JP2011226451A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンスト回避作用角制御を実行したことに起因するエンジンストールを回避可能な内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン回転数が所定回転数まで低下した際に吸気バルブの作用角を小さくするエンスト回避作用角制御が実行可能なエンジンにおいて、吸入空気量から推定される吸気ポートの壁面温度が所定温度未満である場合には、エンジン回転数が所定回転数まで低下してもエンスト回避作用角制御の実行を禁止する。これにより、吸気ポートの壁面温度が十分に高い状況でエンスト回避作用角制御が実行されることになり、このエンスト回避作用角制御の終了後に吸気バルブの作用角を大きくする際における燃料のポート壁面付着を抑制して、この制御復帰時におけるエンジンストールを防止する。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車用エンジン等に代表される内燃機関の制御装置に係る。特に、本発明は、吸気バルブの作用角を変更可能とする可変動弁機構を備え、エンジンストールを回避するための作用角制御が実行可能とされた内燃機関の制御に関する。

従来より、吸気バルブの作用角を変更可能とする可変動弁機構を備えた内燃機関（以下、エンジンと呼ぶ場合もある）が知られている（例えば下記の特許文献１や特許文献２を参照）。この可変動弁機構は、エンジンの運転状態に応じて、吸気バルブの作用角を変更する。例えば、エンジンの低回転低負荷時には吸気バルブの作用角を小さくして燃料消費率の改善を図る。一方、エンジンの高回転高負荷時には吸気バルブの作用角を大きくして要求トルクを確保する。

また、エンジン回転数が低下する状況（例えばアイドリング回転数よりも低下する状況）ではエンジンストールを回避するために吸気バルブの作用角を小さくする「エンスト回避作用角制御」を行うことも知られている。

具体的には、エンジン回転数が所定回転数まで低下した場合、エンジンストールの虞があるとして、吸気バルブの作用角を小さくするように可変動弁機構を制御する。このように吸気バルブの作用角を小さくすることで、吸気バルブの閉タイミングをピストンの吸入下死点よりも遅角側から吸入下死点付近にまで進角させ、有効圧縮比を高める。また、吸気バルブの開タイミングを吸入上死点よりも遅角側に移行させ、この吸気バルブの開タイミングにおける吸入負圧を大きくして空気充填量の増大を図る。これにより、ピストンが圧縮上死点に達した場合の筒内温度を高めると共に、燃料のポート壁面への付着量を減少させて気筒内に適切な空燃比を確保し、エンジン回転数を上昇させて、エンジンストールを回避するようにしている。

特開２００３−３５１６７号公報 特開２００７−２９７９６４号公報

ところが、上述した「エンスト回避作用角制御」の実行後、通常の作用角制御（エンジン負荷等に応じた作用角制御）に復帰させる際に以下に述べるような不具合を招く可能性があることを本発明の発明者は見出した。つまり、上記「エンスト回避作用角制御」から通常の作用角制御に復帰させる際に、再びエンジン回転数が低下し、エンジンストールに至る可能性が高くなるといった現象が生じていることを見出した。

その原因について以下に述べる。上記「エンスト回避作用角制御」が実行されると、上述した如く吸入負圧が大きくなり、吸気ポート内での吸気流速が高まって、インジェクタから噴射された燃料のポート壁面への付着量は減少される。これにより、気筒内の空燃比は例えば理論空燃比（ストイキ）程度の安定した値に維持される。そして、その後に、通常の作用角制御に復帰させることで吸気バルブの作用角は大きくなるが、この際、吸入負圧が急速に小さくなり、吸気ポート内での吸気流速が低くなって、インジェクタから噴射された燃料のポート壁面への付着量が急速に増大していく。これによって気筒内の空燃比が大幅にリーン側に移行していき、空燃比が不安定になる。これが原因で、通常の作用角制御への復帰時にエンジンストールに至る可能性が高くなると推測される。

つまり、エンジンストールを回避するための制御（上記エンスト回避作用角制御）を実行したことが原因で、その後の通常の作用角制御への復帰時にエンジンストールを招いてしまう可能性があることを本発明の発明者は見出した。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンスト回避作用角制御を実行したことに起因するエンジンストールを回避可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。

−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、吸気ポートの壁面温度が低い状況では、エンスト回避作用角制御を実行した後の通常の作用角制御への復帰時にエンジンストールが発生する可能性があるとして、この吸気ポートの壁面温度が低い場合には、エンスト回避作用角制御を禁止するようにしている。つまり、エンスト回避作用角制御が実行された場合、そのエンスト回避作用角制御から通常の作用角制御への復帰時には吸気ポートの壁面温度が十分に高温状態にあり、この復帰時におけるエンジンストールを生じさせないようにしている。

−解決手段−
具体的に、本発明は、吸気バルブの作用角を変更可能とする可変動弁機構を備え、所定のエンスト回避作用角制御実行条件が成立した際に、吸気バルブの作用角を変更して機関回転数を上昇させるエンスト回避作用角制御が実行可能な内燃機関の制御装置を前提とする。この内燃機関の制御装置に対し、吸気ポートの壁面温度を検知または推定する壁面温度認識手段と、この壁面温度認識手段によって検知または推定された吸気ポートの壁面温度が所定温度未満である場合には、上記エンスト回避作用角制御実行条件が成立しても上記エンスト回避作用角制御の実行を禁止するエンスト回避作用角制御禁止手段とを備えさせている。

この特定事項により、例えば内燃機関の暖機運転が完了しており、吸気ポートの壁面温度が十分に高い状況では、エンスト回避作用角制御実行条件が成立するのに伴って、吸気バルブの作用角を変更して機関回転数を上昇させるエンスト回避作用角制御が実行される。この場合、エンスト回避作用角制御終了後の通常の作用角制御への復帰時には、吸気ポートの壁面温度が十分に高いため、吸気ポートの壁面への燃料付着は抑制され、気筒内の空燃比が良好に確保されることになり、エンジンストールを招くことはない。

一方、例えば内燃機関の冷間始動初期時であって、吸気ポートの壁面温度が未だ低く、所定温度未満である状況では、エンスト回避作用角制御実行条件が成立してもエンスト回避作用角制御の実行が禁止される。これにより、エンスト回避作用角制御終了後の通常の作用角制御への復帰時に、吸気ポートの壁面温度が低いことに起因するエンジンストールの発生を防止することができる。

このように、本解決手段では、エンスト回避作用角制御が行われた場合にあっては、その終了後の吸気ポートの壁面温度が常に十分に高いものとなっているため、通常の作用角制御への復帰時にエンジンストールを招いてしまうといったことが防止できる。

上記エンスト回避作用角制御実行条件としては、機関回転数が所定のエンジンストール予測回転数まで低下した場合や、検出または推定される気筒内の空燃比が所定のエンジンストール予測空燃比まで上昇した場合が挙げられる。何れにおいてもエンジンストールの予測を高い精度で且つエンジンストールに至る前段階で認識することが可能である。

