(57)【要約】【課題】内燃機関の始動性を向上させる。【解決手段】内燃機関を始動させる電動モータと、該内燃機関の潤滑油を供給することでバルブクリアランスを調整するラッシュアジャスタと、を備えた内燃機関の制御装置において、内燃機関が停止している場合において、ラッシュアジャスタの沈み量に基づいて、該内燃機関の始動に必要な電動モータのトルクを算出する算出部を備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を始動させる電動モータと、該内燃機関の潤滑油を供給することでバルブクリアランスを調整するラッシュアジャスタと、を備えた内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関が停止している場合において、前記ラッシュアジャスタの沈み量に基づいて、該内燃機関の始動に必要な前記電動モータのトルクを算出する算出部を備える内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記算出部は、前記ラッシュアジャスタの沈み量に基づいて、前記内燃機関の気筒内の空気量を算出する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記算出部は、ラッシュアジャスタの沈み量に基づいて、吸気バルブのバルブタイミングの変化量を算出し、該バルブタイミングの変化量に基づいて、前記内燃機関の気筒内の空気量を算出する請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記算出部は、前記内燃機関の気筒内の空気量に基づいて、該気筒内への燃料供給量を算出する請求項２または３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記算出部は、ピストンの停止位置に基づいて前記ラッシュアジャスタの沈み量を算出する請求項１から４の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記算出部は、さらに前記内燃機関の油圧及び前記内燃機関の停止時間に基づいて、前記ラッシュアジャスタの沈み量を算出する請求項５に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記算出部は、ラッシュアジャスタの沈み量に基づいて、吸気バルブのバルブタイミングの変化量を算出し、該バルブタイミングの変化量に基づいて、前記内燃機関の始動に必要な前記電動モータのトルクを算出する請求項１から６の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関において油圧を用いてバルブクリアランスを調整するラッシュアジャスタが知られている。ここで、吸気バルブがリフト状態で内燃機関が停止すると、機関停止中にカムから受ける力により、ラッシュアジャスタが沈み込む。これにより、次回の機関始動時における吸気バルブの開閉時期が変化するので、吸入空気量が変化する。そうすると、内燃機関の始動時の燃焼が不安定になる虞がある。
【０００３】
これに対し、機関停止状態で、ラッシュアジャスタが適用される全ての気筒の吸気バルブのバルブリフト量がほぼ０である全気筒ゼロリフト状態となるように、吸気バルブのバルブリフト特性を設定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ところで、車両の駆動源として内燃機関の他に電動モータを備えるハイブリッド車両においては、該電動モータによって内燃機関が始動されるものがある。このような場合、必要最低限のトルクで内燃機関を始動させれば、燃費を向上させることができる。しかし、油圧ラッシュアジャスタの沈み込みにより、筒内の空気量が変化すると、内燃機関の始動に必要となるトルクが変化するため、場合によっては内燃機関の始動が困難になる虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−０５６３１６号公報
【特許文献２】国際公開第２０１１／１１７９７２号
【特許文献３】特開２０００−２４８９６８号公報
【特許文献４】特開２００８−０９５５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の始動性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明では、
