JP2007278208A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】減速時に十分な減速感を得つつ、減速後の再加速時に十分な加速応答性を得ることが可能な内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関に対する減速要求が有る場合には、減速後の再加速時に十分な加速応答性を得るべく、一の気筒群について、吸気バルブの目標値を小作用角／早開きに設定し、スロットルバルブの目標開度を全開に設定する（ステップ１０４）。他の気筒群について、減速時に十分な減速感を得るべく、吸気バルブの目標値を大作用角に設定し、スロットルバルブの目標開度を全閉に設定する（ステップ１０６）。その後、各気筒群の吸気バルブ及びスロットルバルブを駆動する（ステップ１０８）。
【選択図】図６

Description

本発明は、複数の気筒群を有する内燃機関の制御装置に係り、特に、減速時に可変動弁機構及びスロットルバルブを制御する制御装置に関する。

減速時に吸気負圧を発生させ、吸気弁の作用角を増大させる装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この装置によれば、内燃機関のポンプ損失を大きくすることで、大きな減速感を得ることができる。

特開２００５−１６３６３５号公報 特開２００５−１５５５６４号公報 特開２００２−８９３０２号公報 特開２００３−３０７１３９号公報

しかしながら、上記特許文献１の装置は、減速時に減速感を十分に得ることができるものの、減速後の再加速時に加速応答性を十分に得ることができない場合がある。加速応答性が不十分となる理由としては、減速時に吸気通路内が負圧になっているため、再加速時に十分な量の空気を気筒内に吸入できないことが挙げられる。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、減速時に十分な減速感を得つつ、減速後の再加速時に十分な加速応答性を得ることが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、複数の気筒群を有する内燃機関の制御装置であって、
各気筒群にそれぞれ設けられ、吸気バルブの開弁特性を変更可能な可変動弁機構と、
各気筒群の吸気通路にそれぞれ設けられたスロットルバルブと、
前記可変動弁機構を用いて各気筒群の吸気バルブ開弁特性を目標値に制御すると共に、各気筒群の前記スロットルバルブを目標開度に制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記内燃機関の減速時に、一の気筒群のスロットルバルブを全開にすると共に該一の気筒群の吸気バルブを小作用角とし、かつ、他の気筒群のスロットルバルブを減速前に比して閉じることを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、
アクセル開度及びアクセル閉速度に基づいて、前記内燃機関に対する要求減速度を算出する要求減速度算出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記要求減速度が第１所定値よりも大きい場合には、前記一の気筒群の吸気バルブ開弁時期を、前記要求減速度が第１所定値以下である場合の吸気バルブ開弁時期よりも遅くすると共に、前記他の気筒群のスロットルバルブを全閉とすることを特徴とする。

また、第３の発明は、第１の発明において、
前記制御手段は、減速燃料カット時に、前記一の気筒群の吸気バルブを小作用角とし、さらに該吸気バルブの閉弁時期が下死点付近となるように開弁時期を遅くすると共に、前記他の気筒群のスロットルバルブを全閉とすることを特徴とする。

また、第４の発明は、第１から第３の何れかの発明において、
前記制御手段は、減速時に、前記他の気筒群の吸気バルブを大作用角とすることを特徴とする。

また、第５の発明は、第１の発明において、
アクセル開度及びアクセル閉速度に基づいて、前記内燃機関に対する要求減速度を算出する要求減速度算出手段を更に備え、
前記制御手段は、
前記要求減速度が第２所定値以下である場合には、前記要求減速度が小さいほど前記他の気筒群の吸気バルブの作用角を小さくすると共に、該作用角が小さいほど前記他の気筒群のスロットルバルブの開度を大きくすることを特徴とする。

第１の発明によれば、内燃機関の減速時に、一の気筒群のスロットルバルブが全開にされると共に吸気バルブが小作用角にされる。これにより、減速時に一の気筒群の吸気通路内の圧力を高めることができるため、減速後の再加速時の加速応答性を十分得ることができる。また、減速時に、他の気筒群のスロットルバルブが減速前に比して閉じられるため、他の気筒群の吸気通路内に負圧が生じる。これにより、減速時に減速感を十分に得ることができる。従って、減速時に十分な減速感を得つつ、減速後の再加速時に十分な加速応答性を得ることが可能な内燃機関の制御装置を提供することができる。

第２の発明によれば、内燃機関に対する要求減速度が第１所定値よりも大きい場合には、他の気筒群のスロットルバルブが全閉にされるため、他の気筒群で最大の減速感が得られる。さらに、減速時に一の気筒群の吸気バルブが小作用角とされ、さらに該吸気バルブの開弁時期が遅くされる。これにより、ネガティブオーバーラップ期間が増大するため、他の気筒群だけでなく一の気筒群によっても減速感が得られる。従って、要求減速度が大きい場合でも、十分な減速感を得ることができる。

第３の発明によれば、減速燃料カット時に、他の気筒群のスロットルバルブが全閉にされるため、他の気筒群で最大の減速感が得られる。さらに、減速燃料カット時に、一の気筒群の吸気バルブが小作用角とされ、さらに該吸気バルブの閉弁時期が下死点付近となるように開弁時期が遅くされる。これにより、ネガティブオーバーラップ期間が増大するため、他の気筒群だけでなく一の気筒群によっても減速感が得られる。従って、減速燃料カット時のように大きな減速感が要求される場合であっても、十分な減速感を得ることができる。

第４の発明によれば、減速時に、他の気筒群のスロットルバルブが閉じられた状態で、該他の気筒群の吸気バルブを大作用角とすることで、該他の気筒群の気筒内に生じる負圧を低減することができる。これにより、他の気筒群におけるオイル上がりを抑制することができ、オイル消費量を低減することができる。

