JP2008075484A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン停止時に実バルブタイミングを確実に始動に適した位置に制御する。
【解決手段】ＩＧスイッチ（イグニッション）がオフされてエンジン停止指令が発生した時点ｔ1 で、目標バルブタイミングを始動に適した位置に設定して、実バルブタイミングを目標バルブタイミング（始動に適した位置）に一致させるように可変バルブタイミング装置を制御すると共に、エンジン回転速度を所定の最低回転速度に維持して実バルブタイミングを目標バルブタイミングに制御するのに必要な油圧を維持する。そして、実バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差が所定の許容値以下になった時点ｔ2 から更に実バルブタイミングが安定するのに必要な所定期間が経過したか否かを判定し、所定期間が経過するまでエンジン回転速度を最低回転速度に維持する。その後、所定期間が経過した時点ｔ3 で、燃料噴射及び点火を停止してエンジンを完全に停止させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、内燃機関の吸気バルブ及び／又は排気バルブのバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置を備えた内燃機関の制御装置に関する発明である。

近年、車両に搭載される内燃機関においては、出力向上、燃費節減、排気エミッション低減等を目的として、吸気バルブや排気バルブのバルブタイミング（開閉タイミング）を変化させる油圧駆動式の可変バルブタイミング装置を採用したものが増加しつつある。

一般に、油圧駆動式の可変バルブタイミング装置は、内燃機関の回転速度（つまりオイルポンプの回転速度）が上昇して油圧がある程度上昇してからでないと、実バルブタイミングを可変制御することができないため、内燃機関の始動性を確保するには、予め内燃機関の停止時に実バルブタイミングを始動に適した位置まで変化させてロックピン等でロックしておくことが好ましい。

しかし、内燃機関の停止時にスプリング等の付勢手段の付勢力で機械的に実バルブタイミングを始動に適した位置まで戻す構成にすると、内燃機関の運転中に可変バルブタイミング装置を制御する際にスプリング等の付勢手段の付勢力に抗して実バルブタイミングを変化させる必要があるため、その分、油圧が余分に必要となり、燃費が悪化するという問題がある。

そこで、特許文献１（特開平２００１−５００６３号公報）に記載されているように、内燃機関の停止時にイグニッションスイッチがオフされてから内燃機関の回転が完全に停止するまでの期間に、実バルブタイミングを始動に適した位置（ロック位置）に制御するように可変バルブタイミング装置の油圧制御弁を制御するようにしたものがある。

また、上記特許文献１に記載されているように、ベーン式の可変バルブタイミング装置の基本的な構成は、内燃機関のクランク軸に同期して回転するハウジングと、吸気バルブ（又は排気バルブ）のカム軸に連結されたベーンロータとを同軸状に配置し、ハウジング内に形成された複数のベーン収納室内をベーンロータ外周側のベーン（羽根部）で進角室と遅角室とに区画する。そして、各油圧室（進角室と遅角室）の油圧を油圧制御弁で制御して、ハウジングに対してベーンロータを相対回動させることで、クランク軸に対するカム軸の変位角（カム軸位相）を変化させて、バルブタイミングを可変制御するようにしている。

このようなベーン式の可変バルブタイミング装置では、内燃機関の運転中に吸気バルブや排気バルブを開閉駆動するときに、吸気バルブや排気バルブからカム軸が受けるフリクショントルクの変動がベーンロータに伝わり、それによって、ベーンロータに対して遅角方向及び進角方向へのトルク変動が作用する。これにより、ベーンロータが遅角方向にトルク変動を受けると、進角室の作動油が進角室から押し出される圧力を受け、また、ベーンロータが進角方向にトルク変動を受けると、遅角室の作動油が遅角室から押し出される圧力を受けることになる。このため、オイルポンプから供給される油圧が低い低回転領域では、進角室に油圧を供給してカム軸の変位角を進角させようとしても、ベーンロータが上記トルク変動により遅角方向に押し戻されてしまい、目標変位角に到達するまでの応答時間が長くなってしまうという問題があった。

