(57)【要約】【課題】この発明は、内燃機関の制御装置に関し、燃料カットからの復帰時にＮＯｘスパイクをより効果的に抑制できるようにすることを目的とする。【解決手段】外部ＥＧＲ装置２６と、内部ＥＧＲガス量を調整可能な排気可変動弁装置２４と、を備える内燃機関１０において、制御装置は、燃料カットからの復帰時に、内部ＥＧＲガス量が増加するように排気弁２０のＶＶＴ進角量を制御し、燃料カットの実行中に、排気弁２０のＶＶＴ進角量が増加するように目標ＶＶＴ進角量に従ってＶＶＴ進角量を制御し、目標ＶＶＴ進角量として、燃料カットから復帰したとしても失火しない第１最大ＶＶＴ進角量と、燃料カットの実行中に許容最大減速度を満たす第２最大ＶＶＴ進角量のうちの小さい方を選択する。【選択図】図３
2019082112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲ弁とを有する外部ＥＧＲ装置と、
排気弁の閉じ時期及び吸気弁の開き時期のうちの少なくとも一方を可変とすることで、内部ＥＧＲガス量を調整可能な可変動弁装置と、
を備える内燃機関を制御する制御装置であって、
前記制御装置は、
燃料カットからの復帰時に、内部ＥＧＲガス量が増加するように、前記閉じ時期の進角量若しくは遅角量、及び、前記開き時期の進角量のうちの少なくとも一方に相当する制御量を制御する第１処理と、
前記燃料カットの実行中に、前記第１処理によって制御されるものと同じ前記制御量が増加するように、目標制御量に従って前記制御量を制御する第２処理と、
前記目標制御量として、前記燃料カットから復帰したとしても失火しない第１最大制御量と、前記燃料カットの実行中に許容最大減速度を満たす第２最大制御量のうちの小さい方を選択する選択処理と、
を実行することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に関し、より詳細には、外部ＥＧＲ装置と、内部ＥＧＲガス量を調整可能な可変動弁装置とを備える内燃機関を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、外部ＥＧＲ装置と、内部ＥＧＲガス量を調整可能な可変動弁装置とを備える内燃機関の制御装置が開示されている。この制御装置では、燃料カットから復帰した時に、バルブオーバーラップ期間を拡大させることによって筒内に残留する排気ガスの量（内部ＥＧＲガス量）が一時的に増やされる。これにより、燃料カットからの復帰直後において、外部ＥＧＲガスの応答遅れに起因して生じるＮＯｘの排出量のスパイク状の増加（いわゆる、ＮＯｘスパイク）を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−００２１００号公報
【特許文献２】特開２０１６−１３０４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の技術では、内部ＥＧＲガス量を調整するための可変動弁装置の動作遅れが考慮されていない。このため、燃料カットからの復帰時には、可変動弁装置の動作遅れに起因して内部ＥＧＲガス量の増加に遅れが生じ、ＮＯｘスパイクを十分に抑制できない可能性がある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、燃料カットからの復帰時にＮＯｘスパイクをより効果的に抑制できるようにした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】
【０００６】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲ弁とを有する外部ＥＧＲ装置と、排気弁の閉じ時期及び吸気弁の開き時期のうちの少なくとも一方を可変とすることで、内部ＥＧＲガス量を調整可能な可変動弁装置と、を備える内燃機関を制御する。
