JP2001304005A - 内燃機関の自動運転停止制御 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アイドリングストップ機能を有効に作用させ
つつ、アイドリングストップ機能に基づく内燃機関のア
イドリング運転停止時おける振動を低減すること。 【解決手段】制御ユニット７０は、車両状態に起因する
エンジン１０のアイドリング運転の停止要求が発生する
と、スロットルバルブを全閉とし、インジェクタ１２か
らの燃料噴射を停止し、吸気バルブ側に設けられている
可変バルブタイミング機構を介して吸気バルブのバルブ
タイミングをシリンダ１０１内の圧力が最も低くなる最
高負圧進角値まで進角させる。制御ユニット７０は、吸
気圧力センサによって検出された吸気管圧力Ｐｍが判定
吸気管圧力Ｐｍref以下になったところで吸気バルブの
バルブタイミングを最遅角させ、クラッチ１５をオフし
て補機駆動用モータ３１からエンジン１０への動力の伝
達を遮断し、エンジン１０の回転を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の運転停
止制御の技術に関し、特に、車両状態によって内燃機関
のアイドリング運転を自動停止する際に好適な内燃機関
運転停止御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の運転を停止させる際には、内
燃機関への燃料噴射および点火処理を停止することでア
イドリング運転状態から成り行き状態で内燃機関の回転
数が低下して最終的に内燃機関が完全に停止する。一般
的に、内燃機関の回転数の低下に伴って慣性トルクより
も気筒内圧力トルクが優勢となり、気筒内圧力の変動に
伴い内燃機関に振動が発生する。一般的な車両では、イ
グニッションキー操作によって、すなわち、運転者の意
志に基づいて内燃機関の運転が停止されるため、このよ
うな振動はあまり問題とされていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車両状
態に応じて内燃機関のアイドリング運転を自動的に停止
・再開させるアイドリングストップ制御機能を備える車
両では、運転者の意志によらない内燃機関のアイドリン
グ運転の停止が実行される。このような運転者の意志に
よらないアイドリング運転の停止に際して発生する振動
は、運転者にとって予期せぬ振動であり、一般的に不快
な振動として感じ取られ易い。また、アイドリング運転
の自動停止の実行条件は、場合によっては短期間に高い
頻度で発生することがある。頻繁に発生する振動を抑制
するためには、アイドリング運転の自動停止を禁止する
最低時間間隔を設定してアイドリング運転の自動停止を
制限することが考えられるが、この場合には、アイドリ
ングストップ制御機能による環境保護、燃費向上といっ
た目的が達成されなくなる。

【０００４】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、アイドリングストップ機能を有効に作
用させつつ、アイドリングストップ機能に基づく内燃機
関の運転停止時おける振動を低減することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記の課題を解決するために本発明の第１の態様は、バル
ブタイミングを変更可能な内燃機関と前記内燃機関の運
転停止中に補機を駆動する電動機とを備えると共に、前
記内燃機関の出力軸と前記電動機の出力軸とが継合機構
を介して継合および解放可能に結合されている車両にお
ける内燃機関の運転停止制御装置を提供する。本発明の
第１の態様に係る内燃機関の運転停止制御装置は、車両
の状態に応じて前記内燃機関の運転を停止させる内燃機
関停止手段と、前記内燃機関の運転を停止する場合に
は、前記電動機によって前記内燃機関の出力軸の回転を
所定回転数に維持する電動機制御手段と、前記内燃機関
の運転を停止する場合には、前記内燃機関の振動が低減
するように前記バルブタイミングを変更するバルブタイ
ミング変更手段と、前記バルブタイミング変更手段によ
り前記バルブタイミングが変更された後に前記継合機構
を解放させて前記内燃機関の出力軸の回転を停止させる
継合機構制御手段とを備えることを特徴とする。

【０００６】本発明の第１の態様に係る内燃機関の運転
停止制御装置によれば、内燃機関の運転の停止時には、
電動機によって内燃機関の出力軸の回転を所定回転数に
維持して、内燃機関の振動が低減するようにバルブタイ
ミングを変更する。この結果、アイドリングストップ機
能を有効に作用させつつ、アイドリングストップ機能に
基づく内燃機関の運転停止時おける振動を低減すること
ができる。

【０００７】本発明の第１の態様に係る内燃機関の運転
停止制御装置において、前記バルブタイミング変更手段
は、先ず前記バルブタイミングを前記内燃機関の吸気圧
力を強制的に低減させる第１のバルブタイミングに変更
し、所定期間経過の後に前記バルブタイミングを前記内
燃機関の負荷変動を低減する第２のバルブタイミングに
変更するようにしてもよい。このような構成を備えるこ
とにより、内燃機関の負荷変動をより低減することが可
能となる。ここで、内燃機関の負荷変動には、内燃機関
の運転に伴う気筒内圧力の変動、すなわち、例えば、レ
シプロ内燃機関ではピストンの往復運動に伴い発生する
気筒内圧力の変動が含まれる。

【０００８】本発明の第１の態様に係る内燃機関の運転
停止制御装置はさらに、前記内燃機関の吸気圧力を検出
する吸気圧力検出手段を備え、前記第１のバルブタイミ
ングは前記内燃機関の吸気圧力が最低となるバルブタイ
ミングであり、前記第２のバルブタイミングは前記内燃
機関の振動が最小となるバルブタイミングであり、前記
バルブタイミング変更手段は、前記吸気圧力検出手段に
より検出された吸気圧力が所定の圧力未満となった後に
バルブタイミングを第１のバルブタイミングから第２の
バルブタイミングへ変更するようにしてもよい。かかる
構成を備える場合には、吸気圧力が所望の圧力以下とな
った後にバルブタイミングの変更を実行するので、バル
ブタイミングを第２バルブタイミングへ変更することに
より内燃機関の振動を最小とすることができる。また、
所定の圧力は、内燃機関の最低吸気圧力（最大負圧）で
あってもよく、なりゆきで実質的に最低吸気圧力への到
達を見込むことができる最低吸気圧力よりも高い圧力で
あってもよい。

【０００９】本発明の第１の態様に係る内燃機関の運転
停止制御装置において、前記車両は前記内燃機関の気筒
内への吸入空気量を調整するスロットルバルブを備え、
前記吸気圧力が最低となるよう前記バルブタイミングを
変更する前に前記スロットルバルブを全閉にするスロッ
トルバルブ制御手段を備えてもよい。このようにするこ
とで吸気圧力を迅速に低下させることができると共に、
到達可能な吸気圧力を低くすることができる。また、前
記バルブタイミング制御手段は、前記スロットバルブが
全閉であり、前記バルブタイミングを前記第１バルブタ
イミングに変更したことを確認した後に、前記吸気圧力
検出手段によって検出された吸気圧力が前記所定の吸気
圧力に到達したか否かを判定するようにしてもよい。こ
のように吸気圧力を低下させるための条件を確認後に吸
気圧力を検出することにより、信頼性の高い検出結果を
得ることができると共に、検出結果をフェール判定に用
いることもできる。

【００１０】本発明の第２の態様は、吸気バルブのバル
ブタイミングを変更可能な内燃機関と、前記内燃機関の
運転停止中に補機を駆動する電動機とを備えると共に、
前記内燃機関の出力軸と前記電動機の出力軸とが継合機
構を介して解放および継合可能に結合されている車両に
おける内燃機関の運転停止制御装置を提供する。本発明
の第２の態様に係る内燃機関の運転停止制御装置は、前
記内燃機関の気筒内への吸入空気量を調整するスロット
ルバルブと、車両の状態に応じて前記内燃機関の運転を
停止させる内燃機関停止手段と、前記内燃機関の運転を
停止する場合には、前記内燃機関に対する燃料の噴射お
よび点火を停止し、前記スロットルバルブを全閉にする
内燃機関制御手段と、前記内燃機関の運転を停止する場
合には、前記電動機によって前記内燃機関の出力軸の回
転数を所定回転数に維持する電動機制御手段と、前記内
燃機関の運転を停止する場合には、前記吸気圧力を強制
的に低減するよう前記吸気バルブのバルブタイミングを
進め、所定のタイミングにて前記吸気バルブのバルブタ
イミングを所定値まで遅らせるバルブバルブタイミング
可変手段と、前記バルブバルブタイミング可変手段によ
って前記吸気バルブのバルブタイミングが所定値まで遅
らせられた後に、前記継合機構を解放させて前記内燃機
関の出力軸の回転を停止させる継合機構制御手段とを備
えることを特徴とする。

