(57)【要約】【課題】加速性能を向上させることができる圧縮着火式の内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】圧縮着火式の内燃機関の制御装置（１１０）は、掃気手段（２３，２４）が掃気を実行した場合における燃料の主噴射の噴射量の増量可能値に関する第１のマップと、副噴射手段（２２）が燃料の副噴射を実行した場合における主噴射の噴射量の増量可能値に関する第２のマップと、を記憶した記憶部（１１５）と、内燃機関に対する加速要求があった場合に、第１のマップおよび第２のマップから内燃機関の運転状態に対応した主噴射の噴射量の増量可能値をそれぞれ算出し、第１のマップからの算出値と第２のマップからの算出値とを比較し、その比較結果に基づいて掃気および副噴射のいずれか一方が実行されるように掃気手段および副噴射手段を制御する制御部（１１４）と、を備えている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掃気手段が掃気を実行した場合における燃料の主噴射の噴射量の増量可能値に関する第１のマップと、副噴射手段が燃料の副噴射を実行した場合における前記主噴射の噴射量の増量可能値に関する第２のマップと、を記憶した記憶部と、
内燃機関に対する加速要求があった場合に、前記第１のマップおよび前記第２のマップから前記内燃機関の運転状態に対応した前記噴射量の増量可能値をそれぞれ算出し、前記第１のマップからの算出値と前記第２のマップからの算出値とを比較し、その比較結果に基づいて前記掃気および前記副噴射のいずれか一方が実行されるように前記掃気手段および前記副噴射手段を制御する制御部と、を備える圧縮着火式の内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１のマップからの算出値と前記第２のマップからの算出値とを比較した結果、前記第１のマップからの算出値の方が前記第２のマップからの算出値より大きい場合は前記掃気が実行され、前記第２のマップからの算出値の方が前記第１のマップからの算出値より大きい場合は前記副噴射が実行されるように、前記掃気手段および前記副噴射手段を制御する請求項１記載の圧縮着火式の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１のマップからの算出値と前記第２のマップからの算出値とを比較した結果、前記第１のマップからの算出値の方が前記第２のマップからの算出値より大きい場合において、さらに前記掃気手段の応答遅れ時間が所定時間以上の場合には、前記掃気の実行前に前記副噴射が実行されるように前記副噴射手段を制御する請求項１または２に記載の圧縮着火式の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記掃気手段の応答遅れ時間が所定時間以上の場合において、さらに前記内燃機関の運転状態が前記副噴射の実行によって排気圧が上昇するような運転状態の場合には、前記掃気の実行前における前記副噴射の実行を禁止し、前記内燃機関の運転状態が前記副噴射の実行によって排気圧が上昇しないような運転状態の場合に、前記掃気の実行前に前記副噴射が実行されるように前記副噴射手段を制御する請求項３記載の圧縮着火式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、圧縮着火式の内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮着火式の内燃機関において、内燃機関に対する加速要求があった場合に、燃料噴射量を増大させて内燃機関の加速性能を向上させる技術が考えられている。例えば、特許文献１には、バルブオーバーラップ量を変更可能な可変動弁機構を制御することによって、加速要求時に掃気を行う制御装置が開示されている。このような制御装置は、掃気によって吸気弁側から新気を燃焼室内に流入させて燃焼室内の既燃ガスを排気弁側から追放することで、燃焼室内の残留ガスを減少させて燃焼室に吸入される空気量を増大させる。それにより、燃料噴射量を増大させて、内燃機関の加速性能の向上を図っている。
【０００３】
なお、本発明に関連する他の先行技術文献として特許文献２がある。特許文献２には、圧縮着火式の内燃機関において燃料の主噴射の他に燃料の副噴射を行うことで内燃機関の加速性能の向上を図った技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３８７３３号公報
【特許文献２】特開２００９−２９９４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、掃気による加速性能向上効果は、吸気圧と排気圧との差圧の大きさの影響を受ける。この差圧の大きさは、内燃機関の運転状態によって変化する。したがって、内燃機関の運転状態によっては、掃気よりも副噴射を行った方が内燃機関の加速性能向上効果が高い場合があることが考えられる。これとは逆に、副噴射よりも掃気を行った方が内燃機関の加速性能向上効果が高いような運転状態もあると考えられる。しかしながら、従来、掃気および副噴射を内燃機関の運転状態に応じて適切に選択して実行する技術はなかった。そのため、従来の内燃機関の加速性能は十分良好とはいえなかった。
【０００６】
本発明は、加速性能を向上させることができる圧縮着火式の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】
【０００７】
本発明に係る圧縮着火式の内燃機関の制御装置は、掃気手段が掃気を実行した場合における燃料の主噴射の噴射量の増量可能値に関する第１のマップと、副噴射手段が燃料の副噴射を実行した場合における前記主噴射の噴射量の増量可能値に関する第２のマップと、を記憶した記憶部と、内燃機関に対する加速要求があった場合に、前記第１のマップおよび前記第２のマップから前記内燃機関の運転状態に対応した前記噴射量の増量可能値をそれぞれ算出し、前記第１のマップからの算出値と前記第２のマップからの算出値とを比較し、その比較結果に基づいて前記掃気および前記副噴射のいずれか一方が実行されるように前記掃気手段および前記副噴射手段を制御する制御部と、を備えている。
【０００８】
本発明に係る制御装置によれば、制御部が圧縮着火式の内燃機関（以下、内燃機関と略称する）に対する加速要求があった場合に上記の制御を行うことから、内燃機関に対する加速要求があった場合に、内燃機関の運転状態に応じて掃気または副噴射のうち、より主噴射の噴射量を増大できる方を実行することができる。その結果、内燃機関のトルクを増大させることができる。それにより、内燃機関の加速性能を向上させることができる。
【０００９】
