(57)【要約】【課題】トルク変動を低減できるとともに、燃費を改善できるエンジンの制御装置を提供することにある。【解決手段】目標トルク実現手段２０２は、エンジントルクに影響を及ぼす制御パラメータを制御した際、エンジントルクを一定に保つように、他の制御パラメータを調整する等トルク制御を実行する。等トルク制御ショック低減モード判定手段２０５は、トルク発生効率ηの単位時間当たりの変化量に基づいて等トルク制御を実施する際のトルクショックを予測し、このトルクショックの大きさが小さいと予測されるときは、他の制御パラメータである吸排気バルブの位相角の変化になまし処理を施すモードと判定し、トルクショックの大きさが大きいと予測されるときは、トルク増加方向の状態において、点火リタードを実行するモードと判定する。【選択図】図４
2009228481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジントルクに影響を及ぼす制御パラメータを制御した際、エンジントルクを一定に保つように、他の制御パラメータを調整する等トルク制御を実行する目標トルク実現手段を有するエンジンの制御装置であって、
前記目標トルク実現手段は、
トルク発生効率ηの単位時間当たりの変化量に基づいて等トルク制御を実施する際のトルクショックを予測し、
このトルクショックの大きさが小さいと予測されるときは、前記他の制御パラメータである吸排気バルブの位相角の変化になまし処理を施すモードと判定し、
前記トルクショックの大きさが大きいと予測されるときは、トルク増加方向の状態において、点火リタードを実行するモードと判定する等トルク制御ショック低減モード判定手段を備えることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの制御装置において、
前記等トルク制御ショック低減モード判定手段は、前記トルクショックの大きさが大きいと予測されるとき、トルク発生効率の変化量が減少方法と判定すると、吸気量過剰操作をした上で、点火リタードを実行するモードと判定することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項２記載のエンジンの制御装置において、
前記吸気量過剰操作は、前記吸排気バルブの位相角の変化にディレイ処理を施すことにより実行することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項４】
請求項２記載のエンジンの制御装置において、
前記吸気量過剰操作は、前記吸排気バルブのリフト量の変化をディレイ処理を施すことにより実行することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項５】
請求項１記載のエンジンの制御装置において、
目標トルク実現手段は、出力重視の観点から運転領域に見合った目標バルブ位相角を設定する出力重視モードから、燃費重視の観点から運転領域に見合った目標バルブ位相角を設定する燃費重視モードに切り替える際に、等トルク制御を実行することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項６】
請求項１記載のエンジンの制御装置において、
目標トルク実現手段は、スロットル開度及びバルブ位相角を制御するスロットル主体モードから、バルブリフト量および位相角を制御するバルブ主体モードに切り替える際に、等トルク制御を実行することを特徴とするエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるエンジンの制御装置に係り、特に、トルクを一定に保つ等トルク制御に好適なエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジン制御においては、エンジントルクを変化させる意図が無い状況下にも関わらず、燃費向上や排気低減の要求により、エンジントルクに影響を及ぼす制御パラメータ（バルブ位相角や空燃比、外部ＥＧＲ量、点火時期等）を操作する場合がある。その際、トルク変動が生じない様に、他のトルク操作が可能な制御パラメータ（電制スロットルのバルブ開度等）を調整して、トルクを一定に保つ制御，いわゆる等トルク制御が行われる。
【０００３】
等トルク制御の例として、可変バルブ位相機構を用いた低燃費制御がある。低燃費制御では、通常のバルブ位相角に対してバルブ位相角を進角（早閉じ）［または遅角（遅閉じ）］して充填効率を下げ、前記充填効率低下分を補う様にスロットル開度を増加させる。この様なバルブ位相角操作とスロットル操作の連携により、吸入吸気量ひいてはエンジントルクを一定に保つと共に、吸気管負圧を減らしてポンプ損失を下げ、燃費向上を図る。
【０００４】
しかしながら、等トルク制御の実施の際、電制スロットル操作時の吸気変化量の応答性と、バルブ操作時の吸気変化量の応答性が大きく異なることに起因して、問題が生じる。ここで、電制スロットルの吸気応答遅れの要素として、電制スロットルが目標開度変更命令を受けてから目標開度に到達するまでのアクチュエータ動作遅れ要素、およびスロットルバルブが動作を開始してから吸気マス全体が一定値に収束するまでの遅れ要素である吸気遅れ要素がある。一方、油圧式の可変バルブ位相機構においては、電制スロットル操作に比べてアクチュエータ遅れ要素は大きい。しかしながら、バルブ位相の操作は燃焼室入口付近で行われるため、吸気遅れは発生せず、状況によってはオーバーシュート気味に吸気量が変化することから、吸気応答遅れ全体としては、電制スロットルの吸気応答に比べて応答性に優れる。したがって、電制スロットルと可変バルブ位相機構の吸気応答性を考慮せずに等トルク制御を実施した場合、過渡的に両者の吸気応答性に不整合が生じ、吸気量変動ひいてはトルク変動が生じ易いものであった。
【０００５】
それに対して、第１に、電制スロットルと可変バルブ位相機構（ＶＶＴ）との等トルク制御に関し、応答性の速いＶＶＴにおける目標ＶＶＴ開度を、吸気応答性の遅いスロットルバルブの吸気応答性に合致する様に、なまし処理を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、第２に、電制スロットルとカムシャフト切替え機構（バルブタイミング＆リフト切替え機構）との等トルク制御に関し、燃費重視カムへの切替えによる充填効率低下分を相殺すべく実施するスロットル開度増加操作において、意図的にスロットルバルブをオーバーシュートさせて目標吸気量を上回る吸気量を発生させ、余剰の吸気量に起因して発生する余剰の発生トルクを点火リタードにより削減し、結果的にフラットなトルク特性を得るものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３３２８８４公報
【特許文献２】特開２００４−１００５７５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載のような、目標操作量のなまし処理では、バルブ操作とスロットル操作による吸気量変化を完全に逆位相に調整することが困難であり、操作量が大きい場合においては、トルク変動を完全に解消できないものである。
【０００９】
また、特許文献１に記載のような、スロットル開度のオーバーシュートと点火リタードを組み合わせる手法では、余剰トルクを点火リタードにて削減することになるため、常時実施すると燃費が悪化する。また、エンジン負荷が大きくスロットル開度が全開に近い運転領域では、スロットル開度のオーバーシュートを行う余地が少なくなるため、吸入吸気量を過剰に制御することが困難となる。