この問題を解決するために、特許文献２（特開平２００３−１０６１１５号公報）に記載されているように、遅角室の油圧供給油路と進角室の油圧供給油路にそれぞれ逆止弁を設け、ベーンロータがトルク変動を受けても遅角室や進角室からの作動油の逆流を逆止弁によって防止することで、可変バルブタイミング制御中にベーンロータが目標変位角の方向とは逆方向に戻されることを防止して、低油圧時でも可変バルブタイミング制御の応答性を向上させることが考えられている。
特開平２００１−５００６３号公報（第５頁〜第８頁等） 特開平２００３−１０６１１５号公報（第１頁等）

上記特許文献１のように、内燃機関の停止時にイグニッションスイッチがオフされてから内燃機関の回転が完全に停止するまでの期間に、実バルブタイミングを始動に適した位置に制御するシステムでは、実バルブタイミングが始動に適した位置に到達する前に、内燃機関の回転速度（つまりオイルポンプの回転速度）が大きく低下して、油圧が実バルブタイミングを変化させるのに必要なレベルよりも低くなってしまい、その結果、内燃機関の停止時に実バルブタイミングを始動に適した位置に制御できなくなる可能性がある。

特に、上記特許文献２のように、低油圧でも応答性を確保できる可変バルブタイミング装置では、内燃機関の運転中の可変バルブタイミング装置の駆動油圧が従来よりも低いレベルに設定されるため、内燃機関の停止時に、油圧が実バルブタイミングを変化させるのに必要なレベルよりも低くなるまでの時間が短くなり、実バルブタイミングを始動に適した位置に制御できなくなる可能性が高くなる。

内燃機関の停止時に実バルブタイミングを始動に適した位置に制御できないと、内燃機関の次回の始動時に実バルブタイミングが始動に適した位置になっていない状態で始動することになるため、内燃機関の始動性が悪化して始動時間が長くなってしまうという問題が発生する。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、内燃機関の停止時に実バルブタイミングを確実に始動に適した位置に制御することができ、始動性を向上させることができる内燃機関の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内燃機関の吸気バルブ及び／又は排気バルブのバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置と、内燃機関の停止時に実バルブタイミングを内燃機関の始動に適した位置に制御するように可変バルブタイミング装置を制御する停止時バルブタイミング制御を実行する制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、停止時バルブタイミング制御の際に、内燃機関の停止指令が発生したときに目標バルブタイミングを始動に適した位置に設定し、実バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差が所定値以下になるまで内燃機関の回転速度を所定回転速度以上に維持するように制御する構成としたものである。

この構成では、内燃機関の停止時に、実バルブタイミングと目標バルブタイミング（始動に適した位置）との偏差が所定値以下になって実バルブタイミングが始動に適した位置付近に制御されるまで、内燃機関の回転速度を所定回転速度以上に維持して、実バルブタイミングを目標バルブタイミング（始動に適した位置）に制御するのに必要な油圧を維持することができるため、内燃機関の停止時に実バルブタイミングを確実に始動に適した位置に制御することができ、始動性を確実に向上させることができる。

この場合、請求項２のように、停止時バルブタイミング制御の際に、実バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差が所定値以下になった後、更に所定期間が経過するまで内燃機関の回転速度を所定回転速度以上に維持するようにしても良い。このようにすれば、実バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差が所定値以下になった後、更に所定期間が経過して実バルブタイミングが始動に適した位置付近で安定するまで、内燃機関の回転速度を所定回転速度以上に維持して、実バルブタイミングを制御するのに必要な油圧を維持することができるため、内燃機関の停止時に実バルブタイミングを更に確実に始動に適した位置に制御することができる。

更に、請求項３のように、停止時バルブタイミング制御の際に、内燃機関の回転速度、油温、水温、目標バルブタイミングのうちの少なくとも１つに応じて所定期間を設定するようにしても良い。内燃機関の回転速度、作動油の粘度、目標バルブタイミングに応じて実バルブタイミングが安定するのに必要な所定期間が変化するため、内燃機関の回転速度、作動油の粘度の情報である油温や水温、目標バルブタイミングのうちの少なくとも１つに応じて所定期間を設定すれば、実バルブタイミングが安定するのに必要な所定期間を適正値に設定することができる。

