JP2007239461A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン始動時に振動抑制と良好な始動性を両立す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】時刻ｔ０のクランキング開始時に圧縮行程のある第１気筒の吸気バルブ閉弁時期は通常時よりも遅くされる。また、時刻ｔ０において吸気行程のある第３気筒の吸気バルブ閉弁時期も通常時よりも遅くされる。この吸気バルブ遅閉じにより吸気量が少なくされ、圧縮圧力が低くされる。時刻ｔ１において初爆可能なエンジン回転数NE1に達した後、冷却水温が低い場合には、吸気バルブ閉弁時期が下死点付近にされると共に、燃料噴射量が多くされる。これにより、圧縮圧力が高くされ、良好な始動性が得られる。
【選択図】図８

Description

本発明は、可変動弁機構付き内燃機関の制御装置に関する。

吸気バルブの閉弁時期を最遅角にした状態で、エンジンを始動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、デコンプ作用により圧縮比を低下させることができるため、エンジン始動時の振動を抑制することができる。

特開２０００−３４９１３号公報

しかしながら、上記特許文献１の装置では、冷間時において、振動を抑制することができるものの、良好な始動性を得ることができない可能性があった。

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、エンジン始動時に振動抑制と良好な始動性を両立す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、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の気筒毎に設けられた吸気バルブと、
前記吸気バルブの開弁特性を変更可能な可変動弁機構と、
クランキング時に、前記可変動弁機構を用いて吸気バルブ閉弁時期を上死点付近にすることで圧縮圧力を減圧する減圧手段と、
前記減圧手段により減圧を実行した後、前記内燃機関の冷却水温が所定値よりも低い場合、又は、前記内燃機関の要求トルクが所定値よりも高い場合に、初爆が行われる気筒の吸気バルブ閉弁時期を前記可変動弁機構を用いて下死点付近に変更する初爆制御手段とを備えたことを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、前記可変動弁機構は、少なくとも２以上の気筒の吸気カムを駆動することで該２以上の気筒の吸気バルブの開弁特性を制御する電動機を有し、
前記減圧手段は、一気筒の吸気バルブの閉弁時期から該一気筒と前記電動機を共用する他気筒の吸気バルブの開弁時期までの時間が所定時間よりも短い場合に、前記可変動弁機構を用いて前記吸気バルブの作用角及びリフト量を小さくすることを特徴とする。

また、第３の発明は、第２の発明において、エンジン停止要求を取得した場合、該取得時に吸気行程及び圧縮行程のある気筒の吸気バルブを前記電動機を用いて最大リフト位置にした後、該電動機への通電を停止すると共にエンジンを停止する停止手段を更に備えたことを特徴とする。

また、第４の発明は、第１から第３の発明において、前記気筒毎に設けられた排気バルブと、
前記排気バルブの開弁特性を変更可能な第２可変動弁機構と、
前記減圧手段により減圧を実行する際、前記第２可変動弁機構を用いて排気バルブ開弁時期を膨張行程の前半部にすることで、筒内で生じる負圧を低減する負圧低減手段とを更に備えたことを特徴とする。

第１の発明によれば、クランキング時に圧縮圧力を減圧することでエンジン始動時の振動を抑制することができる。さらに、冷却水温が低い場合や要求トルクが高い場合には、初爆気筒から十分な吸気量を確保することで良好な始動性を得ることができる。よって、エンジン始動時に振動抑制と良好な始動性を両立することができる。

第２の発明によれば、電動機を共用する一気筒の吸気バルブ閉弁時期から他気筒の吸気バルブ開弁時期までが短い場合には、吸気バルブの作用角及びリフト量が小さくされる。これにより、吸気バルブ開弁時期の遅れに起因する負圧の増大を抑制でき、該負圧による振動を低減することができる。

第３の発明によれば、エンジン停止要求の取得時に吸気及び圧縮行程のある気筒の吸気バルブを最大リフト位置にした後、エンジンを停止する。吸気バルブが最大リフト位置であるときの吸気カム位置は安定位置であるため、電動機の通電を停止しても吸気カム位置は動かない。よって、電動機への保持電流の供給が不要となり、消費電力を節減することができる。さらに、クランキング開始時に吸気及び圧縮行程のある気筒の吸気バルブは最大リフト位置にある。このため、吸気バルブ閉弁時期を上死点付近にすることで圧縮圧力を確実に減圧することができる。

第４の発明によれば、膨張行程において筒内で生じる負圧を低減することができるため、該負圧に起因する振動を低減することができる。

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．
［システムの構成］
図１は、本発明の実施の形態１によるシステムの概略構成を説明するための図である。図１は、本発明を適用したハイブリッド車両システムを示す図である。
図１に示すハイブリッド車両システムは、一の駆動源としてのエンジン（内燃機関）１を備えている。エンジン１は、複数の気筒２を有している。図１に示すように、エンジン１は、例えば、直列４気筒型のガソリンエンジンである。

本実施の形態１のハイブリッド車両システムは、３軸式の動力分配機構４を備えている。動力分配機構４は、後述する遊星歯車機構である。動力分配機構４には、上記エンジン１のクランク軸３のほか、他の駆動源としてのモータジェネレータ（以下「ジェネレータ」という。）６及びモータジェネレータ（以下「モータ」という。）１０が接続されている。また、動力分配機構４には、減速機８が接続されている。減速機８には、駆動輪１２の回転軸１４が接続されている。駆動輪１２には、車輪速センサ１３が設けられている。車輪速センサ１３は、駆動輪１２の回転数又は回転速度を検出するように構成されている。

ジェネレータ６とモータ１０とは共通のインバータ１５に接続されている。インバータ１５は昇圧コンバータ１６に接続され、昇圧コンバータ１６はバッテリ１７に接続されている。昇圧コンバータ１６は、バッテリ１７の電圧（例えば、ＤＣ２０１．６Ｖ）を高電圧（例えば、ＤＣ５００Ｖ）に変換するものである。インバータ１５は、昇圧コンバータ１６により昇圧された直流高電圧を交流電圧（例えば、ＡＣ５００Ｖ）に変換するものである。ジェネレータ６とモータ１０とは、インバータ１５及び昇圧コンバータ１６を介してバッテリ１７との電力のやりとりを行う。

また、本実施の形態１のハイブリッド車両システムは、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０を備えている。ＥＣＵ７０は、上記のエンジン１、動力分配機構４、ジェネレータ６、減速機８、モータ１０、車輪速センサ１３、インバータ１５、昇圧コンバータ１６、バッテリ１７等と接続されている。ＥＣＵ７０は、ジェネレータ６及びモータ１０の駆動量若しくは発電量を制御する。また、ＥＣＵ７０は、バッテリ１７の充電状態SOC（state of charge）を取得する。

［駆動機構の要部構成］
図２は、図１に示したハイブリッド車両システムにおける駆動機構の要部構成を示す斜視図である。
図２に示すように、動力分配機構４は、サンギヤ１８と、リングギヤ２０と、複数のピニオンギヤ２２と、キャリア２３とを備えている。外歯歯車であるサンギヤ１８は、中空のサンギヤ軸１９に固定されている。このサンギヤ軸１９の中空部分を、エンジン１のクランク軸３が貫通している。内歯歯車であるリングギヤ２０は、サンギヤ１８と同心円上に配置されている。複数のピニオンギヤ２２は、サンギヤ１８とリングギヤ２０の両方に噛合するように配置されている。複数のピニオンギヤ２２は、キャリア２３によって回転自在に保持されている。キャリア２３は、クランク軸３と連結されている。すなわち、動力分配機構４は、サンギヤ１８とリングギヤ２０とピニオンギヤ２２とを回転要素として差動作用を行う遊星歯車機構である。

減速機８は、動力取り出し用の動力取出ギヤ２４を有している。この動力取出ギヤ２４は、動力分配機構４の上記リングギヤ２０に連結されている。また、動力取出ギヤ２４はチェーン２５を介して動力伝達ギヤ２６に連結されている。動力伝達ギヤ２６は、回転軸２７を介してギヤ２８に連結されている。ギヤ２８は、駆動輪１２の回転軸１４を回転させるデファレンシャルギヤ（図示せず）に連結されている。

