JP2017172543A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の始動時に弁開閉時期制御機構が高速で作動しても燃焼室に必要とする燃料を供給して良好な始動を可能にする装置を構成する。【解決手段】内燃機関の始動時に、弁開閉時期制御機構により相対回転位相を進角方向に変位させる作動が行われた場合には、変位が行われたタイミングの直後に吸気行程となる気筒に供給する燃料の噴射量の増大を図る噴射量設定部５４を備えた。【選択図】図４

Description

本発明は、吸気弁の開閉時期を制御する弁開閉時期制御機構を備えている内燃機関の制御装置に関する。

弁開閉時期制御機構を備えた内燃機関の制御装置として特許文献１には、内燃機関の始動時に、弁開閉時期制御機構によってクランクシャフトと吸気カムシャフトとの相対回転位相を変更した場合に燃料の噴射量を制御する技術が示されている。

この特許文献１では、内燃機関の始動時に吸気カムシャフトとの相対回転位相を弁開閉時期制御機構で変更した際に、相対回転位相と目標位相との偏差に対応して燃料の噴射量を設定する制御形態と、相対回転位相とが一致するまで燃料の噴射を行わない制御形態とが記載されている。

また、特許文献２には、内燃機関の始動に伴うクランキング時には、クランキングの回転数が増加した後に、弁開閉時期制御機構により吸気弁の位相を進角側に変位させて燃料の噴射を行う技術が示されている。

特開２００９‐２１５９４８号公報 特開２００６‐３４２６７７号公報

弁開閉時期制御機構を備えた内燃機関では、始動時にクランキングの負荷を低減するために弁開閉時期制御機構を遅角位相に設定し、クランキングの回転数が所定値まで上昇した後に弁開閉時期制御機構を進角位相に設定して燃料の噴射を行い、点火を行う制御が行われる。

つまり、弁開閉時期制御機構を遅角位相に設定した状態では、燃焼室の圧縮比が低下するため、弁開閉時期制御機構を進角位相に設定することで、燃焼室の圧縮比を燃焼に適した値まで上昇させているのである。

また、クランキング時に弁開閉時期制御機構を進角方向へ変位させた場合には、排気弁と吸気弁とのオーバーラップが変化し、有効圧縮比が変化することから、特許文献１や特許文献２のように燃料の供給量を変更しないものでは、空燃比がオーバーリッチ又はオーバーリーンとなり始動性を悪化させることも想像された。

内燃機関で駆動される油圧ポンプを備え、この油圧ポンプからの作動油で作動する弁開閉時期制御機構を備えた場合には、内燃機関のクランキング時には油圧ポンプから供給される油圧が低く弁開閉時期制御機構の適正な作動を行えない。これに対して、電動アクチュエータの駆動力で作動する弁開閉時期制御機構ではクランキング時にも適正な作動が可能となる。また、電動アクチュエータの駆動力で吸気弁の開閉時期を変更する弁開閉時期制御機構は、油圧により開閉時期を変更する構成と比較して迅速な作動が可能である。

特に、内燃機関のクランキンクの開始時に弁開閉時期制御機構の相対回転位相を最遅角位相に設定しておき、クランキングによりクランクシャフトの回転数が上昇し、弁開閉時期制御機構の相対回転位相を進角側に変位させる場合には、特定の燃焼室の圧縮比が急激に上昇することもある。このように燃焼室の圧縮比が上昇した場合には、空燃比から燃料が不足する（オーバーリーン）に陥ることもあり改善の余地がある。

即ち、このように内燃機関の始動時に弁開閉時期制御機構が高速で作動しても燃焼室に必要とする燃料を供給して良好な始動を可能にする装置が求められる。

本発明の特徴は、回転軸芯を中心に内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、前記回転軸芯と同軸芯で前記駆動側回転体と相対回転自在に配置され前記内燃機関の吸気弁を開閉制御する吸気カムシャフトと一体回転する従動側回転体と、電動アクチュエータの駆動力により前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の相対回転位相を変位させる位相調節部とを有する弁開閉時期制御機構を備え、
設定された順序で複数の気筒に対して設定量の燃料を噴射し、点火を行う燃焼制御部を備え、
前記内燃機関の始動時に、前記弁開閉時期制御機構により前記相対回転位相を進角方向に変位させる作動が行われた場合には、前記変位が行われたタイミングの直後に吸気行程となる気筒に供給する燃料の噴射量を増大させる噴射量設定部を備えた点にある。

