JP4507693B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、吸気弁の動弁機構として、吸気弁の作動角を変更する第１可変動弁機構と作動角の中心角を変更する第２可変動弁機構とを備えてなる内燃機関の制御装置、特に内燃機関の始動制御を行う制御装置に関する。

ガソリン機関においては、一般に吸気通路中に設けたスロットル弁の開度制御によって吸気量を制御しているが、良く知られているように、この種の方式では、特にスロットル弁開度の小さな中低負荷時におけるポンピングロスが大きい、という問題がある。これに対し、吸気弁の開閉時期やリフト量を変化させることで、スロットル弁に依存せずに吸気量を制御しようとする試みが以前からなされている。

特許文献１は、本出願人が先に提案したものであるが、吸気弁の可変動弁機構として、吸気弁のリフト・作動角を同時にかつ連続的に拡大，縮小可能な第１可変動弁機構（リフト・作動角可変機構）と、作動角の中心角の位置を連続的に遅進させる第２可変動弁機構（位相可変機構）と、を備え、機関運転状態に応じて、主に吸気弁の開閉時期を変化させることで、吸入空気量を制御するようにした内燃機関の吸気弁駆動制御装置が開示されている。

このように２つの可変動弁機構を備えた吸気弁駆動制御装置では、運転状態に応じて、それぞれの目標値が与えられ、これに沿って各可変動弁機構が制御されることになる。

また特許文献２は、吸排気弁のバルブタイミング（開閉時期）を可変制御しうる可変動弁機構を備えた内燃機関における始動時の燃料噴射制御技術を開示しており、始動時に所定のバルブタイミングに復帰していない場合を考慮して、１つの実施例では、始動時に実際のバルブタイミングを逐次検出し、このバルブタイミングが所定のバルブタイミングとなったときに、燃料噴射を許可する構成となっている。また他の実施例では、機関の温度に応じて設定した時間だけ、クランキング開始から燃料噴射の開始を遅らせるようにしている。
特開２００２−２５６９０５号公報 特開平９−１９５８４０号公報

上記の特許文献１のように主に吸気弁の作動角と中心角との可変制御によって吸入空気量を制御する構成においては、機関始動時に、作動角および中心角から規定されるバルブリフト特性が、始動に適した所定の特性に保たれていないと、クランキングしても始動が不能ないしは困難となる。例えば、上記のような２つの可変動弁機構を備えた構成においては、部分負荷域では、作動角が比較的小さく制御されるとともに中心角が進角した位置に制御され、吸気弁閉時期が下死点よりも大きく進角した位置にあるが、この運転状態からエンジンストールにより突然に機関が停止した場合などに、作動角もしくは中心角が、所定の始動時の特性に復帰し得なかったとすると、吸気弁閉時期が始動に適した位置よりも進角側となり、始動に際してクランキングしても、適切な有効圧縮比が確保できずに、すぐには始動に至らない可能性がある。なお、クランキングによって作動角および中心角は徐々に目標値に近付くので、いずれは始動が可能な状態となる。そのため、その間に燃料噴射が開始されると、未燃燃料が排出される可能性があるとともに、シリンダ内の混合気が過濃となって、さらに始動が困難となる虞がある。

一方、吸気弁の作動角を変更する第１可変動弁機構と作動角の中心角を変更する第２可変動弁機構とを備えた特許文献１のような構成では、一般に、実際の中心角をリアルタイムに検出することは困難であり、例えば、クランクシャフトと駆動軸との位相差として７２０°ＣＡ毎に１回ずつ検出し得るに過ぎない。従って、特許文献２の第１の実施例のように、実際のバルブタイミングの検出を前提とする技術では、実際の中心角の検出前にいくつかの気筒の噴射時期が到来してしまうことになり、このような場合の処理について、特許文献２には、何ら開示はない。また、特許文献２の第２の実施例のように、常にある期間燃料噴射を禁止するのでは、内燃機関の停止が正常に終了して、次の始動時に、作動角や中心角が当初から適切な値である場合にも、機関の始動が遅れることになり、好ましくない。

