JP2019173601A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】エンジン始動性の低下を抑制しつつ、デコンプ装置を使用できるようにした内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関２０の制御装置は、エンジン停止過程で通過する第１エンジン回転速度領域ＲＮｅ１においてデコンプ作動状態が選択されるように第１デコンプ作動処理を実行する。制御装置は、第１エンジン回転速度領域ＲＮｅ１の通過後のエンジン停止過程において、デコンプ作動状態からデコンプ停止状態に切り替わるようにデコンプ停止処理を実行する。制御装置は、エンジン始動要求が出された際にデコンプ装置の温度に相関する温度相関値が閾値以上である場合には、燃料噴射の開始前のエンジン始動過程で通過する第２エンジン回転速度領域ＲＮｅ２においてデコンプ作動状態が選択されるように第２デコンプ作動処理を実行する。一方、エンジン始動要求が出された際に温度相関値が閾値未満である場合には、第２デコンプ作動処理を実行しない。【選択図】図３

Description

この発明は、内燃機関の制御装置に関し、より詳細には、気筒内の圧縮圧を解放するためのデコンプ装置を備える内燃機関を制御する制御装置に関する。
気筒内の圧縮圧を解放するためのデコンプ装置（減圧装置とも呼ばれる）を備える内燃機関が公知である。デコンプ装置は、気筒内の圧縮圧を解放するデコンプ動作が行われる状態（以下、「デコンプ作動状態」と称する）と、クランク軸が回転していても上記デコンプ動作が行われない状態（以下、「デコンプ停止状態」と称する）とを選択可能に構成される。
例えば、特許文献１には、上述のようなデコンプ装置を備える内燃機関の制御装置が開示されている。この制御装置は、Ｓ＆Ｓ（Stop & Start）制御（アイドリングストップ制御とも呼ばれる）の実行中にＳ＆Ｓ制御によるエンジン自動停止（間欠停止）が行われる場合に、デコンプ作動状態が選択されるようにデコンプ装置を制御する。
特開２０１５−２０９７７７号公報
上記のデコンプ作動状態のままでエンジン停止が完了し、かつ、その後にデコンプ作動状態のままでエンジン始動が行われる場合、始動不良を回避するためには、燃料噴射を開始する前に、デコンプ作動状態からデコンプ停止状態に切り替える必要がある。しかしながら、デコンプ装置の温度が低い状態でエンジン始動が行われた場合には、デコンプ装置の良好な作動性が得られない可能性がある。その結果としてエンジン始動時にデコンプ停止状態にできなかったり又はデコンプ停止状態が得られるタイミングが遅れたりすると、始動不能又は始動遅延を招くことが懸念される。
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、エンジン始動性の低下を抑制しつつ、デコンプ装置を使用できるようにした内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
本発明に係る内燃機関の制御装置は、気筒内の圧縮圧を解放するデコンプ動作が行われるデコンプ作動状態と、前記デコンプ動作が行われないデコンプ停止状態とを選択可能なデコンプ装置を備える内燃機関を制御する。
前記制御装置は、
エンジン停止過程で通過するエンジン回転速度領域に含まれる第１エンジン回転速度領域において前記デコンプ作動状態が選択されるように前記デコンプ装置を制御する第１デコンプ作動処理を実行し、
前記第１エンジン回転速度領域の通過後の前記エンジン停止過程、又は、前記エンジン停止過程の終了後のエンジン停止期間中に、前記デコンプ作動状態から前記デコンプ停止状態に切り替わるように前記デコンプ装置を制御するデコンプ停止処理を実行し、
エンジン始動要求が出された際に前記デコンプ装置の温度に相関する温度相関値が閾値以上である場合には、燃料噴射の開始前のエンジン始動過程で通過するエンジン回転速度領域に含まれる第２エンジン回転速度領域において前記デコンプ作動状態が選択されるように前記デコンプ装置を制御する第２デコンプ作動処理を実行し、
前記エンジン始動要求が出された際に前記温度相関値が前記閾値未満である場合には、前記第２デコンプ作動処理を実行しない
ように構成されている。
前記デコンプ停止処理は、前記内燃機関を搭載する車両のドライバーからの車両システムの停止要求に伴って前記内燃機関が停止される場合に実行されてもよい。
前記制御装置は、
自動停止条件が満たされた場合に前記内燃機関を停止させるエンジン自動停止処理を実行し、前記エンジン自動停止処理によって前記内燃機関を停止させた場合には、前記デコンプ停止処理を行うことなくエンジン停止期間中に前記デコンプ作動状態が維持されるように前記デコンプ装置を制御するように構成されていてもよい。
前記制御装置は、前記エンジン自動停止処理によって前記内燃機関を停止させた後のエンジン停止期間中に前記内燃機関を搭載する車両のドライバーからの車両システムの停止要求が出された場合には、前記デコンプ作動状態から前記デコンプ停止状態に切り替わるように前記デコンプ装置を制御するように構成されていてもよい。
前記第１エンジン回転速度領域及び前記第２エンジン回転速度領域のうちの少なくとも一方は、パワートレーン共振域を含んでいてもよい。
