(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、ターボラグを低減して良好な出力性能を実現することのできるターボチャージャ付内燃機関の制御装置を提供すること。【解決手段】  本発明は、内燃機関１に対して所定の出力増大が要求されているか否かを判断する出力増大要求判断手段１３，１４と、出力増大要求判断手段１３，１４によって出力増大が要求されていると判断されたときにターボチャージャ９のコンプレッサ９ａ下流からタービン９ｂ上流に伝達される空気量を通常時よりも増大させる空気量増大手段６ａ，６ｂ，１４（バルブオーバーラップ量増加）とを備えていると共に、空気量増大手段６ａ，６ｂ，１４によってコンプレッサ９ａ下流からタービン９ｂ上流への空気量を増大させる際に、所定条件が満たされるまでは空気量増大手段６ａ，６ｂ，１４による空気量増大を禁止する空気量増大禁止手段１４をさらに備えていることを特徴としている。【選択図】      図１
2005201086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボチャージャを備えた内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関に対して所定の出力増大が要求されているか否かを判断する出力増大要求判断手段と、前記出力増大要求判断手段によって出力増大が要求されていると判断されたときに前記ターボチャージャのコンプレッサ下流からタービン上流に伝達される空気量を通常時よりも増大させる空気量増大手段とを備えていると共に、
前記空気量増大手段によってコンプレッサ下流からタービン上流に伝達される空気量を増大させる際に、所定条件が満たされるまでは前記空気量増大手段による空気量増大を禁止する空気量増大禁止手段をさらに備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記所定条件が、コンプレッサ下流側圧力がタービン上流側圧力よりも高いことであることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関が、第一及び第四気筒が上死点にあるときに第二及び第三気筒が下死点にある四気筒型内燃機関であり、前記第一及び第四気筒の排気と前記第二及び第三気筒の排気とが別々に単一の前記ターボチャージャのタービンに導入されるように構成された排気通路を備えていることを特徴とする請求項１又は２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、吸気通路上に電動機で駆動される過給機を備えた内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボチャージャによって高出力（あるいは、低燃費）を得ようとする内燃機関（エンジン）が以前から常用されている。ターボチャージャにおいてはターボラグの解消（低減）が解決すべき技術的課題として挙げられており、様々な工夫が試みられている。下記［特許文献１］や［特許文献２］にも、ターボラグに対する改善を施したエンジンが記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１０６１４５号公報
【特許文献２】特開２００３−１６１１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
［特許文献１］に記載のエンジンは筒内噴射型のエンジンであり、加速初期に膨張行程噴射を行うことで排気温を上昇させて排気エネルギーを増大させ、ターボチャージャによる過給効果を増大させている。加速初期の過給効果を増大させることでターボラグが低減されるが、筒内噴射型のエンジンである必要があると共に余分な燃料が必要となるため、燃費には厳しいものであった。また、［特許文献２］に記載のエンジンでは、バルブオーバーラップ時（吸排気バルブの双方が開いているとき）に燃料噴射を行って排気通路に燃料を供給し、排気通路上でこの燃料を点火燃焼させることで排気エネルギーを増大させている。この排気エネルギーの増大によって低回転速度範囲における過給効果を増大させ、ターボラグを低減を試みている。しかし、この方法でも、やはり余分な燃料が必要となるため燃費には厳しいものであった。
