(57)【要約】      （修正有）【課題】自動停止時にピストンを所定位置に精度良く停止させるとともに、自動停止後の再始動時における自着火の発生を防止することができる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】エンジンの制御装置は、エンジンがアイドルストップされた後、気筒内の温度が高いときに、吸気弁の閉弁タイミングＩＶＣを、下死点時期ＢＤＣから離れた進角側タイミングＩＶＣＡＤまたは遅角側タイミングＩＶＣＲＥに制御する（ステップ１０，１１）ことによって、有効圧縮比ＥＣＲを低下させ、再始動時における自着火の発生を防止できる。また、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤを閉弁タイミングＩＶＣに応じて制御することによって、閉弁タイミングＩＶＣに応じて変化する有効圧縮比ＥＣＲをきめ細かく反映させながら、ピストンを所定位置に精度良く停止させることができる。【選択図】図８
2011174434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁を駆動する吸気カムのクランクシャフトに対するカム位相を変更することによって、前記吸気弁の閉弁時期を変更可能な吸気位相可変機構と、吸気通路に設けられ、開度を変更することによって吸気量を調整するスロットル弁とを有し、所定の停止条件が成立したときに自動停止される内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関が自動停止された後、前記スロットル弁の開度を制御することによって、前記内燃機関のピストンの停止位置を所定位置に制御する停止位置制御手段と、
前記内燃機関の気筒内の温度を取得する筒内温度取得手段と、
前記内燃機関が自動停止された後、前記取得された気筒内の温度が所定温度以上で、かつ前記吸気弁の閉弁時期が前記ピストンが下死点に位置する時期よりも早いときに、前記吸気弁の閉弁時期を進角側に制御する停止時位相制御手段と、を備え、
前記停止位置制御手段は、前記停止時位相制御手段によって制御された前記吸気弁の閉弁時期に応じて、前記スロットル弁の開度を制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
吸気弁を駆動する吸気カムのクランクシャフトに対するカム位相を変更することによって、前記吸気弁の閉弁時期を変更可能な吸気位相可変機構と、吸気通路に設けられ、開度を変更することによって吸気量を調整するスロットル弁とを有し、所定の停止条件が成立したときに自動停止される内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関が自動停止された後、前記スロットル弁の開度を制御することによって、前記内燃機関のピストンの停止位置を所定位置に制御する停止位置制御手段と、
前記内燃機関の気筒内の温度を取得する筒内温度取得手段と、
前記内燃機関が自動停止された後、前記取得された気筒内の温度が所定温度以上で、かつ前記吸気弁の閉弁時期が前記ピストンが下死点に位置する時期よりも遅いときに、前記吸気弁の閉弁時期を遅角側に制御する停止時位相制御手段と、を備え、
前記停止位置制御手段は、前記停止時位相制御手段によって制御された前記吸気弁の閉弁時期に応じて、前記スロットル弁の開度を制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記吸気弁のリフトを連続的に変更可能な吸気リフト可変機構をさらに備え、
当該吸気リフト可変機構は、前記内燃機関が自動停止された後、前記吸気弁のリフトを所定の最小リフトに制御することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記吸気弁のリフトを連続的に変更可能な吸気リフト可変機構をさらに備え、
当該吸気リフト可変機構は、前記吸気弁のリフトが大きくなるにつれて、前記吸気弁の閉弁時期が遅角側に変化するように構成されており、前記停止時位相制御手段による前記吸気弁の閉弁時期の遅角側への制御が実行されるときに、前記吸気弁のリフトを所定の最小リフトよりも大きな所定リフトに制御することを特徴とする、請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段をさらに備え、
前記停止位置制御手段は、前記検出された内燃機関の回転数が所定回転数以下になるまで、前記スロットル弁を閉弁側に制御し、前記内燃機関の回転数が前記所定回転数以下になったときに、前記吸気弁の閉弁時期に応じた前記スロットル弁の制御を開始することを特徴とする、請求項２または４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記吸気位相可変機構は、前記カム位相を変更するための電動式のアクチュエータを有することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記吸気位相可変機構は、
