(57)【要約】【課題】吸排気系の可変デバイスが緩減速時に切り換わる際のトルク段差を抑制する。【解決手段】内燃機関１は、吸気動的効果を利用する可変デバイスとしてダクト切換弁と、コレクタ切換弁とブランチ切換弁とを有し、排気動的効果を利用する可変デバイスとして排気管長切換弁を有する。高負荷側の領域Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆでは、機関回転速度に応じて各可変デバイスが切り換えられ、低中負荷の領域Ａでは、機関回転速度に拘わらず所定の初期状態に維持される。領域Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆから領域Ａへ移行する際には、体積効率への影響が最も大きい可変デバイスの切換速度が、スロットル弁開度の変化速度に応じて設定される。緩減速では、可変デバイスが緩慢に切り換えられ、トルク段差が抑制される。【選択図】図３
2013181471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気系および排気系の少なくとも一方に、各気筒の体積効率に関与する実質的な吸気管長もしくは排気管長を変化させるための複数種の切換弁装置を備えてなる内燃機関の可変吸排気装置において、
内燃機関の要求トルクの変化に伴う各切換弁装置の切換時に、上記複数種の切換弁装置の中で機関運転条件に応じて選択される一部の切換弁装置の切換速度が、上記要求トルクの変化速度に応じて可変制御されることを特徴とする内燃機関の可変吸排気装置。
【請求項２】
各々の機関運転条件に対して、上記体積効率に対する影響が相対的に大きな切換弁装置が予め定められており、この切換弁装置の切換速度が可変制御されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変吸排気装置。
【請求項３】
上記要求トルクが変化したときの機関回転速度に基づいて切換弁装置が選択されることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の可変吸排気装置。
【請求項４】
上記切換弁装置は、各気筒の吸気行程が連続しないように分けられた２つの吸気系を互いに連通させる吸気側切換弁装置と、各気筒の排気行程が連続しないように分けられた２つの排気系を互いに連通させる排気側切換弁装置と、を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の可変吸排気装置。
【請求項５】
上記切換弁装置は、吸気コレクタから各気筒の燃焼室までのブランチ長を長短切換可能なブランチ用切換弁装置を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の可変吸排気装置。
【請求項６】
上記複数種の切換弁装置は、内燃機関の全開付近の所定の高負荷領域では、機関回転速度に応じて各々の開閉状態が設定されており、上記高負荷領域以外の負荷領域では、機関回転速度に拘わらずに各々の所定の初期状態に維持されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の可変吸排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の吸気系や排気系に、各気筒の体積効率に関与する実質的な吸気管長もしくは排気管長を変化させるための切換弁装置を備えてなる内燃機関の可変吸排気装置に関し、特に、複数種の切換弁装置を具備した可変吸排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