【０００４】
本発明の目的は、ターボラグを低減して良好な出力性能を実現することのできるターボチャージャ付内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、ターボチャージャを備えた内燃機関の制御装置であって、内燃機関に対して所定の出力増大が要求されているか否かを判断する出力増大要求判断手段と、出力増大要求判断手段によって出力増大が要求されていると判断されたときにターボチャージャのコンプレッサ下流からタービン上流に伝達される空気量を通常時よりも増大させる空気量増大手段とを備えていると共に、空気量増大手段によってコンプレッサ下流からタービン上流に伝達される空気量を増大させる際に、所定条件が満たされるまでは空気量増大手段による空気量増大を禁止する空気量増大禁止手段をさらに備えていることを特徴としている。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、上述した所定条件が、コンプレッサ下流側圧力がタービン上流側圧力よりも高いことであることを特徴としている。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置において、内燃機関が第一及び第四気筒が上死点にあるときに第二及び第三気筒が下死点にある四気筒型内燃機関であり、第一及び第四気筒の排気と第二及び第三気筒の排気とが別々に単一のターボチャージャのタービンに導入されるように構成された排気通路を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置では、出力増大要求判断手段によって内燃機関に対して出力増大が要求されていると判断される場合には、コンプレッサ下流からタービン上流に伝達される空気量を空気量増大手段によって通常時よりも増大させる。なお、ここでは、コンプレッサ下流からタービン上流に伝達される空気が燃焼室を経由する場合も、バイパス通路などによって燃焼室を経由しない場合も含む。このように、出力増大要求時に排気側の流量を増加させて排気エネルギーを増大させることでターボラグを解消又は低減させることができる。ただし、ここで、空気量増大手段によってコンプレッサ下流からタービン上流に伝達される空気量を増大させる際には、所定条件が満たされるまでは空気量増大禁止手段によって空気量増大を禁止する。このようにすることで、排気エネルギーを増大させるのに適した所定条件が成立するまでは、コンプレッサ下流からタービン上流に空気を伝達させることを禁止でき、空気量増大によるターボラグ解消を確実に行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、コンプレッサ下流側圧力がタービン上流側圧力よりも高くなる（即ち、上述した所定条件が成立する）までは、コンプレッサ下流からタービン上流に空気を伝達させることが禁止されるので、排気側から吸気側に空気が逆流してしまうことを確実に抑止でき、ターボチャージャの過給効果を確実に向上させることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明においては、第一及び第四気筒の排気と第二及び第三気筒の排気とが別々に単一のターボチャージャのタービンに導入されるように構成された排気通路が形成されている。このため、異なる気筒の排気弁が同時に開弁することによって好ましくない排気脈動が生じてコンプレッサ下流からタービン上流への空気の伝達が阻害されることを防止することができる。第一気筒と第四気筒（あるいは、第二気筒と第三気筒）とは、燃焼行程が全く正反対であり、互いに排気干渉を受けにくい。第一気筒と第三気筒（あるいは第二気筒）とは、点火順番が前後しているため、排気干渉を受けやすい。第四気筒と第二気筒（あるいは第三気筒）に関しても同様に排気干渉を受けやすい。そこで、ここでは、第一及び第四気筒のグループと第二及び第三気筒のグループとに分け、それぞれのグループの排気ガスが別々にタービンに導入されるようにすることで、好ましくない排気干渉を抑止している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の制御装置の一実施形態について以下に説明する。本実施形態の制御装置を有するエンジン１を図１に示す。