(57)【要約】【課題】  この発明は、内燃機関の制御装置に関し、内燃機関の安定な運転特性を損なうことなく、減速フューエルカットに伴うオイル消費量および触媒劣化の双方を、十分に抑制することを目的とする。【解決手段】  フューエルカットの開始と共に、バルブタイミングを動かして内部EGR量を増やす（図２（Ｃ））。スロットル開度TAは、内部EGR量が十分に確保されるまでは基本アイドル開度TA0以上に制御し、内部EGR量が十分に確保できた時点で基本アイドル開度TA0以下に絞る（図２（Ｄ））。低回転下でのF/C時は高回転下でのF/C時に比して内部EGRの増量分を少なくすると共に、スロットル開度TAの絞り量を小さくする。【選択図】      図２
2006112414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の減速時にフューエルカットを行うフューエルカット手段と、
高機関回転数下でのフューエルカット時に、低機関回転数下でのフューエルカット時に比して、排気ガス再循環量を多量とするEGR制御手段と、
高機関回転数下でのフューエルカット時に、低機関回転数下でのフューエルカット時に比して、吸入空気量を減量させる吸入空気量制御手段と、
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】
前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えているか否かを判断する実EGR判断手段を備えると共に、
前記吸入空気量制御手段は、高機関回転数下でフューエルカットが開始された後、前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えるのを待って、吸入空気量を減量させるための制御を開始する制御遅延手段を含むことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
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を備え、
前記EGR制御手段は、前記可変動弁機構を駆動して内部排気ガス再循環量を増減させるVVT制御手段を含み、
前記実EGR判断手段は、前記可変動弁機構の状態に基づいて、前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えているか否かを判断することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記吸入空気量制御手段は、高機関回転数下でフューエルカットが開始された後、前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えるまでは、フューエルカットの開始時以上の吸入空気量を維持する手段を含むことを特徴とする請求項２または３記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えているか否かを判断する実EGR判断手段と、
フューエルカットの実行条件が成立した後、前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えるまでは、フューエルカットの実行を禁止するフューエルカット禁止手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
フューエルカットの実行条件が成立した後、フューエルカット禁止限界期間が経過した時点で、フューエルカットの実行禁止を解除するフューエルカット禁止解除手段を更に備えることを特徴とする請求項５記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
アクセル開度に基づいてスロットル開度を電子制御するスロットル開度電子制御手段を備えると共に、
前記フューエルカット手段は、フューエルカットの実行条件が成立しているか否かを、前記アクセル開度に基づいて判断することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
フューエルカットの継続時間が所定時間に達した時点で、前記EGR制御手段による前記排気ガス再循環量の増量補正を解除するEGR増量解除手段と、
フューエルカットの継続時間が前記所定時間に達した時点で、前記吸入空気量制御手段による前記吸入空気量の減量補正を解除する減量解除手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
フューエルカットの開始後、内燃機関の排気通路に配置される触媒が酸素を一杯に吸蔵したと推定される時点で、前記継続時間が前記所定時間に達したと判断する継続時間判断手段を更に備えることを特徴とする請求項８記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記触媒は、直列に配置された上流触媒と下流触媒を含み、
前記上流触媒の下流に配置された下流酸素センサを備え、
前記継続時間判断手段は、
フューエルカットの開始後、前記下流酸素センサの出力がリーン出力となった時点からの積算吸入空気量を算出する空気量積算手段と、
前記積算吸入空気量が、前記下流触媒に酸素を一杯に吸蔵させる値に到達した時点で、前記継続時間が前記所定時間に達したと判断する判断手段とを含むことを特徴とする請求項９記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
前記上流触媒の酸素吸蔵容量を検出する上流側酸素吸蔵容量検出手段と、
前記下流触媒に酸素を一杯に吸蔵させる値を、前記上流触媒の酸素吸蔵容量に基づいて設定する設定手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１０記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１２】
フューエルカットの継続時間が前記所定時間に達した時点で、吸入空気量を、フューエルカットの開始前における流量に比して多い冷却目的流量に制御する冷却流量実現手段と、
フューエルカットが継続されたまま前記冷却目的流量が所定の冷却時間だけ維持された時点で、吸入空気量を、フューエルカットの開始前における流量に比して大きく、且つ、前記冷却目的流量に比して少ない流量に制御する流量変更手段と、
を備えることを特徴とする請求項８乃至１１の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１３】
内燃機関の排気通路に配置された触媒の温度を検知または推定する触媒温度検知推定手段と、
前記触媒の温度に基づいて前記冷却時間を設定する冷却時間設定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１４】
前記EGR制御手段は、
排気ガス再循環量を変化させるべく作動するEGR可変機構と、
前記EGR可変機構の作動速度を検出する作動速度検出手段と、
フューエルカット時における前記EGR可変機構の作動量を、前記作動速度に基づいて設定する作動量設定手段と、
を含むことを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１５】
前記吸入空気量制御手段は、フューエルカット時における前記吸入空気量の絞り量を、前記作動量が大きいほど小さな値に設定する絞り量設定手段を含むことを特徴とする請求項１４記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１６】
前記作動速度検出手段は、機関回転数が判定値を超える領域での前記EGR可変機構の作動速度を検出することを特徴とする請求項１４または１５記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１７】
前記作動速度検出手段は、
任意の機関回転数下で前記EGR可変機構の作動速度を計測する作動速度計測手段と、
前記作動速度の計測時における機関回転数を記憶する回転数記憶手段と、
前記計測時における機関回転数に基づいて、前記作動速度計測手段によって計測された作動速度を、前記判定値を超える領域での作動速度に変換する変換手段と、
を備えることを特徴とする請求項１６記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１８】
前記EGR可変機構は、内燃機関の油圧を駆動源としており、
前記作動速度検出手段は、
任意の油温下で前記EGR可変機構の作動速度を計測する作動速度計測手段と、
前記作動速度の計測時における油温を記憶する油温記憶手段と、
所定のタイミングで油温を検出する油温検出手段と、
前記計測時における油温と、前記所定のタイミングにおける油温とに基づいて、前記作動速度計測手段によって計測された作動速度を、前記所定のタイミングにおける作動速度に変換する変換手段と、
を備えることを特徴とする請求項１４乃至１７の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１９】
前記冷却流量実現手段、および前記流量変更手段は、スロットル開度またはアイドルスピードコントロール（ISC）バルブ流量を制御することにより吸入空気量を制御することを特徴とする請求項１２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項２０】
前記吸入空気量制御手段は、スロットル開度またはアイドルスピードコントロール（ISC）バルブ流量を制御することにより吸入空気量を制御することを特徴とする請求項１乃至１９の何れか１項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、排気ガス再循環量を可変とする機構と、吸入空気量を可変とする機構とを備え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、例えば特開２００２−２２６７１号公報には、内燃機関の減速時におけるオイル消費量増大（オイル上がり）の防止と、その減速時における触媒の劣化抑制とを両立するように、内燃機関のバルブタイミングおよびバルブリフト量を最適化する技術が開示されている。
【０００３】
内燃機関においては、スロットル開度が閉じられた場合に、つまり、運転者によって減速が要求された場合に、一般に、燃費特性の改善のためフューエルカットが実行される。このため、内燃機関の減速時には、吸気管内部が大きく負圧化すると共に、吸気通路から排気通路にかけて燃料を含まない空気が流通する事態が生ずる。
【０００４】
吸気管内部に大きな負圧が生ずると、その影響により、内燃機関の筒内圧力も負圧化され易い。そして、筒内圧力が負圧化されると、所謂オイル上がりにより、内燃機関におけるオイル消費量が増大する。このため、オイル消費量を抑える観点より、内燃機関の減速時における吸気管圧力は、過度に負圧化させないことが望ましい。その対応として、高回転数ほど減速時の吸入空気量を増加させる対応が実施されている。
【０００５】
一方、内燃機関の排気通路に配置される触媒は、高温環境化でリーンなガスの供給を受けることにより劣化し易いという特性を有している。このため、フューエルカット中における触媒の劣化を抑制するうえでは、内燃機関の減速時における流通空気量を少量とすることが望まれる。
【０００６】
上述した従来のシステムは、バルブタイミングとバルブリフト量とを最適化することにより、内燃機関の減速時に、吸気管圧力を過度に負圧化させることなく流通空気量を抑制しようとするものである。このため、このシステムは、減速フューエルカットの実行に伴うオイル消費量の増大を抑え、かつ、触媒の劣化を抑制するうえで、優れた特性を有している。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２２７６７１号公報
【特許文献２】特開平１０−２９９５１８号公報
【特許文献３】特開平１０−１１５２３４号公報
【特許文献４】特開２００４−５２６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来のシステムは、吸気負圧の抑制と、流通空気量の抑制という背反する事柄を、バルブの特性調整のみにより、つまり、単一のアクチュエータの特性調整のみにより両立しようとするものである。この点、上記従来のシステムは、オイル消費量の抑制および触媒の劣化防止の両面において、未だ改良の余地を残すものであった。
【０００９】
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、内燃機関の安定な運転特性を損なうことなく、減速フューエルカットに伴うオイル消費量および触媒劣化の双方を、十分に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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の減速時にフューエルカットを行うフューエルカット手段と、
高機関回転数下でのフューエルカット時に、低機関回転数下でのフューエルカット時に比して、排気ガス再循環量を多量とするEGR制御手段と、
高機関回転数下でのフューエルカット時に、低機関回転数下でのフューエルカット時に比して、吸入空気量を減量させる吸入空気量制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えているか否かを判断する実EGR判断手段を備えると共に、
前記吸入空気量制御手段は、高機関回転数下でフューエルカットが開始された後、前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えるのを待って、吸入空気量を減量させるための制御を開始する制御遅延手段を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、第３の発明は、第２の発明において、
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を備え、
前記EGR制御手段は、前記可変動弁機構を駆動して内部排気ガス再循環量を増減させるVVT制御手段を含み、
前記実EGR判断手段は、前記可変動弁機構の状態に基づいて、前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えているか否かを判断することを特徴とする。
【００１３】
また、第４の発明は、第２または第３の発明において、前記吸入空気量制御手段は、高機関回転数下でフューエルカットが開始された後、前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えるまでは、フューエルカットの開始時以上の吸入空気量を維持する手段を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、
前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えているか否かを判断する実EGR判断手段と、
フューエルカットの実行条件が成立した後、前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えるまでは、フューエルカットの実行を禁止するフューエルカット禁止手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、第６の発明は、第５の発明において、フューエルカットの実行条件が成立した後、フューエルカット禁止限界期間が経過した時点で、フューエルカットの実行禁止を解除するフューエルカット禁止解除手段を更に備えることを特徴とする。
【００１６】
また、第７の発明は、第１乃至第６の発明の何れかにおいて、
アクセル開度に基づいてスロットル開度を電子制御するスロットル開度電子制御手段を備えると共に、
前記フューエルカット手段は、フューエルカットの実行条件が成立しているか否かを、前記アクセル開度に基づいて判断することを特徴とする。
【００１７】
また、第８の発明は、第１乃至第７の発明の何れかにおいて、
フューエルカットの継続時間が所定時間に達した時点で、前記EGR制御手段による前記排気ガス再循環量の増量補正を解除するEGR増量解除手段と、
フューエルカットの継続時間が前記所定時間に達した時点で、前記吸入空気量制御手段による前記吸入空気量の減量補正を解除する減量解除手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、第９の発明は、第８の発明において、フューエルカットの開始後、内燃機関の排気通路に配置される触媒が酸素を一杯に吸蔵したと推定される時点で、前記継続時間が前記所定時間に達したと判断する継続時間判断手段を更に備えることを特徴とする。
【００１９】
また、第１０の発明は、第９の発明において、
前記触媒は、直列に配置された上流触媒と下流触媒を含み、
前記上流触媒の下流に配置された下流酸素センサを備え、
前記継続時間判断手段は、
フューエルカットの開始後、前記下流酸素センサの出力がリーン出力となった時点からの積算吸入空気量を算出する空気量積算手段と、
前記積算吸入空気量が、前記下流触媒に酸素を一杯に吸蔵させる値に到達した時点で、前記継続時間が前記所定時間に達したと判断する判断手段とを含むことを特徴とする。
【００２０】
また、第１１の発明は、第１０の発明において、
前記上流触媒の酸素吸蔵容量を検出する上流側酸素吸蔵容量検出手段と、
前記下流触媒に酸素を一杯に吸蔵させる値を、前記上流触媒の酸素吸蔵容量に基づいて設定する設定手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【００２１】
また、第１２の発明は、第８乃至第１１の発明の何れかにおいて、