これによると、例えば、弁開閉時期制御機構の相対回転位相を、最遅角に設定して負荷を低減した状態でクランキングを開始し、クランクシャフトの回転数が増大し、相対回転位相を進角方向に変位させ燃焼室の圧縮比が燃焼に適した値まで増大した場合には、弁開閉時期制御機構を進角方向に作動させる。この弁開閉時期制御機構は高速で作動するものであるため、作動直後に吸気行程にある気筒の吸気量が増大し、圧縮比の増大に繋がる。このような状態で決まった量の燃料を噴射すると空燃比が増大し（オーバーリーン）、始動性の悪化を招くものであるが、噴射量の増大を図ることにより、空燃比を改善して始動性を向上させる。
尚、空燃比センサ（Ａ／Ｆセンサ）の検知結果に基づいて、燃料の噴射量を制御することも想定できるが、このようなフィードバック制御では、高速で作動する弁開閉時期制御機構の作動に対応できないものであった。
従って、始動時に弁開閉時期制御機構が高速で作動しても燃焼室に必要とする燃料を供給して良好な始動を可能にする制御装置が構成された。特に、この構成では、始動性が向上するだけでなく、始動時に最適な燃焼を行えるため低エミッションを実現する。

本発明において、前記噴射量設定部は、前記相対回転位相の進角方向への変位量が予めされた設定値を超える状況で燃料の噴射量の増大を図るマップを有し、前記噴射量設定部は前記マップが有する情報を参照して燃料の噴射量を設定しても良い。

これによると、相対回転位相の進角方向への変位量が設定値未満である場合には燃料の噴射量の補正を行わず、設定値を超える場合にはマップの情報を参照して燃料の噴射量を設定するため演算を行わず、噴射量を迅速に設定することが可能となる。

本発明において、前記噴射量設定部は、前記変位量に対する燃料の噴射量の関係が異なる複数の前記マップを有し、前記内燃機関の温度を検知する温度センサの検知結果に基づいて複数の前記マップの１つを選択しても良い。

これによると、温度センサで検知される内燃機関の温度に基づいて複数のマップのうちの１つが選択されるため、内燃機関の温度と、相対回転位相の変位量とに基づいて燃料の最適な噴射量を設定することが可能となる。

本発明は、前記噴射量設定部は、燃料の噴射量の増大を図る際には、燃料の噴射タイミングを早めることにより噴射時間を延長しても良い。

これによると、燃料の噴射量を増大する場合に、時間制御だけで済み、制御が容易になる。

エンジンの断面と制御ユニットとを示す図である。 弁開閉時期制御機構の断面図である。 図２のIII−III線断面図である。 制御ユニットを含むブロック回路図である。 第１センサの構成を示す図である。 第２センサの構成を示す図である。 エンジン始動制御のフローチャートである。 相対回転位相と燃料の噴射量とを示すタイミングチャートである。 マップに記憶された情報を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１，２，４に示すように、内燃機関としてのエンジンＥの吸気時期を設定する弁開閉時期制御機構Ａと、この弁開閉時期制御機構Ａを含む制御対象を制御する制御ユニットＣとを備えて内燃機関の制御装置が構成されている。

この内燃機関の制御装置は、スタータモータ４８の駆動によりクランキングを行い、このクランキング時に、気筒判定によって燃焼を供給すべき行程（吸気行程）にある気筒を判定（気筒判定）し、吸気行程にある気筒に燃料を供給し、この後に点火を行うことによりエンジンＥの始動を可能にする。