【００１１】本発明の第２の態様に係る内燃機関の運転
停止制御装置によれば、内燃機関の運転の停止時には、
スロットルバルブを全閉し、電動機によって内燃機関の
出力軸の回転数を所定回転数に維持し、吸気圧力を強制
的に低減するよう吸気バルブのバルブタイミングを進
め、所定のタイミングにて前記吸気バルブのバルブタイ
ミングを所定値まで遅らせる。この結果、アイドリング
ストップ機能を有効に作用させつつ、アイドリングスト
ップ機能に基づく内燃機関のアイドリング運転停止時お
ける振動を低減することができる。また、内燃機関のア
イドリング運転停止後も電動機によって内燃機関をモー
タリングするので、内燃機関の吸気圧力を一層低下させ
ることができる。また、電動機により維持される所定回
転数を内燃機関のアイドリング回転数よりも低く、共振
回転数を外した回転数とすることで、継合機構を解放し
て内燃機関の出力軸の回転を停止させる際の振動をより
低減することができる。なお、バルブタイミングを所定
値まで遅らせる場合の所定値とは、例えば、最も遅いバ
ルブタイミングであってもよく、進められたバルブタイ
ミングと最も遅いバルブタイミングの中間値であっても
良い。

【００１２】本発明の第２の態様に係る内燃機関の運転
停止制御装置はさらに、前記内燃機関の吸気圧力を検出
する吸気圧力検出手段を備え、前記バルブタイミング可
変手段は、前記吸気圧力検出手段によって検出された吸
気圧力が所定の吸気圧力に到達した後に、前記吸気バル
ブのバルブタイミングを所定値まで遅らせるようにして
もよい。また、前記バルブバルブタイミング可変手段
は、前記スロットバルブが全閉であり、前記吸気バルブ
のバルブタイミングが進められていることを確認した後
に、前記吸気圧力検出手段によって検出された前記吸気
圧力が前記所定の吸気圧力に到達したか否かを判定する
ようにしてもよい。

【００１３】本発明の第３の態様は、バルブタイミング
を変更可能な内燃機関と前記内燃機関の運転停止中に補
機を駆動する電動機とを備えると共に、前記内燃機関の
出力軸と前記電動機の出力軸とが結合されている車両を
提供する。本発明の第３の態様に係る車両は、前記内燃
機関の出力軸と前記電動機の出力軸とを継合および解放
可能に結合する継合機構と、車両の状態に応じて前記内
燃機関の運転を停止させる内燃機関停止手段と、前記内
燃機関の運転を停止する場合には、前記電動機によって
前記内燃機関の出力軸の回転を所定回転数に維持し、前
記内燃機関の負荷変動を低減するように前記バルブタイ
ミングを変更するバルブタイミング変更手段と、前記バ
ルブタイミング変更手段により前記バルブタイミングが
変更された後に前記継合機構を解放させて前記内燃機関
の出力軸の回転を停止させる継合機構制御手段とを備え
ることを特徴とする。

【００１４】本発明の第３の態様に係る車両によれば、
内燃機関の運転の停止時には、電動機によって内燃機関
の出力軸の回転を所定回転数に維持し、内燃機関の負荷
変動を低減するようにバルブタイミングを変更し、バル
ブタイミングが変更された後に継合機構を解放させて内
燃機関の出力軸の回転を停止させるので、車両側の要求
に基づく内燃機関のアイドリング運転停止時に、内燃機
関を起振源として車両に発生する振動を低減することが
できる。

【００１５】本発明の第４の態様は、本発明の第１また
は第２の態様に係る内燃機関の運転停止制御装置を備え
る車両を提供する。本発明の第４の態様に係る車両によ
れば、本発明の第１および第２の態様に係る内燃機関の
運転停止制御装置を備えるので、内燃機関の運転停止時
に車両に発生する振動を低減することができる。

【００１６】本発明の第５の態様は、バルブタイミング
を変更可能な内燃機関と前記内燃機関の運転停止中に補
機を駆動する電動機とを備えると共に、前記内燃機関の
出力軸と前記電動機の出力軸とが結合されている車両に
おいて内燃機関の運転を停止させる方法を提供する。本
発明の第５の態様に係る方法は、車両の状態に応じて前
記内燃機関の運転を停止させるか否かを判定し、前記内
燃機関の運転の停止を判定した場合には、前記電動機に
よって前記内燃機関の出力軸の回転を所定回転数に維持
し、前記内燃機関の負荷変動を低減するように前記バル
ブタイミングを変更し、前記内燃機関の出力軸と前記電
動機の出力軸との結合を解放することを特徴とする。

【００１７】本発明の第５の態様に係る方法によれば、
内燃機関の運転の停止判定時には、電動機によって内燃
機関の出力軸の回転を所定回転数に維持し、内燃機関の
負荷変動を低減するようにバルブタイミングを変更し、
バルブタイミングが変更された後に継合機構を解放させ
て内燃機関の出力軸の回転を停止させるので、アイドリ
ングストップ機能を有効に作用させつつ、アイドリング
ストップ機能に基づく内燃機関の運転停止時おける振動
を低減することができる。

【００１８】本発明の第６の態様は、吸気バルブのバル
ブタイミングを変更可能な内燃機関と前記内燃機関の運
転停止中に補機を駆動する電動機とを備えると共に、前
記内燃機関の出力軸と前記電動機の出力軸とが結合され
ている車両において内燃機関の運転を停止する方法を提
供する。本発明の第６の態様に係る方法は、前記内燃機
関の吸気圧力を検出し、車両の状態に応じて前記内燃機
関の運転を停止させるか否かを判定し、前記内燃機関の
運転の停止を判定した場合には、前記内燃機関に対する
燃料の噴射および点火を停止し、前記電動機によって前
記内燃機関の出力軸の回転数を所定回転数に維持し、前
記吸気圧力が前記バルブタイミングが最も遅いときの吸
気圧力よりも低い所定圧力以下となるよう前記吸気バル
ブのバルブタイミングを進め、前記検出した吸気圧力が
前記所定の吸気圧力以下となった後に、前記吸気バルブ
のバルブタイミングを所定値まで遅らせ、前記内燃機関
の出力軸と前記電動機の出力軸との結合を解放すること
を特徴とする。

【００１９】本発明の第６の態様に係る方法によれば、
内燃機関の運転の停止判定時には、電動機によって内燃
機関の出力軸の回転を所定回転数に維持し、吸気圧力が
バルブタイミングが最も遅いときの吸気圧力よりも低い
所定圧力以下となるよう吸気バルブのバルブタイミング
を進め、検出した吸気圧力が所定の吸気圧力以下となっ
た後に、吸気バルブのバルブタイミングを所定値まで遅
らせ、継合機構を解放させて内燃機関の出力軸の回転を
停止させるので、アイドリングストップ機能を有効に作
用させつつ、アイドリングストップ機能に基づく内燃機
関の運転停止時おける振動を低減することができる。な
お、所定圧力には、バルブタイミングを変更することに
より得られる最低の吸気圧力を含むものとする。

【００２０】

【発明の実施の形態】先ず、本発明に係る内燃機関の内
燃機関の運転停止制御装置の１つの実施形態について図
１を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係
る内燃機関の内燃機関の運転停止制御装置を適用可能な
エンジン１０の周りの概略構成を示す説明図である。

【００２１】制御ユニット１０００は、信号停止時、モ
ータ走行への切り換え時といった車両状態に起因するエ
ンジン１０１０のアイドリング運転の停止要求が発生す
ると、スロットルバルブ１０２０を全閉とし、インジェ
クタ１０３０からの燃料噴射を停止し、吸気バルブ１０
４０側に設けられている可変バルブタイミング機構（Ｖ
ＶＴ機構）１０５０を介して吸気バルブ１０４０のバル
ブタイミングを吸気管１０６０の圧力が最も低くなる最
高負圧進角値まで進角させる。この最高負圧進角値は、
吸気バルブ１０４０および排気バルブ１０７０のバルブ
タイミングに依存し、各エンジン毎に異なる値であり、
予め最適な値が実験的に求められている。また、シリン
ダ１０８０内の圧力は実質的に吸気管圧力と同一となり
得る。続いて、制御ユニット１０００は、補機駆動用モ
ータ１０９０によってクランクシャフト１１００をアイ
ドリング回転数よりも低い所定回転数にて駆動回転させ
る。このように、吸気バルブ１０４０のバルブタイミン
グを最高負圧進角値まで進角させると共にスロットルバ
ルブ１０２０を全閉とし、補機駆動用モータ１０９０に
よってクランクシャフト１１００をモータリングするこ
とにより吸気管１０６０の圧力は、最高負圧に向かって
徐々に低下していく。