フューエルカットの継続時間が前記所定時間に達した時点で、吸入空気量を、フューエルカットの開始前における流量に比して多い冷却目的流量に制御する冷却流量実現手段と、
フューエルカットが継続されたまま前記冷却目的流量が所定の冷却時間だけ維持された時点で、吸入空気量を、フューエルカットの開始前における流量に比して大きく、且つ、前記冷却目的流量に比して少ない流量に制御する流量変更手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２２】
また、第１３の発明は、第１２の発明において、
内燃機関の排気通路に配置された触媒の温度を検知または推定する触媒温度検知推定手段と、
前記触媒の温度に基づいて前記冷却時間を設定する冷却時間設定手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２３】
また、第１４の発明は、第１乃至第１３の発明の何れかにおいて、
前記EGR制御手段は、
排気ガス再循環量を変化させるべく作動するEGR可変機構と、
前記EGR可変機構の作動速度を検出する作動速度検出手段と、
フューエルカット時における前記EGR可変機構の作動量を、前記作動速度に基づいて設定する作動量設定手段と、
を含むことを特徴とする。
【００２４】
また、第１５の発明は、第１４の発明において、前記吸入空気量制御手段は、フューエルカット時における前記吸入空気量の絞り量を、前記作動量が大きいほど小さな値に設定する絞り量設定手段を含むことを特徴とする。
【００２５】
また、第１６の発明は、第１４または第１５の発明において、前記作動速度検出手段は、機関回転数が判定値を超える領域での前記EGR可変機構の作動速度を検出することを特徴とする。
【００２６】
また、第１７の発明は、第１６の発明において、
前記作動速度検出手段は、
任意の機関回転数下で前記EGR可変機構の作動速度を計測する作動速度計測手段と、
前記作動速度の計測時における機関回転数を記憶する回転数記憶手段と、
前記計測時における機関回転数に基づいて、前記作動速度計測手段によって計測された作動速度を、前記判定値を超える領域での作動速度に変換する変換手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２７】
また、第１８の発明は、第１４乃至第１７の発明の何れかにおいて、
前記EGR可変機構は、内燃機関の油圧を駆動源としており、
前記作動速度検出手段は、
任意の油温下で前記EGR可変機構の作動速度を計測する作動速度計測手段と、
前記作動速度の計測時における油温を記憶する油温記憶手段と、
所定のタイミングで油温を検出する油温検出手段と、
前記計測時における油温と、前記所定のタイミングにおける油温とに基づいて、前記作動速度計測手段によって計測された作動速度を、前記所定のタイミングにおける作動速度に変換する変換手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２８】
また、第１９の発明は、第１２の発明において、前記冷却流量実現手段、および前記流量変更手段は、スロットル開度またはアイドルスピードコントロール（ISC）バルブ流量を制御することにより吸入空気量を制御することを特徴とする。
【００２９】
また、第２０の発明は、第１乃至第１９の発明の何れかにおいて、前記吸入空気量制御手段は、スロットル開度またはアイドルスピードコントロール（ISC）バルブ流量を制御することにより吸入空気量を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
第１の発明によれば、高機関回転数下でのフューエルカット時には、多量の排気ガス再循環量を生じさせ、かつ、吸入空気量を少なくすることができる。排気ガス再循環量が多量に確保されれば、高機関回転下でフューエルカットが行われても、過剰な吸気負圧の発生を回避することができる。また、この場合、フューエルカットの実行中も、触媒に流れ込むガスが過度にリッチ化するのを避けることができる。このため、本発明によれば、高機関回転数下でフューエルカットが実行された場合に、オイル上がりを十分に抑制しつつ、触媒の劣化を十分に抑制することができる。更に、本発明によれば、内燃機関の運転状態が不安定になりがちな低機関回転数下では、高機関回転数下とは異なり、排気ガス再循環量が抑制され、かつ、吸入空気量の絞りも抑制される。このため、本発明によれば、低機関回転下でのフューエルカットからの復帰時に、内燃機関の運転が不安定になるのを回避することができる。
【００３１】
第２の発明によれば、高機関回転数下でフューエルカットが開始された場合に、排気ガス再循環量の増量が指令された後、現実に、その順完了が判定値を超えるまでは、吸入空気量を少なくするのを待つことができる。排気ガス再循環量が現実に確保される以前に吸入空気量が絞られると、一時的に吸気管圧力が過度に負圧化して、オイル上がりが生じ易い状態となる。本発明によれば、このような状態が生ずるのを防ぎ、オイル消費量の増大を確実に阻止することができる。
【００３２】
第３の発明によれば、可変動弁機構を制御して、バルブオーバーラップ期間を変化させることにより排気ガス再循環量（内部EGR量）を増減させることができる。この場合、現実の内部EGR量は、可変動弁機構の状態に応じて決定される。そして、本発明によれば、可変動弁機構の状態を基礎とすることにより、排気ガス再循環量が判定値を超えているか否かを精度良く判定することができる。
【００３３】
第４の発明によれば、高機関回転数下でフューエルカットが開始された後、排気ガス再循環量が十分に確保されるまでは、吸入空気量を多量に維持しておくことができる。このため、本発明によれば、フューエルカットの開始直後に、吸気管圧力が過剰に負圧化されるのを、確実に阻止することができる。
【００３４】
第５の発明によれば、フューエルカットの実行条件が成立した後、排気ガス再循環量の現実値が十分に確保されるまでは、フューエルカットの実行を禁止しておくことができる。このため、本発明によれば、フューエルカットの開始直後に、リーンなガスが多量に触媒に流入するのを防ぎ、触媒の劣化が進むのを有効に防ぐことができる。
【００３５】
第６の発明によれば、フューエルカットの実行条件が成立した後、フューエルカット禁止限界期間が経過した後は、排気ガス再循環量が十分に確保されていなくても、フューエルカットの実行を開始させることができる。このため、本発明によれば、運転者の期待する減速感を適正に発生させることができる。
【００３６】
第７の発明によれば、スロットル開度を基礎とすることなく、アクセル開度を基礎としてフューエルカットの実行条件の成立性を判断することができる。このため、本発明によれば、アクセル開度がスロットル開度に反映されるまでの時間差に影響されることなく、フューエルカット条件の成立を、迅速に判断することが可能である。
【００３７】
第８の発明によれば、フューエルカットの継続時間が所定時間に達した時点で、排気ガス再循環量の増量補正を解除し、また、吸入空気量の減量補正を解除することができる。フューエルカットが長期にわたって継続すると、触媒内が酸素で飽和するため、触媒へのリーンガスの流入を抑制する理由が消滅する。むしろ、この場合は、フューエルカット後の安定運転のためには、排気ガス再循環量を減らして、空気量を増やしてオイル上がりを防止した方がよい。本発明によれば、上記の要求に応えて、フューエルカット後の内燃機関の安定運転を可能とすることができる。
【００３８】
第９の発明によれば、触媒が酸素で飽和する時期と同期して、所定時間の継続を判定することができる。このため、本発明によれば、触媒の保護を十分に図りつつ、フューエルカット後の安定運転に有利な状況を、可能な限り早期に作り出すことができる。
【００３９】
第１０の発明によれば、排気通路に配置された上流触媒の下流にリーンなガスが吹き抜け始めた後、下流触媒を酸素で飽和させるに足る積算吸入空気量が流通した時点で所定時間の継続を判定することができる。上記の判定方法によれば、上流触媒の酸素吸蔵量の後差分を判定の要素から排除することができるため、所定時間の継続に関する判定精度を十分に高めることができる。
【００４０】
第１１の発明によれば、下流触媒を酸素で飽和させるのに必要な積算吸入空気量の値を、上流触媒の酸素吸蔵容量に基づいて設定することができる。下流触媒を酸素で飽和させるのに必要な空気量は、下流触媒の酸素吸蔵容量に応じて決定される。そして、下流触媒の酸素吸蔵容量と、上流触媒の酸素吸蔵容量との間には高い相関が認められる。このため、本発明によれば、下流触媒を酸素で飽和させるための積算吸入空気量の値を、精度良く設定することが可能である。
【００４１】
第１２の発明によれば、フューエルカットの継続時間が所定時間に達した時点で、つまり、触媒に対する空気の流入を抑制する必要が消滅したと判断される時点で、吸入空気量を冷却目的流量とすることができる。この場合、多量の吸入空気量の流通が許可されるため、触媒の冷却が促される。触媒は、リーンガスに晒されていても、その温度が低ければ急激に劣化することはない。本発明によれば、触媒の酸素飽和が避けられない状況下では、触媒を急激に冷却することにより、その劣化の進行を抑えることができる。更に、本発明によれば、触媒が十分に冷却された後は（冷却時間の経過後は）、吸入空気量を適当に確保しておくことにより、オイル上がりの発生を有効に防ぐことができる。
【００４２】
第１３の発明によれば、触媒の温度に基づいて冷却時間を設定することができる。このため、本発明によれば、触媒を冷却するうえで過不足の無い適当な期間だけ、吸入空気量を冷却目的流量とすることができる。
【００４３】
第１４の発明によれば、フューエルカット時におけるEGR可変機構の作動量を、事前に検知したEGR可変機構の作動速度に基づいて設定することができる。フューエルカット中の作動量が、EGR可変機構の作動速度に基づいて設定されていると、フューエルカットからの復帰時に、大きな遅延を伴わずにEGR可変機構を通常運転に適した状態に復帰させることができる。このため、本発明によれば、フューエルカットからの復帰時に、内燃機関の状態が不安定になるのを、常に防ぐことができる。
【００４４】
第１５の発明によれば、フューエルカット時における吸入空気量の絞り量を、EGR可変機構の作動量が大きいほど小さな値に設定することができる。つまり、本発明によれば、EGR可変機構の作動量が大きく、EGR量が十分に確保できている状況下では、吸入空気量を十分に絞り、一方、EGR可変機構の作動量が小さく、EGR量が十分に確保されていない状況下では、吸入空気量をある程度大きな値にすることができる。このため、本発明によれば、フューエルカットの実行中に、設定された作動量を前提として、常に、オイル上がりと触媒保護とを両立するうえで最適な状況を作り出すことができる。
【００４５】
第１６の発明によれば、機関回転数が判定値を超える領域で、EGR可変機構が示す作動速度を検出することができる。EGR可変機構には、機関回転数が高いほど大きな作動量が求められる。このため、フューエルカットからの復帰時にEGR可変機構が遅滞なく通受運転に適した状態に戻れることを保証するためには、高回転域での作動速度に基づいてEGR可変機構の作動量を設定しておくことが適切である。本発明によれば、その要求を満たすことができるため、フューエルカットからの復帰時における内燃機関の安定性を、確実に確保することができる。
【００４６】
第１７の発明によれば、任意の機関回転数下で計測したEGR可変機構の作動速度を変換することにより、判定値を超える領域での作動速度を検知することができる。このような手法によれば、内燃機関が高回転域に入るのを待たずにEGR可変機構の作動速度を取得することが可能である。このため、本発明によれば、内燃機関の始動後、EGR可変機構の作動速度を速やかに取得することができる。
【００４７】
第１８の発明によれば、任意の油温下で計測したEGR可変機構の作動速度を変換することにより、所定のタイミングにおける作動速度を検知することができる。EGR可変機構は、油圧を駆動源としているため、油温が異なれば作動速度も異なったものとなる。本発明によれば、その油温の変動に影響されることなく、所定のタイミングにおいて、適正な作動速度を検出することができる。このため、本発明によれば、フューエルカットからの復帰時に、常に安定した運転状態を実現することができる。
【００４８】
第１９または第２０の発明によれば、スロットル開度またはアイドルスピードコントロール（ISC）バルブ流量を制御することにより、吸入空気量に求められる変化を容易かつ正確に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
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には、吸気通路１２および排気通路１４が連通している。
【００５０】
吸気通路１２には、その内部を流れる空気量、すなわち、内燃機関１０に流入する吸入空気量Gaを検知するエアフロメータ１６が配置されている。エアフロメータ１６の下流には、スロットル弁１８が配置されている。スロットル弁１８は、アクセル開度に基づいてスロットルモータ２０により駆動される電子制御式のバルブである。スロットル弁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２２、およびアクセル開度AAを検出するためのアクセルポジションセンサ２４が配置されている。
【００５１】
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１２に通じる吸気ポート、および排気通路１４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２６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、吸気通路１２と筒内、或いは排気通路１４と筒内を導通状態または遮断状態とするための吸気弁２８および排気弁３０が設けられている。
【００５２】
吸気弁２８および排気弁３０は、それぞれ可変動弁(VVT)機構３２，３４により駆動される。可変動弁機構３２，３４は、それぞれ、クランク軸の回転と同期して吸気弁２８および排気弁３０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。
【００５３】
内燃機関１０は、クランク軸の近傍にクランク角センサ３６を備えている。クランク角センサ３６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３６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。
【００５４】
内燃機関１０の排気通路１４には、排気ガスを浄化するための上流触媒(SC)３８および下流触媒(UF)４０が直列に配置されている。また、上流触媒３８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４２が配置されている。更に、上流触媒３８と下流触媒４０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４４が配置されている。
【００５５】
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や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。
【００５６】
［実施の形態１の特徴］
（高NE下でのF/C動作）
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がアイドル開度とされた場合に、燃料の噴射を停止する処理、つまり、フューエルカット(F/C)を実行する。図２は、機関回転数NEが十分に高い環境下でF/Cが実行された場合の本実施形態の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００５７】
より具体的には、図２（Ａ）は、F/Cの実行状態を表す波形を示す。ここでは、時刻t0においてF/Cが開始された場合を例示している。図２（Ｂ）は、吸気管圧力PMの波形を示す。但し、図２（Ｂ）における破線は、オイル上がりやオイル下がりを生じさせることのない吸気管圧力PMの許容限界値である。図２（Ｃ）は、内部EGR(Exhaust Gas Recirculation)の変化を表す波形を示す。また、図２（Ｄ）は、スロットル開度TAの変化を表す波形を示す。ここには、具体的には、時刻t0の直前に、スロットル開度TAが急激に閉じられた例を示している。
【００５８】
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が許容限界値を超えて負圧化すると、内燃機関１０においてオイル上がり（ピストン周囲から燃焼室へのオイルの進入）やオイル下がり（バルブステム周囲から燃焼室へのオイルの進入）が発生し、オイル消費量が増大する事態が生ずる。
【００５９】
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、特に、吸気管圧力PMが大きく負圧化し易い高回転領域において、スロットル開度TAを、基本のアイドル開度TA0（低回転領域でのアイドル開度）より大きな開度に保てば、吸気管圧力PMを許容限界値より高圧に保ち、オイル上がりやオイル下がりの発生を防ぐことが可能である。
【００６０】
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３８および下流触媒４０）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３８および下流触媒４０の劣化は促進されることとなる。
