(57)【要約】【課題】バルブオーバーラップ状態でエンジンが停止しても、シリンダ内が酸素不足とならないように、吸気管を掃気する機能をもつ内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関の吸入空気量を制御するスロットル弁14と、前記内燃機関を制御する電子制御装置60と、を備えている。前記電子制御装置60は、イグニション55がオフされ前記内燃機関が停止するとき、バルブオーバーラップ状態で停止したかどうかを判定し、バルブオーバーラップ状態で停止しているときは、次にイグニション55がオンされるとき、前記スロットル弁14を開き、燃料を供給することなく吸気管12を掃気するよう構成されている。【選択図】図１
2010127189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸入空気量を制御するスロットル弁と、
前記内燃機関を制御する電子制御装置と、を備え、
前記電子制御装置は、
前記内燃機関の停止指令に応じて、バルブオーバーラップ状態で停止したかどうかを判定し、バルブオーバーラップ状態で停止しているときは、次にイグニッションがオンされるとき、前記スロットル弁を開き、燃料を供給することなく吸気管を掃気するよう構成されている、吸気管を掃気する機能をもつ内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記電子制御装置は、前記吸気管内の酸素濃度を推定する手段を有し、前記推定された酸素濃度に応じた期間、前記掃気を実施するよう構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記電子制御装置は、前記吸気管内の酸素濃度を推定する手段を有し、前記推定された酸素濃度に基づいて、掃気中の吸気管の酸素濃度を推定し、その値が予め定めた値に達するまでの期間、前記掃気を実施するよう構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記バルブオーバーラップ状態の判定は、ピストンが上死点付近で停止したことを検出することにより行う、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気管を掃気する機能をもつ内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン、ガソリンエンジンなどの内燃機関においては、燃焼室で燃焼が停止しても、ピストンは、ピストンの惰性が摩擦で消費されるまで数十回程度往復運動し、エンジンを振動させる。この振動を低減するために、エンジンを停止するときには吸気通路上のスロットル弁を完全に閉じた位置に配置することが行われた。しかし、スロットル弁を完全に閉じて吸気通路を閉じてしまうと、燃焼停止後しばらく継続するピストンの往復運動によって吸気通路内の圧力が大きな負圧になる。かかる状況において、停止しようとしているピストンは、圧縮行程において気筒内の空気量が減少した結果、前記したピストンの惰性による往復運動の慣性エネルギに抗することができなくなる。このため惰性運動をするピストンは上死点近傍で停止しやすくなる。
【０００３】
特許文献１には、ピストンが上死点付近で停止した状態では、クランクアームとクランクロッドとが直列になり、ピストンを動かすのに必要なトルクが大きいので、エンジンの始動性が悪いことが記載されている。このため、特許文献１は、エンジン停止時に惰性によるエンジン回転数が予め設定された値を下回ると、スロットル弁を少し開いて吸気通路内の負圧を弱めることを提案している。
【０００４】
特許文献２には、エンジン停止時のエンジンの振動を低減するため、スロットル弁の開度をより細かく制御することが記載されている。
【０００５】
また、通常のエンジンでは吸気弁を上死点前数度で開き始め、下死点後数十度で閉じる設定となっており、排気弁は下死点前数十度で開き始め、上死点後数度で閉じる設定となっている。このため、上死点付近の１０数度の区間は、吸気弁および排気弁の両方が開いているバルブオーバーラップ区間となる。近年、内燃機関の出力および燃費を向上させるため、吸気バルブまたは排気バルブの開閉タイミングまたはリフト量を変化させる可変動弁機構（Variable Valve Timing and Lift Control System）が使われるようになっている。その一例を特許文献３に見ることができる。この機構を用いた内燃機関でも、上死点付近でバルブオーバーラップが発生する。
