WO2010097918A1 - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

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internal combustion
combustion engine
valve
energization
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貴志 錦織
康行 柴田
真也 三阪
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トヨタ自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a variable valve system for an internal combustion engine, and more particularly to a variable valve system for an internal combustion engine suitable for use in an internal combustion engine where fuel injection may be stopped during startup of a vehicle system.
  • Patent Document 1 discloses a control device of a hybrid vehicle provided with an internal combustion engine and a motor generator directly connected to the internal combustion engine as a power source.
  • This conventional internal combustion engine is provided with an intake and exhaust control device capable of stopping intake and exhaust valves of all cylinders in a closed state.
  • the pumping loss of the internal combustion engine is reduced by stopping the intake and exhaust valves in the closed state. (When in cylinder stop mode).
  • Patent Document 2 discloses a variable valve mechanism that can change the lift amount of a valve of an internal combustion engine by using an electrically driven actuator (solenoid).
  • the present invention has been made to solve the problems as described above, and it is an internal combustion that can favorably reduce power consumption in a vehicle system in which the internal combustion engine may be stopped during startup of the vehicle system.
  • An object of the present invention is to provide an engine variable valve system.
  • a first invention relates to a variable valve device for an internal combustion engine, It is used for an internal combustion engine that is automatically stopped when a predetermined stop condition is satisfied during startup of a vehicle system, and is automatically restarted when a predetermined restart condition is satisfied, What is claimed is: 1.
  • variable valve device capable of changing the operating state of at least one of an intake valve and an exhaust valve in a cylinder between a valve operating state and a valve stopping state
  • the variable valve device is A first rocker arm that swings in synchronization with a cam of the internal combustion engine; A second rocker arm capable of pushing the intake valve or the exhaust valve; It has a switching pin arranged so as to be insertable into pin holes respectively formed in the first rocker arm and the second rocker arm, and the first rocker arm and the second rocker arm can be connected via the switching pin.
  • the switching mechanism includes an electrically driven actuator that operates to move the switching pin directly or indirectly, The switching mechanism is in the connected state when the actuator is deenergized, and maintains the disconnected state by continuing the energization of the actuator.
  • the variable valve device includes energization control means for energizing the actuator of each cylinder when fuel supply to the internal combustion engine is stopped in response to the establishment of the stop condition.
  • the energization control means is a case where rotation of a crankshaft of the internal combustion engine is stopped during a period of energization of the actuator, and when the crankshaft is not driven by an external power, the operation to the actuator of each cylinder is performed. It is characterized by including an energization stop execution means for stopping energization.
  • the switching mechanism is Biasing means for biasing the switching pin from the unconnected position toward the connected position; In accordance with the operation of the actuator at the time of energization, the switching pin is moved from the position of the connection state to the position of the non-connection state against the biasing force emitted by the biasing means using the rotational power of the cam. And displacing a pin drive mechanism, The pin drive mechanism is configured such that, when the energization of the actuator is stopped, the force for pressing the switching pin toward the non-connected position disappears.
  • the variable valve device is Stop position determination means for determining a piston stop position of each cylinder when the internal combustion engine is stopped;
  • the internal combustion engine may further include restart execution means for starting the start of the cylinder from which the intake stroke arrives first when the internal combustion engine is restarted with the establishment of the restart condition.
  • the variable valve device is a device capable of changing the operating state of both the intake valve and the exhaust valve in each cylinder of the internal combustion engine between a valve operating state and a valve stopping state.
  • the switching mechanism is Biasing means for biasing the switching pin from the unconnected position toward the connected position; In accordance with the operation of the actuator at the time of energization, the switching pin is moved from the position of the connection state to the position of the non-connection state against the biasing force emitted by the biasing means using the rotational power of the cam.
  • the pin drive mechanism is configured such that, when the energization of the actuator is stopped, the force for pressing the switching pin toward the non-connected position disappears.
  • the variable valve device is It further comprises in-cylinder pressure determination means for determining whether or not the in-cylinder pressure in at least one cylinder of the internal combustion engine is equal to or less than a predetermined value after the rotation of the crankshaft is stopped during the energization period.
  • the energization stop execution means when the in-cylinder pressure in the at least one cylinder is equal to or less than the predetermined value after the rotation of the crankshaft is stopped during the energization period, the operation to the actuator of each cylinder is performed. It is characterized by including an energization continuation executing means for continuing energization.
  • the fourth invention is the third invention,
  • the energization control means controls the intake valve in each cylinder, and then controls the exhaust valve.
  • Power supply order setting means for performing the power supply to the actuator in the order of the actuator responsible for The variable valve device is characterized in that the closing timing of the exhaust valve when the exhaust valve is stopped by the energization of the actuator is set to be near the top dead center. Do.
  • the fifth invention is any of the second to fourth inventions,
  • the variable valve device can change the operating state of at least the exhaust valve among the intake valve and the exhaust valve in each cylinder between a valve operating state and a valve stopping state for each cylinder of the internal combustion engine
  • the energization control means controls the cylinder in which the piston is at least one of the compression stroke and the expansion stroke among the compression stroke, the expansion stroke, and the intake stroke.
  • an exhaust side energization continuation execution means for continuing the energization of the actuator responsible for controlling the exhaust valve of the cylinder.
  • the first invention when fuel supply to the internal combustion engine is stopped, at least one of the intake valve and the exhaust valve in each cylinder is closed by energizing the actuator of each cylinder. Ru. Thereby, it is possible to prevent the fresh air from being supplied to the catalyst disposed in the exhaust passage in the process of stopping the internal combustion engine, and when the catalyst is at a high temperature, the deterioration of the catalyst can be avoided. . Furthermore, according to the present invention, when the rotation of the crankshaft is stopped during the above-described energization period to the actuator, and the crankshaft is not driven by the external power, the energization to the actuator of each cylinder is stopped. .
  • the switching mechanism in the second invention when energization of the actuator is stopped in a state where the switching pin is displaced to the position of the connection state, the switching pin is not connected by the biasing force generated by the biasing means. It will be returned to the position of the state. Therefore, it is necessary to wait for the cam to rotate when the internal combustion engine is restarted in order to subsequently energize the actuator and displace the switching pin to the coupled position.
  • the switching mechanism having such a configuration is provided, restart is performed from the cylinder where the intake stroke comes first. This makes it possible to avoid the introduction of fresh air into the catalyst at the time of restart. For this reason, according to the present invention, it is possible to reliably prevent the deterioration of the catalyst at the time of stop and restart while well reducing the power consumption by the control of the first invention.
  • the switching mechanism having the same configuration as that of the second aspect of the invention is provided, energization to the actuator of each cylinder is performed when restart is performed under a situation where the in-cylinder pressure is low. Can be prevented from returning to the valve operating state in the first one cycle of each cylinder after the restart. As a result, air can be prevented from being introduced into the cylinders of the cylinders that undergo an intake stroke during this one cycle, and the pressure in the combustion chambers of these cylinders can be kept low. As a result, the load required for cranking can be favorably reduced as compared to the case where the valve operation state is restored in the first one cycle after the restart.
  • negative pressure can be effectively generated in the combustion chamber when the internal combustion engine is stopped.
  • the effects of the third invention can be extracted more sufficiently.
  • the air sucked into the combustion chamber from the crank chamber side while the internal combustion engine is stopped is It is possible to reliably prevent the supply from the cylinders to the catalyst at the time of restart.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a drive system of a hybrid vehicle to which the present invention is applied. It is a figure for demonstrating the system configuration
  • FIG. 7 It is a figure for demonstrating the detailed structure of the switching mechanism shown in FIG. It is the figure which looked at the switching mechanism from the axial direction (direction of the arrow B in FIG. 7) of a camshaft. It is a figure which shows the control state at the time of valve working state (at the time of normal lift operation). It is a figure which shows the control state at the time of the start of valve stop operation. It is a figure which shows the control state at the time of completion of slide operation. It is a figure which shows the control state at the time of the holding operation which hold
  • FIG. 14 is a PV diagram when the rotation of the crankshaft is continued for several seconds after the valve stop control is performed according to the procedure shown in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a drive system 10 of a hybrid vehicle to which the present invention is applied.
  • the drive system 10 includes an internal combustion engine 12 and a vehicle drive motor (hereinafter simply referred to as "motor") 14 as a power source of the vehicle.
  • the drive system 10 also includes a generator 16 that receives the supply of drive power to generate electric power.
  • the internal combustion engine 12, the motor 14 and the generator 16 are mutually connected via a planetary gear type power split mechanism 18.
  • a reducer 20 is connected to the rotation shaft of the motor 14 connected to the power split mechanism 18.
  • the reduction gear 20 couples the rotation shaft of the motor 14 and the drive shaft 24 connected to the drive wheel 22.
  • the power split mechanism 18 is a device that splits the driving force of the internal combustion engine 12 into the generator 16 side and the reduction gear 20 side. The distribution of driving force by the power split mechanism 18 can be arbitrarily changed.
  • Drive system 10 further includes an inverter 26, a converter 28, and a high voltage battery 30.
  • the inverter 26 is connected to the generator 16 and the motor 14, and is also connected to the high voltage battery 30 via the converter 28.
  • the electric power generated by the generator 16 can be supplied to the motor 14 via the inverter 26 or can be charged to the high voltage battery 30 via the inverter 26 and the converter 28. Further, the power charged in the high voltage battery 30 can be supplied to the motor 14 via the converter 28 and the inverter 26.
  • the drive wheels 22 can be rotated only by the driving force of the internal combustion engine 12 in a state in which the motor 14 is stopped based on a predetermined condition.
  • the drive wheel 22 can also be rotated only by the driving force of the motor 14 in a state in which 12 is stopped.
  • both the motor 14 and the internal combustion engine 12 can be operated, and the driving wheel 22 can be rotated by both driving forces.
  • starting the internal combustion engine 12 can also be controlled by operating the internal combustion engine 12 by causing the generator 16 to function as a starter.
  • the drive system 10 of the present embodiment is controlled by an ECU (Electronic Control Unit) 40.
  • the ECU 40 comprehensively controls the entire drive system 10 including the internal combustion engine 12, the motor 14, the generator 16, the power split mechanism 18, the inverter 26, the converter 28, and the like.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a system configuration of the internal combustion engine 12 shown in FIG.
  • the internal combustion engine 12 has four cylinders (# 1 to # 4), and in-line four cylinders in which explosion strokes are performed at equal intervals in an order (one example) of # 1 ⁇ # 3 ⁇ # 4 ⁇ # 2
  • a piston 42 is provided in the cylinder of the internal combustion engine 12.
  • a combustion chamber 44 is formed on the top side of the piston 42 in the cylinder of the internal combustion engine 12.
  • An intake passage 46 and an exhaust passage 48 communicate with the combustion chamber 44.
  • an air flow meter 50 In the vicinity of the inlet of the intake passage 46, an air flow meter 50 is provided which outputs a signal according to the flow rate of air taken into the intake passage 46.
  • a throttle valve 52 is provided downstream of the air flow meter 50.
  • the throttle valve 52 is an electronically controlled throttle valve that can control the throttle opening independently of the accelerator opening.
  • a fuel injection valve 54 for injecting fuel to the intake port of the internal combustion engine 12 is disposed downstream of the throttle valve 52.
  • a spark plug 56 is attached to a cylinder head provided in the internal combustion engine 12 so as to project from the top of the combustion chamber 44 into the combustion chamber 44.
  • the intake port and the exhaust port are provided with an intake valve 58 and an exhaust valve 60 for bringing the combustion chamber 44 and the intake passage 46, or the combustion chamber 44 and the exhaust passage 48 into conduction or blockage, respectively.
  • the intake valve 58 and the exhaust valve 60 are driven by an intake variable valve device 62 and an exhaust variable valve device 64, respectively.
  • the detailed configuration of these variable valve devices 62 and 64 will be described later with reference to FIGS. 3 to 13.
  • a catalyst 66 for purifying exhaust gas is disposed in the exhaust passage 48.
  • an A / F sensor 68 for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas is attached to the exhaust passage 48 on the upstream side of the catalyst 66.
  • crank angle sensor 70 for detecting the engine speed
  • coolant temperature sensor 72 for detecting the engine coolant temperature
  • pressure in the combustion chamber 44 An in-cylinder pressure sensor 74 for detecting in-cylinder pressure) and an ignition switch (IG switch) 76 of the vehicle are connected.
  • the various actuators described above are connected to the output of the ECU 40.
  • the ECU 40 can control the operating state of the internal combustion engine 12 based on the sensor output.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the entire configuration of the intake variable valve device 62 shown in FIG.
  • the intake variable valve system 62 is described as an example, the exhaust variable valve system 64 is also configured in the same manner as the intake variable valve system 62.
  • the variable valve device 62 of the present embodiment includes a camshaft 80.
  • the camshaft 80 is connected to the crankshaft 78 (see FIG. 2) by a timing chain or timing belt, and is configured to rotate at a half speed of the crankshaft 78.
  • the camshaft 80 is formed with one main cam 82 and two sub cams 84 per cylinder.
  • the main cam 82 is disposed between the two sub cams 84.
  • the main cam 82 has an arc-shaped base circle portion 82a coaxial with the camshaft 80 (see FIG. 5), and a nose portion 82b (see FIG. 5) that bulges a part of the base circle radially outward. 5) and).
  • the sub cam 84 is configured as a cam (zero lift cam) having only a base circular portion (see FIG. 6).
  • a variable mechanism 86 is interposed between the cams 82 and 84 of each cylinder and the intake valve 58 (hereinafter simply referred to as the “valve 58”). That is, the acting force of the cams 82, 84 is transmitted to the two valves 58 through the variable mechanism 86.
  • the valve 58 is opened and closed using the acting force of the cams 82 and 84 and the biasing force of the valve spring 88.
  • the state shown in FIG. 3 represents a state in which the valve 58 of the # 1 cylinder is opened by receiving the force of the main cam 82.
  • the variable mechanism 86 is a mechanism that changes the valve opening characteristic of the valve 58 by switching between a state in which the action force of the main cam 82 is transmitted to the valve 58 and a state in which the action force of the sub cam 84 is transmitted to the valve 58. .
  • the state in which the action force of the sub cam 84 is transmitted to the valve 58 means the state in which the valve 58 is not opened or closed (valve rest state). I assume.
  • variable valve device 62 of the present embodiment is provided with a switching mechanism 90 for driving each variable mechanism 86 to switch the operating state of the valve 58 between the valve operating state and the valve stopping state for each cylinder.
  • a cam angle sensor 92 for detecting the rotation angle of the camshaft 80 is connected to the ECU 40. The switching mechanism 90 is driven in accordance with the drive signal from the ECU 40 described above.
  • FIG. 4 is a view looking down the variable mechanism 86 shown in FIG. 3 from the proximal end side of the valve 58.
  • the variable mechanism 86 includes a rocker shaft 94 disposed parallel to the camshaft 80.
  • one first rocker arm 96 and a pair of second rocker arms 98 ⁇ / b> R and 98 ⁇ / b> L are rotatably attached to the rocker shaft 94.
  • the first rocker arm 96 is disposed between the two second rocker arms 98R and 98L.
  • the left and right second rocker arms 98R and 98L may be simply referred to as the second rocker arm 98 when not particularly distinguished.
  • FIG. 5 is a view of the first rocker arm 96 viewed in the axial direction of the rocker shaft 94 (direction of arrow A in FIG. 4), and FIG. 6 is a rocker shaft similar to FIG. It is the figure seen from the axial direction of 94 (direction of arrow A).
  • the first roller 100 is rotatably attached to an end of the first rocker arm 96 opposite to the rocker shaft 94 at a position where it can be in contact with the main cam 82.
  • the first rocker arm 96 is biased by the coil spring 102 attached to the rocker shaft 94 so that the first roller 100 always abuts on the main cam 82.
  • the proximal end of the valve 58 (specifically, the proximal end of the valve stem) is in contact with the end of the second rocker arm 98 on the opposite side of the rocker shaft 94.
  • a second roller 104 is rotatably attached to a central portion of the second rocker arm 98.
  • the rocker shaft 94 is supported via the lash adjuster 106 on a cam carrier (or a cylinder head or the like) which is a stationary member of the internal combustion engine 12. For this reason, the second rocker arm 98 is biased toward the sub cam 84 by receiving a push-up force from the lash adjuster 106.
  • the first roller 100 abuts on the base circular portion 82 a of the main cam 82 (see FIG. 5), and the second roller 104 is the base of the sub cam 84.
  • the axis of the second roller 104 and the axis of the first roller 100 are positioned on the same straight line L as shown in FIG. 4 when in contact with the circular portion (see FIG. 6). ing.