【００２２】制御ユニット１０００は、吸気圧力センサ
１１１０によって検出された吸気管圧力Ｐｍが判定吸気
管圧力Ｐｍref以下になったところで吸気バルブ１０４
０のバルブタイミングを最遅角させる。この結果、エン
ジン１０１０の作動に伴いシリンダ１０８０内に発生す
る圧力の変動が抑制される。制御ユニット１０００は、
ＶＶＴ機構１０５０の応答遅れを考慮して吸気バルブ１
０４０のバルブタイミングを最遅角させてから所定時間
待機した後、クラッチ１１２０をオフして補機駆動用モ
ータ１０９０からエンジン１０１０への動力の伝達を遮
断し、エンジン１０１０の回転を停止させる。

【００２３】・実施例 次に、本発明に係る内燃機関の運転停止制御装置をより
詳細な実施例に基づいて説明する。先ず、図２および図
３を参照して本実施例に係る内燃機関の運転停止制御装
置を適用可能な車両の概略構成について説明する。図２
は本実施例が適用され得る車両の概略構成を示すブロッ
ク図である。図３はエンジン周りの構成を詳細に示す説
明図である。

【００２４】車両は、動力源としてのエンジン（内燃機
関）１０、エンジン１０の出力トルクを増幅するトルク
コンバータ２０、最大減速比と最小減速比の間で減速比
を自動的に有段階に変更可能な自動有段変速装置（Ａ
Ｔ）２２とを備えている。エンジン１０はクランクシャ
フト（出力軸）１１を介してトルクコンバータ２０の動
力入力軸と結合されており、トルクコンバータ２０の動
力出力軸は、ＡＴ２２の動力入力軸と結合されており、
ＡＴ２２の動力出力軸はドライブシャフト２４と結合さ
れている。ドライブシャフト２４はディファレンシャル
ギヤ（ファイナルギヤを含む）２５および車軸２６を介
して車輪２７と結合されている。

【００２５】エンジン１０は、図３に示すように、燃料
（例えば、ガソリン燃料）がシリンダ１０１内に直接噴
射される形式の直噴式ガソリンエンジンである。エンジ
ン１０のシリンダヘッド１０２は、ガソリン燃料をシリ
ンダ１０１内に噴射するための高圧式インジェクタ１
２、シリンダ１０１内に噴射されたガソリンと吸入され
た空気とによって形成される混合気に点火するための点
火プラグ１３を備えている。高圧式インジェクタ１２に
はエンジン１０によって駆動される高圧燃料ポンプ１９
によって昇圧された高圧力のガソリン燃料がデリバリパ
イプ１８を介して供給されており、制御ユニット７０か
らの噴射信号に基づいて高圧式インジェクタ１２が開弁
するとシリンダ１０１内にガソリン燃料が噴霧される。
デリバリパイプ１８にはデリバリパイプ内の燃料の圧力
（燃圧）、すなわち、高圧式インジェクタ１２から噴射
可能な燃圧Ｐｆを検出する燃圧センサ５０が備えられて
いる。点火プラグ１３には制御ユニット７０からの点火
信号に基づきイグナイタ１４から高電圧が供給される。
なお、点火信号は気筒判別が完了した後に制御ユニット
７０からイグナイタ１４に送信される。

【００２６】また、エンジン１０のシリンダヘッド１０
２は、吸入空気をシリンダ１０１内に導入する吸気ポー
ト１０３、燃焼ガスをシリンダ１０１外へ排出する排気
ポート１０４、吸気ポート１０３とシリンダ１０１とを
連通または遮断する吸気バルブ１１０、排気ポート１０
４とシリンダ１０１とを連通または遮断する排気バルブ
１１１を備えている。吸気ポート１０３には外部空気を
導入するための吸気管１２０が結合されている。吸気管
１２０には吸気圧力センサ５１を有するサージタンク１
２１、シリンダ１０１内への吸入空気量を調整するスロ
ットルバルブ１２２が備えられている。スロットルバル
ブ１２２はアクセルペダルとの間にワイヤ等による機械
的なリンクを有さず、制御ユニット７０からの指令によ
り作動する電磁式アクチュエータによって駆動される、
いわゆる、電子制御スロットル、リンクレス・スロット
ルである。

【００２７】吸気バルブ１１０および排気バルブ１１１
は、カムシャフト１１２に備えられているカム１１３に
よって所定のタイミングで開閉駆動される。吸気バルブ
１１０には、バルブタイミングを最も遅らせた最遅角位
置から最も進ませた最進角位置まで連続可変的に変更す
る可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ機構）１１４が備
えられている。ＶＶＴ機構１１４は、制御ユニット７０
によってその動作が制御されるオイルコントロールバル
ブ（ＯＣＶ）１１５によって駆動される。ＯＣＶ１１５
は、クランクシャフト１１に対するカムシャフト１１２
の位相を変位させることによりＶＶＴ機構１１４による
バルブタイミングの変更を実現する。ここで用いる最遅
角および最進角とは、バルブ開弁開始時期に対応するク
ランク角が圧縮行程の上死点（ＴＤＣ）に対して進んで
いるか（ＴＤＣ前であるか）、遅れているか（ＴＤＣ後
であるか）を示す。クランク角カムシャフト１１２の近
傍には気筒判別のための気筒判別信号ならびにＶＶＴ機
構制御用のカム角信号を出力するカムポジションセンサ
５２が配置されている。カムポジションセンサ５２から
の検出信号はＶＶＴ機構１１４によって変更された吸気
バルブ１１０のバルブタイミングを検出するために用い
られる。

【００２８】エンジン１０のシリンダブロック１０５に
は、エンジン１０を冷却する冷却液温度を検出するため
の冷却液温度センサ５３が備えられている。クランクシ
ャフト１１には、クランクシャフト１１のクランク位
置、クランク角速度を検出するクランクポジションセン
サ５４が備えられている。クランクポジションセンサ５
４は、外周部に上死点（ＴＤＣ）を検出するための欠歯
部を含む信号歯が形成されているクランクシャフトタイ
ミングプーリ５４１と、信号歯の通過を検出して３０°
ＣＡ（クランク角度）毎にクランク回転信号を出力する
ＭＰＵ式の電磁ピックアップ５４２とを備えている。

【００２９】エンジン１０の周囲には、ウォータポン
プ、エアコン用コンプレッサ、パワーステアリング用ポ
ンプ等の補機３０、ならびにアイドリングストップ処理
によるエンジン停止時に補機３０を駆動するための補機
駆動用モータ（電動機）３１が配置されている。各補機
３０の動力入力軸、エンジン１０のクランクシャフト１
１の一端にはプーリ１６０、１６１がそれぞれ装着され
ている。エンジン１０のプーリ１６１と補機駆動用モー
タ３１のプーリ１６２には、補機駆動用モータ３１によ
ってエンジン１０を始動させるための伝動ベルト１６が
架装されている。プーリ１６１とプーリ１６２のプーリ
比は一般的に、１：２〜１：３程度である。各プーリ１
６０，１６１には伝動ベルト１７が架装されており、こ
の伝動ベルト１７を介してエンジン１０の出力が補機３
０の動力入力軸に伝達され、また伝動ベルト１６および
伝動ベルト１７を介して補機駆動用モータ３１の出力が
補機３０の動力入力軸に伝達される。なお、伝動ベルト
１６、１７としては、断面形状が台形であるいわゆるＶ
ベルト、あるいは厚みがＶベルトよりも薄く幅広である
と共にその回転方向に沿ってＶ字状の溝が複数本形成さ
れている、いわゆるＶリブベルト等が用いられており、
温度に依存して衝撃、振動等の吸収特性が変化する材料
が用いられている。

【００３０】クランクシャフト１１とプーリ１６１との
間には湿式多板式の電磁式クラッチ１５が介装されてい
る。電磁式クラッチ１５は、クラッチプレート１５１と
フライホイール１５２とを備え、図２に示すようにプー
リ１６１と別に備えられても良いし、プーリ１６１に内
蔵されても良い。この電磁式クラッチ１５によって、ク
ランクシャフト１１と伝動ベルト１６との間における動
力伝達の切断および接続が実現される。また、電磁式ク
ラッチ１５には、継合時に生じる衝撃、振動の軽減を図
るため図示しないダンパが内蔵されている。