【００１０】
本発明の目的は、トルク変動を低減できるとともに、燃費を改善できるエンジン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】
【００１１】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、エンジントルクに影響を及ぼす制御パラメータを制御した際、エンジントルクを一定に保つように、他の制御パラメータを調整する等トルク制御を実行する目標トルク実現手段を有するエンジンの制御装置であって、前記目標トルク実現手段は、トルク発生効率ηの単位時間当たりの変化量に基づいて等トルク制御を実施する際のトルクショックを予測し、このトルクショックの大きさが小さいと予測されるときは、前記他の制御パラメータである吸排気バルブの位相角の変化になまし処理を施すモードと判定し、前記トルクショックの大きさが大きいと予測されるときは、トルク増加方向の状態において、点火リタードを実行するモードと判定する等トルク制御ショック低減モード判定手段を備えるようにしたものである。  
かかる構成により、トルク変動を低減できるとともに、燃費を改善できるものとなる。
【００１２】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記等トルク制御ショック低減モード判定手段は、前記トルクショックの大きさが大きいと予測されるとき、トルク発生効率の変化量が減少方法と判定すると、吸気量過剰操作をした上で、点火リタードを実行するモードと判定するようにしたものである。
【００１３】
（３）上記（２）において、好ましくは、前記吸気量過剰操作は、前記吸排気バルブの位相角の変化にディレイ処理を施すことにより実行するようにしたものである。
【００１４】
（４）上記（２）において、好ましくは、前記吸気量過剰操作は、前記吸排気バルブのリフト量の変化をディレイ処理を施すことにより実行するようにしたものである。
【００１５】
（５）上記（１）において、好ましくは、目標トルク実現手段は、出力重視の観点から運転領域に見合った目標バルブ位相角を設定する出力重視モードから、燃費重視の観点から運転領域に見合った目標バルブ位相角を設定する燃費重視モードに切り替える際に、等トルク制御を実行するようにしたものである。
【００１６】
（６）上記（１）において、好ましくは、目標トルク実現手段は、スロットル開度及びバルブ位相角を制御するスロットル主体モードから、バルブリフト量および位相角を制御するバルブ主体モードに切り替える際に、等トルク制御を実行するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、トルク変動を低減できるとともに、燃費を改善できるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図１〜図１５を用いて、本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置の構成及び動作について説明する。  
最初に、図１を用いて、本実施形態によるエンジンの制御装置により制御されるエンジンシステムの構成について説明する。ここでは、エンジンシステムの一例として、可変バルブ機構付き自動車用ガソリンエンジンを例にして説明する。  
図１は、本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置により制御されるエンジンシステムの構成を示すシステム構成図である。
【００１９】
可変バルブ機構付き自動車用ガソリンエンジン１は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１１８により制御される。ＥＣＵ１１８は、ドライバーが操作したアクセルペダル１１７の踏み込み量に応じて、電子制御スロットルバルブ（電制スロットル）１０３の目標バルブ開度を決定し、電制スロットル１０３に開度指令値を送信する。電制スロットル１０３が、この指令値に従い、目標バルブ開度を実現すると、吸気管負圧が発生して、吸気管内に吸気が取り込まれる。
【００２０】
吸気管入口より取り込まれた吸気は、エアクリーナー１００を通過し、吸気管１０１の途中に設けられたエアフロセンサ１０２によって吸入空気量が計測された後に、電制スロットル１０３入口へ導入される。ＥＣＵ１１８は、エアフロセンサ１０２の計測値を基に、空燃比が理論空燃比となるようなインジェクタ１０５の燃料噴射パルス幅を演算する。電制スロットル１０３を通過した吸入吸気は、コレクタ１０４を通過した後にインテークマニホールド内に導入される。インテークマニホールドには、ＥＣＵ１１８が算出した燃料噴射パルス幅信号に従ってインジェクタ１０５より噴射される。吸入空気とガソリン噴霧とは混合して混合気となり、吸気バルブ１０７の開閉に同期してシリンダ内１１１に導入される。その後、吸気バルブ１０７が閉じ、ピストン１１２の上昇の過程で圧縮される。圧縮された混合気は、圧縮上死点直前付近において、ＥＣＵ１１８で指令された点火時期に従って点火プラグ１０８により着火される。混合気の爆発により、シリンダ内の混合気は急速に膨張してピストン１１２を押し下げ、エンジントルクを発生させる。
【００２１】
その後ピストン１１２が上昇し、排気バルブ１１０が開いた瞬間から排気行程が始まり、排気ガスは排気マニホールド１１３へ排出される。排気マニホールド１１３の下流には排気を浄化するための三元触媒１１５が設けられている。排気ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの排気成分は、排ガスが三元触媒１１５を通過する際にＨ２Ｏ、ＣＯ２、Ｎ２へ変換される。なお、三元触媒１１５の入口には、広域空燃比センサ１１４が設置され、三元触媒１１５の出口には、とＯ２センサ１１６が設置されている。広域空燃比センサ１１４及びＯ２センサ１１６により計測されたそれぞれの空燃比情報は、ＥＣＵ１１８へ送信される。ＥＣＵ１１８は、それらの情報を基に、空燃比が理論空燃比近傍となる様に、燃料噴射量を調整して、空燃比フィードバック制御を実施する。
【００２２】
ここで、図２及び図３を用いて、本実施形態のエンジンの制御装置による点火リタード制御について説明する。  
図２及び図３は、本発明の第１の実施形態のエンジンの制御装置による点火リタード制御の説明図である。
【００２３】
図２において、横軸はクランク角を示し、縦軸は筒内圧力Ｐを示している。また、図２において、実線は最良点火時期にて点火した場合の筒内圧力Ｐの変化を示し、破線は最良点火時期よりもクランク角でθ１だけ点火時期を遅らせた（リタードした）場合の筒内圧力Ｐの変化を示している。
【００２４】
ＥＣＵ１１８は、ＥＣＵ１１８内で演算される後述の目標エンジントルクに基づいて、電子制御スロットルバルブ開度の指令値を設定される。また、ＥＣＵ１１９は、通常は最も効率良くトルクを発生できる点火時期（ＭＢＴ：Minimum advance for the Best Torque）近辺に、点火時期を設定する。
【００２５】
しかし、ＥＣＵ１１８は、トルクを意図的に減少させる場合には、点火時期を遅延側に設定する。この設定を点火リタードと称する。
【００２６】
図３は、点火リタード量（横軸）とエンジントルク（縦軸）の関係を示している。エンジントルクは、点火時期がＭＢＴの場合、最大となる。そして、点火時期がＭＢＴから遅れるほど、すなわち、点火リタード量が大きくなるほど、発生するエンジントルクは低下する。