また、請求項４のように、可変バルブタイミング装置は、ハウジング内に形成された複数のベーン収納室内をそれぞれベーンによって進角室と遅角室とに区画し、少なくとも１つのベーン収納室の進角室の油圧供給油路と遅角室の油圧供給油路に、それぞれ各油圧室（「油圧室」とは「進角室」と「遅角室」のいずれかを意味する）からの作動油の逆流を防止する逆止弁を設けると共に、各油圧室の油圧供給油路に、それぞれ逆止弁をバイパスするドレーン油路を並列に設け、各ドレーン油路にドレーン切替弁を設けた構成にしても良い。

この構成にすれば、ベーンロータがトルク変動を受けても遅角室や進角室からの作動油の逆流を逆止弁によって防止することで、可変バルブタイミング制御中にベーンロータが目標変位角の方向とは逆方向に戻されることを防止して、低油圧時でも可変バルブタイミング制御の応答性を向上させることができる。また、このように低油圧でも応答性を確保できる可変バルブタイミング装置では、内燃機関の運転中の可変バルブタイミング装置の駆動油圧が従来よりも低いレベルに設定されるため、内燃機関の停止時に、油圧が実バルブタイミングを変化させるのに必要なレベルよりも低くなるまでの時間が短くなるが、本発明を適用することで、内燃機関の停止時に実バルブタイミングを確実に始動に適した位置に制御することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン５１の吸気管５２の最上流部には、エアクリーナ５３が設けられ、このエアクリーナ５３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ５４が設けられている。このエアフローメータ５４の下流側には、モータ５５によって開度調節されるスロットルバルブ５６と、このスロットルバルブ５６の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ５７とが設けられている。

更に、スロットルバルブ５６の下流側には、サージタンク５８が設けられ、このサージタンク５８に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ５９が設けられている。また、サージタンク５８には、エンジン５１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド６０が設けられ、各気筒の吸気マニホールド６０の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁６１が取り付けられている。また、エンジン５１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ６２が取り付けられ、各点火プラグ６２の火花放電によって筒内の混合気に着火される。

また、エンジン５１には、吸気バルブ６７のバルブタイミング（開閉タイミング）を可変するベーン式の可変バルブタイミング装置１１が設けられている。一方、エンジン５１の排気管６３には、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ６４（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられ、この排出ガスセンサ６４の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒６５が設けられている。

また、エンジン５１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ６６や、エンジン５１のクランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ４４が取り付けられている。このクランク角センサ４４の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。

これら各種センサの出力は、制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）４３に入力される。このＥＣＵ４３は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁６１の燃料噴射量や点火プラグ６２の点火時期を制御する。

次に、図２に基づいてベーン式の可変バルブタイミング装置１１の構成を説明する。可変バルブタイミング装置１１のハウジング１２は、図示しない吸気側のカム軸の外周に回動自在に支持されたスプロケットにボルト１３で締め付け固定されている。これにより、エンジンのクランク軸の回転がタイミングチェーンを介してスプロケットとハウジング１２に伝達され、スプロケットとハウジング１２がクランク軸と同期して回転する。ハウジング１２内には、ベーンロータ１４が相対回動自在に収納され、このベーンロータ１４がボルト１５によりカム軸の一端部に締め付け固定されている。

ハウジング１２の内部には、ベーンロータ１４の外周部の複数のベーン１７を進角方向及び遅角方向に相対回動自在に収納する複数のベーン収納室１６が形成され、各ベーン収納室１６が各ベーン１７によって進角室１８と遅角室１９とに区画されている。

進角室１８と遅角室１９に所定圧以上の油圧が供給された状態では、進角室１８と遅角室１９の油圧でベーン１７が保持されて、クランク軸の回転によるハウジング１２の回転が油圧を介してベーンロータ１４に伝達され、このベーンロータ１４と一体的にカム軸が回転駆動される。エンジン運転中は、進角室１８と遅角室１９の油圧を油圧制御弁２１で制御してハウジング１２に対してベーンロータ１４を相対回動させることで、クランク軸に対するカム軸の変位角（カム軸位相）を制御して吸気バルブ６７のバルブタイミングを可変する。

