(57)【要約】【課題】エミッションの悪化を抑制しつつ、適切な加速応答性が確保されるように、２サイクル運転と４サイクル運転との切換えを行うことが可能な内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関の制御装置は、４サイクル運転と２サイクル運転に切換可能な内燃機関に対して制御を行う。２サイクル運転制御手段は、加速時に２サイクル運転が実行されるように制御を行い、２サイクル運転制限手段は、加速時における機関運転状態に基づいて２サイクル運転の実行を制限する。２サイクル運転制限手段は、加速応答性を向上させるべき期間のみ２サイクル運転が実行されるように、２サイクル運転の実行を制限する。また、２サイクル運転を実行するとエミッションが悪化してしまうような状況では、２サイクル運転の実行を制限する。したがって、エミッションの悪化を抑制しつつ、適切な加速応答性を得ることが可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転サイクルを４サイクルと２サイクルに切換可能な内燃機関に対して制御を行う内燃機関の制御装置であって、
加速時に２サイクル運転が実行されるように制御を行う２サイクル運転制御手段と、
加速時における前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記２サイクル運転制御手段による前記２サイクル運転の実行を制限する２サイクル運転制限手段と、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】
前記２サイクル運転制限手段は、加速時におけるトルクを抑制するための制御の実行中、前記２サイクル運転制御手段による前記２サイクル運転の実行を制限す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２サイクル運転制限手段は、前記内燃機関の冷機時には、前記２サイクル運転制御手段による前記２サイクル運転の実行を制限す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。
【請求項４】
前記２サイクル運転制限手段は、要求加速度に応じて前記２サイクル運転制御手段による前記２サイクル運転の実行を制限することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記２サイクル運転制限手段は、加速が初期段階にあるときにのみ前記２サイクル運転制御手段による前記２サイクル運転が実行されるように、前記２サイクル運転の実行を制限することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記２サイクル運転制限手段は、前記２サイクル運転を停止して４サイクル運転に切り換える制御、又は前記２サイクル運転を実行する期間を短縮する制御を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項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、燃焼サイクルを４サイクルと２サイクルとに切換可能な内燃機関に対して制御を行う内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、燃焼サイクル（運転サイクル）を４サイクルと２サイクルとに切り換えて運転される内燃機関が知られている。例えば、特許文献１には、加速時には２サイクル運転により加速応答性を確保し、加速時でないときには４サイクル運転によりエミッションを確保する技術が記載されている。更に、特許文献２には、冷機時に２サイクル運転を行うことによって暖機の促進を図る技術が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２２４２３２号公報
【特許文献２】特開平５−２６０８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した特許文献１に記載された技術では、加速時に一義的に２サイクル運転を行っていたため、エミッションが悪化してしまう場合があった。また、特許文献２に記載された技術では、適切な加速応答性を得ることができない場合があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、エミッションの悪化を抑制しつつ、適切な加速応答性が確保されるように、２サイクル運転と４サイクル運転との切換えを行うことが可能な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】
【０００６】
