(57)【要約】      （修正有）【課題】可変バルブタイミング機構を備え、吸気通路に気流制御弁が配設された内燃機関の燃費性能の最適化を図ることが可能な、さらには制御の過程で内燃機関のトルクに段差抑制可能な制御装置を提供する。【解決手段】ＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を備え、気流制御弁７０が吸気ポート５２ａに配設された内燃機関５０に係るＥＣＵ１Ａであって、気流制御弁７０の状態変化に応じ、内燃機関５０の燃費性能が向上するようにＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を制御するＶＶＴ制御手段を備える。ＶＶＴ制御手段は、気流制御弁７０が閉弁時、排気弁５５のバルブタイミングの遅角度合いが吸気弁５４のバルブタイミングの進角度合いよりも大きくなるよう、且つ、気流制御弁７０が開弁時、吸気弁５４のバルブタイミングの進角度合いが排気弁５５のバルブタイミングの遅角度合いよりも大きくなるようＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁と排気弁のバルブタイミングを可変にする可変バルブタイミング機構を備えるとともに、筒内に旋回気流を生成するための気流制御弁が吸気系の吸気通路に配設された内燃機関に係る制御装置であって、
前記気流制御弁の状態に応じて、前記内燃機関の燃費性能が向上するように前記可変バルブタイミング機構を制御する特定ＶＶＴ制御手段を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記特定ＶＶＴ制御手段が、前記気流制御弁が閉弁しているときに、前記排気弁のバルブタイミングの遅角度合いが前記吸気弁のバルブタイミングの進角度合いよりも大きくなるように、且つ、前記気流制御弁が開弁しているときに、前記吸気弁のバルブタイミングの進角度合いが前記排気弁のバルブタイミングの遅角度合いよりも大きくなるように前記可変バルブタイミング機構を制御することを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記特定ＶＶＴ制御手段が、前記気流制御弁が制御される状態に対応させて少なくとも前記可変バルブタイミング機構を制御し始めた後に、前記気流制御弁を制御する特定気流制御弁制御手段を備えることを特徴とする請求項１または２記載の制御装置。
【請求項４】
前記特定気流制御弁制御手段が、前記特定ＶＶＴ制御手段が、前記気流制御弁が制御される状態に対応させて所定の度合いまで前記可変バルブタイミング機構を制御したときに、前記気流制御弁を制御することを特徴とする請求項３記載の制御装置。
【請求項５】
前記気流制御弁が制御される状態が開弁状態であり、前記特定気流制御弁制御手段が前記気流制御弁を閉弁状態から開弁状態に制御することを特徴とする請求項３または４記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は制御装置に関し、特に可変バルブタイミング機構を備えるとともに、吸気系の吸気通路に気流制御弁が配設された内燃機関に係る制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可変バルブタイミング機構を備える内燃機関が知られている。図７はバルブタイミングダイアグラムを示す図である。図７に示すように、内燃機関は吸気弁のバルブタイミングを進角させることで実圧縮比を向上させることができ、これにより燃費を低減できることが知られている。また内燃機関は排気弁のバルブタイミングを遅角させることで膨張比を向上させることができ、これによって燃費を低減できることも知られている。またいずれの場合でもバルブオーバーラップが拡大することで内部ＥＧＲ量が増大することから、これによっても燃費や排気エミッションを低減できることが知られている。このため可変バルブタイミング機構を備える内燃機関では、上記のような特性を利用して燃費性能の向上を図ることができる。これに対して、さらに筒内にタンブルやスワールといった旋回気流を生成するための気流制御弁が吸気系の吸気通路に配設された内燃機関も知られている。係る内燃機関に関し、本発明と関連性があると考えられる技術が例えば特許文献１または２で提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１８４３７０号公報
【特許文献２】特開２００１−３７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで上記のような内燃機関では、気流制御弁の状態に応じて可変バルブタイミング機構で得られる燃費低減効果の度合いも変わってきてしまう。具体的には例えば気流制御弁が閉弁しているときには、吸気弁のバルブタイミングを進角させても燃費低減効果が小さいことがわかった。これは、バルブオーバーラップ時に吸気通路に発生する吹き返しが気流制御弁によって遮られ、内部ＥＧＲ量が減少するためであると推定される。換言すれば、係る内燃機関でも気流制御弁が開弁しているときであれば、吸気弁のバルブタイミングを進角させることで燃費性能を向上できるといえる。すなわち、係る内燃機関では可変バルブタイミング機構を利用して燃費性能の最適化を図るにあたって、気流制御弁の状態が密接に関係してくることがわかった。
