JP4430603B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関するものである。

機関停止要求（運転者によるイグニッションスイッチのオフ操作等）がなされてから実際に機関停止が実行されるまでの時間を遅延させる遅延制御を行う内燃機関の制御装置が、従来、提案されている。

例えば、特許文献１に記載のものでは、吸気バルブや排気バルブといった機関バルブのバルブ特性を変更する可変バルブ機構を備える内燃機関にあって、上述したような機関停止の遅延制御を実行するようにしている。

同特許文献１に記載の内燃機関は、機関出力を利用して駆動される油圧ポンプを備えており、同油圧ポンプにて発生する油圧を利用して上記可変バルブ機構は駆動される。そして、機関停止の遅延制御開始後に可変バルブ機構を駆動し、バルブ特性を次回の機関始動時に適した特性に変更しておくことにより、次回の機関始動時における機関の始動性等を向上させるようにしている。

このように、機関出力は車両の走行駆動源として利用される他、上記油圧ポンプ、さらには車載用空調機（エアーコンディショナ）の圧縮機の駆動にも利用される。
他方、機関のアイドル運転時には、実際の機関回転速度が目標回転速度となるように吸入空気量を調整するアイドル回転速度制御が行われるのであるが、そうしたアイドル運転中に上記圧縮機が駆動される場合には、同圧縮機の駆動負荷による機関出力の低下を補うために吸入空気量の増量補正が行われる。この増量補正では、圧縮機の駆動負荷に応じた補正量にて吸入空気量が増量補正され、こうした吸入空気量の増量補正に伴う燃料噴射量の増量によって、圧縮機の駆動負荷の分だけ機関出力は増大される。
特開２００２−３５７１３６号公報

ところで、車載空調機の空調スイッチがオフ操作され、これにより圧縮機の駆動を停止させる際には、同圧縮機の保護や同圧縮機の駆動停止による機関出力変動の抑制等を図るために、駆動負荷を徐々に低下させていく徐変処理が行われることがある。

こうした駆動負荷の徐変処理が行われる場合にあって、空調スイッチのオフ操作等による圧縮機の停止要求と同時に上記増量補正を中止すると、圧縮機の駆動負荷がまだ残っているにもかかわらず機関出力は低下し、機関回転速度は一時的に低下してしまうおそれがある。そのため、圧縮機の停止要求時から所定の遅延期間が経過した時点、すなわち圧縮機の駆動負荷が十分低下した時点で吸入空気量の増量補正を中止するといった増量中止遅延処理を実行することが望ましい。

しかし、上述したような機関停止の遅延制御が実行される内燃機関において、そのような増量中止遅延処理を実行すると、新たに以下のような不都合が発生するおそれがある。
すなわち、イグニッションスイッチのオフ操作によって圧縮機の駆動負荷が速やかに低下する場合にあって、そのオフ操作を圧縮機の停止要求とみなし、前記増量中止遅延処理の実行を開始すると、圧縮機の駆動負荷は低下しているにもかかわらず、吸入空気量の増量補正が所定の期間だけ継続して行われる。

ここで、機関停止の遅延制御が行われる内燃機関では、同遅延制御が行われない内燃機関と異なり、イグニッションスイッチがオフ操作された後も、機関運転はある程度の期間継続して行われる。そのため、機関停止の遅延制御実行中に上述したような状況、すなわち圧縮機の駆動負荷は低下しているにもかかわらず吸入空気量の増量補正は継続して行われる状況が生じてしまうと、圧縮機の駆動負荷が低下しているにもかかわらず、機関出力は増大されている期間が生じてしまい、機関回転速度が吹き上がるといった不都合が生じてしまう。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関停止の遅延制御が行われる内燃機関にあって、遅延制御実行中の機関回転速度の吹き上がりを好適に抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、機関の停止要求がなされてから実際に機関の停止が実行されるまでの時間を遅延させる遅延制御を行うとともに、機関のアイドル運転時にあって車載空調機の圧縮機が駆動されるときには同圧縮機の駆動負荷に応じた補正量にて吸入空気量を増量補正する内燃機関の制御装置において、前記車載空調機の空調スイッチのオフ操作により前記圧縮機の駆動を停止させる際には、同圧縮機の駆動負荷を徐々に低下させる負荷徐変手段と、前記空調スイッチのオフ操作時から所定の遅延期間経過後に前記吸入空気量の増量補正を中止させる増量中止遅延手段と、イグニッションスイッチのオフ操作と同時に前記吸入空気量の増量補正を中止させる増量中止手段とを備えることをその要旨とする。

同構成では、アイドル運転時において車載空調機の圧縮機が駆動されるときには、吸入空気量が増量補正され、これにより機関出力は増大されて圧縮機の駆動負荷による機関出力の低下が補われる。

また、空調スイッチのオフ操作によって圧縮機が停止されるときには、その駆動負荷を徐々に低下させる徐変処理が実行されることにより、同圧縮機の保護やその駆動停止による機関出力変動の抑制等が図られる。

そして、空調スイッチのオフ操作により上記駆動負荷の徐変処理が行われる場合には、同空調スイッチのオフ操作時から所定の遅延期間経過後に、すなわち圧縮機の駆動負荷が十分低下していると判断できる時点で吸入空気量の増量補正は中止される。こうした増量中止遅延処理が実行されることにより、空調スイッチのオフ操作時における圧縮機の駆動負荷の低下態様にあわせて機関出力は低下するようになり、上記駆動負荷の徐変処理中における機関回転速度の一時的な低下が抑えられる。

一方、同構成では、イグニッションスイッチがオフ操作されると機関停止の遅延制御が開始されるのであるが、同イグニッションスイッチのオフ操作と同時に吸入空気量の増量補正を中止するようにしている。従って、同イグニッションスイッチのオフ操作によって圧縮機の駆動負荷が速やかに低下する場合であっても、当該イグニッションスイッチのオフ操作時における同駆動負荷の低下態様にあわせて機関出力は低下するようになり、これにより機関停止の遅延制御実行中における機関回転速度の吹き上がりを好適に抑制することができるようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記増量中止遅延手段は、前記空調スイッチのオフ操作直前での前記駆動負荷に基づいて前記遅延期間を設定することをその要旨とする。

