JP2002129992A - 内燃機関用制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、バルブタイミングを制御する内燃
機関のバルブタイミング制御装置に関し、停止後に吸気
管に付着している付着燃料を低減することができる内燃
機関用制御装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ステップ１００乃至ステップ１２０にて
運転領域から実施条件を判定する。そしてＩＧ−ＯＦＦ
後にステップ１３０にて吸気バルブの開タイミングをＢ
ＴＤＣ２０°ＣＡに進角し、排気バルブの閉タイミング
をＡＴＤＣ２０°ＣＡまで遅角させる。吸気バルブと排
気バルブとのタイミングを上述のように制御することで
吸気通路に付着する付着燃料を低減することができる。
特に、それ以降の始動が、触媒が活性する前の冷間始動
であるときは吸気通路に付着する燃料量が低減されてい
ることからＨＣガスが直接排出されることを防止でき、
エミッションを低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可変バルブタイミ
ング機構を備える内燃機関用制御装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来から、エンジンの運転状態に応じてカ
ムシャフトの回転位相を変化させて、バルブの開閉タイ
ミングを早めたり、遅らせたりするバルブタイミング制
御装置が知られている。ところで、バルブタイミング機
構を備えた内燃機関に限らず、吸気管に燃料を噴射する
内燃機関では、燃料噴射弁により噴射された燃料が吸気
管に所定量付着する。定常の運転状態では、付着した燃
料から揮発する燃料と、燃料噴射弁より噴射された燃料
の一部が新たに吸気管に付着する量がつりあっているの
で、空燃比が乱れたりすることが無い。

【０００３】

【発明が解決する課題】ところが、エンジンを停止する
ためにドライバがイグニッションスイッチをオフする
と、吸気管に付着していた燃料がそのまま吸気管内に残
留してしまう。このままの状態で、次回の始動を行うと
燃料噴射弁により噴射される燃料に加え、吸気管内に残
留した燃料も燃焼室内に吸気されて燃焼が行われるため
に空燃比がリッチになるばかりか、大量のＨＣを発生さ
せてしまう虞がある。特に、冷間始動時には触媒が活性
しておらず、触媒で浄化されることなくＨＣが大気に排
出されてしまう。

【０００４】そこで、本発明では内燃機関停止後に吸気
管に付着している付着燃料を低減することができる内燃
機関用制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決すための手段】請求項１の発明によれば、
内燃機関用制御装置において、吸排気バルブタイミング
設定手段は、イグニッション信号検出手段によりイグニ
ッションスイッチがオフされたことが検出されると吸気
バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のタイミングを
内燃機関の吸気管に付着する燃料を低減可能な所定のバ
ルブ開閉タイミングに設定する。

【０００６】これにより、イグニッションがオフされた
後に上述の如く制御を実施するので、吸気管に付着する
燃料量を低減することができ、次回の始動時に触媒が活
性する前の状態でもＨＣガスが大量に発生することがな
いので、ＨＣガスが大気に排出されることを抑制するこ
とができる。

【０００７】なお、本発明を用いる可変バルブタイミン
グ機構は、吸気バルブの開閉タイミングのみが可変の吸
気可変バルブタイミング機構でも良いし、排気バルブの
開閉タイミングのみが可変の排気可変バルブタイミング
機構でも良い。もちろん、両者を組み合わせた吸排気可
変バルブタイミング機構でも良い。また、請求項に記載
の触媒は、ＨＣガスを吸着、吸蔵および／または浄化す
る能力を有するものであればよく、例えば、三元触媒で
も良いし、ＨＣ吸着触媒でも良い。さらに、本発明のバ
ルブタイミング機構としては、リフト量を可変に設定す
ることで、バルブ開閉タイミングが変更されるものを適
用しても良いし、リフト量とバルブ開閉タイミングとを
自由に設定するものを適用しても良い。

【０００８】請求項２の発明によれば、請求項１に記載
の内燃機関用制御装置において、イグニッションスイッ
チがオフされた後に、吸気バルブの開タイミングが上死
点よりも進角側のタイミングに設定される。

【０００９】これにより、吸気バルブの開タイミングが
排気バルブの閉タイミングよりも進角側に設定される
と、吸気バルブと排気バルブが同時に開状態であるオー
バーラップが生じることがある。特にオーバーラップが
生じる時期が吸気行程の上死点よりも進角側であると、
内燃機関のピストンが押しあがるときに吸気バルブが開
いているので、燃焼ガスが吸気管に吹き戻される。吹き
戻される燃焼ガスは吸入空気に比して高温のため、吸気
管に付着する燃料を蒸発させることができ、蒸発した燃
料はＨＣガスを吸着、吸蔵および／または浄化すること
ができる触媒に吸着、吸蔵および／または浄化されるの
で、大気に排出されることを抑制することができる。

【００１０】請求項３の発明によれば、請求項１乃至請
求項２に記載の内燃機関用制御装置において、イグニッ
ションスイッチがオフされた後に、排気バルブの閉タイ
ミングが上死点よりも遅角側のタイミングに設定され
る。

【００１１】これにより、排気バルブの閉タイミングが
吸気バルブの開タイミングよりも遅角側に設定される
と、吸気バルブと排気バルブが同時に開状態であるオー
バーラップ量が生じることがある。特にオーバーラップ
が生じる時期が吸気行程の上死点よりも遅角側である
と、排気管側へ排出された燃焼ガスが吸気管内に吹き戻
されることになる。吸気管内に吹き戻された燃焼ガスは
高温であるため、吸気管内に付着する付着燃料を蒸発さ
せることができ、付着燃料を低減させることができる。

【００１２】請求項４の発明によれば、請求項１乃至請
求項３のいずれか一つに記載の内燃機関用制御装置にお
いて、イグニッションスイッチがオフされたことが検出
された後に、第１の所定期間、燃料噴射弁が噴射する燃
料噴射量をアイドル運転時の燃料噴射量より少ない燃料
噴射量に設定する。また、イグニッションスイッチがオ
フされたことが検出された後に、所定期間、点火プラグ
による点火を制御する。このとき、請求項５の発明によ
れば、請求項４に記載の内燃機関用制御装置において、
点火の制御は、多重点火により行う。

