内燃机系统的制作方法

本发明涉及内燃机系统，更详细而言，涉及具备使进气门关闭正时及排气门关闭正时中的至少一方可变的可变气门机构的内燃机的系统。

背景技术：

例如，在专利文献1中公开了内燃机的控制装置。该内燃机具备开闭第1及第2进气口的第1及第2进气门和能够分别控制第1及第2进气门的气门正时的可变气门机构。另外，内燃机具备在比第2进气门靠上游侧的位置处开闭第2进气口的进气口阀、在该进气口阀与第2进气门之间的部位连接于第2进气口的egr通路及开闭该egr通路的egr阀。而且，内燃机具备开闭排气口的排气门和在排气口的下游侧的部位配置于排气通路的排气净化催化剂。

上述控制装置在排气门和第2进气门都成为打开的状态的气门重叠期间的设定中进气压力比排气压力高的情况下，为了抑制由在气门重叠期间中新气穿过燃烧室而到达排气净化催化剂引起的催化剂劣化，执行以下这样的控制。即，控制装置打开egr阀，关闭进气口阀。而且，控制装置以在排气门处于打开时第2进气门开闭且在排气门关闭后第1进气门打开的方式控制可变气门机构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-227909号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

若在内燃机的曲轴正在旋转时执行燃料切断运转，则取入到进气通路的新气向排气净化催化剂流入。其结果，担心会产生排气净化催化剂的劣化或排气净化催化剂的氧吸藏量的过度的增加。本申请的发明人通过锐意研究而发现了通过活用进气门关闭正时及排气门关闭正时中的至少一方的控制而在燃料切断运转时控制新气向排气净化催化剂的流入的手法。

本发明鉴于如上所述的课题而完成，其目的在于，提供能够在燃料切断运转时利用进气门关闭正时及排气门关闭正时中的至少一方的控制来抑制新气向排气净化催化剂的流入的内燃机系统。

用于解决课题的手段

本发明的内燃机系统具备：内燃机，具备曲轴、配置于排气通路的排气净化催化剂、向进气通路的进气口或气缸内喷射燃料的燃料喷射阀及使进气门关闭正时及排气门关闭正时中的至少一方可变的可变气门机构；及控制装置，控制所述内燃机。

将所述进气门关闭正时相对于压缩上止点的差称作第1曲轴角度差，将所述排气门关闭正时相对于排气上止点的差称作第2曲轴角度差，将所述第1曲轴角度差与所述第2曲轴角度差之差称作进排气关闭正时差。

所述控制装置执行：燃料切断处理，所述燃料切断处理以在所述曲轴正在旋转时停止燃料喷射的方式控制所述燃料喷射阀；及气门驱动处理，所述气门驱动处理以在执行着所述燃料切断处理的燃料切断运转中与非燃料切断运转中相比所述进排气关闭正时差变小的方式，通过控制所述可变气门机构来控制所述进气门关闭正时及所述排气门关闭正时中的至少一方。

所述气门驱动处理可以包括气体流动停止处理，所述气体流动停止处理以使所述进排气关闭正时差接近零的方式，通过控制所述可变气门机构来控制所述进气门关闭正时及所述排气门关闭正时中的至少一方。

在所述气体流动停止处理中，所述控制装置可以在以所述进排气关闭正时差成为零的基本值为中心的预定曲轴角范围内根据发动机转速而变更所述进排气关闭正时差。

所述可变气门机构可以仅使所述进气门关闭正时及所述排气门关闭正时中的所述进气门关闭正时可变。并且，在所述气体流动停止处理中，所述控制装置可以将所述进气门关闭正时延迟而使所述进排气关闭正时差接近零。

所述可变气门机构可以仅使所述进气门关闭正时及所述排气门关闭正时中的所述排气门关闭正时可变。并且，在所述气体流动停止处理中，所述控制装置可以将所述排气门关闭正时提前而使所述进排气关闭正时差接近零。

所述内燃机可以还具备在所述排气净化催化剂的上游侧配置于所述排气通路的空燃比传感器。所述气门驱动处理可以包括第1反馈处理。并且，在所述第1反馈处理中，所述控制装置可以在使用所述空燃比传感器检测出的实际空燃比比空燃比阈值大的情况下，以生成从所述排气通路经由所述气缸而朝向所述进气通路的气体的流动即逆流的方式，或者以使从所述进气通路经由所述气缸而朝向所述排气通路的新气的流动即顺流的流量减少的方式，控制所述进气门关闭正时及所述排气门关闭正时中的至少一方，所述空燃比阈值比所述燃料切断处理即将开始前的发动机运转条件的目标空燃比大。

在所述第1反馈处理中，所述控制装置可以在所述实际空燃比为所述空燃比阈值以下的情况下，以停止所述逆流的方式，或者以生成所述顺流的方式，控制所述进气门关闭正时及所述排气门关闭正时中的至少一方。

所述气门驱动处理可以包括第2反馈处理。所述内燃机可以包括空气流量传感器及进气压力传感器的至少一方。所述第2反馈处理可以包括累计新气量算出处理，所述累计新气量算出处理基于所述空气流量传感器或所述进气压力传感器的输出，算出在所述燃料切断处理开始后从所述进气通路经由所述气缸而朝向所述排气通路的新气的累计值即累计新气量。并且，在所述第2反馈处理中，所述控制装置可以在所述累计新气量比与催化剂上游部的容积a相应的新气量以下的新气量阈值多的情况下，以生成从所述排气通路经由所述气缸而朝向所述进气通路的气体的流动即逆流的方式，或者以使从所述进气通路经由所述气缸而朝向所述排气通路的新气的流动即顺流的流量减少的方式，控制所述进气门关闭正时及所述排气门关闭正时中的至少一方，所述催化剂上游部是位于所述排气净化催化剂的上游侧的所述排气通路的部位。

在所述第2反馈处理中，所述控制装置可以在所述累计新气量为所述新气量阈值以下的情况下，以停止所述逆流的方式，或者以生成所述顺流的方式，控制所述进气门关闭正时及所述排气门关闭正时中的至少一方。

所述内燃机可以还具备egr装置。所述egr装置可以包括将比所述排气净化催化剂靠下游侧的所述排气通路与所述进气通路连接的egr通路和开闭所述egr通路的egr阀。所述第2反馈处理可以包括在基于所述第2反馈处理的所述逆流的生成中执行的egr打开处理。并且，在所述egr打开处理中，所述控制装置可以在累计逆流量变得比与所述气缸内的燃烧室容积以上的容积b相应的新气量大的情况下打开所述egr阀，所述累计逆流量是通过所述第2反馈处理而生成了所述逆流时的新气的逆流量的累计值。

所述内燃机可以还具备在比所述egr通路相对于所述进气通路的连接位置靠上游侧的部位配置于所述进气通路的节气门。并且，所述第2反馈处理可以包括在所述累计逆流量变得比与所述容积b相应的新气量大的情况下关闭所述节气门的节气门关闭处理。

将所述egr通路的容积称作容积c，将从所述egr通路相对于所述排气通路的连接位置到所述排气净化催化剂的出口为止的所述排气通路的催化剂下游部的容积称作容积d。所述控制装置可以在所述累计逆流量成为了与相当于所述容积b、所述容积c及所述容积d之和的容积相应的新气量以上的情况下停止所述第2反馈处理。

发明效果

根据本发明，在燃料切断运转中，通过气门驱动处理的执行，与非燃料切断运转中相比减小进排气关闭正时差。进排气关闭正时差变小会引起在进气门关闭正时下存在于气缸内的新气的量(新气填充量)与在排气门关闭正时下残留于气缸内的气体的量(气体残留量)的气体量差变小。并且，该气体量差变小会引起从进气通路经由气缸而朝向排气通路的新气的流量的减少。因而，通过执行气门驱动处理，能够在燃料切断运转时抑制新气向催化剂的流入。

附图说明

图1是用于说明本发明的实施方式1的内燃机系统的结构例的图。

图2是表示在非燃料切断运转中使用的进排气气门正时的一例的图。

图3是表示通过本发明的实施方式1的气门驱动处理(气体流动停止处理)而实现的进排气气门正时的一例的图。

图4是用于说明与图3所示的气门正时的设定例中的进气门的开闭相伴的动作的图。

图5是示出与发明的实施方式1的发动机控制相关的处理的例程的流程图。

图6是以图3所示的气门正时为例而表示预定曲轴角范围的一例的图。

图7是表示通过本发明的实施方式2的气门驱动处理(气体流动停止处理)而实现的进排气气门正时的一例的图。

图8是用于说明与图7所示的气门正时的设定例中的进气门及排气门的开闭相伴的动作的图。

图9是表示在本发明的实施方式3的气门驱动处理中使用的气门正时的一例的图。

图10是表示在本发明的实施方式4的气门驱动处理中使用的气门正时的一例的图。

图11是用于说明本发明的实施方式5的反馈处理的概要的图。

图12是示出与本发明的实施方式5的发动机控制相关的处理的例程的流程图。

图13是用于概念性地说明基于在实际空燃比af成为了阈值thaf以下的情况下停止逆流的生成的反馈处理的动作的一例的图。

图14是示出与本发明的实施方式6的发动机控制相关的处理的例程的流程图。

图15是表示用于将使用进气压力传感器检测的稳压罐压力变换为累计新气量m1的映射的特性的一例的坐标图。

图16是用于说明内燃机的各部分的通路容积的定义的图。

图17是用于概念性地说明基于本发明的实施方式7的燃料切断运转时的处理的动作的一例的图。

图18是示出与本发明的实施方式7的发动机控制相关的处理的例程的流程图。

具体实施方式

在以下说明的各实施方式中，对于在各图中共通的要素，标注同一标号而省略或简化重复的说明。另外，在以下所示的实施方式中提及了各要素的个数、数量、量、范围等数字的情况下，除了特别明确记载的情况或在原理上明显确定为该数字的情况之外，本发明不限定于该提及的数字。另外，在以下所示的实施方式中说明的构造、步骤等除了特别明确记载的情况或明显在原理上确定为此的情况之外，对于本发明未必是必需的。