上記構成において前記制御部は、前記第１のマップからの算出値と前記第２のマップからの算出値とを比較した結果、前記第１のマップからの算出値の方が前記第２のマップからの算出値より大きい場合は前記掃気が実行され、前記第２のマップからの算出値の方が前記第１のマップからの算出値より大きい場合は前記副噴射が実行されるように、前記掃気手段および前記副噴射手段を制御してもよい。
【００１０】
この構成によれば、内燃機関に対する加速要求があった場合に、内燃機関の運転状態に応じて掃気または副噴射のうち、より主噴射の噴射量を増大できる方が実行されている。それにより、内燃機関のトルクを増大させて加速性能を向上させることができる。
【００１１】
上記構成において前記制御部は、前記第１のマップからの算出値と前記第２のマップからの算出値とを比較した結果、前記第１のマップからの算出値の方が前記第２のマップからの算出値より大きい場合において、さらに前記掃気手段の応答遅れ時間が所定時間以上の場合には、前記掃気の実行前に前記副噴射が実行されるように前記副噴射手段を制御してもよい。
【００１２】
ここで、制御部から掃気手段への掃気指示に対して、掃気手段の応答が遅れる現象（応答遅れ）が生じることがある。この応答遅れは、掃気手段が油圧式の可変動弁機構の場合に特に生じ易い。この応答遅れが生じた場合、迅速に加速性能を向上させることが困難になる。これに対して、この構成によれば、掃気手段の応答遅れ時間が所定時間以上の場合には掃気の実行前に副噴射が実行されることから、掃気手段の応答遅れ期間中における主噴射の噴射量の増量不足を副噴射によって補うことができる。それにより、掃気手段の応答遅れ期間中においても加速性能を向上させることができる。
【００１３】
上記構成において前記制御部は、前記掃気手段の応答遅れ時間が所定時間以上の場合において、さらに前記内燃機関の運転状態が前記副噴射の実行によって排気圧が上昇するような運転状態の場合には、前記掃気の実行前における前記副噴射の実行を禁止し、前記内燃機関の運転状態が前記副噴射の実行によって排気圧が上昇しないような運転状態の場合に、前記掃気の実行前に前記副噴射が実行されるように前記副噴射手段を制御してもよい。
【００１４】
ここで、仮に内燃機関の運転状態が副噴射の実行によって排気圧が上昇するような運転状態の場合に副噴射が実行された場合、排気圧が上昇してしまい、掃気による加速性能向上効果は減少してしまう。これに対して、この構成によれば、掃気手段の応答遅れ時間が所定時間以上の場合において、さらに内燃機関の運転状態が副噴射の実行によって排気圧が上昇するような運転状態の場合には、掃気の実行前における副噴射が禁止されることから、内燃機関がこのような運転状態の場合に副噴射が実行されることによる掃気効果の減少が抑制されている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、加速性能を向上させることができる圧縮着火式の内燃機関の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１（ａ）は内燃機関システムの模式図である。図１（ｂ）は制御装置のハードウエア構成を示す模式図である。
【図２】内燃機関の構成を説明するための模式的断面図である。
【図３】図３（ａ）は第１マップの一例を示す模式図であり、図３（ｂ）は第２マップの一例を示す模式図である。
【図４】図４（ａ）は限界回転数を説明するための模式図である。図４（ｂ）は第３マップの一例を示す模式図である。
【図５】実施例１に係る制御部のフローチャートの一例を示す図である。
【図６】第４マップの一例を示す模式図である。
【図７】実施例２に係る制御部が実施例２に係る制御処理を行う際のフローチャートの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明の実施例１に係る圧縮着火式の内燃機関の制御装置について説明する。まず、制御装置が適用される内燃機関システムの一例である内燃機関システム５について説明し、次いで制御装置について説明する。図１（ａ）は内燃機関システム５の模式図である。内燃機関システム５は、内燃機関１０、コモンレール３０、ポンプ４０、吸気通路５０、排気通路６０、過給機７０、インタークーラ８０、排気浄化装置９０、各種検出装置（吸気圧センサ１００、排気圧センサ１０１、エアフロメータ１０２、クランク角センサ１０３、カム角センサ１０４、カム角センサ１０５、温度センサ１０６、アクセル開度センサ１０７）および制御装置１１０を備えている。
【００１９】
内燃機関１０は圧縮着火式の内燃機関である。本実施例において内燃機関１０は、４つの気筒１１が直列に配置された直列４気筒型のディーゼル機関である。但し、内燃機関１０の気筒数および気筒配置はこれに限定されるものではない。内燃機関１０の構成の詳細は後述する。
【００２０】
内燃機関１０は、各気筒１１毎に燃料噴射装置２２を備えている。燃料噴射装置２２は、共通のコモンレール３０に接続されている。コモンレール３０内には、ポンプ４０によって加圧された高圧の燃料が貯留されている。コモンレール３０から各燃料噴射装置２２へ燃料が供給される。
【００２１】
吸気通路５０は、空気を気筒１１に供給するための通路である。吸気通路５０は、下流側が枝分かれして各気筒１１に接続している。排気通路６０は、各気筒１１から排気を排出するための通路である。排気通路６０は、上流側が枝分かれして各気筒１１に接続している。
【００２２】
過給機７０は、タービン７１と、タービン７１に連結されたコンプレッサ７２とを備えている。タービン７１は排気通路６０に配置されており、排気のエネルギによって回転する。コンプレッサ７２は吸気通路５０に配置されており、回転することによって内燃機関１０に供給される空気を圧縮する。
【００２３】
インタークーラ８０は、吸気通路５０のコンプレッサ７２と内燃機関１０との間に配置されている。インタークーラ８０は、タービン７１によって圧縮された空気を冷却するための装置である。
【００２４】
排気浄化装置９０は、排気通路６０のタービン７１よりも下流側に配置されている。排気浄化装置９０は、排気中の粒子状物質を捕捉するためのフィルタ、排気中の有害成分の燃焼を促進するための触媒等を備えている。
【００２５】
吸気圧センサ１００は、内燃機関１０に吸入される空気（以下、吸気と称する場合がある）の圧力を検出し、検出結果を制御装置１１０に伝える。吸気圧センサ１００の配置箇所は特に限定されないが、本実施例においては、吸気通路５０のインタークーラ８０と内燃機関１０との間に配置されている。排気圧センサ１０１は、内燃機関１０から排出される排気の圧力を検出し、検出結果を制御装置１１０に伝える。排気圧センサ１０１の配置箇所は特に限定されないが、本実施例においては、排気通路６０の内燃機関１０とタービン７１との間に配置されている。
【００２６】