第５の発明によれば、要求減速度が第２所定値以下である場合には、要求減速度が小さいほど他の気筒群の吸気バルブの作用角が小さくされると共にスロットルバルブの開度が大きくされる。これにより、他の気筒群の吸気通路内の負圧が抑えられ、減速感が抑えられる。その結果、一の気筒群だけでなく他の気筒群によっても、減速後の再加速時の加速応答性を得ることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

実施の形態１．
［システム構成の説明］
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。図１に示すように、本実施の形態１のシステムは、複数の気筒群（「バンク」ともいう。）２Ａ，２Ｂを有する内燃機関１を備えている。内燃機関１は、例えば、各気筒群２Ａ，２Ｂにそれぞれ３つの気筒が設けられたＶ型６気筒エンジンである。なお、本発明は、Ｖ型エンジンに限らず、複数の気筒群を有するＬ型エンジンに対しても適用することができる。

図１において左右に配置された気筒群２Ａ，２Ｂは、基本的には対称形である。図１において、対象に配置された構成部品に付された記号の末尾は、気筒群２Ａ，２Ｂを区別するＡ，Ｂとなっている。以下の説明において、気筒群２Ａ，２Ｂを特に区別をする必要がない場合には、これらのＡ，Ｂの記号は省略することとする。

内燃機関１は、内部にピストン４を有するシリンダブロック６を備えている。ピストン４は、クランク機構を介してクランクシャフトと接続されている。クランクシャフト近傍には、クランク角センサ５が設けられている。クランク角センサ５は、クランク角を検出するように構成されている。また、シリンダブロック６には水温センサ７が設けられている。水温センサ７は、内燃機関１を循環する冷却水の温度を検出するように構成されている。

シリンダブロック６の上部にはシリンダヘッド８が組み付けられている。ピストン４上面からシリンダヘッド８までの空間は燃焼室１０を形成している。シリンダヘッド８には、燃焼室１０内の混合気に点火する点火プラグ１２が設けられている。

シリンダヘッド８は、燃焼室１０と連通する吸気ポート１４を備えている。吸気ポート１４と燃焼室１０との接続部には吸気バルブ１６が設けられている。吸気バルブ１６は可変動弁機構１８に接続されている。可変動弁機構１８は、吸気バルブ１６の開弁特性（作用角及び開弁時期）を変更可能に構成されている。

吸気ポート１４には、吸気通路２０が接続されている。吸気通路２０における吸気ポート１４近傍には、該近傍に燃料を噴射するインジェクタ２２が設けられている。吸気通路２０の途中にはサージタンク２４が設けられている。サージタンク２４の上流の吸気通路２０にはスロットルバルブ２６が設けられている。スロットルバルブ２６は、スロットルモータ２８により駆動される電子制御式のバルブである。スロットルバルブ２６は、アクセル開度センサ３２により検出されるアクセル開度（「アクセル踏み込み量」ともいう。）AAに基づいて駆動されるものである。スロットルバルブ２６の近傍には、スロットル開度センサ３０が設けられている。スロットル開度センサ３０は、スロットル開度TAを検出するように構成されている。

スロットルバルブ２６Ａ，２６Ｂの上流において、吸気通路２０Ａ，２０Ｂが合流している。この合流点よりも上流にエアフロメータ３４が設けられている。エアフロメータ３４は吸入空気量Gaを検出するように構成されている。エアフロメータ３４の上流にはエアクリーナ３６が設けられている。

また、シリンダヘッド８は、燃焼室１０と連通する排気ポート３８を備えている。排気ポート３８と燃焼室１０との接続部には排気バルブ４０が設けられている。排気バルブ４０は、可変動弁機構４２に接続されている。可変動弁機構４２は、排気バルブ４０の開弁特性（作用角及び開弁時期）を変更可能に構成されている。排気ポート３８には排気通路４４が接続されている。この排気通路４４には触媒４８が設けられ、触媒４８の上流には空燃比センサ４６が設けられている。触媒４８Ａ，４８Ｂの下流において、排気通路４４Ａ，４４Ｂが合流している。この合流点よりも下流に、触媒５０が設けられている。空燃比センサ４６Ａ，４６Ｂは、それぞれの配置位置での排気空燃比を検出するように構成されている。また、触媒４８Ａ，４８Ｂ，５０は、例えば、三元触媒である。

本実施の形態１によるシステムは、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）６０を備えている。ＥＣＵ６０の出力側には、点火プラグ１２、吸気系可変動弁機構１８、インジェクタ２２、スロットルモータ３８、排気系可変動弁機構４２等が接続されている。ＥＣＵ６０の入力側には、クランク角センサ５、水温センサ７、スロットル開度センサ３０、アクセル開度センサ３２、エアフロメータ３４、空燃比センサ４６等が接続されている。ＥＣＵ６０は、各センサの出力に基づいて、吸入空気量制御や燃料噴射制御や点火時期制御のような内燃機関全体の制御を実行する。また、ＥＣＵ６０は、アクセル開度やアクセル閉速度に基づいて、減速燃料カット（後述）を実行する。

［実施の形態１の特徴］
本実施の形態１のシステムは、気筒群２Ａ，２Ｂ毎に、可変動弁機構１８Ａ，１８Ｂやスロットルバルブ２６Ａ，２６Ｂ等をそれぞれ備えている。このシステムによれば、気筒群２Ａの吸気バルブ１６Ａの開弁特性と、気筒群２Ｂの吸気バルブ１６Ｂの開弁特性とを独立してＥＣＵ６０により制御することができる。また、気筒群２Ａのスロットルバルブ２６Ａの開度と、気筒群２Ｂのスロットルバルブ２６Ｂの開度とを独立してＥＣＵ６０により制御することができる。その結果、気筒群２Ａの吸気通路２０Ａ内及びサージタンク２４Ａ内の圧力と、気筒群２Ｂの吸気通路２０Ｂ内及びサージタンク２４Ｂ内の圧力とが独立して制御される。