この発明は、吸気弁の作動角を連続的に変更可能な第１可変動弁機構と、上記作動角の中心角を連続的に変更可能な第２可変動弁機構と、を備え、主に吸気弁の作動角および中心角の変更によって吸入空気量を制御するように構成されるとともに、所定の燃料噴射時期に燃料を噴射供給する燃料噴射装置を備えた内燃機関の制御装置において、内燃機関の回転停止時に、正常停止したか否かの履歴を記憶保持し、内燃機関の始動時に、前回の停止時の履歴に基づいて、クランキング開始後の燃料噴射停止期間を変更し、前回の内燃機関の回転停止が異常停止であったときには、上記燃料噴射停止期間を長く与える。

すなわち、始動時には、前回の停止時の履歴を参照し、正常停止であれば、吸気弁の作動角や中心角が始動に適したものになっているとみなして、クランキング開始後、通常の燃料噴射制御を行う。従って、気筒判別完了後、所定の噴射時期において燃料噴射が実行される。これに対し、前回の内燃機関の回転停止がエンジンストール等による異常停止であったときには、吸気弁の作動角や中心角が始動に適した値に制御されるまでに時間が掛かる可能性があるので、燃料噴射停止期間を長く与える。クランキング開始とともに第１，第２可変動弁機構の制御も開始されるので、異常停止により初期に作動角や中心角が始動に適した値から外れていても、クランキング中に徐々に目標値に近付く。従って、シリンダ内の有効圧縮比が十分に確保されて着火燃焼が可能となった段階で、燃料噴射が開始される。

本発明の一つの態様では、内燃機関の回転停止時に、少なくとも異常停止の場合には、上記第１，第２可変動弁機構による作動角および中心角を履歴の一部として記憶保持し、上記燃料噴射停止期間を、上記履歴の作動角および中心角に基づいて設定する。

また他の一つの態様では、前回の内燃機関の回転停止が異常停止であったときには、始動時に、実際の作動角および中心角の検出が完了するまでの間、燃料噴射を停止するとともに、検出が完了したときの作動角および中心角とそれぞれの目標値との最初の乖離量に基づいて、上記燃料噴射停止期間を設定する。

また他の一つの態様では、前回の内燃機関の回転停止が異常停止であったときには、始動時に、実際の作動角および中心角の検出が完了するまでの間、燃料噴射を停止するとともに、検出した作動角および中心角とそれぞれの目標値との乖離量が所定の許容範囲内となるまで燃料噴射を停止する。

検出した作動角および中心角とそれぞれの目標値との乖離量が所定の許容範囲内となるまで燃料噴射を停止するようにした場合には、上記乖離量の上記許容範囲を、大気温度もしくは内燃機関温度に基づいて補正するようにしてもよい。

この発明によれば、内燃機関の始動時に、前回の内燃機関の回転停止が正常停止であれば、クランキング開始後、直ちに燃料噴射が開始され、不必要な遅れを伴うことなく速やかに始動することができる。また、例えばエンジンストール等により運転者の操作によらずに急に内燃機関が停止してしまったような場合に、その後の再始動においては、作動角や中心角が始動に適した値となった後に燃料噴射が開始されるため、未燃燃料の排出が確実に防止されるとともに、空燃比の過濃化による始動性悪化を回避することができる。

以下、参考例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、この発明に係る内燃機関の制御装置のシステム構成を示す構成説明図であって、内燃機関１は、吸気弁３と排気弁４とを有し、かつ吸気弁３の動弁機構として、吸気弁３のリフト・作動角を連続的に拡大・縮小させることが可能な第１可変動弁機構（ＶＥＬ）５および作動角の中心角を連続的に遅進させることが可能な第２可変動弁機構（ＶＴＣ）６を備えている。また、吸気通路７には、モータ等のアクチュエータにより開度が制御される電子制御スロットル弁２が設けられている。ここで、上記スロットル弁２は、吸気通路７内に、ブローバイガスの処理などのために必要な僅かな負圧（例えば−５０ｍｍＨｇ）を発生させるためだけに用いられており、吸入空気量の調整は、基本的に、上記第１，第２可変動弁機構５，６により吸気弁３のバルブリフト特性を変更することで行われる。すなわち、吸入空気量の調整をスロットル弁開度に依存しない実質的なスロットルレス運転が実現される。これらの第１，第２可変動弁機構５，６および電子制御スロットル弁２は、コントロールユニット１０によって制御されている。

