特許 6090641 内燃機関の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6090641

(24)【登録日】2017年2月17日

(45)【発行日】2017年3月8日

(54)【発明の名称】内燃機関の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 13/02 20060101AFI20170227BHJP

   F02D 23/00 20060101ALI20170227BHJP

   F02D 23/02 20060101ALI20170227BHJP

   F02D 41/10 20060101ALI20170227BHJP

   F02D 41/34 20060101ALI20170227BHJP

【ＦＩ】

   F02D13/02 H

   F02D13/02 J

   F02D23/00 K

   F02D23/02 K

   F02D23/02 H

   F02D41/10 335

   F02D41/34 C

   F02D41/34 H

【請求項の数】5

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2012-129941(P2012-129941)

(22)【出願日】2012年6月7日

(65)【公開番号】特開2013-253558(P2013-253558A)

(43)【公開日】2013年12月19日

【審査請求日】2015年2月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】誠真ＩＰ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】中村 望

(72)【発明者】

【氏名】川辺 敬

(72)【発明者】

【氏名】平石 文昭

【審査官】 有賀 信

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２４５１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２４７６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９０７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０５５９５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０６０４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０６６２３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０８２１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２９９９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３２２３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２１３３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２３３９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１０７７４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ １３／００─２８／００

Ｆ０２Ｄ ４１／００─４１／４０

Ｆ０２Ｄ ４３／００─４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

過給機と、燃料を燃焼室内に直接噴射する筒内燃料噴射手段と、排気弁閉弁時期及び吸気弁開弁時期のうち少なくとも一方を調整するバルブタイミング可変手段とを有する内燃機関の加速の際、前記バルブタイミング可変手段により、前記排気弁閉弁時期と前記吸気弁開弁時期とが重なるバルブオーバーラップ期間を増大するように構成された内燃機関の制御装置において、
アクセル開度の変化速度の検出値を、第１閾値及び前記第１閾値よりも大の第２閾値と比較する判定手段と、
前記判定手段による比較の結果、前記検出値が前記第１閾値以上前記第２閾値未満である第１の場合に、前記バルブタイミング可変手段により、前記排気弁閉弁時期及び前記吸気弁開弁時期のうち少なくとも一方を第１変化率で変化させる一方、前記検出値が前記第２閾値以上である第２の場合に、前記バルブタイミング可変手段により、前記排気弁閉弁時期及び前記吸気弁開弁時期のうち少なくとも一方を、前記第１変化率よりも大の第２変化率で変化させ、前記バルブオーバーラップ期間を増大させるバルブタイミング制御手段とを有し、
前記バルブタイミング制御手段は、前記第２の場合に、排気弁閉弁時期及び吸気弁開弁時期のうち少なくとも一方の目標値が加速最適値となるように、当該目標値を前記第２変化率で変化させるとともに、
直近の前記アクセル開度の検出値が加速要求終了判定用閾値未満となる、又は前記内燃機関への加速要求からの経過時間が加速時間判定用閾値を超えると、前記バルブオーバーラップ期間を増大させるバルブタイミング制御を終了し通常のバルブタイミング制御へ移行するように構成され、
前記制御装置は、吸気行程及び圧縮行程の両行程で前記筒内燃料噴射手段により前記燃焼室内に燃料を噴射する分割噴射を行わせる分割噴射制御手段を有し、前記アクセル開度の変化速度の検出値が第１閾値未満の場合に前記吸気行程で前記筒内燃料噴射手段に燃料を噴射させ、前記第１及び前記第２の場合に前記分割噴射制御手段に前記分割噴射を実行させることを特徴とする内燃機関の制御装置。

【請求項2】

前記内燃機関は、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射を行うポート燃料噴射手段を更に有し、
前記制御装置は、前記第２の場合に、前記分割噴射が行われている状態で前記ポート噴射を禁止する一方、前記第１の場合に、前記分割噴射と並行して、前記ポート噴射を実行させるポート噴射制御手段を更に有する
ように構成されてい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】

前記バルブタイミング制御手段は、前記第２の場合に、排気弁閉弁時期及び吸気弁開弁時期のうち少なくとも一方の目標値を前記加速最適値にステップ的に変化させるように構成されてい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4】

前記第１の場合に前記排気弁閉弁時期及び前記吸気弁開弁時期のうち少なくとも一方の目標値を設定するための第１弁位相マップデータと、
前記第２の場合に前記排気弁閉弁時期及び前記吸気弁開弁時期のうち少なくとも一方の目標値を設定するための、前記第１弁位相マップデータとは別の第２弁位相マップデータと
を記憶する記憶手段を更に有する
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5】

前記記憶手段は、
前記第１の場合に点火時期の目標値を設定するための第１点火時期マップデータと、
前記第２の場合に前記点火時期の目標値を設定するための、前記第１点火時期マップデータとは別の第２点火時期マップデータと、
前記第１の場合に、燃料噴射時期の目標値を設定するための第１噴射時期マップデータと、
前記第２の場合に前記燃料噴射時期の目標値を設定するための、前記第１噴射時期マップデータとは別の第２噴射時期マップデータと
を更に記憶している
ことを特徴とする請求項４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、内燃機関の制御装置に関し、特に、過給機、筒内噴射弁及び可変動弁機構を有する内燃機関に適用される内燃機関の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

火花点火式の内燃機関には、過給機と、筒内に直接燃料を噴射する筒内噴射弁とを有する直噴ガソリンエンジンがある。過給機付きの直噴ガソリンエンジンにおいて、吸気行程及び圧縮行程の両行程にて燃料を噴射させることが知られている。

【0003】

例えば特許文献１が開示するターボ過給機付きエンジンの制御装置は、アクセル開度センサ及びエアフローセンサの検出信号等に応じて車両が加速状態にあるか否かを判定する。そして、この制御装置は、加速前期に、吸気行程と圧縮行程の後期とに分割して、筒内噴射弁に燃料を噴射させる。この制御装置によれば、ターボ過給機のタービンを駆動するために必要とされる排気ガスのエネルギーが充分に確保され、ターボ過給機の過給作用が迅速に得られて車両の加速性が向上するとされている。

【0004】

一方、過給機付きエンジンには、吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射弁と、吸気弁及び排気弁の開閉時期（作動角）を調整する可変動弁機構とを有する直噴ガソリンエンジンがある。この種の直噴ガソリンエンジンでは、吸気弁の開弁時期と排気弁の開弁時期とが重なるオーバーラップ期間を可変動弁機構によって調整することが知られている。