上記エンスト回避作用角制御としての具体的な動作は、可変動弁機構により吸気バルブの作用角を小さくするものである。

このように吸気バルブの作用角を小さくすることで、吸気バルブの開タイミングが遅角側に移行され、その開タイミングがピストンの吸入上死点よりも遅角側に移行することになる。これにより、ピストンが下死点に向かって移動していく途中まで吸気バルブが閉弁状態となるため、吸気バルブの開タイミングにおける吸入負圧が大きく得られる。このため、吸気バルブの開弁後には、吸気ポート内圧と気筒内圧との差圧が大きいことに起因して高い流速で吸気が筒内に流入されることになる。そして、燃料噴射弁から噴射された燃料は、この高い流速の吸気と共に気筒内に流れ込むため、吸気ポートの壁面へは付着しにくくなり、燃料噴射弁から噴射された燃料の大部分が気筒内に導入されることになる。その結果、気筒内の空燃比が大きくリーン側に移行してしまうことはなく、例えば理論空燃比程度に維持される。

また、吸気バルブの作用角を小さくすることで、吸気バルブの閉タイミングが進角側に移行されピストンの吸入下死点に近付くことになる。これにより、ピストンが下死点近傍にある状態から吸気バルブが閉鎖されることになるため、有効圧縮比が高められることになる。この有効圧縮比が高められることにより、その後の圧縮行程で圧縮される気筒内の空気量が多くなり、ピストンが圧縮上死点に達した状況では、筒内圧力及び筒内温度が共に高くなる。このため、筒内に供給された燃料の気化が促進されることになり、ボア壁面の燃料付着量が減少することに伴って筒内の空燃比を例えば理論空燃比に近付けることができる。その結果、筒内の空燃比が大幅にリーンになることが回避され、燃焼室内での燃焼が良好に行われることになってエンジンストールが回避される。

上記壁面温度認識手段による壁面温度の推定動作としては、吸入空気量の積算値が大きいほど吸気ポートの壁面温度を高いものとして推定する。

また、機関回転数及び機関負荷率に基づいて求められる吸入空気量の積算値が大きいほど吸気ポートの壁面温度を高いものとして推定する。

上記吸入空気量の積算値は、内燃機関の暖機状態、ひいては吸気ポートの壁面温度に相関のある値である。このため、この吸入空気量の積算値が大きいほど吸気ポートの壁面温度を高いものとして推定するようにしている。これにより、高い精度で吸気ポートの壁面温度を推定することが可能になり、必要以上にエンスト回避作用角制御を禁止してしまったり（吸気ポートの壁面温度が十分に高いにも拘わらずエンスト回避作用角制御を禁止してしまったり）、エンスト回避作用角制御終了後の通常の作用角制御への復帰時にエンジンストールが発生してしまったり（吸気ポートの壁面温度が低いにも拘わらずエンスト回避作用角制御を実行させたことで通常の作用角制御への復帰時にエンジンストールが発生してしまったり）することを回避できる。

エンスト回避作用角制御を禁止している状態からエンスト回避作用角制御を開始するタイミングとしては以下のものが挙げられる。つまり、上記エンスト回避作用角制御実行条件が成立した状態で、上記壁面温度認識手段によって検知または推定されている吸気ポートの壁面温度が所定温度以上に達した場合に、上記エンスト回避作用角制御を開始するようにしている。

これにより、エンスト回避作用角制御を禁止している状態から、上記制御復帰時のエンジンストールを招かない範囲で可及的早期にエンスト回避作用角制御を開始することができる。

本発明では、吸気バルブの作用角を変更するエンスト回避作用角制御が実行可能な内燃機関に対し、吸気ポートの壁面温度が所定温度未満である場合には、エンスト回避作用角制御実行条件が成立してもエンスト回避作用角制御の実行を禁止している。これにより、エンスト回避作用角制御終了後の通常の作用角制御への復帰時のエンジンストールを防止することができる。

実施形態に係るエンジンの吸排気系及び制御系の概略構成を示す図である。 可変動弁機構により変更される吸気バルブのリフト量及び作用角の波形パターンを示す図である。 図３（ａ）は通常運転時における吸気バルブの開閉タイミングを、図３（ｂ）はエンスト回避作用角制御実行時における吸気バルブの開閉タイミングをそれぞれ示す図である。 エンスト回避作用角制御の実行判定動作の手順を示すフローチャート図である。 壁面温度推定動作の第１の実施形態を示すフローチャート図である。 壁面温度推定動作の第２の実施形態を示すフローチャート図である。 エンジン回転数及びエンジン負荷率に応じてポート壁面温度推定指標を求めるためのテーブルの一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、自動車用直列型４気筒ガソリンエンジンに本発明を適用した場合について説明する。また、本実施形態では、図１に示すように、自動車に搭載されるエンジンとして４気筒ＤＯＨＣエンジンを例に挙げて説明する。ただし、図１にはエンジンの１気筒の構成のみを示している。尚、エンジンは、ディーゼルエンジンであってもよく、エンジンの気筒数は４気筒以外であってもよい。また、エンジンの型式はＶ型であっても、水平対向型であってもよい。

−エンジンの概略構成−
図１に示すように、本実施形態に係るエンジンは、シリンダブロック１と、シリンダヘッド２とを備えている。シリンダブロック１に備えられる４つの気筒（シリンダ）１ａには、それぞれピストン４が往復動可能に収容されている。

シリンダブロック１の各気筒１ａのシリンダボアとシリンダヘッド２とピストン４とにより燃焼室６が区画形成されている。燃焼室６には、吸気通路２１及び吸気ポート２ａから導入される空気と、インジェクタ（燃料噴射弁）７から噴射される燃料とからなる混合気が供給され、この混合気が、シリンダヘッド２に設置された点火プラグ８の火花放電によって着火燃焼される。この燃焼により、ピストン４が下降されて、コネクティングロッド９を介してクランクシャフト１０が回転されてエンジンの駆動力（トルク）が得られるようになる。燃焼室６で燃焼された後の排気ガスは、排気ポート２ｂから排気通路２２へ排出される。

上記吸気通路２１には、その上流端にエアクリーナ（図示省略）が、その途中にスロットルバルブ５がそれぞれ配設されている。シリンダヘッド２には、それぞれ、吸気ポート２ａを開閉する吸気バルブ１１と、排気ポート２ｂを開閉する排気バルブ１２とが配置されている。吸気バルブ１１及び排気バルブ１２は、何れもバルブスプリング１１ａ，１２ａによって、吸気ポート２ａ及び排気ポート２ｂを閉塞する方向へ付勢されている。

上記吸気バルブ１１は吸気側カムシャフト１３によって、また、排気バルブ１２は排気側カムシャフト１４によって、それぞれ開閉動作されるようになっている。吸気側カムシャフト１３には、吸気バルブ１１を開閉駆動するためのカムロブ１３ａが設けられている。また、排気側カムシャフト１４には、排気バルブ１２を開閉駆動するためのカムロブ１４ａが設けられている。

上記吸気側カムシャフト１３及び排気側カムシャフト１４は、シリンダヘッド２によって回転自在に支持されている。そして、各カムシャフト１３，１４及びクランクシャフト１０の軸線方向の一端部には、それぞれスプロケットが取り付けられており、これらスプロケットにタイミングチェーンが掛け渡されている。そのため、クランクシャフト１０が回転すると、その回転が各スプロケット及びタイミングチェーンを介して、各カムシャフト１３，１４に伝達され、各カムシャフト１３，１４が回転することによって各バルブ１１，１２が開閉駆動するようになっている。尚、スプロケット及びタイミングチェーンに代えて、プーリ及びタイミングベルトを用いてもよい。