【００６１】
図１に示すシステムによれば、可変動弁機構３４により排気弁３０の開弁位相を遅角することにより、バルブオーバーラップ期間、つまり、吸気弁２８と排気弁３０が共に開弁状態となる期間を伸ばすことができる。そして、バルブオーバーラップ期間が伸びれば、吸気弁２８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。
【００６２】
吸気管圧力PMは、スロットル弁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、スロットル弁１８を通過した新気ガスの量と、バルブオーバーラップの期間中に生じた内部EGRガス量との和である。このため、内部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。
【００６３】
更に、内部EGR量を十分に確保した状態でスロットル開度TAを絞れば、筒内の既燃ガス比率を十分に高めることができる。そして、F/Cの実行中にそのような状態が実現されれば、触媒に流入するガスの極端なリーン化を避けることができる。
【００６４】
以上説明した通り、図１に示すシステムによれば、高回転領域でF/Cが開始された場合においても、十分な内部EGRが生ずるよう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、オイル上がりやオイル下がりの発生を防ぎつつ、上流触媒３８および下流触媒４０の劣化進行を有効に抑制することが可能である。
【００６５】
但し、図１に示す構成において、可変動弁機構３４に対して指令が発せられた後、現実に所望の内部EGR量が得られるまでには、つまり、現実に所望のバルブオーバーラップが得られるまでには、アクチュエータの作動時間が必要である。このため、内部EGR量の現実値は、図２（Ｃ）に示すように、F/Cの開始後（時刻t0の後）、上記の作動時間の後に収束値に達する。
【００６６】
そして、内部EGR量が十分に収束値に近づく以前にスロットル開度TAが絞られれば、必然的にオイル上がりやオイル下がりの問題が生ずる。そこで、本実施形態では、図２（Ｄ）に示すように、F/Cの開始後、内部EGR量の現実値が十分な量に達するまでは、スロットル開度TAを一時的に基本のアイドル開度TA0より大きな値とし、その後、内部EGR量が十分に確保された時点で、スロットル開度TAに絞り補正を施すこととした。このようなスロットル操作によれば、F/Cの開始後に、空気の流通量を十分に少なく抑えつつ、吸気管圧力PMが過剰に負圧化するのを防ぐことができる。このため、本実施形態の装置によれば、F/Cの実行に伴うオイル消費量の増大および触媒の劣化を有効に防ぐことが可能である。
【００６７】
（低NE下でのF/C動作）
上述した動作は、高NE下でF/Cが開始された場合の動作である。機関回転数NEが十分に高い場合は、F/Cの実行中に筒内に高い比率で既燃ガスが存在し、また、大きなバルブオーバーラップが確保されていても、F/Cの終了前にオーバーラップを小さくすることで、エンジンストールが生ずる以前に通常の安定運転状態を復元することができる。
【００６８】
ところが、機関回転数NEが低い領域でのF/C中に、上記同様の状態が形成されていると、F/Cの終了後、筒内ガスの新気比率が十分に高くなる以前に、内燃機関１０がストール状態に至ることがある。このため、本実施形態のシステムは、F/Cが低NE下で実行されている場合は、高NE下でのF/C中に比して、バルブオーバーラップ期間を短縮して、かつ、スロットル開度TAの絞りを緩めることとしている。
【００６９】
このような処理によれば、低NE下で実行されていたF/Cが終了された直後に、即座に安定運転の可能な状況を再現することが可能である。このため、本実施形態のシステムによれば、低NE下でのF/Cの終了後に、内燃機関１０がストールするのを有効に防ぐことができる。
【００７０】
［実施の形態１における具体的処理］
図３は、上記の機能を実現するために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。図３に示すルーチンによれば、先ず、機関回転数NEと負荷率klとが取り込まれる（ステップ１００）。機関回転数NEは、クランク角センサ３６の出力に基づいて取得することができる。負荷率klは、スロットル開度TAを全開とした時に得られる吸入空気量と、実吸入空気量Gaとの比率であり、エアフロメータ１６の出力等に基づいて取得することができる。
【００７１】
次に、機関回転数NEと負荷率klとに基づいて、可変動弁機構３４の通常目標値vt1が算出される（ステップ１０２）。通常目標値vt1は、F/C中でない通常の運転時におけるバルブタイミングVVTの目標値である。ECU５０は、図４に示すように、通常目標値vt1を、機関回転数NEと負荷率klとの関係で定めたマップを記憶している。ここでは、そのマップを参照することにより、通常目標値vt1が算出される。
【００７２】
尚、図４に示す上記マップによれば、例えば、負荷率klが１０％以下である低負荷領域では、機関回転数NEが如何なる値であっても、通常目標値vt1は０とされる。通常目標値vt1＝０が実現されると、バルブオーバーラップは発生しない。このため、通常目標値vt1が用いられる限りは、低負荷領域において、内部EGRガスは発生しない。
【００７３】
図３に示すルーチンでは、次に、減速F/C条件が成立しているか否かが判別される（ステップ１０４）。より具体的には、ここでは、スロットル開度TAが基本アイドル開度TA0まで閉じられているかが判別される。
【００７４】
スロットル開度TAが基本アイドル開度TA0より大きい場合は、減速F/C条件の不成立が認められる。この場合は、通常の運転を継続するべく、先ず、バルブタイミングVVTが通常目標値vt1に向けて制御される（ステップ１０６）。
【００７５】
次に、スロットル開度TAが、アクセル開度AAに応じて制御される（ステップ１０８）。その後、F/Cの実行が禁止された状態であることを表すべく、F/C実行フラグXFCに０がセットされる（ステップ１１０）。以上の処理が実行された場合、内燃機関１０は、運転者のアクセル操作量に応じた通常の運転を継続する。ｌ
【００７６】
図３に示すルーチン中、ステップ１０４において減速F/C条件の成立（TA≦TA0の成立）が認められた場合は、次に、バルブタイミングVVTの減速時目標値vt2が算出される（ステップ１１２）。減速時目標値vt2は、減速F/Cの実行中に実現するべきバルブタイミングVVTの値である。
【００７７】
図５は、減速時目標値vt2を算出するためにECU５０が記憶しているマップの一例を示す。図５に示すマップにおいて、減速時目標値vt2は、機関回転数NEとの関係で定められている。より具体的には、減速時目標値vt2は、アイドル回転数付近で０となり、機関回転数NEが高くなるほど大きな値（最大値２０）となるように定められている。
【００７８】
減速時目標値vt2は、負荷率klが１０％に比して十分に小さい状況下で用いられる目標値である。通常目標値vt1は、このような状況下では全回転領域において０とされる。従って、減速時目標値vt2は、通常目標値vt1に比して、機関回転数NEが高くなるに連れて大きな値になるように設定されている。
【００７９】
本実施形態のシステムは、バルブタイミングVVTが大きな値になるほどバルブオーバーラップ期間が長くなるように構成されている。そして、内部EGR量は、上述した通り、バルブオーバーラップ期間が長いほど多量となる。このため、バルブタイミングVVTが減速時目標値vt2とされる場合は、機関回転数NEが高いほど、長期に渡るバルブオーバーラップ期間が確保され、また、機関回転数NEが低くなるに連れて、バルブオーバーラップ期間が０に向けて縮小されることになる。
【００８０】
図３に示すルーチンでは、次に、実バルブタイミングvttが、判定値α°CAを超えているか否かが判別される（ステップ１１４）。本実施形態のシステムにおいては、可変動弁機構３４に対してバルブタイミングVVTを減速時目標値vt2に一致させるための指令が発せられた後、現実にVVTがvt2に一致するまでには、ある程度のアクチュエータ作動時間が必要である。つまり、本実施形態のシステムでは、減速時目標値vt2が定められた後、過度の吸気負圧の発生を回避するに足る内部EGR量が確保されるまでには、ある程度の時間が必要である。本ステップ１１２で用いられるvtt＞α°CAなる条件は、実質的には、所望の内部EGR量が確保される程度に実バルブタイミングvttが変化したかを判断するための条件である。
【００８１】
図６は、判定値αを設定するためにECU５０が記憶しているマップの一例である。つまり、ECU５０は、図６に示すマップを参照して、判定値αを設定する。図６に示すマップによれば、判定値αは、低NE領域では最小値に維持され、中NE領域ではNEに対して比例的に増減し、また、高NE領域では最大値に維持される。低NE領域では、さほど大きなバルブオーバーラップを必要とせずに過剰な吸気負圧の発生を回避することが可能である。一方、高NE領域では、過度の吸気負圧の発生を防ぐためには大きなバルブオーバーラップが必要である。図６に示すマップによれば、それらの事情の相違に応じて、全NE領域において、過不足のない判定値αを設定することが可能である。
【００８２】
図３に示すルーチン中、上記ステップ１１４において、vtt＞α°CAの不成立が認められた場合は、未だ、十分の内部EGR量が確保されていないと判断することができる。この場合は、次に、減速F/C時における第１の目標スロットル開度ta1を設定するための処理が実行される。より具体的には、ここでは、先ず、第１補正値kfcta1が算出される（ステップ１１６）。
【００８３】
本実施形態において、ECU５０は、スロットル開度TAの目標値（目標ta）を、次式により算出する。
目標ta＝基本アイドル開度TA0＋第１補正係数kfcta1−第２補正係数kfcta2
・・・（１）
【００８４】
上記（１）式によれば、目標taは、第１補正係数kfcta1が大きいほど大きな値となり、一方、第２補正係数kfcta2が大きいほど小さな値となる。つまり、第１補正係数kfcta1は、目標taを広げるための補正係数であり、第２補正係数kfcta2は目標taを絞るための補正係数である。
【００８５】
図７は、第１補正係数kfcta1を算出するためにECU５０が記憶しているマップの一例を示す。上記ステップ１１６では、このマップを参照することにより第１補正係数kfcta1が算出される。このマップによれば、第１補正係数kfcta1は、機関回転数NEが高いほど大きな値に設定され、また、機関回転数NEがアイドル回転数の近傍値である場合には最小値０に設定される。
【００８６】
第１補正係数kfcta1の算出が終わると、次に、第２補正係数kfcta2に０が設定される（ステップ１１８）。以上の処理によれば、目標taは、機関回転数NEが高いほど、基本アイドル開度TA0に比して大きな値に設定されることになる。ここでは、そのような特性を有する目標taを第１の目標スロットル開度ta1と称することとする。
【００８７】
図３に示すルーチン中、上記ステップ１１４において、vtt＞α°CAの成立が認められた場合は、過度な吸気負圧の発生を回避するに足る内部EGR量が既に確保されていると判断することができる。この場合は、以後、減速F/C時における第２の目標スロットル開度ta2を算出するための処理が実行される。
【００８８】
ここでは、先ず、第１補正係数kfcta1が０とされる（ステップ１２０）。次いで、図８に示すマップを参照して、第２補正係数kfcta2が算出される（ステップ１２２）。
【００８９】
図８に示すマップは、機関回転数NEが高いほど第２補正係数kfcta2が大きな値となり、また、機関回転数NEがアイドル回転数の近傍値である場合に第２補正係数kfcta2が最小値０となるように定められている。第２補正係数kfcta2は目標taを絞るための補正係数であるから、上記ステップ１２０および１２２の処理によれば、目標taは、機関回転数NEが高いほど、基本アイドル開度TA0に比して小さな値に設定されることになる。ここでは、そのような特性を有する目標taを第２の目標スロットル開度ta2と称することとする。
【００９０】
図３に示すルーチンによれば、次に、機関回転数NEがF/C開始回転数Aより高いか否かが判別される（ステップ１２４）。その結果、NE＞Aの成立が認められた場合は、F/C実行フラグXFCに１がセットされる（ステップ１２６）。
【００９１】
ECU５０は、他のルーチンにより、F/C実行フラグXFCの状態を監視しており、XFC＝１の成立が認められる場合にF/Cを実行する。このため、上記ステップ１２６の処理が実行されると、以後、内燃機関１０においてF/Cが開始される。
【００９２】
図３に示すルーチンでは、次に、バルブタイミングVVTを減速時目標値vt2とするための制御が実行される（ステップ１２８）。その結果、機関回転数NEが高い領域では、大きなバルブオーバーラップが確保されるようにバルブタイミングVVTが修正され、内部EGR量の増量が図られる。
【００９３】
次に、スロットル開度TAが上記（１）式で得られる目標taと一致するように、スロットル弁１８が制御される（ステップ１３０）。目標taは、上述した通り、実バルブタイミングvttがα°CAに達するまでは、第１の目標スロットル開度ta1、つまり、基本アイドル開度TA0以上の値に設定される。この場合は、機関回転数NEが高いほど、スロットル開度TAが大きく確保される。その結果、十分な内部EGR量が発生する以前であるにも関わらず、過剰な吸気負圧の発生が回避され、オイル消費量の増量が防止される。
【００９４】
目標taは、また、実バルブタイミングvttがα°CAに達した後は、第２の目標スロットル開度ta2、つまり、基本アイドル開度TA0以下の値に設定される。この場合は、機関回転数NEが高いほど、スロットル開度TAは小さな値に絞られ、上流触媒３８および下流触媒４０に流れ込む新気ガスの流量が少量とされる。その結果、F/Cの実行中における上流触媒３８および下流触媒４０の劣化が抑制される。
【００９５】
図３に示すルーチン中、上記ステップ１２４において、NE＞Aの不成立が判定された場合は、次に、F/C実行フラグXFCに１がセットされているか否かが判別される（ステップ１３２）。XFC＝１の成立が認められる場合は、F/Cが既に開始されていると判断できる。この場合は、次に、機関回転数NEがF/C終了回転数Bまで低下しているか否かが判別される（ステップ１３４）。
【００９６】
機関回転数NEがF/C終了回転数Bより大きいと判別された場合は、未だF/Cの終了条件が不成立であると判断できる。この場合は、再び上記ステップ１２８および１３０の処理がその順で実行される。
【００９７】
一方、上記ステップ１３２において、XFC＝１の不成立が認められた場合は、F/Cを開始するべき状況が成立していないと判断できる。また、上記ステップ１３４において、NE＞Bの不成立が認められた場合は、F/Cを終了するべき条件が成立したと判断することができる。これらの場合は、以後、通常の運転状態を実現するべく、ステップ１０６〜１１０の処理が順次実行される。
【００９８】
以上説明した通り、図３に示すルーチンによれば、機関回転数NEが高い領域では、F/Cの開始後、内部EGR量が確保されるまでの間は、スロットル開度TAを大きくすることにより、オイル消費量の増量を防ぐことができる。また、この領域でのF/C中は、内部EGR量が十分に確保された段階でスロットル開度TAを絞ることにより、オイル消費量の増量防止と、触媒の劣化抑制の双方を両立することができる。
【００９９】
更に、図３に示すルーチンによれば、F/Cの実行中であっても、機関回転数NEが低い領域においては、バルブタイミングVVTおよびスロットル開度TAの双方を、通常運転時の状態に近づけることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、低回転領域でF/Cが終了された後に、内燃機関１０の運転状態が不安定になるのを確実に防止することができる。
【０１００】
ところで、上述した実施の形態１においては、排気弁３０を駆動する可変動弁機構３４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、吸気弁２８を駆動する可変動弁機構３２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。
【０１０１】
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３０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、排気行程において筒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３０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。
【０１０２】
また、上述した実施の形態１においては、高NE下でのF/C中に、内部EGR量を増やすことにより、吸気通路１２内の過剰な負圧化、および過剰なリーン化を防ぐこととしているが、それらの防止手法はこれに限定されるものではない。すなわち、排気通路１４に排出された排気ガスを吸気通路１２に再循環させるためのEGR機構を設けたうえで、外部EGR量を増やすことにより同様の機能を実現することとしてもよい。
【０１０３】