体積効率の向上に寄与する吸気動的効果を広範な運転領域で有効に利用するために、各気筒の実質的な吸気管長や排気管長を変化させ得る種々の可変デバイスが従来から提案され、かつ実用に供されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、多気筒内燃機関の排気系を、各気筒の排気行程が連続しないように２つの排気系に分け、両者の合流点（あるいは各々の開口端）までの実質的な管長を長く構成するとともに、中間位置に、両者を連通する連通口および該連通口を開閉する排気制御弁を設けた構成が開示されている。このものでは、ある気筒の排気行程で生じた圧力波が合流部（あるいは開口端）で負圧波となって他の気筒の排気行程に作用することで、体積効率の向上が得られる。従って、上記排気制御弁は、基本的に、機関回転速度に基づいて開閉制御される。
【０００４】
特許文献２〜４は、多気筒内燃機関の吸気系に対し設けられる種々の可変デバイスを開示している。例えば特許文献２は、吸気コレクタから各気筒の燃焼室までのブランチ長を長短に切り換えることができるようにした先行技術を示している。
【０００５】
また、特許文献３には、各気筒の吸気行程が連続しないように分けた２つのコレクタ容積室の間に、両者を連通する連通口および該連通口を開閉する吸気制御弁を設けた構成が開示されている。さらに特許文献４の図３には、２つのコレクタ容積室のさらに上流側において各コレクタ容積室の吸気ダクト同士を連通する連通口および開閉弁を設けた構成が開示されている。
【０００６】
これらの種々の可変デバイスは、個々に用いることができるほか、適当に組み合わせて１つの内燃機関に適用することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２７５４９７８号公報
【特許文献２】特開２００３−３５１４７号公報報
【特許文献３】特開平１０−１９６３７４号公報
【特許文献４】特開平９−２５８２５号公
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のような可変デバイスは、多くは連通口ないし連通路をオン・オフ的に開閉する切換弁装置からなり、一般に、機関運転条件の変化に伴って、オン・オフ的に切り換えられる。従って、体積効率への寄与率が高い可変デバイスにあっては、切換に伴ってトルク段差を生じることがある。特に内燃機関の緩減速時には、トルクが緩やかに低下していく中で切換に伴って比較的急にトルクの低下が生じるので、トルク段差が体感され易い。
【０００９】
一方、複数種の可変デバイスを具備する場合、体積効率への寄与率は当然のことながら各々同等ではなく、しかも、運転条件によって、体積効率への寄与率が高い可変デバイスが必ずしも一定ではない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、内燃機関の吸気系および排気系の少なくとも一方に、各気筒の体積効率に関与する実質的な吸気管長もしくは排気管長を変化させるための複数種の切換弁装置を備えてなる内燃機関の可変吸排気装置において、内燃機関の要求トルクの変化に伴う各切換弁装置の切換時に、上記複数種の切換弁装置の中で機関運転条件に応じて選択される一部の切換弁装置の切換速度が、上記要求トルクの変化速度に応じて可変制御されることを特徴としている。
【００１１】
すなわち、要求トルクが変化していくつかの切換弁装置が一斉に切り換えられる場合に、一部の切換弁装置について、その切換速度が要求トルクの変化速度に応じて可変制御され、要求トルクの変化が急激である場合には速やかに切り換えられ、要求トルクの変化が緩慢である場合にはゆっくりと切り換えられる。従って、要求トルクの変化が緩慢である場合に、トルク段差を生じることがない。
【００１２】