本発明の１つの観点では、運転サイクルを４サイクルと２サイクルに切換可能な内燃機関に対して制御を行う内燃機関の制御装置は、加速時に２サイクル運転が実行されるように制御を行う２サイクル運転制御手段と、加速時における前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記２サイクル運転制御手段による前記２サイクル運転の実行を制限する２サイクル運転制限手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記の内燃機関の制御装置は、４サイクル運転と２サイクル運転とに切換可能な内燃機関に対して制御を行う装置である。２サイクル運転制御手段は、加速時に２サイクル運転が実行されるように制御を行う。これに対し、２サイクル運転制限手段は、加速時における内燃機関の運転状態（機関運転状態）に基づいて、２サイクル運転制御手段による２サイクル運転の実行を制限する。具体的には、２サイクル運転制限手段は、加速状態などに基づいて、運転サイクルを２サイクル運転から４サイクル運転へ切り換える。例えば、２サイクル運転制限手段は、加速応答性を向上させるべき期間（例えば加速の初期段階など）のみ２サイクル運転が実行されるように、２サイクル運転制御手段による２サイクル運転の実行を制限する。また、２サイクル運転制限手段は、２サイクル運転を実行するとエミッションが悪化してしまうような状況では、２サイクル運転の実行を制限する。以上により、上記の内燃機関の制御装置によれば、エミッションの悪化を抑制しつつ、適切な加速応答性を得ることが可能となる。
【０００８】
上記の内燃機関の制御装置の一態様では、前記２サイクル運転制限手段は、加速時におけるトルクを抑制するための制御の実行中、前記２サイクル運転制御手段による前記２サイクル運転の実行を制限する。
【０００９】
この態様では、２サイクル運転制限手段は、加速時におけるトルクを抑制するための制御の実行中には、２サイクル運転の実行を制限する。このような加速時におけるトルクの抑制は、加速時に発生し得る加速ショックを抑制するために行われる。２サイクル運転制御手段は、トルクを抑制する制御が行われている際には、トルクを上昇させる効果を有する２サイクル運転の実行を禁止する。これにより、上記の内燃機関の制御装置によれば、加速ショックを抑制するための制御の実行を確保しつつ、加速応答性を得ることが可能となる。
【００１０】
上記の内燃機関の制御装置の他の一態様では、前記２サイクル運転制限手段は、前記内燃機関の冷機時には、前記２サイクル運転制御手段による前記２サイクル運転の実行を制限する。
【００１１】
この態様では、２サイクル運転制限手段は、加速時であっても、内燃機関の冷機時には、２サイクル運転の実行を制限する。言い換えると、２サイクル運転制限手段は、内燃機関が暖機状態にあるときのみ、２サイクル運転の実行を許可する（制限しない）。こうるのは、冷機時には触媒が活性していないため、２サイクル運転を実行するとエミッションが悪化してしまう傾向にあるからである。したがって、上記の内燃機関の制御装置によれば、エミッションの悪化を効果的に抑制しつつ、加速応答性を得ることが可能となる。
【００１２】
上記の内燃機関の制御装置の他の一態様では、前記２サイクル運転制限手段は、要求加速度に応じて前記２サイクル運転制御手段による前記２サイクル運転の実行を制限する。
【００１３】
この態様では、２サイクル運転制限手段は、運転者による加速要求に応じて２サイクル運転の実行を制限する。具体的には、２サイクル運転制限手段は、運転者による加速要求が強いと判断された場合に２サイクル運転の実行を許可し、運転者による加速要求が強くないと判断された場合には２サイクル運転の実行を制限することができる。これにより、エミッションの悪化を効果的に抑制しつつ、適切な加速応答性を得ることが可能となる。
【００１４】
上記の内燃機関の制御装置において好適には、前記２サイクル運転制限手段は、加速が初期段階にあるときにのみ前記２サイクル運転制御手段による前記２サイクル運転が実行されるように、前記２サイクル運転の実行を制限する。この場合、２サイクル運転制限手段は、加速応答性を向上させることが好ましい加速の初期段階においてのみ２サイクル運転が実行されるように、２サイクル運転制御手段による２サイクル運転の実行を制限することができる。
【００１５】
好適な実施例では、前記２サイクル運転制限手段は、前記２サイクル運転を停止して４サイクル運転に切り換える制御、又は前記２サイクル運転を実行する期間を短縮する制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１７】
［全体構成］
まず、図１を用いて、本発明の実施形態に係る内燃機関の制御装置が適用されたエンジンの構成について説明する。なお、図１は、エンジンの概略構成を示す図である。また、図１中の実線矢印はガスの流れる方向を示し、破線矢印は信号の入出力を示している。
【００１８】
エンジン７には、吸気通路３が接続されており、吸気通路３を通過した吸気が供給されると共に、燃料噴射弁１０から燃料が供給される。エンジン７は、点火プラグ１３の着火によって燃料を爆発させることによって、車両に対して付与する動力を発生する。この場合、ピストン７ｂの往復運動がコンロッド７ｃを介してクランクシャフト（不図示）に伝達されて、クランクシャフトが回転されることによって動力が伝達される。また、エンジン７には排気通路９が接続されており、燃焼によって生じた排気ガスは排気通路９から排出される。更に、排気ガスは、排気通路９中に設けられた触媒８によって浄化される。
