(57)【要約】【課題】  内燃機関とターボ過給機とを備えた車両の加速性能の最適化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】  内燃機関５０とターボ過給機４０とを備えた車両に適用されるＥＣＵ１Ａであって、車両の運転状態に応じて、内燃機関５０のトルクの最適化を図るべきか、或いは内燃機関５０の排気エネルギーの最適化を図るべきかを判定する加速最適化判定手段と、該加速最適化判定手段が判定した判定結果に基づき、ＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を制御する加速最適化制御手段とを備える。加速最適化制御手段は、トルクの最適化を図るにあたって、ＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２のバルブタイミングに係る制御量に応じて設定されたトルクの所定範囲Ｒ１に少なくともトルクが含まれることになる制御量でＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を制御する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関とターボ過給機とを備えた車両に適用される内燃機関の制御装置であって、
前記車両の運転状態に応じて、前記内燃機関のトルクの最適化を図るべきか、或いは前記内燃機関の排気エネルギーの最適化を図るべきかを判定する加速最適化判定手段と、
該加速最適化判定手段が判定した判定結果に基づき、前記トルクの増大を図ることが可能なトルク増大手段、または前記排気エネルギーの向上を図ることが可能な排気エネルギー向上手段を制御する加速最適化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】
さらに前記内燃機関が吸排気弁のバルブタイミングを少なくとも可変にする可変動弁機構を備えており、
且つ前記トルク増大手段及び前記排気エネルギー向上手段がともに前記可変動弁機構であるとともに、前記加速最適化制御手段が、前記加速最適化判定手段が判定した判定結果に基づき、前記可変動弁機構を制御する手段であ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３】
前記加速最適化制御手段が、前記トルクの最適化を図るにあたって、前記可変動弁機構のバルブタイミングに係る制御量に応じて設定されたトルクの所定範囲に少なくとも前記トルクが含まれることになる制御量で前記可変動弁機構を制御するとともに、
前記排気エネルギーの最適化を図るにあたり、前記制御量に応じて設定された吸入空気量の所定範囲に少なくとも吸入空気量が含まれることになる制御量で前記可変動弁機構を制御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】
さらに前記内燃機関の運転状態が、前記内燃機関の吸気通路から排気通路へ燃焼室を介した吸気の吹き抜けが発生する運転領域にあるか否かを判定する吹き抜け領域判定手段を備えるとともに、該吹き抜け領域判定手段が、吹き抜けが発生する運転領域にある、と判定したときに、空燃比が所定の空燃比になるように前記内燃機関の燃料噴射量を制御する後燃え発生制御手段を備えることを特徴とする請求項１から３いずれか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】
本発明は内燃機関の制御装置に関し、特に内燃機関とターボ過給機とを備えた車両に適用される内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ターボ過給機を備えた車両においては、ターボ過給機の応答性を向上させることが、車両の加速性能の向上に有効であることが知られている。ターボ過給機の応答性を向上させるためには、排気エネルギーを増大させることが重要になってくることから、例えば特許文献１ではトルクの低下を抑制しつつ、点火時期の遅角により排気温度を上昇させることで排気エネルギーを増大させる技術が提案されている。また特許文献２では加速要求があったときにバルブオーバーラップを変更し、いわゆる後燃えを発生させることで排気エネルギーを増大させる技術が提案されている。そのほか、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３で提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９０４２５号公報
【特許文献２】特開２００４−２４５１０４号公報
【特許文献３】特開昭６０−２４３３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の通り、ターボ過給機を備えた車両においてはターボ過給機の応答性を向上させることが車両の加速性能の向上に有効である。しかしながら、内燃機関の回転数が低いときからターボ過給機の応答性を向上させようとすると、内燃機関のトルクに多少なりとも影響が及ぶ結果、内燃機関の回転数が好適に上がらなくなってしまう虞がある。これは車両の加速度が好適に向上しなくなることも意味することから、ターボ過給機の応答性を向上させることが必ずしも車両の加速性能の好適な向上には結び付かない虞があった。
