JP3991674B2

JP3991674B2 - 内燃機関の制御装置

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Publication number: JP3991674B2
Application number: JP2001383898A
Authority: JP
Inventors: 和吉近藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2021-12-18
Also published as: JP2003184589A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の運転中に内燃機関を自動的に停止させる機能を備えた内燃機関の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両に搭載される内燃機関においては、特開平８−１９３５３１号公報に示すように、燃費節減、排気エミッション低減及び低騒音化を目的として、エンジン自動停止・始動装置（いわゆるアイドリングストップ装置）を採用したものがある。このエンジン自動停止・始動装置は、例えば、運転者が車両を停車させたときにエンジンを自動的に停止し、その後、運転者が車両を発進させようとする操作（例えばアクセルペダル踏込操作等）を行ったときにエンジンを自動的に再始動するようにしている。このようなエンジン自動停止・始動装置を備えた車両では、エンジンを自動停止する際に、運転者に違和感を感じさせないようにするために、吸入空気量を徐々に減少させて出力トルクを徐々に低下させてエンジンを停止させるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジンを自動停止させる際に、エンジン回転速度が低下する過程で必ず通過しなければならない低回転速度領域（例えば３００〜４００ｒｐｍ）には、エンジンの回転による振動数と車両駆動系の固有振動数とが一致して共振する共振回転速度領域（図１３参照）が存在するため、自動停止時にエンジン回転速度が共振回転速度領域を通過する過程で共振現象が発生して振動や騒音が大きくなる。この共振現象による振動や騒音を低減するには、エンジン回転速度が共振回転速度領域を通過する時間（つまり共振現象が発生する時間）を短くすることが効果的であり、そのためには、エンジン回転速度が共振回転速度領域を通過する時期に、吸入空気量を急減して出力トルクを急低下させてエンジン回転速度を急低下させる必要がある。
【０００４】
しかし、従来のスロットルバルブ制御による吸入空気量制御では、スロットル開度が変化してからシリンダに吸入される吸入空気量が変化するまでにスロットルバルブからシリンダまでの吸気通路（吸気管、サージタンク、吸気マニホールド）の容積分の応答遅れがある。このため、自動停止時にエンジン回転速度が共振回転速度領域を通過する時期に、スロットルバルブ制御でシリンダに吸入される吸入空気量を応答良く急減させて出力トルクを急低下させることは困難であり、そのため、エンジン回転速度が共振回転速度領域を通過する時間（共振現象が発生する時間）を十分に短くすることができず、共振による振動や騒音を効果的に低減することができず、運転者に違和感を感じさせてしまう。
【０００５】
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、従ってその目的は、内燃機関を自動停止させる際に発生する共振現象による振動や騒音を確実に低減す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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するめに、本発明の請求項１の内燃機関の制御装置は、内燃機関の吸気バルブ又は吸排気の両バルブのバルブ開閉動作条件を可変することで吸入空気量を制御可能な可変バルブ機構を備え、内燃機関の運転中に所定の自動停止条件が成立したときに、自動停止制御手段によって、内燃機関の出力トルクを徐々に低下させて機関停止に至らせるように可変バルブ機構及び／又はスロットルバルブを制御して吸入空気量を制御し、その過程で、機関回転速度が所定回転速度領域を通過する時期に内燃機関の出力トルクを急低下させるように可変バルブ機構を制御して吸入空気量を急減させるトルク急減制御を実行するようにしたものである。この場合、トルク急減制御を実行する所定回転速度領域は、請求項２のように、内燃機関の振動と車両駆動系の振動とが共振する共振回転速度領域を含むように設定すると良い。