また、燃料噴射装置として燃料噴射弁８が吸気通路７に配設されており、上記のように吸気弁３により調整された吸入空気量に応じた量の燃料が、この燃料噴射弁８から噴射される。従って、内燃機関１の出力は、第１，第２可変動弁機構５，６により吸入空気量を調整することによって制御される。

上記のコントロールユニット１０には、運転者により操作されるアクセルペダルに設けられたアクセル開度センサ１１からのアクセル開度信号ＡＰＯ、エンジン回転速度センサ（クランク角センサ）１２からのエンジン回転速度信号Ｎｅ、吸入空気量センサ１３からの吸入空気量信号、などが入力されており、コントロールユニット１０は、これらの信号に基づいて、燃料噴射量、点火時期、スロットル弁開度、作動角目標値、中心角目標値、等を演算し、燃料噴射弁８、点火プラグ９、スロットル弁２、第１，第２可変動弁機構５，６、等を制御する。また、図示せぬスタータモータを備えており、機関始動時には、図示せぬスタータスイッチ（イグニッション・キースイッチ）からの入力に基づいて、クランキングを含む所定の始動時の制御を実行する。

図２は、上記第１，第２可変動弁機構５，６の構成を示す構成説明図である。これらの第１可変動弁機構５および第２可変動弁機構６は、その機械的な構成は公知であり、例えば、上述した特許文献１に記載の装置と同様の構成を有している。従って、その概要のみを説明する。

リフト・作動角を可変制御する第１可変動弁機構５は、内燃機関１のクランクシャフトにより駆動される駆動軸２２と、この駆動軸２２に固定された偏心カム２３と、回転自在に支持された制御軸３２と、この制御軸３２の偏心カム部３８に揺動自在に支持されたロッカアーム２６と、吸気弁３のタペット３０に当接する揺動カム２９と、を備えており、上記偏心カム２３とロッカアーム２６とはリンクアーム２４によって連係され、ロッカアーム２６と揺動カム２９とは、リンク部材２８によって連係されている。

上記ロッカアーム２６は、略中央部が上記偏心カム部３８によって揺動可能に支持されており、その一端部に、連結ピン２５を介して上記リンクアーム２４のアーム部が連係しているとともに、他端部に、連結ピン２７を介して上記リンク部材２８の上端部が連係している。上記偏心カム部３８は、制御軸３２の軸心から偏心しており、従って、制御軸３２の角度位置に応じてロッカアーム２６の揺動中心は変化する。

上記揺動カム２９は、駆動軸２２の外周に嵌合して回転自在に支持されており、側方へ延びた端部に、連結ピン３７を介して上記リンク部材２８の下端部が連係している。この揺動カム２９の下面には、駆動軸２２と同心状の円弧をなす基円面と、該基円面から所定の曲線を描いて延びるカム面と、が連続して形成されており、これらの基円面ならびにカム面が、揺動カム２９の揺動位置に応じてタペット３０の上面に当接する。

上記制御軸３２は、一端部に設けられたリフト・作動角制御用アクチュエータ３３によって所定角度範囲内で回転するように構成されている。このリフト・作動角制御用アクチュエータ３３は、例えばウォームギア３５を介して制御軸３２を駆動する電動モータからなり、コントロールユニット１０からの制御信号によって制御される。上記制御軸３２の回転角度は、制御軸センサ３４によって検出される。なお、上記制御軸センサ３４は、例えば制御軸３２の回転角度に応じたセンサ出力を発生する回転型ポテンショメータからなり、制御軸３２の回転位置ひいては実際のリフト・作動角をリアルタイムに検出することが可能である。

