JP2008303744A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の停止指令があったとき、機関停止過程で内燃機関等に振動が発生するのを抑制しつつ、吸気通路に存在し得るＥＧＲガスを適切に排出する。
【解決手段】本発明の内燃機関の制御装置は、吸気弁よりも上流側の吸気通路１６に設けられたインパルス過給のための吸気制御弁３２を制御する吸気制御弁制御手段と、吸気通路１６の内の吸気制御弁３２よりも上流側と排気通路３６とを連通するＥＧＲ通路５４に設けられたＥＧＲ弁５８を制御するＥＧＲ弁制御手段とを備える。そして、内燃機関１０の停止指令が検出されると、吸気制御弁３２は閉弁制御され、ＥＧＲ弁５８は開弁制御される。これにより、機関停止過程において、内燃機関に振動が発生することを防止しつつ、吸気制御弁３２の上流側にある気体の排気通路への排出が図られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、吸気弁よりも上流側の吸気通路に設けられた吸気制御弁と、吸気通路と排気通路とを連通するＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁とを備えた内燃機関の制御装置に関する。

従来、機関停止過程で内燃機関ひいては車両に振動が生じるという問題が知られている。この振動は、キースイッチオフ後、燃焼室に空気といった気体が吸入されることでピストンの圧縮抵抗が大きくなり、クランク軸の角速度変動が大きくなることに起因する。それ故、この振動は圧縮比が高く設定されたディーゼル機関およびそれを搭載した車両で生じ易い。

この問題の解決を図るようにした内燃機関の制御例が特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の内燃機関の吸気通路には、下流側から順に、吸気弁、スワール制御弁および吸気シャッター弁が設けられている。さらに、吸気通路の内のスワール制御弁と吸気シャッター弁との間の箇所と排気通路とを連通するＥＧＲ通路に、ＥＧＲ弁が設けられている。この内燃機関では、内燃機関の停止指令が検出されたとき吸気シャッター弁が全閉状態にされ、その後、機関回転数が車両の共振周波数域よりも低下したとき吸気シャッター弁が全開状態にされる。これに加えて、内燃機関の停止指令が検出されたとき、ＥＧＲ弁も閉じられる。このようにして燃焼室への気体の流入を規制することで、上記振動の抑制を図るようにしている。

また、特許文献２には、筒内噴射式内燃機関において、内燃機関の停止指令があった場合の内燃機関の制御例が開示されている。この内燃機関は、その吸気通路に設けられた吸気シャッター弁よりも下流側にＥＧＲ通路と吸気通路との連通箇所が位置するように構成される。そして、ＥＧＲが行われている状態で内燃機関の停止指令があったとき、燃焼室に残っている未燃焼ガスが速やかに燃焼せずに不安定な反応を生じる状態が続くことで内燃機関のハンチングが生じることを防止するために、即座にＥＧＲ弁を閉じてＥＧＲを停止させ、その後燃焼室からＥＧＲガスが排出されるまでに要する所定クランク角だけ機関回転を待ってから燃料噴射を停止させ、さらに特定クランク角だけ機関回転してから吸気シャッター弁を閉弁して吸気供給を停止させるように、ＥＧＲ弁、燃料噴射弁および吸気シャッター弁は制御される。他方、特許文献２の記載によれば、ＥＧＲが行われていない状態（ＥＧＲ弁が閉じられた状態）で内燃機関の停止指令があったとき、即座に燃料噴射の停止および吸気供給の停止が行われるように、それらは制御される。

特開２００３−２１４１９２号公報 特開２００１−２８０１７０号公報 特開２０００−２４８９４６号公報

上記特許文献２に記載の内燃機関の制御では、ＥＧＲが行われている状態で内燃機関の停止指令があったとき、燃焼室におけるＥＧＲガスの残存量を少なくするために、しばらくの間、燃料噴射および吸気供給が続行される。したがって、内燃機関の停止指令にも関わらず、燃料が消費され続け、且つ、内燃機関の停止までに長い時間を要するという問題がある。さらに、ＥＧＲが行われていない状態でも吸気通路にＥＧＲガスが存在する場合もあり得るが、上記特許文献２に記載の内燃機関の制御では、ＥＧＲが行われていない状態で内燃機関の停止指令があったとき即座に燃料噴射の停止および吸気供給の停止が行われるので、そのときに吸気通路のＥＧＲガスを排出することはできない。なお、上記特許文献１に記載の内燃機関の制御でも、内燃機関の停止指令があったときに吸気通路に存在し得るＥＧＲガスの排出を行えない。

そこで、本発明はかかる点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、内燃機関の停止指令があったとき、機関停止過程で内燃機関等に上記振動が発生するのを抑制しつつ、吸気通路に存在し得るＥＧＲガスを適切に排出することにある。