また、クランキング時には弁開閉時期制御機構Ａの相対回転位相を最遅角に設定してクランキング開始時の負荷を軽減すると共に、クランキング速度の増大に伴い、弁開閉時期制御機構Ａの相対回転位相を中間位相（最遅角と最進角との間の位相）に変位させる制御が行われる。そして、前述した気筒判定が行われ、エンジンＥが始動した後には、例えば、エンジンＥに対する負荷に応じて弁開閉時期制御機構Ａを制御することにより、負荷に対応して最適となるように吸気弁１０の開閉時期を制御するように構成されている。このエンジンＥの始動時の制御形態の詳細は後述する。

〔エンジン〕
エンジンＥは、４気筒で４サイクル型に構成されるものであり、シリンダヘッド１と、シリンダブロック２と、クランクケース３と、オイルパン４とを上下に重ね合わせて連結した構造を有している。シリンダブロック２に形成された複数のシリンダボアにピストン５が収容され、クランクケース３に回転自在に支持したクランクシャフト６とピストン５とがコネクティングロッド７で連結されている。

このエンジンＥでは一方の端部から他方に向けて＃１気筒、＃２気筒、＃３気筒、＃４気筒が配置され、＃１気筒と＃４気筒とが同時に上死点に達すると同時に、＃２気筒と＃３気筒とが下死点に達するように構成されている。

シリンダヘッド１において燃焼室と吸気経路とを結ぶ位置に開閉自在な吸気弁１０を備え、燃焼室と排気経路とを結ぶ位置に開閉自在な排気弁１１を備えている。これらの上部位置には吸気弁１０と排気弁１１とを個別に開閉作動するため吸気カムシャフト１２と、排気カムシャフト１３とを備えている。シリンダヘッド１の吸気経路側には燃料噴射ノズル１４を備え、燃焼室には点火プラグ１５を備えている。

シリンダヘッド１の側面には複数の吸気経路に接続されるインテークマニホールド１６と、複数の排気経路に接続するエキゾーストマニホールド１７とが連結されている。また、インテークマニホールド１６の内部にはスロットルバルブ１８を備えている。

このエンジンＥでは、クランクシャフト６に備えた駆動スプロケット６Ｓと、弁開閉時期制御機構Ａの吸気側スプロケット２１Ｓと、排気カムシャフト１３に備えた排気側スプロケット３１Ｓとに亘ってタイミングチェーン８を巻回している。これによりクランクシャフト６の回転と同期して吸気カムシャフト１２と排気カムシャフト１３とを開閉作動させ、弁開閉時期制御機構Ａにより吸気弁１０の開閉タイミング（吸気時期）の変更が実現する。

〔弁開閉時期制御機構〕
弁開閉時期制御機構Ａは、図２，３に示すように、駆動ケース２１（駆動側回転体の一例）と、従動ロータ２２（従動側回転体の一例）と、電動アクチュエータとしての位相制御モータＭの駆動力により駆動ケース２１（駆動側回転体の一例）及び従動ロータ２２（従動側回転体の一例）の相対回転位相を変位させる位相調節部Ｔとを備えている。

駆動ケース２１（駆動側回転体の一例）は、吸気カムシャフト１２の回転軸芯Ｘと同軸芯となる回転軸芯Ｘと同軸芯に配置され、外周に吸気側スプロケット２１Ｓが形成されている。この駆動ケース２１はフロントケース２１Ａとリヤケース２１Ｂとを複数のボルト２１Ｃで締結した構造を有している。従動ロータ２２（従動側回転体の一例）は、回転軸芯Ｘと同軸芯で駆動ケース２１と相対回転自在に配置され、吸気カムシャフト１２と一体回転するように連結ボルト２２Ａにより当該吸気カムシャフト１２に連結されている。

この弁開閉時期制御機構Ａでは、タイミングチェーン８からの駆動力により全体が駆動回転方向Ｓに回転する。また、位相制御モータＭの駆動力により駆動ケース２１に対する従動ロータ２２の相対回転位相が、駆動回転方向Ｓと同方向に変位する方向を進角方向Ｓａと称し、この逆方向への変位を遅角方向Ｓｂと称している。