【０００７】
近年、車両に搭載される内燃機関においては、吸気バルブのリフト量等のバルブ開閉動作条件を連続的に可変する可変バルブ機構を設け、アクセル開度や運転状態等に応じてバルブ開閉動作条件を可変することで、シリンダの吸入口の開口面積・開口時間を可変して吸入空気量を制御することが提案されている。この可変バルブ制御による吸入空気量制御では、シリンダに吸入される吸入空気量をシリンダの吸入口で直接制御できるので、従来のスロットルバルブ制御による吸入空気量制御と比べて、スロットルバルブからシリンダまでの空気系の応答遅れがなく、吸入空気量制御の応答性が向上する利点がある。
【０００８】
従って、内燃機関を自動停止させる際に、機関回転速度が所定回転速度領域（共振回転速度領域を含む領域）を通過する時期に、吸入空気量を急減させる制御を可変バルブ機構の制御によって行えば、機関回転速度が所定回転速度領域を通過する時期に、シリンダに吸入される吸入空気量を応答良く急減させて、機関回転速度を所定回転速度領域（共振回転速度領域を含む領域）で急低下させることができる。これにより、自動停止制御時に共振回転速度領域を短時間で通過させることが可能となり、共振現象による振動や騒音を確実に低減することができて、運転者に違和感を感じさせずに済む。
【０００９】
ここで、吸気バルブを全閉状態（バルブリフト量＝０）に制御できる可変バルブ機構を備えたシステムの場合には、請求項３のように、トルク急減制御時に吸気バルブを全閉状態にするように可変バルブ機構を制御するようにすると良い。このようにすれば、トルク急減制御時にシリンダに吸入される吸入空気量を瞬時に０にして機関回転速度を急低下させることができるので、共振回転速度領域を最短時間で通過させることができ、共振現象による振動や騒音を極めて小さくすることができる。
【００１０】
一方、吸気バルブを全閉状態に制御できない可変バルブ機構を備えたシステムの場合には、請求項４のように、トルク急減制御時に吸入空気量が最小となるように可変バルブ機構を制御すると共にスロットルバルブを全閉状態に制御するようにしても良い。このようにすれば、吸気バルブを全閉状態に制御できないシステムでも、トルク急減制御時に可変バルブ制御とスロットル制御の両方を有効に利用してシリンダに吸入される吸入空気量を速やかに０にして機関回転速度を急低下させることができる。これにより、吸気バルブを全閉状態に制御できない可変バルブ機構の場合でも、共振回転速度領域を極めて短い時間で通過させることができ、共振現象による振動や騒音を効果的に低減することができる。
【００１１】
更に、請求項５のように、トルク急減制御時に燃料噴射を停止するようにしても良い。このようにすれば、トルク急減制御時に吸入空気量急減と燃料噴射停止の両方で効果的に機関回転速度を急低下させることができる。
【００１２】
また、請求項６のように、自動停止制御時に、内燃機関の出力トルクを徐々に低下させて機関停止に至らせる過程で、機関回転速度が所定回転速度領域に低下するまで空燃比が目標空燃比に維持されるように燃料噴射量を制御するようにしても良い。このようにすれば、自動停止制御時に、内燃機関の出力トルクを徐々に低下させる際に、空燃比を目標空燃比（例えば理論空燃比）に維持することができるので、排気エミッションを悪化させることなく機関回転速度を徐々に低下させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。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１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、ＤＣモータ等によって開度調節されるスロットルバルブ１５とスロットル開度を検出するスロットル開度センサ１６とが設けられている。
【００１４】
更に、スロットルバルブ１５の下流側には、サージタンク１７が設けられ、このサージタンク１７に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１８が設けられている。また、サージタンク１７には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１９が設けられ、各気筒の吸気マニホールド１９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２０が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２１が取り付けられ、各点火プラグ２１の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
