JP2003172159A - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンストが生じた場合の内燃機関の始動性を
向上させる。 【解決手段】 吸気弁の閉じタイミングを変更可能な内
燃機関のバルブタイミング制御装置において、前記内燃
機関がストールする可能性のある運転状態が判断された
場合には、前記内燃機関がストールする可能性のある運
転状態が判断されない場合に比較して、前記吸気弁の閉
じタイミングを相対的に早くする進角側位置に変更する
進角化手段（ステップＳ２）を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、吸気弁および排
気弁を備えた内燃機関の制御装置に関し、特にそのバル
ブタイミングを制御するための装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】最近では、ガソリンエンジンなどの内燃
機関における吸気弁や排気弁の開閉のタイミングを運転
中に変更する可変動弁機構が用いられるようになってき
ている。この可変動弁機構は、例えば吸気弁の閉じるタ
イミングを遅らせて（遅角して）、高膨張比とすること
により高効率の運転を可能にし、また反対に吸気弁の閉
じるタイミングを相対的に早くして（進角して）、高出
力化することを可能にするように構成されている。した
がってこの種の可変動弁機構を備えたエンジンでは、例
えば低速定常走行時などのエンジン軽負荷運転時に吸気
弁の閉じタイミングを遅角し、膨張比を大きくするとと
もに、吸気損失を低減して燃費の向上を図っている。そ
の制御は、具体的には、吸気バルブの閉じる時期を、ク
ランク角度の下死点を大きく過ぎた時期に設定し、ピス
トンが上昇する過程で吸気バルブを閉じることにより実
行される。

【０００３】したがってバルブタイミングをいわゆる遅
角制御している状態では、シリンダの内部に一旦吸入し
た空気の一部を吸気管側に押し戻すことになるので、吸
入空気量が少なくなる。そのために、いわゆる進角制御
している状態と比較すると、混合気が燃焼しにくくな
る。例えばエンジンを始動する際に可変動弁機構が遅角
位置になっていると、吸気充填率が低いためにクランキ
ングしても直ちに完爆状態にならずに、エンジンの始動
に失敗したり、あるいは時間が掛かってしまったりす
る。特に、低温状態では混合気が更に燃焼しにくくなる
ので、その傾向が強い。そのため、一般には、エンジン
の始動時には、バルブタイミングを定常的な走行時より
も進角している。

【０００４】例えば特開平１１−２１０４２４号公報に
記載された発明では、機関停止時にバルブタイミングを
中間進角状態にロックするように構成している。これ
は、その対象とする可変動弁機構が、油圧の作用してい
ない状態では、スプリングなどの弾性力によって遅角す
るように構成されているので、油圧の発生しない機関停
止時に、ピンなどのロック機構を動作させて可変動弁機
構を中間進角状態に維持することとしている。

【０００５】また、特開２０００−２５７４５３号公報
には、低温状態での始動性を確保するために、運転停止
時には吸気弁作動時期が進角した位置となるよう可変動
弁機構を制御するように構成した装置が記載されてい
る。具体的には、可変動弁機構が進角位置に達した場合
に、そのフリクションがリターンスプリングの弾性力よ
り大きくなることにより、そのフリクションによって可
変動弁機構が進角位置を保持するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
各公報に記載された装置は、エンジンが停止した後、再
始動することに備えた制御をおこなうように構成されて
おり、走行時には燃費を考慮して、可変動弁機構を遅角
位置に制御するようにしている。したがって、定常的な
走行状態から急にエンストした場合、バルブタイミング
の進角にも時間を要するから、バルブタイミングが遅角
されたままとなってしまう。

【０００７】その場合には、遅角した状態でエンジンを
始動することになるので、エンジンの始動に失敗した
り、エンジンの始動の時間が掛かったりし、そのために
もたつき感や違和感を生じさせる可能性がある。エンジ
ンが未だ充分に暖機されていない低温時には、その傾向
が更に強くなる。

