(57)【要約】【課題】  アイドリングストップ等のエコラン制御において、エンジンの停止開始から再始動可能になるまでの時間を短縮する。【解決手段】  本発明の一形態に係るエンジンの制御装置は、吸気通路内を閉止可能で且つ吸気弁の開閉と同期して開閉可能な吸気制御弁と、所定の停止条件が成立したときにエンジンの停止制御を実行する停止制御手段とを備え、停止制御が、エンジンへの吸気量が制限されるように吸気制御弁を制御することを含むことを特徴とする。吸気絞り弁に代わって吸気制御弁が、エンジンの停止要求時ｔ０から即座に吸気量を制限する。エンジン停止時に必要であった準備的制御としての吸気絞り弁の閉弁制御が不要となり、エンジン停止時間を短縮し、以てエンジンの停止開始ｔ０から再始動可能になるまでの時間Δｔ３を短縮することができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁の上流側の吸気通路に設けられ、該吸気通路内を閉止可能で且つ前記吸気弁の開閉と同期して開閉可能な吸気制御弁と、
所定の停止条件が成立したときにエンジンを停止させるための所定の停止制御を実行する停止制御手段とを備え、
該停止制御が、エンジンへの吸気量が制限されるように前記吸気制御弁を制御することを含むことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記停止制御がエンジンへの燃料噴射を停止することを含み、前記停止制御手段が、前記所定の停止条件が成立したと同時に燃料噴射を停止し、且つ前記吸気制御弁の制御を開始することを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記吸気制御弁の上流側の吸気通路に設けられた制御可能な吸気絞り弁をさらに備え、前記停止制御が、前記吸気絞り弁が閉弁側の所定開度にあるときに相当する吸気量となるように前記吸気制御弁を制御することを含むことを特徴とする請求項１又は２記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記停止制御が、排気・吸気行程におけるポンピングロスと、圧縮・膨張行程における負の仕事との和が最大になるように前記吸気制御弁を制御することを含むことを特徴とする請求項１又は２記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記停止制御の開始後に所定の再始動条件が成立したときにエンジンを再始動させるための所定の再始動制御を実行する再始動制御手段をさらに備え、該再始動制御が、エンジンへの吸気量が増加されるように前記吸気制御弁を制御することを含むことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
吸気弁の上流側の吸気通路に設けられ、該吸気通路内を閉止可能で且つ前記吸気弁の開閉と同期して開閉可能な吸気制御弁と、
所定の停止条件が成立したときにエンジンを停止させるための所定の停止制御を実行する停止制御手段と、
前記停止制御の開始後に所定の再始動条件が成立したときにエンジンを再始動させるための所定の再始動制御を実行する再始動制御手段とを備え、
該再始動制御が、エンジンへの吸気量が増加されるように前記吸気制御弁を制御することを含むことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項７】
吸気弁の上流側の吸気通路に設けられ、該吸気通路内を閉止可能で且つ前記吸気弁の開閉と同期して開閉可能な吸気制御弁と、
所定の停止条件が成立したときにエンジンを停止させるための所定の停止制御を実行する停止制御手段とを備え、
該停止制御が、排気・吸気行程におけるポンピングロスと、圧縮・膨張行程における負の仕事との和が最大になるように前記吸気制御弁を制御することを含むことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項８】
前記吸気制御弁が、前記吸気通路内を完全閉止可能であることを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの制御装置に係り、特に、アイドリングストップ等を実施するためのエコラン制御を実行可能な車両用エンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両運転時、信号待ちなどの状況下でアイドリング運転中のエンジンを自動停止し、燃費の向上を図る技術が既に知られている（例えば特許文献１参照）。この場合、エンジンの自動停止後、所定の再始動操作を行ったとき、たとえばスロットルペダルを踏み込んだとき、エンジンが再始動され、車両が発進可能となる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−６５１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなアイドリングストップに代表されるエコラン制御において、エンジンの停止時にエンジンの振動を抑制したいという要請がある。このため、エンジンの停止要求があった時から燃料噴射を停止するまでの間に、吸気絞り弁を閉じるなどの準備的制御が行われる。また、エンジンの再始動時にも、燃料噴射の開始に先立って、始動時の空気量を確保するために吸気絞り弁を開くなどの準備的制御が行われる。