エアフロメータ１０２は、吸気の流量を検出し、検出結果を制御装置１１０に伝える。エアフロメータ１０２の配置箇所は特に限定されないが、本実施例においては、吸気通路５０のコンプレッサ７２よりも上流に配置されている。
【００２７】
クランク角センサ１０３は、後述するクランクシャフトのクランク角を検出し、検出結果を制御装置１１０に伝える。カム角センサ１０４およびカム角センサ１０５は、後述する可変動弁機構のカム角を検出し、検出結果を制御装置１１０に伝える。温度センサ１０６は、後述する可変動弁機構の油温を検出し、検出結果を制御装置１１０に伝える。アクセル開度センサ１０７は、アクセルの開度を検出し、検出結果を制御装置１１０に伝える。
【００２８】
図１（ｂ）は制御装置１１０のハードウエア構成を示す模式図である。図１（ａ）および図１（ｂ）を参照して、制御装置１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１１２およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１１３を備えるマイクロコンピュータである。ＣＰＵ１１１は、燃料噴射装置２２および後述する可変動弁機構を制御する制御部１１４としての機能を有している。ＲＯＭ１１２およびＲＡＭ１１３は、制御部１１４の制御処理に用いられるマップ等のデータ、プログラム等を記憶する記憶部１１５としての機能を有している。但し、記憶部１１５の構成はＲＯＭ１１２およびＲＡＭ１１３に限られない。制御部１１４が制御の際に読み出せる記憶媒体であれば、記憶部１１５の構成は特に限定されない。制御装置１１０の動作の詳細は後述する。
【００２９】
図２は、内燃機関１０の構成を説明するための模式的断面図である。内燃機関１０は、気筒１１を有するシリンダブロック１２と、シリンダブロック１２上に配置されたシリンダヘッド１３と、気筒１１内に配置されたピストン１４と、クランクシャフト１５と、ピストン１４とクランクシャフト１５とを接続するコンロッド１６と、を備えている。クランクシャフト１５の周囲には、クランク角センサ１０３が配置されている。内燃機関１０には、シリンダブロック１２、シリンダヘッド１３およびピストン１４に囲まれた空間として燃焼室１７が形成されている。
【００３０】
シリンダブロック１２には、燃焼室１７に吸気を導くための吸気ポート１８および燃焼室１７から排気を排出するための排気ポート１９が形成されている。吸気ポート１８の上流端には、図１（ａ）に示す吸気通路５０の下流端が接続する。排気ポート１９の下流端には、図１（ａ）に示す排気通路６０の上流端が接続する。内燃機関１０は、吸気ポート１８を開閉するための吸気弁２０および排気ポート１９を開閉するための排気弁２１を備えている。
【００３１】
内燃機関１０は、図１（ａ）において前述したように、各気筒１１毎に燃料噴射装置２２を備えている。本実施例において燃料噴射装置２２は、燃料を燃焼室１７内に直接噴射する燃料噴射装置である。具体的には、燃料噴射装置２２は、燃料噴射装置２２の燃料噴射部（先端部）が燃焼室１７の上部に露出するようにシリンダヘッド１３に配置されている。燃料噴射装置２２としては、例えばディーゼル機関に用いられる公知のインジェクタを用いることができる。
【００３２】
また、内燃機関１０は、可変動弁機構を備えている。可変動弁機構は、吸気弁２０および排気弁２１の開閉時期を可変することで、吸気弁２０と排気弁２１との間にバルブオーバーラップを生じさせる機構である。このような機構であれば、可変動弁機構の構成は特に限定されない。本実施例において可変動弁機構は、吸気弁２０の開弁特性を可変する可変動弁機構（以下、吸気可変動弁機構２３と称する）と、排気弁２１の開弁特性を可変する可変動弁機構（以下、排気可変動弁機構２４と称する）とを備えている。
【００３３】
吸気可変動弁機構２３および排気可変動弁機構２４の具体的構成は、特に限定されない。吸気可変動弁機構２３および排気可変動弁機構２４として、例えばカムシャフトの位相を変化させることによって吸気弁２０および排気弁２１の開閉時期を連続的に可変する位相可変機構、カムを電気モータで駆動する機構、電磁駆動弁を有する機構、油圧駆動弁を有する機構等を用いることができる。
【００３４】
本実施例においては、吸気可変動弁機構２３および排気可変動弁機構２４として、油圧によって駆動する可変動弁機構を用いる。可変動弁機構が油圧式の場合、内燃機関システム５は、図１（ａ）において前述したように、温度センサ１０６を備えている。温度センサ１０６は、吸気可変動弁機構２３および排気可変動弁機構２４を駆動するための油の温度を検出し、検出結果を制御装置１１０に伝える。
【００３５】
吸気可変動弁機構２３の吸気カム軸の近傍には、カム角センサ１０４が配置されている。カム角センサ１０４は、吸気カム角を検出し、検出結果を制御装置１１０に伝える。排気可変動弁機構２４の排気カム軸の近傍には、カム角センサ１０５が配置されている。カム角センサ１０５は、排気カム角を検出し、検出結果を制御装置１１０に伝える。
【００３６】
続いて制御装置１１０の詳細について説明する。図１（ａ）を参照して、制御装置１１０の制御部１１４は、カム角センサ１０４の検出結果およびカム角センサ１０５の検出結果に基づいて吸気弁２０および排気弁２１の位相を取得する。制御部１１４は、取得された位相に基づいて吸気可変動弁機構２３および排気可変動弁機構２４を制御することで、バルブオーバーラップを生じさせる。
【００３７】
また制御部１１４は、クランク角センサ１０３の検出結果に基づいて内燃機関１０の回転数を取得する。制御部１１４は、排気圧センサ１０１の検出結果に基づいて排気圧を取得し、吸気圧センサ１００の検出結果に基づいて吸気圧を取得する。また制御部１１４は、取得された排気圧および吸気圧に基づいて、排気圧と吸気圧との差圧を算出する。
【００３８】
さらに制御部１１４は、アクセル開度センサ１０７の検出結果に基づいてアクセル開度、アクセル操作量およびアクセル開度の単位時間当たりの変化率を取得する。制御部１１４は、エアフロメータ１０２の検出結果に基づいて、吸気量および吸気量の単位時間当たりの変化率を取得する。制御部１１４は、アクセル開度の変化率に基づいて内燃機関１０に対する加速要求の有無を検出する。例えば、制御部１１４は、アクセル開度の変化率が所定値以上の場合に加速要求があると判定し、アクセル開度の変化率が所定値以上でない場合には加速要求がないと判定することで、加速要求の有無を検出する。なお、制御部１１４は、吸気量の変化率に基づいて加速要求の有無を検出してもよく、アクセル開度の変化率および吸気量の変化率の両方に基づいて、加速要求の有無を検出してもよい。
【００３９】