1.实施方式1

首先，参照图1～图6，对本发明的实施方式1及其变形例的内燃机系统10进行说明。

1-1.内燃机系统的结构例

图1是用于说明本发明的实施方式1的内燃机系统10的结构例的图。图1所示的内燃机系统10具备4冲程型的往复式发动机即内燃机12。内燃机12作为一例是火花点火式的内燃机(例如，汽油发动机)，搭载于车辆，作为其动力源而使用。此外，内燃机12作为一例是直列4缸型发动机，但内燃机12的气缸数及气缸配置没有特别的限定。另外，本发明的内燃机系统所具备的内燃机也可以取代火花点火式而是压缩着火式。

在内燃机12的各气缸14配置有活塞16。活塞16在气缸14的内部往复移动。在各气缸14(更详细而言是各燃烧室)上连通有进气通路18及排气通路20。在进气通路18的入口(进气流入孔18a)的附近设置有空气滤清器22。在空气滤清器22设置有空气流量传感器24。空气流量传感器24输出与取入到进气通路18的空气的流量(新气流量ga)相应的信号。

在比空气流量传感器24靠下游侧的进气通路18配置有电子控制式的节气门26。在位于节气门26的下游的进气歧管的集合部(稳压罐18b)配置有进气压力传感器28。进气压力传感器28输出与节气门26的下游的进气通路18内的压力(稳压罐压力)相应的信号。

另外，内燃机12具备燃料喷射阀30和点火装置32。燃料喷射阀30配置于各气缸14，向气缸14内(燃烧室内)直接喷射燃料。此外，也可以取代燃料喷射阀30或与其一起设置有向进气通路18的进气口18c喷射燃料的燃料喷射阀。

进气口18c由进气门34开闭。进气门34由进气可变气门机构36驱动。进气可变气门机构36作为一例是能够变更相对于曲轴38的旋转相位的进气凸轮轴(图示省略)的旋转相位的可变气门正时机构，以下，也称作“进气vvt36”。进气vvt36作为一例是电动式。根据进气vvt36，能够将进气门34的作用角(开阀期间(更详细而言是进气门34处于打开的曲轴角度幅度))固定并将该进气门34的开闭正时(开阀期间的相位)在预定的控制范围内连续地变更。根据电动式的进气vvt36，能够以高的自由度变更进气门34的开闭正时。不过，作为进气vvt36，也可以使用液压式等其他方式的可变气门机构。在进气凸轮轴的周围配置有输出与进气凸轮轴的旋转相位(进气凸轮角)相应的信号的进气凸轮角传感器40。

排气通路20的排气口20a由排气门42开闭。排气门42由排气可变气门机构44驱动。排气可变气门机构44也作为一例是与进气vvt36同样的可变气门正时机构，以下，也称作“排气vvt44”。在排气凸轮轴(图示省略)的周围配置有输出与排气凸轮轴的旋转相位(排气凸轮角)相应的信号的排气凸轮角传感器46。此外，进气vvt36及排气vvt44分别相当于本发明的“可变气门机构”的一例。

另外，在排气通路20配置有包括排气净化催化剂(启动催化剂)48的多个排气净化催化剂。排气净化催化剂48(以下，简记为“催化剂48”)在上述多个排气净化催化剂中配置于排气流的最上游侧。在图1中，仅图示出该催化剂48。在催化剂48的上游侧的排气通路20设置有空燃比传感器50。空燃比传感器50输出与来自各气缸14的排气的空燃比(实际空燃比af)相应的信号。通过了排气通路20的排气从排气通路20的出口(尾管20d的开口)向大气中放出。

另外，内燃机12具备egr装置52。egr装置52至少包括egr通路54和egr阀56。egr通路54将比催化剂48靠下游侧的排气通路20的部位与进气通路18连接。更详细而言，egr通路54作为一例而连接于比节气门26靠下游侧的进气通路18的部位(稳压罐18b)。egr阀56开闭egr通路54。egr阀56基本上为了调整通过egr通路54而向进气通路18导入的egr气体的量而开闭。

本实施方式的内燃机系统10还具备控制内燃机12的控制装置60。控制装置60包括具有至少1个处理器60a和至少1个存储器60b的电子控制单元(ecu)。在存储器60b中存储有包括在发动机控制中使用的映射的各种数据及各种控制程序。通过处理器60a将控制程序从存储器60b读出并执行来实现由控制装置60进行的处理。此外，控制装置60也可以使用多个ecu构成。

控制装置60从各种传感器取入传感器信号。在这样的传感器中，至少除了上述的空气流量传感器24、进气压力传感器28、进气凸轮角传感器40及排气凸轮角传感器46之外，例如还包括曲轴角传感器62及加速器位置传感器64。曲轴角传感器62输出与曲轴角相应的信号。控制装置60能够使用来自曲轴角传感器62的信号来算出发动机转速ne。加速器位置传感器64输出与搭载内燃机12的车辆的加速器踏板的踩踏量(加速器开度)相应的信号。另外，处理器60a使用取入的传感器信号来执行各种程序，输出用于操作上述的致动器(节气门26、燃料喷射阀30、点火装置32、进气vvt36及排气vvt44)的操作信号。

1-2.内燃机系统的控制

在本实施方式中，与由控制装置60进行的发动机控制相关的处理包括以下这样的“燃料切断处理”和“气门驱动处理”。

1-2-1.燃料切断处理

控制装置60以满足预定的燃料切断执行条件为条件而执行燃料切断处理。根据燃料切断处理，以在曲轴38正在旋转时停止燃料喷射的方式控制各气缸14的燃料喷射阀30。

燃料切断处理在内燃机12的运转中以各种各样的方式执行。代表性的是，燃料切断处理在搭载内燃机12的车辆的减速时执行。更详细而言，减速时的燃料切断处理例如在满足了在加速器踏板被释放时发动机转速ne为预定值以上这一燃料切断执行条件的情况执行。

另外，燃料切断处理不限于如上述的减速时那样由车轮对曲轴38进行旋转驱动时，例如在使用启动马达(图示省略)进行起转的发动机启动时的预定数的循环中也执行。另外，在除了内燃机12之外还具备电动机作为动力源的混合动力车辆的例中，在利用构成为能够对内燃机12进行旋转驱动的电动机正使曲轴38旋转时停止燃料喷射的处理也相当于本发明的“燃料切断处理”的其他例。

1-2-2.燃料切断运转时的气门驱动处理(气体流动停止处理)

若在曲轴正在旋转时执行燃料切断运转，则取入到进气通路的新气有可能向排气净化催化剂流入。其结果，担心产生排气净化催化剂的劣化，或者，在本实施方式中，担心产生排气净化催化剂的氧吸藏量的过度的增加。鉴于上述的课题，以下说明的气门驱动处理在执行着燃料切断处理的燃料切断运转中执行。更详细而言，在本实施方式中，气门驱动处理作为“气体流动停止处理”而执行。

图2是表示在非燃料切断运转中使用的进排气气门正时的一例的图。在非燃料切断运转中(即，在进行着燃烧的通常运转(着火运转)中)，进气门34为了将新气从进气通路18向气缸14内取入而开闭，排气门42为了将已燃气体从气缸14向排气通路20排出而开闭。在图2所示的一例中，进气门34在进气行程的前期被打开(ivo)，在压缩行程的后期被关闭(ivc)。另一方面，排气门42在膨胀行程的后期被打开(evo)，在排气上止点附近被关闭(evc)。

在此，以图2所示的进排气气门正时为例，对“进排气关闭正时差δvc”进行说明。在本说明书中，将进气门34的关闭正时ivc相对于压缩上止点的差称作“第1曲轴角度差ca1”，将排气门42的关闭正时evc相对于排气上止点的差称作“第2曲轴角度差ca2”。在此基础上，将这些第1曲轴角度差ca1与第2曲轴角度差ca2的差称作“进排气关闭正时差δvc”。