【０００５】
こうした準備的制御が介在するために、エンジンの停止開始から再始動可能になるまでの時間が短縮できないという問題がある。即ち、現実には、エンジン停止開始後すぐに再始動したい場合があり、かかる時間をできるだけ短縮したいという要請がある。特に、エンジンの停止要求があった時からエンジンが実際に停止するまでの停止時間をできるだけ短縮させたいという要請がある。
【０００６】
そこで本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジンの停止開始から再始動可能になるまでの時間を短縮可能なエンジンの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の一形態に係るエンジンの制御装置は、吸気弁の上流側の吸気通路に設けられ、該吸気通路内を閉止可能で且つ前記吸気弁の開閉と同期して開閉可能な吸気制御弁と、所定の停止条件が成立したときにエンジンを停止させるための所定の停止制御を実行する停止制御手段とを備え、該停止制御が、エンジンへの吸気量が制限されるように前記吸気制御弁を制御することを含むことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、吸気絞り弁に代わって吸気制御弁がエンジンへの吸気量を制限するので、エンジン停止時における振動を抑制することができる。また同時に、吸気制御弁がエンジンの停止要求があった時から即座に吸気量を制限できるので、エンジンの停止要求があった時から即座に吸気量を制限し、燃料噴射を停止することができる。これにより準備的制御に要していた時間は省略可能となり、エンジンの停止開始から再始動可能になるまでの時間を短縮することができ、特にエンジンの停止に要する時間を短縮することができる。
【０００９】
かかる観点から、好ましくは、前記停止制御がエンジンへの燃料噴射を停止することを含み、前記停止制御手段が、前記所定の停止条件が成立したと同時に燃料噴射を停止し、且つ前記吸気制御弁の制御を開始する。
【００１０】
また、好ましくは、前記吸気制御弁の上流側の吸気通路に設けられた制御可能な吸気絞り弁をさらに備え、前記停止制御が、前記吸気絞り弁が閉弁側の所定開度にあるときに相当する吸気量となるように前記吸気制御弁を制御することを含む。これによりエンジン停止時における吸気量が確実に制限され、エンジン停止時における振動の抑制に好適である。
【００１１】
また、前記停止制御が、排気・吸気行程におけるポンピングロスと、圧縮・膨張行程における負の仕事との和が最大になるように前記吸気制御弁を制御することを含んでもよい。これによりエンジンの停止時間を短縮することができる。
【００１２】
また、好ましくは、前記停止制御の開始後に所定の再始動条件が成立したときにエンジンを再始動させるための所定の再始動制御を実行する再始動制御手段をさらに備え、該再始動制御が、エンジンへの吸気量が増加されるように前記吸気制御弁を制御することを含む。
【００１３】
この構成によれば、エンジンの再始動時に吸気制御弁によって吸気量が増加されるので、吸気絞り弁の開度が十分でなくても始動に要する吸気量を確保できる可能性がある。これにより、再始動時における吸気絞り弁の開度の影響を少なくし、再始動可能となる時期を早めることができる。
【００１４】
また、本発明の別の形態に係るエンジンの制御装置は、吸気弁の上流側の吸気通路に設けられ、該吸気通路内を閉止可能で且つ前記吸気弁の開閉と同期して開閉可能な吸気制御弁と、所定の停止条件が成立したときにエンジンを停止させるための所定の停止制御を実行する停止制御手段と、前記停止制御の開始後に所定の再始動条件が成立したときにエンジンを再始動させるための所定の再始動制御を実行する再始動制御手段とを備え、該再始動制御が、エンジンへの吸気量が増加されるように前記吸気制御弁を制御することを含むことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のさらに別の形態に係るエンジンの制御装置は、吸気弁の上流側の吸気通路に設けられ、該吸気通路内を閉止可能で且つ前記吸気弁の開閉と同期して開閉可能な吸気制御弁と、所定の停止条件が成立したときにエンジンを停止させるための所定の停止制御を実行する停止制御手段とを備え、該停止制御が、排気・吸気行程におけるポンピングロスと、圧縮・膨張行程における負の仕事との和が最大になるように前記吸気制御弁を制御することを含むことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、エコラン制御に限らず、広範囲の用途に渡ってエンジンの停止時間を短縮することができる。