また制御部１１４は、後述する所定の条件が満たされた場合、主噴射と副噴射とが実行されるように燃料噴射装置２２を制御する。すなわち、本実施例に係る燃料噴射装置２２は、燃料の主噴射を行う主噴射手段および燃料の副噴射を行う副噴射手段としての機能を兼ね備えている。但し、内燃機関１０の構成はこれに限られず、例えば内燃機関１０は、主噴射を行う燃料噴射装置と副噴射を行う燃料噴射装置とを別々に備えていてもよい。
【００４０】
ここで、主噴射は、内燃機関１０のトルク発生のための噴射動作である。制御部１１４は、主噴射の噴射量を、所定のマップに基づいて算出する。所定のマップとしては、例えば内燃機関１０のトルク要求値（負荷）を、内燃機関１０の回転数、アクセル操作量等の内燃機関１０の運転状態を示すパラメータに関連付けて定めたマップを用いることができる。このマップは、記憶部１１５の例えばＲＯＭ１１２が記憶しておく。制御部１１４がこのようなマップに基づいて主噴射の噴射量を算出した場合、内燃機関１０の回転数が高い程、またアクセル操作量が大きい程、算出される主噴射の噴射量も大きくなる。その結果、主噴射の噴射量は、内燃機関１０の運転状態と相関関係を有している。したがって、本実施例において主噴射の噴射量は、内燃機関１０の運転状態を示すパラメータの一種としての機能を有している。
【００４１】
一方、副噴射は、主噴射の噴射量を増大させるための噴射動作である。具体的には、副噴射が行われることで内燃機関１０のスモークを減少させるこができる。それにより、主噴射の噴射量を増大させることができる。主噴射の噴射量が増大することで、内燃機関１０のトルクを増大させることができる。それにより、内燃機関１０の加速性能を向上させることができる。
【００４２】
なお、副噴射の主噴射に対する相対的な実行開始時期は、特に限定されない。例えば副噴射は、主噴射に先立って実行されてもよく、主噴射の実行後に実行されてもよい。本実施例においては、副噴射は主噴射に先立って実行される。
【００４３】
また、制御部１１４は、後述する所定の条件が満たされた場合、可変動弁機構を制御することで、掃気を行う。具体的には制御部１１４は、所定の条件が満たされた場合、吸気弁と排気弁との間にバルブオーバーラップが生じるように吸気可変動弁機構２３および排気可変動弁機構２４を制御する。それにより、吸気弁２０側から新気を燃焼室１７内に流入させて、燃焼室１７内に残留している既燃ガスを排気弁２１側から追放すること（すなわち、掃気）が行われる。すなわち、本実施例において、可変動弁機構（吸気可変動弁機構２３および排気可変動弁機構２４）は掃気を実行する掃気手段としての機能を有している。
【００４４】
掃気が行われることで、燃焼室１７内の残留ガスを減少させて燃焼室１７に吸入される空気量を増大させることができる。それにより、主噴射の噴射量を増大させることができることから、内燃機関１０のトルクを増大させることができる。その結果、内燃機関１０の加速性能を向上させることができる。
【００４５】
しかしながら、掃気による加速性能向上効果は、排気圧と吸気圧との差圧の影響を受ける。したがって、内燃機関１０の運転状態によっては掃気よりも副噴射を行った方が加速性能の向上に効果的な場合がある。逆に、内燃機関１０の運転状態によっては副噴射よりも掃気を行った方が加速性能の向上に効果的な場合がある。そこで、制御部１１４は、内燃機関１０の運転状態に応じて掃気と副噴射とを適切に選択して実行するための制御処理を実行する。
【００４６】
この制御部１１４による制御処理の前提として、記憶部１１５は、可変動弁装置が掃気を実行した場合における燃料噴射装置２２による主噴射の噴射量の増量可能値（増量できる値）に関するマップ（以下、第１マップと称する）を記憶しておく。また記憶部１１５は、副噴射が実行された場合における主噴射の噴射量の増量可能値（増量できる値）に関するマップ（以下、第２マップと称する）を記憶しておく。
【００４７】
図３（ａ）は第１マップの一例を示す模式図であり、図３（ｂ）は第２マップの一例を示す模式図である。本実施例において第１マップは、可変動弁装置が掃気を実行した場合における燃料噴射装置２２による主噴射の噴射量の増量可能値を、内燃機関１０の運転状態に関するパラメータに関連付けて定めている。この内燃機関１０の運転状態に関するパラメータとして、本実施例においては、排気圧（Ｐ４）と吸気圧（Ｐｂ）との差圧（Ｐ４−Ｐｂ）と、内燃機関１０の回転数（Ｎｅ）と、が用いられている。
【００４８】
具体的には、第１マップには、増量可能値を示す△Ｑ１ａ〜△Ｑ１ｉの等高線が描かれている。これらの等高線は、△Ｑ１ａ＜△Ｑ１ｂ＜△Ｑ１ｃ＜△Ｑ１ｄ＜△Ｑ１ｅ＜△Ｑ１ｆ＜△Ｑ１ｇ＜△Ｑ１ｈ＜△Ｑ１ｉの関係を満たしている。制御部１１４は、内燃機関１０の運転状態として差圧（Ｐ４−Ｐｂ）および回転数（Ｎｅ）を取得し、第１マップから、取得された差圧（Ｐ４−Ｐｂ）および回転数（Ｎｅ）に対応した増量可能値を表引き演算する。このようにして、制御部１１４は、第１マップから内燃機関１０の運転状態に対応した主噴射の噴射量の増量可能値を算出する。
【００４９】
なお、第１マップの使用方法の一例を説明すると、制御部１１４は、内燃機関１０の運転状態を示すパラメータの値が等高線に合致した場合は、等高線の値を算出する。内燃機関１０の運転状態を示すパラメータの値が等高線に合致しなかった場合は、隣接する等高線のうち小さい値の等高線の値を算出する。例えば差圧が１８（ｋＰａ）で回転数が２４００（ｒｍｐ）の場合、△Ｑ１ｃと△Ｑ１ｄとに囲まれた領域に該当する。この場合には、制御部１１４は、増量可能値として△Ｑ１ｃの値を算出する。但し、これに限られず、制御部１１４は、内燃機関１０の運転状態を示すパラメータの値が等高線に合致しなかった場合、隣接する等高線のうち大きい値の等高線の値（例えば△Ｑ１ｄ）を算出してもよい。
【００５０】
図３（ｂ）を参照して、本実施例に係る第２マップは、副噴射が実行された場合における主噴射の噴射量の増量可能値を、内燃機関１０の運転状態を示すパラメータに関連付けて定めている。第２マップにおける内燃機関１０の運転状態に関するパラメータとして、本実施例においては、主噴射の噴射量（主噴射Ｑ）および回転数（Ｎｅ）が用いられている。
【００５１】
具体的には、第２マップには、増量可能値を示す△Ｑ２ａ〜△Ｑ２ｉの等高線が描かれている。これらの等高線は、△Ｑ２ａ＜△Ｑ２ｂ＜△Ｑ２ｃ＜△Ｑ２ｄ＜△Ｑ２ｅ＜△Ｑ２ｆ＜△Ｑ２ｇ＜△Ｑ２ｈ＜△Ｑ２ｉの関係を満たしている。制御部１１４は、内燃機関１０の運転状態として主噴射の噴射量（主噴射Ｑ）および回転数（Ｎｅ）を取得し、第２マップから、取得された主噴射Ｑおよび回転数（Ｎｅ）に対応した増量可能値を表引き演算する。このようにして、制御部１１４は、第２マップから内燃機関１０の運転状態に対応した主噴射の噴射量の増量可能値を算出する。なお、第２マップの使用方法は、第１マップの場合と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００５２】