图3是表示通过本发明的实施方式1的气门驱动处理(气体流动停止处理)而实现的进排气气门正时的一例的图。根据本实施方式的气体流动停止处理，如图3所示，关于排气门42的关闭正时evc，不从图2所示的位置变更。另一方面，进气门34的关闭正时ivc以与位于上止点(排气上止点)的关闭正时evc同样地位于上止点(压缩上止点)的方式相对于图2所示的位置延迟。其结果，第1曲轴角差ca1与第2曲轴角差ca2同样地成为零，因此进排气关闭正时差δvc成为零。这样，根据该气体流动停止处理，为了使进排气关闭正时差δvc接近零，使用进气vvt36使关闭正时ivc延迟。

如图2、3所示的进排气气门正时的图将内燃机12的1循环(即，曲轴38的2旋转(720°))中的曲轴角位置利用圆形的曲线而表示。因此，如上述那样定义的进排气关闭正时差δvc是零意味着，在如图2、3所示的进排气气门正时的图上，关闭正时ivc和关闭正时evc对齐。

换言之，若比较图2和图3则可知，根据本实施方式的气门驱动处理(气体流动停止处理)，以与非燃料切断运转中相比“进排气关闭正时差δvc”变小的方式控制进气vvt36。

图4是用于说明与图3所示的气门正时的设定例中的进气门34的开闭相伴的动作的图。根据图3所示的气门正时，在活塞16正在下降的进气行程的中途进气门34被打开。其结果，如图4所示，新气从进气通路18向气缸14内吸入。之后，进气门34在压缩上止点下被关闭。因而，如图4所示，在进气行程中吸入到气缸14内的新气在压缩行程中向进气通路18排出(返回)。更严格地说，除了间隙容积(燃烧室容积)量之外的新气向进气通路18返回。

另外，根据图3所示的气门正时，之后的膨胀行程及排气行程中的排气门42的开闭与图2所示的例同样地进行。其结果，通过在活塞16下降的膨胀行程中排气门42被打开，排气通路20内的气体向气缸14吸入。吸入后的气体在之后的排气行程中再次向排气通路20排出(返回)。更严格地说，除了间隙容积(燃烧室容积)量之外的气体向排气通路20返回。此外，在此所说的气体基本上是新气。即，若是在燃料切断刚开始后新气到达排气通路20前，则该气体是已燃气体，若是在燃料切断开始后新气到达了排气通路20后，则该气体是新气。

在此，将在进气门34处于打开时向气缸14内吸入且在关闭正时ivc下存在(填充)于气缸14内的新气的量称作“新气填充量a1”。另外，将在排气门42处于打开时不从气缸14内排出且在关闭正时evc下残留于气缸14内的气体(基本上是新气)的量称作“气体残留量a2”。

在本实施方式的气体流动停止处理中使用的图3所示的气门正时的例中，新气填充量a1成为与间隙容积相应的新气量，气体残留量a2也成为与间隙容积相应的气体量。也就是说，在该例中，新气填充量a1与气体残留量a2相等。这意味着，在1循环中从进气通路18经由气缸14而向排气通路20流动的新气的量成为零，也就是说，从进气通路18经由气缸14而朝向排气通路20的气体(新气)的流动停止。若补充说明，则根据利用上止点(压缩上止点及排气上止点)使进排气关闭正时差δvc成为零的图3所示的例，能够以新气填充量a1和气体残留量a2成为最小的方式使气体流动停止。

如以上这样，根据本实施方式的气体流动停止处理，在燃料切断运转的执行中使用图3所示的气门正时。由此，能够在燃料切断运转的执行中使“气体流动”停止。此外，即使执行了本实施方式的气体流动停止处理，也产生了进气通路18与气缸14之间及排气通路20与气缸14之间的气体流动(气体的出入)。也就是说，在本说明书中所说的“气体流动”的停止意味着内燃机12的整体(具体而言是从进气流入孔18a到尾管20d的开口为止)的气体流动的停止。

1-2-3.由控制装置进行的处理

图5是示出与本发明的实施方式1的发动机控制相关的处理的例程的流程图。控制装置60将本例程的处理在内燃机系统10的起动中反复执行。

在图5所示的例程中，控制装置60首先在步骤s100中判定是否满足预定的燃料切断执行条件。燃料切断执行条件例如在使用加速器位置传感器64检测到加速器踏板被释放时(即，车辆的减速时)发动机转速ne比预定值高的情况下满足。另外，燃料切断执行条件例如在内燃机12的启动时开始燃料喷射前的起转中也满足。

在步骤s100的判定结果是否定的情况下(即，在不满足燃料切断执行条件的情况下)，控制装置60结束本次的处理循环。在该情况下，作为进排气气门正时，使用如图2所示的气门正时那样的非燃料切断运转时用的气门正时。

另一方面，在步骤s100的判定结果是肯定的情况下(即，在满足燃料切断执行条件的情况下)，处理进入步骤s102。在步骤s102中，控制装置60执行上述的燃料切断处理。此外，在减速时执行燃料切断处理的情况下，节气门26以怠速开度被关闭。之后，处理进入步骤s104。

在步骤s104中，控制装置60执行上述的气体流动停止处理。即，作为一例，为了图3所示的气门正时的实现，以使各气缸14的进气门34的关闭正时ivc成为压缩上止点的方式控制进气vvt36。

1-3.效果

如以上说明那样，根据本实施方式的气门驱动处理(气体流动停止处理)，在燃料切断运转中，以与非燃料切断运转中相比进排气关闭正时差δvc变小的方式控制进气vvt36。在燃料切断运转中，上述的新气填充量a1主要由关闭正时ivc决定，气体残留量a2主要由关闭正时evc决定。因此，进排气关闭正时差δvc变小会引起新气填充量a1与气体残留量a2的气体量差变小。并且，该气体量差变小会引起从进气通路18经由气缸14而朝向排气通路20的新气的流量的减少。因而，通过执行气门驱动处理，能够在燃料切断运转时抑制新气向催化剂48的流入。

在此基础上，在本实施方式的气体流动停止处理的例中，利用图3所示的气门正时，以使进排气关闭正时差δvc成为零的方式控制进气vvt36。由此，能够停止或至少实质上停止上述的“气体流动”。因而，能够在燃料切断运转时有效地抑制新气(氧浓度高的气体)向催化剂48的流入。其结果，能够抑制由新气向催化剂48的流入引起的催化剂48的劣化。另外，能够抑制由新气的流入引起的催化剂48的氧吸藏量的过度的增加。

若补充说明，则在图3所示的气门正时的例中，能够相对于非燃料切断运转时的关闭正时evc不变更关闭正时evc，仅进行由进气vvt36实现的关闭正时ivc的延迟而使进排气关闭正时差δvc减少。因而，即使是与内燃机12不同而不具备排气vvt44且仅具备进气vvt36的低成本的内燃机系统，也能够实现气体流动停止处理。

1-4.变形例

1-4-1.与发动机转速ne相应的进排气关闭正时差δvc的微调

出入气缸14的气体的流动严格来说受到气体的惯性及脉动(进气脉动和排气脉动)的影响。其结果，在图3所示的气门正时的例中用于使新气填充量a1成为与间隙容积相应的气体量的关闭正时ivc及用于使气体残留量a2成为与间隙容积相应的气体量的关闭正时evc可能在这些惯性及脉动的影响下变化。并且，惯性及脉动的影响根据发动机转速ne而不同。

于是，在图3所示的气门正时的例中用于停止“气体流动”的关闭正时ivc也可以将压缩上止点设为基本值并根据发动机转速ne(即，考虑惯性及脉动的影响)而变更(微调)。由这样的微调引起的关闭正时ivc的变动幅度例如能够通过事先进行试验来决定。

更详细而言，上述的变动幅度相当于以进排气关闭正时差δvc成为零的基本值为中心的“预定曲轴角范围”。图6是以图3所示的气门正时为例而表示预定曲轴角范围的一例的图。如图6所示，该预定曲轴角范围作为一例是±20°ca左右。另外，这样的与发动机转速ne相应的进排气关闭正时差δvc的变更(微调)也可以取代上述的关闭正时ivc的变更或与其一起通过以排气上止点为基本值的关闭正时evc的变更来执行。

若补充说明，则在使用图3所示的气门正时来使“气体流动”停止的情况下，如在实施方式1中说明那样，也可以不依赖于发动机转速ne而选择压缩上止点作为关闭正时ivc并选择排气上止点作为关闭正时evc。根据该例，根据发动机转速ne，可以说能够容许些许的“顺流”或“逆流”的发生并停止或实质上停止“气体流动”。另一方面，通过考虑气体的惯性及脉动的影响而进行关于关闭正时ivc及evc的上述的微调，能够在各个发动机转速ne下更准确地停止“气体流动”。此外，在本说明书中所说的“顺流”是指从进气通路18经由气缸14而朝向排气通路20的气体流动，“逆流”是指从排气通路20经由气缸14而朝向进气通路18的气体流动。