【００３１】車両走行時、あるいは、エンジン１０が運
転している状態での車両停止時には、電磁式クラッチ１
５は継合されてクランクシャフト１１の駆動力が伝動ベ
ルト１７に伝達されるので補機３０はエンジン１０によ
って駆動される。一方、アイドリングストップ処理によ
るエンジン１０の運転停止時には、電磁式クラッチ１５
は解放されて、クランクシャフト１１とプーリ１６１と
は機械的に分断され、補機３０は伝動ベルト１６および
プーリ１６１を介して補機駆動用モータ３１によって駆
動される。このとき、クランクシャフト１１はプーリ１
６１、伝動ベルト１６、１７とは機械的に分断されてい
るため、補機駆動用モータ３１はクランクシャフト１１
を駆動する必要はなく、補機駆動用モータ３１に掛かる
負荷が軽減される。

【００３２】補機駆動用モータ３１は固定子側に三相コ
イルを有する三相式モータであり、エンジン１０を再始
動させる際にクランクシャフト１１を駆動する駆動力源
ならびに補機３０を駆動する駆動力源として機能すると
共に、エンジン１０の運転時にはエンジン１０によって
駆動されて発電するオルタネータとして機能する。補機
駆動用モータ３１は、制御ユニット７０からの駆動信号
に基づきインバータ２００によって駆動制御される。イ
ンバータ２００は、高電圧バッテリ２１０およびＤＣ／
ＤＣコンバータ２２０と接続されている。高電圧バッテ
リ２１０は専ら補機駆動用モータ３１を駆動するための
電源として用いられ、補機駆動用モータ３１がオルタネ
ータとして機能しているときには発電された電力を蓄電
する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０は、制御ユニット７
０と接続されており、高電圧バッテリ２１０の電圧また
は補機駆動用モータ３１によって発電された電力の電圧
を降圧してバッテリ２３０を充電する。バッテリ２３０
は、後述する始動用モータ４１、オイルポンプ駆動モー
タ４５、および制御ユニット７０等を駆動するための電
源として用いられる。なお、本実施例では、補機駆動用
モータ３１を駆動するための高電圧バッテリ２１０と制
御ユニット７０、その他のモータ４１、４５を駆動する
ためのバッテリ２３０とを各々備えているが、高電圧バ
ッテリ２１０のみを備えて、制御ユニット７０、その他
のモータ４１、４５に対してはＤＣ／ＤＣコンバータ２
２０を介して降圧された電力を供給するようにしても良
い。

【００３３】エンジン１０とトルクコンバータ２０との
間には始動用リングギヤ４０がクランクシャフト１１に
連結されて配置されており、始動用リングギヤ４０には
始動用モータ４１のギヤが継合している。始動用モータ
４１はバッテリ２３０を電源としてイグニッションスイ
ッチの操作を伴うエンジン始動時にのみ、すなわち、ア
イドリングストップ処理に伴うエンジン再始動時を除く
エンジン始動時にエンジン１０を駆動回転させる。始動
用モータ４１のギヤは、イグニッションポジションセン
サ５８がイグニッションポジションのＯＮからＳＴＡへ
の切り換えを検出するエンジン始動時にのみリングギヤ
４０と継合し、通常時はリングギヤ４０とは継合するこ
となく離間した位置に格納されている。また、既述のよ
うにアイドリングストップ処理に伴うエンジン１０の再
始動時には、補機駆動用モータ３１がスタータモータと
して機能する。すなわち、本実施例においては、エンジ
ン１０の運転開始時（初回始動時）には始動用モータ４
１によってエンジン１０の始動処理が実行され、エンジ
ン１０の再始動時には補機駆動用モータ３１によってエ
ンジン１０の始動処理が実行される。

【００３４】始動用モータ４１によるエンジン１０の始
動は、ギヤノイズを伴うリングギヤ４０を介した始動で
あり、頻繁に始動を繰り返す場合にはギヤノイズが問題
となる。また、アイドリングストップ制御処理の下では
頻繁な始動に伴うギヤの摩耗も問題となる。一方、補機
駆動用モータ３１は伝動ベルト１６を介してクランクシ
ャフト１１と結合されているので、冷間時等、潤滑油の
粘度が高い場合にはクランクシャフト１１を駆動（回
転）することができず、エンジン１０を始動させること
ができない場合がある。そこで、エンジン１０の始動時
には始動用モータ４１によりエンジン１０を始動し、エ
ンジン１０が一旦、始動した後の再始動時には補機駆動
用モータ３１によってエンジン１０を始動させる。

【００３５】トルクコンバータ２０は、一般的な流体式
トルクコンバータであり、入力軸に入力された駆動トル
クを増幅して出力軸から出力する。なお、トルクコンバ
ータの詳細な構成および作用は公知であるからその説明
を省略する。自動式有段変速機（ＡＴ）２２は内部にプ
ラネタリギヤを有する自動変速機であり、車速およびア
クセル踏み込み量等に応じて油圧アクチュエータ（図示
しない）を介してギヤの組み合わせを自動的に変更する
ことによって変速比を変える。ＡＴ２２の出力軸はドラ
イブシャフト２４に連結されており、ＡＴ２２の出力軸
から出力された駆動力は、ドライブシャフト２４、ディ
ファレンシャルギヤ２５、車軸２６を介して車輪２７に
伝達される。ＡＴ２２の近傍には、エンジン１０の運転
停止時にも駆動系の油圧を保持するためのオイルポンプ
駆動モータ４５が配置されている。オイルポンプ駆動モ
ータ４５はバッテリ２３０を電源として運転される。

【００３６】次に、図４を参照して本実施例に係る車両
の制御系について説明する。図４は本実施例に係る車両
の制御系統を示す説明図である。制御ユニット７０は、
アイドリングストップＥＣＵ（電子制御ユニット）７０
０、エンジンＥＣＵ７１０、およびブレーキＥＣＵ７２
０を備えている。各ＥＣＵ７００、７１０、７２０には
ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が備えられている。なお、こ
れらＥＣＵは例示であり、例えば、ＡＴ２２を制御する
ＥＣＵをアイドリングストップＥＣＵ７００とは別に備
えることができる。

【００３７】アイドリングストップＥＣＵ７００は、ア
イドリングストップ制御に際して制御ユニット７０の中
核をなすＥＣＵである。アイドリングストップＥＣＵ７
００は、エンジンＥＣＵ７１０、およびブレーキＥＣＵ
７２０と双方向通信可能に信号線を介して接続されてい
る。アイドリングストップＥＣＵ７００には、燃圧セン
サ５０、吸気圧力センサ５１、カムポジションセンサ５
２、冷却液温度センサ５３、クランクポジションセンサ
５４、補機駆動用モータ３１の回転数を検出するモータ
回転数センサ５５、車両の速度を検出する車速センサ５
６、ギヤポジションを検出するシフトポジションセンサ
５７、アクセルペダルの位置をアクセル開度として検出
するアクセル開度センサ５８、ブレーキペダルの踏み込
みの有無を検出するブレーキペダルセンサ５９、および
イグニッションスイッチのポジションを検出するイグニ
ッションポジションセンサ６０がそれぞれ信号線を介し
て接続されている。アイドリングストップＥＣＵ７００
には、インバータ２００、始動用モータ４１、電磁式ク
ラッチ１５、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０、オイルポン
プ駆動モータ４５、ＡＴ２２、計器盤４６が接続されて
いる。

【００３８】アイドリングストップＥＣＵ７００は、イ
ンバータ２００を介して補機駆動用モータ３１の回転数
を制御し、アイドリングストップ処理によりエンジン１
０が停止している状態において補機３０の駆動を実現す
る。また、アイドリングストップ状態からエンジン１０
の運転を再開させる際には、始動用モータ４１に代わっ
てエンジン１０のクランクシャフト１１を駆動回転させ
てエンジン回転数を始動回転数まで上昇させる。アイド
リングストップＥＣＵ７００は、電磁式クラッチ１５の
電磁式アクチュエータ（図示しない）を制御してクラッ
チプレート１５１のフライホイール１５２に対する継合
および解放を実現し、動力の伝達および遮断を制御す
る。アイドリングストップＥＣＵ７００は、車速センサ
５６、シフトポジションセンサ５７、アクセル開度セン
サ５８からの検出データに基づき油圧アクチュエータ
（図示せず）を制御して、最適な変速ポイントにおいて
変速比を変更する。アイドリングストップＥＣＵ７００
内のＲＯＭには、本実施例に係る車両側要求に基づくエ
ンジン停止制御処理を実行するためのプログラムが格納
されている。