前記制御装置は、
燃料カットからの復帰時に、内部ＥＧＲガス量が増加するように、前記閉じ時期の進角量若しくは遅角量、及び、前記開き時期の進角量のうちの少なくとも一方に相当する制御量を制御する第１処理と、
前記燃料カットの実行中に、前記第１処理によって制御されるものと同じ前記制御量が増加するように、目標制御量に従って前記制御量を制御する第２処理と、
前記目標制御量として、前記燃料カットから復帰したとしても失火しない第１最大制御量と、前記燃料カットの実行中に許容最大減速度を満たす第２最大制御量のうちの小さい方を選択する選択処理と、
を実行する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、燃料カットからの復帰時に内部ＥＧＲガス量の増加のために上記制御量を制御する第１処理に加え、燃料カットの実行中に、第１処理によって制御されるものと同じ制御量が増加するように、目標制御量に従って当該制御量を制御する第２処理が行われる。このように、燃料カットの実行中において制御量を増やしておくことにより、復帰時に内部ＥＧＲガス量を増加させるために必要な制御量を小さくすることができる。これにより、復帰時に、可変動弁装置の動作遅れに起因する内部ＥＧＲガス量の流入の遅れを抑制できるので、ＮＯｘスパイクをより効果的に抑制できるようになる。そして、本発明によれば、燃料カットから復帰したとしても失火しない第１最大制御量と、燃料カットの実行中に許容最大減速度を満たす第２最大制御量のうちの小さい方が、目標制御量として選択される。これにより、失火及び車両の減速度の要件を満たしつつ、ＮＯｘスパイクの効果的な抑制を行える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るシステムの構成例を説明するための図である。
【図２】燃料カットからの復帰時のＮＯｘスパイクの抑制に関する課題について説明するためのタイムチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１に係る排気可変動弁装置の制御の概要を説明するためのタイムチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１に係る排気可変動弁装置の制御に関するＥＣＵの処理のルーチンを示すフローチャートである。
【図５】ステップＳ１０６の判定に用いられる基本時間の決定手法を説明するための図である。
【図６】ＥＧＲ通路内の酸素（Ｏ２）濃度の算出に用いられるマップの特性を表した図である。
【図７】ＥＧＲ通路内の酸素濃度とＶＶＴ進角量補正量との関係を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【００１０】
実施の形態１．
１．システムの構成例
図１は、本発明の実施の形態１に係るシステムの構成例を説明するための図である。図１に示すシステムは、内燃機関１０を備えている。内燃機関１０は、一例として、ディーゼルエンジンであり、車両の動力源として用いられる。
【００１１】
内燃機関１０の気筒１２には、吸気通路１４と排気通路１６とが連通している。吸気通路１４の気筒１２側の端部には、吸気弁１８が設けられており、排気通路１６の気筒１２側の端部には、排気弁２０が設けられている。
【００１２】
内燃機関１０は、吸気弁１８を駆動する吸気可変動弁装置２２と、排気弁２０を駆動する排気可変動弁装置２４とを備えている。吸気可変動弁装置２２及び排気可変動弁装置２４は、一例として、クランク軸の回転位相に対するカム軸の回転位相を変更可能に構成されている。このような構成によれば、吸気弁１８又は排気弁２０の開弁期間を固定としつつ、その開閉時期を所定の範囲内で進角又は遅角させることができる。