吸気バルブ１１の上端部と吸気側カムシャフト１３のカムロブ１３ａとの間、及び、排気バルブ１２の上端部と排気側カムシャフト１４のカムロブ１４ａとの間には、それぞれ、ローラ１７ａを有するロッカーアーム１７が揺動自在に配置されている。また、吸気バルブ１１及び排気バルブ１２の各上端部の近傍には、油圧式のラッシュアジャスタ１８がそれぞれ配置されている。ロッカーアーム１７には、上記バルブスプリング１１ａ，１２ａの圧縮反力とラッシュアジャスタ１８の押し上げ力とが作用している。これにより、ロッカーアーム１７のローラ１７ａがほぼ上方に付勢されている。そして、このローラ１７ａは、排気側カムシャフト１４のカムロブ１４ａに対しては直接的に接触されている一方で、吸気側カムシャフト１３のカムロブ１３ａに対しては以下に述べる可変動弁機構３０を介して間接的に接触されている。

−可変動弁機構３０の構成−
本実施形態に係るエンジンには、上記吸気バルブ１１の作用角等を可変とするための上記可変動弁機構３０が設けられている。

上記吸気バルブ１１の作用角は、図２に示すように、吸気側カムシャフト１３の回転方向（図２ではクランク角で表現）についての吸気バルブ１１の開弁期間である。本実施形態における可変動弁機構３０では、吸気バルブ１１の作用角を変更するのに伴って最大リフト量も連続的に変更される構成となっている。この最大リフト量は、吸気バルブ１１が最も下方まで移動（リフト）したときの移動量である。これらの作用角及び最大リフト量は、可変動弁機構３０によって互いに同期して変化させられ、例えば、作用角が小さくなるほど最大リフト量も小さくなる。作用角が小さくなるに従い、吸気バルブ１１の開弁時期と閉弁時期とが互いに近寄って開弁期間が短くなる。

図１に示すように、可変動弁機構３０は、気筒１ａ毎の仲介駆動機構３１を備えるとともに、全ての仲介駆動機構３１に共通のコントロールシャフト３２を備えている。コントロールシャフト３２は図１の紙面に対して直交する方向に延びるように配置されているが、ここでは説明の便宜上、コントロールシャフト３２の一部が紙面の左右方向に延びるように向きを変えて図示している。

各仲介駆動機構３１は、例えば特開２００８−２５５８５１号公報にも開示されているように、コントロールシャフト３２上に入力アーム３３及び出力アーム３４を備えるとともに、上記コントロールシャフト３２及び各アーム３３，３４間に介在された動力伝達用のスライダギヤ３５を備えている。

そして、吸気側カムシャフト１３が回転すると、可変動弁機構３０では、入力アーム３３がコントロールシャフト３２を揺動中心として上下に揺動する。この揺動はスライダギヤ３５を介して出力アーム３４に伝達され、この出力アーム３４が上下に揺動する。この揺動する出力アーム３４によって、吸気バルブ１１がバルブスプリング１１ａの付勢力に抗して押し下げられて開弁する。

コントロールシャフト３２には、これを軸方向へ移動させるための電動アクチュエータ３６が連結されている。この電動アクチュエータ３６は、電動モータ３７と、その電動モータ３７の回転を直線運動に変換して上記コントロールシャフト３２に伝達する回転直線運動変換機構３８とを備えている。そして、電動モータ３７の回転に伴いコントロールシャフト３２が軸方向へ変位すると、可変動弁機構３０では、スライダギヤ３５が同方向へ変位しながら回転し、入力アーム３３及び出力アーム３４の揺動方向について、これらの相対位相差が変更される。

本実施形態では、電動モータ３７を所定の方向へ回転させて、コントロールシャフト３２を可変動弁機構３０側（図１中の右側）へ変位させると、入力アーム３３と出力アーム３４との揺動方向についての相対位置が互いに接近するように変更され、相対位相差が小さくなる。また、電動モータ３７を上記とは反対方向へ回転させて、コントロールシャフト３２を電動アクチュエータ３６側（図１中の左側）へ変位させると、入力アーム３３と出力アーム３４との揺動方向についての相対位置が互いに離間するように変更され、相対位相差が増大する。

そして、上記入力アーム３３と出力アーム３４との揺動方向についての相対位相差の変更に伴い各吸気バルブ１１の作用角が連続的に変化する。相対位相差が小さいときには作用角が小さくなるのに対し、相対位相差が増大すると、作用角が大きくなる。

本実施形態におけるエンジンでは、上記電動モータ３７から出力アーム３４までの動力伝達経路における何れかの可動部（例えば、コントロールシャフト３２）との当接によって可変動弁機構３０の可動範囲を規制する一対のストッパ４１，４２が設けられている。可変動弁機構３０は、この可動範囲内で作動して、吸気バルブ１１の作用角を変化させる。この可動範囲の両端位置、すなわち、コントロールシャフト３２がストッパ４１，４２に当接する位置（可動限界位置）について、作用角を小さくする側の可動限界位置を「Ｌｏ端」と表現し、作用角を大きくする側の可動限界位置を「Ｈｉ端」と表現する。可変動弁機構３０は、ストッパ４２との当接により、「Ｌｏ端」よりも作用角を小さくする側へは作動できず、ストッパ４１との当接により、「Ｈｉ端」よりも作用角を大きくする側へは作動できない。尚、上記両ストッパ４１，４２による可変動弁機構３０の可動範囲の規制に際しては、コントロールシャフト３２のストロークが規制されるのに加えて、電動モータ３７の回転量も規制される。

このように、吸気バルブ１１の作用角を変更することによって吸入空気量を調整可能であることから、同一の吸入空気量を様々なスロットル開度及び吸気バルブ１１の作用角の組合せで実現することが可能である。例えば、吸気バルブ１１の作用角を大きくするときにはスロットル開度を相対的に小さくし、逆に、吸気バルブ１１の作用角を小さくするときにはスロットル開度を相対的に大きくすることで気筒１ａへの吸入空気量を一定に保持することが可能である。

尚、吸入空気量の調整に際し、吸気バルブ１１の作用角を小さくすることにより吸入空気量を減少させる場合には、スロットルバルブ５の開度のみを小さくすることで吸入空気量を減少させる場合と比較して、ポンピングロスを小さくすることができる。そのため、エンジンの出力ロスを抑えることが可能となり、燃料消費率の改善を図ることができる。

本実施形態におけるエンジンの各部位には、各種センサが取り付けられており、それぞれの部位の環境条件や、エンジンの運転状態に関する信号を出力するようになっている。これらのセンサとしては、例えばクランク角センサ１１１、カム角センサ１１２、回転角センサ１１３、エアフローメータ１１４、アクセル開度センサ１１５、スロットル開度センサ１１６等が用いられている。

