(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路に配置されたスロットル弁と、
前記内燃機関の吸気弁の作用角および／またはリフト量を連続的に可変とする、カムにより駆動される可変動弁装置と、
前記スロットル弁の開度を調節することによって筒内吸入空気量を調節するスロットル運転を行うスロットル運転手段と、
主として前記可変動弁装置の作動によって筒内吸入空気量を調節するノンスロットル運転を行うノンスロットル運転手段と、
前記内燃機関の排気通路に配置された触媒と、
前記触媒の温度を検出または推定する温度検出手段と、
前記触媒の温度が所定値より低い間は前記ノンスロットル運転を禁止し、前記触媒の温度が前記所定値以上となったら前記ノンスロットル運転を許容する切換時期判断手段と、
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】
内燃機関の吸気通路に配置されたスロットル弁と、
前記内燃機関の吸気弁の作用角および／またはリフト量を連続的に可変とする、カムにより駆動される可変動弁装置と、
前記スロットル弁の開度を調節することによって筒内吸入空気量を調節するスロットル運転を行うスロットル運転手段と、
主として前記可変動弁装置の作動によって筒内吸入空気量を調節するノンスロットル運転を行うノンスロットル運転手段と、
前記内燃機関の排気通路に配置された触媒と、
前記触媒の暖機が必要なとき、前記スロットル運転の下で触媒暖機制御を行う触媒暖機手段と、
前記触媒暖機制御の終了に伴って、前記スロットル運転から前記ノンスロットル運転へ切り換える切換手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関を搭載した車両の発進を予測または検知する発進検知手段と、
前記触媒暖機制御の実行中に前記発進が予測または検知された場合、前記触媒暖機制御を中止する中止手段と、
前記触媒暖機制御が中止された場合、前記スロットル運転から前記ノンスロットル運転へ切り換えるとともに、前記触媒暖機制御とは異なる方法による第２の触媒暖機制御を行う第２の触媒暖機手段と、
を備え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。
【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係り、特に、スロットル運転とノンスロットル運転とを切り換え可能な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】
内燃機関の排気浄化触媒は、所定の活性温度以上にならないと、十分な排気浄化作用が得られない。このため、冷間始動時には、触媒をなるべく早く活性温度まで暖機する必要がある。
【０００３】
特開平６−２１３０５６号公報には、内燃機関の始動後、点火時期を遅角して排気温度を高くする触媒暖機制御を行うシステムが開示されている。このシステムでは、触媒暖機制御中、車両の発進が予測された場合には、触媒暖機制御を中止することとしている。これにより、発進時のギクシャク感を防止している。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２１３０５６号公報
【特許文献２】特開平１１−２１０５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の火花点火内燃機関においては、通常、スロットル弁の開度を調節することで筒内吸入空気量の制御を行っている。これに対し、近年、吸気弁の作用角やリフト量を連続的に可変とする可変動弁装置を備えた内燃機関が登場し始めている。この内燃機関では、主として可変動弁装置の作動によって筒内吸入空気量を制御する、いわゆるノンスロットル運転を行うことができる。ノンスロットル運転によれば、ポンピングロスを大幅に低減することができるので、大幅な燃費改善が図れる。
【０００６】
しかしながら、ノンスロットル運転では、ポンピングロスが少ない分、機関負荷が少なく、よって、排気ガス量も少なくなる。このため、触媒暖機時には、触媒を活性温度まで昇温させるのに要する時間が長くなり、その結果、排気エミッションが増大し易くなる。
【０００７】