【００１３】これにより、噴射する燃料量をアイドル運
転時よりも少量にて制御し、その際に点火制御を実施す
るので、吸気管に付着する燃料量を低減させることがで
きると同時に、第１の所定期間終了後も点火制御を行う
ことで未燃ガスを低減することができる。さらに、点火
制御を多重点火により実施することで、燃焼室内に残留
する未燃ガスを完全に燃焼させることができるので、次
回の始動時に触媒が活性する前の状態でもＨＣガスが発
生することを防止でき、ＨＣガスが大気に排出されるこ
とを防止することができる。

【００１４】なお、請求項４乃至請求項５に関わる発明
を各気筒毎に燃料噴射を行う４サイクル複数気筒のエン
ジンに適用する場合、それぞれ、最低でも１気筒につき
１回以上燃料噴射量が少ない状態で燃焼を行いたいた
め、第１の所定期間は、例えば７２０°ＣＡの倍数が良
い。ただし、全ての気筒に対して燃料噴射量が少ない状
態で燃焼を行わない場合は、これに限るものではない。

【００１５】また、燃料噴射量の設定方法は、固定値で
も良いし、フィードバック制御などを用いて空燃比を１
５以上のリーン空燃比に制御しても良い。

【００１６】請求項６の発明によれば、請求項１乃至請
求項５のいずれか一つに記載の内燃機関用制御装置にお
いて、イグニッションスイッチがオフされたことが検出
されるとスロットル制御手段によりスロットルバルブを
制御する。

【００１７】これにより、吸入空気量を調整することが
できるので、バルブタイミング機構のオーバーラップタ
イミングと組み合わせることで吸気管に付着する燃料を
より低減することができる。

【００１８】請求項７の発明によれば、請求項４乃至請
求項５に記載の内燃機関用制御装置において、スロット
ルバルブ制御手段は、第１の所定期間が終了すると第２
の所定期間スロットルバルブを第１の所定期間のスロッ
トル開度よりも小さいスロットル開度に設定する。

【００１９】これにより、第１の所定期間に燃焼が行わ
れた後の第２の所定期間にスロットルバルブを第１の所
定期間のスロットル開度よりも小さいスロットル開度に
設定する。スロットルバルブを小さな開度に設定するの
で吸入空気量が減少し、吸気管内の圧力を減少させるこ
とができ、吸気管に付着する燃料を蒸発させることがで
きる。さらに、スロットル開度がアイドルよりも小さい
ので、吸入空気が通過する面積が極端に小さくなるため
にスワールもしくはタンブル流が発生する。スワール流
もしくはタンブル流は、燃焼室内に供給される燃料を十
分に攪拌するので、燃焼を促進することができ、未燃ガ
スの排出を低減することができる。また、スロットル開
度を全閉にしたときは、吸気管内圧力を大幅に低減でき
るので、低圧により吸気管の付着燃料を蒸発させること
ができる。

【００２０】なお、本請求項に関わる発明を各気筒毎に
燃料噴射を行う４サイクル複数気筒のエンジンに適用す
る場合、それぞれ、最低でも１気筒につき１回以上、上
述の制御を行いたいため、第２の所定期間は、例えば７
２０°ＣＡの倍数が良い。ただし、全ての気筒に対して
上述の制御を行わない場合は、これに限るものではな
い。

【００２１】請求項８の発明によれば、請求項７に記載
の内燃機関用制御装置において、第２の所定期間が終了
すると第３の所定期間スロットルバルブを第１の所定期
間のスロットル開度よりも大きいスロットル開度に設定
する。

【００２２】これにより、吸入空気量を増加させること
ができるので、燃焼ガスや吸気管に残留する付着燃料か
ら蒸発したガスを掃気させることができる。

【００２３】なお、本請求項に関わる発明を各気筒毎に
燃料噴射を行う４サイクル複数気筒のエンジンに適用す
る場合、それぞれ、最低でも１気筒につき１回以上、上
述の制御を行いたいため、第３の所定期間は、例えば７
２０°ＣＡの倍数が良く、この場合、各気筒に対する各
吸気管内の付着燃料から蒸発したガスを確実に掃気する
ことができる。ただし、全ての気筒に対して上述の制御
を行わない場合は、これに限るものではない。

【００２４】請求項９の発明によれば、請求項６乃至請
求項８に記載の内燃機関用制御装置において、吸排気バ
ルブ設定手段は、第２の所定期間、吸気バルブ及び前記
排気バルブの少なくとも一方のタイミングを調整するこ
とでオーバーラップ量を所定量以上に設定する。

【００２５】これにより、スロットルバルブが閉じ側に
付勢され、吸気管内の圧力が低減されているときに、オ
ーバーラップ量を所定量以上にすることで、吸気管に付
着した燃料の蒸発を促進することができる。

【００２６】請求項１０の発明によれば、請求項８に記
載の内燃機関用制御装置において、第３の所定期間が終
了すると、吸排気バルブ設定手段は、吸気バルブと排気
バルブとを次回の始動に適した位相に設定する。

【００２７】これにより、始動に適した位相に吸気バル
ブと排気バルブのタイミングを設定することができるの
で、次回の始動に失敗することを防止することができ
る。

【００２８】請求項１１の発明によれば、内燃機関の燃
焼室に通じる吸気通路及び排気通路をそれぞれ開閉する
吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方を駆動して
バルブタイミングを任意に設定するための可変バルブタ
イミング機構と、前記排気通路に設けられ、内燃機関よ
り排出される排出ガスを吸着および／または浄化するた
めの触媒とを備える内燃機関の制御方法において、イグ
ニッションスイッチがオフされたことを検出する第１の
ステップと、イグニッションスイッチがオフされたこと
が検出された後、前記吸気バルブ及び前記排気バルブの
少なくとも一方のバルブ開閉タイミングを内燃機関の吸
気管に付着する燃料を低減する所定のバルブ開閉タイミ
ングに設定する第２のステップとを備える。