望ましくは、各々の機関運転条件に対して、上記体積効率に対する影響が相対的に大きな切換弁装置が予め定められており、この切換弁装置の切換速度が可変制御される。このように一部の切換弁装置についてのみ速度制御を行うことで、制御の複雑化を最小限のものとすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、吸排気系に体積効率に関与する複数種の切換弁装置を備えているものにおいて、要求トルクの変化が緩慢である場合に問題となるトルク段差を抑制でき、しかも制御の複雑化を最小限にしつつ効果的なトルク段差の抑制を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明が適用されるＶ型内燃機関の吸排気系の構成説明図。
【図２】機関運転条件に対する各領域の設定を示す特性図。
【図３】各可変デバイスの切換状態と各領域との関係を示した説明図。
【図４】可変デバイスの切換速度の可変制御を概略的に示した説明図。
【図５】領域Ｃから領域Ａへの移行の際の排気管長切換弁の切換制御を示すフローチャート。
【図６】切換速度の制御の異なる例を示す要部のみのフローチャート。
【図７】機関減速時の各パラメータの変化の一例を示すタイムチャート。
【図８】切換速度の可変制御によるトルク変化を示す特性図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は、この発明をＶ型６気筒内燃機関１に適用した一実施例を示している。この内燃機関１は、♯１気筒、♯３気筒、♯５気筒を含む右バンクのシリンダヘッド２Ｒと、♯２気筒、♯４気筒、♯６気筒を含む左バンクのシリンダヘッド２Ｌと、を備え、吸気系および排気系は、基本的に左右バンクに対称に構成されている。なお、Ｖ型６気筒内燃機関１の点火順序は、例えば♯１−♯２−♯３−♯４−♯５−♯６の順であり、右バンクの気筒と左バンクの気筒とで交互に点火されるので、各々のバンクに含まれる３つの気筒では、点火順序ひいては吸気行程および排気行程が連続しない。
【００１７】
吸気系としては、左右バンク間に吸気コレクタ３を備え、この吸気コレクタ３内部が、一対のコレクタ容積室４Ｒ，４Ｌに分割されている。両コレクタ容積室４Ｒ，４Ｌの間には、両者を連通可能な切換弁装置としてコレクタ切換弁５が設けられている。
【００１８】
右バンク用のコレクタ容積室４Ｒとシリンダヘッド２Ｒの３つの気筒とは、ブランチ通路６Ｒを介して個々に接続されている。同様に、左バンク用のコレクタ容積室４Ｌとシリンダヘッド２Ｌの３つの気筒とは、ブランチ通路６Ｌを介して個々に接続されている。各ブランチ通路６Ｒ，６Ｌは、長・短２つの流路を含み、切換弁装置の一つとなる個々のブランチ切換弁７によって、ブランチ長を長短に切り換えできる構成となっている。このようなブランチ長の可変機構の一例は、前述した特許文献２に記載されており、その詳細な説明は省略する。本発明においては、いかなる形式のブランチ長可変機構であってもよい。なお、流路の切換は種々の形式で可能ではあるが、一般に短い流路を閉塞することで長い流路に案内する形式が多いことから、ここでは、説明の都合上、長い流路となる状態をブランチ切換弁７の「閉」、短い流路となる状態をブランチ切換弁７の「開」と定義する。
【００１９】
各コレクタ容積室４Ｒ，４Ｌは、個々の入口通路８Ｒ，８Ｌおよび個々のスロットル弁９Ｒ，９Ｌを有し、さらに、個々に設けられたエアクリーナ１０Ｒ，１０Ｌを介して、吸気入口ダクト１１Ｒ，１１Ｌに接続されている。なお、上流端となる吸気取入口１２は両者に共通のものとなっているが、勿論、個々に吸気取入口を設けてもよい。ここで、各々のエアクリーナ１０Ｒ，１０Ｌと各々の入口通路８Ｒ，８Ｌとは、一対のエアクリーナ１０Ｒ，１０Ｌの間に直線状に延びた共鳴ダクト１３を介して接続されており、この共鳴ダクト１３の中央部には、該共鳴ダクト１３を左右の吸気系に分割するように、切換弁装置の一つとなるダクト切換弁１４が設けられている。
【００２０】
上記の吸気系においては、コレクタ切換弁５およびダクト切換弁１４が閉じている状態では、シリンダヘッド２Ｒ，２Ｌから吸気取入口１２に至るまで、左右バンクの吸気系が互いに独立しており、各気筒の体積効率に関与する実質的な吸気管長が長くなる。従って、比較的低い機関回転速度において、高い体積効率が得られる。