【００１７】
前記吸気制御弁は、前記吸気通路内を完全閉止可能であるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、エンジンの停止開始から再始動可能になるまでの時間を短縮できるという、優れた効果が発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２０】
図１に、本実施形態に係るエンジンの制御装置の構成を概略的に示す。本実施形態において、エンジン１は車両用の多気筒ディーゼルエンジンであり（図では１気筒のみ示す）、軽油からなる燃料をインジェクタ１０からシリンダ１２内の燃焼室１３に噴射し、ピストン２４の圧縮により自着火させ、排気ガスを排気通路１７を通じて排出する構造となっている。なお、本発明はディーゼルエンジンに限らずガソリンエンジン等の他の型式のエンジンにも適用可能であり、燃料としてアルコールやＬＰＧ等の液化天然ガスなどを用いるエンジンにも適用可能である。ただし、ディーゼルエンジンの場合、ピストン２４の重量が大きい等の理由でエンジン停止時の振動が問題になるので、本発明はディーゼルエンジンに特に有効である。
【００２１】
吸気通路１１は、知られているように、互いに接続された吸気管、サージタンク、吸気マニホールド及び吸気ポート１５によって区画形成される。特にその下流側端部が吸気ポート１５によって区画形成され、吸気ポート１５の出口が吸気弁１６によって開閉される。インジェクタ１２は、燃焼室１３の頂部に臨んで設けられ、ピストン２４の頂部に設けられたキャビティ１４内に向けて燃料を噴射する。インジェクタ１２には図示しないコモンレールから高圧燃料が供給され、その燃料の圧力即ち噴射圧が、制御手段としての電子制御ユニット（以下ＥＣＵという）１００によって、エンジン運転状態に応じて制御される。なおグロープラグが燃焼室１３内に臨んで設けられてもよい。
【００２２】
排気通路１７は、知られているように、互いに接続された排気ポート１９、排気マニホールド、排気管及び触媒１８によって区画形成される。特にその上流側端部が排気ポート１９によって区画形成され、排気ポート１９の入口が排気弁２０によって開閉される。吸気弁１６及び排気弁２０は、本実施形態では、エンジン１に同期して回転駆動されるカムシャフト（図示せず）によって機械的に一定周期で開閉されるが、アクチュエータ等によりエンジン運転状態に応じて開弁時期及び開弁期間が制御されてもよい。触媒１８は排気管の途中に設けられて排気ガス中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ、ＤＰ（ディーゼルパティキュレート）等の有害物質を除去する。
【００２３】
吸気通路１１には、上流側から順にエアフローメータ２１、吸気絞り弁２２及び吸気制御弁２３が設けられている。エアフローメータ２１は、これを通過する空気流量に応じた信号をＥＣＵ１００に出力する。吸気絞り弁２２は制御可能である。吸気制御弁２３については後に詳述する。このように、吸気通路１１においては、吸気弁１６の上流側に吸気制御弁２３が設けられ、吸気制御弁２３の上流側に吸気絞り弁２２が設けられる。
【００２４】
エンジン１には、排気環流（ＥＧＲ）を行うためのＥＧＲ装置４０も設けられている。ＥＧＲ装置４０は、吸気通路１１と排気通路１７とを接続するＥＧＲ通路４１と、ＥＧＲ通路４１に設けられたＥＧＲ弁４２及びＥＧＲクーラ４３とを備える。ＥＧＲ通路４１は、排気通路１７内の排気ガスの一部（ＥＧＲガス）を吸気通路１１に戻すためのものであり、ＥＧＲ弁４２はＥＧＲガスの流量を調節するためのものである。またＥＧＲクーラ４３はＥＧＲガスを冷却するためのものである。ＥＧＲ通路４１の下流側端部は、吸気絞り弁２２の下流側の吸気通路１１に接続され、本実施形態では吸気絞り弁２２と吸気制御弁２３との間の吸気通路１１に接続されている。
【００２５】
ピストン２４は、シリンダ１２内に往復動可能に収容されると共に、コンロッド２５を介してクランク軸２６に連結される。エンジン始動のためのスタータ２７が設けられ、これは、エンジンの始動時に、クランク軸２６の端部に設けられたリングギヤに噛み合ってクランク軸２６を駆動する。
【００２６】
かかるエンジンの制御装置の電気的構成について述べる。ＥＣＵ１００には、前述のインジェクタ１０、エアフローメータ２１、吸気絞り弁２２、吸気制御弁２３、ＥＧＲ弁４２、スタータ２７のほか、クランク角センサ２８、アクセル開度センサ３０、ブレーキスイッチ３１、車速センサ３２が接続されている。
【００２７】