本発明によれば、エンジン停止過程において第１デコンプ作動処理が実行された後に、エンジン停止過程又はその後のエンジン停止期間中にデコンプ停止処理が実行される。このため、エンジン停止期間中にはデコンプ停止状態が維持される。そして、その後にエンジン始動要求が出された際にデコンプ装置の温度に相関する温度相関値が閾値未満である場合には、エンジン始動過程においてデコンプ停止状態からデコンプ停止状態に切り替える第２デコンプ作動処理が実行されない。これにより、デコンプ装置の良好な作動性が得られないような低温下においてデコンプ作動状態が選択されたままでエンジン始動がなされることが回避される。このため、低温環境に起因するデコンプ装置の作動不良に起因する始動不良を抑制できるので、エンジン始動性の低下を抑制しつつ、デコンプ装置を使用できるようになる。
本発明の実施の形態１に係る車両システムの構成例を説明するための図である。 図１に示すデコンプ装置の具体的な構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係るデコンプ装置の制御による動作を模式的に表したタイムチャートである。 本発明の実施の形態１に係るデコンプ装置の制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係るデコンプ装置の制御による動作を模式的に表したタイムチャートである。 本発明の実施の形態２に係るデコンプ装置の制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
実施の形態１．
まず、図１〜図４を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。
１−１．車両システムの構成例
図１は、本発明の実施の形態１に係る車両システムの構成例を説明するための図である。図１に示す車両システムは車両１０を備えている。車両１０は、以下に説明するように、Ｓ＆Ｓ（Stop & Start）制御（アイドリングストップ制御とも呼ばれる）を実行可能に構成されている。
１−１−１．ハードウェア構成
車両１０は、その動力源として、内燃機関２０を備えている。内燃機関２０は、一例として、火花点火式の直列４気筒エンジンである。しかしながら、本発明の対象となる内燃機関は、圧縮着火式エンジンであってもよく、また、その気筒数及び気筒配置は特に限定されない。
内燃機関２０は、燃料噴射弁２２と点火装置２４とを備えている。燃料噴射弁２２は、各気筒に配置され、例えば気筒内に直接燃料を噴射する。点火装置２４は、各気筒に配置された点火プラグを用いて、気筒内の混合気に点火する。さらに、内燃機関２０は、デコンプ装置２６を備えている。
図２は、図１に示すデコンプ装置２６の具体的な構成を説明するための図である。図２には、吸気弁２８と、カム（図示省略）の押圧力を吸気弁２８に伝達するロッカーアーム３０と、ロッカーアーム３０の非バルブ側の端部を支持するラッシュアジャスタ３２とが示されている。吸気弁２８は、バルブスプリング（図示省略）によって閉じ方向（すなわち、ロッカーアーム３０を押し上げる方向）に付勢されている。吸気弁２８の弁軸２８ａにおけるロッカーアーム３０側の端部には、バルブスプリングを支持するためのリテーナ３４が固定されている。
デコンプ装置２６は、図２に示すようなアクチュエータ３６を気筒毎に備えている。アクチュエータ３６は、吸気弁２８に向けて突き出し可能なピン３６ａを備えている。アクチュエータ３６は、例えば、油圧式又は電磁ソレノイド式である。１つの気筒に対して複数の吸気弁２８が備えられている場合には、ピン３６ａは各気筒の複数の吸気弁２８のうちの何れか１つに対して備えられてもよいし、当該複数の吸気弁２８のそれぞれに対して備えられてもよい。
ピン３６ａは、吸気弁２８がリフトしている時に突き出され、図２に示すようにリテーナ３４と係合する。これにより、ロッカーアーム３０へのカムの押圧力の付与に関係なく、吸気弁２８を開いたままとすることができる。その結果、内燃機関２０の各気筒の燃焼室３８と吸気通路４０とを常時連通させることが可能となるので、各気筒において圧縮行程中の筒内圧（すなわち、圧縮圧）を解放することができる。以下、このように各気筒内の圧縮圧を解放する動作を「デコンプ動作」と称する。
上記のように構成されたデコンプ装置２６によれば、リテーナ３４と係合するようにピン３６ａを作動させることにより、デコンプ動作が行われる「デコンプ作動状態」が得られる。一方、リテーナ３４とピン３６ａとの係合を解除することにより、（クランク軸４２が回転していても）デコンプ動作が行われない「デコンプ停止状態」が得られる。このように、デコンプ装置２６は、アクチュエータ３６を制御することにより、デコンプ作動状態とデコンプ停止状態とを選択可能である。
なお、本発明に係るデコンプ装置の具体的な構成は、図２に示す例に限られない。すなわち、気筒内の圧縮圧を解放可能であれば、公知の任意の構成を有するデコンプ装置を採用することができる。
内燃機関２０が発生するトルクは、変速機５０及びデファレンシャルギア５２を介して駆動輪５４に伝達される。車両１０は、モータジェネレータ（以下、「ＭＧ」とも称する）６０を備えている。ＭＧ６０は、一例としてベルト６２を介して、クランク軸４２と連結されている。ＭＧ６０は、バッテリ６４と電気的に接続されている。ＭＧ６０は、燃焼により生じるクランク軸４２のトルクを電力に変換する発電機としての機能を有している。バッテリ６４にはＭＧ６０により生成された電力が蓄えられる。また、ＭＧ６０は、バッテリ６４の電力を用いてクランク軸４２を回転駆動する電動機としての機能をも有している。
図１に示すように、本実施形態のシステムは、さらに電子制御ユニット（ＥＣＵ）７０を備えている。ＥＣＵ７０には、内燃機関２０及びこれを搭載する車両１０に搭載された各種センサと、内燃機関２０及び車両１０の運転を制御するための各種アクチュエータとが電気的に接続されている。