前記負荷徐変手段によって圧縮機の駆動負荷を徐々に低下させる場合にあって、吸入空気量の増量補正を中止しても機関回転速度が一時的に低下しない程度にその駆動負荷が低下するまでの時間は、空調スイッチのオフ操作直前における圧縮機の駆動負荷が高いときほど長くなる。そこで、同構成では、空調スイッチのオフ操作時から吸入空気量の増量補正を中止させるまでの上記遅延期間を、同空調スイッチのオフ操作直前における圧縮機の駆動負荷に基づいて設定するようにしており、同構成によれば、その遅延期間を適切に設定することができるようになる。なお、圧縮機の駆動負荷は、同圧縮機の吐出圧などといった冷媒の圧力等に基づいて把握することができる。

このような駆動負荷に基づく上記遅延期間の設定に際しては、請求項３に記載の発明によるように、前記遅延期間は、前記空調スイッチのオフ操作直前での前記駆動負荷が高いときほど長くなるように設定される、といった構成を採用することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記増量中止遅延手段は、前記負荷徐変手段による前記駆動負荷の低下速度に基づいて前記遅延期間を設定することをその要旨とする。

前記負荷徐変手段によって圧縮機の駆動負荷を徐々に低下させる場合にあって、吸入空気量の増量補正を中止しても機関回転速度が一時的に低下しない程度にその駆動負荷が低下するまでの時間は、同負荷徐変手段による駆動負荷の低下速度が速いときほど短くなる。そこで、同構成では、空調スイッチのオフ操作時から吸入空気量の増量補正を中止させるまでの上記遅延期間を、圧縮機の駆動負荷の低下速度に基づいて設定するようにしており、同構成によれば、その遅延期間を適切に設定することができるようになる。なお、駆動負荷の低下速度は、圧縮機の駆動負荷を調整する調整部材の動作状態や、冷媒の圧力変化速度等に基づいて把握することができる。

このような駆動負荷の低下速度に基づく上記遅延期間の設定に際しては、請求項５に記載の発明によるように、前記遅延期間は、前記駆動負荷の低下速度が速いときほど短くなるように設定される、といった構成を採用することができる。

他方、圧縮機の駆動負荷を徐々に低下させる際には、請求項６に記載の発明によるように、前記圧縮機は可変容量型圧縮機であり、前記負荷徐変手段は、前記駆動負荷の低下に際して、前記可変容量型圧縮機の容量を徐々に減少させる容量徐変処理を行う、といった構成を採用することにより、駆動負荷の徐変処理を実施することができる。

以下、本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態について、図１〜図１０を併せ参照して説明する。
図１は、本実施形態の制御装置が適用される可変バルブ機構付きのエンジン１についてその構成を示している。

この図１に示されるように、エンジン１の燃焼室１２には、吸気通路１３及び吸気ポート１３ａを通じて空気が吸入されるとともに、同吸気通路１３に設けられた燃料噴射弁１４から吸入空気量に応じた燃料が噴射供給される。この空気と燃料とからなる混合気に対し点火プラグ１５による点火が行われると、同混合気が燃焼してピストン１６は往復動される。このピストン１６の往復動は、コネクティングロッド２１を介してクランクシャフト２２に伝達され、同クランクシャフト２２は回転される。このクランクシャフト２２には、車載空調機（いわゆるエアーコンディショナ）の圧縮機８０ａ、オルタネータ８０ｂ、油圧ポンプ８０ｃ等のいわゆる補機８０が駆動連結されており、これら補機８０は機関出力を利用して駆動される。

圧縮機８０ａは、冷媒の吐出圧を任意に変更することのできる斜板式の可変容量型圧縮機であり、その基本的な構造を図２に示す。
この圧縮機８０ａは、ハウジング１８１、駆動軸１８２、斜板１８３、シリンダボア１８４、ピストン１８５、抽気通路１８６、給気通路１８７、吸入側逆止弁１８８ａ、吐出側逆止弁１８８ｂ、制御弁１８９等にて構成されている。

ハウジング１８１には、機関出力を利用して回転される駆動軸１８２が軸支されている。ハウジング１８１内には、傾斜角度を変更可能な斜板１８３が配設されており、この斜板１８３は駆動軸１８２とともに一体回転される。このようにハウジング１８１内にあって斜板１８３が配設されている空間はクランク室１９０となっている。

またハウジング１８１内には複数のシリンダボア１８４が形成されており、同シリンダボア１８４にはそれぞれピストン１８５が摺動可能に配設されている。このシリンダボア１８４内にあって、ピストン１８５の往復動により拡大・縮小される空間は、冷媒を吸入・圧縮する圧縮室１９１になっている。この圧縮室１９１には、吸入通路１９２及び吸入側逆止弁１８８ａを介して冷媒が吸入され、同圧縮室１９１にて圧縮された冷媒は、吐出側逆止弁１８８ｂ及び吐出通路１９３を介して冷媒通路に吐出される。

ピストン１８５の両端にあって圧縮室１９１側とは反対の端部、すなわち上記クランク室１９０側の端部は、上記斜板１８３が摺動可能に係合されており、同斜板１８３の傾斜角度に応じてピストン１８５のストローク量は変化するようになっている。すなわち、斜板１８３の傾斜角度に応じて冷媒の圧縮量が変化し、もって吐出圧が変化するようになっている。

他方、ハウジング１８１には、抽気通路１８６及び給気通路１８７が適宜形成されている。この抽気通路１８６を介して、圧縮室１９１に吸入される冷媒の一部が上記クランク室１９０に導入される。また、給気通路１８７を介して、圧縮室１９１にて圧縮された冷媒の一部が上記クランク室１９０に導入される。