【００２１】
コレクタ切換弁５が閉じ、かつダクト切換弁１４が開いている状態では、該ダクト切換弁１４を介して左右バンクの吸気系が互いに連通するため、共鳴ダクト１３が左右バンクの吸気系の合流点（あるいは実質的な開口端）となり、体積効率に関与する実質的な吸気管長が短くなる。また、コレクタ切換弁５およびダクト切換弁１４の双方が開いている状態では、ダクト切換弁１４を介して左右バンクの吸気系が互いに連通するため、コレクタ３内が左右バンクの吸気系の合流点（あるいは実質的な開口端）となり、実質的な吸気管長がさらに短くなる。このように実質的な吸気管長が短い吸気系は、機関回転速度が高い運転条件に適したものとなり、機関高速域でのトルク向上に寄与する。
【００２２】
そして、このような状態において、ブランチ切換弁７の「開」「閉」によって実質的な吸気管長がさらに変化する。ブランチ切換弁７が「閉」であれば吸気管長が相対的に長くなり、ブランチ切換弁７が「開」であれば吸気管長が相対的に短くなる。
【００２３】
一方、上記内燃機関１の排気系は、基本的に左右対称に構成されているものであって、上流側から順に説明すると、シリンダヘッド２Ｒ，２Ｌにそれぞれ接続された排気マニホルド２１Ｒ，２１Ｌと、これらの排気マニホルド２１Ｒ，２１Ｌの出口に接続された上流側触媒コンバータ２２Ｒ，２２Ｌと、これらの上流側触媒コンバータ２２Ｒ，２２Ｌに接続された排気管２３Ｒ，２３Ｌにそれぞれ介装された床下触媒コンバータ２４Ｒ，２４Ｌと、その下流側に位置するセンタマフラ２５Ｒ，２５Ｌと、さらに下流側に位置するメインマフラ２６Ｒ，２６Ｌと、を備えている。
【００２４】
そして、上流側触媒コンバータ２２Ｒ，２２Ｌと床下触媒コンバータ２４Ｒ，２４Ｌとの間において、右バンク用の排気管２３Ｒと左バンク用の排気管２３Ｌとが連結管２８を介して接続されており、この連結管２８に、両者の連通・遮断を切り換える切換弁装置の一つとなる排気管長切換弁２９が設けられている。また、センタマフラ２５Ｒ，２５Ｌの下流側の位置において、右バンク用の排気管２３Ｒと左バンク用の排気管２３Ｌとが第２連結管３０を介して常時連通している。
【００２５】
上記のような排気系においては、排気管長切換弁２９が閉じている状態では、第２連結管３０の位置まで左右バンクの排気系が独立しており、実質的な排気管長が長くなる。従って、比較的低い機関回転速度において負圧波による排気行程での背圧低下作用が得られ、各気筒の体積効率が向上する。
【００２６】
これに対し、排気管長切換弁２９が開いている状態では、連結管２８を介して左右バンクの吸気系が互いに連通するため、連結管２８が左右バンクの吸気系の合流点（あるいは実質的な開口端）となり、実質的な排気管長が短くなる。従って、比較的高い機関回転速度において負圧波による排気行程での背圧低下作用が得られ、各気筒の体積効率が向上する。
【００２７】
上記のように、上記実施例では、吸排気の動的効果を利用して体積効率を向上させるための可変デバイスを４種類具備している。これらの可変デバイスは、図示せぬコントロールユニットからの制御信号に基づいて駆動される適宜なアクチュエータをそれぞれ具備し、機関運転条件、主に機関回転速度に基づいて切換制御される。図２および図３は、これらの切換制御を纏めて示したものである。本実施例では、図２に示す内燃機関の運転領域の中で、全開付近の高負荷領域（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）では、機関回転速度に応じて各々の開閉状態が変化するように設定されている一方、上記高負荷領域以外の負荷領域つまり図２の運転領域Ａでは、機関回転速度に拘わらずに各々の所定の初期状態に維持される。換言すれば、全開付近の高負荷領域以外では、機関回転速度が変化しても各可変デバイスの状態は変化しない。このようにすることで、頻繁な可変デバイスの切換が回避され、例えば電動アクチュエータによる消費電力を抑制することができる。