【０００５】
そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、可変バルブタイミング機構を備えるとともに、吸気系の吸気通路に気流制御弁が配設された内燃機関の燃費性能の最適化を図ることが可能な、さらには制御の過程で内燃機関のトルクに段差が発生することを抑制可能な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】
上記課題を解決するために、本発明は吸気弁と排気弁のバルブタイミングを可変にする可変バルブタイミング機構を備えるとともに、筒内に旋回気流を生成するための気流制御弁が吸気系の吸気通路に配設された内燃機関に係る制御装置であって、前記気流制御弁の状態変化に応じて、前記内燃機関の燃費性能が向上するように前記可変バルブタイミング機構を制御する特定ＶＶＴ制御手段を備えることを特徴とする。すなわち本発明は可変バルブタイミング機構を利用して燃費性能の向上を図るにあたって、気流制御弁の状態変化に応じて可変バルブタイミング機構を制御する点に特徴を有するものであり、係る点に着目した本発明によれば、内燃機関の燃費性能の最適化を図ることができる。
【０００７】
なお、内燃機関の燃費性能が向上するように可変バルブタイミング機構を制御する、とは、具体的には少なくとも吸気弁のバルブタイミングが進角した状態になるように、または排気弁のバルブタイミングが遅角した状態になるように、若しくはバルブオーバーラップが拡大した状態になるように可変バルブタイミング機構を制御することを意味するものである。また、気流制御弁の状態変化に応じて、とは気流制御弁が異なる状態に変化したとき、換言すれば気流制御弁が異なる状態に制御されるときに着目したものであるが、気流制御弁そのものの状態に基づくことも含むものである。
【０００８】
また本発明は前記特定ＶＶＴ制御手段が、前記気流制御弁が閉弁しているときに、前記排気弁のバルブタイミングの遅角度合いが前記吸気弁のバルブタイミングの進角度合いよりも大きくなるように、且つ、前記気流制御弁が開弁しているときに、前記吸気弁のバルブタイミングの進角度合いが前記排気弁のバルブタイミングの遅角度合いよりも大きくなるように前記可変バルブタイミング機構を制御してもよい。内燃機関の燃費性能の最適化を図るにあたっては、具体的には例えば本発明のように可変バルブタイミング機構を制御することが必要である。なお、気流制御弁が開弁しているときとは、気流制御弁が全開になっているときを意味する一方で、気流制御弁が閉弁しているときとは、気流制御弁が全開よりも閉じられているときを意味し、気流制御弁が閉弁しているときには、例えば気流制御弁が全閉になっているときのほか気流制御弁が半開になっているときも含まれる。
【０００９】
また本発明はさらに前記特定ＶＶＴ制御手段が、前記気流制御弁が制御される状態に対応させて少なくとも前記可変バルブタイミング機構を制御し始めた後に、前記気流制御弁を制御する特定気流制御弁制御手段を備えてもよい。ここで例えば気流制御弁が制御されるときに、気流制御弁が制御される状態に対応させて可変バルブタイミング機構を同時に制御する場合、可変バルブタイミング機構の応答性の遅れに起因して、制御の過程で内燃機関のトルクに段差が発生する虞がある。これに対して本発明によれば、トルクの段差が発生することを抑制可能である。
【００１０】
また本発明は前記特定気流制御弁制御手段が、前記特定ＶＶＴ制御手段が、前記気流制御弁が制御される状態に対応させて所定の度合いまで前記可変バルブタイミング機構を制御したときに、前記気流制御弁を制御してもよい。トルクの段差が発生することを抑制するためには、具体的には例えば本発明のように気流制御弁を制御することが好適である。
【００１１】
また本発明は前記気流制御弁が制御される状態が開弁状態であり、前記特定気流制御弁制御手段が前記気流制御弁を閉弁状態から開弁状態に制御してもよい。また前述のように気流制御弁を制御するにあたっては、具体的には気流制御弁が閉弁状態から開弁状態に制御されるときが、特に内燃機関でトルクの段差が発生する虞が懸念されることから好適である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、可変バルブタイミング機構を備えるとともに、吸気系の吸気通路に気流制御弁が配設された内燃機関の燃費性能の最適化を図ることが可能な、さらには制御の過程で内燃機関のトルクに段差が発生することを抑制可能な制御装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御装置）１Ａで実現されている本実施例に係る制御装置を内燃機関システム１００とともに模式的に示す図である。