上記の各種センサは、クランク角センサ７２、エンジン水温センサ７４、アクセルポジションセンサ７６及び車速センサ７８を含む。クランク角センサ７２は、クランク角に応じた信号を出力する。ＥＣＵ７０は、この信号を用いてエンジン回転速度Ｎｅを算出できる。エンジン水温センサ７４は、エンジン水温に応じた信号を出力する。アクセルポジションセンサ７６は、車両１０のアクセルペダルの位置に応じた信号を出力する。車速センサ７８は、車両１０の速度に応じた信号を出力する。また、上記の各種アクチュエータは、上述した燃料噴射弁２２、点火装置２４、デコンプ装置２６（アクチュエータ３６）及びＭＧ６０を含む。また、ＥＣＵ７０には、車両１０のドライバーが車両システムの起動要求及びその停止要求を指令するためのイグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）８０が電気的に接続されている。
ＥＣＵ７０は、プロセッサ、メモリ及び入出力インターフェースを備えている。入出力インターフェースは、上記の各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、上記の各種アクチュエータに対して操作信号を出力する。メモリには、各種アクチュエータを制御するための各種の制御プログラム及びマップが記憶されている。プロセッサは、制御プログラムをメモリから読み出して実行する。これにより、本実施形態に係る「内燃機関の制御装置」の機能が実現される。
１−１−２．内燃機関の停止及び始動
上述した構成を有する車両１０では、内燃機関２０の運転は、ドライバーがＩＧスイッチ８０をオフとした場合（すなわち、車両システムの停止要求が出された場合）に停止され、ドライバーがＩＧスイッチ８０をオンにした場合（すなわち、車両システムの起動要求が出された場合）に他のエンジン始動条件の成立を条件として起動される。また、上記のＳ＆Ｓ制御の実行中には、内燃機関２０の運転は、所定の自動停止条件が満たされた場合に停止され（本発明に係る「エンジン自動停止処理」に相当）、所定の自動始動条件が満たされた場合に始動（再始動）される。
なお、自動停止条件には、例えば、車速がゼロであること、アクセルペダルが踏まれていないこと、エンジン回転速度Ｎｅが所定値以下であること、エンジン水温が所定値以上であること（例えば、エンジン暖機状態にあること）が含まれる。また、自動始動条件は、例えば、車両１０の一時停止中にアクセルペダルの踏み込みが検知された時に満たされる。
１−２．実施の形態１に係るデコンプ装置の制御
デコンプ装置２６を備える内燃機関２０によれば、エンジン停止要求（ＩＧスイッチオフ又は自動停止条件の成立）に伴う「エンジン停止過程」においてデコンプ作動状態を選択することにより、内燃機関２０の振動騒音の抑制などの効果が得られる。また、エンジン始動要求（ＩＧスイッチオン又は自動始動条件の成立）に伴い、燃料噴射の開始前の「エンジン始動過程」においても、デコンプ作動状態を選択することにより、内燃機関２０の振動騒音の抑制などの効果が得られる。また、エンジン始動過程においてデコンプ作動状態を選択することにより、内燃機関２０の圧縮負荷が低減するので、バッテリ６４の消費電力の抑制も図れる。
なお、ここでいうエンジン停止過程とは、エンジン停止のための燃料カットの開始からエンジン停止の完了（エンジン回転速度Ｎｅ＝ゼロ）までの期間のことである。また、エンジン始動過程とは、クランキングの開始から燃料噴射の開始までの期間のことである。
エンジン停止過程において選択されたデコンプ作動状態が維持された状態でエンジン始動が行われる場合、始動不良を回避するためには、燃料噴射を開始する前に、デコンプ作動状態からデコンプ停止状態に切り替える必要がある。しかしながら、外気温度が低いためにデコンプ装置２６の温度が低い状態でエンジン始動が行われると、デコンプ装置２６の良好な作動性が得られない可能性がある。
より詳細には、極低外気温度下では、車両１０に用いられる各種オイルの粘度が高くなったり、バッテリ６４の電圧が低下したり、又は、デコンプ装置２６が凍結したりする。その結果、アクチュエータ３６が油圧式であったり、バッテリ６４の電力を利用する電磁ソレノイド式であったり、又は、デコンプ装置２６が凍結したりした場合には、デコンプ作動状態からデコンプ停止状態に良好に切り替えることができない可能性がある。このような理由によってエンジン始動時にデコンプ停止状態にできなかったり又はデコンプ停止状態が得られるタイミングが遅れたりすると、始動不能又は始動遅延を招くことが懸念される。
１−２−１．デコンプ装置の制御の概要
図３は、本発明の実施の形態１に係るデコンプ装置２６の制御による動作を模式的に表したタイムチャートである。
図３中の時点ｔ１は、ＩＧスイッチオフに基づくエンジン停止要求に伴い、燃料カットが開始された時点に相当する。エンジン停止のために燃料カットが実行されると、図３に示すようにエンジン回転速度Ｎｅがアイドリング回転速度からゼロに向けて低下していく。なお、時点ｔ１からエンジン停止の完了時点ｔ４までの期間が、本発明に係る「エンジン停止過程」の一例に相当する。
デコンプ装置２６の制御は、エンジン停止過程を対象とする「第１デコンプ作動処理」を含む。第１デコンプ作動処理によれば、エンジン停止過程で通過するエンジン回転速度領域に含まれる「第１エンジン回転速度領域ＲＮｅ１」においてデコンプ作動状態が選択されるようにデコンプ装置２６が制御される。なお、第１エンジン回転速度領域ＲＮｅ１は、以下に例示するように、エンジン停止過程で通過するエンジン回転速度領域の一部であってもよいし、或いは、その全部であってもよい。