この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、燃費改善と排気エミッション低減との両立が図れ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】
【０００８】
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、
内燃機関の吸気通路に配置されたスロットル弁と、
前記内燃機関の吸気弁の作用角および／またはリフト量を連続的に可変とする可変動弁装置と、
前記スロットル弁の開度を調節することによって筒内吸入空気量を調節するスロットル運転を行うスロットル運転手段と、
主として前記可変動弁装置の作動によって筒内吸入空気量を調節するノンスロットル運転を行うノンスロットル運転手段と、
前記内燃機関の排気通路に配置された触媒と、
前記触媒の温度を検出または推定する温度検出手段と、
前記触媒の温度が所定値より低い間は前記ノンスロットル運転を禁止し、前記触媒の温度が前記所定値以上となったら前記ノンスロットル運転を許容する切換時期判断手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
第２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、
内燃機関の吸気通路に配置されたスロットル弁と、
前記内燃機関の吸気弁の作用角および／またはリフト量を連続的に可変とする可変動弁装置と、
前記スロットル弁の開度を調節することによって筒内吸入空気量を調節するスロットル運転を行うスロットル運転手段と、
主として前記可変動弁装置の作動によって筒内吸入空気量を調節するノンスロットル運転を行うノンスロットル運転手段と、
前記内燃機関の排気通路に配置された触媒と、
前記触媒の暖機が必要なとき、前記スロットル運転の下で触媒暖機制御を行う触媒暖機手段と、
前記触媒暖機制御の終了に伴って、前記スロットル運転から前記ノンスロットル運転へ切り換える切換手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、第３の発明は、第２の発明において、
前記内燃機関を搭載した車両の発進を予測または検知する発進検知手段と、
前記触媒暖機制御の実行中に前記発進が予測または検知された場合、前記触媒暖機制御を中止する中止手段と、
前記触媒暖機制御が中止された場合、前記スロットル運転から前記ノンスロットル運転へ切り換えるとともに、前記触媒暖機制御とは異なる方法による第２の触媒暖機制御を行う第２の触媒暖機手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、触媒の温度が所定値より低い間はノンスロットル運転を禁止してスロットル運転を行い、触媒の温度が所定値以上となったらノンスロットル運転を許容することができる。スロットル運転は、排気ガスによって触媒に供給される熱エネルギーがノンスロットル運転よりも多い。この発明によれば、触媒を暖機する間はスロットル運転を行うので、触媒を早期に暖機することができ、排気エミッションの低減が図れる。また、触媒暖機後は、高効率なノンスロットル運転に遅滞なく切り換わるので、燃費の低減が図れる。
【００１２】
第２の発明によれば、触媒暖機制御中はスロットル運転を行い、触媒暖機制御の終了に伴い、ノンスロットル運転へ切り換えることができる。スロットル運転は、排気ガスによって触媒に供給される熱エネルギーがノンスロットル運転よりも多い。この発明によれば、触媒暖機制御中はスロットル運転を行うので、触媒暖機制御の効率を低下させることがなく、触媒を早期に暖機することができ、排気エミッションの低減が図れる。また、触媒暖機制御の終了に伴い、高効率なノンスロットル運転に遅滞なく切り換わるので、燃費の低減が図れる。
【００１３】