上記目的を達成するために、本発明の内燃機関の制御装置は、吸気弁よりも上流側の吸気通路に設けられた吸気制御弁を制御する吸気制御弁制御手段と、前記吸気通路と排気通路とを連通するＥＧＲ通路であって前記吸気通路との連通箇所が前記吸気制御弁の上流側であるＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁を制御するＥＧＲ弁制御手段と、内燃機関の停止指令を検出する停止指令検出手段と、を備え、前記吸気制御弁制御手段は、前記停止指令検出手段により停止指令が検出されたとき、前記吸気制御弁を閉弁制御し、前記ＥＧＲ弁制御手段は、前記停止指令検出手段により停止指令が検出されたとき、前記ＥＧＲ弁を開弁制御することを特徴とする。

上記構成によれば、停止指令検出手段により停止指令が検出されたとき吸気制御弁が閉弁制御されるので、吸気制御弁よりも上流側の気体の燃焼室への流入は規制される。したがって、ピストンの圧縮抵抗増大が抑制されるので、機関停止過程で内燃機関ひいては車両に振動が生じるのを防ぐことが可能になる。さらに、停止指令検出手段により停止指令が検出されたとき前記ＥＧＲ弁が開弁制御されるので、吸気制御弁により燃焼室への流入が規制された気体は、ＥＧＲ通路を介して排気通路へ流れることが可能になる。それ故、内燃機関の停止指令が検出されたときに吸気制御弁よりも上流側にＥＧＲガスがある場合、そのＥＧＲガスを吸気通路から適切に排出することが可能になる。なお、このように吸気制御弁およびＥＧＲ弁を制御することで内燃機関の静粛な停止とＥＧＲガスの排出とを図ることができるので、燃料の無駄な消費および内燃機関の停止期間の延長は生じない。

上記内燃機関の制御装置は、前記吸気制御弁よりも上流側に位置するように前記吸気通路に設けられたスロットル弁を制御するスロットル弁制御手段を更に備え、前記ＥＧＲ通路と前記吸気通路との連通箇所は前記吸気制御弁の上流側且つ前記スロットル弁の下流側であり、前記スロットル弁制御手段は、前記停止指令検出手段により停止指令が検出されたとき、前記スロットル弁を閉弁制御するとよい。こうすることで、スロットル弁上下流側間での気体の移動を概ね禁止することが可能になる。

また、上記種々の構成を有し得る内燃機関の制御装置において、前記ＥＧＲ弁制御手段は、前記停止指令検出手段により停止指令が検出されたとき、前記ＥＧＲ弁を開弁制御した後、該ＥＧＲ弁を閉弁制御するとよい。こうすることで、機関停止過程において、吸気通路から排気通路への気体の排出と、排気通路へ排出された気体の吸気通路への逆流防止とを達成することが可能になる。具体的には、このような内燃機関の制御装置は、前記内燃機関の機関回転数を検出する回転数検出手段と、該回転数検出手段により検出された機関回転数が所定回転数以下か否かを判定する判定手段と、を更に備え、前記ＥＧＲ弁制御手段による前記ＥＧＲ弁の閉弁制御は、前記停止指令検出手段により停止指令が検出されたときであって、前記判定手段により機関回転数が前記所定回転数以下と判定されたとき、行われるとよい。こうすることで、より適切に排気通路から吸気通路への気体の逆流防止を達成することが可能になる。

なお、上記吸気制御弁は、インパルス過給のために用いられ得る。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。まず、第１実施形態について説明する。

第１実施形態が適用された車両の内燃機関システムの概念を図１に示す。本第１実施形態における内燃機関１０は、燃料である軽油を燃料噴射弁１２から圧縮状態にある燃焼室１４に直接噴射することにより自然着火させる型式の機関、すなわちディーゼル機関である。なお、内燃機関１０は、４ストローク機関である。

この内燃機関１０の吸気通路１６は、互いに接続されたエアクリーナ１８、吸気管２０、サージタンク２２、各気筒２４に対応してある吸気枝管２６およびシリンダヘッドに形成された吸気ポートによって区画形成される。なお、この内燃機関１０は直列４気筒機関であるので、吸気枝管２６は４つある。ここでは、４つの吸気枝管２６をまとめて、吸気マニフォルドと称し得る。吸気ポートの下流側端部である出口は吸気弁によって開閉される。吸気通路１６の内、エアクリーナ１８とサージタンク２２との間には電子制御式のスロットル弁２８が設けられる。ここではスロットル弁２８は、サージタンク２２近傍に設けられている。スロットル弁２８は、アクチュエータ３０によって駆動される。４つの吸気枝管２６の各々には、吸気制御弁３２が設けられる。４つの吸気制御弁３２の各々は、対応するアクチュエータ３４によって駆動される。吸気制御弁３２はバタフライ式弁であり、その閉弁時には吸気通路１６を概ね閉止することができる。なお、吸気制御弁３２は例えばシャッター弁等の他の形式の弁であってもよく、また、その全閉時に吸気通路１６を閉塞し、吸気通路１６を完全に遮断する密閉性の高い構造を有していてもよい。他方、内燃機関１０の排気通路３６は、互いに接続された排気ポート、排気マニフォルド３８、触媒４０および排気管４２によって区画形成される。