図３に示すように、内燃機関２０の低回転速度領域には、パワートレーン共振域が存在しており、このパワートレーン共振域を通過する際に内燃機関２０の振動及びそれに伴う騒音が生じ易くなる。そこで、本実施形態では、エンジン停止時に内燃機関２０の振動騒音を効果的に抑制するために、第１エンジン回転速度領域ＲＮｅ１は、このパワートレーン共振域を含むように設定されている。なお、ここでいうパワートレーンは、内燃機関、及び動力伝達装置（内燃機関で発生させた動力を車輪に伝える装置）である。図１に示す車両１０の例では、内燃機関２０と、内燃機関２０と駆動輪５４との間に介在する動力伝達装置（変速機５０及びデファレンシャルギア５２を含む）とがパワートレーンに相当する。
図３中の時点ｔ２は、デコンプ作動状態が選択されるようにデコンプ装置２６の制御が開始された時点である。図２に示す構成を有するデコンプ装置２６は、デコンプ停止状態からデコンプ作動状態に切り替えるためにクランク軸４２の回転（吸気弁２８のリフト動作）を必要とする。このため、パワートレーン共振域の上限に到達する前に各気筒でデコンプ作動状態が得られるようにするためのデコンプ装置２６の制御（各気筒のアクチュエータ３６のピン３６ａをリテーナ３４と係合させる動作）は、パワートレーン共振域の上限回転速度が到来する前の時点ｔ２（後述の回転速度閾値Ｎｅ１の到来時点）において開始されている。図３に示す例では、デコンプ作動状態は、パワートレーン共振域の下限回転速度を経過した後の時点ｔ３（後述の回転速度閾値Ｎｅ２の到来時点）まで維持されている。
デコンプ装置２６の制御は、「デコンプ停止処理」を含む。デコンプ停止処理によれば、第１エンジン回転速度領域ＲＮｅ１の通過後のエンジン停止過程、又は、エンジン停止過程の終了後のエンジン停止期間中に、デコンプ作動状態からデコンプ停止状態に切り替わるようにデコンプ装置が制御される。図３に示す例では、デコンプ停止処理は、エンジン停止過程における時点ｔ３において実行されている。
より詳細には、図２に示す構成を有するデコンプ装置２６によるデコンプ停止処理は、各気筒のアクチュエータ３６を対象として、ピン３６ａとリテーナ３４との係合を解除する動作である。ピン３６ａとリテーナ３４との係合が解かれると、バルブスプリングの付勢力により吸気弁２８が閉じられる。なお、デコンプ装置２６のようにデコンプ作動状態からデコンプ停止状態への切り替えのためにエンジン回転を必要としない構成を有するデコンプ装置の例では、上記の例に代え、デコンプ停止処理は、エンジン停止期間中に実行されてもよい。
また、図３に示すように、エンジン停止過程の終了後のエンジン停止期間中には、アクチュエータ３６の作動は行われないため、デコンプ停止状態が維持されることになる。このように、上記デコンプ停止処理を実行することにより、その後に極低外気温度下で内燃機関２０がソークした状態でエンジン始動が行われる事態に備えることができる。
時点ｔ５は、ドライバーによるＩＧスイッチ８０のオン操作に基づくエンジン始動要求に伴い、クランキングが開始された時点に相当する。時点ｔ６は、クランキングの実行中に燃料噴射が最初に行われる気筒で燃料噴射が開始された時点に相当する。各気筒での燃焼の開始に伴い、エンジン回転速度Ｎｅが上昇していく。時点ｔ７は、すべての気筒で燃焼が開始された時点に相当する。時点ｔ７の経過後には、エンジン回転速度Ｎｅがアイドリング回転速度に向けて上昇していく。時点ｔ５から時点ｔ６までの期間が、本発明に係る「エンジン始動過程」の一例に相当する。
上述のように、本実施形態の制御によれば、エンジン停止期間中にはデコンプ装置２６はデコンプ停止状態で維持されることになる。このため、エンジン始動過程の開始時点ｔ５では、デコンプ装置２６はデコンプ停止状態になっている。本実施形態では、エンジン始動過程においてデコンプ作動状態及びデコンプ停止状態のどちらが選択されるかは、エンジン水温に応じて決定される。ここで用いられるエンジン水温は、本発明に係るデコンプ装置の温度に相関する「温度相関値」の一例に相当する。
具体的には、エンジン始動要求が出された際にエンジン水温がデコンプ実行許可温度（例えば、−２０℃）以上である場合（「非極冷間始動時」とも称する）には、「第２デコンプ作動処理」が実行される。第２デコンプ作動処理によれば、エンジン始動過程で通過するエンジン回転速度領域に含まれる「第２エンジン回転速度領域ＲＮｅ２」においてデコンプ作動状態が選択されるようにデコンプ装置２６が制御される。
図３に示す例では、第２エンジン回転速度領域ＲＮｅ２は、第１エンジン回転速度領域ＲＮｅ１と同様に、パワートレーン共振域を含むように設定されている。このため、非極冷間始動が行われる場合には、第２デコンプ作動処理の実行（後述の時点ｔ９−ｔ１０参照）により、エンジン始動過程においてもエンジン停止過程と同様に、パワートレーン共振域の通過中にデコンプ作動状態が選択されるようになる。なお、第２エンジン回転速度領域ＲＮｅ２は、図３に示す例に代え、エンジン始動過程で通過するエンジン回転速度領域の全部であってもよい。
一方、ＩＧスイッチオンに基づくエンジン始動要求が出された際にエンジン水温がデコンプ実行許可温度未満である場合（「極冷間始動時」とも称する）には、第２デコンプ作動処理は実行されない（時点ｔ５−ｔ６参照）。すなわち、エンジン始動過程においてもデコンプ停止状態が維持される。なお、極冷間始動とは、車両１０の各部温度が極低外気温度相当で安定している状態（エンジン水温がデコンプ実行許可温度未満である状態）からのエンジン始動のことをいう。また、デコンプ実行許可温度は、本発明に係る「閾値」の一例に相当する。