【００２９】これにより、吸気管内に付着する燃料量を
低減することができるので、次回以降の始動のときに、
ＨＣガスを吸蔵、吸着および／または浄化する触媒が活
性状態に達していなくても、吸気管内に付着している燃
料量が少ないので排出されるＨＣガスを低減することが
できる。

【００３０】請求項１２の発明によれば、請求項１１に
記載の内燃機関の制御方法において、イグニッションス
イッチがオフされたことが検出された後、第１の所定期
間、イグニッションスイッチがオフされる前の燃料噴射
量より少ない燃料噴射量で燃料噴射を継続するととも
に、供給燃料を点火する制御を継続する第３のステップ
を備える。

【００３１】これにより、イグニッションスイッチがオ
フされる前の燃料噴射量より少ない燃料噴射量により燃
焼を行うことができるので、吸気管に付着する燃料を低
減することができ、次回以降の始動のときに、ＨＣガス
を吸蔵、吸着および／または浄化する触媒が活性状態に
達していなくても、吸気管内に付着している燃料量が少
ないので排出されるＨＣガスを低減することができる。

【００３２】請求項１３の発明によれば、請求項１２に
記載の内燃機関の制御方法において、イグニッションス
イッチがオフされたことが検出された後、第１の所定期
間、吸気通路に設けられたスロットル弁の開度を内燃機
関のアイドル運転時の開度に設定する第４のステップを
備える。

【００３３】これにより、イグニッションオフ前よりも
少ない燃料噴射量にて制御する際に、所定の吸入空気量
を確保することができるので、空燃比がリーンな状態で
燃料を燃焼させることができ、未燃ガスを低減させるこ
とができる。

【００３４】請求項１４の発明によれば、請求項１３に
記載の内燃機関の制御方法において、第１の所定期間経
過後、第２の所定期間、スロットル弁の開度をアイドル
運転時の開度より小さい開度に設定する第５のステップ
を備える。

【００３５】これにより、スロットル弁がアイドル運転
時のスロットル開度よりも小さな開度に設定されること
で、吸気管内の圧力を小さくすることができる。吸気管
内の圧力が低圧になることで、吸気管内に付着する燃料
の蒸発を促進させることができ、次回以降の始動のとき
に、ＨＣガスを吸蔵、吸着および／または浄化する触媒
が活性状態に達していなくても、吸気管内に付着してい
る燃料量が少ないので排出されるＨＣガスを低減するこ
とができる。また、スロットル弁の開度が小さいので、
吸気通路を塞ぐ状態になることによりスワールもしくは
タンブル流を発生させることができる。スワールもしく
はタンブル流が発生することで燃焼室内に供給される燃
料を燃焼室内にて攪拌することができるので、未燃ガス
を低減することができる。

【００３６】請求項１５の発明によれば、請求項１４に
記載の内燃機関の制御方法において、第２の所定期間経
過後、第３の所定期間、スロットル弁これにより、吸入
空気量を増加させることができるので、燃焼ガスや吸気
管に残留する付着燃料から蒸発したガスを掃気させるこ
とができる。

【００３７】請求項１６の発明によれば、請求項１５に
記載の内燃機関の制御方法において、第３の所定期間経
過後、吸気バルブ及び排気バルブのバルブ開閉タイミン
グを内燃機関始動時のバルブ開閉タイミングに設定する
とともに、スロットル弁の開度を内燃機関始動時のスロ
ットル弁開度に設定する。

【００３８】これにより、次回以降の始動時において、
内燃機関の始動ミスを防止することができる。

【００３９】

【実施の形態】以下、上記した各発明における内燃機関
のバルブタイミング制御装置をガソリンエンジンに具体
化した実施の形態における実施例を図１〜図６に基づい
て詳細に説明する。

【００４０】図１はこの実施例における内燃機関のバル
ブタイミング制御装置を示す概略構成図である。複数気
筒よりなる内燃機関としてのエンジン１は、その各気筒
のシリンダ２内において上下動可能に設けられたピスト
ン３を備え、そのピストン３の上側が燃焼室４となって
いる。各燃焼室４には点火プラグ５がそれぞれ設けられ
ている。又、各燃焼室４には、吸気ポート６ａ及び排気
ポート７ａを通じて、吸気通路６及び排気通路７がそれ
ぞれ連通して設けられている。排気通路７の下流には、
ＨＣガスを浄化できる三元触媒１９が配設されている。
なお、排気通路７の下流に配設される触媒は、三元触媒
１９に限らずＨＣガスを吸着または吸蔵することが可能
な触媒であればよく、例えばＨＣ吸着触媒でも良いし、
これらの触媒を複数組み合わせて配設されても良い。そ
して、吸気ポート６ａ及び排気ポート７ａには、開閉用
の吸気バルブ８及び排気バルブ９がそれぞれ設けられて
いる。これら吸気バルブ８及び排気バルブ９は吸気側カ
ムシャフト１０及び排気側カムシャフト１１の回転によ
り駆動される。又、各カムシャフト１０，１１の一端に
は、吸気側タイミングプーリ１２及び排気側タイミング
プーリ１３がそれぞれ設けられている。更に、各タイミ
ングプーリ１２，１３は、タイミングベルト１４を介し
て、図示しないクランクシャフトに駆動連結されてい
る。

【００４１】従って、エンジン１の運転時には、クラン
クシャフトからタイミングベルト１４及び各タイミング
プーリ１２，１３を介して各カムシャフト１０，１１に
回転動力が伝達され、各カムシャフト１０，１１の回転
により吸気バルブ８及び排気バルブ９が開閉駆動され
る。又、これら吸気バルブ８及び排気バルブ９は、クラ
ンクシャフトの回転に同期して、即ち吸気行程、圧縮行
程、爆発行程及び排気行程の一連の４行程に同期して、
所定の開閉タイミングで駆動される。又、各気筒毎の吸
気ポート６ａの近傍には、燃料噴射用のインジェクタ１
６がそれぞれ設けられている。

