WO2016072066A1 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

非ロック状態での始動時（ＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックしていない非ロック状態でエンジン（１１）が停止した場合の次回の始動時）に、最遅角始動処理でエンジン始動可能な状態であるか否かを判定する。最遅角始動処理でエンジン始動可能な状態であると判定した場合には、最遅角始動処理を実施する。この最遅角始動処理では、エンジン１１を所定回転速度以上の高回転領域でクランキングすると共に、ＶＣＴ位相を最遅角位相付近（最遅角位相又は該最遅角位相から所定範囲内）に制御した状態で、燃料噴射及び点火を開始してエンジン（１１）を始動させる。これにより、非ロック状態での始動時にＶＣＴ位相をロックすることなくエンジン（１１）を速やかに始動させる。

Description

内燃機関の制御装置 関連出願の相互参照

　本出願は、２０１４年１１月４日に出願された日本特許出願番号２０１４－２２４７６４号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相（ＶＣＴ位相）を中間ロック位相でロックする中間ロック機構付きの可変バルブタイミング装置を備えた内燃機関の制御装置に関する発明である。

　車両に搭載される内燃機関においては、出力向上、燃費節減、エミッション低減等を目的として、内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相（ＶＣＴ位相）を変化させて吸気バルブや排気バルブのバルブタイミング（開閉タイミング）を変化させる可変バルブタイミング装置を搭載している。

　油圧駆動式の可変バルブタイミング装置においては、ＶＣＴ位相をその調整可能範囲内に位置する中間ロック位相（例えば始動に適したＶＣＴ位相）でロックする中間ロック機構を設けるようにしたものがある。この中間ロック機構は、例えば、ロックピンを突出させて嵌合穴に嵌め込むことでＶＣＴ位相を中間ロック位相で固定するように構成されている。このような中間ロック機構を備えたシステムでは、内燃機関の停止前にＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックしておき、次回の始動時にＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックした状態で内燃機関を始動させることで、始動性を向上させるようにしている。

　しかし、内燃機関の運転中に部品保護やユーザー操作等を優先すべき状況になって急な停止要求が発生すると、ＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックしていない非ロック状態で内燃機関が停止してしまう場合もある。このように非ロック状態で内燃機関が停止した場合の対策として、例えば、特許文献１（特開２０１２－３６７３５号公報）に記載の可変バルブタイミング装置がある。この可変バルブタイミング装置は、内燃機関のクランキング中にカムトルクの変動による回転変動（回転脈動）を利用してＶＣＴ位相を振動させながら中間ロック位相まで変化させてＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックして、内燃機関を始動させるようにしている。

　また、中間ロック機構のロックピンを突出させるロックモードは、通常の内燃機関の運転中やロック状態での内燃機関の始動／停止にも使用することがあり、可変バルブタイミング装置の進角室や遅角室へのオイル供給を遮断又は抑制するが、進角室や遅角室からの積極的なオイル排出は行わない。これはロックモード後の位相制御時に進角室や遅角室がオイル未充填の状態で位相制御が困難になることを避けるためであり、そのために進角室や遅角室のオイルを極力保持するようにしている。

　しかし、非ロック状態での始動時（非ロック状態で内燃機関が停止した場合の次回の始動時）にクランキング中のカムトルクの変動による回転変動を利用してＶＣＴ位相を中間ロック位相まで変化させてロックするシステムでは、次のような状態が発生する可能性がある。

　非ロック状態での始動時にロックモードで進角室や遅角室にオイル（特に高粘度のオイル）が残っていると、カムトルクの変動による回転変動だけではＶＣＴ位相を十分な振幅で振動させることができず、ＶＣＴ位相を中間ロック位相まで変化させてロックすることができない可能性がある。このため、始動完了までの時間が異常に長くる可能性がある。しかも、進角室や遅角室のオイル残量を計測又は推定することは困難であり、非ロック状態での始動時にＶＣＴ位相が動かない場合に、その原因がロックピンの固着なのか、進角室や遅角室に高粘度オイルが残っているのかを特定することができず、対応に大幅な遅れが生じる可能性がある。

　また、近年、燃費向上のために内燃機関のフリクションを小さくする傾向にあり、カムトルクが小さい内燃機関も検討されている。このような内燃機関では、カムトルクが小さく、カムトルクの変動による回転変動を十分に得られないため、ＶＣＴ位相を十分な振幅で振動させることができず、ＶＣＴ位相を中間ロック位相まで変化させてロックすることができない可能性がある。このため、始動完了までの時間が異常に長くなる可能性がある。

　更に、車両の動力源として内燃機関とモータとを備えたハイブリッド車や、内燃機関をアシストするモータを備えた車両のように、従来の一般的なスタータよりも高出力のモータで内燃機関をクランキングするシステムでは、従来の一般的なクランキング回転速度よりも高回転で内燃機関をクランキングすることができる。このように高回転で内燃機関をクランキングするシステムでは、カムトルクの変動の影響を受け難く、カムトルクの変動による回転変動を十分に得られないため、ＶＣＴ位相を十分な振幅で振動させることができず、ＶＣＴ位相を中間ロック位相まで変化させてロックすることができない可能性がある。このため、始動完了までの時間が異常に長くなる可能性がある。

　また、カムトルクの変動による回転変動を利用してＶＣＴ位相を中間ロック位相まで変化させる際に、ＶＣＴ位相が逆方向（中間ロック位相から離れる方向）に戻ることを制限するラチェット機構を設けるようにした可変バルブタイミング装置もあるが、この場合、構成が複雑化するため、ロックピンが固着する可能性もある。

特開２０１２－３６７３５号公報

　本開示は、非ロック状態での始動時（非ロック状態で内燃機関が停止した場合の次回の始動時）にＶＣＴ位相をロックすることなく内燃機関を速やかに始動させることができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

　本開示の一態様によれば、内燃機関の制御装置は、内燃機関のクランク軸に対するカム軸の回転位相（ＶＣＴ位相）を変化させてバルブタイミングを変化させる油圧駆動式の可変バルブタイミング装置と、ＶＣＴ位相をその調整可能範囲内に位置する中間ロック位相でロックする中間ロック機構と、内燃機関の停止前にＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックして、次回の始動時にＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックした状態で内燃機関を始動させる制御部とを備える。制御部は、ＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックしていない非ロック状態で内燃機関が停止した場合には、次回の始動時にＶＣＴ位相を最遅角位相又は該最遅角位相から所定範囲内（最遅角位相付近）に制御して内燃機関を始動させる最遅角始動処理を実施する。

　近年、従来の一般的なクランキング回転速度よりも高回転で内燃機関をクランキングすることができるシステムが普及してきており、このようなシステムでは、内燃機関を始動可能なＶＣＴ位相の領域が拡大し、ＶＣＴ位相が最遅角位相でも内燃機関を始動することが可能である。

　この点に着目して、本開示は、ＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックしていない非ロック状態で内燃機関が停止した場合には、次回の始動時にＶＣＴ位相を最遅角位相付近（最遅角位相又は該最遅角位相から所定範囲内）に制御して内燃機関を始動させる最遅角始動処理を実施するようにしている。