また、図３に示す例には、Ｓ＆Ｓ制御の実行中に自動停止条件が満たされることに伴ってエンジン停止がなされた後に、自動始動条件が満たされることに伴ってエンジン始動（再始動）が行われる動作が表されている。時点ｔ８は、このエンジン自動始動におけるクランキングの開始時点に相当する。なお、図３では、図示が省略されているが、自動停止条件の成立に伴うエンジン停止過程においても、第１デコンプ作動処理が同様に実行され、その後にデコンプ停止処理が同様に実行される。
ドライバーによるＩＧスイッチオンに基づくエンジン始動要求が出されるタイミングを予測することは難しい。一方、Ｓ＆Ｓ制御によるエンジン自動停止がなされた場合であれば、一定時間内に再始動（エンジン自動始動）が行われると考えることができる（例えば、赤信号により車両１０が停止してエンジン自動停止がなされた後に、赤信号から青信号に変わることに伴い、エンジン自動始動がなされる状況）。付け加えると、上述の自動停止条件の例は、エンジン暖機状態にあることを含んでいる。このため、本実施形態のＳ＆Ｓ制御によるエンジン自動停止は、エンジン暖機が完了している状態で行われることになる。したがって、エンジン自動始動要求が出された時のエンジン水温はデコンプ実行許可温度未満にはならないと考えられる。
このため、Ｓ＆Ｓ制御による時点ｔ８からのエンジン始動過程は、非極冷間始動に該当するため、第２デコンプ作動処理が実行されることになる。具体的には、エンジン回転速度Ｎｅが回転速度閾値Ｎｅ２に到達する時点ｔ９において、第２デコンプ作動処理が開始される。すなわち、このエンジン始動過程においても、第２デコンプ作動処理は、パワートレーン共振域の通過中にデコンプ作動状態が確保されるように実行される。時点ｔ１０は、パワートレーン共振域の通過後に、デコンプ作動状態からデコンプ停止状態への切り替えが各気筒において完了した時点に相当する。
なお、時点ｔ１１は、クランキングの実行中に燃料噴射が最初に行われる気筒で燃料噴射が開始された時点に相当する。各気筒での燃料噴射の開始に伴い、各気筒で燃焼が開始され、エンジン回転速度Ｎｅがアイドリング回転速度に向けて上昇していく。また、図３に示す例において、クランキングにより上昇したときのエンジン回転速度Ｎｅの値が極冷間始動時とＳ＆Ｓ制御によるエンジン始動時とで異なる理由は、エンジン始動要求時のエンジン水温（エンジン始動前のため、車両１０の各部の温度に等しい）の相違に起因してエンジンフリクションが異なったり、ＭＧ６０の出力が異なったりするためである。
１−２−２．デコンプ装置の制御に関するＥＣＵの処理
図４は、本発明の実施の形態１に係るデコンプ装置２６の制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。ＥＣＵ７０は、内燃機関２０の運転中に、本ルーチンを所定の周期で繰り返し実行する。
図４に示すルーチンでは、ＥＣＵ７０は、まず、エンジン水温センサ７４により検出されるエンジン水温が上記のデコンプ実行許可温度未満であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。
ステップＳ１００の判定結果が肯定的である場合（エンジン水温＜デコンプ実行許可温度）には、ＥＣＵ７０は、デコンプ停止状態が選択されるようにデコンプ装置２６を制御する（ステップＳ１０２）。なお、既にデコンプ停止状態が選択されているときに処理がステップＳ１０２に進んだ場合には、デコンプ停止状態が維持される。
一方、ステップＳ１００の判定結果が否定的である場合（エンジン水温≧デコンプ実行許可温度）には、ＥＣＵ７０はステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、エンジン回転速度Ｎｅが上述の回転速度閾値Ｎｅ１よりも低いか否かを判定する。回転速度閾値Ｎｅ１は、一例として、図３に示すように、パワートレーン共振域の上限回転速度よりも高い値として設定されている。
ステップＳ１０４の判定結果が否定的である場合（Ｎｅ≧Ｎｅ１）には、ＥＣＵ７０は、ステップＳ１０２に進み、デコンプ停止状態を選択する。一方、ステップＳ１０４の判定結果が肯定的である場合（Ｎｅ＜Ｎｅ１）には、ＥＣＵ７０は、ステップＳ１０６に進む。
ステップＳ１０６では、ＥＣＵ７０は、エンジン回転速度Ｎｅが回転速度閾値（Ｎｅ２＜Ｎｅ２）よりも高いか否かを判定する。回転速度閾値Ｎｅ２は、一例として、図３に示すように、パワートレーン共振域の下限回転速度よりも低い値として設定されている。
ステップＳ１０６の判定結果が肯定的である場合（Ｎｅ＞Ｎｅ２）には、ＥＣＵ７０は、ステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８では、ＥＣＵ７０は、デコンプ作動状態が選択されるようにデコンプ装置２６を制御する。なお、既にデコンプ作動状態が選択されているときに処理がステップＳ１０８に進んだ場合には、デコンプ作動状態が維持される。一方、ステップＳ１０６の判定結果が否定的である場合（Ｎｅ≦Ｎｅ２）には、ＥＣＵ７０は、ステップＳ１０２に進み、デコンプ停止状態を選択する。
１−２−３．デコンプ装置の制御に関する効果
以上説明した図４に示すルーチンの処理によれば、エンジン水温がデコンプ実行許可温度以上である場合には、エンジン回転速度Ｎｅがパワートレーン共振域を含む所定回転速度範囲（Ｎｅ２−Ｎｅ１）内に収まっていればデコンプ作動状態が選択され、エンジン回転速度Ｎｅが上記回転速度範囲（Ｎｅ２−Ｎｅ１）内に収まっていなければデコンプ停止状態が選択される。したがって、エンジン水温がデコンプ実行許可温度以上である場合には、エンジン停止過程からエンジン停止期間を経てエンジン始動過程に移行する間に、デコンプ装置２６は次のように制御される。