上記第１可変動弁機構５によれば、上記制御軸３２の回転角度位置に応じて吸気弁３のリフトならびに作動角が、両者同時に、連続的に拡大，縮小し、このリフト・作動角の大小変化に伴い、吸気弁３の開時期と閉時期とがほぼ対称に変化する。リフト・作動角の大きさは、制御軸３２の回転角度によって一義的に定まるので、上記制御軸センサ３４の検出値により、そのときの実際のリフト・作動角が示されることになる。

なお、本参考例では、リフト・作動角が最小となる位置が、始動に適した始動時作動角に相当しており、運転者のキーＯＦＦ操作による正常な機関停止であれば、アクセル開度および機関回転速度の低下に伴って、自然に始動時作動角付近に復帰した状態となって機関が停止する。

一方、中心角を可変制御する第２可変動弁機構６は、上記駆動軸２２の前端部に設けられたスプロケット４２と、このスプロケット４２と上記駆動軸２２とを、所定の角度範囲内において相対的に回転させる位相制御用アクチュエータ４３と、から構成されている。上記スプロケット４２は、図示せぬタイミングチェーンもしくはタイミングベルトを介して、クランクシャフトに連動している。上記位相制御用アクチュエータ４３は、本参考例では油圧式の回転型アクチュエータからなり、コントロールユニット１０からの制御信号によって図示せぬ油圧制御弁を介して制御される。この位相制御用アクチュエータ４３の作用によって、スプロケット４２と駆動軸２２とが相対的に回転し、バルブリフトにおけるリフト中心角が遅進する。つまり、リフト特性の曲線自体は変わらずに、全体が進角もしくは遅角する。また、この変化も、連続的に得ることができる。この第２可変動弁機構６の制御状態は、駆動軸２２の回転位置に応答する駆動軸センサ３６によって検出される。

ここで、上記駆動軸センサ３６は、例えば、ホールＩＣ素子を使用した非接触型のセンサからなり、駆動軸２２の端部に取り付けられた円形プレート（図示せず）のスリットを検出する。コントロールユニット１０では、このスリットを検出したタイミングにおけるクランク角度を、基準クランク角度（例えば第２可変動弁機構６の最遅角状態に対応するクランク角度）と比較することで、クランクシャフトに対する駆動軸２２の回転位相差（これが実際の中心角に相当するものとなる）を求めることができる。ここで、駆動軸２２は７２０°ＣＡで１回転するので、実際の中心角の検出は、基本的に、７２０°ＣＡ毎に行われる。そして、始動時には、気筒判別が完了するまではクランク角度が正確に認識し得ないため、実際の中心角の検出はさらに遅れたものとなる。

なお、本参考例では、最も遅角したときの中心角が、始動に適した始動時中心角であり、前述の作動角と同様、運転者のキーＯＦＦ操作による正常な機関停止であれば、アクセル開度および機関回転速度の低下に伴って、自然に始動時中心角付近に復帰した状態となって機関が停止する。

次に、上記のように構成された内燃機関の始動時の制御について図３〜図５に基づいて説明する。

図３は、機関停止時の履歴を記憶保持するためのルーチンを示すフローチャートであって、これは、機関の運転中に、例えば１０ｍｓ毎に繰り返し実行される。まずステップ１で、機関回転速度Ｎｅを読み込み、ステップ２で、この機関回転速度Ｎｅに基づき、内燃機関１が運転状態から停止へと変化したか判定する。ここで機関停止と判定したときには、ステップ３へ進み、図示せぬイグニッションスイッチがＯＦＦであったか判定する。イグニッションスイッチがＯＦＦであれば、運転者のキーＯＦＦ操作による正常な機関停止であるとして、ステップ４で、フラグFenstを０とする。これに対し、イグニッションスイッチがＯＮのまま機関停止に至った場合には、意図せぬエンジンストールによる異常停止であるとして、ステップ５で、異常停止であることを示すフラグFenstを１とする。この停止時の履歴を示すフラグFenstの状態は、イグニッションスイッチをＯＦＦとした後も、そのまま保持される。