また、上記システムによれば、通常運転時に、両気筒群２Ａ，２Ｂ共に可変動弁機構１８を用いて吸気バルブ１６を小作用角／早開き（早閉じ）にすることができる。このように吸気バルブ１６を用いて筒内吸入空気量を可変制御する場合には、スロットルバルブ２６を用いて筒内吸入空気量を可変制御する場合に比して、スロットル開度を大きくすることができる。その結果、図２において矢印で示すように膨張行程でのポンプ損失を低減することができ、熱効率を向上させることができ、燃費を向上させることができる。図２は、スロットルバルブ２６Ａ，２６Ｂの開度を大きくすると共に吸気バルブ１６Ａ，１６Ｂを小作用角／早開きにした場合において、ポンプ損失低減効果を説明するためのＰ−Ｖ線図である。

ところで、減速時には、上記のようにスロットルバルブ２６の開度を大きくすると共に吸気バルブ１６を小作用角／早開きにすると、吸気通路内及びサージタンク内において負圧が発生しにくいため、減速感が得られにくくなる。

これに対して、既述した特許文献１の装置によれば、スロットルバルブが閉じられ、かつ、吸気バルブが下死点付近で閉じられている。これにより、吸入負圧が増大するため、減速感が十分に得られる。しかし、この装置によれば、減速後の再加速時に、十分な筒内吸入空気量を確保することが難しい。これは、減速時に吸気通路内及びサージタンク内の圧力が負圧になっているため、再加速時に吸気通路内及びサージタンク内の圧力が上昇するまでに時間を要するためである。従って、上記特許文献１の装置では、減速感を十分に得ることができるものの、減速後の再加速時に加速応答性を十分に得ることができない場合がある。

そこで、本実施の形態１では、図１に示した複数の気筒群２Ａ，２Ｂを有するシステムにおいて、減速時に十分な減速感を得つつ、減速後の再加速時に十分な加速応答性を得るようにする。具体的には、減速時に、一の気筒群２Ａのスロットルバルブ２６Ａを全開にするとともに、可変動弁機構１８Ａを用いて図３に示すように吸気バルブ１６Ａを小作用角／早開き（早閉じ）にする。図３は、本実施の形態１において、吸気バルブ１６Ａの開弁特性を示す図である。図３において、例えば、吸気バルブ１６Ａの作用角は１０５°〜１２０°の範囲内であり、開弁時期（ＩＶＯ）は上死点である。これにより、排気バルブ４０Ａと吸気バルブ１６Ａとが共に閉弁されているネガティブオーバーラップ（Ｎ．Ｏ／Ｌ）（「マイナスオーバーラップ」ともいう。）の期間が短くなるため、ポンプ損失を低減することができる。さらに、気筒群２Ａのスロットルバルブ２６Ａを全開にすることで、吸気通路２０Ａ内及びサージタンク２４Ａ内の圧力を高めることができる。このため、減速後の再加速時に、吸気通路２０Ａ内及びサージタンク２４Ａ内の圧力が上昇するまでに時間を要しない。

さらに、図４に示すように、吸気バルブ１６Ａを小作用角にすることで、該吸気バルブ１６Ａの開口面積が小さくなる。このため、図４において丸印で囲んで示すように、該吸気バルブ１６Ａを単位時間当たりに通過するガス流量を高くすることができる。すなわち、吸気バルブ１６Ａを小作用角にすることで、瞬間的に多くのガスを気筒内に吸入することができる。図４は、吸気バルブ１６Ａの作用角と、単位時間当たりのバルブ通過ガス流量との関係を示す図である。

従って、減速後の再加速時に、筒内に吸入される空気量（以下「筒内吸入空気量」という。）を十分に確保することができる。よって、一の気筒群２Ａのスロットルバルブ２６Ａ及び可変動弁機構１８Ａの制御により、減速後の再加速時に加速応答性を十分に得ることができる。

さらに、減速時に、他の気筒群２Ｂのスロットルバルブ２６Ｂを全閉にする。これにより、サージタンク２４Ｂ内及び吸気通路２０Ｂ内の圧力を負圧にすることができるため、ポンプ損失を大きくすることができる。従って、他の気筒群２Ｂでは、スロットルバルブ２６Ｂの制御により、減速時に減速感を十分に得ることができる。
また、減速時に、他の気筒群２Ｂの可変動弁機構１８Ｂを用いて吸気バルブ１６Ｂを大作用角にする。これは、スロットルバルブ２６Ｂを閉じた状態で、吸気バルブ１６Ｂを小作用角とすると、気筒内で大きな負圧が生じることとなり、いわゆるオイル上がりが生じ、オイル消費量が増大するためである。例えば、吸気バルブ１６Ｂの作用角は２５０°〜２８０°である。

このように、一の気筒群２Ａのスロットルバルブ２６Ａを全開とし吸気バルブ１６Ａを小作用角とすることで、吸気通路２０Ａ内及びサージタンク２４Ａ内の圧力が高められ、単位時間当たりの吸気バルブ通過ガス流量が大きくされる。これにより、減速後の再加速時における筒内吸入空気量を十分に確保できるため、加速応答性を十分に得ることができる。これと共に、他の気筒群２Ｂのスロットルバルブ２６Ｂを全閉とすることで、吸気通路２０Ｂ内及びサージタンク２４Ｂ内に負圧を発生させることができる。これにより、減速時に減速感を十分に得ることができる。従って、本実施の形態１によれば、減速時に減速感を十分に得つつ、減速後の再加速時に加速応答性を十分に得ることができる。さらに、他の気筒群２Ｂの吸気バルブ１６Ｂを大作用角とすることで、吸気行程中に気筒内で発生する負圧が抑制されるため、オイル消費量を低減することができる。