【００２８】
一方、上記のように低中負荷領域Ａと高負荷領域Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆとで異なる制御態様とすると、内燃機関１の負荷（要求トルク）変化に伴って、各可変デバイスの切換が生じ、トルク段差が生じる可能性がある。特に、運転者がアクセル開度を徐々に減少させた緩減速時に、トルク段差が僅かでも生じると、運転者や他の乗客がショックを感じやすい。
【００２９】
そこで、本実施例においては、高負荷領域Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆから低中負荷領域Ａに移行したときに切換状態が変化するいくつかの可変デバイスの中から体積効率に対する影響が最も大きい可変デバイスを選択し、該可変デバイスの切換速度を要求トルクの変化速度に応じて可変制御する。つまり、図４に概略的に示したように、例えば要求トルクを示すパラメータとしてアクセル開度ＡＰＯを例にとると、アクセル開度ＡＰＯの変化が急激である場合には、可変デバイスの切換速度（変化速度）を大きく与え、アクセル開度ＡＰＯの変化が緩慢である場合には、可変デバイスの切換速度（変化速度）を小さく与える。このように可変デバイスの切換速度をアクセル開度ＡＰＯの変化に対応したものとすることで、急減速時には速やかなトルク低下が得られる一方、緩減速時にはトルク段差を抑制できる。
【００３０】
また、そのときに体積効率に対する影響が相対的に大きい一部の可変デバイスの切換速度を制御するので、トルク段差の抑制に有効であるとともに、制御が比較的単純となる。仮に全ての可変デバイスの切換速度を同時に可変制御しようとすると、個々のアクチュエータの応答速度なども異なることから、全体のチューニングが困難であり、制御が複雑化してしまう。
【００３１】
図３の矢印ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは、機関減速時（要求トルク低下時）における切換状態の変化の態様を示している。例えば、高負荷領域Ｂにおいて要求トルクが低下したときに、領域Ｂにおける各可変デバイスの開閉状態が、矢印ｂに沿って領域Ａの初期状態へと変化することを表している。他の矢印ｃ，ｄ，ｅ，ｆも同様である。
【００３２】
ここで、常用回転域でもある領域Ｃを例に説明すると、領域Ｃでは、図３に示すように、排気管長切換弁２９が開、ダクト切換弁１４が閉、コレクタ切換弁５が閉、ブランチ切換弁７が閉、である。これに対し、低中負荷側の領域Ａでは、排気管長切換弁２９が閉、ダクト切換弁１４が開、コレクタ切換弁５が開、ブランチ切換弁７が閉、である。従って、排気管長切換弁２９とダクト切換弁１４とコレクタ切換弁５の３つの可変デバイスが同時に切り換えられる。このとき、体積効率の変化（つまり発生するトルクの変化）には、排気管長切換弁２９が最も大きく影響し、ダクト切換弁１４およびコレクタ切換弁５の閉から開への切換による体積効率の減少は比較的小さい。そのため、この矢印ｃの領域Ｃから領域Ａへの移行では、切換速度を制御する可変デバイスとして排気管長切換弁２９が選択される。この排気管長切換弁２９は、図４に概略的に示したように、要求トルクの変化速度に応じた切換速度でもって切り換えられる。他の２つの可変デバイスつまりダクト切換弁１４およびコレクタ切換弁５は、要求トルクの変化速度とは無関係に、一定の切換速度（例えば中間的な固定速度、あるいはアクチュエータの応答などから自然に得られる切換速度など）でもって切り換えられる。
【００３３】
