(57)【要約】【課題】  この発明は、内燃機関の制御装置に関し、減速時の燃料カット実行中に排気ガスを還流させる内燃機関において、燃料カット開始条件の成立後から比較的短時間に強制復帰がされた場合に、加速感の低下が生ずるのを抑制することを目的とする。【解決手段】  燃料カット開始条件の成立が認められると（時刻t0）、バルブオーバーラップ期間を大きくするために、吸気バルブタイミングVVTが進角される（図３（Ｅ））と共に、EGR弁が閉弁される（図３（Ｆ））。吸気バルブタイミングVVTが進角規定値に到達した時点t1で、スロットル開度TAが全閉に制御される（図３（Ｃ））。その後、所定時間Ａが経過した時点t2で、燃料カットが実行される（図３（Ｄ））。スロットル開度TAの全閉から所定時間Ｂが経過した時点t3で、EGR弁の開度が減速時ステップ数に応じた開度まで開弁される（図３（Ｆ））。【選択図】      図３
2006161576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁開弁期間と排気弁開弁期間とが重なるバルブオーバーラップ期間を可変とする可変動弁機構と、吸気通路と排気通路とを連通する排気ガス還流通路の途中に配置されるEGR弁とを備え、減速時に燃料カットしつつ、排気ガスを還流させる内燃機関の制御装置であって、
燃料カット開始条件が成立した時点で、前記可変動弁機構を駆動して当該バルブオーバーラップ期間を所定値まで大きくする可変バルブタイミング制御手段と、
前記バルブオーバーラップ期間が大きくされた後に所定時間が経過した時点で、前記EGR弁を開弁するEGR弁制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
吸気弁開弁期間と排気弁開弁期間とが重なるバルブオーバーラップ期間を可変とする可変動弁機構と、吸気通路と排気通路とを連通する排気ガス還流通路の途中に配置されるEGR弁とを備え、減速時に燃料カットしつつ、排気ガスを還流させる内燃機関の制御装置であって、
燃料カット開始条件が成立した時点で、前記可変動弁機構を駆動して当該バルブオーバーラップ期間を所定値まで大きくする可変バルブタイミング制御手段と、
前記バルブオーバーラップ期間が大きくされた後に所定時間が経過した時点で、燃料カットを実行する燃料カット実行手段と、
前記燃料カットが実行された後、前記EGR弁を開弁するEGR弁制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記バルブオーバーラップが大きくされる際に、スロットルバルブを前記燃料カット開始条件の成立前の開度に比して小さくし、前記バルブオーバーラップが前記所定値となった時点で、当該スロットルバルブを全閉に制御するスロットル制御手段を備えることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記燃料カット実行手段は、前記スロットル制御手段によりスロットルバルブが全閉とされた後、第１所定時間が経過した時点で燃料カットを実行し、
前記EGR弁制御手段は、前記第１所定時間経過後の前記燃料カット実行時点から第２所定時間が経過した時点で前記EGR弁を開弁することを特徴とする請求項３記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、減速時の燃料カット実行中に排気ガスを還流させる内燃機関を制御する装置として好適な内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、エンジンと走行用モータとを組み合わせたハイブリッド型車両のエンジンにおいて、エンジンのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構と、還流弁（EGR弁）を制御して排気管を流れる排気ガスを吸気管側へ還流させる排気ガス再循環装置とを備える技術が開示されている。ハイブリッド型車両においては、走行用モータのみでの走行が可能であるため、エンジンへの燃料を一時的にカットする燃料カット制御が頻繁かつ長時間にわたって行われる場合がある。上記従来の技術では、上記燃料カット制御が実行されることでエンジンによる運転を休止された場合に、触媒が過度に冷却されるのを抑制すべく、燃料カット中に排気ガス再循環装置によって排気ガスを還流させることとしている。
【０００３】
より具体的には、上記従来の技術では、上記走行用モータのみによる車両走行時に行われる燃料カットの実行中に、バルブオーバーラップ期間を長くしてから還流弁を開弁し、燃料カットがした後は、還流弁を閉弁してからバルブオーバーラップ期間を元に戻すこととしている。上記の技術では、このような制御を実行することにより、燃焼室内の圧力変動を抑制し、排気ガス再循環装置に衝撃的な圧力が加わるのを防止できるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３２９０６０号公報