【０００８】この発明は、上記の技術的課題に着目して
なされたものであり、エンジンストールが急に生じて
も、その後の内燃機関の始動性を良好にすることのでき
る制御装置を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために、請求項１の発明は、吸気弁の閉じ
タイミングを変更可能な内燃機関のバルブタイミング制
御装置において、前記内燃機関がストールする可能性の
ある運転状態が判断された場合には、前記内燃機関がス
トールする可能性のある運転状態が判断されない場合に
比較して、前記吸気弁の閉じタイミングを相対的に早く
する進角側位置に変更する進角化手段を備えていること
を特徴とする制御装置である。

【００１０】また、請求項２の発明は、請求項１におけ
る前記進角化手段が、前記吸気弁の閉じタイミングを相
対的に早くする進角量を、前記内燃機関がストールする
可能性のある運転状態でしかも前記内燃機関に対する燃
料の供給量が低減されている場合に、燃料の供給量が低
減されていない場合に比較して、大きくする手段を含む
ことを特徴とするバルブタイミング制御装置である。

【００１１】さらに、請求項３の発明は、請求項１また
は２の発明において、前記吸気弁の閉じタイミングが、
前記内燃機関のアイドリング時には前記内燃機関のアイ
ドリング運転に適したアイドリング時閉じタイミングに
設定され、前記内燃機関の回転数がアイドリング状態よ
り高回転数である非アイドリング時には前記アイドリン
グ時閉じタイミングより遅いタイミングに設定され、前
記進角化手段が、前記非アイドリング時に前記内燃機関
がストールする可能性のある運転状態が判断された場合
には前記吸気弁の閉じタイミングを前記アイドリング時
閉じタイミングに変更することを特徴とするバルブタイ
ミング制御装置。

【００１２】またさらに、請求項４の発明は、請求項１
ないし３のいずれかの発明において、前記吸気弁の閉じ
タイミングが、前記内燃機関を始動する時には前記内燃
機関の始動に適した始動時閉じタイミングに設定され、
前記内燃機関を搭載した車両が走行している走行時には
前記始動時閉じタイミングより遅いタイミングに設定さ
れ、前記進角化手段が、前記走行時に前記内燃機関のス
トールする可能性のある運転状態が判断された場合には
前記吸気弁の閉じタイミングを前記始動時閉じタイミン
グとすることを特徴とするバルブタイミング制御装置で
ある。

【００１３】そして、請求項５の発明は、請求項１ない
し４のいずれかの構成に加えて、少なくとも吸気弁の閉
じタイミングを運転状態に基づいて設定する内燃機関の
バルブタイミング制御装置において、前記進角化手段
が、前記内燃機関がストールする可能性のある運転状態
が判断された場合には前記吸気弁の閉じタイミングを前
記運転状態に基づいて定まる閉じタイミングより早くす
る進角側位置に変更することを特徴とするバルブタイミ
ング制御装置である。

【００１４】そしてまた、請求項６の発明は、請求項１
ないし５のいずれかの発明において、前記内燃機関のス
トールする可能性の判断を、前記内燃機関を搭載した車
両の駆動輪のロックの可能性に基づいておこなう手段を
備えていることを特徴とするバルブタイミング制御装置
である。

【００１５】さらに、請求項７の発明は、請求項１ない
し６のいずれかの発明において、前記内燃機関のストー
ルする可能性の判断を、前記内燃機関に供給される燃料
の量もしくは空燃比の少なくともいずれかに基づいてお
こなう手段を備えていることを特徴とするバルブタイミ
ング制御装置である。

【００１６】したがってこの発明では、内燃機関の運転
中にそのストールの可能性が生じると、少なくとも吸気
弁の閉じタイミングが、ストールの可能性が生じる前に
比較して進角される。すなわち吸気弁の閉じタイミング
が早くなる。その結果、吸気充填率が高くなるので、た
とえ内燃機関がストールし、その後に再始動する場合で
あっても、吸気量が確保されて内燃機関の始動が容易に
なる。

【００１７】その吸気弁の閉じタイミングを、請求項２
に記載されているように、燃料供給量が低減されている
場合には、燃料供給量が低減されている場合に比較して
大きく進角すると、燃費の悪化を防止できるうえに、ス
トール後の再始動時における吸気充填率が、より高くな
るので、内燃機関の始動が更に容易になる。