本実施形態で説明するエンジン１は、直列四気筒エンジンである。エンジン１においては、吸気通路２を通して外気が吸入空気として取り込まれ、この吸入空気がシリンダ３ａ〜３ｄの直前でインジェクタ（図示せず）から噴射された燃料と混合されて混合気とされる。この混合気がシリンダ３ａ〜３ｄの内部で圧縮燃焼され、燃焼時のシリンダ３ａ〜３ｄ内の圧力上昇によるピストン（図示せず）の往復運動をコネクティングロッド４を介して出力として取り出している。シリンダ３ａ〜３ｄの内部と吸気通路２との間は、吸気バルブ（図示せず）によって開閉される。燃焼後の排気ガスは排気通路５に排気される。シリンダ３ａ〜３ｄの内部と排気通路５との間は、排気バルブ（図示せず）によって開閉される。
【００１２】
本実施形態のエンジン１は、吸気バルブ及び排気バルブの各開閉タイミングを所定の制御範囲内で連続的に可変制御可能なバルブタイミング可変制御機構を有している。バルブタイミング可変制御機構は、吸気バルブ及び排気バルブの各カムシャフトの端部に組み込まれている。吸気バルブのバルブタイミング可変制御と、排気バルブのバルブタイミング可変制御とは互いに独立して制御可能である。吸気バルブのバルブタイミングのみを制御することもできるし、排気バルブのバルブタイミングのみを制御することもできる。両者の制御量をそれぞれ任意に設定することもできる。このバルブタイミング可変制御機構自体は公知のものであり、吸気側バルブタイミング制御機構のアクチュエータ６ａ及び排気側バルブタイミング制御機構のアクチュエータ６ｂが図１に図示されている。
【００１３】
吸気通路２上には、上流側からエアクリーナ７、エアフロメータ８、ターボチャージャ９、インタークーラー１０、スロットルバルブ１１などが配置されている。エアクリーナ７は、吸入空気中のゴミや塵などを取り除くフィルタである。本実施形態のエアフロメータ８は、ホットワイヤ式のものであり、吸入空気量を質量流量として検出するものである。ターボチャージャ９は、コンプレッサホイール９ａを吸気通路２上に配置させ、タービンホイール９ｂを排気通路５上に配置させており、排気流を利用して過給を行う通常のターボチャージャである。
【００１４】
吸気通路２上のターボチャージャ９の下流側には、ターボチャージャ９による過給で圧力上昇に伴って温度が上昇した吸入空気の温度を下げる空冷式インタークーラー１０が配されている。インタークーラー１０によって吸入空気の温度を下げ、充填効率を向上させる。インタークーラー１０の下流側には、吸入空気量を調節するスロットルバルブ１１が配されている。本実施形態のスロットルバルブ１１は、いわゆる電子制御式スロットルバルブである。アクセルペダル１２の操作量（アクセル開度ＴＡ）をアクセルポジションセンサ１３で検出し、この検出結果と他の情報量とに基づいて、後述する電子式コントロールユニット（ＥＣＵ）１４によってスロットルバルブ１１の開度が決定される。スロットルバルブ１１は、これに付随して配設されたスロットルモータ１５によって開閉される。また、スロットルバルブ１１に付随して、その開度を検出するスロットルポジションセンサ１６も配設されている。
【００１５】
一方、排気通路５上には、ターボチャージャ９のタービンホイール９ｂよりも下流側に排気ガスを浄化する排気浄化触媒１７が取り付けられている。また、エンジン１のクランクシャフト近傍には、クランクシャフトの回転位置を検出するクランクポジションセンサ１８が取り付けられている。クランクポジションセンサ１８は、クランクポジションの位置変化からエンジン回転数Ｎｅを検出することもできる。さらに、吸気通路２上のインテークマニホールド部には、その内部圧力を検出するインマニ圧検出センサ１９が取り付けられている。
【００１６】
さらに、本実施形態のエンジン１は上述したように直列四気筒エンジンであるが、第一気筒＃１及び第四気筒＃４のエキゾーストマニホールドが集合されると共に、第二気筒＃２及び第三気筒＃３のエキゾーストマニホールドが集合されている。そして、集合された各エキゾーストマニホールドは、それぞれ別々にタービンホイール９ｂに排気流を導入させるようにターボチャージャ９に接続されている。なお、第一気筒＃１及び第四気筒＃４のピストンが上死点にあるとき、第二気筒＃２及び第三気筒＃３のピストンは下死点にある。
【００１７】