インジェクタ１０は、ＥＣＵ１００から出力されるオンオフ信号に基づいて開閉され、これによって燃料噴射を実行・停止する。吸気絞り弁２２はバタフライ弁の形式であり、吸気通路１１内に配設された弁体３７と、弁体３７を駆動するロータリソレノイド等の電動アクチュエータ３８と、弁体３７の開度を検出するセンサ３９とを備える。吸気絞り弁２２の開度はＥＣＵ１００によって制御される。このとき、センサ３９で検出される実際の開度が、ＥＣＵ１００から出力される開度指示値と一致するように、電動アクチュエータ３８が制御される。アクセル開度センサ３０は、ドライバによるアクセルペダルの操作量（踏み込み量）に応じた信号をＥＣＵ１００に出力する。スタータ２７はＥＣＵ１００から出力されるオンオフ信号に基づいてオンオフされる。
【００２８】
クランク角センサ２８は、クランク軸２６の所定の位相間隔でパルス信号をＥＣＵ１００に出力する。ＥＣＵ１００はこのパルス信号に基づいて、クランク軸２６即ちエンジン１の位相を検出すると共に、クランク軸２６の回転速度即ちエンジン回転速度を演算する。ブレーキスイッチ３１は、ドライバによるフットブレーキ操作に応じたオンオフ信号をＥＣＵ１００に出力する。ブレーキ作動時にはオンである。車速センサ３２は、車両の速度（車速）に応じた信号をＥＣＵ１００に出力する。
【００２９】
ＥＣＵ１００は、エンジン運転状態に応じて燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御する。即ち、ＥＣＵ１００は、主に、クランク角センサ２８によって得られるエンジン回転速度と、アクセル開度センサ３０によって得られるアクセル開度とから、予め記憶されたマップに基づき、インジェクタ１０における燃料噴射量及び燃料噴射時期を決定し、これら各値に基づいてインジェクタ１０を制御する。
【００３０】
また、吸気絞り弁２２及びＥＧＲ弁４２はＥＣＵ１００によって次のように制御される。即ち、ＥＧＲの非実行時には吸気絞り弁２２が全開、ＥＧＲ弁４２が全閉とされ、他方、ＥＧＲ実行時には吸気絞り弁２２が排気側から吸気側への圧力差を作り出すような開度に制御され、ＥＧＲ弁４２がエンジン運転状態に応じたＥＧＲ流量を得られるような所定開度に制御される。
【００３１】
吸気制御弁２３は、吸気通路１１内に配設された弁体３３と、弁体３３を駆動するロータリソレノイド等の電動アクチュエータ３４とを備える。なお弁体３３の開度を検出するセンサをさらに備えてもよい。吸気制御弁２３は吸気通路１１内を閉止可能であり、特に本実施形態においては、吸気絞り弁２２と異なり、その全閉時に吸気通路１１を完全に閉止し、吸気の通過を完全に遮断する密閉性の高い構造となっている。これに対し吸気絞り弁２２は、その全閉時に吸気通路１１を最大に絞るだけで、吸気の通過を許容する。また吸気制御弁２３の電動アクチュエータ３４は、吸気絞り弁２２の電動アクチュエータよりも遥かに高速で作動可能であり、応答性が高く、弁体３３を例えば１msec以内に、クランク角の単位では１０°ＣＡ程度のオーダーで、開閉可能である。これにより、吸気制御弁２３は吸気弁１６の開閉と同期して開閉可能である。本実施形態では吸気制御弁２３がバタフライ弁形式となっているが、例えばシャッター弁等の他の形式であってもよい。
【００３２】
この吸気制御弁２３は、ＥＣＵ１００から電動アクチュエータ３４に出力される開度信号に応じて、全開から全閉まで、その開度が制御される。またこの吸気制御弁２３は各気筒毎に設けられ、各気筒が複数の吸気通路１１（特に吸気ポート１５）を有する場合、これら吸気通路１１毎に吸気制御弁２３が設けられる。このように複数設けられた吸気制御弁２６は、各気筒毎、各吸気通路１１毎に個別に制御可能である。本実施形態では個々の気筒を単位として吸気制御弁２６が制御される。
【００３３】
本実施形態における吸気制御弁２３は、通常のエンジン運転時にいわゆるインパルス過給を実行するために使用される。このインパルス過給の概要は２００３年フランクフルトモーターショーにて Siemens VDO Automotive AG から９月９日にプレス発表された "Impulses for Greater Driving Fun" に詳述されている。このインパルス過給は、車両の走行中、追い越しなどでエンジンの急加速が必要なときに有効である。
【００３４】
この場合、吸気制御弁２３は、吸気弁１６の開弁よりも遅く開弁するように、例えば吸気弁１６の開弁期間の後期に開弁するように、制御される。この結果、吸気弁１６の開弁開始時期から吸気制御弁２３の開弁開始時期までの間に、吸気制御弁２３と吸気弁１６との間の吸気通路１１（以下これを弁間通路３５という）に負圧が形成され、この後吸気制御弁２３を瞬時に開弁することで、吸気制御弁２３の上流側に位置する吸気通路１１内の吸気が一気に燃焼室１３内に流れ込み、一種の慣性過給効果により多量の吸気を燃焼室１３内に充填することが可能となる。換言すれば、このインパルス過給においては、吸気制御弁２３の上下流側に形成される差圧と、吸気の慣性とを利用して、実質的な過給がなされることとなる。この過給は、前述のような吸気制御弁２３の制御を開始するのと同時に開始され、即ちアクセルペダルを踏み込んだのと同時に開始されるので、タービンの立ち上りを待つターボ過給よりも応答性に優れ、車両の加速遅れを解消するのに好適である。