【００１９】
更に、エンジン７の燃焼室７ａには、吸気弁１１と排気弁１２が設けられている。吸気弁１１は、ポペット式に構成されており、開閉することによって燃焼室７ａへの吸気などの供給を制御する。詳しくは、吸気弁１１は、電動アクチュエータ２１が接続され、電動駆動式に構成されている。また、排気弁１２は、ポペット式に構成されており、開閉することによって燃焼室７ａ内のガスの排出を制御する。詳しくは、排気弁１２は、電動アクチュエータ２２が接続され、電動駆動式に構成されている。
【００２０】
吸気通路３には、上流側から順に、エアフロメータ４、スロットルバルブ５、機械式過給機６が設けられている。エアフロメータ４は、吸気通路３を通過する吸気の流量（以下、「吸入空気量」と呼ぶ。）を検出する。スロットルバルブ５は、吸気通路３を流れる吸気量を調整する。機械式過給機（スーパーチャージャー）６は、上記したクランクシャフトの回転が伝達されることによって、内部のコンプレッサが回転される。具体的には、機械式過給機６は、コンプレッサの回転によって流入する空気を圧縮し、圧縮後の空気をエンジン７に対して供給する。
【００２１】
ＥＣＵ（Engine Control Unit）５０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイスなどを含んで構成されている。ＥＣＵ５０は、アクセル開度センサ２５から供給されるアクセル開度と、エアフロメータ４から供給される吸入空気量に基づいて制御を行う。具体的には、ＥＣＵ５０は、燃料噴射弁１０、点火プラグ１３、及び電動アクチュエータ２１、２２を制御することによって、燃料噴射タイミング、点火タイミング、吸気弁２１及び排気弁２２の開閉タイミングを制御し、運転サイクルを２サイクルと４サイクルに切り換える制御を行う。詳しくは、ＥＣＵ５０は、２サイクル運転を行う場合には、掃気工程（排気＋吸入）及び圧縮・膨張工程の２つのサイクルが実行されるように上記したタイミングを制御し、４サイクル運転を行う場合には、吸入工程、圧縮工程、膨張工程、排気工程の４つのサイクルが実行されるように上記したタイミングを制御する。
【００２２】
本実施形態では、ＥＣＵ５０は、基本的には、車両の加速時に２サイクル運転が実行されるように制御を行う。こうするのは、加速応答性を向上させるためである。しかしながら、２サイクル運転を実行し続けると、エミッションが悪化する傾向にあることが知られている。そのため、本実施形態では、ＥＣＵ５０は、加速時における機関運転状態に応じて２サイクル運転を停止して、４サイクル運転を実行する制御を行う。このような運転サイクルの切り換えは、エミッションの悪化を抑制するために行う。以上のように、本実施形態では、エミッションの悪化を抑制しつつ、適切な加速応答性が得られるように、運転サイクルを切り換える制御を行う。なお、ＥＣＵ５０は、内燃機関の制御装置として機能して、加速時に２サイクル運転を実行する２サイクル運転制御手段、及び２サイクル運転制御手段による２サイクル運転を制限する２サイクル運転制限手段として動作する。
［運転サイクル切換制御］
以下では、第１実施形態〜第４実施形態に係る、運転サイクルを切り換える制御（以下、「運転サイクル切換制御」と呼ぶ。）について説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
第１実施形態に係る運転サイクル切換制御について説明する。
【００２４】
第１実施形態では、ＥＣＵ５０は、加速の初期段階のみ２サイクル運転を実行し、加速時であっても初期段階でない場合には、４サイクル運転を実行する。即ち、第１実施形態では、加速応答性を向上させることが好ましい加速の初期段階においてのみ、２サイクル運転を行う。そして、加速の初期段階の経過後は、エミッションの確保を優先させるために２サイクル運転の実行を禁止する、つまり４サイクル運転を実行する。
【００２５】
図２は、第１実施形態に係る運転サイクル切換制御の基本的概念を説明するための図である。図２（ａ）はアクセル開度の時間変化を示し、図２（ｂ）は予測吸入空気量の時間変化を示している。なお、予測吸入空気量は、アクセル開度センサ２５によって検出されたアクセル開度、及びエアフロメータ６によって検出された吸入空気量などに基づいて、予め設定されたマップを用いることによって得られる。このマップはアクセル開度及び吸入空気量によって規定され、エンジン回転数に応じて複数のマップが存在する。
【００２６】
運転者による加速要求（即ちアクセルペダルの踏み込み）があった場合、まずアクセル開度が上昇する。これにより、ある程度の時間の経過後、予測吸入空気量が上昇する。予測吸入空気量が所定値Ｂまで上昇すると（時刻ｔ１１）、ＥＣＵ５０は、４サイクル運転から２サイクル運転に切り換える。そして、ＥＣＵ５０は、２サイクル運転を継続する。