位相調節部Ｔは、駆動ケース２１と一体回転し、複数の内歯部２５Ｔを有するリングギヤ２５と、これに咬合するための複数の外歯部２６Ｔを有するインナギヤ２６と、偏心カム体２７とを備えている。また、従動ロータ２２には軸状となる複数の連係部材２３が突設されている。

リングギヤ２５は、所定歯数の内歯部２５Ｔを有する内歯ギヤとして構成されている。インナギヤ２６は、リングギヤ２５の歯数より少ない歯数の外歯部２６Ｔを有する外歯ギヤとして構成され、中央に孔部が形成されている。このインナギヤ２６には、連係部材２３より大径の複数の連係孔部２６Ａが形成されている。連係部材２３が連係孔部２６Ａに挿通することにより軸継手として機能するが、この構成に代えてオルダム継手等を用いても良い。

偏心カム体２７は、回転軸芯Ｘと同軸芯に配置される円柱状のカム本体と、このカム本体に対して偏心する偏心軸芯Ｙを中心に円柱状に形成されるカム部２７Ａとが一体形成されている。この弁開閉時期制御機構Ａは、カム本体が駆動ケース２１に対して回転軸芯Ｘを中心に回転自在に支持されると共に、カム部２７Ａがインナギヤ２６の孔部に対して相対回転自在に嵌め込まれている。

位相制御モータＭは、エンジンＥに支持されると共に、出力軸Ｍａに対して直交姿勢で備えた係合ピン２８を、偏心カム体２７の係合溝２７Ｂに係合している。尚、位相制御モータＭには、ブラシレス直流モータが使用されるが、ステッピングモータ等の同期モータを用いても良い。

これにより、位相制御モータＭの駆動力で偏心カム体２７が回転した場合には、カム部２７Ａが回転軸芯Ｘを中心に回転し、この回転に伴いインナギヤ２６が回転軸芯Ｘを中心に公転を開始する。この公転時には、インナギヤ２６の外歯部２６Ｔとリングギヤ２５の内歯部２５Ｔとの咬合位置がリングギヤ２５の内周沿って変位するためインナギヤ２６は偏心軸芯Ｙを中心に僅かに自転する。

また、インナギヤ２６が１回転だけ公転した場合には、リングギヤ２５の内歯部２５Ｔの歯数と、インナギヤ２６の外歯部２６Ｔの歯数と差（歯数差）に相当する角度だけインナギヤ２６を、リングギヤ２５に対して回転（自転）させるため大きい減速を実現する。このインナギヤ２６の回転は回転軸芯Ｘを中心としないものであるが、連係孔部２６Ａに嵌め込まれた連係部材２３を介して従動ロータ２２に伝えられる。その結果、駆動ケース２１に対する従動ロータ２２の相対回転位相の変位が実現する。尚、位相調節部Ｔのギヤ構成は、図２，３に示す構成に限るものではない。

この弁開閉時期制御機構Ａでは、吸気カムシャフト１２の回転速度と等速度で同じ方向に位相制御モータＭの出力軸Ｍａを駆動回転することにより、相対回転位相が維持される。また、位相制御モータＭの回転速度の増大又は低減により相対回転位相を進角方向Ｓａ又は遅角方向Ｓｂに変位させるように制御形態が設定されている。位相制御モータＭの回転速度の増大と低減とに対する相対回転位相の変位方向（進角方向Ｓａと遅角方向Ｓｂとの何れか）は、位相調節部Ｔのギヤ構成によって決まる。

特に、位相制御モータＭの駆動力により相対回転位相を変位させるため、油圧により変位を実現するものと比較して高速での作動が可能であり、例えば、エンジンＥの１行程中に相対回転位相の変更を完了することも可能となる。

〔制御構成〕
図１，４に示すように、制御ユニットＣは、エンジンＥの稼動状態を管理するＥＣＵとして機能するものであり、弁開閉時期制御機構Ａを制御する位相制御部５１と、気筒の行程を判定する気筒判定部５２と、各気筒での燃焼を制御する燃焼制御部５３と、燃料の噴射量の補正を可能にする噴射量設定部５４とを備えている。これらは、ソフトウエアで構成されるものを想定しているが、ロジック等を有する回路で成るハードウエアで構成しても良く、ソフトウエアとハードウエアとの組み合わせによって構成しても良い。