内燃機関を始動させる電動モータと、該内燃機関の潤滑油を供給することでバルブクリアランスを調整するラッシュアジャスタと、を備えた内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関が停止している場合において、前記ラッシュアジャスタの沈み量に基づいて、該内燃機関の始動に必要な前記電動モータのトルクを算出する算出部を備える。
【０００８】
内燃機関が停止されると、ラッシュアジャスタから潤滑油が徐々に抜けて、該ラッシュアジャスタが徐々に沈む。そうすると、バルブタイミングが変化する。この影響により、気筒内の空気量が変化する。そして、ラッシュアジャスタが沈むことにより気筒内の空気量が変化すると、内燃機関を始動させるために必要となるトルクが変化する。ここで、電動モータのトルクが不足すると内燃機関を始動することができなくなる一方で、電動モータのトルクが過剰であると燃費が悪化する虞がある。したがって、内燃機関を始動させるときの電動モータのトルクは、必要最小限のトルクに設定することが望ましい。ここで、
内燃機関の始動に必要となるトルクは、内燃機関のクランキングを行うために必要となるトルクであり、バルブタイミングに応じて変化する。そして、バルブタイミングはラッシュアジャスタの沈み量と関連しているため、ラッシュアジャスタの沈み量に基づいて、内燃機関の始動に必要なトルクを算出することができる。これにより、内燃機関の始動性をより向上させることができる。なお、ラッシュアジャスタの沈み量は、ラッシュアジャスタに十分な油圧が与えられているときのラッシュアジャスタの突出量（全長としてもよい）からの変化量としてもよい。また、ラッシュアジャスタの沈み量は、内燃機関が作動しているときのラッシュアジャスタの突出量（全長としてもよい）からの変化量としてもよい。
【０００９】
また、本発明においては、前記算出部は、前記ラッシュアジャスタの沈み量に基づいて、前記内燃機関の気筒内の空気量を算出することができる。
【００１０】
上述のように、ラッシュアジャスタが沈むことにより、バルブタイミングが変化する。この影響により、気筒内の空気量が変化する。ここで、ラッシュアジャスタの沈み量は、バルブタイミングの変化量と関連しており、このラッシュアジャスタの沈み量が分かれば、バルブタイミングの変化量を求めることができる。そして、バルブタイミングの変化量が分かれば、機関始動時に気筒内に存在する空気量も算出することができる。この空気量に応じて例えば目標空燃比となるように燃料供給量を算出すれば、最適な燃料供給量を算出することができる。これにより、内燃機関の始動性を向上させることができる。
【００１１】
したがって、本発明においては、前記算出部は、ラッシュアジャスタの沈み量に基づいて、吸気バルブのバルブタイミングの変化量を算出し、該バルブタイミングの変化量に基づいて、前記内燃機関の気筒内の空気量を算出してもよい。
【００１２】
また、本発明においては、前記算出部は、前記内燃機関の気筒内の空気量に基づいて、該気筒内への燃料供給量を算出することができる。
【００１３】
ここで、気筒内の空気量が変化することにより、最適な燃料供給量も変化する。したがって、気筒内の空気量に応じて燃料供給量を調整することにより、適切な空燃比に調整することができるため、内燃機関の始動性を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明においては、前記算出部は、ピストンの停止位置に基づいて前記ラッシュアジャスタの沈み量を算出することができる。
【００１５】
ラッシュアジャスタの沈み量は、ラッシュアジャスタがカムからどれだけの力を受けているのかによって変わる。すなわち、カムの位置によって、ラッシュアジャスタの沈み量が変わる。そして、カムの位置は、ピストンの停止位置と相関関係にあるため、該ピストンの停止位置からラッシュアジャスタの沈み量を求めることができる。
【００１６】
また、本発明においては、前記算出部は、さらに前記内燃機関の油圧及び前記内燃機関の停止時間に基づいて、前記ラッシュアジャスタの沈み量を算出することができる。
【００１７】
ここで、ラッシュアジャスタの沈み量は、内燃機関の油圧及び内燃機関の停止時間の影響も受ける。これらの影響を考慮することで、ラッシュアジャスタの沈み量の算出精度を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明においては、前記算出部は、ラッシュアジャスタの沈み量に基づいて、吸気バルブのバルブタイミングの変化量を算出し、該バルブタイミングの変化量に基づいて、前記内燃機関の始動に必要な前記電動モータのトルクを算出することができる。
【００１９】