前記カム位相を変更するための油圧式のアクチュエータと、
当該アクチュエータへの油圧の供給が停止されたときに前記カム位相を所定のデフォルト状態に復帰させる復帰機構と、をさらに有し、
前記停止時位相制御手段は、前記復帰機構を用いて前記吸気弁の閉弁時期を制御することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記内燃機関に吸入される吸気の温度、および前記内燃機関の温度の少なくとも一方を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記筒内温度取得手段は、前記検出された吸気の温度および内燃機関の温度の少なくとも一方に応じて、前記気筒内の温度を算出することを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記停止時位相制御手段による前記吸気弁の閉弁時期の変更を、前記停止位置制御手段による前記吸気弁の閉弁時期に応じた前記スロットル弁の制御を開始する前に完了させることを特徴とする、請求項５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、内燃機関の自動停止時に、吸気弁の閉弁時期を変更可能なカム位相可変機構と、吸気量を調整するスロットル弁を制御する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃機関の制御装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この内燃機関は、吸気量の調整手段として、吸気通路に設けられたスロットル弁と、吸気弁のリフトを変更する可変動弁機構を備えている。また、この制御装置では、アイドル運転状態において、内燃機関が停止する直前の状態であると判定されたときには、スロットル弁によって吸気量を調整するとともに、吸気弁のリフトを、スロットル弁により発生する吸入負圧が急激に変化しないようにしながら、所定の始動用リフトまで徐々に増加させる。以上のように、内燃機関の停止時に吸気弁のリフトが大きな始動用リフトに制御されることで、次回の始動時に必要な吸気量を確保し、始動性を向上させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−５６７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関が自動停止（アイドルストップ）状態から再始動される際には、停止時から再始動時までの時間が比較的短いため、気筒内の温度が高くなっている場合があり、その場合には自着火が発生しやすい。この制御装置では、吸気弁のリフトを始動に必要な吸気量が確保できるような始動用リフトまで増加させるにすぎないため、吸気弁のリフトが始動用リフトに設定されたときの吸気弁の閉弁時期が、ピストンが下死点に位置する時期に比較的近い場合には、内燃機関の再始動時に、有効圧縮比が高くなることで、自着火が発生するおそれがある。
【０００５】
また、内燃機関の始動性を向上させるために、内燃機関の停止時に、スロットル弁の開度を制御することによって、ピストンを吸気弁と排気弁とのバルブオーバーラップが発生しないような所定位置に停止させる停止位置制御が知られている。このような停止位置制御を従来の制御装置に適用した場合には、吸気弁のリフトが始動用リフトに達する前に内燃機関が停止され、その状態で停止位置制御が行われることがある。その場合には、そのときの吸気弁の閉弁時期に応じて有効圧縮比が変化し、それに応じてピストンの止まり方も変化するため、ピストンを所定位置に精度良く停止させることができない。
【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、自動停止時にピストンを所定位置に精度良く停止させるとともに、自動停止後の再始動時における自着火の発生を防止することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明は、吸気弁８を駆動する吸気カム５２のクランクシャフト３ｅに対するカム位相（実施形態における（以下、本項において同じ）吸気カム位相ＣＡＩＮ）を変更することによって、吸気弁８の閉弁時期（閉弁タイミングＩＶＣ）を変更可能な吸気位相可変機構（吸気カム位相可変機構６０、吸気カム位相可変機構１６０）と、吸気通路（吸気管１２）に設けられ、開度（目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤ）を変更することによって吸気量を調整するスロットル弁１３ａとを有し、所定の停止条件が成立したときに自動停止される内燃機関の制御装置１であって、内燃機関３が自動停止された後、スロットル弁１３ａの開度を制御することによって、内燃機関３のピストン３ｂの停止位置を所定位置に制御する停止位置制御手段（ＥＣＵ２、ＴＨアクチュエータ１３ｂ、図１３のステップ４８）と、内燃機関３の気筒３ａ内の温度（推定筒内温度ＴＥＮＧ）を取得する筒内温度取得手段（ＥＣＵ２、図８のステップ６、図１０）と、内燃機関３が自動停止された後、取得された気筒３ａ内の温度が所定温度（ＣＡＩＮ変更実施筒内温度ＴＥＮＧＣＡＩＮＣＮＧ）以上で、かつ吸気弁８の閉弁時期がピストン３ｂが下死点に位置する時期（下死点時期ＢＤＣ）よりも早いときに、吸気弁８の閉弁時期を進角側に制御する停止時位相制御手段（ＥＣＵ２、図８のステップ９，１０）と、を備え、停止位置制御手段は、停止時位相制御手段によって制御された吸気弁８の閉弁時期に応じて、スロットル弁１３ａの開度を制御する（図１３のステップ４８、図１４）ことを特徴とする。
【０００８】
この内燃機関の制御装置によれば、内燃機関が自動停止された後、気筒内の温度が所定温度以上で、かつ吸気弁の閉弁時期がピストンが下死点に位置する時期よりも早いときに、カム位相を変更することによって、吸気弁の閉弁時期を進角側に制御する。内燃機関の有効圧縮比は、吸気弁の閉弁時期がピストンが下死点に位置する時期（以下「下死点時期」という）に一致するときに最大になり、下死点時期から離れるほど、より低くなる。したがって、上記のように吸気弁の閉弁時期を進角側に制御することによって、自動停止後の再始動時における有効圧縮比が低下するので、気筒内の温度が高い場合でも、再始動時における自着火の発生を防止することができる。
【０００９】
また、内燃機関が自動停止された後、スロットル弁の開度を制御する。これにより、吸気量が調整され、ピストンで圧縮された吸気からピストンに作用する反力が調整されることによって、ピストンの停止位置が制御される。さらに、このときのスロットル弁の開度を進角側に変化する吸気弁の閉弁時期に応じて制御する。吸気弁の閉弁時期が変化すると、内燃機関の有効圧縮比が変化し、それに伴ってピストンに作用する反力も変化する。したがって、上記のように、スロットル弁の開度を吸気弁の閉弁時期に応じて制御することによって、吸気弁の閉弁時期に応じて変化する有効圧縮比をきめ細かく反映させながら、ピストンを所定位置に精度良く停止させることができる。
【００１０】
この場合、吸気弁の閉弁時期が下死点時期よりも早いときに、吸気弁の閉弁時期を遅角側に仮に制御すると、有効圧縮比は下死点時期まで一旦、増加した後に低下するため、そのように複雑に変化する有効圧縮比に応じて、スロットル弁の開度を制御する必要があり、停止位置制御が複雑になる。本発明によれば、前述したように、下死点時期よりも早いときに吸気弁の閉弁時期を進角側に制御するので、有効圧縮比が増加状態を経ずに単調に減少した状態で、停止位置制御を行うことができ、それにより、停止位置制御を単純化できるとともに、高い停止位置精度を容易に得ることができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、吸気弁８を駆動する吸気カム５２のクランクシャフト３ｅに対するカム位相（実施形態における（以下、本項において同じ）吸気カム位相ＣＡＩＮ）を変更することによって、吸気弁８の閉弁時期（閉弁タイミングＩＶＣ）を変更可能な吸気位相可変機構（吸気カム位相可変機構６０）と、吸気通路（吸気管１２）に設けられ、開度（目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤ）を変更することによって吸気量を調整するスロットル弁１３ａとを有し、所定の停止条件が成立したときに自動停止される内燃機関の制御装置１であって、内燃機関３が自動停止された後、スロットル弁１３ａの開度を制御することによって、内燃機関３のピストン３ｂの停止位置を所定位置に制御する停止位置制御手段（ＥＣＵ２、ＴＨアクチュエータ１３ｂ、図１３のステップ４８）と、内燃機関３の気筒３ａ内の温度（推定筒内温度ＴＥＮＧ）を取得する筒内温度取得手段（ＥＣＵ２、図８のステップ６、図１０）と、内燃機関３が自動停止された後、取得された気筒３ａ内の温度が所定温度（ＣＡＩＮ変更実施筒内温度ＴＥＮＧＣＡＩＮＣＮＧ）以上で、かつ吸気弁８の閉弁時期がピストン３ｂが下死点に位置する時期（下死点時期ＢＤＣ）よりも遅いときに、吸気弁８の閉弁時期を遅角側に制御する停止時位相制御手段（ＥＣＵ２、図８のステップ９，１１）と、を備え、停止位置制御手段は、停止時位相制御手段によって制御された吸気弁８の閉弁時期に応じて、スロットル弁１３ａの開度を制御する（図１３のステップ４８、図１４）ことを特徴とする
【００１２】
この内燃機関の制御装置によれば、内燃機関が自動停止された後、気筒内の温度が所定温度以上で、かつ吸気弁の閉弁時期がピストンが下死点に位置する時期よりも遅いときに、カム位相を変更することによって、吸気弁の閉弁時期を遅角側に制御する。内燃機関の有効圧縮比は、下死点時期に一致するときに最大になり、下死点時期から離れるほど、より低くなる。したがって、上記のように吸気弁の閉弁時期を遅角側に制御することによって、自動停止後の再始動時における有効圧縮比が低下するので、気筒内の温度が高い場合でも、再始動時における自着火の発生を防止することができる。