ジェネレータ６は、ロータ２９とステータ３０とを有している。ロータ２９は、サンギヤ１８と一体的に回転するサンギヤ軸１９に設けられている。ジェネレータ６は、ロータ２９を回転させる電動機として駆動することができると共に、ロータ２９の回転により起電力を生じさせる発電機として駆動することができるように構成されている。また、ジェネレータ６は、エンジン始動時に、スタータとして機能するものである。

モータ１０は、ロータ３１とステータ３２とを有している。ロータ３１は、リングギヤ２０と一体的に回転するリングギヤ軸２１に設けられている。モータ１０は、ロータ３１を回転させる電動機として機能することができると共に、ロータ３１の回転により起電力を生じさせる発電機として駆動することができるように構成されている。

動力分配機構４は、キャリア２３から入力されるエンジン１の動力を、ジェネレータ６に接続されたサンギヤ１８と、回転軸１４に接続されたリングギヤ２０とにそのギヤ比に応じて分配することができる。また、動力分配機構４は、キャリア２３から入力されるエンジン１の動力と、サンギヤ１８から入力されるジェネレータ６の動力とを統合し、統合された動力をリングギヤ２０に出力することができる。また、動力分配機構４は、サンギヤ１８から入力されるジェネレータ６の動力と、リングギヤ２０から入力される動力とを統合し、統合された動力をキャリア２３に出力することができる。

［エンジンの構成］
図３は、図１に示したエンジン１の構成を説明するための図である。エンジン１は、内部にピストンを有するシリンダブロック３３を備えている。ピストンは、クランク機構を介して上記クランク軸３と接続されている。クランク軸３の近傍には、クランク軸３の回転角度を検出するクランク角センサ３Ａが設けられている。また、シリンダブロック３３には、冷却水温Twを検出する冷却水温センサ３４が設けられている。

シリンダブロック３３の上部にはシリンダヘッド３５が組み付けられている。シリンダヘッド３５には、燃焼室３６内（以下「筒内」ともいう。）の混合気に点火する点火プラグ３７が設けられている。
シリンダヘッド３５は、燃焼室３６と連通する吸気ポート３８を備えている。吸気ポート３８と燃焼室３６との接続部には吸気バルブ５１が設けられている。吸気バルブ５１は、気筒毎に２つずつ設けられている。吸気バルブ５１には、吸気バルブ５１の開弁特性を変更可能な可変動弁機構５０Ａ（後述）が接続されている。吸気ポート３８の近傍には、燃料を噴射するインジェクタ３９が設けられている。

吸気ポート３８には吸気通路４０が接続されている。吸気通路４０の途中にはスロットルバルブ４１が設けられている。スロットルバルブ４１は、スロットルモータ４２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４１は、アクセル開度センサ４３により検出されるアクセル開度AAに基づいて駆動されるものである。スロットルバルブ４１の近傍には、スロットル開度TAを検出するスロットル開度センサ４１Ａが設けられている。スロットルバルブ４１の上流には、エアフロメータ４４が設けられている。エアフロメータ４４は吸入空気量（以下「吸気量」と略する。）Gaを検出するように構成されている。

また、シリンダヘッド３５は、燃焼室３６と連通する排気ポート４５を備えている。排気ポート４５と燃焼室３６との接続部には排気バルブ４６が設けられている。排気バルブ４６には、上記可変動弁機構５０Ａと同じ構成を有する可変動弁機構５０Ｂが接続されている。可変動弁機構５０Ｂは、排気バルブ４６の開弁特性を変更可能に構成されている。排気ポート４５には排気通路４７が接続されている。排気通路４７には、排気ガスを浄化する触媒４８が設けられている。触媒４８の上流には、排気空燃比を検出する空燃比センサ４９が設けられている。

上記ＥＣＵ７０の出力側には、点火プラグ３７、インジェクタ３９、スロットルモータ４２、可変動弁機構５０Ａ等が接続されている。また、ＥＣＵ７０の入力側には、クランク角センサ３Ａ、スロットル開度センサ４１Ａ、アクセル開度センサ４３、エアフロメータ４４、空燃比センサ４９等が接続されている。ＥＣＵ７０は、クランク角センサ３Ａの出力に基づいてエンジン回転数NEを算出する。

ＥＣＵ７０は、車輪速センサ１３により検出された駆動輪１２の回転速度とアクセル開度センサ４３により検出されたアクセル開度AAとに基づいて、車両全体の要求トルクを算出する。この車両全体の要求トルクを確保するために、ＥＣＵ７０は、バッテリ１７の充電状態SOCを考慮しつつ、エンジン１とジェネレータ６とモータ８との間で駆動力を分配する。すなわち、エンジン１の要求トルク（以下「エンジン要求トルク」という。）と、ジェネレータ６及びモータ８の要求トルクとを算出する。
ＥＣＵ７０は、減速時や制動時に、エンジン１を停止させることで、燃費を向上させることができる。
ＥＣＵ７０は、エンジン１の始動時において、ジェネレータ６を駆動させることで、エンジン１のクランキングを行う。図４は、エンジン始動時の動力分配機構４の動作を説明するための共線図である。停車時は駆動輪１２が止まっているため、リングギヤ２０は停止している。ＥＣＵ７０は、エンジン１のスターターとして機能するジェネレータ６に通電することで、サンギヤ１８を回転させて、エンジン１をクランキングする。
エンジン１が始動すると、ＥＣＵ７０は、ジェネレータ６に発電を開始させる。この発電により得られた電力は、モータ１０の駆動と、バッテリ１７の充電とに用いられる。

［可変動弁機構の構成］
図５は、図３に示した可変動弁機構５０Ａの構成を示す斜視図である。上述したように、エンジン１の吸気バルブ側に可変動弁機構５０Ａが設けられ、排気バルブ側に可変動弁機構５０Ｂが設けられている。図５には吸気バルブ側の可変動弁機構５０Ａのみを示し、排気バルブ側の可変動弁機構５０Ｂの図示を省略している。図５において、＃１〜＃４は、それぞれエンジン１の第１〜第４気筒を表している。エンジン１における爆発順序は、一般的なエンジンと同様に、＃１→＃３→＃４→＃２である。

気筒毎に設けられた２つの吸気バルブ５１には、それぞれバルブシャフト５２が固定されている。バルブシャフト５２の上端部には、バルブリフター５３が取り付けられている。各バルブリフター５３の上部には、対応するカム５４，５５，５６又は５７が配置されている。
第１気筒＃１に対応するカム５４と、第４気筒＃４に対応するカム５７とは、第１のカム軸５８に固定されている。第２気筒＃２に対応するカム５５と、第３気筒＃３に対応するカム５６とは、第２のカム軸５９に固定されている。これらのカム軸５８，５９は、同軸上に配置されており、互いに回転可能である。

第１のカム軸５８には、第１のドリブンギヤ６０が同軸上に固定されている。第１のドリブンギヤ６０には、第１の出力ギヤ６１が噛み合わされている。第１の出力ギヤ６１は、第１のモータ６２の出力軸と同軸上に固定されている。このような構成によれば、第１のモータ６２のトルクを、これらのギヤ６０，６１を介して第１のカム軸５８に伝達することができる。すなわち、第１のモータ６２は、クランク軸３とは関係なくカム５４，５７を直接駆動することで、第１気筒＃１と第４気筒＃４の吸気バルブ開弁特性を制御するものである。

