(57)【要約】【課題】ディザ制御の昇温性能の低下を抑制することと燃焼の不安定化を抑制することとの両立を図ることができる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵ７２は、三元触媒３４によって排気が浄化される複数の気筒のうちの一部をリッチ燃焼気筒とし、残りをリーン燃焼気筒とし、三元触媒３４に流入する排気の排気空燃比を理論空燃比に制御するディザ制御を実行する。また、ＣＰＵ７２は、ＥＧＲバルブアクチュエータ６２の開口度を操作してＥＧＲ率を制御する。ＣＰＵ７２は、ディザ制御を実行している場合には実行していない場合と比較して、ＥＧＲ率が小さくなるように制御する。【選択図】図１
2018145828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒から排出された排気を浄化対象とする触媒と、ＥＧＲ率を調整するアクチュエータである調整用アクチュエータと、を備えた内燃機関を制御対象とし、
前記触媒の昇温要求が生じた場合、前記複数の気筒のうちの一部の気筒であるリーン燃焼気筒における空燃比を理論空燃比よりもリーンに制御し、前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒とは別の気筒であるリッチ燃焼気筒における空燃比を理論空燃比よりもリッチに制御するように前記各気筒に対応する燃料噴射弁を操作するディザ制御処理と、
前記調整用アクチュエータを操作して前記ＥＧＲ率を制御するＥＧＲ制御処理と、を実行し、
前記ＥＧＲ制御処理は、前記ディザ制御処理が実行されている場合に実行されていない場合よりも前記ＥＧＲ率が小さくなるように前記調整用アクチュエータを操作する内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記ディザ制御処理は、前記リーン燃焼気筒のリーン化度合いを可変とする処理を含み、
前記ＥＧＲ制御処理は、前記ディザ制御処理による前記リーン燃焼気筒のリーン化度合いが大きい場合に小さい場合よりも前記ＥＧＲ率が小さくなるように前記調整用アクチュエータを操作する請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記ＥＧＲ制御処理は、
前記内燃機関の動作点に基づき、前記調整用アクチュエータの操作量を定めるためのパラメータであるベースパラメータを設定するベース設定処理と、
前記ディザ制御処理が実行されている場合、前記リーン燃焼気筒のリーン化度合いが大きい場合に小さい場合よりも前記ＥＧＲ率を小さい値に制限するように前記ベースパラメータにガード値を設定するガード値設定処理と、を含み、
前記ベースパラメータを前記ガード値によってガード処理した値に基づき前記調整用アクチュエータを操作する処理である請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関は、排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、該ＥＧＲ通路の流路断面積を調整するＥＧＲバルブアクチュエータと、を備え、
前記調整用アクチュエータは、前記ＥＧＲバルブアクチュエータである請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関は、吸気バルブの開弁タイミングを可変とする吸気側バルブタイミング可変アクチュエータと、排気バルブの開弁タイミングを可変とする排気側バルブタイミング可変アクチュエータとを備え、
前記調整用アクチュエータは、前記吸気側バルブタイミング可変アクチュエータおよび前記排気側バルブタイミング可変アクチュエータであり、
前記ＥＧＲ制御処理は、前記ディザ制御処理が実行されている場合に実行されていない場合よりも、前記吸気バルブの開弁タイミングを遅角させるとともに、前記排気バルブの開弁タイミングを進角させる処理を含む請求項１〜３のいずれか１項に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】
本発明は、複数の気筒から排出された排気を浄化対象とする触媒と、ＥＧＲ率を調整するアクチュエータである調整用アクチュエータと、を備えた内燃機関を制御対象とする内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば下記特許文献１には、排気通路に設けられた触媒の硫黄被毒回復制御の実行要求が生じる場合、一部の気筒では空燃比をリーンとするとともに残りの気筒では空燃比をリッチとして、機関全体として空燃比を理論空燃比またはリッチ空燃比とするディザ制御を実行する制御装置が記載されている。
また、内燃機関の制御装置としては、内燃機関の排気通路に排出された排気の一部を吸気通路に戻すいわゆるＥＧＲ制御を実行するものが周知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６８６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＥＧＲ制御によってＥＧＲ率をゼロよりも大きい値としているときに、ディザ制御を実行する場合には、実行しない場合と比較して、特にリーンとする気筒の燃焼が不安定となり、トルク変動が大きくなるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
【０００６】
１．内燃機関の制御装置は、複数の気筒から排出された排気を浄化対象とする触媒と、ＥＧＲ率を調整するアクチュエータである調整用アクチュエータと、を備えた内燃機関を制御対象とし、前記触媒の昇温要求が生じた場合、前記複数の気筒のうちの一部の気筒であるリーン燃焼気筒における空燃比を理論空燃比よりもリーンに制御し、前記複数の気筒のうちの前記一部の気筒とは別の気筒であるリッチ燃焼気筒における空燃比を理論空燃比よりもリッチに制御するように前記各気筒に対応する燃料噴射弁を操作するディザ制御処理と、前記調整用アクチュエータを操作して前記ＥＧＲ率を制御するＥＧＲ制御処理と、を実行し、前記ＥＧＲ制御処理は、前記ディザ制御処理が実行されている場合に実行されていない場合よりも前記ＥＧＲ率が小さくなるように前記調整用アクチュエータを操作する。
【０００７】
ＥＧＲ率が大きい場合には小さい場合よりも燃焼が不安定化する傾向があり、ディザ制御を実行する場合には実行しない場合よりも燃焼が不安定化する傾向がある。ここで、上記構成では、ディザ制御処理が実行されている場合に実行されていない場合よりもＥＧＲ率が小さくなるように調整用アクチュエータを操作する。このため、ディザ制御処理の実行時にＥＧＲ率を小さくしない場合と比較すると、燃焼が不安定化することを抑制することができる。このため、上記構成では、ディザ制御の昇温性能の低下を抑制することと燃焼の不安定化を抑制することとの両立を図ることができる。
【０００８】
２．上記１記載の内燃機関の制御装置において、前記ディザ制御処理は、前記リーン燃焼気筒のリーン化度合いを可変とする処理を含み、前記ＥＧＲ制御処理は、前記ディザ制御処理による前記リーン燃焼気筒のリーン化度合いが大きい場合に小さい場合よりも前記ＥＧＲ率が小さくなるように前記調整用アクチュエータを操作する。
【０００９】