【０００６】
６気筒エンジンでは、それぞれの気筒は120度の位相差で動作しており、４気筒エンジンでは、それぞれの気筒は180度の位相差で動作している。したがって、一つの気筒が圧縮行程の終わりの上死点にくると、これと360度の位相差をもつ気筒は排気行程の終わりの上死点にある。したがって、一つの気筒が上死点で停止すると、その気筒自身またはこの気筒に対し360度の位相差をもつ気筒はバルブオーバーラップ状態にある。なお、各気筒におけるピストンの位置は、特許文献４に開示されている手法等で検出することができる。
【０００７】
一方において、特許文献５には、スロットル弁をバイパスするバイパス通路にアイドル制御弁を設けたエンジンにおいて、イグニッションオフにより、スロットル弁下流に大きな負圧が生じてバルブオーバーラップ期間で排気ガスが吸気管に逆流するのを防止するようアイドル制御弁を制御することが記載されている。
【特許文献１】特開２０００―２１３３７５号公報
【特許文献２】特開２００５−３２０９０９号公報
【特許文献３】特開２００７−１８２７６０号公報
【特許文献４】特開平５−２８８１１２号公報
【特許文献５】特開２００３−１０６１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
バルブオーバーラップ状態でエンジンが停止すると、排気系のガスが吸気管に逆流する。この状態でエンジンを始動すると、吸入空気に排ガスが混入していて酸素の量が不足するので燃焼が弱くなりエンジンの始動性が悪くなる。
【０００９】
したがって、バルブオーバーラップ状態でエンジンが停止しても、シリンダ内が酸素不足とならない技術が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかる吸気管を掃気する機能をもつ内燃機関の制御装置は、内燃機関の吸入空気量を制御するスロットル弁と、前記内燃機関を制御する電子制御装置と、を備えている。前記電子制御装置は、前記内燃機関の停止指令に応じて、バルブオーバーラップ状態で停止したかどうかを判定し、バルブオーバーラップ状態で停止しているときは、次にイグニッションがオンされるとき、前記スロットル弁を開き、燃料を供給することなく吸気管を掃気するよう構成されている。
【００１１】
かかる構成によって、バルブオーバーラップ状態でピストンが停止した場合であっても、吸気管に逆流した排気系のガスは掃気され、エンジンを始動するときに酸素の量が不足することがないため、エンジンの始動性が悪くなることを防止することができる。
【００１２】
本発明の他の実施形態において、前記電子制御装置は、前記吸気管内の酸素濃度を推定する手段を有し、前記推定された酸素濃度に応じた期間、前記掃気を実施するよう構成することができる。
【００１３】
本発明の他の実施形態において、前記電子制御装置は、前記吸気管内の酸素濃度を推定する手段を有し、前記推定された酸素濃度に基づいて、掃気中の吸気管の酸素濃度を推定し、その値が予め定めた値に達するまでの期間、前記掃気を実施するよう構成することができる。
【００１４】
本発明の他の実施形態において、前記バルブオーバーラップ状態の判定は、ピストンが上死点付近で停止したことを検出することにより行うよう構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に図面を参照して、この発明の実施の形態を説明する。図１は、吸気管を掃気する機能をもつ内燃機関の制御装置の全体的な構成を示すブロック図である。エンジン１０は、たとえば４気筒の自動車エンジンである。
【００１６】
吸気管１２にはスロットル弁１４が配置されている。スロットル弁１４は、電子制御装置（Electronic Control Unit, ECU）６０からの制御信号に応じてアクチュエータ１８が駆動する。ＥＣＵ６０は、図に示さないアクセルペダル開度センサからの信号出力に応じて、スロットル弁１４の開度を制御する制御信号をアクチュエータ１８に送る。この方式は、ドライブバイワイヤ方式と呼ばれており、他の方式には、ワイヤ１６をアクセルペダルに接続してアクセルペダルにより直接的にスロットル弁を制御する方式がある。スロットル弁１４の近くにスロットル弁開度センサ２０が設けられており、スロットル開度θTHに応じた信号を出力する。