また、本実施形態のエンジンにおける点火順は、第一気筒＃１→第三気筒＃３→第四気筒＃４→第二気筒＃２である。そして、二つのエキゾーストマニホールド部（集合後）には、各内部圧力を検出するエキマニ圧検出センサ２０ａ，２０ｂがそれぞれ取り付けられている。上述したセンサやアクチュエータ類はＥＣＵ１４に接続されており、その検出結果をＥＣＵ１４に送出している、あるいは、ＥＣＵ１４からの信号で制御されている。ＥＣＵ１４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる電子制御ユニットである。
【００１８】
次に、上述した制御装置によるバルブタイミング制御、特に、加速時などエンジン１に対して出力の増大が要求された場合の制御について説明する。このときの制御フローチャートを図２に示す。図２に示されるフローチャートの制御は所定時間毎に繰り返し実行されている。まず、アクセルポジションセンサ１３によって、アクセル開度ＴＡが検出される（ステップ２００）。次に、検出されたアクセル開度ＴＡに基づいて、エンジン１に対して出力増大要求がなされているか否かを判断する（ステップ２０５）。
【００１９】
ここでは、アクセル開度ＴＡの単位時間当たりの変化量が所定値を超えるか否かで判断しており、本実施形態ではアクセルポジションセンサ１３やＥＣＵ１４などが出力増大判断手段として機能している。なお、出力増大が要求されているか否かは、他の手法によって判断されてもよい。例えば、アクセル開度ＴＡの時間変化量に加えて（あるいは代えて）アクセル開度ＴＡの絶対値や、クランクポジションセンサ１８によって検出されるエンジン回転数Ｎｅをステップ２０５判定時のパラメータに使用してもよい。あるいは、エンジン１の目標トルク（アクセル開度ＴＡなどに基づいて算出される）と現在の出力トルクの差から判断してもよいし、目標噴射量（アクセル開度ＴＡや、エアフロメータ８によって算出される吸入空気量Ｇａなどに基づいて算出される）と現在の燃料噴射量との差などに基づいて判断してもよい。
【００２０】
ステップ２０５が肯定され、エンジン１に対する出力増大要求が所定以上となっていると判断される場合は、ターボラグを解消すべく排気エネルギーを増大させるバルブタイミング制御（本実施形態では同時に点火時期制御も行われる）が行われる。この排気エネルギー増大のためのバルブタイミング制御は、吸排気バルブのバルブオーバーラップ量を通常時よりも多くし、ターボチャージャ９のコンプレッサ９ａ下流からタービン９ｂ上流に伝達される空気量を通常時よりも増大させるものである。まず、インマニ圧検出センサ１９によってインマニ圧を、エキマニ圧検出センサ２０ａ，２０ｂによってエキマニ圧を検出する（ステップ２１０）。そして、検出したインマニ圧がエキマニ圧を上回っているか否かを判定する（ステップ２１５）。
【００２１】
ステップ２１５の判定時に、本実施形態では、インマニ圧が二つのエキマニ圧のいずれよりも大きい場合にステップ２１５が肯定されるとした。しかし、二つのインマニ圧の平均値で判断してもよいし、燃焼が行われている気筒をカムポジションセンサ（図示せず）などで判別し、この判別に基づいてステップ２１５の判定に用いるインマニ圧を選択してもよい。ステップ２１５では、バルブオーバーラップ量を増やして、コンプレッサ下流側からタービン上流側に導入される空気量を増加させるに際して、タービン側からコンプレッサ側（即ち、排気側から吸気側）への逆流を確実に防止できる条件が成立しているか否かを判断しており、この考え方に適したインマニ圧を使用すればよい。あるいは、「インマニ圧＞エキマニ圧」の条件が成立するまでの経過時間を予め設定しておき、この経過時間を経過したか否かで「インマニ圧＞エキマニ圧」を判定してもよい。
【００２２】
ステップ２１５が肯定され、バルブオーバーラップ量増による排気エネルギー増大のためのバルブタイミング制御が実行される場合について説明する。ステップ２１５が肯定されるということは、ターボラグを解消すべく行われるバルブタイミング制御（本実施形態では点火時期制御も）がすでに開始され、この制御が一定（所定）時間以上行われているか否かを判定する（ステップ２２０）。この判定は、後述する補正期間カウンタの値に基づいて行われる。ターボラグ解消を目的とするバルブタイミング制御（点火時期制御）がこれから開始される場合はステップ２２０は肯定されることとなる。本実施形態では、ターボラグ解消を目的とするバルブタイミング制御（点火時期制御）は、ステップ２０５やステップ２１５の実行条件が成立している状態が継続している場合でも、制御開始後一定（所定）時間が経過したところで制御が終了される。