これに対し、矢印ｄに沿った領域Ｄから領域Ａへの移行においては、図３から明らかなように、排気管長切換弁２９が開から閉へ、コレクタ切換弁５が閉から開へ、それぞれ切り換えられることとなるが、このときは、コレクタ切換弁５の切換による体積効率への影響の方が、排気管長切換弁２９の切換による体積効率への影響よりも大きい。従って、この矢印ｄに沿った移行の際には、切換速度を制御する可変デバイスとしてコレクタ切換弁５が選択される。このコレクタ切換弁５は、図４に概略的に示したように、要求トルクの変化速度に応じた切換速度でもって切り換えられる。排気管長切換弁２９は、要求トルクの変化速度とは無関係に、一定の切換速度（例えば中間的な固定速度、あるいはアクチュエータの応答などから自然に得られる切換速度など）でもって切り換えられる。
【００３４】
同様に、矢印ｆに沿った領域Ｆから領域Ａへの移行においては、図３から明らかなように、排気管長切換弁２９が開から閉へ、ブランチ切換弁７が開から閉へ、それぞれ切り換えられることとなるが、このときは、ブランチ切換弁７の切換による体積効率への影響の方が、排気管長切換弁２９の切換による体積効率への影響よりも大きい。従って、この矢印ｆに沿った移行の際には、切換速度を制御する可変デバイスとしてブランチ切換弁７が選択される。このブランチ切換弁７は、図４に概略的に示したように、要求トルクの変化速度に応じた切換速度でもって切り換えられる。排気管長切換弁２９は、要求トルクの変化速度とは無関係に、一定の切換速度（例えば中間的な固定速度、あるいはアクチュエータの応答などから自然に得られる切換速度など）でもって切り換えられる。
【００３５】
矢印ｅに沿った領域Ｅから領域Ａへの移行においては、図３から明らかなように、排気管長切換弁２９のみが開から閉へ切り換えられ、他の可変デバイスは変化しない。そして、このときの排気管長切換弁２９の切換による体積効率への影響は比較的大きいので、切換速度を制御する可変デバイスとして排気管長切換弁２９が選択され、要求トルクの変化速度に応じた切換速度でもって切り換えられる。
【００３６】
一方、矢印ｂに沿った領域Ｂから領域Ａへの移行においては、図３から明らかなように、ダクト切換弁１４およびコレクタ切換弁５が閉から開へ切り換えられる。このとき、切換に伴う体積効率への影響は両者で大差がなく、また、その体積効率への影響は比較的小さいので、切換速度の可変制御は必ずしも必要ではない。従って、一つの実施例では、切換速度の可変制御を行う可変デバイスとしてダクト切換弁１４およびコレクタ切換弁５の双方が選択され、図４に概略的に示したように、双方が要求トルクの変化速度に応じた切換速度でもって切り換えられる。あるいは、他の実施例では、切換速度の可変制御を行わずに、ダクト切換弁１４およびコレクタ切換弁５の双方が、要求トルクの変化速度とは無関係に、一定の切換速度（例えば中間的な固定速度、あるいはアクチュエータの応答などから自然に得られる切換速度など）でもって切り換えられる。
【００３７】
このように、どの可変デバイスを切換速度の可変制御の対象とするかは、各領域Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ毎に、換言すれば、機関回転速度に対応して、予め定められている。
【００３８】
なお、本発明においては、可変デバイスを何種類具備するか、あるいはどのように切り換えるか、等は任意であり、図３の切換の態様はあくまで一つの実施例に過ぎない。図示した実施例においては、高負荷領域Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆについて見ると、最も回転速度が低い領域Ｂでは、全ての可変デバイスが閉であり、ここから回転速度が高くなるにつれて、排気管長切換弁２９、ダクト切換弁１４、コレクタ切換弁５、ブランチ切換弁７、の順で順次開いていく。そして領域Ａでは、広範な回転速度範囲に対応することを考慮して、排気管長切換弁２９が閉、ダクト切換弁１４が開、コレクタ切換弁５が開、ブランチ切換弁７が閉、に固定的に設定されている。
【００３９】
次に、可変デバイスの切換速度の可変制御について、前述した領域Ｃから領域Ａへの移行（矢印ｃに沿った移行）を例にして説明する。
【００４０】