　このようにすれば、非ロック状態での始動時（非ロック状態で内燃機関が停止した場合の次回の始動時）に、ＶＣＴ位相を最遅角位相に変位させるか、または最遅角位相に近付けた状態で内燃機関を始動させることができる。これにより、非ロック状態での始動時にＶＣＴ位相をロックすることなく内燃機関を速やかに始動させることができる。この場合、非ロック状態での始動時にＶＣＴ位相をロックする必要がないため、非ロック状態での始動時にＶＣＴ位相をロックする場合に起こり得る事象の発生を防止することができる。

　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。
図１は本開示の実施例１におけるエンジン制御システムの概略構成を示す図である。 図２は可変バルブタイミング装置と油圧制御回路の構成を説明する縦断側面図である。 図３は可変バルブタイミング装置の縦断正面図である。 図４は中間ロック機構の断面図である。 図５は油圧制御弁の制御モードを説明する図である。 図６はクランキング回転速度を説明する図である。 図７は最遅角始動処理の実行例を示すタイムチャートである。 図８は最進角始動処理の実行例を示すタイムチャートである。 図９は中間始動処理の実行例を示すタイムチャートである。 図１０はメイン制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図１１は通常始動処理ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図１２は最遅角始動許可判定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図１３は最遅角始動処理ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図１４は最進角始動処理ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図１５は中間始動処理ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図１６は実施例２の最遅角始動処理ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。

　以下、本開示を実施するための形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。

　本開示の実施例１を図１乃至図１５に基づいて説明する。

　図１に示すように、内燃機関であるエンジン１１は、クランク軸１２からの動力がタイミングチェーン１３（又はタイミングベルト）により各スプロケット１４，１５を介して吸気側カム軸１６と排気側カム軸１７とに伝達されるようになっている。吸気側カム軸１６には、油圧駆動式の可変バルブタイミング装置１８（ＶＣＴ）が設けられている。この可変バルブタイミング装置１８によって、クランク軸１２に対する吸気側カム軸１６の回転位相（以下「ＶＣＴ位相」という）を変化させることで、吸気側カム軸１６によって開閉駆動される吸気バルブ（図示せず）のバルブタイミング（開閉タイミング）を変化させるようになっている。

　また、吸気側カム軸１６の外周側には、気筒判別のために特定のカム角でカム角信号のパルスを出力するカム角センサ１９が設置され、一方、クランク軸１２の外周側には、所定クランク角毎にクランク角信号のパルスを出力するクランク角センサ２０が設置されている。これらカム角センサ１９及びクランク角センサ２０の出力信号は、エンジン制御回路２１に入力される。このエンジン制御回路２１は、カム角センサ１９とクランク角センサ２０の出力信号パルスの位相差に基づいて吸気バルブの実バルブタイミング（実ＶＣＴ位相）を演算すると共に、クランク角センサ２０の出力パルスの周波数（パルス間隔）に基づいてエンジン回転速度を演算する。その他、エンジン運転状態を検出する各種センサ（吸気圧センサ２２、冷却水温センサ２３、スロットルセンサ２４等）の出力信号がエンジン制御回路２１に入力される。

　このエンジン制御回路２１は、上記各種センサで検出したエンジン運転状態に応じて燃料噴射制御や点火制御を行うと共に、吸気バルブの実バルブタイミング（実ＶＣＴ位相）を、エンジン運転状態に応じて設定した目標バルブタイミング（目標ＶＣＴ位相）に一致させるように可変バルブタイミング装置１８を駆動する油圧を制御する。

　また、エンジン１１の始動時にクランク軸１２を回転駆動（クランキング）するためのスタータ３０が設けられている。このスタータ３０でエンジン１１をクランキングすることで、エンジン１１を所定回転速度以上の高回転領域でクランキングできるように構成されている。ここで、所定回転速度以上の高回転領域は、例えば、通常の温度状態において後述する最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な回転速度以上の高回転領域であり、従来の一般的なクランキング回転速度（例えば１３０～３００ｒｐｍ）よりも高い回転速度である。また、通常の温度状態は、極低温（例えば－３０℃以下）よりも高い温度状態とする。

　車両の動力源としてエンジン１１とモータ［例えばＭＧ（モータジェネレータ）］とを搭載したハイブリッド車の場合には、このハイブリッド車用のモータをスタータ３０として使用してエンジン１１をクランキングすることで、エンジン１１を所定回転速度以上の高回転領域（例えば６５０～９００ｒｐｍ）でクランキングできるようになっている（図６参照）。

　また、エンジン１１をアシストするモータ［例えばＩＳＧ（インテグレーテッドスタータジェネレータ）］を搭載した車両の場合には、このアシスト用のモータをスタータ３０として使用してエンジン１１をクランキングすることで、エンジン１１を所定回転速度以上の高回転領域（例えば２５０～４５０ｒｐｍ）でクランキングできるようになっている（図６参照）。

　また、スタータ３０として、エンジン１１を所定回転速度以上の高回転領域（例えば２５０～４５０ｒｐｍ）でクランキング可能な高出力スタータ（従来の一般的なスタータよりも高出力のスタータ）を用いるようにしても良い。

　また、エンジン１１を低フリクション化することで、従来の一般的なスタータ（以下「ノーマルスタータ」という）でもエンジン１１を所定回転速度以上の高回転領域（例えば２５０～４５０ｒｐｍ）でクランキングできるようにしても良い。この場合、スタータ３０として、ノーマルスタータを用いるようにしても良いが、ハイブリッド車用モータ、アシスト用モータ、高出力スタータのうちのいずれかを用いるようにしても良い。

　次に、図２乃至図４に基づいて可変バルブタイミング装置１８の構成を説明する。

　可変バルブタイミング装置１８のハウジング３１は、吸気側カム軸１６の外周に回動自在に支持されたスプロケット１４にボルト３２で締め付け固定されている。これにより、クランク軸１２の回転がタイミングチェーン１３を介してスプロケット１４とハウジング３１に伝達され、スプロケット１４とハウジング３１がクランク軸１２と同期して回転する。一方、吸気側カム軸１６の一端部には、ロータ３５がボルト３７で締め付け固定されている。このロータ３５は、ハウジング３１内に相対回動自在に収納されている。

　図３に示すように、ハウジング３１の内部には、複数のベーン収容室４０が形成され、各ベーン収容室４０が、ロータ３５の外周部に形成されたベーン４１によって進角室４２と遅角室４３とに区画されている。少なくとも１つのベーン４１の両側部には、ハウジング３１に対するロータ３５（ベーン４１）の相対回動範囲を規制するストッパ部５６が形成され、このストッパ部５６によって実ＶＣＴ位相（カム軸位相）の調整可能範囲の最遅角位相と最進角位相が規制されている。

　図３及び図４に示すように、可変バルブタイミング装置１８には、ＶＣＴ位相をその調整可能範囲の最遅角位相と最進角位相との間（例えば略中間）に位置する中間ロック位相でロックする中間ロック機構５０が設けられている。この中間ロック機構５０は、いずれか１つ（又は複数）のベーン４１にロックピン収容孔５７が設けられ、このロックピン収容孔５７に、ハウジング３１とロータ３５（ベーン４１）との相対回動をロックするためのロックピン５８が突出可能に収容されている。このロックピン５８がスプロケット１４側に突出してスプロケット１４のロック穴５９に嵌り込むことで、ＶＣＴ位相がその調整可能範囲の略中間に位置する中間ロック位相でロックされる。この中間ロック位相は、エンジン１１の始動に適した位相に設定されている。尚、ロック穴５９をハウジング３１に設けた構成としても良い。ロックピン５８は、スプリング６２によってロック方向（突出方向）に付勢されている。また、ロックピン５８の外周部とロックピン収容孔５７との間には、ロックピン５８をロック解除方向（ロック方向と逆方向）に駆動する油圧を制御するためのロック解除用油圧室６０が形成されている。