【００１３】
また、請求項１の発明と同様、内燃機関が自動停止された後、スロットル弁の開度を制御する。これにより、吸気量が調整され、ピストンで圧縮された吸気からピストンに作用する反力が調整されることによって、ピストンの停止位置が制御される。さらに、このときのスロットル弁の開度を進角側に変化する吸気弁の閉弁時期に応じて制御する。吸気弁の閉弁時期が変化すると、内燃機関の有効圧縮比が変化し、それに伴ってピストンに作用する反力も変化する。したがって、上記のように、スロットル弁の開度を吸気弁の閉弁時期に応じて制御することによって、吸気弁の閉弁時期に応じて変化する有効圧縮比をきめ細かく反映させながら、ピストンを所定位置に精度良く停止させることができる。
【００１４】
この場合、吸気弁の閉弁時期が下死点時期よりも遅いときに、吸気弁の閉弁時期を進角側に仮に制御すると、有効圧縮比は下死点時期まで一旦、増加した後に低下するため、そのように複雑に変化する有効圧縮比に応じて、スロットル弁の開度を制御する必要があり、停止位置制御が複雑になる。本発明によれば、前述したように、下死点時期よりも遅いときに吸気弁の閉弁時期を遅角側に制御するので、有効圧縮比が増加状態を経ずに単調に減少した状態で、停止位置制御を行うことができ、それにより、停止位置制御を単純化できるとともに、高い停止位置精度を容易に得ることができる。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置１において、吸気弁８のリフト（吸気リフトＬＩＦＴＩＮ）を連続的に変更可能な吸気リフト可変機構５０をさらに備え、吸気リフト可変機構５０は、内燃機関３が自動停止された後、吸気弁８のリフトを所定の最小リフト（低温時用リフトＡＬＣＭＤＳＴ＿ＣＯＬＤ）に制御することを特徴とする。
【００１６】
自動停止の直後における吸気弁のリフトが大きいと、気筒内に流入する吸気が比較的多くなるため、気筒内に残留した燃料の後燃えが発生しやすくなる。この構成によれば、内燃機関が自動停止された後、吸気弁のリフトを最小リフトに制御するので、上記のような燃料の燃焼を抑制し、この燃焼に起因する内燃機関の回転数の上昇を防止できる。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項２に記載の内燃機関の制御装置１において、吸気弁８のリフト（吸気リフトＬＩＦＴＩＮ）を連続的に変更可能な吸気リフト可変機構５０をさらに備え、吸気リフト可変機構５０は、吸気弁８のリフトが大きくなるにつれて、吸気弁８の閉弁時期が遅角側に変化するように構成されており、停止時位相制御手段による吸気弁８の閉弁時期の遅角側への制御が実行されるときに、吸気弁８のリフトを所定の最小リフト（低温時用リフトＡＬＣＭＤＳＴ＿ＣＯＬＤ）よりも大きな所定リフト（高温時用リフトＡＬＣＭＤＳＴ＿ＨＯＴ）に制御することを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、内燃機関が自動停止された後、気筒内の温度が所定温度以上のときに、吸気弁のリフトを所定の最小リフトよりも大きな所定リフトに制御する。このように吸気弁のリフトを大きな所定リフトに制御することによって、自動停止後の再始動時における有効圧縮比が低下するので、前述したように、吸気弁の閉弁時期を遅角側に制御することと併せて、有効圧縮比を速やかに低下させることができる。したがって、停止時から再始動時までの時間が比較的短い場合でも、再始動時における自着火の発生を防止することができる。
【００１９】
請求項５に係る発明は、請求項２または４に記載の内燃機関の制御装置１において、内燃機関３の回転数（エンジン回転数ＮＥ）を検出する回転数検出手段（クランク角センサ２２）をさらに備え、停止位置制御手段は、検出された内燃機関３の回転数が所定回転数以下（リフトアップ開始回転数ＮＥＬＩＦＴＵＰ）になるまで、スロットル弁１３ａを閉弁側に制御し、内燃機関３の回転数が所定回転数以下になったときに、吸気弁８の閉弁時期に応じたスロットル弁１３ａの制御を開始する（ＥＣＵ２、ＴＨアクチュエータ１３ｂ、図１３のステップ４４，４９）ことを特徴とする。
【００２０】
内燃機関の自動停止後にスロットル弁の開度をすぐに大きくすると、気筒内への吸気量が増大し、それに伴って不快な振動や異音が発生することがある。この構成によれば、内燃機関の自動停止後にスロットル弁を一旦、閉じ側に制御するので、内燃機関の回転数を確実に低下させるとともに、不快な振動や異音の発生を防止することができる。また、内燃機関の回転数が所定回転数以下になったときに、吸気弁の閉弁時期に応じたスロットル弁の制御を開始するので、振動や異音が発生するおそれのない状態で、停止位置制御を行うことができ、それにより、停止位置制御の精度をさらに向上させることができる。
【００２１】