一方、第２のカム軸５９には、第２のドリブンギヤ６３が同軸上に固定されている。第２のドリブンギヤ６３には、中間ギヤ６４を介して第２の出力ギヤ６５が噛み合わされている。第２の出力ギヤ６５は、第２のモータ６６の出力軸と同軸上に固定されている。このような構成によれば、第２のモータ６６のトルクを、これらのギヤ６３，６４，６５を介して第２のカム軸５９に伝達することができる。すなわち、第２のモータ６６は、クランク軸３とは関係なくカム５５，５６を直接駆動することで、第２気筒＃２と第３気筒＃３の吸気バルブ開弁特性を制御するものである。
上記可変動弁機構５０Ａの動作は、ＥＣＵ７０によって制御される。ＥＣＵ７０は、各種センサの出力に基づいて、第１のモータ６２及び第２のモータ６６に駆動指令を与え、これらのモータ６２，６６の回転を制御している。

図６は、図５に示した第１のカム軸５８をその軸方向から見た図である。図５に示すように、第１のカム軸５８に設けられた２つのカム５４，５７は、それぞれのカムノーズ５４ａ，５７ａがカム軸５８の周方向に互いに１８０°ずれるように配置されている。２つのカム５４，５７は、同形状であり、カム中心とカムノーズを通る直線に対して対称形のカム形状を有している。なお、図示並びに説明は省略するが、第２のカム軸５９に設けられた２つのカム５５，５６も、それぞれのカムノーズ５５ａ，５６ａがカム軸５９の周方向に１８０°ずれるように配置されている。
カム５４，５７の駆動モードには、正転駆動モードと、揺動駆動モードとがある。正転駆動モードとは、第１のモータ６２を一方向に連続的に回転させることで、カム５４，５７を正転方向に連続的に回転させるモードである。一方、揺動駆動モードとは、吸気バルブ５１のリフト途中に第１のモータ６２の回転方向を切り替えることで、カム５４，５７を往復運動させるモードである。

図７は、図５に示した可変動弁機構５０Ａにより実現される吸気バルブ開弁特性の変更の例を示す図である。
先ず、図７（Ａ）に示す「位相」の変更について説明する。吸気バルブ５１の閉弁中に第１のカム軸５８の駆動速度を基本速度（つまり、クランク軸３の回転速度の半分の速度）より速くすると、クランク軸３に対するカム軸５８の位相が相対的に進角側に変化する。これにより、図７（Ａ）に示すように、吸気バルブ５１の開弁位相が進角側に変更される。

次に、図７（Ｂ）に示す「作用角」の変更について説明する。吸気バルブ５１の開弁中に第１のカム軸５８の駆動速度を基本速度より速くするとともに、吸気バルブ５１の閉弁中に駆動速度を基本速度よりも遅くすることで、図中に波線で示すように吸気バルブ５１の作用角が小さくされる。ここで、カム軸５８の回転周期とクランク軸３の回転周期との比が２対１からずれないようにする。
また、吸気バルブ５１の開弁中に第１のカム軸５８の駆動速度を基本速度より遅くするとともに、吸気バルブ５１の閉弁中に駆動速度を基本速度よりも速くすることで、図中に実線で示す基本波形に比して吸気バルブ５１の作用角を大きくすることができる。

なお、揺動駆動モードにおいて、第１のカム軸５８の駆動速度を制御することで、図７（Ａ），（Ｂ）に示すような開弁位相を実現することもできる。

次に、図７（Ｃ）に示す「作用角＆リフト量」の変更について説明する。先ず、カム軸５８が正転方向に回転し、第４気筒＃４用のカム５７がその開き側ランプ部５７ｂでバルブリフター５３を押し下げていく途中で第１のモータ６２を停止させる。その後、第１のモータ６２の回転方向を切り替え、カム軸５８を逆転方向に回転させる。これにより、カム５７はその２つのランプ部５７ｂ，５７ｃのうち、開き側ランプ部５７ｂのみをバルブリフター５３に接触させながら揺動する。第４気筒＃４のバルブは、カム５７の開き側ランプ部５７ｂのカムリフト曲線によって決まるバルブリフト曲線を描いてリフト動作する。さらに、カム軸５８を逆転方向に回転させると、第１気筒＃１用のカム５４がその閉じ側ランプ部５４ｂでバルブリフター５３を押し下げていく。その途中で第１のモータ６２を停止させる。そして、第１のモータ６２の回転方向を再び切り替え、カム軸５８を正転方向に回転させる。これにより、カムは２つのランプ部のうち、閉じ側ランプ部５４ｂのみをバルブリフター５３に接触させながら揺動する。第１気筒＃１の吸気バルブ５１は、カム５４の閉じ側のランプ部５４ｂのカムリフト曲線によって決まるバルブリフト曲線を描いてリフト動作する。
以上の一連の動作を連続して行い、カム５４，５７を周期的に揺動させることで、第１気筒＃１と第４気筒＃４の吸気バルブ５１の作用角及びリフト量を同時に変更することができる。その際、カム５４，５７の揺動量を適宜変更することで、リフト量を適当に選択することが可能となる。図６に示すように、カム５４，５７の揺動量を多くすればリフト量が大きくされ、揺動量を少なくすればリフト量が小さくされる。

また、カム５４，５７を揺動動作させる際に、第１のモータ６２の駆動速度を適当に調整することにより、図７（Ｄ）に示すように、作用角を変化させることなく、「リフト量」のみを変化させることもできる。
このように、第１のモータ６２の回転方向を交互に切り替え、カム５４，５７を周期的に揺動させることで、第４気筒＃４のバルブは、カム５７の開き側ランプ部５７ｂを用いて開閉駆動し、第１気筒＃１用のバルブは、カム５４の閉じ側ランプ部５７ｂを用いて開閉駆動することができる。

［実施の形態１の特徴］
次に、上記システムのエンジン始動時における制御について説明する。図８は、本実施の形態１において、エンジン始動時の制御を説明するためのタイミングチャートである。より具体的には、図８（Ａ）は、第１気筒＃１と第４気筒＃４の吸気バルブ５１のリフト特性を示す図であり、図８（Ｂ）は、第２気筒＃２と第３気筒＃３の吸気バルブ５１のリフト特性を示す図であり、図８（Ｃ）は、エンジン回転数NEの変化を示す図であり、図８（Ｄ）は、噴射信号及び点火時期を示す図である。

時刻ｔ０において、ＥＣＵ７０によりエンジン始動要求（例えば、停車状態での車両運転者のイグニッションキーＯＮ操作や、アイドリングストップ状態でのブレーキペダルＯＦＦ操作等）が検出されると、エンジン１のクランキングが開始される。具体的には、インバータ１５からジェネレータ６に電力が供給され、ジェネレータ６が回転することで、クランク軸３の回転が開始される。これにより、図８（Ｃ）に示すように、エンジン回転数NEが徐々に上昇する。

ここで、図８（Ａ）に示すように、クランキング開始時に圧縮行程のある第１気筒＃１の吸気バルブ閉弁時期は、通常時（例えば、ABDC105°）よりも遅い上死点の近く（例えば、ABDC135°付近）にされている。これにより、燃焼室３６から吸気ポート３８への吹き返し量が多くされる。そうすると、筒内からより多くの空気が追い出され、筒内に閉じ込められる空気量を減らすことができるため、圧縮圧力を低くすることができる。また、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、クランキング開始時に吸気行程のある第３気筒＃３においても、吸気バルブ閉弁時期が上死点の近くまで遅角せしめられるため、圧縮圧力を低くすることができる。
ところで、小作用角で吸気バルブ遅閉じにすると、吸気バルブ開弁時期も遅くなってしまう。そうすると、筒内で生じる負圧が大きくなるため、この負圧に起因する振動も大きくなってしまう。そこで、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、クランキング開始直後に吸気行程がある第４気筒＃４において、通常時よりも吸気バルブの作用角を大きくすることで、吸気バルブ開弁時期は上死点TDC付近にされている。これにより、吸気行程で筒内に生じる負圧を低減することができる。かかる吸気バルブ５１の開弁特性は、可変動弁機構５０Ａの２つのモータ５２，５６を用いて実現することができる。吸気バルブ遅閉じによるデコンプにより、エンジン始動時の振動（「始動ショック」ともいう。）を抑制することができる。
なお、本実施の形態１において、排気バルブのリフト特性は、例えば、後述する図１４（Ｃ），（Ｄ）に示すような通常時のリフト特性とすることができる。