　また、図２に示すように、ハウジング３１には、ロータ３５を進角方向に付勢するねじりコイルばね等のばね５５が設けられている。吸気バルブの可変バルブタイミング装置１８では、吸気側カム軸１６のトルクがＶＣＴ位相を遅角させる方向に作用することから、上記ばね５５は、ＶＣＴ位相を吸気側カム軸１６のトルク方向と反対方向である進角方向に付勢することになる。ばね５５の付勢力が作用する範囲は、最遅角位相からほぼ中間ロック位相までの範囲に設定されている。

　図１及び図２に示すように、可変バルブタイミング装置１８及び中間ロック機構５０を駆動する油圧を制御する油圧制御弁２５は、ＶＣＴ位相を駆動する油圧を制御する位相制御用の油圧制御弁機能とロックピン５８を駆動する油圧を制御するロック制御用の油圧制御弁機能とを一体化した油圧制御弁（例えば電磁駆動式のスプール弁）により構成されている。エンジン１１の動力によって駆動されるオイルポンプ２８により、オイルパン２７内のオイル（作動油）が汲み上げられて油圧制御弁２５に供給される。

　図５に示すように、油圧制御弁２５の制御量（スプール位置）は、ロックモードと充填モードと進角モードと保持モードと遅角モードの五つの制御領域に区分されている。エンジン制御回路２１は、油圧制御弁２５の制御モードをロックモードと充填モードと進角モードと保持モードと遅角モードとの間で切り換えて、油圧制御弁２５の制御量をその制御モードの制御領域内に設定する。

　ロックモードの制御領域では、ロック解除用油圧室６０に連通するロック解除ポートをドレンポートに接続してロック解除用油圧室６０の油圧を抜いて、スプリング６２によってロックピン５８をロック方向に突出させる。これにより、ロックピン５８がロック穴５９に嵌まり込むと、ＶＣＴ位相が中間ロック位相でロックされる。尚、進角室４２に連通する進角ポートは主供給ポートに接続し、遅角室４３に連通する遅角ポートはドレンポートに接続する。

　充填モードの制御領域では、進角室４２に連通する進角ポートを主供給ポートに接続して進角室４２にオイルを供給する。尚、ロック解除用油圧室６０に連通するロック解除ポートはドレンポートに接続するか又はドレンポートとの接続を遮断し、遅角室４３に連通する遅角ポートはドレンポートに接続する。

　ロックモードと充填モード以外の制御領域（進角モードと保持モードと遅角モードの制御領域）では、ロック解除用油圧室６０に連通するロック解除ポートを副供給ポートに接続してロック解除用油圧室６０にオイルを充填して、ロック解除用油圧室６０の油圧によってロックピン５８をロック解除方向に駆動する。これにより、ロックピン５８がロック穴５９から抜け出て、ＶＣＴ位相のロックが解除される。

　進角モードの制御領域では、遅角室４３に連通する遅角ポートをドレンポートに接続して遅角室４３の油圧を抜くと共に、進角室４２に連通する進角ポートを主供給ポートに接続して進角室４２にオイルを供給してＶＣＴ位相を進角させる。その際、油圧制御弁２５の制御量（スプール位置）に応じて進角室４２へのオイルの供給量を変化させてＶＣＴ位相の進角速度を変化させる。

　保持モードの制御領域では、進角室４２に連通する進角ポート及び遅角室４２に連通する遅角ポートとドレンポートとの接続を遮断して進角室４２及び遅角室４３の油圧を保持してＶＣＴ位相が動かないように保持する。

　遅角モードの制御領域では、進角室４２に連通する進角ポートをドレンポートに接続して進角室４２の油圧を抜くと共に、遅角室４３に連通する遅角ポートを主供給ポートに接続して遅角室４３にオイルを供給してＶＣＴ位相を遅角させる。その際、油圧制御弁２５の制御量（スプール位置）に応じて遅角室４３へのオイルの供給量を変化させてＶＣＴ位相の遅角速度を変化させる。

　エンジン制御回路２１は、エンジン運転状態等に応じて目標ＶＣＴ位相（目標バルブタイミング）を算出し、実ＶＣＴ位相（実バルブタイミング）を目標ＶＣＴ位相に一致させるように油圧制御弁２５の制御量をＦ／Ｂ制御して可変バルブタイミング装置１８の進角室４２と遅角室４３に供給する油圧をＦ／Ｂ制御する位相Ｆ／Ｂ制御を実行する。「Ｆ／Ｂ」は「フィードバック」を意味する。この位相Ｆ／Ｂ制御の制御領域は、進角モードと保持モードと遅角モードの制御領域に跨がっている。

　また、エンジン制御回路２１は、エンジン停止要求が発生したときには、目標ＶＣＴ位相を中間ロック位相付近（中間ロック位相又はその付近）に設定して、位相Ｆ／Ｂ制御により実ＶＣＴ位相を中間ロック位相付近（目標ＶＣＴ位相）に制御する。この後、油圧制御弁２５の制御モードをロックモードに切り換えて（油圧制御弁２５の制御量をロックモードの制御領域内に設定して）、ロックピン５８をロック方向に突出させる。これにより、エンジン停止前にロックピン５８をロック穴５９に嵌め込んで、ＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックする。次回のエンジン始動時には、ＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックしたロック状態（ロックピン５８がロック穴５９に嵌合したピン嵌合状態）でエンジン１１を始動させる。

　しかし、エンジン運転中に部品保護やユーザー操作等を優先すべき状況になって急なエンジン停止要求が発生すると、ＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックしていない非ロック状態（ロックピン５８がロック穴５９に嵌合していないピン未嵌合状態）でエンジン１１が停止してしまう場合もある。

　このように非ロック状態（ピン未嵌合状態）でエンジン１１が停止した場合の対策として、本実施例１では、エンジン制御回路２１により後述する図１０乃至図１５の各ルーチンを実行することで、次のような制御を行う。

　非ロック状態（ピン未嵌合状態）でエンジン１１が停止した場合には、次回の始動時にＶＣＴ位相を最遅角位相付近（最遅角位相又は該最遅角位相から所定範囲内）に制御してエンジン１１を始動させる最遅角始動処理を実施する。これにより、非ロック状態での始動時（非ロック状態でエンジン１１が停止した場合の次回の始動時）に、ＶＣＴ位相を最遅角位相に変位させるか、最遅角位相近傍に近付けた状態でエンジン１１を始動させる。これにより、非ロック状態での始動時にＶＣＴ位相をロックすることなくエンジン１１を速やかに始動させる。

　具体的には、図７乃至図９に示すように、エンジン運転中に部品保護やユーザー操作等を優先すべき状況になって即エンジン停止要求が発生した場合には、その時点ｔ1 で、速やかにエンジン１１を停止させる。この場合、ＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックしていない非ロック状態（ロックピン５８がロック穴５９に嵌合していないピン未嵌合状態）でエンジン１１が停止してしまうため、エンジン停止後にピン未嵌合フラグを「１」にセットする。