【００１５】
また、エンジン１１の吸気バルブ２８には、バルブリフト量を可変する可変バルブリフト機構３０が設けられている。更に、吸気バルブ２８に、バルブタイミング（開閉タイミング）を可変する可変バルブタイミング機構を設けるようにしても良い。
【００１６】
一方、エンジン１１の排気管２２には、排出ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等を低減させる三元触媒等の触媒２３が設けられ、この触媒２３の上流側に、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーンを検出する空燃比センサ２４（リニア空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられている。また、エンジン１１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２５や、エンジン回転速度を検出するクランク角センサ２６が取り付けられている。
【００１７】
これら各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）２７に入力される。このＥＣＵ２７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２０の燃料噴射量や点火プラグ２１の点火時期を制御する。
【００１８】
次に、図２乃至図５に基づいて吸気バルブ２８の可変バルブリフト機構３０の構成を説明する。
【００１９】
図２に示すように、吸気バルブ２８を駆動するためのカムシャフト３２とロッカーアーム３３との間に、リンクアーム３４が設けられ、このリンクアーム３４の上方に、ステッピングモータ（図示せず）で回動駆動されるコントロールシャフト３５が設けられている。コントロールシャフト３５には、偏心カム３６が一体的に回動可能に設けられ、この偏心カム３６の軸心に対して偏心した位置に、リンクアーム３４が支持軸（図示せず）を介して揺動可能に支持されている。このリンクアーム３４の中央部には、揺動カム３８が設けられ、この揺動カム３８の側面が、カムシャフト３２に設けられたカム３７の外周面に当接している。また、リンクアーム３４の下端部には、押圧カム３９が設けられ、この押圧カム３９の下端面が、ロッカーアーム３３の中央部に設けられたローラ４０の上端面に当接している。
【００２０】
これにより、カムシャフト３２の回転によってカム３７が回転すると、そのカム３７の外周面形状に追従してリンクアーム３４の揺動カム３８が左右に移動して、リンクアーム３４が左右に揺動する。リンクアーム３４が左右に揺動すると、押圧カム３９が左右に移動するため、押圧カム３９の下端面形状に応じてロッカーアーム３３のローラ４０が上下に移動して、ロッカーアーム３３が上下に揺動する。このロッカーアーム３３の上下動によって吸気バブル２８が上下動するようになっている。
【００２１】
一方、コントロールシャフト３５の回転によって偏心カム３６が回転すると、リンクアーム３４の支持軸の位置が移動して、リンクアーム３４の押圧カム３９とロッカーアーム３３のローラ４０との初期の接触点位置（図３、図４参照）が変化する。また、図２に示すように、リンクアーム３４の押圧カム３９の下端面は、左側部分にロッカーアーム３３の押圧量が０（吸気バルブ２８のバルブリフト量が０）となるような曲率でベース曲面３９ａが形成され、このベース曲面３９ａから右方に向かうに従ってロッカーアーム３３の押圧量が大きくなる（吸気バルブ２８のバルブリフト量が大きくなる）ような曲率で押圧曲面３９ｂが形成されている。
【００２２】
図３に示すように、吸気バルブ２８のバルブリフト量を大きくする高リフトモードの場合には、コントロールシャフト３５の回転によってリンクアーム３４の押圧カム３９とロッカーアーム３３のローラ４０との初期の接触点位置を右方に移動させる。これにより、カム３７の回転によって押圧カム３９が左右に移動したときに押圧カム３９の下端面のうちローラ４０に接触する区間が右方に移動するため、ロッカーアーム３３の最大押圧量が大きくなって吸気バルブ２８の最大バルブリフト量が大きくなると共に、ロッカーアーム３３が押圧される期間が長くなって吸気バブル２８の開弁期間が長くなる。
【００２３】