クランク角センサ１１１は、クランクシャフト１０が一定角度回転する毎にパルス状の信号を発生する。この信号は、クランクシャフト１０の回転角度であるクランク角や、単位時間当たりのクランクシャフト１０の回転数（以下、エンジン回転数と呼ぶ場合もある）の算出等に用いられる。

カム角センサ１１２は、吸気側カムシャフト１３の近傍に設けられ、その吸気側カムシャフト１３の回転角度（カム角）を検出する。

回転角センサ（作用角センサ）１１３は、吸気バルブ１１の作用角の現状値、換言すれば可変動弁機構３０の動作位置を検出する。

エアフローメータ１１４は、吸気通路２１を流れる空気量（吸入空気量）を検出する。アクセル開度センサ１１５は、運転者によるアクセルペダル２５の踏み込み量を検出する。スロットル開度センサ１１６は、スロットルバルブ５の近傍に設けられ、そのスロットルバルブ５の開度（スロットル開度）を検出する。

上記回転角センサ１１３は、電動モータ３７から出力アーム３４までの動力伝達経路における何れかの可動部の動作位置を検出できるものであればよく、本実施形態では、電動モータ３７が一定角度回転する毎に、すなわち可変動弁機構３０が一定量動作する毎にパルス信号を出力するエンコーダが用いられている。そして、このパルス信号を計数することで電動モータ３７の回転角が検出され、この回転角に基づき可変動弁機構３０の動作位置、ひいては吸気側カムシャフト１３の実際の作用角（実作用角）が算出される。

また、車両には、上記各種センサ１１１〜１１６の検出信号等に基づいて各部の駆動を制御する電子制御装置（エンジンＥＣＵ）１００が設けられている。この電子制御装置１００は、マイクロコンピュータを中心として構成されており、中央処理装置（ＣＰＵ）が、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）に記憶されている制御プログラム、初期データ、制御マップ等に従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。ＣＰＵによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）において一時的に記憶される。

また、電子制御装置１００は、例えば、インジェクタ７に対する通電を制御することで、このインジェクタ７からの燃料噴射を制御する。この燃料噴射制御では、エンジン回転数及びエンジン負荷といったエンジンの運転状況に基づき、混合気の空燃比を所定の値とするための燃料の噴射量を基本噴射量（基本噴射時間）として算出する。エンジン負荷は、例えばエンジンの吸入空気量、又はそれに関係するパラメータ（例えば、スロットル開度、アクセル踏込み量等）に基づき求められる。こうして求めた基本噴射量を、各センサ１１１〜１１６からの信号に基づき補正し、その補正後の噴射量に対応する時間、インジェクタ７に通電する。この通電によりインジェクタ７が開弁して、上記補正後の噴射量の燃料が噴射されることになる。

また、電子制御装置１００は、吸入空気量の調整に際し、次の制御を行う。先ず、エンジンの運転状態、例えばアクセル踏込み量及びエンジン回転数に基づいてマップから、空気量についての制御目標値（要求吸入空気量）を算出する。尚、上記マップには、アクセル踏込み量及びエンジン回転数によって定まるエンジン運転状態と、このエンジン運転状態に見合う吸入空気量との関係が実験等を通じて予め求められ、設定されている。

続いて、要求吸入空気量及びエンジン回転数に基づく各別のマップ演算を通じて、スロットル開度についての制御目標値（目標スロットル開度）、作用角についての制御目標値（目標作用角）をそれぞれ算出する。それらのマップ演算に用いられる各マップには、要求吸入空気量及びエンジン回転数により定まるエンジン運転状態と、このエンジン運転状態に適した制御目標値との関係が実験等を通じて予め求められ、設定されている。ここでは、上記目標作用角を実現するために可変動弁機構３０に要求される制御目標位置（電動モータ３７の制御目標位置）を算出する。

そして、実際のスロットル開度が目標スロットル開度に一致するようにスロットルモータ１６の駆動制御（スロットル制御）が実行され、また、吸気バルブ１１の実際の作用角が目標作用角に一致するように電動モータ３７の駆動制御が実行される。

−エンスト回避作用角制御−
次に、エンスト回避作用角制御について説明する。これは、エンジン回転数が低下する状況（例えばアイドリング回転数よりも低下する状況）においてエンジンストールを回避するために上記可変動弁機構３０によって吸気バルブ１１の作用角を小さくする制御動作である。以下、具体的に説明する。

上記クランク角センサ１１１からの信号に基づいて算出されたエンジン回転数が所定回転数（例えば５００ｒｐｍ）まで低下した場合、エンジンストールの虞があるとして、上記電子制御装置１００は、吸気バルブ１１の作用角を小さくするように可変動弁機構３０を制御する。つまり、上記電動モータ３７を駆動し、コントロールシャフト３２を可変動弁機構３０側（図１中の右側）へ変位させる。これにより、入力アーム３３と出力アーム３４との揺動方向についての相対位置が互いに接近するように変更され、相対位相差が小さくなる。このようにして相対位相差が小さくなるのに伴い吸気バルブ１１の作用角が小さくなる。

図３は、吸気バルブ１１の開閉タイミングをクランク回転位置に対応して示した図である。つまり、図３のＴＤＣはピストン４の吸入上死点に対応するクランク回転位置を示し、ＢＤＣはピストン４の吸入下死点に対応するクランク回転位置を示している。そして、図３（ａ）は通常制御時における吸気バルブ１１の開閉タイミングの一例を示し、図３（ｂ）はエンスト回避作用角制御の実行時における吸気バルブ１１の開閉タイミングの一例を示している。

この図３に示すように、通常制御時における吸気バルブ１１の開タイミングとしては、吸入上死点近傍（吸入上死点よりも僅かに進角側）に設定されている（図３（ａ）に示す開タイミングを参照）。

この状態からエンスト回避作用角制御が開始されると、作用角が小さくなるのに伴って吸気バルブ１１の開タイミングが遅角側に移行され（図３（ｂ）に示す開タイミングを参照）、その開タイミングは吸入上死点よりも遅角側に移行することになる。これにより、ピストン４が下死点に向かって移動していく途中まで（吸入上死点から所定クランク角度に対応する位置に達するまで）吸気バルブ１１は閉弁状態となるため、吸気バルブ１１の開タイミングにおける吸入負圧が大きく得られる。このため、吸気バルブ１１の開弁後には、吸気ポート２ａの内圧と気筒内圧との差圧が大きいことに起因して高い流速で吸気が気筒１ａ内に流入される。そして、インジェクタ７から噴射された燃料は、この高い流速の吸気と共に気筒１ａ内に流れ込むため、吸気ポート２ａの壁面へは付着しにくくなり、インジェクタ７から噴射された燃料の大部分が気筒１ａ内に導入されることになる。その結果、気筒１ａ内の空燃比が大きくリーン側に移行してしまうことはなく、例えば理論空燃比程度に維持される。また、吸気の流速が高められることで気筒１ａ内でのスワール流やタンブル流が大きく得られることになり、燃料の気化が促進され、気筒１ａ内の全体に亘って略均一な混合気が生成されることになる。