【００２７】
また、図１において、吸気バルブ１０７と排気バルブ１１０の開閉タイミングは、それぞれ、吸気カムシャフト１０６と排気カムシャフト１０９のカム位相により決定される。本例における吸気カムシャフト１０６と排気カムシャフト１０９には、油圧で駆動するカム位相角変更アクチュエータが備えられている。ＥＣＵ１１８は、運転条件に応じて演算した指令値をカム位相角変更アクチュエータに出力し、カム位相ひいてはバルブ位相角が変更される。
【００２８】
次に、図４を用いて、本実施形態によるエンジンの制御装置の構成について説明する。  
図４は、本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置の構成を示すブロック図である。この制御ブロックは、図１に示したエンジン構成に対応したトルクベース（トルクデマンド）型エンジン制御のブロック図である。
【００２９】
本実施形態のエンジンの制御装置は、目標トルク演算手段２０１と、目標トルク実現手段２０２とを備える。これらの演算手段は、図１のＥＣＵ１１８の内部に備えられる。
【００３０】
目標エンジントルク演算手段２０１は、アクセル開度θac、アイドル要求トルクＴid、外部要求トルクＴex（変速機要求トルクやトラクションコントロール要求トルク等）などの入力情報を基に、吸気相当目標トルクＴa*と、目標トルクＴ*の２種類の目標トルクを算出する。吸気相当目標トルクＴa*は、電制スロットル１０３の駆動用に算出される、トルク制御の基本となる目標トルクである。目標トルクＴ*は、電制スロットル１０３による発生トルクを基に、点火時期や燃料噴射量にてトルク補正を加えることにより最終的に実現すべき目標トルクである。
【００３１】
次に、目標エンジントルク実現手段２０２について説明する。目標トルク実現手段２０２は、吸気量振分け手段２０３と、トルク補正手段２０４と、等トルク制御ショック低減モード判定手段２０５とを備えている。
【００３２】
吸気量振分け手段２０３は、目標スロットル開度演算手段２２３と、基本目標バルブ位相角演算手段２２５と、トルク発生効率η演算手段２２６と、除算手段２２７と、目標バルブ位相角演算手段２２９とを備えている。これらの角手段の動作については、図５〜図８を用いて説明する。
【００３３】
ここで、図５を用いて、本実施形態によるエンジンの制御装置に用いる基本目標バルブ位相角演算手段２２５の動作について説明する。  
図５は、本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置に用いる基本目標バルブ位相角演算手段の動作の説明図である。
【００３４】
基本目標バルブ位相角演算手段２２５は、図５に示すような演算マップを用いて、エンジン回転数Ｎｅやエンジン負荷Ｌｅに応じて、燃費や出力の観点により最適な吸気バルブ位相角θｉｖ、排気バルブ位相角θｅｖをそれぞれ算出する。例えば、吸気バルブ位相角θｉｖの場合、エンジン回転数が高回転域においては、充填効率の観点よりバルブ位相角が遅角した位置（吸気バルブ位相デフォルト位置）に設定される。しかし、エンジン回転数が中回転で、エンジン負荷が中負荷域では、ポンプ損失を減らし燃費向上を図るため、吸気バルブ位相角を進角した位置（吸気バルブ位相進角領域）として、充填効率を減らす設定とする。排気バルブ位相角θｅｖについても、出力や燃費向上の観点により、運転領域毎に最適な排気バルブ位相角が設定される。なお、図５において、ＷＯＴは、スロットル弁の全開状態（Wide Open Throttle）を示している。
【００３５】
また、図６を用いて、本実施形態によるエンジンの制御装置に用いるトルク発生効率演算手段２２６の動作について説明する。  
図６は、本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置に用いるトルク発生効率η演算手段の動作の説明図である。
【００３６】
トルク発生効率演算手段２２６は、図６に示すような演算マップを用いて、基本目標バルブ位相角演算手段２２５で設定された吸排気の基本目標バルブ位相角θｉｖ，θｅｖに対応したトルク発生効率ηを算出する。なお、トルク発生効率ηの算出に際し、本例では、演算マップを用いたが、バルブ周辺の吸気系物理モデルに基づいた理論計算式によって算出してもよいものである。
【００３７】
図４に戻り、除算手段２２７は、目標エンジントルク演算手段２０１が算出した吸気相当目標トルクＴａ*を、トルク発生効率演算手段２２６が算出したトルク発生効率ηで除算し、トルク発生効率補正後の吸気相当目標トルクＴａ*’を算出する。例えば、吸気相当目標トルク＝１００Ｎｍ、トルク発生効率η＝０．８の場合、
Ｔａ*’＝Ｔａ*／η＝１００Ｎｍ／０．８＝１２５Ｎｍ
となる。
【００３８】
この補正演算により、バルブ位相変化によって８０％に減少したトルク発生効率を補うようにスロットル開度演算の目標値を補正するため、等トルク制御を実現することが可能となる。
【００３９】
また、図７を用いて、本実施形態によるエンジンの制御装置に用いる目標スロットル開度演算手段２２３の動作について説明する。  
図７は、本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置に用いる目標スロットル開度演算手段の動作の説明図である。
【００４０】
また、目標スロットル開度演算手段２２３は、トルク発生効率補正後の吸気相当目標トルクＴａ*’と、エンジン回転数Ｎｅを入力として、図７に示すような演算マップにより、目標スロットル開度θｔｈ*を演算する。なお、目標スロットル開度θｔｈ*の算出に際し、本例では演算マップを用いたが、上記と同様にスロットルバルブ周辺の吸気系モデルに基づいた理論計算式によって算出してもよいものである。
【００４１】
次に、図８を用いて、本実施形態によるエンジンの制御装置に用いる目標バルブ位相角演算手段２２９の動作について説明する。  
図８は、本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置に用いる目標バルブ位相角演算手段の動作の説明図である。
【００４２】
目標バルブ位相角演算手段２２９は、後述する等トルク制御ショック低減モード判定手段１５１が出力する等トルク制御ショック低減モード判定結果Ｊｍｄに基づいて、基本目標バルブ位相角演算手段２２５で演算された基本目標バルブ位相角θｉｖ，θｅｖに対して補正を行い、等トルク制御時のトルクショック低減に好適な目標バルブ位相角θｖ*を演算する。目標バルブ位相角演算手段２２９は、図８に示すように、目標値なまし処理手段３０１と、目標値ディレイ処理手段３０２を有し、後述する等トルク制御ショック低減モード判定手段２０５が出力する等トルク制御ショック低減モード判定結果Ｊｍｄに応じて、処理内容が決定される。
【００４３】
目標値なまし処理手段３０１は、スロットルによる吸気応答性を考慮し、基本目標バルブ位相角になまし処理を施すものである。本例においては一次遅れ処理を行っており、一次遅れ処理の時定数を運転状態に応じて可変としているが、なまし処理内容は本方式に限るものでは無く、他の方式（ダイナミックリミッタ、２次遅れ等）を採用してもよいものである。
【００４４】
目標値ディレイ処理手段３０２は、応答性の低いスロットルによる吸気制御を先行させ、過渡的に目標吸気量に対し実吸気量が過剰となる状態を作り出すために、基本目標バルブ位相角θｉｖ，θｅｖにディレイ処理を施すものである。ディレイ処理時間が長すぎると、目標吸気量に対する実吸気量の過剰分が大きくなり過ぎるため、ディレイ処理時間はスロットルによる吸気応答性を考慮して決定している。