【００４２】吸気通路６の途中には、図示しないアクセ
ルペダルの操作に基づいて電気的に開閉制御されるスロ
ットルバルブ１７が設けられている。そして、このスロ
ットルバルブ１７が開閉されることにより、吸気通路６
への外気の取り込み量、即ち吸入空気量が調節される。
又、そのスロットルバルブ１７の下流側には、吸気脈動
を平滑化させるためのサージタンク１８が設けられてい
る。又、スロットルバルブ１７の近傍には、そのスロッ
トル開度ＴＡを検出するためのスロットルセンサ７４が
設けられている。更に、エンジン１には、その冷却水の
温度（冷却水温）ＴＨＷを検出するための水温センサ７
５が設けられている。

【００４３】各点火プラグ５には、ディストリビュータ
２１にて分配された点火信号が印加される。ディストリ
ビュータ２１には、排気側カムシャフト１１に連結され
てクランクシャフトの回転に同期して回転される図示し
ないロータが内蔵されている。ディストリビュータ２１
には、そのロータの回転からエンジン１の回転速度（１
分当たりのエンジン回転数）Ｎｅを検出するための回転
速度センサ７６が取り付けられている。又、ディストリ
ビュータ２１には、同じくロータの回転に応じてエンジ
ン１のクランク角基準位置ＧＰを所定の割合で検出する
ための気筒判別センサ７７が取り付けられている。この
実施例では、エンジン１の一連の４行程に対してクラン
クシャフトが２回転するものとして、回転速度センサ７
６では１パルス当たり３０°ＣＡの割合でクランク角が
検出される。又、気筒判別センサ７７では１パルス当た
り３６０°ＣＡの割合でクランク角が検出される。

【００４４】併せて、この実施例において、吸気側タイ
ミングプーリ１２には、吸気バルブ８の開閉タイミング
を可変にするために液圧作動式として油圧により駆動さ
れる吸気側の可変バルブタイミング機構２５ａが、同様
に、排気側タイミングプーリ１３には、排気側の可変バ
ルブタイミング機構２５ｂが設けられている。

【００４５】オイルパン２８、オイルポンプ２９は、本
実施例のエンジン潤滑系を構成している。オイルポンプ
２９がオイルパン２８のオイルを汲み上げ、汲み上げら
れたオイルはオイルフィルタ３０を介して油路９０に流
入される。流入されたオイルは、オイルコントロールバ
ルブ５６ａにより吸気側の可変バルブタイミング機構２
５ａを進角側、遅角側に付勢するように制御される。ま
た、油路９０は分岐しており、流入されたオイルが吸気
側の可変バルブタイミング機構２５ａと同様に、オイル
コントロールバルブ５６ｂにより排気側の可変バルブタ
イミング機構２５ｂを進角側、遅角側に付勢するように
制御される。

【００４６】オイルコントロールバルブ５６ａ・５６ｂ
は、それぞれソレノイド式の電磁駆動弁であり、印加す
る電圧のデューティ比によりスプール量を決定する。オ
イルコントロールバルブ５６ａ・５６ｂのスプール量を
変更することで可変バルブタイミング機構２５ａ・２５
ｂを進角、または、遅角させることができる構成であ
る。このオイルコントロールバルブ５６ａ・５６ｂは、
従来より知られる油圧コントロールバルブを用いて良
い。なお、オイルコントロールバルブの詳細な説明は省
略する。

【００４７】また、可変バルブタイミング機構２５ａ・
２５ｂは、図示しないベーンを備え、ベーンを進角側・
遅角側に付勢する油圧を印加することにより可変バルブ
タイミング機構２５ａ・２５ｂを進角・遅角させる構成
である。なお、従来より知られるベーン式の可変バルブ
タイミング機構に限らず、従来より知られるヘリカル式
可変バルブタイミング機構を用いても良い。また、リフ
ト量を可変に設定することでバルブの開閉タイミングを
設定することができるものを用いても良いし、電磁駆動
によりバルブタイミング、リフト量を自由に設定するこ
とができるものを用いても良い。なお、バルブタイミン
グ機構の詳細な説明は省略する。

【００４８】吸気・排気バルブタイミング機構２５ａ・
２５ｂを進角、または遅角させるためのオイルコントロ
ールバルブ５６ａ・５６ｂはＥＣＵ８０に電気的に接続
されており、オイルコントロールバルブ５６ａ・５６ｂ
のスプール量を制御する。

【００４９】図２はＥＣＵ８０の構成を示している。図
２にしたがって、ＥＣＵ８０の概略構成を説明する。Ｅ
ＣＵ８０は、スロットルセンサ７４、水温センサ７５、
回転速度センサ７６、気筒判別センサ７７、カム回転角
センサ７８ａ・７８ｂ及び油温センサ７９がそれぞれ接
続されている。ＥＣＵ８０はこれら各センサ７４乃至７
９等からの出力信号に基づいて各インジェクタ１６、イ
グナイタ２２、及びオイルコントロールバルブ５６ａ・
５６ｂを適宜駆動制御する。次に、ＥＣＵ８０に関わる
電気的構成について説明する。ＥＣＵ８０は、中央演算
処理装置としてのＣＰＵ８１、所定の制御プログラム等
を予め記憶した読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）８２、Ｃ
ＰＵ８１の演算結果等を一時記憶するためのランダムア
クセスメモリ（ＲＡＭ）８３、予め記憶されたデータを
保存するためのバックアップＲＡＭ８４等を備えてい
る。そして、ＥＣＵ８０はそれらかく部材８１乃至８４
に対して、アナログ／デジタル変換器を含む内部入力回
路８５と、外部出力回路８６等とをバス８７により接続
されている。

【００５０】外部入力回路８５には、前記スロットルセ
ンサ７４、水温センサ７５、回転速度センサ７６、気筒
判別センサ７７、カム回転角センサ７８及び油温センサ
７９等がそれぞれ接続されている。一方、外部出力回路
８６には、各インジェクタ１６、イグナイタ２２及びオ
イルコントロールバルブ５６ａ・５６ｂがそれぞれ接続
されている。