  • the switching mechanism 90 is a mechanism for switching connection / disconnection between the first rocker arm 96 and the second rocker arm 98, whereby the operating force of the main cam 82 is transmitted to the second rocker arm 98. And the state where the action force is not transmitted to the second rocker arm 98, and the operating state of the valve 58 is between the valve operating state and the valve stopping state (the state where the valve 58 is closed in the valve closed state). It can be switched.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the detailed configuration of the switching mechanism 90 shown in FIG.
  • the variable mechanism 86 is represented using a cross section cut at the axial center position of the rollers 100 and 104. Further, from the viewpoint of making the description easy to understand, the mounting position of the camshaft 80 with respect to the mounting position of the variable mechanism 86 is shown in a state different from the actual mounting position except the axial position of the camshaft 80.
  • a first pin hole 110 is formed so as to penetrate in the axial direction, and both ends of the first pin hole 110 are It is open on both sides of the first rocker arm 96.
  • a cylindrical first switching pin 112 is slidably inserted into the first pin hole 110.
  • a cylindrical second switching pin 118L is slidably inserted in the second pin hole 116L. Further, a return spring 120 for biasing the second switching pin 118L in the direction of the first rocker arm 96 (hereinafter referred to as "the advancing direction of the switching pin") is disposed in the second pin hole 116L. There is. In addition, a cylindrical second switching pin 118R is slidably inserted in the second pin hole 116R.
  • the first roller 100 abuts on the base circular portion 82a of the main cam 82 (see FIG. 5), and the second roller 104 corresponds to the sub cam 84.
  • the axis centers of the three pin holes 110, 116L and 116R are determined to be on the same straight line when in contact with the base circle (see FIG. 6).
  • FIG. 8 is a view of the switching mechanism 90 as viewed from the axial direction of the camshaft 80 (the direction of the arrow B in FIG. 7).
  • the switching mechanism 90 is provided with a slide pin 122 for displacing the switching pins 112, 118L, 118R toward the second rocker arm 98L side (in the withdrawal direction of the switching pin) using the rotational power of the main cam 82. ing. As shown in FIG.
  • the slide pin 122 is provided with a cylindrical portion 122a having an end surface that abuts on the end surface of the second switching pin 118R.
  • the cylindrical portion 122 a is axially movable in the axial direction and rotatably supported in the circumferential direction by a support member 124 fixed to the cam carrier.
  • a rod-like arm portion 122b is provided so as to project outward in the radial direction of the cylindrical portion 122a. That is, the arm portion 122b is configured to be rotatable about the axial center of the cylindrical portion 122a. The distal end portion of the arm portion 122b is configured to extend to a position facing the circumferential surface of the camshaft 80, as shown in FIG. Further, a projection 122 c is provided at the tip of the arm 122 b so as to protrude toward the circumferential surface of the camshaft 80.
  • a large diameter portion 126 having an outer diameter larger than that of the cam shaft 80 is formed on the outer peripheral surface of the cam shaft 80 opposed to the projection portion 122 c.
  • a helical guide rail 128 extending in the circumferential direction is formed on the circumferential surface of the large diameter portion 126.
  • the width of the guide rail 128 is formed to be slightly larger than the outer diameter of the protrusion 122 c.
  • the switching mechanism 90 also includes an actuator 130 for inserting the protrusion 122 c into the guide rail 128. More specifically, the actuator 130 includes a solenoid 132 that is duty-controlled based on a command from the ECU 40, and a lock pin 134 that contacts the drive shaft 132a of the solenoid 132.
  • the lock pin 134 is formed in a cylindrical shape.
  • a spring 136 that emits a biasing force against the thrust of the solenoid 132 is hooked to the lock pin 134, and the other end of the spring 136 is fixed to a support member 138 fixed to a cam carrier which is a stationary member. It has been suspended.
  • the lock pin 134 can be advanced by the thrust of the solenoid 132 overcoming the biasing force of the spring 136.
  • the biasing force of the spring 136 allows the lock pin 134 and the drive shaft 132a to be quickly retracted to the predetermined position.
  • the lock pin 134 is restrained by the support member 138 from moving in the radial direction.
  • the position where the lock pin 134 can press the pressing surface 122d of the tip of the arm portion 122b of the slide pin 122 (surface opposite to the surface provided with the protrusion 122c) toward the guide rail 128 , And fixed to a stationary member such as a cam carrier.
  • the pressing surface 122 d is provided in such a shape and position that the protrusion 122 c can be pushed toward the guide rail 128 by the lock pin 134.
  • the arm portion 122b of the slide pin 122 is set rotatably around the axial center of the cylindrical portion 122a within a range constrained by the large diameter portion 126 on the camshaft 80 side and the stopper 140.
  • the lock pin 134 driven by the solenoid 132 is the pressing surface 122d of the arm portion 122b.
  • the positional relationship of each component is set so as to be able to abut against each other.
  • a spring 142 is attached to the arm portion 122 b to bias the arm portion 122 b toward the stopper 140.
  • the direction of the spiral of the guide rail 128 of the camshaft 80 is such that when the camshaft 80 rotates in a predetermined rotational direction shown in FIG. It is set to displace the switching pins 112, 118L, 118R in the direction in which they move away from the biasing force of the levers so as to approach the rocker arms 96, 98.
  • the second switching pin 118L is inserted into both the second pin hole 116L and the first pin hole 110, and the first switching pin 112 is inserted into the first pin hole 110.
  • the position of the slide pin 122 when it is inserted into both the second pin hole 116R and the second pin hole 116R is referred to as "displacement end Pmax1".
  • the slide pin 122 is positioned at the displacement end Pmax1, the first rocker arm 96 and the second rocker arms 98R and 98L are all connected.
  • the position of the proximal end 128a of the guide rail 128 in the axial direction of the camshaft 80 is set to coincide with the position of the projection 122c when the slide pin 122 is positioned at the displacement end Pmax1.
  • the position of the end 128b of the guide rail 128 in the axial direction of the camshaft 80 is set to coincide with the position of the projection 122c when the slide pin 122 is positioned at the displacement end Pmax2. That is, in the present embodiment, the slide pin 122 is configured to be displaceable between the displacement ends Pmax1 and Pmax2 within the range where the projection 122c is guided by the guide rail 128.
  • the guide rail 128 of the present embodiment is a guide rail 128 as the camshaft 80 rotates as a predetermined section on the end 128 b side after the slide pin 122 reaches the displacement end Pmax 2.
  • a shallow bottom portion 128c in which The depth of the portion of the guide rail 128 other than the shallow bottom portion 128 c is constant.
  • a notch portion 122e formed in a concave shape by notching a part of the pressing surface 122d is provided.
  • the pressing surface 122 d is provided so as to be kept in contact with the lock pin 134 while the slide pin 122 is displaced from the displacement end Pmax 1 to Pmax 2.
  • the notch portion 122e is It is provided at an engageable site.
  • the notch 122e can restrict rotation of the arm 122b in the direction in which the protrusion 122c is inserted into the guide rail 128, and restrict movement of the slide pin 122 in the advancing direction of the switching pin It is formed to engage with the lock pin 134 in a manner as described above. More specifically, the notch portion 122e is provided with a guide surface 122f for guiding the slide pin 122 so as to be separated from the large diameter portion 126 as the lock pin 134 enters the notch portion 122e.
  • FIG. 9 is a diagram showing a control state when the valve is in operation (in normal lift operation).
  • the drive of the solenoid 132 is turned off, whereby the slide pin 122 receives the biasing force of the return spring 120 in a state of being separated from the camshaft 80. It is located at the displacement end Pmax1.
  • the first rocker arm 96 and the two second rocker arms 98 are connected via the switching pins 112 and 118L.
  • FIG. 10 is a diagram showing a control state at the start of the valve stop operation.
  • the valve stop operation is performed, for example, when a request for execution of a predetermined valve stop operation such as a fuel cut request for the internal combustion engine 12 is detected by the ECU 40.
  • a valve stopping operation is an operation of displacing the switching pins 112, 118L, 118R by the slide pin 122 using the rotational power of the main cam 82, so these switching pins 112, 118L, 118R It is necessary to be performed when the axes of the two are aligned in the same straight line, that is, when the first rocker arm 96 is not swinging.
  • the guide rail 128 is set such that the section in which the slide pin 122 performs the sliding operation in the withdrawal direction of the switching pin corresponds to the inside of the base circle section of the main cam 82. For this reason, when the ECU 40 detects a request for execution of a predetermined valve stop operation, as shown in FIG. 10B, the projection portion is generated by driving the solenoid 132 sequentially from the cylinder where the base circle section arrives first. The 122c is inserted into the guide rail 128, and the valve stop operation of each cylinder starts in order. Then, the protrusion 122c inserted into the guide rail 128 is guided by the guide rail 128, and as shown in FIG. 10A, the rotational force of the main cam 82 is used to move to the displacement end Pmax2 side. Then, the slide operation of the slide pin 122 is started.
  • FIG. 11 is a diagram showing a control state when the slide operation is completed. While the slide operation is being performed, the slide pin 122 moves toward the displacement end Pmax2 in a state where the biasing force of the return spring 120 is received by the protrusion 122c being in contact with the side surface of the guide rail 128 .
  • FIG. 11A shows the timing when the slide pin 122 reaches the displacement end Pmax2 and the slide operation at the time of a valve stop request is completed, that is, the first switching pin 112 and the second switching pin 118L respectively have the first pin holes 110.
  • the timing when the connection between the first rocker arm 96 and the second rocker arms 98R and 98L is released is shown by being accommodated in the second pin hole 116L. Further, at this timing, as shown in FIG. 11B, the position of the protrusion 122c in the guide rail 128 has not yet reached the shallow bottom portion 128c.
  • the coil spring 102 is directed to the main cam 82 as the main cam 82 rotates.
  • the biased first rocker arm 96 will swing alone. Therefore, the force of the main cam 82 is not transmitted to the two second rocker arms 98.
  • the sub cam 84 with which the second rocker arm 98 abuts is a zero lift cam, a force for driving the valve 58 is given to the second rocker arm 98 where the acting force of the main cam 82 is not transmitted. It will not be possible.
  • the second rocker arm 98 is at rest, so that the lift operation of the valve 58 is stopped.
  • FIG. 12 and 13 are diagrams showing a control state at the time of holding operation for holding the slide pin 122 by the lock pin 134.
  • FIG. 12 shows a state in which the first rocker arm 96 is not rocking (lifting)
  • FIG. 13 shows the rocking motion of the first rocker arm 96 It shows a state in which the lift operation is performed.
  • the lock pin 134 is engaged with the notch 122e.
  • the slide pin 122 receives the biasing force of the return spring 120 by the lock pin 134 in a state where the protrusion 122c is separated from the camshaft 80. It will be held in a receiving state. Therefore, during the holding operation, as shown in FIGS. 12A and 13A, the first rocker arm 96 and the second rocker arm 98 are not connected, that is, the valve is stopped. Will be maintained.
  • valve return operation for returning to the valve operation state where the normal lift operation is performed from the valve stop state is performed, for example, when an execution request for a predetermined valve return operation such as a return request from fuel cut is detected by the ECU 40 It will be.
  • a predetermined timing a predetermined time required for the operation of the solenoid 132 than the start timing of the base circle section at which the switching pin 112 etc. can move
  • the timing is started by turning off the power supply to the solenoid 132 at an earlier timing.
  • the solenoid 132 is deenergized, the engagement between the notch 122e of the slide pin 122 and the lock pin 134 is released.
  • the force for holding the first switching pin 112 and the second switching pin 118L in the first pin hole 110 and the second pin hole 116L against the biasing force of the return spring 120 disappears.
  • the solenoid 132 is turned on to insert the protrusion 122c into the guide rail 128, thereby the slide pin 122 utilizing the rotational force of the camshaft 80,
  • the switching pin 112 or the like can be moved in the direction of withdrawal of the switching pin.
  • the movement of the rocker arms 96, 98 and the movement of the switching pin 118 etc. are made in fine mechanical synchronization, so that the first rocker arm 96 and the two second rocker arms 98 and 98 can be combined during one base circle section. Can be quickly switched from the connected state to the disconnected state. Thus, the valve can be stopped.
  • the solenoid 132 is deenergized to release the engagement between the slide pin 122 and the lock pin 134, thereby utilizing the biasing force of the return spring 120 to switch the switching pin 112.
  • the slide pin 122 can be moved in the advancing direction of the switching pin.
  • the shutdown of the internal combustion engine 12 is performed by stopping the fuel supply. However, even if the fuel supply to the internal combustion engine 12 is stopped under the condition where power for rotating the crankshaft 78 from the outside (the driving wheel 22 and the generator 16) is not received, the moving parts (crankshaft 78, The operation of the internal combustion engine 12 (rotation of the crankshaft 78) is not immediately stopped due to the presence of the inertia force of the piston 42, flywheel etc.), and the crankshaft 78 rotates for a while. Therefore, if the intake and exhaust valves 58 and 60 operate normally, fresh air with high oxygen concentration is supplied to the catalyst 66 during that time. As a result, when the catalyst 66 is in a high temperature state, the catalyst 66 may be deteriorated.
  • the solenoids 132 respectively provided on the intake side and the exhaust side of each cylinder are energized. It is conceivable to keep the intake and exhaust valves 58, 60 closed. However, in the case of the variable valve system 62, 64 of the present embodiment, in order to maintain the intake and exhaust valves 58, 60 in the closed state, it is necessary to continue the energization of the solenoid 132. For this reason, when the startup time of the vehicle system (the travel time by the motor 14 or the vehicle temporary stop time) in the state where the internal combustion engine 12 is stopped becomes long, the energization time to the solenoid 132 becomes long. As a result, the fuel efficiency of the internal combustion engine 12 may be deteriorated.
  • the vehicle in order to reduce power consumption while preventing deterioration of the catalyst 66 at the time of automatic stop of the internal combustion engine 12, the vehicle under the situation where the temperature of the catalyst 66 is equal to or higher than the deterioration concern temperature of the catalyst 66. If the fuel supply to the internal combustion engine 12 is stopped during startup of the system, the intake and exhaust valves 58 and 60 of each cylinder are closed by continuously applying power to the solenoid 132 of each cylinder. It stopped at. Then, the rotation of the crankshaft 78 of the internal combustion engine 12 is stopped during the energization period of the solenoid 132, and the crankshaft 78 is driven by the external power (the driving force of the generator 16 or the rotational reaction force from the drive wheel 22). When it is not driven, energization of the solenoid 132 is stopped.
  • FIG. 14 is a time chart for illustrating the operation at the time of automatic stop of internal combustion engine 12 in the first embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 14 (A) shows a waveform of the engine speed NE at the time of automatic stop, and FIG. 14 (B) shows a waveform showing the success or failure of the fuel cut F / C flag.
  • FIG. 14C shows a change in drive duty ratio of the solenoid 132 that drives the lock pin 134
  • FIG. 14D shows a waveform of the intake pressure PM.
  • FIGS. 14E and 14F respectively show the execution timing of fuel injection and ignition of each cylinder.
  • FIG. 14G shows the waveform of the air-fuel ratio of the exhaust gas detected by the A / F sensor 68
  • FIG. 14H shows the waveform showing the change of the crank angle.
  • the time chart shown in FIG. 14 shows an example in which the operation of the internal combustion engine 12 is stopped sequentially from the # 3 cylinder.
  • energization of the solenoid 132 is sequentially started from the # 3 cylinder, whereby the operation of the intake and exhaust valves 58 and 60 is stopped sequentially from the # 3 cylinder.
  • the fuel cut F / C execution flag is set to ON at the same time when energization of the solenoid 132 is started.
  • FIG. 14 (E) fuel injection to each cylinder is stopped in synchronization with the valve stop, and as shown in FIG. 14 (F), ignition to each cylinder is also stopped. It will be done.
  • the engine speed NE gradually decreases and eventually becomes zero.
  • the duty ratio of the solenoid 132 is a value necessary to maintain the intake and exhaust valves 58 and 60 in the closed state (holding duty ratio Lowered to In addition, since the air does not flow from the intake side to the exhaust side by stopping the valves of the respective cylinders, the intake pressure PM increases toward the atmospheric pressure.
  • fresh air can be prevented from being supplied to the catalyst 66 by maintaining the intake and exhaust valves 58 and 60 in the closed state in the process of stopping the internal combustion engine 12. For this reason, as shown in FIG. 14G, the air-fuel ratio A / F of the exhaust gas supplied to the catalyst 66 is maintained at a value near the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric), so the catalyst 66 is oxidized and Deterioration can be avoided.
  • the control example shown in FIG. 14 is a case where the crankshaft 78 is not driven by the external power.
  • the solenoid 132 is turned off after confirming that the engine speed NE has become zero, the rotation of the crankshaft 78 is stopped, so air flows toward the catalyst 66.
  • the catalyst 66 is not oxidized as shown in FIG. 14 (G). For this reason, even if the catalyst 66 is in a high temperature state, the power consumption can be favorably reduced while preventing the deterioration of the catalyst 66. As a result, the fuel consumption of the internal combustion engine 12 can be improved.