【００４５】
次に、図４に示したトルク補正手段２０４について説明する。トルク補正手段２０４は、吸気量過剰操作時に発生していると推定されるエンジントルクの算出とその補正に用いられる。トルク補正手段２０４は、推定トルク算出手段２４２と、除算手段２４３と、点火リタード量演算手段２４５とを備えている。これらの各手段の動作については、図９〜図１０を用いて説明する。
【００４６】
最初に、図９を用いて、本実施形態によるエンジンの制御装置に用いる推定トルク算出手段２４２の動作について説明する。  
図９は、本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置に用いる推定トルク算出手段の動作の説明図である。
【００４７】
推定トルク算出手段２４２は、図９に示すように、スロットル分発生トルク演算手段３１１と、バルブ位相角分発生トルク変化量演算手段３１２と、乗算手段３１３とを備えている。スロットル分発生トルク演算手段３１１は、スロットル開度θｔｈおよびエンジン回転数Ｎｅなどを基に、スロットル操作により発生すると予想される、過渡情報を含めたエンジントルク推定値を算出する。また、バルブ位相角分発生トルク変化量演算手段３１２は、エンジン回転数Ｎｅとバルブ位相角θｖを基に、バルブ位相角変化に伴う過渡情報を含めた発生トルク変化分（相対発生トルク）を算出する。乗算手段３１３は、双方の発生トルク算出値を掛け合せて、最終的な推定トルクθｔｈ*を算出する。
【００４８】
次に、図４において、除算手段２４３は、目標トルク演算手段２０１が算出した目標トルクＴ*を、推定トルク算出手段２４２にて算出された推定トルクＴｐｓにて除算することにより、目標トルクダウン率ｄＴ*を演算する。例えば、目標トルク＝１００Ｎｍ、推定トルク＝１２０Ｎｍの場合、
ｄＴ*＝Ｔ*／Ｔｐｓ＝１００Ｎｍ／１２０Ｎｍ＝０．８３
となる。すなわち、目標トルクを実現するためには、現状の発生トルクに対して８３％に低下せよとの指標を算出する。
【００４９】
次に、図１０を用いて、本実施形態によるエンジンの制御装置に用いる点火リタード演算手段２４５の動作について説明する。  
図１０は、本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置に用いる点火リタード演算手段の動作の説明図である。
【００５０】
点火リタード演算手段２４５は、除算手段２４３により算出された目標トルクダウン率ｄＴ*を基に、図１０に示す点火リタード算出テーブルを用いて、所望の点火リタード量θｒｔを算出する。なお、本例では演算テーブルを用いたが、トルクと点火時期の関係を定式化した理論計算式によって算出してもよいものである。
【００５１】
次に、図１１を用いて、本実施形態によるエンジンの制御装置に用いる等トルク制御ショック低減モード判定手段２０５の動作について説明する。  
図１１は、本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置に用いる等トルク制御ショック低減モード判定手段の動作の説明図である。
【００５２】
図４に示した等トルク制御ショック低減モード判定手段２０５は、図１１に示すように、等トルク制御実施時ショック予測手段３２１と、ショック低減モード判定手段３２３とを備えている。
【００５３】
等トルク制御実施時ショック予測手段３２１は、図４に示したトルク発生効率η演算手段２２６が算出したトルク発生効率ηの単位時間当たりの変化量や運転領域情報（エンジン回転数Ｎｅ、エンジン負荷Ｌｅなど）を基に、等トルク制御を実施する際のトルクショックを予測する。
【００５４】
ショック低減モード判定手段３２３は、等トルク制御実施時ショック予測手段３２１が予測したトルクショックを、等トルク制御実施時ショックしきい値ＳＣＫｔｈと比較して、等トルク制御実施時ショック低減モード（１），（２），（３）の判定を行う。具体的には、基本目標バルブ位相角θｉｖ，θｅｖになまし処理を行うトルクショック低減モード（１）を、デフォルト設定値として判定する。一方、単位時間当たりのトルク発生効率ηの変化が大きい場合や、トルク発生効率が大きく変化する運転領域に近づき、等トルク制御に伴うトルクショックが大きくなることが予想される場合、吸気量過剰操作と点火リタード操作を組み合わせたトルクショック低減モード（２）と判定する。また、後述する基本目標バルブ位相角に加工が不要な状況においては、トルクショック低減モード（３）と判定する。
【００５５】
次に、図１２〜図１５を用いて、本実施形態によるエンジンの制御装置における等トルク制御の制御内容について説明する。  
図１２は、本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置における等トルク制御の制御内容を示すフローチャートである。図１３は、本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置におけるトルクショック低減モード（１）時の制御内容を示すタイミングチャートである。図１４は、本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置におけるトルクショック低減モード（２）時の制御内容を示すタイミングチャートである。図１５は、本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置におけるトルクショック低減モード（３）時の制御内容を示すタイミングチャートである。
【００５６】
図１２に示すように、等トルク制御が開始されると、ステップＳ１０において、基本目標バルブ位相角演算手段２２５は、前述したようにして、基本目標バルブ位相角θｉｖ，θｅｖを算出する。
【００５７】
また、ステップＳ２０において、トルク発生効率η演算手段２２６は、前述したようにして、トルク発生効率ηを算出する。
【００５８】
さらに、ステップＳ３０において、除算手段２２７は、吸気相当目標トルクＴａ*とトルク発生効率ηを用いて、η補正後吸気相当目標トルクＴａ*’を算出する。
【００５９】
次に、ステップＳ４０において、目標スロットル開度演算手段２２３は、前述したようにして、η補正後吸気相当目標トルクＴａ*’から、目標スロットル開度θｔｈ*を算出する。
【００６０】
また、ステップＳ５０において、等トルク制御ショック低減モード判定手段２０５の等トルク制御実施時ショック予測手段３２１は、前述したようにして、等トルク制御実施時に予測されるトルクショックを算出する。
【００６１】
そして、ステップＳ６０において、ショック低減モード判定手段３２３は、ステップＳ５０で予測されるトルクショックがしきい値以下か否かを判定する。しきい値以下の場合はステップＳ７０に進み、しきい値より大きい場合にはステップＳ８０に進む。
【００６２】
ステップＳ６０の判定で、前記ステップＳ６０で予測されるトルクショックがしきい値以下とされると、ステップＳ７０において、目標バルブ位相角なまし処理手段３０１のショック低減モード判定手段３２３は、トルクショック低減モード（１）として、前述したようにして、基本目標バルブ位相角に対するなまし処理を実施する。
【００６３】
ここで、図１３を用いて、トルクショック低減モード（１）の実行時の、各部の動作について説明する。図１３において、横軸は時間ｔを示している。図１３（Ａ）の縦軸は、目標スロットル開度（実線）及び実スロットル開度（破線）を示している。図１３（Ｂ）は、目標バルブ位相角度（実線）及び実バルブ位相角度（破線）を示している。図１３（Ｃ）は、目標吸気量（実線）及び実吸気量（破線）を示している。