内燃機関システム１００は吸気系１０と、排気系２０と、内燃機関５０を有して構成されている。吸気系１０はエアクリーナ１１と、エアフロメータ１２と、電動スロットル１３と、サージタンク１４と、インテークマニホールド１５と、吸気ポート５２ａとこれらの構成の間に適宜配設される吸気管などを有して構成されている。エアクリーナ１１は内燃機関５０に供給される吸気を濾過するための構成である。エアフロメータ１２は吸入空気量を計測するための構成であり、吸入空気量に応じた信号を出力する。電動スロットル１３は、ＥＣＵ１Ａの制御のもと、内燃機関５０に供給する全吸入空気量を調整するための構成である。サージタンク１４は吸気を一時的に貯蔵するための構成である。インテークマニホールド１５はサージタンク１４からの吸気を内燃機関５０の各気筒に分配するための構成である。
【００１５】
排気系２０は排気ポート５２ｂと、エキゾーストマニホールド２１と、三元触媒２２と、図示しない消音器とこれらの構成の間に適宜配設される吸気管などを有して構成されている。エキゾーストマニホールド２１は各気筒からの排気を合流させるための構成である。三元触媒２２は排気を浄化するための構成であり、炭化水素ＨＣ及び一酸化炭素ＣＯの酸化と窒素酸化物ＮＯｘの還元を行う。排気系２０には排気中の酸素濃度に基づき空燃比をリニアに検出するためのＡ／Ｆセンサ２３が三元触媒２２の上流に、排気中の酸素濃度に基づき空燃比が理論空燃比よりもリッチかリーンかを検出するための酸素センサ２４が三元触媒２２の下流に夫々配設されている。
【００１６】
内燃機関５０はシリンダブロック５１と、シリンダヘッド５２と、ピストン５３と、吸気弁５４と、排気弁５５と、点火プラグ５６と、燃料噴射弁５７と、コネクティングロッド５８と、クランクシャフト５９と、吸気側ＶＶＴ（Variable Valve Timing）６１と、排気側ＶＶＴ６２を有して構成されている。内燃機関５０は直列４気筒のガソリンエンジンであり、本実施例では内燃機関５０は所謂リーンバーンエンジンとなっている。但しこれに限られず、内燃機関５０は本発明を実施可能な内燃機関であれば特に限定されず、例えば他の適宜の気筒配列構造や気筒数を有していてもよく、また、例えば筒内直接燃料噴射式ガソリンエンジンなどであってもよい。また図１では内燃機関５０に関し、各気筒の代表としてシリンダ５１ａについて要部を示しているが他の気筒についても同様の構造となっている。
【００１７】
シリンダブロック５１には略円筒状のシリンダ５１ａが形成されており、シリンダ５１ａ内にはピストン５３が収容されている。シリンダブロック５１の上面にはシリンダヘッド５２が固定されている。燃焼室６０はシリンダブロック５１、シリンダヘッド５２及びピストン５３に囲まれた空間として形成されている。シリンダヘッド５２には、燃焼室６０に吸気を導くための吸気ポート５２ａのほか、燃焼したガスを燃焼室６０から排気するための排気ポート５２ｂが形成されており、さらにこれら吸排気ポート５２ａ及び５２ｂを開閉するための吸気弁５４及び排気弁５５が配設されている。点火プラグ５６は、電極を燃焼室６０の上方略中央に突出させた状態でシリンダヘッド５２に配設されている。燃料噴射弁５７は、噴射孔を吸気ポート５２ａに突出させた状態でシリンダヘッド５２に配設されている。ピストン５３はコネクティングロッド５８を介してクランクシャフト５９に連結されており、ピストン５３の往復運動はクランクシャフト５９で回転運動に変換される。
【００１８】
吸気ポート５２ａには、燃焼室６０内にタンブル流を生成するための気流制御弁７０が配設されている。気流制御弁７０は、ＥＣＵ１Ａの制御のもと吸気ポート５２ａ内で吸気を偏流させて燃焼室６０内にタンブル流を生成するための構成であり、具体的には気流制御弁７０用のアクチュエータ（図示省略）がＥＣＵ１Ａの制御のもと、弁軸７１を介して気流制御弁７０の開度を変更する。なお、気流制御弁５８はインテークマニホールド１５が形成する吸気通路に配設されていてもよい。また、気流制御弁５８はタンブル流を生成するものに限られず、逆タンブル流やスワール流やタンブル流とスワール流とを合成して形成される斜めタンブル流を生成するものなどであってもよい。内燃機関５０には回転数Ｎｅに比例した出力パルスを発生するクランク角センサ６３や、水温を検出するための水温センサ６４や、ノッキングを検知するためのノックセンサ６５などが配設されている。
【００１９】