この給気通路１８７には、制御電流値ＩＡに応じてその開度が調整される制御弁１８９が設けられており、クランク室１９０への圧縮冷媒の導入量は、この制御弁１８９の開度制御を通じて調整される。ちなみに、運転者によってイグニッションスイッチがオフ操作されると、制御弁１８９の駆動回路への電源が遮断され、同制御弁１８９は全開状態になる。

この圧縮機８０ａでは、圧縮室１９１内を往復動するピストン１８５の両端面にあって、圧縮室１９１側とは反対の面（以下、背圧面という）、すなわちクランク室１９０側の面に付与される圧力が増大すると、圧縮室１９１側のピストン端面と背圧面側（クランク室１９０側）のピストン端面との圧力差が小さくなる。このように圧力差が小さくなると、斜板１８３の傾斜角度は小さくなって同圧縮機８０ａの容量は減少し、当該圧縮機８０ａの吐出圧は減少する。

逆に、クランク室１９０側の面に付与される圧力が減少すると、圧縮室１９１側のピストン端面と背圧面側（クランク室１９０側）のピストン端面との圧力差が大きくなり、これにより斜板１８３の傾斜角度は大きくなって同圧縮機８０ａの容量は増大し、同圧縮機８０ａの吐出圧は増大する。

上記背圧面に付与される圧力の調整は、同背圧面側に導入される圧縮冷媒の量を可変設定することにより行われる。すなわち、制御電流値ＩＡに応じた制御弁１８９の開度制御を通じて行われる。ちなみに、この制御電流値ＩＡは制御弁１８９の開度を示す値、すなわち圧縮機８０ａの駆動負荷を調整する調整部材の動作状態を示す値になっている。

先の図１に示す吸気通路１３内には、吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ２７が設けられており、このスロットルバルブ２７の開度は同バルブを開閉するモータ等の駆動制御を通じて調整される。

上記吸気ポート１３ａと燃焼室１２との連通及び遮断は、吸気バルブ１９の開閉動作によって行われ、排気ポート１８ａと燃焼室１２との連通及び遮断は、排気バルブ２０の開閉動作によって行われる。これら吸気バルブ１９及び排気バルブ２０は、クランクシャフトの回転が伝達される吸気カムシャフト及び排気カムシャフトの回転に伴って開閉動作される。

エンジン１のシリンダヘッド１１ａには、吸気バルブ１９のバルブ特性を可変とする可変バルブ機構５が備えられている。この可変バルブ機構５は、吸気バルブ１９のバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構５１、及び吸気バルブ１９の最大リフト量ＶＬ及び作用角ＩＮＣＡＭを可変とする作用角可変機構５３から構成されている。なお、吸気バルブ１９の作用角ＩＮＣＡＭは、該吸気バルブ１９の開弁期間に一致する値である。

バルブタイミング可変機構５１は、油圧ポンプ８０ｃの油圧により駆動される機構であって、吸気バルブ１９を駆動するカムシャフトとエンジン１のクランクシャフトとの相対回転位相が同機構の駆動を通じて変更されることにより吸気バルブ１９のバルブタイミングＩＮＶＴは変更される。このバルブタイミングＩＮＶＴの変更により、吸気バルブ１９の開弁時期ＩＶＯ及び閉弁時期ＩＶＣはそれぞれ同じクランク角度だけ、進角または遅角される。すなわち、図３に示すように、吸気バルブ１９の開弁期間ＩＶＯＴが一定に維持された状態で、開弁時期ＩＶＯ及び閉弁時期ＩＶＣが進角側、あるいは遅角側に変更される。このバルブタイミングＩＮＶＴが遅角されると、吸気バルブ１９の開弁時期ＩＶＯは遅角側に移行し、バルブオーバラップ量は減少する。

作用角可変機構５３は、吸気バルブ１９の作用角ＩＮＣＡＭ、即ち開弁期間ＩＶＯＴとバルブリフト量の最大値である最大リフト量ＶＬとを変更する機構であり、電動モータによって駆動される。換言すればオルタネータ８０ｂにて発生する電力（実際にはオルタネータ８０ｂの駆動によって充電されるバッテリの電力）を利用して駆動される。そして、作用角可変機構５３が駆動されると、図４に示すように、吸気バルブ１９の最大リフト量ＶＬは、最も大きい最大リフト量ＶＬである上限リフト量ＶＬｍａｘから最も小さい最大リフト量ＶＬである下限リフト量ＶＬｍｉｎまでの間で連続的に変更される。また、この最大リフト量ＶＬの連続的な変更に同期して、吸気バルブ１９の作用角ＩＮＣＡＭも連続的に変更される。すなわち、上限リフト量ＶＬｍａｘにおいて作用角ＩＮＣＡＭは最大となり、最大リフト量ＶＬが小さくなるほど作用角ＩＮＣＡＭも小さくなっていく。そして、下限リフト量ＶＬｍｉｎにおいて作用角ＩＮＣＡＭは最小となる。

一方、エンジン１にはその機関運転状態を検出するための各種センサが設けられている。例えば、クランク角センサ９０によってクランクシャフトの回転位相、すなわちクランク角が検出され、その検出信号に基づいて機関回転速度ＮＥが算出される。また、アクセルセンサ９１によってアクセルペダルの踏み込み量（アクセル操作量ＡＣＣＰ）が検出され、スロットルセンサ９２によってスロットルバルブ２７の開度（スロットル開度ＴＡ）が検出される。また、圧力センサ９３によって圧縮機８０ａから吐出される冷媒の圧力、即ち吐出圧ＣＯＭＰが検出され、吸入空気量センサ９４によって燃焼室１２に導入される吸入空気量ＧＡが検出される。また、作用角センサ９５によって、吸気バルブ１９の作用角ＩＮＣＡＭの現状値、換言すれば作用角可変機構５３の動作位置が検出され、バルブタイミングセンサ９６によって、吸気バルブ１９のバルブタイミングＩＮＶＴの現状値が検出される。また、イグニッションスイッチ（以下、ＩＧスイッチという）９７のオン状態及びオフ状態によって、運転者による機関停止要求がなされているか否かが検出される。そして、空調スイッチ９８のオン状態及びオフ状態によって、運転者による車載空調機の稼働要求がなされているか否か、換言すれば圧縮機８０ａの駆動・停止要求がなされているか否かが検出される。