【００１８】またこの発明では、アイドリング状態より
高回転数で運転されている状態すなわち非アイドリング
状態でストールの可能性が生じると、請求項３に記載さ
れているように、吸気弁の閉じタイミングが、アイドリ
ング時に設定されるタイミングまで進角される。その結
果、内燃機関がたとえストールしても、その後の再始動
時にはバルブタイミングが進角されているので、内燃機
関の始動を容易におこなうことができる。

【００１９】なお、ストールの可能性が生じた場合の進
角位置は、上記のアイドリング時に設定される吸気弁閉
じタイミングに替えて、請求項４に記載してあるよう
に、更に進角した閉じタイミングであってもよい。いわ
ゆる始動時閉じタイミングであって、このようにすれ
ば、たとえ内燃機関がストールしてもその後の始動を容
易におこなうことができる。

【００２０】さらにこの発明では、請求項５に記載され
ているように、内燃機関の運転中にそのストールの可能
性が生じると、吸気弁の閉じタイミングが、その運転状
態で定まるタイミングよりも進角される。すなわち、閉
じタイミングが早くなる。したがって内燃機関の運転中
に急にストールしても、その時点の吸気弁の閉じタイミ
ングが進角されていて再始動時の吸気充填率が高くなる
ので、内燃機関の再始動を容易におこなうことができ
る。

【００２１】なお、この発明における内燃機関のストー
ルする可能性は、駆動輪のロックする状態が生じている
か否かなど、駆動輪のロックの可能性に基づいて判断す
ることができ、あるいは内燃機関に対する燃料の供給量
が低下しているか否か、あるいは空燃比が大きくなって
いるか否かなど、燃料の供給量や空燃比に基づいて判断
することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】つぎにこの発明を具体例に基づい
て説明する。先ず、この発明で対象とする内燃機関１
は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料
と空気との混合気を燃焼させて動力を出力する動力装置
であり、特に吸気弁と排気弁とを備えたエンジンであ
る。その典型的な例が、車両に搭載されるレシプロエン
ジンであり、吸気弁や排気弁の開閉タイミングが、クラ
ンク角で表される。

【００２３】図３には車両に搭載した内燃機関１を模式
的に示してあり、この内燃機関１は、バルブタイミング
を変更する可変動弁機構２を備えている。これは、前記
吸気弁と排気弁とのうち少なくとも吸気弁の開閉タイミ
ング（特に閉じタイミング）を遅らせ、あるいは早める
ように機能する機構である。その一例は、吸気弁や排気
弁を駆動するカムを取り付けてあるカムシャフトとこれ
を回転させるタイミングプーリ（それぞれ図示せず）と
の相対位相を油圧などによって連続的に変化させる機構
であり、そのタイミングプーリとトランクシャフトに取
り付けたプーリとをタイミングベルトで連結することに
より、クランク角に応じた各弁の開閉のタイミングが変
化するように構成されている。

【００２４】その可変動弁機構２によって設定される吸
気弁の閉じタイミングの一例を図４に示してある。すな
わちピストン（図示せず）の下死点ＢＤＣからの角度が
最も大きい最遅角位置は、軽負荷での定常的な運転時に
設定される位置であり、これより進角したアイドル位置
は、内燃機関１をアイドリング運転している状態で設定
される位置である。下死点ＢＤＣからの角度が最も小さ
い始動位置は、内燃機関１を始動する際に設定される位
置である。したがって吸気充填率は、始動位置で最も高
く、以下、アイドル位置、最遅角位置の順に低くなる。
すなわちシリンダ内の吸気量が少なくなる。

【００２５】したがってバルブタイミングは、内燃機関
１の運転状態に基づいて設定され、その進角量と負荷
（吸気量）Ｑとの関係の一例を図５に模式的に示してあ
る。すなわち、負荷Ｑが小さい状態では進角量が小さく
設定され、もしくはゼロとされ、負荷Ｑがある程度増大
した後には、負荷Ｑの増大に応じて進角量が大きく設定
される。

【００２６】上記の内燃機関１は、車両に搭載されてお
り、運転者が操作するアクセルペダルの踏み込み角度や
車速を設定車速に維持するクルーズコントロール装置か
らの出力信号などに応じて制御される電子スロットルバ
ルブや、燃料の供給量を電気的に制御し、特に減速時に
は燃料の供給を停止するフューエルカットの可能な燃料
噴射装置（それぞれ図示せず）などを備えている。ま
た、内燃機関１の出力側に変速機３が連結されている。
さらにその変速機３の出力軸がデファレンシャル４を介
して駆動輪５に連結されている。