【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、内燃機関とターボ過給機とを備えた車両の加速性能の最適化を図ることが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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は内燃機関とターボ過給機とを備えた車両に適用される内燃機関の制御装置であって、前記車両の運転状態に応じて、前記内燃機関のトルクの最適化を図るべきか、或いは前記内燃機関の排気エネルギーの最適化を図るべきかを判定する加速最適化判定手段と、該加速最適化判定手段が判定した判定結果に基づき、前記トルクの増大を図ることが可能なトルク増大手段、または前記排気エネルギーの向上を図ることが可能な排気エネルギー向上手段を制御する加速最適化制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
ここでターボ過給機を十分に機能させるためには、一般にある程度の排気流量が最低限必要になってくることから、内燃機関の回転数が低いときには、まず内燃機関の回転数をある程度高めることが有効であるといえる。これに対して内燃機関の回転数を好適に高めるためには、例えば車両が低速で走行している場合を考えると明らかなように、車両を前進させようとするときに内燃機関にかかる負荷に好適に対処する必要があるといえる。一方、このとき負荷に好適に対処することは車両の加速度の好適な向上にも繋がる。したがって、このときにはまず内燃機関のトルクの最適化を図ったほうが車両の加速性能を好適に向上させることができるといえる。
【０００８】
一方、トルクの最適化を図ることで内燃機関の回転数が好適に高まれば、排気流量も早期に増大することから、ターボ過給機も早期に十分な機能を発揮するようになる。すなわちターボ過給機の応答性も好適に向上させることができる。そして、ターボ過給機の過給効果を期待できる段階になったときには、排気エネルギーの最適化を図るようにすれば、過給効果を好適に得ることができるようになる結果、引き続き車両の加速性能を好適に向上させることができる。すなわち本発明は車両の加速性能の最適化を図るにあたっては、実際には車両の加速度が最良になるようにすることが効果的であるという点に着目してなされたものであり、係る点に着目した本発明によれば、車両の加速性能の最適化を図ることができる。
【０００９】
また本発明はさらに前記内燃機関が吸排気弁のバルブタイミングを少なくとも可変にする可変動弁機構を備えており、且つ前記トルク増大手段及び前記排気エネルギー向上手段がともに前記可変動弁機構であるとともに、前記加速最適化制御手段が、前記加速最適化判定手段が判定した判定結果に基づき、前記可変動弁機構を制御する手段であってもよい。また具体的には例えば本発明のようにトルク増大手段及び排気エネルギー向上手段がともに可変動弁機構であるとともに、加速最適化制御手段が可変動弁機構を制御する手段であることが好適である。
【００１０】
また本発明は前記加速最適化制御手段が、前記トルクの最適化を図るにあたって、前記可変動弁機構のバルブタイミングに係る制御量に応じて設定されたトルクの所定範囲に少なくとも前記トルクが含まれることになる制御量で前記可変動弁機構を制御するとともに、前記排気エネルギーの最適化を図るにあたり、前記制御量に応じて設定された吸入空気量の所定範囲に少なくとも吸入空気量が含まれることになる制御量で前記可変動弁機構を制御してもよい。また車両の加速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動弁機構を制御することが好適である。
【００１１】
また本発明はさらに前記内燃機関の運転状態が、前記内燃機関の吸気通路から排気通路へ燃焼室を介した吸気の吹き抜けが発生する運転領域にあるか否かを判定する吹き抜け領域判定手段を備えるとともに、該吹き抜け領域判定手段が、吹き抜けが発生する運転領域にある、と判定したときに、空燃比が所定の空燃比になるように前記内燃機関の燃料噴射量を制御する後燃え発生制御手段を備えてもよい。
【００１２】
ここでターボ過給機によって過給が行われる内燃機関では、一般にバルブオーバラップ中に過給圧が背圧を上回る結果、吹き抜けが発生するような運転領域が存在する。そしてこのときには空燃比によっては未燃ＨＣと新気とが混合していわゆる後燃えが発生することから、排気温度の上昇による排気エネルギーの増大を図ることも可能になる。すなわち、トルク低下を伴う点火時期の遅角を行うことなく、排気温度の上昇による排気エネルギーの増大を図ることも可能になる。
【００１３】
一方、上記所定の空燃比とは、具体的にはトルクと後燃えの効果とに基づき、これらのバランスを考慮した上で予め決定された空燃比であり、トルクと後燃えの効果がバランス上、最適になるような空燃比となっている。このため発明によれば、上記の運転領域にあっては空燃比が所定の空燃比になるように燃料噴射量を制御することでトルク及び排気エネルギー双方の観点から車両の加速性能の最適化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、内燃機関とターボ過給機とを備えた車両の加速性能の最適化を図ることができる内燃機関の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】