【００３９】エンジンＥＣＵ７１０は、アイドリングス
トップＥＣＵ７００からの要求に基づいてインジェクタ
１２を介して燃料噴射量を制御し、イグナイタ１４を介
して点火時期を制御することによってエンジン１０の運
転状態を制御する。エンジンＥＣＵ７１０はさらに、エ
ンジン１０の運転状態に応じて、あるいは、アイドリン
グストップＥＣＵ７００からの要求に基づいてＯＣＶ１
１５を制御してＶＶＴ機構１１４を介して吸気バルブ１
１０のバルブタイミングを連続可変的に変更する。エン
ジンＥＣＵ７１０は、アイドリングストップ処理による
車両停止時には、アイドリングストップＥＣＵ７００か
らの要求に従って、エンジン１０に対するインジェクタ
１２を介した燃料噴射を停止してエンジン１０の運転を
停止させる。

【００４０】ブレーキＥＣＵ７２０は、ブレーキアクチ
ュエータ４７と接続されており、アイドリングストップ
状態からの再発進時には、エンジン１０の駆動力が十分
に立ち上がるまでの間、ブレーキ油圧を保持するように
ブレーキアクチュエータ４７を制御する。エンジン１０
の駆動力が十分に立ち上がる状態とは、例えば、坂路発
進の際、ブレーキペダルが解放されていても車両が停止
状態にて保持される状態をいう。

【００４１】次に、上記構成を備える車両の一般的な動
作について図２〜図４の構成図を参照して説明する。シ
フトポジションがパーキングＰまたはニュートラルＮの
状態にてイグニッションポジションセンサ６０がイグニ
ッションポジションのＯＮからエンジン始動位置ＳＴＡ
への切り替わりを検出すると、アイドリングストップＥ
ＣＵ７００は始動用モータ４１のギヤをリングギヤ４０
に継合させた後、始動用モータ４１を作動させてクラン
クシャフト１１をエンジン始動時回転数まで回転させ
る。並行してアイドリングストップＥＣＵ７００は、エ
ンジンＥＣＵ７１０に対してエンジン１０の始動処理を
要求する。エンジンＥＣＵ７１０は、インジェクタ１２
を介して所定の燃料をエンジン１０のシリンダ１０１内
に供給させると共に、イグナイタ１４および点火プラグ
１３を介してシリンダ１０１内に供給された燃料に点火
するエンジン始動処理を実行する。なお、本実施例にお
いては、エンジンの始動処理に当たり、燃圧Ｐｆに応じ
て燃料噴射気筒を変更、すなわち、燃料噴射時期を変更
する制御が後述するように実行される。

【００４２】エンジンの運転が開始すると、始動用モー
タ４１のギヤはリングギヤ４０から離間した格納位置に
待避させられる。シフトポジションがドライブＤに変更
され、アクセルが踏み込まれると車両は発進し、アイド
リングストップＥＣＵ７００、エンジンＥＣＵ７１０は
クランクポジションセンサ５４、車速センサ５６、アク
セル開度センサ５８等からの検出データに基づいてエン
ジン１０の運転制御およびＡＴ２２の変速制御を実行す
る。

【００４３】本実施例では、車両走行中に信号停止等で
一時的に車両が停止すると、アイドリングストップＥＣ
Ｕ７００は、所定の条件下でエンジン１０の運転を停止
させる、いわゆるアイドリングストップ制御処理を実行
する。このアイドリングストップ制御処理について図５
を参照して説明する。図５はアイドリングストップ制御
処理時における制御処理の移行状態を示す状態遷移図で
ある。

【００４４】イグニッションポジションセンサ４７がＯ
ＦＦからＯＮへのポジションの切り替わりを検出する
と、アイドリングストップＥＣＵ７００は、アイドリン
グストップ処理以外の処理によるエンジン停止状態を示
すモード０を選択する。この状態では、アイドリングス
トップ処理を実行中である旨を表示する計器盤４６上の
表示ランプは消灯している。イグニッションポジション
センサ４７がイグニッションポジションのＯＮからＳＴ
Ａへの切り替えを検出すると、既述のように始動用モー
タ１４を用いたエンジン１０の運転が開始される。アイ
ドリングストップＥＣＵ７００は、エンジン１０が運転
している状態を示すモード１を選択する。モード１の状
態では、例えば、車両は既述の車両走行状態、あるい
は、エンジン１０が運転された状態での車両停止状態に
ある。このモード１の状態では、アイドリングストップ
ＥＣＵ７００は電磁式クラッチ１５をオンしてクランク
シャフト１１と伝動ベルト１７とを結合している。した
がって、補機３０はエンジン１０の駆動力によって駆動
される。また、補機駆動用モータ３１は伝動ベルト１６
を介してエンジン１０によって駆動され、オルタネータ
として機能する他、高電圧バッテリ２１０が満充電状態
の場合には空回りする。

【００４５】アイドリングストップＥＣＵ７００は、運
転者によるイグニッションキー操作を伴うエンジン１０
の停止要求ではなく、車両状態に基づいたアイドリング
ストップ制御処理条件の成立を判定すると、エンジン１
０の運転を停止させるための処理過程を示すモード２を
選択する。アイドリングストップ制御処理条件として
は、例えば、車速センサ５６によって検出される車速が
０であり、ブレーキペダルセンサ５９によってブレーキ
ペダルの踏み込みが検出されていること、シフトポジシ
ョンセンサ５７によって検出されるシフトポジションが
ニュートラルＮであること等が挙げられる。モード２で
は、アイドリングストップＥＣＵ７００はエンジンＥＣ
Ｕ７１０に対して燃料供給の停止を要求する。アイドリ
ングストップＥＣＵ７００は、ブレーキＥＣＵ７２０に
対してブレーキ状態の保持を要求する。ブレーキＥＣＵ
７２０は、ブレーキアクチュエータ４７を制御してブレ
ーキペダル踏み込み量に対応するブレーキ油圧を保持す
る。なお、本実施例では、モード２から次のモード３へ
の移行に当たって、後述する振動を抑制するためのエン
ジン停止制御処理が実行される。

【００４６】アイドリングストップＥＣＵ７００は、ク
ランクポジションセンサ５４からの検出データによって
エンジン１０の運転停止を判定すると、アイドリングス
トップによるエンジン１０の停止状態を示すモード３を
選択する。モード３では、アイドリングストップＥＣＵ
７００は計器盤４６上の表示ランプを点灯させてアイド
リングストップ制御処理を実行中である旨を表示する。
また、アイドリングストップＥＣＵ７００は、電磁式ク
ラッチ１５をオフしてクランクシャフト１１と伝動ベル
ト１６、１７との結合を解放し、伝動ベルト１７を介し
て補機駆動用モータ３１によって各補機３０を駆動させ
る。

【００４７】アイドリングストップＥＣＵ７００はアイ
ドリングストップ制御処理終了要求を検出すると、エン
ジン１０の運転を再開させるためのエンジン始動制御状
態を示すモード４を選択する。アイドリングストップＥ
ＣＵ７００は、例えば、シフトポジションがニュートラ
ルＮからドライブＤにシフトされたとき、ブレーキペダ
ルが解放されたとき、バッテリの充電率が充電率の下限
値である充電要求値を下回ったとき、エアコンの冷却性
能が不足しているとき、何らかのシステム異常が発生し
たときにアイドリングストップ制御処理の要求を検出す
る。

【００４８】モード４では、アイドリングストップＥＣ
Ｕ７００は、電磁式クラッチ１５の継合に先立ち一旦、
補機駆動用モータ３１を制動して補機駆動用モータ３１
の回転数を低減させる。補記駆動用モータ３１の制動
は、たとえば、反転位相電流を入力することにより実行
される。アイドリングストップＥＣＵ７００は、電磁式
クラッチ１５を後述する電磁式クラッチ継合タイミング
遅延処理によって決定された継合タイミングにて継合さ
せた後、補機駆動用モータ３１の回転数をエンジン始動
時回転数まで上昇させると共に、エンジンＥＣＵ７１０
に対して燃料供給、火花点火の実行を要求する。アイド
リングストップＥＣＵ７００は、走行不能なシステム異
常を検出した場合には、モード０を選択する。

【００４９】アイドリングストップＥＣＵ７００はエン
ジン１０の始動を判定すると、モード１を選択する。ア
イドリングストップＥＣＵ７００は、例えば、クランク
ポジションセンサ５４により検出されたエンジン回転数
が５００r.p.m.以上である場合にエンジン１０は始動し
ていると判定する。アイドリングストップＥＣＵ７００
は、ブレーキＥＣＵ７２０に対して保持されているブレ
ーキ油圧の解放を要求する。ブレーキＥＣＵ７２０は、
ブレーキアクチュエータ４７を制御して保持されている
ブレーキ油圧を解放し、非制動状態を実現する。モード
１の状態にて、イグニッションポジションセンサ４７が
ポジションのＯＮからＯＦＦへの切り替えを検出する
と、アイドリングストップＥＣＵ７００はモード０を選
択する。