一方、図４に示すように、吸気バルブ２８のバルブリフト量を小さくする低リフトモードの場合には、コントロールシャフト３５の回転によってリンクアーム３４の押圧カム３９とロッカーアーム３３のローラ４０との初期の接触点位置を左方に移動させる。これにより、カム３７の回転によって押圧カム３９が左右に移動したときに押圧カム３９の下端面のうちローラ４０に接触する区間が左方に移動するため、ロッカーアーム３３の最大押圧量が小さくなって吸気バルブ２８の最大バルブリフト量が小さくなると共に、ロッカーアーム３３が押圧される期間が短くなって吸気バブル２８の開弁期間が短くなる。
【００２４】
以上説明した可変バルブリフト機構３０では、ステッピングモータでコントロールシャフト３５を回転させてリンクアーム３４の押圧カム３９とロッカーアーム３３のローラ４０との初期の接触点位置を連続的に移動させれば、図５に示すように、吸気バルブ２８の最大バルブリフト量と開弁期間を連続的に可変することができる。尚、本実施形態の可変バルブリフト機構３０は、吸気バルブ２８を全閉状態（バルブリフト量＝０）に制御できない構成となっている。
【００２５】
ＥＣＵ２７は、ＲＯＭに記憶された可変バルブ制御プログラム（図示せず）を実行することで、アクセル開度やエンジン運転状態等に基づいて吸気バルブ２８の可変バルブリフト機構３０を制御して、吸気バルブ２８のバルブリフト量を連続的に可変して吸入空気量を制御する。尚、可変バルブリフト機構３０と可変バルブタイミング機構を併用したシステムの場合には、バルブリフト量とバルブタイミングの両方を連続的に可変して吸入空気量を制御するようにしても良い。
【００２６】
また、ＥＣＵ２７は、ＲＯＭに記憶されたエンジン自動停止・始動制御プログラム（図示せず）を実行することで、エンジン１１の運転中に所定の自動停止条件が成立してエンジン停止要求が発生したときに、自動停止制御を実行してエンジン１１を自動的に停止し、その後、エンジン１１の自動停止中に所定の自動始動条件が成立してエンジン始動要求が発生したときに、自動始動制御を実行してエンジン１１を自動的に始動する。
【００２７】
その際、自動停止制御は、ＥＣＵ２７のＲＯＭに記憶された図６、図７、図１０及び図１１の自動停止制御用の各プログラムに従って実行される。図１２のタイムチャートに示すように、エンジン１１を自動停止する際には、運転者に違和感を感じさせないようにするために、吸入空気量ＱＡと燃料噴射量ＴＡＵを徐々に減量してエンジン１１の出力トルクを徐々に低下させるトルク徐減制御を実行して、エンジン回転速度ＮＥを徐々に低下させる。それによって、エンジン回転速度ＮＥが共振回転速度領域まで低下したときに、可変バルブ機構３０とスロットルバルブ１５を制御して吸入空気量ＱＡを急激に減量すると共に燃料噴射を停止してエンジン１１の出力トルクを急低下させるトルク急減制御を実行する。これにより、エンジン回転速度ＮＥを共振回転速度領域で急低下させて、共振回転速度領域を短時間で通過させる。この場合、共振回転速度領域は、エンジン１１の振動と車両駆動系の振動とが共振するエンジン回転速度の領域（例えば３００〜４００ｒｐｍ）である。
【００２８】
以下、ＥＣＵ２７が実行する図６、図７、図１０及び図１１の各プログラムの処理内容を説明する。
【００２９】
［自動停止制御］
図６の自動停止制御プログラムは、エンジン１１の運転中に所定の自動停止条件が成立してエンジン停止要求が発生した後に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう自動停止制御手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、エンジン自動停止過程（エンジン自動停止完了前）か否かを例えばエンジン回転速度ＮＥが停止完了判定値よりも高いか否かによって判定し、エンジン自動停止過程であれば、ステップ１０２に進み、エンジン回転速度ＮＥが共振回転速度領域又はそれ以下か否かを判定する。ここで、共振回転速度領域は、少し余裕を見て広めの領域に設定しても良く、要は、エンジン１１側からの振動数と車両駆動系の固有振動数とが一致したときに発生する共振現象によって振動や騒音が大きくなる共振回転速度が含まれていれば良い。
【００３０】
上記ステップ１０２で、エンジン回転速度ＮＥが共振回転速度領域まで低下していないと判定されれば、トルク徐減制御（ステップ１０３、１０４）を実行する。このトルク徐減制御では、まず、ステップ１０３に進み、後述する図７の吸入空気量徐減制御プログラムを実行して吸入空気量ＱＡを徐々に減量し、次のステップ１０４で、後述する図１０の燃料噴射量徐減制御プログラムを実行して燃料噴射量ＴＡＵを徐々に減量する。これにより、運転者に違和感を感じさせないように、エンジン１１の出力トルクを徐々に低下させてエンジン回転速度ＮＥを徐々に低下させる。
【００３１】