上記吸気弁および上記排気弁の駆動機構である動弁機構は、吸気弁および排気弁を、コンロッドを介してピストンが連結されているクランク軸の回転に同期して、個別に任意の開度およびタイミングで制御することが可能な機構である。具体的には、動弁機構は、吸気弁と排気弁とにそれぞれ個別に設けられたソレノイドを含んでいる。そして、動弁機構は、吸気弁と排気弁とが同時に開くバルブオーバーラップを実現可能である。なお、このような構成に代えて、動弁機構として、例えば単一の弁に適用される２種類のカムを油圧によって切り替えることによってバルブタイミングおよびカムプロフィールを任意に変更できる可変バルブタイミング機構（VVT; Variable Valve Timing mechanism）を用いることもできる。

さらに、排気ガスにより回転駆動されるタービンホイールを含むタービン４４が排気管４２の途中に設けられている。ただし、タービン４４は、触媒４０よりも上流側に配置されている。これに対応して、タービンホイールに同軸で連結され、タービンホイールの回転力で回転するようにしたコンプレッサホイールを含むコンプレッサ４６が吸気管２０の途中に設けられている。すなわち、内燃機関１０には、排気エネルギーを取り出すタービン４４と、タービン４４により取り出された排気エネルギーによって内燃機関１０に過給するコンプレッサ４６とを有する過給器４８が設けられている。そして、コンプレッサ４６により圧縮された空気を冷却すべく、インタークーラ５０がコンプレッサ４６よりも下流側に設けられている。

内燃機関１０には、排気通路３６を流れる排気ガスの一部を吸気通路１６に導く排気ガス還流（ＥＧＲ）システム５２が設けられている。ＥＧＲシステム５２は、排気通路３６と吸気通路１６とを連通するＥＧＲ通路５４を区画形成するＥＧＲ管５６と、ＥＧＲ通路５４の連通状態調節用のＥＧＲ弁５８と、還流される排気ガス（ＥＧＲガス）冷却用のＥＧＲクーラ６０とを有している。ＥＧＲ通路５４と吸気通路１６との連通箇所は吸気制御弁３２の上流側である。ここでは、ＥＧＲ通路５４と吸気通路１６との連通箇所は、吸気通路１６の内、吸気制御弁３２の上流側且つスロットル弁２８の下流側である。より具体的には、ＥＧＲ通路５４の下流側の一端はサージタンク２２内に連通する。ＥＧＲ通路５４の上流側の他端は排気マニフォルド３８内に連通する。ＥＧＲ弁５８はＥＧＲクーラ６０よりも下流側に設けられている。ここでは、アクチュエータ６２により駆動されるＥＧＲ弁５８は、ポペット式弁である。なお、ここでは、吸気通路１６の内、吸気制御弁３２の上流側且つスロットル弁２８の下流側の全通路を弁間通路と称し得る。

内燃機関１０は、電子制御装置（ＥＣＵ）６６に、各種値などを検出（導出あるいは推定）するための信号を電気的に出力する各種センサ類を備えている。ここで、その内のいくつかを具体的に述べる。吸入空気量を検出するためのエアフローメータ６８が吸気通路１６の途中に備えられている。また、エアフローメータ６８近傍に吸入空気の温度を検出するための吸気温度センサ７０が、そしてインタークーラ５０下流側にも温度を検出するための吸気温度センサ７２が備えられている。また、過給圧を検出するための圧力センサ７４も設けられている。また運転者によって操作されるアクセルペダル７６の踏み込み量に対応する位置、すなわちアクセル開度を検出するためのアクセルポジションセンサ７８が備えられている。また、スロットル弁２８の開度を検出するためのスロットルポジションセンサ８０も備えられている。更に、ＥＧＲ弁５８の開度を検出するための、ここではそのリフト量を検出するためのバルブリフトセンサ８２も備えられている。また、ピストンが往復動するシリンダブロックには、クランク軸のクランク回転信号を検出するためのクランクポジションセンサ８４が取り付けられている。ここでは、このクランクポジションセンサ８４は機関回転数（機関回転速度）を検出するための機関回転数センサとしても利用される。さらに、内燃機関１０の冷却水温を検出するための温度センサ８６も備えられている。さらに、車速を検出するための車速センサ８８が備えられている。なお、ここでは吸気制御弁３２の開度を検出するためのセンサが設けられていないが、それがさらに備えられてもよい。