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置１において、吸気位相可変機構は、カム位相を変更するための電動式のアクチュエータ（モータ６４）を有することを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、内燃機関の停止後に、電動式のアクチュエータによって、カム位相を変更するので、自動停止に伴う内燃機関の停止の影響を受けることなく、停止前と同じ条件で吸気弁の閉弁時期を精度良く制御することができる。また、このように、内燃機関の停止後も吸気弁の閉弁時期が精度良く制御されることで、吸気弁および排気弁の両方が開いたバルブオーバーラップ状態が回避され、それにより、再始動時における内燃機関の始動性および排ガス特性の低下を確実に回避することができる。
【００２３】
請求項７に係る発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置１において、吸気位相可変機構は、油圧式のアクチュエータ（油圧ポンプ１６１、第２電磁弁１６２ｂ、ドレン電磁弁１６２ｃ）と、アクチュエータへの油圧の供給が停止されたときにカム位相ＣＡＩＮを所定のデフォルト状態に復帰させる復帰機構（リターンスプリング１６７ａ）と、をさらに有し、停止時位相制御手段は、復帰機構を用いて吸気弁の閉弁時期を制御することを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、油圧式のアクチュエータによってカム位相を変更するので、従来の油圧式のアクチュエータを備えた内燃機関に本発明を適用した場合でも、請求項１および２などによる前述した作用を同様に得ることができる。また、カム位相を所定のデフォルト状態に復帰させる復帰機構を用いて、吸気弁の閉弁時期を制御するので、アクチュエータが内燃機関で駆動力を利用して駆動される場合に、内燃機関の自動停止に伴って油圧の供給が停止されても、吸気弁の閉弁時期を支障なく制御することができる。
【００２５】
請求項８に係る発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置１において、内燃機関３に吸入される吸気の温度（吸気温ＴＡ）、および内燃機関３の温度（エンジン水温ＴＷ）の少なくとも一方を検出する温度検出手段（吸気温センサ２９、水温センサ２６）をさらに備え、筒内温度取得手段は、検出された吸気の温度および内燃機関の温度の少なくとも一方に応じて、気筒３ａ内の温度を算出する（図８のステップ６、図１２のステップ３６、図１０）ことを特徴とする。
【００２６】
吸気の温度および内燃機関の温度は気筒内の温度を良好に反映する。この構成によれば、検出された吸気温および内燃機関の温度の少なくとも一方に応じて、気筒内の温度を算出するので、より正確な気筒内の温度を取得することができる。また、このようにして算出された正確な気筒内の温度に基づいて、上述した停止時位相制御や停止時リフト制御を実行することによって、自着火の発生をより確実に防止できるとともに、自着火の発生のおそれがないときには、吸気弁の閉弁時期やリフトが変更されることを回避でき、それにより、内燃機関の始動性および排ガス特性を向上させることができる。
【００２７】
請求項９に係る発明は、請求項５に記載の内燃機関の制御装置１において、停止時位相制御手段による吸気弁８の閉弁時期の変更を、停止位置制御手段による吸気弁８の閉弁時期に応じたスロットル弁１３ａの制御を開始する前に完了させる（図１７、図１８）ことを特徴とする。
【００２８】
この構成によれば、停止時位相制御手段による吸気弁の閉弁時期の変更を、吸気弁の閉弁時期に応じたスロットル弁の制御を開始する前に完了させるので、カム位相の変更に伴う閉弁時期の変化が生じない状態で、停止位置制御を行うことができ、それにより、停止位置制御を単純化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態による内燃機関の制御装置を、内燃機関とともに概略的に示す図である。
【図２】吸気リフト可変機構の概略構成を示す模式図である。
【図３】吸気リフト可変機構による吸気リフトの変更に応じた吸気弁のバルブリフト曲線を示す図である。
【図４】第１実施形態による吸気カム位相可変機構の概略構成を模式的に示す断面図である。
【図５】第１実施形態による吸気カム位相可変機構の遊星歯車装置を図４のＡ−Ａ線に沿う方向から見た図である。
【図６】吸気カム位相可変機構による吸気カム位相の変更に応じた吸気弁のバルブリフト曲線を示す図である。
【図７】吸気リフト可変機構および吸気カム位相可変機構による閉弁タイミングの変更に応じた有効圧縮比の変化を示す図である。
【図８】目標位相の設定処理を示すフローチャートである。
【図９】アイドルストップ条件の判定処理を示すフローチャートである。
【図１０】推定筒内温度を算出するためのマップである。
【図１１】閉弁タイミングを算出するためのマップである。