エンジン１の各種制御は、電子制御装置６０によって行われる。この電子制御装置６０はマイクロコンピュータを中心に構成されており、上述したような各センサの検出信号がそれぞれ取り込まれる。そして、それら信号に基づいて電子制御装置６０の中央処理装置（ＣＰＵ）は、メモリに記憶されているプログラムや制御データ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行う。

例えば、上記各種センサ等にて検出される機関運転状態に基づいて点火プラグ１５や燃料噴射弁１４の駆動を制御する。また、アクセル操作量ＡＣＣＰ等に基づいてスロットルバルブ２７の開度目標値を設定し、その設定された開度目標値となるように同スロットルバルブ２７の開度制御を行う。また、吸気バルブ１９のバルブ特性（バルブタイミングＩＮＶＴや作用角ＩＮＣＡＭ）が機関運転状態等に応じた特性となるように、上記バルブタイミング可変機構５１及び作用角可変機構５３の駆動を制御する。また、エンジン１のアイドル運転時には、実際の機関回転速度が目標回転速度、すなわちアイドル回転速度となるように吸入空気量を調整するアイドル回転速度制御を実行する。そして、圧縮機の吐出圧ＣＯＭＰが所定の目標圧となるように前記制御弁１８９の開度、換言すればその制御電流値ＩＡを制御する。

ところで、運転者によりＩＧスイッチ９７がオフ状態にされる、すなわち運転者による機関停止要求がなされ、これにより速やかに燃料噴射や燃料点火が停止される、すなわち機関の運転が停止されると、バルブタイミング可変機構５１の動力源である油圧の発生、及び作用角可変機構５３の動力源である電力の発電は停止される。従って、機関停止直前のバルブ特性のまま可変バルブ機構５は停止される。ここで、機関停止がなされた後のバルブ特性は、機関停止直前のバルブ特性、すなわち機関運転中に設定された特性になっており、必ずしも機関始動に適した特性になっているとは限らない。そのため、場合によっては、次回の機関始動時における始動性等が低下してしまうおそれがある。

そこで、本実施形態では、機関停止要求がなされてから実際に機関停止が実行されるまでの時間を遅延させる機関停止の遅延制御を行うようにしている。そして、この遅延制御の開始後に、すなわち油圧の発生及び電力の発電がなされているうちにバルブタイミング可変機構５１及び作用角可変機構５３を駆動して、バルブ特性（バルブタイミング及び作用角）を予め設定された機関始動時用の特性に変更するようにしている。

図５は、上記遅延制御の処理手順を示している。この遅延処理は、電子制御装置６０により所定期間毎に繰り返し実行される。
本処理が開始されるとまず、ＩＧスイッチ９７が「ＯＦＦ」にされたか否かが判定される（Ｓ１００）。そして、ＩＧスイッチ９７が「ＯＮ」である場合には（Ｓ１００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。

一方、ＩＧスイッチ９７が「ＯＦＦ」にされた場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ＩＧスイッチ９７が「ＯＦＦ」にされてから所定時間ＲＴが経過しているか否かが判定される（Ｓ１１０）。なお、所定時間ＲＴとしては、ＩＧスイッチ９７が「ＯＦＦ」にされた時点でのバルブタイミングＩＮＶＴを機関始動時用のバルブタイミングに変更するために必要とされる十分な時間が予め設定されている。

そして、所定時間ＲＴが未だ経過していない場合には（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、上記遅延制御が実行される。すなわち、ＩＧスイッチ９７が「ＯＦＦ」にされていても、燃料噴射及び燃料点火は継続して実行される。そして、この遅延制御の実行中にバルブタイミング可変機構５１及び作用角可変機構５３が駆動されて、吸気バルブ１９のバルブ特性（バルブタイミングＩＮＶＴ及び作用角ＩＮＣＡＭ）は予め設定された機関始動時用の特性に変更される。

一方、所定時間ＲＴが経過している場合には（Ｓ１１０：ＮＯ）、吸気バルブ１９のバルブ特性を予め設定された機関始動時用の特性に変更する処理が完了したと判断され、遅延制御を終了させるために燃料噴射及び燃料点火が中止される。すなわちエンジン１は停止されて（Ｓ１３０）、本処理は一旦終了される。

こうした遅延制御が開始されると、吸気バルブ１９のバルブタイミング及び作用角はそれぞれ機関始動時用の特性に変更される。
他方、エンジン１のアイドル運転時には、上記アイドル回転速度制御が行われるのであるが、そうしたアイドル運転中に上記圧縮機８０ａが駆動される場合には、同圧縮機８０ａの駆動負荷Ｌによる機関出力の低下を補うために、吸入空気量の増量補正が行われる。この増量補正では、圧縮機８０ａの駆動負荷Ｌに応じた増大補正量ＤＨにて吸入空気量が増量補正され、こうした吸入空気量の増量補正に伴う燃料噴射量の増量によって、圧縮機８０ａの駆動負荷Ｌの分だけ機関出力は増大される。

なお、駆動負荷Ｌは冷媒の圧力、すなわち上記圧力センサ９３により検出される吐出圧ＣＯＭＰが大きくなるほど増大するため、本実施形態では吐出圧ＣＯＭＰが高いときほど吸入空気量の増大補正量ＤＨは大きくなるようにしている。

また、本実施形態では、空調スイッチ９８がオフ操作され、これにより圧縮機８０ａの駆動を停止させる際には、同圧縮機８０ａの保護や同圧縮機８０ａの駆動停止による機関出力変動の抑制等を図るために、圧縮機８０ａの駆動負荷Ｌを徐々に低下させていく徐変処理を行うようにしている。この駆動負荷の徐変処理では、空調スイッチ９８がオフ操作されると、可変容量型の圧縮機８０ａについてその容量が徐々に減少していくように容量徐変処理が行われる。より具体的には、吐出圧ＣＯＭＰが徐々に低下していくように制御弁１８９の開度調整がなされ、これにより駆動負荷Ｌは徐々に低下されていく。