また、通常制御時における吸気バルブ１１の閉タイミングとしては、吸入下死点に対して比較的大きく遅角側に設定されている（図３（ａ）に示す閉タイミングを参照）。

この状態からエンスト回避作用角制御が開始されると、作用角が小さくなるのに伴って吸気バルブ１１の閉タイミングが進角側に移行され（図３（ｂ）に示す閉タイミングを参照）、その閉タイミングは吸入下死点に近付くことになる。これにより、ピストン４が下死点近傍にある状態から吸気バルブ１１が閉鎖されることになるため、有効圧縮比が高められる。この有効圧縮比が高められることにより、その後の圧縮行程で圧縮される気筒１ａ内の空気量（空気充填量）が多くなり、また、ピストン４が圧縮上死点に達した状況では、筒内圧力及び筒内温度が共に高くなる。このため、筒内に供給された燃料の気化が促進されることになり、ボア壁面の燃料付着量が減少することに伴って筒内の空燃比を例えば理論空燃比に近付けることができ、気筒１ａ内の空燃比が大幅にリーンになることが回避される。

このように、吸気バルブ１１の作用角を小さくするといったエンスト回避作用角制御を実行することにより、燃焼室６内での燃焼が良好に行われ、エンジンストールが回避されることになる。

−エンスト回避作用角制御の実行判定動作−
次に、本実施形態の特徴とする動作であるエンスト回避作用角制御の実行判定動作について説明する。この動作は、エンスト回避作用角制御の実行及び非実行を判定するための動作である。具体的には、吸気ポート２ａの壁面温度を推定しておき、エンジン回転数が所定回転数（例えば５００ｒｐｍ）まで低下した場合であっても、この吸気ポート２ａの壁面温度が所定温度未満であると推定される状況の場合には上述したエンスト回避作用角制御の実行を禁止する（エンスト回避作用角制御を非実行とする）ものである。つまり、エンジン回転数が所定回転数まで低下した状態において吸気ポート２ａの壁面温度が所定温度以上に達していると推定された場合に限り、上述したエンスト回避作用角制御を実行するものである。

以下、この動作の手順について図４〜図６のフローチャートに沿って説明する。図４に示すフローチャートは、エンスト回避作用角制御の実行判定動作のメインルーチンである。また、図５に示すフローチャートは、上記メインルーチンにおいてエンスト回避作用角制御の実行及び禁止を判定する際に利用される吸気ポート２ａの壁面温度を推定するための壁面温度推定動作の第１の実施形態を示すフローチャートである。また、図６に示すフローチャートは、上記メインルーチンにおいてエンスト回避作用角制御の実行及び禁止を判定する際に利用される吸気ポート２ａの壁面温度を推定するための壁面温度推定動作の第２の実施形態を示すフローチャート図である。

＜壁面温度推定動作の第１の実施形態＞
先ず、上記吸気ポート２ａの壁面温度を推定する手順（壁面温度推定ルーチン）についての第１の実施形態を図５に沿って説明する。このフローチャートに示される処理は、上記電子制御装置１００により所定の周期で（例えば１６ｍｓｅｃ毎に）繰り返し実行される。

先ず、ステップＳＴ１１において、エンジン始動フラグが「１」に設定されているか否かを判定する。このエンジン始動フラグは、エンジンが始動されていない場合には「０」にリセットされ、イグニッションＯＮ操作等によってエンジンが始動すると「１」にセットされるものである。

未だエンジンが始動されておらず、エンジン始動フラグが「０」にリセットされている場合には、ステップＳＴ１１でＮＯ判定されてステップＳＴ１２に移る。このステップＳＴ１２では、イグニッションＯＮ操作が行われたか否か、つまり、エンジンが始動したか否かの判定を行う。イグニッションＯＮ操作が行われず、エンジンが停止したままの状態である場合にはステップＳＴ１２でＮＯ判定されリターンされる。

一方、イグニッションＯＮ操作が行われ、エンジンが始動すると、ステップＳＴ１２でＹＥＳ判定されてステップＳＴ１３に移る。このステップＳＴ１３では、上記エアフローメータ１１４により検出される吸入空気量の読み込みが行われる。

その後、ステップＳＴ１４に移り、前回ルーチンまでに積算されていた吸入空気量の積算値（Ｇｍ）に、上記ステップＳＴ１３で読み込まれた吸入空気量（Ｇｐ）を加算し、これを新たな吸入空気量の積算値（Ｇｍ）として記憶する。この吸入空気量の積算値（Ｇｍ）は、エンジンの始動時には「０」に設定されており、上記ステップＳＴ１３で吸入空気量（Ｇｐ）が読み込まれる度に、ステップＳＴ１４において加算されていくものである。

ステップＳＴ１５では、イグニッションＯＦＦ操作が行われたか否か、つまり、エンジンが停止されたか否かの判定を行う。イグニッションＯＦＦ操作が行われず、エンジンの駆動状態が継続されている場合にはステップＳＴ１５でＮＯ判定されリターンされる。

この場合、既にエンジン始動フラグは「１」に設定されているため、ステップＳＴ１１ではＹＥＳ判定され、上述したステップＳＴ１３における吸入空気量の読み込み動作、ステップＳＴ１４における吸入空気量の積算値（Ｇｍ）の算出動作が行われる。

この動作が、イグニッションＯＦＦ操作が行われるまで、つまり、ステップＳＴ１５でＹＥＳ判定されるまで繰り返され、吸入空気量の積算値（Ｇｍ）が増加してしていくことになる。

イグニッションＯＦＦ操作が行われてエンジンが停止し、ステップＳＴ１５でＹＥＳ判定されると、ステップＳＴ１６に移り、エンジン始動フラグが「０」にリセットされる。その後、ステップＳＴ１７で上記吸入空気量の積算値（Ｇｍ）が「０」にリセットされる。

このようにして、この壁面温度推定ルーチンでは、エンジン始動からエンジン停止までの期間中、上記読み込まれた吸入空気量（Ｇｐ）が順次加算されていき、吸入空気量の積算値（Ｇｍ）が求められていくことになる。

この吸入空気量の積算値（Ｇｍ）は、エンジンの暖機状態、ひいては吸気ポート２ａの壁面温度に相関のある値として求められる。つまり、この吸入空気量の積算値（Ｇｍ）が大きいほど、吸気ポート２ａの壁面温度としては高温になっていると推定でき、吸気ポート２ａの壁面には燃料が付着しにくい状況、または、燃料が付着しても比較的短時間でその燃料が蒸発する状況にあると推定されることになる。このため、上述したステップＳＴ１３及びステップＳＴ１４の動作が本発明でいう壁面温度認識手段による吸気通路の壁面温度推定動作に相当する。

＜壁面温度推定動作の第２の実施形態＞
次に、上記吸気ポート２ａの壁面温度を推定する手順（壁面温度推定ルーチン）についての第２の実施形態を図６に沿って説明する。このフローチャートに示される処理は、上記電子制御装置１００により所定の周期で（例えば１６ｍｓｅｃ毎に）繰り返し実行される。