吸気側ＶＶＴ（以下、単にＩｎＶＶＴと称す）６１は、吸気弁５４のバルブタイミングを変更するための構成であり、図示しない吸気側カムシャフト及び油圧装置を有して構成されている。油圧装置は吸気側カムシャフトの位相を連続的に変更できる機構を備えている。ＥＣＵ１Ａの制御のもと、油圧装置がクランクシャフト５９の位相に対する吸気側カムシャフトの位相を変更することで、吸気弁５４のバルブタイミングが変更される。排気側ＶＶＴ（以下、単にＥｘＶＶＴと称す）６２は、排気弁５５のバルブタイミングを変更するための構成であり、図示しない排気側カムシャフト及び油圧装置を有して構成されている。ＥｘＶＶＴ６２もＩｎＶＶＴ６１と同様にＥＣＵ１Ａの制御のもと、排気弁５５のバルブタイミングを連続的に変更できるようになっている。なお、ＩｎＶＶＴ６１やＥｘＶＶＴ６２の代わりに、例えばバルブタイミングとともにバルブリフト量を変更できる可変動弁機構を適用してもよい。本実施例ではＩｎＶＶＴ６１とＥｘＶＶＴ６２で可変バルブタイミング機構を実現している。
【００２０】
ＥＣＵ１Ａは、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）とＲＯＭ（Read Only Memory）とＲＡＭ（Random Access Memory）などで構成されるマイクロコンピュータ（以下、単にマイコンと称す）と、入出力回路などを有して構成されている。ＥＣＵ１Ａは主として内燃機関５０を制御するための構成であり、本実施例では気流制御弁７０用のアクチュエータやＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２なども制御している。ＥＣＵ１Ａにはエアフロメータ１２や、Ａ／Ｆセンサ２３や、酸素センサ２４や、クランク角センサ６３や、水温センサ６４や、電動スロットル１３のスロットル弁の状態（開度）を検知するための図示しないスロットル開度センサや、ノックセンサ６５やＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２の状態（作動角）を検知する図示しない状態検知センサや、気流制御弁７０の状態（開度）を検知する図示しない気流制御弁開度センサなどの各種センサが接続されている。またＥＣＵ１Ａには電動スロットル１３や、気流制御弁７０用のアクチュエータや、ＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２などの各種の制御対象が駆動回路（図示省略）を介して接続されている。
【００２１】
ＲＯＭには内燃機関５０制御用のプログラムのほか、気流制御弁７０（より具体的には気流制御弁７０用のアクチュエータ）を制御するための気流制御弁制御用プログラムや、ＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を制御するためのＶＶＴ制御用プログラムなどが格納されている。さらに本実施例ではＶＶＴ制御用プログラムは、気流制御弁７０の状態変化に応じて内燃機関５０の燃費性能が向上するようにＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を制御するための特定ＶＶＴ制御用プログラムを有して構成されている。なお、気流制御弁制御用プログラムやＶＶＴ制御用プログラムは、例えば内燃機関５０制御用のプログラムなど他のプログラムと一体として組み合わされていてもよい。またＲＯＭには気流制御弁７０の状態に応じて設定されたＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２の作動角のマップデータ夫々が格納されている。
【００２２】
図２はＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２夫々について、気流制御弁７０の状態に応じて設定した作動角のマップデータの一例を模式的に示す図である。本実施例ではＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２夫々について、気流制御弁７０が閉弁しているときについての閉マップデータと、気流制御弁７０が開弁しているときについての開マップデータとが夫々用意されている。なお、図２ではＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２夫々について、開マップデータと閉マップデータとを重ねて表示している。また図２では設定された作動角の大きさの傾向をマップデータ上に矢印で示している。ＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２の作動角はこれらマップデータ夫々で内燃機関５０の回転数ＮＥとトルクに応じて設定されている。これらマップデータ夫々は例えば台上試験などで内燃機関５０の燃費性能を次のようにして予め確認した上で作成されている。
【００２３】
図３は内燃機関５０の燃費率を示す図である。具体的には図３（ａ）は気流制御弁７０が開弁しているときにＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２の作動角を変化させた場合夫々の燃費率を示しており、図３（ｂ）は気流制御弁７０が閉弁しているときにＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２の作動角を変化させた場合夫々の燃費率を示しており、図３（ｃ）は図３（ａ）の状態に、図３（ｄ）は図３（ｂ）の状態に対応する内燃機関５０のトルク変動の大きさを夫々示している。また、これら図３（ａ）から図３（ｄ）までは内燃機関５０の回転数ＮＥが２０００ｒｐｍ、トルクが１１０Ｎｍのときのデータとなっている。