すなわち、エンジン停止過程において第１デコンプ作動処理が実行されることにより、パワートレーン共振域を通過する時にデコンプ作動状態が確保される。その後にデコンプ停止処理が実行されることにより、エンジン停止期間中には、デコンプ停止状態が維持される。そして、その後のエンジン始動過程（非極冷間始動時）において第２デコンプ処理が実行されることにより、パワートレーン共振域を通過する時にデコンプ作動状態が確保される。なお、エンジン始動過程を経過した後は、次にエンジン停止がなされるまで、デコンプ停止状態が維持される。
一方、上記ルーチンの処理によれば、エンジン水温がデコンプ実行許可温度未満である場合には、デコンプ停止状態が継続的に選択される。このため、ドライバーによるＩＧスイッチオフに伴ってエンジン停止が行われ、エンジン停止期間中にエンジン水温がデコンプ実行許可温度未満に下がった後にエンジン始動がなされる場合（つまり、極冷間始動時）には、エンジン停止期間中から維持されているデコンプ停止状態のままでエンジン始動過程を経過して燃料噴射が行われるようになる。換言すると、デコンプ作動状態が選択されたままで極冷間始動がなされることが回避される。したがって、エンジン停止期間中にデコンプ装置２６の温度が低いためにデコンプ装置２６の良好な作動性が得られないような場合であっても、デコンプ装置２６の作動不良に起因する始動不良（始動不能又は始動遅れ）を抑制することができる。
以上のように、本実施形態のデコンプ装置２６の制御によれば、エンジン始動性の低下を抑制しつつ、内燃機関２０の振動騒音の抑制のためにデコンプ装置２６を使用できるようになる。
また、本実施形態のデコンプ装置２６の制御によれば、エンジン停止過程及びエンジン始動過程においてデコンプ作動状態が選択される場合には、パワートレーン共振域がデコンプ作動状態の対象とされる。このため、デコンプ装置２６の利用による内燃機関２０の振動騒音の抑制を効果的に行えるようになる。
実施の形態２．
次に、図５及び図６を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。以下の説明では、実施の形態２に係る車両システムの構成の一例として、図１に示す構成が用いられているものとする。
２．実施の形態２に係るデコンプ装置の制御
２−１．デコンプ装置の制御の概要
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、本発明の実施の形態２に係るデコンプ装置２６の制御による動作を模式的に表したタイムチャートである。図５（Ａ）は、Ｓ＆Ｓ制御によるエンジン自動停止及びエンジン自動始動が行われる例を示している。一方、図５（Ｂ）は、Ｓ＆Ｓ制御によるエンジン自動停止後のエンジン停止期間中にＩＧスイッチ８０がオフとされ、その後にＩＧスイッチオンに伴うエンジン始動がなされる例を示している。なお、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）中の時点ｔ１、ｔ２及びｔ４は、図３中の時点ｔ１、ｔ２及びｔ４と同様である。
上述した実施の形態の１のデコンプ装置２６の制御によれば、エンジン水温がデコンプ実行許可温度以上となる状況下では、デコンプ装置２６の制御状態の切り替えは、１組のエンジン停止及びエンジン始動に関して次のように実行される。すなわち、エンジン停止過程においてデコンプ作動状態が選択された後にデコンプ停止状態に切り替えられ、かつ、その後のエンジン始動過程においてデコンプ作動状態が再び選択された後にデコンプ停止状態に再び切り替えられる。そして、上記の状況（エンジン水温≧デコンプ実行許可温度）には、Ｓ＆Ｓ制御によるエンジン自動停止及びエンジン自動始動が行われる状況が含まれる。したがって、Ｓ＆Ｓ制御によるエンジン自動停止（間欠停止）が頻繁に行われた場合には、デコンプ装置２６の制御状態の切り替えの回数をいたずらに増やしてしまうことが懸念される。
既述したように、Ｓ＆Ｓ制御によるエンジン自動停止がなされた場合であれば、一定時間内に再始動（エンジン自動始動）が行われると考えることができる。そこで、本実施形態では、Ｓ＆Ｓ制御の実行中には、基本的には（換言すると、エンジン停止期間中にＩＧスイッチ８０がオフとされない限り）、以下に説明する図５（Ａ）に示す例のように、デコンプ装置２６の制御が実行される。
具体的には、図５（Ａ）に示す例では、エンジン停止過程においてパワートレーン共振域を通過した後に、図３に示す例とは異なり、デコンプ停止状態への切り替え（デコンプ停止処理）は実行されない。その結果、エンジン停止期間中には、デコンプ作動状態が維持される。その後にエンジン自動始動要求が出された場合には、時点ｔ１２においてデコンプ作動状態のままでエンジン始動過程が開始される。そして、その後にパワートレーン共振域を通過した後の時点ｔ１３において、デコンプ作動状態からデコンプ停止状態に切り替えられる。
図５（Ｂ）に示す例は、エンジン停止過程においてパワートレーン共振域を通過した後にデコンプ停止状態への切り替えが実行されない点については、図５（Ａ）に示す例と同じである。そのうえで、図５（Ｂ）に示す例では、エンジン停止期間中の時点ｔ１４において、ドライバーによってＩＧスイッチ８０がオフとされている。
時点ｔ１４の後の時点ｔ１５では、ＩＧスイッチオフに伴い、図５（Ｂ）中に実線で示すように、デコンプ作動状態からデコンプ停止状態への切り替えが行われる。図２に示す構成を有するデコンプ装置２６によれば、既述したように、ピン３６ａとリテーナ３４との係合が解かれるようにアクチュエータ３６を制御することにより、エンジン回転を伴わずにデコンプ停止状態への切り替えを行える。この切り替えは、ＩＧスイッチオフと同時に実行されてもよい。