【００１３】
また、内燃機関１０は、外部ＥＧＲ装置２６を備えている。外部ＥＧＲ装置２６は、ＥＧＲ通路２８とＥＧＲ弁３０とを備えている。ＥＧＲ通路２８は、排気通路１６と吸気通路１４とを接続している。ＥＧＲ弁３０は、ＥＧＲ通路２８を開閉するように構成されている。このような外部ＥＧＲ装置２６によれば、ＥＧＲ弁３０の開度を制御することで、ＥＧＲ通路２８及び吸気通路１４を介して気筒１２内に還流される排気ガス（すなわち、外部ＥＧＲガス）の量を調整することができる。
【００１４】
さらに、内燃機関１０は、可変ノズル式ターボ過給機を備えている。ＥＧＲ通路２８の接続位置よりも下流側の排気通路１６には、可変ノズル式ターボ過給機のタービン３２及び可変ノズル機構３４が配置されている。タービン３２の下流には、排気ガスの浄化のために排気浄化装置（後処理装置）３６が配置されている。また、内燃機関１０は、気筒１２内に燃料を噴射する燃料噴射弁３８を備えている。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態のシステムは、さらに電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０を備えている。ＥＣＵ４０には、内燃機関１０及びこれを搭載する車両に搭載された各種センサと、上述した可変動弁装置２２、２４、ＥＧＲ弁３０、可変ノズル機構３４及び燃料噴射弁３８等の内燃機関１０の運転を制御するための各種アクチュエータとが電気的に接続されている。上記の各種センサは、クランク角に応じた信号を出力するクランク角センサ４２及びアクセル開度センサ４４を含む。ＥＣＵ４０は、クランク角センサ４２を用いてエンジン回転数を取得できる。
【００１６】
ＥＣＵ４０は、プロセッサ、メモリ及び入出力インターフェースを備えている。入出力インターフェースは、上記の各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、上記の各種アクチュエータに対して操作信号を出力する。メモリには、各種アクチュエータを制御するための各種の制御プログラム及びマップが記憶されている。プロセッサは、制御プログラムをメモリから読み出して実行する。これにより、本実施形態に係る「内燃機関の制御装置」の機能が実現される。
【００１７】
２．燃料カットの実行中及び燃料カットからの復帰時の排気可変動弁装置の制御
本実施形態の内燃機関１０では、車両の減速時又は変速時等の所定の燃料カット実行条件の成立時に、燃料噴射弁３８による燃料供給を停止する「燃料カット」が実行される。
【００１８】
２−１．燃料カットからの復帰時のＮＯｘスパイクの抑制に関する課題
内燃機関１０のように外部ＥＧＲ装置を備える内燃機関において燃料カットが実行されると、気筒内及び排気通路には吸入空気のみが流入し、この空気はＥＧＲ通路にも流入する。このため、燃料カットからの復帰直後には、ＥＧＲ通路内の空気が吸気通路に排出されてから、復帰後の燃焼により生じた排気ガス（既燃ガス）がＥＧＲ通路から吸気通路に導入されることになる。このような外部ＥＧＲガスの還流遅れに起因して、燃料カットからの復帰時には、気筒からのＮＯｘの排出量がスパイク状に増加する現象（いわゆる、ＮＯｘスパイク）が生じる。
【００１９】
図２は、燃料カットからの復帰時のＮＯｘスパイクの抑制に関する課題について説明するためのタイムチャートである。なお、図２の例のように減速時に行われる燃料カットの例では、アクセルペダルのＯＦＦを含む所定の実行条件の成立に伴い、燃料カット（Ｆ／Ｃ）が開始され、その後にアクセルペダルのＯＮ（踏み込み）がなされた時に、燃料カットからの復帰が行われる。
【００２０】