【００２７】
次に、予測吸入空気量が所定値Ｃに達した際に（時刻ｔ１２）、ＥＣＵ５０は、２サイクル運転から４サイクル運転に切り換える。こうするのは、加速の初期段階が終了したからである。そして、ＥＣＵ５０は、時刻ｔ１２以降、４サイクル運転を継続する。
【００２８】
図３は、第１実施形態に係る運転サイクル切換制御を示すフローチャートである。この制御は、ＥＣＵ５０によって所定の周期で繰り返し実行される。
【００２９】
まず、ステップＳ１０１では、ＥＣＵ５０は、予測吸入空気量変化速度が所定値Ａより大きいか否かを判定する。ここでは、予測吸入空気量変化速度に対する判定を行うことによって、車両が加速状態にあるか否かを判別している。予測吸入空気量変化速度が所定値Ａより大きい場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０２に進み、予測吸入空気量変化速度が所定値Ａ以下である場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０４に進む。
【００３０】
ステップＳ１０４では、ＥＣＵ５０は、車両が加速状態にないため、４サイクル運転を実行する。２サイクル運転を実行している場合には、２サイクル運転から４サイクル運転に切り換え、４サイクル運転を実行している場合には、４サイクル運転を継続する。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００３１】
一方、ステップＳ１０２では、ＥＣＵ５０は、予測吸入空気量が所定値Ｂよりも大きく、且つ、所定値Ｃよりも小さいか否かを判定する。即ち、ステップＳ１０２では、加速が初期段階にあるか否かを判定している。加速が初期段階にある場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、ＥＣＵ５０は、２サイクル運転を実行する。この場合には、加速が初期段階にあるため、加速応答性を向上させるために２サイクル運転を実行する。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００３２】
一方、加速が初期段階にない場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０４に進む。この場合には、エミッションの確保を優先させるため、２サイクル運転から４サイクル運転に切り換える。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００３３】
以上のように、第１実施形態に係る運転サイクル切換制御によれば、エミッションの悪化を抑制しつつ、適切な加速応答性を得ることが可能となる。
【００３４】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る運転サイクル切換制御について説明する。
【００３５】
第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、加速の初期段階に２サイクル運転を実行する。しかしながら、第２実施形態では、加速が初期段階にあっても、加速時におけるトルクを抑制するための制御（以下、「加速時抑制制御」と呼ぶ。）の実行中は４サイクル運転を実行する点で、第１実施形態とは異なる。この加速時抑制制御は、加速時に発生し得る加速ショック（加速時に発生する車両前後加速度の変動）を抑制するために、加速時におけるトルクの上昇を抑制させる制御である。つまり、第２実施形態では、トルクの上昇を抑制するために加速時抑制制御が行われている際には、トルクを上昇させる効果を有する２サイクル運転の実行を禁止する。即ち、２サイクル運転による加速応答性の向上よりも、加速時抑制制御による加速ショックの抑制を優先させる。なお、加速時抑制制御が開始した際に、即座に２サイクル運転から４サイクル運転に切り換えることが好ましい。
【００３６】
図４は、第２実施形態に係る運転サイクル切換制御の基本的概念を説明するための図である。図４（ａ）はアクセル開度の時間変化を示し、図４（ｂ）は目標エンジントルクの時間変化を示している。なお、目標エンジントルクは、予め設定されたマップなどを用いて得ることができる。
【００３７】
運転者による加速要求（即ちアクセルペダルの踏み込み）があった場合、まずアクセル開度が上昇する。これにより、ある程度の時間の経過後、目標エンジントルクが上昇する。目標エンジントルクが所定値Ｄまで上昇すると（時刻ｔ２１）、ＥＣＵ５０は、４サイクル運転から２サイクル運転に切り換える。この場合、ＥＣＵ５０は、加速が初期段階にあるため、２サイクル運転を実行する。そして、ＥＣＵ５０は、２サイクル運転を継続する。
【００３８】
次に、時刻ｔ２２から時刻ｔ２３までの間、目標エンジントルクが概ね一定の値となっていることがわかる。このような現象は、加速時抑制制御の実行の結果生じている。したがって、ＥＣＵ５０は、加速時抑制制御が実行されている期間（以下、「保持期間」と呼ぶ。）では、２サイクル運転から４サイクル運転に切り換えて、４サイクル運転を実行する。そして、ＥＣＵ５０は、このような保持期間の経過後（時刻ｔ２３以後）も、４サイクル運転を継続する。