【００３５】
ところで、本実施形態では、燃費を低減するためのエコラン制御が以下のようにして実行される。以下、エコラン制御の一例としてアイドリングストップを例にとって説明する。特に本実施形態は、エコラン制御時に上述のような吸気制御弁２３を利用する点が特徴である。
【００３６】
まず、比較例として、吸気制御弁２３を利用しない場合のベースとなるエコラン制御を図２に基づいて説明する。
【００３７】
図中、ＴＨ及びＮｅはそれぞれ吸気絞り弁２２の開度及びエンジン回転速度（検出値）を表す。図示例では、時刻ｔ０から、エンジンを停止するための停止制御が実行され、その後時刻ｔ４から、エンジンを再始動するための再始動制御が実行されている。時刻ｔ０において、後述の所定条件が成立することにより停止制御が開始されると、吸気絞り弁２２が、閉弁側の所定開度ＴＨ１（例えば全閉、１／５開度など）になるように制御される。これは、後に燃料噴射が停止されエンジンが慣性により回転低下するとき、エンジンへの吸気量を制限し、振動を抑制するためである。特にディーゼルエンジンでは高圧で圧縮が行われること、ピストンが比較的重いなどの理由によりこの振動が問題となりやすい。このように吸気絞り弁２２を閉じると、燃焼室１３内の吸気量が少なくなるので実圧縮比を低下させ、振動を抑制し、エンジンをスムーズに停止することができる。なお、この吸気絞り弁２２の閉弁制御と同時に、ＥＧＲ弁４２を全閉にするための閉弁制御も実行される。
【００３８】
こうして吸気絞り弁２２が所定開度ＴＨ１になったと同時に（時刻ｔ１）、燃料噴射が停止される。これによりエンジンはその慣性のみで惰行回転し、回転が低下していく。エンジン回転速度Ｎｅが、エンジンの停止直前に相当するゼロ付近の値Ｎｅ１になった時（時刻ｔ２）、ＥＣＵ側ではその値Ｎｅ１が所定時間Δｔ２維持される。これは、クランク角センサ２８がクランク軸２６の所定位相間隔でパルス信号を発生するものであり、停止直前では最終のパルス信号が出るか否かをＥＣＵ１００側で予測できず（つまり、回転が止まってしまえばパルス信号が出ない）、回転速度を検出できないのと同時に回転停止を判断できないからである。よって、エンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｅ１以上のときのみ、クランク角センサ２８によるエンジン回転速度の検出を実行し、エンジン回転速度Ｎｅが所定値Ｎｅ１に達したときは、その後所定期間Δｔ２が経過した時ｔ３にエンジン停止と判定することとしている。
【００３９】
このエンジン停止判定によって停止制御が終了し、制御は再始動制御に移行する。時刻ｔ３から、今度は吸気絞り弁２２が開放側に制御される。これは、次回再始動時における空気量を確保すると共に、再始動時の空気量不足によるスモークを防止するためである。ここでは吸気絞り弁２２が全開になるように制御される。そして、吸気絞り弁２２が、再始動時の空気量が最低確保できるような所定開度ＴＨ２になったと同時に（時刻ｔ４）、再始動可能な状態となり、再始動が許容される。図示例はこの時刻ｔ４に直ちに再始動が開始される最短時間の場合を示し、この再始動においてスタータ２７がオンされ、エンジンが再始動されてその回転が上昇していく。
【００４０】
このように、ベース制御においてはエンジンの停止及び再始動制御において吸気絞り弁２２を閉じる、開くなどの準備的制御が含まれており、これが、エンジン停止開始時（ｔ０）から再始動可能となる時（ｔ４）までの時間（以下これを再始動可能最短時間という）を短縮するのに障害となっている。
【００４１】
これに対し、吸気制御弁２３を利用する本実施形態のエコラン制御においては、図３に示すように、時刻ｔ０において停止制御の開始と同時に、燃料噴射が停止され、エンジン回転が低下される。またこのとき同時に、吸気絞り弁２２の開放制御が開始される。これが可能になるのは、吸気制御弁２３が、吸気絞り弁２２に代わってエンジンへの吸気量を制限するように制御されるからであり、特に、吸気絞り弁２２の所定開度ＴＨ１相当の吸気量となるように、後述の如く制御されるからである。本実施形態によれば、吸気制御弁２３が、エンジン停止開始要求があった時ｔ１から吸気量を十分制限できるので、吸気絞り弁２２の閉弁制御即ち準備的制御に要していた時間Δｔ１（図２参照）を省略でき、停止時間及び再始動可能最短時間を短縮することができる。また、前記比較例のように、吸気絞り弁２２を一旦閉弁側に制御してその後開放側に制御するのではなく、停止制御の開始と同時に開放側に制御するので、このことによっても停止時間及び再始動可能最短時間を短縮することができる。本実施形態よれば、再始動可能最短時間が前記比較例と比べて著しく短い時間（Δｔ３）となる。ただし図示例では実際の再始動がエンジン停止後の時刻ｔ４に行われている。