  • valves 58 and 60 in the state where the main cam 82 is pushing the first rocker arm 96 (the nose 82 b of the main cam 82 and the first rocker arm 96 are in contact with each other) After the shaft 80 rotates and the main cam 82 does not push the first rocker arm 96, the valve operation state is restored.
  • the solenoid 132 is temporarily reset to suppress deterioration of the catalyst 66 at the time of restart (at the time of cranking) in the state of being returned to the valve operating state. Even if energization is started, it takes a predetermined time to switch the operating state of the valves 58 and 60. More specifically, in the case of the configuration of the variable valve device 62, 64 according to the present embodiment, as described above, the protrusion 122c is inserted into the guide rail 128 by starting energization of the solenoid 132.
  • control at the time of the automatic stop mentioned above in order to solve the problem at the time of the restart as described above if the energization to the solenoid 132 is continued at the automatic stop, the problem at the restart is Even if it can be eliminated, it will not be possible to reduce the power consumption at the time of automatic stop. Therefore, in the present embodiment, at the time of the automatic stop, control is performed to turn off the energization of the solenoid 132 as described above, and at the time of the subsequent restart, starting from the cylinder where the intake stroke first arrives at the restart ) To start.
  • FIG. 15 is a diagram showing the operating state of each cylinder when the rotation of the crankshaft 78 is stopped in a state where the crank angle is 420 ° CA.
  • the crank angle when the piston 42 of the # 1 cylinder is at the compression top dead center is 0 ° CA.
  • FIG. 16 is a view showing an example of valve timing of the intake and exhaust valves 58 and 60. As shown in FIG. Here, as shown in FIG. 16, after the intake valve 58 opens at intake top dead center (TDC) and then closes in the middle of the compression stroke, and after the exhaust valve 60 opens in the middle of the expansion stroke, The valve timing set to close at the dead point is shown as an example.
  • TDC intake top dead center
  • FIG. 15B is a diagram showing the order of cylinders that return to the valve operation state at the time of restart in the case shown in FIG. 15A divided into the intake side and the exhaust side. That is, even when energization to the solenoid 132 of each cylinder is started at the time of restart, the intake valve 58 returns to the valve operation (lift) state in the order of # 3 cylinder, # 4 cylinder and # 2 cylinder. Resulting in. However, the # 2 cylinder may not return depending on the piston stop position and the valve timing as described above. Note that, for the # 1 cylinder, it is possible to stop the valve after the restart.
  • the exhaust valve 60 returns to the valve operation (lift) state in the order of the # 4 cylinder, the # 2 cylinder, and the # 1 cylinder.
  • the # 1 cylinder may not return depending on the piston stop position and the valve timing as described above. Note that, for the # 1 cylinder, it is possible to stop the valve after the restart.
  • the # 3 cylinder is first selected as the cylinder for starting the start (combustion).
  • the internal combustion engine 12 is automatically stopped, unlike when the IG switch 76 is turned off and stopped, the power supply of the vehicle system remains in operation. Therefore, based on the outputs of the crank angle sensor 70 and the cam angle sensor 92, the ECU 40 can grasp the stop position of the piston 42 of each cylinder and the stop position of the camshaft 80 during automatic stop. Therefore, at the time of restart, the ECU 40 can select the # 3 cylinder and immediately start fuel supply and ignition, whereby start can be started from the # 3 cylinder.
  • FIG. 17 is a flowchart of a routine executed by the ECU 40 in the first embodiment to realize the control at the time of automatic stop of the internal combustion engine 12 and the control at the time of restart of the internal combustion engine 12 described above.
  • the crankshaft 78 is not rotationally driven.
  • various sensors connected to the ECU 40 determine whether a predetermined automatic stop condition of the internal combustion engine 12 is satisfied (the automatic stop request is made) during startup of the vehicle system. The determination is made based on the information (step 100).
  • the temperature of the catalyst 66 is equal to or higher than a predetermined value (step 102).
  • the predetermined value is a value set in advance as a threshold for determining whether or not the occurrence of deterioration is a concern when air having a high oxygen concentration is supplied to the catalyst 66.
  • the temperature of the catalyst 66 can be estimated by acquiring the engine coolant temperature, the engine load history, and the like based on the information from the various sensors.
  • the temperature of the catalyst 66 is not limited to the method of acquiring by estimation, and may be measured using a sensor.
  • step 102 If it is determined in step 102 that the temperature of the catalyst 66 is lower than the predetermined value, fuel injection and ignition of each cylinder are stopped at a predetermined timing to stop the internal combustion engine 12 (step 104) ). On the other hand, when it is determined that the temperature of the catalyst 66 is equal to or higher than the predetermined value, energization of the solenoid 132 is turned on in order to maintain the intake and exhaust valves 58 and 60 of each cylinder in the closed state ( At the same time as step 106), fuel injection and ignition of each cylinder are stopped (step 108).
  • step 110 it is determined whether the engine speed NE has become zero along with the processing of the above steps 106 and 108 (step 110).
  • step 110 when the determination in step 110 is established on the premise that the crankshaft 78 is not rotationally driven when the internal combustion engine 12 is automatically stopped, the rotation of the crankshaft 78 is stopped. In this case, it is determined that the case where the crankshaft 78 is not driven is established. However, for example, when the connection between the internal combustion engine and the motor or the drive wheel is controlled using a clutch, the crankshaft is driven by the external power by further determining the operating state of the clutch in step 110. It may be determined whether or not it is not.
  • step 110 If it is determined in step 110 that the engine speed NE has become zero, the energization of the solenoid 132 is turned off (step 112).
  • step 114 it is determined based on information from various sensors connected to the ECU 40 whether or not the restart condition of the internal combustion engine 12 is satisfied (requirement of restart request) (step 114).
  • the cylinder to which the intake stroke first arrives at the time of restart is specified based on the output of the crank angle sensor 70 etc. (Fuel injection and ignition) is started (step 116).
  • the operation of the valves 58 and 60 is achieved by driving the slide pin 122, which operates in response to the energization of the solenoid 132, by the guide rail 128 using the rotational power of the main cam 82.
  • the switching pins 112, 118L and 118L are moved.
  • the first rocker arm and the second rocker arm are connected when the power is not supplied, and the first rocker arm and the second rocker arm are not connected by continuing the power supply. As long as it is configured to be maintained, it is not limited to such one that operates the switching pin indirectly.
  • the solenoid is disposed at a position where the switching pins 112, 118L, 118R can be driven in the direction of its exit, and the switching pins 112, 118L, 118R are directly driven by energizing the solenoids.
  • the electrically driven actuator may be, for example, an OCV in a configuration in which the operating state of the valve is switched by an oil pressure controlled by an oil control valve (OCV) whose energization is duty-controlled.
  • OCV oil control valve
  • the solenoids 132 are provided on the intake side and the exhaust side of all the cylinders.
  • at least one of the intake valve and the exhaust valve in each cylinder can be in the valve stop state. That is, if one of the intake valve and the exhaust valve in each cylinder is in the valve stop state, fresh air does not blow out from the intake passage side to the exhaust passage side. Therefore, in the present embodiment, in each cylinder, the solenoid 132 may be provided only on either the intake side or the exhaust side.
  • the “energization control means” in the first invention executes the processing in steps 110 and 112 by the ECU 40 executing the processing in steps 100 and 106.
  • the "energization stop execution means” in the first invention is realized.
  • the return spring 120 corresponds to the “biasing means” in the second invention
  • the slide pin 122 and the guide rail 128 correspond to the "pin drive mechanism" in the second invention. It corresponds.
  • the ECU 40 determines the piston stop position of each cylinder based on the outputs of the crank angle sensor 70 and the cam angle sensor 92, so that the "stop position determining means" in the second aspect of the present invention
  • the “restart execution means” in the second invention is realized by executing the processing.
  • Second Embodiment Second Embodiment A second embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS.
  • the system of the present embodiment can be realized by causing the ECU 40 to execute a routine shown in FIG. 20, which will be described later, in place of the routine shown in FIG. 17 using the hardware configuration shown in FIGS. is there.
  • the solenoid 132 when the internal combustion engine 12 is automatically stopped and the valve stop control is performed to stop the intake and exhaust valves 58 and 60 of each cylinder in the closed state, the solenoid 132 is turned off after the engine speed NE becomes zero. The power supply is turned off.
  • the present embodiment is characterized in the timing at which the energization of the solenoid 132 is turned off after the engine speed NE becomes zero. Specifically, when the in-cylinder pressure is equal to or less than the predetermined value after the engine rotational speed NE has become zero, energization of the solenoid 132 is continued, and the in-cylinder pressure becomes higher than the predetermined value. Then, the solenoid 132 is deenergized.
  • the valve stop control is performed in the following procedure so that the in-cylinder pressure becomes a sufficient negative pressure immediately after the internal combustion engine 12 is automatically stopped. That is, when stopping the intake and exhaust valves 58 and 60 at the time of automatic stop, in each cylinder, after the operation of the intake valve 58 is first stopped, the operation of the exhaust valve 60 is stopped. Further, at the exhaust valve timing shown in FIG. 16 (B), the exhaust valve 60 is set to stop at intake / exhaust top dead center. Therefore, when the operation of the intake and exhaust valves 58 and 60 is stopped in such a procedure, the gas in the cylinder is sufficiently discharged to the exhaust passage 48 side, and the valve stop state is realized.
  • FIG. 18 is a PV diagram when the rotation of the crankshaft 78 is continued for several seconds after the valve stop control is performed according to the above-described procedure.
  • the valve stop control is performed according to the above procedure, as shown in FIG. 18, immediately after the valve stop, the in-cylinder pressure becomes almost atmospheric pressure in the state where the piston 42 is located at the top dead center. As 42 is lowered, the in-cylinder pressure is greatly reduced.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining the flow of air from the crank chamber side to the combustion chamber 44 side when the cylinder interior is under negative pressure.
  • the pressure in the cylinder becomes negative
  • air in the crank chamber flows into the combustion chamber through the gap between the piston 42 and the cylinder wall as shown in FIG.
  • the in-cylinder pressure increases with the passage of time.
  • the operation of the automatic stop itself is completed in several seconds as shown in FIG. Therefore, immediately after the above-described adjustment of the piston stop position is performed after the rotation of the crankshaft 78 is stopped, the in-cylinder pressure is in a state where the negative pressure is sufficiently reduced.
  • the in-cylinder pressure is largely negative as described above, as described at the beginning of the second embodiment, energization to the solenoid 132 is continued. Then, when the in-cylinder pressure approaches the atmospheric pressure as air flows from the crank chamber into the cylinder with the passage of time thereafter, the energization of the solenoid 132 is turned off.
  • the solenoid 132 is restarted when the in-cylinder pressure is low.
  • the solenoid 132 is restarted when the in-cylinder pressure is low.
  • the cylinder receiving the intake stroke in this one cycle in the case of the example shown in FIG. 15A, the # 3 cylinder, the # 4 cylinder, and further, the # 2 cylinder with the above condition
  • Air can be prevented from being introduced, and the inside of the combustion chamber 44 of these cylinders can be kept under negative pressure.
  • the load required for cranking (power consumption of the generator 16 functioning as a starter) is compared with the case where the valve operation state is restored in the first one cycle after restart (when energization of the solenoid 132 is turned off). Can be reduced well.
  • the stop position of the piston 42 of each cylinder is adjusted to be near the middle between the top dead center and the bottom dead center.
  • the pistons 42 of the respective cylinders are stopped at regular intervals without such consideration, for example, in a cylinder in which the pistons 42 are stopped near the bottom dead center, the amount of air in the cylinders increases with time after automatic stop. As it increases, the load required for cranking will increase. On the other hand, the load required for cranking can be reduced by the above-mentioned consideration to the stop position of the piston 42. Moreover, the vibration accompanying execution of cranking can also be reduced.
  • FIG. 20 is a flowchart of a routine that the ECU 40 executes in the second embodiment to realize the above-described function.
  • the same steps as the steps shown in FIG. 17 in the first embodiment will be assigned the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.
  • step 110 when it is determined in step 110 that the engine rotational speed NE has become zero, the generator 16 is set so that the stop position of the piston 42 of each cylinder is near the middle between the top dead center and the bottom dead center. Thus, the rotational position of the crankshaft 78 is adjusted (step 202).
  • step 204 it is determined whether the in-cylinder pressure of each cylinder is equal to or less than a predetermined value.
  • the predetermined value in the present step 204 is, as described above, a negative pressure value close to the atmospheric pressure.
  • the in-cylinder pressure of each cylinder approaches the atmospheric pressure as time passes after the automatic stop. Therefore, the load required for cranking in the valve stop state increases with the passage of time. For this reason, the predetermined value is set such that the balance between the amount of power consumption by continuing energization of the solenoid 132 and the amount of energy saving required for cranking is positive.
  • step 204 If it is determined in step 204 that the in-cylinder pressure of each cylinder is less than or equal to the predetermined value, it is determined whether a restart condition for the internal combustion engine 12 is satisfied (step 206). As a result, when the restart request is issued in a state where the in-cylinder pressure is equal to or less than the predetermined value, cranking of the predetermined number of cycles is performed with the solenoid 132 continued while the energization of the solenoid 132 is continued. Start-up (fuel injection and ignition) is performed (step 208).
  • step 204 if it is determined in step 204 that the in-cylinder pressure of each cylinder has become higher than the predetermined value, the energization of the solenoid 132 is turned off (step 112). Thereafter, when the restart condition is satisfied in step 114, start (fuel injection and ignition) of the internal combustion engine 12 is executed with cranking of a predetermined number of cycles (step 210).
  • the in-cylinder pressure of each cylinder is equal to or less than the above-mentioned predetermined value after completion of the automatic stop, using the output of the in-cylinder pressure sensor 74 provided for each cylinder.
  • the timing at which the energization of the solenoid 132 is turned off is determined.
  • the method for determining such timing is not limited to that performed using the output of the in-cylinder pressure sensor 74.
  • the elapsed time after completion of the automatic stop of the internal combustion engine 12 has reached a predetermined value It may be determined whether or not.
  • the stop position of the piston 42 of each cylinder is adjusted to near the middle of the top dead center and the bottom dead center after completion after the automatic stop. Further, the valve stop operation is completed under the condition where the exhaust valve 60 of each cylinder is located at the intake and exhaust top dead center.
  • the internal combustion engine 12 is a four-cylinder engine in which the explosion intervals are equal
  • the in-cylinder pressure of each cylinder becomes substantially equal negative pressure after the automatic stop.
  • the pistons 42 of the respective cylinders are to be stopped in a jerky manner without the adjustment of the piston stop position described above, the pistons 42 top dead in order to determine the timing of turning off the energization of the solenoid 132. In a cylinder stopped at a position sufficiently away from the point, negative pressure may be detected during automatic stop.
  • the ECU 40 executes the process of step 204, and the "in-cylinder pressure determination means" of the third invention determines that the determination of step 204 is satisfied.
  • the "energization continuation execution means" in the third aspect of the present invention is realized by not turning off the energization.
  • the “energization order setting means” in the fourth aspect of the present invention is realized by the ECU 40 executing the processes of steps 100 and 200 described above.
  • FIGS. 21 and 22 A third embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS. 21 and 22.
  • the system according to the present embodiment can be realized by causing the ECU 40 to execute a routine shown in FIG. 22 described later instead of the routine shown in FIG. 17 using the hardware configuration shown in FIGS. is there.
  • FIG. 21 is a diagram showing an operation state of each cylinder when the rotation of the crankshaft 78 is stopped in a state where the crank angle is 420 ° CA.
  • FIG. 21 shows the same relationship as that of FIG. 15 (A) as an example.
  • the energization of the solenoid 132 is temporarily turned off at the time of automatic stop of the internal combustion engine 12, the energization of the solenoid 132 is temporarily suspended at restart. Even if the exhaust valve 60 is operated for the exhaust stroke surrounded by triangles in FIG.
  • the exhaust valve The energization of the solenoid 132 for controlling 60 is exceptionally continued. That is, as for the exhaust valves 60 of these cylinders, the valve stop state is continued even after the completion of the automatic stop.
  • the exhaust valve 60 which is the target of the energization control
  • the exhaust valve 60 of the cylinder (# 3 cylinder in the example shown in FIG. 21) in the exhaust stroke during automatic stop is closed while the exhaust stroke in progress is in progress during the automatic stop. It is maintained in the valve state.
  • the exhaust valve 60 can be brought into the valve stop state by energizing the solenoid 132 immediately upon restart.
  • the # 3 cylinder corresponds to the first start cylinder of the start operation at the time of restart in the first embodiment described above. Therefore, even if the starting operation is performed in the present embodiment, air can be prevented from flowing into the catalyst 66 without combustion.
  • FIG. 22 is a flowchart of a routine that the ECU 40 executes in the third embodiment to realize the above-described function.