【００３９】
図５は、第２実施形態に係る運転サイクル切換制御を示すフローチャートである。この制御も、ＥＣＵ５０によって所定の周期で繰り返し実行される。
【００４０】
まず、ステップＳ２０１では、ＥＣＵ５０は、目標エンジントルク変化速度が所定値ＡＡより大きいか否かを判定する。ここでは、目標エンジントルク変化速度に対する判定を行うことによって、車両が加速状態にあるか否かを判別している。目標エンジントルク変化速度が所定値ＡＡより大きい場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０２に進む。一方、目標エンジントルク変化速度が所定値ＡＡ以下である場合（ステップＳ２０１；Ｎｏ）には、処理はステップＳ２０５に進む。この場合には、車両が加速状態にないため、ＥＣＵ５０は４サイクル運転を実行する（ステップＳ２０５）。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００４１】
ステップＳ２０２では、ＥＣＵ５０は、目標エンジントルクが所定値Ｄよりも大きく、且つ、所定値Ｅよりも小さいか否かを判定する。即ち、ステップＳ２０２では、加速が初期段階にあるか否かを判定している。加速が初期段階にある場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０３に進む。一方、加速が初期段階にない場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、処理はステップＳ２０５に進む。この場合には、エミッションの確保を優先させるため、ＥＣＵ５０は４サイクル運転を実行する（ステップＳ２０５）。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００４２】
ステップＳ２０３では、ＥＣＵ５０は、目標エンジントルク変化速度が所定値Ｆよりも大きいか否かを判定する。ここでは、目標エンジントルク変化速度に基づいて、現在、加速時抑制制御の実行中であるか否かを判定している。目標エンジントルク変化速度が所定値Ｆ以下である場合には、加速時抑制制御の実行中と判定され、目標エンジントルク変化速度が所定値Ｆよりも大きい場合には、加速時抑制制御の実行中ではないと判定される。
【００４３】
加速時抑制制御の実行中でないと判定された場合（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、ＥＣＵ５０は２サイクル運転を実行する。この場合には、加速の初期段階であり、且つ加速時抑制制御の実行中ではないため、加速応答性を向上させるために２サイクル運転を実行する。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００４４】
一方、加速時抑制制御の実行中であると判定された場合（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、処理はステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５では、ＥＣＵ５０は４サイクル運転を実行する。この場合には、加速の初期段階であるが、加速時抑制制御の実行中であるので、加速時抑制制御による加速ショックの抑制を優先させるために、２サイクル運転を禁止して、４サイクル運転を実行する。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００４５】
以上のように、第２実施形態に係る運転サイクル切換制御によっても、エミッションの悪化を抑制しつつ、適切な加速応答性を得ることが可能となる。また、第２実施形態では、加速時抑制制御の実行中には２サイクル運転を禁止するため、加速時抑制制御による加速ショックの抑制を確実に実行させることができる。
【００４６】
なお、上記では、目標エンジントルクに基づいて運転サイクル切換制御を行う例を示したが、目標エンジントルクの代りに予測吸入空気量に基づいて、第２実施形態に係る運転サイクル切換制御を行うことも可能である。
【００４７】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る運転サイクル切換制御について説明する。
【００４８】
第３実施形態では、加速時であっても、エンジン７が暖機されていない場合（即ち冷機時）には、２サイクル運転を禁止し、４サイクル運転を実行する点で、第１実施形態及び第２実施形態とは異なる。言い換えると、第３実施形態では、加速時において、エンジン７が暖機されている場合にのみ、２サイクル運転を実行する。こうするのは、冷機時には触媒８が活性していないため、２サイクル運転を実行するとエミッションが悪化してしまう傾向にあるからである。
【００４９】