【００２４】
図３（ａ）に示すように、気流制御弁７０が開弁しているときには吸気弁５４のバルブタイミングをＩｎＶＶＴ６１で進角（以下、単にＩｎＶＶＴ６１を進角と称す）及び排気弁５５のバルブタイミングをＥｘＶＶＴ６２で遅角（以下、単にＥｘＶＶＴ６２を遅角と称す）させるほど、すなわちＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２の作動角を大きくするほど燃費が良くなることがわかる。同時にＩｎＶＶＴ６１を進角させたほうがＥｘＶＶＴ６２を遅角させるよりも燃費改善効果が大きいことがわかる。一方、図３（ｃ）に示すようにＩｎＶＶＴ６１を進角及びＥｘＶＶＴ６２を遅角させると、内燃機関５０のトルク変動も大きくなる。すなわち内部ＥＧＲ量の増加によってノッキングも発生しやすくなることから、内燃機関５０の振動も大きくなる。このためトルク変動の許容値（ここでは０．４）も考慮すると、気流制御弁７０が開弁しているときには、図３（ａ）からＩｎＶＶＴ６１を３０度から４０度までの間で進角させるとともに、ＥｘＶＶＴ６２を１０度から２０度までの間で遅角させることが燃費性能を最適化するにあたって最も好ましいことがわかる。
【００２５】
一方、図３（ｂ）に示すように、気流制御弁７０が閉弁しているときにはＩｎＶＶＴ６１を進角させてもほとんど燃費改善効果がないことがわかる。これに対してＥｘＶＶＴ６２を遅角させた場合には燃費が良くなることがわかる。したがって気流制御弁７０が閉弁しているときには、図３（ｂ）からＩｎＶＶＴ６１を０度から１０度までの間で進角させるとともに、さらにＥｘＶＶＴ６２を３０度から４０度までの間で遅角させることが燃費性能を最適化するにあたって最も好ましいことがわかる。なお、気流制御弁７０が閉弁しているときにもＩｎＶＶＴ６１を進角及びＥｘＶＶＴ６２を遅角させると内燃機関５０のトルク変動は大きくなるが、この場合には図３（ｄ）から上記最適範囲でトルク変動が許容値以下に収まっていることがわかる。
【００２６】
前述の通り、図２に示すマップデータ夫々は図３に示すような実験データをもとに作成されており、この結果、これらマップデータ夫々ではＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２の作動角が、気流制御弁７０が閉弁しているときには、排気弁５５のバルブタイミングの遅角度合いが吸気弁５４のバルブタイミングの進角度合いよりも大きくなるように設定されている。また、これらマップデータ夫々ではＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２の作動角が、気流制御弁７０が開弁しているときには、トルク変動を許容値以下に抑制する必要があることから、所定の運転領域で吸気弁５４のバルブタイミングの進角度合いが排気弁５５のバルブタイミングの遅角度合いよりも大きくなるように設定されている。
【００２７】
換言すれば、図２から内燃機関５０の燃費性能を最適化するためには、少なくとも所定の運転領域で気流制御弁７０が閉弁しているときには、排気弁５５のバルブタイミングの遅角度合いが吸気弁５４のバルブタイミングの進角度合いよりも大きくなるように、且つ気流制御弁７０が開弁しているときには、吸気弁５４のバルブタイミングの進角度合いが排気弁５５のバルブタイミングの遅角度合いよりも大きくなるようにＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を制御する必要があることがわかる。
【００２８】
これに対して特定ＶＶＴ制御用プログラムは、具体的には気流制御弁７０の状態変化に応じて図２に示すマップデータ夫々を参照して、回転数ＮＥ及びトルクに基づきＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２の作動角を読込むとともに、ＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を読込んだ作動角に制御するように作成されている。このためこの特定ＶＶＴ制御用プログラムによって、ＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２は所定の運転領域で、気流制御弁７０が閉弁しているときには、排気弁５５のバルブタイミングの遅角度合いが吸気弁５４のバルブタイミングの進角度合いよりも大きくなるように、且つ、気流制御弁７０が開弁しているときには、吸気弁５４のバルブタイミングの進角度合いが排気弁５５のバルブタイミングの遅角度合いよりも大きくなるように制御される。本実施例ではマイコンと特定ＶＶＴ制御用プログラムとで特定ＶＶＴ制御手段が実現されている。