ディザ制御処理を実行する場合、リーン燃焼気筒のリーン化度合いが大きい場合に小さい場合よりも燃焼が不安定化する傾向があり、ＥＧＲ制御処理を実行する場合、ＥＧＲ率が大きい場合に小さい場合よりも燃焼が不安定化する傾向がある。このため、上記構成では、ディザ制御処理によるリーン燃焼気筒のリーン化度合いが大きい場合に小さい場合よりもＥＧＲ率を小さくすることにより、ディザ制御の昇温性能の低下を抑制しつつ、燃焼の不安定化を抑制する。
【００１０】
３．上記２記載の内燃機関の制御装置において、前記ＥＧＲ制御処理は、前記内燃機関の動作点に基づき、前記調整用アクチュエータの操作量を定めるためのパラメータであるベースパラメータを設定するベース設定処理と、前記ディザ制御処理が実行されている場合、前記リーン燃焼気筒のリーン化度合いが大きい場合に小さい場合よりも前記ＥＧＲ率を小さい値に制限するように前記ベースパラメータにガード値を設定するガード値設定処理と、を含み、前記ベースパラメータを前記ガード値によってガード処理した値に基づき前記調整用アクチュエータを操作する処理である。
【００１１】
ディザ制御処理によるリーン燃焼気筒のリーン化度合いを設定するパラメータが所定値となることにより、リーン化度合いが所定の度合いに設定されるときに、ＥＧＲ制御処理によって設定されるＥＧＲ率が一義的に定まらないことがある。その場合、ディザ制御が実行されていないときにＥＧＲ制御処理によって設定されるＥＧＲ率がディザ制御処理の実行時であっても、燃焼の不安定性を許容範囲とするものであることもあり、また許容範囲から外れる事態ともなりうる。そしてその場合、ディザ制御処理のリーン化度合いに応じてＥＧＲ率の減量量を設定する場合には、ＥＧＲ率が過度に小さい値とされる可能性がある。そこで上記構成では、ディザ制御処理におけるリーン燃焼気筒のリーン化度合いに応じてガード値を設定し、ガード値によってＥＧＲ率を制限する。このため、燃焼の不安定化を抑制しつつもＥＧＲ率が過度に小さい値とされることを抑制することができる。
【００１２】
４．上記１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関は、排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、該ＥＧＲ通路の流路断面積を調整するＥＧＲバルブアクチュエータと、を備え、前記調整用アクチュエータは、前記ＥＧＲバルブアクチュエータである。
【００１３】
５．上記１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関は、吸気バルブの開弁タイミングを可変とする吸気側バルブタイミング可変アクチュエータと、排気バルブの開弁タイミングを可変とする排気側バルブタイミング可変アクチュエータとを備え、前記調整用アクチュエータは、前記吸気側バルブタイミング可変アクチュエータおよび前記排気側バルブタイミング可変アクチュエータであり、前記ＥＧＲ制御処理は、前記ディザ制御処理が実行されている場合に実行されていない場合よりも、前記吸気バルブの開弁タイミングを遅角させるとともに、前記排気バルブの開弁タイミングを進角させる処理を含む。
【００１４】
上記構成では、吸気バルブの開弁タイミングを遅角させ、また排気バルブの開弁タイミングを進角させることにより、吸気バルブおよび排気バルブがともに開弁状態となるオーバーラップ期間を短くすることにより、ＥＧＲ率を小さくすることができる。さらに上記構成では、吸気バルブの開弁タイミングを遅角させる処理と排気バルブの開弁タイミングを進角させる処理との２つの処理をいずれも実行する。これにより、２つの処理のうちの１つの処理のみを実行する場合と比較して、オーバーラップ期間を短くする場合の吸気バルブの開弁タイミングや排気バルブの開弁タイミングが、短くしない場合の吸気バルブの開弁タイミングや排気バルブの開弁タイミングからずれることを極力抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】制御装置にかかる一実施形態および内燃機関を示す図。
【図２】同実施形態にかかるアクチュエータの操作信号の生成処理の一部を示すブロック図。
【図３】同実施形態にかかる要求値出力処理部の処理の手順を示す流れ図。
【図４】同実施形態にかかるＥＧＲ流量設定処理部の処理の手順を示す流れ図。
【図５】同実施形態にかかるディザ制御の推移例を示すタイムチャート。
【図６】第２の実施形態にかかるＥＧＲ流量設定処理部の処理の手順を示す流れ図。
【図７】第３の実施形態にかかるバルブタイミングの指令値の設定処理の手順を示す流れ図。
【図８】同実施形態にかかるディザ制御の推移例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１の実施形態＞
以下、内燃機関の制御装置にかかる第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
図１に示すように、内燃機関１０の吸気通路１２には、吸気通路１２の流路断面積を調整するスロットルバルブ１４が設けられており、スロットルバルブ１４を介して吸気通路１２におけるスロットルバルブ１４の下流側に流入した空気は、吸気バルブ１６の開弁に伴って、シリンダ１８およびピストン２０によって区画される燃焼室２２に流入する。燃焼室２２には、燃焼室２２に燃料を噴射する燃料噴射弁２４が突出している。また、燃焼室２２には、点火装置２６が突出している。
【００１８】
吸気通路１２から燃焼室２２に流入した空気と、燃料噴射弁２４から噴射された燃料との混合気は、点火装置２６の火花放電によって、燃焼に供される。この時の燃焼エネルギは、ピストン２０を介してクランク軸２８の回転エネルギに変換される。燃焼室２２にて燃焼に供された混合気は、排気バルブ３０の開弁に伴って、排気として排気通路３２に排出される。排気通路３２には、排気を浄化する三元触媒３４が設けられている。
【００１９】
吸気バルブ１６は、吸気カム軸４０によって駆動される吸気カム４２によって開閉駆動される。吸気カム軸４０は、タイミングチェーン３６および吸気側バルブタイミング可変装置４４を介してクランク軸２８の回転動力が付与される。吸気側バルブタイミング可変装置４４は、クランク軸２８の回転角度に対する吸気カム軸４０の回転角度の差（位相差）を可変とするアクチュエータである。吸気側バルブタイミング可変装置４４によって位相差が変更されると、吸気バルブ１６の開弁タイミングが変更される。
【００２０】
排気バルブ３０は、排気カム軸５０によって駆動される排気カム５２によって開閉駆動される。排気カム軸５０は、タイミングチェーン３６および排気側バルブタイミング可変装置５４を介してクランク軸２８の回転動力が付与される。排気側バルブタイミング可変装置５４は、クランク軸２８の回転角度に対する排気カム軸５０の回転角度の差（位相差）を可変とするアクチュエータである。排気側バルブタイミング可変装置５４によって位相差が変更されると、排気バルブ３０の開弁タイミングが変更される。
【００２１】
吸気通路１２は、ＥＧＲ通路６０を介して排気通路３２に接続されている。ＥＧＲ通路６０には、その流路断面積を変更するＥＧＲバルブアクチュエータ６２が設けられている。
【００２２】