その後、上記ステップ１０２で、エンジン回転速度ＮＥが共振回転速度領域まで低下したと判定されたときに、トルク急減制御（ステップ１０５、１０６）を実行する。このトルク急減制御では、まず、ステップ１０５に進み、後述する図１１の吸入空気量急減制御プログラムを実行して吸入空気量ＱＡを急激に減量し、次のステップ１０６で、燃料噴射を停止する。これにより、エンジン１１の出力トルクが急低下するため、エンジン回転速度ＮＥが急低下して共振回転速度領域を短時間で通過する。
【００３２】
［吸入空気量徐減制御］
図６のステップ１０３で図７の吸入空気量徐減制御プログラムが起動されると、まずステップ２０１で、図８に示す目標吸入空気徐減量ＦＱＡのマップ又は数式等を用いて、現在のエンジン回転速度ＮＥと吸入空気量ＱＡとに応じた目標吸入空気徐減量ＦＱＡを算出する。図８の目標吸入空気徐減量ＦＱＡのマップは、エンジン回転速度ＮＥが低くなるほど目標吸入空気徐減量ＦＱＡが小さくなると共に、吸入空気量ＱＡが少なくなるほど目標吸入空気徐減量ＦＱＡが小さくなるように設定されている。
【００３３】
目標吸入空気徐減量ＦＱＡを算出した後、ステップ２０２に進み、図９に示す吸気バルブ２８の目標バルブリフト量ＶＬのマップ又は数式等を用いて、現在のエンジン回転速度ＮＥと目標吸入空気量（現在の吸入空気量ＱＡ−目標吸入空気徐減量ＦＱＡ）とに応じた吸気バルブ２８の目標バルブリフト量ＶＬを算出する。図９の目標バルブリフト量ＶＬのマップは、エンジン回転速度ＮＥが低くなるほど目標バルブリフト量ＶＬが小さくなると共に、目標吸入空気量（現在の吸入空気量ＱＡ−目標吸入空気徐減量ＦＱＡ）が少なくなるほど目標バルブリフト量ＶＬが小さくなるように設定されている。
【００３４】
吸気バルブ２８の目標バルブリフト量ＶＬを算出した後、ステップ２０３に進み、可変バルブ制御を実行して、吸気バルブ２８のバルブリフト量が目標バルブリフト量ＶＬになるように、吸気バルブ２８の可変バルブリフト機構３０を制御する。
【００３５】
尚、可変バルブリフト機構３０と可変バルブタイミング機構とを併用したシステムの場合には、ステップ２０２で、吸気バルブ２８の目標バルブリフト量ＶＬと目標バルブタイミングＶＴを算出し、ステップ２０３で、吸気バルブ２８のバルブリフト量が目標バルブリフト量ＶＬになるように、吸気バルブ２８の可変バルブリフト機構３０を制御すると共に、吸気バルブ２８のバルブタイミングが目標バルブタイミングＶＴになるように、吸気バルブ２８の可変バルブタイミング機構を制御するようにしても良い。
【００３６】
以上の処理を繰り返すことによって、吸入空気量ＱＡが目標吸入空気徐減量ＦＱＡずつ徐々に減量されるように吸気バルブ２８の可変バルブリフト機構３０（又は可変バルブリフト機構３０と可変バルブタイミング機構の両方）が制御される。
【００３７】
［燃料噴射量徐減制御］
図６のステップ１０４で図１０の燃料噴射量徐減制御プログラムが起動されると、ステップ３０１で、現在の吸入空気量ＱＡと目標空燃比Ａ／Ｆ（例えば理論空燃比）とを用いて、空燃比が目標空燃比Ａ／Ｆとなるように燃料噴射量ＴＡＵを算出する。これにより、前述した図７の吸入空気量徐減制御プログラムによって吸入空気量ＱＡを徐々に減量するのに対応して、燃料噴射量ＴＡＵを徐々に減量することで、空燃比を目標空燃比Ａ／Ｆ（例えば理論空燃比）に維持しながら、エンジン１１の出力トルクを徐々に低下させてエンジン回転速度ＮＥを徐々に低下させる。
【００３８】
［吸入空気量急減制御］
図６のステップ１０５で図１１の吸入空気量急減制御プログラムが起動されると、まずステップ４０１で、吸気バルブ２８の目標バルブリフト量ＶＬを最小値（＞０）に設定した後、ステップ４０２に進み、可変バルブ制御を実行して、吸気バルブ２８の実バルブリフト量が目標バルブリフト量ＶＬ（最小値）になるように、吸気バルブ２８の可変バルブリフト機構３０を制御する。
【００３９】
尚、可変バルブリフト機構３０と可変バルブタイミング機構とを併用したシステムの場合には、ステップ４０１で、吸入空気量ＱＡが最小となる吸気バルブ２８の目標バルブリフト量ＶＬと目標バルブタイミングＶＴを算出し、ステップ４０２で、吸気バルブ２８の実バルブリフト量が目標バルブリフト量ＶＬになるように、吸気バルブ２８の可変バルブリフト機構３０を制御すると共に、吸気バルブ２８の実バルブタイミングが目標バルブタイミングＶＴになるように、吸気バルブ２８の可変バルブタイミング機構を制御するようにしても良い。
【００４０】