すなわち、ラッシュアジャスタの沈み量に応じて、吸気バルブのバルブタイミングが変化するため、該ラッシュアジャスタの沈み量に基づいて、バルブタイミングの変化量を算出することができる。また、バルブタイミングの変化量に応じて、内燃機関の始動に必要なトルクが変化するため、バルブタイミングの変化量に基づいて、内燃機関の始動に必要な電動モータのトルクを算出することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、内燃機関の始動性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例のシステム構成を説明するための図である。
【図２】着火始動時のラッシュアジャスタの沈みの影響を説明するための図である。
【図３】ピストンの停止位置と、ラッシュアジャスタの沈み量と、の関係を示した図である。
【図４】ラッシュアジャスタの沈み量と、バルブタイミングの変化量との関係を示した図である。
【図５】バルブタイミングの変化量と、機関始動に必要なトルクとの関係を示した図である。
【図６】実施例１に係る内燃機関の始動時の制御フローを示したフローチャートである。
【図７】油圧とラッシュアジャスタの沈み量との関係を示した図である。
【図８】内燃機関の停止期間とラッシュアジャスタの沈み量との関係を示した図である。
【図９】実施例２に係る内燃機関の始動時の制御フローを示したフローチャートである。
【図１０】内燃機関の始動前の電動モータの出力の推移を示したタイムチャートである。
【図１１】内燃機関の回転に必要なトルクと、ラッシュアジャスタの沈み量との関係を示した図である。
【図１２】実施例３に係る内燃機関の始動時の制御フローを示したフローチャートである。
【図１３】内燃機関の始動前の電動モータの出力の推移を示したタイムチャートである。
【図１４】実施例４に係る内燃機関の始動時の制御フローを示したフローチャートである。
【図１５】実施例に係る内燃機関の始動時の制御フローを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２３】
＜実施例１＞
図１は、本実施例のシステム構成を説明するための図である。本実例では、内燃機関１を備えている。内燃機関１は、Ｖ型８気筒ガソリンエンジンである。図１には、複数の気筒２のうちの１気筒のみを示している。また、本実施例に係る内燃機関１は、車両の駆動源として内燃機関１の他に電動モータ１００を備えたハイブリッド車両に搭載される。な
お、内燃機関１は、ディーゼルエンジンであってもよい。また、エンジン形式は、Ｖ型８気筒以外であってもよい。電動モータ１００は、内燃機関１の始動時に該内燃機関１をクランキングさせる。
【００２４】
内燃機関１は、内部にピストン３を有するシリンダブロック４を備えている。ピストン３は、コネクティングロッド５を介してクランクシャフト６と接続されている。クランクシャフト６の近傍には、クランク角センサ６１が設けられている。クランク角センサ６１は、クランクシャフト６の回転角度（すなわち、クランク角）を検出するように構成されている。
【００２５】
シリンダブロック４の上部にはシリンダヘッド７が組み付けられている。シリンダヘッド７は、気筒２内に通じる吸気ポート９を備えている。また、シリンダヘッド７には、吸気管１０が接続されている。吸気管１０には、スロットル１２が備わる。吸気ポート９は、吸気管１０と気筒２内とを連通している。この吸気ポート９と気筒２側の端部には吸気バルブ１１が設けられている。本実施例では、気筒２毎に設けられた複数の吸気ポート９に対応して複数の吸気バルブ１１を備えている。図１には、吸気ポート９と吸気バルブ１１とをそれぞれ１つずつ示している。
【００２６】
シリンダヘッド７には、吸気バルブ１１を駆動するための吸気カムシャフト３６が設けられている。この吸気カムシャフト３６は、内燃機関１のクランクシャフト６からの回転力の伝達（タイミングベルト等による回転力の伝達）によって回転する。また、吸気カムシャフト３６には、吸気カム３６ａが設けられている。そして、吸気カム３６ａが吸気カムシャフト３６と一体的に回転することによって、吸気バルブ１１が開閉される。吸気バルブ１１は、バルブスプリング９２により、該吸気バルブ１１が閉じる方向に付勢されている。
【００２７】
吸気カム３６ａと吸気バルブ１１との間には、ロッカアーム８１が設けられている。ロッカアーム８１は、該ロッカアーム８１の中央に備わるローラ８１ａが吸気カム３６ａに接し、該ロッカアーム８１の一端が吸気バルブ１１の端部に接し、他端がラッシュアジャスタ９１に接するように設けられている。ラッシュアジャスタ９１は、シリンダヘッド７に固定されるボディ９１ａと、該ボディ９１ａから進退するプランジャ９１ｂとを備えて構成される。内燃機関１の作動時には、ラッシュアジャスタ９１の内部に供給される潤滑油の圧力によりプランジャ９１ｂが軸方向へ移動し、ロッカアーム８１の他端を押す。これにより、バルブクリアランスを調整する。