【００１５】
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】
【００１６】
図１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御装置）１Ａで実現されている内燃機関の制御装置を過給式内燃機関システム１００とともに模式的に示す図である。図１に示すＥＣＵ１Ａ及び過給式内燃機関システム１００は図示しない車両に備えられている。過給式内燃機関システム１００は吸気系１０と、排気系２０と、燃料噴射系３０と、ターボ過給機４０と、内燃機関５０と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、インタークーラ１３と、電動スロットル１４と、サージタンク１５と、インテークマニホールド１６と、吸気ポート５２ａと、これらの各構成の間に適宜配設される吸気管とを有して構成されている。
【００１７】
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。インタークーラ１３はターボ過給機４０によって圧縮された吸気を冷却するための構成である。電動スロットル１４は、ＥＣＵ１Ａの制御のもと、内燃機関５０に供給する吸気流量を調整するための構成であり、スロットル弁１４ａや図示しない電動モータ及びスロットル開度センサなどを有して構成されている。サージタンク１５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１６はサージタンク１５から吸気を内燃機関５０の各気筒に分配するための構成である。
【００１８】
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り、各気筒に対応させて分岐させた排気通路を、下流側で一つの排気通路に集合させている。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。
【００１９】
燃料噴射系３０は燃料を供給及び噴射するための構成であり、燃料噴射弁３１や燃料噴射ポンプ３２や燃料タンク３３などを有して構成されている。燃料噴射弁３１は燃料を噴射するための構成であり、ＥＣＵ１Ａの制御のもと、適宜の噴射時期に開弁されて燃料を噴射する。また燃料噴射量は、ＥＣＵ１Ａの制御のもと燃料噴射弁３１が閉弁されるまでの間の開弁期間の長さで調節される。燃料噴射ポンプ３２は燃料を加圧して噴射圧を発生させるための構成であり、ＥＣＵ１Ａの制御のもと噴射圧を適宜の噴射圧に調節する。燃料噴射弁３１は、吸気通路に噴射孔を突出させた状態でインテークマニホールド１６に配設されている。
【００２０】
ターボ過給機４０は、コンプレッサロータ４１と、タービンロータ４２と、ウェストゲートバルブ４３とを有して構成されている。ターボ過給機４０は、コンプレッサロータ４１を収納するコンプレッサ部が吸気系１０に、タービンロータ４２を収納するタービン部が排気系２０に、夫々介在するようにして配設されている。コンプレッサロータ４１とタービンロータ４２とは、図示しない回転軸で連結されており、タービンロータ４２が排気によって駆動されると、回転軸を介してコンプレッサロータ４１が駆動し、吸気を圧縮する。ウェストゲートバルブ４３は、過給圧を所定値以下に抑制するための構成である。ウェストゲートバルブ４３が開かれると、排気はタービンロータ４２を迂回するようにしてウェストゲートバルブ４３を流通する。
【００２１】
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、コネクティングロッド５７と、クランクシャフト５８と、吸気側ＶＶＴ（Variable Valve Timing）６１と、排気側ＶＶＴ６２とを有して構成されている。本実施例に示す内燃機関５０は直列４気筒の過給式ガソリンエンジンである。但しこれに限られず、内燃機関５０は、他の適宜の気筒配列構造及び気筒数を有していてもよく、また内燃機関５０は、所謂直噴ガソリンエンジンやリーンバーンエンジンのほか、他の適宜の内燃機関であってよい。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。
【００２２】
シリンダブロック５１には、略円筒状のシリンダ５１ａが形成されている。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５９はシリンダブロック５１、シリンダヘッド５２及びシリンダ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５９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５９から排気するための排気ポート５２ｂが形成され、これら吸排気ポート５２ａ及び５２ｂの流路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。