制御部１１４は、内燃機関１０に対する加速要求があった場合には、第１マップおよび第２マップから内燃機関１０の運転状態に対応した主噴射の噴射量の増量可能値をそれぞれ算出する。制御部１１４は、第１マップからの算出値と第２マップからの算出値とを比較し、その比較結果に基づいて掃気および副噴射のいずれか一方が実行されるように可変動弁機構および燃料噴射装置２２を制御する。
【００５３】
具体的には制御部１１４は、第１マップからの算出値の方が第２マップからの算出値よりも大きい場合は、掃気が実行されるように可変動弁機構を制御する。制御部１１４は、第２マップからの算出値の方が第１マップからの算出値よりも大きい場合は、副噴射が実行されるように燃料噴射装置２２を制御する。制御部１１４は、第１マップからの算出値と第２マップからの算出値とが同じ値の場合、掃気および副噴射のいずれか一方を実行する。本実施例においては、制御部１１４は、第１マップからの算出値と第２マップからの算出値とが同じ値の場合、副噴射を実行する。但しこれに限られず、制御部１１４は、第１マップからの算出値と第２マップからの算出値とが同じ値の場合、掃気を実行してもよい。
【００５４】
このようにして、制御部１１４は、内燃機関１０の運転状態に応じて掃気と副噴射とを適切に選択して実行している。なお、第１マップおよび第２マップは、実験またはシミュレーション等によって予め求めておき、記憶部１１５の例えばＲＯＭ１１２が記憶しておく。
【００５５】
さらに本実施例において、制御部１１４は、掃気および副噴射のいずれか一方を実行した後に、さらに所定の条件が満たされた場合には、掃気および副噴射の他方を実行する。まず、一度掃気が実行された後に副噴射が実行される場合について説明する。
【００５６】
ここで、内燃機関１０の運転状態によっては、掃気の実行後にさらに副噴射が実行された場合、内燃機関１０の排気圧が上昇する場合がある。このような場合、掃気による加速性能向上効果が低減してしまう。そこで、制御部１１４は、掃気が実行された場合において、さらに内燃機関１０の運転状態が副噴射を実行した場合に排気による加速性能向上効果が低減するような運転状態の場合には、副噴射の実行を禁止する。それにより、内燃機関１０がこのような運転状態の場合に副噴射が実行されることによる掃気効果の減少が抑制されている。
【００５７】
一方、制御部１１４は、掃気が実行された場合において、さらに内燃機関１０の運転状態が副噴射を実行しても掃気による加速性能向上効果が低減しないような運転状態の場合には、副噴射を実行する。この内燃機関１０の運転状態が副噴射を実行しても掃気による加速性能向上効果が低減しないような運転状況の場合とは、本実施例においては、内燃機関１０の運転状態が掃気の実行後に副噴射を実行しても排気圧が上昇しないような運転状態の場合をいう。
【００５８】
具体的には、制御部１１４は、掃気の実行後に副噴射を実行するか否かを判断するための基準となる内燃機関１０の回転数（以下、限界回転数（Ｎｅｌｉｍ）と称する）を、例えばＲＯＭ１１２に記憶している。図４（ａ）は限界回転数を説明するための模式図である。図４（ａ）において、横軸は内燃機関１０の回転数（Ｎｅ）を示し、縦軸は副噴射を実行した場合における排気圧の上昇量△Ｐ４を示している。曲線Ａは、排気圧の上昇量△Ｐ４を示す曲線である。
【００５９】
内燃機関１０の回転数が限界回転数（Ｎｅｌｉｍ）より高い領域が、内燃機関１０の運転状態が副噴射を実行した場合に排気圧が上昇する運転状態（すなわち、副噴射が禁止される運転状態）に相当する。内燃機関１０の回転数が限界回転数（Ｎｅｌｉｍ）以下の領域が、内燃機関１０の運転状態が副噴射を実行しても排気圧が上昇しない運転状態（すなわち、副噴射が実行される運転状態）に相当する。
【００６０】
制御部１１４は、クランク角センサ１０３の検出結果に基づいて内燃機関１０の回転数を取得し、取得された回転数が限界回転数（Ｎｅｌｉｍ）以下の場合、副噴射を禁止し、回転数が限界回転数より高い場合、副噴射を実行する。
【００６１】
続いて、一度副噴射が実行された後に掃気が実行される場合について説明する。ここで、内燃機関１０の運転状態によっては、副噴射の実行後に掃気を実行できない場合がある。具体的には、副噴射の実行後における排気圧と吸気圧との差圧が掃気の実行に十分な値でない場合、掃気を実行することができない。そこで、本実施例に係る制御装置１１０は、副噴射が実行された後において、内燃機関１０の排気圧と吸気圧とに基づいて内燃機関１０の運転状態が掃気の実行が可能な運転状態であるか否かを判断する。
【００６２】
具体的には記憶部１１５は、内燃機関１０の運転状態が掃気の実行が可能な運転状態であるか否かを判断するためのマップ（以下、第３マップと称する）を、例えばＲＯＭ１１２に記憶しておく。図４（ｂ）は第３マップの一例を示す模式図である。縦軸は排気圧と吸気圧との差圧（Ｐ４−Ｐｂ）を示し、横軸は回転数（Ｎｅ）を示している。曲線Ｂは、掃気の実行が可能な領域（掃気可能領域）と掃気の実行が不可能な領域（掃気不可領域）との境界線である。曲線Ｂ以上の差圧（Ｐ４−Ｐｂ）の領域が掃気不可領域であり、曲線Ｂより下の差圧（Ｐ４−Ｐｂ）が掃気可能領域である。
【００６３】
制御部１１４は、内燃機関１０の差圧（Ｐ４−Ｐｂ）および回転数（Ｎｅ）を取得し、この取得された差圧（Ｐ４−Ｐｂ）および回転数（Ｎｅ）が第３マップのどの領域に属するかを判断することで、内燃機関１０の運転状態が掃気の実行が可能な運転状態であるか否かを判断する。制御部１１４は、内燃機関１０の運転状態が掃気の実行が可能な運転状態であると判断された場合に、掃気が実行されるように可変動弁機構を制御する。
【００６４】
なお、第３マップは予め実験またはシミュレーション等で求めておけばよい。また、曲線Ｂは、掃気可能領域と掃気不可領域とを区分けできる値であれば特に限定されないが、一例として、ゼロを用いることができる。この場合、曲線Ｂより差圧が低い領域（Ｐ４−Ｐｂ＜０）は、吸気圧（Ｐｂ）が排気圧（Ｐ４）よりも高い領域であり、この場合、掃気を実行することができる。一方、曲線Ｂ以上の差圧の領域（Ｐ４−Ｐｂ≧０）は、排気圧が吸気圧以上となる領域であり、掃気を実行することができない。
【００６５】
さらに本実施例において、制御部１１４は、副噴射が実行された後において、内燃機関１０の運転状態が加速状態の間は、副噴射の実行を停止しないようにする。ここで、副噴射が実行された後に副噴射の実行が停止された場合、内燃機関１０のトルクは低下する。この現象が内燃機関１０の加速中に生じた場合、内燃機関１０が搭載された車両のドライバビリティが悪化するおそれがある。そこで、制御部１１４が、副噴射が実行された後において内燃機関１０の運転状態が加速状態の間は、副噴射の実行を停止しないようにすることで、ドライバビリティの悪化を抑制している。