ＥＣＵ６６には、機関始動信号に対応するＯＮ信号や機関停止信号に対応するＯＦＦ信号を出力するキースイッチ９０が接続されている。キースッチ９０は、運転者により操作されるキー（不図示）を介して入力される運転者からの機関始動要求（始動指令）や機関停止要求（停止指令）に連動してそれらのＯＮ−ＯＦＦ信号を出力する。後述するように、キースイッチ９０は内燃機関１０の停止指令を検出するために用いられる。

ＥＣＵ６６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器、入力インタフェース、出力インタフェース等を含むマイクロコンピュータで構成されている。入力インタフェースには、前記各種センサ類およびキースイッチ９０が電気的に接続されている。これらからの出力信号に基づき、予め設定されたプログラムにしたがって円滑な内燃機関１０の運転がなされるように、ＥＣＵ６６は出力インタフェースから電気的に作動信号（駆動信号）を出力する。例えば、これら作動信号に基づいて燃料噴射弁１２、スロットル弁２８、吸気制御弁３２、ＥＧＲ弁５８の各々は制御される。

なお、ＥＣＵ６６は、機関運転状態（運転状態）がアイドル状態か否かを、アクセルポジションセンサ７８からの出力信号に基づいて導出されるアクセル開度が０％か否かで判断する。ただし、アクセルペダル７６が踏まれることでＯＮからＯＦＦにされるアイドルスイッチが設けられている場合には、そのアイドルスイッチがＯＮか否かによって運転状態がアイドル状態か否かが判断されてもよい。

ＥＣＵ６６は、運転状態に基づいて燃料噴射弁１２からの燃料噴射を制御する。すなわち、ＥＣＵ６６は、主に、クランクポジションセンサ８４からの出力信号に基づいて導出される機関回転数と、エアフローメータ６８からの出力信号に基づいて導出される空気量とから、予め記憶されたデータを検索する。そして、ＥＣＵ６６は燃料噴射弁１２における燃料噴射量および燃料噴射時期を決定し、これら各値に基づいて燃料噴射弁１２を制御する。なお、ＥＣＵ６６は、内燃機関１０の停止指令に伴い、燃料噴射量を「０」にする。

また、運転状態に基づいてスロットル弁２８は制御される。スロットル弁２８は内燃機関１０の始動時は全開に制御される。そして、通常走行時には上記各種センサ類からの出力信号に基づいて求められる各種値に基づいて、スロットル弁２８の開度は制御される。

また、運転状態に基づいてＥＧＲ弁５８は制御される。ここでは、高負荷領域（全負荷領域を含む。）がＥＧＲ弁５８が全閉の閉状態に保持される領域（ＥＧＲ外領域）として定められ、それ以外の低・中負荷領域がＥＧＲ弁５８が開かれる領域（ＥＧＲ領域）として定められている。そして、ここでは、運転状態がアイドル状態のとき、ＥＧＲ弁５８は例えば２０％開度といった所定開度の開状態に保持される。ただし、運転状態がアイドル状態のときには、ＥＧＲ弁５８は閉状態に保持されてもよい。

また、ＥＣＵ６６は、運転状態に基づいて吸気弁および排気弁の各々の開閉タイミングやリフト量を制御するように、動弁機構に作動信号を出力する。ただし、吸気弁の開閉タイミングやリフト量は、吸気制御弁３２の開閉タイミングや開度に関連付けて設定されている。なお、排気弁の開閉タイミングやリフト量も吸気制御弁３２の開閉タイミングや開度に関連付けられて設定され得る。

上記吸気制御弁３２駆動用のアクチュエータ３４は高速で作動可能であり、応答性が高く、その弁体を例えば２、３ｍｓ以内に、クランク角の単位では１０°ＣＡ程度のオーダーで開閉可能である。これにより、吸気制御弁３２は吸気弁の開閉と同期して開閉され得る。この吸気制御弁３２は、ＥＣＵ６６からアクチュエータ３４に出力される作動信号に基づいて、全開から全閉まで制御される。つまり、吸気制御弁３２は、アクチュエータ３４によって、全開、全閉および全開と全閉との間の任意の開度に駆動される。