【００２９】
上述した構成で、次にＥＣＵ１Ａで行われる処理を図４に示すフローチャートを用いて詳述する。ＣＰＵは気流制御弁７０の開要求があるか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ１１）。すなわち本ステップでは、気流制御弁７０の状態変化に応じて、具体的には気流制御弁７０が制御されるときにＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を制御するために、気流制御弁７０の開要求があるか否かを判定している。なお、本ステップで例えば気流制御弁開度センサの出力に基づいて、気流制御弁７０が開弁しているか否か及び閉弁しているか否かを代わりに判定してもよい。肯定判定であれば、ＣＰＵは開マップデータを参照するとともに回転数ＮＥ及びトルクを検出して、ＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２の作動角を読込む処理を実行する（ステップＳ１２）。これによりＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２は所定の運転領域で吸気弁５４のバルブタイミングの進角度合いが排気弁５５のバルブタイミングの遅角度合いよりも大きくなるように制御されるようになる。
【００３０】
一方、ステップＳ１１で否定判定であれば本実施例では閉要求があると判定され、ＣＰＵは閉マップデータを参照するとともに回転数ＮＥ及びトルクを検出して、ＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２の作動角を読込む処理を実行する（ステップＳ１３）。これによりＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２は所定の運転領域で排気弁５５のバルブタイミングの遅角度合いが吸気弁５４のバルブタイミングの進角度合いよりも大きくなるように制御されるようになる。以上により、ＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を備えるとともに、吸気ポート５２ａに気流制御弁７０が配設された内燃機関５０の燃費性能の最適化を図ることが可能なＥＣＵ１Ａを実現できる。
【実施例２】
【００３１】
本実施例に係るＥＣＵ１Ｂは、特定気流制御弁制御用プログラムをさらにＲＯＭに格納している点以外、実施例１に係るＥＣＵ１Ａと同一のものとなっている。なお、ＥＣＵ１Ｂが適用されている内燃機関システム１００は実施例１と同一のものとなっている。本実施例では特定気流制御弁制御用プログラムは気流制御弁制御用プログラムの一部として構成されている。特定気流制御弁制御用プログラムは、特定ＶＶＴ制御用プログラムによって気流制御弁７０が制御される状態に対応させて少なくともＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２が制御され始めた後に、気流制御弁７０を制御するように作成されており、さらに本実施例では気流制御弁７０が制御される状態に対応させて所定の度合いまでＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２が制御されたときに、気流制御弁７０を制御するように作成されている。また本実施例では、特定気流制御弁制御用プログラムは気流制御弁７０を閉弁状態から開弁状態に制御するときにのみ機能するように作成されている。本実施例ではマイコンと上記の特定気流制御弁制御用プログラムで特定気流制御弁制御手段が実現されている。
【００３２】
図５はＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２の作動角を内燃機関５０のトルクとの関係で示す図である。図５では同時に点火時期を示すとともに、これらを気流制御弁７０が開弁しているときと、閉弁しているとき（ここでは半開になっているとき）について夫々示している。また図５に示すデータは回転数ＮＥが２０００ｒｐｍのときのデータとなっている。図５から気流制御弁７０が開弁しているときには、ＩｎＶＶＴ６１の進角度合いがＥｘＶＶＴ６２の遅角度合いよりも大きくなっている一方で、気流制御弁７０が閉弁しているときには、ＥｘＶＶＴ６２の遅角度合いがＩｎＶＶＴ６１の進角度合いよりも大きくなっていることがわかる。すなわち、図５から気流制御弁７０の状態が閉弁状態と開弁状態との間で変化すると、ＩｎＶＶＴ６１の進角度合いの大きさとＥｘＶＶＴ６２の遅角度合いの大きさが逆転することがわかる。またこれらの状態に適合させた点火時期は、気流制御弁７０の状態が閉弁しているときと開弁しているときとで大きく異なっていることがわかる。
【００３３】