時刻ｔ１において、エンジン回転数NEが点火許可回転数NE1に達すると、燃料噴射及び点火が可能となる。この時刻ｔ１において圧縮行程のある第１気筒＃１が、初爆が行われる気筒（以下「初爆気筒」ともいう。）となる。時刻ｔ２において、初爆気筒である第１気筒＃１の吸気バルブ５１の開弁特性（タイミング及びリフト量）と燃料噴射量とが算出される。ここで、吸気バルブ５１の開弁特性は、エンジンの冷却水温Twに応じて算出される。具体的には、図８（Ａ）に示すように、冷却水温Twが低い場合には、吸気量を増量させて圧縮圧力を高めるべく、吸気バルブ閉弁時期が下死点付近に進角せしめられる。一方、冷却水温Twが高い場合には、吸気量を増量させる必要がないため、デコンプ時と同様に、閉弁時期は上死点の近くにされる。また、冷却水温Twが低い場合には、冷却水温Twが高い場合に比して、燃料噴射量が多くされる。

次に、図８（Ｄ）に示すように、時刻ｔ３において、時刻ｔ２で算出された燃料噴射量に対応する噴射信号が、第１気筒＃１のインジェクタ３９に出力される。これと共に、時刻ｔ２で算出された開弁特性で第１気筒＃１の吸気バルブ５１が開弁される。クランキング開始（時刻ｔ１）から時刻ｔ３までは短時間であるが、上記のモータ６２，６６を有する可変動弁機構５０Ａを用いることで、上述の吸気バルブ開弁特性の変更が可能である。

その後、図８（Ｄ）に星印で示すように、第１気筒＃１において圧縮行程後の上死点付近（時刻ｔ４）で点火が行われる。すなわち、時刻ｔ４において、初爆が実行される。上述したように、初爆が行われる第１気筒＃１の吸気バルブ開弁特性は、冷却水温Twに応じて設定されている。

本実施の形態１では、クランキング開始から初爆より前の気筒に対しては、吸気バルブ遅閉じによるデコンプが行われている。そして、初爆以降の気筒に対しては、冷却水温Twに応じた吸気バルブ開弁特性、すなわち、良好な始動性が得られる開弁特性にされる。従って、エンジン始動時において、振動抑制と始動性向上とを両立させることができる。

［実施の形態１における具体的処理］
図９は、本実施の形態１において、ＥＣＵ７０が実行するエンジン始動時の制御を示すフローチャートである。
図９に示すフローによれば、先ず、エンジン回転数NEと冷却水温Twとを取得する（ステップ１００）。次に、上記ステップ１００で取得されたエンジン回転数NEが点火許可回転数NE1よりも低いか否かを判別する（ステップ１０２）。このステップ１０２でエンジン回転数NEが点火許可回転数NE1よりも低いと判別された場合には、燃料噴射及び点火が実行不可能であると判断される。この場合、吸気バルブ閉弁時期を通常時（例えば、ABDC105°）よりも遅角してのデコンプが実行される（ステップ１０４）。このステップ１０４において、吸気バルブ閉弁時期を、例えば、ABDC135°付近とすることができる。この吸気バルブ遅閉じのデコンプにより吸気量が少なくされるため、圧縮圧力を低くすることができ、振動を低減することができる。

上記ステップ１０２でエンジン回転数NEが点火許可回転数NE1以上であると判別された場合には、燃料噴射及び点火が実行可能であると判断される。すなわち、初爆が可能であると判断される。この場合、上記ステップ１００で取得された冷却水温Twが所定温度Tw1よりも低いか否かを判別する（ステップ１０６）。ステップ１０６で冷却水温Twが所定温度Tw1よりも低いと判別された場合には、低温時の吸気バルブ開弁特性と燃料噴射量とを算出する（ステップ１０８）。このステップ１０８では、吸気バルブ閉弁時期が下死点BDC付近に算出されると共に、燃料噴射量は後述する高温時に比して多く算出される。

一方、上記ステップ１０６で冷却水温Twが所定温度Tw1以上であると判別された場合には、高温時の吸気バルブ開弁特性と燃料噴射量とを算出する（ステップ１１０）。図８（Ａ）に示す例では、高温時に、デコンプ時と同様の吸気バルブ閉弁時期が算出されている。

その後、上記ステップ１０８又は１１０で算出された燃料噴射量に応じた燃料噴射信号を特定気筒のインジェクタ３９に出力し、可変動弁機構５０Ａにより吸気バルブ５１を作動させると共に、点火プラグ３７により点火を行う（ステップ１１２）。

以上説明したように、図９に示すルーチンによれば、エンジン回転数NEが点火許可回転数NE1に達する前は、吸気バルブ遅閉じによるデコンプを行うことで振動低減が図られる。そして、エンジン回転数NEが点火許可回転数NE1に達した後は、冷却水温Twに応じた吸気バルブの開弁特性と燃料噴射量とが算出される。例えば、冷却水温Twが所定温度Tw1よりも低い場合には、吸気バルブ閉弁時期を下死点付近にすることで吸入空気量を増大させると共に、燃料噴射量を高温時に比して増量することで、良好な始動性を得ることができる。従って、エンジン始動時に振動の低減と良好な始動性とを両立させることができる。

ところで、図９に示すルーチンでは、冷却水温Twが所定値Tw1よりも大きいか否かの１段階の判定を行っているが、２段階以上の判定を行い、その判定結果に応じて吸気バルブ開弁特性と燃料噴射量を求めてもよい。また、冷却水温Twとの関係で定められたマップを参照して、吸気バルブ開弁特性と燃料噴射量とを求めてもよい。

また、本実施の形態１において、吸気バルブ遅閉じ時の吸気バルブ閉弁時期の一例としてABDC135°を挙げているが、この値は代表値であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更してもよい（後述する実施の形態２−５についても同様）。

また、本実施の形態１では、ハイブリッド車両システムについて説明したが、本発明を、高い圧縮比を使用するディーゼルエンジンを備えたシステムや、図１０に示すシステムに適用してもよい。図１０は、本実施の形態１の変形例によるアイドリングストップシステム（「エコノミーランニングシステム」ともいう。）を示す図である。図１０に示すシステムは、複数の気筒８２を有するエンジン８１を備えている。複数の気筒８２は、クランク機構を介してクランク軸８３に接続されている。クランク軸８３の一端は変速機８４に連結され、クランク軸８３の他端はプーリ８５，８６及びベルト８７を介してモータジェネレータ８８に連結されている。モータジェネレータ８８は、クランク軸８３をクランキングすることが可能な電動機であり、インバータ８９を介してバッテリ９０に接続されている。制御装置であるＥＣＵ８０は、赤信号等により車両停止する際に、エンジン８１を停止させる。また、ＥＣＵ８０は、再び車両が走行しようとすると（例えば、運転者によるアクセルペダルＯＮ操作やブレーキペダルＯＦＦ操作があると）、エンジン８１を始動させる。このエンジン８１の始動時に、上述した制御を適用することで、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる（後述する実施の形態２−５についても同様）。

尚、本実施の形態１においては、ＥＣＵ７０が、ステップ１０４の処理を実行することにより第１の発明における「減圧手段」が、ステップ１０８の処理を実行することにより第１の発明における「初爆制御手段」が、それぞれ実現されている。

実施の形態２．
次に、図１１及び図１２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〜図３、図５及び図６に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ７０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２の特徴］
上記実施の形態１では、クランキング中は吸気バルブ遅閉じによるデコンプが行われ、初爆気筒において冷却水温Twに応じた吸気バルブ開弁特性に即座に変更されている。

ところで、例えば、暖機後のように冷却水温Twが高温である場合であっても、加速時のようにエンジン１に対する要求トルク（以下「エンジン要求トルク」という。）が高い場合には、初爆気筒の吸気量を増量させると共に、燃料噴射量を増量させる必要がある。初爆が行われる気筒に対して吸入空気量の増量が間に合わなければ、すなわち、初爆までに可変動弁機構５０Ａを用いて吸気バルブ開弁特性を変更することができなければ、十分な加速レスポンスが得られない可能性がある。