制御装置７０は、内燃機関１０を制御対象とし、その制御量（トルク、排気成分）を制御するために、スロットルバルブ１４や、燃料噴射弁２４、点火装置２６、吸気側バルブタイミング可変装置４４および排気側バルブタイミング可変装置５４等の各種アクチュエータを操作する。制御装置７０は、制御量の制御に際し、クランク軸２８の回転角度であるクランク角を検出するクランク角センサ８０や、吸入空気量Ｇａを検出するエアフローメータ８２、内燃機関１０の冷却水の温度（水温ＴＨＷ）を検出する水温センサ８４の出力信号を取り込む。また制御装置７０は、排気通路３２のうち三元触媒３４の上流の排気成分に基づき空燃比Ａｆを検出する空燃比センサ８６や、吸気カム軸４０の回転角度である吸気カム角Ｃａｉｎを検出する吸気カム角センサ８８、排気カム軸５０の回転角度である排気カム角Ｃａｅｘを検出する排気カム角センサ９０の出力信号を取り込む。
【００２３】
制御装置７０は、ＣＰＵ７２、ＲＯＭ７４およびＲＡＭ７６を備えている。制御装置７０は、ＲＯＭ７４に記憶されたプログラムをＣＰＵ７２が実行することにより、上記制御量の制御を実行する。
図２に、上記制御量の制御のための処理の一部を示す。図２に示す処理は、ＲＯＭ７４に記憶されたプログラムをＣＰＵ７２が実行することにより実現される。
【００２４】
目標値設定処理部Ｍ１０は、燃焼室２２における混合気の空燃比の目標値Ａｆ＊を設定する。ここで、本実施形態では、目標値Ａｆ＊を理論空燃比とする。ベース噴射量算出処理部Ｍ１２は、クランク角センサ８０の出力信号Ｓｃｒに基づき算出された回転速度ＮＥと吸入空気量Ｇａとに基づき、燃焼室２２における混合気の空燃比を目標値Ａｆ＊に開ループ制御するための操作量である開ループ操作量として、ベース噴射量Ｑｂを算出する。
【００２５】
フィードバック処理部Ｍ１４は、空燃比センサ８６によって検出される空燃比Ａｆを目標値Ａｆ＊にフィードバック制御するための操作量であるフィードバック操作量ＫＡＦを算出する。本実施形態では、目標値Ａｆ＊から空燃比Ａｆを減算した値を入力とする比例要素、積分要素、および微分要素の各出力値の和を、フィードバック操作量ＫＡＦとする。
フィードバック補正処理部Ｍ１６は、ベース噴射量Ｑｂにフィードバック操作量ＫＡＦを乗算することによって、ベース噴射量Ｑｂを補正する。
【００２６】
要求値出力処理部Ｍ１８は、三元触媒３４の昇温要求が生じた場合、内燃機関１０の各気筒＃１〜＃４における空燃比の平均値を目標値Ａｆ＊としつつも、気筒間で空燃比を異ならせるディザ制御の噴射量補正要求値αを算出する。ここで、本実施形態にかかるディザ制御では、第１の気筒＃１を、空燃比を目標値Ａｆ＊よりもリッチとするリッチ燃焼気筒とし、第２〜第４の気筒＃２〜＃４を、空燃比を目標値Ａｆ＊よりもリーンとするリーン燃焼気筒とする。そして、リッチ燃焼気筒における噴射量を、上記フィードバック補正処理部Ｍ１６の出力値の「１＋α」倍とし、リーン燃焼気筒における噴射量を、同出力値の「１−（α／３）」倍とする。
【００２７】
補正係数算出処理部Ｍ２０では、「１」に、噴射量補正要求値αを加算して、第１の気筒＃１に関し、フィードバック補正処理部Ｍ１６の出力値の補正係数を算出する。ディザ補正処理部Ｍ２２は、フィードバック補正処理部Ｍ１６の出力値に補正係数「１＋α」を乗算することによって、第１の気筒＃１の噴射量指令値Ｑ＊を算出する。
【００２８】
乗算処理部Ｍ２４では、噴射量補正要求値αを「−１／３」倍し、補正係数算出処理部Ｍ２６では、「１」に、乗算処理部Ｍ２４の出力値を加算して、第２〜第４の気筒＃２〜＃４に関し、フィードバック補正処理部Ｍ１６の出力値の補正係数を算出する。ディザ補正処理部Ｍ２８は、フィードバック補正処理部Ｍ１６の出力値に補正係数「１−（α／３）」を乗算することによって、第２〜第４の気筒＃２〜＃４の噴射量指令値Ｑ＊を算出する。
【００２９】
噴射量操作処理部Ｍ３０は、噴射量指令値Ｑ＊に基づき、各燃料噴射弁２４の操作信号ＭＳ２を生成して、対応する燃料噴射弁２４に出力し、各燃料噴射弁２４から噴射される燃料量が噴射量指令値Ｑ＊となるように各燃料噴射弁２４を操作する。
【００３０】
ＥＧＲ流量設定処理部Ｍ３２は、回転速度ＮＥおよび吸入空気量Ｇａに基づき、ＥＧＲ通路６０を介して吸気通路１２に流入する排気の流量（ＥＧＲ流量）の指令値であるＥＧＲ流量指令値ＡＦｅ＊を算出する。開口度操作処理部Ｍ３４は、ＥＧＲ流量指令値ＡＦｅ＊と吸入空気量Ｇａとに基づき、ＥＧＲバルブアクチュエータ６２に操作信号ＭＳ６を出力することによって、ＥＧＲバルブアクチュエータ６２の操作量である開口度を操作する。
【００３１】
吸気側指令値設定処理部Ｍ３６は、回転速度ＮＥおよび吸入空気量Ｇａに基づき、吸気バルブ１６の開弁タイミングの指令値である吸気側指令値ＩＮＶＶＴ＊を設定する。吸気側タイミング算出処理部Ｍ３８は、クランク角と吸気カム角Ｃａｉｎとに基づき、吸気バルブ１６の開弁タイミングである吸気側タイミングＩＮＶＶＴを算出する。吸気ＶＶＴ操作処理部Ｍ４０は、吸気側タイミングＩＮＶＶＴを吸気側指令値ＩＮＶＶＴ＊にフィードバック制御するために、吸気側バルブタイミング可変装置４４に操作信号ＭＳ４を出力して、吸気側バルブタイミング可変装置４４を操作する。
【００３２】
排気側指令値設定処理部Ｍ４２は、回転速度ＮＥおよび吸入空気量Ｇａに基づき、排気バルブ３０の開弁タイミングの指令値である排気側指令値ＥＸＶＶＴ＊を設定する。排気側タイミング算出処理部Ｍ４４は、クランク角と排気カム角Ｃａｅｘとに基づき、排気バルブ３０の開弁タイミングである排気側タイミングＥＸＶＶＴを算出する。排気ＶＶＴ操作処理部Ｍ４６は、排気側タイミングＥＸＶＶＴを排気側指令値ＥＸＶＶＴ＊にフィードバック制御するために、排気側バルブタイミング可変装置５４に操作信号ＭＳ５を出力して、排気側バルブタイミング可変装置５４を操作する。
【００３３】
図３に、要求値出力処理部Ｍ１８の処理の手順を示す。図３に示す処理は、ＲＯＭ７４に記憶されたプログラムをＣＰＵ７２が所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「Ｓ」が付与された数字によって、ステップ番号を表現する。
【００３４】
図３に示す一連の処理において、ＣＰＵ７２は、まず、回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃを取得する（Ｓ１０）。充填効率ηｃは、回転速度ＮＥおよび吸入空気量Ｇａに基づきＣＰＵ７２により算出されるものである。そしてＣＰＵ７２は、回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃに基づき、三元触媒３４の温度（触媒温度Ｔｃａｔ）を推定する（Ｓ１２）。ＣＰＵ７２は、充填効率ηｃが高い場合に低い場合よりも触媒温度Ｔｃａｔを高い値とする。具体的には、ＲＯＭ７４に、入力変数としての回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃと出力変数としての触媒温度Ｔｃａｔとの関係を定めた２次元マップを記憶しておき、これを用いて触媒温度Ｔｃａｔをマップ演算すればよい。この際、ＣＰＵ７２は、２次元マップにて演算された触媒温度Ｔｃａｔの変化を徐変させるために、２次元マップにてマップ演算された値にフィルタ処理を施したものを最終的な触媒温度Ｔｃａｔとしてもよい。なお、マップとは、入力変数の離散的な値と、入力変数の値のそれぞれに対応する出力変数の値と、の組データである。またマップ演算は、たとえば、入力変数の値が２次元マップの入力変数の値のいずれかに一致する場合、対応する出力変数の値を演算結果とし、一致しない場合、組データに含まれる複数の出力変数の値の補間によって得られる値を演算結果とする処理とすればよい。
【００３５】