【００２３】
このように上述したターボラグ解消を目的とするバルブタイミング制御（点火時期制御）を所定期間内に制限したのは、このようなバルブタイミング制御を継続して行うと、「排気ガス量増による過給圧を上げる効果」よりも「燃焼に使用されない空気量の増加の影響」が顕著となり、良好な加速性能が得られにくくなるからである。ステップ２２０が否定される場合は、ターボラグを解消すべく行われるバルブタイミング制御（点火時期制御）を開始あるいは継続すべく、バルブタイミング補正量を算出する（ステップ２２５）と共に、点火時期補正量を算出する（ステップ２３０）。これらの補正量は、エンジン回転数Ｎｅや吸入空気量Ｇａに関するマップとして予め実験などを通して作成されたマップに基づいて決定される。また、本実施形態の場合は、吸気バルブのバルブタイミング補正量と排気バルブのバルブタイミング補正量との二つが決定される。
【００２４】
そして、ターボラグ解消を目的とするバルブタイミング制御（点火時期制御）の経過時間をカウントするためのカウンタがＯＮにされる（ステップ２３５）。さらに、バルブタイミングを算出する別のルーチンにおいて算出された基本値に対してステップ２２５で算出された補正量を加算して最終的なバルブタイミングが決定される（ステップ２４０）。ここで決定されたバルブタイミングに基づいて、別のルーチンで行われるバルブタイミング制御によってアクチュエータ６ａ，６ｂが駆動され、バルブタイミング制御が実行される。なお、本実施形態では、吸気バルブ及び排気バルブの双方のバルブタイミングが制御される。
【００２５】
また、同様に、点火時期を算出する別のルーチンにおいて算出された基本値に対してステップ２３０で算出された補正量を加算して最終的な点火時期が決定される（ステップ２４５）。ここで決定された点火時期に基づいて、別のルーチンで行われる点火時期制御によって各シリンダ３ａ〜３ｄ内の混合気への点火が実行される。なお、本実施形態では、排気エネルギーを増大させるための点火時期制御が、上述した排気エネルギーを増大させるためのバルブタイミング制御と併用された。しかし、このような点火時期制御を行わなくてもよく、排気エネルギーを増大させるためのバルブタイミング制御のみを行うようにしてもよい。
【００２６】
一方、ステップ２２０が肯定される場合、即ち、上述した排気エネルギーを増大させるためのバルブタイミング制御（点火時期制御）がすでに所定期間実行された場合は、まず、ステップ２３５でＯＮにされた補正期間カウンタがＯＦＦにされる（ステップ２５０）。その後、出力増大要求が再要求されるまで、排気エネルギーを増大させるためのバルブタイミング制御（点火時期制御）が禁止される（ステップ２５５）。この再要求とは、ステップ２０５が一旦否定され、再度肯定されることを意味する。
【００２７】
排気エネルギーを増大させるためのバルブタイミング制御を一旦禁止した後、バルブタイミング補正量や点火時期補正量がリセットされる（ステップ２６０）。即ち、バルブタイミング制御（点火時期制御）における排気エネルギー増加分の補正量がゼロとされる。このため、その後のステップ２４０及びステップ２４５では、通常のバルブタイミング制御及び点火時期制御によって決定された制御量がそのまま制御量として決定され、これらに基づいて別ルーチンで各制御が実行される。
【００２８】
なお、ステップ２０５が否定され、エンジン１に対する出力要求が所定値以上となっていない場合、即ち、ターボラグ解消のために排気エネルギーを増加させる必要性が低い（あるいは、必要がない）と判断できる場合には、上述したステップ２６０の制御に移行する。これにより、通常のバルブタイミング制御及び点火時期制御によって決定された制御量がそのまま制御量として決定され（ステップ２４０，２４５）、これらに基づいて別ルーチンで各制御が実行される。
【００２９】