  • the same steps as the steps shown in FIG. 17 in the first embodiment will be assigned the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.
  • step 110 if it is determined in step 110 that the engine speed NE has become zero at the time of automatic stop, exhaust of a cylinder in any of the compression stroke, expansion stroke, and intake stroke during automatic stop It is determined whether it is the valve 60 or the other valves 58 and 60 (step 300).
  • step 302 energization to the solenoid 132 responsible for controlling the exhaust valve 60 is continued (step 302) .
  • the solenoid 132 responsible for controlling these valves 58, 60 The energization is turned off (step 304). The description of the processing of the subsequent steps 114 and 116 is omitted.
  • the solenoid 132 is continuously energized for the exhaust valve 60 of the cylinder in any one of the compression stroke, the expansion stroke, and the intake stroke during the automatic stop of the internal combustion engine 12. I have to. However, as described above, for the exhaust valve 60 of the cylinder in the intake stroke in this case, depending on the piston stop position and the valve timing of the exhaust valve 60, the solenoid 132 is immediately energized at restart. The operation of the exhaust valve 60 may be stopped in the first exhaust stroke. Therefore, in the processing of the routine shown in FIG. 22 above, it is determined more strictly whether or not energization to the solenoid 132 responsible for control of the exhaust valve 60 is necessary, and if not necessary, to the solenoid 132. The energization may be stopped.
  • the energization control of the exhaust side solenoid 132 in the third embodiment described above may be executed together with the energization control of the solenoid 132 in the second embodiment described above.
  • the solenoids 132 are provided on the intake side and the exhaust side of all the cylinders.
  • the solenoid 132 may be provided only on the exhaust side of all the cylinders.
  • the “exhaust side energization continuation execution means” in the fifth aspect of the present invention is realized by the ECU 40 executing the processing of steps 110, 300, and 302.
  • variable valve devices 62 and 64 used in the internal combustion engine 12 mounted on the hybrid vehicle have been described as an example.
  • the internal combustion engine to which the present invention is applied is automatically stopped when the predetermined stop condition is satisfied during startup of the vehicle system, and automatically restarted when the predetermined restart condition is satisfied.
  • it is not limited to the hybrid vehicle, and may be, for example, a vehicle having an idling stop function during startup of the vehicle system.

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Abstract

　車両システムの起動中に内燃機関が停止させられることのある車両システムにおいて、電力消費の低減を良好に図ることのできる内燃機関の可変動弁装置を提供する。　切換ピン（１１２、１１８）を介して第１ロッカーアーム（９６）と第２ロッカーアーム（９８）とを相互に連結する連結状態と、その連結を解除した非連結状態とに切り換え可能な切換機構（９０）を備える。切換機構（９０）は、電気駆動式のアクチュエータ（１３０）を含む。所定の停止条件の成立に伴って内燃機関（１２）への燃料供給が停止される場合に、各気筒のアクチュエータ（１３０）への通電を行う。アクチュエータ（１３０）への通電期間中に内燃機関（１２）のクランクシャフト（７８）の回転が停止した場合であって、外部動力によってクランクシャフト（７８）が駆動されない場合に、各気筒のアクチュエータ（１３０）への上記通電を停止する。

Description

内燃機関の可変動弁装置
　この発明は、内燃機関の可変動弁装置に係り、特に、車両システムの起動中に燃料噴射が停止させられることのある内燃機関に用いるうえで好適な内燃機関の可変動弁装置に関する。
　従来、例えば特許文献１には、内燃機関と、当該内燃機関に直結されたモータ・ジェネレータとを動力源として備えるハイブリッド車両の制御装置が開示されている。この従来の内燃機関は、全気筒の吸排気バルブを閉弁状態で停止可能な吸排気制御装置を備えている。そして、内燃機関の駆動力を用いずにモータ・ジェネレータの駆動力のみで車両の走行を行う場合には、吸排気バルブを閉弁状態で停止することによって、内燃機関のポンピングロスを低減させるようにしている（休筒モータ走行モード時）。
　また、従来、例えば特許文献２には、電気駆動式のアクチュエータ（ソレノイド）を用いて、内燃機関のバルブのリフト量を変更可能とする可変動弁機構が開示されている。
日本特開２００４－２８２８０号公報 日本特開２００７－３２５５６号公報
　ところで、上記特許文献１に記載のハイブリッド車両において、電気駆動式のアクチュエータを駆動源とする可変動弁装置を用いて、吸排気バルブを閉弁状態で停止する構成を採用することも考えられる。しかしながら、そのような構成に用いられる可変動弁装置が吸排気バルブを閉弁状態に維持するために電気駆動式のアクチュエータへの通電を継続することが必要とされる装置であった場合には、内燃機関が停止された状態での車両システムの起動時間（モータ・ジェネレータによる走行時間もしくは車両一時停止時間）が長くなると、電気駆動式のアクチュエータへの通電時間が長くなってしまう。その結果、内燃機関の燃費悪化が懸念される。
　この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、車両システムの起動中に内燃機関が停止させられることのある車両システムにおいて、電力消費の低減を良好に図ることのできる内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的とする。
　第１の発明は、内燃機関の可変動弁装置であって、
　車両システムの起動中に所定の停止条件が成立する場合に自動的に停止させられ、所定の再始動条件が成立する場合に自動的に再始動させられる内燃機関に用いられ、当該内燃機関の各気筒において吸気バルブおよび排気バルブのうちの少なくとも一方のバルブの動作状態を、弁稼動状態と弁停止状態との間で変更可能な可変動弁装置であって、
　前記可変動弁装置は、
　内燃機関のカムと同期して揺動する第１ロッカーアームと、
　前記吸気バルブまたは前記排気バルブを押動可能な第２ロッカーアームと、
　前記第１ロッカーアームおよび前記第２ロッカーアームにそれぞれ形成されたピン孔に挿入自在に配置された切換ピンを有し、当該切換ピンを介して前記第１ロッカーアームと前記第２ロッカーアームとを相互に連結する連結状態と、その連結を解除した非連結状態とに切り換え可能な切換機構と、を備え、
　前記切換機構は、前記切換ピンを直接的または間接的に移動させる動作を行う電気駆動式のアクチュエータを含み、
　前記切換機構は、前記アクチュエータの非通電時に前記連結状態とし、前記アクチュエータへの通電が継続されることによって前記非連結状態を維持するものであって、
　前記可変動弁装置は、前記停止条件の成立に伴って前記内燃機関への燃料供給が停止される場合に、各気筒の前記アクチュエータへの通電を行う通電制御手段を含み、
　前記通電制御手段は、前記アクチュエータへの通電期間中に前記内燃機関のクランクシャフトの回転が停止した場合であって、外部動力によって前記クランクシャフトが駆動されない場合に、各気筒の前記アクチュエータへの前記通電を停止する通電停止実行手段を含むことを特徴とする。
　また、第２の発明は、第１の発明において、
　前記切換機構は、
　前記切換ピンを前記非連結状態の位置から前記連結状態の位置に向けて付勢する付勢手段と、
　通電時の前記アクチュエータの動作に伴って、前記カムの回転動力を利用して、前記切換ピンを前記付勢手段が発する付勢力に抗して前記連結状態の位置から前記非連結状態の位置に変位させるピン駆動機構と、を含み、
　前記ピン駆動機構は、前記アクチュエータへの通電が停止されると、前記切換ピンを前記非連結状態の位置に向けて押動する力が消滅するように構成されており、
　前記可変動弁装置は、
　前記内燃機関の停止時における各気筒のピストン停止位置を判別する停止位置判別手段と、
　前記再始動条件の成立に伴って前記内燃機関の再始動を行う場合に、最初に吸気行程が到来する気筒から始動を開始する再始動実行手段と、を更に備えることを特徴とする。
　また、第３の発明は、第１の発明において、
　前記可変動弁装置は、前記内燃機関の各気筒において前記吸気バルブおよび前記排気バルブの双方の動作状態を、弁稼動状態と弁停止状態との間で変更可能な装置であって、
　前記切換機構は、
　前記切換ピンを前記非連結状態の位置から前記連結状態の位置に向けて付勢する付勢手段と、
　通電時の前記アクチュエータの動作に伴って、前記カムの回転動力を利用して、前記切換ピンを前記付勢手段が発する付勢力に抗して前記連結状態の位置から前記非連結状態の位置に変位させるピン駆動機構と、を含み、
　前記ピン駆動機構は、前記アクチュエータへの通電が停止されると、前記切換ピンを前記非連結状態の位置に向けて押動する力が消滅するように構成されており、
　前記可変動弁装置は、
　前記通電期間中に前記クランクシャフトの回転が停止した後に、前記内燃機関の少なくとも１つの気筒における筒内圧が所定値以下であるか否かを判別する筒内圧判別手段を更に備え、
　前記通電停止実行手段は、前記通電期間中に前記クランクシャフトの回転が停止した後に、前記少なくとも１つの気筒における前記筒内圧が前記所定値以下である場合には、各気筒の前記アクチュエータへの前記通電を継続する通電継続実行手段を含むことを特徴とする。
　また、第４の発明は、第３の発明において、
　前記通電制御手段は、前記停止条件の成立に伴って前記内燃機関への燃料供給が停止される場合には、各気筒において、前記吸気バルブの制御を担う前記アクチュエータ、次いで、前記排気バルブの制御を担う前記アクチュエータという順で、前記アクチュエータへの前記通電を行うにする通電順序設定手段を含み、
　前記可変動弁装置は、前記アクチュエータへの前記通電によって前記排気バルブが停止状態とされる際の当該排気バルブの閉じ時期が上死点近傍の時期となるように設定されていることを特徴とする。
　また、第５の発明は、第２乃至第４の発明の何れかにおいて、
　前記可変動弁装置は、各気筒において前記吸気バルブおよび前記排気バルブのうちの少なくとも前記排気バルブの動作状態を、前記内燃機関の気筒毎に弁稼動状態と弁停止状態との間で変更可能な装置であって、
　前記通電制御手段は、前記通電期間中に前記クランクシャフトの回転が停止した際に、ピストンが圧縮行程、膨張行程、および吸気行程のうちの少なくとも圧縮行程および膨張行程の何れかにある気筒に対して、当該気筒が備える前記排気バルブの制御を担う前記アクチュエータへの前記通電を継続する排気側通電継続実行手段を含むことを特徴とする。
　第１の発明によれば、内燃機関への燃料供給が停止される場合に、各気筒のアクチュエータへの通電を行うことにより、各気筒において吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方が閉弁状態とされる。これにより、内燃機関の停止過程において排気通路に配置される触媒に新気が供給されるのを防止することができ、触媒が高温である場合には、当該触媒の劣化を回避することができる。そのうえで、本発明によれば、アクチュエータへの上記通電期間中にクランクシャフトの回転が停止した場合であって、外部動力によってクランクシャフトが駆動されない場合に、各気筒のアクチュエータへの通電が停止される。このように、クランクシャフトの回転が停止したのを確認したうえでアクチュエータへの通電を停止するようにすれば、触媒に向けて空気が流れることはない。従って、本発明によれば、内燃機関の停止過程において触媒の劣化を防ぎつつ、電力消費を良好に低減することが可能となる。
　第２の発明における切換機構の構成によれば、切換ピンを連結状態の位置に変位させた状態でアクチュエータへの通電が停止されると、付勢手段の発する付勢力によって、切換ピンが非連結状態の位置に向けて戻されるようになる。従って、その後にアクチュエータへの通電を行って切換ピンを連結状態の位置に変位させるためには、内燃機関の再始動時にカムが回転するのを待つ必要がある。本発明によれば、このような構成の切換機構を備えている場合において、最初に吸気行程が到来する気筒から再始動を行うようにしている。これにより、再始動時において、触媒に新気が導入されるのを回避することができる。このため、本発明によれば、上記第１の発明の制御により電力消費を良好に低減しつつ、停止時および再始動時において、触媒の劣化を確実に防止することが可能となる。
　第３の発明によれば、上記第２の発明と同様の構成の切換機構を備える場合であっても、筒内圧が低い状況下で再始動がなされる際に、各気筒のアクチュエータへの通電を継続させておくことで、再始動後の各気筒の最初の１サイクルにおいて弁稼動状態に復帰するのを防止することができる。その結果、この１サイクル中に吸気行程を迎える気筒の筒内に空気が導入されないようにすることができ、これらの気筒の燃焼室内の圧力を良好に低く保つことができる。これにより、再始動後の最初の１サイクルにおいて弁稼動状態に復帰する場合と比べ、クランキングに要する負荷を良好に低減させることができる。
　第４の発明によれば、内燃機関の停止時に燃焼室内を効果的に負圧化させることができる。これにより、上記第３の発明の効果をより十分に引き出せるようになる。
　第５の発明によれば、上記第２乃至第４の発明と同様の構成の切換機構を備える場合であっても、内燃機関の停止中にクランク室側から燃焼室に吸い上げられた空気が、再始動時に各気筒から触媒に供給されるのを確実に防止することができる。