【００４２】
図４は、本実施形態の停止制御の手順を示したフローチャートである。このフローはＥＣＵ１００が噴射サイクル毎に実行する。まず最初のステップＳ１０１では、ＥＣＵ１００がエンジン停止要求の有無を判断する。即ち、ＥＣＵ１００は、予め記憶されているプログラムに従って、所定の停止条件が成立したときにエンジン停止要求信号をオンする。そしてＥＣＵ１００は、このエンジン停止要求信号がオンである場合にエンジン停止要求有りと判断し、他方、エンジン停止要求信号がオフの場合にはエンジン停止要求無しと判断して本フローを終える。
【００４３】
ここでいう所定の停止条件とは、本実施形態におけるアイドリングストップの場合、例えば車速センサ３２で検出された車速がゼロであり、且つブレーキスイッチ３１がオン（即ち、フットブレーキが作動されていること）であることである。なおこの条件は適宜変更が可能である。例えば、検出されたエンジン回転速度が所定時間以上所定のアイドリング速度にあること（即ち、アイドリング安定状態であること）などの条件を付加することができ、また、アイドリングストップ以外のエコランに適した条件に変更することもできる。
【００４４】
ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０１でエンジン停止要求有り（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）と判断した場合、ステップＳ１０２に進み、インジェクタ１０をオフに維持し、燃料噴射を停止する。即ち、比較例にあったような吸気絞り弁２２の閉弁制御を含む準備的制御を前もって実行することなく、直ちに燃料噴射を停止する。なおステップＳ１０１とステップＳ１０２とは同一フローで実行されるので時間的には同時期に実行されるものである。
【００４５】
次にＥＣＵ１００は、ステップＳ１０３において吸気絞り弁２２を前記所定開度ＴＨ２以上の目標開度に向けて制御する開弁制御を実行する。ここでの目標開度は全開であるが、少なくとも前記所定開度ＴＨ２と等しいか或いは開き側の開度であれば、任意の開度に設定することができる。このようにここでは、比較例の再始動制御における準備的制御である吸気絞り弁２２の開弁制御が前倒しされて停止制御に含められる。
【００４６】
次にＥＣＵ１００は、ステップＳ１０４に進み、後述するような吸気制御弁２３の開閉制御を実行し、本フローを終了する。かかる吸気制御弁２３の開閉制御は停止制御が終了するまで、即ち、エンジン停止判定時（図３のｔ３）まで継続的に行われる。なぜならこの時以降はステップＳ１０１においてエンジン停止要求信号がオフとなり、エンジン停止要求無しと判断されるからである。
【００４７】
このエンジン停止後、所定の再始動条件が成立したときに所定の再始動制御が実行される。この再始動条件とは、（１）吸気絞り弁２２の開度が所定開度ＴＨ２以上になっていること、（２）ドライバのアクセル踏み込み操作によりアクセル開度センサ３０の出力値が所定の閾値を上回ったこと、のいずれをも満たすことである。なお、（２）の代わりに、（２‘）ドライバのフットブレーキ解除操作によりブレーキスイッチ３１がオフになったこと、とすることもできる。
【００４８】
これから分かるように、本実施形態における吸気制御弁２３の開閉制御は、燃料噴射が停止された時からエンジン回転が停止するまでの間、実行される。このようなエンジンの惰行回転は通常５〜１０回転程度である。
【００４９】
次に、前記ステップＳ１０４において実行される吸気制御弁２３の開閉制御の一態様を図５に基づいて説明する。図５には、吸気弁１６と吸気制御弁２３との開弁期間がそれぞれ示されている。吸気弁１６の開弁時期及び閉弁時期がそれぞれＩＮ１，ＩＮ２で示され、吸気制御弁２３の開弁時期及び閉弁時期がそれぞれＩＣ１，ＩＣ２で示される。ＴＤＣ及びＢＤＣはそれぞれ吸気行程開始となる上死点（吸気上死点）及び圧縮行程開始となる下死点（圧縮下死点）である。
【００５０】
本態様において、吸気制御弁２３の開弁期間は、前記比較例（図２）で説明したような、吸気絞り弁２２が閉弁側の所定開度ＴＨ１にあるときに相当する吸気量となるように、設定されている。即ち、燃料噴射停止後エンジンが回転低下するとき、エンジンへの吸気量を制限し、振動を抑制するような開弁期間である。本態様では吸気制御弁２３の開弁期間が、吸気弁１６の開弁期間の前期の比較的短い期間に設定されているが、前述の如くエンジンへの吸気量を制限できるのであれば、その開弁時期及び開弁期間は任意に設定することができる。この吸気制御弁２３の制御によれば、その比較的短い開弁期間にのみ吸気の導入が許容されるので、燃焼室１３に導入される吸気量が吸気絞り弁２２に代わって制限され、エンジン回転低下中のエンジン振動を抑制することができる。また、こうすることによりポンピングロスが生じるので、エンジンの迅速な停止を助長することができる。