【００６６】
図５は、制御部１１４のフローチャートの一例を示す図である。制御部１１４は図５のフローチャートを所定の周期で繰り返し実行する。制御部１１４は、内燃機関１０に対する加速要求が有るか否かを判定する（ステップＳ１）。例えば制御部１１４は、アクセル開度センサ１０７の検出結果および／またはエアフロメータ１０２の検出結果に基づいて、加速要求の有無を判定する。制御部１１４は、加速要求があると判定されるまでステップＳ１を繰り返し実行する。なお、内燃機関１０に対する加速要求があると判定された場合、制御部１１４は内燃機関１０の運転状態を加速状態にする。例えば、制御部１１４は、主噴射の噴射量を増大させることで、内燃機関１０の回転数を増大させて、内燃機関１０の運転状態を加速状態にする。
【００６７】
ステップＳ１において加速要求があると判定された場合、制御部１１４は副噴射が実行中であるか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２において副噴射が実行中であると判定されなかった場合、制御部１１４は、第１マップから内燃機関１０の運転状態に対応した主噴射の噴射量の増量可能値（△Ｑ１）を算出し、第２マップから内燃機関１０の運転状態に対応した主噴射の噴射量の増量可能値（△Ｑ２）を算出する（ステップＳ３）。一方、ステップＳ２において副噴射が実行中であると判定されなかった場合、制御部１１４は後述するステップＳ１１を実行する。
【００６８】
ステップＳ３の後において制御部１１４は、ステップＳ２で得られた第１マップからの算出値（△Ｑ１）と第２マップからの算出値（△Ｑ２）とを比較する（ステップＳ４）。具体的には制御部１１４は、ステップＳ４において、第１マップからの算出値（△Ｑ１）が第２マップからの算出値（△Ｑ２）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００６９】
ステップＳ４において第１マップからの算出値（△Ｑ１）が第２マップからの算出値（△Ｑ２）よりも大きいと判定された場合、制御部１１４は掃気が開始されるように可変動弁機構を制御する（ステップＳ５）。ステップＳ４において第１マップからの算出値（△Ｑ１）が第２マップからの算出値（△Ｑ２）よりも大きいと判定されなかった場合、制御部１１４は副噴射が開始されるように燃料噴射装置２２を制御する（ステップＳ６）。
【００７０】
ステップＳ５の後において制御部１１４は、クランク角センサ１０３の検出結果に基づいて、内燃機関１０の回転数（Ｎｅ）が限界回転数（Ｎｅｌｉｍ）より大きいか否かを判定する（ステップＳ７）。ステップＳ７において内燃機関１０の回転数（Ｎｅ）が限界回転数（Ｎｅｌｉｍ）より大きいと判定された場合、制御部１１４は副噴射を禁止する（ステップＳ８）。ステップＳ７において内燃機関１０の回転数（Ｎｅ）が限界回転数（Ｎｅｌｉｍ）より大きいと判定されなかった場合、制御部１１４は副噴射が開始されるように燃料噴射装置２２を制御する（ステップＳ９）。ステップＳ９の後において制御部１１４は、後述するステップＳ１３を実行する。
【００７１】
ステップＳ８の後において制御部１１４は、内燃機関１０の運転状態が加速状態であるか否か（すなわち、加速が続行しているか否か）を判定する（ステップＳ１０）。例えば制御部１１４は、内燃機関１０の回転数、アクセル開度、吸気量等に基づいて、内燃機関１０の運転状態が加速状態であるか否かを判定する。ステップＳ１０において内燃機関１０の運転状態が加速状態であると判定された場合、制御部１１４はステップＳ３を実行する。ステップＳ１０において内燃機関１０の運転状態が加速状態であると判定されなかった場合、制御部１１４はフローチャートの実行を終了する。
【００７２】
ステップＳ６の後において制御部１１４は、内燃機関１０の運転状態が掃気の実行が可能な状態か否かを判定する（ステップＳ１１）。具体的には制御部１１４は、排気圧センサ１０１および吸気圧センサ１００の検出結果に基づいて内燃機関１０の差圧（Ｐ４−Ｐｂ）を取得し、クランク角センサ１０３の検出結果に基づいて内燃機関１０の回転数（Ｎｅ）を取得し、取得された差圧（Ｐ４−Ｐｂ）および回転数（Ｎｅ）に基づいて第３マップを参照することで、内燃機関１０の運転状態が掃気の実行が可能な運転状態であるか否かを判断する。
【００７３】
ステップＳ１１において内燃機関１０の運転状態が掃気の実行が可能な状態であると判定された場合、制御部１１４は掃気が開始されるように可変動弁機構を制御する（ステップＳ１２）。次いで制御部１１４は、内燃機関１０の運転状態が加速状態であるか否か（すなわち、加速が続行しているか否か）を判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の内容は、ステップＳ１０と同様のため、説明を省略する。
【００７４】
ステップＳ１１において内燃機関１０の運転状態が掃気の実行が可能な状態であると判定されなかった場合（すなわち、内燃機関１０の運転状態が第３マップの掃気不可領域に対応している場合）、制御部１１４は掃気を開始することなくステップＳ１３を実行する。
【００７５】
ステップＳ１３において内燃機関１０の運転状態が加速状態であると判定された場合、制御部１１４はステップＳ１１を実行する。それにより、副噴射が開始された後（ステップＳ６、ステップＳ９）、内燃機関１０の運転状態が加速状態の間、副噴射の実行が停止されないようになっている。一方、ステップＳ１３において内燃機関１０の運転状態が加速状態であると判定されなかった場合、制御部１１４はフローチャートの実行を終了する。
【００７６】
なお、制御部１１４は、フローチャートの実行を終了する際に、副噴射が実行されている場合には副噴射を停止した上でフローチャートの実行を終了する。すなわち、この場合、制御部１１４は、内燃機関１０の運転状態が加速状態でなくなった場合（ステップＳ１３で否定判定の場合）に、副噴射を停止した上でフローチャートの実行を終了する。また、制御部１１４は、フローチャートの実行を終了する際に、掃気が実行されている場合には掃気を停止した上でフローチャートの実行を終了する。すなわち、この場合、制御部１１４は、内燃機関１０の運転状態が加速状態でなくなった場合（ステップＳ１０で否定判定の場合、ステップＳ１３で否定判定の場合）、掃気を停止した上でフローチャートの実行を終了する。
【００７７】
以上説明したように、本実施例に係る制御装置１１０によれば、制御部１１４は、内燃機関１０に対する加速要求があった場合に、第１マップおよび第２マップから内燃機関１０の運転状態に対応した主噴射の噴射量の増量可能値をそれぞれ算出し、第１マップからの算出値と第２マップからの算出値との比較結果に基づいて掃気および副噴射のいずれか一方が実行されるように可変動弁機構および燃料噴射装置２２を制御している（ステップＳ５，ステップＳ６）。それにより、内燃機関１０に対する加速要求があった場合に、内燃機関１０の運転状態に応じて掃気または副噴射のうちより主噴射の噴射量を増大できる方を実行することができる。その結果、内燃機関１０のトルクを増大させて、内燃機関１０の加速性能を向上させることができる。