【特許文献２】特開平８−１７０５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、内燃機関において、減速時に燃料カットが実行されている場合には、ドライバーからのアクセル要求（加速要求）が検知されると、燃料カットから復帰させる処理（強制復帰）が実行される。そのドライバーからのアクセル要求のタイミングは、事前に予測することができない。従って、上記従来の技術において、減速時の燃料カット実行中に還流弁を開弁することにより排気ガスが還流されている状況下で、アクセルペダルが踏み込まれて燃料カットからの強制復帰が実行された場合には、強制復帰の条件が成立してから排気ガスの掃気が開始されることになるため、燃焼室内に高濃度で残留する排気ガスが掃気されるまでに所定の時間を要することとなる。
【０００６】
その結果、強制復帰条件が成立した後、排気ガスの掃気が十分になされるまでの間は、燃焼室内の残留排気ガス濃度の高い状況下、すなわち、高EGR率状況下での燃焼となるため、加速感の低下という問題が生ずる。また、減速時に燃料カット開始条件成立が認められてから比較的短時間に強制復帰がなされる運転が頻繁に行われると、掃気が十分に完了する前に再び燃料カットによる排気ガスの還流および強制復帰による排気ガスの掃気が短時間に繰り返されることとなり、排気ガスの掃気が満足に進まなくなるため、上記の問題がより顕著になる。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、減速時の燃料カット実行中に排気ガスを還流させる内燃機関において、燃料カット開始条件の成立後から比較的短時間に強制復帰がされた場合に、加速感の低下が生ずるのを抑制し得る内燃機関の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】
【０００８】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、吸気弁開弁期間と排気弁開弁期間とが重なるバルブオーバーラップ期間を可変とする可変動弁機構と、吸気通路と排気通路とを連通する排気ガス還流通路の途中に配置されるEGR弁とを備え、減速時に燃料カットしつつ、排気ガスを還流させる内燃機関の制御装置であって、
燃料カット開始条件が成立した時点で、前記可変動弁機構を駆動して当該バルブオーバーラップ期間を所定値まで大きくする可変バルブタイミング制御手段と、
前記バルブオーバーラップ期間が大きくされた後に所定時間が経過した時点で、前記EGR弁を開弁するEGR弁制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第２の発明は、上記の目的を達成するため、吸気弁開弁期間と排気弁開弁期間とが重なるバルブオーバーラップ期間を可変とする可変動弁機構と、吸気通路と排気通路とを連通する排気ガス還流通路の途中に配置されるEGR弁とを備え、減速時に燃料カットしつつ、排気ガスを還流させる内燃機関の制御装置であって、
燃料カット開始条件が成立した時点で、前記可変動弁機構を駆動して当該バルブオーバーラップ期間を所定値まで大きくする可変バルブタイミング制御手段と、
前記バルブオーバーラップ期間が大きくされた後に所定時間が経過した時点で、燃料カットを実行する燃料カット実行手段と、
前記燃料カットが実行された後、前記EGR弁を開弁するEGR弁制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記バルブオーバーラップが大きくされる際に、スロットルバルブを前記燃料カット開始条件の成立前の開度に比して小さくし、前記バルブオーバーラップが前記所定値となった時点で、当該スロットルバルブを全閉に制御するスロットル制御手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、第４の発明は、第３の発明において、前記燃料カット実行手段は、前記スロットル制御手段によりスロットルバルブが全閉とされた後、第１所定時間が経過した時点で燃料カットを実行し、