【００１７】
スロットル弁１４とエンジン１０の吸気弁との間に、気筒ごとに燃料噴射弁２４が設けられている。燃料噴射弁２４は、燃料ポンプ（図示せず）に接続され、該燃料ポンプを介して燃料タンク（図示せず）から燃料の供給を受ける。燃料噴射弁２４は、ＥＣＵ６０からの制御信号に従って駆動される。
【００１８】
エンジン１０の各気筒には点火器２５が設けられている。点火器２５は、ＥＣＵ６０から点火時期を制御する信号IGLOGに従って駆動される。
【００１９】
吸気管１２のスロットル弁１４の下流には吸気管圧力センサ３２および吸気温センサ３４が備えられ、それぞれ吸気管内絶対圧ＰＢおよび吸気温ＴＡを示す電気信号を出力する。
【００２０】
エンジン１０のカムシャフトの付近に気筒判別センサ(ＣＹＬ)４０が設けられており、たとえば第１気筒の所定クランク角度位置で気筒判別信号ＣＹＬを出力する。また、ＴＤＣセンサ４２およびクランク角センサ(ＣＲＫ)４４が備えられており、前者は、各気筒のピストン上死点(TDC)位置に関連した所定のクランク角度位置でＴＤＣ信号を出力し、後者は、ＴＤＣ信号よりも周期の短いクランク角度（例えば６°）でＣＲＫ信号を出力する。クランク角パルス（所定角信号）を例えば６°毎にすればピストンが上死点位置で停止したか否かを確実に検出できる。
【００２１】
かかる構成は、クランク角センサ４４とＴＤＣセンサ４２と気筒判別センサ４０とによってクランク角位置を検出する。クランク角センサ４４は、等角度間隔でクランク軸に形成されたマーク等（突起等）と、このマーク等と対向するように配設され、マーク等の通過を検出して信号を出力するセンサとから構成される。そして、クランク軸が所定角度（例えば６°）回転する毎に所定角信号が出力される。次に、ＴＤＣセンサ４２は、クランク軸に形成された一つのマーク等と、このマーク等と対向するように配設され、マーク等の通過を検出して信号を出力するセンサとから構成される。そして、クランク軸が１回転する毎に信号が出力される。次に、気筒判別センサ４０は、カム軸に形成されたマーク等と、このマーク等に対向するように配設され、マーク等の通過を検出して信号を出力するセンサとからなり、カム軸が１回転する毎に信号を出力する。このように、ＥＣＵ６０は、クランク軸の所定角信号（例えば６°）、クランク軸の一回転の信号（３６０°）、カム軸の一回転の信号（７２０°）の信号を取得し、特定の気筒毎のクランク角位置を検出している。
【００２２】
一方、特許文献４に開示されているように、クランク角センサ４４とＴＤＣセンサ４２を、異形歯（欠け歯）センサに変更することによってセンサの数を減少させて特定の気筒毎のクランク角位置を検出することも可能である。
【００２３】
エンジン１０には排気管４６が接続されている。燃焼によって生じた排出ガスは触媒装置５０で浄化され、外部に排出される。触媒装置５０の上流には広域空燃比(ＬＡＦ)センサ５２が設けられ、リーンからリッチにわたる広範囲において排出ガス中の酸素濃度に比例する信号を出力する。
【００２４】
自動車の車輪を駆動するドライブシャフトの付近に車速センサ５４が配置され、ドライブシャフトの所定回転ごとに信号を出力する。イグニッションスイッチ５５は、運転席に配置され、エンジンの始動および停止を行わせ、ＯＮもしくはＯＦＦの信号を出力する。また、車両には大気圧センサ５６が設けられ、大気圧に応じた信号を出力する。
【００２５】
これらのセンサから出力された信号は、ＥＣＵ（電子制御装置）６０に送られる。ＥＣＵ６０は、マイクロコンピュータで構成されており、演算を行うプロセッサＣＰＵ６０ａ、制御プログラムおよび各種データのリスト、テーブル、マップを格納するＲＯＭ６０ｂ、およびＣＰＵ６０ａによる演算結果などを一時記憶するＲＡＭ６０ｃを有する。ＥＣＵ６０は、不揮発性のメモリを備えており、次回の運転サイクルでのエンジン制御に必要なデータなどをこの不揮発性メモリに保存する。不揮発性メモリは、書き換え可能なＲＯＭであるＥＥＰＲＯＭ、または車両の電源がオフにされていても保持電流が供給されて記憶を保持するバックアップ機能付きのＲＡＭで構成することができる。
【００２６】