【００６４】
ここでは、等トルク制御の例として、可変バルブ位相機構を用いた低燃費制御の場合について説明する。低燃費制御では、通常のバルブ位相角に対してバルブ位相角を進角（早閉じ）して充填効率を下げ、この充填効率低下分を補う様にスロットル開度を増加させる。この様なバルブ位相角操作とスロットル操作の連携により、吸入吸気量ひいてはエンジントルクを一定に保つと共に、吸気管負圧を減らしてポンプ損失を下げ、燃費向上を図る。
【００６５】
図１３（Ｂ）において、点線は、なまし処理を行わない場合の、バルブ位相角度を示している。時刻ｔ０において、バルブ位相角度が時刻ｔ０の前の状態から、ステップ的に進角させるものとする。それに対して、ステップＳ７０の処理により、目標バルブ位相角なまし処理手段３０１が、基本目標バルブ位相角に対するなまし処理を実施すると、実線で示す目標バルブ位相角度となる。これに対して、実際のバルブ位相角度は、破線で示すように、遅れを持ったものとなる。
【００６６】
一方、図１３（Ａ）に示すように、時刻ｔ０において、実線で示すように、ステップ的に、目標スロットル開度を大きくした場合、実際のスロットル開度は、破線で示すように、遅れを持って増加する。
【００６７】
そして、図１３（Ｃ）に示すように、図１３（Ａ）に破線で示した実スロットル開度の増加に伴って、破線Ｘ１で示すように、発生するトルクが増加する。一方、図１３（Ｃ）において、バルブ位相進角（早閉じ）による充填効率の減少により、図１３（Ｂ）に示したなまし処理を行わない場合には、点線Ｘ２で示すように、発生するエンジントルクが減少する。しかし、ここで、破線Ｘ１によるトルク増加分と、点線Ｘ２によるトルク減少分は等しくないため、その差分がトルク変動として生じる。
【００６８】
それに対して、本実施形態では、図１３（Ｂ）に示したなまし処理を行うことで、破線Ｘ２’で示すように、発生するエンジントルクが減少する。破線Ｘ１によるトルク増加分と、点線Ｘ２’によるトルク減少分をほぼ等しくすることができ、発生するトルク変動を減少できる。
【００６９】
以上のように、ステップＳ７０の処理により、等トルク制御実施時におけるスロットルとバルブ位相角による吸気変化量を逆位相に近づけることが可能となり、トルクショックを低減できる。
【００７０】
一方、図１２のステップの判定で、予測されるトルクショックがしきい値以上の場合、ステップＳ８０において、等トルク制御ショック低減モード判定手段２０５のショック低減モード判定手段３２３は、トルク発生効率ηが減少方向か否かを判定する。減少方向と判定されると、ステップＳ９０に進み、そうでない倍には、ステップＳ１００に進む。
【００７１】
トルク発生効率ηが減少方向の場合、すなわち等トルク制御実施時において目標スロットル開度を増加方向に操作する場合は、ステップＳ９０において、目標バルブ位相角ディレイ処理手段３０２は、基本目標バルブ位相角にディレイ処理を実施する。
【００７２】
一方、ステップＳ９０の処理後、及び、前記トルク発生効率ηが増加方向の場合、すなわち等トルク制御実施時において目標スロットル開度を減少方向に操作する場合は、ステップＳ１００において、推定トルク演算手段２４２は、前記演算ステップに従って操作したスロットルバルブとバルブ位相の挙動を基に推定トルクＴｐｓを算出する。
【００７３】
そして、ステップＳ１１０において、除算手段２４３は、前記目標トルクＴ*と推定トルクＴｐｓを基に、目標トルクダウン率ｄＴ*を算出する。
【００７４】
さらに、ステップＳ１２０において、点火リタード量演算手段２４５は、目標トルクダウン率ｄＴ*を基に、トルクショックを低減するために必要な点火リタード量２４６を演算する。
【００７５】
ここで、図１４を用いて、トルクショック低減モード（２）の実行時の、各部の動作について説明する。図１４において、横軸は時間ｔを示している。図１４（Ａ）の縦軸は、目標スロットル開度（実線）及び実スロットル開度（破線）を示している。図１４（Ｂ）は、目標バルブ位相角度（実線）及び実バルブ位相角度（破線）を示している。図１４（Ｃ）は、目標吸気量（実線）及び実吸気量（破線）を示している。
【００７６】
図１４（Ｂ）において、点線は、ディレイ処理を行わない場合の、バルブ位相角度を示している。時刻ｔ０において、バルブ位相角度が時刻ｔ０の前の状態から、ステップ的に進角させるものとする。それに対して、ステップＳ９０の処理により、目標バルブ位相角ディレイ処理手段３０２は、基本目標バルブ位相角にディレイ処理を実施すると、実線で示す目標バルブ位相角度となる。これに対して、実際のバルブ位相角度は、破線で示すように、遅れを持ったものとなる。
【００７７】
一方、図１４（Ａ）に示すように、時刻ｔ０において、実線で示すように、ステップ的に、目標スロットル開度を大きくした場合、実際のスロットル開度は、破線で示すように、遅れを持って増加する。
【００７８】
そして、図１４（Ｃ）に示すように、図１４（Ａ）に破線で示した実スロットル開度の増加に伴って、破線Ｘ１で示すように、発生するトルクが増加する。一方、図１４（Ｃ）において、バルブ位相進角（早閉じ）による充填効率の減少により、図１４（Ｂ）に示したディレイ処理を行わない場合には、点線Ｘ２で示すように、発生するエンジントルクが減少する。しかし、ここで、破線Ｘ１によるトルク増加分と、点線Ｘ２によるトルク減少分は等しくないため、その差分がトルク変動として生じる。
【００７９】
それに対して、本実施形態では、図１４（Ｂ）に示したディレイ処理を行うことで、破線Ｘ２’で示すように、発生するエンジントルクが減少する。ただし、この場合でも、破線で示す目標吸気量に対して、実線で示す実吸気量が大きいため、この差分がトルク変動として発生する。そこで、破線で示す目標吸気量と、実線で示す実吸気量との差分の余剰空気分で発生するトルクを、ステップＳ１２０の点火リタード処理により減少させる。
【００８０】
以上のように、等トルク制御実施時における目標バルブ位相角のディレイ効果により、目標吸気量に対し実吸気量が一時的に過剰となり、且つ余剰吸気分の発生トルクを点火リタードにて削除することから、トルクショックを効果的に低減できる。
【００８１】
ここで、図１５を用いて、トルクショック低減モード（３）の実行時の、各部の動作について説明する。図１５において、横軸は時間ｔを示している。図１５（Ａ）の縦軸は、目標スロットル開度（実線）及び実スロットル開度（破線）を示している。図１５（Ｂ）は、目標バルブ位相角度（実線）及び実バルブ位相角度（破線）を示している。図１５（Ｃ）は、目標吸気量（実線）及び実吸気量（破線）を示している。
【００８２】
図１５（Ｂ）において、時刻ｔ０に、バルブ位相角度が時刻ｔ０の前の状態から、ステップ的に遅角（遅閉じ）させるものとする。これに対して、実際のバルブ位相角度は、破線で示すように、遅れを持ったものとなる。
【００８３】
一方、図１５（Ａ）に示すように、時刻ｔ０において、実線で示すように、ステップ的に、目標スロットル開度を小さくした場合、実際のスロットル開度は、破線で示すように、遅れを持って減少する。
【００８４】
そして、図１５（Ｃ）に示すように、図１５（Ａ）に破線で示した実スロットル開度の減少に伴って、破線Ｘ１で示すように、発生するトルクが減少する。一方、図１５（Ｃ）において、バルブ位相遅角（遅閉じ）による充填効率の増加により、破線Ｘ２’で示すように、発生するエンジントルクが増加する。しかし、ここで、破線Ｘ１によるトルク増加分と、破線Ｘ２’によるトルク減少分は等しくないため、その差分がトルク変動として生じる。そこで、破線で示す目標吸気量と、実線で示す実吸気量との差分の余剰空気分で発生するトルクを、ステップＳ１２０の点火リタード処理により減少させる。