次にＣＰＵ７２は、三元触媒３４の昇温処理の実行条件が成立したか否かを判定する（Ｓ１４）。実行条件は、三元触媒３４の先端部の温度が活性化開始温度（たとえば２５０°Ｃ）以上である旨の条件と、触媒温度Ｔｃａｔが三元触媒３４の信頼性の低下を促進するほどの高温ではない旨の条件とを含む。ここで、活性化開始温度は、たとえば浄化率が５０％となる温度とすればよい。なお、三元触媒３４の先端部の温度が活性状態となる温度（活性化開始温度）以上である旨の条件は、三元触媒３４の温度が活性化開始温度に達していない場合、ディザ制御による昇温効果が著しく低下することに鑑みたものである。ちなみに、この条件の成立の有無は、たとえば内燃機関１０の始動時からの吸入空気量Ｇａの積算値が所定値以上であるか否かによって判定すればよい。本実施形態では、ディザ制御を極力常時実行するように、実行条件を設定している。これは、本実施形態にかかる三元触媒３４が、触媒温度Ｔｃａｔが活性化開始温度よりも高い所定温度領域（たとえば３５０〜６００°Ｃ）において温度が高い場合に低い場合よりも、炭化水素、一酸化炭素、および窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化率が高くなる特性を有することに鑑みたものである。
【００３６】
ＣＰＵ７２は、実行条件が成立すると判定する場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃに基づき、噴射量補正要求値αのベース値であるベース要求値α０を算出する（Ｓ１６）。ベース要求値α０は、中負荷領域において最大とされる。これは、低負荷領域では中負荷領域と比較して燃焼が不安定なために、低負荷領域では中負荷領域よりもベース要求値α０を大きくしにくいことと、高負荷領域では、ディザ制御を実行しなくても排気温度が高いこととに鑑みたものである。また、ベース要求値α０は、回転速度ＮＥが低い場合よりも高い場合に大きい値とされる。これは、回転速度ＮＥが低い場合よりも高い場合の方が燃焼が安定するために、ベース要求値α０を大きい値としやすいためである。具体的には、ＲＯＭ７４に、入力変数としての回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃと出力変数としてのベース要求値α０との関係を定めた２次元マップを記憶しておき、ＣＰＵ７２がこれを用いてベース要求値α０をマップ演算すればよい。ちなみに、図３には、Ｓ１６の処理において、変数ｎを用いて「α０（ｎ）」と記載している。変数ｎは、ベース要求値α０等の時系列データのうちの特定のデータを指定するためのものであり、以下では、図３の一連の処理の制御周期の今回の制御周期において算出されるデータを「ｎ」とし、前回の制御周期において算出されるデータを「ｎ−１」と記載する。
【００３７】
次に、ＣＰＵ７２は、Ｓ１６の処理によって今回算出したベース要求値α０（ｎ）から、前回の噴射量補正要求値α（ｎ−１）を減算した値が閾値Δよりも大きいか否かを判定する（Ｓ１８）。そしてＣＰＵ７２は、閾値Δよりも大きいと判定する場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、前回の噴射量補正要求値α（ｎ−１）に閾値Δを加算した値を、今回の噴射量補正要求値α（ｎ）に代入する（Ｓ２０）。これに対し、ＣＰＵ７２は、閾値Δ以下であると判定する場合（Ｓ１８：ＮＯ）、前回の噴射量補正要求値α（ｎ−１）からＳ１６の処理によって今回算出したベース要求値α０（ｎ）を減算した値が閾値Δよりも大きいか否かを判定する（Ｓ２２）。そしてＣＰＵ７２は、大きいと判定する場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、前回の噴射量補正要求値α（ｎ−１）から閾値Δを減算した値を、今回の噴射量補正要求値α（ｎ）に代入する（Ｓ２４）。また、ＣＰＵ７２は、閾値Δ以下である判定する場合（Ｓ２２：ＮＯ）、今回の噴射量補正要求値α（ｎ）に、今回のベース要求値α０（ｎ）を代入する（Ｓ２６）。
【００３８】
一方、ＣＰＵ７２は、実行条件が成立していないと判定する場合（Ｓ１４：ＮＯ）、今回のベース要求値α０（ｎ）をゼロとし（Ｓ２８）、Ｓ１８の処理に移行する。
ＣＰＵ７２は、Ｓ２０，Ｓ２４，Ｓ２６の処理を完了する場合、変数ｎを更新し（Ｓ３０）、図３に示す一連の処理を一旦終了する。
【００３９】
図４に、ＥＧＲ流量設定処理部Ｍ３２の処理の手順を示す。図４に示す処理は、ＲＯＭ７４に記憶されたプログラムをＣＰＵ７２が所定周期で繰り返し実行することにより実現される。
【００４０】
図４に示す一連の処理において、ＣＰＵ７２は、まず回転速度ＮＥと充填効率ηｃとを取得する（Ｓ４０）。そしてＣＰＵ７２は、回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃに基づき、ＥＧＲベース流量ＡＦｅｂを算出する（Ｓ４２）。ここでは、充填効率ηｃが高い場合に低い場合と比較してＥＧＲベース流量ＡＦｅｂが大きい値とされ、回転速度ＮＥが高い場合に低い場合と比較してＥＧＲベース流量ＡＦｅｂが大きい値とされる。ＥＧＲベース流量ＡＦｅｂは、燃焼の安定性が許容範囲内となる旨の条件下、極力多い値に設定されている。これは、ＥＧＲ率が高い場合に低い場合よりも内燃機関１０の燃料消費率を低減できる傾向があることに鑑み、燃料消費率の低減を狙った設定である。詳しくは、本実施形態では、中負荷領域においてＥＧＲ率が最も多くなるように設定する。具体的には、ＲＯＭ７４に、入力変数としての回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃと出力変数としてのＥＧＲベース流量ＡＦｅｂとの関係を定めた２次元マップを記憶しておき、ＣＰＵ７２がこれを用いてＥＧＲベース流量ＡＦｅｂをマップ演算すればよい。なお、ＥＧＲ率とは、筒内充填ガス総量に対するＥＧＲ量の比率のことである。
【００４１】
次に、ＣＰＵ７２は、ディザ制御を実行しているか否かを判定する（Ｓ４４）。ここで、ＣＰＵ７２は、噴射量補正要求値αがゼロよりも大きい場合にディザ制御を実行していると判定する。Ｓ４４の処理は、ディザ制御に起因して、Ｓ４２の処理によって設定したＥＧＲベース流量ＡＦｅｂによっては、燃焼が許容範囲から外れて不安定となるおそれがあるか否かを判定するためのものである。
【００４２】
ＣＰＵ７２は、ディザ制御の実行中であると判定する場合（Ｓ４４：ＹＥＳ）、回転速度ＮＥ、充填効率ηｃおよびリーン燃焼気筒の目標空燃比「Ａｆ＊／｛１−（α／３）｝」に基づき、ＥＧＲベース流量ＡＦｅｂを減量する減量流量ΔＡＦｅを算出する（Ｓ４６）。ここで、回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃは、ディザ制御を実行しない場合における燃焼の安定度合いを把握するためのパラメータであり、リーン燃焼気筒の目標空燃比は、リーン燃焼気筒における燃焼の安定度合いを把握するためのパラメータである。ＣＰＵ７２は、リーン燃焼気筒の目標空燃比が大きいほど、換言すればリーン化度合いが大きいほど、燃焼が不安定となることに鑑み、回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃによって定義される内燃機関１０の動作点が同一であっても、リーン化度合いが大きい場合には小さい場合よりも減量流量ΔＡＦｅを大きい値に設定する。これにより、ＥＧＲベース流量ＡＦｅｂを定める動作点が同一である場合に、リーン化度合いが大きい場合には小さい場合よりもＥＧＲ率が小さい値に設定される。具体的には、ＲＯＭ７４に、入力変数としての回転速度ＮＥ、充填効率ηｃおよびリーン燃焼気筒の目標空燃比と出力変数としての減量流量ΔＡＦｅとの関係を定めた３次元マップを記憶しておき、ＣＰＵ７２がこれを用いて減量流量ΔＡＦｅをマップ演算すればよい。