【００２７】上記のバルブタイミングや電子スロットル
バルブの開度、燃料噴射量などの制御を、車両の走行状
態に基づいて実行するように構成されており、そのため
の電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）６が設けられている。こ
の電子制御装置６は、例えばマイクロコンピュータを主
体として構成されたものであって、入力されたデータお
よび予め記憶しているデータならびに所定のプログラム
に従って演算をおこない、その演算の結果に基づいて所
定の制御信号を出力するようになっている。

【００２８】その入力データの例を挙げると、アクセル
開度ＴA 、エンジン回転数ＮE 、車速Ｖ、ブレーキスイ
ッチＳB のオン・オフ、アイドルスイッチＳI のオン・
オフなどである。電子制御装置６は、これらの入力デー
タに基づいて演算をおこない、前述したバルブタイミン
グや燃料噴射量、スロットル開度などを制御するように
なっている。

【００２９】上記のバルブタイミングは、基本的には、
内燃機関１の運転状態あるいは車両の走行状態に応じた
バルブタイミングに設定され、吸気弁の閉じタイミング
については、低負荷の定常的な走行状態では前述した最
遅角位置側に設定される。またアイドリング状態では前
記のアイドル位置に設定され、さらに内燃機関１を始動
する場合には前記の始動位置に設定される。これに加え
て、この発明に係る制御装置は、バルブタイミングを他
の状況に応じて制御するように構成されている。具体的
には、運転中あるいは車両が内燃機関１の動力で走行し
ている際に内燃機関１がストールする可能性がある場合
には、内燃機関１の運転状態あるいは車両の走行状態に
基づかずにバルブタイミングを設定する。

【００３０】運転中もしくは走行中における内燃機関１
のストール（エンスト）の可能性が生じた場合に設定さ
れるバルブタイミングを具体的に説明すると、そのバル
ブタイミングの一般的な傾向は、そのエンストの可能性
が生じた時点あるいはそのエンストの可能性が判断され
た時点における内燃機関１の運転状態（スロットル開度
やエンジン回転数などで定まる状態）に基づいて設定さ
れたバルブタイミングより進角したタイミングである。
すなわち吸気弁についてはその閉じタイミングを早くす
るように進角する。したがってエンストの可能性のない
通常の走行状態では、吸気弁の閉じタイミングは、図４
に示す最遅角位置もしくはアイドリング位置より最遅角
位置に寄った位置に設定されているが、その状態でエン
ストの可能性が生じると、アイドル位置もしくは始動位
置あるいはこれらの間の位置に吸気弁の閉じタイミング
が設定される。言い換えれば、非アイドリング状態であ
っても、エンストの可能性が生じることによりアイドル
位置に設定されることがある。

【００３１】このようにして設定されるバルブタイミン
グの進角量は、内燃機関１に対する燃料の供給量を低下
もしくは停止している場合と、燃料を通常どおりに供給
している場合とで異ならせることもできる。すなわちバ
ルブタイミングを進角すれば、一般的には、燃料の消費
量が増大するが、アクセルペダルが戻されて減速してい
る場合のようにいわゆるフューエルカットが実行されて
いれば、その状態では燃料が消費されないので、バルブ
タイミングを進角しても燃費に対する影響がでない。し
たがってこのような場合には、バルブタイミングの進角
量を相対的に大きくする。

【００３２】上記のバルブタイミングの進角制御をおこ
なうことになる内燃機関１のストールの可能性あるいは
その可能性の大小は、駆動輪５のロックの可能性や内燃
機関１に対する燃料の供給量あるいは空燃比などに基づ
いて判断することができる。具体的には、制動操作して
いる状態（ブレーキオン状態）での減速時に、エンスト
の可能性の判断が成立する。駆動輪５が低μ路などでス
リップした場合には、制動力によって駆動輪５がロック
する可能性があるからである。また、アクセルペダルを
戻した状態（アクセルオフ状態）での減速時に車速が所
定値以上であることにより内燃機関１に対する燃料の供
給を削減もしくは停止している場合に、エンストの可能
性の判断が成立する。すなわち燃料の供給量が低下した
り、あるいはそれに伴って空燃比が増大した場合に、エ
ンストの可能性の判断が成立する。このようないわゆる
フューエルカットをおこなっている場合、そのフューエ
ルカットからの復帰が、車速の低下あるいはエンジン回
転数の低下に対して遅れると、内燃機関１が自立回転で
きなくなって停止する可能性があるからである。