【００８５】
以上のように、応答性の速い可変バルブ位相機構が、スロットルによる充填効率減少効果に先んじて充填効率増加効果を生み出すことから、目標バルブ位相角に加工を施さずとも、目標吸気量に対し実吸気量が一時的に過剰となる。また、ショック低減モード（２）と同様に、余剰吸気分の発生トルクを点火リタードにて削除することから、トルクショックを大幅に低減出来る。
【００８６】
以上説明したように、本実施形態では、予想されるトルクショックが小さい場合には、燃費に優れるトルクショック低減モード（１）（目標バルブ位相角になまし処理を実施）、また予想されるトルクショックが大きい場合には、ショック低減効果に優れるトルクショック低減モード（２）（吸気量過剰操作と点火リタード操作を組み合わせて実行）することができ、運転状況に応じて、トルクショック低減と燃費の双方の観点より、最適なトルクショック低減制御を選択実行することが可能となる。また、基本目標バルブ位相角に加工が不要な状況においては、トルクショック低減モード（３）により、最適なトルクショック低減制御を選択実行することが可能となる。
【００８７】
ここで、トルクショック低減モード（２）とトルクショック低減モード（３）に共通する点は、点火リタードによりトルクを減少させる点である。その前提としては、ステップＳ６０の判定結果のように、トルクショックが大であるということがある。そして、トルクショック低減モード（２）では、トルク発生効率ηが減少方向であるため、ステップＳ９０により、バルブ位相角のディレイ処理により、吸気量過剰操作をすることで、トルク増加方向となる。また、トルクショック低減モード（３）では、トルク発生効率ηが増加方向であるため、トルク増加方向となる。すなわち、トルクショック低減モード（２）とトルクショック低減モード（３）に共通する点は、トルク増加方向の状態において、点火リタードによりトルクを減少させる点である。
【００８８】
以上説明したように、本実施形態によれば、電制スロットルと可変バルブ位相機構を対象とした等トルク制御実施の際、トルクショック低減効果と燃費の双方の観点より、最適なトルクショック低減制御を選択実行できる。
【００８９】
次に、図１６〜図１８を用いて、本発明の第２の実施形態によるエンジンの制御装置の構成及び動作について説明する。なお、本実施形態によるエンジンの制御装置により制御されるエンジンシステムの構成は、図１に示したものと同様である。また、本実施形態によるエンジンの制御装置の構成は、図４に示したものと同様であるが、一部相違しており、その点については、図１６及び図１７を用いて説明する。
【００９０】
図１６は、本発明の第２の実施形態によるエンジンの制御装置に用いる基本目標バルブ位相角演算手段の構成を示すブロック図である。図１７は、本発明の第２の実施形態によるエンジンの制御装置に用いる等トルク制御ショック低減モード判定手段の構成を示すブロック図である。図１８は、本発明の第２の実施形態によるエンジンの制御装置におけるトルクショック低減モード（２）時の制御内容を示すタイミングチャートである。
【００９１】
図４及び図５に示した例では、基本目標バルブ位相角演算２２５において、燃費または出力重視の観点により、運転領域に見合った目標バルブ位相角を設定した。
【００９２】
それに対して、本実施形態では、図１６に示すように、基本目標バルブ位相角演算２２５Ａは、運転領域全般に対し燃費重視の目標バルブ位相角設定を行った燃費重視マップと、出力重視の目標バルブ位相角設定を行った出力重視マップを切替えて適用する方式としている。基本目標バルブ位相角演算２２５Ａには、燃費・出力モード切替指令値Ｅｘが入力する。燃費・出力モード切替指令値Ｅｘは、ドライバーが選択スイッチなどを通じて入力する。これにより、ドライバーは、好みのエンジン特性を得ることができる。
【００９３】
基本目標バルブ位相角演算２２５Ａには、燃費・出力モード切替指令値Ｅｘに応じて、燃費重視マップと、出力重視マップを切替える。その上で、エンジン負荷Ｌｅ及びエンジン回転数Ｎｅに応じた基本目標バルブ位相角θｉｖ，θｅｖを出力する。
【００９４】
図１７は、図１６に示したマップ切替え方式に対応した等トルク制御ショック低減モード判定手段２０５Ａについて示している。本方式では、マップ切替え時に基本目標バルブ位相角設定値が大きく異なる場合が多いため、燃費・出力モード切替指令値Ｅｘを等トルク制御実施時ショック予測手段３２１Ａへの入力として付加している。これにより、等トルク制御ショック低減モード判定手段２０５Ａは、ショック低減モードの判定を的確に実行する。ショック低減モード判定手段３２３の動作は、図１１に示したものと同様である。
【００９５】
図１８は、本実施形態におけるトルクショック低減モード（２）時の等トルク制御のタイムチャートを示している。図１８において、横軸は時間ｔを示している。図１８（Ａ）の縦軸は、燃費・出力モード切替指令値Ｅｘを示している。図１８（Ｂ）の縦軸は、目標スロットル開度（実線）及び実スロットル開度（破線）を示している。図１８（Ｃ）は、目標バルブ位相角度（実線）及び実バルブ位相角度（破線）を示している。図１８（Ｄ）は、目標吸気量（実線）及び実吸気量（破線）を示している。
【００９６】
図１８（Ａ）に示すように、時刻ｔ０において、燃費・出力モード切替指令値Ｅｘが、出力重視モードから、燃費重視モードに切り替えられ、等トルク制御が開始するものとする。
【００９７】
図１８（Ｃ）において、点線は、ディレイ処理を行わない場合の、バルブ位相角度を示している。時刻ｔ０において、バルブ位相角度が時刻ｔ０の前の状態から、ステップ的に進角させるものとする。それに対して、ステップＳ９０の処理により、目標バルブ位相角ディレイ処理手段３０２は、基本目標バルブ位相角にディレイ処理を実施すると、実線で示す目標バルブ位相角度となる。これに対して、実際のバルブ位相角度は、破線で示すように、遅れを持ったものとなる。
【００９８】
一方、図１８（Ｂ）に示すように、時刻ｔ０において、実線で示すように、ステップ的に、目標スロットル開度を大きくした場合、実際のスロットル開度は、破線で示すように、遅れを持って増加する。
【００９９】
そして、図１８（Ｄ）に示すように、図１８（Ｂ）に破線で示した実スロットル開度の増加に伴って、破線Ｘ１で示すように、発生するトルクが増加する。一方、図１８（Ｄ）において、バルブ位相進角（早閉じ）による充填効率の減少により、図１８（Ｃ）に示したディレイ処理を行わない場合には、点線Ｘ２で示すように、発生するエンジントルクが減少する。しかし、ここで、破線Ｘ１によるトルク増加分と、点線Ｘ２によるトルク減少分は等しくないため、その差分がトルク変動として生じる。
【０１００】
それに対して、本実施形態では、図１８（Ｃ）に示したディレイ処理を行うことで、破線Ｘ２’で示すように、発生するエンジントルクが減少する。ただし、この場合でも、破線で示す目標吸気量に対して、実線で示す実吸気量が大きいため、この差分がトルク変動として発生する。そこで、破線で示す目標吸気量と、実線で示す実吸気量との差分の余剰空気分で発生するトルクを、ステップＳ１２０の点火リタード処理により減少させる。
【０１０１】