上述したように、本実施の形態１では、一の気筒群２Ａの吸気バルブ１６Ａを小作用角とし、他の気筒群２Ｂの吸気バルブ１６Ｂを大作用角としている。これに対して、両方の気筒群２Ａ，２Ｂの全ての吸気バルブ１６Ａ，１６Ｂを、小作用角と大作用角の中間である中作用角（例えば、１７０°〜１９０°）とすることも考えられる。図５は、吸気バルブ１６の作用角と燃費との関係を示す図である。図５において、「Ｂ１」は吸気バルブが小作用角である場合の燃費を、「Ｂ２」は吸気バルブが大作用角である場合の燃費を、「Ｂ３」はＢ１とＢ２の平均値を、「Ｂ４」は吸気バルブが中作用角である場合の燃費を、それぞれ示している。図５に示すように、小作用角での燃費Ｂ１と大作用角での燃費Ｂ２の平均値Ｂ３は、中作用角での燃費Ｂ４よりも差分ｄだけ小さい。よって、両気筒群２Ａ，２Ｂの吸気バルブ１６Ａ，１６Ｂを中作用角にする場合よりも、本実施の形態１のように、一の気筒群２Ａの吸気バルブ１６Ａを小作用角にすると共に他の気筒群２Ｂの吸気バルブ１６Ｂを大作用角とする場合の方が、差分ｄだけ良好な燃費を得ることができる。

［実施の形態１における具体的処理］
図６は、本実施の形態１において、ＥＣＵ６０が実行するルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の間隔毎に起動されるものである。
図６に示すルーチンによれば、先ず、アクセル開度AAを取得する（ステップ１００）。次に、このステップ１００で取得されたアクセル開度AAに基づいて、内燃機関１に対する減速要求が有るか否かを判別する（ステップ１０２）。ここで、ＥＣＵ６０は、前回取得されたアクセル開度と、上記ステップ１００で取得されたアクセル開度との差（変化量）に基づき、減速要求が有るか否かを判別することができる。ステップ１０２で減速要求が無いと判別された場合には、本ルーチンを一旦終了する。

一方、ステップ１０２で減速要求が有ると判別された場合（例えば、アクセルが戻された場合等）には、一の気筒群２Ａについて、吸気バルブ１６Ａの目標値を小作用角／早開き（早閉じ）に設定すると共に、スロットルバルブ２６Ａの目標開度を全開に設定する（ステップ１０４）。このステップ１０４では、例えば、吸気バルブ１６Ａの目標作用角が１０５°〜１２０°の範囲内で設定され、吸気バルブ１６Ａの目標開弁時期が上死点に設定される。このステップ１０４の処理によれば、減速後の再加速時に十分な加速応答性を得るのに好適な吸気バルブ１６Ａの目標値とスロットルバルブ２６Ａの目標開度とが設定される。

そして、他の気筒群２Ｂについて、吸気バルブ１６Ｂの目標値を大作用角に設定すると共に、スロットルバルブ２６Ｂの目標開度を全閉に設定する（ステップ１０６）。このステップ１０６では、例えば、吸気バルブ１６Ｂの目標作用角が２５０°〜２８０°の範囲内で設定される。このステップ１０６の処理によれば、十分な減速感を得るのに好適なスロットルバルブ２６Ｂの目標開度と、オイル消費量を低減するのに好適な吸気バルブ１６Ｂの目標値とが設定される。

続いて、各気筒群２Ａ，２Ｂの可変動弁機構１８Ａ，１８Ｂにより吸気バルブ１６Ａ，１６Ｂを上記設定された目標値のように駆動すると共に、スロットルモータ２８Ａ，２８Ｂによりスロットルバルブ２６Ａ，２６Ｂを上記設定された目標開度に駆動する（ステップ１０８）。その後、本ルーチンを一旦終了する。本ルーチンが再度起動され、内燃機関１に対する減速要求が有ると判別された場合には、上記ステップ１０４，１０６，１０８の処理が順次実行される。

以上説明したように、図６に示すルーチンによれば、内燃機関１に対する減速要求が有る場合には、一の気筒群２Ａの吸気バルブ１６Ａを小作用角／早開きにすると共にスロットルバルブ２６Ａを全開にすることで、減速後の再加速時に加速応答性を十分に得ることができる。さらに、減速時に他の気筒群２Ｂのスロットルバルブ２６Ｂを全閉にすることで、十分な減速感を得ることができる。従って、減速時に十分な減速感を得つつ、減速後の再加速時に十分な加速応答性を得ることができる。また、減速時に他の気筒群２Ｂの吸気バルブ１６Ｂを大作用角にすることで、オイル消費量を低減することができる。

ところで、図６に示すルーチンでは、一の気筒群２Ａの吸気バルブ目標値及びスロットルバルブ目標開度を設定するステップ１０４の処理を実行した後に、他の気筒群２Ｂの吸気バルブ目標値及びスロットルバルブ目標開度を設定するステップ１０６の処理を実行しているが、これらのステップ１０４，１０６の実行順序は逆であってもよい。

また、本実施の形態１では、気筒群２Ａの吸気バルブ１６Ａを小作用角／早開きとしてスロットルバルブ２６Ａを全開にすると共に、気筒群２Ｂの吸気バルブ１６Ｂを大作用角としてスロットルバルブ２６Ｂを全閉にしているが、逆であってもよい。さらに、所定の期間を経過毎に、気筒群２Ａ，２Ｂで相互に切り換えるようにしてもよい。