ＥＣＵ６６は運転状態に基づいて吸気制御弁３２を制御する。吸気制御弁３２は、機関負荷が高負荷のときすなわち過給が求められるとき、後述するインパルス過給が生じるように制御される。インパルス過給用の吸気制御弁３２の開閉タイミングは、そのときの機関負荷および機関回転数を用いて予め実験により求められてＲＯＭに記憶されているデータを検索することで導出される。他方、過給が求められていないとき、吸気制御弁３２は、所定開度ここでは全開の開状態に保持される。ただし、運転状態がアイドル状態のとき、吸気制御弁３２はアイドル弁開度の開状態に保持される。そのアイドル弁開度は、クランクポジションセンサ８４からの出力信号に基づいて導出される機関回転数、水温センサ８６からの出力信号に基づいて導出される冷却水温、車速センサ８８からの出力信号に基づいて導出される車速に基づいてデータを検索することで導出される。この検索に用いられるデータは予め実験により求められてＲＯＭに記憶されている。ただし、アイドル弁開度はこのように可変弁開度であることに限られず、全開などの固定弁開度であってもよい。

ここで本段落において、インパルス過給の概念を説明する。インパルス過給の具体例は特許文献３に開示されている。特許文献３に記載の吸気制御弁は、吸気弁よりも上流側の吸気通路に設けられていて、内燃機関への吸気を制御するために用いられる。特許文献３に記載の吸気制御弁は、過給が望まれていないときには吸気通路を開放するべく開放位置に持続的に保持される。他方、過給が望まれているときには、この吸気制御弁は、まず、吸気行程初期に吸気弁が開弁する前に、吸気通路を閉じるべく閉鎖位置に作動される。そして、吸気通路において吸気制御弁上流側とその下流側との圧力差が大きくなったときに、吸気通路を開放すべく、前記吸気制御弁は急激に開放方向に作動される。こうして吸気制御弁下流側の負圧により吸気通路の空気を強く加速し、燃焼室に吸入される空気の量を多くするようにしている。このようにして行われる過給を、「インパルス過給」と称する。

次に、インパルス過給のための吸気制御弁３２の制御に関して詳述する。インパルス過給について、任意の１つの気筒２４の吸気行程に関して説明する。インパルス過給を行う場合、吸気制御弁３２は、吸気弁の開弁開始時には実質的に閉弁状態にあり、吸気弁の開弁よりも遅く開弁するように、例えば吸気弁の開弁期間の後期に開弁するように、制御される。まず、吸気弁の開弁開始時期から吸気制御弁３２の開弁開始時期までの間に、吸気制御弁３２と吸気弁との間の通路に負圧が形成される。この後、吸気制御弁３２が瞬時に開弁されると、負圧波が上流側に遡って、サージタンク２２の下流側端部の開放端で正圧波に転化する。そしてこの正圧波は下流側に進み、この正圧波が吸気制御弁３２を超えて吸気弁位置より下流側に達することで、例えば吸気制御弁３２の開弁時にその上流側にあった空気といった気体は一気に燃焼室１４内に流れ込む。このタイミングに合わせて吸気弁は閉弁される。したがって一種の慣性過給効果により多量の気体を燃焼室１４に充填することが可能となる。換言すれば、このインパルス過給は、吸気制御弁３２の上下流側に形成される差圧を適切な時期に解放し、吸気通路１６の内、サージタンク２２下流側端部よりも下流側の通路で気柱振動を積極的に発生させることで、生じさせられる。

このようなインパルス過給は、吸気制御弁３２の制御を開始するのと同時に開始され、すなわちアクセルペダル７６を踏み込んだのと同時あるいはその直後に開始される。したがって、タービン４４の立ち上りを待つ過給器４８を用いてのターボ過給よりも、インパルス過給は応答性に優れ、車両の加速遅れを解消するのに好適である。ここでは、運転状態が過給領域に属するとき、過給器４８を用いたターボ過給と、吸気制御弁３２を用いたインパルス過給との両方を用いて、過給が行われる。

ここで、上記内燃機関システムが搭載された車両が車庫に止められるなどしていて、その車両の内燃機関１０の停止（機関停止）が図られる場合に関して、図２のフローチャートに基づいて説明する。なお、図２のフローチャートは、内燃機関１０が始動されたときから内燃機関１０が停止されるまで、およそ２０ｍｓごとに繰り返される。ただし、ＥＣＵ６６には、キースイッチ９０からＯＦＦ信号が出力された後も、所定時間は電源が給電可能とされるリレーが設けられているので、以下の処理は適切に行われる。

なお、内燃機関１０を停止させるための停止指令を検出する停止指令検出手段は、主に、キースイッチ９０とＥＣＵ６６の一部とにより構成される。また、吸気制御弁３２を制御する吸気制御弁制御手段は、主に、アクチュエータ３４とＥＣＵ６６の一部とにより構成される。さらに、スロットル弁２８を制御するスロットル弁制御手段は主にアクチュエータ３０とＥＣＵ６６の一部とにより構成され、ＥＧＲ弁５８を制御するＥＧＲ弁制御手段は主にアクチュエータ６２とＥＣＵ６６の一部とにより構成される。