以上のように、等トルク制御実施時における目標バルブ位相角のディレイ効果により、目標吸気量に対し実吸気量が一時的に過剰となり、且つ余剰吸気分の発生トルクを点火リタードにて削除することから、トルクショックを効果的に低減できる。
【０１０２】
なお、トルクショック低減モード（１）の場合は、図１３と同様となる。また、トルクショック低減モード（３）の場合は、図１５と同様となる。
【０１０３】
以上のようにして、本実施形態においては、燃費・出力モード切替え指令値に従い、目標バルブ位相角が切替えられる際、第１の実施形態と同様に、吸気量過剰操作と点火リタード操作を組み合わせて実行することにより、切替え時のトルクショックを大幅に低減できる。
【０１０４】
次に、図１９〜図２１を用いて、本発明の第３の実施形態によるエンジンの制御装置の構成及び動作について説明する。なお、本実施形態によるエンジンの制御装置により制御されるエンジンシステムの構成は、図１に示したものと同様であるが、吸気バルブ１０７と排気バルブ１１０は、バルブ位相角のみならずバルブリフトを可変制御できる機構を備えている。
【０１０５】
図１９は、本発明の第３の実施形態によるエンジンの制御装置の構成を示すブロック図である。図２０は、本発明の第３の実施形態によるエンジンの制御装置に用いる等トルク制御ショック低減モード判定手段の構成を示すブロック図である。図２１は、本発明の第３の実施形態によるエンジンの制御装置におけるトルクショック低減モード（２）時の制御内容を示すタイミングチャートである。
【０１０６】
第１及び第２の実施形態においては、吸気制御はスロットルが主体であり、吸排気バルブは燃費や出力特性を改善するために用いられる。
【０１０７】
一方、本実施形態では、吸排気バルブは、バルブ位相角のみならずバルブリフトを可変制御できる機構を有している。このようなシステムでは、スロットルは全開付近に保たれたまま、負荷に応じてバルブリフト量および位相角を操作可能なものである。本実施形態のエンジンシステムにより、ポンプ損失の主因となるスロットルバルブの絞りを解消できることから、燃費の更なる向上が期待でき、且つ燃焼室に近いバルブ操作にて出力を制御することから、トルク応答性向上も期待できる。
【０１０８】
図１９は、本実施形態によるトルクベース（トルクデマンド）型エンジン制御の制御ブロックを示している。なお、図４と同一符号は、同一部分を示している。目標トルク実現手段２０２Ｂは、図４に示した第１及び第２の実施形態に示した目標トルク実現手段２０２に対し、吸気量振分け手段２０３Ｂの構成が異なっている。そして、図４に示したスロットル主体運転モード演算手段６０１に加え、バルブ主体運転モード演算手段６０２が追加され、両者を切り替える運転モード切替え手段６０３が設置される。また、図４の目標バルブ位相角演算手段２２９に代えて、目標バルブリフト＆位相角演算手段６０４を備えている。
【０１０９】
また、等トルク制御ショック低減モード判定手段２０５Ｂは、スロットル主体運転モードと、バルブ主体運転モードとに応じて、判定を切り替えるようにしている。また、トルク補正手段２０４Ｂの推定トルク演算手段２４２Ｂの入力には、バルブ位相角に加えて、バルブリフト量がある。
【０１１０】
スロットル主体運転モード演算手段６０１は、図４にて説明した基本目標バルブ位相角演算手段２２５と、トルク発生効率η演算手段２２６と、除算手段２２７とから構成されている。
【０１１１】
バルブ主体運転モード手段６０２は、目標負圧演算手段６０２Ａと、スロットル開度演算手段６０２Ｂと、バルブリフト＆位相角演算手段６０２Ｃとを備えている。目標負圧演算手段６０２Ａは、ブレーキ負圧要求などを算出する。スロットル開度演算手段６０２Ｂは、ブレーキ負圧要求などに応じた目標吸気管圧を基にスロットル開度を決定する。バルブリフト＆位相角演算手段６０２Ｃは、空気相当目標トルクＴａ*を基に、バルブリフトおよびバルブ位相角を決定する。
【０１１２】
運転モード切替え手段６０３は、エンジンの運転状態やエンジンの暖機具合、故障判定モードなどを基に、スロットル主体運転モード演算手段６０１とバルブ主体運転モード演算手段６０２の切替えを行う。
【０１１３】
目標バルブリフト＆位相角演算手段６０４は、基本目標バルブ位相角演算手段２２５の出力を基に、目標バルブ位相角θｖ*を算出し、また、バルブリフト＆位相角演算手段６０２Ｃの出力を基に、目標バルブリフト量Ｌｖ*と、位相角θｖ*を算出する。
【０１１４】
図２０は、図１９に示した運転モード切替え方式に対応した等トルク制御ショック低減モード判定手段２０５Ｂについて示している。本方式では、運転モード切替え時において、スロットル操作量およびバルブ操作量が大きく異なる場合が多いため、運転モード切替え指令値Ｅｘ−ｄｍを等トルク制御実施時ショック予測手段３２１Ｂへの入力として付加している。等トルク制御実施時ショック予測手段３２１Ｂは、トルク発生効率ηの単位時間当たりの変化量や運転領域情報（エンジン回転数Ｎｅ、エンジン負荷Ｌｅなど）に加えて、運転モード切替え指令値Ｅｘ−ｄｍを基に、運転モードに応じて、等トルク制御を実施する際のトルクショックを予測する。
【０１１５】
図２１は、本実施形態におけるトルクショック低減モード（２）時の等トルク制御のタイムチャートを示している。図２１において、横軸は時間ｔを示している。図２１（Ａ）の縦軸は、運転モード切替え指令値Ｅｘ−ｄｍを示している。図２１（Ｂ）の縦軸は、目標スロットル開度（実線）及び実スロットル開度（破線）を示している。図２１（Ｃ）は、目標バルブ位相角度（実線）及び実バルブ位相角度（破線）を示している。図２１（Ｄ）は、目標吸気量（実線）及び実吸気量（破線）を示している。
【０１１６】
図２１（Ａ）に示すように、時刻ｔ０において、運転モード切替え指令値Ｅｘ−ｄｍが、スロットル主体モードから、バルブ主体モードに切り替えられ、等トルク制御が開始するものとする。
【０１１７】
図２１（Ｃ）において、点線は、ディレイ処理を行わない場合の、バルブ位相角度を示している。時刻ｔ０において、バルブ位相角度が時刻ｔ０の前の状態から、ステップ的に進角させるものとする。それに対して、ステップＳ９０の処理により、目標バルブ位相角ディレイ処理手段３０２は、基本目標バルブ位相角にディレイ処理を実施すると、実線で示す目標バルブ位相角度となる。これに対して、実際のバルブ位相角度は、破線で示すように、遅れを持ったものとなる。
【０１１８】
一方、図２１（Ｂ）に示すように、時刻ｔ０において、実線で示すように、ステップ的に、目標スロットル開度を大きくした場合、実際のスロットル開度は、破線で示すように、遅れを持って増加する。
【０１１９】
そして、図２１（Ｄ）に示すように、図２１（Ｂ）に破線で示した実スロットル開度の増加に伴って、破線Ｘ１で示すように、発生するトルクが増加する。一方、図２１（Ｄ）において、バルブリフト量減少による充填効率の減少により、図２１（Ｃ）に示したディレイ処理を行わない場合には、点線Ｘ２で示すように、発生するエンジントルクが減少する。しかし、ここで、破線Ｘ１によるトルク増加分と、点線Ｘ２によるトルク減少分は等しくないため、その差分がトルク変動として生じる。
【０１２０】
それに対して、本実施形態では、図２１（Ｃ）に示したディレイ処理を行うことで、破線Ｘ２’で示すように、発生するエンジントルクが減少する。ただし、この場合でも、破線で示す目標吸気量に対して、実線で示す実吸気量が大きいため、この差分がトルク変動として発生する。そこで、破線で示す目標吸気量と、実線で示す実吸気量との差分の余剰空気分で発生するトルクを、ステップＳ１２０の点火リタード処理により減少させる。
【０１２１】