前記EGR弁制御手段は、前記第１所定時間経過後の前記燃料カット実行時点から第２所定時間が経過した時点で前記EGR弁を開弁することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明によれば、燃料カット開始条件が成立した場合の成立初期段階では、バルブオーバーラップを大きくすることによる排気ガスの還流のみが実行されるため、燃焼室に導入される排気ガス還流量は比較的少量となる。このため、本発明によれば、燃料カット開始条件の成立後の比較的短時間に強制復帰がされた場合に、排気還流ガスを新気に入れ替えるのに要する時間を、燃料カット開始条件の成立当初からEGR弁の制御に基づく排気ガスの還流が実行されている場合に比して短縮することができ、これにより、上記強制復帰時の加速感の低下を抑制することができる。
【００１３】
第２の発明によれば、燃料カット開始条件が成立した場合に、バルブオーバーラップが大きくされた後の所定時間経過後に燃料カットが実行される。このため、本発明によれば、燃料カット開始条件の成立後の比較的短時間に強制復帰がされた場合に、排気還流ガスを新気に入れ替えるのに要する時間の短縮により、上記強制復帰時の加速感の低下を抑制することができる。また、本発明によれば、当該開始条件が成立した後から燃料カットが開始されるまでの期間を、加速感の低下を軽減できる期間として確実に確保することができる。
【００１４】
第３の発明によれば、バルブオーバーラップが所定値となるのを待ってからスロットルバルブが全閉とされる。燃料カットの実行中にスロットル開度を全閉とすれば、当該燃料カット実行中に燃焼室内に新気が流入するのをより確実に抑制することができる。本発明によれば、そのためのスロットル開度の全閉タイミングを、燃料カット開始条件の成立時点ではなく、上記のようにバルブオーバーラップが所定値となった時点とすることにより、当該開始条件の成立から比較的短時間に頻繁に強制復帰がされるような場合であっても、排気還流ガスを新気に入れ替えるのに要する時間を更に短縮することができ、これにより、頻繁な強制復帰に対しても加速感の低下をより確実に軽減することができる。
【００１５】
第４の発明によれば、第１所定時間および第２所定時間を適切に設定することにより、強制復帰後の加速感の低下を軽減できる期間を調整することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１．
［システム構成の説明］
図１は、本発明の実施の形態１の構成を説明するための図を示す。図１に示すように、本実施形態のシステムは、内燃機関１０を備えている。内燃機関１０の筒内には、燃焼室１２が形成されている。燃焼室１２には、吸気通路１４および排気通路１６が連通している。
【００１７】
吸気通路１４には、スロットルバルブ１８が配置されている。スロットルバルブ１８は、アクセル開度に基づいてスロットルモータにより駆動される電子制御式のバルブである。スロットルバルブ１８の近傍には、スロットル開度TAを検出するためのスロットルポジションセンサ２０が配置されている。このような構成によれば、スロットルバルブ１８の開度TAをアイドル開度TA0とすることにより、内燃機関１０の機関回転数NEを所定のアイドリング回転に制御することができる。尚、このような構成に限らず、吸気通路１４に、スロットルバルブ１８をバイパスするバイパス通路を設け、そのバイパス通路の途中にISC弁を配置させ、そのISC弁の開度を調整することによりアイドリング回転数を所定の値に制御する構成であってもよい。
【００１８】
内燃機関１０は、複数の気筒を有する多気筒式の機関であり、図１は、そのうちの一気筒の断面を示している。内燃機関１０が備える個々の気筒には、吸気通路１４に通じる吸気ポート、および排気通路１６に通じる排気ポートが設けられている。吸気ポートには、その内部に燃料を噴射するための燃料噴射弁２２が配置されている。また、吸気ポートおよび排気ポートには、それぞれ、燃焼室１２と吸気通路１４、或いは燃焼室１２と排気通路１６を導通状態または遮断状態とするための吸気弁２４および排気弁２６が設けられている。
【００１９】
吸気弁２４および排気弁２６は、それぞれ吸気可変動弁（VVT）機構２８および排気可変動弁（VVT）機構３０により駆動される。可変動弁機構２８、３０は、それぞれ、クランク軸の回転と同期して吸気弁２４および排気弁２６を開閉させると共に、それらの開弁特性（開弁時期、作用角、リフト量など）を変更することができる。
【００２０】
内燃機関１０は、クランク軸の近傍にクランク角センサ３２を備えている。クランク角センサ３２は、クランク軸が所定回転角だけ回転する毎に、Hi出力とLo出力を反転させるセンサである。クランク角センサ３２の出力によれば、クランク軸の回転位置や回転速度、更には、機関回転数NEなどを検知することができる。また、内燃機関１０は、吸気カム軸の近傍にカム角センサ３４を備えている。カム角センサ３４は、クランク角センサ３２と同様の構成を有するセンサである。カム角センサ３４の出力によれば、吸気カム軸の回転位置（進角値）などを検知することができる。