第３の発明によれば、触媒暖機制御中に車両の発進が予測または検知された場合、触媒暖機制御を中止することができる。このため、車両発進時には、触媒暖機制御に起因するトルク変動等の弊害を回避することができるので、スムーズな発進を行うことができる。また、この発明によれば、触媒暖機制御が中止された場合には、異なる方法による第２の触媒暖機制御が行われるので、触媒が活性化するまでの時間が延びるのを防止することができ、排気エミッションの低減が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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のシステム構成を説明するための図である。図１に示すように、本実施形態のシステムは、内燃機関６を備えている。内燃機関６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６の各気筒には、それぞれ、ピストン８と、燃焼室１０と、吸気弁１２と、排気弁１４と、点火プラグ１６と、筒内に連通する吸気ポート１８および排気ポート２０とが設けられている。吸気弁１２は、燃焼室１０と吸気ポート１８とを導通状態または遮断状態とするように開閉する。排気弁１４は、燃焼室１０と排気ポート２０とを導通状態または遮断状態とするように開閉する。
【００１５】
また、内燃機関６の各気筒に対しては、それぞれ、吸気ポート１８内に燃料を噴射する燃料噴射弁２２が設けられている。なお、本発明は、このようなポート噴射式の内燃機関に限らず、筒内に燃料を直接噴射する方式の内燃機関に対して適用することもできる。
【００１６】
吸気ポート１８は、吸気通路３０に連通している。吸気通路３０の上流端にはエアクリーナ３２が設けられている。エアクリーナ３２の下流には、吸気通路３０内を流れる吸入空気量GAを検出するエアフロメータ３３が配置されている。吸気通路３０の下流部は気筒毎（吸気ポート１８毎）に分岐しており、その分岐部にはサージタンク３４が設けられている。
【００１７】
吸気通路３０のサージタンク３４の上流にはスロットル弁３６が配置されている。スロットル弁３６は、モータの駆動により開閉する電子制御式のスロットル弁である。スロットル弁３６には、その開度を検出するためのスロットルポジションセンサ３７が付設されている。
【００１８】
排気ポート２０には、排気通路４０が接続されている。排気通路４０には、排出ガスを浄化するための触媒４２が設けられている。触媒４２には、その温度を検出する温度センサ４４が設置されている。
【００１９】
吸気弁１２に対しては、そのバルブタイミングを連続的に可変とする可変バルブタイミング機構（以下、「VVT機構」と称する）５０が設けられている。VVT機構５０は、タイミングギヤに対する吸気カム軸の回転位置を変えることにより、吸気弁１２の開弁期間の位相を連続的に変更することができる。VVT機構５０は、油圧により駆動される。VVT機構５０は、公知の機構であるので、ここではこれ以上の説明は省略する。
【００２０】
排気弁１４に対しても、同様のVVT機構５２が設けられている。VVT機構５２によれば、排気弁１４の開弁期間の位相を連続的に変更することができる。
【００２１】
吸気弁１２に対しては、更に、その作用角およびリフト量を連続的に可変とする可変動弁装置５６が設けられている。この可変動弁装置５６の構造については後述する。
【００２２】
本実施形態のシステムは、ECU(Electronic Control Unit)６０を備えている。ECU６０には、上述したスロットルポジションセンサ３７、温度センサ４４等の各種センサと、上述した点火プラグ１６、燃料噴射弁２２、VVT機構５０，５２、可変動弁装置５６等の各種アクチュエータが接続されている。ECU６０は、それらの各センサの出力に基づいて、各アクチュエータを適当に駆動することにより、内燃機関６の運転状態を制御することができる。
【００２３】
図２は、可変動弁装置５６の側面図である。図２に示すように、吸気カム軸１２０に設けられた駆動カム１２２と、吸気弁１２との間には、可変動弁装置５６が設けられている。可変動弁装置５６は、吸気カム軸１２０に平行する制御軸１３２を有している。制御軸１３２の一端側には、ウォームホイールと、ウォームギヤと、モータとからなる回転駆動機構（図示せず）が設けられている。これにより、制御軸１３２は、その回転位置を正確に制御することができる。
【００２４】
制御軸１３２には、径方向に突出する制御アーム１６２が固定されている。制御アーム１６２には、リンクアーム１６４がピン１６６を中心に回動可能に連結されている。リンクアーム１６４の先端には、第１ローラ１７２および第２ローラ１７４が連結軸１７６を中心に回転可能に設置されている。
【００２５】
揺動カムアーム１５０は、制御軸１３２を中心に回動可能に支持されている。揺動カムアーム１５０の下側には、ロッカーアーム１１０が設けられている。ロッカーアーム１１０の一端は油圧ラッシャアジャスタ１０６に支持され、他端は吸気弁１２の弁軸端に当接している。ロッカーアーム１１０の中間部には、ロッカーローラ１１２が回転自在に取り付けられている。