【００５１】そして、ＣＰＵ８１は外部入力回路８５を
介して入力される各センサ７４〜７９及び図示しない各
種センサ等の検出信号をその時々に入力値として読み込
みＲＡＭ８３の所定エリアに記憶する。又、ＣＰＵ８１
は各センサ７４〜７９及び図示しない各種センサから読
み込んだ入力値に基づき、燃料噴射量制御、点火時期制
御、アイドル回転速度制御、或いはバルブタイミング制
御等を実行するために、各インジェクタ１６、イグナイ
タ２２及びオイルコントロールバルブ５６ａ・５６ｂ等
を適宜制御する。

【００５２】又、上記の構成に加えてイグニッションス
イッチＳＷをオフした後にバルブタイミング等を制御す
るために、電源をキースイッチオフ後にも各回路に印加
するようにした回路構成を採用している。

【００５３】すなわち、外部出力回路８６はトランジス
タＴＲのベース端子に接続されている。同トランジスタ
ＴＲのエミッタ端子は電源保持回路８８の入力端子に接
続され、コレクタ端子は接地されている。電源保持回路
８８の他の入力端子はスイッチＳＷを介してバッテリを
含む電源回路８９に接続されている。イグニッションス
イッチＳＷと電源保持回路８８間には抵抗Ｒ１が接続さ
れ、抵抗Ｒ１のマイナス端子は抵抗Ｒ２を介して接地さ
れている。又、電源保持回路８８の出力端子は電源回路
８９に接続されている。電源回路８９は車載の各種電気
回路に接続され、電力を安定して供給する。そして、電
源回路８９は電源保持回路８８からのＨｉｇｈ信号によ
り動作するとともに、Ｌｏｗ信号により停止するように
なっている。

【００５４】又、前記電源保持回路８８はイグニッショ
ンスイッチＳＷがオンされていると出力端子からＨｉｇ
ｈ信号を出力するようになっている。又、前記トランジ
スタＴＲに対して外部出力回路８６からの駆動信号が出
力されると、トランジスタＴＲが動作して、電源保持回
路８８の出力端子からＨｉｇｈ信号が出力するようにな
っている。なお、前記電源保持回路８８は特開昭６０−
１６６７０５号公報第５頁左上欄第１９行〜右上欄第１
２行に記載されたＯＲゲート、及びリレーにより実現可
能である。

【００５５】次に、前述したＥＣＵ８０により実行され
る各種処理内容の中で、本発明に係わる処理内容につい
て説明する。図３はエンジン１の運転時からイグニッシ
ョンスイッチＳＷがオフされたときに吸気バルブ８、排
気バルブ９の開閉タイミングを変更させるために、ＥＣ
Ｕ８０により実行される制御ルーチンを示すフローチャ
ートである。このルーチンの処理は、イグニッションス
イッチＳＷがオフされたときに実行される。

【００５６】まず、エンジンの運転領域が本ルーチンの
実行条件に適するかがステップ１００乃至ステップ１２
０で判定される。ステップ１００ではアイドルスイッチ
がオフ、ステップ１１０ではイグニッションスイッチが
オン、ステップ１２０では水温センサにより検出される
エンジン冷却水温が所定値以下である場合、これら３つ
のうち少なくとも一つでも当てはまればステップ２４０
へ進む。すなわち、ステップ１００乃至ステップ１２０
の少なくとも一つのステップでＮｏの判定が行われる
と、本制御の実行条件に適さないとしてステップ２４０
へ進む。ステップ２４０ではエンジンの運転状態に基づ
いてスロットルバルブ１７の開度、インジェクタ１６に
より噴射される燃料噴射量、点火プラグ５の点火時期、
所望の吸気・排気バルブの開閉タイミングを制御するた
めのオイルコントロールバルブ５６ａ・５６ｂのスプー
ル量などが制御される。運転状態に応じた制御を行うた
めに、例えば、水温センサ７５により検出されるエンジ
ンの冷却水温や、回転速度センサ７６により検出される
エンジン回転速度、スロットルセンサ７４により検出さ
れるスロットルバルブの開度、図示しないエアフロメー
タ、Ａ／Ｆセンサ等から検出される出力値に基づいて演
算、もしくは実験などにより得られる最適なマップによ
りそれぞれの制御を実施している。

【００５７】一方、ステップ１００乃至ステップ１２０
にて、全てのステップでＹｅｓであると判定されると、
本ルーチンの実行条件を満たしているとしてステップ１
３０へ進む。ステップ１３０では、吸気・排気バルブ８
・９の開閉タイミングを変更する。吸気バルブ８は進角
側に設定され、排気バルブ９は遅角側に設定される。吸
気バルブ８は、図４に示すように始動時やアイドルでの
吸気バルブ８の開タイミングがＴＤＣよりも進角側に設
定されると、ピストン３が押し上げられるときに吸気バ
ルブ８が開くことになり、未燃ガスや燃焼ガス（以下、
ＥＧＲガスと称す。）が吸気ポート６ａに吹き戻され
る。吸気ポート６ａ内に燃焼後のＥＧＲガスが吹き戻さ
れることによって、吸気ポート６ａに付着している燃料
が蒸発し、霧化が促進される。このような事象を考慮し
て、最適にＥＧＲガスの吹返しが行われる吸気バルブ８
の開閉タイミングが設定される。

【００５８】排気バルブ９は、閉タイミングがＴＤＣよ
りも遅角側に設定される。排気バルブは、図５に示すよ
うに始動時やアイドル運転状態での排気バルブ９の閉タ
イミングがＴＤＣより進角側に設定されると、ピストン
３が下がるときでも排気バルブ９が開いているので、Ｅ
ＧＲガスの一部が燃焼室４に吹き戻される。燃焼室４に
吹き戻されたＥＧＲガスが吸気ポート６ａ内に達するた
めに、吸気バルブ８と排気バルブ９とが同時に開状態
（以下、オーバーラップと記す。）である期間が必要で
ある。