また、制御ユニットＣには、エンジンＥを始動する始動スイッチ３５の信号と、温度センサ３６の信号と、第１センサ４１からのパルス信号と、第２センサ４２のパルス信号とが入力する。更に、制御ユニットＣは、弁開閉時期制御機構Ａの相対回転位相の変位を実現する位相制御モータＭと、燃料噴射ノズル１４を制御する燃料制御回路４６と、点火プラグ１５を制御するイグニッション回路４７と、スタータモータ４８とに制御信号を出力する。

始動スイッチ３５はＯＮ−ＯＦＦ信号を出力するものであり、温度センサ３６はエンジンＥの冷却水の水温、あるいは、エンジンＥの外壁の温度を信号として出力する。

第１センサ４１は、図５に示すようにクランクシャフト６と一体的に回転する磁性体製の第１センサプレート４１Ａと、この第１センサプレート４１Ａの外周に設定間隔で形成された複数の凸部４１Ｔを電磁的に検知する第１ピックアップ部４１Ｂとを備えている。凸部４１Ｔは第１センサプレート４１Ａの全周に等間隔で形成されるものであるが、基準位置を決めるために少なくとも１つの凸部４１Ｔが取り除かれている。

この構成から、クランクシャフト６が回転した場合には、基準位置に対応する回転角を除いて第１ピックアップ部４１Ｂで連続したパルス信号を出力する。制御ユニットＣでは、パルス信号をカウントすることでクランクシャフト６の回転角を取得する。

第２センサ４２は、図６に示すように吸気カムシャフト１２と一体的に回転する磁性体製の第２センサプレート４２Ａと、この第２センサプレート４２Ａの外周の所定領域に形成された判定凸部４２Ｔを電磁的に検知する第２ピックアップ部４２Ｂとを備えて構成されている。また、判定凸部４２Ｔは、１つの判定凸部４２Ｔと、３つの判定凸部４２Ｔと、４つの判定凸部４２Ｔと、２つの判定凸部４２Ｔとを、４つの領域に振り分けて形成されている。

この構成から、吸気カムシャフト１２が回転した場合には、１つのパルス信号と、３つのパルス信号と、４つのパルス信号と、２つのパルス信号とが、この順序で検知される。この順序は４つの気筒の燃焼順序に対応するものであり、クランクシャフト６が所定の回転角に達したタイミングに、この第２センサ４２で検知されるパルス信号のパルス数から各気筒の行程を判定するために用いられる。

また、第２センサ４２は、弁開閉時期制御機構Ａによって吸気カムシャフト１２を進角方向Ｓａまたは遅角方向Ｓｂへ変位させた場合には、その変位量（相対回転位相）を検知するためにも用いられる。つまり、クランクシャフト６と吸気カムシャフト１２とは同期回転するため、第１センサ４１で検出されるパルス信号と、第２センサ４２で検出されるパルス信号とは一定の位相差で同期回転する関係にある。従って、相対回転位相を変位させた場合には、位相差（対応するパルス信号同士の間隔）が変動し、この変動量と変動方向から相対回転位相を検知するのである。

図４に示すように、位相制御部５１は、エンジンＥの稼動状況に基づいて目標とする相対回転位相を設定し、位相制御モータＭの制御により弁開閉時期制御機構Ａの相対回転位相を設定する。この制御時には、前述したように位相制御モータＭを吸気カムシャフト１２と等速で回転させることにより相対回転位相を維持し、この速度より増速または減速することにより相対回転位相を進角方向Ｓａまたは遅角方向Ｓｂへの変位を実現する。

気筒判定部５２は、エンジンＥの始動時に、カウント値（第１センサ４１のパルス信号をカウントした値）と、取得値（第２センサ４２のパルス信号をカウントした値）とに基づいて所定の気筒の行程を判定する。