1-4-2.气门驱动处理的执行条件的其他例

在上述的实施方式1中，气门驱动处理(气体流动停止处理)在满足了燃料切断执行条件的情况下与燃料切断处理一起执行。在此，由新气向催化剂48的流入引起的催化剂48的劣化在催化剂48的温度高时容易产生。于是，气门驱动处理的执行条件也可以设定成在满足燃料切断执行条件且催化剂48的温度比预定的阈值高时满足。另外，在以抑制由新气的流入引起的催化剂48的氧吸藏量的过度的增加的目的利用气门驱动处理的例中，作为气门驱动处理的执行条件，也可以设定成在满足燃料切断执行条件且氧吸藏量比预定的阈值多时满足。

2.实施方式2

接着，参照图7及图8，对本发明的实施方式2及其变形例的内燃机系统进行说明。该内燃机系统除了以下说明的点之外，与上述的实施方式1的内燃机系统10相同。

2-1.气门驱动处理(气体流动停止处理)的概要

图7是示出通过本发明的实施方式2的气门驱动处理(气体流动停止处理)而实现的进排气气门正时的一例的图。根据本实施方式的气体流动停止处理，如图7所示，关于进气门34的关闭正时ivc，不从图2所示的位置(非燃料切断时)变更。另一方面，排气门42的关闭正时evc以使第2曲轴角度差ca2(关闭正时evc相对于排气上止点的差)与第1曲轴角度差ca1(关闭正时ivc相对于压缩上止点的差)相等的方式相对于图2所示的位置提前。其结果，与实施方式1的图3所示的例同样，进排气关闭正时差δvc成为零。这样，根据该气体流动停止处理，为了使进排气关闭正时差δvc接近零，使用排气vvt44来提前关闭正时evc。

如上所述，在本实施方式中，以通过关闭正时evc的提前而进排气关闭正时差δvc成为零的方式，在如图7所示的气门正时的图上使关闭正时ivc和关闭正时evc对齐。换言之，若比较图2与图7则可知，通过本实施方式的气体流动停止处理，也会以与非燃料切断运转中相比“进排气关闭正时差δvc”变小的方式控制排气vvt44。

图8是用于说明与图7所示的气门正时的设定例中的进气门34及排气门42的开闭相伴的动作的图。根据图7所示的气门正时，在膨胀行程的中途排气门42被打开。之后，如图8所示，气缸14内的气体(由于是燃料切断的执行中，所以基本上是新气)的一部分在排气行程的初期伴随于活塞16的上升而向排气通路20排出。

在排气行程的初期残留于气缸14内的气体通过在之后的排气行程的中期关闭排气门42而被向气缸14内关入(残留)。在该例中，这样向气缸14内残留的气体的量相当于上述的“气体残留量a2”。若补充说明，则该残留气体如图8所表示那样在关闭正时evc后的排气行程中被压缩。

进气门34在进气行程的中途被打开。其结果，如图8所示，伴随于活塞16的下降，新气从进气通路18向气缸14内吸入。在进气行程中吸入到气缸14内的新气的一部分在压缩行程的初期向进气通路18排出(返回)。

在压缩行程的初期残留于气缸14内的新气通过在之后的压缩行程的中期关闭进气门34而被向气缸14内关入(填充)。在该例中，这样向气缸14内填充的新气的量相当于上述的“新气填充量a1”。若补充说明，则该填充新气在关闭正时ivc后的压缩行程中被压缩。

如以上这样，根据本实施方式的气体流动停止处理，在燃料切断运转的执行中使用图7所示的气门正时。通过这样控制关闭正时evc的例，进排气关闭正时差δvc也成为零，因此能够与实施方式1同样地在燃料切断运转的执行中使“气体流动”停止。

此外，控制装置60能够按照例如与图5所示的例程同样的例程(图示省略)来执行本实施方式的气体流动停止处理。

2-2.效果

如以上说明那样，通过本实施方式的气门驱动处理(气体流动停止处理)，也能够与实施方式1同样地在燃料切断运转时抑制新气向催化剂48的流入。并且，在图7所示的气门正时的例中，相对于非燃料切断运转时的关闭正时ivc不变更关闭正时ivc，仅进行由排气vvt44实现的关闭正时evc的提前而减小进排气关闭正时差δvc。因而，即使是与内燃机12不同而不具备进气vvt36且仅具备排气vvt44的低成本的内燃机系统，也能够实现气门驱动处理。

另外，根据图7所示的气门正时的例，不仅会产生由压缩行程中的新气填充量a1的新气的压缩引起的压缩做功，也会产生由排气行程中的气体残留量a2的气体的压缩引起的压缩做功。因而，根据该例，在燃料切断运转在减速时执行的情况下，与图3所示的气门正时的例相比，能够在燃料切断运转时强化发动机制动力。

2-3.在气门驱动处理中能够利用的气门正时的其他例

如上所述，新气填充量a1主要由关闭正时ivc决定，气体残留量a2主要由关闭正时evc决定。因而，在本发明的气门驱动处理(气体流动停止处理)中使用的气门正时也可以取代实施方式1及2的图3及7所示的例而通过压缩行程中的任意的关闭正时ivc和排气行程中的任意的关闭正时evc以使进排气关闭正时差δvc成为零的方式决定。另外，在这样决定关闭正时ivc及evc时，与实施方式1及2不同，也可以控制关闭正时ivc及evc双方。

而且，用于使进排气关闭正时差δvc成为零的关闭正时ivc及evc的位置分别不限于压缩行程及排气行程。即，也可以是，关闭正时ivc位于膨胀行程，关闭正时evc位于进气行程。另外，还可以是，关闭正时ivc位于进气行程，关闭正时evc位于膨胀行程。

3.实施方式3

接着，参照图9，对本发明的实施方式3及其变形例的内燃机系统进行说明。该内燃机系统除了以下说明的点之外，与上述的实施方式2的内燃机系统相同。

3-1.利用了关闭正时evc的气门驱动处理(小流量的顺流的生成)

在上述的实施方式1及2中，作为一例，本发明的“气门驱动处理(即，用于在燃料切断运转时与非燃料切断运转中相比减小进排气关闭正时差的处理)”作为使进排气关闭正时差δvc接近零的“气体流动停止处理”来执行。

相对于此，本实施方式的“气门驱动处理”为了通过使进排气关闭正时差δvc成为零以外而生成期望的小流量的“顺流”而执行。具体而言，在本气门驱动处理中，作为一例，以得到图9所示的气门正时的方式控制排气vvt44。

图9是表示在本发明的实施方式3的气门驱动处理中使用的气门正时的一例的图。图9所示的气门正时在以下的点上与实施方式2的图7所示的气门正时不同。

具体而言，在图9所示的例中，通过在排气行程中使关闭正时evc延迟而使第2曲轴角度差ca2比第1曲轴角度差ca1小。也就是说，以使气体残留量a2比新气填充量a1少的方式设定进排气关闭正时差δvc。其结果，能够产生气体(新气)的“顺流”。

更详细而言，通过以使从新气填充量a1减去气体残留量a2而得到的气体量差δg1变大的方式调整进排气关闭正时差δvc，能够增加顺流时的气体流量。在图9所示的例中，由于关闭正时evc位于排气行程，所以通过增大关闭正时evc的延迟量来使气体量差δg1增加，作为其结果，能够增加顺流时的气体流量。相反，通过以使气体量差δg1变小的方式调整进排气关闭正时差δvc(减小关闭正时evc的延迟量)，能够减少顺流时的气体流量。这样，通过控制关闭正时evc的延迟量来调整进排气关闭正时差δvc的大小，能够将顺流时的气体流量调整成期望的值。

在本实施方式的气门驱动处理中，为了以小流量生成顺流，利用如图9所示的气门正时。在此所说的小流量以比在不执行气门驱动处理的情况下在燃料切断运转时通过催化剂48的新气的流量少的方式决定。更具体而言，以停止气体流动的情况(进排气关闭正时差δvc为零的情况)下的关闭正时evc为基准，用于生成这样的小流量的顺流的关闭正时evc的延迟量例如可以在0°～20°的曲轴角范围内设定。或者，该延迟量也可以在更宽的0°～30°的曲轴角范围内设定。

以上说明的本实施方式的气门驱动处理也可以作为本发明的“气门驱动处理(用于在燃料切断运转时与非燃料切断运转中相比减小进排气关闭正时差的处理)”的其他例来使用。通过这样的气门驱动处理，与不执行气门驱动处理的例相比，也能够在燃料切断运转时抑制新气向催化剂48的流入。

3-2.变形例

接着，对相对于利用用于生成小流量的顺流的气门驱动处理的实施方式3的变形例进行说明。

3-2-1.利用关闭正时ivc的例

用于生成小流量的顺流的气门驱动处理也可以取代图9所示的排气vvt44的例而利用进气vvt36来执行。具体而言，例如通过在压缩行程内使关闭正时ivc提前，能够使第1曲轴角度差ca1比第2曲轴角度差ca2大。通过这样的手法，也能够以使气体残留量a2比新气填充量a1少的方式设定进排气关闭正时差δvc，因此能够产生气体(新气)的“顺流”。