図５は、領域Ｃから領域Ａへの移行における排気管長切換弁２９の開から閉への切換制御の処理の流れを示すフローチャートである。なお、このフローチャートのルーチンは、図示せぬコントロールユニットにおいて、例えば１０ｍｓ毎に実行される。ステップ１では、種々のパラメータおよびフラグを初期化し、ステップ２で、パラメータTorqueとして現在のトルクをセットする。ステップ３，４では、そのときの機関回転速度を、領域Ｃの下限値αおよび上限値βと比較し、つまり領域Ｃの回転速度範囲内であるか否かを判定する。領域Ｃの回転速度範囲外であれば、ステップ５へ進み、フラグＦＬＡＧを０とする。このＦＬＡＧは、領域Ｃと領域Ａとの境界となるトルク閾値を跨いだかどうかを示すフラグである。
【００４１】
ステップ６では、このＦＬＡＧの判定を行うが、初回は０であるので、ステップ７へ進み、トルクの前回値を示すTorque_oldが、閾値γにヒステリシスＨを加えた値（γ−Ｈ）以上であるか判定し、さらにステップ８において、トルクの今回値を示すTorqueが、閾値γにヒステリシスＨを加えた値（γ−Ｈ）未満であるか判定する。なお、ここではヒステリシスＨは、トルク低下方向へ与えられているので、負となっている。ステップ７，８がいずれもＹＥＳであれば、今回、トルクが境界となる値（γ−Ｈ）を横切ったことになるので、ステップ９へ進み、ＦＬＡＧを１に反転する。ステップ７，８のいずれかでＮＯであれば、境界となる値（γ−Ｈ）を横切っておらず、ステップ１０で、ＦＬＡＧ＝０を維持する。
【００４２】
ステップ１１〜ステップ１４は、ＦＬＡＧが１となっているときの処理を示しており、ステップ１１では、前回値Torque_oldが閾値γ以下であるか判定し、仮に閾値γを越えていれば、ステップ５へ進んで、ＦＬＡＧを０に反転する。さらにステップ１２において、今回値Torqueが閾値γを越えているか判定し、閾値γを越えていれば、ステップ１３へ進んで、ＦＬＡＧを０に反転する。閾値γ以下であれば、ステップ１４へ進み、ＦＬＡＧ＝１を維持する。
【００４３】
つまり、トルク減少時には、今回値Torqueがヒステリシスを含む値（γ−Ｈ）を下回ったときに、排気管長切換弁２９の切換が開始される。一旦、値（γ−Ｈ）を下回ると、ヒステリシスＨの分だけトルクTorqueが上昇しない限りはＦＬＡＧは反転しないので、制御のチャタリングが回避される。
【００４４】
ステップ１５では、上記のようにして設定されるＦＬＡＧの状態を判定し、ＦＬＡＧ＝０であれば、ステップ１６へ進んで、排気管長切換弁２９の切換速度を規定するパラメータであるＤＵＴＹを０（％）とする。つまり、排気管長切換弁２９のアクチュエータは動かず、その切換は行われない。なお、この例では、排気管長切換弁２９のアクチュエータとなる電動モータの回転をいわゆるデューティ比制御しており、排気管長切換弁２９の切換速度つまり電動モータの変化速度がそのＯＮデューティ比でもって表される。ＦＬＡＧ＝１であれば、ステップ１７へ進み、フラグＳＥＴが０であるか判定する。このＳＥＴは、電動モータの駆動中つまり排気管長切換弁２９の切換中であることを示すフラグである。
【００４５】
初回はＳＥＴ＝０であるので、ステップ１７からステップ１８へ進み、ここで、スロットル弁９Ｒ，９Ｌの開度ＴＶＯの変化速度（ΔＴＶＯ／Δｔ）を所定の閾値φと比較して、急減速であるか緩減速であるかを判別する。閾値φ以上の急減速であれば、ステップ１９へ進み、ＤＵＴＹを１００（％）にセットする。これにより、排気管長切換弁２９は、アクチュエータの最大速度でもって閉方向へ駆動される。また同時に、フラグＳＥＴを１にセットする。
【００４６】
閾値φ未満の緩減速であれば、ステップ２０へ進み、ＤＵＴＹを適当な中間値、例えば３３（％）にセットする。これにより、排気管長切換弁２９は、比較的緩慢に閉方向へ駆動される。また同時に、フラグＳＥＴを１にセットする。
【００４７】
ステップ１７でＳＥＴ＝１であれば、既に排気管長切換弁２９の切換中であるので、ステップ２１へ進み、ＤＵＴＹを前回値ＤＵＴＹ_oldのまま保持する。