また、いずれか１つのベーン１７の両側部には、ハウジング１２に対するベーンロータ１４の相対回動範囲を規制するストッパ部２２，２３が形成され、このストッパ部２２，２３によってカム軸の変位角の最遅角位置と最進角位置が規制されている。また、いずれか１つのベーン１７には、エンジン停止時等にカム軸の変位角を所定のロック位置でロックするためのロックピン２４が設けられ、このロックピン２４がハウジング１２に設けられたロック穴（図示せず）に嵌り込むことで、カム軸の変位角が所定のロック位置でロックされる。このロック位置は、始動に適した位置（例えばカム軸変位角の調整可能範囲の略中間位置）に設定されている。

可変バルブタイミング装置１１の油圧制御回路には、オイルパン２６内のオイル（作動油）がオイルポンプ２７により油圧制御弁２１を介して供給される。この油圧制御回路は、油圧制御弁２１の進角圧ポートから吐出されるオイルを複数の進角室１８に供給する油圧供給油路２８と、油圧制御弁２１の遅角圧ポートから吐出されるオイルを複数の遅角室１９に供給する油圧供給油路２９とが設けられている。

そして、進角室１８の油圧供給油路２８と遅角室１９の油圧供給油路２９には、それぞれ各室１８，１９からの作動油の逆流を防止する逆止弁３０，３１が設けられている。本実施例では、１つのベーン収納室１６の進角室１８と遅角室１９の油圧供給油路２８，２９についてのみ逆止弁３０，３１が設けられている。勿論、２つ以上のベーン収納室１６の進角室１８と遅角室１９の油圧供給油路２８，２９にそれぞれ逆止弁３０，３１を設ける構成としていも良い。

各室１８，１９の油圧供給油路２８，２９には、それぞれ逆止弁３０，３１をバイパスするドレーン油路３２，３３が並列に設けられ、各ドレーン油路３２，３３には、それぞれドレーン切替弁３４，３５が設けられている。各ドレーン切替弁３４，３５は、油圧制御弁２１から供給される油圧（パイロット圧）で閉弁方向に駆動されるスプール弁により構成され、油圧が加えられないときには、スプリング４１，４２によって開弁位置に保持される。ドレーン切替弁３４，３５が開弁すると、ドレーン油路３２，３３が開放されて、逆止弁３０，３１の機能が働かない状態となる。ドレーン切替弁３４，３５が閉弁すると、ドレーン油路３２，３３が閉鎖されて、逆止弁３０，３１の機能が有効に働く状態となり、油圧室１８，１９からのオイルの逆流が防止されて油圧室１８，１９の油圧が保持される。

各ドレーン切替弁３４，３５は、電気的な配線が不要であるため、逆止弁３０，３１と共に可変バルブタイミング装置１１内部のベーンロータ１４にコンパクトに組み付けられている。これにより、各油圧室１８，１９の近くにドレーン切替弁３４，３５が配置され、進角・遅角動作時に各ドレーン油路３２，３３を各油圧室１８，１９の近くで応答良く開放／閉鎖できるようになっている。

一方、油圧制御弁２１は、リニアソレノイド３６によって駆動されるスプール弁により構成され、進角室１８と遅角室１９に供給する油圧を制御する進角／遅角油圧制御機能３７と、各ドレーン切替弁３４，３５を駆動する油圧を切り替えるドレーン切替制御機能３８（油圧切替弁）とが一体化されている。この油圧制御弁２１のリニアソレノイド３６に通電する電流値（制御デューティ）は、ＥＣＵ４３によって制御される。

このＥＣＵ４３は、クランク角センサ４４及びカム角センサ４５の出力信号に基づいて吸気バルブ６７の実バルブタイミング（実変位角）を演算すると共に、吸気管圧力センサ５９、冷却水温センサ６６等のエンジン運転状態を検出する各種センサの出力に基づいて吸気バルブ６７の目標バルブタイミング（目標変位角）を演算する。そして、ＥＣＵ４３は、図示しないバルブタイミング制御プログラムを実行することで、実バルブタイミングを目標バルブタイミングに一致させるように可変バルブタイミング装置１１の油圧制御弁２１の駆動電流をフィードバック制御（Ｆ／Ｂ制御）する。これにより、進角室１８と遅角室１９の油圧を制御してハウジング１２に対してベーンロータ１４を相対回動させることで、カム軸の変位角を変化させて実バルブタイミングを目標バルブタイミングに一致させる。