【００７８】
また、制御部１１４は、掃気が実行された後において、さらに内燃機関１０の運転状態が、掃気の実行後に副噴射が実行された場合に内燃機関１０の排気圧が上昇するような運転状態の場合には、副噴射の実行を禁止している（ステップＳ８）。それにより、内燃機関１０がこのような運転状態の場合に副噴射が実行されることによる掃気効果の減少が抑制されている。
【００７９】
また、制御部１１４は、掃気が実行された後において、さらに内燃機関１０の運転状態が、掃気の実行後に副噴射が実行された場合に排気圧が上昇しないような運転状態の場合には、副噴射が実行されるように燃料噴射装置２２を制御している（ステップＳ９）。それにより、掃気に加えて副噴射がさらに実行されることで、より主噴射の噴射量が増量されることから、トルクが増大し、加速性能が向上している。
【００８０】
また、制御部１１４は、副噴射が実行された後において、さらに内燃機関１０の運転状態が掃気の実行が可能な運転状態であると判断された場合には、掃気が実行されるように可変動弁機構を制御している（ステップＳ１２）。それにより、副噴射に加えて掃気がさらに実行されることで、より主噴射の噴射量が増量されることから、トルクが増大し、加速性能が向上している。
【００８１】
また、制御部１１４は、副噴射が実行された場合において、さらに内燃機関１０の運転状態が加速状態の間、副噴射の実行が停止されないように燃料噴射装置２２を制御している。それにより、内燃機関１０の運転状態が加速状態の場合に副噴射の実行が停止されることによるトルク低下が抑制され、ドライバビリティの悪化が抑制されている。
【実施例２】
【００８２】
続いて、本発明の実施例２に係る制御装置１１０（以下、制御装置１１０ａと称する）について説明する。制御装置１１０ａは、ハードウエア構成は実施例１と同様であるが、制御処理内容が実施例１と異なっている。以下、制御装置１１０ａの制御部を制御部１１４ａと称し、記憶部１１５を記憶部１１５ａと称する。制御装置１１０ａが用いられる内燃機関システム５の構成は、実施例１と同様である。なお、本実施例においても、可変動弁機構は、油圧式の可変動弁機構である。
【００８３】
ここで、制御部１１４ａから可変動弁機構への掃気指示に対して、可変動弁機構の応答が遅れる現象（応答遅れ）が生じることがある。具体的には、制御部１１４ａが掃気が開始するように可変動弁機構に対して指示を行っても、可変動弁機構が掃気を開始するまでの間に時間がかかることがある。この可変動弁機構の応答遅れは、可変動弁機構が油圧式の可変動弁機構の場合に特に生じ易い。具体的には、可変動弁機構が油圧式の場合、例えば内燃機関１０の回転数が比較的低い場合、可変動弁機構の作動源としての油の圧力も低いことから、応答遅れが生じ易い。また、油の温度が低い場合にも応答遅れが生じ易い。可変動弁機構に応答遅れが生じた場合、掃気の開始時期が遅れることから、掃気による燃料噴射量の増量開始が遅れる。その結果、迅速に加速性能を向上させることが困難になる。
【００８４】
そこで制御部１１４ａは、掃気を開始する判定をした後において、さらに可変動弁機構の応答遅れ時間に基づいて掃気の実行前に副噴射が実行されるように燃料噴射装置２２を制御する制御処理（以下、実施例２に係る制御処理と称する）を行う。具体的には制御部１１４ａは、掃気を開始する判定をした後において、さらに内燃機関１０の運転状態に基づいて可変動弁機構の応答遅れ時間が所定時間以上か否かを判例し、可変動弁機構の応答遅れ時間が所定時間以上であると判定された場合には、掃気の実行前に副噴射が実行されるように燃料噴射装置２２を制御する。この実施例２に係る制御処理以外の制御処理は、実施例１と同様である。
【００８５】
制御部１１４ａは、可変動弁機構の応答遅れ時間に関するマップ（以下、第４マップと称する）を用いて応答遅れ時間が所定時間以上か否かを判定する。図６は第４マップの一例を示す模式図である。第４マップは、可変動弁機構の応答遅れ時間を内燃機関１０の運転状態に関するパラメータに関連付けて定めている。第４マップにおいては、内燃機関１０の運転状態に関するパラメータとして、吸気可変動弁機構２３および排気可変動弁機構２４を駆動するための油の温度（油温（Ｔｏｉｌ））と内燃機関１０の回転数（Ｎｅ）とが用いられている。第４マップには、応答遅れ時間を示すＴｄｅｌａｙ１〜Ｔｄｅｌａｙ４の等高線が描かれている。これらの等高線は、Ｔｄｅｌａｙ１＜Ｔｄｅｌａｙ２＜Ｔｄｅｌａｙ３＜Ｔｄｅｌａｙ４の関係を満たしている。
【００８６】
制御装置１１０ａの記憶部１１５ａは、第４マップを例えばＲＯＭ１１２に記憶しておく。また、記憶部１１５ａは、応答遅れ時間の判定に用いる所定時間（Ｔｌｉｍ）を例えばＲＯＭ１１２に記憶しておく。制御部１１４ａは、内燃機関１０の運転状態として油温（Ｔｏｉｌ）および回転数（Ｎｅ）を取得し、第４マップから取得された油温（Ｔｏｉｌ）および回転数（Ｎｅ）に対応した応答遅れ時間を算出する。そして制御部１１４ａは、第４マップから算出された応答遅れ時間（Ｔｄｅｌａｙ）が所定時間（Ｔｌｉｍ）以上か否かを判定する。このようにして制御部１１４ａは、内燃機関１０の運転状態に基づいて可変動弁機構の応答遅れ時間が所定時間以上か否かを判定する。この判定の結果、可変動弁機構の応答遅れ時間が所定時間以上であると判定された場合、制御部１１４ａは、掃気の実行前に副噴射が実行されるように燃料噴射装置２２を制御する。
【００８７】
制御部１１４ａが、このようにして掃気の実行前に副噴射が実行されるように燃料噴射装置２２を制御することによって、可変動弁機構の応答遅れ期間中における主噴射の噴射量の増量不足を副噴射によって補うことができる。それにより、可変動弁機構の応答遅れ期間中においてもトルクを増大させて加速性能を向上させることができる。
【００８８】
なお、制御部１１４ａが掃気の前に実行された副噴射を停止する条件は、特に限定されない。例えば制御部１１４ａは、可変動弁機構の応答遅れが解消した場合、副噴射の噴射回数が所定回数に達した場合、副噴射のトータルの噴射時間が所定時間に達した場合等において、副噴射を停止させればよい。本実施例に係る制御部１１４ａは、可変動弁機構の応答遅れが解消して可変動弁機構が掃気可能な状態になったときに副噴射を停止させる。
【００８９】