【００５９】吸気バルブ８、排気バルブ９共にＥＧＲガ
スが吸気ポート６ａに付着した燃料を適宜蒸発させるよ
うに制御されることが好ましい。なお、制御されるのは
吸気バルブ８のみでも、排気バルブのみでもオーバーラ
ップによりＥＧＲガスが吸気ポート６ａ内に吹き戻され
るように制御されれば良い。

【００６０】このようにして、好ましく吸気バルブ８・
排気バルブ９の開閉タイミングが設定されるとステップ
１４０へ進む。ステップ１４０以降の処理では、イグニ
ッションスイッチオフ後の７２０°ＣＡ毎の制御方法が
示してある。

【００６１】ステップ１４０では、まずイグニッション
スイッチがオフされてから７２０°ＣＡ以上経過したか
否かが判定される。まだ７２０°ＣＡ経過していなけれ
ば、ステップ２１０乃至ステップ２３０の処理を繰り返
す。例えば、４気筒のエンジンを対象とした場合は、７
２０°ＣＡ経過する間にそれぞれの気筒が１回づつ爆発
行程を行うことで合計４回の爆発行程が行われる。ステ
ップ２２０、ステップ２３０で行われる噴射パルスの設
定と点火制御に関しては、回転角センサ７８により気筒
を判別し、それぞれの気筒の爆発行程に設定されるもの
である。

【００６２】まず、ステップ２１０ではスロットルバル
ブ１７の開度をアイドルでの運転状態と同様の開度に設
定する。そして、ステップ２１０では、このスロットル
開度により決定される吸入空気量に基づいて空燃比がリ
ーン、例えば空燃比１５となるように噴射パルスを設定
する。噴射パルスの設定方法は、空燃比が１５となるよ
うにマップに基づいて設定されても良いし、図示しない
Ａ／Ｆセンサなどにより空燃比フィードバック制御によ
り設定されても良い。空燃比をリーンに設定する理由と
しては、吸気管６ａに付着する燃料量を少なくすること
にある。付着燃料量が少なくなれば、停止後に吸気管６
ａに残留する燃料も少なくなるため、次回始動時に直接
ＨＣなどが大気に排出されることが低減される。このよ
うに燃料噴射量を設定し、ステップ２３０へ進む。ステ
ップ２３０では、点火時期設定が行われる。このときの
点火制御では、噴射燃料および内部ＥＧＲガスが完全に
燃焼するように多重点火が行われる。このようにしてイ
グニッションがオフされた後の７２０°ＣＡは制御さ
れ、本ルーチンを終了する。

【００６３】その後、イグニッションスイッチがオフさ
れてから７２０°ＣＡ以上が経過したと判定されるとス
テップ１５０へ進む。ステップ１５０では、イグニッシ
ョンスイッチがオフされてから１４４０°ＣＡ以上経過
したか否かが判定される。１４４０°ＣＡ以下であると
きは、即ち、７２０°ＣＡから１４４０°ＣＡまでのと
きは、ステップ１９５の処理を実行する。ステップ１９
５では、イグニッションスイッチがオフされてから７２
０°ＣＡまで行われていたステップ２２０の噴射制御と
ステップ２３０の点火制御を終了し、ステップ２００の
処理へ進む。ステップ２００では、スロットルバルブ１
７を全閉に制御する。スロットルバルブ１７を全閉にす
ることで吸気ポート６ａ内の圧力を減少させ、吸気ポー
トに残った付着燃料を蒸発させることができる。この間
も多重点火を行うことで、減圧による蒸発燃料も燃焼さ
せることができ、また、多重点火を行わなくても蒸発燃
料は活性状態にある三元触媒１９にて浄化されるので、
冷間始動時にＨＣガスが直接大気に排気されることを防
止することができる。このようにしてイグニッションオ
フから７２０°ＣＡ〜１４４０°ＣＡ間の制御としてス
テップ２００の処理を終了すると本ルーチンを終了す
る。

【００６４】一方、イグニッションオフから１４４０°
ＣＡ以上経過しているとステップ１５０にて判定される
と、ステップ１６０に進み、２１６０°ＣＡ以上経過し
たか否かが判定される。ここで、２１６０°ＣＡ以下で
あると判定されると、ステップ１７０に進み、スロット
ルバルブ１７を全開に制御する。ここでは、スロットル
バルブ１７を全開にし、吸入空気量を増量させることで
内燃機関１に残留する蒸発燃料や、吸気ポート６ａに付
着している付着燃料を掃気することで吸気ポート６ａや
内燃機関１内の残留燃料を三元触媒１９にて浄化させ
る。また、ステップ１６０にてイグニッションスイッチ
オフから２１６０°ＣＡ以上が経過していると判定され
ると、ステップ１８０乃至ステップ１９０の処理を実施
する。ステップ１８０では、ステップ１３０にて設定し
た吸気バルブ８と排気バルブ９の位相を始動に適した位
相へ、スロットルバルブ１７を始動に適した位置へと変
更し、ステップ１９０にて、ＥＣＵ８０から電源回路８
９にＬｏｗ信号を送ることで、電源をオフして本ルーチ
ンを終了する。

【００６５】なお、スロットルバルブ１７の制御に関し
ては、７２０°ＣＡ間開状態及び閉状態を持続するので
はなく各気筒の爆発行程に同期させて開閉を繰り返して
も良い。開閉を繰り返す際は、吸気脈動を考慮してスロ
ットルバルブ１７の開度を設定し、吸気脈動を抑制させ
るようにすると良い。

【００６６】上述のようにして制御される本ルーチンの
タイミングチャートを図６の（ａ）乃至（ｇ）を用いて
説明する。なお、図中の点線は本実施例と比較するため
の従来技術である。まず、図６（ａ）はエンジン１の回
転速度を示している。従来では、イグニッションオフ後
（以下、ＩＧ−ＯＦＦ後と記す。）にエンジン１を停止
させるため、回転速度Ｎｅが速やかに０になるが、本実
施例ではＩＧ−ＯＦＦ後もリーン燃焼にてエンジン１を
運転するため緩やかに回転速度Ｎｅが０になる。