つまり、このエンジンＥでは一方の端部から他方に向けて＃１気筒、＃２気筒、＃３気筒、＃４気筒が配置され、＃１気筒と＃４気筒とが同時に上死点に達すると同時に、＃２気筒と＃３気筒とが下死点に達する（図２を参照）。このような理由から、カウント値だけでは各気筒の行程を判定することができず、第２センサ４２の取得値を参照する処理が行われる。一例を挙げると、例えば、カウント値が＃１気筒と＃４気筒とが上死点に達した値に達した際に、第２センサ４２で吸気上死点にある気筒を示す数値（取得値は、１又は４となる）を取得できるように構成されている。

従って、気筒判定部５２では、クランキングが開始された場合には、第１センサ４１のカウント値を取得し、このカウント値が所定値に達した際に、第２センサ４２で取得される取得値から吸気行程にある気筒を判定するのである。

燃焼制御部５３は、燃料供給モジュール５３Ａと、点火モジュール５３Ｂとを備えている。燃料供給モジュール５３Ａは、気筒判定部５２での判定結果に基づいて設定した順序で複数の気筒に対して燃料噴射ノズル１４から燃料を噴射する。燃料の噴射は吸気行程で行われ、点火モジュール５３Ｂは、燃料噴射の後で圧縮行程が完了した気筒の点火プラグ１５に電力を供給して点火を行う。

噴射量設定部５４は、エンジンＥの始動時には基本噴射量を設定すると共に、エンジンＥの稼動時には、アクセル操作やエンジンＥに作用する負荷等に対応して噴射量を設定するように基本的な制御形態が設定されている。このように噴射量が設定されることにより燃焼制御部５３の燃料供給モジュール５３Ａが燃焼室に対して設定された量の燃料を噴射する処理を行う。

また、この噴射量設定部５４は、複数のマップを予め記憶している。マップの情報は、図９に示すように、横軸に変位量を取り、縦軸に燃料の噴射量を取ったグラフとして示すことが可能なデータとして構成されるものである。また、変位量が設定値Ｇを超える状況で燃料の噴射量の増大を図るように構成されている。

エンジンＥの始動時に弁開閉時期制御機構Ａにより相対回転位相が進角方向Ｓａに変位した場合には、補正された噴射量を設定する。つまり、補正された噴射量を設定する場合には、エンジンＥの温度に基づき複数のマップから１つを選択し、かつ、このように選択されたマップの情報と、変位量とに基づいて噴射される燃料の補正量を参照できるように構成されている。複数のマップは、エンジンＥの温度に対応して補正量を変更したものや、補正が開始される変位量（角度）を変更したデータ構造を有している。

〔制御形態の概要〕
このエンジンＥの制御装置では、エンジンＥの停止時には、弁開閉時期制御機構Ａの相対回転位相を中間位相に保持することが基本であるが、例えば、アイドルストップ制御によりエンジンＥを停止する場合には、弁開閉時期制御機構Ａの相対回転位相を最遅角位相に設定することも行われている。

また、エンジンＥの始動時には、クランキングによりクランクシャフト６と吸気カムシャフト１２とが同期回転し、前述したように、カウント値が所定の値に達したタイミングで取得される気筒値から気筒判定が行われる。

気筒判定が行われた後には、全ての気筒の行程を把握できるため、燃料供給モジュール５３Ａが、吸気行程を開始した気筒の燃料噴射ノズル１４で燃料の噴射を行い、この直後に、点火モジュール５３Ｂが、その気筒の点火を行う制御が行われる。尚、このエンジンＥでは、＃１気筒、＃３気筒、＃４気筒、＃２気筒の順序で燃料供給と点火とが行われ、噴射量設定部５４で設定された量の燃料が噴射される。

〔エンジン始動制御〕
エンジンＥの始動時の制御形態を図７のフローチャートに示している。図８には、クランキング開始から弁開閉時期制御機構Ａの相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させた場合の燃料の噴射量とエンジンＥの回転数とをタイミングチャートとして示している。