　その後、次回のエンジン始動要求が発生した時点ｔ2 で、ピン未嵌合フラグが「１」の場合には、非ロック状態（ピン未嵌合状態）であると判断して、温度情報やバッテリ電圧に基づいて最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な状態であるか否かを判定する。

　その結果、最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な状態であると判定された場合には、図７に示すように、最遅角始動処理を実施する。この最遅角始動処理では、エンジン１１を所定回転速度以上の高回転領域（通常の温度状態において最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な回転速度以上の高回転領域）でクランキングすると共に、ＶＣＴ位相を最遅角位相付近（最遅角位相又は該最遅角位相から所定範囲内）に制御する。この際、高回転のクランキングにより油圧が速やかに上昇して、ＶＣＴ位相が速やかに最遅角位相付近に制御されると共に、オイルの充填に伴ってＶＣＴ位相の振れ幅が減少していく。その後、ＶＣＴ位相が最遅角位相付近になった時点ｔ3 で、エンジン１１の燃料噴射及び点火を開始してエンジン１１を始動させる。

　一方、最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な状態ではないと判定された場合には、図８に示すように、最進角始動処理を実施する。この最進角始動処理では、エンジン１１を所定回転速度以上の高回転領域でクランキングすると共に、ＶＣＴ位相を最進角位相付近（最進角位相又は該最進角位相から所定範囲内）に制御する。この際、高回転のクランキングにより油圧が速やかに上昇して、ＶＣＴ位相が速やかに最進角位相付近に制御されると共に、オイルの充填に伴ってＶＣＴ位相の振れ幅が減少していく。その後、ＶＣＴ位相が最進角位相付近になった時点ｔ3 で、エンジン１１の燃料噴射及び点火を開始してエンジン１１を始動させる。

　或は、最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な状態ではないと判定された場合に、図９に示すように、中間始動処理を実施するようにしても良い。この中間始動処理では、まず、エンジン１１を所定回転速度以上の高回転領域でクランキングすると共に、ＶＣＴ位相を最遅角位相付近に制御する。この際、高回転のクランキングにより油圧が速やかに上昇して、ＶＣＴ位相が速やかに最遅角位相付近に制御されると共に、オイルの充填に伴ってＶＣＴ位相の振れ幅が減少していく。その後、ＶＣＴ位相が最遅角位相付近になった時点ｔ3 で、ＶＣＴ位相を最遅角位相付近から所定量だけ進角側の中間位相に制御し、ＶＣＴ位相が中間位相になった時点ｔ4 で、エンジン１１の燃料噴射及び点火を開始してエンジン１１を始動させる。

　以下、本実施例１でエンジン制御回路２１が実行する図１０乃至図１５の各ルーチンの処理内容を説明する。
［メイン制御ルーチン］
　図１０に示すメイン制御ルーチンは、エンジン制御回路２１の電源オン後に実行され、制御部としての役割を果たす。ステップ１０１で、イニシャライズ処理を実行した後、ステップ１０２以降の処理を所定周期（時間同期）で実行する。

　ステップ１０２で、前回のエンジン停止時にバックアップＲＡＭに格納したピン未嵌合フラグを読み込んだ後、ステップ１０３に進み、エンジン停止中であるか否かを判定する。

　このステップ１０３で、エンジン停止中と判定された場合には、ステップ１０４に進み、エンジン始動要求が発生したか否かを判定し、エンジン始動要求が発生していないと判定された場合には、ステップ１０５～１１９の処理を飛ばして、ステップ１２０に進む。

　その後、上記ステップ１０４で、エンジン始動要求が発生したと判定された時点で、ステップ１０５に進み、ピン未嵌合フラグが「０」であるか否かによって、ロック状態（ピン嵌合状態）であるか否かを判定する。

　このステップ１０５で、ピン未嵌合フラグが「０」であると判定された場合には、ロック状態（ピン嵌合状態）であると判断して、ステップ１０６に進み、後述する図１１の通常始動処理ルーチンを実行することで、通常始動処理を実施する。この通常始動処理では、ＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックしたロック状態でエンジン１１をクランキングすると共に、エンジン１１の燃料噴射及び点火を開始してエンジン１１を始動させる。

　これに対して、上記ステップ１０５で、ピン未嵌合フラグが「１」であると判定された場合には、非ロック状態（ピン未嵌合状態）であると判断して、ステップ１０７に進み、非ロック始動フラグを「１」にセットする。

　この後、ステップ１０８に進み、後述する図１２の最遅角始動許可判定ルーチンを実行することで、温度情報やバッテリ電圧に基づいて最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な状態であるか否かを判定し、その判定結果に応じて最遅角始動許可か又は最遅角始動禁止と判定する。

　この後、ステップ１０９に進み、最遅角始動許可判定ルーチン（ステップ１０８）の判定結果に基づいて最遅角始動許可であるか否かを判定する。すなわち、最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な状態であるか否かを判定する。

　このステップ１０９で、最遅角始動許可であると判定された場合には、ステップ１１０に進み、後述する図１３の最遅角始動処理ルーチンを実行することで、最遅角始動処理を実施する。この最遅角始動処理では、エンジン１１を所定回転速度以上の高回転領域でクランキングすると共に、ＶＣＴ位相を最遅角位相付近（最遅角位相又は該最遅角位相から所定範囲内）に制御する。その後、ＶＣＴ位相が最遅角位相付近になった時点で、エンジン１１の燃料噴射及び点火を開始してエンジン１１を始動させる。

　一方、上記ステップ１０９で、最遅角始動禁止である（最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な状態ではない）と判定された場合には、ステップ１１１に進み、後述する図１４の最進角始動処理ルーチンを実行することで、最進角始動処理を実施する。この最進角始動処理では、エンジン１１を所定回転速度以上の高回転領域でクランキングすると共に、ＶＣＴ位相を最進角位相付近（最進角位相又は該最進角位相から所定範囲内）に制御する。その後、ＶＣＴ位相が最進角位相付近になった時点で、エンジン１１の燃料噴射及び点火を開始してエンジン１１を始動させる。

　或は、ステップ１１１で、後述する図１５の中間始動処理ルーチンを実行することで、中間始動処理を実施するようにしても良い。この中間始動処理では、まず、エンジン１１を所定回転速度以上の高回転領域でクランキングすると共に、ＶＣＴ位相を最遅角位相付近に制御する。その後、ＶＣＴ位相が最遅角位相付近になった時点で、ＶＣＴ位相を最遅角位相付近から所定量だけ進角側の中間位相に制御し、ＶＣＴ位相が中間位相になった時点で、エンジン１１の燃料噴射及び点火を開始してエンジン１１を始動させる。

　エンジン１１の始動後は、ステップ１１２に進み、通常のエンジン制御を実施する。また、上記ステップ１０３で、エンジン停止中ではない（つまりエンジン運転中）と判定された場合には、上記ステップ１０４～１１１の処理を飛ばして、ステップ１１２に進み、通常のエンジン制御を実施する。この後、ステップ１１３に進み、非ロック始動フラグを「０」にリセットする。