先ず、ステップＳＴ２１において、エンジン始動フラグが「１」に設定されているか否かを判定する。

未だエンジンが始動されておらず、エンジン始動フラグが「０」にリセットされている場合には、ステップＳＴ２１でＮＯ判定されてステップＳＴ２２に移る。このステップＳＴ２２では、イグニッションＯＮ操作が行われたか否か、つまり、エンジンが始動したか否かの判定を行う。イグニッションＯＮ操作が行われず、エンジンが停止したままの状態である場合にはステップＳＴ２２でＮＯ判定されリターンされる。

一方、イグニッションＯＮ操作が行われ、エンジンが始動すると、ステップＳＴ２２でＹＥＳ判定されてステップＳＴ２３に移る。このステップＳＴ２３では、エンジン回転数及びエンジン負荷率の読み込みが行われる。エンジン回転数は、上記クランク角センサ１１１から出力されるパルス信号に基づいて算出される。また、エンジン負荷率は、エンジンの最大機関負荷に対する現在の負荷割合を示す値であって、例えば、エアフローメータ１１４により検出される吸入空気量と上記エンジン回転数とに基づいた負荷率マップを参照することにより求められる。または、上記スロットル開度センサ１１６によって検出されるスロットル開度やアクセル開度センサ１１５によって検出されるアクセル踏込み量等に基づいて算出される。

その後、ステップＳＴ２４に移り、読み込まれた上記エンジン回転数及びエンジン負荷率に基づいてポート壁面温度推定指標（Ｔｐ）が取得される。このポート壁面温度推定指標（Ｔｐ）は、例えば、上記ＲＯＭに書き込まれたポート壁面温度推定指標テーブルから取得される。図７は、このポート壁面温度推定指標テーブルの一例を示している。この図７に示すように、ポート壁面温度推定指標テーブルは、エンジン回転数（図７の縦軸）及びエンジン負荷率（図７の横軸）からポート壁面温度推定指標を取得するためのものであり、エンジン回転数が高いほどポート壁面温度推定指標も高く得られ、エンジン負荷率が高いほどポート壁面温度推定指標も高く得られるものとなっている。

例えば、エンジン回転数が１０００ｒｐｍでエンジン負荷率が２０％である場合にはポート壁面温度推定指標としては「１．０」が取得され、また、エンジン回転数が３０００ｒｐｍでエンジン負荷率が６０％である場合にはポート壁面温度推定指標としては「４．０」が取得され、また、エンジン回転数が５０００ｒｐｍでエンジン負荷率が８０％である場合にはポート壁面温度推定指標としては「６．０」が取得されることになる。尚、エンジン回転数及びエンジン負荷率が、このポート壁面温度推定指標テーブル上に示されている値同士の間の値である場合（例えば、エンジン回転数が１５００ｒｐｍでエンジン負荷率が３０％である場合等）には、所定の補間計算によってポート壁面温度推定指標が算出されることになる。

このようにしてポート壁面温度推定指標が算出された後、ステップＳＴ２５において、予め上記ＲＡＭ等に記憶されている現在の推定指標積算値（Ｔｍ）に、上記ステップＳＴ２４で取得されたポート壁面温度推定指標（Ｔｐ）を加算し、これを新たな推定指標積算値（Ｔｍ）として記憶する。この推定指標積算値（Ｔｍ）は、エンジンの始動時には「０」に設定されており、上記ステップＳＴ２４でポート壁面温度推定指標（Ｔｐ）が取得される度に、ステップＳＴ２５において加算されていくものである。

ステップＳＴ２６では、イグニッションＯＦＦ操作が行われたか否か、つまり、エンジンが停止されたか否かの判定を行う。イグニッションＯＦＦ操作が行われず、エンジンの駆動状態が継続されている場合にはステップＳＴ２６でＮＯ判定されリターンされる。

この場合、既にエンジン始動フラグは「１」に設定されているため、ステップＳＴ２１ではＹＥＳ判定され、上述したステップＳＴ２３におけるエンジン回転数及びエンジン負荷率の読み込み動作、ステップＳＴ２４におけるポート壁面温度推定指標（Ｔｐ）の取得動作、ステップＳＴ２５における推定指標積算値（Ｔｍ）の算出動作が行われる。

この動作が、イグニッションＯＦＦ操作が行われるまで、つまり、ステップＳＴ２６でＹＥＳ判定されるまで繰り返され、推定指標積算値（Ｔｍ）が増加してしていくことになる。

イグニッションＯＦＦ操作が行われてエンジンが停止し、ステップＳＴ２６でＹＥＳ判定されると、ステップＳＴ２７に移り、エンジン始動フラグが「０」にリセットされる。その後、ステップＳＴ２８で上記推定指標積算値（Ｔｍ）が「０」にリセットされる。

このようにして、この壁面温度推定ルーチンでは、エンジン始動からエンジン停止までの期間中、上記エンジン回転数及びエンジン負荷率に基づいて取得されたポート壁面温度推定指標（Ｔｐ）が順次加算されていき、推定指標積算値（Ｔｍ）が求められていくことになる。

この推定指標積算値（Ｔｍ）は、エンジンの吸入空気量に相関のある値であり、その結果、エンジンの暖機状態、ひいては吸気ポート２ａの壁面温度に相関のある値として求められる。つまり、この推定指標積算値（Ｔｍ）が大きいほど、吸気ポート２ａの壁面温度としては高温になっていると推定でき、吸気ポート２ａの壁面には燃料が付着しにくい状況、または、燃料が付着しても比較的短時間でその燃料が蒸発する状況にあると推定されることになる。このため、上述したステップＳＴ２３〜ステップＳＴ２５の動作（推定指標積算値（Ｔｍ）の算出動作）が本発明でいう壁面温度認識手段による吸気通路の壁面温度推定動作に相当する。

＜エンスト回避作用角制御の実行判定動作＞
次に、上述した壁面温度推定ルーチン（図６）で求められる推定指標積算値（Ｔｍ）を利用したエンスト回避作用角制御の実行判定動作について図４のフローチャートに沿って説明する。尚、ここでは推定指標積算値（Ｔｍ）を利用したエンスト回避作用角制御の実行判定動作について説明するが、上記吸入空気量の積算値（Ｇｍ）を利用してエンスト回避作用角制御の実行判定動作を行うようにしてもよい。その場合には、下記の「推定指標積算値（Ｔｍ）」を「吸入空気量の積算値（Ｇｍ）」と読み替え、また、下記の「推定指標閾値（Ｔｔｈｒ）」を「吸入空気量閾値」と読み替えることになる。

図４のフローチャートに示される処理は、上記電子制御装置１００により所定の周期で（例えば１６ｍｓｅｃ毎に）繰り返し実行され、上記壁面温度推定ルーチンと同時並行される。

このエンスト回避作用角制御の実行判定動作では、先ず、ステップＳＴ１において、エンジン始動フラグが「１」に設定されているか否かを判定する。

未だエンジンが始動されておらず、エンジン始動フラグが「０」にリセットされている場合にはステップＳＴ１でＮＯ判定されてステップＳＴ１０に移る。このステップＳＴ１０では、作用角制御実行フラグを「０」にリセットする。この作用角制御実行フラグは、上記エンスト回避作用角制御が実行されることに伴って「１」にセット（ステップＳＴ７でセット）されるフラグである。