図１１は、本実施の形態２において、エンジン始動時の制御を説明するためのタイミングチャートである。具体的には、図１１（Ａ）は、第１及び第４気筒の吸気バルブのリフト特性を、図１１（Ｂ）は、第２及び第３気筒の吸気バルブのリフト特性を、図１１（Ｃ）は、エンジン回転数NEの変化を、図１１（Ｄ）は、噴射信号及び点火時期を、図１１（Ｅ）は、エンジン要求トルクを、それぞれ示す図である。エンジン要求トルクは、アクセル開度AAに対して相関を有している。

時刻ｔ０においてクランキングが開始されると、図１１（Ｃ）に示すようにエンジン回転数NEが上昇し、時刻ｔ１においてエンジン回転数NEが点火許可回転数NE1に達する。これにより、燃料噴射及び点火が可能となる。クランキング開始後は、吸気バルブ遅閉じによるデコンプを実行することにより、振動の抑制が図られる。

その後、時刻ｔ２において、初爆が行われる第１気筒＃１の吸気バルブ開弁特性と燃料噴射量とが算出される。ここで、吸気バルブ開弁特性は、エンジン要求トルクに応じて算出される。具体的には、図１１（Ａ）に示すように、エンジン要求トルクが高い場合には、吸気量を増量させるべく、吸気バルブ閉弁時期が下死点付近に進角せしめられる。一方、エンジン要求トルクが低い場合には、吸気量を増量する必要がないため、デコンプ時と同様に、吸気バルブ閉弁時期は上死点の近くにされる。また、エンジン要求トルクが高い場合には、エンジン要求トルクが低い場合に比して、燃料噴射量が多くされる。

その後、実施の形態１と同様に、図１１（Ｄ）に示すように、時刻ｔ３において、時刻ｔ２で算出された噴射信号が、第１気筒＃１のインジェクタ３９に出力される。これと共に、時刻ｔ２で算出された開弁特性で第１気筒＃１の吸気バルブ５１が開弁される。

その後、図１１（Ｄ）に星印で示すように、時刻ｔ４において、第１気筒＃１の点火が行われる。すなわち、時刻ｔ４において、初爆が実行される。

本実施の形態２では、クランキング開始から初爆より前の気筒に対しては、吸気バルブ５１の閉弁時期を上死点近く（例えば、ABDC135°）まで遅らせるデコンプが行われている。そして、初爆以降の気筒に対しては、エンジン要求トルクに応じた吸気バルブ開弁特性、すなわち、十分なトルクが得られる吸気バルブ開弁特性にされる。これにより、エンジン始動時のトルク制御性が向上する。従って、エンジン始動時において、振動抑制と始動性向上とを両立させることができる。

［実施の形態２における具体的処理］
図１２は、本実施の形態２において、ＥＣＵ７０が実行するエンジン始動時の制御を示すフローチャートである。
図１２に示すフローによれば、先ず、エンジン回転数NEと、アクセル開度AAを取得する（ステップ１１４）。次に、上記ステップ１１４で取得されたエンジン回転数NEが点火許可回転数NEが点火許可回転数NE1よりも低いか否かを判別する（ステップ１０２）。このステップ１０２でエンジン回転数NEが点火許可回転数NE1よりも低いと判別された場合には、ステップ１０４に移行し、吸気バルブ遅閉じによるデコンプを実行する。このステップ１０４において、吸気バルブ閉弁時期を、例えば、通常時のABDC105°よりも上死点側のABDC135°付近とすることができる。

一方、上記ステップ１０２でエンジン回転数NEが点火許可回転数NE1以上であると判別された場合には、上記ステップ１１４で取得されたアクセル開度AAが所定値AA1よりも小さいか否かを判別する（ステップ１１６）。この所定値AA1は、エンジン要求トルクの高低を判別するための基準値である。
上記ステップ１１６でアクセル開度AAが所定値AA1よりも小さいと判別された場合、つまり、エンジン要求トルクが低い場合には、吸気量を増量する必要がないと判断される。この場合、低要求トルク時の吸気バルブ開弁特性と燃料噴射量とを算出する（ステップ１１８）。図１１（Ａ）に示す例では、上記実施の形態１のステップ１１０と同様に、デコンプ時と同様の吸気バルブ閉弁時期が算出される。

一方、上記ステップ１１６でアクセル開度AAが所定値AA1以上であると判別された場合、つまり、エンジン要求トルクが高い場合には、高要求トルク時の吸気バルブ開弁特性と燃料噴射量とを算出する（ステップ１２０）。このステップ１２０では、吸気バルブ閉弁時期が下死点付近に算出されると共に、燃料噴射量は低要求トルク時に比して多く算出される。

その後、上記ステップ１１８又は１２０で算出された燃料噴射量に応じた燃料噴射信号を特定気筒のインジェクタ３９に出力し、可変動弁機構５０Ａにより吸気バルブ５１を作動させると共に、点火プラグ３７により点火を行う（ステップ１２２）。

以上説明したように、図１２に示すルーチンによれば、エンジン回転数NEが点火許可回転数NE1に達する前は、吸気バルブ遅閉じのデコンプによる振動低減が図られる。そして、エンジン回転数NEが点火許可回転数NE1に達した後は、エンジン要求トルクに応じた吸気バルブ開弁特性と燃料噴射量とが算出される。例えば、アクセル開度AAが所定値AA1以上である場合には、エンジン要求トルクが高いと判断され、吸気バルブ閉弁時期を下死点付近して吸入空気量を増大させると共に、燃料噴射量を低要求トルク時に比して増量することで、十分なトルクを得ることができる。従って、エンジン始動時に振動の低減と良好な始動性とを両立させることができる。

ところで、本実施の形態２においては、アクセル開度AAに基づいてエンジン要求トルクの高低を判別しているが、スロットル開度TAに基づいて判別するようにしてもよい。

尚、本実施の形態２においては、ＥＣＵ７０が、ステップ１０４の処理を実行することにより第１の発明における「減圧手段」が、ステップ１２０の処理を実行することにより第１の発明における「初爆制御手段」が、それぞれ実現されている。

実施の形態３．
次に、図１３から図１５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〜図３、図５及び図６に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ７０に、後述する図１５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１，２では、エンジン回転数NEが点火許可回転数NE1に達する前は、吸気バルブ開弁時期が上死点付近に設定されると共に、吸気バルブ閉弁時期は上死点よりもやや進角側（例えば、ABDC135°）に設定されている。また、図５に示す可変動弁機構５０Ａによれば、１つのモータを２気筒の吸気バルブ開弁特性の制御に共用している。例えば、第１のモータ６２を用いて第１及び第４気筒の吸気バルブ開弁特性が制御されている。
ところで、エンジン回転数NEが高いほど、モータを共用する一気筒の吸気バルブ閉弁時期から他気筒の吸気バルブ開弁時期までの間隔が短くなる。例えば、第１のモータ６２を共用する第１気筒＃１の吸気バルブ閉弁時期から第４気筒＃４の吸気バルブ開弁時期までの間隔が短くなる。この間隔がモータ６２，６６の能力を超えてしまうと、所望の時期に吸気バルブ５１を開弁することができなくなる可能性がある。吸気行程において吸気バルブ開弁時期が遅れると、吸気負圧が大きくなるため、この吸気負圧に起因する振動が大きくなる可能性がある。

図１３は、エンジン回転数NEと吸気バルブの遅閉じ限界との関係を示す図である。図１３に示すように、エンジン回転数NEが低いほど、吸気バルブ閉弁時期を遅くすることができる。例えば、エンジン回転数NEが低い場合は、第１気筒＃１の吸気バルブ閉弁時期を上死点の近くまで遅くらせても、第１気筒＃１とモータ６２を共用する第４気筒＃４の吸気バルブを所望の時期（上死点）に開弁可能である。しかし、エンジン回転数NEが高い場合は、第１気筒＃１の吸気バルブ閉弁時期を上死点近くまで遅くすると、モータ６２を最速で駆動しても第４気筒＃１の吸気バルブ５１を所望の時期に開弁できなくなってしまう。