【００４３】
ＣＰＵ７２は、ＥＧＲベース流量ＡＦｅｂから減量流量ΔＡＦｅを減算した値とゼロとのうちの大きい方を、ＥＧＲ流量指令値ＡＦｅ＊とする（Ｓ４８）。一方、ＣＰＵ７２は、ディザ制御の実行中ではないと判定する場合（Ｓ４４：ＮＯ）、減量流量ΔＡＦｅをゼロとし（Ｓ５０）、Ｓ４８の処理に移行する。
なお、ＣＰＵ７２は、Ｓ４８の処理が完了する場合、図４に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで、本実施形態の作用を説明する。
【００４４】
図５に、吸入空気量Ｇａ、昇温処理の実行要求の有無、リッチ燃焼気筒の目標空燃比「Ａｆ＊／（１＋α）」、リーン燃焼気筒の目標空燃比、およびＥＧＲ流量のそれぞれの推移を示す。
【００４５】
図５に示すように、時刻ｔ１にディザ制御が開始されると、リッチ燃焼気筒の空燃比が徐々にリッチとなる一方、リーン燃焼気筒の空燃比が徐々にリーンとなる。これは、図３のＳ１８〜Ｓ２６の徐変処理の結果である。時刻ｔ２は、噴射量補正要求値αがベース要求値α０に一致するタイミングである。
【００４６】
ディザ制御が実行されると、ＥＧＲ流量指令値ＡＦｅ＊は、ＥＧＲベース流量ＡＦｅｂに対して減量される。しかも、減量流量ΔＡＦｅは、リーン燃焼気筒の目標空燃比が大きいほど大きくなる。図５には、時刻ｔ３において、ベース要求値α０が増量され、これに伴って減量流量ΔＡＦｅが増量される例を示している。なお、時刻ｔ４は、噴射量補正要求値αがベース要求値α０に再度一致したタイミングを示した。
【００４７】
時刻ｔ５に昇温処理の実行要求がなくなると、ベース要求値α０がステップ的にゼロとなるものの、図３のＳ１８〜Ｓ２６の徐変処理によって、噴射量補正要求値αは、徐々にゼロとなる。したがって、リッチ燃焼気筒の目標空燃比やリーン燃焼気筒の目標空燃比は、徐々に目標値Ａｆ＊である理論空燃比に移行する。そして、リーン燃焼気筒の目標空燃比が徐々に理論空燃比に移行するのに伴って、図４のＳ４６の処理に従い、減量流量ΔＡＦｅが徐々に小さくなる。そして、減量流量ΔＡＦｅがゼロとなることにより、ＥＧＲ流量指令値ＡＦｅ＊がＥＧＲベース流量ＡＦｅｂに一致する。
【００４８】
このように、本実施形態によれば、ディザ制御を実行する場合、実行しない場合と比較して、ＥＧＲ流量指令値ＡＦｅ＊を小さくすることにより、ディザ制御の昇温性能の低下を抑制することと燃焼の不安定化を抑制することとの両立を図ることができる。ちなみに、燃焼の不安定化を抑制する上では、ＥＧＲ率に応じて噴射量補正要求値αを制限することも考えられる。しかしその場合には、昇温性能が低下する。
以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する効果が得られる。
【００４９】
（１）リーン燃焼気筒の目標空燃比が理論空燃比よりもリーンである度合いであるリーン化度合いが大きい場合に小さい場合よりも減量流量ΔＡＦｅを大きくした。これにより、リーン燃焼気筒のリーン化度合いが大きい場合には、小さい場合よりも燃焼が不安定化することに鑑み、ＥＧＲ率が大きいことによって燃焼が不安定化することを抑制すべく、減量流量ΔＡＦｅを小さくすることにより、ディザ制御の昇温性能の低下を抑制しつつも燃焼の不安定化を抑制することができる。
【００５０】
（２）噴射量補正要求値αの変化速度を制限する処理を実行した。換言すれば、リーン燃焼気筒のリーン化度合いの変化速度を制限する処理を実行した。これにより、燃焼状態の急激な変化を抑制することができる。また、リーン燃焼気筒の目標空燃比が理論空燃比よりもリーンである度合いであるリーン化度合いが大きい場合に小さい場合よりも減量流量ΔＡＦｅを大きくする処理との組み合わせにより、ＥＧＲ率の急激な変化を抑制することもできる。
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００５１】
図６に、ＥＧＲ流量設定処理部Ｍ３２の処理の手順を示す。図６に示す処理は、ＲＯＭ７４に記憶されたプログラムをＣＰＵ７２が所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、図６において、図４に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付してその説明を省略する。
【００５２】
図６に示す一連の処理において、ＣＰＵ７２は、Ｓ４２の処理が完了すると、ＥＧＲベース流量ＡＦｅｂの補正処理を実行する（Ｓ４３）。ここでは、水温ＴＨＷが低い場合には、ＥＧＲベース流量ＡＦｅｂをゼロとし、水温ＴＨＷが上昇すると、ＥＧＲベース流量ＡＦｅｂをＳ４２によって算出された値に収束させる。ＣＰＵ７２は、Ｓ４３の処理が完了すると、Ｓ４４の処理に移行する。
【００５３】
また、ＣＰＵ７２は、ディザ制御を実行していると判定する場合（Ｓ４４：ＹＥＳ）、回転速度ＮＥ、充填効率ηｃおよびリーン燃焼気筒の空燃比に基づき、ＥＧＲ流量指令値ＡＦｅ＊の上限値Ｆｔｈを算出する（Ｓ４６ａ）。ここで、回転速度ＮＥ、充填効率ηｃおよびリーン燃焼気筒の空燃比のそれぞれを利用する意義については、Ｓ４６の処理と同様である。具体的には、ＣＰＵ７２は、リーン燃焼気筒のリーン化度合いが大きいほど燃焼が不安定となることに鑑み、回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃによって定義される内燃機関１０の動作点が同一であっても、リーン化度合いが大きい場合には小さい場合よりも上限値Ｆｔｈを小さい値に設定する。これにより、ＥＧＲベース流量ＡＦｅｂを定める動作点が同一である場合に、リーン化度合いが大きい場合には小さい場合よりもＥＧＲ率が小さい値に制限される。
【００５４】
これに対し、ＣＰＵ７２は、ディザ制御を実行していないと判定する場合（Ｓ４４：ＮＯ）、上限値Ｆｔｈを、その最大値ＡＦｅＭＡＸに設定する（Ｓ５０ａ）。最大値ＡＦｅＭＡＸは、ＥＧＲベース流量ＡＦｅｂがとりうる最大値以上の値に設定されている。ＣＰＵ７２は、Ｓ４６ａ，Ｓ５０ａの処理が完了する場合、ＥＧＲベース流量ＡＦｅｂと、上限値Ｆｔｈとのうちの小さい方を、ＥＧＲ流量指令値ＡＦｅ＊に代入する（Ｓ４８ａ）。
なお、ＣＰＵ７２は、Ｓ４８ａの処理が完了する場合、図６に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで、本実施形態の作用を説明する。
【００５５】
ＣＰＵ７２は、回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃによって定まる内燃機関１０の動作点に基づき、ＥＧＲベース流量ＡＦｅｂを算出した後、これを水温ＴＨＷに基づき補正する。したがって、同一の動作点であっても、ＥＧＲベース流量ＡＦｅｂは水温ＴＨＷに応じて様々な値をとりうる。このため、ディザ制御におけるリーン燃焼気筒の目標空燃比が所定の空燃比である場合、Ｓ４３の処理において補正されたＥＧＲベース流量ＡＦｅｂによって燃焼の安定性が確保できることもあれば確保できない事態ともなりうる。