因此，为了使在燃料切断运转时向催化剂48流入的新气的流量减少，也可以基于与实施方式3同样的思路，使用利用由进气vvt36实现的关闭正时ivc的控制的气门驱动处理。另外，为了小流量的顺流的生成，这样的关闭正时ivc的控制也可以与实施方式3的关闭正时evc的控制组合而执行。

3-2-2.进气行程或膨胀行程中的关闭正时evc/ivc的控制例

首先，在进气行程中控制关闭正时evc的例中，在增加顺流时的气体流量的情况下，为了减少气体残留量a2而使关闭正时evc延迟(向排气上止点接近)。相反，在减少顺流时的气体流量的情况下，使关闭正时evc提前。

在膨胀行程中控制关闭正时evc的例中，在增加顺流时的气体流量的情况下，为了减少气体残留量a2而使关闭正时evc提前(从膨胀下止点远离)。相反，在减少顺流时的气体流量的情况下，使关闭正时evc延迟。

接着，在膨胀行程中控制关闭正时ivc的例中，在增加顺流时的气体流量的情况下，为了增加新气填充量a1而使关闭正时ivc延迟(从压缩上止点远离)。相反，在减少顺流时的气体流量的情况下，使关闭正时ivc提前。

在进气行程中控制关闭正时ivc的例中，在增加顺流时的气体流量的情况下，为了增加新气填充量a1而使关闭正时ivc延迟(向进气下止点接近)。相反，在减少顺流时的气体流量的情况下，使关闭正时ivc提前。

4.实施方式4

接着，参照图10，对本发明的实施方式4及其变形例的内燃机系统进行说明。该内燃机系统除了以下说明的点之外，与上述的实施方式3的内燃机系统相同。

4-1.利用了关闭正时evc的气门驱动处理(小流量的逆流的生成)

本实施方式的“气门驱动处理”与实施方式3相反，为了通过使进排气关闭正时差δvc成为零以外而生成期望的小流量的“逆流”而执行。具体而言，在本气门驱动处理中，作为一例，以得到图10所示的气门正时的方式控制排气vvt44。

图10是表示在本发明的实施方式4的气门驱动处理中使用的气门正时的一例的图。图10所示的气门正时在以下的点上与实施方式2的图7所示的气门正时不同。

具体而言，在图10所示的例中，通过在排气行程中使关闭正时evc提前而使第2曲轴角度差ca2比第1曲轴角度差ca1大。也就是说，以使气体残留量a2比新气填充量a1多的方式设定进排气关闭正时差δvc。其结果，能够产生气体(新气)的“逆流”。

更详细而言，通过以使从气体残留量a2减去新气填充量a1而得到的气体量差δg2变大的方式调整进排气关闭正时差δvc，能够增加逆流时的气体流量。在图10所示的例中，由于关闭正时evc位于排气行程，所以通过增大关闭正时evc的提前量来使气体量差δg2增加，作为其结果，能够增加逆流时的气体流量。相反，通过以使气体量差δg2变小的方式调整进排气关闭正时差δvc(减小关闭正时evc的提前量)，能够减少逆流时的气体流量。这样，通过控制关闭正时evc的提前量而调整进排气关闭正时差δvc的大小，能够将逆流时的气体流量调整成期望的值。

在本实施方式的气门驱动处理中，为了以小流量生成逆流，利用如图10所示的气门正时。生成这样的逆流的情况下的小流量以成为与上述的顺流的例同样的大小的方式决定。更具体而言，以停止气体流动的情况(进排气关闭正时差δvc是零的情况)下的关闭正时evc为基准，用于生成这样的小流量的逆流的关闭正时evc的提前量例如可以在0°～20°的曲轴角范围内设定。或者，该提前量也可以在更宽的0°～30°的曲轴角范围内设定。不过，若这样的逆流时的气体的流量过多，则在燃料切断运转时从排气通路20经由气缸14而返回进气通路18的气体的流量变多。因此，利用逆流时的进排气关闭正时差δvc也可以以极力减小逆流时的气体流量的方式设定。

以上说明的本实施方式的气门驱动处理也可以作为本发明的“气门驱动处理”的其他例来使用。通过这样的气门驱动处理，与不执行气门驱动处理的例相比，也能够在燃料切断运转时抑制新气向催化剂48的流入。

4-2.变形例

接着，对相对于利用用于生成小流量的逆流的气门驱动处理的实施方式4的变形例进行说明。

4-2-1.利用关闭正时ivc的例

用于生成小流量的逆流的气门驱动处理也可以取代图10所示的排气vvt44的例而利用进气vvt36来执行。具体而言，通过例如在压缩行程内使关闭正时ivc延迟，能够使第1曲轴角度差ca1比第2曲轴角度差ca2小。通过这样的手法，也能够以使气体残留量a2比新气填充量a1多的方式设定进排气关闭正时差δvc，因此能够产生气体(新气)的“逆流”。

因此，为了在燃料切断运转时抑制新气向催化剂48的流入，也可以基于与实施方式4同样的思路，使用利用由进气vvt36实现的关闭正时ivc的控制的气门驱动处理。另外，为了小流量的逆流的生成，这样的关闭正时ivc的控制也可以与实施方式4的关闭正时evc的控制组合而执行。

4-2-2.进气行程或膨胀行程中的关闭正时evc/ivc的控制例

首先，在进气行程中控制关闭正时evc的例中，在增加逆流时的气体流量的情况下，为了增加气体残留量a2而使关闭正时evc提前(从排气上止点远离)。相反，在减少逆流时的气体流量的情况下，使关闭正时evc延迟。

在膨胀行程中控制关闭正时evc的例中，在增加逆流时的气体流量的情况下，为了增加气体残留量a2而使关闭正时evc延迟(向膨胀下止点接近)。相反，在减少逆流时的气体流量的情况下，使关闭正时evc提前。

接着，在膨胀行程中控制关闭正时ivc的例中，在增加逆流时的气体流量的情况下，为了减少新气填充量a1而使关闭正时ivc提前(向压缩上止点接近)。相反，在减少逆流时的气体流量的情况下，使关闭正时ivc延迟。

在进气行程中控制关闭正时ivc的例中，在增加逆流时的气体流量的情况下，为了减少新气填充量a1而使关闭正时ivc提前(从进气下止点远离)。相反，在减少逆流时的气体流量的情况下，使关闭正时ivc延迟。

5.实施方式5

接着，参照图11～图13，对本发明的实施方式5及其变形例的内燃机系统进行说明。该内燃机系统除了以下说明的点之外，与上述的实施方式2的内燃机系统相同。

5-1.包括反馈处理的气门驱动处理的概要

如前所述，基于气门驱动处理的“气体流动”的控制受到根据发动机转速ne而变化的气体的惯性及脉动(进气脉动和排气脉动)的影响。因而，仅通过气体流动停止处理使进排气关闭正时差δvc成为零的话，可以说难以使“气体流动”始终可靠地停止。于是，本实施方式的气门驱动处理除了“气体流动停止处理”之外还包括以下这样的“反馈处理”。

图11是用于说明本发明的实施方式5的反馈处理的概要的图。在伴随于燃料切断处理的开始而开始了气体流动停止处理的情况下，在直到用于使进排气关闭正时差δvc成为零的可变气门机构(在本实施方式中是排气vvt44)的动作完成为止的期间，产生新气的“顺流”。另外，即使在排气vvt44的动作完成之后，也可能因上述的气体的惯性及脉动的影响而产生顺流。

若作为在燃料切断处理开始后产生了顺流的结果而如图11所示的状态1那样新气到达空燃比传感器50的位置，则空燃比传感器50的输出变化。具体而言，空燃比传感器50的输出值从与燃料切断运转即将开始前的发动机运转条件下的已燃气体的目标空燃比(例如，理论空燃比)相应的输出值变换为与新气对应的输出值。

根据反馈处理，在检测到上述的空燃比的变化的情况下，以使新气填充量a1比气体残留量a2少而生成“逆流”的方式控制排气vvt44。具体而言，例如，以选择图10所示的气门正时的方式控制排气vvt44。此外，在逆流的生成时相当于气体残留量a2与新气填充量a1的差量的量的残留气体(新气)会在下一循环的进气行程中返回进气通路18。

图11所示的状态2在产生了如上所述的逆流后排气通路20中的新气与已燃气体的交界返回到空燃比传感器50的上游时得到。若得到该状态2，则空燃比传感器50的输出变化为与已燃气体的空燃比相应的值。

根据反馈处理，在检测到上述的空燃比的变化的情况下，以使新气填充量a1比气体残留量a2多而生成“顺流”的方式控制排气vvt44。具体而言，例如，以选择图9所示的气门正时的方式控制排气vvt44。此外，在顺流的生成时相当于新气填充量a1与气体残留量a2的差量的量的新气会在排气行程中向排气通路20排出。

如以上这样，根据反馈处理，如上所述，根据空燃比传感器50的输出的变化，反复执行利用了排气vvt44的气体的逆流和顺流的切换。此外，本实施方式的反馈处理相当于本发明的“第1反馈处理”的一例。