　エンジン運転中は、ステップ１１４に進み、エンジン停止要求が発生したか否かを判定し、エンジン停止要求が発生していないと判定されれば、上記ステップ１１２に戻る。

　その後、上記ステップ１１４で、エンジン停止要求が発生したと判定された時点で、ステップ１１５に進み、即エンジン停止要求であるか否かを判定する。この即エンジン停止要求は、例えば、部品保護やユーザー操作等を優先すべき状況になって即座にエンジン１１を停止させる必要があるエンジン停止要求である。

　このステップ１１５で、即エンジン停止要求であると判定された場合には、ステップ１１６に進み、即エンジン停止処理を実行して、速やかにエンジン１１を停止させる。この場合、ＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックしていない非ロック状態（ピン未嵌合状態）のままエンジン１１が停止してしまうため、ステップ１１７に進み、ピン未嵌合フラグを「１」にセットしてバックアップＲＡＭに格納する。

　一方、上記ステップ１１５で、即エンジン停止要求ではないと判定された場合には、ステップ１１８に進み、エンジン停止前にＶＣＴ位相を中間ロック位相でロック（ロックピン５８をロック穴５９に嵌合）した後、エンジン停止処理を実行して、エンジン１１を停止させる。この後、ステップ１１９に進み、ピン未嵌合フラグを「０」にリセットしてバックアップＲＡＭに格納する。

　この後、ステップ１２０に進み、キーオフされたか否かを判定し、キーオフされていないと判定された場合には、上記ステップ１０２に戻る。一方、上記ステップ１２０で、キーオフされたと判定された場合には、ステップ１２１に進み、通常のキーオフ処理（例えば学習処理等）を実行して、本ルーチンを終了する。

　尚、図１０のルーチンでは、ステップ１０７で非ロック始動フラグを「１」にセットするようにしたが、これに限定されず、例えば、ステップ１１７で非ロック始動フラグを「１」にセットしてバックアップＲＡＭに格納するようにしても良い。
［通常始動処理ルーチン］
　図１１に示す通常始動処理ルーチンは、前記図１０のメイン制御ルーチンのステップ１０６で実行されるサブルーチンである。ステップ２０１で、スタータ始動時制御を実行して、スタータ３０（ハイブリッド車用モータ、アシスト用モータ、高出力スタータ、ノーマルスタータ等）でエンジン１１を所定回転速度以上の高回転領域でクランキングする。

　この後、ステップ２０２に進み、空気量始動時制御を実行して、スロットル開度を通常始動時のスロットル開度（例えば始動時水温等に応じて設定したスロットル開度）に制御する。

　この後、ステップ２０３に進み、燃料噴射始動時制御を実行して、燃料噴射量及び燃料噴射時期を通常始動時の燃料噴射量及び燃料噴射時期（例えば始動時水温等に応じて設定した燃料噴射量及び燃料噴射時期）に制御する。

　この後、ステップ２０４に進み、点火始動時制御を実行して、点火時期を通常始動時の点火時期（例えば始動時水温等に応じて設定した点火時期）に制御する。

　この後、ステップ２０５に進み、油圧制御弁２５の制御モードをロックモードに維持して、ロック状態（ピン嵌合状態）に維持する。尚、油圧制御弁２５の制御モードを充填モードに切り換えて、ロック状態（ピン嵌合状態）に維持したままオイルを充填するようにしても良い。
［最遅角始動許可判定ルーチン］
　図１２に示す最遅角始動許可判定ルーチンは、前記図１０のメイン制御ルーチンのステップ１０８で実行されるサブルーチンであり、判定部としての役割を果たす。ステップ３０１で、温度情報（例えば、水温、油温、吸気温、外気温等のうちの少なくとも一つ）とバッテリ電圧を読み込む。

　この後、ステップ３０２に進み、温度情報とバッテリ電圧に基づいて、最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な状態であるか否か（最遅角始動条件が成立しているか否か）を判定する。

　極低温時（例えば－３０℃以下のとき）には、最遅角始動処理ではエンジン１１を始動させることが困難になるため、温度情報（例えば、水温、油温、吸気温、外気温等のうちの少なくとも一つ）を監視すれば、最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な状態であるか否かを判定することができる。また、バッテリ電圧が低下し過ぎると、所定回転速度以上の高回転領域でエンジン１１をクランキングできなくなる可能性があるため、バッテリ電圧を監視すれば、所定回転速度以上の高回転領域でエンジン１１をクランキングできる状態（つまり最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な状態）であるか否かを判定することができる。

　具体的には、最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な状態であるか否かを、最遅角始動条件が成立しているか否かによって判定する。この最遅角始動条件としては、例えば、次の(1) と(2) の条件がある。

　(1) 温度情報又は温度情報から生成した温度判定パラメータが所定の最遅角始動可能領域（極低温よりも高い温度に相当する領域）内であること
　(2) バッテリ電圧が許容下限値（所定回転速度以上の高回転領域でエンジン１１をクランキング可能なバッテリ電圧の下限値）以上であること
　尚、上記(2) の条件を「バッテリ電圧に基づいて算出した推定クランキング回転速度が所定回転速度以上であること」に変更しても良い。この場合、例えば、バッテリ電圧に基づいてスタータ３０の推定出力を算出し、この推定出力に基づいて推定クランキング回転速度を算出する。

　上記(1) と(2) の条件を両方とも満たせば、最遅角始動条件が成立するが、上記(1) と(2) の条件のどちらか一方でも満たさない条件があれば、最遅角始動条件が不成立となる。

　このステップ３０２で、最遅角始動条件が成立していると判定された場合には、最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な状態であると判断して、ステップ３０３に進み、最遅角始動許可と判定する。

　一方、上記ステップ３０２で、最遅角始動条件が不成立と判定された場合には、最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な状態ではないと判断して、ステップ３０４に進み、遅角始動禁止と判定する。
［最遅角始動処理ルーチン］
　図１３に示す最遅角始動処理ルーチンは、前記図１０のメイン制御ルーチンのステップ１１０で実行されるサブルーチンである。ステップ４０１で、燃料噴射を禁止した後、ステップ４０２に進み、クランク角信号とカム角信号に基づいて実ＶＣＴ位相を演算する。

　この後、ステップ４０３に進み、油圧制御弁２５の制御モードを遅角モードに切り換えて（油圧制御弁２５の制御量を遅角モードの制御領域内に設定して）、ＶＣＴ位相を遅角させる。この際、油圧制御弁２５の制御量（スプール位置）を遅角室４３へのオイルの供給量が最大値となるように設定する。

　この後、ステップ４０４に進み、空気量始動時制御を実行して、スロットル開度を通常始動時のスロットル開度に制御する。尚、スロットル開度を通常始動時のスロットル開度よりも大きくするようにしても良い。

　この後、ステップ４０５に進み、スタータ始動時制御を実行して、スタータ３０（ハイブリッド車用モータ、アシスト用モータ、高出力スタータ、ノーマルスタータ等）でエンジン１１を所定回転速度以上の高回転領域でクランキングする。尚、クランキング回転速度を更に高くできるシステムの場合（例えばスタータ３０としてハイブリッド車用モータ又はアシスト用モータを用いる場合）には、必要に応じてクランキング回転速度を通常始動時のクランキング回転速度よりも高くするようにしても良い。具体的には、温度情報に応じて目標クランキング回転速度を変更して（例えば水温が低いほど目標クランキング回転速度を高くして）、エンジン１１を確実に始動可能な回転速度までクランキング回転速度を上昇させる。