【００６７】まず、ＩＧ−ＯＦＦ後から７２０°ＣＡ経
過するまでの説明をする。図６（ｂ）・（ｃ）に示すよ
うに吸気バルブ８・排気バルブ９のカム軸に対する位相
を変更する。ＩＧ−ＯＦＦ後の吸気バルブ８の開タイミ
ングはＴＤＣより進角側へ、排気バルブ９の閉タイミン
グはＴＤＣより遅角側へと制御する。そして、図６
（ｄ）に示すように噴射パルスを設定する。従来技術で
は、ＩＧ−ＯＦＦ後はエンジン１を停止するために燃料
噴射は行われないが、本実施例では、ＩＧ−ＯＦＦ後の
噴射パルスは空燃比をリーンに制御するために通常のア
イドル運転状態の噴射パルスよりも小さく設定される。
このときのスロットルバルブ１７の制御は、図６（ｆ）
に示すように通常のアイドル運転状態のバルブ開度に保
持されるため吸入空気量はそのままで、燃料噴射量が小
さく制御されるので空燃比がリーンになる。また、同時
に点火方式を多重点火とすることで、エンジン１内の未
燃ガスを完全に燃焼させて排出させている。

【００６８】そして、ＩＧ−ＯＦＦ後１４４０°ＣＡま
では、図６（ｆ）のようにスロットル開度を全閉にして
吸気ポート６ａ内の圧力を図６（ｅ）に示すように減圧
させ、吸気ポート６ａに付着している付着燃料を蒸発さ
せている。これにより、図６（ｇ）に示すように、吸気
ポート６ａ内のウエットが従来技術に比して大きく減少
している。

【００６９】その後、ＩＧ−ＯＦＦ後２１６０°ＣＡま
では、図６（ｆ）のようにスロットル開度を全開にす
る。このようにスロットルバルブ１７を制御することで
吸入空気量を増量し、吸気ポート６ａに付着する燃料及
びエンジン１内に滞留する気化燃料を掃気させ、活性状
態にあるＨＣ吸着触媒や三元触媒に吸蔵、吸着および／
または浄化させる。図６（ｅ）に示すように吸気管圧力
は、スロットルバルブの開度に応じて増加していく。こ
のように制御することで、図６（ｇ）に示すように吸気
ポート６ａ内の燃料ウェットが従来技術に比して大きく
低減することができる。

【００７０】本実施例において、イグニッション信号検
出手段は図３のステップ１１０に、バルブタイミング設
定手段は図３のステップ１３０に、燃料噴射量減量手段
は図３のステップ２２０に、スロットル制御手段は図３
のステップ１７０、２１０、ステップ２００に、それぞ
れ相当し、機能する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の概略構成図。

【図２】本実施例のＥＣＵ等の構成を示すブロック図。

【図３】本実施例の制御を示すメインのフローチャー
ト。

【図４】通常の始動時やアイドル運転時の吸気バルブの
開閉タイミングと本実施例の吸気バルブの開閉タイミン
グとを示した図。

【図５】通常の始動時やアイドル運転時の排気バルブの
開閉タイミングと本実施例の排気バルブの開閉タイミン
グとを示した図。

【図６】本実施例を実施した場合のタイミングチャー
ト。

【符号の説明】

１…内燃機関としてのエンジン、４…燃焼室、６…吸気
通路、７…排気通路、８…吸気バルブ、９…排気バル
ブ、２５ａ・２５ｂ…吸気・排気可変バルブタイミング
機構、５６ａ・５６ｂ…オイルコントロールバルブ、７
４…スロットルセンサ、７５…水温センサ、７６…回転
速度センサ、７８…回転角センサ、７９…油温センサ、
８０…ＥＣＵ、８９…電源回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/04 ３２０ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３２０ ３３０ ３３０Ｈ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｚ ３０１Ａ ３０１Ｈ 45/00 ３１４ 45/00 ３１４Ｇ Ｆ０２Ｐ 3/00 Ｆ０２Ｐ 3/00 Ａ Ｆターム(参考） 3G019 AB04 AB05 AC03 AC10 BB05 DA07 GA01 GA02 GA05 GA09 GA10 GA11 3G065 AA04 CA00 CA12 DA04 DA15 EA06 FA03 GA00 GA09 GA10 GA41 HA21 HA22 KA02 3G084 BA05 BA13 BA23 CA03 CA07 DA10 EA07 EC02 EC03 FA00 FA10 FA20 FA33 FA36 FA38 FA39 3G092 AA01 AA05 AA11 AA17 AB02 BA01 BA04 BA08 BA10 BB01 CB04 DA01 DA02 DA07 DA12 DC03 DF06 DG05 DG09 EA01 EA02 EA03 EA04 EA07 EA17 FA18 GA04 GA10 HA01X HA06X HA06Z HA09X HA13X HA13Z HE01Z HE03Z HE04Z HE05Z HE08Z HF19Z 3G301 HA13 HA19 JA12 JA26 KA07 KA28 LA03 LA07 LC01 MA11 NE01 NE06 NE11 NE12 NE15 NE23 PA11Z PE01Z PE03Z PE04Z PE05Z PE08Z PE10Z PF16Z