各種センサから出力された信号は、ＥＣＵ６０の入力インタフェース６０ｄに入力される。入力インタフェース６０ｄは、入力信号を整形して電圧レベルを修正する回路、およびアナログ信号からディジタル信号に変換するA/D変換器を備えている。
【００２７】
ＣＰＵ６０ａは、クランク角センサ４４からのＣＲＫ信号をカウンタでカウントしてエンジン回転数NEを検出し、また、車速センサ５４からの信号をカウントして車両の走行速度VPを検出する。ＣＰＵ６０ａは、ＲＯＭ６０ｂに格納されたプログラムに従って演算を実行し、出力インタフェース６０ｅを介して燃料噴射弁２４、スロットル弁１４のアクチュエータ１８などに駆動信号を送る。
【００２８】
図２および図４は、この発明の一実施形態に従う、吸気管を掃気するプロセスの制御フローであり、図２はイグニッションスイッチ５５がＯＦＦされたときのプロセスを表し、図４はその後にイグニッションスイッチ５５がＯＮされたときのプロセスを表している。これらのプロセスはＥＣＵ６０のＣＰＵ６０ａにより実行される。
【００２９】
なお、本実施形態ではイグニッションスイッチ５５がＯＦＦされた場合を一実施例として説明するが、エンジンの停止指令はイグニッションオフに限定されず、アイドル時にエンジンを自動停止する場合がある。かかるエンジン自動停止においても本発明が適用できることは言うまでもない。
【００３０】
図２を参照すると、イグニッションスイッチ５５がＯＦＦされると、ＥＣＵ６０は、イグニッションスイッチ５５のＯＦＦに伴うＯＦＦ信号の入力に応答して吸気管の掃気制御プロセスを開始する（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）。イグニッションスイッチ５５がＯＮの場合はプロセスを終了する（ステップＳ１０１：ＮＯ）。
【００３１】
ステップＳ１０２において、ＥＣＵ６０は、オーバーラップ停止フラグをクリアーする。新たな吸気管の掃気制御プロセスを開始するに当たり、以前の状態の記録を消去するためである。
【００３２】
次に、ステップＳ１０３においてバルブがオーバーラップ状態で停止しているか否かを判定する。図３は排気弁と吸気弁の挙動を説明するための図である。
【００３３】
図３を参照すると、ピストン上死点（ＴＤＣ）付近において排気弁と吸気弁とが同時に開いている期間がバルブオーバーラップといわれる。このバルブオーバーラップの判定は、クランク角センサ４４によるクランク軸の所定角信号（例えば６°）、ＴＤＣセンサ４２によるクランク軸の一回転の信号（３６０°）、気筒判別センサ４０によるカム軸の一回転の信号（７２０°）を検出することによって、ＥＣＵ６０が実行する。
【００３４】
すなわち、ＥＣＵ６０は、検出した特定の気筒毎のクランク角位置に基づき、ＴＤＣセンサ４２によってＴＤＣ判定を行った後、クランク角センサ４４からの信号パルスをカウントして、検出されたクランク角がバルブオーバーラップの範囲であるか否かを判定している。なお、前記したように特許文献４において開示された技術によっても各気筒のピストンの位置を検出することが可能であり、バルブオーバーラップの判定をすることができる。
【００３５】
なお、エンジンが停止直前に、圧縮行程の気筒における圧縮空気の力によってクランク軸の回転が正転と逆転を繰り返した後に停止する場合がある。かかる状況におけるピストンの上下動は、クランク軸を一回転するほどの逆転は生じさせず、一旦逆転した後に正転側に戻るという、同一行程内でピストンが振動する状態となる。クランク軸が逆転した場合、クランク軸の所定角信号の波形は半分になって出力されるため、前記した逆転を認識することが可能となる。そして、ＥＣＵ６０は、逆転時にはクランク軸の所定角信号を減算することで対応してオーバーラップ判定をすることができる。
【００３６】
バルブオーバーラップはエンジンの出力を向上させるためにできるだけ多くの混合気を取り込むために設定されている。一方、エンジン始動性を向上させるために、エンジン停止の際にはバルブオーバーラップとならないよう、ピストンが上死点近傍で停止することを回避する必要がある。しかしながら、特許文献１に開示されたピストンの停止制御方法によっても完全にバルブオーバーラップを回避することは難しい。そこで、本実施形態では、予めバルブオーバーラップ状態が生じているか否かを判定し、バルブオーバーラップ状態であれば、その後に逆流する排気を掃気する制御を実行するようにしている。