こうした駆動負荷Ｌの徐変処理が行われる場合にあって、空調スイッチ９８のオフ操作による圧縮機８０ａの停止要求と同時に吸入空気量の増量補正を中止すると、駆動負荷Ｌがまだ残っているにもかかわらず機関出力は低下し、機関回転速度は一時的に低下してしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、圧縮機８０ａの停止要求時から所定の遅延期間が経過した時点、すなわち圧縮機８０ａの駆動負荷Ｌが十分低下していると判断できる時点で吸入空気量の増量補正を中止するといった増量中止遅延処理を実行するようにしている。

図６に、電子制御装置６０によって実行される増量中止遅延処理の手順を示す。
本処理が開始されるとまず、空調スイッチ９８が「ＯＦＦ」にされたか否かが判定される（Ｓ２００）。そして、空調スイッチ９８が「ＯＮ」である場合には（Ｓ２００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。

一方、空調スイッチ９８が「ＯＦＦ」にされた場合には（Ｓ２００：ＹＥＳ）、空調スイッチ９８がオフ操作される直前の吐出圧ＣＯＭＰ及び現在の制御電流値ＩＡに基づいて圧縮機駆動フラグＡＣＦのオフ時間ＯＦＴが設定される（Ｓ２１０）。この圧縮機駆動フラグＡＣＦは、空調スイッチ９８が「ＯＮ」にされたとき、換言すれば圧縮機８０ａの駆動が開始されるときに「１」に設定される。また、空調スイッチ９８のオフ操作によって上記駆動負荷Ｌの徐変処理が開始され、その処理開始時点から上記オフ時間ＯＦＴが経過した時点、換言すれば駆動負荷Ｌがある程度低下したと判断できる時点で「０」に設定される。

本実施形態では、圧縮機８０ａの駆動停止に際して、駆動負荷Ｌの徐変処理を実行するようにしているため、空調スイッチ９８がオフ操作された時点で圧縮機８０ａが停止したと判断することはできない。そこで、電子制御装置６０は、圧縮機駆動フラグＡＣＦの値が「０」に設定されている場合、すなわち圧縮機８０ａの駆動は停止しているとみなすことができる程度に同圧縮機８０ａの駆動負荷Ｌが低下している場合には、圧縮機８０ａは停止していると判断する。ちなみに、圧縮機駆動フラグＡＣＦの値が「１」に設定されている場合には、電子制御装置６０は圧縮機８０ａが駆動していると判断する。このように圧縮機駆動フラグＡＣＦは、電子制御装置６０が圧縮機８０ａの駆動状態を判断するために設けられている。

一方、オフ時間ＯＦＴは、以下のような態様にて設定される。
まず、駆動負荷Ｌの徐変処理が開始されてから圧縮機８０ａの駆動負荷Ｌがある程度低下するまでに要する時間は、空調スイッチ９８がオフ操作される直前の吐出圧ＣＯＭＰが高いときほど長くなる。そこで図７（Ａ）に示すように、オフ時間ＯＦＴは、同吐出圧ＣＯＭＰが高いときほど長くなるように設定される。

また、駆動負荷Ｌの徐変処理が開始されてから圧縮機８０ａの駆動負荷Ｌがある程度低下するまでに要する時間は、同駆動負荷Ｌの低下速度が速いときほど短くなる。こうした駆動負荷Ｌの低下速度は、駆動負荷Ｌの徐変処理中における制御電流値ＩＡの値が大きいときほど速くなるため、図７（Ｂ）に示すように、オフ時間ＯＦＴは、制御電流値ＩＡが大きいときほど短くなるように設定される。

次に、空調スイッチ９８が「ＯＦＦ」にされてから、換言すれば駆動負荷Ｌの徐変処理が開始されてからオフ時間ＯＦＴが経過したか否かが判定され（Ｓ２２０）、オフ時間ＯＦＴが経過していない場合には（Ｓ２２０：ＮＯ）、このステップＳ２２０での判定処理が繰り返し行われる。

一方、オフ時間ＯＦＴが経過した場合には（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、上述したように圧縮機駆動フラグＡＣＦが「０」に設定される（Ｓ２３０）。
ここで、圧縮機駆動フラグＡＣＦが「０」に設定された時点で、駆動負荷Ｌはある程度低下しているのであるが、この時点で吸入空気量の増量補正を中止すると、未だ残っている駆動負荷Ｌにより機関回転速度が若干低下するおそれがある。そこで、圧縮機駆動フラグＡＣＦが「０」に設定された時点よりもさらに駆動負荷Ｌが低下した時点で、吸入空気量の増量補正を中止するべく、ステップＳ２４０及びステップＳ２５０の処理が行われる。

このステップＳ２４０では、圧縮機駆動フラグＡＣＦが「０」に設定されてから待機時間ＷＴが経過したか否かが判定され、待機時間ＷＴが経過していない場合には（Ｓ２４０：ＮＯ）、同ステップＳ２４０での判定処理が繰り返し行われる。この待機時間ＷＴには、圧縮機駆動フラグＡＣＦが「０」に設定された時点を基準にして、吸入空気量の増量補正を中止しても機関回転速度の低下が生じない程度に駆動負荷Ｌが低下するまでに要する時間が設定されている。

そして、待機時間ＷＴが経過した場合には（Ｓ２４０：ＹＥＳ）、吸入空気量の増量補正を中止するべく、前記増大補正量ＤＨは「０」に設定され（Ｓ２５０）、本処理は終了される。

図８に、アイドル運転時において空調スイッチ９８がオフ操作された後の駆動負荷Ｌの低下態様、及び上記増量中止遅延処理による吸入空気量の増量補正中止態様を示す。
この図８に示すように、時刻ｔ１において空調スイッチ９８がオフ操作されると、駆動負荷Ｌの徐変処理が開始され、圧縮機８０ａの駆動負荷Ｌは徐々に低下されていく。また、時刻ｔ１直前の吐出圧ＣＯＭＰに基づいて圧縮機駆動フラグＡＣＦのオフ時間ＯＦＴが設定される。