ステップ２１５が否定された場合も同様であり、インマニ圧がエキマニ圧以下である場合も、やはり上述したステップ２６０の制御に移行する。これにより、通常のバルブタイミング制御及び点火時期制御によって決定された制御量がそのまま制御量として決定され（ステップ２４０，２４５）、これらに基づいて別ルーチンで各制御が実行される。なお、上述した説明から分かるように、ステップ２１５における判定条件の「インマニ圧＞エキマニ圧」が、排気エネルギー増大のためのバルブタイミング制御の実行条件となっている。
【００３０】
この制御では、排気エネルギー増大を増大させるためにバルブオーバーラップ量を増やし、その結果、ターボチャージャ９のコンプレッサ９ａ下流からタービン９ｂ上流に伝達される空気量を増加させる。このとき、「インマニ圧＞エキマニ圧」が不成立であると、即ち、「インマニ圧≦エキマニ圧」であると、排気側から吸気側に排気が逆流する可能性が高く、コンプレッサ９ａ下流からタービン９ｂ上流に伝達される空気量を増加させることができないことが危惧される。
【００３１】
そこで、「インマニ圧＞エキマニ圧」を排気エネルギー増大のためのバルブタイミング制御の実行条件として設定している（ステップ２１５）。そして、ステップ２１５が肯定される場合は、ターボチャージャ９のコンプレッサ９ａ下流からタービン９ｂ上流に伝達される空気量を増加させて排気エネルギー増大のためのバルブタイミング制御が実行される。一方、ステップ２１５が否定される場合は、上述した排気エネルギー増大のためのバルブタイミング制御は実行されない。言い換えれば、所定条件となる「インマニ圧＞エキマニ圧」が成立しない場合は、排気エネルギー増大のためのバルブタイミング制御が禁止される。ここでは、ステップ２１５が成立しているか否かを判定するＥＣＵ１４が空気量増大禁止手段として機能している。
【００３２】
また、上述したように、本実施形態の排気通路５は、第一気筒＃１及び第四気筒＃４のエキゾーストマニホールドと、第二気筒＃２及び第三気筒＃３のエキゾーストマニホールドとが別々にターボチャージャ９のタービン９ｂ側に接続されている。このため、第一気筒＃１及び第四気筒＃４の排気流と第二気筒＃２及び第三気筒＃３の排気流とが干渉してしまうようなことがなく、コンプレッサ下流からタービン上流への空気の伝達が阻害されてしまうようなことを防止できる。例えば、全気筒のエキゾーストマニホールドが一括して集合されているようであると、バルブオーバーラップ量を増加させることで、第一気筒＃１（又は第四気筒＃４）の排気が第二気筒＃２や第三気筒＃３に逆流されてしまう状況が生じやすくなり得る。本実施形態のように、第一気筒＃１及び第四気筒＃４のエキゾーストマニホールドと、第二気筒＃２及び第三気筒＃３のエキゾーストマニホールドとを別々にターボチャージャ９のタービン９ｂ側に接続させることで、このようなことを確実に防止できる。
【００３３】
本実施形態によってバルブタイミング制御を行った場合のバルブオーバーラップ量の時間的変化の例を図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す。図３（ａ）の場合は、所定以上の出力増大要求が時間ｔ１に成立している。そして、時間ｔ１の後、インマニ圧＞エキマニ圧が時間ｔ２に成立している。時間ｔ１の後、通常のバルブタイミング制御によって、バルブオーバーラップ量が徐々に増大される。これは、出力増大要求に対してエンジンの出力増大に伴って、徐々に回転が上昇されることに伴うものである。通常のバルブタイミング制御によれば、図３（ａ）に示されるように徐々にバルブオーバーラップ量も増加される。図３（ａ）の例では、最終的に制御上限値まで達している。
【００３４】
そして、ここでは、時間ｔ２においてインマニ圧＞エキマニ圧が成立したら、排気エネルギー増大によるターボラグ解消のためにバルブオーバーラップ量が通常時よりも多くなるように制御される。この結果、ターボチャージャのコンプレッサ下流からタービン上流に伝達される空気量が増加されることとなり、排気エネルギーが増大する。排気エネルギーが増大することでターボチャージャ９による過給効果が増し、ターボラグが解消（低減）される。
【００３５】
図３（ｂ）は、他の例を示している。図３（ｂ）では、バルブオーバーラップ量は制御上限に達していない。また、図示されている範囲内で、ターボラグ解消のためのバルブタイミング制御が開始・終了されている。図３（ｂ）の場合は、所定以上の出力増大要求が時間ｔ３に成立している。そして、時間ｔ３の後、インマニ圧＞エキマニ圧が時間ｔ４に成立している。時間ｔ３の後、バルブオーバーラップ量が徐々に増大されるのは、上述した図３（ａ）の場合と同様に、通常のバルブタイミング制御によるものである。