この後、ステップ４０３に進み、スロットルバルブ１５の目標スロットル開度を０（全閉）に設定した後、ステップ４０４に進み、スロットル制御を実行して、スロットル開度が目標スロットル開度（全閉）になるように、スロットルバルブ１５を制御する。以上の処理により、吸入空気量ＱＡが急激に減量される。
【００４１】
以上説明した本実施形態では、可変バルブ制御による吸入空気量制御では、スロットルバルブ１５からシリンダまでの空気系の応答遅れがなく、吸入空気量制御の応答性が向上する点に着目して、エンジン１１を自動停止させる際に、エンジン回転速度ＮＥが共振回転速度領域まで低下したときに、可変バルブ制御によって吸入空気量ＱＡを急減させるようにしたので、エンジン回転速度ＮＥが共振回転速度領域を通過する時期に、シリンダに吸入される吸入空気量ＱＡを応答良く急減させて、エンジン回転速度ＮＥを共振回転速度領域で急低下させることができる。これにより、自動停止制御時に共振回転速度領域を短時間で通過させることが可能となり、共振現象による振動や騒音を確実に低減することができて、運転者に違和感を感じさせずに済む。
【００４２】
また、本実施形態では、トルク急減制御時に吸入空気量ＱＡが最小になるバルブ開閉動作条件（例えばバルブリフト量＝最小値）になるように可変バルブ機構３０を制御すると共に、スロットルバルブ１５を全閉するようにしたので、可変バルブ制御とスロットル制御の両方を有効に利用してシリンダに吸入される吸入空気量ＱＡを速やかに０にして出力トルクを急低下させることができる。これにより、吸気バルブ２８を全閉状態に制御できないシステムでも、共振回転速度領域を極めて短い時間で通過させることができ、共振現象による振動や騒音を効果的に低減することができる。
【００４３】
更に、本実施形態では、トルク急減制御時に燃料噴射を停止するようにしたので、吸入空気急減と燃料噴射停止の両方で効果的にエンジン回転速度を急低下させることができる。
【００４４】
また、本実施形態では、トルク徐減制御時に空燃比が目標空燃比Ａ／Ｆとなるように燃料噴射量を制御するようにしたので、トルク徐減制御時に空燃比を目標空燃比Ａ／Ｆ（例えば理論空燃比）に維持することができ、排気エミッションを悪化させることなくエンジン回転速度を徐々に低下させることができる。
【００４５】
また、本実施形態では、トルク徐減制御時に可変バルブ制御によって吸入空気量ＱＡを徐々に減量するようにしたので、トルク徐減制御時にシリンダに吸入される吸入空気量ＱＡを応答良く徐々に減量して出力トルクを確実に徐々に低下させることができる。
【００４６】
但し、トルク徐減制御は、空気系の応答遅れの問題がトルク急減制御と比べて少ないため、トルク徐減制御時にスロットルバルブ制御のみによって吸入空気量ＱＡを徐々に減量するようにしても良く、勿論、トルク徐減制御時に可変バルブ制御とスロットルバルブ制御の両方によって吸入空気量ＱＡを徐々に減量するようにしても良い。
【００４７】
また、本実施形態では、可変バルブリフト機構３０を、吸気バルブ２８を全閉状態（バルブリフト量＝０）に制御できない構成としたが、吸気バルブ２８を全閉状態に制御できる可変バルブリフト機構を備えたシステムの場合には、トルク急減制御時に、吸気バルブ２８が全閉状態（バルブリフト量＝０）となるように可変バルブリフト機構を制御するようにしても良い。このようにすれば、トルク急減制御時に、シリンダに吸入される吸入空気量を瞬時に０にしてエンジン回転速度を急低下させることができるので、共振回転速度領域を最短時間で通過させることができ、共振現象による振動や騒音を極めて小さくすることができる。
【００４８】
尚、本実施形態では、低リフトモードでは、図４に示すように、コントロールシャフト３５の位置を設定し、リンクアーム３４との接点をコントロールシャフト３５の軸心からの距離の最も短い偏心カム３６の位置に設定している。この低リフトモードにおいて、ローラ４０に接触する押圧カム３９の底面範囲の曲率を押圧カム３９がローラ４０を押し下げない曲率に設計すれば、低リフトモードにおいては、カムシャフト３２のカム３７によって揺動カム３８が左右に移動しても、押圧カム３９の底面がローラ４０を押し下げることがないので、吸気バブル２８のリフト量を０とすることができる。このような構成では、エンジン停止時にエンジン回転速度ＮＥが共振回転速度領域を通過する際に、可変バルブ機構３０を低リフトモードに設定することで、吸入空気量を０にすることができ、共振回転速度領域を速やかに通過させることができる。
【００４９】
また、本実施形態では、吸気管１２にスロットルバルブ１５を設けたが、スロットルバルブ１５を省略して可変バルブ機構のみで吸入空気量を制御するシステムにも本発明を適用して実施できることは言うまでもない。
【００５０】