一方、エンジンが始動し、ステップＳＴ１でＹＥＳ判定されると、ステップＳＴ２に移り、エンジン回転数（Ｎｅ）の読み込みが行われる。つまり、上記クランク角センサ１１１から出力されるパルス信号に基づいてエンジン回転数（Ｎｅ）が算出される。

その後、ステップＳＴ３で、上記算出されたエンジン回転数（Ｎｅ）が、予め設定されているエンスト予測エンジン回転数（Ｎｓｔ：エンジンストール予測回転数）以下にまで低下しているか（エンスト回避作用角制御実行条件が成立したか）否かを判定する。このエンスト予測エンジン回転数（Ｎｓｔ）としては、例えばアイドリング回転数よりも低い値（例えば５００ｒｐｍ）に設定されている。つまり、このエンジン回転数（Ｎｅ）がエンスト予測エンジン回転数（Ｎｓｔ）以下にまで低下する状況は、その後に、エンジンストールに至る可能性のある状態であり、このステップＳＴ３では、エンジンストールの可能性の有無を判定している。

エンジン回転数（Ｎｅ）がエンスト予測エンジン回転数（Ｎｓｔ）以下にまで低下しており、ステップＳＴ３でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ４に移り、上記壁面温度推定ルーチン（図６）で求められている現在の推定指標積算値（Ｔｍ）が、予め設定されている推定指標閾値（Ｔｔｈｒ）以上であるか否かを判定する（または、上記壁面温度推定ルーチン（図５）で求められている現在の吸入空気量の積算値（Ｇｍ）が、予め設定されている吸入空気量閾値以上であるか否かを判定する）。上記推定指標閾値（Ｔｔｈｒ）は、エンジンの気筒数や排気量に応じて任意に設定されるものであって、例えば「５００」に設定される。また、この推定指標閾値（Ｔｔｈｒ）は、例えば外気温度が０℃である場合におけるエンジンの冷間始動時に、始動後の冷却水温度が２０℃程度に達するまでの積算吸入空気量に相当する値として設定される。尚、上記吸入空気量閾値も同様にして設定される。

また、上記推定指標閾値（Ｔｔｈｒ）を必要以上に大きな値に設定してしまうと（または、吸入空気量閾値を必要以上に大きな値に設定してしまうと）、エンスト回避作用角制御が開始される前に（ステップＳＴ４でＹＥＳ判定される前に）エンジンストールに至ってしまう可能性がある。このため、この推定指標閾値（Ｔｔｈｒ）（または吸入空気量閾値）は、吸気ポート２ａの壁面温度が、ある程度の燃料付着抑制効果を奏する温度（例えば３０℃）に達する値として設定しておく必要がある。これは、エンジンの排気量や気筒数などに応じて実験やシミュレーションにより適宜設定される。

そして、上述した如く、推定指標積算値（Ｔｍ）（または吸入空気量の積算値（Ｇｍ））はエンジンが継続運転されることで徐々に大きくなっていく値であるので、エンジンの冷間始動初期時にあっては、上記推定指標積算値（Ｔｍ）は推定指標閾値（Ｔｔｈｒ）未満となっている（または上記吸入空気量の積算値（Ｇｍ）は吸入空気量閾値未満となっている）。このため、エンジンの冷間始動初期時にエンジン回転数（Ｎｅ）がエンスト予測エンジン回転数（Ｎｓｔ）以下にまで低下する状況では、ステップＳＴ３でＹＥＳ判定されると共にステップＳＴ４でＮＯ判定され、エンスト回避作用角制御が実行されることなくリターンされることになる。つまり、従来では、エンスト回避作用角制御が実行される状況（従来ではエンジン回転数が所定回転数まで低下したことのみを条件としてエンスト回避作用角制御が実行していた）であっても、本実施形態では、上記推定指標積算値（Ｔｍ）が推定指標閾値（Ｔｔｈｒ）未満となっていることを条件として（または、上記吸入空気量の積算値（Ｇｍ）が吸入空気量閾値未満となっていることを条件として）、エンスト回避作用角制御の実行を禁止するようにしている（エンスト回避作用角制御禁止手段によるエンスト回避作用角制御の実行禁止動作）。

このようにしてエンスト回避作用角制御の実行が禁止されている状況で、エンジンが継続運転され、上記壁面温度推定ルーチンで求められている推定指標積算値（Ｔｍ）が大きくなっていき、この推定指標積算値（Ｔｍ）が推定指標閾値（Ｔｔｈｒ）以上になると（または、吸入空気量の積算値（Ｇｍ）が大きくなっていき、この吸入空気量の積算値（Ｇｍ）が吸入空気量閾値以上になると）、ステップＳＴ４でＹＥＳ判定されて、ステップＳＴ５以降の動作に移る。

ステップＳＴ５では、上記作用角制御実行フラグが「０」であるか、つまり、未だエンスト回避作用角制御は開始されていないか否かを判定する。作用角制御実行フラグが「０」であり、ステップＳＴ５でＹＥＳ判定されると、ステップＳＴ６に移ってエンスト回避作用角制御を開始する。つまり、上記可変動弁機構３０によって吸気バルブ１１の作用角を小さくし、吸気バルブ１１の開タイミングを遅角側に移行することに起因する吸気流速の高速化による空燃比の安定化、吸気バルブ１１の閉タイミングを吸入下死点に向けて進角させることに起因する有効圧縮比の上昇によってエンジンストールを回避する制御を実行する。

このエンスト回避作用角制御の開始に伴い、ステップＳＴ７では作用角制御実行フラグを「１」にセットし、リターンされる。

このようにしてエンスト回避作用角制御が開始されると、エンジン回転数（Ｎｅ）がエンスト予測エンジン回転数（Ｎｓｔ）よりも高くなるまで（ステップＳＴ３でＮＯ判定されるまで）、このエンスト回避作用角制御は継続されることになる。この場合、ステップＳＴ５ではＮＯ判定されてリターンされる。

エンジン回転数（Ｎｅ）がエンスト予測エンジン回転数（Ｎｓｔ）よりも高くなり、ステップＳＴ３でＮＯ判定されると、ステップＳＴ８に移り、作用角制御実行フラグが「１」にセットされているか否かを判定する。つまり、現在、エンスト回避作用角制御が実行されているか否かを判定する。エンスト回避作用角制御が実行されており、ステップＳＴ８でＹＥＳ判定されると、ステップＳＴ９に移り、エンスト回避作用角制御を解除（中止）する。つまり、エンジン回転数（Ｎｅ）がエンスト予測エンジン回転数（Ｎｓｔ）よりも高くなっており、エンジンストールの虞が無くなったと判断してエンスト回避作用角制御を解除する。その後、ステップＳＴ１０において、作用角制御実行フラグを「０」にリセットする。

一方、エンスト回避作用角制御の実行中にイグニッションＯＦＦ操作が行われてエンジンが停止した場合には、作用角制御実行フラグが「１」にセットされたままステップＳＴ１でＮＯ判定されることになる。この場合、上述した如く、ステップＳＴ１０において作用角制御実行フラグを「０」にリセットし、エンジンを停止することになる。