若补充说明，则通过本反馈处理而生成的“顺流”及“逆流”时的流量是在实施方式3及4中说明的“小流量”。因此，作为为了这样的顺流和逆流的切换而使用的关闭正时evc的可变范围，也可以以进排气关闭正时差δvc成为零时的关闭正时evc为基本值，使用以该基本值为中心的预定曲轴角范围(例如，±20°ca)。另外，该预定曲轴角范围也可以是更宽的范围(例如，±30°ca)。此外，这在使关闭正时ivc可变而进行顺流和逆流的切换的后述的例中也可以同样地应用。

另外，换言之，在上述的反馈处理的执行中，也与气体流动停止处理的执行中同样，以与非燃料切断运转中相比“进排气关闭正时差δvc”变小的方式控制排气vvt44。

5-2.由控制装置进行的处理

图12是示出与本发明的实施方式5的发动机控制相关的处理的例程的流程图。关于图12所示的例程中的步骤s100～s104的处理，如在实施方式1中所述那样。

在图12所示的例程中，在步骤s102中执行燃料切断处理后，处理进入步骤s200。在步骤s200中，控制装置60检测空燃比传感器50的输出。之后，处理进入步骤s202。

在步骤s202中，控制装置60判定基于空燃比传感器50的输出的排气的实际空燃比af是否比预定的阈值thaf大(稀)。更详细而言，该阈值thaf是比燃料切断处理即将开始前的发动机运转条件的目标空燃比大预定值α的值。作为预定值α，例如使用0.4～1.0左右的值。在上述目标空燃比是理论空燃比(约14.6)的情况下，作为阈值thaf，例如使用15。此外，阈值thaf相当于本发明的“空燃比阈值”的一例。

在步骤s202的判定结果是肯定的情况下(实际空燃比af>阈值thaf)，处理进入步骤s204。在步骤s204中，控制装置60判定f/b标志是否为激活(on)。该f/b标志在应该进行上述的反馈处理的状况下被设为激活。此外，f/b标志在当前执行中的燃料切断处理结束时被设为非激活(off)(步骤s214)。

在步骤s204的判定结果是否定的情况下(也就是说，在燃料切断运转开始后实际空燃比af首次变得比阈值thaf大的情况下)，处理进入步骤s206。在步骤s206中，控制装置60将f/b标志设为激活。之后，处理进入步骤s208。伴随于f/b标志被设为激活，反馈处理开始。在步骤s208中，控制装置60为了增加气体残留量a2而(积极地)生成逆流，以使处于排气行程中的关闭正时evc提前的方式控制排气vvt44。在此，例如使用图10所示的气门正时。

另一方面，在步骤s204的判定结果是肯定的情况下(也就是说，在燃料切断运转开始后实际空燃比af变得比阈值thaf大不是首次的情况下)，处理直接进入步骤s208(反馈处理继续执行)。

另外，在步骤s202的判定结果是否定的情况下(实际空燃比af≤阈值thaf)，处理进入步骤s210。在步骤s210中，控制装置60判定上述f/b标志是否为激活。其结果，在f/b标志为成为激活的情况下(也就是说，在燃料切断运转开始后实际空燃比af一次也没变得比阈值thaf大的情况下)，处理进入步骤s104。其结果，执行气体流动停止处理。此外，在该气体流动停止处理的执行中燃料切断运转被结束的情况下，在该燃料切断运转中不执行反馈处理。

另一方面，在步骤s210的判定结果是肯定的情况下(在反馈处理已经开始的情况下)，处理进入步骤s212。在步骤s212中，控制装置60为了减少气体残留量a2而(积极地)生成顺流，以使关闭正时evc延迟的方式控制排气vvt44。在此，例如使用图9所示的气门正时。

5-3.效果

如以上说明那样，根据本实施方式的发动机控制，在燃料切断运转时执行气体流动停止处理的情况下，根据需要而执行反馈处理。

具体而言，根据反馈处理，在实际空燃比af比阈值thaf大的情况下(也就是说，在新气到达了空燃比传感器50的位置的情况下)，以产生逆流(新气填充量a1<气体残留量a2)的方式控制排气vvt44。由此，能够妨碍新气向位于空燃比传感器50的下游的催化剂48的到达。

另外，通过燃料切断运转的执行而通过了燃烧室一次的新气成为包括燃烧室内的油(润滑油)的气体。使这样的气体向进气通路18的上游部无用地逆流从空气流量传感器24的污损、向进气通路18的壁面附着的沉积物的增加及油向大气中的放出防止的观点来看不好。根据反馈处理，在逆流的生成后实际空燃比af成为了阈值thaf以下的情况下(也就是说，在已燃气体返回至空燃比传感器50的位置的情况下)，以产生顺流(新气填充量a1>气体残留量a2)的方式控制排气vvt44。由此，能够避免产生过度的逆流。

另外，根据图12所示的例程的例，在反馈处理开始后燃料切断运转继续的期间，根据基于空燃比传感器50的输出的实际空燃比af而反复执行逆流/顺流的生成。因而，根据本实施方式的反馈处理，即使在因气体的惯性及脉动的影响而仅靠气体流动停止处理难以完全停止“气体流动”的情况下，也能够抑制过度的逆流并抑制新气向催化剂48的流入。

5-4.变形例

接着，对利用使用了空燃比传感器50的输出的反馈处理时的气体流动的其他控制例(变形例)进行说明。

5-4-1.已燃气体到达时的其他控制例(第1反馈处理的其他例)

在上述的实施方式5中，在逆流的生成后实际空燃比af成为了阈值thaf以下的情况下(也就是说，在已燃气体到达了(返回到)空燃比传感器50的位置的情况下)，以生成顺流的方式控制关闭正时evc。然而，在实际空燃比af成为了阈值thaf以下的情况下，也可以取代这样的例而以停止逆流的生成的方式控制关闭正时evc。

图13是用于概念性地说明基于在实际空燃比af成为了阈值thaf以下的情况下停止逆流的生成的反馈处理的动作的一例的图。当燃料切断运转(f/c)开始后，执行气体流动停止处理。图13示出了在基于燃料切断运转开始时的气体流动停止处理的排气vvt44的动作中存在响应延迟的例的动作。

以上述的响应延迟为起因，在图13所示的例中，在燃料切断运转开始后基于气体流动停止处理的排气vvt44的动作结束前新气到达了催化剂48。之后，气体流动处于停止。当由空燃比传感器50检测到新气时(实际空燃比af>阈值thaf)，反馈处理开始。作为通过该反馈处理而生成了逆流的结果，新气与已燃气体的交界向上游侧移动。

在图13所示的例中，在之后已燃气体到达了空燃比传感器50的位置时(实际空燃比af≤阈值thaf)，再次开始气体流动停止处理，停止气体流动(即，停止基于反馈处理的逆流的生成)。这样的控制例例如能够通过将图12所示的例程如以下这样变更而实现。即，例如，省略步骤s204、s206、s210～s214的处理。在此基础上，在步骤s202的判定结果是肯定的情况下，处理进入步骤s208，另一方面，在该判定结果是否定的情况下，处理进入步骤s104。

若补充说明，则根据利用逆流的生成的本控制例(实施方式5也是同样)，即使在如图13所示的动作例那样因排气vvt44的响应延迟而向催化剂48供给了新气的情况下，也能够利用逆流从催化剂48的出口侧向催化剂48供给已燃气体。因而，能够快速消除催化剂48的氧过剩状态。

5-4-2.新气到达时的其他控制例(第1反馈处理的其他例)

另外，在实施方式5中，在实际空燃比af变得比阈值thaf大的情况下(也就是说，在新气到达了空燃比传感器50的位置的情况下)，以生成逆流的方式控制关闭正时evc。然而，在实际空燃比af变得比阈值thaf大的情况下，也可以取代在实施方式5中说明的例而在步骤s208中以使“顺流”的流量减少的方式控制关闭正时evc。通过这样的控制例，与气门驱动处理不伴随反馈处理的例相比，也能够在燃料切断运转时抑制新气向催化剂48的流入。根据该控制例，与逆流生成时相比，向催化剂48的新气流入的抑制效果小，但不需要采取针对由逆流的生成引起的上述的课题(空气流量传感器24的污损等)的对策。

5-4-3.利用关闭正时ivc的例

上述的实施方式5或其他控制例的反馈处理(即，第1反馈处理)也可以取代排气vvt44而利用进气vvt36来执行。具体而言，在关闭正时ivc例如在压缩行程内控制的例中，关闭正时ivc在生成逆流时延迟，在生成顺流时提前。另外，为了反馈处理的执行，这样的关闭正时ivc的控制也可以与上述的关闭正时evc的控制组合而执行。

6.实施方式6

接着，参照图14及图15，对本发明的实施方式6及其变形例的内燃机系统进行说明。该内燃机系统除了以下说明的点之外，与上述的实施方式2的内燃机系统相同。

6-1.包括反馈处理的气门驱动处理的概要

本实施方式的气门驱动处理也除了“气体流动停止处理”之外还包括以下这样的“反馈处理”。不过，本实施方式的反馈处理取代实施方式5的空燃比传感器50的输出而利用以下说明的“累计新气量m1”来执行。