そして、時刻ｔ１からオフ時間ＯＦＴが経過すると、駆動負荷Ｌはある程度低下したものと判断されて、圧縮機駆動フラグＡＣＦの値は「１」から「０」に変更される（時刻ｔ２）。

次に、圧縮機駆動フラグＡＣＦの値が「０」に設定されてから待機時間ＷＴが経過すると（時刻ｔ３）、吸入空気量の増量補正を中止しても機関回転速度の低下が生じない程度に駆動負荷Ｌは十分低下していると判断され、吸入空気量の増大補正量ＤＨは「０」に設定される。この吸入空気量の増量補正中止により、機関出力は圧縮機８０ａの停止時に応じた出力に調整され、機関回転速度はアイドル回転速度に維持される。

このように、空調スイッチ９８のオフ操作により上記駆動負荷Ｌの徐変処理が行われる場合には、同空調スイッチ９８のオフ操作時から遅延期間ＤＬＴ（＝オフ時間ＯＦＴ＋待機時間ＷＴ）が経過した後に、吸入空気量の増量補正は中止される。こうした吸入空気量の増量中止遅延処理が実行されることにより、空調スイッチ９８のオフ操作時における圧縮機８０ａの駆動負荷Ｌの低下態様にあわせて機関出力は低下するようになり、上記駆動負荷Ｌの徐変処理中における機関回転速度の一時的な低下が抑えられるようになる。

なお、上記オフ時間ＯＦＴは、吐出圧ＣＯＭＰ及び制御電流値ＩＡに基づいて可変設定される値であるため、このオフ時間ＯＦＴに前記待機時間ＷＴが加算された上記遅延期間ＤＬＴも、実質的には吐出圧ＣＯＭＰ及び制御電流値ＩＡに基づいて可変設定される。

ところで、上述したような機関停止の遅延制御が実行されるエンジン１において、上記増量中止遅延処理を実行すると、以下のような不都合が発生するおそれがある。
すなわち、ＩＧスイッチ９７がオフ操作されると、前記制御弁１８９の駆動回路への電源が遮断されるため、上述したような駆動負荷Ｌの徐変処理を実行することができなくなる。また、この駆動回路への電源遮断により制御弁１８９の開度は全開になるため、ＩＧスイッチ９７のオフ操作によって圧縮機の駆動負荷が速やかに低下する。こうしたＩＧスイッチの９７のオフ操作を圧縮機８０ａの停止要求とみなし、前記増量中止遅延処理の実行を開始すると、圧縮機８０ａの駆動負荷Ｌはすでに低下しているにもかかわらず、吸入空気量の増量補正は上記遅延期間ＤＬＴだけ継続して行われる。

ここで、機関停止の遅延制御が行われるエンジン１では、同遅延制御が行われないエンジンと異なり、ＩＧスイッチ９７がオフ操作された後も、機関運転は前記所定時間ＲＴだけ継続して行われる。そのため、機関停止の遅延制御実行中に上述したような状況、すなわち圧縮機８０ａの駆動負荷Ｌは低下しているにもかかわらず吸入空気量の増量補正は継続して行われる状況が生じてしまうと、駆動負荷Ｌが低下しているにもかかわらず、機関出力は増大されている期間が生じてしまい、機関回転速度が吹き上がるといった不都合が生じてしまう。

そこで、本実施形態では、ＩＧスイッチ９７がオフ操作された場合には、そのオフ操作と同時に吸入空気量の増量補正を中止する増量中止処理を実行することにより、機関停止の遅延制御実行中における上記機関回転速度の吹き上がりを抑制するようにしている。

図９に、上記増量中止処理の処理手順を示す。なお、本処理は、電子制御装置６０によって所定期間毎に繰り返し実行される。
本処理が開始されるとまず、ＩＧスイッチ９７が「ＯＦＦ」にされたか否かが判定される（Ｓ３００）。そして、ＩＧスイッチ９７が「ＯＮ」である場合には（Ｓ３００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。

一方、ＩＧスイッチ９７が「ＯＦＦ」にされた場合には（Ｓ３００：ＹＥＳ）、吸入空気量の増量補正を中止するべく、前記増大補正量ＤＨは「０」に設定され（Ｓ３１０）、本処理は一旦終了される。

図１０に、アイドル運転時においてＩＧスイッチ９７がオフ操作された後の駆動負荷Ｌの低下態様、及び上記増量中止処理による吸入空気量の増量補正中止態様を示す。
この図１０に示すように、時刻ｔ１においてＩＧスイッチ９７がオフ操作されると、機関停止の遅延処理が開始されるとともに、圧縮機８０ａの駆動負荷Ｌは速やかに低下する。

ここで、ＩＧスイッチ９７のオフ操作と同時に先の図８に示した増量中止遅延処理を開始すると、同図１０に二点鎖線にて示すように、ＩＧスイッチ９７のオフ操作時（時刻ｔ１）から遅延期間ＤＬＴが経過するまで（時刻ｔ３）、増大補正量ＤＨの値は保持され、吸入空気量の増量補正が継続される。従って、駆動負荷Ｌが低下しているにもかかわらず、機関出力は増大され（二点鎖線にて図示）、機関回転速度が吹き上がるといった不都合が生じてしまう。

一方、本実施形態では、ＩＧスイッチ９７のオフ操作時には、先の図９に示した増量中止処理を実行するようにしており、同ＩＧスイッチ９７のオフ操作と同時に吸入空気量の増大補正量ＤＨは「０」に設定される（時刻ｔ１）。こうした吸入空気量の増量補正中止により、機関出力は圧縮機８０ａの停止時に応じた出力に調整され、機関回転速度はアイドル回転速度に維持される。