本発明が適用されたハイブリッド車両の駆動システムの概略構成を示す図である。 図１に示す内燃機関のシステム構成を説明するための図である。 図２に示す吸気可変動弁装置の全体構成を概略的に示す図である。 図３に示す可変機構を、バルブの基端部側から見下ろした図である。 第１ロッカーアームをロッカーシャフトの軸方向（図４中の矢視Ａの方向）から見た図である。 第２ロッカーアームを図５と同じくロッカーシャフトの軸方向（矢視Ａの方向）から見た図である。 図３に示す切換機構の詳細な構成を説明するための図である。 切換機構をカムシャフトの軸方向（図７中の矢視Ｂの方向）から見た図である。 弁稼動状態時（通常のリフト動作時）の制御状態を示す図である。 弁停止動作の開始時の制御状態を示す図である。 スライド動作の完了時の制御状態を示す図である。 スライドピンをロックピンによって保持する保持動作時の制御状態を示す図である。 スライドピンをロックピンによって保持する保持動作時の制御状態を示す図である。 本発明の実施の形態１における内燃機関の自動停止時の動作を説明するためのタイムチャートである。 クランク角度が４２０°ＣＡである状態でクランクシャフトの回転が停止した場合における各気筒の動作状況を表した図である。 吸排気バルブのバルブタイミングの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。 本発明の実施の形態２で示す手順で弁停止制御を行ったうえで数秒間に渡ってクランクシャフトの回転を継続させた場合のＰ－Ｖ線図である。 筒内が負圧状態にある場合におけるクランク室側から燃焼室側への空気の流れを説明するための図である。 本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。 クランク角度が４２０°ＣＡである状態でクランクシャフトの回転が停止した場合における各気筒の動作状況を表した図である。 本発明の実施の形態３において実行されるルーチンのフローチャートである。
符号の説明
１０　駆動システム
１２　内燃機関
１４　モータ
１６　発電機
１８　動力分割機構
２２　駆動輪
４０　ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
４２　ピストン
４４　燃焼室
４６　吸気通路
４８　排気通路
５４　燃料噴射弁
５６　点火プラグ
５８　吸気バルブ
６０　排気バルブ
６２　吸気可変動弁装置
６４　排気可変動弁装置
６６　触媒
７０　クランク角センサ
７４　筒内圧センサ
７６　ＩＧスイッチ
７８　クランクシャフト
８０　カムシャフト
８２　主カム
８２ａ　ベース円部
８２ｂ　ノーズ部
８４　副カム
８６　可変機構
９０　切換機構
９２　カム角センサ
９６　第１ロッカーアーム
９８Ｌ、９８Ｒ　第２ロッカーアーム
１１０　第１ピン孔
１１２　第１切換ピン
１１６Ｌ、１１６Ｒ　第２ピン孔
１１８Ｌ、１１８Ｒ　第２切換ピン
１２０　リターンスプリング
１２２　スライドピン
１２２ａ　円柱部
１２２ｂ　アーム部
１２２ｃ　突起部
１２２ｄ　押圧面
１２２ｅ　切欠部
１２２ｆ　案内面
１２６　大径部
１２８　ガイドレール
１２８ａ　基端
１２８ｂ　終端
１２８ｃ　浅底部
１３０　アクチュエータ
１３２　ソレノイド
１３２ａ　駆動軸
１３４　ロックピン
Ｐｍａｘ１　変位端
Ｐｍａｘ２　変位端
実施の形態１．
［ＨＶシステムの構成］
　図１は、本発明が適用されたハイブリッド車両の駆動システム１０の概略構成を示す図である。この駆動システム１０は、車両の動力源として内燃機関１２と車両駆動用モータ（以下、単に「モータ」）１４とを備えている。また、駆動システム１０は、駆動力の供給を受けて電力を発生する発電機１６も備えている。内燃機関１２、モータ１４、および発電機１６は、遊星歯車式の動力分割機構１８を介して相互に連結されている。動力分割機構１８につながるモータ１４の回転軸には、減速機２０が接続されている。減速機２０は、モータ１４の回転軸と駆動輪２２につながる駆動軸２４とを連結している。動力分割機構１８は、内燃機関１２の駆動力を発電機１６側と減速機２０側とに分割する装置である。動力分割機構１８による駆動力の配分は、任意に変更することができる。
　駆動システム１０には、更に、インバータ２６、コンバータ２８、および高圧バッテリ３０が含まれている。インバータ２６は、発電機１６およびモータ１４に接続されているとともに、コンバータ２８を介して高圧バッテリ３０にも接続されている。発電機１６で発電された電力は、インバータ２６を介してモータ１４に供給することもできるし、インバータ２６およびコンバータ２８を介して高圧バッテリ３０に充電することもできる。また、高圧バッテリ３０に充電されている電力は、コンバータ２８およびインバータ２６を介してモータ１４に供給することができる。
　以上説明した駆動システム１０によれば、所定の条件に基づいて、モータ１４を停止させた状態で、内燃機関１２の駆動力のみによって駆動輪２２を回転させることもできるし、逆に、内燃機関１２を停止させた状態で、モータ１４の駆動力のみによって駆動輪２２を回転させることもできる。また、モータ１４と内燃機関１２の双方を作動させ、双方の駆動力によって駆動輪２２を回転させることもできる。更に、発電機１６をスタータとして機能させて内燃機関１２を駆動することで、内燃機関１２の始動を制御することもできる。
　本実施形態の駆動システム１０は、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)４０によって制御されている。ＥＣＵ４０は、内燃機関１２、モータ１４、発電機１６、動力分割機構１８、インバータ２６、およびコンバータ２８等を含む駆動システム１０の全体を総合的に制御している。
［内燃機関のシステム構成］
　図２は、図１に示す内燃機関１２のシステム構成を説明するための図である。ここでは、内燃機関１２は、４つの気筒（＃１～＃４）を有し、＃１→＃３→＃４→＃２の順（一例）で等間隔に爆発行程が行われる直列４気筒型のエンジンであるものとする。内燃機関１２の筒内には、ピストン４２が設けられている。内燃機関１２の筒内には、ピストン４２の頂部側に燃焼室４４が形成されている。燃焼室４４には、吸気通路４６および排気通路４８が連通している。
　吸気通路４６の入口近傍には、吸気通路４６に吸入される空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ５０が設けられている。エアフローメータ５０の下流には、スロットルバルブ５２が設けられている。スロットルバルブ５２は、アクセル開度と独立してスロットル開度を制御することのできる電子制御式スロットルバルブである。
　また、スロットルバルブ５２の下流には、内燃機関１２の吸気ポートに燃料を噴射するための燃料噴射弁５４が配置されている。また、内燃機関１２が備えるシリンダヘッドには、燃焼室４４の頂部から燃焼室４４内に突出するように点火プラグ５６が取り付けられている。吸気ポートおよび排気ポートには、それぞれ、燃焼室４４と吸気通路４６、或いは燃焼室４４と排気通路４８を導通状態または遮断状態とするための吸気バルブ５８および排気バルブ６０が設けられている。
　吸気バルブ５８および排気バルブ６０は、それぞれ吸気可変動弁装置６２および排気可変動弁装置６４により駆動される。これらの可変動弁装置６２、６４の詳細な構成については、図３乃至図１３を参照して後述するものとする。また、排気通路４８には、排気ガスを浄化するための触媒６６が配置されている。更に、触媒６６よりも上流側の排気通路４８には、排気ガスの空燃比を検出するためのＡ／Ｆセンサ６８が取り付けられている。
　また、上述したＥＣＵ４０の入力には、上述した各種のセンサとともに、エンジン回転数を検出するクランク角センサ７０、エンジン冷却水温度を検出するための冷却水温度センサ７２、燃焼室４４内の圧力（筒内圧力）を検出するための筒内圧センサ７４、および、車両のイグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）７６が接続されている。また、ＥＣＵ４０の出力には、上述した各種のアクチュエータが接続されている。ＥＣＵ４０は、それらのセンサ出力に基づいて、内燃機関１２の運転状態を制御することができる。
　次に、図３乃至図１３を参照して、吸気可変動弁装置６２の構成およびその動作について説明する。
［可変動弁装置の構成］
　図３は、図２に示す吸気可変動弁装置６２の全体構成を概略的に示す図である。尚、ここでは、吸気可変動弁装置６２を例にとって説明を行うが、排気可変動弁装置６４についても、吸気可変動弁装置６２と同様に構成されているものとする。
　本実施形態の可変動弁装置６２は、カムシャフト８０を備えている。カムシャフト８０は、クランクシャフト７８（図２参照）に対してタイミングチェーンまたはタイミングベルトによって連結され、クランクシャフト７８の１／２の速度で回転するように構成されている。カムシャフト８０には、１気筒当たり１つの主カム８２と２つの副カム８４とが形成されている。主カム８２は、２つの副カム８４の間に配置されている。
　主カム８２は、カムシャフト８０と同軸の円弧状のベース円部８２ａ（図５参照）と、当該ベース円の一部を半径方向外側に向かって膨らませるように形成されたノーズ部８２ｂ（図５参照）とを備えている。また、本実施形態では、副カム８４は、ベース円部のみを有するカム（ゼロリフトカム）として構成されている（図６参照）。
　各気筒のカム８２、８４と吸気バルブ５８（以下、単に「バルブ５８」と略する）との間には、可変機構８６が介在している。すなわち、カム８２、８４の作用力は、可変機構８６を介して２つのバルブ５８へ伝達されるようになっている。バルブ５８は、カム８２、８４の作用力とバルブスプリング８８の付勢力とを利用して開閉されるようになっている。尚、図３に示す状態は、＃１気筒のバルブ５８が主カム８２の作用力を受けて開弁した状態を表している。
　可変機構８６は、主カム８２の作用力をバルブ５８へ伝達する状態と副カム８４の作用力をバルブ５８へ伝達する状態とを切り換えることにより、バルブ５８の開弁特性を変更する機構である。尚、本実施形態においては、副カム８４はゼロリフトカムであるため、副カム８４の作用力がバルブ５８へ伝達される状態とは、バルブ５８が開閉しない状態（バルブ休止状態）を意味するものとする。
　また、本実施形態の可変動弁装置６２は、各可変機構８６を駆動して、バルブ５８の動作状態を弁稼動状態と弁停止状態との間で切り換えるための切換機構９０を気筒毎に備えている。また、ＥＣＵ４０には、カムシャフト８０の回転角度を検出するカム角センサ９２が接続されている。切換機構９０は、上述したＥＣＵ４０からの駆動信号に従って駆動されるようになっている。
（可変機構の構成）
　次に、図４乃至図６を参照して、可変機構８６の詳細な構成を説明する。
　図４は、図３に示す可変機構８６を、バルブ５８の基端部側から見下ろした図である。
　可変機構８６は、カムシャフト８０と平行に配置されたロッカーシャフト９４を備えている。図４に示すように、ロッカーシャフト９４には、１つの第１ロッカーアーム９６と、一対の第２ロッカーアーム９８Ｒ、９８Ｌとが回転自在に取り付けられている。第１ロッカーアーム９６は、２つの第２ロッカーアーム９８Ｒ、９８Ｌの間に配置されている。尚、本明細書では、左右の第２ロッカーアーム９８Ｒ、９８Ｌを特に区別しないときには、単に第２ロッカーアーム９８と表記する場合がある。
　図５は、第１ロッカーアーム９６をロッカーシャフト９４の軸方向（図４中の矢視Ａの方向）から見た図であり、図６は、第２ロッカーアーム９８を図５と同じくロッカーシャフト９４の軸方向（矢視Ａの方向）から見た図である。
　図５に示すように、第１ロッカーアーム９６におけるロッカーシャフト９４の反対側の端部には、主カム８２と接することができる位置に、第１ローラ１００が回転可能に取り付けられている。第１ロッカーアーム９６は、ロッカーシャフト９４に取り付けられたコイルスプリング１０２によって、第１ローラ１００が主カム８２と常に当接するように付勢されている。
　一方、図６に示すように、第２ロッカーアーム９８におけるロッカーシャフト９４の反対側の端部には、バルブ５８の基端部（詳細には、バルブステムの基端部）が当接している。また、第２ロッカーアーム９８の中央部位には、第２ローラ１０４が回転可能に取り付けられている。
　また、第２ロッカーアーム９８の他端においては、ロッカーシャフト９４がラッシュアジャスタ１０６を介して内燃機関１２の静止部材であるカムキャリア（或いはシリンダヘッド等）に支持されているものとする。このため、第２ロッカーアーム９８は、ラッシュアジャスタ１０６から押し上げ力を受けることによって、副カム８４に向けて付勢されている。
　また、第１ローラ１００に対する第２ローラ１０４の位置は、第１ローラ１００が主カム８２のベース円部８２ａと当接（図５参照）し、かつ、第２ローラ１０４が副カム８４のベース円部と当接（図６参照）している時に、第２ローラ１０４の軸心と第１ローラ１００の軸心とが図４に示すように、同一直線Ｌ上に位置するように定められている。
（切換機構の構成）
　次に、図７および図８を参照して、切換機構９０の詳細な構成を説明する。
　切換機構９０は、第１ロッカーアーム９６と第２ロッカーアーム９８との連結／非連結を切り換えるための機構であり、これにより、主カム８２の作用力が第２ロッカーアーム９８に伝達される状態と、当該作用力が第２ロッカーアーム９８に伝達されない状態とを切り換えて、バルブ５８の動作状態を弁稼動状態と弁停止状態（バルブ５８を閉弁状態で休止させた状態）との間で切り換えることができるようになっている。
　図７は、図３に示す切換機構９０の詳細な構成を説明するための図である。尚、図７においては、ローラ１００、１０４の軸心位置で切断した断面を用いて可変機構８６を表している。また、説明を分かり易くする観点から、可変機構８６の搭載位置に対するカムシャフト８０の搭載位置を、カムシャフト８０の軸方向位置を除き実際の搭載位置と異ならせた状態で表している。
　図７に示すように、第１ローラ１００の第１支軸１０８の内部には、その軸方向に貫通するように第１ピン孔１１０が形成されており、第１ピン孔１１０の両端は、第１ロッカーアーム９６の両側面に開口している。第１ピン孔１１０には、円柱状の第１切換ピン１１２が摺動自在に挿入されている。
　一方、第２ロッカーアーム９８Ｌ側の第２ローラ１０４の第２支軸１１４Ｌの内部には、第１ロッカーアーム９６と反対側の端部が閉塞され、かつ、第１ロッカーアーム９６側の端部が開口された第２ピン孔１１６Ｌが形成されている。また、第２ロッカーアーム９８Ｒ側の第２ローラ１０４の第２支軸１１４Ｒの内部には、その軸方向に貫通するように第２ピン孔１１６Ｒが形成されており、第２ピン孔１１６Ｒの両端は、第２ロッカーアーム９８Ｒの両側面に開口している。
　第２ピン孔１１６Ｌには、円柱状の第２切換ピン１１８Ｌが摺動自在に挿入されている。また、第２ピン孔１１６Ｌの内部には、第２切換ピン１１８Ｌを第１ロッカーアーム９６方向（以下、「切換ピンの進出方向」と称する）に向けて付勢するリターンスプリング１２０が配置されている。また、第２ピン孔１１６Ｒには、円柱状の第２切換ピン１１８Ｒが摺動自在に挿入されている。
　以上の３つのピン孔１１０、１１６Ｌ、１１６Ｒの相対位置は、第１ローラ１００が主カム８２のベース円部８２ａと当接（図５参照）し、かつ、第２ローラ１０４が副カム８４のベース円部と当接（図６参照）している時に、３つのピン孔１１０、１１６Ｌ、１１６Ｒの軸心が同一直線上に位置するように決定されている。
　ここで、上記図７とともに新たに図８を参照して、切換機構９０の説明を継続する。
図８は、切換機構９０をカムシャフト８０の軸方向（図７中の矢視Ｂの方向）から見た図である。尚、図８以降の図においては、ロックピン１３４とソレノイド１３２との関係を簡略化して図示する場合がある。
　切換機構９０は、主カム８２の回転動力を利用して、切換ピン１１２、１１８Ｌ、１１８Ｒを第２ロッカーアーム９８Ｌ側に向けて（切換ピンの退出方向に）変位させるためのスライドピン１２２を備えている。スライドピン１２２は、図７に示すように、第２切換ピン１１８Ｒの端面と当接する端面を有する円柱部１２２ａを備えている。円柱部１２２ａは、カムキャリアに固定された支持部材１２４によって、軸方向に進退自在であって、周方向に回転自在に支持されている。
　また、円柱部１２２ａにおける第２切換ピン１１８Ｒと反対側の端部には、当該円柱部１２２ａの半径方向外側に向けて突出するように、棒状のアーム部１２２ｂが設けられている。すなわち、当該アーム部１２２ｂは、当該円柱部１２２ａの軸心を中心として回転自在に構成されている。アーム部１２２ｂの先端部は、図８に示すように、カムシャフト８０の周面と対向する位置まで延びるように構成されている。また、アーム部１２２ｂの先端部には、カムシャフト８０の周面に向けて突出するように突起部１２２ｃが設けられている。
　カムシャフト８０における突起部１２２ｃと対向する外周面には、当該カムシャフト８０よりも大きな外径を有する大径部１２６が形成されている。大径部１２６の周面には、周方向に延びる螺旋状のガイドレール１２８が形成されている。ガイドレール１２８の幅は、突起部１２２ｃの外径より若干大きく形成されている。
　また、切換機構９０は、突起部１２２ｃをガイドレール１２８に挿入させるためのアクチュエータ１３０を備えている。より具体的には、アクチュエータ１３０は、ＥＣＵ４０からの指令に基づいてデューティ制御されるソレノイド１３２と、当該ソレノイド１３２の駆動軸１３２ａと当接するロックピン１３４とを備えている。ロックピン１３４は、円筒状に形成されている。
　ロックピン１３４には、ソレノイド１３２の推力に抗する付勢力を発するスプリング１３６の一端が掛け留められており、当該スプリング１３６の他端は、静止部材であるカムキャリアに固定された支持部材１３８に掛け留められている。このような構成によれば、ＥＣＵ４０からの指令に基づくソレノイド１３２の駆動時には、ソレノイド１３２の推力がスプリング１３６の付勢力に打ち勝つことで、ロックピン１３４を進出させることができ、一方、ソレノイド１３２の駆動が停止されると、スプリング１３６の付勢力によってロックピン１３４および駆動軸１３２ａを速やかに所定位置に退出させられるようになる。また、ロックピン１３４は、支持部材１３８によってその半径方向への移動が拘束されている。