【００２１】
内燃機関１０の排気通路１６には、排気ガスを浄化するための上流触媒(SC)３６および下流触媒(UF)３８が直列に配置されている。また、上流触媒３６の上流には、その位置で排気空燃比を検出するための空燃比センサ４０が配置されている。更に、上流触媒３６と下流触媒３８との間には、その位置の空燃比がリッチであるかリーンであるかに応じた信号を発生する酸素センサ４２が配置されている。
【００２２】
図１に示すシステムは、吸気通路１４と排気通路１６とを連通する排気ガス還流通路４４を備えている。排気ガス還流通路４４の途中には、EGR弁４６が設けられている。更に、排気ガス還流通路４４には、吸気通路１４に還流される排気ガスを冷却する排気ガス冷却器（EGRクーラ）４８が設けられている。
【００２３】
図１に示すシステムは、ECU(Electronic Control Unit)５０を備えている。ECU５０には、上述した各種センサに加え、アクセル開度PAを検出するためのアクセルポジションセンサ５２や、上述した各種アクチュエータが接続されている。ECU５０は、それらのセンサ出力に基づいて、内燃機関１０の運転状態を制御することができる。
【００２４】
［排気ガス循環による触媒劣化抑制制御の概要］
上記のように構成された本実施形態のシステムは、内燃機関１０の運転中にスロットル開度TAがアイドル開度TA0とされた場合に、燃料の噴射を停止する処理、つまり、燃料カット(F/C)を実行する。F/Cは、内燃機関１０の運転中に、スロットル開度TAが急激に閉じられることにより開始される。このため、F/Cの開始後は、吸気管圧力PMが大きく負圧化し易い状態が形成される。この際、吸気管圧力PMが過大に負圧化すると、内燃機関１０においてオイル上がりが発生し、オイル消費量が増大する事態が生ずる。
【００２５】
ところで、吸気管圧力PMの負圧化は、スロットル開度TAを大きくすることにより回避することができる。従って、F/Cの開始後、スロットル開度TAを、基本のアイドル開度TA0より大きな開度に保てば、吸気管圧力PMが過大に負圧化するのを防ぐことが可能、すなわち、オイル上がりの発生を防ぐことが可能である。しかしながら、F/Cの実行中は、燃料噴射が行われないことから、触媒（上流触媒３６および下流触媒３８）に流れ込むガスは極端にリーンに偏ったものとなる。そして、高温の触媒にリーンなガスが流入すると、触媒の劣化が進行し易い。このため、F/Cの開始後にスロットル開度TAを開いてリーンガスの流通量を増やすと、オイル消費量の増加は防げるものの、上流触媒３６および下流触媒３８の劣化は促進されることとなる。
【００２６】
図１に示すシステムによれば、EGR弁４６の開度を適当に調整することにより、吸気通路１４を介して燃焼室１２に排気ガスを還流させることができる（外部EGR制御）。また、図１に示すシステムによれば、吸気可変動弁機構２８により吸気弁２４の開弁位相を進角（より具体的には開弁タイミングを進角）することにより、バルブオーバーラップ期間、つまり、吸気弁２４と排気弁２６が共に開弁状態となる期間を延ばすことができる。そして、吸気管圧力PMが負圧状況下にある減速時のF/C実行中に、バルブオーバーラップ期間が延びれば、吸気弁２４の開弁後に吸気通路１４に逆流する既燃ガス量、つまり、内部EGR量が増加する（内部EGR制御）。
【００２７】
吸気管圧力PMは、スロットルバルブ１８の下流におけるガス量が多いほど大気圧に近づく。そして、そのガス量は、スロットルバルブ１８を通過した新気ガスの量と、外部EGR制御およびまたは内部EGR制御により生じたEGRガス量との和である。このため、EGR量が十分に多量であれば、スロットル開度TAが如何に小さくても、吸気管圧力PMが過度に負圧化することはない。
【００２８】
以上説明した通り、図１に示すシステムによれば、EGR弁開度を十分な値とした状態、或いは、十分なバルブオーバーラップを発生させた状態でスロットル開度TAを十分に絞ることとすれば、十分なEGR量を生じさせることができ、オイル上がりの発生を防ぎつつ、上流触媒３６および下流触媒３８の劣化進行を有効に抑制することが可能である。以下、そのような制御、すなわち、減速時のF/C実行中に燃焼室１２にEGRガスを導入することにより触媒３６、３８の劣化を抑制させる制御を、「排気ガス循環による触媒劣化抑制制御」、または単に「触媒劣化抑制制御」と称する。
【００２９】
［実施の形態１の特徴部分］