また、上述した実施の形態１においては、実バルブタイミングvttが判定値α°CAを超えるのを待って、つまり、内部EGR量の現実値がある程度確保されるのを待って、スロットル開度TAの縮小補正を開始することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、F/Cの開始後におけるスロットル開度TAの縮小補正は、内部（または外部）EGR量の現実値が増大するのに伴って、TAの縮小量がEGR量の増大量と対応するように実行することとしてもよい。
【０１０４】
また、上述した実施の形態１においては、スロットル開度を制御することにより、負圧の大きさと触媒を流れる空気の流量とを制御することとしているが、その制御の対象はこれに限定されるものではない。すなわち、負圧の大きさと、触媒を流通する空気の流量とは、吸入空気量Gaを増減させることにより制御することが可能である。従って、実施の形態１と同様の機能は、スロットル開度に限らず、吸入空気量を変化させる要素を制御することによっても達成することが可能である。具体的には、スロットルレスの内燃機関であれば、吸気弁のリフト量、作用角、開弁タイミングなどを変化させることにより、また、スロットル弁をバイパスするアイドルスピードコントロール（ISC）弁を備える内燃機関であれば、そこを通過するISCバルブ流量を変化させることにより実施の形態１の場合と同様の機能を実現することができる。
【０１０５】
尚、上述した実施の形態１においては、ECU５０が、内燃機関１０の減速時にF/Cを実行することにより前記第１の発明における「フューエルカット手段」が、ステップ１１２および１２８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制御手段」および前記第３の発明における「VVT制御手段」が、ステップ１２２および１３０の処理を実行することにより前記第１の発明における「吸入空気量制御手段」が、それぞれ実現されている。
【０１０６】
また、上述した実施の形態１においては、ECU５０が、ステップ１１４の処理を実行することにより前記第２または第３の発明における「実EGR判断手段」が、ステップ１１４の条件成立を待ってステップ１２０および１２２の処理を実行することにより前記第２の発明における「制御遅延手段」が、それぞれ実現されている。
【０１０７】
また、上述した実施の形態１においては、ECU５０が、ステップ１１６および１１８の処理を実行することにより前記第４の発明における「吸入空気量を維持する手段」が実現されている。
【０１０８】
実施の形態２．
次に、図９および図１０を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ECU５０に、後述する図１０の示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０１０９】
［実施の形態２の特徴］
図９は、本発明の実施の形態２のシステムの特徴的な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９（Ａ）は、F/C条件の成否を表す波形を示す。また、図９（Ｂ）は、F/C条件の成立前後における実バルブタイミングvttの変化例（２例）を仮想的に表したチャートである。更に、図９（Ｃ）は、図９（Ｂ）に示す実バルブタイミングvttの変化例に対応するスロットル開度TAの変化例（２例）を仮想的に示したチャートである。そして、図９（Ｄ）は、本実施形態において用いられるF/Cの実行規則を表したチャートである。
【０１１０】
図９（Ａ）は、時刻t0においてF/Cの実行条件が成立した例を示している。本実施形態のシステムは、実施の形態１のシステムと同様に、F/Cの実行条件が成立すると、その後、内部EGR量を増やすために、バルブオーバーラップが増えるように実バルブタイミングvttを変化させる。
【０１１１】
図９（Ｂ）中に破線で示す波形は、時刻t0の後、比較的短時間で実バルブタイミングvttが判定値α°CAに達した例を示している。また、図９（Ｂ）中に一点鎖線で示す波形は、実バルブタイミングvttが判定値α°CAに達するまでに、比較的長い時間を要した場合を例示している。
【０１１２】
本実施形態のシステムは、実施の形態１のシステムと同様に、実バルブタイミングvttが判定値α°CAに達するまでは、過剰な吸気負圧の発生を回避するべくスロットル開度TAを基本アイドル開度TA0以上に維持し、vttがα°CAに達した時点で、スロットル開度TAを基本アイドル開度TA0以下に絞ることとしている。このため、スロットル開度TAが絞られる時期は、実バルブタイミングvttが判定値α°CAに達するまでの時間に応じて変動する（図９（Ｃ）参照）。
【０１１３】
ところで、上述した制御の規則に従う場合は、F/Cが開始された後、スロットル開度TAが基本アイドル開度TA0以下に絞られるまでの間は、比較的多量の新気が内燃機関１０を流通することになる。この間、F/C条件の成立に応じてF/Cが現実に実行されるとすれば、リーンなガスが多量に上流触媒３８および下流触媒４０に流れ込み、それらの劣化が促進される。換言すると、上流触媒３８および下流触媒４０の劣化を抑制する意味では、スロットル開度TAが絞られるまでは、F/C条件の成立に関わらず、現実にはF/Cを開始しないことが望ましい。
【０１１４】
他方、車両の運転者は、アクセルペダルを解放した時点でエンジンブレーキによる制動力が発生することを期待する。そして、その制動力を大きく確保するためには、F/Cの実況条件が成立した後、現実にF/Cが開始されることが望ましい。
【０１１５】
そこで、本実施形態では、F/Cの実行規則を図９（Ｄ）に示すように定めて、上述した２つの要求に対処することとした。すなわち、図９（Ｄ）に示す実行規則によれば、F/Cの実行条件が成立した後、時刻Cまでの間は、F/Cの実行禁止期間とされる。ここで、時刻Cとは、時刻t0の後、F/C禁止時間Cが経過した後の時刻である。そして、F/C禁止時間Cとは、実バルブタイミングvttが判定値α°CAに達するのに確実に必要となる時間である。
【０１１６】
また、図９（Ｄ）に示す規則によれば、時刻Cから時刻Dまでの間は、実バルブタイミングvttが判定値α°CAに達することを条件に、F/Cの実行が許可される期間とされる。そして、時刻D以降は、vttとαの関係に関わらず、F/Cの実行が許可される期間である。ここで、時刻Dとは、時刻t0から禁止限界時間Dが経過した後の時刻である。また、禁止限界時間Dとは、運転者の期待する制動力を違和感無く発生させるうえで、F/Cの実行開始を遅延することのできる最大限の時間である。
【０１１７】
上述したF/Cの実行規則によれば、F/Cの実行開始を違和感無く遅延させ得る限りにおいて、実バルブタイミングvttが判定値α°CAに達するまで、つまり、スロットル開度TAが基本アイドル開度TA0以下の開度に絞られるまで、F/Cの実行を遅延させることができる。そして、vttがα°CAに達するまでに所定時間Dが経過してしまった場合には、その時点でF/Cの実行を許可して、運転者の期待する制動力を確実に発生させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、上流触媒３８および下流触媒４０の確実な保護と、運転者の期待する制動力の確保とを共に実現することができる。
【０１１８】
［実施の形態２における具体的処理］
図１０は、上記の機能を実現するためにECU５０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、図１０において、上記図３に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０１１９】
図１０に示すルーチンによれば、減速F/C条件が不成立の間（スロットル開度TAが基本アイドル開度TA0より大きい間）は、図３に示すルーチンの場合と同様に、ステップ１００〜１１０の処理が実行される。その結果、通常の運転状態が実現される。
【０１２０】
スロットル開度TAが基本アイドル開度TA0に閉じられると、ステップ１０４において減速F/C条件の成立が認められる。この場合、減速時目標値vt2が算出され、更に、実バルブタイミングvttをvt2とするための処理が実行される（ステップ１４０）。尚、本ステップ１４０の処理は、実質的には、図３に示すステップ１０２の処理とステップ１２８の処理との組み合わせたものであるため、ここでは、その詳細な説明は省略する。
【０１２１】
図１０に示すルーチンでは、次に、減速F/C条件の成立後にF/C禁止時間Cが経過したかが判別される（ステップ１４２）。減速F/C条件が成立した直後は、F/C禁止時間Cの未経過が判別される。この場合は、ステップ１１８において第２補正係数kfcta2が０とされた後、第１補正係数kfcta1の算出と、スロットル開度TAの制御とが実行される（ステップ１４４）。
【０１２２】
上記ステップ１４４において、第１補正係数kfcta1は、図３に示すステップ１１６の場合と同様の手法で、つまり、図７に示すマップを参照する手法で算出される。また、スロットル開度TAの制御は、図３に示すステップ１３０の場合と同様に、上記（１）式により算出される目標taを目標値として実行される。ここでは、上記（１）式により第１の目標スロットル開度ta1が算出されるため、スロットル開度TAは、基準アイドル開度TA0以上の開度に制御されることになる。
【０１２３】
図１０に示すルーチンでは、次に、減速F/C条件の成立後、禁止限界時間Dが未経過であるかが判別される（ステップ１４６）。F/C禁止時間Cが未経過である場合は、必然的に禁止限界時間Dも未経過である。このため、F/C禁止時間Cが未経過である間は、常に本ステップ１４６の条件が成立し、以後、ステップ１１０の処理が実行される。その結果、減速F/C条件が成立した後、少なくともF/C禁止時間Cが経過するまでの間は、F/Cの実行が常に禁止される。
【０１２４】
減速F/C条件の成立後、スロットル全閉の状態がF/C禁止時間Cだけ継続すると、ステップ１４２において、F/C禁止時間Cの経過が判別される。この場合、次に、ステップ１１４において、実バルブタイミングvttが判定値α°CAに達しているかが判別される。
【０１２５】
この段階で、未だvttがα°CAに達していなかった場合は、ステップ１１４の条件不成立が判別され、以後、ステップ１１８，１４４および１４６の処理が実行される。その結果、禁止限界時間Dが経過するまでの間は、実バルブタイミングvttが判定値α°CAに達しない限り、F/Cの実行が禁止され、かつ、スロットル開度TAは第１の目標スロットル開度ta1に制御される。
【０１２６】
実バルブタイミングvttが判定値α°CAに達する以前に禁止限界時間Dが経過した場合は、ステップ１４６において、禁止限界時間Dの経過が判定される。この場合、次にステップ１２４の処理が実行される。
【０１２７】
減速F/C条件が成立した後、ステップ１２４の処理が初めて実行される時点で、機関回転数NEがF/C開始回転数A以下であった場合は、ステップ１２４の条件が不成立となり、更に、ステップ１３２の条件も不成立となる。この場合は、以後、ステップ１０６〜１１０の処理が実行され、F/Cが開始されることなく、通常の運転状態が継続される。
【０１２８】
一方、減速F/C条件の成立後、ステップ１２４の処理が初めて実行される時点でNE＞Aが成立していれば、ステップ１２６においてF/C実行フラグXFCに１がセットされ、F/Cが開始される。以後、ステップ１０４の条件が不成立とならない限り、本ルーチンが起動される毎にステップ１２４，１３２および１３４の処理が繰り返され、機関回転数NEがF/C終了回転数Bに低下するまで、F/Cの実行が継続される。
【０１２９】
以上の処理によれば、実バルブタイミングvttがα°CAに達するまでに長い時間を要した場合でも、減速F/C条件が成立した後、禁止限界時間Dが経過した後は、F/Cの実行を開始することができる。このため、本実施形態のシステムによれば、アクセル開放により運転者が制動力の発生を期待するような状況下では、運転者に大きな違和感を与えることなく、その期待に見合った制動力を発生させることができる。
【０１３０】
F/Cの開始後、その実行が継続されている間は、ステップ１２６または１３４の処理に次いで、実バルブタイミングvttが第２判定値β°CAを超えているかが判別される（ステップ１４８）。第２判定値β°CAは判定値α°CAに比して大きく、かつ、減速時目標値vt2に比して小さな値である。このため、vttがα°CAに達しておらず、禁止限界時間Dが経過したことによりF/Cが実行されている状況下では、必然的にvtt＞βが不成立となる。
【０１３１】
この場合、ステップ１２２の処理が行われることなく、ステップ１３０においてスロットル開度TAが制御される。vttがα°CAに達していない状況下では、ステップ１１８およびステップ１４４の処理により、目標taは第１の目標スロットル開度ta1とされている。このため、vttがα°CAに達するまでは、F/Cの開始後も、スロットル開度TAは基本アイドル開度TA0以上の開度に維持される。
【０１３２】
F/C禁止時間Cが経過し、かつ、実バルブタイミングvttが判定値α°CAに達した後は、禁止限界時間Dが経過していると否とに関わらず、ステップ１２０において第１補正係数kfcta1が０とされる。第１補正係数kfcta1はスロットル開度TAを広げるための補正係数である。このため、kfcta1が０とされると、以後、スロットル開度TAは、基本アイドル開度TA0 以下に抑えられることになる。
【０１３３】
以上の処理によれば、実バルブタイミングvttが判定値α°CAに達した後、つまり、内部EGR量をある程度確保し得る状態が形成された後に、新気が多量に流入し易い状態が不必要に維持されるのを防ぎ、上流触媒３８および下流触媒４０の劣化を抑制するうえで有利な状況を作り出すことができる。
【０１３４】
vtt＞α°CAが成立する状況下で、NE＞A、或いはXFC＝１が成立していると、第１補正係数kfcta1が０とされた状態でF/Cが実行される。そして、F/Cが実行されている間は、図１０に示すルーチンが起動される毎に、ステップ１４８において、vtt＞β°CAの成否が判定される。
【０１３５】
その結果、実バルブタイミングvttが判定値α°CAを超えた後、第２判定値β°CAに達するまでの間は、ステップ１２２の処理がジャンプされる。この場合、ステップ１３０では、第１補正係数kfcta1および第２補正係数kfcta2が何れも０とされた状態で目標taが算出される。このため、スロットル開度TAは、基本アイドル開度TA0に制御されることになる。
【０１３６】
以上の処理によれば、実バルブタイミングvttが、判定値α°CAを超えた後、まだ十分には減速時目標値vt2に近づいていない場合において、つまり、内部EGR量がある程度は確保できるが十分には確保できないような場合において、不必要に多量の新気を流通させず、かつ、吸気管圧力PMを過剰に負圧化させることのない適切なスロットル開度TAを実現することができる。
【０１３７】
減速F/C条件の成立が維持されたまま実バルブタイミングvttが第２判定値β°CAに達すると、ステップ１４８の条件成立が認められる。この場合、ステップ１２２において、第２補正係数kfcta2が算出された後（算出の手法は図３におけるステップ１２２の場合と同様）、ステップ１３０の処理が実行される。
【０１３８】
ステップ１２２に次いでステップ１３０の処理が行われる場合は、スロットル開度TAが第２の目標スロットル開度ta2に制御される。このため、vttがβ°CAに達した後は、スロットル開度TAを基本スロットル開度TA0以下に絞ることができる。以上の処理によれば、内部EGR量が十分に確保できる状態が形成された時点で、スロットル開度TAを絞って、オイル上がり（オイル下がり）の防止と触媒の劣化防止とを両立する状態を実現することができる。
【０１３９】
以上説明した通り、図１０に示すルーチンによれば、減速F/C条件が成立した後、ある程度の内部EGR量が確保できるまでは（vtt＞α°CAまでは）、スロットル開度TAを大きく維持しつつ、F/Cの実行を禁止することができる。このため、本実施形態の装置によれば、vttがα°CAに達するまでの期間においても、オイル消費量の増大を有効に阻止し、かつ、上流触媒３８および下流触媒４０の劣化を有効に抑制することができる。
【０１４０】
また、図１０に示すルーチンによれば、vttがα°CAに達していると否とに関わらず、減速F/C条件の成立後、禁止限界時間Dが経過後は、F/Cの実行を開始させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、運転者の期待する制動力を適切に発生させることができる。
【０１４１】
更に、図１０に示すルーチンによれば、減速F/C条件の成立後に、実バルブタイミングvttの増大に合わせて、スロットル開度TAを徐々に絞ることができる。このため、本実施形態の装置によれば、実施の形態１の装置に比して、オイル上がり（オイル下がり）の防止と触媒の劣化抑制とを、更に有効に実現することができる。
【０１４２】
尚、上述した実施の形態２においては、ECU５０が、図１０に示すステップ１１４においてvtt＞α°CAの判定を行うことにより前記第５の発明における「実EGR判断手段」が、その判定が否定された場合に、図１０におけるステップ１１０の処理を実行することにより前記第５の発明における「フューエルカット禁止手段」が、それぞれ実現されている。
【０１４３】
また、上述した実施の形態２においては、ECU５０が、ステップ１４６の処理を実行することにより前記第６の発明における「フューエルカット禁止解除手段」が実現されている。
【０１４４】
実施の形態３．
［実施の形態３の特徴］
次に、図１１および図１２を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