以上説明したように、本実施形態では、推定される吸気ポート２ａの壁面温度が十分に高い状況では、エンジン回転数（Ｎｅ）がエンスト予測エンジン回転数（Ｎｓｔ）以下にまで低下したことを条件（エンスト回避作用角制御実行条件）としてエンスト回避作用角制御を実行する。

一方、エンジンの冷間始動初期時等であって、推定される吸気ポート２ａの壁面温度が未だ低く、所定温度未満（上記推定指標積算値（Ｔｍ）が推定指標閾値（Ｔｔｈｒ）未満）である状況では、エンジン回転数（Ｎｅ）がエンスト予測エンジン回転数（Ｎｓｔ）以下にまで低下しても（エンスト回避作用角制御実行条件が成立しても）エンスト回避作用角制御の実行を禁止している。これにより、エンスト回避作用角制御の終了後であって通常の作用角制御への復帰時に、吸気ポート２ａの壁面温度が低いことに起因するエンジンストールの発生を防止することができる。

このように、本実施形態では、エンスト回避作用角制御が行われた場合、その終了後の吸気ポート２ａの壁面温度は常に十分に高いものとなっている。このため、通常の作用角制御への復帰時に空燃比が大きく変動することに起因するエンジンストールを防止でき、エンスト回避作用角制御が実行されたことに起因する不具合（上記通常の作用角制御への復帰時におけるエンジンストールの発生）を回避することができる。

（変形例）
次に、本発明の変形例について説明する。本変形例はエンスト回避作用角制御実行条件が上記実施形態の場合と異なっている。その他のエンジンの構成及び制御は上記実施形態のものと同様であるので、ここでは上記実施形態との相違点についてのみ説明する。

上記実施形態は、エンジン回転数（Ｎｅ）がエンスト予測エンジン回転数（Ｎｓｔ）以下にまで低下した場合にエンスト回避作用角制御実行条件が成立するものとしていた。本変形例は、これに代えて、気筒１ａ内の空燃比が所定のエンジンストール予測空燃比まで上昇（リーン側に移行）した場合にエンスト回避作用角制御実行条件が成立するものとしている。

具体的には、排気通路２２に備えられたＡ／Ｆセンサ（図示省略）の出力信号から排気ガス中の酸素濃度を検出することで気筒１ａ内の空燃比を推定する。そして、この推定された空燃比が所定空燃比（例えば空燃比２０．０）以上になっている場合にはエンジンストールの虞があると判断する。

そして、本変形例においても、推定される吸気ポート２ａの壁面温度が十分に高い状況では、気筒１ａ内の空燃比がエンジンストール予測空燃比まで上昇したことを条件（エンスト回避作用角制御実行条件）としてエンスト回避作用角制御を実行する。一方、エンジンの冷間始動初期時等であって、推定される吸気ポート２ａの壁面温度が未だ低く、所定温度未満（上記推定指標積算値（Ｔｍ）が推定指標閾値（Ｔｔｈｒ）未満、または、上記吸入空気量の積算値（Ｇｍ）が吸入空気量閾値未満）である状況では、気筒１ａ内の空燃比がエンジンストール予測空燃比まで上昇しても（エンスト回避作用角制御実行条件が成立しても）エンスト回避作用角制御の実行を禁止している。これにより、上記実施形態の場合と同様に、エンスト回避作用角制御の終了後であって通常の作用角制御への復帰時に、吸気ポート２ａの壁面温度が低いことに起因するエンジンストールの発生を防止することができる。また、本変形例においてもエンジンストールの予測を高い精度で且つエンジンストールに至る前段階で認識することが可能である。

（他の実施形態）
以上説明した実施形態及び変形例では、自動車に搭載されるエンジンに本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、自動車以外の機器に搭載されるエンジンに対しても適用が可能である。

また、上記実施形態及び変形例では、吸気バルブ１１に対してのみ可変動弁機構３０を備えたエンジンに対して本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、排気バルブ１２に対しても可変動弁機構を備えたエンジンにも適用が可能である。

また、上記実施形態及び変形例では、上記吸入空気量の積算値（Ｇｍ）や推定指標積算値（Ｔｍ）によって吸気ポート２ａの壁面温度を推定するようにしていたが、この吸気ポート２ａの壁面温度を直接的に検出するようにしてもよい。例えば、吸気ポート２ａの壁面に薄膜熱電対等の温度センサを取り付ける構成等が挙げられる。この場合の温度センサの取り付け位置としては、吸気ポート２ａにおけるインジェクタ７の取付位置よりも下流側（吸気流れの下流側）であって、このインジェクタ７から噴射された燃料の付着量が最も多くなる領域であることが好ましい。また、エンジンの継続運転時間や冷却水温度等から吸気ポート２ａの壁面温度を推定するようにしてもよい。

本発明は、吸気バルブの作用角を小さくするエンスト回避作用角制御が実行可能なディーゼルエンジンに対し、このエンスト回避作用角制御の実行に起因するエンジンストールを防止することが可能なエンジン制御に適用可能である。

２ａ 吸気ポート
４ ピストン
６ 燃焼室
１１ 吸気バルブ
３０ 可変動弁機構
１００ 電子制御装置
１１１ クランク角センサ

Claims (7)

1. 吸気バルブの作用角を変更可能とする可変動弁機構を備え、所定のエンスト回避作用角制御実行条件が成立した際に、吸気バルブの作用角を変更して機関回転数を上昇させるエンスト回避作用角制御が実行可能な内燃機関の制御装置において、
   吸気ポートの壁面温度を検知または推定する壁面温度認識手段と、
   上記壁面温度認識手段によって検知または推定された吸気ポートの壁面温度が所定温度未満である場合には、上記エンスト回避作用角制御実行条件が成立しても上記エンスト回避作用角制御の実行を禁止するエンスト回避作用角制御禁止手段とを備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
   上記エンスト回避作用角制御実行条件は、機関回転数が所定のエンジンストール予測回転数まで低下した場合に成立することを特徴とする内燃機関の制御装置。
3. 請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
   上記エンスト回避作用角制御実行条件は、検出または推定される気筒内の空燃比が所定のエンジンストール予測空燃比まで上昇した場合に成立することを特徴とする内燃機関の制御装置。
4. 請求項１、２または３記載の内燃機関の制御装置において、
   上記エンスト回避作用角制御は、可変動弁機構により吸気バルブの作用角を小さくするものであることを特徴とする内燃機関の制御装置。
5. 請求項１〜４のうち何れか一つに記載の内燃機関の制御装置において、
   上記壁面温度認識手段は、吸入空気量の積算値が大きいほど吸気ポートの壁面温度を高いものとして推定するよう構成されていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
6. 請求項１〜４のうち何れか一つに記載の内燃機関の制御装置において、
   上記壁面温度認識手段は、機関回転数及び機関負荷率に基づいて求められる吸入空気量の積算値が大きいほど吸気ポートの壁面温度を高いものとして推定するよう構成されていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
7. 請求項１〜６のうち何れか一つに記載の内燃機関の制御装置において、
   上記エンスト回避作用角制御実行条件が成立した状態で、上記壁面温度認識手段によって検知または推定されている吸気ポートの壁面温度が所定温度以上に達した場合に、上記エンスト回避作用角制御を開始するよう構成されていることを特徴とする内燃機関の制御装置。

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