　また、ソレノイド１３２は、ロックピン１３４がスライドピン１２２のアーム部１２２ｂの先端部の押圧面（突起部１２２ｃが設けられた面と反対側の面）１２２ｄをガイドレール１２８に向けて押圧可能な位置において、カムキャリア等の静止部材に固定されているものとする。言い換えれば、押圧面１２２ｄは、ロックピン１３４によって突起部１２２ｃがガイドレール１２８に向けて押されることができるような形状および位置に設けられている。
　スライドピン１２２のアーム部１２２ｂは、カムシャフト８０側の大径部１２６とストッパー１４０とによって拘束された範囲内で、円柱部１２２ａの軸心を中心として回転可能に設定されている。そして、アーム部１２２ｂが当該範囲内にあり、かつ、スライドピン１２２の軸方向位置が後述する変位端Ｐｍａｘ１にある場合には、ソレノイド１３２により駆動されるロックピン１３４がアーム部１２２ｂの押圧面１２２ｄに確実に当接できるように、各構成要素の位置関係が設定されている。また、アーム部１２２ｂには、当該アーム部１２２ｂをストッパー１４０に向けて付勢するスプリング１４２が取り付けられている。
　カムシャフト８０のガイドレール１２８における螺旋の向きは、その内部に突起部１２２ｃが挿入された状態でカムシャフト８０が図８に示す所定の回転方向に回転する場合に、スライドピン１２２がリターンスプリング１２０の付勢力に抗して切換ピン１１２、１１８Ｌ、１１８Ｒをその退出方向に押し退けてロッカーアーム９６、９８に近づく方向に変位するように、設定されている。
　ここで、リターンスプリング１２０の付勢力によって、第２切換ピン１１８Ｌが第２ピン孔１１６Ｌおよび第１ピン孔１１０の双方に挿入された状態となり、かつ、第１切換ピン１１２が第１ピン孔１１０および第２ピン孔１１６Ｒの双方に挿入された状態となっている時のスライドピン１２２の位置を、「変位端Ｐｍａｘ１」と称する。この変位端Ｐｍａｘ１にスライドピン１２２が位置している時には、第１ロッカーアーム９６と第２ロッカーアーム９８Ｒ、９８Ｌとがすべて連結された状態となる。そして、切換ピン１１２等がスライドピン１２２からの力を受けることによって、第２切換ピン１１８Ｌ、第１切換ピン１１２、および第２切換ピン１１８Ｒがそれぞれ第２ピン孔１１６Ｌ、第１ピン孔１１０、および第２ピン孔１１６Ｒのみに挿入された状態となっている時のスライドピン１２２の位置を、「変位端Ｐｍａｘ２」と称する。すなわち、この変位端Ｐｍａｘ２にスライドピン１２２が位置している時には、第１ロッカーアーム９６と第２ロッカーアーム９８Ｒ、９８Ｌとがすべて分離された状態となる。
　本実施形態では、カムシャフト８０の軸方向におけるガイドレール１２８の基端１２８ａの位置は、スライドピン１２２が上記変位端Ｐｍａｘ１に位置する時の突起部１２２ｃの位置と一致するように設定されている。そして、カムシャフト８０の軸方向におけるガイドレール１２８の終端１２８ｂの位置は、スライドピン１２２が上記変位端Ｐｍａｘ２に位置する時の突起部１２２ｃの位置と一致するように設定されている。つまり、本実施形態では、ガイドレール１２８によって突起部１２２ｃが案内される範囲内で、スライドピン１２２が変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ２の間で変位可能となるように構成されている。
　更に、本実施形態のガイドレール１２８には、図８に示すように、スライドピン１２２が変位端Ｐｍａｘ２に達した後における終端１２８ｂ側の所定区間として、カムシャフト８０の回転に伴ってガイドレール１２８が徐々に浅くなる浅底部１２８ｃが設けられている。尚、ガイドレール１２８における浅底部１２８ｃ以外の部位の深さは一定である。
　また、本実施形態のアーム部１２２ｂには、押圧面１２２ｄの一部を切り欠いて凹状に形成された切欠部１２２ｅが設けられている。押圧面１２２ｄは、スライドピン１２２が変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ２に変位する間、ロックピン１３４と当接した状態が維持されるように設けられている。そして、切欠部１２２ｅは、スライドピン１２２が上記変位端Ｐｍａｘ２に位置している状態において、上記浅底部１２８ｃの作用によって突起部１２２ｃが大径部１２６の表面に取り出された時に、ロックピン１３４と係合可能な部位に設けられている。
　また、切欠部１２２ｅは、突起部１２２ｃがガイドレール１２８に挿入される方向にアーム部１２２ｂが回転するのを規制可能であって、スライドピン１２２が切換ピンの進出方向に移動するのを規制可能な態様で、ロックピン１３４と係合するように形成されている。より具体的には、切欠部１２２ｅには、ロックピン１３４が当該切欠部１２２ｅ内に入り込んでいくにつれ、スライドピン１２２が大径部１２６から離れるように案内する案内面１２２ｆが備えられている。
［可変動弁装置の動作］
　次に、図９乃至図１３を参照して、吸気可変動弁装置６２の動作について説明する。
（弁稼動状態時）
　図９は、弁稼動状態時（通常のリフト動作時）の制御状態を示す図である。
　この場合には、図９（Ｂ）に示すように、ソレノイド１３２の駆動がＯＦＦとされており、これにより、スライドピン１２２は、カムシャフト８０から離れた状態で、リターンスプリング１２０の付勢力を受けて、変位端Ｐｍａｘ１に位置している。この状態では、図９（Ａ）に示すように、第１ロッカーアーム９６と２つの第２ロッカーアーム９８とが切換ピン１１２、１１８Ｌを介して連結されている。その結果、主カム８２の作用力が第１ロッカーアーム９６から左右の第２ロッカーアーム９８Ｒ、９８Ｌを介して双方のバルブ５８に伝達されるようになる。このため、主カム８２のプロフィールに従って、通常のバルブ５８のリフト動作が行われるようになる。
（弁停止動作開始時（スライド動作の開始時））
　図１０は、弁停止動作の開始時の制御状態を示す図である。
　弁停止動作は、例えば、内燃機関１２のフューエルカット要求等の所定の弁停止動作の実行要求がＥＣＵ４０によって検知された際に行われる。このような弁停止動作は、主カム８２の回転動力を利用してスライドピン１２２によって切換ピン１１２、１１８Ｌ、１１８Ｒをその退出方向に変位させる動作であるため、これらの切換ピン１１２、１１８Ｌ、１１８Ｒの軸心が同一直線状に位置する時、すなわち、第１ロッカーアーム９６が揺動していない時に行われる必要がある。
　本実施形態では、切換ピンの退出方向にスライドピン１２２がスライド動作を行う区間が主カム８２のベース円区間内と対応するように、ガイドレール１２８が設定されている。このため、ＥＣＵ４０が所定の弁停止動作の実行要求を検知した場合において、最初にベース円区間が到来する気筒から順にソレノイド１３２を駆動することによって、図１０（Ｂ）に示すように、突起部１２２ｃがガイドレール１２８に挿入され、各気筒の弁停止動作が順に開始するようになる。そして、ガイドレール１２８に挿入された突起部１２２ｃが当該ガイドレール１２８によって案内されることで、主カム８２の回転動力を利用して、図１０（Ａ）に示すように、変位端Ｐｍａｘ２側に向けて、スライドピン１２２のスライド動作が開始するようになる。
（スライド動作の完了時）
　図１１は、スライド動作の完了時の制御状態を示す図である。
　スライド動作の実行中には、ガイドレール１２８の側面に突起部１２２ｃが当接することによって、リターンスプリング１２０の付勢力が受け止められた状態で、スライドピン１２２が変位端Ｐｍａｘ２に向けて移動していく。図１１（Ａ）は、スライドピン１２２が変位端Ｐｍａｘ２に到達して弁停止要求時のスライド動作が完了したタイミング、すなわち、第１切換ピン１１２および第２切換ピン１１８Ｌがそれぞれ第１ピン孔１１０および第２ピン孔１１６Ｌ内に収まるようになったことで、第１ロッカーアーム９６と第２ロッカーアーム９８Ｒ、９８Ｌとの連結が解除されたタイミングを示している。また、このタイミングでは、図１１（Ｂ）に示すように、ガイドレール１２８内における突起部１２２ｃの位置は、未だ浅底部１２８ｃに達していない。
　上記のようにスライド動作が完了し、第１ロッカーアーム９６と第２ロッカーアーム９８Ｒ、９８Ｌとが非連結状態になると、主カム８２の回転に伴って、コイルスプリング１０２によって主カム８２に向けて付勢された第１ロッカーアーム９６が単独で揺動することになる。このため、２つの第２ロッカーアーム９８には、主カム８２の作用力が伝達されなくなる。また、第２ロッカーアーム９８が当接する副カム８４は、ゼロリフトカムであるため、主カム８２の作用力が伝達されなくなった第２ロッカーアーム９８には、バルブ５８を駆動するための力が与えられなくなる。その結果、主カム８２の回転に関係なく、第２ロッカーアーム９８が静止状態となるので、バルブ５８のリフト動作が停止状態となる。
（変位部材の保持動作時）
　図１２および図１３は、スライドピン１２２をロックピン１３４によって保持する保持動作時の制御状態を示す図である。より具体的には、図１２は、第１ロッカーアーム９６が揺動動作（リフト動作）を行っていない場合の状態を示しており、図１３は、当該第１ロッカーアーム９６が揺動動作（リフト動作）を行っている場合の状態を示している。
　上記図１１に示すスライド動作完了時から更にカムシャフト８０が回転すると、突起部１２２ｃは、溝が徐々に浅くなる浅底部１２８ｃに差し掛かる。その結果、浅底部１２８ｃの作用によって、スライドピン１２２がカムシャフト８０から離れる方向に回転させられるようになる。そして、浅底部１２８ｃによって溝が浅くなるにつれ、ロックピン１３４がその退出方向に少し変位する。その後、ソレノイド１３２によって駆動され続けているロックピン１３４が切欠部１２２ｅに一致するようになるまでスライドピン１２２が更に回転すると、ロックピン１３４と当接するスライドピン１２２側の部位が押圧面１２２ｄから切欠部１２２ｅへと切り替わる。
　その結果、ロックピン１３４が切欠部１２２ｅに係合するようになる。これにより、図１２（Ｂ）および図１３（Ｂ）に示すように、スライドピン１２２は、突起部１２２ｃがカムシャフト８０から離れた状態で、かつ、ロックピン１３４によってリターンスプリング１２０の付勢力を受け止める状態で保持されるようになる。このため、この保持動作中において、図１２（Ａ）および図１３（Ａ）に示すように、第１ロッカーアーム９６と第２ロッカーアーム９８とが非連結とされた状態、すなわち、弁停止状態が維持されるようになる。
（弁復帰動作時）
　弁停止状態から通常のリフト動作が行われる弁稼動状態に戻すための弁復帰動作は、例えば、フューエルカットからの復帰要求等の所定の弁復帰動作の実行要求がＥＣＵ４０によって検知された際に行われる。このような弁復帰動作は、図１２、１３に示す制御状態において、ＥＣＵ４０が所定のタイミング（切換ピン１１２等が移動可能となるベース円区間の開始タイミングよりもソレノイド１３２の動作に要する所定時間分だけ早いタイミング）でソレノイド１３２への通電をＯＦＦとすることで開始される。ソレノイド１３２への通電がＯＦＦとされると、スライドピン１２２の切欠部１２２ｅとロックピン１３４との係合が解かれることになる。その結果、リターンスプリング１２０の付勢力に抗して第１切換ピン１１２および第２切換ピン１１８Ｌをそれぞれ第１ピン孔１１０および第２ピン孔１１６Ｌに留めておく力が消滅することになる。
　このため、切換ピン１１２、１１８Ｌ、１１８Ｒの位置が一致するベース円区間が到来すると、リターンスプリング１２０の付勢力によって、切換ピン１１２、１１８Ｌが進出方向に移動し、第１ロッカーアーム９６と２つの第２ロッカーアーム９８とが切換ピン１１２、１１８Ｌを介して連結された状態、すなわち、主カム８２の作用力によってバルブ５８のリフト動作が可能な状態に復帰することになる。また、リターンスプリング１２０の付勢力によって切換ピン１１２、１１８Ｌが進出方向に移動するのに伴って、第２切換ピン１１８Ｒを介して、スライドピン１２２が変位端Ｐｍａｘ２から変位端Ｐｍａｘ１に戻されるようになる。
（まとめ）
　以上のように構成された本実施形態の吸気可変動弁装置６２によれば、ソレノイド１３２の通電のＯＮ、ＯＦＦと主カム８２の回転動力とリターンスプリング１２０の付勢力とを利用して、スライドピン１２２の軸方向位置を変位端Ｐｍａｘ１とＰｍａｘ２との間で移動させることで、弁稼動状態と弁停止状態との間でバルブ５８の動作状態を切り換えることが可能となる。
　より具体的には、弁停止要求が出された際に、ソレノイド１３２の通電をＯＮとして突起部１２２ｃをガイドレール１２８に挿入することで、カムシャフト８０の回転力を利用するスライドピン１２２によって、切換ピン１１２等を切換ピンの退出方向に移動させることができる。その結果、ロッカーアーム９６、９８の動作と切換ピン１１８等の動作とを機械的に巧妙に同期させて、一度のベース円区間中に、第１ロッカーアーム９６と２つの第２ロッカーアーム９８とを連結状態から非連結状態に速やかに切り換えることが可能となる。これにより、弁停止状態とすることができる。また、弁復帰要求が出された際に、ソレノイド１３２の通電をＯＦＦとしてスライドピン１２２とロックピン１３４との係合を解除することで、リターンスプリング１２０の付勢力を利用して、切換ピン１１２等やスライドピン１２２を切換ピンの進出方向に移動させることができる。その結果、一度のベース円区間中に、第１ロッカーアーム９６と２つの第２ロッカーアーム９８とを非連結状態から連結状態に速やかに切り換えることが可能となるとともに、弁停止動作を開始させられる元の位置（Ｐｍａｘ１）にスライドピン１２２を戻すことができる。これにより、バルブ５８の動作状態を弁稼動状態に復帰させることができる。
［実施の形態１の特徴的な制御］
（内燃機関の自動停止時の制御）
　上述した駆動システムを有するハイブリッド車両では、車両システムの起動中（車両のＩＧスイッチ７６がＯＮとされた状態）であっても、必要に応じて、内燃機関１２の運転が自動的に停止させられることがある。以下、本明細書中においては、このような場合の内燃機関１２の停止を、ＩＧスイッチ７６のＯＦＦに伴う停止と区別するために、「自動停止」と称することがある。
　内燃機関１２の運転停止は、燃料供給を停止することにより行われる。しかしながら、外部（駆動輪２２や発電機１６）からクランクシャフト７８を回転させる動力を受けない状況下において内燃機関１２への燃料供給が停止された場合であっても、運動部品（クランクシャフト７８、ピストン４２、フライホイール等）の慣性力の存在によって、内燃機関１２の運転（クランクシャフト７８の回転）は直ちに停止されず、しばらくの間はクランクシャフト７８が回転する。このため、その間に吸排気バルブ５８、６０が通常通りに作動していると、酸素濃度の高い新気が触媒６６に向けて供給されてしまう。その結果、触媒６６が高温状態にあると、触媒６６に劣化が生ずることが懸念される。
　内燃機関１２の停止過程における触媒６６への新気の供給を防止するために、内燃機関１２の停止時に、各気筒の吸気側および排気側にそれぞれ設けられたソレノイド１３２に通電を行うようにし、吸排気バルブ５８、６０を閉弁状態に維持することが考えられる。しかしながら、本実施形態の可変動弁装置６２、６４の場合には、吸排気バルブ５８、６０を閉弁状態に維持するためには、ソレノイド１３２への通電を継続することが必要とされる。このため、内燃機関１２が停止された状態での車両システムの起動時間（モータ１４による走行時間もしくは車両一時停止時間）が長くなると、ソレノイド１３２への通電時間が長くなってしまう。その結果、内燃機関１２の燃費悪化が懸念される。
　そこで、本実施形態では、内燃機関１２の自動停止時において触媒６６の劣化を防止しつつ電力消費を低減すべく、触媒６６の温度が当該触媒６６の劣化懸念温度以上となる状況下において、車両システムの起動中に内燃機関１２への燃料供給が停止される場合には、各気筒のソレノイド１３２への通電を継続的に実施することで、各気筒の吸排気バルブ５８、６０を閉弁状態で停止するようにした。そのうえで、ソレノイド１３２への通電期間中に内燃機関１２のクランクシャフト７８の回転が停止した場合であって、外部動力（発電機１６の駆動力もしくは駆動輪２２からの回転反力）によってクランクシャフト７８が駆動されない場合には、ソレノイド１３２への通電を停止するようにした。
　図１４は、本発明の実施の形態１における内燃機関１２の自動停止時の動作を説明するためのタイムチャートである。より具体的には、図１４（Ａ）は、自動停止時におけるエンジン回転数ＮＥの波形を示し、図１４（Ｂ）は、燃料カットＦ／Ｃのフラグの成否を表す波形を示している。また、図１４（Ｃ）は、ロックピン１３４を駆動するソレノイド１３２の駆動デューティ比の変化を示し、図１４（Ｄ）は、吸気圧ＰＭの波形を示している。また、図１４（Ｅ）および（Ｆ）は、各気筒の燃料噴射および点火の実行タイミングをそれぞれ示している。また、図１４（Ｇ）は、Ａ／Ｆセンサ６８により検出される排気ガスの空燃比の波形を示し、図１４（Ｈ）は、クランク角度の変化を表す波形を示している。
　図１４に示すタイムチャートは、＃３気筒から順に内燃機関１２の運転が停止された例を示している。この場合には、図１４（Ｃ）に示すように、＃３気筒から順にソレノイド１３２への通電が開始されることにより、＃３気筒から順に吸排気バルブ５８、６０の稼動が停止されていく。また、図１４（Ｂ）に示すように、ソレノイド１３２への通電開始とともに燃料カットＦ／Ｃの実行フラグがＯＮとされる。その結果、図１４（Ｅ）に示すように、弁停止と同期して、各気筒への燃料噴射が停止されていくとともに、図１４（Ｆ）に示すように、各気筒への点火も停止されていく。
　燃料噴射が上記のように停止されるのに伴って、図１４（Ａ）に示すように、エンジン回転数ＮＥが低下していき、やがてゼロとなる。また、各気筒の弁停止が完了すると、図１４（Ｃ）に示すように、ソレノイド１３２のデューティ比が、吸排気バルブ５８、６０を閉弁状態に維持するために必要な値（保持デューティ比）に下げられる。また、各気筒の弁停止が行われることによって、吸気側から排気側に空気が流通しなくなるので、吸気圧ＰＭが大気圧に向けて高まっていく。