図２中に太線で示す波形は、ＮＯｘスパイクの抑制に関して何らの対策が行われていない例に対応している。一方、図２中に細線で示す波形は、燃料カットからの復帰時の外部ＥＧＲガスの応答遅れの補償のために、復帰直後の所定期間にわたって内部ＥＧＲガス量が一時的に増加された比較例に対応している。より詳細には、この内部ＥＧＲガス量の調整は可変動弁装置を用いて行われる。この比較例では、内部ＥＧＲガス量の一時的な増加のための目標ＥＧＲガス量（指示値）の増加が、燃料カットからの復帰時に開始されている。
【００２１】
細線で示す比較例によれば、燃料カットからの復帰直後には、導入が遅れる外部ＥＧＲガスに代えて内部ＥＧＲガス量が気筒内に導入される。このため、図２に示すように、太線で示す例と比べてＮＯｘスパイクを抑制できるようになる。しかしながら、本実施形態の可変動弁装置２２、２４もそうであるが、内部ＥＧＲガス量の調整に利用される可変動弁装置の動作に遅れがあると、復帰時の内部ＥＧＲガス量の一時的な増加にも遅れが発生するため、ＮＯｘスパイクを十分に抑制できない可能性がある。そして、この課題は、用いられる可変動弁装置の動作遅れが大きいほど、より顕著となる。
【００２２】
２−２．実施の形態１の排気可変動弁装置の制御の概要
図３は、本発明の実施の形態１に係る排気可変動弁装置２４の制御の概要を説明するためのタイムチャートである。図３では、減速時に実行される燃料カットを例に挙げているが、本制御の対象となる燃料カットには、例えば、変速時（瞬時的な減速時ともいえる）も含まれる。
【００２３】
本実施形態では、内部ＥＧＲガス量の調整は、一例として、排気可変動弁装置２４による排気弁２０の閉じ時期ＥＶＣの進角を利用して行われる。より詳細には、排気可変動弁装置２４によれば、排気弁２０の開弁位相（開弁期間）の進角又は遅角により、開き時期ＥＶＯとともに閉じ時期ＥＶＣが進角又は遅角する。そして、排気上死点を基準として閉じ時期ＥＶＣを進角させることにより、気筒内に残留する排気ガス（すなわち、内部ＥＧＲガス）の量を増やすことができる。内部ＥＧＲガス量は、排気上死点に対する閉じ時期ＥＶＣの進角量（図３に示す例では、排気弁２０の「ＶＶＴ進角量」とも称する）が大きくなるほど、増加する。なお、図３では、説明の便宜上、細線で示す比較例（図２中の比較例と同じ）についても、内部ＥＧＲガス量の増加のために閉じ時期ＥＶＣの進角が利用されているものとする。
【００２４】
図３中に太線で示す本実施形態の制御例では、細線で示す比較例とは異なり、復帰時（復帰直後）だけでなく燃料カットの実行中にも、閉じ時期ＥＶＣの進角が行われる。つまり、燃料カットの実行中に、復帰時の内部ＥＧＲガス量の増加のための閉じ時期ＥＶＣの操作方向と同じ方向での閉じ時期ＥＶＣの操作（進角）が行われる。
【００２５】
上記のように燃料カットの実行中に閉じ時期ＥＶＣの進角を行っておくことにより、図３中に表わされているように、復帰時に内部ＥＧＲガス量を増加させるための目標ＶＶＴ進角量を実現するために必要な排気可変動弁装置２４の制御量（すなわち、排気弁２０のＶＶＴ進角量）を、比較例と比べて小さくすることができる。このため、比較例と比べて早いタイミングで実ＶＶＴ進角量を目標ＶＶＴ進角量に近づけることができる。つまり、復帰時に、排気可変動弁装置２４の動作遅れを保証できる。内部ＥＧＲガス量の波形は、図３中の排気弁２０のＶＶＴ進角量の波形と同様に推移すると考えることができる。このような、本実施形態の制御によれば、図３に示すように、比較例と比べて、ＮＯｘスパイクをより効果的に抑制できるようになる。
【００２６】
また、本実施形態の制御において燃料カットの実行中に用いられる目標ＶＶＴ進角量は、次のように決定される。すなわち、燃料カットから復帰したとしても失火しない第１最大ＶＶＴ進角量と、燃料カットの実行中及び燃料カットからの復帰時に車両の許容最大減速度を満たす第２最大ＶＶＴ進角量のうちの小さい方が、目標ＶＶＴ進角量として選択される。