【００５６】
そこでＣＰＵ７２は、ＥＧＲベース流量ＡＦｅｂの上限ガード処理のための上限値Ｆｔｈを、リーン燃焼気筒の目標空燃比に応じて可変設定する。このため、Ｓ４３の処理によって補正されたＥＧＲベース流量ＡＦｅｂが燃焼の安定性を確保できる値であるにもかかわらず、ディザ制御が実行されているという理由でこれを低減する事態が生じることを抑制することができる。
＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００５７】
本実施形態では、ＥＧＲ通路６０およびＥＧＲバルブアクチュエータ６２を備えない。そして、図２に示した処理のうち、ＥＧＲ流量設定処理部Ｍ３２および開口度操作処理部Ｍ３４の処理に関するプログラムをＲＯＭ７４に記憶していない。代わりに、本実施形態では、吸気バルブ１６の開弁期間と排気バルブ３０の開弁期間とのオーバーラップ量ＯＶによって、内部ＥＧＲ量を調整する。
【００５８】
図７に、本実施形態にかかる吸気側指令値設定処理部Ｍ３６および排気側指令値設定処理部Ｍ４２の処理の手順を示す。図７に示す処理は、ＲＯＭ７４に記憶されたプログラムを、ＣＰＵ７２が所定周期で繰り返し実行することにより実現される。
【００５９】
図７に示す一連の処理において、ＣＰＵ７２は、まず回転速度ＮＥと充填効率ηｃとを取得する（Ｓ６０）。そしてＣＰＵ７２は、Ｓ４４の処理と同様にしてディザ制御が実行されているか否かを判定する（Ｓ６２）。ＣＰＵ７２は、ディザ制御を実行していないと判定する場合（Ｓ６２：ＮＯ）、回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃに基づき吸気側指令値ＩＮＶＶＴ＊を算出する（Ｓ６４）。ここで、ＣＰＵ７２は、たとえば充填効率ηｃが大きい場合に小さい場合よりも吸気側指令値ＩＮＶＶＴ＊を進角側の値とする。具体的には、ＲＯＭ７４に、入力変数としての回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃと出力変数としての吸気側指令値ＩＮＶＶＴ＊との関係を定めた２次元マップを記憶しておき、ＣＰＵ７２がこれを用いて吸気側指令値ＩＮＶＶＴ＊をマップ演算すればよい。
【００６０】
次に、ＣＰＵ７２は、回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃに基づきオーバーラップ量ＯＶの指令値であるオーバーラップ指令値ＯＶ＊を算出する（Ｓ６６）。具体的には、ＲＯＭ７４に、入力変数としての回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃと出力変数としてのオーバーラップ指令値ＯＶ＊との関係を定めた２次元マップを記憶しておき、ＣＰＵ７２がこれを用いてオーバーラップ指令値ＯＶ＊をマップ演算すればよい。そして、ＣＰＵ７２は、オーバーラップ指令値ＯＶ＊と、吸気側指令値ＩＮＶＶＴ＊とに基づき、排気側指令値ＥＸＶＶＴ＊を算出する（Ｓ６８）。
【００６１】
一方、ＣＰＵ７２は、ディザ制御を実行していると判定する場合（Ｓ６２：ＹＥＳ）、回転速度ＮＥ、充填効率ηｃおよびリーン燃焼気筒の空燃比に基づき、吸気側指令値ＩＮＶＶＴ＊を算出する（Ｓ７０）。ここで、回転速度ＮＥ、充填効率ηｃおよびリーン燃焼気筒の空燃比のそれぞれを利用する意義については、Ｓ４６の処理と同様である。具体的には、ＣＰＵ７２は、回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃによって定義される内燃機関１０の動作点が同一である場合、Ｓ６４の処理よりも吸気側指令値ＩＮＶＶＴ＊を遅角側に設定する。また、ＣＰＵ７２は、回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃによって定義される内燃機関１０の動作点が同一であっても、リーン化度合いが大きい場合に小さい場合よりも、吸気側指令値ＩＮＶＶＴ＊を遅角側とする。具体的には、ＲＯＭ７４に、入力変数としての回転速度ＮＥ、充填効率ηｃおよびリーン燃焼気筒の目標空燃比と出力変数としての吸気側指令値ＩＮＶＶＴ＊との関係を定めた２次元マップを記憶しておき、ＣＰＵ７２がこれを用いて吸気側指令値ＩＮＶＶＴ＊をマップ演算すればよい。
【００６２】
次に、ＣＰＵ７２は、充填効率ηｃおよびリーン燃焼気筒の空燃比に基づき、オーバーラップ指令値ＯＶ＊を算出する（Ｓ７２）。ここで、回転速度ＮＥ、充填効率ηｃおよびリーン燃焼気筒の空燃比のそれぞれを利用する意義については、Ｓ４６の処理と同様である。具体的には、ＣＰＵ７２は、回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃによって定義される内燃機関１０の動作点が同一である場合、Ｓ６６の処理よりもオーバーラップ指令値ＯＶ＊を小さい値に設定する。また、ＣＰＵ７２は、回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃによって定義される内燃機関１０の動作点が同一であっても、リーン化度合いが大きい場合に小さい場合よりも、オーバーラップ指令値ＯＶ＊を小さい値に設定する。これにより、動作点が同一である場合に、リーン化度合いが大きい場合には小さい場合よりもＥＧＲ率が小さい値に設定される。具体的には、ＲＯＭ７４に、入力変数としての回転速度ＮＥ、充填効率ηｃおよびリーン燃焼気筒の目標空燃比と出力変数としてのオーバーラップ指令値ＯＶ＊との関係を定めた２次元マップを記憶しておき、ＣＰＵ７２がこれを用いてオーバーラップ指令値ＯＶ＊をマップ演算すればよい。
【００６３】
なお、ＣＰＵ７２は、Ｓ７２の処理が完了する場合、Ｓ６８の処理に移行する。またＣＰＵ７２は、Ｓ６８の処理が完了する場合、図７に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで本実施形態の作用を説明する。
【００６４】
図８に、吸入空気量Ｇａ、昇温処理の実行要求の有無、リッチ燃焼気筒の目標空燃比、リーン燃焼気筒の目標空燃比、およびオーバーラップ指令値ＯＶ＊のそれぞれの推移を示す。なお、図８において、本実施形態にかかるオーバーラップ指令値ＯＶ＊を実線にて示すとともに、ディザ制御が実行されないと仮定した場合のオーバーラップ指令値ＯＶ＊を破線にて示している。ちなみに、図８における時刻ｔ１〜ｔ５は、図５に示した時刻ｔ１〜ｔ５に対応している。
【００６５】
図８に示すように、ＣＰＵ７２は、ディザ制御を実行する場合、実行しない場合と比較して、オーバーラップ指令値ＯＶ＊を低減する。このため、内部ＥＧＲ量が減少し、ひいてはＥＧＲ率が減少する。このため、Ｓ６６の処理によって定まるオーバーラップ指令値ＯＶ＊では、ディザ制御に起因して燃焼が不安定化するおそれがあるときに、ＥＧＲ率を低減して燃焼の不安定化を抑制することができる。
以上説明した本実施形態によれば、さらに、上記（１），（２）の効果に準じた効果や、以下の効果が得られる。
【００６６】
（３）ＣＰＵ７２は、Ｓ７２の処理によってオーバーラップ指令値ＯＶ＊を低減する際、Ｓ７０の処理によって、吸気側指令値ＩＮＶＶＴ＊を遅角させた。これにより、吸気バルブ１６の開弁タイミングを遅角させることと排気バルブ３０の開弁タイミングを進角させることとの双方を実行することができる。このため、片方のみを実行する場合と比較して、Ｓ６４の処理によって定まる吸気バルブ１６の開弁タイミングおよびＳ６６，Ｓ６８の処理によって定まる排気バルブ３０の開弁タイミングからのずれを極力小さくすることができる。