減速時のF/Cから復帰する条件としては、次の２通りがある。すなわち、機関回転数NEがアイドリング回転近辺となったとき（自然復帰）と、ドライバーからのアクセル要求（加速要求）が発せられたとき（強制復帰）である。前者の場合は、復帰が開始されるタイミングを事前に検知することが可能であるが、後者の場合は、ドライバーからの指令であるため確実に予測することはできない。尚、本明細書中においては、F/C開始条件の成立が認められた後に定常走行に戻る動作がアクセル要求に基づく復帰動作であれば、当該開始条件の成立後に燃料カット動作が未だ行われていない場合における復帰動作であっても、「強制復帰」と称することとする。
【００３０】
ここで、外部EGR制御と内部EGR制御の特性を比較する。外部EGR制御は、排気ガス還流通路４４を介して吸気通路１４に排気ガスを還流させるため、その循環量を比較的多く確保することが容易である。しかし、その反面、外部EGR制御は、F/Cからの強制復帰時に、EGR弁４６から燃焼室１２までの通路の容量分、導入された排気ガス再循環量が新気に入れ替わるまでに長い時間を要する。一方、内部EGR制御は、吸気弁２４近傍で燃焼室１２と吸気通路１４との間をEGRガスが行き来するため、循環量としては外部EGR制御に比して少なくなり長時間に渡って排気空燃比をストイキに維持することは困難である。しかし、その反面、内部EGR制御は、F/Cからの強制復帰時に、新気への入れ替えに要する時間を短くできる。
【００３１】
以上より、外部EGR制御を用いることとすると、内部EGR制御の場合に比して排気ガス再循環量を多くすることができ、上記触媒劣化抑制制御を実行するうえで有利であるが、新気への入れ替えに時間を多く要するため、内部EGR制御の場合に比して応答性が良くない。また、上記の如く、F/Cからの強制復帰のタイミングは、事前に検知することができない。このため、F/Cからの強制復帰後にEGRガスの掃気が十分になされるまでの間は、高EGR率状況下での燃焼となるため、加速感の低下という問題が生ずる。
【００３２】
また、減速時のF/C開始条件の成立時点から比較的短時間に強制復帰がなされる運転が頻繁に行われると、掃気が十分に完了する前に再びF/CによるEGRガスの還流および強制復帰によるEGRガスの掃気が短時間に繰り返されることとなり、EGRガスの掃気が満足に進まなくなるため、上記の問題がより顕著となる。そこで、本実施形態のシステムでは、F/Cからの強制復帰時に加速感の低下を抑制すべく、減速F/C開始条件が成立した場合に以下に示すような制御を実行することとしている。
【００３３】
次に、図２および図３を参照して、本発明の実施の形態１における具体的な処理を説明する。
図２は、本実施形態においてECU５０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、所定時間毎に周期的に実行されるものとする。
図３は、上記図２に示すルーチンの処理により実現される動作を説明するためのタイミングチャートである。より具体的には、図３（Ａ）は、アクセルペダル開度PAの変化を表す波形を示す。図３（Ｂ）は、スロットル開度TAの変化を表す波形を示す。図３（Ｃ）に「ISC分」と付して表す波形は、アイドル時の必要流量（吸入空気量）制御の変化を表す波形である。図３（Ｄ）は、F/C実行の成否を表す波形を示す。図３（Ｅ）は、吸気可変動弁機構２８により制御される吸気バルブタイミングVVTの進角量の変化を表す波形を示す。また、図３（Ｆ）は、EGR弁４６のステップ数（開度）の変化を表す波形を示す。
【００３４】
図２に示すルーチンでは、先ず、アクセルペダル開度PAが全閉か否かが判別される（ステップ１００）。その結果、アクセルペダル開度PAが全閉位置にあると判定された場合には、スロットル開度TAがアイドル開度TA0とされる（ステップ１０２）。次いで、減速F/C開始条件が成立したか否かが判別される（ステップ１０４）。図３中に示す時刻t0は、F/C開始条件の成立時点を示している。すなわち、F/Cは、アクセルペダルが全閉にされることにより（図３（Ａ））、スロットル開度TAがアイドル開度TA0とされたとき（図３（Ｂ））に、その開始条件が成立したと判定される。
【００３５】
上記ステップ１０４において、減速F/C開始条件が成立したと判定されると、次いで、吸気バルブタイミングVVTが定常走行時の進角量から運転状態に応じた進角規定値に進角される（ステップ１０６）。すなわち、バルブオーバーラップ期間を所定値まで大きくする処理が実行される。より具体的には、本ステップ１０６において制御される吸気バルブタイミングVVTの進角量は、減速F/C中の吸気管圧力PMを狙いの値とするために、機関回転数NEとの関係に基づき、機関回転数NEが低いほど小さくなるように設定される。
【００３６】