【００５０】続いて、本実施例に係るエンジン１０のア
イドリング運転を車両側の要求に基づき停止させる際に
実行される振動を抑制するためのエンジン停止制御につ
いて図６ないし図８を参照して説明する。図６はエンジ
ン１０のアイドリング運転停止時に実行されるエンジン
停止制御処理の処理ルーチンを示すフローチャートであ
る。図７はエンジン停止制御処理を実行中における吸気
管圧力Ｐｍ、エンジン回転数Ｎｅ、バルブタイミング等
の時間変化を示すタイミングチャートである。図８はバ
ルブタイミングと、吸気管圧力Ｐｍとエンジン１０に発
生する振動との関係を示すグラフである。

【００５１】アイドリングストップＥＣＵ７００は、車
両側要求に基づくエンジン１０のアイドリング運転停止
要求（すなわち、モード２）が発生すると本処理ルーチ
ンの実行を開始する。アイドリングストップＥＣＵ７０
０は、既にエンジン停止制御処理が実行され、ＶＶＴ機
構進角要求を発した後にＶＶＴ機構最遅角要求を発する
ことなく終了したか否かを判定する（ステップＳ１０
０）。すなわち、エンジンＥＣＵ７１０に対してエンジ
ン１０の燃焼運転を停止させるための要求がなされてい
るか否かを判定する。アイドリングストップＥＣＵ７０
０は、進角要求を発していないと判定した場合には（ス
テップＳ１００：Ｙｅｓ）、エンジンＥＣＵ７１０に対
してスロットルバルブ１２２の全閉、燃料噴射の停止、
吸気バルブ１１０のバルブタイミングの進角を要求する
（ステップＳ１１０）。エンジンＥＣＵ７１０は、スロ
ットルバルブアクチュエータ１２３を介してスロットル
バルブ１２２を全閉とし、インジェクタ１２からの燃料
噴射を停止する。

【００５２】また、エンジンＥＣＵ７１０は、図７に示
すようにＶＶＴ機構１１４を介してクランクシャフト１
１の回転位相に対するカムシャフト１１２の回転位相を
進めて、吸気バルブ１１０のバルブタイミングを所定量
だけ進角させる。なお、バルブタイミングを進角・遅角
させるという用語は、吸気バルブ１１０が開弁している
期間は一定のまま、吸気バルブ１１０が開弁する時期、
および吸気バルブ１１０が閉弁する時期を進める・遅ら
せるという意味で用いるものとする。この所定の進角値
は、ＶＶＴ機構１１４によって実現可能な全てのバルブ
タイミングの中でシリンダ１０１内の圧力を最も低くす
る（最も高い負圧にする）バルブタイミングである。図
８に示すように、吸気バルブ１１０のバルブタイミング
を最遅角とした場合の吸気管圧力Ｐｍよりも所定の進角
値とした場合の吸気管圧力Ｐｍの方がより低くなってい
る。この理由は、吸気バルブ１１０の閉タイミングが早
くなり（進み）、圧縮行程における吸気管１２０へのシ
リンダ１０１内ガスの吹き返しを回避または低減するこ
とができるからである。

【００５３】ステップＳ１００において、アイドリング
ストップＥＣＵ７００が既にＶＶＴ機構進角要求を発し
ていると判定した場合には（ステップＳ１００：Ｙｅ
ｓ）、上記各ステップをスキップして以下のステップＳ
１２０に移行する。

【００５４】続いて、アイドリングストップＥＣＵ７０
０は、補機駆動用モータ３１へ入力する制御電流値を制
御してエンジン回転数Ｎｅを４００r.p.m.に保持する
（ステップＳ１２０）。４００r.p.m.というエンジン回
転数Ｎｅは、図７に示すようにエンジン１０のアイドリ
ング回転数よりも低い回転数である。この状態では、燃
料カットが実施されているのでエンジン１０は自力で燃
焼運転できず、補機駆動用モータ３１によって駆動され
ている。スロットルバルブ全閉状態の下、このように補
機駆動用モータ３１によってエンジン１０（ピストン）
を駆動することにより、図７に示すようにシリンダ内の
圧力が徐々に低下していく。

【００５５】アイドリングストップＥＣＵ７００は、ス
ロットルバルブ１２２が全閉状態にあるか否かを、スロ
ットルバルブポジションセンサ１２４からの検出信号に
基づいて判定する（ステップＳ１３０）。アイドリング
ストップＥＣＵ７００は、スロットルバルブ１２２が全
閉状態にないと判定した場合には（ステップＳ１３０：
Ｎｏ）本処理ルーチンを終了し、スロットルバルブ１２
２が全閉状態にあると判定した場合には（ステップＳ１
３０：Ｙｅｓ）、吸気バルブ１１０のバルブタイミング
が所定の進角値に到達したか否かをカムポジションセン
サ５２からの検出信号に基づいて判定する（ステップＳ
１４０）。アイドリングストップＥＣＵ７００は、吸気
バルブ１１０のバルブタイミングが所定の進角値に到達
していないと判定した場合には（ステップＳ１４０：Ｎ
ｏ）、本処理ルーチンを終了し、吸気バルブ１１０のバ
ルブタイミングが所定の進角値に到達したと判定した場
合には（ステップＳ１４０：Ｙｅｓ）、吸気圧力センサ
５１から吸気管圧力Ｐｍを取得する（ステップＳ１５
０）。これら一連の確認処理は、各確認条件（スロット
ルバルブ１２２の全閉、吸気バルブ１１０バルブタイミ
ング）を満たした状態でなければ、吸気管圧力Ｐｍを取
得しても判定吸気管圧力Ｐｍrefに到達し得ない可能性
が高いことを考慮したものである。

【００５６】アイドリングストップＥＣＵ７００は、取
得した吸気管圧力Ｐｍが判定吸気管圧力Ｐｍref以下で
あるか否かを判定する（ステップＳ１６０）する。アイ
ドリングストップＥＣＵ７００は、吸気管圧力Ｐｍが判
定吸気管圧力Ｐｍrefよりも高いと判定した場合には
（ステップＳ１６０：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了す
る。一方、アイドリングストップＥＣＵ７００は、吸気
管圧力Ｐｍが判定吸気管圧力Ｐｍref以下であると判定
した場合には（ステップＳ１６０：Ｙｅｓ）、エンジン
ＥＣＵ７１０に対してＶＶＴ機構１１４を介して吸気バ
ルブ１１０のバルブタイミングを最遅角タイミングとす
るよう要求する（ステップＳ１７０）。エンジンＥＣＵ
７１０は、ＶＶＴ機構１１４を駆動するＯＣＶ１１５を
制御してクランクシャフト１１に対するカムシャフト１
１２の位相を最遅角変位させて吸気バルブ１１０のバル
ブタイミングを最遅角させる。

【００５７】アイドリングストップＥＣＵ７００は、吸
気バルブ１１０のバルブタイミングの最遅角要求からの
経過時間Ｔが待機時間Ｔrefを経過したか否かを判定す
る（ステップＳ１８０）。ＯＣＶ１１５が作動してから
カムシャフト１１２の位相が変位して、吸気バルブ１１
０のバルブタイミングが最遅角に到達するまでには応答
遅れがあるため、その応答遅れ分だけ待機するのであ
る。アイドリングストップＥＣＵ７００は、経過時間Ｔ
が待機時間Ｔref未満であると判定した場合には待機時
間Ｔrefが経過するまで待機する（ステップＳ１８０：
Ｎｏ）。一方、アイドリングストップＥＣＵ７００は、
経過時間Ｔが待機時間Ｔref以上であると判定した場合
には（ステップＳ１８０：Ｙｅｓ）、電磁式クラッチ１
５をオフする（ステップＳ１９０）。これによって、こ
れまで補機駆動用モータ３１によって駆動されてきたエ
ンジン１０の回転が停止する。

【００５８】以上説明したように、本実施例に従う内燃
機関の運転停止制御装置によれば、吸気バルブ１１０の
バルブタイミングを吸気管圧力Ｐｍが最低となり得る所
定の進角タイミングまで進角させると共に、補機駆動用
モータ３１によってクランクシャフト１１をアイドリン
グ回転数よりも低く共振回転数とは異なる回転数（例え
ば、４００r.p.m.）にてモータリングする。これによ
り、共振振動の発生を回避できると共に、図７および図
８に示すように吸気管圧力Ｐｍを所定の吸気管圧力Ｐｍ
reまで低下させることができる。