【００２７】
２−３．排気可変動弁装置の制御に関するＥＣＵの処理
図４は、本発明の実施の形態１に係る排気可変動弁装置２４の制御に関するＥＣＵ４０の処理のルーチンを示すフローチャートである。なお、本ルーチンは、内燃機関１０の運転中に、アクセルペダルのＯＦＦを含む所定の燃料カットの実行条件が成立したときに開始される。
【００２８】
図４に示すルーチンでは、ＥＣＵ４０は、まず、クランク角センサ４２に基づくエンジン回転数（ＮＥ）、及び燃料噴射量（Ｑ）の指示値を取得する（ステップＳ１００）。
【００２９】
次に、ＥＣＵ４０は、第１最大ＶＶＴ進角量（ＥＧＲ通路内の残留既燃ガスの存在を考慮した補正を伴う場合がある）の算出のためのステップＳ１０２、Ｓ１０６〜Ｓ１１０の処理と、第２最大ＶＶＴ進角量の算出のためのステップＳ１０４の処理とを並列的に実行する。
【００３０】
ステップＳ１０２では、ステップＳ１００において取得されたエンジン回転数及び燃料噴射量に応じた第１最大ＶＶＴ進角量の算出が行われる。第１最大ＶＶＴ進角量は、より詳細には、現在のエンジン回転数及び燃料噴射量の条件の下で燃料カットから復帰したとしても失火を防止できる新気量を確保しながら可能な最大のＶＶＴ進角量である。この算出のために、エンジン回転数及び燃料噴射量に応じた第１最大ＶＶＴ進角量を定めたマップ（図示省略）が用いられる。
【００３１】
より詳細には、上記のマップの各点での第１最大ＶＶＴ進角量の値は、例えば、定常試験を行い、ＨＣやＣＯの急増を失火と考えてＨＣやＣＯの急増を抑えられる最大のＶＶＴ進角量として決定することができる。また、この決定の際に、エンジン回転数及び燃料噴射量が変化する過渡現象が考慮されてもよいし、マップ値に対して失火を確実に防ぐための余裕度が設けられてもよい。なお、第１最大ＶＶＴ進角量は、上述のエンジン回転数及び燃料噴射量に代え、エンジン回転数のみに応じた値として算出されてもよい。
【００３２】
ステップＳ１０４では、ステップＳ１００において取得されたエンジン回転数及び燃料噴射量に応じた第２最大ＶＶＴ進角量の算出が行われる。第２最大ＶＶＴ進角量は、閉じ時期ＥＶＣの進角に起因するエンジントルク変化によるドライバビリティの悪化（過小又は過大な減速感）を抑制するために用いられる。
【００３３】
より詳細には、排気弁２０のＶＶＴ進角量が大きくなると、排気行程において吸気弁１８及び排気弁２０の双方が閉じているクランク角期間が長くなるため、ポンプロスが大きくなる。このポンプロスの存在は、車両の減速作用として働く。第２最大ＶＶＴ進角量は、上記のドライバビリティの悪化を抑制しつつ取り得る許容最大減速度を満たす最大のＶＶＴ進角量である。この算出のために、エンジン回転数及び燃料噴射量に応じた第２最大ＶＶＴ進角量を定めたマップ（図示省略）が用いられる。このマップの各点での第２最大ＶＶＴ進角量の値は、例えば、ステップ試験により決定できる。このステップ試験では、各点に対し、閉じ時期ＥＶＣの基準点（進角ゼロ）からステップ状に進角を実行し、許容最大減速度を満たす最大のＶＶＴ進角量が取得される。
【００３４】
なお、第２最大ＶＶＴ進角量も、第１最大ＶＶＴ進角量と同様に、上述のエンジン回転数及び燃料噴射量に代え、エンジン回転数のみに応じた値として算出されてもよい。ただし、閉じ時期ＥＶＣの進角による減速作用は、燃焼が行われていない燃料カットの実行中だけでなく、燃料カットからの復帰時（燃料噴射が再開された加速時）にも車両に影響を及ぼす。後述のステップＳ１２０の処理の例では、復帰時にも第２最大ＶＶＴ進角量の算出が行われる。このため、上記例のように、第２最大ＶＶＴ進角量の算出のために、エンジン回転数とともに燃料噴射量を考慮するのが好ましい。
【００３５】