また、本実施の形態１では、減速時にスロットルバルブ２６Ｂを全閉にしているが、減速前に比してスロットルバルブ２６Ｂを閉じることで、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。すなわち、減速時にスロットルバルブ２６Ｂを必ずしも全閉にしなくてもよい。但し、他の気筒群２Ｂの吸気通路２０Ｂ内及びサージタンク２４Ｂ内に大きな負圧を発生させて減速感を十分に得るためには、スロットルバルブ２６Ｂの開度はより全閉に近い方が望ましい。

尚、本実施の形態１においては、気筒群２Ａが第１〜第５の発明における「一の気筒群」に、気筒群２Ｂが第１〜第５の発明における「他の気筒群」に、可変動弁機構１８Ａ，１８Ｂが第１の発明における「可変動弁機構」に、スロットルバルブ２６Ａ，２６Ｂが第１〜第５の発明における「スロットルバルブ」に、それぞれ相当している。
また、本実施の形態１においては、ＥＣＵ６０が、ステップ１０４，１０６及び１０８の処理を実行することにより第１及び第４の発明における「制御手段」が実現されている。

実施の形態２．
次に、図７〜図９を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ６０に、後述する図９に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。

［実施の形態２の特徴］
上記実施の形態１では、一の気筒群２Ａの吸気バルブ１６Ａを小作用角／早閉じとすることで、減速後の再加速時に十分な加速応答性を得ている。
ところで、減速燃料カット時のように、内燃機関１に対する要求減速度が非常に大きい場合がある。かかる場合には、上記実施の形態１に比してより大きな減速感を確保することが望まれる。

そこで、本実施の形態２では、上記実施の形態１と同様に一の気筒群２Ａにより減速後の再加速時に十分な加速応答性を確保しつつ、さらにこの気筒群２Ａにより減速時に減速感を得ることとする。具体的には、図７に示すように、気筒群２Ａの吸気バルブ１６Ａを小作用角／遅開き（遅閉じ）にする。図７は、本実施の形態２において、吸気バルブ１６Ａの開弁特性を示す図である。図７に示すように、吸気バルブ１６Ａの閉弁時期（ＩＶＣ）が下死点となるように、開弁時期（ＩＶＯ）が遅くされている。なお、吸気バルブ１６Ａの開弁期間（作用角）は、上記実施の形態１と同様に１０５°から１２０°の範囲内である。
本実施の形態２では、一の気筒群２Ａの吸気バルブ１６Ａの開閉弁時期が、上記実施の形態１よりも遅くされている。吸気バルブ１６Ａを小作用角／遅開きにすることで、ネガティブオーバーラップの期間が、実施の形態１（つまり、吸気バルブ１６Ａを小作用角／早開きにする場合）に比して長くなる。すなわち、真空状態下で筒内容積を増大させる期間が、実施の形態１に比して長くなる。

図８は、ネガティブオーバーラップの期間と、該期間に気筒内及び吸気通路内に生じる負圧を説明するための図である。図８に示すように、吸気バルブ１６Ａを小作用角／遅開きにすることにより、実施の形態１の小作用角／早開きの場合に比して、ネガティブオーバーラップ期間が長くなり、これに伴い気筒及び吸気通路内において発生する負圧が大きくなる。これにより、気筒群２Ａについてもポンプ損失が増大することとなり、後述する他の気筒群２Ｂだけでなく、一の気筒群２Ａにより減速感を得ることができる。その結果、減速燃料カット時のように要求減速度が大きい場合であっても、十分な減速感を得ることができる。

また、本実施の形態２において、他の気筒群２Ｂについては、上記実施の形態１と同様に、スロットルバルブ２６Ｂを全閉にするとともに、可変動弁機構１８Ｂを用いて吸気バルブ１６Ｂを大作用角にする。これにより、上記実施の形態１と同様に、他の気筒群２Ｂにおいて減速感を得ることができ、オイル消費量を低減することができる。ここで、他の気筒群２Ｂにおいて得られる減速感の方が、一の気筒群２Ａで得られる減速感よりも大きい。

また、本実施の形態２においても気筒群２Ａの吸気バルブ１６Ａは小作用角であるため、実施の形態１と同様に、吸気バルブ１６Ａを小作用角とすると共に吸気バルブ１６Ｂを大作用角とすることによる燃費改善効果を得ることができる（図５参照）。

［実施の形態２における具体的処理］
図９は、本実施の形態２において、ＥＣＵ６０が実行するルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の間隔毎（所定のクランク角度毎）に起動されるものである。また、本ルーチンは、図６に示すルーチンに、後述するステップ１１０〜１１６の処理が加えられたものである。

図９に示すルーチンによれば、先ず、アクセル開度AAとアクセル閉速度を取得する（ステップ１１０）。ここで、アクセル閉速度とは、単位時間当たりのアクセル戻し量である。ＥＣＵ６０は、アクセル開度AAに基づき、アクセル閉速度を求めることができる。次に、上記実施の形態１と同様にして、内燃機関１に対する減速要求が有るか否かを判別する（ステップ１０２）。このステップ１０２で減速要求が無いと判別された場合には、本ルーチンを一旦終了する。

一方、ステップ１０２で減速要求が有ると判別された場合には、上記ステップ１１０で取得されたアクセル開度AA及びアクセル閉速度に基づき、要求減速度を算出する（ステップ１１２）。ここで、要求減速度とは、運転者により内燃機関１に対して要求される減速感の度合をいう。ＥＣＵ６０は、アクセル開度AAとアクセル閉速度との関係で要求減速度が定められたマップを記憶している。ＥＣＵ６０は、このマップを参照して、アクセル開度AAとアクセル閉速度とに応じた要求減速度を算出する。該マップによれば、例えば、アクセル開度AAとアクセル閉速度とが共に大きい場合には要求減速度が大きく算出され、アクセル開度AAとアクセル閉速度とが共に小さい場合には要求減速度が小さく算出される。