ＥＣＵ６６は、ステップＳ２０１で、機関停止要求があるか否かを判定する。キースイッチ９０からＯＦＦ信号が入力されると、ＥＣＵ６６は機関停止要求があると判定する。このようにキースイッチ９０からのＯＦＦ信号に基づいて機関停止要求があると判定することは、内燃機関１０の停止指令を検出することに対応する。ステップＳ２０１で肯定されると、ステップＳ２０３に進む。他方、否定されると、該ルーチンは終了する。なお、機関停止要求があるときは、概ね、車速センサ８８からの出力信号に基づいて導出される車速は「０」であり、且つ、アクセルポジションセンサ７８からの出力信号に基づいて導出されるアクセル開度は０％である。

ステップＳ２０３では吸気制御弁３２が閉弁し、スロットル弁２８が閉弁し、そしてＥＧＲ弁５８が開弁するように、アクチュエータ３４、３０、６２に作動信号が出力される。これにより、吸気制御弁３２およびスロットル弁２８が閉弁するので、吸気制御弁３２よりも下流側への気体の流入すなわち燃焼室１４への気体の流入が防がれると共に、スロットル弁２８よりも下流側への気体の流入は防がれる。さらに、ＥＧＲ弁５８が開弁するので、吸気通路１６の内、スロットル弁２８と吸気制御弁３２とにより定められた弁間通路すなわち空間Ｓの気体は、ＥＧＲ通路５４を介して、排気通路３６へ排出される。なお、ステップＳ２０３を経てそれら３つの弁２８、３２、５８の各々がそれぞれの所望の開度に制御されると、その後ＥＣＵ６６等への給電は終了される。

このような吸気通路１６の気体の流れに関して説明する。内燃機関１０の停止指令が検出されたことに伴って、上記の如くして吸気制御弁３２およびスロットル弁２８が閉弁すると共にＥＧＲ弁５８が開弁する。その結果、燃焼室１４に、吸気通路１６の内、吸気制御弁３２よりも下流側にある空気といった気体以外の気体が流入することは概ね不可能になる。したがって、ピストンの圧縮抵抗増大が抑制されるので、機関停止過程において内燃機関１０や車両に振動が生じるのを防ぐことが可能になる。

また、閉弁状態の吸気制御弁３２よりも下流側にある空気といった気体が燃焼室１４を介して排気通路３６へ排出されると、燃焼室１４に吸気通路１６から新たに吸入される気体は概ねなくなる。この状態でも、かわらず吸気弁や排気弁の駆動が行われ、いわゆる吸気行程でのみ吸気弁が開弁し、いわゆる排気行程でのみ排気弁が開弁するので、燃焼室１４にはピストンが上死点から下死点に向かって動くことで大きな負圧が形成される。このようにして大きな負圧を有するようになった燃焼室１４は、いわゆる排気行程で排気弁が開弁すると排気通路３６に連通する。この結果、ＥＧＲ通路５４を通して、吸気通路１６の内、スロットル弁２８と４つの吸気制御弁３２とで囲まれた空間Ｓにある気体が排気通路３６に吸引されることになる。このようにして空間Ｓにある気体の排気通路３６への排出が行われる。

したがって、喩え、内燃機関１０を停止するときに吸気通路１６の内、サージタンク２２等により区画形成された空間ＳにＥＧＲガスがあっても、それを適切に吸気通路１６から排出することが可能になる。それ故、次回の機関始動時に、ＥＧＲガスが燃焼室１４に流入することを防ぐことが可能になるので、そのときの燃料すなわち混合気の燃焼性を高めることが可能になる。

さらに、このような空間Ｓにある気体の排出によって、サージタンク２２、スロットル弁２８および吸気制御弁３２などにオイル等の付着物がある場合には、その吸出および除去が行われる。したがって、それらの部材などにデポジットが生成するのを防ぐことが可能になる。

上記のように、機関停止の際、吸気制御弁３２を閉じ、スロットル弁２８を閉じ、そしてＥＧＲ弁５８を開くことにより、静粛な内燃機関１０の停止、および、次回の機関始動時のＥＧＲガス量低減による良好なその始動の両立を図ることが可能になる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。ただし、本第２実施形態の内燃機関システムは、上記第１実施形態の内燃機関システムと概ね同じであるので、ここではその重複説明を省略する。以下の説明では、上記第１実施形態で説明したのと同一（あるいは同様）の構成要素に、上記第１実施形態で用いたのと同じ符号を付す。以下、図３のフローチャートに基づいて説明する。なお、図３のフローチャートは、内燃機関１０が始動されたときから内燃機関１０が停止されるまで、およそ２０ｍｓごとに繰り返される。