また、ステップＳ１０６〜Ｓ１１０の処理は、ＥＧＲ通路２８内の残留既燃ガスの存在を考慮した補正の実施の有無を含めて第１最大ＶＶＴ進角量を確定するために実行される。
【００３６】
ステップＳ１０６では、ＥＧＲ通路２８内に既燃ガスが有るか否かが判定される。この判定は、例えば、次のように実行できる。すなわち、燃料カット開始からの経過時間Ｕが所定時間に未だ到達しない間は、既燃ガスありと判定され、経過時間Ｕが所定時間に到達した場合には、既燃ガスなしと判定される。この所定時間は、例えば、燃料カット開始時点から気筒内に既燃ガスが到達しなくなる時までの時間として決定することができる。また、この所定時間は、燃料カット開始時点からＥＧＲ通路２８内の既燃ガスが無くなる時までの時間と、所定のオフセット量（吸気マニホールド容積に依存する値であるが、実際にはほぼゼロとみなせる値）として決定されてもよい。
【００３７】
さらには、上記所定時間は、次のように決定されてもよい。図５は、ステップＳ１０６の判定に用いられる基本時間の決定手法を説明するための図である。図５に示すように、ＥＧＲ通路２８内の酸素（Ｏ２）濃度は、燃料カットの経過時間Ｕに応じて増加していき、その増加はＥＧＲ通路２８内が新気で満たされるようになった時に収まる。燃料カット開始時点からこの収束時点までの時間が、上記基本時間に相当する。ＥＣＵ４０には、そのような基本時間と、エンジン回転数及び燃料噴射量との関係を示すマップ（図示省略）が記憶されている。このようなマップによれば、ステップＳ１００において取得された現在のエンジン回転数及び燃料噴射量に応じた基本時間を算出できる。
【００３８】
そして、上記所定時間は、上記基本時間に対して次のような補正時間を逐次考慮した値として算出されるのが好ましい。具体的には、本ルーチンの処理によって決定される排気弁２０のＶＶＴ進角量は、燃料カットの実行中に、エンジン回転数及び燃料噴射量の変化に応じて変更されていく。燃料カットの実行中に基本時間が算出された後にＶＶＴ進角量が大きくなると、吸気しにくくなる。このことは、所定時間が長くなることに繋がる。そこで、この補正時間は、基本時間の算出時の値からのＶＶＴ進角量の変化量に応じた時間として決定される。このような補正時間を基本時間に逐次反映させることにより、所定時間をより正確に算出可能となる。
【００３９】
ＥＣＵ４０は、ステップＳ１０６においてＥＧＲ通路２８内に既燃ガスが有ると判定した場合には、ステップＳ１０８に進み、既燃ガスによるＶＶＴ進角量補正量を算出する。図６は、ＥＧＲ通路２８内の酸素（Ｏ２）濃度の算出に用いられるマップの特性を表した図である。図７は、ＥＧＲ通路２８内の酸素濃度とＶＶＴ進角量補正量との関係を表した図である。ＥＣＵ４０には、図６、７によって表される関係を定めたマップが記憶されている。
【００４０】
図６に示すマップでは、燃料カットの経過時間ＵとＥＧＲ通路２８内の酸素濃度との関係が特定されている。このマップは、エンジン回転数及び燃料噴射量に応じて異なるものとなるように作成されている。このようなマップによれば、ステップＳ１００において取得された現在のエンジン回転数及び燃料噴射量と現在の経過時間Ｕに応じた酸素濃度を算出することができる。なお、この酸素濃度は、上記の例に代え、経過時間Ｕとともに、エンジン回転数及び燃料噴射量の何れか一方のみに応じて異なるように決定されてもよい。
【００４１】
燃料カットからの復帰時にＥＧＲ通路２８内に既燃ガスが残っている場合には、ＶＶＴ進角によって実現するべき内部ＥＧＲガス量が少なくて済む、又は、新気量が残存既燃ガス分だけ少なくなる。したがって、ＶＶＴ進角量は、復帰時に残存する既燃ガスの量が多いほど小さくするのが良いといえる。図７に示すマップによれば、ＶＶＴ進角量補正量は、ＥＧＲ通路２８内の酸素濃度が高いほど小さくなり、かつ、当該酸素濃度が空気中の酸素濃度（２３．２％）と等しくなるときにゼロとなるように設定されている。このため、このマップによれば、図６に示すマップにより算出される酸素濃度（すなわち、ＥＧＲ通路２８内の残存既燃ガス量）に応じてＶＶＴ進角量補正量を適切に設定することができる。