ところで、エンジン運転中に吸気バルブ６７を開閉駆動するときに、吸気バルブ６７からカム軸が受けるトルク変動がベーンロータ１４に伝わり、それによって、ベーンロータ１４に対して遅角方向及び進角方向へのトルク変動が作用する。これにより、ベーンロータ１４が遅角方向にトルク変動を受けると、進角室１８の作動油が進角室１８から押し出される圧力を受け、ベーンロータ１４が進角方向にトルク変動を受けると、遅角室１９の作動油が遅角室１９から押し出される圧力を受けることになる。このため、油圧供給源であるオイルポンプ２７の吐出油圧が低くなる低回転領域では、逆止弁３０，３１が無いと、進角室１８に油圧を供給してカム軸の変位角を進角させようとしても、ベーンロータ１４が上記トルク変動により遅角方向に押し戻されてしまい、目標変位角に到達するまでの応答時間が長くなってしまうという問題があった。

これに対して、本実施例では、進角室１８の油圧供給油路２８と遅角室１９の油圧供給油路２９に、それぞれ各室１８，１９からのオイルの逆流を防止する逆止弁３０，３１を設けると共に、各室１８，１９の油圧供給油路２８，２９に、それぞれ逆止弁３０，３１をバイパスするドレーン油路３２，３３を並列に設け、各ドレーン油路３２，３３に、それぞれドレーン切替弁３４，３５を設けた構成となっている。これにより、図３に示すように、遅角動作、保持動作、進角動作に応じて各室１８，１９の油圧が次のように制御される。

［遅角動作］
実バルブタイミングを遅角側の目標バルブタイミングに向けて遅角させる遅角動作中は、進角室１８のドレーン切替弁３４への油圧供給を停止することで、進角室１８のドレーン切替弁３４を開弁して進角室１８の逆止弁３０を機能させない状態にすると共に、遅角室１９のドレーン切替弁３５へ油圧切替弁３８から油圧を加えることで、遅角室１９のドレーン切替弁３５を閉弁して遅角室１９の逆止弁３１を機能させる状態にする。これにより、低油圧時でも、ベーンロータ１４の進角方向へのトルク変動に対して遅角室１９からのオイルの逆流を逆止弁３１により防止しながら効率良く遅角室１９に油圧を供給して遅角応答性を向上させる。

［保持動作］
実バルブタイミングを目標バルブタイミングに保持する保持動作中は、進角室１８と遅角室１９の両方のドレーン切替弁３４，３５へ油圧切替弁３８から油圧を共に加えることで、両方のドレーン切替弁３４，３５を共に閉弁して、進角室１８と遅角室１９の両方の逆止弁３０，３１を機能させる状態にする。この状態では、吸気バルブ６７からカム軸が受けるトルク変動によってベーンロータ１４に対して遅角方向及び進角方向へのトルク変動が作用しても、進角室１８と遅角室１９の両方のオイルの逆流を逆止弁３１により防止して、ベーン１７をその両側から保持する油圧が低下するのを防止して、保持安定性を向上させる。

［進角動作］
実バルブタイミングを進角側の目標バルブタイミングに向けて進角させる進角動作中は、進角室１８のドレーン切替弁３４へ油圧切替弁３８から油圧を加えることで、進角室１８のドレーン切替弁３４を閉弁して進角室１８の逆止弁３０を機能させる状態にすると共に、遅角室１９のドレーン切替弁３５への油圧供給を停止することで、遅角室１９のドレーン切替弁３５を開弁して遅角室１９の逆止弁３１を機能させない状態にする。これにより、低油圧時でも、ベーンロータ１４の遅角方向へのトルク変動に対して進角室１８からのオイルの逆流を逆止弁３０により防止しながら効率良く油圧を進角室１８に供給して進角応答性を向上させる。