このように、本実施形態では、ＩＧスイッチ９７がオフ操作されると機関停止の遅延制御が開始されるのであるが、同ＩＧスイッチ９７のオフ操作と同時に吸入空気量の増量補正を中止するようにしている。従って、ＩＧスイッチ９７のオフ操作によって圧縮機８０ａの駆動負荷Ｌが速やかに低下する場合であっても、同ＩＧスイッチ９７のオフ操作時における駆動負荷Ｌの低下態様にあわせて機関出力は低下するようになり、これにより機関停止の遅延制御実行中における機関回転速度の吹き上がりが抑制される。

以上説明したように、本実施形態によれば、次の効果が得られるようになる。
（１）機関の停止要求がなされてから実際に機関の停止が実行されるまでの時間を遅延させる遅延制御が行われるとともに、アイドル運転時にあって車載空調機の圧縮機８０ａが駆動されるときには同圧縮機８０ａの駆動負荷に応じた補正量にて吸入空気量が増量補正されるエンジン１において、次のような制御を行うようにしている。

まず、空調スイッチ９８のオフ操作によって圧縮機８０ａが停止されるときには、その駆動負荷Ｌを徐々に低下させる徐変処理を実行するようにしており、これにより圧縮機８０ａの保護やその駆動停止による機関出力変動の抑制等を図ることができる。

また、空調スイッチ９８のオフ操作により上記駆動負荷Ｌの徐変処理が行われる場合には、空調スイッチ９８のオフ操作時から遅延期間ＤＬＴが経過した後に、すなわち圧縮機８０ａの駆動負荷Ｌが十分低下していると判断できる時点で吸入空気量の増量補正は中止するようにしている。こうした増量中止遅延処理を実行することにより、空調スイッチ９８のオフ操作時における圧縮機８０ａの駆動負荷Ｌの低下態様にあわせて機関出力は低下するようになり、駆動負荷Ｌの徐変処理中における機関回転速度の一時的な低下が抑えられるようになる。

一方、ＩＧスイッチ９７がオフ操作される場合には、そのオフ操作と同時に吸入空気量の増量補正を中止するようにしている。従って、ＩＧスイッチ９７のオフ操作によって圧縮機８０ａの駆動負荷Ｌが速やかに低下する場合であっても、当該ＩＧスイッチ９７のオフ操作時における駆動負荷Ｌの低下態様にあわせて機関出力は低下するようになり、これにより機関停止の遅延制御実行中における機関回転速度の吹き上がりを好適に抑制することができるようになる。

（２）吸入空気量の増量補正を中止する際の上記遅延期間ＤＬＴを、空調スイッチ９８のオフ操作直前での圧縮機８０ａの駆動負荷Ｌが高いときほど長くなるように、その駆動負荷Ｌに基づいて設定するようにしている。より具体的には、空調スイッチ９８のオフ操作直前での吐出圧ＣＯＭＰが高いときほど、遅延期間ＤＬＴを構成する前記オフ時間ＯＦＴが長くなるように当該オフ時間ＯＦＴを設定するようにしており、これにより遅延期間ＤＬＴを適切に設定することができるようになる。

（３）また、上記遅延期間ＤＬＴを、駆動負荷Ｌの低下速度が速いときほど短くなるように、その低下速度に基づいて設定するようにもしている。より具体的には、駆動負荷の徐変処理中における制御電流値ＩＡが大きいときほど、遅延期間ＤＬＴを構成する前記オフ時間ＯＦＴが短くなるように当該オフ時間ＯＦＴを設定するようにしており、これによっても遅延期間ＤＬＴを適切に設定することができるようになる。

（４）車載空調機の圧縮機として、可変容量型の圧縮機８０ａを備えるようにしており、空調スイッチ９８のオフ操作に伴う駆動負荷Ｌの徐変処理に際しては、同圧縮機８０ａの容量を徐々に減少させる容量徐変処理を行うようにしている。より具体的には、吐出圧ＣＯＭＰが徐々に低下していくように制御弁１８９の開度調整を行うようにしており、これにより、駆動負荷Ｌの徐変処理を確実に実施することができるようになる。

なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・前記オフ時間ＯＦＴを吐出圧ＣＯＭＰのみ、または制御電流値ＩＡのみに基づいて設定するようにしてもよい。

・駆動負荷Ｌの低下速度を冷媒の圧力の変化速度等、例えば吐出圧ＣＯＭＰの変化速度等に基づいて把握するようにしてもよい。
・吐出圧ＣＯＭＰや制御電流値ＩＡに基づいて前記遅延期間ＤＬＴを直接設定するようにしてもよい。

・圧縮機８０ａの駆動負荷Ｌを示す値として、同圧縮機８０ａから吐出される冷媒の圧力を参照するようにしたが、この他の部位における冷媒の圧力を参照するようにしてもよい。

・空調スイッチ９８のオフ操作によって上記駆動負荷Ｌの徐変処理が開始され、その処理開始時点から駆動負荷Ｌがある程度低下したと判断できる時点までの時間として、前記オフ時間ＯＦＴを設定するようにした。この他、空調スイッチ９８のオフ操作によって上記駆動負荷Ｌの徐変処理が開始され、その処理開始時点から駆動負荷Ｌが十分低下したと判断できる時点、すなわち吸入空気量の増量補正を中止しても機関回転速度の低下が生じない程度に駆動負荷Ｌが低下したと判断できる時点までの時間として、前記オフ時間ＯＦＴを設定するようにしてもよい。この場合には、オフ時間ＯＦＴが前記待機時間ＷＴを含むことになる、すなわちオフ時間ＯＦＴと前記遅延期間ＤＬＴとが一致することになり、その待機時間ＷＴの設定を省略することができる。

・上記圧縮機８０ａは、いわゆる斜板式の可変容量型圧縮機であったが、この他の可変容量型圧縮機であっても本発明は同様に適用することができる。
・上記圧縮機８０ａは、可変容量型の圧縮機であった。この他、圧縮室の容量が固定されたいわゆる固定容量型圧縮機でも、以下のような態様でその駆動負荷を調整することにより本発明は同様に適用することができる。