【図１２】目標リフトの設定処理を示すフローチャートである。
【図１３】目標スロットル弁開度の設定処理を示すフローチャートである。
【図１４】目標スロットル弁開度を算出するためのマップである。
【図１５】実施形態による内燃機関の制御処理によって得られる動作例を示す図である。
【図１６】実施形態による内燃機関の制御処理によって得られる、図１５と異なる動作例を示す図である。
【図１７】変形例による内燃機関の制御処理によって得られる動作例を示す図である。
【図１８】変形例による内燃機関の制御処理によって得られる、図１７と異なる動作例を示す図である。
【図１９】第２実施形態による吸気カム位相可変機構の概略構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。図１は、本実施形態による制御装置１、およびこれを適用した内燃機関（以下「エンジン」という）３の概略構成を示している。
【００３１】
エンジン３は、車両（図示せず）に搭載された、例えば４つの気筒３ａ（１つのみ図示）を有するガソリンエンジンであり、自動変速機などを介して、駆動輪（いずれも図示せず）に連結されている。各気筒３ａのピストン３ｂとシリンダヘッド３ｃの間には、燃焼室３ｄが形成されている。ピストン３ｂの上面の中央部には、凹部３ｅが形成されている。また、シリンダヘッド３ｃには、燃焼室３ｄに臨むように燃料噴射弁（以下「インジェクタ」という）４および点火プラグ５が取り付けられており、燃料は燃焼室３ｄ内に直接、噴射される。すなわち、エンジン３は筒内噴射式のものである。
【００３２】
また、エンジン３は、アイドルストップ機能を備えており、所定のアイドルストップ条件が成立したときに、自動的に停止され、その後、アイドルストップ条件が解除されたときに、再始動される。アイドルストップ条件の詳細については、後述する。
【００３３】
自動変速機は、前進４段の自動変速機であり、Ｌ，２，Ｄ，Ｎ，Ｒ，Ｐの６つのシフトポジションを備えており、シフトレバー（図示せず）の操作により、１つのシフトポジションが選択される。
【００３４】
インジェクタ４は、シリンダヘッド３ｃの中央に配置されており、高圧ポンプで昇圧された後、レギュレータ（いずれも図示せず）で調圧された高圧の燃料を、ピストン３ｂの凹部３ｅに向かって噴射する。インジェクタ４の動作は、後述するＥＣＵ２によって制御される。
【００３５】
また、点火プラグ５は、ＥＣＵ２からの制御信号により、点火時期ＩＧに応じたタイミングで高電圧が加えられることによって放電し、燃焼室３ｄ内の混合気を燃焼させる。
【００３６】
エンジン３のシリンダヘッド３ｃには、気筒３ａごとに、吸気管１２および排気管１４が接続されるとともに、一対の吸気弁８、８（１つのみ図示）および一対の排気弁９、９（１つのみ図示）が設けられている。吸気弁８は吸気側動弁機構４０によって開閉され、排気弁９は排気側動弁機構７０によって開閉される。
【００３７】
図２に示すように、吸気側動弁機構４０は、吸気カムシャフト５１、吸気カム５２、吸気リフト可変機構５０および吸気カム位相可変機構６０などを備えている。本実施形態では、この吸気リフト可変機構５０によって吸気弁８のリフトが無段階に変更される。なお、吸気弁８のリフト（以下「吸気リフトＬＩＦＴＩＮ」という）は、吸気弁８の最大揚程を表すものとする。また、吸気カム位相可変機構６０によって、クランクシャフト３ｆに対する吸気カム５２の位相（以下「吸気カム位相」という）ＣＡＩＮが無段階に変更される。
【００３８】
吸気カムシャフト５１は、吸気カム５２を一体に有しており、遊星歯車装置６１、吸気スプロケット５１ａ（ともに図４参照）およびタイミングチェーン（図示せず）を介して、クランクシャフト３ｆに連結されており、クランクシャフト３ｆが２回転するごとに１回転する。
【００３９】
図２に示すように、吸気リフト可変機構５０は、シリンダヘッド３ｃに軸５５ａを中心として回動自在に支持されたコントロールアーム５５と、コントロールアーム５５を回動させるコントロールカム５７が一体に設けられたコントロールシャフト５６と、コントロールアーム５５に支軸５３ｂを介して回動自在に支持され、吸気カム５２に従動して回動するサブカム５３と、サブカム５３に従動し、吸気弁８を駆動するロッカアーム５４とを備えている。ロッカアーム５４は、コントロールアーム５５にロッカアームシャフト５４ｂを介して回動自在に支持されている。
【００４０】
サブカム５３は、吸気カム５２に当接するローラ５３ａを有し、吸気カムシャフト５１の回転に伴い、軸５３ｂを中心として回動する。ロッカアーム５４は、サブカム５３に当接するローラ５４ａを有し、サブカム５３の動きが、ローラ５４ａを介して、ロッカアーム５４に伝達される。
【００４１】