【００３３】上述したこの発明の装置によるバルブタイ
ミング制御の具体例を図１にフローチャートで示してあ
る。ここに示す制御は、吸気弁の閉じタイミングを図４
に示す最遅角位置に設定し、あるいはアイドル位置より
遅角して走行している（Ｖ≠０）場合に実行される。

【００３４】先ず、ブレーキオンによる減速中か否かが
判断される（ステップＳ１）。これは、例えばブレーキ
スイッチＳB からの信号と、車速Ｖの変化率とに基づい
て判断することができる。このステップＳ１で肯定的に
判断された場合には、エンストが生じる可能性があるの
で、バルブタイミングがアイドル位置まで進角される
（ステップＳ２）。より具体的には、吸気弁の閉じタイ
ミングが図４に示す最遅角位置側の所定位置からアイド
ル位置に進角させられる。その場合、内燃機関１に対し
て燃料が供給されていても、アイドル位置とそれより遅
角した位置とで、燃料の消費量に大差がないので、実質
上、燃費は変化しない。

【００３５】これに対してステップＳ１で否定的に判断
された場合、エンストの可能性がないので、通常のマッ
プに従った進角が実行される（ステップＳ３）。そのマ
ップの一例は、図５に示すマップである。

【００３６】したがって図１に示す制御によれば、運転
中の内燃機関１がストールする可能性がある場合、バル
ブタイミングがアイドル位置まで進角されるので、万が
一、エンストが生じて再始動する場合、たとえエンジン
水温が低いなどの低温状態であっても、再始動時の吸気
量あるいは吸気充填率を充分確保して、内燃機関１を容
易に始動させることができる。また、内燃機関１を再始
動して発進する場合、バルブタイミングが既に進角され
て吸気量が確保されているので、内燃機関１の出力が相
対的に大きくなって発進加速性が良好になる。更に、そ
のようなバルブタイミングの進角をおこなっても燃費が
悪化しないことは前述したとおりであり、これに加え
て、上記の制御では、走行状態であってもエンストの可
能性がある場合に限って進角されるので、この点でも燃
費の悪化が回避される。

【００３７】図２はこの発明の制御装置で実行される他
の制御例を示すフローチャートであり、ここに示す制御
も上述した制御例と同様に、吸気弁の閉じタイミングを
図４に示す最遅角位置に設定し、あるいはアイドル位置
より遅角して走行している（Ｖ≠０）場合に実行され
る。

【００３８】図２において、減速時のフューエルカット
（Ｆ／Ｃ）が実行されているか否かが判断される（ステ
ップＳ１１）。すなわち車両が所定値以上の車速が走行
している状態でアクセルペダルを戻して減速すると、内
燃機関１と駆動輪５とがトルク伝達可能に連結されてい
れば、車両の有する走行慣性力によって内燃機関１が強
制的に回転させられる。その場合の内燃機関１の回転数
が、燃料の供給によって完爆する最低回転数（自立回転
する最低回転数）以上であれば、燃費の向上のために燃
料の供給が停止される。これがフューエルカット制御で
ある。

【００３９】このフューエルカット制御は、内燃機関１
の回転数が予め定めた復帰回転数に低下するまで継続さ
れ、その復帰回転数で燃料の供給が再開される。したが
ってその燃料の供給を再開するいわゆる復帰制御が、何
らかの理由により所期どおりに実行されなかった場合、
内燃機関１がストールする可能性がある。したがってス
テップＳ１１では、内燃機関１のストールの可能性を判
断していることになり、その判断結果が肯定的であれ
ば、バルブタイミングが始動位置まで進角される（ステ
ップＳ１２）。より具体的には、吸気弁の閉じタイミン
グが図４に示す最遅角位置側の所定位置あるいはアイド
ル位置から始動位置に進角させられる。その場合、内燃
機関１に対して燃料が供給されていないので、バルブタ
イミングの進角に伴って燃費が悪化することはない。