【００３７】
ステップＳ１０３において、バルブがオーバーラップ状態であると判定された場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ６０はエンジン１０の停止から経過する時間の計測を開始し（ステップＳ１０４）、オーバーラップ停止フラグを立て（ステップＳ１０５）、イグニッションスイッチ５５がＯＦＦされたときのプロセスを一旦終了する。なお、このプロセス終了後においてもエンジン停止からの経過時間は継続して計測されている。
【００３８】
ステップＳ１０３において、バルブがオーバーラップ状態でないと判定された場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）は、オーバーラップ停止フラグがクリアーされた状態でプロセスを終了する。
【００３９】
続いて、図４を参照すると、イグニッションスイッチ５５がＯＮされると、ＥＣＵ６０は、イグニッションスイッチ５５のＯＮに伴うＯＮ信号の入力に応答して吸気管の掃気制御プロセスを開始する（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）。イグニッションスイッチ５５がＯＦＦの場合はプロセスを終了する（ステップＳ２０１：ＮＯ）。
【００４０】
ステップＳ２０２において、ＥＣＵ６０は、オーバーラップ停止フラグが立っているか（成立しているか）否かを判定する。オーバーラップ停止フラグが立っていない場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）、ＥＣＵ６０はプロセスを終了する。
【００４１】
オーバーラップ停止フラグが立っている場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ６０は、ステップＳ２０３において、前記したステップＳ１０４で計測が開始された停止からの経過時間PTIMEを算出する。該経過時間PTIMEは後のプロセスで用いられる。
【００４２】
ステップＳ２０４において、ＥＣＵ６０は、経過時間PTIMEを用いて、吸気管内の酸素（Ｏ２）濃度を算出する。酸素濃度の算出手法について図５を参照して説明する。図５は、予め実験等で取得した計測結果をグラフにしたものであり、横軸にエンジン１０が停止した後の経過時間、いわゆるソーク時間を、縦軸にバルブがオーバーラップ状態のときの吸気管内の酸素濃度の変化を表している。ここで、原点０はエンジン１０の停止時点を示している。
【００４３】
図５を参照すると、吸気管内の酸素濃度は、エンジン停止時には高い値となっているが、図３のようなバルブオーバーラップ状態によって排気が逆流し、酸素濃度は低下していく。その後、スロットル弁の間隙等から空気が流入することから徐々に酸素濃度は上昇していく。酸素濃度が低下した範囲において、エンジン１０が始動されると酸素不足による燃焼不良によって、始動しにくくなる。さらに不完全燃焼等によって燃費やエミッションが悪化するおそれがある。そこで、ＥＣＵ６０は、ステップＳ２０４において、ＥＣＵ６０のメモリに格納された図５に示すマップ等を用いて、経過時間PTIMEにおける吸気管内の酸素濃度OdiTの状態を算出している。
【００４４】
次に、ＥＣＵ６０は、ステップＳ２０５において、算出した酸素濃度OdiTを用いて、掃気期間BINTを算出する。掃気期間BINTは、スロットル弁１４の開度θTH、弁を開く期間等をいう。すなわち、掃気期間BINTは、開度θTHを固定して弁を開く期間を調整する、弁を開く期間を固定して開度θTHを調整する、もしくは、開度θTHと弁を開く期間の両者を調整する、のいずれかの手段を適用してスロットル弁１４を制御するための信号である。適用にあたっては、車両のスロットル弁１４の制御方法等に応じていずれかの調整手段を適宜選択することができる。算出された掃気期間BINTは、制御信号として出力インタフェース６０ｅを介して、アクチュエータ１８に送られる。アクチュエータ１８は、制御信号に従い、スロットル弁１４を駆動する。
【００４５】
掃気期間BINTの算出手法について図６を参照して説明する。図６は、予め実験等で取得した計測結果をグラフにしたものであり、横軸に吸気管内の酸素濃度を、縦軸に掃気期間BINT（スロットル弁開度、弁を開く期間）を表している。例えば、図５において示すように経過時間PTIMEのときの酸素濃度がOdiTとすると、ＥＣＵ６０はメモリに格納された図６に示すマップ等を用いて酸素濃度OdiTに応じた掃気期間BINTを算出することができる。