そこで、本実施の形態３では、エンジン回転数NEが点火許可回転数NE1に達していなくても所定値NE2以上になった場合には、上記実施の形態１，２で説明した吸気バルブ遅閉じによるデコンプから、吸気バルブ小リフト／早閉じによるデコンプに切り替える。小リフトにすることで吸気量を抑えることができるため、吸気バルブ早閉じにもかかわらず筒内に閉じ込められる空気量を低減することができる。これにより、吸気バルブ遅閉じの場合と同様に、圧縮圧力を低減することができる。この所定値NE2は、可変動弁機構５０Ａのモータ６２，６６の性能等に応じて設定される値である。

図１４は、本実施の形態３において、エンジン始動時の制御を説明するためのタイミングチャートである。具体的には、図１４（Ａ）は、第１及び第４気筒の吸気バルブのリフト特性を、図１４（Ｂ）は、第２及び第３気筒の吸気バルブのリフト特性を、図１４（Ｃ）は、第１及び第４気筒の排気バルブのリフト特性を、図１４（Ｄ）は、第２及び第３気筒の排気バルブのリフト特性を、図１４（Ｅ）は、エンジン回転数NEの変化を、図１４（Ｆ）は、噴射信号及び点火時期を、それぞれ示す図である。

時刻ｔ０においてクランキングが開始された後、時刻ｔ１０において、エンジン回転数NEが所定値NE2に達する。この所定値NE2は、点火許可回転数NE1よりも小さい値であり、１つのモータにより２気筒の吸気バルブ遅閉じ制御を行うことが可能である限界の回転数である。従って、エンジン回転数NEが所定値NE2を超えてもなお吸気バルブ遅閉じ制御を継続すると、吸気バルブ開弁時期が目標時期（上死点）よりも遅れる事態が生じ得る。かかる事態を回避すべく、時刻ｔ１０の直後に吸気行程のある第２気筒＃２では、吸気バルブが小リフト及び早閉じとされる。なお、図１４（Ｃ），（Ｄ）に示すように、排気バルブ４６の開弁特性は通常時の開弁特性とされる。具体的には、排気バルブ開弁時期は膨張行程の後半（つまり、下死点の近く）とされ、閉弁時期は上死点付近とされている。

その後、時刻ｔ１において、エンジン回転数NEが点火許可回転数NE1に達すると、燃料噴射及び点火が可能となる。その後、時刻ｔ２において、初爆が行われる第１気筒＃１の吸気バルブ開弁特性と燃料噴射量とが算出される。

本実施の形態３では、クランキング開始後からエンジン回転数NEが所定値NE2に達する前に吸気行程及び圧縮行程がある気筒については、上記実施の形態１，２と同様に、吸気バルブ遅閉じによるデコンプを行う。エンジン回転数NEが所定値NE2に達した後で点火許可回転数NE1に達する前に吸気行程及び圧縮行程がある気筒については、吸気バルブ小リフト／早閉じによるデコンプに切り替える。このように、クランキング中にエンジン回転数NEに応じてデコンプの手法を切り替えることで、可変動弁機構５０Ａのモータ６２，６６の能力を超えることなく、吸気バルブ５１を所望の時期に開弁することができる。従って、負圧に起因する振動を確実に低減することができる。

［実施の形態３における具体的処理］
図１５は、本実施の形態３において、ＥＣＵ７０が実行するエンジン始動時の制御を示すフローチャートである。
図１５に示すフローによれば、先ず、エンジン回転数NEを取得する（ステップ１２４）。次に、クランキング中であるか否かを判断する（ステップ１２６）。このステップ１２６では、例えば、上記ステップ１２４で取得されたエンジン回転数NEが点火許可回転数NE1よりも小さい場合に、クランキング中であると判別することができる。

上記ステップ１２６でクランキング中であると判別された場合には、上記ステップ１２４で取得されたエンジン回転数NEが所定値NE2よりも小さいか否かを判別する（ステップ１２８）。このステップ１２８では、１つのモータを用いて２気筒の吸気バルブ遅閉じ制御を行うことが可能であるか否かが判別される。このステップ１２８でエンジン回転数NEが所定値NE2よりも小さいと判別された場合には、１つのモータを用いて２気筒の吸気バルブ遅閉じ制御を行うことが可能であると判断される。この場合、吸気バルブ遅閉じによるデコンプを行う（ステップ１０４）。このステップ１０４において、吸気バルブ閉弁時期を、例えば、通常時のABDC105°よりも上死点側のABDC135°付近とすることができる。

一方、エンジン回転数NEが所定値NE2以上であると判別された場合には、１つのモータを用いて２気筒の吸気バルブ遅閉じ制御を行うことができないと判断される。すなわち、モータを共用する一気筒の吸気バルブ閉弁時期から他気筒の吸気バルブ開弁時期までの時間が、モータの能力により定まる所定時間よりも短いと判断される。この場合、吸気バルブ小リフト／早閉じによるデコンプに切り替える（ステップ１３０）。

以上説明したように、図１５に示すルーチンによれば、エンジン回転数NEが所定値NE2よりも小さい場合には、吸気バルブ遅閉じによるデコンプが実行される。そして、エンジン回転数NEが所定値NE2以上で点火許可回転数NE1よりも小さい場合には、吸気バルブ小リフト／早閉じによるデコンプに切り替えられる。可変動弁機構５０Ａのモータ６２，６６の能力を超えることなく、吸気バルブ５１を所望の時期に確実に開弁することができるため、負圧に起因する振動を確実に低減することができる。

ところで、図１４に示す例では、初爆以後も吸気バルブが小リフト／早閉じにされているが、冷却水温Twが低い場合やエンジン要求トルクが高い場合には、上記実施の形態１，２と同様に、初爆気筒である第１気筒＃１の吸気バルブを大リフトかつ閉弁時期を下死点付近にしてもよい。この場合、吸気量を増大させることができるため、始動性を向上させることができる。

尚、本実施の形態３においては、ＥＣＵ７０が、ステップ１３０の処理を実行することにより第２の発明における「減圧手段」が実現されている。

実施の形態４．
次に、図１６及び図１７を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態４のシステムは、図１〜図３、図５及び図６に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ７０に、後述する図１５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４の特徴］
上記実施の形態３では、エンジン回転数NEが所定値NE2以上で点火許可回転数NE1よりも小さい場合には、吸気バルブ小リフト／早閉じによるデコンプが行われる。このとき、図１４（Ｃ），（Ｄ）に示すように、排気バルブ開弁特性は通常時と同じ開弁特性にされている。すなわち、排気バルブ開弁時期は膨張行程後半部（例えば、下死点の近くのBBDC45°）にされている。

これに対して、本実施の形態４では、クランキング中の排気バルブ開弁時期が膨張行程前半部（例えば、BBDC135°）にされる。これにより、膨張行程での筒内負圧を更に低減することができ、エンジン始動時の振動を更に低減することができる。

図１６は、本実施の形態４において、エンジン始動時の制御を説明するためのタイミングチャートである。具体的には、図１６（Ａ）は、第１及び第４気筒の吸気バルブのリフト特性を、図１６（Ｂ）は、第２及び第３気筒の吸気バルブのリフト特性を、図１６（Ｃ）は、第１及び第４気筒の排気バルブのリフト特性を、図１６（Ｄ）は、第２及び第３気筒の排気バルブのリフト特性を、図１６（Ｅ）は、エンジン回転数NEの変化を、図１６（Ｆ）は、噴射信号及び点火時期を、それぞれ示す図である。