【００４８】
このようにして排気管長切換弁２９の切換を開始した後、ステップ２２において、今回のTorqueおよびＤＵＴＹの値を前回値として置き換え、ステップ２３で排気管長切換弁２９が全閉になったか否か判定する。排気管長切換弁２９が全閉となるまでは、前述した演算周期でもってステップ２〜２２の処理を繰り返し行う。
【００４９】
排気管長切換弁２９が全閉となったら、ステップ２４において、ＤＵＴＹ、ＦＬＡＧ、ＳＥＴ、をそれぞれ０とし、一連の処理を終了する。
【００５０】
図７は、上記のフローチャートで説明した領域Ｃから領域Ａへの移行の際の種々のパラメータの変化の一例を示したタイムチャートである。ここでは、機関回転速度、スロットル弁開度ＴＶＯ、最終的な排気管長切換弁２９の開度、のほか、上記のフローチャートで用いた「Torque」、「ＦＬＡＧ」、「ΔＴＶＯ／Δｔ」、「ＤＵＴＹ」の変化を併せて記載してある。前述したように、運転者のアクセル操作に基づいてスロットル弁開度ＴＶＯが減少し、実際のトルクTorqueが実質的な閾値となる値（γ−Ｈ）を下回ると、排気管長切換弁２９の閉方向への切換が開始され、全閉となるまでアクチュエータが駆動される。この例では、スロットル弁開度ＴＶＯの変化速度（ΔＴＶＯ／Δｔ）に基づいて急減速であると判定されており、従って、ＤＵＴＹが１００（％）となり、排気管長切換弁２９が速やかに切り換えられている。
【００５１】
図８は、上記のように排気管長切換弁２９を他の可変デバイス（ダクト切換弁１４およびコレクタ切換弁５）とともに切り換えることにより得られる内燃機関のトルク（換言すれば体積効率）の変化を示している。排気管長切換弁２９の切換速度を最大とした場合（つまりＤＵＴＹ＝１００（％））には、実線で示すように、トルクが急激に低下する。これに対し、切換速度を小さくした場合（つまりＤＵＴＹ＝３３（％））には、仮想線で示すように、トルクが緩慢に低下する。従って、トルク段差が抑制される。なお、他の可変デバイスの切換速度は両者で変わりがない。つまり、この切換の例では、トルク段差への影響について、排気管長切換弁２９が支配的である。
【００５２】
図５のフローチャートでは、制御の簡易化のために切換速度を高低２段階に変化させているが、図６に示すように、スロットル弁開度ＴＶＯの変化速度に比例するように排気管長切換弁２９の切換速度を連続的に変化させてもよい。図６は、図５のフローチャートにおけるステップ１８〜２０の部分に相当する要部のみを示しており、ステップ１８Ａでは、「ＤＵＴＹ＝１００（％）×（ΔＴＶＯ／Δｔ）／ΔＴＶＯ／Δｔ_MAX」としてＤＵＴＹを算出する。ここで、（ΔＴＶＯ／Δｔ_MAX）は、予め定めたスロットル弁開度ＴＶＯの変化速度（ΔＴＶＯ／Δｔ）の最大値である。そして、ステップ１９ＡでフラグＳＥＴを１にセットする。
【００５３】
以上、領域Ｃから領域Ａへの移行（図３の矢印ｃ）の際の排気管長切換弁２９の切換制御について説明したが、他の領域Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｆから領域Ａへ移行する場合にも、それぞれ予め各領域毎に定められている速度制御すべき可変デバイスが、同様に制御される。例えば領域Ｄから領域Ａへの移行であれば、前述したように、コレクタ切換弁５の切換速度がスロットル弁開度ＴＶＯの変化速度に応じて段階的もしくは連続的に可変制御される。
【符号の説明】
【００５４】
１…内燃機関
４Ｒ，４Ｌ…コレクタ容積室
５…コレクタ切換弁
６Ｒ，６Ｌ…ブランチ通路
７…ブランチ切換弁
１３…共鳴ダクト
１４…ダクト切換弁
２３Ｒ，２３Ｌ…排気管
２８…連結管
２９…排気管長切換弁
【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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