【0005】

例えば、特許文献１が開示する内燃機関の制御装置は、希薄燃焼を行っていると判定され、且つ加速要求があると判定される第１条件を満たす場合には、吸気弁と排気弁との開弁期間のオーバーラップ量を増加させるように、可変動弁機構を制御する。

【0006】

特許文献１によれば、第１条件が満たされる場合にオーバーラップ量が増加されるので、気筒内に流入する混合気量が増加し、排気エネルギーも増加し、過給圧が上昇するので、トルクが増加するとされている。そして、特許文献１によれば、希薄燃焼領域が拡大され、過給機を備える内燃機関においても希薄燃焼のまま、加速要求に応えることができ、希薄燃焼の恩恵として実用燃費の向上が見込まれるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０００−５４８９４号公報（段落番号００５３、００５４等）

【特許文献2】特開２００８−２５５４５号公報（請求項１、段落番号００１１等）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

過給機付きの直噴ガソリンエンジンには、更なる加速性能の向上が望まれており、特に急加速時の加速性能の向上が望まれている。
特許文献２が開示するように、希薄燃焼領域内でオーバーラップ量を拡大させたとしても、急加速時の加速性能を向上させるには限界がある。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、過給機、筒内噴射弁及び可変動弁機構を有する内燃機関の急加速時の加速性能を向上させる、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】

【0009】

上記した目的を達成するために、本発明の一態様によれば、過給機と、燃料を燃焼室内に直接噴射する筒内燃料噴射手段と、排気弁閉弁時期及び吸気弁開弁時期のうち少なくとも一方を調整するバルブタイミング可変手段とを有する内燃機関の加速の際、バルブタイミング可変手段により、排気弁閉弁時期と吸気弁開弁時期とが重なるバルブオーバーラップ期間を増大するように構成された内燃機関の制御装置において、アクセル開度の変化速度の検出値を、第１閾値及び第１閾値よりも大の第２閾値と比較する判定手段と、判定手段による比較の結果、検出値が第１閾値以上第２閾値未満である第１の場合に、バルブタイミング可変手段により、排気弁閉弁時期及び吸気弁開弁時期のうち少なくとも一方を第１変化率で変化させる一方、検出値が第２閾値以上である第２の場合に、バルブタイミング可変手段により、排気弁閉弁時期及び吸気弁開弁時期のうち少なくとも一方を、第１変化率よりも大の第２変化率で変化させ、バルブオーバーラップ期間を増大させるバルブタイミング制御手段とを有し、
前記バルブタイミング制御手段は、前記第２の場合に、排気弁閉弁時期及び吸気弁開弁時期のうち少なくとも一方の目標値が加速最適値となるように、当該目標値を前記第２変化率で変化させるとともに、直近の前記アクセル開度の検出値が加速要求終了判定用閾値未満となる、又は前記内燃機関への加速要求からの経過時間が加速時間判定用閾値を超えると、前記バルブオーバーラップ期間を増大させるバルブタイミング制御を終了し通常のバルブタイミング制御へ移行するように構成され、
前記制御装置は、吸気行程及び圧縮行程の両行程で前記筒内燃料噴射手段により前記燃焼室内に燃料を噴射する分割噴射を行わせる分割噴射制御手段を有し、前記アクセル開度の変化速度の検出値が第１閾値未満の場合に前記吸気行程で前記筒内燃料噴射手段に燃料を噴射させ、前記第１及び前記第２の場合に前記分割噴射制御手段に前記分割噴射を実行させることを特徴とする内燃機関の制御装置が提供される。

【0010】

一態様の内燃機関の制御装置では、アクセル開度の変化速度が第２閾値以上であると判定された第２の場合に、第１変化率よりも大の第２変化率で排気弁閉弁時期及び吸気弁開弁時期のうち少なくとも一方を変化させる。つまり、アクセル開度の変化速度が第２閾値以上である急加速時に、アクセル開度の変化速度が第１閾値以上第２閾値未満である通常の加速時に比べて、バルブオーバーラップ期間が急速に増大される。そして、バルブオーバーラップ期間の急速な増大により、急加速の際にも良好な掃気効率が維持され、トルクが向上する。
また、バルブタイミング制御手段は、第２の場合に、排気弁閉弁時期及び吸気弁開弁時期のうち少なくとも一方の目標値が加速最適値となるように、当該目標値を第２変化率で変化させるとともに、直近のアクセル開度の検出値が加速要求終了判定用閾値未満となる、又は内燃機関への加速要求からの経過時間が加速時間判定用閾値を超えると、バルブオーバーラップ期間を増大させるバルブタイミング制御を終了し通常のバルブタイミング制御へ移行する。

【0011】

内燃機関の制御装置は、第２の場合に、吸気行程及び圧縮行程の両行程で筒内燃料噴射手段により燃焼室内に燃料を噴射する分割噴射を行わせる分割噴射制御手段を更に有するように構成されている。
この場合、検出値が第２閾値以上であると判定された場合に分割噴射を実行することで、更にトルクが向上する。

【0012】

内燃機関は、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射を行うポート燃料噴射手段を更に有し、分割噴射制御手段は、第１の場合に分割噴射を実行し、制御装置は、第２の場合に、分割噴射が行われている状態でポート噴射を禁止する一方、第１の場合に、分割噴射と並行して、ポート噴射を実行させるポート噴射制御手段を更に有するように構成されていてもよい。

【0013】

この構成によれば、第１の場合に、筒内噴射と並行して、ポート噴射が併用されるので、排ガスに含まれる未燃焼成分等が低減される。このため、運転者の要求に応じた加速性能を確保しながら、環境に優しい制御が可能である。
一方、第２の場合に、ポート噴射の実行が禁止され、筒内噴射のみ実行されるので、更に良好な加速性能が得られる。

【0014】

バルブタイミング制御手段は、第２の場合に、排気弁閉弁時期及び吸気弁開弁時期のうち少なくとも一方の目標値を加速最適値にステップ的に変化させるように構成されていてもよい。
この場合、排気弁閉弁時期及び吸気弁開弁時期のうち少なくとも一方の目標値を加速最適値にステップ的に変化させることにより、バルブオーバーラップ期間を確実に急速に増大させることができる。

【0015】

内燃機関の制御装置は、第１の場合に排気弁閉弁時期及び吸気弁開弁時期のうち少なくとも一方の目標値を設定するための第１弁位相マップデータと、第２の場合に排気弁閉弁時期及び吸気弁開弁時期のうち少なくとも一方の目標値を設定するための、第１弁位相マップデータとは別の第２弁位相マップデータとを記憶する記憶手段を更に有していてもよい。
この構成によれば、第２弁位相マップデータを用いることにより、バルブオーバーラップ期間を確実に急速に増大させることができる。