コントロールアーム５５は、コントロールカム５７に当接するローラ５５ｂを有し、回動するコントロールシャフト５６によって押圧され、軸５５ａを中心として回動する。コントロールシャフト５６が最も反時計回り側に位置する図２（ａ）の状態では、サブカム５３の動きはロッカアーム５４にほとんど伝達されないため、吸気弁８はほぼ全閉の状態に維持される。一方、コントロールシャフト５６が最も時計回り側に位置する同図（ｂ）の状態では、サブカム５３の動きがロッカアーム５４を介して吸気弁８に伝達され、吸気リフトＬＩＦＴＩＮは最大リフトＬＩＮＭＡＸになる。
【００４２】
したがって、モータ５８でコントロールシャフト５６を回動させることにより、吸気リフトＬＩＦＴＩＮは、図３に示す最大リフトＬＩＮＭＡＸと最小リフトＬＩＮＭＩＮの間で、無段階に変更される。なお、吸気リフトＬＩＦＴＩＮが最小リフトＬＩＮＭＩＮのときには、エンジン３の始動が可能な程度の最小限の吸気量ＧＡＩＲが気筒３ａに供給される。また、吸気弁８が閉弁する閉弁時期に相当するクランク角（以下「閉弁タイミング」という）ＩＶＣは、吸気リフトＬＩＦＴＩＮが大きいほど遅くなる。
【００４３】
また、吸気リフト可変機構５０は、モータ５８を駆動するための電源として、バッテリ５９を備えている。このバッテリ５９は、クランクシャフト３ｆに接続されたジェネレータ（図示せず）に接続されている。このジェネレータがエンジン３で回転駆動されることによって発電が行われ、発電された電力はバッテリ５９に充電される。
【００４４】
また、吸気リフト可変機構５０には、コントロールシャフト５６の回転角度（以下「ＣＳ角」という）ＡＣＳを検出するＣＳ角センサ２１が設けられており、その検出信号はＥＣＵ２に出力される。ＥＣＵ２は、その検出信号から、実際の吸気リフトＬＩＦＴＩＮを求める。
【００４５】
吸気カム位相可変機構６０は、電動式のものであり、図４および図５に示すように、遊星歯車装置６１および駆動ユニット６２などを備えている。この遊星歯車装置６１は、吸気カムシャフト５１と吸気スプロケット５１ａの間で回転を伝達するものであり、リングギヤ６１ａ、３つのプラネタリピニオンギヤ６１ｂ、サンギヤ６１ｃおよびプラネタリキャリア６１ｄを備えている。このリングギヤ６１ａは、駆動ユニット６２の後述するアウタケーシング６３に一体に連結されている。また、サンギヤ６１ｃは、吸気カムシャフト５１の先端部に一体に連結されている。
【００４６】
一方、プラネタリキャリア６１ｄは、ほぼ三角形に形成され、それらの３つの角部にシャフト６１ｅがそれぞれ突設されている。プラネタリキャリア６１ｄは、これらのシャフト６１ｅを介して吸気スプロケット５１ａに一体に連結されている。また、各プラネタリピニオンギヤ６１ｂは、プラネタリキャリア６１ｄの各シャフト６１ｅに回転自在に支持され、サンギヤ６１ｃとリングギヤ６１ａに常に噛み合っている。
【００４７】
さらに、前述した駆動ユニット６２は、アウタケーシング６３およびモータ６４で構成されている。アウタケーシング６３は、中空に形成され、その中心をモータ６４の駆動軸６４ａが貫通している。モータ６４は、その基部がアウタケーシング６３に取り付けられるとともに、駆動軸６４ａがプラネタリキャリア６１ｄに一体に連結されている。
【００４８】
以上のように構成された吸気カム位相可変機構６０の動作について説明する。吸気スプロケット５１ａが図５に矢印で示すＲ１方向に回転すると、プラネタリキャリア６１ｄおよびリングギヤ６１ａが一体に回転することにより、プラネタリピニオンギヤ６１ｂは回転せず、サンギヤ６１ｃがプラネタリキャリア６１ｄおよびリングギヤ６１ａと一体に回転する。すなわち、吸気スプロケット５１ａと吸気カムシャフト５１が一体に回転する。
【００４９】
また、モータ６４の駆動軸６４ａをＲ１方向に回動させると、アウタケーシング６３が、プラネタリキャリア６１ｄに対して、Ｒ１方向と反対のＲ２方向に相対的に回動する。これにより、リングギヤ６１ａがプラネタリキャリア６１ｄに対して相対的にＲ２方向に回動し、それに伴い、プラネタリピニオンギヤ６１ｂがＲ３方向に回動することで、サンギヤ６１ｃがＲ４方向に回動する。その結果、吸気カムシャフト５１が、吸気スプロケット５１ａに対して相対的にスプロケットの回転方向（Ｒ１方向）に回動することになり、それにより、吸気カム位相ＣＡＩＮが進角する。
【００５０】
したがって、モータ６４でプラネタリキャリア６１ｄを回動させることにより、図６に示すように、吸気カム位相ＣＡＩＮは、無段階に変更され、それに伴い閉弁タイミングＩＶＣも変化する。また、前述したように、閉弁タイミングＩＶＣは、吸気リフトＬＩＦＴＩＮに応じても変化し、その結果、吸気リフトＬＩＦＴＩＮおよび吸気カム位相ＣＡＩＮの両方に応じて定まる。
【００５１】
また、このように吸気弁８の閉弁タイミングＩＶＣが変化すると、それに応じて、エンジン３の有効圧縮比ＥＣＲが変化する。具体的には、図７に示すように、有効圧縮比ＥＣＲは、下死点時期ＢＤＣに一致するときに最大値ＥＣＲＭＡＸになる。また、閉弁タイミングＩＶＣがピストン３ｂが下死点に位置する時期（以下「下死点時期」という（クランク角が１８０°になる時期））ＢＤＣよりも早い領域では、有効圧縮比ＥＣＲは、閉弁タイミングＩＶＣが早いほど、より低くなり、閉弁タイミングＩＶＣが最も早い時期（以下「最進角タイミング」という）ＩＶＣＡＤのときに、値ＥＣＲＡＤになる。閉弁タイミングＩＶＣが下死点時期ＢＤＣよりも遅い領域では、有効圧縮比ＥＣＲは、閉弁タイミングＩＶＣが遅いほど、より低くなり、閉弁タイミングＩＶＣが最も遅い時期（以下「最遅角タイミング」という）ＩＶＣＲＥのときに、値ＥＣＲＲＥになる。