図４は、始動時の燃料噴射停止を行うためのルーチンを示すフローチャートであって、これも例えば１０ｍｓ毎に繰り返し実行される。ステップ１０で、図示せぬスタータスイッチがＯＦＦからＯＮへ反転したか判定し、ＹＥＳであれば、ステップ１１へ進み、タイマＴをスタートさせる。ＮＯであれば、ステップ１１はスキップする。従って、ステップ１１は、機関の始動の際の初回のみ通る。次にステップ１２において、停止時の履歴を示すフラグFenstの状態を判定し、フラグFenstが０であれば、ステップ１５へ進んで、燃料噴射停止用のフラグFfcutを０とする。フラグFenstが１であれば、ステップ１３でタイマＴの値が所定値（所定時間）Ｔｄ未満であるか判定し、所定値Ｔｄに達するまで、ステップ１４へ進んで、燃料噴射停止用のフラグFfcutを１とする。つまり、前回の停止時の履歴が異常停止であった場合には、所定時間Ｔｄの間、フラグFfcutが１となる。なお、スタータスイッチがＯＦＦからＯＮへ反転したことに伴い、図示せぬスタータモータにより内燃機関１のクランキングが開始される。

図５は、燃料噴射量制御のルーチンを示すフローチャートであって、これも例えば１０ｍｓ毎に繰り返し実行される。ステップ１００で、吸入空気量Ｑａおよび機関回転速度Ｎｅを読み込み、ステップ１０１で、基本燃料噴射量Ｔｐを、適宜な定数Ｋを用いて、「Ｔｐ＝Ｋ×Ｑａ／Ｎｅ」として演算する。そして、ステップ１０２で、各種の補正係数ＣＯＥＦを乗じて、燃料噴射量Ｔｉを求める。これらの処理は、当業者には周知の技術であり、本発明の要部ではないので詳しい説明は省略する。次に、ステップ１０３で、燃料噴射停止フラグFfcutの状態を判定し、このフラグFfcutが１であれば、ステップ１０４で、燃料噴射量Ｔｉを０とする。最終的には、このようにして求められた燃料噴射量Ｔｉに沿って、図示せぬ燃料噴射ルーチンにより、各気筒の燃料噴射弁８から所定の噴射時期に燃料噴射が実行される。

従って、正常な機関停止の後の始動の場合には、フラグFfcutは当初から０であるので、クランキング開始後、直ちに燃料噴射が開始される。より具体的には、図示せぬクランク角センサによる気筒判別（例えば基準の気筒が圧縮上死点に達したことの検出）が完了した後、いずれかの気筒の噴射時期が到来したときから、燃料が噴射供給される。

これに対し、異常停止の後の始動の場合には、クランキング開始から所定時間Ｔｄの経過までは、フラグFfcutが１となり、実質的に、燃料噴射が禁止される。従って、異常停止により作動角や中心角が始動に適した始動時作動角および始動時中心角に当初は位置していない場合でも、クランキングにより始動時作動角および始動時中心角に近付いて有効圧縮比が十分に得られるようになった段階で燃料噴射が開始されることになり、確実に始動できるとともに、未燃燃料の排出が抑制される。なお、上記参考例の構成では、第１可変動弁機構５の制御軸３２は、電動モータからなるリフト・作動角制御用アクチュエータ３３によって回転駆動されるので、異常停止後であっても、始動時に、作動角は速やかに目標作動角（つまり始動時作動角）へと変化する。これに対し、第２可変動弁機構６の位相制御用アクチュエータ４３は油圧駆動であるので、クランキング時の低い油圧では、目標中心角へ変化するまでに比較大きな遅れを伴う。上記の所定時間Ｔｄは、主に、この中心角の変化に要する時間を考慮して設定されている。