＜対応関係＞
【００６７】
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。［１］調整用アクチュエータは、第１、第２の実施形態では、ＥＧＲバルブアクチュエータ６２に対応し、第３の実施形態では、吸気側バルブタイミング可変装置４４および排気側バルブタイミング可変装置５４に対応し、触媒は、三元触媒３４に対応する。ディザ制御処理は、要求値出力処理部Ｍ１８、補正係数算出処理部Ｍ２０、ディザ補正処理部Ｍ２２、乗算処理部Ｍ２４、補正係数算出処理部Ｍ２６、ディザ補正処理部Ｍ２８、および噴射量操作処理部Ｍ３０の処理に対応する。ＥＧＲ制御処理は、第１、第２の実施形態では、ＥＧＲ流量設定処理部Ｍ３２および開口度操作処理部Ｍ３４の処理に対応し、第３の実施形態では、吸気側指令値設定処理部Ｍ３６、吸気ＶＶＴ操作処理部Ｍ４０、排気側指令値設定処理部Ｍ４２および排気ＶＶＴ操作処理部Ｍ４６の処理に対応する。［２］Ｓ４６，Ｓ４６ａ，Ｓ７２の処理に対応する。［３］ベース設定処理は、Ｓ４２の処理に対応し、ガード値設定処理は、Ｓ４６ａの処理に対応する。［４］第１、第２の実施形態に対応する。［５］第３の実施形態に対応する。
＜その他の実施形態＞
なお、上記実施形態の各事項の少なくとも１つを、以下のように変更してもよい。
・「ディザ制御の実行条件について」
【００６８】
ディザ制御の実行条件である昇温処理の実行条件としては、上記実施形態において例示したものに限らない。たとえば、パージ濃度が所定濃度以下であることを実行条件に加えてもよい。またたとえば、三元触媒３４の暖機要求が生じたときと、三元触媒３４のＳ被毒回復処理の実行条件が成立したときとしてもよい。また、排気通路３２の上流と下流とにそれぞれ三元触媒を備え、上流側の三元触媒の暖機要求が生じる場合と、下流側の三元触媒の暖機要求が生じる場合と、上流側の三元触媒のＳ被毒回復処理の実行条件が成立する場合と、下流側の三元触媒のＳ被毒回復処理の実行条件が成立する場合としてもよい。ここで、下流の三元触媒の温度を上昇させる場合には、ディザ制御よって上流の三元触媒で排気温度を上昇させる処理を実行する。
【００６９】
ちなみに、上記実施形態のようにディザ制御を極力常時実行する狙いとしては、上述のものに限らない。たとえば活性化開始温度よりも十分に温度が高い領域において亜酸化窒素の浄化率が高くなる三元触媒の場合には、ディザ制御を極力常時実行することは、亜酸化窒素の浄化率を高めるうえで有効である。
・「ディザ制御処理について」
【００７０】
ベース要求値α０を、回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃに加えて、水温ＴＨＷに基づき可変設定してもよい。またたとえば、回転速度ＮＥおよび水温ＴＨＷ、または充填効率ηｃおよび水温ＴＨＷの２つのパラメータのみに基づいて可変設定してもよく、またたとえば、上記３つのパラメータのうちの１つのパラメータのみに基づいて可変設定してもよい。また、たとえば内燃機関１０の動作点を特定するパラメータとして回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃを用いる代わりに、負荷としての充填効率ηｃに代えて、たとえば負荷としてのアクセル操作量を用いてもよい。また、回転速度ＮＥおよび負荷に代えて、吸入空気量Ｇａに基づき可変設定してもよい。
【００７１】
ベース要求値α０を上記パラメータに基づき可変設定すること自体必須ではない。たとえば固定値としてもよい。この場合であっても、ディザ制御処理を実行している場合には実行していない場合よりもＥＧＲ率を小さくすることにより、ティザ制御の昇温性能の低下を抑制することと燃焼の不安定化を抑制することとの両立を図ることができる。
【００７２】
ディザ制御処理としては、噴射量の補正量を設定するものに限らない。たとえば、ベース噴射量算出処理部Ｍ１２を、リッチ燃焼気筒とリーン燃焼気筒とで各別に備えることとしてもよい。この場合、リッチ燃焼気筒用のベース噴射量算出処理部Ｍ１２は、リッチな目標空燃比とするための開ループ操作量としてのベース噴射量Ｑｂを算出し、リーン燃焼気筒用のベース噴射量算出処理部Ｍ１２は、リーンな目標空燃比とするための開ループ操作量としてのベース噴射量Ｑｂを算出する。なお、この際、各気筒の燃焼室２２内の混合気の空燃比の平均値が目標値Ａｆ＊となるようにしてもよい。この場合、排気空燃比の平均値は、全気筒の空燃比を同一とした場合の排気空燃比の目標値からずれうるが、これは空燃比フィードバック制御によって補償すればよい。
【００７３】
ちなみに、対象排気の上記排気空燃比は、仮想混合気を用いて定義される。すなわち、仮想混合気を、新気および燃料のみからなって且つ燃焼させた場合に生成される排気の未燃燃料濃度（たとえばＨＣ）、不完全燃焼成分濃度（たとえばＣＯ）および酸素濃度が対象排気の未燃燃料濃度、不完全燃焼成分濃度および酸素濃度と同一となる混合気と定義し、排気空燃比を、仮想混合気の空燃比と定義する。ただし、ここで仮想混合気の燃焼には、未燃燃料濃度および不完全燃焼成分濃度と酸素濃度との少なくとも一方がゼロまたはゼロと見なせる値となる燃焼に限らず、未燃燃料濃度および不完全燃焼成分濃度と酸素濃度との双方がゼロよりも大きい状態となる燃焼も含まれることとする。なお、排気空燃比の目標値とは、全気筒の混合気の空燃比を目標値Ａｆ＊とする場合に生じる排気空燃比のこととする。
【００７４】
上記実施形態では、リーン燃焼気筒、およびリッチ燃焼気筒を固定したが、これに限らない。たとえば、１燃焼サイクル毎に、圧縮上死点が２番目となる気筒と３番目となる気筒とで、交互にリッチ燃焼気筒を担当させてもよい。もっとも、１燃焼サイクル内で、排気空燃比の平均値や各気筒内の混合気の空燃比の平均値が目標値となることも必須ではない。たとえば、上記実施形態のように４気筒の場合において、５ストロークにおける排気空燃比の平均値や各気筒内の混合気の空燃比の平均値が目標値となるようにしてもよい。ただし、１燃焼サイクルにおいて、リッチ燃焼気筒とリーン燃焼気筒との双方が存在する期間が少なくとも２燃焼サイクルに１回以上は生じることが望ましい。
・「ディザ制御によるガード処理について」
【００７５】
図６においては、ガード処理の対象となるベースパラメータとして、ＥＧＲベース流量ＡＦｅｂを設定したが、これに限らない。たとえば、ＥＧＲ率のベース値を設定してもよい。この場合、ガード処理された値もＥＧＲ率となるため、ＣＰＵ７２は、ＥＧＲ率に対応する開口度にＥＧＲバルブアクチュエータ６２を操作すればよい。また、ＥＧＲバルブアクチュエータ６２の開口度を、ベースパラメータとしてもよい。
【００７６】
上記第３の実施形態において、ディザ制御によってオーバーラップ量のガード値を設定してもよい。この場合、ガード処理後のオーバーラップ指令値ＯＶ＊に基づき、吸気側指令値ＩＮＶＶＴ＊を設定するロジックとするなら、ディザ制御を実行しない場合に対するオーバーラップ期間の中央のずれを抑制することができる。また、下記の「調整用アクチュエータについて」の欄に記載したように、吸気側バルブタイミング可変装置４４のみから調整用アクチュエータを構成する場合、ディザ制御によって進角量の上限ガード値を設定してもよい。
・「ＥＧＲ制御処理について」
【００７７】