【００５１】
次に、エンジンの再始動制御の別の態様について図６〜図８に基づいて説明する。
この態様では、図６に示すように、燃料噴射停止後エンジン回転の低下中に、前記条件（２）「アクセル開度センサ３０の出力値が所定の閾値を上回ったこと」の成立のみをもって、再始動制御を開始する。即ち、前記条件（１）「吸気絞り弁２２の開度が所定開度ＴＨ２以上になっていること」は再始動条件に含まれず、吸気絞り弁２２の開度が所定開度ＴＨ２未満でも再始動可能である。こうすることができる理由は、吸気制御弁２３によるインパルス過給によって吸気量が増加されるからである。図示例では、吸気絞り弁２２の開弁制御中、その開度が所定開度ＴＨ２に達する時（ｔ６）よりも前（ｔ５）に、再始動制御が開始され、低下中だったエンジン回転が通常制御に従って自力運転により上昇復帰している。
【００５２】
前述したように、インパルス過給によれば、吸気を過給して燃焼室１３に送り込めるので、吸気絞り弁２２の開度が十分でなくても再始動に必要な吸気量を確保できる可能性がある。よって吸気絞り弁２２の開度が十分になるまで待つ必要がなくなり、再始動可能となる時期を早めることが可能になる。
【００５３】
この場合の再始動制御のフローチャートを図７に示す。このフローはＥＣＵ１００が噴射サイクル毎に実行する。まず最初のステップＳ２０１では、ＥＣＵ１００がエンジン再始動要求の有無を判断する。即ち、ＥＣＵ１００は、所定の再始動条件即ち前記条件（２）（又は（２‘）とすることもできる）が成立したときにエンジン再始動要求信号をオンする。そしてＥＣＵ１００は、エンジン再始動要求信号がオンである場合にエンジン再始動要求有りと判断し、他方、エンジン再始動要求信号がオフの場合にはエンジン再始動要求無しと判断して本フローを終える。
【００５４】
ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０１でエンジン再始動要求有り（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）と判断した場合、ステップＳ２０２に進み、停止制御を中止する。これによりエンジン停止要求信号はオフされ、燃料噴射が実行可能となる。
【００５５】
次にＥＣＵ１００は、ステップＳ２０３において、検出されたエンジン回転速度が低下中か否かを判断する。低下中の場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、ステップＳ２０４に進み、後述するような吸気制御弁２３の開閉制御を実行し、本フローを終了する。他方、低下中でない場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）、これはエンジンが既に停止している場合に相当するので、ステップＳ２０５に進み、スタータ２７によるエンジンの再始動を実行し、本フローを終了する。
【００５６】
ステップＳ２０４において実行される吸気制御弁２３の開閉制御の態様を図８に基づいて説明する。ここではインパルス過給を実行し、吸気量を積極的に増加させる場合なので、図５の態様とは吸気制御弁２３の開弁期間が異なる。即ち、吸気制御弁２３の開弁期間は、吸気弁１６の開弁期間の後期に設定されている。吸気制御弁２３の開弁時期ＩＣ１は、本実施形態では９０°ＡＴＤＣよりやや後の時期に設定されているが、変更も可能である。吸気制御弁２３の閉弁時期ＩＣ２は、吸気弁１６の閉弁時期ＩＮ２と同時期又はそれより前に設定され、本実施形態では同時期である。いずれにしても、吸気弁１６の開弁時期及び開弁期間は、吸気量を必要十分に増加できるように設定される。
【００５７】
次に、停止制御の別の態様について図９〜図１１に基づいて説明する。この態様は、  図３〜図５に基づいて説明した前記態様と比較して吸気制御弁２３の開弁期間が異なるだけであるので、その相違点を主に説明する。フローチャートは図４と同様である。
【００５８】
図９には、本態様における吸気弁１６と吸気制御弁２３との開弁期間が示される。吸気制御弁２３の開弁期間は、前記態様と同様、吸気絞り弁２２及び吸気制御弁２３が全開保持された場合に比べてエンジンへの吸気量が制限されるように設定されているが、同時に、インパルス過給を実行し、これを実行しない場合に比べて吸気量が増加されるように設定されている。これは、吸気量を制限することによって排気・吸気行程におけるポンピングロスの増加を図り、同時に、吸気量の増加によって圧縮・膨張行程における負の仕事の増加を図り、全体としてエンジンの負の仕事を増加して、停止時間ひいては再始動可能最短時間を短縮することを狙いとしたものである。