【００４６】
次に、ＥＣＵ６０は、算出された掃気期間BINTを用いて、スロットル弁１４への制御信号を出力する。信号は、出力インタフェース６０ｅを介して、アクチュエータ１８に送られる。アクチュエータ１８は、制御信号に従い、スロットル弁１４を駆動する。同時に、ＥＣＵ６０は、掃気期間BINTの間（弁を開いている期間）は吸気管内を掃気するために点火および燃料の噴射を停止する信号を出力し、出力インタフェース６０ｅを介して、燃料噴射弁２４と点火器２５を制御する。
【００４７】
かかる制御の状況について図７を参照して説明する。図７は本プロセスにおけるイグニッションスイッチ５５がＯＮされた後のエンジン回転数NEとスロットル弁１４の開閉状態を示すスロットル開度θTHを時系列的に表したタイムチャートである。
【００４８】
図７を参照すると、イグニッションスイッチ５５がＯＮされると、破線で示すスロットル開度θTHからわかるようにスロットル弁１４は開き、掃気期間BINTの間、一定のスロットル開度で開いた状態を維持する。そして、この掃気期間BINTの間は燃料噴射および点火が停止される。掃気期間BINTが終了すると、エンジン１０は通常の始動状態となり、燃料噴射および点火が実行され、エンジン回転数NEは上昇する。
【００４９】
本実施形態は、かかる構成とすることにより、バルブオーバーラップによって酸素濃度が低下した吸気管内を掃気して、エンジン１０が始動しやすい状態に移行させることができる。こうすることで、始動直後の燃焼不良を防止し、エンジンの始動性を向上させる。さらに、無駄な燃料を噴射しないことで、燃費やエミッションまでも改善することができる。
【００５０】
［変形例］
次に図を参照して本実施形態の変形例について説明する。図８は、この発明の変形例に従う、エンジン停止制御プロセスの制御フローであり、イグニッションスイッチ５５がＯＮされた後のプロセスを表している。これらのプロセスはＥＣＵ６０のＣＰＵ６０ａにより実行される。なお、イグニッションスイッチ５５がＯＦＦされたときのプロセスは前記した図２と同様であるため説明を省略し、イグニッションスイッチ５５がＯＮされたときについても図４を参照して説明したプロセスと同じステップについては同じ参照番号を付し説明を省略する。
【００５１】
図８を参照すると、ＥＣＵ６０は、ステップＳ２０１からステップＳ２０４を実行すると、ステップＳ３０５において、スロットル弁１４を開くための制御信号を出力する。制御信号は出力インタフェース６０ｅを介してアクチュエータ１８に送られる。アクチュエータ１８は、吸気管内を掃気するためにスロットル弁１４を開方向に駆動する。
【００５２】
次に、ＥＣＵ６０は、ステップＳ３０６において、掃気中の吸気管内の酸素濃度を推定し、適正な酸素濃度になるまで、点火および燃料の噴射を停止する信号を出力し、出力インタフェース６０ｅを介して、燃料噴射弁２４と点火器２５を制御する。かかる制御について図９および図１０を参照して説明する。図９は吸気管内の酸素濃度を推定し算出するためのフローであり、図１０は本プロセスにおけるイグニッションスイッチ５５がＯＮされた後のエンジン回転数NEとスロットル弁１４の開閉状態を示すスロットル開度θTHと酸素濃度の変化とを時系列的に表したタイムチャートである。
【００５３】
図９を参照すると、ＥＣＵ６０は、ステップＳ４０１において、図３もしくは図８のステップＳ２０４と同様に、イグニッションスイッチ５５がＯＮされたときの酸素濃度を図５のマップ等を参照して算出する。
【００５４】
次に、ＥＣＵ６０は、ステップＳ４０２において、吸気圧センサ３２によって検出された吸気圧PBと、クランク角センサ４４からのＣＲＫ信号をカウンタでカウントして検出されたエンジン回転数NEと、から、予め設定されたマップ等を参照して掃気中のサイクル毎に吸入される空気量Vaを算出する。新たに吸入される空気は、通常の大気であり、酸素濃度は約２０％となる。すなわち、エンジンの掃気運転によって、酸素濃度約２０％の空気量Vaの新たな空気が吸気管に吸入される。
【００５５】
次に、ステップＳ４０３において、ＥＣＵ６０は、新たな空気が吸気管に吸入されたときの吸気管内の酸素濃度(Odi(N))を式（１）によって算出する。