本実施形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ECU５０に、後述する図１２に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０１４５】
本実施形態のシステムは、実施の形態１または２の場合と同様に、アクセル開度AAに基づいて、スロットル開度TAを電子制御する構成を採用している。図１１（Ａ）は、この構成において、アクセル開度AAの変化がスロットル開度TAの変化に反映される様子を説明するためのタイミングチャートである。この図に示すように、スロットル開度TAを電子制御するシステムにおいては、アクセル開度AAが変化した後、その変化がスロットル開度TAに反映されるまでに、ある程度の遅延（以下、Δtとする）が生ずる。
【０１４６】
図１１（Ｂ）は、目標のバルブタイミング値（目標VVT値）と、現実のバルブタイミング値（実VVT値）とを、減速F/C条件の成否をアクセル開度AAに基づいて判定した場合と、スロットル開度TAに基づいて判断した場合とで対比して表した図である。前者の場合は、時刻t0においてアクセル開度AAが全閉となった時点で、目標VVT値が立ち上がり、速やかに実VVT値に変化が生じ始める（実線の波形参照）。一方、後者の場合は、時刻t0の後、遅延Δtが経過するまで（時刻t1まで）は、目標VVT値が立ち上がらない。このため、実VVT値の変化も時刻t1までは生じない（破線の波形参照）。
【０１４７】
本実施形態の装置は、実施の形態２の場合と同様に、内燃機関１０の減速時には、実バルブタイミングvttを減速時目標値vt2まで変化させ、その変化の過程において、vttが判定値α°CAに達するまでは、F/Cの実行を禁止し、かつ、スロットル開度TAを第１の目標スロットル開度ta1に制御する。この場合、vttが判定値α°CAに達するまでの時間が短いほど、F/Cの開始時期が速まり、その結果、燃費特性およびエンジンブレーキの応答性が改善される。
【０１４８】
そこで、本実施形態のシステムでは、アクセル開度AAそのものの監視を行い、アクセル開度AAが全閉とされた場合には、その時点で内燃機関１０の減速が要求されたものとして、実バルブタイミングvttを減速時目標値vt2に一致させるための制御を開始することとした。
【０１４９】
［実施の形態３における具体的処理］
図１２は、上述した機能を実現するために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。図１２に示すルーチンは、ステップ１５０の処理が挿入されている点、およびステップ１４０の位置が、ステップ１４０の後ろから、ステップ１５０の後ろに移されている点を除き、図１０に示すルーチンと同様である。以下、図１２に示すステップのうち、図１０に示すステップと同一のものについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０１５０】
図１２に示すルーチンでは、ステップ１０２の処理に続いて、アクセル開度AAが全閉であるかが判別される（ステップ１５０）。その結果、アクセル開度AAが全閉でないと判断された場合は、F/Cの実行を伴う運転が運転者によって要求されていないと判断される。この場合は、ステップ１０６〜１１０が実行されることにより、通常の運転状態が継続される。
【０１５１】
一方、アクセル開度AAが全閉であると認められた場合は、運転者によって、F/Cの実行を伴う運転が要求されていると判断される。この場合は、ステップ１４０の処理により、実バルブタイミングvttを減速時目標値vt2とするための処理が実行され、その後、ステップ１０４以降の処理が実行される。
【０１５２】
以上の処理によれば、運転者がアクセル開度AAを全閉とした後、その変化がスロットル開度TAに反映されるのを待つことなく、即座に実バルブタイミングvttを減速時目標値vt2に向けて変化させ始めることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態２のシステムに比してF/Cの開始応答性を改善することができ、その結果、内燃機関１０の燃費特性および減速応答性を高めることができる。
【０１５３】
ところで、上述した実施の形態３においては、バルブタイミングVVTの目標値を減速時目標値vt2とするタイミングを、アクセル開度AAも基づいて設定するという思想を、実施の形態２のシステムに組み合わせることとしているが、その組み合わせの対象は、実施の形態２のシステムに限定されるものではない。すなわち、その思想は、実施の形態１のシステムに対して組み込むこととしてもよい。
【０１５４】
尚、上述した実施の形態３においては、ECU５０が、アクセル開度AAに基づいてスロットル開度TAを電子制御することにより、前記第７の発明における「スロットル開度電子制御手段」が、また、F/Cの実行可否を判断する処理の一部としてステップ１５０の処理を実行することにより前記第７の発明における「フューエルカット手段」が、それぞれ実現されている。
【０１５５】
実施の形態４．
［実施の形態４の特徴］
次に、図１３乃至図１７を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。
本実施形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ECU５０に、後述する図１４乃至図１６に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０１５６】
図１３は、本実施形態のシステムの動作概要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１３（Ａ）はF/Cの実行状態を表す波形、図１３（Ｂ）は上流触媒３８の酸素吸蔵量OSASCの波形、また、図１３（Ｃ）は下流触媒４０の酸素吸蔵量OSAUFの波形をそれぞれ示している。
【０１５７】
F/Cの実行中は、触媒に流れ込むガスがリーンなものとなる。このため、上流触媒３８の酸素吸蔵量OSASCは、図１３（Ｂ）に示すように、F/Cが開始された直後から増加し始める。そして、その酸素吸蔵量OSASCは、F/Cの実行が継続される限り、最終的には、上流触媒３８の最大酸素吸蔵量CmaxSCに収束する。
【０１５８】
上流触媒３８の酸素吸蔵量OSASCがCmaxSCに達した後、更にF/Cが継続されると、上流触媒３８の下流にリーンなガスが吹き抜け始め、下流触媒４０の酸素吸蔵量OSAUFが増加し始める。そして、下流触媒４０の酸素吸蔵量OSAUFは、その後、F/Cが継続される限り、下流触媒４０の最大酸素吸蔵量CmaxUFに収束する。
【０１５９】
上述した通り、上流触媒３８および下流触媒４０は、高温環境下でリーンガスの供給を受けることにより、劣化を進行させ易い。この劣化の進行は、主として、上流触媒３８および下流触媒４０がそれぞれ酸素を吸蔵する過程において生ずるものである。このため、上流触媒３８および下流触媒４０が飽和的に酸素を吸蔵した後は、高温環境下でリーンガスの供給を受けても、それらの触媒３８，４０の劣化状態は殆ど進行しない。
【０１６０】
換言すると、F/Cが開始された後、下流触媒４０が飽和的に酸素を吸蔵するまでの間は、触媒保護の観点より、スロットル開度TAを絞って吸入空気量Gaを少量とすることの意義が大であるが、下流触媒４０が酸素的に酸素を吸蔵した後は、必ずしもその意義が大きくない。
【０１６１】
一方で、F/Cの実行中にスロットル開度TAを絞っていた場合は、F/Cの終了後に、TAを絞った状態から復帰が強要されることになる。本実施形態では、TAを絞る前提として、吸気管圧力PMが過剰に負圧化するのを避けるため、十分なバルブオーバーラップが生ずるように実バルブタイミングvttを調整することとしている。従って、スロットル開度TAを絞った状態でのF/Cからの復帰とは、スロットル開度TAが絞られ、かつ、大きなバルブオーバーラップが生じた状態からの復帰を意味する。
【０１６２】
大きなバルブオーバーラップが生じている状況下でF/Cが終了されると、F/Cからの復帰後しばらくの間は、内部EGR量が多量に発生する。また、スロットル開度TAが絞られた状態でF/Cが終了されると、F/Cからの復帰後しばらくの間は、筒内に流入する新気量が少量に抑えられる。このため、F/Cの終了時までTAを絞り、かつ、大きなバルブオーバーラップを確保した状態を維持しておいた場合は、F/Cからの復帰時に、内燃機関１０の運転状態が不安定になり易い。
【０１６３】
このため、スロットル開度TAを絞っておく利益、或いはバルブオーバーラップを確保しておく利益が存在しないのであれば、F/Cが終了するのに先立って、スロットル開度TAの絞りを解除し、また、バルブタイミングVVTを通常運転時のタイミングに復帰させておくことが望ましい。以上の理由より、本実施形態では、F/Cの実行中に、下流触媒４０の酸素吸蔵量OSAUFが最大酸素吸蔵量CmaxUFに達したと推定される場合には、その時点で、スロットル開度TAの絞りを解除し、かつ、バルブタイミングVVTを通常のタイミングに戻すこととした。
【０１６４】
［実施の形態４における具体的処理］
図１４は、上記の機能を実現するために本実施形態においてECU５０が実行するメインルーチンのフローチャートである。図１４に示すルーチンは、ステップ１６０〜１６６の処理が追加されている点を除き、図１２に示すルーチンと同様である。以下、図１４において、図１２に示すステップと同様のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０１６５】
すなわち、図１４に示すルーチンによれば、図１３に示すルーチンの場合と同様に、F/Cの実行中は、常にステップ１３０の処理が実行される。そして、このルーチンによれば、ステップ１３０の処理の後に、下流触媒４０へのリーンガス流入積算量TGaso2が、飽和判定値Eより少ないか否かが判別される（ステップ１６０）。
【０１６６】
図１５は、ECU５０が、下流触媒４０へのリーンガス流入積算量TGaso2を算出するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図１５に示すルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される定時割り込みルーチンである。
【０１６７】
図１５に示すルーチンでは、先ず、減速F/Cが実行中であるか否かが判別される（ステップ１７０）。その結果、F/Cが実行されていないと判別された場合は、リーン判定フラグXS02Lおよびリーンガス流入積算量TGaso2が何れも０にリセットされる（ステップ１７２）。
【０１６８】
一方、上記ステップ１７０において、F/Cが実行中であると判別された場合は、次に、リーン判定フラグXSO2Lが０であるか否かが判別される（ステップ１７４）。ここでXSO2L＝０の成立が認められた場合は、次に、F/Cの開始後に、酸素センサ４４の出力が０．１Vを下回ったか、つまり、酸素センサ４４がリーン出力を発したかが判別される（ステップ１７６）。
【０１６９】
酸素センサ４４がリーン出力を発していないと判別された場合は、未だ、上流触媒３８の下流にリーンガスが流出し始めていない、つまり、下流触媒４０に、未だリーンガスが流入し始めていないと判断することができる。この場合は、以後、何ら処理が進められることなく今回の処理サイクルが終了される。
【０１７０】
一方、上記ステップ１７６において、酸素センサ４４がリーン出力を発していると判別された場合は、下流触媒４０にリーンガスが流入し始めたと判断できる。この場合は、次に、リーン判定フラグXSO2Lに１がセットされる（ステップ１７８）。次いで、前回の処理サイクル時におけるTGaso2(i-1)に、本ルーチンの実行周期の間に生じた吸入空気量Gaを加算することにより、最新の積算量TGaso2(i)が算出される（ステップ１８０）。
【０１７１】
以後、F/Cが終了するまで、図１５に示すルーチンが起動される毎に、ステップ１７４においてXSO2L＝０の不成立が判断される。その結果、ステップ１７６および１７８の処理がジャンプされ、ステップ１８０の処理が繰り返し実行される。
【０１７２】
以上の処理によれば、F/Cの開始後、上流触媒３８の下流にリーンなガスが吹き抜け始めた後に生じた吸入空気量Gaの積算値を、リーンガス流入積算量TGaso2として算出することができる。
【０１７３】
図１６は、上記ステップ１６０において用いられる飽和判定値Eを算出するためにECU５０が実行するルーチンのフローチャートである。図１６に示すルーチンでは、先ず、上流触媒３８の最大酸素吸蔵量CmaxSCが算出済みであるかが判別される（ステップ１９０）。
【０１７４】
本実施形態において、ECU５０は、内燃機関１０の運転中に、適当なタイミングにおいて、上流触媒３８の最大酸素吸蔵量CmaxSCを公知の手法で算出することができる。より具体的には、ECU５０は、空燃比センサ４２の出力、および酸素センサ４４の出力を基礎として公知のアクティブ制御を実行することにより、上流触媒３８のCmaxSCを算出することができる。
【０１７５】
上記ステップ１９０では、その算出が既に完了しているか否か、つまり、上流触媒３８のCmaxSCが既に算出されているかが判別される。その結果、CmaxSCが既に算出されていると判別された場合は、そのCmaxSCに基づいて、リーンガス流入積算量TGaso2との比較に用いられる飽和判定値Eが算出される（ステップ１９４）。
【０１７６】
飽和判定値Eは、その値が、下流触媒４０に酸素を飽和的に吸蔵させるのに必要なリーンガス流入積算量TGaso2と一致するように設定される。ここで、そのようなリーンガス流入積算量TGaso2は、下流触媒４０の最大酸素吸蔵量CmaxUFが多量であるほど多量となる。本実施形態のシステムは、その最大酸素吸蔵量CmaxUFを直接的に検出する機能は有していない。しかしながら、下流触媒４０の最大酸素吸蔵量CmaxUFは、上流触媒３８の最大酸素吸蔵量CmaxSCと同様に、触媒の劣化と共に変化する値である。このため、それら２つのCmaxUFおよびCmaxSCの間には有意な相関が認められる。そこで、本実施形態では、飽和判定値Eを、間接的な相関を有する上流触媒３８の最大酸素吸蔵量CmaxSCに基づいて設定することとした。
【０１７７】
図１７は、上記の手法で飽和判定値Eを設定するにあたって、ECU５０が参照するマップの一例である。ECU５０は、上記ステップ１９２において、図１７に示すマップを参照して、上流触媒３８の最大酸素吸蔵量CmaxSCに基づいて、リーンガス流入積算値TGaso2の飽和判定値Eを算出する。このマップによれば、上流触媒３８のCmaxSCが多量であるほど、飽和判定値Eは大きな値に設定されることになる。
【０１７８】
上流触媒３８のCmaxSCは、内燃機関１０の運転中に、所定の条件が成立する環境下で実行される。このため、上記ステップ１９０の処理が要求される時点では、その算出が完了していないことがある。この場合は、上流触媒３８の最大酸素吸蔵量CmaxSCに、想定され得る最大の値がセットされ（ステップ１９４）、その最大のCmaxSCに基づいてステップ１９２の処理が実行される。最大のCmaxSCを基礎とすれば、飽和判定値Eは最大の値に設定される。このような処理によれば、CmaxSCの算出が未完了であるために、飽和判定値Eが過小な値に設定されるのを確実に防ぐことができる。
【０１７９】
図１４に示すステップ１６０では、上記の如く算出されるリーンガス流入積算量TGaso2が、上記の如く設定される飽和判定値Eより小さいか否かが判別される。この判別によれば、実質的には、下流触媒４０の酸素吸蔵量OSAUFが、その最大酸素吸蔵量CmaxUFより少ないかが判別される。
【０１８０】
そして、TGaso2＜Eの成立が認められる場合は、下流触媒４０が、未だ酸素を飽和的には吸蔵していないと判断できる。図１４に示すルーチンによれば、この場合、以後何ら処理が進められることなく、つまり、スロットル開度TAが絞られ、かつ、大きなバルブオーバーラップが確保された状態を維持したまま今回の処理サイクルが終了される。
【０１８１】
下流触媒４０に酸素が飽和的に吸蔵されていない間は、その保護のために、スロットル開度TAを絞っておく利益が存在する。上述した一連の処理によれば、その利益が存在している間は、スロットル開度TAを絞った状態を維持しておくことができる。このため、本実施形態の装置によれば、実施の形態３の場合と同様に、触媒の保護を図ることができる。
【０１８２】
上記ステップ１６０において、TGaso2＜Eの不成立が認められた場合は、次に、スロットル開度TAが第１の目標スロットル開度ta1に制御される（ステップ１６４）。次いで、実バルブタイミングvttを通常目標値vt1とするための処理が実行される（ステップ１６６）。尚、ステップ１６４の処理、およびステップ１６６の処理は、それぞれステップ１４４の処理、およびステップ１０６の処理と同一であるため、ここでは、これ以上の説明は省略する。
【０１８３】
上記の処理によれば、下流触媒４０に酸素が飽和的に吸蔵された後は、つまり、スロットル開度TAを絞っておく実益が消滅した後は、バルブオーバーラップを通常値に戻すと共に、スロットル開度TAを開くことにより、オイル上がり（オイル下がり）の生じない状態を作り出すことができる。そして、このような状態を、F/Cの終了に先立って実現しておくことにより、何らの不利益を伴うことなく、F/Cからの復帰時における内燃機関１０の安定性を高めることができる。
【０１８４】
ところで、上述した実施の形態４においては、ステップ１６０において、TGaso2＜Eの判定が不成立とされた場合にスロットル開度TAの絞りを解除し、また、バルブオーバーラップを通常値に戻すこととしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、スロットル開度TAの絞りの解除と、バルブオーバーラップの通常値への復帰は、単純に、F/Cの継続時間が所定時間に達した時点で行うこととしてもよい。