また、ＥＣＵ４３は、後述する図４の停止時バルブタイミング制御プログラムを実行することで、エンジン停止時に図示しないＩＧスイッチ（イグニッションスイッチ）がオフされてからエンジン５１の回転が完全に停止するまでの期間に、実バルブタイミングを始動に適した位置（ロック位置）に制御する停止時バルブタイミング制御を実行する。

その際、図５のタイムチャートに示すように、実バルブタイミングが始動に適した位置に到達する前に、エンジン回転速度（つまりオイルポンプ２７の回転速度）が大きく低下して、油圧が実バルブタイミングを変化させるのに必要なレベルよりも低くなると、エンジン停止時に実バルブタイミングを始動に適した位置に制御できなくなる。

この対策として、ＥＣＵ４３は、図６のタイムチャートに示すように、停止時バルブタイミング制御の際に、ＩＧスイッチがオフされてエンジン停止指令が発生した時点ｔ1 で、目標バルブタイミングを始動に適した位置に設定して、実バルブタイミングを目標バルブタイミングに一致させるように可変バルブタイミング装置１１の油圧制御弁２１を制御すると共に、エンジン回転速度を所定の最低回転速度に維持するようにスロットル開度や燃料噴射量を制御する。ここで、最低回転速度は、実バルブタイミングを目標バルブタイミング（始動に適した位置）に制御するのに必要な油圧を確保できる下限のエンジン回転速度である。

そして、実バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差が所定の許容値以下になって実バルブタイミングが始動に適した位置付近に制御された時点ｔ2 から更に実バルブタイミングが安定するのに必要な所定期間が経過したか否かを判定し、所定期間が経過して実バルブタイミングが始動に適した位置付近で安定するまで、エンジン回転速度を最低回転速度に維持して実バルブタイミングを目標バルブタイミング（始動に適した位置）に制御するのに必要な油圧を維持し、所定期間が経過した時点ｔ3 で、燃料噴射及び点火を停止してエンジン５１の回転を完全に停止させる。これにより、エンジン停止時に実バルブタイミングを確実に始動に適した位置に制御する。

以下、ＥＣＵ４３が実行する図４の停止時バルブタイミング制御プログラムの処理内容を説明する。

図４に示す停止時バルブタイミング制御プログラムは、ＥＣＵ４３の電源オン中に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいう制御手段としての役割を果たす。尚、ＩＧスイッチのオフ後も暫く間、本プログラムを実行するために、ＩＧスイッチのオフ後も暫くの間は、電源ラインのメインリレー（図示せず）をオン状態に維持してＥＣＵ４３の通電が継続されるようになっている。

本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、エンジン停止指令が発生したか否かをＩＧスイッチがオフされたか否かによって発生する。尚、エンジン自動停止装置（いわゆるアイドリングストップ装置）を備えたシステムの場合には、所定の自動停止条件が成立したか否かによってエンジン停止指令が発生したか否かを判定するようにしても良い。

このステップ１０１で、エンジン停止指令が発生していないと判定された場合には、ステップ１０２以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。
その後、上記ステップ１０１で、エンジン停止指令が発生したと判定された時点で、ステップ１０２に進み、現在のエンジン状態（例えば、エンジン回転速度、冷却水温、油温等）を検出する。

この後、ステップ１０３に進み、目標バルブタイミングを始動に適した位置（つまりロック位置）に設定した後、ステップ１０４に進み、油温と冷却水温のうちの少なくとも一方に応じた最低回転速度をマップ又は数式等により算出する。この最低回転速度は、実バルブタイミングを目標バルブタイミング（始動に適した位置）に制御するのに必要な油圧を確保できる下限のエンジン回転速度であり、エンジン停止指令発生直前のエンジン回転速度（例えばアイドル回転速度）よりも低い回転速度に設定される。作動油の粘度（流動性）に応じて最低回転速度が変化するため、作動油の粘度の情報である油温や冷却水温に応じて最低回転速度を設定すれば、最低回転速度を適正な値に設定することができる。