【００２６】
駆動カム１２２のカム山が第１ローラ１７２を押圧すると、第２ローラ１７４が揺動カムアーム１５０のスライド面１５６を押圧することにより、揺動カムアーム１５０が図中の下方向に回動する。すると、揺動カムアーム１５０の揺動カム面１５２がロッカーローラ１１２を押圧することにより、ロッカーアーム１１０が変位して、吸気弁１２をリフト（開弁）させる。
【００２７】
図２が示す可変動弁装置５６の状態は、吸気弁１２の作用角およびリフトが最大となる場合の状態である。この状態から、制御軸１３２を図中で反時計回りに回動させるほど、吸気弁１２の作用角およびリフトを小さくすることができる。制御軸１３２を図中で反時計回りに回動させると、第１ローラ１７２及び第２ローラ１７４は、揺動カムアーム１５０の先端方向へ移動する。すると、揺動カムアーム１５０の揺動振幅が減少し、その結果、吸気弁１２の作用角およびリフトが小さくなる。
【００２８】
図３は、可変動弁装置５６により吸気弁１２の作用角およびリフト量を変化させた場合のリフト線図である。この図に示すように、可変動弁装置５６によれば、吸気弁１２の開き時期を一定としたまま、作用角およびリフト量を可変することができる。
【００２９】
［実施の形態１の動作の概要］
次に、本実施形態における上記システムの動作について説明する。
上記システムの内燃機関６は、スロットル運転とノンスロットル運転とを選択的に行うことができる。スロットル運転は、通常の火花点火内燃機関と同様の運転モードである。スロットル運転では、吸気弁１２の作用角およびリフト量を固定したまま、スロットル弁３６の開度を調節することによって、筒内吸入空気量を調節する。
【００３０】
一方、ノンスロットル運転では、スロットル弁３６は全開に維持される。そして、ノンスロットル運転における筒内吸入空気量の調節は、可変動弁装置５６を作動して、吸気弁１２の作用角およびリフト量を変化させることによって行われる。このノンスロットル運転によれば、スロットル弁３６による絞り損失がないため、ポンピングロスを大幅に低減することができ、効率が向上する。つまり、ノンスロットル運転によれば、大幅な燃費改善が図れる。
【００３１】
特に、本実施形態の可変動弁装置５６によれば、吸気弁１２の開き時期を一定としたまま、作用角（閉時期）およびリフト量を変化させることができる。このため、VVT機構５０の作動を併用することなく、ポンピングロスの極めて小さい運転をすることができる。
【００３２】
ノンスロットル運転を行っている場合には、効率が高くなる分、燃焼に供される燃料量が少なくなる。このため、排気ガス量が少なくなるので、排気ガスから触媒４２に供給される熱エネルギーも少なくなる。従って、触媒４２を暖機する場合にノンスロットル運転を行うと、スロットル運転を行った場合よりも暖機に要する時間が長くなる。触媒４２を暖機するのに要する時間が長くなると、触媒４２が十分な排気浄化作用を発揮しない間に排出される排気ガスの量が多くなるので、排気エミッションの増大を招来する。
【００３３】
そこで、本実施形態では、内燃機関６の始動後、触媒４２が活性温度に暖機されるまでの間は、ノンスロットル運転を禁止し、スロットル運転を行うこととした。なお、本実施形態における触媒４２の活性温度は約２００℃である。
【００３４】
図４は、本実施形態における可変動弁装置５６およびVVT機構５０の制御内容を説明するための図である。図４中の下側に示されるグラフは、内燃機関６を搭載した車両が、内燃機関６の始動後、所定の走行モードに従って走行した場合の車速、エンジン水温、および触媒４２の温度（触媒床温）の変化を表すグラフである。
【００３５】
図４に示す例では、内燃機関６の始動後５０秒程度で、触媒４２の温度は、活性温度に到達する。一方、この時点でのエンジン水温を見ると、内燃機関６は未だ完全暖機に至っていないことが分かる。油圧を駆動源とするVVT機構５０，５２は、潤滑油の粘性が低い低温時は作動させることが困難である。図４に示す例では、内燃機関６が十分に暖気されてVVT機構５０，５２が作動可能となるまでに、内燃機関６の始動後１７０秒程度を要している。
【００３６】