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の燃焼室に通じる吸気通路及び
   排気通路をそれぞれ開閉する吸気バルブ及び排気バルブ
   の少なくとも一方を駆動してバルブ開閉タイミングを任
   意に設定するための可変バルブタイミング機構と、 内燃機関を停止させるためのイグニッションスイッチが
   オフされたことを検出するイグニッション信号検出手段
   と、 前記吸気バルブ及び前記排気バルブの少なくとも一方の
   バルブ開閉タイミングを設定する吸排気バルブタイミン
   グ設定手段と、 前記排気通路に設けられ、内燃機関より排出される排出
   ガスを浄化するための触媒とを備え、 前記吸排気バルブタイミング設定手段は、イグニッショ
   ン信号検出手段によりイグニッションスイッチがオフさ
   れたことが検出されると前記吸気バルブ及び前記排気バ
   ルブの少なくとも一方のバルブ開閉タイミングを内燃機
   関の吸気管に付着する燃料を低減可能な所定のバルブ開
   閉タイミングに設定することを特徴とする内燃機関用制
   御装置。
2. 【請求項２】 前記所定のタイミングは、前記吸気バル
   ブの開タイミングが上死点よりも進角側のタイミングで
   あることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用制御
   装置。
3. 【請求項３】 前記所定のタイミングは、前記排気バル
   ブの閉タイミングが上死点よりも遅角側のタイミングで
   あることを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の内
   燃機関用制御装置。
4. 【請求項４】 吸気管内に燃料を噴射する燃料噴射弁
   と、 前記燃料噴射弁により噴射された燃料を前記燃焼室内に
   て燃焼させるための点火プラグと、 前記イグニッション信号検出手段によりイグニッション
   スイッチがオフされたことが検出されると前記燃料噴射
   弁による燃料噴射量を第１の所定期間、アイドル運転時
   の燃料噴射量より少ない燃料噴射量に設定する燃料噴射
   量設定手段と、 前記イグニッションスイッチがオフされたことが検出さ
   れると、前記点火プラグにより行われる点火を所定期間
   制御する点火制御手段とを備えることを特徴とする請求
   項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の内燃機関用制
   御装置。
5. 【請求項５】 前記点火制御手段は、前記第１の所定期
   間に多重点火により点火プラグを制御することを特徴と
   する請求項４に記載の内燃機関用制御装置。
6. 【請求項６】 内燃機関に吸入される吸入空気量を制御
   するためのスロットルバルブと、 前記イグニッション信号検出手段によりイグニッション
   スイッチがオフされたことが検出されると内燃機関の吸
   気管に付着する燃料を低減するように前記スロットルバ
   ルブ開度を制御するスロットルバルブ制御手段とを備え
   ることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一
   つに記載の内燃機関用制御装置。
7. 【請求項７】 前記スロットルバルブ制御手段は、前記
   第１の所定期間が終了すると第２の所定期間スロットル
   バルブを前記第１の所定期間のスロットル開度よりも小
   さいスロットル開度に設定することを特徴とする請求項
   ４乃至請求項５に記載の内燃機関用制御装置。
8. 【請求項８】 前記スロットルバルブ制御手段は、前記
   第２の所定期間が終了すると第３の所定期間スロットル
   バルブを前記第１の所定期間のスロットルバルブよりも
   大きなスロットル開度に設定することを特徴とする請求
   項７に記載の内燃機関用制御装置。
9. 【請求項９】 前記吸排気バルブタイミング設定手段
   は、前記第２の所定期間、前記吸気バルブ及び前記排気
   バルブの少なくとも一方のバルブ開閉タイミングを調整
   することでオーバーラップ量を所定量以上に設定するこ
   とを特徴とする請求項６乃至請求項７に記載の内燃機関
   用制御装置。
10. 【請求項１０】 前記吸排気バルブタイミング設定手段
    は、前記第３の所定期間が終了すると、前記吸気バルブ
    と前記排気バルブとのタイミングを次回の始動に適した
    バルブ開閉タイミングに設定することを特徴とする請求
    項８に記載の内燃機関用制御装置。
11. 【請求項１１】 内燃機関の燃焼室に通じる吸気通路及
    び排気通路をそれぞれ開閉する吸気バルブ及び排気バル
    ブの少なくとも一方を駆動してバルブタイミングを任意
    に設定するための可変バルブタイミング機構と、前記排
    気通路に設けられ、内燃機関より排出される排出ガスを
    吸着および／または浄化するための触媒とを備える内燃
    機関の制御方法において、 内燃機関を停止させるためのイグニッションスイッチが
    オフされたことを検出する第１のステップと、 前記イグニッションスイッチがオフされたことが検出さ
    れた後、前記吸気バルブ及び前記排気バルブの少なくと
    も一方のバルブ開閉タイミングを内燃機関の吸気管に付
    着する燃料を低減する所定のバルブ開閉タイミングに設
    定する第２のステップとを備えることを特徴と内燃機関
    の制御方法。
12. 【請求項１２】 イグニッションスイッチがオフされた
    ことが検出された後、第１の所定期間、イグニッション
    スイッチがオフされる前の燃料噴射量より少ない燃料噴
    射量で燃料噴射を継続するとともに、供給燃料を点火す
    る制御を継続する第３のステップを備えることを特徴と
    する請求項１１に記載の内燃機関の制御方法。
13. 【請求項１３】 イグニッションスイッチがオフされた
    ことが検出された後、前記第１の所定期間、前記吸気通
    路に設けられたスロットル弁の開度を内燃機関のアイド
    ル運転時の開度に設定する第４のステップを備えること
    を特徴とする請求項１２に記載の内燃機関の制御方法。
14. 【請求項１４】 前記第１の所定期間経過後、第２の所
    定期間、前記スロットル弁の開度をアイドル運転時の開
    度より小さい開度に設定する第５のステップを備えるこ
    とを特徴とする請求項１３に記載の内燃機関の制御方
    法。
15. 【請求項１５】 前記第２の所定期間経過後、第３の所
    定期間、前記スロットル弁の開度をアイドル運転時の開
    度より大きい開度に設定する第６のステップを備えるこ
    とを特徴とする請求項１４に記載の内燃機関の制御方
    法。
16. 【請求項１６】 前記第３の所定期間経過後、前記吸気
    バルブ及び前記排気バルブのバルブ開閉タイミングを内
    燃機関始動時のバルブ開閉タイミングに設定するととも
    に、前記スロットル弁の開度を内燃機関始動時のスロッ
    トル弁開度に設定することを特徴とする請求項１５に記
    載の内燃機関の制御方法。