【００５９】
本態様において、吸気制御弁２３の開弁期間は、吸気弁１６の開弁期間のほぼ後期の比較的短い期間に設定されている。吸気制御弁２３の開弁時期ＩＣ１は、ほぼ９０°ＡＴＤＣの時期に設定されている。吸気制御弁２３の閉弁時期ＩＣ２は、吸気弁１６の閉弁時期ＩＮ２より前に設定されている。ただしこれらの吸気弁１６の開弁期間、開弁時期及び閉弁時期は変更が可能である。
【００６０】
本態様の意義を図１０及び図１１のＰＶ線図を用いてより詳しく説明する。図１０は、本態様のような吸気制御弁２３の開閉制御を実行しない或いは吸気制御弁２３自体が存在しない場合の比較例であって、可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）の最適化等によって吸気量の最小化を図った例である。排気・吸気行程におけるポンピングロスが領域Ａ、圧縮・膨張行程における負の仕事が領域Ｂで示される。この例によれば、相当量のポンピングロスが認められるものの、圧縮・膨張行程における負の仕事は殆ど無い。
【００６１】
これに対し、図１１に示す本態様によれば、同等のポンピングロスを確保しつつ負の仕事を増大させることができる。即ち、吸気制御弁２３の開弁前は空気の流入がない状態でピストン２４が下降されるため、燃焼室１３と弁間通路３５とが負圧となり、これがポンピングロスの増加につながる。他方、吸気制御弁２３の開弁時、短時間のインパルス過給によって筒内空気量が増加され、この空気が圧縮されることで圧縮仕事が増し、膨張行程時には熱損失が増加して温度及び圧力がより低下し、圧縮・膨張行程における負の仕事が増加する。こうして、全体としてエンジンが行う負の仕事が増加することになり、これによってエンジンをより速やかに停止させることが可能になる。なお、エンジンへの吸気量は制限されているのでエンジン停止中の振動も抑制できる。
【００６２】
このことから理解されるように、吸気制御弁２３は、排気・吸気行程におけるポンピングロスと、圧縮・膨張行程における負の仕事との和（即ち、領域Ａと領域Ｂとの面積の和）が最大になるように制御されるのが好ましい。また、これによってエンジンの停止時間が短縮されることに鑑みれば、エンジンの停止時間を短縮する要請のあるあらゆる場合に本態様は適用可能であり、その場合はエコラン制御に限られない。例えば、通常のユーザによるエンジン停止にも本態様は適用可能であり、この場合停止条件はイグニッションスイッチがオフになったことである。
本発明は他にも様々な実施形態を採ることができる。エコラン制御としてはアイドリングストップに限定されず、例えば全気筒のうち一部の気筒を停止する減筒運転であってもよい。この場合、休止側気筒が運転停止・再始動する際に本発明が適用可能である。エンジンはターボ過給機等を備えた過給式であってもよい。
【００６３】
本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、また、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本実施形態に係るエンジンの制御装置の構成を概略的に示すシステム図である。
【図２】比較例のエコラン制御を示すタイムチャートである。
【図３】本実施形態のエコラン制御を示すタイムチャートである。
【図４】本実施形態における停止制御のフローチャートである。
【図５】本実施形態の停止制御における吸気制御弁の開弁期間を示す位相図である。
【図６】再始動制御の別の態様を示すタイムチャートである。
【図７】再始動制御の別の態様のフローチャートである。
【図８】再始動制御の別の態様における吸気制御弁の開弁期間を示す位相図である。
【図９】停止制御の別の態様における吸気制御弁の開弁期間を示す位相図である。
【図１０】比較例のＰＶ線図である。
【図１１】停止制御の別の態様のＰＶ線図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  エンジン
１１  吸気通路
１５  吸気ポート
１０  インジェクタ
１２  シリンダ
１３  燃焼室
１６  吸気弁
１７  排気通路
１８  触媒
１９  排気ポート
２０  排気弁
２２  吸気絞り弁
２３  吸気制御弁
２７  スタータ
３３  弁体
３４  アクチュエータ
３５  弁間通路
３１  ブレーキスイッチ
３２  車速センサ
１００  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
【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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