【００５９】すなわち、吸気バルブ１１０のバルブタイ
ミングを進角させることによって吸気バルブ１１０の閉
タイミングを早めることが可能となり、圧縮行程におけ
るシリンダ１０１内のガスの吸気管１２０への吹き返し
を回避または低減することができる。この結果、吸気管
１２０内の圧力は、シリンダ１０１内にて発生した圧縮
圧力の影響を受けにくくなり、吸気管１２０内の圧力を
低くする（負圧を高くする）ことができる。

【００６０】また、吸気管圧力Ｐｍが判定吸気管圧力Ｐ
ｍref以下となった後に、吸気バルブ１１０のバルブタ
イミングを再度、最遅角タイミングまで遅角させるの
で、エンジン１０の停止時に発生する振動をさらに低減
することができる。吸気バルブ１１０のバルブタイミン
グを最遅角タイミングまで遅角させることにより、吸気
バルブ１１０の閉タイミングを遅らせることが可能とな
り、排気行程におけるシリンダ１０１内の圧力の上昇を
抑制することができる。また、吸気行程においては、吸
気管圧力Ｐｍをシリンダ内圧力とすることができる。す
なわち、図８に示すように、吸気バルブ１１０のバルブ
タイミングを進角タイミングとすることで吸気管圧力Ｐ
ｍを低下させ、最遅角タイミングとすることでシリンダ
内圧力を吸気管圧力Ｐｍとすると共にシリンダ内圧力の
上昇を抑制することでシリンダ１０１内の圧力を低下す
ることができる。

【００６１】このように、シリンダ内圧力を低下させる
ことにより、往復ピストン運動に伴うシリンダ内圧力変
動を抑制することが可能となり、エンジン１０に発生す
る振動を抑制することができる。また、アイドリング回
転数よりも低い回転数からクランクシャフト１１の回転
運動を停止させるので、共振回転数通過時におけるシリ
ンダ内圧力の上昇を抑制することが可能となり、エンジ
ン１０の停止時（クランクシャフト１１の回転停止時）
において発生する振動を抑制することができる。

【００６２】以上、いくつかの発明の実施の形態に基づ
き本発明に係る内燃機関の運転停止制御装置を説明して
きたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を
容易にするためのものであり、本発明を限定するもので
はない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸
脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明に
はその等価物が含まれることはもちろんである。

【００６３】例えば、上記実施例では、ＶＶＴ機構１１
４は吸気バルブ１１０側にだけ設けられているが、排気
バルブ１１１側にのみ。あるいは、吸気バルブ１１０側
および排気バルブ１１１側の双方に配置されていても良
い。いずれの場合にも、最も低い吸気管圧力Ｐｍを実現
可能なバルブタイミングにて補機駆動用モータ３１によ
ってモータリングを実行すれば、所望の吸気管圧力Ｐｍ
を実現できることに変わりはないからである。

【００６４】さらに、上記実施例では直噴型の６気筒エ
ンジンを用いて説明しているが、ポート噴射型の従来の
エンジンに対しても適用可能であり、また、その気筒数
についても４気筒、５気筒、８気筒、１２気筒といった
他の多気筒エンジンはもちろんのこと、単気筒エンジン
に対しても用いることができる。

【００６５】上記実施例では、補機駆動用モータ３１に
よってエンジン１０の回転数を４００r.p.m.にて保持し
ているが、エンジン１０のアイドリング回転数よりも低
く、共振回転数以外の回転数であれば、同様の効果を得
ることができる。

【００６６】上記実施例では、電磁式クラッチ１５内に
ダンパが内蔵されているが、電磁式クラッチ１５とダン
パとは別個に備えられていても良い。さらに、説明の都
合上、図１にはクランクシャフトプーリ１２５と電磁式
クラッチ１５とは別個に記載されているが、電磁式クラ
ッチ１５はクランクシャフトプーリ１２５に内蔵されて
いても良い。

【００６７】上記実施例では、トランスミッション２２
として自動式有段変速機を用いたが自動式有段変速機に
代えて手動式変速機、自動式無段変速機を用いても良
い。いずれの場合にもアイドリングストップ制御処理を
実行することができると共に、自動式有段変速機を用い
た場合と同様の利益を得ることができる。

【００６８】上記実施例では、車両の駆動力源としてエ
ンジン１０のみを備える車両に基づいて本発明を説明し
たが、本発明は駆動力源としてエンジンおよび車両駆動
用モータを備えるハイブリッド車両に対しても適用し得
る。かかる場合にも、エンジンとして直噴型のエンジン
を備えている場合には、始動時に同様の問題が発生し、
本発明を適用することによりそれらの問題を解決するこ
とができる。また、ハイブリッド車両では、モータ走行
中を含むアイドリングストップ後に、車両側からの要求
によりエンジンを始動させる場合があり、かかる場合に
本実施例に係る内燃機関の再始動制御を実行すればエン
ジン再始動に伴う振動が抑制され、エンジン再始動に伴
い乗員に与える不快感を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る内燃機関の運転停止
制御装置を適用可能なエンジン１０の周りの概略構成を
示す説明図である。

【図２】本実施例が適用され得る車両の概略構成を示す
ブロック図である。

【図３】本発明に従う実施例に係る車両のエンジン周り
の構成を詳細に示す説明図である。

【図４】本発明に従う実施例に係る車両の制御系統を示
す説明図である。

【図５】アイドリングストップ制御処理時における制御
処理の移行状態を示す状態遷移図である。

【図６】エンジン１０のアイドリング運転停止時に実行
されるエンジン停止制御処理の処理ルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図７】エンジン停止制御処理を実行中における吸気管
圧力Ｐｍ、エンジン回転数Ｎｅ、バルブタイミング等の
時間変化を示すタイミングチャートである。

【図８】バルブタイミングと、吸気管圧力Ｐｍとエンジ
ン１０に発生する振動との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１０…エンジン １１…クランクシャフト １２…インジェクタ １３…点火プラグ １４…イグナイタ １５…多板式電磁式クラッチ １６、１７…伝動ベルト １８…デリバリパイプ ２０…トルクコンバータ ２２…自動式有段変速機（ＡＴ） ２４…ドライブシャフト ２５…ディファレンシャルギヤ ２６…車軸 ２７…車輪 ３０…補機 ３１…補機駆動用モータ ４０…リングギヤ ４１…始動用モータ ４５…オイルポンプ駆動モータ ４６…計器盤 ４７…ブレーキアクチュエータ ５０…冷却液温度センサ ５１…外気温度センサ ５２…モータ回転数センサ ５３…エンジン回転数センサ ５６…車速センサ ５７…シフトポジションセンサ ５８…アクセル開度センサ ５９…ブレーキペダルセンサ ６０…イグニッションポジションセンサ ７０…制御ユニット １０１…シリンダ １０２…シリンダヘッド １０３…吸気ポート １０４…排気ポート １０５…シリンダブロック １１０…吸気バルブ １１１…排気バルブ １１２…カムシャフト １１３…カム １２０…吸気管 １２１…サージタンク １２２…スロットルバルブ １５１…クラッチプレート １５２…フライホイール １６０…補機プーリ １６１…クランクシャフトプーリ １６２…補機駆動用モータプーリ ２００…インバータ ２１０…高電圧バッテリ ２２０…ＤＣ／ＤＣコンバータ ２３０…バッテリ ７００…アイドリングストップＥＣＵ ７１０…エンジンＥＣＵ ７２０…ブレーキＥＣＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 17/00 Ｆ０２Ｄ 17/00 Ｂ Ｈ 17/02 17/02 Ｔ 29/04 29/04 Ｂ 29/06 29/06 Ｅ 41/04 ３３０ 41/04 ３３０Ｆ 41/08 ３２０ 41/08 ３２０ ３３０ ３３０Ｚ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ａ ３０１Ｈ ３０１Ｚ Ｆターム(参考） 3G084 BA03 BA05 BA13 BA16 BA23 BA34 CA03 CA07 DA02 DA39 EB16 EC02 FA10 FA33 3G092 AA01 AA06 AA11 AC03 BA01 BA08 BB10 CA02 CB04 CB05 DA09 DA12 DB04 DC01 DG05 DG07 EA12 EA26 EA27 FA14 GA04 GA10 GB08 HA05Z HA06Z HA13Z HE01Z HE03Z HE04Z HE05Z HE08Z 3G093 AA05 AA11 BA22 BA32 BA33 CA04 CB02 DA01 DA03 DA05 DA06 DA07 EA05 EA09 EA12 EA15 EB01 FA12 3G301 HA01 HA19 JA04 JA37 KA07 KA28 LA01 LA07 LB01 MA11 NE06 PA07Z PA11Z PE01Z PE03Z PE04Z PE05Z PE08Z