具体而言，本实施方式的反馈处理包括算出累计新气量m1的“累计新气量算出处理”。累计新气量m1相当于在燃料切断处理开始后从进气通路18经由气缸14而朝向排气通路20的新气的累计值。

在本实施方式中，累计新气量算出处理作为一例而基于使用空气流量传感器24检测的新气流量ga[g/s]来算出累计新气量m1[g]。以下的(1)式是累计新气量m1的算出式。

m1(k)＝m1(k-1)+ga×δt…(1)

根据(1)式，累计新气量m1的本次值m1(k)通过对其上次值m1(k-1)加上新气流量ga与已知的运算周期δt(＝当前的时刻-上次的运算时刻)之积而算出。气体流动停止处理及反馈处理对“气体流动”的控制的影响会表现于空气流量传感器24的输出。因而，若新气的“顺流”继续(也就是说，若新气流量ga是正的值)，则这样算出的累计新气量m1随着时间经过而增加，另一方面，若新气的“逆流”继续(也就是说，若新气流量ga是负的值)，则这样算出的累计新气量m1随着时间经过而减少。

本实施方式的反馈处理在该累计新气量m1比预定的阈值th1(目标值)多的情况下，以生成“逆流”的方式控制排气vvt44，另一方面，在累计新气量m1为阈值th1以下的情况下，以生成“顺流”的方式控制排气vvt44。此外，本实施方式的反馈处理相当于本发明的“第2反馈处理”的一例。

作为阈值th1，能够使用与位于催化剂48的上游侧的排气通路20的部位即催化剂上游部20b的容积a(参照后述的图16)相应的新气量以下的值。在此，作为一例，使用等于与该容积a相应的新气量的值作为阈值th1。更详细而言，在此所说的催化剂上游部20b相当于位于从气缸14侧的排气口20a的端部到催化剂48的入口为止之间的排气通路20的部位。此外，阈值th1相当于本发明的“新气量阈值”的一例。

6-2.由控制装置进行的处理

图14是示出与本发明的实施方式6的发动机控制相关的处理的例程的流程图。关于图14所示的例程中的步骤s100～s104、s204～s214的处理，如在实施方式1及5中所述那样。

在图14所示的例程中，在步骤s102中执行燃料切断处理后，处理进入步骤s300。该步骤s300及其下一步骤s302的处理相当于上述的累计新气量算出处理的一例。在步骤s300中，控制装置60使用空气流量传感器24来检测新气流量ga。之后，处理进入步骤s302。

在步骤s302中，控制装置60按照上述(1)式来算出累计新气量m1。之后，处理进入步骤s304。在步骤s304中，控制装置60判定在步骤s302中算出的累计新气量m1是否比上述的阈值th1多(也就是说，在燃料切断运转开始后新气是否到达了催化剂48的入口)。

在步骤s304的判定结果是肯定的情况下(累计新气量m1>阈值th1)，也就是说，在能够推定为新气到达了催化剂48的入口的情况下，处理进入步骤s204。另一方面，在该判定结果是否定的情况下(累计新气量m1≤阈值th1)，也就是说，在能够推定为新气未到达催化剂48的入口的情况下，处理进入步骤s210。之后的处理与上述的图12所示的例程的处理是同样的，因此在此省略其详细的说明。此外，为了对基于步骤s304的判定结果的顺流/逆流的切换设置预定的死区，也可以对阈值th1设置滞后。

6-3.效果

通过本实施方式的反馈处理，也与实施方式5同样，即使在因气体的惯性及脉动的影响而仅靠气体流动停止处理难以完全停止“气体流动”的情况下，也能够抑制过度的逆流并抑制新气向催化剂48的流入。在此基础上，根据累计新气量m1的利用，能够推定燃料切断运转开始后的新气的到达位置(伴随于燃料切断运转的执行而流通的新气与在燃料切断运转即将执行前产生的已燃气体的交界的位置)，且基于该推定结果而合适地进行反馈处理。

6-4.变形例

首先，对利用累计新气量m1的实施方式6，也可以与实施方式5同样地应用在上述的项目5-4-1、5-4-2及5-4-3中示出的变形例。

另外，在累计新气量算出处理的其他例中，累计新气量m1也可以取代利用空气流量传感器24的上述的手法而例如利用进气压力传感器28通过以下这样的手法来算出。图15是表示用于将使用进气压力传感器28检测的稳压罐压力变换为累计新气量m1的映射的特性的一例的坐标图。更详细而言，图15示出了累计新气量m1与稳压罐压力(节气门26的下游侧的进气通路18内的压力)的关系。

在利用本手法的情况下，作为前提，在反馈处理的执行中节气门26和egr阀56都被设为全闭。由此，能够使位于节气门26的下游侧的进气通路18的部位(节气门下游通路)除了进气门34处于打开时之外实质上成为密闭空间。其结果，能够良好地取得“若通过反馈处理而生成顺流，则稳压罐压力下降，另一方面，若生成逆流，则稳压罐压力上升”这一稳压罐压力的变化。

上述的节气门下游通路内的气体量与稳压罐压力成比例。于是，在本手法中，设想为节气门下游通路内的气体量与基于反馈处理的顺流/逆流时的气体流量的累计值(即，累计新气量m1)成比例。在此基础上，利用如图15所示的关系，根据稳压罐压力而取得累计新气量m1。

在图15所示的特性中，在稳压罐压力是大气压时累计新气量m1被设定为零。在顺流生成时，气体流量越多，则在负压域中稳压罐压力越下降。另一方面，在逆流生成时，气体流量越多，则在正压域中稳压罐压力越上升。因而，根据图15所示的特性，在稳压罐压力比大气压低的情况下(负压域)，累计新气量m1表示正的值，且以稳压罐压力越低(在负侧越高)则累计新气量m1越大的方式设定。并且，在稳压罐压力比大气压高的情况下(正压域)，累计新气量m1表示负的值，且以稳压罐压力越高则累计新气量m1越小(在负侧越大)的方式设定。

控制装置60通过将如图15所示的关系作为映射存储，能够利用由进气压力传感器28检测的进气压力(稳压罐压力)来算出累计新气量m1。

7.实施方式7

接着，参照图16～图18，对本发明的实施方式7及其变形例的内燃机系统进行说明。该内燃机系统除了以下说明的点之外，与上述的实施方式6的内燃机系统相同。

7-1.燃料切断运转时的处理的概要

根据上述的实施方式6的反馈处理(第2反馈处理)，在累计新气量m1变得比相当于与上述容积a相应的新气量的阈值th1多的情况下，生成逆流。由此，能够抑制新气向催化剂48的流入。另一方面，如上所述，使逆流的新气(包含油的新气)返回进气通路18的上游部从空气流量传感器24的污损抑制等的观点来看不好。

于是，在本实施方式中，为了抑制新气向催化剂48的流入并且也抑制新气(包含油)向进气通路18的上游部(在此是比节气门26靠上游侧的部位)的逆流，在燃料切断运转时执行以下这样的处理。

具体而言，本实施方式中的气门驱动处理包括气体流动停止处理和反馈处理(第2反馈处理)。而且，该反馈处理包括“egr打开处理”和“节气门关闭处理”。这些egr打开处理和节气门关闭处理在基于反馈处理的逆流的生成中执行。

图16是用于说明内燃机12的各部分的通路容积的定义的图。首先，如上所述，容积a相当于催化剂上游部20b(排气口～催化剂入口)的容积。容积b作为一例而相当于全部气缸14的燃烧室的容积与节气门26的下游侧的进气通路18的容积之和。此外，作为容积b，只要是燃烧室的容积以上的值，就能够使用上述的例以外的任意的值。

容积c相当于egr通路54的容积。容积d相当于从位于egr通路54相对于排气通路20的连接位置54a到催化剂48的出口(下端位置)为止之间的排气通路20的部位即催化剂下游部20c的容积。

图17(a)～图17(e)是用于概念性地说明基于本发明的实施方式7的燃料切断运转时的处理的动作的一例的图。图17(a)示出了燃料切断刚开始后的内燃机12的各部分的气体流动的状态。在该状态下，节气门26作为一例而被控制成怠速开度(相对于全闭开度(最小开度)稍微打开的开度)，egr阀56处于关闭。在进气通路18和气缸14(燃烧室)内流通着新气，在排气通路20内流通着已燃气体。

图17(b)示出了因基于气体流动停止处理的排气vvt44的动作的响应延迟而新气暂且到达了催化剂48的状态。如上所述，通过燃烧室而流入到排气通路20的新气包含油。因而，在图17(b)～图17(d)中，将这样的包含油的新气与不包含油的新气区分而表示。另外，以下，将不包含油的新气称作“新气f1”，将包含油的新气称作“新气f2”。

本实施方式的反馈处理与实施方式6同样，利用累计新气量m1而执行(第2反馈处理)。图17(c)示出了基于该反馈处理的逆流生成(累计新气量m1>阈值th1(与容积a相应))刚开始后的气体流动的状态。若该逆流持续性地产生，则排气通路20内的新气f2的一部分经由气缸14而向进气通路18流入。