次に、図６を参照して、始動時の制御の一実施例を説明する。図６のフローチャートに示すルーチンは、前述した図４のルーチンに代えて、前述した図３および図５のルーチンと組み合わされるものであり、これも例えば１０ｍｓ毎に繰り返し実行される。まず、ステップ２０で、停止時の履歴を示すフラグFenstの状態を判定し、フラグFenstが０であれば、ステップ２７へ進んで、燃料噴射停止用のフラグFfcutを０とする。フラグFenstが１であれば、ステップ２１へ進んで、タイマＴが未スタートであるか否か判定する。初回はＹＥＳであるので、ステップ２２へ進み、そのときの実際の作動角および中心角と目標とする始動時作動角および始動時中心角との乖離量が、未検出であるか検出済みであるかを判定する。上記実施例の構成では、上述したように、作動角は制御軸センサ３４によってリアルタイムに検出されるので、作動角の乖離量は、クランキング開始後、直ちに検出可能である。しかし、中心角は、クランキングによりクランクシャフトが何回転か回転した段階で初めて検出されるので、始動時中心角との乖離量の検出も、クランキング開始から遅れて完了する。乖離量の検出が完了するまでは、ステップ２２からステップ２３へ進み、燃料噴射停止フラグFfcutを１とする。これにより、前述したように、図５のルーチンにより燃料噴射が実質的に禁止される。

クランクシャフトがある程度回転して実際の中心角ひいては乖離量が検出されたら、ステップ２２からステップ２４へ進み、その最初に検出された乖離量に基づいて、所定時間Ｔｄの値を設定する。そして、ステップ２５で、タイマＴをスタートさせる。以降は、ステップ２１からステップ２６へ進み、ここでタイマＴの値が所定値（所定時間）Ｔｄ未満であるか判定して、所定時間Ｔｄに達するまで、燃料噴射停止フラグFfcutを１とし、所定時間Ｔｄに達した以降は、燃料噴射停止フラグFfcutを０とする。なお、このルーチンでは、乖離量の検出が完了したか否かの判定が、実質的にクランキング開始の判定を兼ねたものとなるので、スタータスイッチＯＮの判定は不要となっている。

図７は、上記ステップ２４における所定時間Ｔｄの設定に用いられるマップの一例を示している。この図に示すように、作動角の乖離量と中心角（位相）の乖離量との双方に基づき、基本的にそれぞれの乖離量が大であるほど所定時間Ｔｄが長くなるような特性でもって、所定時間Ｔｄが決定される。この実施例のように、異常停止の後の再始動の際に、実際の乖離量の大小に応じて所定時間Ｔｄを設定することで、より適切な時期に燃料噴射を開始することが可能となる。

次に、図８および図９に基づいて、始動時の制御の第２の実施例を説明する。図８のルーチンは、前述した図３のルーチンに代えて用いられ、図９のルーチンは、前述した図４のルーチンに代えて用いられるものであって、これらは前述した図５のルーチンと組み合わされる。なお、いずれのルーチンも、例えば１０ｍｓ毎に繰り返し実行される。

図８のルーチンは、基本的に図３のものと同様であって、ステップ１で、機関回転速度Ｎｅを読み込み、ステップ２で、この機関回転速度Ｎｅに基づき、内燃機関１が運転状態から停止へと変化したか判定する。ここで機関停止と判定したときには、ステップ３へ進み、図示せぬイグニッションスイッチがＯＦＦであったか判定し、イグニッションスイッチがＯＦＦであれば、運転者のキーＯＦＦ操作による正常な機関停止であるとして、ステップ４で、フラグFenstを０とする。これに対し、イグニッションスイッチがＯＮのまま機関停止に至った場合には、意図せぬエンジンストールによる異常停止であるとして、ステップ６で、異常停止であることを示すフラグFenstを１とする。そして、この実施例では、同時に、その時点での作動角および中心角（位相）の値を、停止時の履歴として、記憶保持する。これらの履歴は、イグニッションスイッチをＯＦＦとした後も、そのまま保持される。