なお、図５（Ｂ）中に破線で示す波形は、図２に示す構成とは異なり、デコンプ作動状態からデコンプ停止状態への切り替えのためにエンジン回転を必要とする構成を有するデコンプ装置の例を参考で示したものである。このようなデコンプ装置を備える例では、図５（Ｂ）に示すように、デコンプ停止状態への切り替えのためにＭＧ６０を用いてクランク軸４２を強制的に回転させればよい。
上述のように、図５（Ｂ）に示す例では、Ｓ＆Ｓ制御によるエンジン自動停止がなされた後であっても、ＩＧスイッチ８０がオフとされた後のエンジン停止期間中については、実施の形態１と同様に、極冷間始動が行われる事態に備えて、デコンプ停止状態が維持されることになる。時点ｔ１６は、その後にＩＧスイッチオンに伴う極冷間始動が実際に開始された時点に相当する。このエンジン始動過程では、実施の形態１と同様に、デコンプ作動状態への切り替えを行うことなく、デコンプ停止状態が維持される。
なお、ドライバーによるＩＧスイッチ８０の操作に基づくエンジン停止及びエンジン始動がなされる場合のデコンプ装置２６の制御は、実施の形態１の制御と同じである。
２−２．デコンプ装置の制御に関するＥＣＵの処理
図６は、本発明の実施の形態２に係るデコンプ装置２６の制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。図６に示すルーチン中のステップＳ１００〜Ｓ１０８の処理については、実施の形態１において既述した通りである。
図６に示すルーチンでは、ＥＣＵ７０は、まず、Ｓ＆Ｓ制御の実行中であるか否かを判定する（ステップＳ２００）。その結果、ステップＳ２００の判定結果が否定的となる場合、つまり、ドライバーによるＩＧスイッチ８０の操作に基づいてエンジン停止及びエンジン始動がなされる状況にある場合には、ＥＣＵ７０は、ステップＳ１００〜Ｓ１０８の中の処理を実行する。
一方、ステップＳ２００においてＳ＆Ｓ制御の実行中であると判定した場合には、ＥＣＵ７０はステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２では、ＥＣＵ７０は、Ｓ＆Ｓ制御によるエンジン停止過程であるか否かを判定する。
ＥＣＵ７０は、ステップＳ２０２においてエンジン停止過程であると判定した場合には、ステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、ＥＣＵ７０は、ステップＳ１０４と同じ処理により、エンジン回転速度Ｎｅが回転速度閾値Ｎｅ１よりも低いか否かを判定する。
その結果、ステップＳ２０４の判定結果が否定的である場合（Ｎｅ≧Ｎｅ１）には、ＥＣＵ７０は、ステップＳ２０６に進み、デコンプ停止状態が選択されるようにデコンプ装置２６を制御する。一方、ステップＳ２０４の判定結果が肯定的である場合（Ｎｅ＜Ｎｅ１）には、ＥＣＵ７０は、ステップＳ２０８に進み、デコンプ作動状態が選択されるようにデコンプ装置２６を制御する。ステップＳ２０４〜２０８の処理（エンジン停止過程の処理）によれば、パワートレーン共振域を含むエンジン回転速度領域（Ｎｅ２−Ｎｅ１）においてデコンプ作動状態が確保され、かつ、その後のエンジン停止過程においてデコンプ作動状態が維持される。
一方、ＥＣＵ７０は、ステップＳ２０２においてエンジン停止過程の経過中ではないと判定した場合には、ステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０では、ＥＣＵ７０は、上記エンジン停止過程に続くエンジン停止期間の経過中であるか否かを判定する。
ＥＣＵ７０は、ステップＳ２１０においてエンジン停止期間の経過中であると判定した場合には、ステップＳ２１２に進む。ステップＳ２１２では、ＥＣＵ７０は、ＩＧスイッチ８０がオフとされたか否かを判定する。
その結果、ＩＧスイッチ８０がオフとされていない場合には、ＥＣＵ７０は、今回の処理サイクルを終了する。これにより、デコンプ作動状態が維持される。一方、ＩＧスイッチ８０がオフとされた場合には、ＥＣＵ７０は、ステップＳ２０６に進み、デコンプ作動状態からデコンプ停止状態に切り替わるようにデコンプ装置２６を制御する。
また、ＥＣＵ７０は、ステップＳ２１０においてエンジン停止期間の経過中ではないと判定した場合には、ステップＳ２１４に進む。ステップＳ２１４では、ＥＣＵ７０は、上記エンジン停止期間に続くエンジン始動過程であるか否かを判定する。
その結果、ＥＣＵ７０は、ステップＳ２１４においてエンジン始動過程であると判定した場合には、ステップＳ２０４に進む。このため、この場合には、ステップＳ２０４〜ステップＳ２０８の中の処理が実行される。一方、ＥＣＵ７０は、ステップＳ２１４においてエンジン始動過程ではないと判定した場合には、今回の処理サイクルを終了する。
２−３．デコンプ装置の制御に関する効果
以上説明した図６に示すルーチンの処理によれば、Ｓ＆Ｓ制御によるエンジン自動停止及びエンジン自動始動が実行される場合には、エンジン停止過程においてデコンプ作動状態が選択された後に、デコンプ停止状態に切り替えられることなくデコンプ作動状態が維持される。そして、その後のエンジン始動過程におけるパワートレーン共振域の通過後にデコンプ作動状態が解除される。このため、Ｓ＆Ｓ制御によるエンジン自動停止（間欠停止）が頻繁に実行される場合であっても、デコンプ装置２６の作動回数が増加することを抑制できる。付け加えると、Ｓ＆Ｓ制御によるエンジン自動停止の場合には、既述したように一定時間内での再始動が行われると考えられる。このため、Ｓ＆Ｓ制御がエンジン暖機完了を条件として実行される前提の下では、仮に極低外気温度下で内燃機関２０がソーク状態に移行したとしても、再始動時にデコンプ装置２６の作動性に影響が出るレベルにまでデコンプ装置２６の温度が低くなる懸念は十分に低いといえる。