【００２３】
点火プラグ５６は、燃焼室５９の上方略中央に電極を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５７を介してクランクシャフト５８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５８で回転運動に変換される。また、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６０や水温を検出するための水温センサ（図示省略）などが配設されている。
【００２４】
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。ＥＣＵ１Ａの制御のもと、クランクシャフト５８の位相に対する吸気側カムシャフトの位相が油圧装置により変更されることで、吸気弁５４のバルブタイミングが変更される。この油圧装置には、吸気側カムシャフトの位相を連続的に変更できる機構が採用されている。
【００２５】
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、ＥＣＵ１Ａの制御のもと、ＩｎＶＶＴ６１と同様に排気弁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可能な可変動弁機構が適用されてもよい。本実施例ではＩｎＶＶＴ６１とＥｘＶＶＴ６２とで可変動弁機構が実現されており、同時にＩｎＶＶＴ６１とＥｘＶＶＴ６２とでトルク増大手段及び排気エネルギー向上手段がともに実現されている。
【００２６】
ＥＣＵ１Ａは、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）や、ＲＯＭ（Read Only Memory）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを有して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、本実施例では燃料噴射弁３１や点火プラグ５６（より具体的には図示しないイグナイタ）のほか、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６０や、車両の車速を検出するための車速センサ７１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１４や、燃料噴射弁３１や、点火プラグ５６や、ＩｎＶＶＴ６１や、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。なお、これらの接続は図示の都合上、適宜省略している。
【００２７】
ＲＯＭはＣＰＵが実行する種々の処理が記述されたプログラムやマップデータなどを格納するための構成であり、本実施例では内燃機関５０制御用プログラムのほか、車両の運転状態に応じて、内燃機関５０のトルクの最適化を図るべきか、或いは内燃機関５０の排気エネルギーの最適化を図るべきかを判定する加速最適化判定用プログラムや、加速最適化判定用プログラムに基づいて判定された判定結果に基づき、ＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を制御する加速最適化制御用プログラムなども格納している。なお、これらのプログラムは例えば内燃機関５０制御用プログラムの一部として構成されていてもよい。
【００２８】
加速最適化判定用プログラムは、具体的には回転数ＮＥと車速とに基づき、トルクの最適化を図るべきか、或いは排気エネルギーの最適化を図るべきかを判定するように作成されている。また、加速最適化判定用プログラムはさらに具体的には、回転数ＮＥがしきい値Ｌ以下であるときに、トルクの最適化を図るべきである、と判定するとともに、回転数ＮＥがしきい値Ｌよりも大きいときに、排気エネルギーの最適化を図るべきである、と判定するように作成されている。しきい値Ｌは所定の排気流量に対応する回転数ＮＥを示すように車速に応じて予め設定されており、具体的には回転数ＮＥと車速で規定された図２に示すマップデータ上に設定されている。なお、このマップデータは実験等により予め作成されたものであり、ＲＯＭに格納されている。
【００２９】
加速最適化制御用プログラムは、具体的にはトルクの最適化を図るにあたって、ＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２のバルブタイミングに係る制御量に応じて設定されたトルクの所定範囲Ｒ１にトルクが含まれることになる制御量のうち、さらに車両の運転状態に応じた最適なトルクを得ることができる制御量でＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を制御するように作成されている。このトルクの所定範囲Ｒ１は車両の運転状態に対して最適なトルク（基本的には最大トルクまたはこれに近いトルク）の集合を範囲で示すものであり、具体的には図３に示すマップデータでＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２の制御量に応じて設定されている。
【００３０】