【0016】

記憶手段は、第１の場合に点火時期の目標値を設定するための第１点火時期マップデータと、第２の場合に点火時期の目標値を設定するための、第１点火時期マップデータとは別の第２点火時期マップデータと、第１の場合に燃料噴射時期の目標値を設定するための第１噴射時期マップデータと、第２の場合に燃料噴射時期の目標値を設定するための、第１噴射時期マップデータとは別の第２噴射時期マップデータとを更に記憶していてもよい。
この構成によれば、第２の場合に、点火時期及び燃料噴射時期を第２点火時期マップデータ及び第２噴射時期マップデータに基づいてそれぞれ調整することで、急加速の際のトルクを更に向上させることができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、過給機、筒内噴射弁及び可変動弁機構を有する内燃機関の急加速時の加速性能を向上させる、内燃機関の制御装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１基本形態に係る内燃機関の制御装置の構成を説明するための図である。

【図2】図１の制御装置が実行するＶＶＴ制御方法の概略的な手順を示すフローチャートである。

【図3】図２のＶＶＴ制御方法を実行した場合の概略的なタイミングチャートであり、（ａ）はアクセル開度変化量、（ｂ）は吸気ＶＶＴの目標位相、（ｃ）は排気ＶＶＴの目標位相、そして（ｄ）はトルクについて、それぞれ時間変化を示している。

【図4】第２基本形態に係る内燃機関の制御装置の構成を説明するための図である。

【図5】図４の制御装置が実行するＶＶＴ制御方法の概略的な手順を示すフローチャートである。

【図6】図５のＶＶＴ制御方法を実行した場合の概略的なタイミングチャートであり、（ａ）はアクセル開度変化量、（ｂ）は吸気ＶＶＴの目標位相、（ｃ）は排気ＶＶＴの目標位相、（ｄ）はトルクについて、（ｅ）は吸気ＶＶＴの実位相、（ｆ）は排気ＶＶＴの実位相、（ｇ）は燃料噴射時期、そして（ｈ）は点火時期について、それぞれ時間変化を示している。

【図7】第１実施形態に係る内燃機関の制御装置の構成を説明するための図である。

【図8】図７の制御装置が実行するＶＶＴ・分割噴射制御方法の概略的な手順を示すフローチャートである。

【図9】図８のＶＶＴ・分割噴射制御方法を実行した場合の概略的なタイミングチャートであり、（ａ）はアクセル開度変化量、（ｂ）は吸気ＶＶＴの目標位相、（ｃ）は排気ＶＶＴの目標位相、（ｄ）はトルク、（ｉ）は分割噴射のオン・オフ、そして（ｊ）はポート噴射比率について、それぞれ時間変化を示している。

【図10】第２実施形態に係る内燃機関の制御装置の構成を説明するための図である。

【図11】図１０の制御装置が実行するＶＶＴ・分割噴射制御方法の概略的な手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

【0020】

（第１基本形態）
図１は、第１基本形態に係る内燃機関１０、及び、内燃機関１０の制御装置１２の概略的な構成を示している。内燃機関１０及び制御装置１２は図示しない車両に搭載されている。

【0021】

内燃機関１０は、クランクケース１４及びシリンダブロック１６を有し、シリンダブロック１６の内部には一つ以上のシリンダ１８が区画されている。クランクケース１４内にはクランク軸２０が回転可能に配置され、各シリンダ１８内にはピストン２２が往復動可能に配置されている。ピストン２２は連接棒２４を介してクランク軸２０に連結されている。

【0022】

シリンダブロック１６には、シリンダヘッド２６が取り付けられている。シリンダヘッドは、シリンダ１８の開口端を閉塞するように配置され、ピストン２２とシリンダヘッド２６との間に燃焼室２８が形成される。

【0023】

シリンダヘッド２６には、燃焼室２８に連通する吸気ポート３０及び排気ポート３２が設けられ、吸気ポート３０及び排気ポート３２には、吸気弁３４及び排気弁３５がそれぞれ設けられている。吸気弁３４は吸気カム３６によって往復動させられ、吸気ポート３０を開閉する。排気弁３５は排気カム３７によって往復動させられ、排気ポート３２を開閉する。

【0024】

吸気カム３６には、吸気ＶＶＴ（可変バルブタイミング）機構３８が設けられ、制御装置１２は、吸気弁３４のバルブタイミング可変手段である吸気ＶＶＴ機構３８を制御することによって、吸気弁３４の開閉時期を調整することができる。吸気ＶＶＴ機構３８は、例えば、油圧又は電磁力を用いて、吸気カム３６を回転させるカムシャフトの位相をクランク軸２０の位相に対して変化させることによって、吸気弁３４の開閉時期（作用角）を調整することができる。

【0025】

一方、排気カム３７には、排気ＶＶＴ（可変バルブタイミング）機構３９が設けられ、制御装置１２は、排気弁３５のバルブタイミング可変手段である排気ＶＶＴ機構３９を制御することによって、排気弁３５の開閉時期を調整することができる。排気ＶＶＴ機構３９は、例えば、油圧又は電磁力を用いて、排気カム３７を回転させるカムシャフトの位相をクランク軸２０の位相に対して変化させることによって、排気弁３５の開閉時期（作用角）を調整することができる。

【0026】

また、シリンダヘッド２６には、各シリンダ１８に対応して、筒内噴射弁（筒内燃料噴射弁）４２が取り付けられている。筒内噴射弁４２は、燃焼室２８内に燃料を直接噴射する筒内燃料噴射手段を構成している。燃料はガソリンであり、筒内噴射弁４２には、図示しないけれども、フィードポンプ及び高圧ポンプを介して燃料タンクから燃料が供給される。筒内噴射弁４２は、制御装置１２からの指令に従って開閉作動し、所定の噴射量にて燃焼室２８内に燃料を噴射する。
更に、シリンダヘッド２６には、各シリンダ１８に対応して点火プラグ４４が取り付けられ、点火プラグ４４は、燃焼室２８内の燃料を含む混合気に点火して燃焼させる。