　この後、ステップ４０６に進み、実ＶＣＴ位相が最遅角位相付近（最遅角位相又は該最遅角位相から所定範囲内）で且つ実ＶＣＴ位相の振れ幅（例えばピーク値とボトム値との差）が所定値以下になったか否かを判定する。

　このステップ４０６で、「Ｎｏ」と判定されれば、上記ステップ４０２に戻る。

　その後、上記ステップ４０６で、実ＶＣＴ位相が最遅角位相付近で且つ実ＶＣＴ位相の振れ幅が所定値以下になったと判定された時点で、ステップ４０７に進み、燃料噴射を許可した後、ステップ４０８に進み、燃料噴射始動時制御を実行して、燃料噴射量及び燃料噴射時期を通常始動時の燃料噴射量及び燃料噴射時期に制御する。尚、燃料噴射時期を通常始動時の燃料噴射時期よりも進角するようにしても良い。

　この後、ステップ４０９に進み、点火始動時制御を実行して、点火時期を通常始動時の点火時期に制御する。尚、点火時期を通常始動時の点火時期よりも進角するようにしても良い。

　この後、ステップ４１０に進み、エンジン１１の始動が完了したか否かを、例えば、エンジン回転速度が完爆判定値を越えたか否かによって判定し、エンジン１１の始動が完了していないと判定されれば、上記ステップ４０２に戻る。

　その後、上記ステップ４１０で、エンジン１１の始動が完了したと判定された時点で、ステップ４１１に進み、最遅角始動禁止に戻して、本ルーチンを終了する。
［最進角始動処理ルーチン］
　図１４に示す最進角始動処理ルーチンは、前記図１０のメイン制御ルーチンのステップ１１１で実行されるサブルーチンである。ステップ５０１で、燃料噴射を禁止した後、ステップ５０２に進み、クランク角信号とカム角信号に基づいて実ＶＣＴ位相を演算する。

　この後、ステップ５０３に進み、油圧制御弁２５の制御モードを進角モードに切り換えて（油圧制御弁２５の制御量を進角モードの制御領域内に設定して）、ＶＣＴ位相を進角させる。この際、油圧制御弁２５の制御量（スプール位置）を進角室４２へのオイルの供給量が最大値となるように設定する。

　この後、ステップ５０４に進み、空気量始動時制御を実行して、スロットル開度を通常始動時のスロットル開度に制御する。尚、スロットル開度を通常始動時のスロットル開度よりも大きくするようにしても良い。

　この後、ステップ５０５に進み、スタータ始動時制御を実行して、スタータ３０でエンジン１１を所定回転速度以上の高回転領域でクランキングする。尚、クランキング回転速度を更に高くできるシステムの場合には、必要に応じてクランキング回転速度を通常始動時のクランキング回転速度よりも高くするようにしても良い。

　この後、ステップ５０６に進み、実ＶＣＴ位相が最進角位相付近（最進角位相又は該最進角位相から所定範囲内）で且つ実ＶＣＴ位相の振れ幅が所定値以下になったか否かを判定する。

　このステップ５０６で、「Ｎｏ」と判定されれば、上記ステップ５０２に戻る。

　その後、上記ステップ５０６で、実ＶＣＴ位相が最進角位相付近で且つ実ＶＣＴ位相の振れ幅が所定値以下になったと判定された時点で、ステップ５０７に進み、燃料噴射を許可した後、ステップ５０８に進み、燃料噴射始動時制御を実行して、燃料噴射量及び燃料噴射時期を通常始動時の燃料噴射量及び燃料噴射時期に制御する。尚、燃料噴射時期を通常始動時の燃料噴射時期よりも進角するようにしても良い。

　この後、ステップ５０９に進み、点火始動時制御を実行して、点火時期を通常始動時の点火時期に制御する。尚、点火時期を通常始動時の点火時期よりも進角するようにしても良い。

　この後、ステップ５１０に進み、エンジン１１の始動が完了したか否かを判定し、エンジン１１の始動が完了していないと判定されれば、上記ステップ５０２に戻る。

　その後、上記ステップ５１０で、エンジン１１の始動が完了したと判定された時点で、ステップ５１１に進み、最遅角始動禁止に維持したまま、本ルーチンを終了する。
［中間始動処理ルーチン］
　図１５に示す中間始動処理ルーチンは、前記図１０のメイン制御ルーチンのステップ１１１で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ６０１で、燃料噴射を禁止した後、ステップ６０２に進み、クランク角信号とカム角信号に基づいて実ＶＣＴ位相を演算する。

　この後、ステップ６０３に進み、油圧制御弁２５の制御モードを遅角モードに切り換えて（油圧制御弁２５の制御量を遅角モードの制御領域内に設定して）、ＶＣＴ位相を遅角させる。この際、油圧制御弁２５の制御量（スプール位置）を遅角室４３へのオイルの供給量が最大値となるように設定する。

　この後、ステップ６０４に進み、空気量始動時制御を実行して、スロットル開度を通常始動時のスロットル開度に制御する。尚、スロットル開度を通常始動時のスロットル開度よりも大きくするようにしても良い。

　この後、ステップ６０５に進み、スタータ始動時制御を実行して、スタータ３０でエンジン１１を所定回転速度以上の高回転領域でクランキングする。尚、クランキング回転速度を更に高くできるシステムの場合には、必要に応じてクランキング回転速度を通常始動時のクランキング回転速度よりも高くするようにしても良い。

　この後、ステップ６０６に進み、実ＶＣＴ位相が最遅角位相付近（最遅角位相又は該最遅角位相から所定範囲内）で且つ実ＶＣＴ位相の振れ幅が所定値以下になったか否かを判定する。

　このステップ６０６で、「Ｎｏ」と判定されれば、上記ステップ６０２に戻る。

　その後、上記ステップ６０６で、実ＶＣＴ位相が最遅角位相付近で且つ実ＶＣＴ位相の振れ幅が所定値以下になったと判定された時点で、ステップ６０７に進み、目標ＶＣＴ位相を最遅角位相よりも所定量だけ進角側の中間位相に設定して、位相Ｆ／Ｂ制御により実ＶＣＴ位相を目標ＶＣＴ位相（中間位相）に制御する。

　この後、ステップ６０８に進み、目標ＶＣＴ位相（中間位相）と実ＶＣＴ位相との偏差の絶対値が所定値以下で且つ実ＶＣＴ位相の振れ幅が所定値以下になったか否かを判定する。

　このステップ６０８で、「Ｎｏ」と判定されれば、上記ステップ６０７に戻る。

　その後、上記ステップ６０８で、目標ＶＣＴ位相（中間位相）と実ＶＣＴ位相との偏差の絶対値が所定値以下で且つ実ＶＣＴ位相の振れ幅が所定値以下になったと判定された時点で、ステップ６０９に進み、燃料噴射を許可した後、ステップ６１０に進み、燃料噴射始動時制御を実行して、燃料噴射量及び燃料噴射時期を通常始動時の燃料噴射量及び燃料噴射時期に制御する。尚、燃料噴射時期を通常始動時の燃料噴射時期よりも進角するようにしても良い。

　この後、ステップ６１１に進み、点火始動時制御を実行して、点火時期を通常始動時の点火時期に制御する。尚、点火時期を通常始動時の点火時期よりも進角するようにしても良い。