【００４２】
ＥＣＵ４０は、ステップＳ１０８の処理を実行した場合、又は、ステップＳ１０６においてＥＧＲ通路２８内に既燃ガスがないと判定した場合には、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１０６から直接ステップＳ１１０に進んだ場合には、ステップＳ１０２において算出された第１最大ＶＶＴ進角量が、最終的に用いられる第１最大ＶＶＴ進角量として確定される。一方、ステップＳ１０８を経由してステップＳ１１０に進んだ場合には、ステップＳ１０２において算出された第１最大ＶＶＴ進角量からＶＶＴ進角量補正量を引いて得られる値が、最終的に用いられる第１最大ＶＶＴ進角量として算出（確定）される。
【００４３】
次に、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１１０において確定された第１最大ＶＶＴ進角量と、ステップＳ１０４において算出された第２最大ＶＶＴ進角量のうちの小さい方の値を選択する処理を実行する（ステップＳ１１２）。このような処理によれば、２つの最大ＶＶＴ進角量のうちで安全側の値を選択することができる。
【００４４】
次いで、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１１２にて選択された値を、燃料カットの実行中の最終ＶＶＴ進角量（目標ＶＶＴ進角量）として算出（決定）するとともに、この最終ＶＶＴ進角量が得られるように排気可変動弁装置２４を制御する（ステップＳ１１４）。
【００４５】
次に、ＥＣＵ４０は、アクセルペダルのＯＮ等の燃料カットからの復帰を行う条件が満たされるか否かを判定する（ステップＳ１１６）。この判定結果が否定的である場合、つまり、燃料カットの実行中である場合には、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１００以降の処理を繰り返し実行する。
【００４６】
一方、ステップＳ１１６において燃料カットからの復帰を行う条件が満たされる場合には、ＥＣＵ４０は、可変ノズル機構３４のノズル開度を減少させる（閉じ側に制御する）処理を実行する（ステップＳ１１８）。可変ノズル機構３４を備えている場合には、このような処理を行うことにより、燃料カットからの復帰時に排気圧を上昇させることができ、内部ＥＧＲガス量を効率良く増加させることができる。
【００４７】
次に、ＥＣＵ４０は、燃料カットからの復帰時に内部ＥＧＲガス量を増加させるための目標ＶＶＴ進角量を算出するとともに、内部ＥＧＲガス量の増加（すなわち、この目標ＶＶＴ進角量でのＶＶＴ進角）が行われるように排気可変動弁装置２４を制御する（ステップＳ１２０）。具体的には、本ステップＳ１２０における目標ＶＶＴ進角量の算出は、一例として、上述のステップＳ１００〜１１４の処理と同じ処理を行うことによって実行される。
【００４８】
次に、ＥＣＵ４０は、燃料カットの復帰時点からの応答遅れ時間（外部ＥＧＲガスの還流遅れが生じる時間）ｔ（図３参照）が経過したか否かを判定する（ステップＳ１２２）。この応答遅れ時間ｔの算出は、例えば、特開２０１２−００２１００号公報に記載の手法を用いて算出できる。
【００４９】
応答遅れ時間ｔが未経過の間は、ノズル開度の減少（ステップＳ１１８）及び内部ＥＧＲガス量の増加（ステップＳ１２０）が継続される。一方、応答遅れ時間ｔが経過した場合には、燃料カットからの復帰後の燃焼により生じた既燃ガス（排気ガス）が気筒内に到達したと考えられる。この場合には、ＥＣＵ４０は、ノズル開度の減少及び内部ＥＧＲガス量の増加を終了させる（ステップＳ１２４）。