時刻ｔ０においてクランキングが開始されると、上記実施の形態３と同様に、エンジン回転数NEが所定値NE2に達する前に吸気行程及び圧縮行程がある気筒については、吸気バルブ遅閉じによるデコンプが行われる。そして、エンジン回転数NEが所定値NE2に達した後で点火許可回転数NE1に達する前に吸気行程及び圧縮行程がある気筒については、吸気バルブ小リフト／早閉じによるデコンプが行われる。

上記実施の形態３と異なり、本実施の形態４では、図１６（Ｃ），（Ｄ）に示すように、クランキング中の排気バルブ開弁時期が膨張行程の前半部にされる。すなわち、デコンプ時に、排気バルブ早開きが行われる。これにより、膨張行程において筒内で発生する負圧を低減することができるため、エンジン始動時の振動を更に低減することが可能である。

［実施の形態４における具体的処理］
図１７は、本実施の形態４において、ＥＣＵ７０が実行するエンジン始動時の制御を示すフローチャートである。
図１７に示すフローによれば、先ず、上記実施の形態３と同様に、エンジン回転数NEを取得し（ステップ１２４）、クランキング中であるか否かを判断する（ステップ１２６）。ステップ１２６でクランキング中であると判別された場合には、上記ステップ１２４で取得されたエンジン回転数NEが所定値NE2よりも小さいか否かを判別する（ステップ１２８）。このステップ１２８でエンジン回転数NEが所定値NE2よりも小さいと判別された場合には、吸気バルブ遅閉じと排気バルブ早開きとによるデコンプを行う（ステップ１３２）。このステップ１３２において、吸気バルブ閉弁時期を、例えば、通常時のABDC105°よりも上死点側のABDC135°付近とすることができる。さらに、排気バルブ開弁時期を、例えば、通常時のBBDC45°よりも早いBBDC135°とすることができる。その後、本ルーチンは一旦終了する。

その後、本ルーチンが起動され、上記ステップ１２４及び１２６の処理を再び実行し、上記ステップ１２８でエンジン回転数NEが所定値NE2以上であると判別されると、ステップ１３４の処理に移行する。このステップ１３４では、排気バルブ早開きのままで、吸気バルブを小リフト／早閉じにするデコンプに切り替えられる。その後、本ルーチンは一旦終了する。

その後、本ルーチンが起動され、上記ステップ１２４の処理を再び実行し、上記ステップ１２６でクランキング中ではないと判別された場合、すなわち、エンジン回転数NEが点火許可回転数NE1以上であると判別された場合には、排気バルブ開弁時期を通常時の開弁時期（膨張行程の後半部）に変更する（ステップ１３６）。

以上説明したように、図１７に示すルーチンによれば、エンジン回転数NEが点火許可回転数NE1よりも小さい場合であるデコンプ時において、排気バルブの開弁時期を膨張行程の前半部（早開き）にされる。これにより、膨張行程において発生する負圧をより低減することができるため、エンジン始動時の振動を更に抑制することができる。

ところで、本実施の形態４において、排気バルブ早開き時の排気バルブ開弁時期の一例としてBBDC45°を挙げているが、この値は代表値であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更してもよい。

尚、本実施の形態４においては、ＥＣＵ７０が、ステップ１３２又は１３４の処理を実行することにより第４の発明における「負圧低減手段」が、実現されている。

実施の形態５．
次に、図１８から図２０を参照して、本発明の実施の形態５について説明する。本実施の形態５のシステムは、図１〜図３、図５及び図６に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ７０に、後述する図２０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５の特徴］
上記実施の形態１〜４においては、エンジン停止時におけるバルブ位置制御については説明していない。実施の形態１の図８等に示す例においては、吸気バルブ５１はリフト途中の状態でエンジンが停止され、リフト途中の状態からクランキングが開始されている。
このように吸気バルブ５１がリフト途中であるときの吸気カム５４の位置は不安定である。よって、モータ６２への保持電流を切ると、吸気カム５４が動いてしまい、正確な位置決めを行うことができなくなる。このため、この不安定な吸気カム５４の位置を維持するためには、エンジン停止後もモータ６２に保持電流を供給し続ける必要がある。しかし、保持電流を継続して供給することは、消費電力の増大を招来するため好ましくない。
また、吸気バルブ５１をリフト途中ではなく閉弁した状態でエンジンを停止すると、エンジン始動と同時に吸気及び圧縮気筒の吸気バルブ５１を大きくリフトさせる必要があり、リフトするまでに時間を要するため、応答性が低下してしまう可能性がある。

そこで、本実施の形態５においては、エンジン停止要求があると、吸気及び圧縮気筒の吸気バルブ５１を最大リフト位置で開放させた後、エンジン１を停止させる。吸気バルブ５１が最大リフト位置で開放されているときの吸気カム５４の位置は安定位置である。よって、モータ６２に保持電流を供給し続けなくても、吸気カム５４の位置は変化しないため、消費電力の低減を図ることができる。
さらに、エンジン始動時において、吸気及び圧縮気筒の吸気バルブ５１は最大リフト位置にあるため、デコンプを実行するためクランキング開始と同時に吸気バルブ５１を大きくリフトさせる必要はない。よって、クランキング開始直後の吸気及び圧縮気筒においても、リフト遅れはなく確実にデコンプを実行することができ、確実に振動を抑制することができる。

図１８は、本実施の形態５において、エンジン停止時の吸気カムの制御を説明するためのタイミングチャートである。具体的には、図１８（Ａ）は、第１気筒＃１の行程を、図１８（Ｂ）は、クランク角を、図１８（Ｃ）は、第１気筒＃１の吸気カム５４の角度（以下「吸気カム角度」という。）を、それぞれ示す図である。なお、図１８（Ｃ）において、第１気筒＃１と第４気筒＃４の吸気バルブ５１が共に閉弁状態にあるときの吸気カム角度を０°としている。図１８は揺動駆動モードで吸気カム５４を駆動させているため、第１気筒＃１の吸気バルブ５１が最大リフト位置になるときの吸気カム角度は９０°である。

時刻ｔ１１において、エンジン停止要求（例えば、ブレーキペダルＯＮ操作やアクセルペダルＯＦＦ操作等）が検出される。このとき、第１気筒＃１は圧縮行程にある。よって、吸気カム角を９０°の位置にすべく、すなわち、第１気筒＃１の吸気バルブ５１を最大リフト位置に動かすべく、第１のモータ６２を駆動する。
なお、図示しないが、時刻ｔ１１において、第３気筒＃３は吸気行程にある。よって、第３気筒用の吸気カム角を９０°の位置にすべく、すなわち、第３気筒＃３の吸気バルブ５１を最大リフト位置に動かすべく、第２のモータ６６を駆動する。

時刻ｔ１２において、吸気カム角が９０°の位置になると、第１のモータ６２への通電を停止すると共に、エンジンを停止する。第１気筒＃１の吸気バルブ５１が最大リフト位置にあるときの吸気カム５４の位置は安定位置である。よって、第１のモータ６２への通電を停止しても、第１気筒＃１の吸気バルブ５１は最大リフト位置のまま動かない。このため、モータ６２，６６の消費電力を節減することが可能になる。このように第１気筒＃１の吸気バルブ５１が最大リフト位置で開放された状態で、エンジンが停止される。

その後、時刻ｔ１３において、エンジン始動要求（例えば、イグニッションキーＯＮ操作や停車状態でのブレーキＯＦＦ操作）が検出される。このとき、第１気筒＃１の吸気バルブ５１は最大リフト位置で開放されている。そして、第１のモータ６２への通電が再開され、図１８（Ｃ）に示すように徐々に吸気カム角が９０°よりも大きくされる。

図１９は、本実施の形態５において、エンジン始動時の制御を説明するためのタイミングチャートである。具体的には、図１９（Ａ）は、第１及び第４気筒の吸気バルブのリフト特性を、図１９（Ｂ）は、第２及び第３気筒の吸気バルブのリフト特性を、図１９（Ｃ）は、エンジン回転数NEの変化を、図１９（Ｄ）は、噴射信号及び点火時期を、それぞれ示す図である。