図９のルーチンでは、まず、ステップ４０で、停止時の履歴を示すフラグFenstの状態を判定し、フラグFenstが０であれば、ステップ４７へ進んで、燃料噴射停止用のフラグFfcutを０とする。フラグFenstが１であれば、ステップ４１へ進んで、タイマＴが未スタートであるか否か判定する。初回はＹＥＳであるので、ステップ４２へ進み、停止時の履歴として保存した前回停止時の作動角および中心角を読み込み、かつステップ４３で、これらの作動角および中心角に基づいて、所定時間Ｔｄの値を設定する。そして、ステップ４４で、タイマＴをスタートさせるとともに、ステップ４５へ進み、燃料噴射停止フラグFfcutを１とする。これにより、前述したように、図５のルーチンにより燃料噴射が実質的に禁止される。以降は、ステップ４１からステップ４６へ進み、ここでタイマＴの値が所定値（所定時間）Ｔｄ未満であるか判定して、所定時間Ｔｄに達するまで、燃料噴射停止フラグFfcutを１とし、所定時間Ｔｄに達した以降は、燃料噴射停止フラグFfcutを０とする。上記ステップ４３では、基本的に、前回停止時の作動角および中心角が始動時作動角および始動時中心角から乖離しているほど、所定時間Ｔｄは長く設定される。なお、ここでは、イグニッションスイッチがＯＮとなって図９のルーチンの実行が開始されると同時に、スタータスイッチがＯＮとなってクランキングが開始するものと仮定しているため、スタータスイッチＯＮの判定が行われていないが、必要に応じて、スタータスイッチＯＮの判定をさらに付加するようにしてもよい。

この実施例のように、異常停止の後の再始動の際に、停止時の作動角および中心角に応じて所定時間Ｔｄを設定することで、適切な時期に燃料噴射を開始することが可能となる。

次に、図１０に基づいて、始動時の制御の第３の実施例を説明する。図１０のフローチャートに示すルーチンは、前述した図４のルーチンに代えて、前述した図３および図５のルーチンと組み合わされるものであり、これも例えば１０ｍｓ毎に繰り返し実行される。まず、ステップ３０で、停止時の履歴を示すフラグFenstの状態を判定し、フラグFenstが０であれば、ステップ３４へ進んで、燃料噴射停止用のフラグFfcutを０とする。フラグFenstが１であれば、ステップ３１へ進んで、そのときの実際の作動角および中心角と目標とする始動時作動角および始動時中心角との乖離量が、未検出であるか検出済みであるかを判定する。これは前述した図６のステップ２２と同様であり、乖離量の検出にはクランキング開始後ある程度の時間が必要である。乖離量の検出が完了するまでは、ステップ３１からステップ３２へ進み、燃料噴射停止フラグFfcutを１とする。これにより、前述したように、図５のルーチンにより燃料噴射が実質的に禁止される。

クランクシャフトがある程度回転して乖離量が検出されたら、ステップ３１からステップ３２へ進み、逐次検出される乖離量が所定の基準乖離量よりも大きいか判定する。乖離量が基準乖離量よりも大きければ、ステップ３２へ進んで燃料噴射停止フラグFfcutを１に維持する。乖離量が基準乖離量以下となったら、ステップ３４へ進んで、燃料噴射停止フラグFfcutを０とする。

従って、異常停止により作動角や中心角が始動時作動角および始動時中心角から乖離していた場合、クランキングによって基準乖離量以下となるまで、燃料噴射が停止され、かつ基準乖離量に達した段階で燃料噴射が開始されるので、未燃燃料の排出を防止しつつ確実に始動させることができる。

ところで、大気温度が高い場合には、大気温度が低い場合に比べて、有効圧縮比がより低い段階で着火燃焼が可能となるので、燃料噴射停止を行う所定時間Ｔｄを、大気温度が高いほど短くなるように補正するようにしてもよい。また、冷却水温や潤滑油温等の内燃機関１の温度が低い場合には、潤滑油の粘性が高く、特に油圧制御される中心角が始動時中心角に変化するまでの動作がより緩慢となる。逆に暖機再始動時のように内燃機関の温度が高ければ、中心角の変化が速くなり、かつ燃焼室温度も高いので、有効圧縮比がより低い段階で着火燃焼が可能となる。従って、燃料噴射停止を行う所定時間Ｔｄを、機関温度が高いほど短くなるように補正してもよい。