また、本実施形態では、可変バルブリフト機構３０の駆動源としてステッピングモータを用いたが、これ以外の電磁アクチュエータを用いたり、或は、油圧アクチュエータを用いても良い。或は、吸気バルブ２８を電磁アクチュエータで直接駆動することによってバルブ開閉動作条件（バルブリフト量、バルブタイミング等）を可変するようにしても良い。
【００５１】
また、本記実施形態では、吸気バルブ２８のみのバルブ開閉動作条件を可変するシステムに本発明を適用したが、吸気バルブ２８と排気バルブ２９の両方のバルブ開閉動作条件を可変するシステムに本発明を適用しても良い。
【００５２】
また、本発明は、エンジンの駆動力のみで走行する車両に限定されず、エンジンの駆動力とモータ等のエンジン以外の駆動力を併用するハイブリッドカーに適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すエンジン制御システム全体の概略構成図
【図２】可変バルブリフト機構の正面図
【図３】可変バルブリフト機構の高リフトモード時の動作を説明するための図
【図４】可変バルブリフト機構の低リフトモード時の動作を説明するための図
【図５】可変バルブリフト機構によるバルブリフト量の連続可変動作を説明するためのバルブリフト特性図
【図６】自動停止制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図７】吸入空気量徐減制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図８】目標吸入空気徐減量のマップの一例を示す図
【図９】吸気バルブの目標バルブリフト量のマップの一例を示す図
【図１０】燃料噴射量徐減制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図１１】吸入空気量急減制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図１２】本実施形態の自動停止制御の一例を示すタイムチャート
【図１３】共振回転速度領域を説明するための図
【符号の説明】
１１…エンジン（内燃機関）、１５…スロットルバルブ、２０…燃料噴射弁、２１…点火プラグ、２６…、２７…ＥＣＵ（自動停止制御手段）、２８…吸気バルブ、２９…排気バルブ、３０…可変バルブリフト機構、３２…カムシャフト、３３…ロッカーアーム、３４…リンクアーム、３５…コントロールシャフト、３６…偏心カム、３７…カム。

Claims

内燃機関の吸気バルブ又は吸排気の両バルブのバルブ開閉動作条件を可変とすることで吸入空気量を制御可能な可変バルブ機構と、
内燃機関の運転中に所定の自動停止条件が成立したときに内燃機関の出力トルクを徐々に低下させて機関停止に至らせるように前記可変バルブ機構及び／又はスロットルバルブを制御して吸入空気量を制御する自動停止制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、
前記自動停止制御手段は、内燃機関の出力トルクを徐々に低下させて機関停止に至らせる過程で、機関回転速度が所定回転速度領域を通過する時期に内燃機関の出力トルクを急低下させるように前記可変バルブ機構を制御して吸入空気量を急減させるトルク急減制御を実行することを特徴とする内燃機関の制御装置。
前記所定回転速度領域は、内燃機関の振動と車両駆動系の振動とが共振する共振回転速度領域を含むように設定されてい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。
前記自動停止制御手段は、前記トルク急減制御時に前記吸気バルブを全閉状態にするように前記可変バルブ機構を制御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。
前記自動停止制御手段は、前記トルク急減制御時に吸入空気量が最小となるように前記可変バルブ機構を制御すると共に前記スロットルバルブを全閉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。
前記自動停止制御手段は、前記トルク急減制御時に燃料噴射を停止することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
前記自動停止制御手段は、内燃機関の出力トルクを徐々に低下させて機関停止に至らせる過程で、機関回転速度が前記所定回転速度領域に低下するまで空燃比が目標空燃比に維持されるように燃料噴射量を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。