【０１８５】
また、上述した実施の形態４においては、下流触媒４０へのリーンガス流入積算量TGaso2が、下流触媒４０を酸素で飽和させる量(E)に達した時点で、スロットル開度TAを絞る実益の消滅を判断することとしているが、その判断の手法はこれに限定されるものではない。すなわち、その判断は、F/Cの開始後における積算吸入空気量が、上流触媒３８および下流触媒４０の双方を酸素で飽和させる値に達したと推定できるか否かに基づいて行うこととしてもよい。
【０１８６】
また、上述した実施の形態４においては、F/Cが長期に渡って継続した場合に、適当なタイミングにおいてスロットル開度TAの絞りを解除し、かつ、バルブオーバーラップを通常時に復帰させる処理を、実施の形態３の装置に対して組み込むこととしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本実施形態において特有な上記の処理は、実施の形態１または２の装置に対して組み込むこととしてもよい。
【０１８７】
尚、上述した実施の形態４においては、ECU５０が、ステップ１６６の処理を実行することにより前記第８の発明における「EGR増量解除手段」が、ステップ１６４の処理を実行することにより前記第８の発明における「減量解除手段」が、それぞれ実現されている。
【０１８８】
また、上述した実施の形態４においては、ECU５０が、ステップ１６０の処理を実行することにより、前記第９の発明における「継続時間判断手段」が実現されている。
【０１８９】
また、上述した実施の形態４においては、ECU５０が、図１５に示すルーチンを実行することにより前記第１０の発明における「空気量積算手段」が、ステップ１６０の処理を実行することにより前記第１０の発明における「判断手段」が、それぞれ実現されている。
【０１９０】
更に、上述した実施の形態４においては、ECU５０が、ステップ１９０および１９４の処理を実行することにより前記第１１の発明における「上流側酸素吸蔵容量検出手段」が、ステップ１９２の処理を実行することにより前記第１１の発明における「設定手段」が、それぞれ実現されている。
【０１９１】
実施の形態５．
［実施の形態５の特徴］
次に、図１８乃至図２３を参照して、本発明の実施の形態５について説明する。
本実施形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ECU５０に、後述する図１９、図２０および図２２に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０１９２】
図１８は、本実施形態のシステムの動作概要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１８（Ａ）はF/Cの実行状態を表す波形、図１８（Ｂ）は上流触媒３８の酸素吸蔵量OSASCの波形、図１８（Ｃ）は下流触媒４０の酸素吸蔵量OSAUFの波形をそれぞれ示している。また、図１８（Ｄ）は、F/Cの実行中におけるスロットル開度TAの波形を示す。
【０１９３】
本実施形態のシステムは、上述した実施の形態４のシステムと同様に、F/Cが開始された後、下流触媒４０が飽和的に酸素を吸蔵したと推定される時点でスロットル開度TAの絞りを解除する。図１８（Ｄ）において、時刻t0〜t2の間に示される波形は、上記の機能を実現するためのもの、つまり、上述した実施の形態４においても実現される波形である。
【０１９４】
本実施形態のシステムは、時刻t2の時点で、スロットル開度TAの絞りを解除する際に、スロットル開度TAを第１の目標スロットル開度ta1より大きな第３の目標スロットル開度ta3とし、その後、適当なタイミング（図１８における時刻t3）において、スロットル開度TAを第１の目標スロットル開度ta1とする点に特徴を有している。
【０１９５】
時刻t2の時点では、上流触媒３８および下流触媒４０が、何れも酸素を飽和的に吸蔵している。このため、時刻t2以降は、触媒に流れ込むの空気の流量を抑える実益は存在しない。一方で、その空気量を増やせば、上流触媒３８および下流触媒４０の冷却を促進することが可能である。触媒は、高温環境化で多量の酸素供給を受けることによりその劣化を進行させる。換言すると、酸素が多量に供給される状況下であっても、触媒が低温であれば、その劣化の進行は抑えることが可能である。このため、時刻t2の時点で多量の流通空気量を生じさせ、上流触媒３８および下流触媒４０の冷却を促進することとすれば、それらの劣化を抑制するうえで有利な状況を作り出すことができる。
【０１９６】
本実施形態のシステムは、上記の観点より、図１８（Ｄ）に示すように、下流触媒４０が酸素で飽和した時点で、スロットル開度TAを、第１の目標スロットル開度ta1より大きな第３の目標スロットル開度ta3とすることにしている。このようなスロットル制御が実行されるため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態４の場合に比して、更に上流触媒３８および下流触媒４０の劣化を抑制することが可能である。
【０１９７】
［実施の形態５における具体的処理］
図１９および図２０は、上記の機能を実現するために本実施形態においてECU５０が実行するメインルーチンのフローチャートである。このフローチャートは、ステップ１１８，１２０，１３０，１４４，１６２および１６４が、それぞれステップ１１８´，１２０´，１３０´，１４４´，１６２´および１６４´に置き換えられている点、並びに、ステップ２００〜２０８が追加されている点（何れも網掛け状態で図示）を除き、図１４に示すルーチンと同様である。以下、図１９および図２０において、図１４に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０１９８】
本実施形態では、スロットル開度taの目標値、つまり、目標taを次式により算出する。
目標ta＝基本アイドル開度TA0
＋第１補正係数kfcta1−第２補正係数kfcta2＋第３補正係数kfcta3
・・・（２）
但し、第３補正係数kfcta3は、下流触媒４０が酸素で飽和した時点で、スロットル開度TAを大きく開弁補正するための係数である。
【０１９９】
ステップ１１８´，１２０´，１３０´，１４４´，１６２´および１６４´は、目標taの演算式が上記（１）から上記（２）式に変更されたことに伴い、それぞれ形式的にステップ１１８，１２０，１３０，１４４，１６２および１６４から変更されたものである。具体的には、ステップ１１８´，１２０´および１６２´は、何れも、ステップ１１８，１２０および１６２の処理に対して、第３補正係数kfcta3を０に設定する処理を加えたものである。また、ステップ１３０´，１４４´および１６４´は、何れも、第３補正係数kfcta3に０が設定されている状況下で、上記（２）式により目標taを算出するステップである。
【０２００】
つまり、ステップ１１８´，１２０´，１３０´，１４４´，１６２´および１６４´において実行される処理の内容は、実質的には、ステップ１１８，１２０，１３０，１４４，１６２および１６４において実行される処理の内容と同一である。このため、図１９および図２０に示すルーチンは、実質的には、ステップ２００〜２１０の処理が追加されていることを除き、図１４に示すルーチンと同一である。以下、本実施形態において特有なステップ２００〜２１０の説明を中心として、図１９および図２０に示すルーチンの内容を説明する。
【０２０１】
すなわち、図１９および図２０に示すルーチンによれば、F/Cの実行が禁止される場合に、ステップ１１０の処理に次いで、冷却フラグXCOOLが０とされる（ステップ２００）。冷却フラグXCOOLは、上流触媒３８および下流触媒４０が十分に冷却されていることを表示するためのフラグである。F/Cの禁止中は、触媒が高温となるのが通常であるため、ここではそのフラグXCOOLに０がセットされる。
【０２０２】
図１９および図２０に示すルーチンによれば、F/Cが禁止されている間、およびF/Cの開始後、ステップ１６０の条件が成立している間、つまり、F/Cが開始されてから下流触媒４０の酸素飽和が判定されるまでの間は、上記ステップ２００の処理が実行されることを除き、図１４に示すルーチンが実行される場合と同様の処理が繰り返される。つまり、本実施形態のシステムによれば、この間は、実施の形態４の場合と同様の動作が実現される。
【０２０３】
本実施形態におけるルーチンでは、ステップ１６０において、TGaso2＜Eの不成立が認められると、つまり、下流触媒４０の酸素飽和が推定されると、ステップ１６２´においてkfcta2およびkfcta3が共に０とされた後、冷却フラグXCOOLに１がセットされているかが判別される（ステップ２０２）。
【０２０４】
ステップ１６０の条件不成立が始めて認められた直後は、冷却フラグXCOOLに０がセットされているため、上記ステップ２０２の条件は不成立となる。この場合、次に、図２１に示すマップを参照して、第３補正係数kfcta3が算出される。そして、その第３補正係数kfcta3を上記（２）式に代入することで得られる目標ta（第３の目標スロットル開度ta3）が実現されるように、スロットル開度TAが制御される（ステップ２０４）。
【０２０５】
図２１は、第３補正係数kfcta3を算出するためにECU５０が記憶しているマップの一例を示す。このマップによれば、第３補正係数kfcta3は、機関回転数NEが高いほど大きな値に設定され、また、機関回転数NEがアイドル回転数の近傍値である場合には最小値０に設定される。また、このマップによれば、アイドル運転時を除いて、第１補正係数kfcta1に比して十分に大きな第３補正係数kfcta3を設定することができる。このため、上記ステップ２０４の処理によれば、オイル上がり（オイル下がり）の防止を目的とした吸入空気量Gaに比して十分に多量の吸入空気量Gaを流通させ得る状況を作り出すことができる。
【０２０６】
図２０に示す一連の処理において、ステップ２０４の処理が終わると、次に、冷却空気積算量TGacoolが、冷却判定値Fに達しているか否かが判別される（ステップ２０６）。冷却空気積算量TGacoolは、上記ステップ２０４の処理が開始された後、つまり、スロットル開度TAが第３の目標スロットル開度ta3に広げられた後に流通した吸入空気量Gaの積算値である。一方、冷却判定値Fは、上流触媒３８および下流触媒４０を十分に冷却するのに必要な空気量として設定された値である（設定の方法は後に詳細に説明する）。従って、上記ステップ２０６の処理によれば、実質的には、上流触媒３８および下流触媒４０が、劣化の進行を抑えることができる程度に十分に冷却されたか否かを判定することができる。
【０２０７】
TGacool＞Fの不成立が判定された場合は、上流触媒３８および下流触媒４０が未だ十分に冷却されていないと判断できる。この場合は、冷却空気積算量TGacoolの更新処理が行われた後（ステップ２０８）、ステップ１６６において、実バルブタイミングvttが通常目標値vt1に制御される。尚、上記ステップ２０８では、具体的には、前回の処理サイクル時におけるTGacool(i-1)に、本ルーチンの実行周期の間に生じた吸入空気量Gaを加算することにより、最新の積算量TGacool(i)を算出する処理が実行される。
【０２０８】
上述したステップ２０２乃至２０８およびステップ１６６の処理は、F/Cが継続される限り、冷却空気積算量TGacoolが冷却判定値Fに達するまで、本ルーチンが起動される毎に繰り返し実行される。このような処理によれば、下流触媒４０の酸素飽和が推定された後、上流触媒３８および下流触媒４０の十分な冷却が判断されるまでの間は、バルブタイミングVVTを通常の設定に戻した状態で、多量の空気を流通させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、F/Cの実行中に、上流触媒３８および下流触媒４０を有効に冷却して、その劣化の進行を有効に阻止することができる。
【０２０９】
冷却流量積算値TGacoolが冷却判定値Fに達するまでF/Cの実行が継続されると、その時点で（図１８におけるt3参照）、ステップ２０６の条件成立が判定される。この場合、ステップ２０６の処理に次いで、冷却フラグXCOOLに１がセットされ、また、冷却空気積算量TGacoolが０にリセットされる（ステップ２１０）。その後、今回の処理サイクルの続きとして、再び上記ステップ１６２´以降の処理が実行される。つまり、ステップ１６２´において、第３補正係数kfcta3を０にリセットした後に、再びXCOOL＝１の成立が判定される。
【０２１０】
ここでは、XCOOL＝１の成立が判定されるため、次に、ステップ１６４´の処理が実行される。つまり、図７に示すマップに従って算出される第１補正係数kfcta1と、共に０とされた第２および第３補正係数kfcta2，kfcta3とを上記（２）式に代入することで、第１の目標スロットル開度ta1が算出されると共に、スロットル開度TAをその第１の目標スロットル開度ta1とするための制御が実行される。以後、ステップ１６６において、実バルブタイミングvttを通常目標値vt1とする処理が実行された後、今回の処理サイクルが終了される。
【０２１１】
次回以降本ルーチンが起動される場合は、F/Cの実行が継続される限り、上記ステップ１６４´およびステップ１６６の処理が繰り返し実行される。その結果、バルブタイミングVVTが通常の設定とされ、かつ、スロットル開度TAが、オイル上がり（オイル下がり）を回避し得る最小の開度とされた状態で、F/Cの実行が継続される（図１８における時刻t3以降参照）。
【０２１２】
F/Cの終了に先だって上記の状態が形成されていれば、燃料噴射弁２６からの燃料噴射を再開するだけで、即座に通常の運転状態への復帰を図ることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態４のシステムと同様に、F/Cからの復帰時における内燃機関１０の安定性を十分に確保することができる。
【０２１３】
図２２は、上記ステップ２０６において用いられる冷却判定値Fを設定するために、ECU５０が実行するルーチンのフローチャートである。図２２に示すルーチンでは、先ず、触媒温度の推定計算が完了しているか否かが判別される（ステップ２２０）。ECU５０は、内燃機関１０の運転状態等に基づいて、触媒温度を推定することができる。本ステップ２２０では、その算出が既に完了しているか否かが判別される。
【０２１４】
上記の判別の結果、触媒温度の推定完了が認められる場合は、その推定の結果に基づいて、冷却判定値Fが算出される（ステップ２２２）。冷却判定値Fは、上流触媒３８および下流触媒４０を十分に冷却するために必要な空気流量であるから、触媒温度が高いほど、多量に設定することが必要である。
【０２１５】
図２３は、上記の観点より本実施形態において用いられる冷却判定値Fのマップの一例である。ECU５０は、上記ステップ２２２において、このマップを参照することにより、冷却判定値Fを設定する。このような処理によれば、触媒温度が高いほど、冷却判定値Fを大きな値に設定することができ、上記の要求を満たすことができる。
【０２１６】
触媒温度の推定は、上記ステップ２２０の処理が要求される時点で完了していないことがある。この場合は、触媒温度が、想定され得る最低の温度（例えば５００℃）にセットされ（ステップ２２４）、その最低の触媒温度に基づいてステップ２２２の処理が実行される。最低の触媒温度を基礎とすれば、冷却判定値Fは最小の値に設定される。このような処理によれば、触媒温度の推定が未完了であるために、冷却判定値Fが過大な値に設定され、その結果、上流触媒３８および下流触媒４０が過剰に冷却されるの確実に防ぐことができる。
【０２１７】
ところで、上述した実施の形態５においては、ステップ１６０において、TGaso2＜Eの判定が不成立とされた場合に、スロットル開度TAを冷却目的の開度、つまり、第３の目標スロットル開度ta3に開くこととしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、スロットル開度TAは、単純に、F/Cの継続時間が所定時間に達した時点で第３の目標スロットル開度ta3に変化させることとしてもよい。
【０２１８】
また、上述した実施の形態５においては、下流触媒４０が飽和的に酸素を吸蔵した段階で触媒を冷却する処理を、実施の形態４の装置に対して組み込むこととしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本実施形態において特有な上記の処理は、実施の形態１乃至３の何れの装置に組み込むこととしてもよい。
【０２１９】
尚、上述した実施の形態５においては、ECU５０が、ステップ２０４の処理を実行することにより前記第１２の発明における「冷却流量実現手段」が、ステップ１６４´の処理を実行することにより前記第１２の発明における「流量変更手段」が、それぞれ実現されている。
【０２２０】
また、上述した実施の形態５においては、ECU５０が、ステップ２２０または２２４の処理を実行することにより前記第１３の発明における「触媒温度検知推定手段」が、ステップ２２２の処理を実行することにより前記第１３の発明における「冷却時間設定手段」が、それぞれ実現されている。
【０２２１】
実施の形態６．
［実施の形態６の特徴］
次に、図２４乃至図２７を参照して、本発明の実施の形態６について説明する。
本実施形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ECU５０に、後述する図２４および図２７に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０２２２】
本実施形態のシステムは、F/Cの実行中に、バルブオーバーラップが増えるように、つまり、内部EGR量が増加するようにバルブタイミングVVTを変化させる点において実施の形態１乃至５の場合と同様である。尚、ここでは、説明の便宜上、可変動弁機構３２が吸気弁２８の開弁時期を進角させることにより、バルブオーバーラップの増量が図られるものとする。
【０２２３】
F/Cの実行中に可変動弁機構３２を進角方向に作動させた場合、F/Cからの復帰時に内燃機関の状態を安定に維持するためには、その復帰と共に可変動弁機構３２の進角を解除して、内部EGR量を適正に減ずることが必要である。この際、可変動弁機構３４の応答性が遅く、進角状態が維持されると、その進角が解除されるまでの間、内燃機関の運転状態は不安定となる。
【０２２４】
本実施形態のシステムは、このような事態が生ずるのを防ぐため、可変動弁機構３２を進角方向に駆動するのに先立って、可変動弁機構３２の作動速度、より具体的には、可変動弁機構３２が遅角方法に作動する際の作動速度を検出することとしている。そのうえで、本実施形態のシステムは、F/C中における可変動弁機構３２の進角量を、上記の如く検出した作動速度に基づいて設定することとした。つまり、可変動弁機構３２の作動速度が早い場合には、F/C中の進角量を大きく設定し、反対に、その作動速度が遅い場合には、F/C中における進角量を小さな値に設定することとした。このような設定によれば、可変動弁機構３２の作動速度に関わらず、F/Cからの復帰時に、常に迅速に、可変動弁機構３２の進角量を解除して、内燃機関が安定に運転し得る状態を実現することが可能である。
【０２２５】
［実施の形態６における具体的処理］
図２４は、上記の機能を実現するためにECU５０が実行する第１のルーチンのフローチャートである。より具体的には、このルーチンは、可変動弁機構３２が遅角方向に作動する際の作動速度を検出し、その作動速度に基づいて、バルブタイミングVVTの補正係数kdvt2と、スロットル開度の補正係数kfcta2を算出するためのものである。
【０２２６】
図２４に示すルーチンでは、先ず、機関回転数NEが取り込まれる（ステップ２３０）。次に、機関回転数NEが、判定回転数aより高いか否かが判別される（ステップ２３２）。可変動弁機構３２は、内燃機関の油圧により駆動される。このため、可変動弁機構３２の作動速度は、機関回転数NEの高低に応じて異なる値となる。
【０２２７】
本実施形態のシステムでは、高回転領域でのF/C中に、低回転領域でのF/C中に比して、可変動弁機構３２を大きく進角させることが望まれる。このため、F/Cからの復帰時に、可変動弁機構３２が適正な状態に復帰し得るか否かを検討するにあたっては、可変動弁機構３２が高回転領域でどのような作動速度を示すかを見ることが適切である。
【０２２８】
上記ステップ２３２において用いられる判定回転数aは、内燃機関が高回転領域（例えば３００rpm以上）で運転しているか否かを判断するための値である。このため、その判断が否定された場合は、現在の運転状態が、可変動弁機構３４の作動速度を検知するべき状態でないと判断され、以後速やかに今回の処理が終了される。
【０２２９】
一方、上記ステップ２３２において、NE＞aの成立が認められた場合は、機関回転数NEに関する限り、可変動弁機構３２の作動速度を検出するための条件が満たされていると判断できる。この場合は、先ず、実バルブタイミングvttが取り込まれ（ステップ２３４）、次に、取り込まれたvttが判定値bより大きいか否かが判別される（ステップ２３６）。
【０２３０】
可変動弁機構３２の作動速度を正確に検知するためには、可変動弁機構３２を、ある程度大きく作動させることが必要である。つまり、可変動弁機構３２の遅角方向の作動速度を検知するにあたっては、その前提として、可変動弁機構３２が、ある程度進角方向に変位していることが必要である。
【０２３１】
上記ステップ２３６において、vtt＞bの不成立が認められた場合は、その前提が満たされていないと判断され、以後速やかに今回の処理が終了される。これに対して、vtt＞bの成立が認められた場合は、可変動弁機構３２の進角量に関する限り、作動速度を検出するための条件が満たされていると判断できる。この場合は、次に、バルブタイミングの全閉制御が要求されたか否かが判別される（ステップ２３８）。
【０２３２】
可変動弁機構３２は、機関回転数NEがある程度確保されており、かつ、スロットル開度TAがある程度確保されているような状況下では、ある程度のバルブオーバーラップが発生するように進角方向に駆動される。また、可変動弁機構３２は、内燃機関の軽負荷時には、バルブオーバーラップが消滅するように駆動される。このため、例えば、加速中または高速走行中にスロットル弁１８が閉じられたような場合には、中高負荷から軽負荷への変化が認識され、可変動弁機構３２は、進角状態から、その進角が解除された状態へと駆動されることになる。そして、スロットル全閉の状態が継続され、F/C条件の成立が判定されると、上記の変化を経て、既述したF/Cが開始される。
【０２３３】
以上説明した通り、本実施形態のシステムでは、中高負荷から軽負荷への変化が認められた場合に、可変動弁機構３２に対して進角の解除が指令される。この解除が指令されると、可変動弁機構３２は、速やかに進角状態を解除するべく、最大の速度で遅角方向に作動する。本明細書においては、可変動弁機構３２を上記の如く遅角方向に作動させる制御を「全閉制御」と称する。
【０２３４】
図２４に示すルーチン中、上記ステップ２３８において、全閉制御の要求が生じていないと判別された場合は、可変動弁機構３２の作動速度を検出する機会が生じていないと判断できる。この場合は、以後、速やかに今回の処理が終了される。一方、全閉制御の要求が生じていると判別された場合は、次に、可変動弁機構３２の閉じ速度Δvtcが取り込まれる（ステップ２４０）。
【０２３５】
閉じ速度Δvtcは、全閉制御が開始された後、可変動弁機構３２に生ずる単位時間当たりの作動量である。上記ステップ２４０では、具体的には、可変動弁機構３２に内蔵されているセンサにより、所定のサンプリング周期で、可変動弁機構３２の作動位置が検知される。そして、上記のサンプリング周期と、作動位置の変化量とに基づいて、閉じ速度Δvtcが算出される。
【０２３６】
上記の処理が終了すると、次に、閉じ速度検知済みフラグXΔVTCに１がセットされる（ステップ２４２）。次いで、閉じ速度Δvtcに応じた補正係数kdvt2が算出される（ステップ２４４）。
【０２３７】
補正係数kdvt2は、バルブタイミングVVTの減速時における目標値vt2を補正するための係数である。図２５は、補正係数kdvt2を算出するためにECU５０が記憶しているマップの一例を示す。このマップによれば、補正係数kdvt2は、閉じ速度Δvtcの関数として設定される。具体的には、補正係数kdvt2は、閉じ速度Δvtcが小さいほど最小値０に近づき、閉じ速度Δvtcが速いほど最大値１．０に近づくように設定される。尚、補正係数kdvt2を用いて目標値vt2を補正する手法、および、その結果得られる目標値vt2の物理的な意味は、図２７を参照して後に詳細に説明する。
【０２３８】
図２４に示すルーチンによれば、次に、補正係数kdvt2に応じた補正係数kdta2が算出される（ステップ２４６）。ここで算出される補正係数kdta2は、F/C中にスロットル開度TAに与えるべき絞り量を定める第２補正係数kfcta2を補正するための係数である。
【０２３９】
図２６は、補正係数kdta2を算出するためにECU５０が記憶しているマップの一例を示す。このマップによれば、補正係数kdta2は、上記ステップ２４４で設定された補正係数kdvt2の関数として設定される。具体的には、補正係数kdta2は、補正係数kdvt2とほぼ比例的な関係を示すように設定される。このため、ここで算出される補正係数kdta2も、上記の補正係数kdvt2と同様に、可変動弁機構３２の閉じ速度Δvtcが遅いほど最小値０に近づき、かつ、その速度Δvtcが速いほど最大値１．０に近づくように設定される。尚、補正係数kdta2を用いてスロットル開度TAの絞り量（第２補正係数kfcta2）を補正する手法、および、その結果得られる第２補正係数kfcta2の物理的な意味は、図２７を参照して後に詳細に説明する。
【０２４０】
図２７は、可変動弁機構３２、およびスロットル弁１８を制御するために、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。このルーチンは、ステップ２５０〜２６０の処理が、それぞれ適当な箇所に挿入されている点を除き、実質的に図３に示すルーチンと同様である。以下、図２７に示すステップのうち、図３に示すステップと同様のものについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０２４１】
図２７に示すルーチンによれば、ステップ１０４において、F/C条件の成立が認められると、次に、閉じ速度検知済みフラグXΔVTCに１がセットされているか否かが判別される（ステップ２５０）。その結果、XΔVTC＝１が成立しないと判別された場合は、可変動弁機構３２の閉じ速度Δvtcが未だ検知されていないと判断できる。
【０２４２】
本実施形態のシステムは、閉じ速度Δvtcが既知である場合は、その閉じ速度Δvtcによって迅速に消滅させることのできる進角量を算出し、その算出値を減速時の目標VVT（vt2）として設定する。ところが、閉じ速度Δvtcが未知である間は、そのような目標値vt2を適正に設定することはできない。このため、上記ステップ２５０において、XΔVTCに１がセットされていないと判断された場合は、目標VVT（vt2）、つまり、F/C中に可変動弁機構３２に与えるべき進角量が、最小値０とされる。
【０２４３】
目標VVT（vt2）が最小値０とされると、バルブオーバーラップが発生しないため、内部EGR量も少量に抑えられる。この場合、スロットル開度TAが過度に閉じられると、吸気通路の圧力が過剰に負圧化して、オイル上がりやオイル下がりの問題が生ずる。このため、上記ステップ２５２の処理が実行された場合は、スロットル開度TAを、基本アイドル開度より開き側に補正するべく、ステップ１１６および１１８の処理が実行される。
【０２４４】
一方、上記ステップ２５０において、閉じ速度検知済みフラグXΔVTCに１がセットされていると判別された場合は、先ず、ステップ１１２の処理により減速時の目標VVT（vt2）が算出され（以下、ここで算出された値を「vt2の基準値」とする）、次いで、補正係数kdvt2が取り込まれる（ステップ２５４）。
【０２４５】
ステップ１１２の処理では、実施の形態１の場合と同様に、図５に示すマップに従って、F/C中に十分なEGR量を発生させるうえで必要なバルブタイミング（本実施形態では、可変動弁機構３２の進角量）がvt2として算出される。また、ステップ２５４の処理によれば、図２４に示すステップ２４４において算出された補正係数kdvt2が取り込まれる。
【０２４６】
図２７に示すルーチンでは、次に、vt2の基準値と補正係数kdvt2とを次式右辺に代入することにより、今回の処理サイクルで用いるべき目標VVT（vt2）が算出される（ステップ２５６）。
vt2＝vt2＊kdvt2            ・・・（３）
【０２４７】
補正係数kdvt2は、既述した通り、閉じ速度Δvtcが速いほど最大値１．０に近づく係数である（図２５参照）。このため、上記（３）式によれば、目標VVT（vt2）は、閉じ速度Δvtcが速いほどvt2の基準値に近い値に、また、閉じ速度Δvtcが遅いほど最小値０に近い値に設定される。
【０２４８】
図２７に示すルーチンでは、後に、ステップ１２８において、実VVTが目標VVT（vt2）に一致するように可変動弁機構３２が制御される。その結果、F/C中に可変動弁機構３２に与えられる進角量は、閉じ速度Δvtcが速いほど大きくなり、また、閉じ速度Δvtcが遅いほど小さくなる。このため、本実施形態のシステムによれば、可変動弁機構３２が如何なる閉じ速度を示す場合においても、F/Cからの復帰時に、常に迅速に可変動弁機構３２の進角を解除して、内燃機関が安定に運転し得る状況を作り出すことができる。
【０２４９】
また、図２７に示すルーチンによれば、ステップ１２２の処理により第２補正係数kfcta2が算出された後に（以下、ここで算出された値を「kfcta2の基準値」とする）、図２４に示すステップ２４６において算出された補正係数kdta2が取り込まれる（ステップ２５８）。次に、第２補正係数kfcta2の基準値と補正係数kdta2とを次式右辺に代入することにより、今回の処理サイクルで用いるべき第２補正係数kfcta2が算出される（ステップ２６０）。
kfcta2＝kfcta2＊kdta2            ・・・（４）
【０２５０】
補正係数kdta2は、既述した通り、補正係数kdvt2に対してほぼ比例的な関係を示す（図２６参照）。このため、上記（４）式によれば、第２補正係数kfcta2は、補正係数kdvt2が１．０に近づくほどkfcta2の基準値に近い値に、また、補正係数kdvt2が最小値０に近づくほど最小値０に近い値となる。換言すると、第２補正係数kfcta2は、閉じ速度Δvtcが速く大きな進角量vt2が設定されるほど最大値１．０に近い値となり、また、閉じ速度Δvtcが遅く、進角量vt2が小さな値となるほど最小値０に近い値に設定される。
【０２５１】
図２７に示すルーチンでは、後に、ステップ１３０において、目標taの算出と、スロットル開度TAの制御とが行われる。目標taの算出は、上記（１）式に従って、つまり、「目標ta＝基本アイドル開度TA0＋第１補正係数kfcta1−第２補正係数kfcta2」なる演算式に従って実行される。上記ステップ２６０の処理が実行される場合には、第１補正係数kfcta1が０とされている（ステップ１２０参照）。この場合、目標taは、基本アイドル開度TA0から第２補正係数kfcta2を減じた値となる。つまり、この場合は、F/C中の進角量vt2が大きな値に設定されるほど、目標taは基本アイドル開度TA0から大きく絞られた値となり、一方、進角量vt2が小さな値に設定されるほど、目標taは基本アイドル開度TA0に近い値となる。
【０２５２】
進角量vt2が大きい場合は、目標taを大きく絞っても、吸気負圧がさほど過大にならないため、オイル上がりやオイル下がりを十分に抑制することができる。一方、進角量vt2が十分に確保できない場合でも、目標taの絞りを小さくすれば、オイル上がりやオイル下がりは防ぐことができる。上述した目標taの設定によれば、進角量vt2の値に応じて、適宜これらの状況を作り出すことができる。このため、本実施形態のシステムによれば、可変動弁機構３２の作動速度に合わせて進角量vt2を調整しつつ、実施の形態１乃至５の場合と同様に、オイル上がりやオイル下がりの防止と、触媒の保護とを両立させることができる。
【０２５３】
ところで、上述した実施の形態６においては、説明の便宜上、吸気側の可変動弁機構３２を進角させることによりバルブオーバーラップを発生させ、可変動弁機構３２の作動速度に応じて、その際の進角量を決めることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、バルブオーバーラップは、排気側の可変動弁機構３４を遅角させることにより発生させることとしてもよい。そして、その場合は、可変動弁機構３４の作動速度に応じて、その際の遅角量を決めることにより、実施の形態６の場合と同様の効果を実現することが可能である。
【０２５４】
また、上述した実施の形態６においては、F/C中にEGRを発生させる機構が可変動弁機構３２（または３４）に限定されているが、その機構はこれに限定されるものではない。すなわち、F/C中にEGRを発生させる機構は、EGR弁等を含む外部EGR機構であってもよい。この場合は、EGR弁の作動速度に基づいて、F/C中におけるEGR弁の作動量を決めることにより、実施の形態６の場合と同様の効果を得ることが可能である。
【０２５５】
また、上述した実施の形態６においては、成り行きにより全閉制御（ステップ２３８参照）が実行されるのを待って可変動弁機構３２の閉じ速度Δvtcを計測することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、全閉制御は、閉じ速度Δvtcの計測が要求される場合に、強制的に実行することとしてもよい。
【０２５６】
尚、上述した実施の形態６においては、可変動弁機構３２が前記第１４の発明における「EGR可変機構」に相当していると共に、ECU５０が、ステップ２４０の処理を実行することにより前記第１４の発明における「作動速度検出手段」が、ステップ２４４、並びにステップ２５４および２５６の処理を実行することにより前記第１４の発明における「作動量設定手段」が、それぞれ実現されている。
【０２５７】
また、上述した実施の形態６においては、ECU５０が、ステップ２４６、並びにステップ２５８および２６０の処理を実行することにより前記第１５の発明における「絞り量設定手段」が、それぞれ実現されている。
【０２５８】
実施の形態７．
［実施の形態７の特徴］
次に、図２８および図２９を参照して、本発明の実施の形態７について説明する。
本実施形態のシステムは、上述した実施の形態６のシステムにおいて、ECU５０に、図２４に示すルーチンに代えて、後述する図２８に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０２５９】
上述した実施の形態６のシステムは、機関回転数NEが判定回転数aより高い場合に、可変動弁機構３２の閉じ速度Δvtcの計測を許可することとしている（上記ステップ２３０参照）。しかしながら、このような手法によると、内燃機関が低回転領域での運転を継続する限りは、閉じ速度Δvtcが計測できず、その結果、F/C中に実現するべき進角量vt2を正しく設定できないという事態が継続する。
【０２６０】
ところで、可変動弁機構３２は油圧を動力源としているため、可変動弁機構３２の閉じ速度Δvtcは、機関回転数NEに対して顕著な相関を示す。この相関が既知であれば、任意の機関回転数NEの下で計測した閉じ速度Δvtc0を、高回転領域での閉じ速度Δvtcに変換することが可能である。そして、このような変換により閉じ速度Δvtcを推定することとすれば、内燃機関が高回転領域に達するのを待つことなく、高回転領域での閉じ速度Δvtcを取得することが可能である。そこで、本実施形態のシステムは、内燃機関の始動後、速やかに、上記の手法で閉じ速度Δvtcの推定を行うこととした。
【０２６１】
［実施の形態７における具体的処理］
図２８は、上記の機能を実現するためにECU５０が実行するルーチンのフローチャートである。このルーチンは、ステップ２３０および２３２が省略されていると共に、ステップ２４０がステップ２７０〜２７６に置き換えられている点を除き、図２４に示すルーチンと同一である。尚、図２８に示すステップのうち、図２４に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０２６２】
すなわち、図２８に示すルーチンによれば、機関回転数NEが判定回転数aを超えているか否かに関わらず、十分な進角量vttが生じているか、全閉制御の要求が生じているか、が順次判定される（ステップ２３４〜２３８）。そして、これらの条件が成立する場合は、その時点で、可変動弁機構３２の閉じ速度が計測される（ステップ２７０）。以下、ここで計測された閉じ速度を「基準閉じ速度Δvtc0」と称す。
【０２６３】
次に、現時点の機関回転数NE、つまり、基準閉じ速度Δvtc0を計測した際の機関回転数NEが取り込まれる（ステップ２７２）。次いで、そのNEに基づいて、VVT遅角補正係数kneが算出される（ステップ２７４）。その後、基準閉じ速度Δvtc0とVVT遅角補正係数kneとを次式右辺に代入することにより、高回転領域での閉じ速度Δvtcが算出される（ステップ２７６）。
Δvtc＝Δvtc0＊kne            ・・・（５）
【０２６４】
図２９は、ECU５０が記憶している補正係数kneのマップである。このマップにおいて、補正係数kneは、基準閉じ速度Δvtc0が計測された時点での機関回転数NEの関数として定められている。より具体的には、補正係数kneは、その時点の機関回転数NEが低いほど大きな値となり、その時点の機関回転数NEが高いほど最小値１．０に収束するように定められている。
【０２６５】
上記ステップ２７４において、補正係数kneは、図２９に示すマップに従って設定される。その結果、低回転領域で基準閉じ速度Δvtcが計測されれば、補正係数kneは大きな値に設定される。また、高回転領域で基準速度Δvtcが計測されれば、補正係数kneは、１．０に近い値に設定される。そして、これらの補正係数kneによれば、基準閉じ速度Δvtc0を、適正に高回転領域での閉じ速度Δvtcに変換することができる。
【０２６６】
以上説明した通り、図２８に示すルーチンによれば、機関回転数NEが判定回転数aを超えるのを待つこと無く、高回転領域での閉じ速度Δvtcを適正に算出することができる。このため、本実施形態のシステムによれば、内燃機関の始動後、F/C中の進角量vt2を適正に設定し得る状態が整うまでの期間を、十分に短縮することができる。
【０２６７】
尚、上述した実施の形態７においては、ECU５０が、ステップ２７０の処理を実行することにより前記第１７の発明における「作動速度計測手段」が、ステップ２７２の処理を実行することにより前記第１７の発明における「回転数記憶手段」が、ステップ２７４および２７６の処理を実行することにより前記第１７の発明における「変換手段」が、それぞれ実現されている。
【０２６８】
実施の形態８．
［実施の形態８の特徴］
次に、図３０および図３１を参照して、本発明の実施の形態８について説明する。
本実施形態のシステムは、上述した実施の形態６のシステムに内燃機関の油温THOを検出する油温センサを加えると共に、そのシステムにおいて、ECU５０に、図２４に示すルーチンに代えて、後述する図３０に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０２６９】
上述した実施の形態７のシステムは、機関回転数NEが閉じ速度Δvtcに与える影響を考慮して、任意の機関回転数NEの下で計測した基準閉じ速度Δvtc0を、補正係数kneにより変換することで高回転領域での閉じ速度Δvtcを推定することとしている。ところで、可変動弁機構３２の作動速度は、機関回転数NEの他、油温にも大きな影響を受ける。
【０２７０】
つまり、可変動弁機構３２は、油圧を動力源としているため、油圧に対して顕著な相関を示す。内燃機関の油圧は、機関回転数NEが同じであっても、油温が異なれば異なったものとなる。更に、可変動弁機構３２の内部には、潤滑油の供給を受けて摺動する部分が存在する。そして、その潤滑部分のフリクションは、油温の変化に伴って潤滑油の粘性が変化することにより変化する。これらの理由により、可変動弁機構３２の閉じ速度Δvtcは、油温の影響を大きく受ける。
【０２７１】
そこで、本実施形態のシステムは、可変動弁機構３２の閉じ速度Δvtcを算出するにあたって、機関回転数NEの影響を考慮することに加えて、油温の影響をも考慮することとした。以下、図３０および図３１を参照して、上記の機能を実現するための具体的処理の内容について説明する。
【０２７２】
［実施の形態８における具体的処理］
図３０は、進角量vt2を補正する補正係数kdvt2、並びにスロットル開度TAの絞り量を補正する補正係数kdta2を算出するために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。このルーチンは、ステップ２８０〜２９４が、それぞれ適当な位置に挿入されている点を除き、図２８に示すルーチンと同一である。尚、図３０に示すステップのうち、図２８に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０２７３】
図３０に示すルーチンによれば、先ず、油温検出済みフラグXTHOが０であるか否かが判別される（ステップ２８０）。油温検出済みフラグXTHOは、内燃機関の始動後、初期化処理により０とされ、その後、基準閉じ速度Δvtc0の検出と共に油温THOが検出されることにより１がセットされるフラグである。従って、内燃機関の始動直後は、XTHO＝０の成立が判定される。
【０２７４】
XTHO＝０の成立が認められた場合は、以後、基準閉じ速度Δvtc0の検出、機関回転数NEの取り込み、および補正係数kneの算出等の処理が順次実行される（ステップ２３４〜２３８、およびステップ２７０〜２７４）。そして、これらの処理が終わると、次に、基準閉じ速度Δvtc0を検出した時点での油温THOが取得される（ステップ２８２）。更に、その油温THOに基づいて、第１のVVT遅角補正係数ktho1が算出される（ステップ２８４）。尚、ktho1の算出手法については、後に詳細に説明する。
【０２７５】
これらの処理が終わると、油温検出済みフラグXTHOに１がセットされる（ステップ２８６）。次いで、基準閉じ速度Δvtc0とVVT遅角補正係数kneとを次式右辺に代入することにより、現在の油温THOを前提とした高回転領域での閉じ速度（以下、「第１閉じ速度Δvtc1」と称す）が算出される（ステップ２８８）。
Δvtc1＝Δvtc0＊kne            ・・・（６）
【０２７６】
以後、フラグXΔVTCの処理や補正係数kdvt2，kdta2の設定処理（ステップ２７８，２４４，２４６）等が実行された後、今回のルーチンが終了される。
【０２７７】
図３０に示すルーチンは、内燃機関の始動後、所定の実行周期で繰り返し起動される。第１閉じ速度Δvtc1の算出後に本ルーチンが起動された際には、ステップ２８０において、XTHO＝０の不成立が判別される。この場合は、先ず、その時点での油温THOが検出される（ステップ２９０）。
【０２７８】
次いで、検出された油温THOに基づいて、第２のVVT遅角補正係数ktho2が算出される（ステップ２９２）。その後、次式に従って閉じ速度Δvtcが算出され（ステップ２９４）、ここで算出された閉じ速度Δvtcに基づいて、補正係数kdvt2、kdta2の算出処理が実行される（ステップ２４４，２４６）。
Δvtc＝Δvtc1＊ktho2／ktho1    ・・・（７）
【０２７９】
図３１は、第１および第２のVVT遅角補正係数ktho1、ktho2を算出するために、ECU５０が記憶しているマップを示す。図３１に示すマップは、VVT遅角補正係数kthoと油温THOとの関係を定めている。ECU５０は、上記ステップ２８４では、ステップ２８２において取得した油温THOに対応する補正係数kthoを図３１に示すマップから読み出し、その値を第１のVVT遅角補正係数ktho1とする。また、上記ステップ２９２では、ステップ２９０において取得した油温THOに対応する補正係数kthoを図３１に示すマップから読み出し、その値を第２のVVT遅角補正係数ktho2とする。
【０２８０】
図３１に示すマップによれば、補正係数kthoは、油温THOが８０℃近傍である場合に最大値１．０付近の値となり、また、油温THOが８０℃から高温側或いは低温側にシフトするほど小さな値になるように設定されている。可変動弁機構３２の動力源である油圧は、油温の上昇に伴って潤滑油の粘度が下がるほど低下する。一方、可変動弁機構３２のフリクションは、油温の低下に伴ってその粘度が上がるほど増加する。このため、可変動弁機構３２の作動速度、つまり、閉じ速度Δvtcは、油温に対して、図３１に示す補正係数kthoと同様の増減傾向を示す。
【０２８１】
従って、上記（７）式の右辺に含まれる「ktho2／ktho1」は、物理的には、第２のVVT遅角補正係数ktho2が検出された際の作動速度と、第１のVVT遅角補正係数ktho1が検出された際の作動速度との比と等価である。このため、上記（７）式によれば、第２のVVT遅角補正係数ktho2が計測された時点での閉じ速度Δvtcを、正確に算出することが可能である。
【０２８２】
以上説明した通り、図３０に示すルーチンによれば、任意の機関回転数NEおよび任意の油温の下で第１閉じ速度Δvtc1を測定しておき、その値Δvtc1を「ktho2／ktho1」の比で補正することにより、任意のタイミングにおける閉じ速度Δvtcを正確に算出することができる。このため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態７の場合と同様に、閉じ速度Δvtcの取得に要する時間を十分に短時間にすることができると共に、実施の形態７の場合に比して、F/C中の進角量vt2の設定精度を更に高めることが可能である。
【０２８３】
ところで、上述した実施の形態８においては、油温が閉じ速度Δvtcに与える影響を加味するために、油温そのものを検出することとしているが、その補正の基礎は油温に限定されるものではない。例えば、内燃機関の冷却水温THWを、油温THOの代わりに用いることによっても同様の機能を実現することは可能である。
【０２８４】
尚、上述した実施の形態８においては、ECU５０が、図３０に示すステップ２７０の処理を実行することにより前記第１８の発明における「作動速度計測手段」が、ステップ２８０の処理を実行することにより前記第１８の発明における「油温記憶手段」が、ステップ２９２の処理を実行することにより前記第１８の発明における「油温検出手段」が、ステップ２９４の処理を実行することにより前記第１８の発明における「変換手段」が、それぞれ実現されている。
【図面の簡単な説明】
【０２８５】
【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】機関回転数NEが十分に高い環境下でF/Cが実行された場合に、本発明の実施の形態１において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。
【図３】本発明の実施の形態１において実行されるメインルーチンのフローチャートである。
【図４】図３に示すルーチン中で参照される通常目標値vt1のマップである。
【図５】図３に示すルーチン中で参照される減速時目標値vt2のマップである。
【図６】図３に示すルーチン中で参照される判定値αのマップである。
【図７】図３に示すルーチン中で参照される第１補正係数kfcta1のマップである。
【図８】図３に示すルーチン中で参照される第２補正係数kfcta2のマップである。
【図９】本発明の実施の形態２の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２において実行されるメインルーチンのフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態３の特徴を説明するためのタイミングチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態３において実行されるメインルーチンのフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態４の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態４において実行されるメインルーチンのフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態４においてリーンガス流入積算量TGaso2を算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態４において飽和判定値Eを算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１７】図１６に示すルーチン中で参照される飽和判定値Eのマップである。
【図１８】本発明の実施の形態５の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１９】本発明の実施の形態５において実行されるメインルーチンのフローチャート（その１）である。
【図２０】本発明の実施の形態５において実行されるメインルーチンのフローチャート（その２）である。
【図２１】図２０に示すルーチン中で参照される第３補正係数kfcta3のマップである。
【図２２】本発明の実施の形態５において冷却判定値Fを算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【図２３】図２２に示すルーチン中で参照される冷却判定値Fのマップである。
【図２４】本発明の実施の形態６において補正係数を算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【図２５】図２４に示すルーチン中で補正係数kdvt2を算出するために参照されるマップである。
【図２６】図２４に示すルーチン中で補正係数kdta2を算出するために参照されるマップである。
【図２７】本発明の実施の形態６において実行されるメインルーチンのフローチャートである。
【図２８】本発明の実施の形態７において補正係数を算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【図２９】図２８に示すルーチン中で補正係数kneを算出するために参照されるマップである。
【図３０】本発明の実施の形態８において補正係数を算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【図３１】図３０に示すルーチン中で第１および第２のVVT遅角補正係数ktho1、ktho2を算出するために参照されるマップである。
【符号の説明】
【０２８６】
１０  内燃機関
１２  吸気通路
１４  排気通路
３８  上流触媒
４０  下流触媒
４２  空燃比センサ
４４  酸素センサ
５０  ECU(Electronic Control Unit)
F/C  フューエルカット
PM  吸気管圧力
EGR  排気ガス再循環
TA  スロットル開度
TA0  基本アイドル開度
NE  機関回転数
Ga  吸入空気量
kl  負荷率
THO  油温
kfcta1  第１補正係数
kfcta2  第２補正係数
kfcta3  第３補正係数
VVT  バルブタイミング
vtt  実バルブタイミング
vt1  通常目標値
vt2  減速時目標値（排気弁の遅角量、または吸気弁の進角量）
ta1  第１の目標スロットル開度
ta2  第２の目標スロットル開度
ta3  第３の目標スロットル開度
α  判定値
β  第２判定値
TGaso2  リーンガス流入積算量
TGacool  冷却空気積算量
A  F/C開始回転数
B  F/C終了回転数
C  F/C禁止時間
D  禁止限界時間
E  飽和判定値
F  冷却判定値
Δvtc  閉じ速度
Δvtc1  第１閉じ速度（任意の油温下での閉じ速度）
kdvt2  目標VVTを補正するための補正係数
kdta2  スロットル開度の絞り量を補正するための補正係数
kne  機関回転数の相違を吸収するための補正係数
ktho1  第１のVVT遅角補正係数
ktho2  第２のVVT遅角補正係数
【図１】
2006112414.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2006112414.tif 000028
【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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