以上のように、等トルク制御実施時における目標バルブ位相角のディレイ効果により、目標吸気量に対し実吸気量が一時的に過剰となり、且つ余剰吸気分の発生トルクを点火リタードにて削除することから、トルクショックを効果的に低減できる。
【０１２２】
なお、トルクショック低減モード（１）の場合は、図１３と同様となる。また、トルクショック低減モード（３）の場合は、図１５と同様となる。
【０１２３】
以上のようにして、本実施形態においては、運転モード切替え指令値に従い、目標バルブ位相角が切替えられる際、第１の実施形態と同様に、吸気量過剰操作と点火リタード操作を組み合わせて実行することにより、モード切替え時のトルクショックを大幅に低減できる。
【０１２４】
なお、上述の各実施形態においてエンジントルクに関するエンジン制御パラメータとして、スロットル開度、点火時期、バルブタイミング、バルブリフトを用いたが、その他のパラメータとして、ＥＧＲバルブ開度、可変吸気管、スワールコントロールバルブ、燃料噴射量、何れの組合わせに対しても、上記アルゴリズムを適用することができ、等トルク制御実施時のトルクショックを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置により制御されるエンジンシステムの構成を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のエンジンの制御装置による点火リタード制御の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態のエンジンの制御装置による点火リタード制御の説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置に用いる基本目標バルブ位相角演算手段の動作の説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置に用いるトルク発生効率η演算手段の動作の説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置に用いる目標スロットル開度演算手段の動作の説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置に用いる目標バルブ位相角演算手段の動作の説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置に用いる推定トルク算出手段の動作の説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置に用いる点火リタード演算手段の動作の説明図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置に用いる等トルク制御ショック低減モード判定手段の動作の説明図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置における等トルク制御の制御内容を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置におけるトルクショック低減モード（１）時の制御内容を示すタイミングチャートである。
【図１４】本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置におけるトルクショック低減モード（２）時の制御内容を示すタイミングチャートである。
【図１５】本発明の第１の実施形態によるエンジンの制御装置におけるトルクショック低減モード（３）時の制御内容を示すタイミングチャートである。
【図１６】本発明の第２の実施形態によるエンジンの制御装置に用いる基本目標バルブ位相角演算手段の構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態によるエンジンの制御装置に用いる等トルク制御ショック低減モード判定手段の構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態によるエンジンの制御装置におけるトルクショック低減モード（２）時の制御内容を示すタイミングチャートである。
【図１９】本発明の第３の実施形態によるエンジンの制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態によるエンジンの制御装置に用いる等トルク制御ショック低減モード判定手段の構成を示すブロック図である。
【図２１】本発明の第３の実施形態によるエンジンの制御装置におけるトルクショック低減モード（２）時の制御内容を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１２６】
１…自動車用ガソリンエンジン
１００…エアクリーナー  
１０１…吸気管
１０２…エアフロセンサ  
１０３…電制スロットル
１０４…コレクタ  
１０５…インジェクタ
１０６…吸気カム  
１０７…吸気バルブ
１０８…点火プラグ
１０９…排気カム  
１１０…排気バルブ
１１１…燃焼室
１１２…ピストン  
１１３…排気マニホールド
１１４…広域空燃比センサ  
１１５…三元触媒
１１６…Ｏ２センサ  
１１７…アクセルペダルセンサ
１１８…エンジンコントロールユニット
２０１…目標トルク演算手段
２０２…目標トルク実現手段
２０３…吸気量振分け手段
２０４…トルク補正手段
２０５…等トルク制御ショック低減モード判定手段
２２３…目標スロットル開度演算手段
２２５…基本目標バルブ位相角演算手段
２２６…トルク発生効率η演算手段
２２９…目標バルブ位相角演算手段
２４２…推定トルク演算手段
２４５…点火リタード量演算手段
２５１…等トルク制御ショック低減モード判定手段
３０１…目標値なまし処理手段
３０２…目標値ディレイ処理手段
３０３…目標値処理切替え手段
３１１…スロットル分発生トルク演算手段
３１２…バルブ位相角分発生トルク変化量演算手段
３２１…等トルク制御実施時ショック予測手段
３２３…ショック低減モード判定手段
６０１…スロットル主体運転モード演算手段
６０２…バルブ主体運転モード演算手段
６０３…運転モード切替え手段
６０４…目標バルブリフト＆位相角演算手段
【図１】
2009228481.tif 000003
【図２】
2009228481.tif 000004
【図３】
2009228481.tif 000005
【図４】
2009228481.tif 000006
【図５】
2009228481.tif 000007
【図６】
2009228481.tif 000008
【図７】
2009228481.tif 000009
【図８】
2009228481.tif 000010
【図９】
2009228481.tif 000011
【図１０】
2009228481.tif 000012
【図１１】
2009228481.tif 000013
【図１２】
2009228481.tif 000014
【図１３】
2009228481.tif 000015
【図１４】
2009228481.tif 000016
【図１５】
2009228481.tif 000017
【図１６】
2009228481.tif 000018
【図１７】
2009228481.tif 000019
【図１８】
2009228481.tif 000020
【図１９】
2009228481.tif 000021
【図２０】
2009228481.tif 000022
【図２１】
2009228481.tif 000023