【００４０】これに対してステップＳ１１で否定的に判
断された場合、エンストの可能性がないので、通常のマ
ップに従った進角が実行される（ステップＳ１３）。そ
のマップの一例は、図５に示すマップであり、これは、
上述した図１の制御例におけるステップＳ３と同様の制
御である。

【００４１】したがって図２に示す制御によれば、運転
中の内燃機関１がストールする可能性がある場合、バル
ブタイミングが始動位置まで進角されるので、万が一、
エンストが生じて再始動する場合、たとえエンジン水温
が低いなどの低温状態であっても、再始動時の吸気量あ
るいは吸気充填率を充分確保して、内燃機関１を容易に
始動させることができる。また、内燃機関１を再始動し
て発進する場合、バルブタイミングが既に進角されて吸
気量が確保されているので、内燃機関１の出力が相対的
に大きくなって発進加速性が良好になる。さらに、その
ようなバルブタイミングの進角をおこなっても燃費が悪
化しないことは前述したとおりであり、これに加えて、
上記の制御では、走行状態であってもエンストの可能性
がある場合に限って進角されるので、この点でも燃費の
悪化が回避される。そして、図２に示す制御では、図１
に示す制御例に比較して進角量が大きくなるので、エン
ストの後に再始動することがあった場合、その始動性が
更に良好になる。

【００４２】ここで図１に示す具体例および図２に示す
具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上記の
ステップＳ１，Ｓ１１で肯定的に判断されることが、こ
の発明において「内燃機関がストールする可能性のある
運転状態が判断された場合」に相当し、またステップＳ
２，Ｓ１２の機能的手段が、この発明の進角化手段に相
当する。

【００４３】なお、この発明は上記の具体例に限定され
ないのであり、上記の具体例で示した制御を複合して実
行するように構成することもできる。すなわち、図１に
記載してあるように、ブレーキのＯＮ・ＯＦＦの状態に
基づいて、先ず、吸気弁の閉じタイミングを決定し、そ
の後に減速フューエルカットの実行の有無を判断し、そ
の判断結果に基づいて前記の図２に示すように進角位置
を決定してもよい。このような制御では、減速フューエ
ルカットが実行されている場合に、吸気弁閉じタイミン
グを最も進角させ、始動位置に閉じタイミングを設定す
る。これに対して減速フューエルカットは実行されてい
ないがブレーキＯＮで減速している場合には、吸気弁閉
じタイミングをアイドル位置まで進角する。そして、ブ
レーキＯＦＦであり、かつ減速フューエルカットが実行
されていない場合には、通常のマップに基づく進角位置
とする。このような制御は、言い換えれば、内燃機関の
ストールする可能性が大きいほど、走行中における吸気
弁の閉じタイミングの進角量を大きくする制御である。

【００４４】また、ストールの可能性が大きいほど進角
量を大きくする制御の他の例は、以下のとおりである。
内燃機関のストールの可能性の大小を、ブレーキペダル
の操作量や車体減速度あるいは駆動輪減速度に応じて判
断する。そのブレーキペダルの操作量は、ペダルの踏圧
やブレーキマスターシリンダにおける圧力などから判断
でき、その操作量が大きいほど、ストールの可能性と判
断する。また、車体減速度や駆動輪減速度は、車速セン
サや駆動輪速度センサによって検出でき、これらの減速
度が大きいほど、ストールの可能性が大きくなる。この
ようにして内燃機関のストールの可能性の大小を判断
し、ストールの可能性が大きいほど、吸気弁閉じタイミ
ングを進角させる。その結果、万が一、内燃機関が急に
ストールしても吸気弁閉じタイミングが進角されている
ので、内燃機関の始動が容易になる。また、内燃機関の
ストールの単なる可能性で、吸気弁閉じタイミングを大
きく進角することがないので、燃費の悪化を抑制もしく
は防止することができる。