また、上記ステップ１０４において、減速F/C開始条件が成立したと判定されると、外部EGR制御によるEGRガスの供給を停止させるべく、EGRステップ数が定常走行時のステップ数からゼロに設定、つまり、EGR弁４６が全閉とされる（ステップ１０８）。
【００３７】
次に、吸気バルブタイミングVVTの進角値が上記進角規定値に到達しているか否かが判別される（ステップ１１０）。吸気バルブタイミングVVTの進角速度は、吸気可変動弁機構２８の仕様に基づいて予め把握することができる。従って、上記ステップ１０６において設定された進角規定値への進角量に基づいて、その進角規定値に到達するまでの時間（t1−t0）（図３参照）を算出することができる。本ステップ１１０では、そのような進角規定値への到達時間に基づいて、吸気バルブタイミングVVTが進角規定値に到達したか否かを判定している。
【００３８】
次に、上記ステップ１１０において、吸気バルブタイミングVVTの進角値が上記進角規定値に到達したと判断された場合には、スロットル開度TAが全閉に制御される（ステップ１１２）。スロットルバルブ１８の応答速度は、吸気可変動弁機構２８による吸気バルブタイミングVVTの制御の応答速度に比して極めて早い。このため、吸気バルブタイミングVVTが進角規定値に達する前にスロットル開度TAを全閉とすると、吸気管圧力PMが狙いの値より大きく負圧化されてしまう。そこで、本ステップ１１２では、吸気バルブタイミングVVTが進角規定値t1に達した時点でスロットル開度TAを全閉としている（図３（Ｃ））。また、スロットル開度TAを全閉とすることにより、この時点t1以後のF/C期間中に、新気の流入をより確実に抑制することができる。尚、ISC弁を備える構成であれば、本ステップ１１２において、スロットルバルブ１８の全閉に加え、ISC弁も全閉とされる。
【００３９】
次に、スロットル開度TAが全閉とされた後に、所定時間Ａが経過したか否かが判別され（ステップ１１４）、所定時間Ａの経過が認められた時点t2で、燃料噴射の停止が実行される（ステップ１１６）。このような処理によれば、スロットル開度TAが全閉とされた後、燃焼室１２内に残留する酸素を出来るだけ燃焼させることにより、燃焼室１２内のEGR濃度を十分に高めることができる。所定時間Ａは、そのような燃焼時間を確保するために予め設定された値である。
【００４０】
次に、スロットル開度TAが全閉とされた後に、所定時間Ｂが経過したか否かが判別され（ステップ１１８）、所定時間Ｂの経過が認められた時点t3で、EGR弁４６の開度が減速時ステップ数に応じた開度に設定される（ステップ１２０）。より具体的には、本ステップ１２０において制御されるEGRステップ数（EGR弁４６の開度）は、減速F/C中の吸気管圧力PMを狙いの値とするために、機関回転数NEとの関係に基づき、機関回転数NEが高いほど大きくなるように設定される。尚、図３に示すタイミングチャートは、時刻t3においてEGR弁４６を開弁した後も、吸気バルブタイミングVVTの進角が維持されている例を示しているが、EGR弁４６の開弁によってEGRガスが導入された後は、吸気バルブタイミングVVTの進角量を定常走行時の値に戻すこととしてもよい。
【００４１】
F/C開始条件が成立した後に、外部EGR制御によりEGRガスが燃焼室１２内に導入されている場合には、上述したように、F/Cからの強制復帰後に加速感の低下が生ずるという問題がある。吸気バルブタイミングVVTの変更に基づく内部EGR制御は、上記の如く、EGR弁４６の開度の変更に基づく外部EGR制御に比して応答性が良い。そこで、上記ステップ１２０における所定時間Ｂは、車両の使用態様等を調査することによって得られた実際のF/C実行頻度およびその実行時間に基づいて、F/Cからの強制復帰後の加速感の低下を抑制できるような適切な時間に設定されている。言い換えれば、上記ステップ１２０の処理によれば、スロットル開度TAを全閉にしてからEGR弁４６を開弁させるまでの所定時間Ｂを適切に設定することができ、F/Cからの強制復帰後の加速感の低下を軽減できる期間を調整することが可能となる。
【００４２】
以上説明した通り、上記図２に示すルーチンによれば、F/C開始条件の成立が判定された場合に、当該開始条件成立後の初期段階では、EGR弁４６が全閉とされ、応答性の良い吸気バルブタイミングVVTの進角のみが実行される、すなわち、外部EGR制御は実行されずに、内部EGR制御のみが実行される。内部EGR制御のみが実行されている場合には、燃焼室１２内に導入されるEGRガス量は比較的少量である。このため、本実施形態のシステムによれば、F/C開始条件成立後の比較的短時間にF/Cからの強制復帰がされた場合に、外部EGR制御が当該開始条件成立当初から実行されている場合に比して、EGRガスを新気に入れ替えるのに要する時間を短縮することができ、加速感の低下が生ずるのを抑制することができる。また、上記ルーチンによれば、燃料カットの実行開始前に吸気バルブタイミングVVTの進角が実行され、当該吸気バルブVVTが進角規定量に達し、かつ、所定時間Ａが経過した後に、燃料カットが実行される。このため、本実施形態のシステムによれば、F/C開始条件成立後の比較的短時間に強制復帰があった場合に、加速感の低下を抑制できる期間を確実に確保することができる。