【００２８】
また、シリンダヘッド７は、気筒２内に通じる排気ポート１３を備えている。排気ポート１３と気筒２内との接続部には排気バルブ１４が設けられている。また、内燃機関１には、油圧を検出する油圧センサ６４が取り付けられている。
【００２９】
また、本実施例のシステムは、電子制御装置としてのＥＣＵ６０を備えている。ＥＣＵ６０の出力側には、スロットル１２等が接続されている。ＥＣＵ６０の入力側には、クランク角センサ６１の他、運転者がアクセルペダル６２を踏み込んだ量に応じた電気信号を出力するアクセル開度センサ６３等が接続されている。ＥＣＵ６０は、各センサの出力に基づいて、燃料噴射制御や点火時期制御のような内燃機関１全体の制御を実行する。また、ＥＣＵ６０は、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、該ハイブリッド車両の駆動源として電動モータ１００または内燃機関１の何れかを選択して切り替える。
【００３０】
ここで、内燃機関１が停止すると、ラッシュアジャスタ９１に潤滑油が供給されなくなる。そして、内燃機関１が停止していると、ラッシュアジャスタ９１の内部の油圧が徐々に低下する。このため、プランジャ９１ｂがボディ９１ａの内部方向へ移動し、ラッシュ
アジャスタ９１が沈む。このときの、ラッシュアジャスタ９１の沈み量は、吸気カム３６ａにより押される力によって変わる。そして、内燃機関１の始動時には、電動モータ１００により内燃機関１をクランキングしても、直ぐには油圧が上がらないので、ラッシュアジャスタ９１が沈んだ状態で内燃機関１を始動させることになる。このため、内燃機関１の始動時には、バルブタイミングが目標値（設定値としてもよい）からずれてしまう。そうすると、筒内空気量の推定値に誤差が生じる。さらには、失火が発生したり、排気中の有害物質が増加したりする虞がある。また、内燃機関１を始動するために必要となるトルクが変化するため、電動モータ１００による内燃機関１の始動が困難となる虞もある。
【００３１】
なお、スタータモータを備えて、該スタータモータによりクランキングの時間を十分に取れれば、ラッシュアジャスタ９１の沈み込みが解消された後に、内燃機関１へ燃料を供給し、点火させることができる。しかし、例えば、機関停止時に膨張行程の気筒に対して燃料を噴射し点火した後、順次上死点を超えた気筒から燃焼させる着火始動を行う機関では、機関停止時に吸気行程で停止している気筒においてラッシュアジャスタ９１の沈みによるバルブタイミングの変化により、筒内空気量の推定誤差が生じる。これにより、適正な空燃比を得られない虞がある。
【００３２】
また、ハイブリッド車両において、スタータモータの代わりに電動モータ１００を用いて内燃機関１のクランキングを行う場合がある。そして、燃費向上のために、電動モータ１００のトルクを必要最小限に抑えて内燃機関１を始動させる場合がある。しかし、バルブタイミングが変化すると、クランキング時に必要となるトルクが変化する。ハイブリッド車両では、車両走行時に電動モータ１００から内燃機関１に切り換わることもあるが、このときにトルクが変化すると、車両の走行に影響を与えたり、内燃機関１の始動が困難となる虞がある。
【００３３】
ここで、図２は、上記着火始動時のラッシュアジャスタ９１の沈みの影響を説明するための図である。図２においては、矢印は、吸気バルブ１１が開いている期間を示し、矢印の回転方向は、クランクアングルの大きくなる方向を示している。ラッシュアジャスタの沈み量が０の場合（ラッシュアジャスタの沈みがない場合）と比較して、沈みがある場合には、吸気バルブ１１の閉じる時期（ＩＶＣ）が早くなる。そして、吸気バルブ１１の閉じる時期が変わると、筒内空気量が変化する。
【００３４】
また、例えば、Ｖ型８気筒エンジンでは、爆発順序が、１番気筒（＃１）、８番気筒（＃８）、７番気筒（＃７）、３番気筒（＃３）、６番気筒（＃６）、５番気筒（＃５）、４番気筒（＃４）、２番気筒（＃２）となる。例えば、＃１及び＃８では、筒内空気量の推定誤差はほとんどないとしても、＃７、＃３、＃６には、ラッシュアジャスタ９１の沈みにより、筒内空気量の推定誤差が生じる。
【００３５】
そこで、本実施例では、内燃機関１の始動時におけるラッシュアジャスタ９１の沈み量を求める。そして、ラッシュアジャスタ９１の沈み量から、バルブタイミングの変化量を求める。
【００３６】
ここで、図３は、ピストン３の停止位置と、ラッシュアジャスタ９１の沈み量と、の関係を示した図である。内燃機関１が停止すると、吸気カム３６ａにより、ロッカアーム８１が押されているため、該ロッカアーム８１がラッシュアジャスタ９１を押すことになる。そして、吸気カム３６ａの位置に応じて、ロッカアーム８１がラッシュアジャスタ９１を押す力が変わるため、ラッシュアジャスタ９１の沈み量が変わる。また、ピストン３の停止位置により、吸気カム３６ａの位置が決まるので、ピストン３の停止位置に応じて、ラッシュアジャスタの沈み量が決まる。このため、図３の関係を予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ６０に記憶させておけば、ピストン３の停止位置に基づい
て、ラッシュアジャスタ９１の沈み量を求めることができる。なお、ピストン３の停止位置は、クランク角センサ６１により検出することができる。
【００３７】
また、図４は、ラッシュアジャスタ９１の沈み量と、バルブタイミングの変化量との関係を示した図である。ラッシュアジャスタ９１の沈み量に応じて、バルブタイミングの変化量が変わるため、この関係を予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ６０に記憶させておけば、ラッシュアジャスタ９１の沈み量に基づいて、バルブタイミングの変化量を算出することができる。なお、ピストン３の停止位置からバルブタイミングの変化量を直接求めるようにしてもよい。この関係は、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ６０に記憶させておく。
【００３８】
そして、設定されているバルブタイミング（ラッシュアジャスタ９１に十分な潤滑油が供給されているときのバルブタイミング）と、バルブタイミングの変化量と、から、実際のバルブタイミングを算出する。このようにして得られる実際のバルブタイミングに基づいて、筒内空気量を推定し、この筒内空気量に応じて燃料噴射量を決定する。なお、実際のバルブタイミングと、筒内空気量との関係は、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ６０に記憶させておく。また、バルブタイミングの変化量から筒内空気量を推定してもよい。バルブタイミングの変化量と、筒内空気量との関係は、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ６０に記憶させておく。
【００３９】
また、得られたバルブタイミングに基づいて、機関始動のために必要となるトルクを算出し、該トルクに基づいて、電動モータ１００の出力を決定する。
【００４０】
ここで、図５は、バルブタイミングの変化量と、機関始動に必要なトルクとの関係を示した図である。この関係は、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ６０に記憶させておく。なお、図５に示した関係は、Ｖ型８気筒エンジンのものであり、バルブタイミングの変化量が大きくなるほど、機関始動に必要なトルクが大きくなっているが、この傾向は、エンジン形式によって異なる。また、ラッシュアジャスタ９１の沈み量、又は、ピストン停止位置から機関始動に必要なトルクを直接求めるようにしてもよい。この関係は、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ６０に記憶させておく。
【００４１】
図６は、本実施例に係る内燃機関１の始動時の制御フローを示したフローチャートである。本ルーチンは、内燃機関１の始動時にＥＣＵ６０により実行される。また、夫々の気筒に対して実行される。なお、本実施例においては図６に示すルーチンを実行するＥＣＵ６０が、本発明における算出部に相当する。
【００４２】
ステップＳ１０１では、ピストン３の停止位置が検出される。ピストン３の停止位置は、クランク角センサ６１により検出される。
【００４３】
ステップＳ１０２では、ラッシュアジャスタ９１の沈み量が算出される。本ステップでは、図３の関係にしたがって、ピストン３の停止位置からラッシュアジャスタ９１の沈み量が求められる。
【００４４】
ステップＳ１０３では、バルブタイミングの変化量が算出される。本ステップでは、図４の関係にしたがって、ラッシュアジャスタ９１の沈み量からバルブタイミングの変化量が求められる。このバルブタイミングの変化量は、バルブタイミングの補正量としてもよい。また、本ステップでは、実際のバルブタイミングを求めてもよい。
【００４５】
ステップＳ１０４では、筒内空気量が算出される。筒内空気量は、バルブタイミングの