上述したように、時刻ｔ０のクランキング開始時において、圧縮行程にある第１気筒＃１と、吸気行程にある第３気筒＃３の吸気バルブ５１は最大リフト位置で開放されている。よって、クランキング開始と同時にリフトさせる必要がなく、クランキング開始時の吸気気筒及び圧縮行程において吸気バルブ５１のリフト遅れを回避することができる。
そして、上記実施の形態３，４と同様に、時刻ｔ１０でエンジン回転数NEが所定値NEに達するまで、吸気気筒及び圧縮行程では吸気バルブ遅閉じによるデコンプが行われる。そして、エンジン回転数NEが所定値NE2に達した後で点火許可回転数NE1に達する前に吸気行程及び圧縮行程がある気筒については、吸気バルブ小リフト／早閉じによるデコンプが行われる。

［実施の形態５における具体的処理］
図２０は、本実施の形態５において、ＥＣＵ７０が実行するエンジン停止時及び始動時の制御を示すフローチャートである。
図２０に示すフローによれば、先ず、エンジン停止要求があるか否かを判別する（ステップ１４０）。ここで、ＥＣＵ７０は、例えば、ブレーキペダルＯＮ操作があれば、エンジン停止要求があると判別することができる。次に、クランク角に基づき、各気筒の行程を把握する（ステップ１４２）。そして、モータ６２，６６への通電を継続して、圧縮気筒及び吸気気筒の吸気バルブ５１を最大リフト位置で停止させる（ステップ１４４）。図１８に示す例では、圧縮気筒である第１気筒＃１の吸気バルブ５１が最大リフト位置になるよう、モータ６２により吸気カム角度が９０°にされている。その後、モータ６２，６６への通電をＯＦＦすると共に、エンジンを停止する（ステップ１４６）。この通電ＯＦＦによっても、吸気気筒及び圧縮気筒の吸気バルブ５１は最大リフト位置で開放されたまま動かない。

次に、エンジン始動要求があるか否かを判別する（ステップ１４８）。ここで、ＥＣＵ７０は、例えば、ブレーキペダルＯＦＦ操作があれば、エンジン始動要求があると判別することができる。このステップ１４８でエンジン始動要求があると判別された場合には、上記実施の形態１−４で説明したようにエンジン回転数NEに応じたデコンプを実行する（ステップ１０４）。

以上説明したように、図２０に示すルーチンによれば、エンジン停止要求が検出された場合には、エンジンを停止する前に、モータ６２，６６により吸気気筒及び圧縮気筒の吸気バルブ５１を最大リフト位置にした後、モータ６２，６６への通電をＯＦＦエンジンが停止される。これにより、エンジン停止時にモータ６２，６６への保持電流を継続して供給する必要がなく、バッテリの消費電力を抑えることができる。また、クランキング開始時において吸気気筒及び圧縮気筒の吸気バルブ５１は最大リフト位置にされているため、吸気バルブ５１のリフト遅れを防止することができ、確実に振動低減を図ることができる。

ところで、図１８に示す例では、正転駆動モードで吸気カムを駆動する場合について説明したが、本発明は揺動駆動モードで吸気カムを駆動する場合にも適用することができる。図２１は、本実施の形態５の変形例において、エンジン停止時の吸気カムの制御を説明するためのタイミングチャートである。図２１に示す例においても、時刻ｔ１１において、エンジン停止要求があると、第１気筒の吸気バルブが最大リフト位置になるように、第１のモータ６２により吸気カム６４を動かす。そして、時刻ｔ１２において、吸気カム角が９０°に達すると、第１のモータ６２への通電をＯＦＦにすると共に、エンジンを停止する。本変形例によっても、上記実施の形態５と同様の効果を得ることができる。

尚、本実施の形態５においては、ＥＣＵ７０が、ステップ１４４及び１４６の処理を実行することにより第３の発明における「停止手段」が実現されている。

本発明の実施の形態１によるシステムの概略構成を説明するための図である。 図１に示したハイブリッド車両システムにおける駆動機構の要部構成を示す斜視図である。 図１に示したエンジン１の構成を説明するための図である。 エンジン始動時の動力分配機構４の動作を説明するための共線図である。 図３に示した可変動弁機構５０Ａの構成を示す斜視図である。 図５に示した第１のカム軸５８をその軸方向から見た図である。 図５に示した可変動弁機構５０Ａにより実現されるバルブ開弁特性の変更の例を示す図である。 本発明の実施の形態１において、エンジン始動時の制御を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の実施の形態１において、ＥＣＵ７０が実行するエンジン始動時の制御を示すフローチャートである。 本実施の形態１の変形例によるアイドリングストップシステムを示す図である。 本発明の実施の形態２において、エンジン始動時の制御を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の実施の形態２において、ＥＣＵ７０が実行するエンジン始動時の制御を示すフローチャートである。 エンジン回転数NEと吸気バルブの遅閉じ限界との関係を示す図である。 本発明の実施の形態３において、エンジン始動時の制御を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の実施の形態３において、ＥＣＵ７０が実行するエンジン始動時の制御を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態４において、エンジン始動時の制御を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の実施の形態４において、ＥＣＵ７０が実行するエンジン始動時の制御を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態５において、エンジン停止時の吸気カムの制御を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の実施の形態５において、エンジン始動時の制御を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の実施の形態５において、ＥＣＵ７０が実行するエンジン停止時及び始動時の制御を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態５の変形例において、エンジン停止時の吸気カムの制御を説明するためのタイミングチャートである。

符号の説明

１ エンジン
２ 気筒
３ クランク軸
３Ａ クランク角センサ
４ 動力分配機構
６ ジェネレータ
８ 減速機
１０ モータ
１５ インバータ
１６ 昇圧コンバータ
１７ バッテリ
３４ 冷却水温センサ
３６ 燃焼室
３７ 点火プラグ
３８ 吸気ポート
３９ インジェクタ
４１ スロットルバルブ
４１Ａ スロットル開度センサ
４３ 可変動弁機構
４４ エアフロメータ
４６ 排気バルブ
５０Ａ，５０Ｂ 可変動弁機構
５１ 吸気バルブ
５４ 吸気カム（＃１）
６２ 第１のモータ
６４ 吸気カム
６６ 第２のモータ
７０ ＥＣＵ

Claims (4)

1. 内燃機関の気筒毎に設けられた吸気バルブと、
   前記吸気バルブの開弁特性を変更可能な可変動弁機構と、
   クランキング時に、前記可変動弁機構を用いて吸気バルブ閉弁時期を上死点付近にすることで圧縮圧力を減圧する減圧手段と、
   前記減圧手段により減圧を実行した後、前記内燃機関の冷却水温が所定値よりも低い場合、又は、前記内燃機関の要求トルクが所定値よりも高い場合に、初爆が行われる気筒の吸気バルブ閉弁時期を前記可変動弁機構を用いて下死点付近に変更する初爆制御手段とを備えた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、
   前記可変動弁機構は、少なくとも２以上の気筒の吸気カムを駆動することで該２以上の気筒の吸気バルブの開弁特性を制御する電動機を有し、
   前記減圧手段は、一気筒の吸気バルブの閉弁時期から該一気筒と前記電動機を共用する他気筒の吸気バルブの開弁時期までの時間が所定時間よりも短い場合に、前記可変動弁機構を用いて前記吸気バルブの作用角及びリフト量を小さくすることを特徴とする内燃機関の制御装置。
3. 請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、
   エンジン停止要求を取得した場合、該取得時に吸気行程及び圧縮行程のある気筒の吸気バルブを前記電動機を用いて最大リフト位置にした後、該電動機への通電を停止すると共にエンジンを停止する停止手段を更に備えた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、
   前記気筒毎に設けられた排気バルブと、
   前記排気バルブの開弁特性を変更可能な第２可変動弁機構と、
   前記減圧手段により減圧を実行する際、前記第２可変動弁機構を用いて排気バルブ開弁時期を膨張行程の前半部にすることで、筒内で生じる負圧を低減する負圧低減手段とを更に備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。

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