同様に、図１０に示した第３の実施例の場合には、大気温度や機関温度が高いほど、ステップ３３の基準乖離量の値を大きく与えるようにしてもよい。

本発明に係る内燃機関の制御装置のシステム構成図。 可変動弁機構の概略を示す斜視図。 機関停止時の履歴を記憶保持するルーチンを示すフローチャート。 始動時の燃料噴射停止を行うためのルーチンを示すフローチャート。 燃料噴射量制御のルーチンを示すフローチャート。 この発明の一実施例における図４と同様のルーチンのフローチャート。 乖離量と所定時間Ｔｄとの関係を示す特性図。 第２の実施例における図３と同様のルーチンのフローチャート。 第２の実施例における図４と同様のルーチンのフローチャート。 第３の実施例における図４と同様のルーチンのフローチャート。

符号の説明

３…吸気弁
５…第１可変動弁機構
６…第２可変動弁機構
１０…コントロールユニット

Claims (4)

1. 吸気弁の作動角を連続的に変更可能な第１可変動弁機構と、上記作動角の中心角を連続的に変更可能な第２可変動弁機構と、を備え、主に吸気弁の作動角および中心角の変更によって吸入空気量を制御するように構成されるとともに、所定の燃料噴射時期に燃料を噴射供給する燃料噴射装置を備えた内燃機関の制御装置において、
   内燃機関の回転停止時に、正常停止したか否かの履歴を記憶保持し、内燃機関の始動時に、前回の停止時の履歴に基づいて、クランキング開始後の燃料噴射停止期間を変更し、前回の内燃機関の回転停止が異常停止であったときには、上記燃料噴射停止期間を長く与えるように構成されており、
   内燃機関の回転停止時に、少なくとも異常停止の場合には、上記第１，第２可変動弁機構による作動角および中心角を履歴の一部として記憶保持し、上記燃料噴射停止期間を、上記履歴の作動角および中心角に基づいて設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 吸気弁の作動角を連続的に変更可能な第１可変動弁機構と、上記作動角の中心角を連続的に変更可能な第２可変動弁機構と、を備え、主に吸気弁の作動角および中心角の変更によって吸入空気量を制御するように構成されるとともに、所定の燃料噴射時期に燃料を噴射供給する燃料噴射装置を備えた内燃機関の制御装置において、
   内燃機関の回転停止時に、正常停止したか否かの履歴を記憶保持し、内燃機関の始動時に、前回の停止時の履歴に基づいて、クランキング開始後の燃料噴射停止期間を変更し、前回の内燃機関の回転停止が異常停止であったときには、上記燃料噴射停止期間を長く与えるように構成されており、
   前回の内燃機関の回転停止が異常停止であったときには、始動時に、実際の作動角および中心角の検出が完了するまでの間、燃料噴射を停止するとともに、検出が完了したときの作動角および中心角とそれぞれの目標値との最初の乖離量に基づいて、上記燃料噴射停止期間を設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
3. 吸気弁の作動角を連続的に変更可能な第１可変動弁機構と、上記作動角の中心角を連続的に変更可能な第２可変動弁機構と、を備え、主に吸気弁の作動角および中心角の変更によって吸入空気量を制御するように構成されるとともに、所定の燃料噴射時期に燃料を噴射供給する燃料噴射装置を備えた内燃機関の制御装置において、
   内燃機関の回転停止時に、正常停止したか否かの履歴を記憶保持し、内燃機関の始動時に、前回の停止時の履歴に基づいて、クランキング開始後の燃料噴射停止期間を変更し、前回の内燃機関の回転停止が異常停止であったときには、上記燃料噴射停止期間を長く与えるように構成されており、
   前回の内燃機関の回転停止が異常停止であったときには、始動時に、実際の作動角および中心角の検出が完了するまでの間、燃料噴射を停止するとともに、検出した作動角および中心角とそれぞれの目標値との乖離量が所定の許容範囲内となるまで燃料噴射を停止することを特徴とする内燃機関の制御装置。
4. 上記乖離量の上記許容範囲が、大気温度もしくは内燃機関温度に基づいて補正され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。
   

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