【００４３】
F/C実行中にスロットル開度TAを全閉とすれば、F/C実行中に燃焼室１２内に新気が流入するのをより確実に抑制することができる。上記図２に示すルーチンによれば、そのためのスロットル開度TAの全閉タイミングを、吸気バルブタイミングVVTを進角開始時t0とするのではなく、吸気バルブタイミングVVTの進角量が進角規定値に達した後、すなわち、吸気バルブタイミングVVTの進角開始から所定時間が経過した時点t1とされる。このため、本実施形態のシステムによれば、吸気バルブタイミングVVTの進角開始からの時刻t1までの間は、スロットル開度TAが全閉となっていないため、F/C開始条件の成立後の比較的短時間に頻繁に強制復帰がされるような場合であっても、EGRガスを新気に入れ替えるのに要する時間を更に短縮することができる。これにより、加速感の低下が生ずるのをより確実に軽減することができる。
【００４４】
ところで、上述した実施の形態１においては、吸気可変動弁機構２８の状態を変えることによりバルブオーバーラップ期間を変化させ、その結果として内部EGR量を変化させることとしているが、内部EGR量を変化させる手法は、このような手法に限定されるものではない。例えば、排気可変動弁機構３０の状態を変えることによりバルブオーバーラップ期間を変化させ、その結果として内部EGR量を変化させることとしてもよい。
【００４５】
また、内部EGR量を変化させる手法は、バルブオーバーラップ期間を増減させる手法に限定されるものではない。例えば、排気弁２６の閉弁時期を、排気上死点以前のクランク角領域に設定した場合、その閉弁時期を前後させることにより、排気行程において燃焼室１２内に閉じ込められる残留ガス量が増減する。このため、内部EGR量は、排気弁２６の閉弁時期を排気上死点以前のクランク角領域で調整することにより増減させることとしてもよい。
【００４６】
尚、上述した実施の形態１においては、ECU５０が、上記ステップ１０６の処理を実行することにより前記第１または第２の発明における「可変バルブタイミング制御手段」が、上記ステップ１２０の処理を実行することにより前記第１の発明における「EGR弁制御手段」が、それぞれ実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、ECU５０が、上記ステップ１１０の判定が成立した後に上記ステップ１１６の処理を実行することにより前記第２の発明における「燃料カット実行手段」が、上記ステップ１１６の処理が実行された後に上記ステップ１２０の処理を実行することにより前記第２の発明における「EGR弁制御手段」が、それぞれ実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、ECU５０が、上記ステップ１０２、１１０、および１１２の処理を実行することにより前記第３の発明における「スロットル制御手段」が実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、所定時間Ａが前記第４の発明における「第１所定時間」に、所定時間Ｂが前記第４の発明における「第２所定時間」に、それぞれ相当している。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態１の構成を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図３】図２に示すルーチンの処理により実現される動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
１０  内燃機関
１４  吸気通路
１６  排気通路
１８  電子制御式スロットルバルブ
２０  スロットルポジションセンサ
２８  吸気可変動弁（VVT）機構
３０  排気可変動弁（VVT）機構
３２  クランク角センサ
３４  カム角センサ
４４  排気ガス還流通路
４６  EGR弁
５０  ECU(Electronic Control Unit)
５２  アクセルポジションセンサ
【図１】
2006161576.tif 000003
【図２】
2006161576.tif 000004
【図３】
2006161576.tif 000005