Odi(N)={(V×Odi(N-1)-Va×Odi(N-1))+0.2×Va}/V    （１）
【００５６】
ここで、Odi:酸素（Ｏ２）濃度、Va:吸入空気量、V：吸気管容積である。また、Odi(N)は、Odi(0)=Odiniを初期値として、N回目に算出された酸素濃度を表している。
【００５７】
図８のフローに戻り、新たな酸素濃度Odi(N)が算出されると、ＥＣＵ６０は、ステップＳ３０７において、図１０に示す一点鎖線の酸素濃度Odi(N)と点線のしきい値Odithとを比較する。この点線で示すしきい値Odithはエンジン始動に適した酸素濃度に設定されている。
【００５８】
図１０を参照すると、酸素濃度Odi(N)がしきい値Odithを超えると（ステップＳ３０７：ＹＥＳ）、プロセスは終了し、エンジン１０は通常の運転に移行するため、掃気のため大きく開かれていたスロットル弁１４も通常運転時の開度とされる。
【００５９】
酸素濃度Odi(N)がしきい値Odith以下の場合は（ステップＳ３０７：ＮＯ）、ＥＣＵ６０は、ステップＳ３０６に戻り、新たな吸気による酸素濃度(Odi(N))を式（１）によって算出する。その後ステップＳ３０７において、酸素濃度Odi(N)がしきい値Odithを超えるまで比較判定が繰り返される。
【００６０】
本実施形態の変形例は、酸素濃度の算出値をフィードバックすることにより、バルブオーバーラップによって酸素濃度が低下した吸気管内を掃気して、エンジン１０が始動しやすい状態に移行させることができる。こうすることで、始動直後の燃焼不良を防止し、エンジンの始動性を向上させることができる。さらに、無駄な燃料を噴射しないことで、燃費やエミッションまでも改善することができる。
【００６１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において改変して用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】吸気管を掃気する機能をもつ内燃機関の制御装置の全体的な構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態に従う、エンジン停止制御プロセスの制御フローであり、イグニッションスイッチがＯＦＦされたときのプロセスを表している。
【図３】排気弁と吸気弁の挙動を説明するための図である。
【図４】この発明の一実施形態に従う、エンジン停止制御プロセスの制御フローであり、イグニッションスイッチがＯＮされたときのプロセスを表している。
【図５】エンジンが停止した後の経過時間と、バルブがオーバーラップ状態のときの吸気管内の酸素濃度の変化とを表すタイムチャートである。
【図６】吸気管内の酸素濃度と、掃気期間（スロットル弁開度、開弁する期間）とを表すタイムチャートである。
【図７】本発明の一プロセスにおけるイグニッションスイッチがＯＮされた後のエンジン回転数NEとスロットル弁の開閉状態を時系列的に表したタイムチャートである。
【図８】この発明の変形例に従う、エンジン停止制御プロセスの制御フローであり、イグニッションスイッチがＯＮされたときのプロセスを表している。
【図９】吸気管内の酸素濃度を推定するためのフローである。
【図１０】変形例のプロセスにおけるイグニッションスイッチがＯＮされた後のエンジン回転数NEとスロットル弁の開閉状態と酸素濃度の変化を時系列的に表したタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１０      エンジン
１２      吸気管
１４      スロットル弁
２０      スロットル開度センサ
６０      ＥＣＵ
【図１】
2010127189.tif 000003
【図２】
2010127189.tif 000004
【図３】
2010127189.tif 000005
【図４】
2010127189.tif 000006
【図５】
2010127189.tif 000007
【図６】
2010127189.tif 000008
【図７】
2010127189.tif 000009
【図８】
2010127189.tif 000010
【図９】
2010127189.tif 000011
【図１０】
2010127189.tif 000012