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バルブタイミングを変更可能な内燃機関と
   前記内燃機関の運転停止中に補機を駆動する電動機とを
   備えると共に、前記内燃機関の出力軸と前記電動機の出
   力軸とが継合機構を介して継合および解放可能に結合さ
   れている車両における内燃機関の運転停止制御装置であ
   って、 車両の状態に応じて前記内燃機関の運転を停止させる内
   燃機関運転停止手段と、 前記内燃機関の運転を停止する場合には、前記電動機に
   よって前記内燃機関の出力軸の回転を所定回転数に維持
   する電動機制御手段と、 前記内燃機関の運転を停止する場合には、前記内燃機関
   の振動が低減するように前記バルブタイミングを変更す
   るバルブタイミング変更手段と、 前記バルブタイミング変更手段により前記バルブタイミ
   ングが変更された後に前記継合機構を解放させて前記内
   燃機関の出力軸の回転を停止させる継合機構制御手段と
   を備える内燃機関の運転停止制御装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の内燃機関の運転停止制御
   装置において、 前記バルブタイミング変更手段は、先ず前記バルブタイ
   ミングを前記内燃機関の吸気圧力を強制的に低減させる
   第１のバルブタイミングに変更し、所定期間経過の後に
   前記バルブタイミングを前記内燃機関の負荷変動を低減
   する第２のバルブタイミングに変更することを特徴とす
   る内燃機関の運転停止制御装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の内燃機関の運転停止制御
   装置はさらに、 前記内燃機関の吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段を
   備え、 前記第１のバルブタイミングは前記内燃機関の吸気圧力
   が最低となるバルブタイミングであり、 前記第２のバルブタイミングは前記内燃機関の振動が最
   小となるバルブタイミングであり、 前記バルブタイミング変更手段は、前記吸気圧力検出手
   段により検出された吸気圧力が所定の圧力未満となった
   後にバルブタイミングを第１のバルブタイミングから第
   ２のバルブタイミングへ変更することを特徴とする内燃
   機関の運転停止制御装置。
4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
   の内燃機関の運転停止制御装置において、前記車両は前
   記内燃機関の気筒内への吸入空気量を調整するスロット
   ルバルブを備え、 前記吸気圧力が最低となるよう前記バルブタイミングを
   変更する前に前記スロットルバルブを全閉にするスロッ
   トルバルブ制御手段を備えることを特徴とする内燃機関
   の運転停止制御装置。
5. 【請求項５】請求項４に記載の内燃機関の運転停止制御
   装置において、前記バルブタイミング制御手段は、前記
   スロットバルブが全閉であり、前記バルブタイミングを
   前記第１バルブタイミングに変更したことを確認した後
   に、前記吸気圧力検出手段によって検出された吸気圧力
   が前記所定の吸気圧力に到達したか否かを判定すること
   を特徴とする内燃機関の運転停止制御装置。
6. 【請求項６】吸気バルブのバルブタイミングを変更可能
   な内燃機関と、前記内燃機関の運転停止中に補機を駆動
   する電動機とを備えると共に、前記内燃機関の出力軸と
   前記電動機の出力軸とが継合機構を介して解放および継
   合可能に結合されている車両における内燃機関の運転停
   止制御装置であって、 前記内燃機関の気筒内への吸入空気量を調整するスロッ
   トルバルブと、 車両の状態に応じて前記内燃機関の運転を停止させる内
   燃機関停止手段と、 前記内燃機関の運転を停止する場合には、前記内燃機関
   に対する燃料の噴射および点火を停止し、前記スロット
   ルバルブを全閉にする内燃機関制御手段と、 前記内燃機関の運転を停止する場合には、前記電動機に
   よって前記内燃機関の出力軸の回転数を所定回転数に維
   持する電動機制御手段と、 前記内燃機関の運転を停止する場合には、前記吸気圧力
   を強制的に低減するよう前記吸気バルブのバルブタイミ
   ングを進め、所定のタイミングにて前記吸気バルブのバ
   ルブタイミングを所定値まで遅らせるバルブバルブタイ
   ミング可変手段と、 前記バルブバルブタイミング可変手段によって前記吸気
   バルブのバルブタイミングが所定値まで遅らせられた後
   に、前記継合機構を解放させて前記内燃機関の出力軸の
   回転を停止させる継合機構制御手段とを備える内燃機関
   の運転停止制御装置。
7. 【請求項７】請求項６に記載の内燃機関の運転停止制御
   装置はさらに、 前記内燃機関の吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段を
   備え、 前記バルブタイミング可変手段は、前記吸気圧力検出手
   段によって検出された吸気圧力が所定の吸気圧力に到達
   した後に、前記吸気バルブのバルブタイミングを所定値
   まで遅らせることを特徴とする内燃機関の運転停止制御
   装置。
8. 【請求項８】請求項６または請求項７のいずれかに記載
   の内燃機関の運転停止制御装置において、前記バルブバ
   ルブタイミング可変手段は、前記スロットバルブが全閉
   であり、前記吸気バルブのバルブタイミングが進められ
   ていることを確認した後に、前記吸気圧力検出手段によ
   って検出された前記吸気圧力が前記所定の吸気圧力に到
   達したか否かを判定することを特徴とする内燃機関の運
   転停止制御装置。
9. 【請求項９】バルブタイミングを変更可能な内燃機関と
   前記内燃機関の運転停止中に補機を駆動する電動機とを
   備えると共に、前記内燃機関の出力軸と前記電動機の出
   力軸とが結合されている車両であって、 前記内燃機関の出力軸と前記電動機の出力軸とを継合お
   よび解放可能に結合する継合機構と、 車両の状態に応じて前記内燃機関の運転を停止させる内
   燃機関停止手段と、 前記内燃機関の運転を停止する場合には、前記電動機に
   よって前記内燃機関の出力軸の回転を所定回転数に維持
   し、前記内燃機関の負荷変動を低減するように前記バル
   ブタイミングを変更するバルブタイミング変更手段と、 前記バルブタイミング変更手段により前記バルブタイミ
   ングが変更された後に前記継合機構を解放させて前記内
   燃機関の出力軸の回転を停止させる継合機構制御手段と
   を備える車両。
10. 【請求項１０】請求項２ないし請求項８のいずれかに記
    載の内燃機関の運転停止制御装置を備える車両。
11. 【請求項１１】バルブタイミングを変更可能な内燃機関
    と前記内燃機関の運転停止中に補機を駆動する電動機と
    を備えると共に、前記内燃機関の出力軸と前記電動機の
    出力軸とが結合されている車両において内燃機関の運転
    を停止させる方法であって、 車両の状態に応じて前記内燃機関の運転を停止させるか
    否かを判定し、 前記内燃機関の運転の停止を判定した場合には、 前記電動機によって前記内燃機関の出力軸の回転を所定
    回転数に維持し、 前記内燃機関の負荷変動を低減するように前記バルブタ
    イミングを変更し、 前記内燃機関の出力軸と前記電動機の出力軸との結合を
    解放する方法。
12. 【請求項１２】吸気バルブのバルブタイミングを変更可
    能な内燃機関と前記内燃機関の運転停止中に補機を駆動
    する電動機とを備えると共に、前記内燃機関の出力軸と
    前記電動機の出力軸とが結合されている車両において内
    燃機関の運転を停止する方法であって、 前記内燃機関の吸気圧力を検出し、 車両の状態に応じて前記内燃機関の運転を停止させるか
    否かを判定し、 前記内燃機関の運転の停止を判定した場合には、 前記内燃機関に対する燃料の噴射および点火を停止し、 前記電動機によって前記内燃機関の出力軸の回転数を所
    定回転数に維持し、 前記吸気圧力が前記バルブタイミングが最も遅いときの
    吸気圧力よりも低い所定圧力以下となるよう前記吸気バ
    ルブのバルブタイミングを進め、 前記検出した吸気圧力が前記所定の吸気圧力以下となっ
    た後に、前記吸気バルブのバルブタイミングを所定値ま
    で遅らせ、 前記内燃機関の出力軸と前記電動機の出力軸との結合を
    解放する方法。