【0027】

吸気ポート３０には吸気通路４６が接続されている。吸気通路４６は、燃焼室２８に空気を供給するための通路であり、配管等によって構成される。吸気通路４６には、空気を浄化するためのエアフィルタ４８、空気を圧縮するためのコンプレッサ５０、圧縮された空気を冷却するためのインタークーラ５２、及び、空気の流量を調整するためのスロットルバルブ５４が設けられている。
スロットルバルブ５４は、例えば、開度を電子的に制御可能な電子制御バルブ（ＥＴＶ）であり、スロットルバルブ５４はスロットルバルブアクチュエータ５５によって駆動される。

【0028】

排気ポート３２には、排気通路５６が接続されている。排気通路５６は、燃焼室２８から排気を排出させるための通路であり、配管等によって構成される。排気通路５６には、排気によって駆動される排気タービン５８、排気を浄化するための触媒６０、及び、消音のためのマフラー６２が設けられている。

【0029】

排気タービン５８はコンプレッサ５０に連結されており、排気によって駆動された排気タービン５８の動力は、コンプレッサ５０が空気を圧縮するための動力として利用される。つまり、コンプレッサ５０及び排気タービン５８は、排気ターボチャージャからなる過給機６４を構成しており、内燃機関１０は、過給機６４を有する直噴ガソリンエンジンである。

【0030】

また、内燃機関１０は、複数種類のセンサを有している。
具体的には、内燃機関１０は、空気流量センサ６６、スロットルバルブ開度センサ、空燃比センサ６７、クランク回転角センサ６８、及び、アクセル開度センサ６９を有している。
空気流量センサ６６は、エアフィルタ４８よりも下流の吸気通路４６の部分に設けられ、吸気の流量を検出する。

【0031】

スロットルバルブ開度センサは、スロットルバルブ５４の開度を計測するためのセンサであり、本実施形態ではスロットルバルブアクチュエータ５５が、スロットルバルブ開度センサを兼ねている。そこで以下では、スロットルバルブ開度センサ５５ともいう。
空燃比センサ６７は、排気通路５６に設けられ、酸素濃度を検出する。酸素濃度は、空燃比（Ａ／Ｆ）を演算により求めるために用いられる。

【0032】

クランク回転角センサ６８は、クランク軸２０の近傍に設けられ、クランク軸２０の回転角を検出する。
アクセル開度センサ６９は、アクセルペダルの近傍に設けられ、アクセル開度、及び、アクセル開度の単位時間当たりの変化量、即ちアクセル開度の変化速度を検出することができる。

【0033】

空気流量センサ６６、スロットルバルブ開度センサ５５、空燃比センサ６７、クランク回転角センサ６８、及び、アクセル開度センサ６９によって連続的又は断続的に検出された、吸気流量、スロットルバルブ開度、酸素濃度、クランク軸の回転角、アクセル開度、及びアクセル開度の変化速度の検出値は、制御装置１２に連続的又は断続的に入力される。

【0034】

制御装置１２は、例えばＥＣＵ（電子中央制御装置）によって構成され、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、メモリ、外部記憶装置、及び、入出力装置等によって構成される。
制御装置１２は、内燃機関１０を含め、車両全体の制御を統括するコントロールユニットである。

【0035】

制御装置１２は、入力されたアクセル開度、アクセル開度の変化速度の検出値、及び、酸素濃度に応じて、筒内噴射弁４２によって燃焼室２８内に供給される燃料の量、及び、スロットルバルブ５４を通じて燃焼室２８内に供給される吸気の量を調整する。また、制御装置１２は、入力されたクランク軸２０の回転角の検出値に基づいて、燃料の供給時期（噴射時期）、及び、点火プラグ４４の点火時期も制御している。

【0036】

ここで、図１は、本実施形態の制御装置１２の機能的な構成を概略的に示している。制御装置１２は、加速要求判定部（判定手段）７０、加速レベル判定部（判定手段）７２、バルブタイミング制御部（バルブタイミング制御手段）７４、加速要求終了判定部７６、及び、加速時間判定部７８を有する。

【0037】

加速要求判定部７０は、入力された直近のアクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳと、所定の加速要求判定用閾値（第１閾値）ΔＡＰＳｔｈ１とを比較する。そして、加速要求判定部７０は、検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１以上になると、運転者が加速を要求していると判定し、検出値ΔＡＰＳが所定の加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１未満であれば、運転者が加速を要求していないと判定する。

【0038】

加速レベル判定部７２は、加速要求判定部７０が判定を行うのと同時に、又はその直後に、入力された直近のアクセル開度の変化速度ΔＡＰＳを予め設定された加速レベル判定用閾値（第２閾値）ΔＡＰＳｔｈ２と比較する。加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２は、加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１よりも大である。
なお、制御装置１２は、加速要求判定部７０及び加速レベル判定部７２を有しているが、検出値ΔＡＰＳを加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１及び加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２と比較する判定部を有していればよい。

【0039】

バルブタイミング制御部７４は、入力された直近のアクセル開度の変化速度ΔＡＰＳが加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２未満である場合には、通常通り吸気ＶＶＴ機構３８及び排気ＶＶＴ機構３９をそれぞれ制御する。
一方、バルブタイミング制御部７４は、入力された直近のアクセル開度の変化速度ΔＡＰＳが加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２以上である場合には、所定の間、吸気弁３４の開弁時期を最も進角させるよう吸気ＶＶＴ機構３８を制御し、且つ、排気弁３５の閉弁時期を最も遅角させるよう排気ＶＶＴ機構３９を制御する。

【0040】

具体的には、入力された直近のアクセル開度の変化速度ΔＡＰＳが加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２以上になった場合、バルブタイミング制御部７４は、吸気弁３４のＶＶＴの目標位相を最進角（加速最適値）となるようにステップ的に変更し、排気弁３５のＶＶＴの目標位相を最遅角（加速最適値）となるようにステップ的に変更する。

【0041】

ここで、検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１以上であり、加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２未満である場合に、通常通り吸気ＶＶＴ機構３８が制御されると、所定の変化率にて吸気弁３４の開弁時期が進角され、且つ、所定の変化率にて排気弁３５の閉弁時期が遅角される。

【0042】

加速要求終了判定部７６は、入力された直近のアクセル開度の検出値ＡＰＳを所定の加速要求終了判定用閾値ＡＰＳｔｈと比較する。加速要求終了判定部７６は、検出値ＡＰＳが加速要求終了判定用閾値ＡＰＳｔｈ未満になると、運転者による加速の要求が終了したと判定する。