変化量に基づいて算出される。なお、ラッシュアジャスタ９１の沈み量、又は、ピストン停止位置から筒内空気量を直接求めるようにしてもよい。この関係は、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ６０に記憶させておく。
【００４６】
ステップＳ１０５では、燃料供給量が算出される。本ステップでは、機関始動時の目標空燃比となるように、筒内空気量に基づいて、燃料供給量を補正する。なお、燃料は、気筒２内に直接噴射される。
【００４７】
ステップＳ１０６では、機関始動に必要な電動モータ１００のトルクが算出される。本ステップでは、図５の関係にしたがって、バルブタイミングの変化量から電動モータ１００のトルクが算出される。
【００４８】
ステップＳ１０７では、機関始動時の電動モータ１００の出力を、ステップＳ１０６で算出されるトルクに基づいて変更する。
【００４９】
以上説明したように本実施例によれば、ラッシュアジャスタ９１の沈みによる筒内空気量の推定誤差及び燃料噴射量の誤差を補正することができる。また、バルブタイミングが変化することによって内燃機関１の始動に必要となるトルクが変化した場合であっても、電動モータ１００の出力を補正することができる。これにより、内燃機関１の始動性を向上させることができる。また、内燃機関１の始動時に発生する有害物質の量を低減することができる。
【００５０】
＜実施例２＞
本実施例では、ラッシュアジャスタ９１の沈み量を、より精度よく求めることで、筒内空気量をより正確に推定する。その他の装置等は実施例１と同じため、説明を省略する。
【００５１】
実施例１では、ラッシュアジャスタ９１の沈み量を、ピストン３の停止位置に基づいて算出している。これに対して本実施例では、さらに、内燃機関１の油圧、及び、内燃機関１の停止期間を考慮して、ラッシュアジャスタ９１の沈み量を算出する。
【００５２】
ここで、図７は、油圧とラッシュアジャスタ９１の沈み量との関係を示した図である。油圧が所定圧以上であれば、ラッシュアジャスタ９１の沈み量は０となるが、油圧が所定圧よりも低い場合には、油圧が低いほど、ラッシュアジャスタ９１の沈み量が大きくなる。
【００５３】
また、図８は、内燃機関１の停止期間とラッシュアジャスタ９１の沈み量との関係を示した図である。停止時間が長いほど、ラッシュアジャスタ９１の沈み量が大きくなる。図７及び図８の関係は、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ６０に記憶させておく。
【００５４】
このように、内燃機関１の油圧及び停止期間を考慮してラッシュアジャスタ９１の沈み量を算出することで、ラッシュアジャスタ９１の沈み量をより精度よく算出することができる。
【００５５】
図９は、本実施例に係る内燃機関１の始動時の制御フローを示したフローチャートである。本ルーチンは、内燃機関１の始動時にＥＣＵ６０により実行される。また、夫々の気筒に対して実行される。なお、上記フローと同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。また、本実施例においては図９に示すルーチンを実行するＥＣＵ６０が、本発明における算出部に相当する。
【００５６】
本ルーチンでは、ステップＳ１０１の処理が完了すると、ステップＳ２０１へ進む。ステップＳ２０１では、内燃機関１の油圧及び停止期間が検出される。内燃機関１の油圧は、油圧センサ６４により得る。停止期間は、ＥＣＵ６０に内蔵されているタイマにより得る。
【００５７】
ステップＳ２０２では、ラッシュアジャスタ９１の沈み量が算出される。本ステップでは、図３、図７、図８の関係にしたがって、ラッシュアジャスタ９１の沈み量が求められる。例えば、図３の関係に従ってラッシュアジャスタ９１の沈み量を求め、図７及び図８の関係に従って、ラッシュアジャスタ９１の沈み量を補正する。なお、図７及び図８の関係に基づいて、ラッシュアジャスタ９１の沈み量を補正するための係数を求めてもよい。
【００５８】
以上説明したように、本実施例によれば、ラッシュアジャスタ９１の沈み量の算出精度が高くなるため、筒内空気量及び機関始動に必要なトルクをより高精度に求めることができる。これにより、有害物質の排出量を低減することができる。また、失火の発生を抑制することができる。さらに、内燃機関１の始動性を向上させることができる。
【００５９】
＜実施例３＞
上記実施例では、ピストン３の停止位置をクランク角センサ６１により検出している。しかし、クランク角センサ６１には分解能が低いものもあるため、ピストン３の停止位置を正確に検出することが困難な場合もある。これに対して本実施例では、電動モータ１００を用いて、ピストン３の停止位置を検出する。その他の装置等は実施例１と同じため、説明を省略する。
【００６０】
本実施例では、内燃機関１を始動させる前に、電動モータ１００の出力を徐々に上げていき、内燃機関１が回転し始めたときの電動モータ１００のトルクに基づいて、ピストン３の停止位置を検出する。
【００６１】
ここで、図１０は、内燃機関１の始動前の電動モータ１００の出力の推移を示したタイムチャートである。電動モータ１００の出力を徐々に上げていき、内燃機関１の回転が検出されたときのトルクを検出する。この内燃機関１の回転が検出されたときのトルクは、ピストン３の停止位置と関連しているため、このトルクに基づいて、ピストン３の停止位置を求めることができる。これらの関係は、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ６０に記憶させておく。
【００６２】
また、図１１は、内燃機関１の回転に必要なトルク（内燃機関１の回転が検出されたときの電動モータ１００のトルク）と、ラッシュアジャスタ９１の沈み量との関係を示した図である。ラッシュアジャスタ９１の沈み量に代えて、バルブタイミングの変化量又は吸気バルブ１１の閉時期（ＩＶＣ）の変化量としてもよい。この関係は、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ６０に記憶させておく。なお、図１１によれば、必要なトルクが大きくなるほど、ラッシュアジャスタ９１の沈み量が小さくなるが、この傾向は、エンジン形式によって異なる。
【００６３】
図１２は、本実施例に係る内燃機関１の始動時の制御フローを示したフローチャートである。本ルーチンは、内燃機関１の始動時にＥＣＵ６０により実行される。また、夫々の気筒に対して実行される。なお、上記フローと同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。
【００６４】
ステップＳ３０１では、電動モータ１００に通電される。このときに供給する電力は、内燃機関１が回転しないほど小さい値にする。
【００６５】
ステップＳ３０２では、内燃機関１の回転が検出されたか否か判定される。本ステップでは、クランク角センサ６１により内燃機関１が回転しているか否か判定される。ステップＳ３０２で肯定判定がなされた場合にはステップＳ３０４へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ３０３へ進む。
【００６６】
ステップＳ３０３では、電動モータ１００の出力を所定値だけ増加させる。この所定値は、内燃機関１の回転が始まるトルクを求めるために電動モータ１００の出力を徐々に上げるために設定する。このため、所定値が大きいと、より早く内燃機関１の回転が始まるトルクを求めることができるが、その精度は低くなる。したがって、内燃機関１の回転が始まるトルクを求めるために要する時間と、精度と、の兼ね合いから所定値が決定される。そして、ステップＳ３０３が処理された後は、ステップＳ３０２へ戻る。すなわち、内燃機関１の回転が検出されるまで、ステップＳ３０３が繰り返し実行され、所定値ずつ電動モータ１００の出力が上昇していく。
【００６７】
ステップＳ３０４では、内燃機関１の始動に必要なトルクが算出される。このトルクは、内燃機関１の回転が検出されたときの電動モータ１００の出力に基づいて算出される。また、電動モータ１００の出力は、電動モータ１００に供給した電力から得る。
【００６８】
ステップＳ３０５では、ラッシュアジャスタ９１の沈み量が算出される。本ステップでは、図１１の関係にしたがって、ラッシュアジャスタ９１の沈み量が算出される。そして、ステップＳ１０３へ進む。
【００６９】
以上説明したように、本実施例によれば、クランク角センサ６１を用いることなくラッシュアジャスタ９１の沈み量を高精度に求めることができるので、筒内空気量及び機関始動に必要なトルクをより高精度に求めることができる。これにより、有害物質の排出量を低減することができる。また、失火の発生を抑制することができる。さらに、内燃機関１の始動性を向上させることができる。
【００７０】
＜実施例４＞
上記実施例３では、電動モータ１００の出力を徐々に上昇させているため、内燃機関１の回転が検出されるまでに時間を要する虞がある。これに対して本実施例では、内燃機関１の始動に必要なトルクを学習することで、内燃機関１の回転が検出されるまでの時間を短縮する。その他の装置等は実施例１と同じため、説明を省略する。
【００７１】
ここで、図１３は、内燃機関１の始動前の電動モータ１００の出力の推移を示したタイムチャートである。実線は本実施例に係る推移を示し、破線は実施例３に係る推移を示している。実施例３では、電動モータ１００の出力が０から徐々に大きくなるが、本実施例では最初からある程度大きな出力としている。