【００５０】
３．燃料カットの実行中及び燃料カットからの復帰時の排気可変動弁装置の制御の効果
以上説明した本実施形態の制御によれば、燃料カットからの復帰時に内部ＥＧＲガス量の増加のために排気弁２０の閉じ時期ＥＶＣが進角されることに加え、燃料カットの実行中に、復帰時の閉じ時期ＥＶＣの操作方向と同じ方向での閉じ時期ＥＶＣの操作（進角）が行われる。このように、燃料カットの実行中において排気弁２０のＶＶＴ進角量を増やしておくことにより、復帰時に内部ＥＧＲガス量を増加させるための目標ＶＶＴ進角量を実現するために必要な排気弁２０のＶＶＴ進角量を小さくすることができる。これにより、復帰時に、排気可変動弁装置２４の動作遅れに起因する内部ＥＧＲガス量の流入の遅れを抑制できるので、ＮＯｘスパイクをより効果的に抑制できるようになる。
【００５１】
そして、本実施形態によれば、燃料カットから復帰したとしても失火しない第１最大ＶＶＴ進角量と、燃料カットの実行中に車両の許容最大減速度を満たす第２最大ＶＶＴ進角量のうちの小さい方が、目標ＶＶＴ進角量として選択される。これにより、失火及び車両の減速度の要件を満たしつつ、ＮＯｘスパイクの効果的な抑制を行える。
【００５２】
なお、上述した実施の形態１においては、ステップＳ１２０の処理が本発明に係る「第１処理」に相当し、ステップＳ１００〜Ｓ１１０の処理が本発明に係る「第２処理」に相当し、及び、ステップＳ１１２及びＳ１１の処理が本発明に係る「選択処理」に相当している。また、閉じ時期ＥＶＣの進角量、目標ＶＶＴ進角量、第１最大ＶＶＴ進角量及び第２最大ＶＶＴ進角量が本発明に係る「制御量」、「目標制御量」、「第１最大制御量」及び「第２最大制御量」にそれぞれ相当している。
【００５３】
他の実施の形態．
ところで、上述した実施の形態１においては、燃料カットからの復帰時に内部ＥＧＲガス量を一時的に増加させるために、閉じ時期ＥＶＣが進角される。しかしながら、可変動弁装置の利用による内部ＥＧＲガス量の調整は、閉じ時期ＥＶＣの進角に代え、当該閉じ時期ＥＶＣの排気上死点に対する遅角量を制御することによっても行うことができ、又は、吸気弁１８の開き時期ＩＶＯの排気上死点に対する進角量を調整することによっても行うことができる。したがって、本発明に係る可変動弁装置の制御の対象となる「制御量」は、排気弁２０の閉じ時期ＥＶＣの進角量若しくは遅角量、及び、吸気弁１８の開き時期ＩＶＯの進角量のうちの少なくとも一方に相当する限り、実施の形態１の例（閉じ時期ＥＶＣの進角量）に限られない。
【００５４】
また、排気弁２０の閉じ時期ＥＶＣの進角量若しくは遅角量の制御は、排気弁２０の位相（開弁期間）を可変とする排気可変動弁装置２４（すなわち、閉じ時期ＥＶＣと連動して開き時期ＥＶＯを可変とする装置）に代え、開き時期ＥＶＯを変えずに閉じ時期ＥＶＣのみを可変する作用角可変装置を用いて行われてもよい。このことは、吸気弁１８の開き時期ＩＶＯの進角量の制御についても同様である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  内燃機関
１２  気筒
１４  吸気通路
１６  排気通路
１８  吸気弁
２０  排気弁
２２  吸気可変動弁装置
２４  排気可変動弁装置
２６  外部ＥＧＲ装置
２８  ＥＧＲ通路
３４  可変ノズル機構
３８  燃料噴射弁
４０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
４２  クランク角センサ
４４  アクセル開度センサ
【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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