また、上記ルーチンの処理によれば、Ｓ＆Ｓ制御による間欠停止中にＩＧスイッチ８０がオフにされた場合には、デコンプ作動状態からデコンプ停止状態への切り替えが速やかに実行される。このような処理によれば、Ｓ＆Ｓ制御によるエンジン自動停止がなされたけれども、間欠停止中にＩＧスイッチ８０がオフされたために極冷間始動がなされる可能性が高まった状況下において、デコンプ装置２６の作動不良によってエンジン始動性が低下しないように対処できるようになる。
他の実施の形態．
３−１．「温度相関値」の他の例
上述した実施の形態１及び２においては、デコンプ装置２６の温度に相関する「温度相関値」の例として、エンジン水温が用いられている。しかしながら、本発明に係る「温度相関値」は、上記のエンジン水温の例に代え、例えば、エンジン油温（内燃機関を潤滑するオイルの温度）又は電池温度（バッテリ６４の温度）であってもよいし、センサを用いて直接的に検出されるデコンプ装置の温度自体であってもよい。
３−２．他の車両の例
上述した実施の形態１及び２においては、内燃機関２０を動力源として備え、かつ、Ｓ＆Ｓ制御を実行可能に構成された車両１０が例示された。しかしながら、本発明の対象となる車両は、例えば、内燃機関とともに電動モータを動力源として備え、かつ、上記Ｓ＆Ｓ制御と同様にエンジン自動停止及びエンジン自動始動を実行可能に構成されたハイブリッド車両であってもよい。また、本発明の対象となる内燃機関を備える車両は、必ずしも、エンジン自動停止及びエンジン自動始動を実行可能に構成されていなくてもよい。
また、以上説明した各実施の形態に記載の例及び他の各変形例は、明示した組み合わせ以外にも可能な範囲内で適宜組み合わせてもよいし、また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形してもよい。
１０ 車両
２０ 内燃機関
２２ 燃料噴射弁
２４ 点火装置
２６ デコンプ装置
２８ 吸気弁
３４ リテーナ
３６ アクチュエータ
３６ａ アクチュエータのピン
３８ 燃焼室
４０ 吸気通路
４２ クランク軸
６０ モータジェネレータ（ＭＧ）
６４ バッテリ
７０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
７２ クランク角センサ
７４ エンジン水温センサ
７６ アクセルポジションセンサ
７８ 車速センサ
８０ イグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）

Claims (5)

  1. 気筒内の圧縮圧を解放するデコンプ動作が行われるデコンプ作動状態と、前記デコンプ動作が行われないデコンプ停止状態とを選択可能なデコンプ装置を備える内燃機関を制御する制御装置であって、
    前記制御装置は、
    エンジン停止過程で通過するエンジン回転速度領域に含まれる第１エンジン回転速度領域において前記デコンプ作動状態が選択されるように前記デコンプ装置を制御する第１デコンプ作動処理を実行し、
    前記第１エンジン回転速度領域の通過後の前記エンジン停止過程、又は、前記エンジン停止過程の終了後のエンジン停止期間中に、前記デコンプ作動状態から前記デコンプ停止状態に切り替わるように前記デコンプ装置を制御するデコンプ停止処理を実行し、
    エンジン始動要求が出された際に前記デコンプ装置の温度に相関する温度相関値が閾値以上である場合には、燃料噴射の開始前のエンジン始動過程で通過するエンジン回転速度領域に含まれる第２エンジン回転速度領域において前記デコンプ作動状態が選択されるように前記デコンプ装置を制御する第２デコンプ作動処理を実行し、
    前記エンジン始動要求が出された際に前記温度相関値が前記閾値未満である場合には、前記第２デコンプ作動処理を実行しない
    ように構成されていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. 前記デコンプ停止処理は、前記内燃機関を搭載する車両のドライバーからの車両システムの停止要求に伴って前記内燃機関が停止される場合に実行される
    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. 前記制御装置は、
    自動停止条件が満たされた場合に前記内燃機関を停止させるエンジン自動停止処理を実行し、
    前記エンジン自動停止処理によって前記内燃機関を停止させた場合には、前記デコンプ停止処理を行うことなくエンジン停止期間中に前記デコンプ作動状態が維持されるように前記デコンプ装置を制御する
    ように構成されてい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. 前記制御装置は、前記エンジン自動停止処理によって前記内燃機関を停止させた後のエンジン停止期間中に前記内燃機関を搭載する車両のドライバーからの車両システムの停止要求が出された場合には、前記デコンプ作動状態から前記デコンプ停止状態に切り替わるように前記デコンプ装置を制御する
    ように構成されてい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. 前記第１エンジン回転速度領域及び前記第２エンジン回転速度領域のうちの少なくとも一方は、パワートレーン共振域を含む
    ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。
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