すなわち、クランクシャフトから固定容量型圧縮機への機関出力の伝達やその伝達解除は、クラッチ機構の係合及び係合解除によってなされるのであるが、同クラッチ機構の係合度合を調整することにより固定容量型圧縮機の駆動負荷を調整することは可能である。そこで、空調スイッチ９８がオフ操作された後は、クラッチ機構の係合度合を徐々に低下させるようにすることで、駆動負荷を徐々に低下させることができる。あるいは冷媒の圧力を調整する圧力弁を車載空調機の配管系に設け、空調スイッチ９８がオフ操作された後は、同圧力弁の開度調整を通じて徐々に冷媒の圧力を低下させるようにすることで、駆動負荷を徐々に低下させることもできる。このように固定容量型圧縮機であっても駆動負荷の徐変処理を実施することは可能であり、上記実施形態と同様な態様にて本発明を適用することができる。

・上記各実施形態における機関の停止要求とは、運転者によるＩＧスイッチ９７の「ＯＦＦ」操作であった。このほか、アイドル運転時などにおいて自動的に機関停止がなされるアイドルストップ機能付きの内燃機関や、内燃機関とモータとを備えるハイブリット車両の内燃機関にあっては、当該内燃機関の自動停止要求も上記停止要求とすることができる。すなわち、アイドルストップ機能付きの内燃機関、あるいはハイブリット車両の内燃機関の制御装置にも本発明を同様に適用することができる。

・上記実施形態における可変バルブ機構５は、吸気バルブ１９のバルブ特性を変更するために設けられていたが、排気バルブ２０のバルブ特性を変更するために設けられている場合であっても、本発明は同様に適用することができる。また、上記可変バルブ機構５は、バルブタイミング可変機構５１及び作用角可変機構５３から構成されていたが、バルブタイミング可変機構５１のみを備える場合、あるいは作用角可変機構５３のみを備える場合であっても本発明は同様に適用することができる。また、可変バルブ機構は、上記可変バルブ機構５に限られるものではなく、吸気バルブ１９や排気バルブ２０といった機関バルブのバルブ特性を可変とする機構であればよい。

・可変バルブ機構５を備えていない内燃機関にも、本発明は同様に適用することができる。要は、機関停止の遅延制御が実行される内燃機関であれば、本発明は同様に適用することができる。

本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態について、これが適用されるエンジンの構成を示す概略図。 斜板式の可変容量型圧縮機について、その基本的な構造に示す模式図。 同実施形態のバルブタイミング可変機構によって可変とされる吸気バルブのバルブタイミングについてその変更態様を示す模式図。 同実施形態の作用角可変機構によって可変とされる吸気バルブの作用角及び最大リフト量についてその変更態様を示す模式図。 同実施形態における機関停止の遅延処理についてその手順を示すフローチャート。 同実施形態における吸入空気量の増量中止遅延処理についてその手順を示すフローチャート。 （Ａ）は、圧縮機の吐出圧に応じたオフ時間の設定態様を示すグラフ。（Ｂ）は、制御弁の制御電流値に応じたオフ時間の設定態様を示すグラフ。 増量中止遅延処理の作用を示すタイミングチャート。 同実施形態における吸入空気量の増量中止処理についてその手順を示すフローチャート。 増量中止処理の作用を示すタイミングチャート。

符号の説明

１…エンジン、５…可変バルブ機構、１１ａ…シリンダヘッド、１２…燃焼室、１３…吸気通路、１３ａ…吸気ポート、１４…燃料噴射弁、１５…点火プラグ、１６…ピストン、１８ａ…排気ポート、１９…吸気バルブ、２０…排気バルブ、２１…コネクティングロッド、２２…クランクシャフト、２７…スロットルバルブ、５１…バルブタイミング可変機構、５３…作用角可変機構、６０…電子制御装置、８０…補機、８０ａ…圧縮機、８０ｂ…オルタネータ、８０ｃ…油圧ポンプ、９０…クランク角センサ、９１…アクセルセンサ、９２…スロットルセンサ、９３…圧力センサ、９４…吸入空気量センサ、９５…作用角センサ、９６…バルブタイミングセンサ、９７…イグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）、９８…空調スイッチ、１８１…ハウジング、１８２…駆動軸、１８３…斜板、１８４…シリンダボア、１８５…ピストン、１８６…抽気通路、１８７…給気通路、１８８ａ…吸入側逆止弁、１８８ｂ…吐出側逆止弁、１８９…制御弁、１９０…クランク室、１９１…圧縮室、１９２…吸入通路、１９３…吐出通路。

Claims (6)

1. 機関の停止要求がなされてから実際に機関の停止が実行されるまでの時間を遅延させる遅延制御を行うとともに、機関のアイドル運転時にあって車載空調機の圧縮機が駆動されるときには同圧縮機の駆動負荷に応じた補正量にて吸入空気量を増量補正する内燃機関の制御装置において、
   前記車載空調機の空調スイッチのオフ操作により前記圧縮機の駆動を停止させる際には、同圧縮機の駆動負荷を徐々に低下させる負荷徐変手段と、
   前記空調スイッチのオフ操作時から所定の遅延期間経過後に前記吸入空気量の増量補正を中止させる増量中止遅延手段と、
   イグニッションスイッチのオフ操作と同時に前記吸入空気量の増量補正を中止させる増量中止手段とを備える
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記増量中止遅延手段は、前記空調スイッチのオフ操作直前での前記駆動負荷に基づいて前記遅延期間を設定する
   請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記遅延期間は、前記空調スイッチのオフ操作直前での前記駆動負荷が高いときほど長くなるように設定される
   請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記増量中止遅延手段は、前記負荷徐変手段による前記駆動負荷の低下速度に基づいて前記遅延期間を設定する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記遅延期間は、前記駆動負荷の低下速度が速いときほど短くなるように設定される
   請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記圧縮機は可変容量型圧縮機であり、
   前記負荷徐変手段は、前記駆動負荷の低下に際して、前記可変容量型圧縮機の容量を徐々に減少させる容量徐変処理を行う
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。

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