【００３６】
そして、時間ｔ４においてインマニ圧＞エキマニ圧が成立したら、排気エネルギー増大によるターボラグ解消のためにバルブオーバーラップ量が通常時よりも多くなるように制御される。このとき、図３（ｂ）中におけるＸが図２のフローチャートにおけるステップ２２５で算出される補正量に相当する。このオーバーラップ量増加によってターボチャージャのコンプレッサ下流からタービン上流に伝達される空気量が増え、排気エネルギーが増大し、ターボチャージャ９による過給効果増によってターボラグが解消（低減）される。
【００３７】
そして、時間ｔ４の後、所定時間（ｔ５−ｔ４に相当する時間）経過後、時間ｔ５でターボラグ解消のためのバルブオーバーラップ量増加制御が終了される。ターボラグ解消のためのバルブオーバーラップ量増加制御終了後もバルブオーバーラップ量が徐々に増加されているのは、通常のバルブタイミング制御によるもの（エンジン回転数増加に伴うもの）である。なお、バルブオーバーラップ量を増加させるには、「吸気バルブを早く開ける」方法と、「排気バルブを遅く閉じる」方法との二つがある。いずれの方法によるか、あるいは、二つの方法を併用する場合にどちらにどれだけ重みを置くかなどについては、吸排気の脈動などを考慮して決定（選択）される。
【００３８】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態においては、ターボチャージャのコンプレッサ下流からタービン上流に伝達される空気量を通常時よりも増大させる空気量増大手段が、バルブタイミング機構によって構成されたものであった。しかし、その他の機構によってコンプレッサ下流からタービン上流に伝達される空気量を通常時よりも増大させる空気量増大手段を採用してもよい。例えば、コンプレッサ下流からタービン上流へとターボユニットをバイパスするバイパス路と、このバイパス路を開放・遮断するバルブとを設けてもよい。バイパス路を開放することで、コンプレッサ下流からタービン上流に伝達される空気量を通常時よりも増大させることができる。バイパス路によってバイパスされる空気量を考慮しても、ターボラグを解消し得る過給効果を得ることが可能である。
【００３９】
このような場合も、コンプレッサ下流側圧力がタービン上流側圧力よりも高いことであることを上述した所定条件とすることで、排気側から吸気側への逆流を抑止でき、ターボチャージャの過給効果を確実に向上させることができる。また、このような場合に、第一及び第四気筒の排気と第二及び第三気筒の排気とを別々に単一のタービンに導入させることで、排気脈動による空気の伝達阻害を防止できることも上述した実施形態と同様である。なお、このときの内燃機関は、第一及び第四気筒が上死点にあるときに第二及び第三気筒が下死点にある四気筒型内燃機関である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の制御装置の一実施形態を有する内燃機関（エンジン）の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の制御装置の一実施形態によるバルブタイミング制御のフローチャートである。
【図３】バルブオーバーラップ量の時間変化を示す例である。
【符号の説明】
【００４１】
１…エンジン（内燃機関）、２…吸気通路、３ａ〜３ｄ…シリンダ、４…コネクティングロッド、５…排気通路、６ａ，６ｂ…可変バルブタイミング機構のアクチュエータ（空気量増大手段）、７…エアクリーナ、８…エアフロメータ、９…ターボチャージャ、９ａ…コンプレッサホイール、９ｂ…タービンホイール、１０…インタークーラー、１１…スロットルバルブ、１２…アクセルペダル、１３…アクセルポジションセンサ（出力増大要求判断手段）、１４…ＥＣＵ（空気量増大禁止手段）、１５…スロットルモータ、１６…スロットルポジションセンサ、１７…排気浄化触媒、１８…クランクポジションセンサ、１９…インマニ圧検出センサ、２０ａ，２０ｂ…エキマニ圧検出センサ。
【図１】
2005201086.tif 000003
【図２】
2005201086.tif 000004
【図３】
2005201086.tif 000005