なお、内燃機関１０の機関回転数を検出する回転数検出手段は主にクランクポジションセンサ８４とＥＣＵ６６の一部とにより構成される。また、機関回転数が所定回転数以下か否かを判定する判定手段は主にＥＣＵ６６の一部により構成される。

ＥＣＵ６６は、ステップＳ３０１で停止フラグが「０」すなわちＯＦＦであるか否かを判定する。初期状態では同停止フラグはリセットされているので、肯定される。なお、この停止フラグは、機関停止要求があり、機関停止用の後述する制御を行うとき「１」にされる。そして停止フラグは、その後のＥＣＵ６６への給電の終了に伴って、リセットされる（「０」にされる）。

ステップＳ３０１で肯定されると、次ぐステップＳ３０３で機関停止要求があるか否かが判定される。この判定は、上記ステップＳ２０１での判定と同じであるので、ここでの重複説明を省略する。なお、ステップＳ３０３で否定されると、該ルーチンは終了する。

そして、ステップＳ３０３で肯定されると次ぐステップＳ３０５で、上記ステップＳ２０３と同様に、吸気制御弁３２が閉弁し、スロットル弁２８が閉弁し、ＥＧＲ弁５８が開弁するように、アクチュエータ３４、３０、６２に作動信号が出力される。これにより、上記の如く、静粛な内燃機関１０の停止および空間Ｓにある気体の排気通路３６への排出が図られる。

ステップＳ３０５の次のステップＳ３０７では上記停止フラグが「１」にされる。そして、次ぐステップＳ３０９で機関回転数ＮＥが所定回転数ＳＴ以下か否かが判定される。機関回転数ＮＥはクランクポジションセンサ８４からの出力信号に基づいて導出される。所定回転数ＳＴはここでは２００ｒｐｍに設定されて、予めＲＯＭに記憶されている。機関停止要求があると、燃料噴射はそれ以後停止されるので、機関回転数ＮＥは低下する。しかしながら、機関回転数ＮＥが未だ所定回転数ＳＴ以下にまで低下していないときには、ステップＳ３０９で否定され、該ルーチンは終了する。

次回以降のルーチンでは停止フラグが「１」であるので、ステップＳ３０１で否定されて、ステップＳ３０９へ進む。そして、機関回転数ＮＥが所定回転数ＳＴ以下であると判定されるようになると、ステップＳ３１１へ進む。

ステップＳ３１１では、ＥＧＲ弁５８が閉弁するように、アクチュエータ６２へ作動信号が出力される。これにより、ここでは全閉にまでＥＧＲ弁５８は閉弁する。こうして、内燃機関１０の停止が完了する。なお、ステップＳ３１１を経ることでＥＧＲ弁５８が閉弁すると、ＥＣＵ６６等への給電は終了される。

以上説明したように、本第２実施形態でも、機関停止要求があったときスロットル弁２８、吸気制御弁３２、ＥＧＲ弁５８を制御することで、上記第１実施形態で述べたのと同じ効果が奏される。さらに、機関回転数ＮＥが所定回転数ＳＴ以下になったときに、ＥＧＲ弁５８が閉弁制御されるので、一旦排気通路３６へ排出された気体（空気およびＥＧＲガスを含み得る。）や排気ガスが吸気通路１６へ流れる（逆流する）ことを的確に防止できる。したがって、機関停止後の機関始動性をさらに高めることが可能になる。また、排気通路３６からの逆流を防げるので、その逆流が生じるときに生じ得る音の発生を防ぐことが可能になる。

以上、第１および第２実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されない。例えば、上記第２実施形態では、排気通路３６から吸気通路１６への逆流を防止すべくＥＧＲ弁５８を閉弁制御するタイミングをはかるため、機関回転数ＮＥを用いたが、代わりに時間を用いることもできる。例えば、内燃機関１０の停止指令が検出されたときからの時間が所定時間経過したときに、開弁しているＥＧＲ弁５８が閉弁されてもよい。より具体的には、ステップＳ３０３で機関停止要求ありとして肯定されたときからの時間がＥＣＵ６６により計測される。そして、ステップＳ３０９で、上記とは異なり、その時間が所定時間経過したか否かが判定される。その結果ステップＳ３０９で肯定されると、ステップＳ３１１でＥＧＲ弁５８は閉弁制御される。例えば、この所定時間は、０．５秒である。

なお、ＥＧＲ弁５８はステップＳ３１１で閉弁された後、０．５秒などである所定時間経過してから再び開弁されてもよい。そして、このようなＥＧＲ弁５８の開弁制御が行われるときあるいはその前に、スロットル弁２８の開弁制御および／または吸気制御弁３２の開弁制御が行われるとよい。このようにスロットル弁２８、吸気制御弁３２および／またはＥＧＲ弁５８の開弁を最後に行うことで、それらに固着が生じることを防ぐことが可能になる。さらに、スロットル弁２８、吸気制御弁３２および／またはＥＧＲ弁５８の開弁を最後に行うことで、吸気通路１６、特に弁間通路の圧力を適切に大気圧にすることが可能になる。