図６は、第３実施形態に係る運転サイクル切換制御を示すフローチャートである。この制御も、ＥＣＵ５０によって所定の周期で繰り返し実行される。
【００５０】
まず、ステップＳ３０１では、ＥＣＵ５０は、エンジン７が暖機状態にあるか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ５０は、エンジン水温、触媒温度、吸入空気量等によって推定される触媒温度、始動後の投入エネルギー、のうちの少なくともいずれかに基づいて、エンジン７が暖機状態にあるか否かを判定する。なお、始動後の投入エネルギーは、始動からの積算空気量又は積算燃料量に基づいて求められる。
【００５１】
エンジン７が暖機状態にある場合（ステップＳ３０１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３０２に進む。一方、エンジン７が暖機状態にない場合（ステップＳ３０１；Ｎｏ）、即ちエンジン７の冷機時には、処理はステップＳ３０５に進む。この場合には、エミッションの悪化を抑制するため、ＥＣＵ５０は４サイクル運転を実行する（ステップＳ３０５）。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００５２】
ステップＳ３０２では、ＥＣＵ５０は、予測吸入空気量変化速度が所定値Ａより大きいか否かを判定する。ここでは、車両が加速状態にあるか否かを判別している。予測吸入空気量変化速度が所定値Ａより大きい場合（ステップＳ３０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３０３に進む。一方、予測吸入空気量変化速度が所定値Ａ以下である場合（ステップＳ３０２；Ｎｏ）には、処理はステップＳ３０５に進む。この場合には、車両が加速状態にないため、ＥＣＵ５０は４サイクル運転を実行する（ステップＳ３０５）。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００５３】
ステップＳ３０３では、ＥＣＵ５０は、予測吸入空気量変化が所定値Ｂよりも大きく、且つ、所定値Ｃよりも小さいか否かを判定する。ここでは、加速が初期段階にあるか否かを判定している。加速が初期段階にある場合（ステップＳ３０３；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４では、ＥＣＵ５０は、２サイクル運転を実行する。この場合には、加速が初期段階にあるため、加速応答性を向上させるために２サイクル運転を実行する。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００５４】
一方、加速が初期段階にない場合（ステップＳ３０３；Ｎｏ）、処理はステップＳ３０５に進む。この場合には、エミッションの確保を優先させるため、ＥＣＵ５０は４サイクル運転を実行する（ステップＳ３０５）。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００５５】
以上のように、第３実施形態に係る運転サイクル切換制御によれば、エンジン７の冷機時には２サイクル運転を禁止するため、エミッションの悪化を効果的に抑制しつつ、適切な加速応答性を得ることが可能となる。
【００５６】
なお、第３実施形態の他の例では、エンジン６が暖機状態でない場合に、即座に２サイクル運転から４サイクル運転に切り換えずに、２サイクル運転を実行する期間を短くして運転サイクル切換制御を実行することも可能である。
【００５７】
また、上記した第３実施形態に係る運転サイクル切換制御は、第２実施形態に係る運転サイクル切換制御と組み合わせて実行することも可能である。即ち、第３実施形態に係る運転サイクル切換制御を行った場合にも、加速時抑制制御の実行中であるか否かに基づいて、運転サイクル切換制御を行うことができる。
【００５８】
更に、上記では予測吸入空気量に基づいて運転サイクル切換制御を行う例を示したが、予測吸入空気量の代りに目標エンジントルクに基づいて、第３実施形態に係る運転サイクル切換制御を行うことも可能である。
【００５９】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係る運転サイクル切換制御について説明する。
【００６０】
第４実施形態においても、第１実施形態と同様に、加速の初期段階に２サイクル運転を実行する。しかしながら、第４実施形態では、運転者による加速要求に応じて、２サイクル運転を停止して４サイクル運転を実行する点で、第１実施形態とは異なる。具体的には、加速の初期段階を「第１初期段階」と「第２初期段階」の２つの段階に分け（第１初期段階のほうが第２初期段階よりも前の段階）、第１初期段階では２サイクル運転を実行し、第２初期段階では、加速要求に応じて２サイクル運転を実行するか４サイクル運転を実行するかを選択する。詳しくは、第２初期段階においては、加速要求が強い場合には２サイクル運転を実行し、加速要求が強くない場合には４サイクル運転を実行する。