ＥＧＲ制御処理によってＥＧＲ率を設定する上での入力パラメータである内燃機関１０の動作点としては、回転速度ＮＥおよび充填効率ηｃによって特定されるものに限らない。たとえば負荷に関するパラメータとして、充填効率ηｃに代えて、アクセル操作量を用いてもよい。またたとえば回転速度ＮＥおよび負荷に代えて、吸入空気量Ｇａを入力パラメータとしてもよい。
【００７８】
また、ディザ制御のリーン燃焼気筒のリーン化度合いを把握するための入力パラメータとしては、リーン燃焼気筒の目標空燃比に限らず、たとえば噴射量補正要求値αであってもよい。もっとも、たとえば排気空燃比の平均値や各気筒の混合気の空燃比の平均値を目標値に制御するのであれば、リッチ燃焼気筒のリッチ化度合いが、リーン燃焼気筒のリーン化度合いと１対１の対応関係を有するため、リッチ燃焼気筒のリッチ化度合いを入力パラメータとしてもよい。
・「ディザ制御とＥＧＲ制御との互いの設定関係について」
【００７９】
上記第２の実施形態では、ディザ制御による噴射量補正要求値αが所定値であるときのＥＧＲ率（ＥＧＲベース流量ＡＦｅｂ）が様々な値となりうる処理として、Ｓ４３の処理を例示したがこれに限らない。たとえば、水温ＴＨＷが所定温度以下である場合、ＥＧＲ制御を停止し、ＥＧＲベース流量ＡＦｅｂの算出自体実行しないようにしてもよい。この場合、水温ＴＨＷが所定温度を超えると、ＥＧＲ制御を開始し、水温ＴＨＷの上昇に伴ってＥＧＲベース流量ＡＦｅｂを徐々に、Ｓ４２の処理によって算出される値に近づければよい。また、たとえば、図６の処理においてＳ４３の処理を削除する代わりに、水温ＴＨＷが低い場合に高い場合よりも小さい値に設定される上限値Ｆｔｈ２を算出し、Ｓ４８ａの処理において、ＥＧＲ流量指令値ＡＦｅ＊に、ＥＧＲベース流量ＡＦｅｂと、上限値Ｆｔｈ，Ｆｔｈ２とのうちの最小値を代入してもよい。
【００８０】
ベース要求値α０を定めるパラメータによってはＥＧＲ率が一義的に定まらない要因としては、水温ＴＨＷに応じてＥＧＲ制御を実行するものに限らない。たとえば、過給機を備えた内燃機関において、過給圧を上昇させるためにＥＧＲバルブアクチュエータ６２の開口度を一時的に制限する処理を実行するものであってもよい。
【００８１】
ベース要求値α０を定めるパラメータによってはＥＧＲ率が一義的に定まらない要因としては、上記にも限らない。たとえば、ベース要求値α０を設定するためのパラメータとＥＧＲベース流量ＡＦｅｂを設定するためのパラメータとが異なるものであったり、ベース要求値α０を設定するためのパラメータとオーバーラップ指令値ＯＶ＊を設定するためのパラメータとが異なるものであったりしてもよい。
【００８２】
ディザ制御におけるリーン化度合いに対してディザ制御に起因して減量または制限される対象となるＥＧＲ率が一義的に定まらない処理設定としては、ベース要求値α０を定めるパラメータによっては上記対象となるＥＧＲ率が一義的に定まらない処理設定に限らない。これについては、上記実施形態において、Ｓ１８〜Ｓ２６の徐変処理が例示されている。いずれにせよ、ディザ制御におけるリーン化度合いに対して上記対象となるＥＧＲ率が一義的に定まらない処理設定がなされる場合には、上記第２の実施形態のように、ディザ制御のリーン燃焼気筒のリーン化度合いに応じた上記対象となるＥＧＲ率のガード処理をすることが有効である。
・「調整用アクチュエータについて」
【００８３】
上記第３の実施形態では、吸気側バルブタイミング可変装置４４および排気側バルブタイミング可変装置５４によって、調整用アクチュエータを構成したが、これに限らない。たとえば、吸気側バルブタイミング可変装置４４のみから調整用アクチュエータを構成してもよい。この場合、吸気側タイミングＩＮＶＶＴの進角量によって、オーバーラップ量ＯＶが一義的に定まる。
【００８４】
上記第３の実施形態では、吸気カム４２や排気カム５２のカムプロフィールを固定したまま、バルブの開弁タイミングや閉弁タイミングをシフトさせるアクチュエータを用いたがこれに限らない。たとえば、バルブリフト量を変更するアクチュエータを用いて、オーバーラップ量を変更し、これにより内部ＥＧＲ量を調整してもよい。
【００８５】
さらに、ＥＧＲ制御としては、内部ＥＧＲ量と外部ＥＧＲ量とのいずれか一方のみを制御するものに限らず、双方を制御するものであってもよい。この場合、内部ＥＧＲ量と外部ＥＧＲ量との双方によって実現されるＥＧＲ率が、ディザ制御の実行によっても燃焼の不安定性が許容範囲内となるようにすればよい。
「制御装置について」
【００８６】
ＣＰＵ７２とＲＯＭ７４とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理する専用のハードウェア回路（たとえばＡＳＩＣ等）を備えてもよい。すなわち、制御装置は、以下の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するＲＯＭ等のプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、１または複数のソフトウェア処理回路および１または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路によって実行されればよい。
・「触媒について」
【００８７】
触媒としては、三元触媒３４に限らない。たとえば、三元触媒を備えたガソリンパティキュレートフィルタ（ＧＰＦ）であってもよい。要は、昇温要求が生じうるものであって、リーン燃焼気筒から排出される排気中の酸素によってリッチ燃焼気筒から排出される排気中の未燃燃料成分や不完全燃焼成分を酸化させる際の酸化熱を利用して昇温が可能であるものであればよい。
・「内燃機関について」
【００８８】
内燃機関としては、４気筒の内燃機関に限らない。たとえば直列６気筒の内燃機関であってもよい。またたとえば、Ｖ型の内燃機関等、第１の触媒と第２の触媒とを備え、それぞれによって排気が浄化される気筒が異なるものであってもよい。
・「そのほか」
【００８９】
燃料噴射弁としては、燃焼室２２に燃料を噴射するものに限らず、たとえば吸気通路１２に燃料を噴射するものであってもよい。ディザ制御の実行時に空燃比フィードバック制御をすることは必須ではない。三元触媒３４の温度を推定する代わりに、これを検出するセンサを備えてセンサの検出値を用いてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１０…内燃機関、１２…吸気通路、１４…スロットルバルブ、１６…吸気バルブ、１８…シリンダ、２０…ピストン、２２…燃焼室、２４…燃料噴射弁、２６…点火装置、２８…クランク軸、３０…排気バルブ、３２…排気通路、３４…三元触媒、３６…タイミングチェーン、４０…吸気カム軸、４２…吸気カム、４４…吸気側バルブタイミング可変装置、５０…排気カム軸、５２…排気カム、５４…排気側バルブタイミング可変装置、６０…ＥＧＲ通路、６２…ＥＧＲバルブアクチュエータ、７０…制御装置、７２…ＣＰＵ、７４…ＲＯＭ、７６…ＲＡＭ、８０…クランク角センサ、８２…エアフローメータ、８４…水温センサ、８６…空燃比センサ、８８…吸気カム角センサ、９０…排気カム角センサ。
【図１】
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【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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