【００５２】
また、吸気カムシャフト５１の吸気カム位相可変機構６０と反対側の端部には、カム角センサ３１が設けられている。このカム角センサ３１は、吸気カムシャフト５１の回転に伴い、パルス信号であるＣＡＭ信号を所定のカム角（例えば１゜）ごとにＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、このＣＡＭ信号と後述するＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号から、実際の吸気カム位相ＣＡＩＮを算出する。
【００５３】
一方、排気側動弁機構７０は、カム駆動式のものであり、回転自在の排気カムシャフト８１と、排気カムシャフト８１に一体に設けられた排気カム８２と、ロッカアームシャフト（図示せず）と、ロッカアームシャフトに回動自在に支持されるとともに、排気弁９，９の上端にそれぞれ当接する２つのロッカアーム（図示せず）などを備えている。
【００５４】
排気カムシャフト８１は、排気スプロケットおよびタイミングチェーン（いずれも図示せず）を介して、クランクシャフト３ｆに連結されており、クランクシャフト３ｆが２回転するごとに１回転する。排気カムシャフト８１が回転すると、ロッカアームが排気カム８２で押圧され、ロッカアームシャフトを中心として回動することにより、排気弁９，９が開閉される。
【００５５】
また、前記クランクシャフト３ｆには、クランク角センサ２２が設けられている。このクランク角センサ２２は、クランクシャフト３ｆに取り付けられたマグネットロータ２２ａと、ＭＲＥピックアップ２２ｂで構成され、クランクシャフト３ｆの回転に伴い、パルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号を出力する。
【００５６】
ＣＲＫ信号は、所定のクランク角（例えば３０゜）ごとに出力される。ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを算出する。ＴＤＣ信号は、いずれかの気筒３ａにおいてピストン３ｂが吸気行程開始時のＴＤＣ（上死点）付近の所定クランク角度位置にあることを表す信号であり、エンジン３が４気筒タイプの本例では、クランク角１８０゜ごとに出力される。
【００５７】
また、ＥＣＵ２には、イグニッションスイッチ３２から、そのオン／オフ状態を表す検出信号が出力される。なお、エンジン３の運転時に、イグニッションスイッチ３２がオフされたときには、インジェクタ４から気筒３ａ内への燃料の供給が停止され、エンジン３が停止される。
【００５８】
また、ＥＣＵ２には、ブレーキスイッチ３３から、ブレーキペダル（図示せず）の踏み込み状態を表す検出信号が出力される。この検出信号は、ブレーキペダルが所定量以上、踏み込まれたときにオンになり、それ以外のときにオフになる。
【００５９】
さらに、ＥＣＵ２には、車速センサ２３から、車両の速度である車速ＶＰを表す検出信号が、アクセル開度センサ２４から、アクセルペダル（図示せず）の開度（以下「アクセル開度」という）ＡＰを表す検出信号が、シフトポジションセンサ２５から、シフトレバーのシフトポジションを表す検出信号が、水温センサ２６からエンジン３の冷却水の温度（以下「エンジン水温」という）ＴＷを表す検出信号が、それぞれ出力される。
【００６０】
また、エンジン３の吸気管１２には、スロットル弁１３ａが設けられている。このスロットル弁１３ａには、ＴＨアクチュエータ１３ｂが連結されている。スロットル弁１３ａの開度は、ＥＣＵ２からの制御信号により、ＴＨアクチュエータ１３ｂを駆動することによって制御され、それにより、エンジン３に吸入される吸気量ＧＡＩＲおよび吸気圧ＰＢが制御される。
【００６１】
さらに、スロットル弁１３ａには、リターンスプリング（図示せず）が取り付けられている。ＴＨアクチュエータ１３ｂへの電力供給が停止されたときに、スロットル弁１３ａの開度は、このリターンスプリングのばね力により、所定の初期開度ＴＨＤＥＦに復帰する。
【００６２】
また、吸気管１２には、スロットル弁１３ａの上流側に吸気量センサ２７が設けられ、下流側には吸気圧センサ２８および吸気温センサ２９が設けられている。吸気量センサ２７は吸気量ＧＡＩＲを検出し、吸気温センサ２９はスロットル弁１３ａの下流側の吸気の温度（以下「吸気温」という）ＴＡを検出し、それらの検出信号はＥＣＵ２に出力される。
【００６３】
また、吸気圧センサ２８は、スロットル弁１３ａの下流側の吸気圧ＰＢを絶対圧として検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、吸気圧ＰