(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者によるアクセル操作から独立して制御されるスロットル弁を備え、排気上死点及びその付近に吸気弁と排気弁とがともに開かれるオーバーラップ期間が設けられたエンジンにおいて、シリンダに吸入される空気量を測定するエンジンのシリンダ吸入空気量測定装置であって、
吸気系に吸入される空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
該手段により検出された空気量に基づいて吸気マニホールド内の空気量を、該マニホールドにおける空気の流入出量の収支計算を行って算出するマニホールド内空気量算出手段と、
該手段により算出された空気量に基づいてシリンダに吸入される空気量を算出するシリンダ吸入空気量算出手段と、
エンジンを停止させる際に、前記スロットル弁の開度をアイドル時よりも大きな所定開度に制御する停止時スロットル弁制御手段と、を含んで構成され、
エンジンがオーバーラップ期間で停止した場合の前記所定開度が、該開度により定められるスロットル部開口面積が吸気及び排気側のポート部開口面積のうち小さい方よりも大きくなる値に設定されるエンジンのシリンダ吸入空気量測定装置。
【請求項２】
前記オーバーラップ期間で停止した場合の所定開度が、エンジンが停止した後に吸気マニホールドに流入することになる空気量に基づいて設定される請求項１に記載のエンジンのシリンダ吸入空気量測定装置。
【請求項３】
前記オーバーラップ期間で停止した場合の所定開度が、前記小さい方のポート部開口面積のオーバーラップ期間における最大値に基づいて設定される請求項１又は２に記載のエンジンのシリンダ吸入空気量測定装置。
【請求項４】
前記停止時スロットル弁制御手段は、エンジンが停止した後にスロットル弁の開度を前記所定開度とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンのシリンダ吸入空気量測定装置。
【請求項５】
前記停止時スロットル弁制御手段は、エンジンの回転数により定められる所定時期にスロットル弁の開度を前記所定開度とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のエンジンのシリンダ吸入空気量測定装置。
【請求項６】
前記停止時スロットル弁制御手段は、吸気マニホールド内圧力の変化率により定められる所定時期にスロットル弁の開度を前記所定開度とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のエンジンのシリンダ吸入空気量測定装置。
【請求項７】
前記停止時スロットル弁制御手段は、前記マニホールド内空気量算出手段により算出された空気量の変化率により定められる所定時期にストットル弁の開度を前記所定開度とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のエンジンのシリンダ吸入空気量測定装置。
【請求項８】
前記停止時スロットル弁制御手段は、スロットル弁の開度を前記所定開度にする際に、吸気マニホールド内の空気量の増加に応じてスロットル弁の開度が増大されるように制御する請求項１〜７のいずれか１つに記載のエンジンのシリンダ吸入空気量測定装置。
【請求項９】
前記停止時スロットル弁制御手段は、スロットル弁の開度を前記所定開度にする際に、前記スロットル弁を通過する空気量又はこれに相関して変化するパラメータの大きさに基づいて制御する請求項８に記載のエンジンのシリンダ吸入空気量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流入出量の収支計算を行って算出される吸気マニホールド内の空気量に基づいて実際にシリンダに吸入される空気量を測定するエンジンのシリンダ吸入空気量測定装置に関し、特に停止後の再始動時に吸入される空気量の測定精度を向上させるための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリンダに吸入される空気量（以下「シリンダ吸入空気量」という。）の測定方法に次のものがある。
まず、エアフローメータの出力に基づいて吸気マニホールドに流入する空気量（以下「マニホールド流入空気量」という。）を算出し、求められたマニホールド流入空気量と、吸気マニホールドからのシリンダ吸入空気量との収支計算を行って、吸気マニホールド内の空気量（以下「マニホールド内空気量」という。）を算出する。そして、マニホールド内空気量とシリンダ容積とに基づいてシリンダ吸入空気量を算出する（特開２００１−５００９１号公報）。
【０００３】
このように求められたシリンダ吸入空気量のもとで、要求される混合気空燃比を実現するための燃料噴射量が設定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、マニホールド内空気量の収支計算は、始動時にシリンダ吸入空気量を測定するために、エンジンを停止させる際（アイドルストップにより一時的に停止される場合を含む。）も吸気マニホールド内が大気圧となるまで継続される。しかしながら、このときに行われる収支計算に関して、次の問題がある。
【０００５】
第１は、エアフローメータの低流量域の検出精度が低いことである。一般的にエンジンを停止させる際には、スロットル弁がアイドル運転を維持できる程度の小さな開度に保持されたままとなるので、その際に空気は吸気マニホールドに少量ずつ流入することになる。従って、エアフローメータを通過する空気も少量となるので、エアフローメータの検出精度、延いてはマニホールド流入空気量の算出精度が低下し、マニホールド内空気量の収支計算にも誤差が生じてしまう。
【０００６】
第２は、排気上死点及びその付近で吸排気弁の開期間がオーバーラップするエンジンでは、このオーバーラップ期間でエンジンが停止する可能性があることである。その場合には、吸気マニホールドに排気系側からも空気が流入することになるので、エアフローメータの出力に基づくマニホールド流入空気量よりも多量の空気が流入することになり、マニホールド内空気量の収支計算を正確に行うことができない。
【０００７】
さらに、始動時には、前述のように停止の際に吸気マニホールド内が大気圧となるまで収支計算を継続して求められたマニホールド内空気量に基づいて燃料噴射量が設定されることになる。従って、以上のように誤差を含んで算出されたマニホールド内空気量からは、要求された混合気空燃比を実現するための燃料噴射量を正確に設定することができず、エミッションの増加やトルク不足による始動性の悪化等の問題がある。
【０００８】
従って、本発明は、マニホールド内空気量の収支計算を行ってシリンダ吸入空気量を算出するエンジンのシリンダ吸入空気量測定装置において、アイドルストップを含めエンジンを停止させる際にマニホールド内空気量を正確に算出するための改良を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に記載の発明では、運転者によるアクセル操作から独立して制御されるスロットル弁を備え、排気上死点及びその付近に吸気弁と排気弁とがともに開かれるオーバーラップ期間が設けられたエンジンにおいて、シリンダに吸入される空気量を測定するエンジンのシリンダ吸入空気量測定装置を、（ａ）吸気系に吸入される空気量を検出する吸入空気量検出手段、（ｂ）検出された空気量に基づいて吸気マニホールド内の空気量をこのマニホールドにおける空気の流入出量の収支計算を行って算出するマニホールド内空気量算出手段、（ｃ）算出された空気量に基づいてシリンダに吸入される空気量を算出するシリンダ吸入空気量算出手段、及び（ｄ）エンジンを停止させる際に、スロットル弁の開度をアイドル時よりも大きな所定開度に制御する停止時スロットル弁制御手段を含んで構成し、エンジンがオーバーラップ期間で停止した場合の上記所定開度を、この開度により定められるスロットル部開口面積が吸気及び排気側のポート部開口面積のうち小さい方よりも大きくなる値に設定する。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、オーバーラップ期間で停止した場合の上記所定開度を、エンジンが停止した後に吸気マニホールドに流入することになる空気量に基づいて設定する。
請求項３に記載の発明では、オーバーラップ期間で停止した場合の上記所定開度を、上記小さい方のポート部開口面積のオーバーラップ期間における最大値に基づいて設定する。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、エンジンが停止した後にスロットル弁の開度を上記所定開度とする。
請求項５に記載の発明では、エンジンの回転数により定められる所定時期にスロットル弁の開度を上記所定開度とする。
請求項６に記載の発明では、吸気マニホールド内圧力の変化率により定められる所定時期にスロットル弁の開度を上記所定開度とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明では、マニホールド内空気量算出手段により算出された空気量の変化率により定められる所定時期にストットル弁の開度を上記所定開度とする。
請求項８に記載の発明では、スロットル弁の開度を上記所定開度にする際に、吸気マニホールド内の空気量の増加に応じてスロットル弁の開度が増大されるように制御する。
【００１４】
請求項９に記載の発明では、スロットル弁の開度を上記所定開度にする際に、スロットル弁を通過する空気量又はこれに相関して変化するパラメータの大きさに基づいて制御する。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、エンジンを停止させる際にスロットル弁をアイドル時よりも大きく開かせることとしたので、エアフローメータの検出精度が確保され、マニホールド内空気量を正確に算出することができる。従って、次の始動時にシリンダ吸入空気量を精度よく測定することが可能となるので、エミッションを抑制するとともに、始動に充分なトルクを発生させることができる。
【００１６】
また、オーバーラップ期間を設けたエンジンにおいては、エンジンがオーバーラップ期間で停止した場合に、吸気マニホールドに排気系側から流入する空気量に対してスロットル弁を通過して流入する空気量を相対的に増すことができるので、マニホールド内空気量の算出精度の低下を抑制できる。エンジンがオーバーラップ期間で停止した場合に、スロットル部開口面積が吸気及び排気側のポート部開口面積のうち小さい方よりも大きくされるので、排気系側から流入する空気量よりもスロットル弁を通過して流入する空気量を多くすることができ、マニホールド内空気量の算出精度を向上できる。
【００１７】
請求項２に係る発明によれば、エンジンがオーバーラップ期間で停止した場合に、停止後に吸気マニホールドに流入することになる空気量に応じた開度にスロットル弁が制御されるので、停止した時の条件に応じてスロットル弁を最適に開かせることができる。
請求項３に係る発明によれば、エンジンがオーバーラップ期間で停止した場合に、排気系側から流入する空気量（オーバーラップ期間のどの位置で停止したかにより増減する。）の最大量に応じた開度にスロットル弁が制御されることになるので、マニホールド内空気量の算出精度を確実に向上させることができる。
【００１８】
請求項４に係る発明によれば、エンジンが停止した後にスロットル弁を開かせることにより、停止までにシリンダに吸入される空気が少量に抑えられるので、大きな圧縮反力が発生してクランク軸が揺り戻されることを防止できる。
請求項５，６に係る発明によれば、スロットル弁を開かせる時期を簡単に設定できる。
【００１９】
請求項７に係る発明によれば、スロットル弁を開かせる時期を既存の設備を利用して設定できる。
請求項８に係る発明によれば、スロットル弁を開かせる際に吸気マニホールド内の空気量の増加に応じて開かせることにより、スロットル弁を通過する空気量の急激な変化を抑えることができるので、騒音（吸気音）の発生を防止できる。
【００２０】
請求項９に係る発明によれば、スロットル弁を通過する空気量（例えば、エアフローメータの出力）等に基づいて騒音の発生を簡単に防止できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る車両の制御システムを示しており、本システムの駆動系は、エンジン１と電気モータ（以下「モータジェネレータ」という。）２とのパラレルハイブリッド式である。
【００２２】
駆動系において、エンジン１のクランク軸とモータジェネレータ２の回転軸とがパウダクラッチ３を介して連結されており、これらの動力装置から伝達されるトルクが変速機４及びディファレンシャル・ギヤ５を介して駆動輪６，６の各車輪駆動軸７，７を回転させるようになっている。従って、クラッチ３を結合したり切り離したりすることで、モータジェネレータ２のみにより走行したり、エンジン１のみにより走行したり、あるいはエンジン１のトルクをモータジェネレータ２で補って走行することが可能である。
【００２３】
エンジン１のクランク軸にはモータジェネレータ２とは別の電気モータ（以下「モータジェネレータ」という。）８の回転軸が連結されており、このモータジェネレータ８によりエンジン１のクランキングや回生発電が行われる。勿論、モータジェネレータ２による回生発電も可能であり、これらのモータジェネレータ２，８から得られた電力は、インバータ９，１０を介してバッテリ１１に蓄電される。逆に、バッテリ１１からの電力がインバータ９，１０を介してモータジェネレータ２，８に供給される。
【００２４】
一方、制御系において、上位コントローラとしての車両ＥＣＵ（電子制御ユニットを「ＥＣＵ」と略す。以下同様。）２１は、各サブシステムの制御を実行する下位コントローラに指令を送り、車両全体を統括して制御する。ここで、普遍性を持つトルクが指令として選択され、モータジェネレータ８を制御するモータコントローラ３１にモータトルクが、エンジン１を制御するエンジンコントローラ３２にエンジントルクが、クラッチ３を制御するクラッチコントローラ３３に伝達トルクが、モータジェネレータ２を制御するモータコントローラ３４にモータトルクが、変速機４を制御する変速機コントローラ３５に伝達トルク（変速比）が送られる。各コントローラ３１〜３５は、受け取ったトルク指令に基づいて各対象を制御する。
【００２５】
車両ＥＣＵ２１には、スタートスイッチ４１からイグニッションスイッチのオン及びオフ信号並びに、スタートスイッチのオン信号が入力されるほか、運転者の要求を示す信号として、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ４２、ブレーキペダルの操作量若しくはブレーキスイッチがオンされたことを検出するブレーキセンサ４３、及びシフトレバーの現在の設定位置を検出するシフトセンサ４４から信号が入力される。
【００２６】
運転状態を示す信号として、車両ＥＣＵ２１には、車速ＶＳＰを検出する車速センサ４５、バッテリ１１の充電状態ＳＯＣを検出するためのバッテリセンサ（例えば、バッテリの放電電流を検出する。）４６、及びモータジェネレータ８の回転数ＮＭを検出する回転数センサ５０からの信号が入力される。また、エンジンコントローラ３２には、エンジン１のスロットル開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ４７、エンジン１の吸入空気量（後述するシリンダ吸入空気量と区別するために、特に「スロットル弁通過空気量」という。）Ｑａを検出するエアフローメータ４８、及びクランク角センサ４９からの信号が入力される。
【００２７】
車両ＥＣＵ２１は、入力した各種信号に基づいて指令としてのトルクを算出する。そして、バッテリ１１の充電状態ＳＯＣが充分なレベルにあれば、低速走行時にモータジェネレータ２を動力源とし、クラッチ３を切り離すとともにエンジン１を停止させる。運転者からの加速要求により車速ＶＳＰが所定の高速度域に入ると、エンジン１を始動させるとともにクラッチ３を結合し、動力源をエンジン１に移行させる。
【００２８】
エンジン１を運転させているときにエンジンコントローラ３２は、シリンダに実際に吸入されるシリンダ吸入空気量を常に把握できるようにされており、このシリンダ吸入空気量に対して指令としてのエンジントルクを発生するために必要な燃料噴射量を算出する。
ここで、シリンダ吸入空気量及びこれに基づく燃料噴射量の算出について説明する。
【００２９】
本実施形態においてシリンダ吸入空気量は、本出願人に係る先願の公開公報（特開２００１−０５００９１号）に記載の方法で算出する。ここで、図２に示すように、吸気マニホールド１０１内の圧力をＰｍ［Ｐａ］、容積をＶｍ［ｍ3 ］、空気質量をＣｍ［ｇ］、温度をＴｍ［Ｋ］とする。また、シリンダ１０２内の圧力をＰｃ［Ｐａ］、容積をＶｃ［ｍ3 ］、空気質量をＣｃ［ｇ］、温度をＴｃ［Ｋ］とする。なお、η［％］は、シリンダ内の新気割合である。このηは、吸気弁１０３と排気弁１０４とのオーバーラップ期間に相関して変化するものであり、オーバーラップ期間が拡大されて燃焼残ガス（内部ＥＧＲガス）量が増すほど小さな値とされる。
【００３０】
また、吸気マニホールド１０１及びシリンダ１０２内でＰｍ＝Ｐｃ、Ｔｍ＝Ｔｃ（圧力及び温度は変化しない。）と仮定する。なお、言うまでもなくマニホールド容積Ｖｍは一定である。
まず、エアフローメータ４８の出力に基づいてスロットル弁１０５を通過する空気の流量であるスロットル弁通過空気量Ｑａ［ｇ／ｍｓｅｃ］を算出し、このＱａを積分することにより所定時間Δｔ毎に吸気マニホールド１０１に流入するマニホールド流入空気量Ｑａ［ｇ］＝Ｑａ・Δｔを算出する。
【００３１】
一方、吸気弁１０３の閉時期ＩＶＣに基づいてその時の実シリンダ容積Ｖｃを算出し、このＶｃにシリンダ内新気割合η、及びエンジン回転数（ここでは、モータジェネレータ８のモータ回転数ＮＭに基づいて検出される。）ＮＥを乗じる。そして、算出された値を積分することにより、最終的なシリンダ容積Ｖｃ＝Ｖｃ・η・ＮＥ・Δｔを算出する。
【００３２】
次に、吸気マニホールド１０１内の空気量（マニホールド内空気量Ｃｍ）の収支計算のため、次式（１）のようにマニホールド内空気量の前回値Ｃｍn-1 に、先に求めたマニホールド流入空気量Ｑａを加えるとともに、吸気マニホールド１０１からシリンダ１０２へ流出するシリンダ吸入空気量Ｑｃであるシリンダ内空気量Ｃｃn を減じ、現在のマニホールド内空気量Ｃｍn を算出する。なお、ここで用いられるＣｃn は、前回のルーチンで算出されたものである。
【００３３】
Ｃｍn ＝Ｃｍn-1 ＋Ｑａ−Ｃｃn   ・・・（１）
シリンダ吸入空気量Ｑｃ（＝シリンダ内空気量Ｃｃ）は、次式（２）に示すように、シリンダ容積Ｖｃにマニホールド内空気量Ｃｍを乗じ、さらにこの積をマニホールド容積Ｖｍで除して求める。
Ｑｃ（＝Ｃｃ）＝Ｖｃ・Ｃｍ／Ｖｍ ・・・（２）
ここで、（２）式は、次のようにして導出される。気体の状態方程式によりシリンダ１０２内に関してＣｃ＝Ｐｃ・Ｖｃ／（Ｒ・Ｔｃ）となる。ここで、Ｐｃ＝Ｐｍ、Ｔｃ＝Ｔｍと仮定しているので次式（３）が得られる。
【００３４】
Ｃｃ＝Ｐｍ・Ｖｃ／（Ｒ・Ｔｍ） ・・・（３）
一方、気体の状態方程式により吸気マニホールド１０１内に関して次式（４）が得られる。
Ｐｍ／（Ｒ・Ｔｍ）＝Ｃｍ／Ｖｍ ・・・（４）
従って、（４）式を（３）式に代入すれば、Ｃｃ＝Ｖｃ・｛Ｐｍ／（Ｒ・Ｔｍ）｝＝Ｖｃ・Ｃｍ／Ｖｍとなり（２）式が得られる。
【００３５】
そして、このように算出されたシリンダ吸入空気量Ｑｃに対して、最適な空燃比となるように燃料噴射量が設定される。
ところで、前述のように低速走行に移行するとエンジン１は停止されることになるが、エンジン１を停止させるためのエンジン停止処理を行っている間も、マニホールド内空気量Ｃｍの収支計算は、吸気マニホールド１０１内が大気圧となるまで継続される。それは、大気圧となった時点で算出されたマニホールド内空気量Ｃｍを、次の始動時にシリンダ吸入空気量Ｑｃを算出するための初期値とするためである。
【００３６】
以下に、エンジン停止処理時のマニホールド内空気量Ｃｍの収支計算について説明する。
本実施形態に係るエンジン１は、図３に示すように排気上死点及びその付近において吸気弁１０３と排気弁１０４とがともに開かれるオーバーラップ期間（吸気弁開時期ＩＶＯ〜排気弁閉時期ＥＶＣ）が設定されている。ここで、このオーバーラップ期間における吸気弁１０３及び排気弁１０４の各弁リフト量のうち小さい方（ここでは、ＩＶＯから排気上死点までは吸気弁の、また排気上死点からＥＶＣまでは排気弁の弁リフト量である。）の最大値をオーバーラップ時最大リフト量Ｌｍａｘとする。
【００３７】
エンジン１の停止位置は、クランク軸の正転方向と逆転方向とのトルクのバランス点となり、通常は、６気筒エンジンではクランク角で圧縮上死点前６０°に、また４気筒エンジンでは同９０°付近で停止する。しかしながら、場合によってはこれらの位置を通り越してオーバーラップ期間で停止することもある。そのような場合には、エンジン停止処理時の収支計算に際して、吸気マニホールド１０１に空気が排気系側からも流入することになる。このときのマニホールド流入空気量Ｑａ、シリンダ吸入空気量Ｑｃ及びマニホールド内空気量Ｃｍの時間変化を図４に示す。
【００３８】
エンジン１がオーバーラップ期間で停止した場合には、吸気マニホールド１０１に空気が排気系側からも流入することになるので、スロットル弁通過空気量（エアフローメータ４８の出力）に基づいて算出されるマニホールド流入空気量Ｑａは、実際に吸気マニホールド１０１に流入している空気量Ｑａ’よりも少ない値となる。このため、マニホールド流入空気量Ｑａに基づいて算出されるマニホールド内空気量Ｃｍも、実際に吸気マニホールド１０１内に存在する空気量Ｃｍ’よりも少なく算出されることになる。
【００３９】
また、エンジン停止処理時には、スロットル弁１０５は通常、アイドル運転を維持できる程度の小さな開度に保持される。エアフローメータ４８は一般的に低流量域で精度が低下するので、エンジン停止処理時にマニホールド内空気量Ｃｍの収支計算をする際にスロットル弁通過空気量の検出精度が低下し、計算結果に誤差を生じることになる。
【００４０】
図５に示すフローチャートは、このような問題を解決するための本実施形態に係るエンジン停止処理時における制御の流れを示しており、エンジンコントローラ３２により実行される。
ステップ（以下「Ｓ」と略す。）１では、エンジン停止指令があったか否かを判定する。例えば、モータジェネレータ２による低速走行が選択された場合や、車両ＥＣＵ２１からの指令としてのエンジントルクが０以下となった場合に、エンジン停止指令があったと判定する。エンジン停止指令があったと判定した場合はＳ２へ進み、それ以外の場合はＳ５ヘ進む。
【００４１】
Ｓ２では、スロットル弁１０５の開度を増大させることが許可されている（スロットル弁開許可が下りている）か否かを判定する。この判定は、図８，９を参照して後述する判定ルーチンにおいてフラグＦが１に設定された場合に、スロットル弁開許可が下りていると判定する。スロットル弁開許可が下りていると判定した場合はＳ３ヘ進み、それ以外の場合はＳ５へ進む。
【００４２】
Ｓ３では、スロットル弁１０５の停止時開度ＴＶＭＡＮＩを算出する。このＴＶＭＡＮＩは、エンジン停止処理時に特別に設定されるスロットル弁１０５の開度であり、スロットル弁通過空気量（エアフローメータ４８の出力）に基づいて、図６を参照して次のように設定される。
まず、エアフローメータ４８の出力に基づく収支計算によりマニホールド内空気量Ｃｍを算出し、スロットル弁通過空気量の変化をＣｍで代用特性として置き換え、現在のＣｍに基づいてテーブルから停止時開度ＴＶＭＡＮＩを検索する。例えば、スロットル弁開許可が下りた時刻ｔ０から、このマニホールド内空気量Ｃｍが所定量Ｃｍｓ１に達する時刻ｔ１までは、ＴＶＭＡＮＩ＝ＴＶＭＡＮＩ１とする（ここでは、スロットル弁開許可前の開度を維持する。）。そして、ＣｍがＣｍｓ１以上となってから、Ｃｍｓ２（Ｃｍｓ１＜Ｃｍｓ２）に達する時刻ｔ２までは、ＴＶＭＡＮＩ＝ＴＶＭＡＮＩ２とする。さらに、Ｃｍｓ２以上となってからは、ＴＶＭＡＮＩ＝ＴＶＭＡＮＩ３（ここでは、ＴＶＭＡＮＩ３は全閉開度に相当する。）とする。
【００４３】
ここで、図７を参照して、ＴＶＭＡＮＩ２の設定について説明する。ＴＶＭＡＮＩ２は、スロットル弁開許可が下りてから（ここでは、スロットル弁１０５がこの開度ＴＶＭＡＮＩ２にされた時から）吸気マニホールド内が大気圧となるまでに吸気マニホールドに流入することになる空気量Ｃｍｓ（図４参照）の、吸気マニホールド内の総空気量Ｃｍａに対する割合、すなわち寄与率Ｐに基づいて、次のように設定される。なお、Ｐ＝Ｃｍｓ／Ｃｍａである。
【００４４】
吸気弁１０３又は排気弁１０４の弁リフト量をＬとすると、このＬのもとでのポート部開口面積Ａｖｌは、次式（５）で与えられる。
Ａｖｌ＝√２×π×（ｒ2 −ａ2 ） ・・・（５）
ａ＝ｒ−Ｌ×ｓｉｎθ・ｃｏｓθ
求められたＡｖｌに吸気弁１０３又は排気弁１０４の本数ｎ（ここでは、それぞれ２）を乗じ、実際のポート部開口面積Ａｖｌを算出する。すなわち、Ａｖｌ＝ｎ×Ａｖｌ。
【００４５】
ここで、吸気及び排気側のうち小さい方のポート部開口面積を改めてＡｖｌとし、これと上記寄与率Ｐ及び誤差Ｅに応じて次式（６）により求められるスロットル部開口面積Ａｔｈから、このＡｔｈを実現するためのスロットル弁１０５の開度を停止時開度ＴＶＭＡＮＩ２とする。なお、本実施形態では、（６）式においてＡｖｌをその最大値とするが、Ａｖｌの最大値は、Ｌ＝Ｌｍａｘのときに与えられるとは限らず、吸気弁１０３及び排気弁１０４の開口部の径や、弁の本数ｎにも依存する。
【００４６】
Ａｔｈ＝（Ｐ／Ｅ−１）×Ａｖｌ ・・・（６）
Ｅ＝Ａｖｌ／（Ａｖｌ＋Ａｔｈ）×Ｐ
誤差Ｅは、所望に設定されてよく、次の始動時にマニホールド内空気量Ｃｍに基づいて算出される燃料噴射量により空燃比が所定の許容範囲となるようなＣｍが得られる程度の大きさとするのが好適である。
【００４７】
図５に戻って、Ｓ４では、目標スロットル開度φを停止時開度ＴＶＭＡＮＩに設定する。
一方、エンジン１が運転中であるか、あるいは停止指令があったとしてもスロットル弁開許可が未だ下りていない場合は、Ｓ５において目標スロットル開度φを通常開度ＴＤＴＶＯに設定する。
【００４８】
このように、エンジン停止処理時にスロットル弁１０５をアイドル相当の開度から所定開度さらに開かせることにより、エアフローメータ４８を通過する空気量が増すので、エアフローメータ４８の検出精度を維持することができ、マニホールド内空気量Ｃｍを正確に算出することが可能となる。
また、スロットルにおける空気抵抗が低減され、スロットル弁１０５を介して吸気マニホールド１０１に流入する空気量が増加されるので、排気系側から流入する空気量を相対的に減少させ、この逆流成分がマニホールド内空気量Ｃｍの算出に及ぼす影響を緩和することができる。
【００４９】
また、スロットル弁１０５を開かせる際にスロットル弁開許可があったことをもって一気に開かせるのではなく、マニホールド内空気量Ｃｍの増加に応じて開かせることにより、スロットル弁通過空気量の急激な変化によりスロットル弁１０５周りの流れから発せられる騒音（吸気音）を低減することができる。
ここで、先の説明ではスロットル弁通過空気量の変化の代用特性としてのマニホールド内空気量Ｃｍに基づいて停止時開度ＴＶＭＡＮＩを設定したが、スロットル弁通過空気量自体の変化や、Ｃｍと同じくスロットル弁通過空気量と相関する吸気圧ＰＢに基づいてＴＶＭＡＮＩを設定することも可能であり、同様に吸気音を低減することができる。
【００５０】
さらに、停止時開度ＴＶＭＡＮＩは、以上のように可変に設定するばかりでなく固定値としてもよく、その場合には、（６）式において適度な誤差Ｅを設定して得られたＴＶＭＡＮＩとするのが好適である。あるいは、エンジン１が停止した時のクランク角に対する固定値とし、停止時の実際のポート部開口面積Ａｖｌに応じて可変に設定することも可能である。
【００５１】
あるいは単純に、スロットル部開口面積Ａｔｈがポート部開口面積Ａｖｌよりも大きくなるように停止時開度ＴＶＭＡＮＩを設定することによっても、従来と比較して相応の効果が得られる。
なお、ここでは、エンジン停止指令があり、かつスロットル弁開許可があった場合に一律にスロットル弁１０５を所定開度開かせることとして、排気系側からの空気の逆流に限らず、エアフローメータ４８の精度維持の対策を図っている。しかしながら、特にこの逆流の影響を緩和するために、Ｓ１及び２の判定に加えてエンジン１がオーバーラップ期間で停止したことをクランク角等に基づいて判定し、その場合にのみスロットル弁１０５を開かせるようにしてもよい。
【００５２】
次に、スロットル弁開許可（図５のＳ２において読み込まれるフラグＦの設定）の判定ルーチンについて説明する。図８のフローチャートは、その一例の流れを示している。
Ｓ１１では、エンジン停止指令があったか否かを判定する。この判定は、図５のＳ１におけると同様に行うことができる。エンジン停止指令があったと判定した場合はＳ１２へ進み、それ以外の場合はＳ１６へ進む。
【００５３】
Ｓ１２では、スロットル弁通過空気量に基づく収支計算により算出されたマニホールド内空気量Ｃｍを読み込む。さらに、Ｓ１３において、このＣｍの１制御周期当たりの変化率ΔＣｍ（＝（Ｃｍn −Ｃｍn-1 ）／Ｔ：ｎ−１は前回のルーチンで算出されたものであることを示し、Ｔは本ルーチンの実行周期である。）を算出する。
【００５４】
Ｓ１４では、算出された空気量変化率ΔＣｍが、エンジン１が停止する時に得られると予想されるこの変化率の設定値ＤＣＭＬＭＴ以上であるか否かを判定する。ＤＣＭＬＭＴ以上であると判定した場合はエンジン１が停止したとしてＳ１５へ進み、それ以外の場合は未だエンジン１が回転しているとしてＳ１６へ進む。
【００５５】
Ｓ１５では、スロットル弁開許可をすべくフラグＦを１に設定する一方、Ｓ１６では、スロットル弁１０５の開度が増大されることを禁止するか、あるいはスロットル弁１０５を通常の開度に設定させるべくフラグＦを０に設定する。
このように、スロットル弁開許可をエンジン１が停止した後に下すことにより、エンジン１が停止する前にスロットル弁１０５を開かせることでシリンダ１０２に多量の空気が流入し、圧縮反力の増大によりクランク軸が揺れ戻されて（逆転されて）エンジン１の停止振動が大きくなることを防止できる。
【００５６】
また、マニホールド内空気量Ｃｍに基づいて判定することにより、特別の設備を追加することなく行うことができる。しかしながら、この判定のために吸気圧ＰＢを検出する圧力センサを特別に吸気通路（吸気マニホールドの管壁）に設置し、その所定周期毎の変化率ΔＰＢが設定値よりも大きくなったことをもってスロットル弁１０５を開かせる時期と判定することも可能である。
【００５７】
また、ここでは、エンジン１が停止した後にスロットル弁１０５を開かせることとしたが、停止前の回転が遅くなった時点で開かせることとしても相応の効果が得られる。図９のフローチャートは、その場合の判定ルーチンの一例の流れを示している。なお、図８に示した例と同じ処理を行うステップにはそのフローチャートにおけると同じ符号を付し、ここでの説明は省略する。
【００５８】
Ｓ１１においてエンジン停止指令があったと判定された場合は、Ｓ２１においてエンジン回転数ＮＥを読み込む。ここでは、ＮＥは、モータジェネレータ８のモータ回転数ＮＭに基づいて検出される。
そして、Ｓ２２においてエンジン回転数ＮＥを、エンジン１が所定の低回転域（停止を含む。）にまで減速したことを示す設定値ＮＥＳＴＰ以下であるか否かを判定する。ＮＥＳＴＰ以下であると判定した場合はＳ１５へ進み、それ以外の場合はＳ１６へ進む。
【００５９】
ここで、Ｓ２２において設定値ＮＥＳＴＰを０とし、エンジン１が停止した後にスロットル弁１０５を開かせる場合は、エンジン回転数ＮＥを０［ｒｐｍ］まで検出できるか、あるいは極低回転域でもＮＥを高い精度で検出できる手段を構成することが好適である。そのような手段は、例えば次のように構成する。
ここで説明する回転数検出手段は、本出願人が特願２００１−０５８５７９号で開示したものである。
【００６０】
概略を説明すると、まず、クランク角の基準位置検出信号ＲＥＦの発生タイミングに基づいて第１のエンジン回転数ＮＥ１を算出する。その一方で、ＲＥＦの発生からの経過時間と、ＲＥＦの発生間隔とに基づいて第２のエンジン回転数ＮＥ２を算出する。これらＮＥ１とＮＥ２とを比較し、値の小さい方を最終的なエンジン回転数ＮＥに設定する。このようにすれば、エンジン１の停止を精度良く検出することが可能となる。
【００６１】
以上では、エンジン停止指令がモータジェネレータ２による低速走行が選択された場合に発生される例について説明したが、エンジン停止指令は、本発明が適用される制御システムに応じてこれとは異なる時期にも発生されることは言うまでもない。例えば、イグニッションスイッチがオフされたこともってエンジン停止指令があったとしたり、あるいはアイドルストップを行う車両においては、所定のアイドルストップ判定（アイドルスイッチがオンされ、かつその時の車速が所定速度以下であること等）がされたことをもってエンジン停止指令があったとすることもできる。そして、このようにエンジン停止指令があった場合に、吸気マニホールド内が大気圧となるまでマニホールド内空気量Ｃｍの収支計算を継続し、次の始動時において記憶されているＣｍに基づいてシリンダ吸入空気量Ｑｃを測定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の制御システム
【図２】エンジンのシリンダ吸入空気量を算出するためのパラメータ
【図３】オーバラップ期間の概念
【図４】吸気マニホールドに排気系側から空気が流入することの影響
【図５】エンジン停止処理のフローチャート
【図６】スロットル弁の停止時開度を設定するためのテーブル
【図７】ポート部開口面積の算出
【図８】スロットル弁開許可の判定ルーチンのフロチャートの一例
【図９】同上フローチャートの他の例
【符号の説明】
１…エンジン
２…モータジェネレータ
３…クラッチ
４…変速機
５…ディファレンシャル・ギア
６…駆動輪
７…車輪駆動軸
８…モータジェネレータ
２１…電子制御ユニット
４８…エアフローメータ
１０１…吸気マニホールド
１０２…シリンダ
１０３…吸気弁
１０４…排気弁
１０５…スロットル弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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