　本実施形態では、図１４（Ａ）および（Ｃ）に示すように、自動停止時にエンジン回転数ＮＥがゼロとなった後に（すなわち、ソレノイド１３２への通電期間中にクランクシャフト７８の回転が停止した後に）、ソレノイド１３２のデューティ比を０％とすることで、当該ソレノイド１３２への通電を停止するようにしている。
　以上の制御によれば、内燃機関１２の停止過程において吸排気バルブ５８、６０が閉弁状態に維持されることにより、触媒６６に新気が供給されるのを防止することができる。このため、図１４（Ｇ）に示すように、触媒６６に供給される排気ガスの空燃比Ａ／Ｆは、理論空燃比（ストイキ）近傍の値に保持されるので、触媒６６が酸化して劣化するのを回避することができる。
　また、図１４に示す制御例は、外部動力によってクランクシャフト７８が駆動されない場合のものである。この場合には、エンジン回転数ＮＥがゼロとなったのを確認したうえでソレノイド１３２への通電をＯＦＦとすれば、クランクシャフト７８の回転が停止しているので触媒６６に向けて空気が流れることはなく、図１４（Ｇ）に示すように、触媒６６が酸化することはない。このため、触媒６６が高温状態にあっても触媒６６の劣化を防ぎつつ、電力消費を良好に低減することが可能となる。その結果、内燃機関１２の燃費を向上させることができる。
（内燃機関の再始動時の制御）
　以上説明したように、内燃機関１２の自動停止時にエンジン回転数ＮＥがゼロとなった後にソレノイド１３２への通電をＯＦＦとすると、スライドピン１２２の切欠部１２２ｅとロックピン１３４との係合が解かれることになる。その結果、主カム８２が第１ロッカーアーム９６を押していない状態（主カム８２のベース円部８２ａと第１ローラ１００とが接触している状態）にあるバルブ５８、６０については、リターンスプリング１２０の付勢力によって、弁稼動状態に復帰してしまう。また、主カム８２が第１ロッカーアーム９６を押している状態（主カム８２のノーズ部８２ｂと第１ロッカーアーム９６とが接触している状態）にあるバルブ５８、６０については、再始動時にカムシャフト８０が回転し、主カム８２が第１ロッカーアーム９６を押していない状態になった後に、弁稼動状態に復帰してしまう。
　上記のように弁稼動状態に戻された状態で、何らの配慮がなされないままでその後に内燃機関１２が始動（クランキング）されると、バルブ５８、６０の開閉動作が行われるようになるので、触媒６６に向けて酸素濃度の高い新気が供給されてしまう。その結果、触媒温度が高い場合であれば、触媒６６に劣化が生じることが懸念される。
　また、上記のように弁稼動状態に戻された状態での再始動時（クランキング時）に触媒６６に劣化が生ずるのを抑制すべく、内燃機関１２の再始動開始とともに仮にソレノイド１３２への通電を開始させたとしても、バルブ５８、６０の動作状態の切り換えには所定時間を要する。より具体的には、本実施形態の可変動弁装置６２、６４の構成の場合には、既述したように、ソレノイド１３２への通電を開始させることによって突起部１２２ｃをガイドレール１２８に挿入させたうえで、カムシャフト８０の回転に伴ってガイドレール１２８により案内されたスライドピン１２２が切換ピンの退出方向に変位し、弁停止状態となる。このため、弁稼動状態から弁停止状態に切り換えるためには、内燃機関１２の１サイクルが経過する期間を必要とする。そして、そのような弁稼動状態から弁停止状態への切り換え中には、触媒６６に向けて新気が供給されてしまうことになるので、触媒の劣化が懸念される。
　その一方で、上記のような再始動時の課題を解消すべく、上述した自動停止時の制御とは異なり、自動停止時にソレノイド１３２への通電を継続するようにすると、再始動時の課題を解消できても、自動停止時の電力消費の低減を図ることができなくなる。そこで、本実施形態では、自動停止時には、上記のようにソレノイド１３２への通電をＯＦＦとする制御を行いつつ、その後の再始動時には、再始動時に最初に吸気行程が到来する気筒から始動（燃焼）を開始するようにした。
　以下、図１５および図１６を参照して、内燃機関１２の再始動時における上記制御を適用した一例について詳述する。
　図１５は、クランク角度が４２０°ＣＡである状態でクランクシャフト７８の回転が停止した場合における各気筒の動作状況を表した図である。尚、ここでは、＃１気筒のピストン４２が圧縮上死点にある場合のクランク角度を０°ＣＡとしている。また、図１６は、吸排気バルブ５８、６０のバルブタイミングの一例を示す図である。尚、ここでは、図１６に示すように、吸気バルブ５８が吸排気上死点（ＴＤＣ）で開いた後に圧縮行程の途中で閉じ、排気バルブ６０が膨張行程の途中で開いた後に吸排気上死点で閉じるように設定されたバルブタイミングを一例として示している。
　図１５（Ａ）において丸印で囲まれた行程は、再始動時に各気筒のソレノイド１３２への通電を開始した場合であっても、吸気バルブ５８または排気バルブ６０が弁稼動状態に復帰してしまう行程を示している。尚、図１５（Ａ）において四角印で囲まれた行程は、自動停止時のピストン停止位置とバルブタイミングの設定次第で弁稼動状態に復帰してしまうか否かが変化する行程を示している。具体的には、再始動時にソレノイド１３２への通電をＯＮとすることによって、スライドピン１２２の突起部１２２ｃが直ちにガイドレール１２８に挿入させることができた場合には、弁稼動状態に復帰せずに済むようになる。
　図１５（Ｂ）は、上記図１５（Ａ）に示すケースにおいて、再始動時に弁稼動状態に復帰してしまう気筒の順番を、吸気側と排気側とに分けて表した図である。すなわち、再始動時に各気筒のソレノイド１３２への通電を開始した場合であっても、吸気バルブ５８については、＃３気筒、＃４気筒、＃２気筒の順で弁稼動（リフト）状態に復帰してしまう。ただし、＃２気筒については、上記のようにピストン停止位置とバルブタイミング次第では復帰しない場合がある。尚、＃１気筒については、再始動後の弁停止が可能である。また、排気バルブ６０については、＃４気筒、＃２気筒、＃１気筒の順で弁稼動（リフト）状態に復帰してしまう。ただし、＃１気筒については、上記のようにピストン停止位置とバルブタイミング次第では復帰しない場合がある。尚、＃１気筒については、再始動後の弁停止が可能である。
　本実施形態では、上記図１５に示すケースの場合には、自動停止からの再始動時に、＃３気筒を最初に始動（燃焼）を開始させる気筒として選択するようにしている。内燃機関１２が自動停止している場合には、ＩＧスイッチ７６がＯＦＦとされて停止する場合とは異なり、車両システムの電源は作動しているままである。このため、ＥＣＵ４０は、クランク角センサ７０やカム角センサ９２の出力に基づいて、各気筒のピストン４２の停止位置やカムシャフト８０の停止位置を自動停止中に把握することができる。従って、ＥＣＵ４０が再始動時に＃３気筒を選択して燃料供給および点火を直ちに開始することができ、これにより、当該＃３気筒から始動を開始させることができる。
　以上の再始動時の制御によれば、自動停止中にソレノイド１３２への通電がＯＦＦとされた場合であっても、その後の再始動時において、触媒６６に新気が導入されるのを回避することができる。このため、自動停止時におけるソレノイド１３２の上記制御により電力消費を良好に低減しつつ、自動停止時および再始動時において、触媒６６の酸化（劣化）を確実に防止することが可能となる。更には、クランキングを伴わずに即座に始動させることにより、自着火の発生を防止する作用を期待することができる。
　図１７は、上述した内燃機関１２の自動停止時の制御および再始動時の制御を実現するために、本実施の形態１においてＥＣＵ４０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンの処理の前提として、本実施形態の駆動システム１０では、内燃機関１２の自動停止時にモータ１４によって車両を駆動する場合には、クランクシャフト７８が回転駆動されない態様とされるものとする。
　図１７に示すルーチンでは、先ず、車両システムの起動中に、内燃機関１２の所定の自動停止条件が成立したか（自動停止要求があるか）否かが、ＥＣＵ４０に接続された各種センサからの情報に基づいて判別される（ステップ１００）。
　その結果、自動停止条件が成立したと判定された場合には、触媒６６の温度が所定値以上であるか否かが判別される（ステップ１０２）。上記所定値は、触媒６６に酸素濃度の高い空気が供給された場合に、劣化の発生が懸念されるか否かを判断するための閾値として予め設定された値である。触媒６６の温度は、エンジン冷却水温度やエンジン負荷履歴等を各種センサからの情報に基づいて取得することにより、推定することができる。尚、触媒６６の温度は、推定により取得する手法に限られず、センサを用いて実測するようにしてもよい。　
　上記ステップ１０２において、触媒６６の温度が上記所定値よりも低いと判定された場合には、内燃機関１２を停止させるべく、所定のタイミングで各気筒の燃料噴射および点火が停止される（ステップ１０４）。一方、触媒６６の温度が上記所定値以上であると判定された場合には、各気筒の吸排気バルブ５８、６０を閉弁状態に維持すべく、ソレノイド１３２への通電がＯＮとされる（ステップ１０６）とともに、各気筒の燃料噴射および点火が停止される（ステップ１０８）。
　次に、上記ステップ１０６および１０８の処理に伴って、エンジン回転数ＮＥがゼロになったか否かが判別される（ステップ１１０）。尚、ここでは、内燃機関１２の自動停止時にはクランクシャフト７８が回転駆動されない態様とされることを前提としたうえで本ステップ１１０の判定が成立した場合には、クランクシャフト７８の回転が停止した場合であって、当該クランクシャフト７８が駆動されない場合が成立したと判断するようにしている。しかしながら、例えば、内燃機関と、モータまたは駆動輪との連結がクラッチを用いて制御されている場合には、本ステップ１１０において更にクラッチの作動状態を判断することによって、外部動力によってクランクシャフトが駆動されない場合か否かを判断するようにしてもよい。
　上記ステップ１１０において、エンジン回転数ＮＥがゼロになったと判定された場合には、ソレノイド１３２への通電がＯＦＦとされる（ステップ１１２）。
　次に、内燃機関１２の再始動条件が成立したか（再始動要求があるか）否かが、ＥＣＵ４０に接続された各種センサからの情報に基づいて判別される（ステップ１１４）。その結果、再始動時条件が成立したと判定された場合には、クランク角センサ７０等の出力に基づいて再始動時に最初に吸気行程が到来する気筒が特定されたうえで、当該気筒から始動（燃料噴射および点火）が開始される（ステップ１１６）。
　ところで、上述した実施の形態１においては、ソレノイド１３２への通電を契機として動作するスライドピン１２２を主カム８２の回転動力を利用してガイドレール１２８によって駆動することにより、バルブ５８、６０の作動状態を変化させるべく、切換ピン１１２、１１８Ｌ、１１８Ｌを移動させるようにしている。しかしながら、本発明における電気駆動式のアクチュエータは、非通電時に第１ロッカーアームおよび第２ロッカーアームを連結状態とし、通電が継続されることによって第１ロッカーアームおよび第２ロッカーアームを非連結状態に維持するように構成されていれば、このように切換ピンを間接的に作動させるものに限られない。すなわち、例えば、切換ピン１１２、１１８Ｌ、１１８Ｒをその退出方向に駆動できる位置にソレノイドを配置することとし、当該ソレノイドへの通電によって、これらの切換ピン１１２、１１８Ｌ、１１８Ｒを直接的に駆動するようにしてもよい。更には、電気駆動式のアクチュエータは、例えば、通電がデューティ制御されるオイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）によって制御される油圧によりバルブの作動状態を切り換える構成におけるＯＣＶであってもよい。
　また、上述した実施の形態１においては、全気筒の吸気側および排気側にソレノイド１３２を備えるようにしている。しかしながら、本発明において、自動停止時に触媒への空気の流入を防止するうえでは、各気筒において吸気バルブおよび排気バルブのうちの少なくとも一方を弁停止状態にできる構成を有していればよい。すなわち、各気筒において吸気バルブおよび排気バルブのうちの一方が弁停止状態とされていれば、吸気通路側から排気通路側に新気が吹き抜けていくことはない。従って、本実施形態においては、各気筒において、吸気側および排気側の何れかにのみソレノイド１３２を備えるようにしてもよい。
　尚、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ４０が、上記ステップ１００および１０６の処理を実行することにより前記第１の発明における「通電制御手段」が、上記ステップ１１０および１１２の処理を実行することにより前記第１の発明における「通電停止実行手段」が、それぞれ実現されている。
　また、上述した実施の形態１においては、リターンスプリング１２０が前記第２の発明における「付勢手段」に、スライドピン１２２およびガイドレール１２８が前記第２の発明における「ピン駆動機構」に、それぞれ相当している。また、ＥＣＵ４０が、クランク角センサ７０およびカム角センサ９２の出力に基づいて各気筒のピストン停止位置を判別することにより前記第２の発明における「停止位置判別手段」が、上記ステップ１１４および１１６の処理を実行することにより前記第２の発明における「再始動実行手段」が、それぞれ実現されている。
実施の形態２．
　次に、図１８乃至図２０を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
　本実施形態のシステムは、図１乃至図１３に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ４０に図１７に示すルーチンに代えて後述する図２０に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
　本実施形態においても、内燃機関１２の自動停止時には各気筒の吸排気バルブ５８、６０を閉弁状態に停止する弁停止制御を行ったうえで、エンジン回転数ＮＥがゼロになった後にソレノイド１３２への通電をＯＦＦとするようにしている。そのうえで、本実施形態では、エンジン回転数ＮＥがゼロになった後に、ソレノイド１３２への通電をＯＦＦとするタイミングに特徴を有している。具体的には、エンジン回転数ＮＥがゼロになった後に、筒内圧が所定値以下である場合にはソレノイド１３２への通電を継続することとし、筒内圧が上記所定値よりも高くなった場合に、ソレノイド１３２への通電をＯＦＦにするようにした。
　また、本実施形態では、内燃機関１２の自動停止直後において筒内圧が十分な負圧となるようにするために、次のような手順で上記弁停止制御を行うようにしている。すなわち、自動停止時に吸排気バルブ５８、６０を停止する際には、各気筒において、先ず吸気バルブ５８の作動を停止させた後に、排気バルブ６０の作動を停止させるようにしている。また、上記図１６（Ｂ）に示す排気バルブタイミングでは、排気バルブ６０は、吸排気上死点で停止するように設定されている。従って、このような手順で吸排気バルブ５８、６０の作動を停止させると、筒内のガスが排気通路４８側に十分に排出されたうえで、弁停止状態が実現されるようになる。
　図１８は、上記の手順で弁停止制御を行ったうえで数秒間に渡ってクランクシャフト７８の回転を継続させた場合のＰ－Ｖ線図である。
　上記の手順で弁停止制御が行われると、図１８に示すように、弁停止直後では、ピストン４２が上死点に位置する状態では筒内圧がほぼ大気圧となり、下死点に向けてピストン４２が下降していくのに従って、筒内圧が大きく負圧化していく。
　図１９は、筒内が負圧状態にある場合におけるクランク室側から燃焼室４４側への空気の流れを説明するための図である。
　筒内（燃焼室内）が負圧になると、図１９に示すように、ピストン４２とシリンダ壁面との隙間を通って、クランク室（図示省略）内の空気が燃焼室内に流入することになる。その結果、上記図１８に示すピストン４２の往復動作中には、時間の経過とともにピストン４２が圧縮する空気量がしばらくは増えていくことになる。このため、図１８に示すように、時間の経過とともに筒内圧が高まっていくことになる。
　以上説明したように、自動停止時に上記の手順で弁停止制御を行うようにすると、弁停止直後には筒内圧が大きく負圧化することが判る。更に、本実施形態では、自動停止時にクランクシャフト７８の回転が停止した場合には、発電機１６によってクランクシャフト７８を駆動することで、各気筒のピストン４２の停止位置を上死点と下死点との中間付近に調整するようにしている。
　自動停止の動作自体は、上記図１４に示すように、コンマ数秒で完了する。このため、クランクシャフト７８の回転が停止したうえでピストン停止位置の上記調整を行った直後においては、筒内圧が十分に負圧化した状態となる。本実施形態では、このように筒内圧が大きく負圧化している状況下では、実施の形態２の冒頭で説明したように、ソレノイド１３２への通電を継続させるようにしている。そして、その後の時間経過とともに筒内にクランク室側から空気が流入することによって、筒内圧が大気圧に近づいた場合に、ソレノイド１３２への通電をＯＦＦとするようにしている。
　上記のようなソレノイド１３２の通電制御を行うことにより、本実施形態の可変動弁装置６２を用いている場合であっても、筒内圧が低い状況下で再始動がなされる際に、ソレノイド１３２への通電を継続させておくことで、再始動後の各気筒の最初の１サイクルにおいて弁稼動状態に復帰するのを防止することができる。その結果、この１サイクル中に吸気行程を迎える気筒（上記図１５（Ａ）に示す例の場合には、＃３気筒、＃４気筒、更には、上記条件付きで＃２気筒）の筒内に空気が導入されないようにすることができ、これらの気筒の燃焼室４４内を負圧下に保つことができる。これにより、再始動後の最初の１サイクルにおいて弁稼動状態に復帰する場合（ソレノイド１３２への通電をＯＦＦとした場合）と比べ、クランキングに要する負荷（スタータとして機能する発電機１６の消費電力）を良好に低減させることができる。