【００７２】
例えば、１００回計測した中の最低トルクを、電動モータ１００の初期トルクに設定する。
【００７３】
図１４は、本実施例に係る内燃機関１の始動時の制御フローを示したフローチャートである。本ルーチンは、内燃機関１の始動時にＥＣＵ６０により実行される。また、夫々の気筒に対して実行される。なお、上記フローと同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。
【００７４】
ステップＳ４０１では、電動モータ１００の初期トルクが決定される。例えば、過去１００回計測した中の最低トルクを、電動モータ１００の初期トルクに設定して電力の供給を開始する。その後、ステップＳ３０１へ進む。
【００７５】
また、ステップＳ３０４の後のステップＳ４０２へ進み、内燃機関１の回転が検出されたときのトルクをＥＣＵ６０に記憶（学習）させる。
【００７６】
以上説明したように、本実施例によれば、内燃機関１の始動までに要する時間を短縮することができる。
【００７７】
＜実施例５＞
上記実施例では、ピストン３の停止位置から筒内空気量の誤差を補正している。しかし、吸気バルブ１１の周りにデポジットが付着して、吸気バルブ１１の開閉時にデポジットが吸気バルブ１１に挟まれると、例えば吸気バルブ１１が早く閉じることと同じ状態になり、筒内空気量が変化する。この場合、ラッシュアジャスタ９１の沈みと同じように筒内空気量が変化する。デポジットが付着していると、プレイグニッションが発生する虞があるため、本実施例では、デポジットの付着とラッシュアジャスタ９１の沈みとの何れであるのか判断する。その他の装置等は実施例１と同じため、説明を省略する。
【００７８】
ここで、デポジットが付着すると、筒内空気量が変化するため、内燃機関１を始動させるのに必要となるトルクが変化する。そこで、内燃機関１を始動させるのに必要となるトルクが所定値以上であれば、気筒内にプレイグニッションが発生するほどのデポジットが付着していると判断して、プレイグニッションを回避する制御を実施する。
【００７９】
図１５は、本実施例に係る内燃機関１の始動時の制御フローを示したフローチャートである。本ルーチンは、内燃機関１の始動時にＥＣＵ６０により実行される。また、夫々の気筒に対して実行される。なお、上記フローと同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。
【００８０】
本ルーチンでは、ステップＳ４０２の後に、ステップＳ５０１へ進む。ステップＳ５０１では、ステップＳ３０４で算出される内燃機関１の始動に必要なトルクが、所定値未満であるか否か判定される。所定値は、気筒内にデポジットが存在しているときに内燃機関１の始動に必要なトルクの下限値である。この値は、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ６０に記憶させておく。ステップＳ５０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ３０５へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ５０２へ進む。
【００８１】
ステップＳ５０２では、気筒内にデポジットが存在していると判定される。そして、ステップＳ５０３では、プレイグニッションの発生を抑制させる制御が実施される。例えば、燃料噴射量を増量し、気化潜熱により気筒内の温度を低下させる。
【００８２】
以上説明したように、本実施例によれば、気筒内にデポジットが発生していることを検出することができるため、プレイグニッションが発生することを抑制できる。
【符号の説明】
【００８３】
１     内燃機関
２     気筒
３     ピストン
４     シリンダブロック
５     コネクティングロッド
６     クランクシャフト
７     シリンダヘッド
９     吸気ポート
１０   吸気管
１１   吸気バルブ
１２   スロットル
１３   排気ポート
１４   排気バルブ
３６   吸気カムシャフト
３６ａ 吸気カム
６０   ＥＣＵ
６１   クランク角センサ
６２   アクセルペダル
６３   アクセル開度センサ
８１   ロッカアーム
８１ａ アーム軸
８１ｂ 軸受部
９１   ラッシュアジャスタ
９２   バルブスプリング
１００ 電動モータ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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