【0043】

加速時間判定部７８は、加速時間Ｔａｃを所定の加速時間判定用閾値Ｔａｃｔｈと比較する。加速時間Ｔａｃは、加速要求判定部７０によって加速の要求があったと判定されたときからの経過時間である。加速時間判定部７８は、加速時間Ｔａｃが加速時間判定用閾値Ｔａｃｔｈを超えると、加速時間が終了したと判定する。

【0044】

バルブタイミング制御部７４は、運転者による加速の要求が終了したと判定されるか、又は、加速時間が終了したと判定されると、吸気弁３４の開弁時期を最進角に維持する制御を解除するとともに、排気弁３５の閉弁時期を最遅角に維持する制御を解除し、通常通りの吸気ＶＶＴ機構３８及び排気ＶＶＴ機構３９の制御を実行する。

【0045】

次に、内燃機関１０の制御装置１２が実行するＶＶＴ（可変バルブタイミング）制御方法について図２を参照して説明する。図２は、ＶＶＴ制御方法の概略的な手順を示すフローチャートである。図２の制御方法は、内燃機関１０の運転中繰り返し実行される。

【0046】

ＶＶＴ制御方法では、まず、加速要求判定工程Ｓ１０が行われる。加速要求判定工程Ｓ１０では、入力された直近のアクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが、予め設定された加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１と比較される。

【0047】

加速要求判定工程Ｓ１０での比較の結果、検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１以上であれば、加速レベル判定工程Ｓ１２が実行される。加速レベル判定工程Ｓ１２では、入力された直近のアクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが、予め設定された加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２と比較される。

【0048】

加速レベル判定工程Ｓ１２での比較の結果、検出値ΔＡＰＳが加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２以上であれば、吸気弁３４のＶＶＴ（吸気ＶＶＴ）の目標位相が最進角に設定される（Ｓ１４）とともに、排気弁３５のＶＶＴ（排気ＶＶＴ）の目標位相が最遅角に設定される（Ｓ１６）。

【0049】

なお、図２では、加速要求判定工程Ｓ１０と加速レベル判定工程Ｓ１２とが相互に区別されているが、加速要求判定工程Ｓ１０及び加速レベル判定工程Ｓ１２は同時に実行されてもよい。つまり、検出値ΔＡＰＳを加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１及び加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２と比較する判定工程があればよい。

【0050】

ステップＳ１４にて吸気ＶＶＴの目標位相が最進角に設定され、ステップＳ１６にて排気ＶＶＴの目標位相が最遅角に設定された後、加速要求終了判定工程Ｓ１８が実行される。
加速要求終了判定工程Ｓ１８では、入力された直近のアクセル開度の検出値ＡＰＳが、加速要求終了判定用閾値ＡＰＳｔｈ以上であるか否かが判定される。判定の結果、検出値ＡＰＳが加速要求終了判定用閾値ＡＰＳｔｈ以上であれば、加速時間判定工程Ｓ２０が実行される。

【0051】

加速時間判定工程Ｓ２０では、加速時間Ｔａｃが加速時間判定用閾値Ｔａｃｔｈ以下であるか否かが判定される。判定の結果、加速時間Ｔａｃが加速時間判定用閾値Ｔａｃｔｈ以下であれば、再び、加速要求終了判定工程Ｓ１８が実行される。

【0052】

一方、加速時間判定工程Ｓ２０の判定の結果、加速時間Ｔａｃが加速時間判定用閾値Ｔａｃｔｈを超えている場合、通常のＶＶＴ制御が実行される（Ｓ２２）。則ち、吸気ＶＶＴを最進角に維持している状態、及び、排気ＶＶＴを最遅角に維持している状態が解除され、通常のＶＶＴ制御が実行される。

【0053】

なお、加速要求判定工程Ｓ１０の判定結果、検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１未満の場合、加速レベル判定工程Ｓ１２の判定結果、検出値ΔＡＰＳが加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２未満の場合、及び、加速要求終了判定工程Ｓ１８の判定の結果、検出値ＡＰＳが加速要求終了判定用閾値ＡＰＳｔｈ未満の場合の場合にもステップＳ２２の通常のＶＶＴ制御が実行される。

【0054】

図３は、制御装置１２が図２のＶＶＴ制御方法を実行する場合のタイミングチャートの一例である。
図３（ａ）に実線で示したように、運転者がアクセルペダルを踏み込み、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２以上になると速やかに又は同時に、図３（ｂ）,（ｃ）にそれぞれ実線で示したように、吸気ＶＶＴの目標位相が最進角値にステップ的に変更・設定され、排気ＶＶＴの目標位相が最遅角値にステップ的に変更・設定される。

【0055】

一方、図３（ａ）に一点鎖線で示したように、運転者がアクセルペダルを踏み込み、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１以上加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２未満になると速やかに又は同時に、図３（ｂ），（ｃ）にそれぞれ一点鎖線で示したように、時間の経過につれて、吸気ＶＶＴの目標位相が最進角値に向かって徐々に変更され、排気ＶＶＴの目標位相が最遅角値に向かって徐々に変更される。

【0056】

そして、図３（ｄ）に実線で示した検出値ΔＡＰＳが加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２以上である場合のトルク（急加速時のトルク）は、図３（ｄ）に一点鎖線で示した検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１以上加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２未満である場合のトルク（通常加速時のトルク）に比べてΔＴだけ大きくなる。

【0057】

上述した第１基本形態の内燃機関１０の制御装置１２では、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが、加速レベル判定用閾値（第２閾値）ΔＡＰＳｔｈ２以上であると判定された第２の場合に、検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値（第１閾値）ΔＡＰＳｔｈ１以上加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２未満の第１の場合の変化率（第１変化率）に比べてそれぞれ大の変化率（第２変化率）で、排気弁３５の閉弁時期が遅角され、且つ、吸気弁３４の開弁時期が進角される。変化率は変化速度ということもできる。

【0058】

ここで、第１の場合は通常の加速の場合であり、第２の場合は、通常の加速よりも大の加速（急加速）の場合である。従って、この制御装置１２によれば、急加速の場合、通常の加速時に比べて、バルブオーバーラップ期間が急速に増大される。そして、バルブオーバーラップ期間の急速な増大により、急加速の際にも良好な掃気効率が維持され、トルクが向上する。

【0059】

そして、上述した第１基本形態の内燃機関１０の制御装置１２では、バルブタイミング制御部７４が、第２の場合に、排気弁３５の閉弁時期及び吸気弁３４の開弁時期の目標値（位相目標）を加速最適値にステップ的に変化させるので、バルブオーバーラップ期間が確実に急速に増大する。