图17(d)示出了在基于反馈处理的逆流的生成中伴随于该逆流的生成的新气f2的逆流量的累计值即累计逆流量m2变得比与上述容积b相应的新气量大时的气体流动的状态。若成为该状态，则通过逆流而返回到进气通路18的新气f2的量达到了相当于容积b的量。若在成为了该状态后继续与到此为止相同的处理，则新气f2会到达节气门26的上游。

于是，在本实施方式中，为了避免包含油的新气f2向节气门26的上游供给，通过egr打开处理而打开egr阀56。而且，通过节气门关闭处理而关闭配置于比egr通路54相对于进气通路18的连接位置18d靠上游侧处的节气门26。更详细而言，以成为比怠速开度小的全闭开度(最小开度)的方式关闭节气门26。

其结果，逆流至节气门26的下游侧的进气通路18的新气f2向egr通路54跑入。

图17(e)示出了在egr打开处理及节气门关闭处理的执行后新气f2经由egr通路54而到达了催化剂48的出口时的气体流动的状态。该状态在累计逆流量m2成为了与相当于容积b、c及d之和的容积相应的新气量以上的情况下形成。在形成了该状态后，若继续与到此为止相同的处理，则新气f2会从催化剂48的下端侧向催化剂48供给。于是，在形成了这样的状态的情况下，控制装置60停止第2反馈处理(包括egr打开处理及节气门关闭处理)。

7-2.由控制装置进行的处理

图18是示出与本发明的实施方式7的发动机控制相关的处理的例程的流程图。关于图18所示的例程中的步骤s100～s104、s208、s300及s302的处理，如在实施方式1、5及6中所述那样。

在图18所示的例程中，在步骤s102中执行燃料切断处理后，依次执行步骤s300及s302的处理(累计新气量算出处理)。之后，处理进入步骤s400。在步骤s400中，控制装置60判定累计新气量m1是否比等于与容积a相应的新气量的阈值th1多。该步骤400的处理与作为上述的阈值th1而使用等于与容积a相应的新气量的值的情况下的步骤s304的处理相同。

在步骤s400的判定结果是否定的情况下(累计新气量m1≤阈值th1)，执行气体流动停止处理(步骤s104)。另一方面，在该判定结果成为了肯定的情况下(累计新气量m1>阈值th1)，也就是说，在能够推定为燃料切断运转开始后新气f2到达了催化剂48的入口的情况下，处理进入步骤s402。

在步骤s402中，控制装置60判定累计新气量m1(本次值m1(k))是否比上次值m1(k-1)多。其结果，在该判定结果是否定的情况下(累计新气量m1≤上次值m1(k-1))，处理进入步骤s406。另一方面，在该判定结果是肯定的情况下(累计新气量m1>上次值m1(k-1))，处理进入步骤s404。

在步骤s404中，控制装置60执行将累计新气量m1的最大值m1max的值利用当前的累计新气量m1(本次值m(k))进行更新的处理。之后，处理进入步骤s406。

在上述的最大值m1max变得比当前的累计新气量m1大时，可以说以相当于它们之差的量产生了新气f2的逆流。因此，在从最大值m1max减去当前累计新气量m1而得到的值是正的情况下，该值相当于上述的累计逆流量m2。在步骤s406中，控制装置60判定累计逆流量m2(m1max-m1)是否比相当于与容积b相应的新气量的阈值th2多。

在步骤s406的判定结果是否定的情况下(累计逆流量m2≤阈值th2)，也就是说，在能够推定为逆流的新气f2还未到达节气门26的情况下，处理进入步骤s408。在步骤s408中，控制装置60使燃料切断开始时的egr阀56及节气门26的控制状态继续。即，egr阀56仍被设为全闭，节气门26仍被设为怠速开度。之后，处理进入步骤s410。

在步骤s410中，控制装置60判定累计逆流量m2(m1max-m1)是否为相当于与容积b、c及d之和的容积相应的新气量的阈值th3以下。在步骤s406的判定结果是否定的情况下(累计逆流量m2≤阈值th2)处理进入到步骤s410的情况下，该步骤s410的判定结果成为肯定。其结果，处理进入步骤s208，以生成逆流的方式控制排气vvt44。

另一方面，在步骤s406的判定结果是肯定的情况下(累计逆流量m2>阈值th2)，也就是说，在能够推定为逆流的新气f2到达了节气门26的情况下，处理进入步骤s412。

在步骤s412中，控制装置60执行egr打开处理和节气门关闭处理。由此，egr阀56被从全闭开度打开，并且节气门26被关闭成全闭开度(最小开度)。之后，处理进入步骤s410。

在处理从步骤s412进入到步骤s410时该步骤s410的判定结果成为肯定的情况下(累计逆流量m2<阈值th3)，能够推定为跑入到egr通路54的新气f2还未到达催化剂48的出口(下端位置)。在该情况下，处理进入步骤s208，逆流的生成继续。

另一方面，在处理从步骤s412进入到步骤s410时该步骤s410的判定结果成为否定的情况下(累计逆流量m2≥阈值th3)，能够推定为跑入到egr通路54的新气f2到达了催化剂48的出口。在该情况下，处理进入步骤s104，执行气体流动停止处理。这意味着，停止包括egr打开处理及节气门关闭处理的反馈处理(逆流的生成)。

7-3.效果

如以上说明那样，根据本实施方式的发动机控制，在累计逆流量m2变得比阈值th2(与容积b相应)多的情况下，打开egr阀56(egr打开处理)。其结果，能够使在基于反馈处理的逆流的生成开始后逆流至进气通路18的新气f2(包含油)向egr通路54跑入。因而，能够抑制新气f2逆流至比节气门26靠上游侧处。因此，能够在燃料切断运转开始后利用逆流的生成来抑制新气向催化剂48的流入，并且也抑制新气f2向比节气门26靠上游侧的部位的逆流(即，也能够进行与空气流量传感器24的污损、进气通路18的壁面的沉积物的增加及油向大气中的放出防止相关的对策)。

若补充说明，则通过使逆流到进气通路18的新气f2向egr通路54跑入，与不这样利用egr通路54的例相比，能够利用容积c及d而最大限度地增加新气f2的逆流量。因而，即使在如图17(b)所示的动作例那样在燃料切断运转开始后向催化剂48暂且流入了新气的情况下，也能够使消除或减轻催化剂48的氧过剩状态的机会最大化。

此外，由于基于累计逆流量m2与阈值th2(与容积b相应)的比较来决定egr打开处理的执行的有无，所以在逆流的新气f2还未到达节气门26的位置的期间，关于不包含油的新气f1，容许向节气门26的上游的逆流(参照图17(c)、17(d))。

另外，根据本实施方式的发动机控制，在执行egr打开处理的情况下，节气门关闭处理也联动地执行。由此，与在节气门26以怠速开度被打开的状态下执行egr打开处理的例相比，能够提高新气f2向节气门26的上游侧的逆流的抑制效果。

而且，根据本实施方式的发动机控制，伴随着egr打开处理及节气门关闭处理的反馈处理(逆流的生成)在累计逆流量m2变得比阈值th3(与容积b+c+d相应)多的情况下停止。由此，能够合适地决定逆流生成的停止定时，以使得能够防止跑入到egr通路54的新气f2从催化剂48的出口侧向催化剂48流入并最大限度地增加新气f2的逆流量。

7-4.变形例

在上述的实施方式7中，在执行egr打开处理的情况下，节气门关闭处理也联动地执行。然而，即使假设不伴随节气门关闭处理，若执行egr打开处理，则至少新气f2的一部分也会向egr通路54跑入，能够得到抑制新气f2向节气门26的上游侧的流入的效果。因而，egr打开处理也可以不伴随节气门关闭处理而单独执行。若补充说明，则egr打开处理也可以在比egr通路相对于进气通路的连接位置靠上游侧处不具备节气门的内燃机的系统中执行。

8.内燃机的其他结构例

在上述的实施方式1～7中，例示了具备使关闭正时ivc可变的进气vvt36和使关闭正时evc可变的排气vvt44双方的内燃机12。然而，在本发明的内燃机系统中使用的内燃机也可以具备仅使进气门关闭正时及排气门关闭正时中的任一方可变的可变气门机构。

以上说明的各实施方式所记载的例及其他各变形例除了明确记载的组合以外也可以在可能的范围内适当组合，另外，还可以在不脱离本发明的主旨的范围内各种变形。

标号说明

10内燃机系统

12内燃机

14气缸

16活塞

18进气通路

18b稳压罐

20排气通路

20b催化剂上游部

20c催化剂下游部

24空气流量传感器

26节气门

28进气压力传感器

30燃料喷射阀

34进气门

36进气可变气门机构(进气vvt)

38曲轴

42排气门

44排气可变气门机构(排气vvt)

48排气净化催化剂

50空燃比传感器

54egr通路

56egr阀

60控制装置

62曲轴角传感器