【００４５】ところで、内燃機関と駆動輪とが相互にト
ルク伝達可能に連結されている状態で駆動輪がロックす
ると、内燃機関がストールする。したがってストールの
可能性は、駆動輪のロックの可能性として判断すること
ができる。その駆動輪のロックの可能性の判断の例を挙
げると、ブレーキＯＮでかつ車体減速度が所定減速度を
超えて大きくなったことにより、駆動輪のロックの可能
性が生じたこと、あるいはその可能性が大きくなったこ
とを判断できる。また、駆動輪の回転速度を検出し、そ
の減速度が所定減速度を超えて大きくなったことによ
り、駆動輪のロックの可能性が生じたこと、あるいはそ
の可能性が大きくなったことを判断できる。さらに、駆
動輪速度の車体速度に対する割合が所定割合より小さく
なったことにより駆動輪のロックの可能性が生じたこ
と、あるいはその可能性が大きくなったことを判断でき
る。

【００４６】上述した吸気弁閉じタイミングの進角制御
は、ストール後の内燃機関の始動を容易にするためであ
る。一般に、内燃機関の温度が低いほど、その始動性が
悪くなる。したがってバルブタイミングの進角制御は、
内燃機関の始動性の悪化状況に応じて実行することもで
きる。例えば、エンジン水温や油温などから内燃機関の
暖気状態を取得し、あるいは大気温度から内燃機関の置
かれている環境を取得し、これらに基づいて内燃機関の
始動性が悪い状況か否かを判断する。そして、始動性が
悪いほど走行中のストールの可能性の判断に基づく進角
量を大きくする。もしくは始動性の悪い状況が判断され
た場合に限って、通常のマップに基づくバルブタイミン
グより進角させる。すなわち、この発明では、エンジン
水温が所定温度以下の極低温時のみ、バルブタイミング
を進角し、あるいはエンジン水温が低いほど進角量を大
きくするように構成することができる。

【００４７】なお、この発明において、バルブタイミン
グを変化させるための機構は、上記の具体例で述べた構
成以外の適宜の構成のものを採用することができる。し
たがって吸気弁の閉じタイミングと併せてその開きタイ
ミングや排気弁の開閉タイミングをも併せて変更する機
構であってもよい。また、この発明は、内燃機関を単独
で動力源とした車両以外に、内燃機関と合わせてモータ
をも動力源としたハイブリッド車を対象とすることがで
きるが、内燃機関を単独で動力源とする車両を対象とす
る場合に特に有効である。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、内燃機関の運転中にそのストールの可能性が生じる
と、吸気弁の閉じタイミングが進角されて吸気充填率が
高くなるので、内燃機関がそのままストールし、その後
に再始動する場合、吸気量を確保して内燃機関の始動性
を向上させることができる。

【００４９】特に、請求項２に記載されているように、
その吸気弁の閉じタイミングを、燃料供給量が低減され
ている場合に、より大きく進角すれば、燃費の悪化を防
止できるうえに、ストール後の再始動時における吸気充
填率が、より高くなるので、内燃機関の始動性が更に向
上する。

【００５０】また請求項３に記載してあるように、非ア
イドリング状態でストールの可能性が生じた場合に、少
なくとも吸気弁の閉じタイミングを、アイドリング時に
設定されるタイミングまで進角することとすれば、燃費
の悪化を回避できるうえに、内燃機関がたとえストール
しても、その後の再始動時にはバルブタイミングが進角
されているので、内燃機関の始動性を向上させることが
できる。

【００５１】なお、請求項４に記載してあるように、ス
トールの可能性が生じた場合の進角位置を、上記のアイ
ドリング時に設定される位置に替えて、更に進角した位
置とすれば、ストール後に内燃機関を始動する場合の始
動性が更に向上する。

【００５２】さらにまた、請求項５に記載されているよ
うに、内燃機関の運転中にそのストールの可能性が生じ
た場合に、吸気弁の閉じタイミングを、その運転状態で
定まるタイミングよりも進角させれば、内燃機関の運転
中に急にストールしても、その後の内燃機関の始動性を
向上させることができる。