また、タイミングチャートの上段には、エンジン回転数を示し、中段には弁開閉時期制御機構Ａによる相対回転位相の変化を示し、下段には燃料の噴射量（噴射時間）を示している。特に、燃料噴射量のチャートの上部に現実の噴射量を実線で示し、下部に補正されない噴射量を二点鎖線で示している。

つまり、始動スイッチ３５がＯＮに人為操作された場合には、スタータモータ４８を駆動してクランキングが開始され、噴射量設定部５４で燃料の基本噴射量が設定される（＃１０１、＃１０２ステップ）。フローチャートには示していないが、エンジン始動ルーチンの実行時には、カウント値が継続的に取得される。

噴射量設定部５４で基本噴射量を設定する場合には、始動時に設定される初期値を基準にして、エンジンＥの回転数（第１センサ４１で取得されるクランクシャフト６の回転数）に基づく補正値を乗ずる等の演算や、温度センサ３６の検知結果によるエンジンＥの温度に基づく演算により設定される。

次に、クランクシャフト６の回転速度の上昇に伴い、相対回転位相の進角方向Ｓａへの移行の要否が判断され、必要であると判断された場合には、位相制御モータＭが駆動され、噴射量設定部５４において補正された燃料の噴射量が設定される（＃１０３〜＃１０５ステップ）。

つまり、弁開閉時期制御機構Ａの相対回転位相が、例えば、最遅角位相に保持された状態でクランキングが行われた場合には、クランクシャフト６の回転速度の上昇に伴い、相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させ中間位相に設定する制御が行われる。尚、中間位相はエンジンＥの始動に適した吸気タイミングであるため、燃料の噴射と点火とを開始する際には中間位相への変位が行われる。

＃１０５ステップでは、噴射量設定部５４が、（１）前述した位相差から弁開閉時期制御機構Ａによる変位量を取得し、（２）温度センサ３６の信号からエンジンＥの温度を取得し、（３）エンジンＥの温度に基づいて複数のマップから温度に対応した１つを選択し、（４）変位量と選択されたマップの情報とに基づいて補正量を設定する。

図９に示すように、マップは、変位量（角度）をセットすることにより、これに対応した補正量を取得できるように構成されたものである。また、マップでは、同図に示す特性から明らかなように、変位量が設定値Ｇ未満である場合には、補正を行わず、＃１０２で設定された量の燃料を噴射することになる。尚、弁開閉時期制御機構Ａで相対回転位相の変位が行われない場合にも、＃１０２で設定された量の燃料を噴射することになる。

次に、クランキングに伴い、カウント値が継続的に取得され（このカウント値は、回転角が所定値に達する毎にクリアされる）、カウント値が所定の値に達したタイミングを基準にして第２センサ４２で気筒値を取得することで気筒の判定が行われる。判定結果に基づき、変位が行われた直後に吸気行程にある気筒に対して燃焼制御部５３の制御により、燃料が噴射され、この後に点火が行われる（＃１０６、＃１０７ステップ）。

クランキングを開始した後に弁開閉時期制御機構Ａの相対回転位相を目標回転位相に移行させるために、相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させた場合には、位相制御モータＭの作動により短時間のうちに相対回転位相が目標回転位相に達する。この変位により、短時間のうちに吸気量が増大し、燃焼室の圧縮比から燃料がオーバーリーン状態となるため、燃料噴射量の増大を必要とする。

この理由から、補正された燃料の噴射量が設定され、この変位直後に吸気行程となる気筒に対して補正された量の燃料が噴射される。この制御では燃料の噴射量の増大を図る場合には、燃料の噴射終了タイミングを維持したまま燃料の噴射開始タイミングを、時間Ｆだけ早めることで噴射時間を長くしており、結果として噴射量の増大を図っている。尚、図８には、燃焼の順序に従って各気筒を示しており、＃３気筒に対する燃焼の噴射量が増大する制御形態を示しているが、これは一例である。

このように、クランキング時に弁開閉時期制御機構Ａの相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させることにより、短時間のうちに吸気量が増大し、燃焼室の圧縮比が増大する結果、燃料の噴射量を補正しない場合には、噴射量の不足から始動性の低下を招くものであるが、燃料の噴射量の増大を図ることにより、燃料の不足を抑制し、良好な始動性を実現している。