【００６１】
図７は、第４実施形態に係る運転サイクル切換制御の基本的概念を説明するための図である。図７（ａ）はアクセル開度の時間変化を示し、図７（ｂ）は目標エンジントルクの時間変化を示している。なお、予測吸入空気量は、第１実施形態で示したようなマップなどを用いて得ることができる。
【００６２】
運転者による加速要求（即ちアクセルペダルの踏み込み）があった場合、まずアクセル開度が上昇する。これにより、ある程度の時間の経過後、予測吸入空気量が上昇する。予測吸入空気量が所定値Ｂまで上昇すると（時刻ｔ４１）、ＥＣＵ５０は、４サイクル運転から２サイクル運転に切り換える。この場合、ＥＣＵ５０は、加速が第１初期段階にあるため、２サイクル運転を実行する。
【００６３】
次に、予測吸入空気量が所定値Ｃ１に達すると（時刻ｔ４２）、加速が第２初期段階になるため、ＥＣＵ５０は、加速要求に応じて２サイクル運転を実行するか４サイクル運転を実行するかを選択する。具体的には、ＥＣＵ５０は、予測吸入空気量変化速度に応じて、運転サイクルを選択する。より詳しくは、ＥＣＵ５０は、予測吸入空気量変化速度が大きい場合には２サイクル運転を継続し、予測吸入空気量変化速度が小さい場合には４サイクル運転へ切り換える。
【００６４】
ここで、図８を用いて、運転サイクルを選択する方法を具体的に説明する。図８は、横方向に予測吸入空気量変化速度を示し、縦方向に吸入空気量を示している。予測吸入空気量変化速度が所定値Ａより大きいときは、加速時に対応し、予測吸入空気量変化速度が所定値Ａ以下であるときは、非加速時に対応する。また、予測吸入空気量が所定値Ｂより大きく、且つ所定値Ｃ１未満であるときは、加速の第１初期段階に対応し、予測吸入空気量が所定値Ｃ１以上で、所定値Ｃ以下であるときは、加速の第２初期段階に対応する。図８より、加速時においては、第１初期段階であるときには２サイクル運転を実行し、第２初期段階であるときには２サイクル運転と４サイクル運転のいずれかが実行されることがわかる。詳しくは、第２初期段階では、予測吸入空気量変化速度が所定値Ａ１よりも大きい場合には２サイクル運転を実行し、予測吸入空気量変化速度が所定値Ａ１以下である場合には４サイクル運転を実行する。
【００６５】
図７に戻って説明する。上記のようにして選択された運転サイクルによって運転後、予測吸入空気量が所定値Ｃに達した際に（時刻ｔ４３）、ＥＣＵ５０は４サイクル運転を実行する。こうするのは、加速の初期段階が終了したからである。そして、ＥＣＵ５０は、時刻ｔ４３以降、４サイクル運転を継続する。
【００６６】
図９は、第４実施形態に係る運転サイクル切換制御を示すフローチャートである。この制御も、ＥＣＵ５０によって所定の周期で繰り返し実行される。
【００６７】
まず、ステップＳ４０１では、ＥＣＵ５０は、予測吸入空気量変化速度が所定値Ａより大きいか否かを判定する。ここでは、車両が加速状態にあるか否かを判別している。予測吸入空気量変化速度が所定値Ａより大きい場合（ステップＳ４０１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４０２に進む。一方、予測吸入空気量変化速度が所定値Ａ以下である場合（ステップＳ４０２；Ｎｏ）には、処理はステップＳ４０６に進む。この場合には、車両が加速状態にないため、ＥＣＵ５０は４サイクル運転を実行する（ステップＳ４０６）。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００６８】
ステップＳ４０２では、ＥＣＵ５０は、予測吸入空気量が所定値Ｂよりも大きく、且つ、所定値Ｃ１よりも小さいか否かを判定する。ここでは、加速が第１初期段階にあるか否かを判定する。加速が第１初期段階にある場合（ステップＳ４０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４０３に進む。ステップＳ４０３では、ＥＣＵ５０は、加速応答性を向上させるために、２サイクル運転を実行する。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００６９】
一方、加速が第１初期段階にない場合（ステップＳ４０２；Ｎｏ）、処理はステップＳ４０４に進む。ステップＳ４０４では、ＥＣＵ５０は、予測吸入空気量が所定値Ｃ１以上で、所定値Ｃ以下であるか否かを判定する。ここでは、加速が第２初期段階にあるか否かを判定している。加速が第２初期段階である場合（ステップＳ４０４；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４０５に進む。一方、加速が第２初期段階でない場合（ステップＳ４０４；Ｎｏ）、処理はステップＳ４０６に進み、ＥＣＵ５０は４サイクル運転を実行する。この場合には、加速の初期段階ではないからである。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００７０】