すなわち、気流制御弁７０の状態変化に応じてＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を制御するにあたって、制御の過程でトルクの段差が発生しないようにするためには、図５から点火時期やＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２に高い応答性が要求されることがわかる。これに対してＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２は、このときにＩｎＶＶＴ６１の進角度合いの大きさとＥｘＶＶＴ６２の遅角度合いの大きさを逆転させるように制御する必要があることから、応答性が不十分となり易く、この結果、内燃機関５０のトルクに段差が生じる虞がある。また気流制御弁７０が閉弁状態から開弁状態に制御されるときには、内燃機関５０のトルクが増大する方向になることからトルクの段差がより生じ易くなる。このため本実施例では次に示すようにして気流制御弁７０を制御する。
【００３４】
図６は、本実施例に係るＥＣＵ１Ｂで行われる処理をフローチャートで示す図である。ＣＰＵは気流制御弁７０の開要求があるか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ２１）。なお、ステップＳ２１で肯定判定または否定判定されたときには、図４に示すフローチャートに従ってＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２も制御される。ステップＳ２１で否定判定であれば本実施例では閉要求があると判定され、ＣＰＵは気流制御弁７０を閉弁するための処理を実行する（ステップＳ２８）。一方、ステップＳ２１で肯定判定であれば、ＣＰＵは気流制御弁７０が前回閉弁していたか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ２２）。肯定判定であれば、ＣＰＵはフラグをＯｎにする処理を実行する（ステップＳ２３）。続いて、或いはステップＳ２２で否定判定であれば、ＣＰＵはフラグがＯｎになっているか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ２４）。
【００３５】
ステップＳ２４で肯定判定であれば、ＣＰＵは気流制御弁７０が制御される状態（開弁状態）に対応させて制御されているＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２が、このときに要する作動角の変化量の所定値α％に対応する作動角（所定の度合い）まで制御されているか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ２５）。否定判定であればステップＳ２８に進む。一方肯定判定であれば、ＣＰＵはフラグをＯｆｆにする処理を実行する（ステップＳ２６）。続いて、或いはステップＳ２４に続いて、ＣＰＵは気流制御弁７０を開弁するための処理を実行する（ステップＳ２７）。これにより、気流制御弁７０の状態変化に応じてＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を制御するにあたって、制御の過程でトルクの段差が発生することを抑制できる。以上により、ＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を備えるとともに、吸気ポート５２ａに気流制御弁７０が配設された内燃機関５０の燃費性能の最適化を図ることが可能な、さらには制御の過程で内燃機関５０のトルクに段差が発生することを抑制可能なＥＣＵ１Ｂを実現できる。
【００３６】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ＥＣＵ１Ａを内燃機関システム１００とともに模式的に示す図である。
【図２】ＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２について、気流制御弁７０の状態に応じて設定した作動角のマップデータの一例を模式的に示す図である。
【図３】内燃機関５０の燃費率を示す図である。
【図４】ＥＣＵ１Ａで行われる処理をフローチャートで示す図である。
【図５】ＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２の作動角を内燃機関５０のトルクとの関係で示す図である。
【図６】ＥＣＵ１Ｂで行われる処理をフローチャートで示す図である。
【図７】バルブタイミングダイアグラムを示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  ＥＣＵ
１０  吸気系
２０  排気系
５０  内燃機関
６１  ＩｎＶＶＴ
６２  ＥｘＶＶＴ
７０  気流制御弁
１００  内燃機関システム
【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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