次に、上記ステップ１１２で算出された要求減速度が所定値Ａよりも大きいか否かを判別する（ステップ１１４）。このステップ１１４で要求減速度が所定値Ａよりも大きいと判別された場合には、一の気筒群２Ａの吸気バルブ１６Ａの目標値を小作用角／遅閉じに設定すると共に、スロットルバルブ２６Ａの目標開度を全開に設定する（ステップ１１６）。このステップ１１６の処理によれば、減速後の再加速時に十分な加速応答性を得つつ、減速時にネガティブオーバーラップ期間拡大による減速感を得るのに好適な吸気バルブ１６Ａの目標値とスロットルバルブ２６Ａの目標開度とが設定される。

一方、ステップ１１４で要求減速度が所定値Ａ以下であると判別された場合には、上記実施の形態１と同様、吸気バルブ１６Ａの目標値を小作用角／早開きに設定すると共に、スロットルバルブ２６Ａの目標開度を全開に設定する（ステップ１０４）。このステップ１０４の処理によれば、減速後の再加速時に十分な加速応答性を得るのに好適な吸気バルブ１６Ａの目標値とスロットルバルブ２６Ａの目標開度とが設定される。

上記ステップ１０４又は１１６の処理を実行した後、上記実施の形態１と同様に、他の気筒群２Ｂについて、吸気バルブ１６Ｂの目標値を大作用角に設定すると共に、スロットルバルブ２６Ｂの目標開度を全閉に設定する（ステップ１０６）。このステップ１０６の処理によれば、減速時に十分な減速感を得るのに好適なスロットルバルブ２６Ｂの目標開度と、オイル消費量を低減するのに好適な吸気バルブ１６Ｂの目標値とが設定される。

続いて、吸気バルブ１６Ａ，１６Ｂを上記設定された目標値のように駆動すると共に、スロットルバルブ２６Ａ，２６Ｂを上記設定された目標開度に駆動する（ステップ１０８）。その後、本ルーチンを一旦終了する。
本ルーチンが再度起動されると、内燃機関１に対する要求減速度に応じて気筒群２Ａ，２Ｂの吸気バルブ目標値及びスロットルバルブ目標開度が設定される。その後、吸気バルブ１６Ａ，１６Ｂ及びスロットルバルブ２６Ａ，２６Ｂがそれぞれ駆動される。

以上説明したように、図９に示すルーチンによれば、内燃機関１に対する要求減速度が所定値Ａ以下である場合には、一の気筒群２Ａの吸気バルブ１６Ａを小作用角／早開きにすると共にスロットルバルブ２６Ａを全開にすることで、減速後の再加速時に加速応答性を十分に得ることができる。さらに、他の気筒群２Ｂのスロットルバルブ２６Ｂを全閉にすることで、十分な減速感を得ることができる。また、他の気筒群２Ｂの吸気バルブ１６Ｂを大作用角にすることで、オイル消費量を低減することができる。

また、例えば、減速燃料カット時のように、内燃機関１に対する要求減速度が所定値Ａよりも大きい場合には、気筒群２Ａの吸気バルブ１６Ａを小作用角／遅閉じにすると共にスロットルバルブ２６Ａを全開にする。これにより、気筒群２Ａについて、減速後の再加速時に加速応答性を得つつ、減速時に減速感を得ることができる。この場合も、気筒群２Ｂについては、スロットルバルブ２６Ｂを全閉にすることで、十分な減速感を得ることができる。よって、一の気筒群２Ａにより得られる減速感と、他の気筒群２Ｂにより得られる減速感とが相まって、大きな要求減速度に見合う十分な減速感を得ることができる。

尚、本実施の形態２においては、所定値Ａが第２の発明における「第１所定値」に相当する。また、ＥＣＵ６０が、ステップ１１２の処理を実行することにより第２の発明における「要求減速度算出手段」が、ステップ１１６及び１０６の処理を実行することにより第２及び第３の発明における「制御手段」が、それぞれ実現されている。

実施の形態３．
次に、図１０〜図１２を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態３のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ６０に、後述する図１２に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。

［実施の形態３の特徴］
上記実施の形態２では、要求減速度が所定値Ａよりも大きい場合には、一の気筒群２Ａの吸気バルブ１６Ａを小作用角／遅開きとすることで、ネガティブオーバーラップ期間を拡大し、これにより再加速時の加速応答性を得つつ減速感も得ている。
ところで、かかる場合とは逆に、要求減速度が非常に小さい場合がある。例えば、低回転低負荷での走行時にアクセルが少しだけ戻された場合等が考えられる。この場合、大きな減速感が得られると、かえってドライバビリティが悪化してしまうおそれがある。

そこで、本実施の形態３では、要求減速度が非常に小さい場合には、他の気筒群２Ｂにより得られる減速感を抑えつつ、該他の気筒群２Ｂにより加速応答性を得るようにする。図１０は、本実施の形態３において、気筒群２Ｂの吸気バルブ１６Ｂの目標作用角を設定するためにＥＣＵ６０が記憶しているマップの一例を示す図である。図１０に示すマップでは、要求減速度との関係で、吸気バルブ１６Ｂの目標作用角の値が定められている。図１１は、本実施の形態３において、気筒群２Ｂのスロットルバルブ２６Ｂの目標開度を設定するためにＥＣＵ６０が記憶しているマップの一例を示す図である。図１１に示すマップでは、吸気バルブ１６Ｂの目標作用角との関係で、スロットルバルブ２６Ｂの目標開度の値が定められている。