前述したように、可変動弁装置５６によれば、ノンスロットル運転を行う上で、VVT機構５０の作動を併用する必要はない。すなわち、本実施形態では、内燃機関６が未だ完全暖機に至らない間も、ノンスロットル運転を行う上で機構面からは支障はない。そこで、本実施形態では、触媒４２が活性温度に達した時点で、スロットル運転からノンスロットル運転へ切り換えることとした。このような制御によれば、触媒４２の早期活性化を妨げない範囲において、燃費を最も改善することができる。
【００３７】
［実施の形態１における具体的処理］
図５は、上記の機能を実現するために本実施形態においてECU６０が実行するルーチンのフローチャートである。本ルーチンは、内燃機関６の始動後、所定時間ごとに繰り返し実行される。なお、内燃機関６の始動後は、別ルーチンの制御により、スロットル運転が行われるものとする。
【００３８】
図５に示すルーチンによれば、まず、温度センサ４４の出力に基づき、触媒４２の温度が取得される（ステップ２００）。次いで、その取得された温度が活性温度以上であるか否かが判別される（ステップ２０２）。そして、触媒４２の温度が未だ活性温度に達していない場合には、スロットル運転が継続される（ステップ２０４）。
【００３９】
一方、上記ステップ２０２において触媒４２の温度が活性温度以上であることが認められた場合には、スロットル運転に代えて、ノンスロットル運転が行われる（ステップ２０６）。
【００４０】
以上説明したような処理によれば、触媒４２の温度が未だ活性温度に到達していない間は、スロットル運転が行われるので、触媒４２を十分な量の排気ガスが流れる。このため、触媒４２を早期に活性温度まで暖機することができ、その結果、排気エミッションの低減が図れる。また、触媒４２の温度が活性温度に到達した後は、直ちに効率の良いノンスロットル運転に切り換えるので、燃費の低減が図れる。
【００４１】
なお、極寒時や、あるいはアイドル運転が長時間継続されたときなどには、一旦暖機が完了した触媒４２が再び活性温度未満に冷えてしまう場合が考えられる。図５に示すルーチンは繰り返し実行されているので、そのような場合には、上記ステップ２０２の処理により触媒４２の温度が活性温度未満に冷えたことが検知される。そして、上記ステップ２０４の処理により再びスロットル運転が行われる。このため、再び触媒４２を活性温度まで迅速に暖機することができる。
【００４２】
ところで、上述した実施の形態１では、ノンスロットル運転の際、スロットル弁３６を全開に維持することとしているが、ノンスロットル運転中のスロットル弁３６の開度は、必ずしも全開に維持する必要はなく、全開より小さい所定の開度としてもよい。また、上述した実施の形態１では、ノンスロットル運転中、吸気弁１２の作用角およびリフト量を変化させることのみによって筒内吸入空気量を制御することとしているが、スロットル弁３６の開度調節を併用して筒内吸入空気量を制御するようにしてもよい。例えば、吸気弁１２の作用角およびリフト量（開口面積）の変化との関係において、吸気通路３０を流れる空気量が、吸気弁１２によって筒内吸入空気量を制御可能な範囲内の量となるように、可変動弁装置５６の可変動作と同期してスロットル弁３６の開度を変化させるようにしてもよい。つまり、本発明におけるノンスロットル運転とは、筒内吸入空気量を主として可変動弁装置５６の可変動作によって制御するものであればよく、補助的にスロットル弁３６の開度変化が伴うものであってもよい。この点は、後に説明する他の実施形態においても同様である。
【００４３】
また、上述した実施の形態１では、触媒４２の温度を取得するに際し、温度センサ４４によって実測することとしているが、触媒温度の取得方法はこれに限定されるものではない。すなわち、触媒４２の温度と相関を有する値、例えば始動後の吸入空気量積算値や燃料噴射量積算値（エネルギー投入量）を求め、その値から触媒４２の温度を推定することとしてもよい。この点は、後に説明する他の実施形態においても同様である。
【００４４】
また、上記ステップ２０２における判別値は、触媒４２の活性温度と同値でなくてもよく、その近傍の値を用いても良い。
【００４５】
また、上述した実施の形態１では、また、内燃機関６の始動後、点火時期を遅角して排気温度を高くするなど、触媒暖機を促進する制御を行っても良い。
【００４６】
なお、上述した実施の形態１においては、温度センサ４４が前記第１の発明における「温度検出手段」に相当している。また、ECU６０が、上記ステップ２０２の処理を実行することにより前記第１の発明における「切換時期判断手段」が、上記ステップ２０４の処理を実行することにより前記第１の発明における「スロットル運転手段」が、上記ステップ２０６の処理を実行することにより前記第１の発明における「ノンスロットル運転手段」が、それぞれ実現されている。