　この後、ステップ６１２に進み、エンジン１１の始動が完了したか否かを判定し、エンジン１１の始動が完了していないと判定されれば、上記ステップ６０７に戻る。

　その後、上記ステップ６１２で、エンジン１１の始動が完了したと判定された時点で、ステップ６１３に進み、最遅角始動禁止に維持したまま、本ルーチンを終了する。

　以上説明した本実施例１では、ＶＣＴ位相を中間ロック位相でロックしていない非ロック状態でエンジン１１が停止した場合には、次回の始動時にＶＣＴ位相を最遅角位相付近に制御してエンジン１１を始動させる最遅角始動処理を実施するようにしている。これにより、非ロック状態での始動時に、ＶＣＴ位相を最遅角位相に変位させるか又は最遅角位相近傍に近付けた状態でエンジン１１を始動させることができ、ＶＣＴ位相をロックすることなくエンジン１１を速やかに始動させることができる。この場合、非ロック状態での始動時にＶＣＴ位相をロックする必要がなく、次の(1) ～(5) のような効果を得ることができる。

　(1) 非ロック状態（ピン未嵌合状態）での始動時に、可変バルブタイミング装置１８の進角室４２や遅角室４３のオイル状態に拘らず（高粘度のオイルが充填されている状態でも）、遅角モードを選択することで、進角室４２のオイルを排出しながら遅角室４３にオイルを充填して、早期にＶＣＴ位相を安定した状態に移行させることができ、確実にエンジン１１を始動させることができる。

　(2) ロックピン５８の固着状態や進角室４２や遅角室４３のオイル状態に拘らず（高粘度のオイルが充填されている状態でも）、非ロック状態（ピン未嵌合状態）での始動を成功させることができる。

　(3) もし、ロックピン５８が突出した状態で固着していても、遅角モードを選択することで、ロックピン５８を引き込んで固着状態の継続を回避することができ、ロックピン５８の固着を早期に解消することができる。

　(4) ラチェット機構のように高価且つ複雑な構造の可変バルブタイミング装置を必要としない（ラチェット機構を省略することができる）ため、コストを低減することができると共に安全率や信頼性を向上させることができる。

　(5) 非ロック状態（ピン未嵌合状態）での始動時にオイル充填済みか否かを判定してロックモード以外を選択してからエンジン始動を行う従来方法に比べて、クランキング時間を短縮することができる。従来方法では、「ロックモード→ロック（ピン嵌合）できないのでオイル充填済み又はピン固着と判定→別アクションにてエンジン始動」の順に実施することになり、かなりの時間を要してしまう。

　また、本実施例１では、エンジン１１を所定回転速度以上の高回転領域（例えば通常の温度状態において最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な回転速度以上の高回転領域）でクランキングできるようにしている。これにより、最遅角始動処理の際にＶＣＴ位相が最遅角位相付近でもエンジン１１を所定回転速度以上の高回転領域でクランキングして始動させることができる。

　更に、本実施例１では、非ロック状態での始動時に、温度情報（水温、油温、吸気温、外気温等のうちの少なくとも一つ）やバッテリ電圧に基づいて最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な状態であるか否かを判定し、最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な状態であると判定された場合に、最遅角始動処理を実施するようにしている。これにより、最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な状態であると判定された場合にのみ最遅角始動処理を実施するようにでき、最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な状態ではないにも拘らず最遅角始動処理を実施してしまうことを未然に回避することができる。

　一方、最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な状態ではないと判定された場合には、ＶＣＴ位相を最進角位相付近に制御してエンジン１１を始動させる最進角始動処理を実施するようにしている。或は、ＶＣＴ位相を最遅角位相付近に制御した後にＶＣＴ位相を最遅角位相付近から所定量だけ進角側の中間位相に制御してエンジン１１を始動させる中間始動処理を実施するようにしている。これにより、非ロック状態での始動時に最遅角始動処理ではエンジン１１を始動できない場合でも、ＶＣＴ位相をロックすることなく最進角始動処理又は中間始動処理でエンジン１１を始動させることができる。

　また、本実施例１では、最遅角始動処理の際にエンジン１１を確実に始動可能な回転速度までクランキング回転速度を上昇させるようにしているため、最遅角始動処理でエンジンを確実に始動させることができる。

　次に、図１６を用いて本開示の実施例２を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。

　本実施例２では、エンジン制御回路２１により後述する図１６の最遅角始動処理ルーチンを実行することで、最遅角始動処理を実施してもエンジン１１を始動できない状態が所定期間以上継続した場合に、ＶＣＴ位相を最遅角位相付近から所定量だけ進角側の中間位相に制御してエンジン１１を始動させる中間始動処理を実施するようにしている。

　本実施例２で実行する図１６のルーチンは、前記実施例１で説明した図１３のルーチンのステップ４０７の処理の後にステップ４０７ａの処理を追加すると共にステップ４１０の処理の後にステップ４１０ａ～４１０ｃの処理を追加したものであり、それ以外の各ステップの処理は図１３と同じである。

　図１６の最遅角始動処理ルーチンでは、ステップ４０１で、燃料噴射を禁止した後、ステップ４０２に進み、クランク角信号とカム角信号に基づいて実ＶＣＴ位相を演算する。この後、ステップ４０３に進み、油圧制御弁２５の制御モードを遅角モードに切り換えて、ＶＣＴ位相を遅角させる。

　この後、ステップ４０４に進み、空気量始動時制御を実行して、スロットル開度を通常始動時のスロットル開度に制御する。尚、スロットル開度を通常始動時のスロットル開度よりも大きくするようにしても良い。

　この後、ステップ４０５に進み、スタータ始動時制御を実行して、スタータ３０でエンジン１１を所定回転速度以上の高回転領域でクランキングする。尚、クランキング回転速度を更に高くできるシステムの場合には、必要に応じてクランキング回転速度を通常始動時のクランキング回転速度よりも高くするようにしても良い。

　この後、ステップ４０６に進み、実ＶＣＴ位相が最遅角位相付近で且つ実ＶＣＴ位相の振れ幅が所定値以下になったか否かを判定し、このステップ４０６で、「Ｎｏ」と判定されれば、上記ステップ４０２に戻る。

　その後、上記ステップ４０６で、実ＶＣＴ位相が最遅角位相付近で且つ実ＶＣＴ位相の振れ幅が所定値以下になったと判定された時点で、ステップ４０７に進み、燃料噴射を許可する。その後、ステップ４０７ａに進み、燃料噴射を許可してからの経過時間をカウントする噴射許可時間タイマをカウントアップする。

　この後、ステップ４０８に進み、燃料噴射始動時制御を実行して、燃料噴射量及び燃料噴射時期を通常始動時の燃料噴射量及び燃料噴射時期に制御する。尚、燃料噴射時期を通常始動時の燃料噴射時期よりも進角するようにしても良い。

　この後、ステップ４０９に進み、点火始動時制御を実行して、点火時期を通常始動時の点火時期に制御する。尚、点火時期を通常始動時の点火時期よりも進角するようにしても良い。

　この後、ステップ４１０に進み、エンジン１１の始動が完了したか否かを判定する。

　このステップ４１０で、エンジン１１の始動が完了していないと判定された場合には、ステップ４１０ａに進み、噴射許可時間タイマのカウント値が所定値以上になったか否かによって、最遅角始動処理を実施してもエンジン１１を始動できない状態が所定時間以上継続したか否かを判定する。

　このステップ４１０ａで、噴射許可時間タイマのカウント値が所定値に達していないと判定された場合には、上記ステップ４０２に戻る。

　その後、上記ステップ４１０で、エンジン１１の始動が完了したと判定された場合には、ステップ４１１に進み、最遅角始動禁止に戻して、本ルーチンを終了する。

　一方、上記ステップ４１０ａで、噴射許可時間タイマのカウント値が所定値以上になったと判定された場合には、最遅角始動処理を実施してもエンジン１１を始動できない状態が所定時間以上継続したと判断して、ステップ４１０ｂに進む。ステップ４１０ｂでは、目標ＶＣＴ位相を最遅角位相よりも所定量だけ進角側の中間位相に設定して、位相Ｆ／Ｂ制御により実ＶＣＴ位相を目標ＶＣＴ位相（中間位相）に制御する。

　この後、ステップ４１０ｃに進み、エンジン１１の始動が完了したか否かを判定し、エンジン１１の始動が完了していないと判定されれば、上記ステップ４１０ａに戻る。

　その後、上記ステップ４１０ｃで、エンジン１１の始動が完了したと判定された時点で、ステップ４１１に進み、最遅角始動禁止に戻して、本ルーチンを終了する。

　以上説明した本実施例２では、最遅角始動処理を実施してもエンジン１１を始動できない状態が所定期間以上継続した場合に、ＶＣＴ位相を最遅角位相付近から所定量だけ進角側の中間位相に制御してエンジン１１を始動させる中間始動処理を実施するようにしている。このようにしても、非ロック状態での始動時に最遅角始動処理ではエンジン１１を始動できない場合に、ＶＣＴ位相をロックすることなく中間始動処理でエンジン１１を始動させることができる。

　尚、上記各実施例では、非ロック状態での始動時に、最遅角始動処理でエンジン１１を始動可能な状態であるか否かを判定するようにしている。しかし、これに限定されず、クランキング回転速度を更に高くできるシステムの場合（例えばスタータ３０としてハイブリッド車用モータ又はアシスト用モータを用いる場合）には、図１０のルーチンのステップ１０８、１０９、１１１の処理を省略して、非ロック状態での始動時に、常に最遅角始動処理を実施するようにしても良い。この場合、最遅角始動処理の際に温度情報に応じて目標クランキング回転速度を変更して（例えば水温が低いほど目標クランキング回転速度を高くして）、極低温時でもエンジン１１を確実に始動可能な回転速度までクランキング回転速度を上昇させるようにすると良い。更に、最遅角始動処理を実施してもエンジン１１を始動できない状態が所定期間以上継続した場合に、中間始動処理を実施するようにしても良い。

　また、上記各実施例では、本開示を吸気バルブの可変バルブタイミング装置に適用したが、これに限定されず、排気バルブの可変バルブタイミング装置に本開示を適用しても良い。

　その他、本開示は、可変バルブタイミング装置の構成や中間ロック機構の構成や油圧制御弁の構成等を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

 

Claims (12)

1. 　内燃機関（１１）のクランク軸（１２）に対するカム軸（１６）の回転位相（以下「ＶＣＴ位相」という）を変化させてバルブタイミングを変化させる油圧駆動式の可変バルブタイミング装置（１８）と、前記ＶＣＴ位相をその調整可能範囲内に位置する中間ロック位相でロックする中間ロック機構（５０）と、前記内燃機関（１１）の停止前に前記ＶＣＴ位相を前記中間ロック位相でロックして、次回の始動時に前記ＶＣＴ位相を前記中間ロック位相でロックした状態で前記内燃機関（１１）を始動させる制御部（２１）とを備えた内燃機関の制御装置において、
   　前記制御部（２１）は、前記ＶＣＴ位相を前記中間ロック位相でロックしていない非ロック状態で前記内燃機関（１１）が停止した場合には、次回の始動時に前記ＶＣＴ位相を最遅角位相又は該最遅角位相から所定範囲内（以下これらを「最遅角位相付近」と総称する）に制御して前記内燃機関（１１）を始動させる最遅角始動処理を実施する内燃機関の制御装置。
2. 　前記内燃機関（１１）を所定回転速度以上の高回転領域でクランキング可能に構成されている請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 　車両の動力源として前記内燃機関（１１）とモータ（３０）とを備え、
   　前記モータ（３０）で前記内燃機関（１１）をクランキングすることで前記内燃機関（１１）を前記高回転領域でクランキングできるように構成されている請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 　前記内燃機関（１１）をアシストするモータ（３０）を備え、
   　前記モータ（３０）で前記内燃機関（１１）をクランキングすることで前記内燃機関（１１）を前記高回転領域でクランキングできるように構成されている請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
5. 　前記内燃機関（１１）を前記高回転領域でクランキング可能な高出力スタータ（３０）を備えている請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
6. 　前記内燃機関（１１）の低フリクション化により前記内燃機関（１１）を前記高回転領域でクランキングできるように構成されている請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
7. 　前記制御部（２１）は、前記非ロック状態で前記内燃機関（１１）が停止した場合の次回の始動時に、前記最遅角始動処理で前記内燃機関（１１）を始動可能な状態であるか否かを判定する判定部（２１）を有し、該判定部（２１）により前記最遅角始動処理で前記内燃機関（１１）を始動可能な状態であると判定された場合に、前記最遅角始動処理を実施する請求項１乃至６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
8. 　前記判定部（２１）は、前記最遅角始動処理で前記内燃機関（１１）を始動可能な状態であるか否かを、水温、油温、吸気温、外気温、バッテリ電圧のうちの少なくとも一つに基づいて判定する請求項７に記載の内燃機関の制御装置。
9. 　前記制御部（２１）は、前記判定部（２１）により前記最遅角始動処理で前記内燃機関（１１）を始動可能な状態ではないと判定された場合に、前記ＶＣＴ位相を最進角位相又は該最進角位相から所定範囲内に制御して前記内燃機関（１１）を始動させる最進角始動処理を実施する請求項７又は８に記載の内燃機関の制御装置。
10. 　前記制御部（２１）は、前記判定部（２１）により前記最遅角始動処理で前記内燃機関（１１）を始動可能な状態ではないと判定された場合に、前記ＶＣＴ位相を前記最遅角位相付近に制御した後に前記ＶＣＴ位相を前記最遅角位相付近から所定量だけ進角側の中間位相に制御して前記内燃機関（１１）を始動させる中間始動処理を実施する請求項７又は８に記載の内燃機関の制御装置。
11. 　前記制御部（２１）は、前記最遅角始動処理を実施しても前記内燃機関（１１）を始動できない状態が所定期間以上継続した場合に、前記ＶＣＴ位相を前記最遅角位相付近から所定量だけ進角側の中間位相に制御して前記内燃機関（１１）を始動させる中間始動処理を実施する請求項１乃至１０のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
12. 　前記制御部（２１）は、前記最遅角始動処理の際に前記内燃機関（１１）を確実に始動可能な回転速度まで前記内燃機関（１１）のクランキング回転速度を上昇させる請求項１乃至１１のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
    
     

Images