図１０に示すマップによれば、要求減速度が所定値Ｂ以下である場合には、要求減速度が小さいほど、吸気バルブ１６Ｂの目標作用角が小さくされる。なお、要求減速度が所定値Ｂよりも大きい場合には、上記実施の形態１，２で説明したように、吸気バルブ１６Ｂの目標作用角は大作用角（例えば、２５０°〜２８０°）にされる。さらに、図１１に示すマップによれば、吸気バルブ１６Ｂの目標作用角が小さいほど、スロットルバルブ２６Ｂの目標開度が大きくされる。
また、要求減速度が所定値Ｂ以下である場合には、一の気筒群２Ａの吸気バルブ１６Ａの目標値は小作用角／早開きに設定され、スロットルバルブ２６Ａの目標開度は全開に設定される。

本実施の形態３によれば、要求減速度が所定値Ｂ以下である場合には、所定値Ｂよりも大きい場合に比して、他の気筒群２Ｂにおけるスロットル開度が大きくされるため、他の気筒群２Ｂの気筒内及び吸気通路内に生じる負圧が抑えられる。これにより、他の気筒群２Ｂにより得られる減速感が抑えられると共に、この気筒群２Ｂにより減速後の再加速時に十分な加速応答性が得られることとなる。

［実施の形態３における具体的処理］
図１２は、本実施の形態３において、ＥＣＵ６０が実行するルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の間隔毎（所定のクランク角度毎）に起動されるものである。また、本ルーチンは、図９に示すルーチンに、後述するステップ１２０，１２２の処理が加えられたものである。

図１２に示すルーチンによれば、先ず、上記実施の形態２と同様にして、ステップ１００，１０２．１１２，１１４の処理を順次実行する。ステップ１１４で要求減速度が所定値Ａよりも大きいと判別された場合、つまり、要求減速度が非常に大きい場合には、上記実施の形態２と同様にして、一の気筒群２Ａの吸気バルブ１６Ａの目標値を小作用角／遅閉じに設定すると共に、スロットルバルブ２６Ａの目標開度を全開に設定する（ステップ１１６）。その後、他の気筒群２Ｂの吸気バルブ１６Ｂの目標値を大作用角に設定すると共に、スロットルバルブ２６Ｂの目標開度を全閉に設定する（ステップ１０６）。

一方、上記ステップ１１４で要求減速度が所定値Ａ以下であると判別された場合には、該要求減速度が所定値Ｂよりも大きいか否かを続いて判別する（ステップ１２０）。このステップ１２０で要求減速度が所定値Ｂよりも大きいと判別された場合、つまり、要求減速度が極端に大きくも小さくもない場合には、一の気筒群２Ａの吸気バルブ１６Ａの目標値を小作用角／早開きに設定すると共に、スロットルバルブ２６Ａの目標開度を全開に設定する（ステップ１０４）。その後、他の気筒群２Ｂの吸気バルブ１６Ｂの目標値を大作用角に設定すると共に、スロットルバルブ２６Ｂの目標開度を全閉に設定する（ステップ１０６）。

一方、上記ステップ１２０で要求減速度が所定値Ｂ以下であると判別された場合、つまり、要求減速度が非常に小さい場合には、気筒群２Ａの吸気バルブ１６Ａの目標値を小作用角／早開きに設定すると共に、スロットルバルブ２６Ａの目標開度を全開に設定する（ステップ１０４）。その後、図１０に示すマップを参照して、要求減速度に応じた気筒群２Ｂの吸気バルブ１６Ｂの目標作用角を設定し、さらに図１１に示すマップを参照して、該目標作用角に応じたスロットルバルブ２６Ｂの目標開度を設定する（ステップ１２２）。このステップ１２２の処理によれば、他の気筒群２Ｂの気筒内及び吸気通路内に生じる負圧を抑制するのに好適なスロットルバルブ２６Ｂの目標開度と、オイル消費量を低減するのに好適な吸気バルブ１６Ｂの目標値とが設定される。

その後、吸気バルブ１６Ａ，１６Ｂを上記設定された目標値のように駆動すると共に、スロットルバルブ２６Ａ，２６Ｂを上記設定された目標開度に駆動する（ステップ１０８）。その後、本ルーチンを一旦終了する。
本ルーチンが再度起動されると、内燃機関１に対する要求減速度に応じて気筒群２Ａ，２Ｂの吸気バルブ目標値及びスロットルバルブ目標開度が設定される。その後、吸気バルブ及びスロットルバルブが駆動される。

以上説明したように、図１２に示すルーチンによれば、内燃機関１に対する要求減速度が所定値Ａよりも大きい場合には、一の気筒群２Ａの吸気バルブ１６Ａを小作用角／遅閉じにすると共にスロットルバルブ２６Ａを全開にする。これにより、一の気筒群２Ａについて、減速後の再加速時に加速応答性を得つつ、減速時に減速感を得ることができる。さらに、他の気筒群２Ｂについては、スロットルバルブ２６Ｂを全閉にすることで、減速時に十分な減速感を得ることができる。よって、一の気筒群２Ａにより得られる減速感と、他の気筒群２Ｂにより得られる減速感とが相まって、大きな要求減速度に見合う大きな減速感を得ることができる。さらに、他の気筒群２Ｂの吸気バルブ１６Ｂを大作用角にすることで、他の気筒群２Ｂにおけるオイル消費量を低減することができる。

また、内燃機関１に対する要求減速度が所定値Ｂより大きく所定値Ａ以下である場合には、一の気筒群２Ａの吸気バルブ１６Ａを小作用角／早開きにすると共にスロットルバルブ２６Ａを全開にすることで、減速後の再加速時に十分な加速応答性を得ることができる。さらに、他の気筒群２Ｂのスロットルバルブ２６Ｂを全閉にすることで、減速時に十分な減速感を得ることができる。また、他の気筒群２Ｂの吸気バルブ１６Ｂを大作用角にすることで、他の気筒群２Ｂにおけるオイル消費量を低減することができる。