【００４７】
以下、図４を参照して、実施の形態１における吸気弁１２の開閉時期制御について補足して説明する。図４中の上側の図は、吸気弁１２の開閉時期を示す図である。図４の上段左側の図に示すように、始動から触媒活性に至るまでの間は、吸気弁１２の開時期は上死点後とされる。これにより、バルブオーバーラップがなくなり、ＨＣが排気ポート２０へ吹き抜けるのを防止することができる。また、吸気弁１２の閉時期はほぼ下死点とされる。これにより、圧縮行程を充分長く確保することができるので、圧縮端における筒内温度を高くすることができ、始動性の向上が図れる。
【００４８】
図４の上段中央の図に示すように、触媒活性後、完全暖機に至るまでの間は、VVT機構５０は未だ作動されないので、吸気弁１２の開時期は上記と変わらない。これに対し、可変動弁機構５６の作動により、吸気弁１２の閉時期は可変となる。この吸気弁１２の閉時期の可変により、ノンスロットル運転が行われる。
【００４９】
そして、図４の上段右側の図に示すように、内燃機関６の完全暖気後は、ノンスロットル運転が継続されるとともに、それまで固定されていたVVT機構５０の作動が可能となる。VVT機構５０の作動によって吸気弁１２の開時期を進角させると、バルブオーバーラップを長くすることができ、内部EGR(Exhaust Gas Recirculation)などを行うことができる。また、VVT機構５０の作動によって吸気弁１２の閉時期を遅角させると、慣性吸気を行うことができ、高回転域における体積効率の向上が図れる。
【００５０】
実施の形態２．
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略または簡略する。本実施形態のシステムは、図１および図２に示すハードウェア構成を用いて、ECU６０に、後述する図６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。
【００５１】
［実施の形態２の特徴］
本実施形態では、内燃機関６の始動後、スロットル運転を行うとともに、触媒暖機制御を行う。触媒暖機制御においては、点火時期が遅角される。これにより、排気温度が高くなるので、触媒４２をより迅速に暖機することができる。
【００５２】
そして、触媒暖機制御の終了時点で、ノンスロットル運転に切り換えることとした。これにより、触媒暖機制御の効率を低下させることなく、燃費の低減が図れる。
【００５３】
点火遅角を行うとトルク変動が大きくなり易い。このため、触媒暖機制御を実行したまま車両を発進させた場合、ギクシャク感が生ずることがある。そこで、本実施形態では、車両の発進が検出または予測された場合には、触媒暖機制御を中止することとした。
【００５４】
点火遅角による触媒暖機制御を中止した場合には、点火遅角以外の方法による触媒暖機制御、具体的には排気弁１４の開時期を下死点後まで遅らせる制御を行うこととした。
【００５５】
［実施の形態２における具体的処理］
図６は、上記の機能を実現するために本実施形態においてECU６０が実行するルーチンのフローチャートである。本ルーチンは、内燃機関６の始動後、１回実行される。本ルーチンによれば、内燃機関６の始動後、スロットル運転が行われる（ステップ２１０）。続いて、触媒暖機制御が開始される（ステップ２１２）。この触媒暖機制御においては、具体的には点火時期の遅角が行われる。
【００５６】
次に、温度センサ４４の出力に基づき、触媒４２の温度が取得され（ステップ２１４）、更に、その取得された温度が活性温度以上であるか否かが判別される（ステップ２１６）。そして、触媒４２の温度が未だ活性温度に達していない場合には、次に、車両の発進が検出または予測されたか否かが判別される（ステップ２１８）。
【００５７】
上記ステップ２１８において、車両の発進の検出および予測は、例えば次のような公知の手法により行うことができる。車両発進を検出する場合には、車速センサの出力信号に基づいて検出することができる。また、車両発進を予測する場合には、マニュアルトランスミッション車の場合にはクラッチの踏み込みやシフトレバーの操作をセンサで検出することによって予測することができ、オートマチックトランスミッション車の場合にはシフトレバーのドライブレンジへの操作をセンサで検出することによって予測することができる。