ステップＳ４０５では、ＥＣＵ５０は、予測吸入空気量変化速度が所定値Ａ１より大きいか否かを判定する（所定値Ａ１＞所定値Ａ）。ここでは、運転者からの加速要求が強いか否かを判定している。具体的には、予測吸入空気量変化速度が所定値Ａ１より大きい場合には運転者からの加速要求が強いと判定され、予測吸入空気量変化速度が所定値Ａ１以下である場合には運転者からの加速要求が強くないと判定される。
【００７１】
運転者からの加速要求が強いと判定された場合（ステップＳ４０５；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４０３に進む。ステップＳ４０３では、ＥＣＵ５０は、加速応答性を向上させるために、２サイクル運転を実行する。そして、処理は当該フローを抜ける。一方、運転者からの加速要求が強くないと判定された場合（ステップＳ４０５；Ｎｏ）、処理はステップＳ４０６に進む。ステップＳ４０６では、ＥＣＵ５０は、エミッションの悪化を抑制するために、４サイクル運転を実行する。そして、処理は当該フローを抜ける。
【００７２】
以上のように、第４実施形態に係る運転サイクル切換制御によれば、運転者の加速要求が強くない場合には４サイクル運転を実行するため、エミッションの悪化を効果的に抑制しつつ、適切な加速応答性を得ることが可能となる。
【００７３】
なお、上記では、加速の初期段階を２つに分けて運転サイクル切換制御を実行する例を示したが、加速の初期段階を更に細かく分けて運転サイクル切換制御を実行することも可能である。この場合、加速の初期段階における前半の段階では、２サイクル運転の実行を許可するが、後半の段階では、運転者による加速要求が強い場合のみ２サイクル運転の実行を許可する。例えば、加速の初期段階を３段階に分けて（即ち、第３初期段階を新たに設定する）、運転サイクル切換制御を実行することができる。
【００７４】
また、上記した第４実施形態に係る運転サイクル切換制御は、第２実施形態に係る運転サイクル切換制御、及び第３実施形態に係る運転サイクル切換制御のうちの少なくともいずれかと組み合わせて実行することも可能である。即ち、第４実施形態に係る運転サイクル切換制御を行った場合にも、加速時抑制制御の実行中であるか否か、及び／又はエンジン７が暖機されているか否か、に基づいて運転サイクル切換制御を行うことができる。
【００７５】
更に、上記では、予測吸入空気量に基づいて運転サイクル切換制御を行う例を示したが、予測吸入空気量の代りに目標エンジントルクに基づいて、第４実施形態に係る運転サイクル切換制御を行うことも可能である。
【００７６】
［変形例］
本発明は、予測吸入空気量又は目標エンジントルクに基づいて運転サイクル切換制御を実行することに限定はされない。他の例では、予測吸入空気量などの代りにアクセル開度に基づいて、運転サイクル切換制御を実行することができる。例えば、アクセル開度が最終到達アクセル開度の３０％に達するまでを加速の初期段階として設定して、運転サイクル切換制御を実行することができる。また、アクセル開度が最終到達アクセル開度の１０％に達するまでを加速の第１初期段階として設定して、運転サイクル切換制御を実行することもできる。
【００７７】
更に、他の例では、予測吸入空気量などの代わりにエンジントルクの予測値に基づいて、運転サイクル切換制御を実行することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態に係る内燃機関の制御装置が適用されたエンジンの概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係る運転サイクル切換制御を説明するための図である。
【図３】第１実施形態に係る運転サイクル切換制御のフローチャートである。
【図４】第２実施形態に係る運転サイクル切換制御を説明するための図である。
【図５】第２実施形態に係る運転サイクル切換制御のフローチャートである。
【図６】第３実施形態に係る運転サイクル切換制御のフローチャートである。
【図７】第４実施形態に係る運転サイクル切換制御を説明するための図である。
【図８】第３実施形態における、運転サイクルを選択する方法を説明するための図である。
【図９】第４実施形態に係る運転サイクル切換制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
３  吸気通路
４  エアフロメータ
６  機械式過給機
７  エンジン
８  触媒
９  排気通路
１０  燃料噴射弁
１３  点火プラグ
２１  吸気弁
２２  排気弁
２５  アクセル開度センサ
５０  ＥＣＵ
【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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【図８】
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【図９】
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