また加速最適化制御用プログラムは、具体的には排気エネルギーの最適化を図るにあたって、ＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２のバルブタイミングに係る制御量に応じて設定された吸入空気量の所定範囲Ｒ２に吸入空気量が含まれることになる制御量のうち、さらに車両の運転状態に応じた最適な吸入空気量を得ることができる制御量でＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を制御するように作成されている。
【００３１】
ここで、吸入空気量は排気流量の大きさと相関関係を有しており、吸入空気量が大きくなるほど排気流量も大きくなる。またＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２の制御量が大きくなるほど、ＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を制御したときにバルブオーバラップの度合いが大きくなる。これに対して吸入空気量の所定範囲Ｒ２も具体的にはトルクの所定範囲Ｒ１と同様に、図３に示すマップデータでＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２の制御量に応じて図３に示すように設定されている。
【００３２】
このため最適な吸入空気量を得ることができる制御量でＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を制御したときには、バルブオーバラップの度合いが大きくなる結果、吹き抜けによりさらに排気流量が増大することから、より大きな排気流量を得ることができるようになる。吸入空気量の所定範囲Ｒ２は車両の運転状態に対して最適な吸入空気量の集合を範囲で示すものであり、この範囲に含まれる吸入空気量は車両の運転状態に応じた最適な排気エネルギー、換言すればここではより大きな最適の排気流量（基本的には最大排気流量またはこれに近い排気流量）に対応するという意味で最適なものとなっている。
【００３３】
なお、図３に示すマップデータも実験等で予め作成されたものであり、ＲＯＭに格納されている。また図３に示すマップデータを参照するにあたり、車両の運転状態（ここでは回転数ＮＥ及び車速）に応じて定義された最適トルクのマップデータ及び最適吸入空気量のマップデータ（図示省略）もＲＯＭに格納されており、これらのマップデータも実験等で予め作成されている。本実施例ではマイコンと加速最適化判定用プログラムとで加速最適化判定手段が、マイコンと加速最適化制御用プログラムとで加速最適化制御手段が夫々実現されている。
【００３４】
上述の構成で、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。ＲＯＭに格納された上述の各種プログラムに基づき、ＣＰＵがフローチャートに示す処理を実行することで、ＥＣＵ１Ａは車両の加速性能の最適化を図る。ＣＰＵは回転数ＮＥがしきい値Ｌよりも大きいか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ１１）。具体的には本ステップでＣＰＵは、回転数ＮＥ及び車速を検出する処理を実行するとともに、検出した回転数ＮＥ及び車速に基づき、図２に示すマップデータを参照して上記判定処理を実行する。
【００３５】
否定判定であれば、ＣＰＵはトルクの最適化を図るための処理を実行する（ステップＳ１２）。具体的にはステップＳ１１で検出した回転数ＮＥ及び車速に基づき、最適トルクのマップデータを参照するとともに図３に示すマップデータを参照し、最適トルクに対応する制御量夫々でＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を制御するための処理を実行する。これにより内燃機関５０にかかる負荷に好適に対処できることから、回転数ＮＥがしきい値Ｌ以下であるときでも車両の加速度を好適に向上させることができ、以って車両の加速性能を好適に向上させることができる。
【００３６】
ステップＳ１２を実行した後にはステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１で肯定判定されるまでの間、ステップＳ１１及びＳ１２を繰り返す。一方ステップＳ１１で肯定判定であれば、ＣＰＵは排気エネルギーの最適化を図るための処理を実行する（ステップＳ１３）。具体的には、ステップＳ１１で検出した回転数ＮＥ及び車速に基づき、最適吸入空気量のマップデータを参照するとともに図３に示すマップデータを参照し、最適な吸入空気量に対応する制御量夫々でＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２を制御するための処理を実行する。これにより排気流量が増大することから、回転数ＮＥがしきい値Ｌより大きいときにはターボ過給機４０の過給効果を好適に得ることができ、以って車両の加速性能を好適に向上させることができる。以上により、内燃機関５０とターボ過給機４０とを備えた車両の加速性能の最適化を図ることができるＥＣＵ１Ａを実現できる。
【実施例２】
【００３７】