【００５８】
上記ステップ２１８において車両の発進が検出されず予測もされない場合には、上記ステップ２１４に戻ることにより、触媒暖機制御が継続される。そして、触媒暖機制御の継続中、上記ステップ２１６において触媒４２の温度が活性温度に到達したことが認められた場合には、触媒暖機制御が終了され、ノンスロットル運転への切り換えが行われる（ステップ２２２）。このように、触媒暖機制御の終了後直ちにノンスロットル運転に切り換えることにより、触媒４２の早期活性化による排気エミッションの低減と、燃費低減とを両立することができる。
【００５９】
一方、上記ステップ２１８において車両の発進が検出または予測された場合には、触媒暖機制御が中止され、点火時期が通常の時期に戻される（ステップ２２４）。これにより、車両発進時のトルク変動を抑制することができ、ギクシャク感が生ずるのを回避することができる。
【００６０】
また、車両の発進が検出または予測された場合には、ノンスロットル運転への切り換えが行われる（ステップ２２６）。この処理によれば、アイドル時より燃料を多く必要とする車両発進時以後の期間を、高効率なノンスロットル運転でまかなうことができるので、燃費をより一層低減することができる。
【００６１】
また、車両の発進が検出または予測された場合には、点火遅角に代わる触媒暖機制御として、排気弁開時期の遅角が行われる（ステップ２２８）。具体的には、排気側のVVT機構５２が作動され、排気弁１４の開時期が下死点後の時期となるように、排気弁１４の開弁位相が遅角される。この処理により、排気行程前半では排気弁１４の閉じ状態が維持され、この間に筒内の既燃ガスが圧縮された後、排気通路４０へ排出されることとなる。このため、排気温度が上昇する。よって、触媒暖機制御が中止されたために未だ活性温度に達していない触媒４２を早期に暖機することができる。
【００６２】
上記ステップ２２８での点火遅角に代わる触媒暖機制御としては、排気弁開時期の遅角に限らず、例えば燃料増量などの他の制御を行っても良い。
【００６３】
なお、上述した実施の形態２においては、ECU６０が、上記ステップ２１０の処理を実行することにより前記第２の発明における「スロットル運転手段」が、上記ステップ２２２および２２６の処理を実行することにより前記第２の発明における「ノンスロットル運転手段」が、上記ステップ２１２の処理を実行することにより前記第２の発明における「触媒暖機手段」が、上記ステップ２２０および２２２の処理を実行することにより前記第２の発明における「切換手段」が、それぞれ実現されている。
【００６４】
また、上述した実施の形態２においては、ECU６０が、上記ステップ２１８の処理を実行することにより前記第３の発明における「発進検知手段」が、上記ステップ２２４の処理を実行することにより前記第３の発明における「中止手段」が、上記ステップ２２８の処理を実行することにより前記第３の発明における「第２の触媒暖機手段」が、それぞれ実現されている。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１における可変動弁装置の側面図である。
【図３】可変動弁装置により吸気弁の作用角およびリフト量を変化させた場合のリフト線図である。
【図４】本発明の実施の形態１における可変動弁装置およびVVT機構の制御内容を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
６    内燃機関
１０  燃焼室
１２  吸気弁
１４  排気弁
１６  点火プラグ
１８  吸気ポート
２０  排気ポート
２２  燃料噴射弁
３０  吸気通路
３３  エアフロメータ
３６  スロットル弁
４０  排気通路
４２  触媒
４４  温度センサ
５０，５２  VVT機構
５６  可変動弁装置
６０  ＥＣＵ
【図１】
0004792882.tif 000002
【図２】
0004792882.tif 000003
【図３】
0004792882.tif 000004
【図４】
0004792882.tif 000005
【図５】
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【図６】
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