【0060】

（第２基本形態）
以下、第２基本形態について説明する。なお、後述する実施形態の説明において、先行する基本形態と同一又は類似の構成については、同一の名称又は符号を付して説明を省略又は簡略化する。

【0061】

図４は、第２基本形態の制御装置８０の機能的な構成を概略的に示している。制御装置８０も内燃機関１０の制御に適用可能である。
制御装置８０は、種々のパラメータの目標値を設定するための複数のマップデータを記憶する記憶部（記憶手段）８２を有する。具体的には、記憶部８２は、マップデータとして、通常ＶＶＴマップデータ（第１弁位相マップデータ）８４、急加速ＶＶＴマップデータ（第２弁位相マップデータ）８６、通常噴射時期マップデータ（第１噴射時期マップデータ）８８、急加速噴射時期マップデータ（第２噴射時期マップデータ）９０、通常点火時期マップデータ（第１点火時期マップデータ）９２、急加速点火時期マップデータ（第２点火時期マップデータ）９４、通常Ａ／Ｆマップデータ（第１空燃比マップデータ）９６、及び、急加速Ａ／Ｆマップデータ（第２空燃比マップデータ）９８を予め記憶している。

【0062】

図５は、制御装置８０が実行するＶＶＴ制御方法の概略的な手順を示すフローチャートである。
図５に示したように、制御装置８０は、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１以上加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２未満である第１の場合、通常ＶＶＴマップデータ８４を用いて通常のＶＶＴ制御を行って（Ｓ２２）、吸気弁３４及び排気弁３５の開閉時期を制御する。つまり、初期設定では、通常ＶＶＴマップデータ８４を用いるように設定されている。
なお、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１未満の場合も、通常ＶＶＴマップデータ８４を用いて通常のＶＶＴ制御が行われる。

【0063】

一方、制御装置８０は、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２以上である第２の場合、マップデータ切り替え工程Ｓ３０を実行し、使用するマップデータを通常用から急加速用に切り替える。具体的には、マップデータ切り替え工程Ｓ３０では、通常ＶＶＴマップデータ８４から急加速ＶＶＴマップデータ８６に、通常噴射時期マップデータ８８から急加速噴射時期マップデータ９０に、通常点火時期マップデータ９２から急加速点火時期マップデータ９４に、通常Ａ／Ｆマップデータ９６から急加速Ａ／Ｆマップデータ９８に切り替えられる。

【0064】

そして、制御装置８０は、急加速ＶＶＴマップデータ８６を用いて、急加速用のＶＶＴ制御を行って（Ｓ３２）、吸気弁３４及び排気弁３５の開閉時期を制御する。また、制御装置８０は、急加速用のＶＶＴ制御を行っている間、急加速噴射時期マップデータ９０を用いて、筒内噴射弁４２による燃料噴射時期を制御し、急加速点火時期マップデータ９４を用いて、点火プラグ４４の点火時期を制御し、急加速Ａ／Ｆマップデータ９８を用いて、筒内噴射弁４２による燃料噴射量及びスロットルバルブ５４の開度を制御する。

【0065】

それから、制御装置８０は、アクセル開度の検出値ＡＰＳが加速要求終了判定用閾値ＡＰＳｔｈ未満になるか、又は、加速時間Ｔａｃが加速時間判定用閾値Ｔａｃｔｈを超えると、マップデータ切り替え工程Ｓ３４を実行し、使用するマップデータを急加速用から通常用に切り替える。具体的には、マップデータ切り替え工程Ｓ３４では、急加速ＶＶＴマップデータ８６から通常ＶＶＴマップデータ８４に、急加速噴射時期マップデータ９０から通常噴射時期マップデータ８８に、急加速点火時期マップデータ９４から通常点火時期マップデータ９２に、急加速Ａ／Ｆマップデータ９８から通常Ａ／Ｆマップデータ９６に切り替えられる。

【0066】

そして、マップデータ切り替え工程Ｓ３４の後、制御装置８０は、通常ＶＶＴマップデータ８４を用いて、通常のＶＶＴ制御を行って（Ｓ２２）、吸気弁３４及び排気弁３５の開閉時期を制御する。また、制御装置８０は、通常のＶＶＴ制御を行っている間、通常噴射時期マップデータ８８を用いて、筒内噴射弁４２による燃料噴射時期を制御し、通常点火時期マップデータ９２を用いて、点火プラグ４４の点火時期を制御し、通常Ａ／Ｆマップデータ９６を用いて、筒内噴射弁４２による燃料噴射量及びスロットルバルブ５４の開度を制御する。

【0067】

図６は、制御装置８０が図５のＶＶＴ制御方法を実行する場合のタイミングチャートの一例である。
図６（ａ）に実線で示したように、運転者がアクセルペダルを踏み込み、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２以上になると速やかに又は同時に、図６（ｂ）,（ｃ）にそれぞれ実線で示したように、急加速ＶＶＴマップデータ８６を用いて、吸気ＶＶＴの目標位相が最進角値にステップ的に変更・設定され、排気ＶＶＴの目標位相が最遅角値にステップ的に変更・設定される。

【0068】

一方、図６（ａ）に一点鎖線で示したように、運転者がアクセルペダルを踏み込み、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１以上加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２未満になると速やかに又は同時に、図６（ｂ），（ｃ）にそれぞれ一点鎖線で示したように、通常ＶＶＴマップデータ８４を用いて、時間の経過につれて、吸気ＶＶＴの目標位相が最進角値に向かって徐々に変更され、排気ＶＶＴの目標位相が最遅角値に向かって徐々に変更される。

【0069】

これにより、図６（ｅ）に実線で示した、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２以上である第２の場合の吸気ＶＶＴの実位相は、図６（ｅ）に一点鎖線で示した、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１以上加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２未満である第１の場合の吸気ＶＶＴの実位相の変化率よりも大の変化率で変化する。

【0070】

同様に、図６（ｆ）に実線で示した、第２の場合の排気ＶＶＴの実位相は、図６（ｆ）に一点鎖線で示した、第１の場合の排気ＶＶＴの実位相の変化率よりも大の変化率で変化する。

【0071】

また、図６（ｇ）に実線で示した第２の場合の燃料噴射時期は、図６（ｇ）に一点鎖線で示した第１の場合の燃料噴射時期よりも遅角されている。
更に、図６（ｈ）に実線で示した第２の場合の点火時期は、図６（ｈ）に一点鎖線で示した第１の場合の点火時期よりも遅角されている。

【0072】

そして、図６（ｄ）に実線で示した第２の場合のトルク（急加速時のトルク）は、図６（ｄ）に一点鎖線で示した第１の場合のトルク（通常加速時のトルク）に比べてΔＴだけ大きくなっている。

【0073】

上述した第２基本形態の内燃機関１０の制御装置８０では、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが、加速レベル判定用閾値（第２閾値）ΔＡＰＳｔｈ２以上であると判定された第２の場合に、検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値（第１閾値）ΔＡＰＳｔｈ１以上加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２未満の第１の場合の変化率（第１変化率）に比べてそれぞれ大の変化率（第２変化率）で、排気弁３５の閉弁時期が遅角され、且つ、吸気弁３４の開弁時期が進角される。

【0074】

従って、この制御装置８０によれば、急加速の場合、通常の加速時に比べて、バルブオーバーラップ期間が急速に増大される。そして、バルブオーバーラップ期間の急速な増大により、急加速の際にも良好な掃気効率が維持され、トルクが向上する。

【0075】

また、上述した第２基本形態の内燃機関１０の制御装置８０では、急加速ＶＶＴマップデータ８６を通常ＶＶＴマップデータ８４とは別に予め用意し、第２の場合に急加速ＶＶＴマップデータ８６用いることにより、バルブオーバーラップ期間を確実に急速に増大させることができる。

【0076】

更に、上述した第２基本形態の内燃機関１０の制御装置８０では、通常噴射時期マップデータ８８、通常点火時期マップデータ９２及び通常Ａ／Ｆマップデータ９６とは別に、急加速噴射時期マップデータ９０、急加速点火時期マップデータ９４、及び、急加速Ａ／Ｆマップデータ９８を予め用意し、第２の場合に急加速噴射時期マップデータ９０、急加速点火時期マップデータ９４、及び、急加速Ａ／Ｆマップデータ９８を用いることにより、急加速の際のトルクを更に向上させることができる。

【0077】

（第１実施形態）
以下、第１実施形態について説明する。
図７は、第１実施形態の制御装置１００の機能的な構成を、制御対象である内燃機関１０の構成とともに概略的に示している。

【0078】

第１実施形態の内燃機関１０は、更に、ポート噴射弁（ポート燃料噴射手段）４３を有する。ポート噴射弁４３は、吸気ポート３０内に燃料を噴射可能である。なお、ポート噴射弁４３には、図示しないけれども、フィードポンプを介して燃料から燃料が供給される。

【0079】

一方、制御装置１００は、加速時間判定部８０を有さず、分割噴射制御部（分割噴射制御手段）１０２及びポート噴射制御部（ポート噴射制御手段）１０４を更に有する。
分割噴射制御部（筒内噴射制御部）１０２は、筒内噴射弁４２の開閉を制御することによって、筒内噴射弁４２から噴射される燃料の噴射量及び噴射時期を制御する。

【0080】

本実施形態では、分割噴射制御部１０２は、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１以上であると判定されると可及的速やかに若しくは同時に、筒内噴射弁４２に分割噴射を実行させる。
一方、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１未満である場合、制御装置８０は筒内噴射弁４２に吸気噴射を実行させる。

【0081】

ここで、吸気噴射とは、吸気行程中に燃焼室２８内に燃料を噴射することである。
そして分割噴射とは、吸気行程で吸気噴射を行った後、更に、当該吸気行程に続く圧縮行程で燃焼室内２８内に燃料を噴射する圧縮噴射を実行することである。つまり分割噴射は、吸気噴射と圧縮噴射の組合せである。

【0082】

分割噴射における吸気行程での燃料の噴射量と圧縮行程での燃料の噴射量の比率は、予め設定されている。例えば、吸気行程での燃料の噴射量と圧縮行程での燃料の噴射量の比率は７：３に設定される。また、吸気行程及び圧縮行程で噴射される燃料の合計噴射量は、吸気噴射のみの場合と同様に、アクセル開度の検出値ＡＰＳ、及び、車両の走行状態に基づいて、制御装置１０によって決定される。

【0083】

なお、内燃機関１０では、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程及び排気行程の４つの行程が繰り返されており、ピストン２２の位置についていえば、吸気行程では、ピストン２２は上死点から下死点までの位置にあり、圧縮行程では、ピストン２２は下死点から上死点までの位置にある。

【0084】

ポート噴射制御部１０４は、ポート噴射弁４３の開閉を制御することによって、ポート噴射弁４３から噴射される燃料の噴射量及び噴射時期を制御する。ポート噴射制御部１０４は、必要に応じて、筒内噴射弁４２が行っている吸気噴射又は分割噴射と並行して、ポート噴射弁４３から燃料を噴射させるポート噴射を実行する。

【0085】

ポート噴射が併用された分割噴射（ポート噴射併用分割噴射）では、燃料が、ポート噴射と、吸気噴射と、圧縮噴射とに分けて噴射される。ポート噴射併用分割噴射での燃料の合計噴射量は、吸気噴射のみの場合及び分割噴射のみの場合と同様に、アクセル開度の検出値ＡＰＳ、及び、車両の走行状態に基づいて、制御装置８０によって決定される。
例えば、ポート噴射併用分割噴射では、ポート噴射弁４３からの燃料の噴射量と筒内噴射弁からの燃料の噴射量の比は７：３に設定される。

【0086】

本実施形態では、ポート噴射制御部１０４は、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１以上加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２未満であると判定されると可及的速やかに若しくは同時に、ポート噴射弁４３にポート噴射を実行させる。即ち、本実施形態では、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１以上加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２未満であると判定されると可及的速やかに若しくは同時に、ポート噴射を併用した分割噴射（ポート噴射併用分割噴射）が実行される。

【0087】

図８は、制御装置８０が実行するＶＶＴ・分割噴射制御方法の手順を概略的に示すフローチャートである。

【0088】

ＶＶＴ・分割噴射制御方法では、加速レベル判定工程Ｓ１２の判定の結果、検出値ΔＡＰＳが加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２以上である場合、分割噴射オン工程Ｓ４０が実行され、筒内噴射弁４２による分割噴射が開始される。従って、吸気弁３４の開弁時期が最進角に設定され、且つ、排気弁３５の閉弁時期が最遅角に設定された状態で、分割噴射が実行される。なおこのとき、ポート噴射弁４３によるポート噴射は禁止されている。

【0089】

そして、加速要求終了判定工程Ｓ１８の判定の結果、アクセル開度の検出値ＡＰＳが加速要求終了判定用閾値ＡＰＳｔｈ未満である場合、分割噴射オフ工程Ｓ４２が実行され、分割噴射が停止される。

【0090】

一方、加速レベル判定工程Ｓ１２の判定の結果、検出値ΔＡＰＳが加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２未満である場合、ポート噴射併用分割噴射オン工程Ｓ４４が実行され、筒内噴射弁４２による分割噴射とポート噴射弁４３によるポート噴射が開始される。
また、検出値ΔＡＰＳが加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２未満である場合、通常のＶＶＴ制御が実行される（Ｓ４６）。従って、通常のＶＶＴ制御下で、ポート噴射併用分割噴射が実行される。

【0091】

そして、ステップＳ４６の後、加速要求終了判定工程Ｓ４８が実行される。加速要求終了判定工程Ｓ４８の判定の結果、アクセル開度の検出値ＡＰＳが加速要求終了判定用閾値ＡＰＳｔｈ未満である場合、ポート噴射併用分割噴射オフ工程Ｓ５０が実行され、分割噴射が停止される。ポート噴射併用分割噴射オフ工程Ｓ５０の実行後、筒内噴射弁４２は吸気噴射を実行し、ポート噴射弁４３は、ポート噴射を停止するか、又は必要に応じて噴射する燃料の比率を変更した上で、ポート噴射を継続してもよい。

【0092】

図９は、制御装置１００が図８のＶＶＴ・分割噴射制御方法を実行した場合のタイミングチャートの一例を示している。
図９（ｉ）に示したように、検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１以上であれば、分割噴射がオンにされる。

【0093】

そして、図９（ｊ）に実線で示したように、検出値ΔＡＰＳが加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２以上の場合、ポート噴射が禁止されて分割噴射のみ実行される。一方、図９（ｊ）に一点鎖線で示したように、検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１以上加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２未満の場合、ポート噴射が併用される。
なお、ポート噴射比率とは、筒内噴射弁４２及びポート噴射弁４３から噴射される燃料の合計噴射量に対する、ポート噴射弁４３から噴射される燃料の噴射量の比率である。

【0094】

上述した第１実施形態の制御装置１００によれば、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１以上になると、ポート噴射を併用せずに又は併用しながら、分割噴射が実行される。このため、加速性能が更に向上する。

【0095】

そして、上述した第１実施形態の制御装置１００によれば、変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１以上加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２未満であるときに、ポート噴射併用分割噴射（第１制御モード）が実行され、加速レベル判定用閾値以上であるときに分割噴射のみ（第２制御モード）が実行される。

【0096】

第１制御モードでは、筒内噴射と並行して、ポート噴射が併用されるので、排ガスに含まれる未燃焼成分等が低減される。このため、第１制御モードによれば、運転者の要求に応じた加速性能を確保しながら、環境に優しい制御が可能である。
一方、第２制御モードでは、ポート噴射の実行が禁止され、筒内噴射のみ実行されるので、更に良好な加速性能が得られる。

【0097】

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について説明する。
図１０は、第２実施形態の制御装置１１０の機能的な構成を概略的に示している。図１１は、制御装置１１０が実行するＶＶＴ・分割噴射制御方法の概略的な手順を示すフローチャートである。

【0098】

図１０及び図１１から明らかなように、制御装置１１０と第２実施形態の制御装置８０との相違点は、第１実施形態の制御装置１００と第１基本形態の制御装置１２との相違点と同様であり、分割噴射及びポート噴射併用分割噴射を実行可能な点である。

【0099】

すなわち、制御装置１１０は、変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１以上加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２未満であるときに、通常のＶＶＴ制御と同時にポート噴射併用分割噴射を実行可能に構成され、加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２以上であるときに、加速用のＶＶＴ制御と同時に分割噴射のみを実行可能に構成されている。

【0100】

上述した第２実施形態の制御装置１１０によれば、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１以上になると、ポート噴射を併用せずに又は併用しながら、分割噴射が実行される。このため、加速性能が更に向上する。

【0101】

そして、上述した第２実施形態の制御装置１１０によれば、変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速要求判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ１以上加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２未満であるときに、ポート噴射併用分割噴射（第１制御モード）が実行され、加速レベル判定用閾値以上であるときに分割噴射のみ（第２制御モード）が実行される。

【0102】

第１制御モードでは、筒内噴射と並行して、ポート噴射が併用されるので、排ガスに含まれる未燃焼成分等が低減される。このため、第１制御モードによれば、運転者の要求に応じた加速性能を確保しながら、環境に優しい制御が可能である。
一方、第２制御モードでは、ポート噴射の実行が禁止され、筒内噴射のみ実行されるので、更に良好な加速性能が得られる。

【0103】

本発明は上述した第１及び第２実施形態に限定されることなく、第１及び第２実施形態の各々に変形を加えた形態を含む。
例えば、第１及び第２実施形態では、内燃機関１０が、吸気ＶＶＴ機構３８及び排気ＶＶＴ機構３９を有しており、吸気弁３４及び排気弁３５の開閉時期が制御されていたが、吸気弁３４及び排気弁３５のうち一方のみ開閉時期が制御されていてもよい。すなわち、吸気弁３４の開弁時期と排気弁３５の開弁時期とが重なるバルブオーバーラップ期間を調整可能であればよい。

【0104】

また例えば、第１及び第２実施形態において、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳの大きさに応じて、ポート噴射比率を変更するようにしてもよい。具体的には、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが加速レベル判定用閾値ΔＡＰＳｔｈ２に近づくほど、すなわち、アクセル開度の変化速度の検出値ΔＡＰＳが大きくなるほど、ポート噴射によって噴射される燃料の噴射量の比率が小さくなるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0105】

１０ 内燃機関
１２ 制御装置
１４ クランクケース
１６ シリンダブロック
１８ シリンダ
２２ ピストン
２６ シリンダヘッド
２８ 燃焼室
３４ 吸気弁
３５ 排気弁
３６ 吸気カム
３７ 排気カム
３８ 吸気ＶＶＴ機構（バルブタイミング可変手段）
３９ 排気ＶＶＴ機構（バルブタイミング可変手段）
４２ 筒内噴射弁（筒内燃料噴射手段）
４３ ポート噴射弁（ポート燃料噴射手段）
４４ 点火プラグ
６４ 過給機
６６ 空気流量センサ
６８ クランク回転角センサ
６９ アクセル開度センサ
７０ 加速要求判定部（判定手段）
７２ 加速レベル判定部（判定手段）
７４ バルブタイミング制御部
７６ 加速要求終了判定部
７８ 加速時間判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】