本実施例に係るＥＣＵ１Ｂは、以下に示す吹き抜け領域判定用プログラムと、後燃え発生制御用プログラムと、図５及び図６に示すマップデータをさらに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、このＥＣＵ１ＢもＥＣＵ１Ａと同様に、実施例１で前述した車両及び内燃機関システム１００に適用されている。
【００３８】
吹き抜け領域判定用プログラムは、内燃機関５０の運転状態（ここでは回転数ＮＥ及び負荷）が、吸気ポート５２ａから排気ポート５２ｂへ燃焼室５９を介した吸気の吹き抜けが発生する運転領域（以下、単に吹き抜け領域と称す）Ｆにあるか否かを判定するように作成されている。この吹き抜け領域Ｆは、内燃機関５０の運転状態を回転数ＮＥ及び負荷で検出することに合わせて、具体的には図５に示すマップデータで回転数ＮＥ及び負荷に応じて定義されている。なお、この負荷は例えばスロットル開度センサの出力に基づき検出できる。
【００３９】
後燃え発生制御用プログラムは、吹き抜け領域判定用プログラムに基づき、内燃機関５０の運転状態が吹き抜け領域Ｆにある、と判定されたときに、空燃比が所定の空燃比Ｋになるように内燃機関５０の燃料噴射量を制御するように作成されている。所定の空燃比Ｋは図６に示すようにトルクと後燃えの効果とに基づき、これらのバランスを考慮した上で予め決定された空燃比であり、トルクと後燃えの効果がバランス上、最適になるような空燃比となっている。さらに具体的にはこの所定の空燃比Ｋはトルクと後燃えの効果の双方を考慮したパラメータＰが最大になるときの空燃比に対応しており、このパラメータＰは図示の演算式で規定されている。なお、α、βは重み係数であり実験等により決定される。
【００４０】
また後燃えの効果はＩｎＶＶＴ６１及びＥｘＶＶＴ６２のバルブタイミングに係る制御量に応じて、すなわちバルブオーバラップの度合いに応じても変化することから、所定の空燃比Ｋはこれら制御量に応じて設定されている。すなわち所定の空燃比Ｋはマップデータでこれら制御量に応じて定義されている。本実施例ではマイコンと吹き抜け領域判定用プログラムとで吹き抜け領域判定手段が、マイコンと後燃え発生制御用プログラムとで後燃え発生制御手段が夫々実現されている。
【００４１】
次にＥＣＵ１Ｂで行われる処理を図７に示すフローチャートを用いて詳述する。なお、本フローチャートはステップＳ２１及びＳ２２が追加されている点以外、図４で示したフローチャートと同一のものになっている。このため本実施例では特にステップＳ２１及びＳ２２について詳述する。ＣＰＵは内燃機関５０の運転状態が、吹き抜け領域Ｆにあるか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ２１）。具体的には本ステップでＣＰＵは、回転数ＮＥ及び負荷を検出する処理を実行するとともに、検出した回転数ＮＥ及び負荷に基づき図５に示すマップデータを参照して上記判定処理を実行する。否定判定であればステップＳ１１に進む。すなわち、内燃機関５０の運転状態が吹き抜け領域Ｆになければ、実施例１で前述したようにステップＳ１１からＳ１３までに示す処理が実行され、これによって車両の加速性能の最適化が図られる。
【００４２】
一方、ステップＳ２１で肯定判定であれば、ＣＰＵは空燃比が所定の空燃比Ｋになるように燃料噴射量を制御するための処理を実行する（ステップＳ２２）。これにより、吹き抜け領域Ｆで後燃えを発生させることができることから、排気温度の上昇による排気エネルギーの向上を図ることができる。またこのときトルクも後燃えの効果とのバランス上、最適なトルクに維持されることから、これにより吹き抜け領域Ｆにあってはトルク及び排気エネルギー双方の観点から車両の加速性能の最適化を図ることができる。以上により、内燃機関５０とターボ過給機４０とを備えた車両の加速性能の最適化を図ることができるＥＣＵ１Ｂを実現できる。
【００４３】
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】
【００４４】
【図１】ＥＣＵ１Ａを過給式内燃機関システム１００とともに模式的に示す図である。
【図２】しきい値Ｌが設定されたマップデータを模式的に示す図である。
【図３】トルクの所定範囲Ｒ１及び吸入空気量の所定範囲Ｒ２が設定されたマップデータを模式的に示す図である。
【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】吹き抜け領域Ｆが設定されたマップデータを模式的に示す図である。
【図６】所定の空燃比Ｋが設定されたマップデータを模式的に示す図である。
【図７】ＥＣＵ１Ｂで行われる処理をフローチャートで示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  ＥＣＵ
１０  吸気系
１２  エアフロメータ
２０  排気系
３０  燃料噴射系
３１  燃料噴射弁
４０  ターボ過給機
５０  内燃機関
６０  クランク角センサ
６１  ＩｎＶＶＴ
６２  ＥｘＶＶＴ
７１  車速センサ
１００  過給式内燃機関システム
【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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