尚、エンジン停止時に目標バルブタイミング（始動に適した位置）を変更するシステムの場合は、目標バルブタイミングに応じて最低回転速度を変更するようにしても良い。また、最低回転速度を予め設定した固定値として演算処理を簡略化するようにしても良い。

この後、ステップ１０５に進み、実バルブタイミングを目標バルブタイミングに一致させるように可変バルブタイミング装置１１の油圧制御弁２１を制御した後、ステップ１０６に進み、エンジン回転速度を最低回転速度に維持するようにスロットル開度や燃料噴射量を制御する。

この後、ステップ１０７に進み、実バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差が許容値以下になったか否かを判定する。ここで、許容値は、エンジン回転速度と油温と冷却水温のうちの少なくとも１つに応じてマップ又は数式等により算出する。エンジン回転速度や作動油の粘度（流動性）に応じて実バルブタイミングの揺れ幅が変化して実バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差が変化するため、エンジン回転速度や作動油の粘度の情報である油温や冷却水温に応じて許容値を設定すれば、実バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差を判定する許容値を適正な値に設定することができる。

尚、エンジン停止時に目標バルブタイミング（始動に適した位置）を変更するシステムの場合は、目標バルブタイミングに応じて許容値を変更するようにしても良い。また、本実施例のように目標バルブタイミング（始動に適した位置）がロック位置に設定されている場合には、ロックピン２４とロック穴との間の隙間寸法及びそのばらつき幅に基づいて許容値を設定するようにしても良い。

上述したステップ１０７で、実バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差が許容値よりも大きいと判定された場合には、ステップ１０５に戻り、実バルブタイミングを目標バルブタイミングに一致させる制御と、エンジン回転速度を最低回転速度に維持する制御を継続する。

その後、ステップ１０７で、実バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差が許容値以下になったと判定された時点で、ステップ１０８に進み、実バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差が許容値以下になった後、更に実バルブタイミングが安定するのに必要な所定期間が経過したか否かを判定する。ここで、所定期間は、エンジン回転速度と油温と冷却水温のうちの少なくとも１つに応じてマップ又は数式等により算出する。エンジン回転速度や作動油の粘度（流動性）に応じて実バルブタイミングが安定するのに必要な所定期間が変化するため、エンジン回転速度や作動油の粘度の情報である油温や冷却水温に応じて所定期間を設定すれば、実バルブタイミングが安定するのに必要な所定期間を適正な値に設定することができる。尚、エンジン停止時に目標バルブタイミング（始動に適した位置）を変更するシステムの場合は、目標バルブタイミングに応じて所定期間を変更するようにしても良い。また、所定値を予め設定した固定値として演算処理を簡略化するようにしても良い。

このステップ１０８で、実バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差が許容値以下になった後、更に所定期間が経過したと判定された時点で、ステップ１０９に進み、燃料噴射及び点火を停止してエンジン５１を停止させる。

本実施例のように、低油圧でも応答性を確保できる可変バルブタイミング装置１１では、エンジン運転中の可変バルブタイミング装置１１の駆動油圧が従来よりも低いレベルに設定されるため、エンジン停止時に、何もしないと、油圧が実バルブタイミングを変化させるのに必要なレベルよりも低くなるまでの時間が短くなり、実バルブタイミングを始動に適した位置に制御できなくなる可能性が高い。

その点、本実施例では、エンジン停止時に実バルブタイミングを始動に適した位置に制御する停止時バルブタイミング制御の際に、実バルブタイミングと目標バルブタイミング（始動に適した位置）との偏差が許容値以下になって実バルブタイミングが始動に適した位置付近に制御された後、更に所定期間が経過して実バルブタイミングが始動に適した位置付近で安定するまで、エンジン回転速度を最低回転速度に維持して、実バルブタイミングを目標バルブタイミング（始動に適した位置）に制御するのに必要な油圧を維持するようにしたので、エンジン停止時に実バルブタイミングを確実に始動に適した位置に制御することができ、始動性を向上させることができる。