更に、噴射量を設定するためのマップを複数備えており、エンジンＥの温度に基づいて複数のマップの１つを選択するため、エンジンＥの温度に基づき最適な空燃比となる補正値に設定された量の燃料の噴射を行い良好な始動を実現する。

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。

（ａ）実施形態では、弁開閉時期制御機構Ａで相対回転位相の変位が行われた場合に、この変位のタイミングの直後に吸気行程となる気筒だけに供給する燃料の噴射量を増大させているが、この次に吸気行程となる気筒に噴射される燃料の増大も行って良い。このように次の気筒に噴射する燃料を増大する場合には、先の気筒に噴射される噴射量より少ない噴射量に設定することが考えられる。

（ｂ）燃料の噴射量を補正する場合にマップを参照せずに、例えば、相対回転位相の変位量に対して単純に係数を乗ずることや、定数を加算する等の単純な演算により噴射量の補正を行うように噴射量設定部５４の処理形態を設定しても良い。

（ｃ）エンジンＥは４気筒に限るものでなく、４気筒と異なる気筒数であっても良い。

（ｄ）例えば、４気筒のエンジンＥの点火順序は実施形態で説明した＃１気筒、＃３気筒、＃４気筒、＃２気筒の順序に限るものではなく、これと異なる順序であっても良い。これに準じて、４気筒以外の気筒数のエンジンＥでの点火順序も任意に設定しても良い。

（ｅ）クランクシャフト６の回転角を検知する第１センサ４１と、吸気カムシャフト１２の回転角に対応した情報を検知する第２センサ４２との他に、例えば、排気カムシャフト１３の回転角に対応した情報を検知する第３センサを備え、これらのセンサの検知結果に基づいて気筒判定を行うように気筒判定部５２を構成しても良い。

本発明は、電動型の弁開閉時期制御機構により吸気弁の開閉時期を設定する内燃機関に利用することができる。

６ クランクシャフト
１０ 吸気弁
１２ 吸気カムシャフト
２１ 駆動側回転体（駆動ケース）
２２ 従動側回転体（従動ロータ）
３６ 温度センサ
５３ 燃焼制御部
５４ 噴射量設定部
Ａ 弁開閉時期制御機構
Ｅ 内燃機関（エンジン）
Ｇ 設定値
Ｍ 電動アクチュエータ（位相制御モータ）
Ｘ 回転軸芯

Claims (4)

1. 回転軸芯を中心に内燃機関のクランクシャフトと同期回転する駆動側回転体と、前記回転軸芯と同軸芯で前記駆動側回転体と相対回転自在に配置され前記内燃機関の吸気弁を開閉制御する吸気カムシャフトと一体回転する従動側回転体と、電動アクチュエータの駆動力により前記駆動側回転体及び前記従動側回転体の相対回転位相を変位させる位相調節部とを有する弁開閉時期制御機構を備え、
   設定された順序で複数の気筒に対して設定量の燃料を噴射し、点火を行う燃焼制御部を備え、
   前記内燃機関の始動時に、前記弁開閉時期制御機構により前記相対回転位相を進角方向に変位させる作動が行われた場合には、前記変位が行われたタイミングの直後に吸気行程となる気筒に供給する燃料の噴射量を増大させる噴射量設定部を備えている内燃機関の制御装置。
2. 前記噴射量設定部は、前記相対回転位相の進角方向への変位量が予めされた設定値を超える状況で燃料の噴射量の増大を図るマップを有し、前記噴射量設定部は前記マップが有する情報を参照して燃料の噴射量を設定する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記噴射量設定部は、前記変位量に対する燃料の噴射量の関係が異なる複数の前記マップを有し、前記内燃機関の温度を検知する温度センサの検知結果に基づいて複数の前記マップの１つを選択する請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記噴射量設定部は、燃料の噴射量の増大を図る際には、燃料の噴射タイミングを早めることにより噴射時間を延長する請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。

Images