　また、本実施形態では、自動停止時にクランクシャフト７８の回転が停止した場合には、各気筒のピストン４２の停止位置が上死点と下死点との中間付近となるように調整している。このような配慮なしに各気筒のピストン４２を成り行きで停止させた場合には、例えば下死点付近でピストン４２が停止している気筒では、自動停止後の時間経過とともに筒内の空気量が増えていくと、クランキングに要する負荷が大きくなってしまう。これに対し、ピストン４２の停止位置への上記配慮がなされていることで、クランキングに要する負荷を低減させることができる。また、クランキングの実行に伴う振動を低減させることもできる。
　図２０は、上記の機能を実現するために、本実施の形態２においてＥＣＵ４０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、図２０において、実施の形態１における図１７に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
　図２０に示すルーチンでは、ステップ１００および１０２において、内燃機関１２の自動停止条件が成立し、かつ、触媒６６が高温であると判定された場合には、吸気バルブ５８が閉じた後に吸排気上死点において排気バルブ６０が閉じることによって各気筒の吸排気バルブ５８、６０の弁停止が完了する手順で、ソレノイド１３２への通電がＯＮとされる（ステップ２００）とともに、各気筒の燃料噴射および点火が停止される（ステップ１０８）。
　次に、ステップ１１０においてエンジン回転数ＮＥがゼロになったと判定された場合には、各気筒のピストン４２の停止位置が上死点と下死点との中間付近となるように、発電機１６によってクランクシャフト７８の回転位置が調整される（ステップ２０２）。
　次に、各気筒の筒内圧が所定値以下であるか否かが判別される（ステップ２０４）。本ステップ２０４における所定値は、既述したように大気圧に近い負圧値とされている。各気筒の筒内圧は、自動停止後の時間経過とともに大気圧に近づいていく。従って、時間経過とともに、弁停止状態でのクランキングに要する負荷が高まっていく。このため、上記所定値は、ソレノイド１３２への通電を継続することによる消費電力量とクランキングに要するエネルギの節約量との収支がプラスとなるように設定されている。
　上記ステップ２０４において、各気筒の筒内圧が上記所定値以下であると判定された場合には、内燃機関１２の再始動条件が成立したか否かが判別される（ステップ２０６）。その結果、筒内圧が上記所定値以下である状態で再始動要求が出された場合には、ソレノイド１３２への通電を継続した状態で、所定サイクル数のクランキングを伴って、内燃機関１２の始動（燃料噴射および点火）が実行される（ステップ２０８）。
　一方、上記ステップ２０４において、各気筒の筒内圧が上記所定値よりも高くなったと判定された場合には、ソレノイド１３２への通電がＯＦＦとされる（ステップ１１２）。その後、ステップ１１４において再始動条件が成立した場合には、所定サイクル数のクランキングを伴って、内燃機関１２の始動（燃料噴射および点火）が実行される（ステップ２１０）。
　ところで、上述した実施の形態２においては、各気筒に備えられた筒内圧センサ７４の出力を利用して、自動停止の完了後に各気筒の筒内圧が上記所定値以下であるか否かを判断し、ソレノイド１３２への通電をＯＦＦとするタイミングを決定している。しかしながら、このようなタイミングを判断するための手法は、筒内圧センサ７４の出力を利用して行うものに限られず、例えば、内燃機関１２の自動停止の完了後の経過時間が所定値に達したか否かを判断するものであってもよい。
　また、上述した実施の形態２においては、自動停止後の完了後に各気筒のピストン４２の停止位置を上死点と下死点との中間付近に調整するようにしている。また、各気筒の排気バルブ６０が吸排気上死点に位置している状況下で弁停止動作を完了させている。これにより、内燃機関１２は爆発間隔が等間隔となる４気筒型エンジンであるので、自動停止後には、各気筒の筒内圧がほぼ均等な負圧となる。これに対し、上記のピストン停止位置の調整を伴わずに各気筒のピストン４２を成り行きで停止させる場合には、ソレノイド１３２への通電をＯＦＦとするタイミングを決定するために、ピストン４２が上死点から十分に離れた位置で停止している気筒において、自動停止中に負圧を検出するようにすればよい。
　尚、上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ４０が、上記ステップ２０４の処理を実行することにより前記第３の発明における「筒内圧判別手段」が、上記ステップ２０４の判定が成立する場合にソレノイド１３２への通電をＯＦＦとしないことにより前記第３の発明における「通電継続実行手段」が、それぞれ実現されている。
　また、上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ４０が上記ステップ１００および２００の処理を実行することにより前記第４の発明における「通電順序設定手段」が実現されている。
実施の形態３．
　次に、図２１および図２２を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
　本実施形態のシステムは、図１乃至図１３に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ４０に図１７に示すルーチンに代えて後述する図２２に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
　上記図１９を参照して既述したように、内燃機関１２の自動停止中に燃焼室内が負圧になっていると、クランク室側から燃焼室４４に向けて空気が流入する。一般に、内燃機関では、燃焼時に燃焼室４４側からクランク室側に流入するブローバイガスを掃気するために、クランク室内に新気を循環させるようにしている。従って、自動停止中においてクランク室側から燃焼室４４に流入するガスは、酸素濃度の高いガスとなる。このため、再始動の開始直後において排気バルブ６０が開かれるようになっていると、各気筒の燃焼室４４から触媒６６に向けて、自動停止時に筒内に滞留していた酸素濃度の高いガスが排出されることになる。
　図２１は、クランク角度が４２０°ＣＡである状態でクランクシャフト７８の回転が停止した場合における各気筒の動作状況を表した図である。尚、図２１は、上記図１５（Ａ）と同じ関係を一例として示している。
　既述したように、本実施形態の可変動弁装置６２、６４の構成では、内燃機関１２の自動停止時においてソレノイド１３２への通電を一旦ＯＦＦとすると、仮に再始動時にソレノイド１３２への通電を行ったとしても、図２１において三角印で囲まれた排気行程（すなわち、＃４気筒、＃２気筒、更には、条件付きで＃１気筒の排気行程）については、排気バルブ６０が弁稼動状態に復帰してしまう。その結果、再始動時には、これらの気筒から触媒６６に空気が供給されてしまうことが懸念される。
　そこで、本実施形態では、自動停止の完了時に膨張行程、圧縮行程、更には、吸気行程にある気筒については、自動停止中にエンジン回転数ＮＥがゼロになった場合であっても、排気バルブ６０を制御するためのソレノイド１３２への通電を例外的に継続させるようにした。すなわち、これらの気筒の排気バルブ６０については、自動停止の完了後においても、弁停止状態を継続させるようにした。
　上記のような排気側のソレノイド１３２の通電制御を行うことにより、本実施形態の可変動弁装置６２、６４を用いている場合であっても、再始動後の各気筒の最初の１サイクルにおいて、当該通電制御の対象となる排気バルブ６０が弁稼動状態に復帰するのを防止することができる。また、自動停止中に排気行程にある気筒（図２１に示す例では、＃３気筒）の排気バルブ６０については、自動停止中に経過途中にある排気行程が再始動時に経過する間は、閉弁状態に維持される。また、その後に到来する最初の排気行程については、再始動時に直ちにソレノイド１３２への通電を行うことで、排気バルブ６０を弁停止状態とすることができる。更には、この＃３気筒は、上述した実施の形態１における再始動時の始動動作の初回の始動気筒に該当する。このため、当該始動動作を本実施形態でも行うようにしても、燃焼を伴わずに空気が触媒６６に流入するのを防止することができる。
　以上のように、上述した排気側のソレノイド１３２の通電制御を行うことにより、自動停止中にクランク室側から燃焼室４４に吸い上げられた空気が、再始動時に各気筒から触媒６６に供給されるのを確実に防止することができる。
　また、上述した排気側のソレノイド１３２の通電制御を行ったとしても、４つの気筒の吸気側および排気側にそれぞれ備えられた合計８本のソレノイド１３２のうち、自動停止時には５本のソレノイド１３２への通電を触媒６６の劣化を抑制しながらＯＦＦとすることができる。このため、十分な節電効果を得ることができ、これにより、内燃機関１２の燃費を向上させることができる。
　図２２は、上記の機能を実現するために、本実施の形態３においてＥＣＵ４０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、図２２において、実施の形態１における図１７に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
　図２２に示すルーチンでは、ステップ１１０において自動停止時にエンジン回転数ＮＥがゼロになったと判定された場合には、自動停止中に圧縮行程、膨張行程、および吸気行程の何れかにある気筒の排気バルブ６０であるか、または、それ以外のバルブ５８、６０であるかが判別される（ステップ３００）。
　その結果、自動停止中に圧縮行程、膨張行程、および吸気行程の何れかにある気筒の排気バルブ６０については、当該排気バルブ６０の制御を担うソレノイド１３２への通電が継続される（ステップ３０２）。一方、上記排気バルブ６０以外のバルブ（すなわち、自動停止中に排気行程にある気筒の排気バルブ６０および全気筒の吸気バルブ５８）については、これらのバルブ５８、６０の制御を担うソレノイド１３２への通電がＯＦＦとされる（ステップ３０４）。尚、以後のステップ１１４および１１６の処理の説明は省略する。
　ところで、上述した実施の形態３においては、内燃機関１２の自動停止中に圧縮行程、膨張行程、および吸気行程の何れかにある気筒の排気バルブ６０については、ソレノイド１３２への通電を継続するようにしている。しかしながら、既述したように、この場合に吸気行程にある気筒の排気バルブ６０については、ピストン停止位置や排気バルブ６０のバルブタイミング次第では、再始動時にソレノイド１３２への通電を直ちに行うことにより、初回の排気行程における排気バルブ６０の作動を停止させられる場合がある。このため、上記図２２に示すルーチンの処理において、この排気バルブ６０の制御を担うソレノイド１３２への通電が必要か否かをより厳密に判断するようにし、不要であれば、当該ソレノイド１３２への通電を停止するようにしてもよい。
　また、上述した実施の形態３における排気側のソレノイド１３２の通電制御を、上述した実施の形態２におけるソレノイド１３２の通電制御とともに実行するようにしてもよい。
　また、上述した実施の形態３においては、全気筒の吸気側および排気側にソレノイド１３２を備えるようにしている。しかしながら、本発明において、自動停止時に触媒への空気の流入を防止するうえでは、各気筒において吸気バルブおよび排気バルブのうちの少なくとも一方を弁停止状態にできる構成を有していればよい。このため、本実施形態においては、全気筒の排気側にのみソレノイド１３２を備えるようにしてもよい。
　尚、上述した実施の形態３においては、ＥＣＵ４０が上記ステップ１１０、３００、および３０２の処理を実行することにより前記第５の発明における「排気側通電継続実行手段」が実現されている。
　ところで、上述した実施の形態１乃至３においては、ハイブリッド車両に搭載された内燃機関１２に用いられた可変動弁装置６２、６４を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明の対象となる内燃機関は、車両システムの起動中に所定の停止条件が成立する場合に自動的に停止させられ、所定の再始動条件が成立する場合に自動的に再始動させられるものであれば、ハイブリッド車両に限られず、例えば、車両システムの起動中にアイドリングストップ機能を有する車両であってもよい。

Claims (5)

  1. 　車両システムの起動中に所定の停止条件が成立する場合に自動的に停止させられ、所定の再始動条件が成立する場合に自動的に再始動させられる内燃機関に用いられ、当該内燃機関の各気筒において吸気バルブおよび排気バルブのうちの少なくとも一方のバルブの動作状態を、弁稼動状態と弁停止状態との間で変更可能な可変動弁装置であって、
    　前記可変動弁装置は、
    　内燃機関のカムと同期して揺動する第１ロッカーアームと、
    　前記吸気バルブまたは前記排気バルブを押動可能な第２ロッカーアームと、
    　前記第１ロッカーアームおよび前記第２ロッカーアームにそれぞれ形成されたピン孔に挿入自在に配置された切換ピンを有し、当該切換ピンを介して前記第１ロッカーアームと前記第２ロッカーアームとを相互に連結する連結状態と、その連結を解除した非連結状態とに切り換え可能な切換機構と、を備え、
    　前記切換機構は、前記切換ピンを直接的または間接的に移動させる動作を行う電気駆動式のアクチュエータを含み、
    　前記切換機構は、前記アクチュエータの非通電時に前記連結状態とし、前記アクチュエータへの通電が継続されることによって前記非連結状態を維持するものであって、
    　前記可変動弁装置は、前記停止条件の成立に伴って前記内燃機関への燃料供給が停止される場合に、各気筒の前記アクチュエータへの通電を行う通電制御手段を含み、
    　前記通電制御手段は、前記アクチュエータへの通電期間中に前記内燃機関のクランクシャフトの回転が停止した場合であって、外部動力によって前記クランクシャフトが駆動されない場合に、各気筒の前記アクチュエータへの前記通電を停止する通電停止実行手段を含むことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
  2. 　前記切換機構は、
    　前記切換ピンを前記非連結状態の位置から前記連結状態の位置に向けて付勢する付勢手段と、
    　通電時の前記アクチュエータの動作に伴って、前記カムの回転動力を利用して、前記切換ピンを前記付勢手段が発する付勢力に抗して前記連結状態の位置から前記非連結状態の位置に変位させるピン駆動機構と、を含み、
    　前記ピン駆動機構は、前記アクチュエータへの通電が停止されると、前記切換ピンを前記非連結状態の位置に向けて押動する力が消滅するように構成されており、
    　前記可変動弁装置は、
    　前記内燃機関の停止時における各気筒のピストン停止位置を判別する停止位置判別手段と、
    　前記再始動条件の成立に伴って前記内燃機関の再始動を行う場合に、最初に吸気行程が到来する気筒から始動を開始する再始動実行手段と、を更に備えることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
  3. 　前記可変動弁装置は、前記内燃機関の各気筒において前記吸気バルブおよび前記排気バルブの双方の動作状態を、弁稼動状態と弁停止状態との間で変更可能な装置であって、
    　前記切換機構は、
    　前記切換ピンを前記非連結状態の位置から前記連結状態の位置に向けて付勢する付勢手段と、
    　通電時の前記アクチュエータの動作に伴って、前記カムの回転動力を利用して、前記切換ピンを前記付勢手段が発する付勢力に抗して前記連結状態の位置から前記非連結状態の位置に変位させるピン駆動機構と、を含み、
    　前記ピン駆動機構は、前記アクチュエータへの通電が停止されると、前記切換ピンを前記非連結状態の位置に向けて押動する力が消滅するように構成されており、
    　前記可変動弁装置は、
    　前記通電期間中に前記クランクシャフトの回転が停止した後に、前記内燃機関の少なくとも１つの気筒における筒内圧が所定値以下であるか否かを判別する筒内圧判別手段を更に備え、
    　前記通電停止実行手段は、前記通電期間中に前記クランクシャフトの回転が停止した後に、前記少なくとも１つの気筒における前記筒内圧が前記所定値以下である場合には、各気筒の前記アクチュエータへの前記通電を継続する通電継続実行手段を含むことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
  4. 　前記通電制御手段は、前記停止条件の成立に伴って前記内燃機関への燃料供給が停止される場合には、各気筒において、前記吸気バルブの制御を担う前記アクチュエータ、次いで、前記排気バルブの制御を担う前記アクチュエータという順で、前記アクチュエータへの前記通電を行うにする通電順序設定手段を含み、
    　前記可変動弁装置は、前記アクチュエータへの前記通電によって前記排気バルブが停止状態とされる際の当該排気バルブの閉じ時期が上死点近傍の時期となるように設定されていることを特徴とする請求項３記載の内燃機関の可変動弁装置。
  5. 　前記可変動弁装置は、各気筒において前記吸気バルブおよび前記排気バルブのうちの少なくとも前記排気バルブの動作状態を、前記内燃機関の気筒毎に弁稼動状態と弁停止状態との間で変更可能な装置であって、
    　前記通電制御手段は、前記通電期間中に前記クランクシャフトの回転が停止した際に、ピストンが圧縮行程、膨張行程、および吸気行程のうちの少なくとも圧縮行程および膨張行程の何れかにある気筒に対して、当該気筒が備える前記排気バルブの制御を担う前記アクチュエータへの前記通電を継続する排気側通電継続実行手段を含むことを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項記載の内燃機関の可変動弁装置。
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