尚、上記実施例では、停止時バルブタイミング制御の際に、エンジン回転速度をエンジン停止指令発生直前のエンジン回転速度（例えばアイドル回転速度）よりも低い最低回転速度に維持するようにしたが、図７に示す他の実施例のように、停止時バルブタイミング制御の際に、エンジン回転速度をエンジン停止指令発生直前のエンジン回転速度（例えばアイドル回転速度）に維持するようにしても良い。

また、上記実施例では、停止時バルブタイミング制御の際に、実バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差が許容値以下になった後、更に所定期間が経過するまでエンジン回転速度を所定回転速度以上に維持するようにしたが、実バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差が許容値以下になるまでエンジン回転速度を所定回転速度以上に維持して、実バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差が許容値以下になったときにエンジン５１を停止するようにしても良い。

また、上記実施例では、始動に適した位置（ロック位置）をバルブタイミング（カム軸の変位角）の調整可能範囲の略中間位置に設定した可変バルブタイミング装置に本発明を適用したが、始動に適した位置をバルブタイミングの最遅角位置や最進角位置に設定した可変バルブタイミング装置に本発明を適用しても良い。

また、上記実施例では、吸気バルブ側の可変バルブタイミング装置に本発明を適用したが、排気バルブ側の可変バルブタイミング装置に本発明を適用しても良い。
その他、本発明は、可変バルブタイミング装置の構成を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

本発明の一実施例におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。 可変バルブタイミング装置とその油圧制御回路を概略的に示す図である。 可変バルブタイミング装置の遅角動作、保持動作、進角動作を説明するための図である。 停止時バルブタイミング制御プログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。 従来の停止時バルブタイミング制御の実行例を示すタイムチャートである。 本実施例の停止時バルブタイミング制御の実行例を示すタイムチャートである。 他の実施例の停止時バルブタイミング制御の実行例を示すタイムチャートである。

符号の説明

１１…可変バルブタイミング装置、１２…ハウジング、１４…ベーンロータ、１６…ベーン収納室、１７…ベーン、１８…進角室、１９…遅角室、２１…油圧制御弁、２４…ロックピン、２７…オイルポンプ、２８，２９…油圧供給油路、３０，３１…逆止弁、３２，３３…ドレーン油路、３４，３５…ドレーン切替弁、４３…ＥＣＵ（制御手段）、４４…クランク角センサ、４５…カム角センサ、５１…エンジン（内燃機関）、５６…スロットルバルブ、６１…燃料噴射弁、６２…点火プラグ、６６…冷却水温センサ

Claims (4)

1. 内燃機関の吸気バルブ及び／又は排気バルブのバルブタイミングを変化させる可変バルブタイミング装置と、内燃機関の停止時に実バルブタイミングを内燃機関の始動に適した位置に制御するように前記可変バルブタイミング装置を制御する停止時バルブタイミング制御を実行する制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、
   前記制御手段は、前記停止時バルブタイミング制御の際に、内燃機関の停止指令が発生したときに目標バルブタイミングを始動に適した位置に設定し、実バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差が所定値以下になるまで内燃機関の回転速度を所定回転速度以上に維持するように制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記制御手段は、前記停止時バルブタイミング制御の際に、実バルブタイミングと目標バルブタイミングとの偏差が所定値以下になった後、更に所定期間が経過するまで内燃機関の回転速度を所定回転速度以上に維持するように制御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。
3. 前記制御手段は、前記停止時バルブタイミング制御の際に、内燃機関の回転速度、油温、水温、目標バルブタイミングのうちの少なくとも１つに応じて前記所定期間を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記可変バルブタイミング装置は、ハウジング内に形成された複数のベーン収納室内をそれぞれベーンによって進角室と遅角室とに区画し、少なくとも１つのベーン収納室の進角室の油圧供給油路と遅角室の油圧供給油路に、それぞれ各油圧室（「油圧室」とは「進角室」と「遅角室」のいずれかを意味する）からの作動油の逆流を防止する逆止弁を設けると共に、各油圧室の油圧供給油路に、それぞれ前記逆止弁をバイパスするドレーン油路を並列に設け、各ドレーン油路にドレーン切替弁を設けた構成であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。

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