【００５３】そして、この発明では、駆動輪のロックす
る状態が生じているか否かなど、駆動輪のロックの可能
性に基づき、あるいは内燃機関に対する燃料の供給量が
低下しているか否か、あるいは空燃比が大きくなってい
るか否かなど、燃料の供給量や空燃比に基づいて、運転
中の内燃機関のストールの可能性を判断することができ
るので、特別なセンサやシステムを不要にし、装置の低
廉化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係る制御装置で実行される制御例
を示すフローチャートである。

【図２】 この発明に係る制御装置で実行される他の制
御例を示すフローチャートである。

【図３】 この発明で対象とする内燃機関を含む駆動系
統およびその制御系統を示す模式図である。

【図４】 吸気弁の閉じタイミングの例を模式的に示す
図である。

【図５】 通常の制御で使用される進角値マップの一例
を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１…内燃機関、 ２…可変動弁機構、 ５…駆動輪、
６…電子制御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保田 博文 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G092 AA01 AA02 AA11 DA01 DA09 EA01 EA03 EA04 FA32 GA04 GA17 GB08 HA13X HB01Z HE01Z HF08Z HF10Z HF21Z HF26Z

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気弁の閉じタイミングを変更可能な内
   燃機関のバルブタイミング制御装置において、 前記内燃機関がストールする可能性のある運転状態が判
   断された場合には、前記内燃機関がストールする可能性
   のある運転状態が判断されない場合に比較して、前記吸
   気弁の閉じタイミングを相対的に早くする進角側位置に
   変更する進角化手段を備えていることを特徴とする内燃
   機関のバルブタイミング制御装置。
2. 【請求項２】 前記進角化手段は、前記吸気弁の閉じタ
   イミングを相対的に早くする進角量を、前記内燃機関が
   ストールする可能性のある運転状態でしかも前記内燃機
   関に対する燃料の供給量が低減されている場合に、燃料
   の供給量が低減されていない場合に比較して、大きくす
   る手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の内燃機
   関のバルブタイミング制御装置。
3. 【請求項３】 前記吸気弁の閉じタイミングが、前記内
   燃機関のアイドリング時には前記内燃機関のアイドリン
   グ運転に適したアイドリング時閉じタイミングに設定さ
   れ、前記内燃機関の回転数がアイドリング状態より高回
   転数である非アイドリング時には前記アイドリング時閉
   じタイミングより遅いタイミングに設定され、 前記進角化手段は、前記非アイドリング時に前記内燃機
   関がストールする可能性のある運転状態が判断された場
   合には前記吸気弁の閉じタイミングを前記アイドリング
   時閉じタイミングに変更することを特徴とする請求項１
   または２に記載の内燃機関のバルブタイミング制御装
   置。
4. 【請求項４】 前記吸気弁の閉じタイミングが、前記内
   燃機関を始動する時には前記内燃機関の始動に適した始
   動時閉じタイミングに設定され、前記内燃機関を搭載し
   た車両が走行している走行時には前記始動時閉じタイミ
   ングより遅いタイミングに設定され、 前記進角化手段は、前記走行時に前記内燃機関のストー
   ルする可能性のある運転状態が判断された場合には前記
   吸気弁の閉じタイミングを前記始動時閉じタイミングと
   することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記
   載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。
5. 【請求項５】 少なくとも吸気弁の閉じタイミングを運
   転状態に基づいて設定する内燃機関のバルブタイミング
   制御装置において、 前記進角化手段は、前記内燃機関がストールする可能性
   のある運転状態が判断された場合には前記吸気弁の閉じ
   タイミングを前記運転状態に基づいて定まる閉じタイミ
   ングより早くする進角側位置に変更することを特徴とす
   る請求項１ないし４のいずれかに記載の内燃機関のバル
   ブタイミング制御装置。
6. 【請求項６】 前記内燃機関のストールする可能性の判
   断を、前記内燃機関を搭載した車両の駆動輪のロックの
   可能性に基づいておこなう手段を備えていることを特徴
   とする請求項１ないし５のいずれかに記載の内燃機関の
   バルブタイミング制御装置。
7. 【請求項７】 前記内燃機関のストールする可能性の判
   断を、前記内燃機関に供給される燃料の量もしくは空燃
   比の少なくともいずれかに基づいておこなう手段を備え
   ていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに
   記載の内燃機関のバルブタイミング制御装置。