また、本実施例においても、副噴射が実行された場合に排気圧が上昇して掃気効果が減少することを抑制するために、制御部１１４ａは、可変動弁機構の応答遅れ時間が所定時間以上の場合において、さらに内燃機関１０の運転状態が副噴射の実行によって排気圧が上昇するような運転状態の場合には、掃気の実行前における副噴射の実行を禁止する。それにより、内燃機関１０がこのような運転状態の場合に副噴射が実行されることによる掃気効果の減少が抑制されている。
【００９０】
なお、制御部１１４ａが実施例２に係る制御処理を実行する時期は特に限定されない。例えば制御部１１４ａは、図５のフローチャートにおいてステップＳ４で肯定判定された場合に、ステップＳ５を実行する前に実施例２に係る制御処理を割り込み実行してもよく、ステップＳ１１で肯定判定された場合に、ステップＳ１２を実行する前に実施例２に係る制御処理を割り込み実行してもよい。
【００９１】
本実施例においては、制御部１１４ａは、ステップＳ４で肯定判定された場合に、ステップＳ５を実行する前に実施例２に係る制御処理を割り込み実行する。すなわち、本実施例において、制御部１１４ａは、内燃機関１０に対する加速要求があった場合に、第１マップからの算出値の方が第２マップからの算出値よりも大きい場合において（ステップＳ４で肯定判定された場合）、さらに可変動弁機構の応答遅れ時間が所定時間の場合には、掃気の実行前に副噴射が実行されるように燃料噴射装置２２を制御している。
【００９２】
図７は、制御部１１４ａが実施例２に係る制御処理を行う際のフローチャートの一例を示す図である。図７のフローチャートは、図５のフローチャートにおいてステップＳ４で肯定判定された場合（掃気開始判定された場合）に、ステップＳ５を実行する前に割り込み実行される。なお、制御部１１４ａは、掃気開始判定がされた場合、バルブタイミング（Ｖ／Ｔ）が変化することを開始するように可変動弁機構を制御する。
【００９３】
まず制御部１１４ａは、内燃機関１０の運転状態に基づいて可変動弁機構の応答遅れ時間（Ｔｄｅｌａｙ）が所定時間（Ｔｌｉｍ）以上か否かを判定する（ステップＳ１００）。ステップＳ１００において応答遅れ時間（Ｔｄｅｌａｙ）が所定時間（Ｔｌｉｍ）以上であると判定されなかった場合、制御部１１４ａはフローチャートの実行を終了する。フローチャートの実行が終了した場合、制御部１１４ａは図５のステップＳ５を実行する。それにより、掃気が開始される。
【００９４】
ステップＳ１００において応答遅れ時間（Ｔｄｅｌａｙ）が所定時間（Ｔｌｉｍ）以上であると判定された場合、制御部１１４ａはバルブタイミング（Ｖ／Ｔ）が目標値（Ｖ／Ｔｔｇｔ）に到達していないか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ここで、バルブタイミング（Ｖ／Ｔ）が目標値（Ｖ／Ｔｔｇｔ）に到達していない場合（Ｖ／Ｔ≠Ｖ／Ｔｔｇｔ）は、可変動弁機構がバルブタイミング（Ｖ／Ｔ）を変化させている最中である場合に相当する。
【００９５】
ステップＳ１１０においてバルブタイミング（Ｖ／Ｔ）が目標値（Ｖ／Ｔｔｇｔ）に到達していると判定された場合（否定判定の場合）、制御部１１４ａはフローチャートの実行を終了する。なお、バルブタイミング（Ｖ／Ｔ）が目標値（Ｖ／Ｔｔｇｔ）に到達している場合とは、可変動弁機構が掃気可能な状態になったことを意味する。制御部１１４ａは、フローチャートの実行を終了する場合において、仮に副噴射が既に実行されている場合は、副噴射を停止させた上でフローチャートの実行を終了する。
【００９６】
一方、ステップＳ１１０においてバルブタイミング（Ｖ／Ｔ）が目標値（Ｖ／Ｔｔｇｔ）に到達していないと判定された場合（肯定判定の場合）、制御部１１４ａは、内燃機関１０の運転状態が副噴射の実行によって排気圧が上昇しない運転状態の場合か否かを判定する（ステップＳ１２０）。
【００９７】
具体的には制御部１１４ａは、図４（ａ）で説明したのと同様の処理をステップＳ１２０において行う。より具体的には、ステップＳ１２０において制御部１１４ａは、内燃機関１０の回転数（Ｎｅ）が限界回転数（Ｎｅｌｉｍ）以下か否かを判定する。内燃機関１０の回転数（Ｎｅ）が限界回転数（Ｎｅｌｉｍ）以下の場合、図４（ａ）で前述したように、内燃機関１０の運転状態は副噴射を実行しても排気圧が上昇しない運転状態である。
【００９８】
制御部１１４ａは、ステップＳ１２０において、内燃機関１０の回転数（Ｎｅ）が限界回転数（Ｎｅｌｉｍ）以下であると判定した場合、内燃機関１０の運転状態は副噴射を実行しても排気圧が上昇しない運転状態であると判定して、副噴射を開始する（ステップＳ１３０）。一方、ステップＳ１２０において内燃機関１０の回転数（Ｎｅ）が限界回転数（Ｎｅｌｉｍ）以下であると判定されなかった場合、制御部１１４ａは、副噴射の実行を禁止する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１３０の後において制御部１１４ａはステップＳ１００を実行する。ステップＳ１４０の後において制御部１１４ａはフローチャートの実行を終了する。
【００９９】
以上説明したように、本実施例に係る制御装置１１０ａによれば、制御部１１４ａは、内燃機関１０に対する加速要求があった場合に、第１マップからの算出値の方が第２マップからの算出値より大きい場合（すなわち、図５のステップＳ４で肯定判定された場合）において、さらに可変動弁機構の応答遅れ時間が所定時間以上の場合（図７のステップＳ１００で肯定判定の場合）には、掃気の実行前に副噴射を実行している（ステップＳ１３０）。それにより、可変動弁機構の応答遅れ期間中においてもトルクを増大させて加速性能を向上させている。
【０１００】
また、制御部１１４ａは、可変動弁機構の応答遅れ時間が所定時間以上の場合において、さらに内燃機関１０の運転状態が副噴射の実行によって排気圧が上昇するような運転状態の場合（ステップＳ１２０で否定判定の場合）には、掃気の実行前における副噴射の実行を禁止している（ステップＳ１４０）。それにより、内燃機関１０がこのような運転状態の場合に副噴射が実行されることによる掃気効果の減少が抑制されている。
【０１０１】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
５  内燃機関システム
１０  内燃機関
２０  吸気弁
２１  排気弁
２２  燃料噴射装置
２３  吸気可変動弁機構
２４  排気可変動弁機構
７０  過給機
１１０  制御装置
１１４  制御部
１１５  記憶部
【図１】
2012107558.tif 000003
【図２】
2012107558.tif 000004
【図３】
2012107558.tif 000005
【図４】
2012107558.tif 000006
【図５】
2012107558.tif 000007
【図６】
2012107558.tif 000008
【図７】
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