上記両実施形態では、吸気制御弁３２はインパルス過給のために用いられたが、それはインパルス過給以外の用途にのみ用いられてもよい。また、吸気通路１６にスロットル弁２８を設けたが、スロットル弁２８は設けられなくてもよい。スロットル弁２８を備えていない場合、上記実施形態と同様に、内燃機関１０の停止指令が検出されたとき、吸気制御弁３２は閉弁制御され、ＥＧＲ弁５８は開弁制御されるのがよい。こうすることで、同様に、静粛な機関停止および機関停止後の機関始動性の向上を図ることが可能になる。

なお、上記では、吸気制御弁３２はインパルス過給を生じさせるときだけ、１吸気行程に関して１回開弁すると共に１回閉弁するようにアクチュエータ３４により開閉駆動された。しかしながら、インパルス過給を生じさせるとき以外にも、運転状態に応じた吸入空気量の実現を図るように、吸気制御弁３２は１吸気行程に関して１回開弁すると共に１回閉弁するように制御されてもよい。ただし、インパルス過給を生じさせるとき以外の吸気制御弁３２の開閉タイミングは、インパルス過給用の開閉タイミングとは異なる。なお、このように、インパルス過給を生じさせるとき以外にも１吸気行程に関して１回開弁すると共に１回閉弁するように吸気制御弁３２を制御することは、スロットル弁２８を備えていない場合に特に有効である。

なお、上記両実施形態では、過給器４８を設けたが、過給器４８は必ずしも必要ではない。吸気制御弁３２を吸気弁の動きに同期して制御することで、上記の如く過給を行うことができるからである。

なお、スロットル弁２８は上記形式以外の弁でよい。また、ＥＧＲ弁５８も上記形式以外の弁でよい。

なお、上述した各実施形態はディーゼル機関に本発明を適用したものであったが、本発明は筒内直噴形式あるいはポート噴射型式のガソリン機関、さらには気体燃料を用いる内燃機関、２サイクル機関などの他の形式の内燃機関においても有効であり、上記各実施形態の場合と同様の効果を得ることができることはいうまでもない。また、直列４気筒形式の内燃機関に関する実施形態を説明したが、本発明は如何なる気筒数、気筒の配列等を有する内燃機関にも適用され得る。

なお、上記では、本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。

第１実施形態が適用された車両の内燃機関システムの概略図である。 第１実施形態のフローチャートである。 第２実施形態のフローチャートである。

符号の説明

１６ 吸気通路
２８ スロットル弁
３２ 吸気制御弁
５８ ＥＧＲ弁

Claims (5)

1. 吸気弁よりも上流側の吸気通路に設けられた吸気制御弁を制御する吸気制御弁制御手段と、
   前記吸気通路と排気通路とを連通するＥＧＲ通路であって前記吸気通路との連通箇所が前記吸気制御弁の上流側であるＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁を制御するＥＧＲ弁制御手段と、
   内燃機関の停止指令を検出する停止指令検出手段と、
   を備え、
   前記吸気制御弁制御手段は、前記停止指令検出手段により停止指令が検出されたとき、前記吸気制御弁を閉弁制御し、
   前記ＥＧＲ弁制御手段は、前記停止指令検出手段により停止指令が検出されたとき、前記ＥＧＲ弁を開弁制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記吸気制御弁よりも上流側に位置するように前記吸気通路に設けられたスロットル弁を制御するスロットル弁制御手段を更に備え、
   前記ＥＧＲ通路と前記吸気通路との連通箇所は前記吸気制御弁の上流側且つ前記スロットル弁の下流側であり、
   前記スロットル弁制御手段は、前記停止指令検出手段により停止指令が検出されたとき、前記スロットル弁を閉弁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ＥＧＲ弁制御手段は、前記停止指令検出手段により停止指令が検出されたとき、前記ＥＧＲ弁を開弁制御した後、該ＥＧＲ弁を閉弁制御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制御装置。
4. 前記内燃機関の機関回転数を検出する回転数検出手段と、
   該回転数検出手段により検出された機関回転数が所定回転数以下か否かを判定する判定手段と、
   を更に備え、
   前記ＥＧＲ弁制御手段による前記ＥＧＲ弁の閉弁制御は、前記停止指令検出手段により停止指令が検出されたときであって、前記判定手段により機関回転数が前記所定回転数以下と判定されたとき、行われることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記吸気制御弁は、インパルス過給のために用いられることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。

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