さらに、内燃機関１に対する要求減速度が所定値Ｂ以下である場合には、一の気筒群２Ａの吸気バルブ１６Ａを小作用角／早開きにすると共にスロットルバルブ２６Ａを全開にすることで、減速後の再加速時に十分な加速応答性を得ることができる。さらに、他の気筒群２Ｂについては、要求減速度が小さいほど吸気バルブ１６Ｂを小作用角にすると共にスロットルバルブ２６Ｂの開度を大きくする。これにより、他の気筒群２Ｂにより得られる減速時の減速感が抑えられるが、再加速時の加速応答性を得ることができる。よって、小さな要求減速度に見合う小さな減速感を得ることができる。また、気筒群２Ａにより得られる再加速時の良好な加速応答性と、気筒群２Ｂにより得られる加速応答性とが相まって、再加速時には大きな加速応答性を得ることができる。

ところで、本実施の形態３では、図１０に示すように、要求減速度が所定値Ｂよりも小さい場合には、要求減速度に応じて目標作用角を連続的に設定しているが、図１３に示すように目標作用角を断続的に設定してもよい。図１３は、本実施の形態３の変形例において、気筒群２Ｂの吸気バルブ１６Ｂの目標作用角を設定するためにＥＣＵ６０が記憶しているマップの一例を示す図である。本変形例では、図１２に示すステップ１２２において、図１０に示すマップではなく、図１３に示すマップを参照して要求減速度に応じた吸気バルブ１６Ｂの目標作用角が設定される。本変形例によっても、上記実施の形態３と同様の効果を得ることがきる。

尚、本実施の形態３においては、ＥＣＵ６０が、ステップ１１２の処理を実行することにより第５の発明における「要求減速度算出手段」が、ステップ１２２の処理を実行することにより第５の発明における「制御手段」が、それぞれ実現されている。

本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。 スロットルバルブ２６Ａ，２６Ｂの開度を大きくすると共に吸気バルブ１６Ａ，１６Ｂを小作用角／早開きにした場合において、ポンプ損失低減効果を説明するためのＰ−Ｖ線図である。 本実施の形態１において、吸気バルブ１６Ａの開弁特性を示す図である。 吸気バルブの作用角と、単位時間当たりのバルブ通過ガス流量との関係を示す図である。 吸気バルブの作用角と燃費との関係を示す図である。 本発明の実施の形態１において、ＥＣＵ６０が実行するルーチンを示すフローチャートである。 本実施の形態２において、吸気バルブ１６Ａの開弁特性を示す図である。 ネガティブオーバーラップの期間と、該期間に気筒内及び吸気通路内に生じる負圧を説明するための図である。 本発明の実施の形態２において、ＥＣＵ６０が実行するルーチンを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３において、気筒群２Ｂの吸気バルブ１６Ｂの目標作用角を設定するためにＥＣＵ６０が記憶しているマップの一例を示す図である。 本発明の実施の形態３において、気筒群２Ｂのスロットルバルブ２６Ｂの目標開度を設定するためにＥＣＵ６０が記憶しているマップの一例を示す図である。 本発明の実施の形態３において、ＥＣＵ６０が実行するルーチンを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３の変形例において、気筒群２Ｂの吸気バルブ１６Ｂの目標作用角を設定するためにＥＣＵ６０が記憶しているマップの一例を示す図である。

符号の説明

１ 内燃機関
２Ａ，２Ｂ 気筒群
１６Ａ，１６Ｂ 吸気バルブ
１８Ａ，１８Ｂ 可変動弁機構
２０Ａ，２０Ｂ 吸気通路
２４Ａ，２４Ｂ サージタンク
２６Ａ，２６Ｂ スロットルバルブ
２８Ａ，２８Ｂ スロットルモータ
３２ アクセル開度センサ
６０ ＥＣＵ

Claims (5)

1. 複数の気筒群を有する内燃機関の制御装置であって、
   各気筒群にそれぞれ設けられ、吸気バルブの開弁特性を変更可能な可変動弁機構と、
   各気筒群の吸気通路にそれぞれ設けられたスロットルバルブと、
   前記可変動弁機構を用いて各気筒群の吸気バルブ開弁特性を目標値に制御すると共に、各気筒群の前記スロットルバルブを目標開度に制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記内燃機関の減速時に、一の気筒群のスロットルバルブを全開にすると共に該一の気筒群の吸気バルブを小作用角とし、かつ、他の気筒群のスロットルバルブを減速前に比して閉じることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
   アクセル開度及びアクセル閉速度に基づいて、前記内燃機関に対する要求減速度を算出する要求減速度算出手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記要求減速度が第１所定値よりも大きい場合には、前記一の気筒群の吸気バルブ開弁時期を、前記要求減速度が第１所定値以下である場合の吸気バルブ開弁時期よりも遅くすると共に、前記他の気筒群のスロットルバルブを全閉とすることを特徴とする内燃機関の制御装置。
3. 請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記制御手段は、減速燃料カット時に、前記一の気筒群の吸気バルブを小作用角とし、さらに該吸気バルブの閉弁時期が下死点付近となるように開弁時期を遅くすると共に、前記他の気筒群のスロットルバルブを全閉とすることを特徴とする内燃機関の制御装置。
4. 請求項１から３の何れかに記載の内燃機関の制御装置において、
   前記制御手段は、減速時に、前記他の気筒群の吸気バルブを大作用角とすることを特徴とする内燃機関の制御装置。
5. 請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
   アクセル開度及びアクセル閉速度に基づいて、前記内燃機関に対する要求減速度を算出する要求減速度算出手段を更に備え、
   前記制御手段は、
   前記要求減速度が第２所定値以下である場合には、前記要求減速度が小さいほど前記他の気筒群の吸気バルブの作用角を小さくすると共に、該作用角が小さいほど前記他の気筒群のスロットルバルブの開度を大きくすることを特徴とする内燃機関の制御装置。

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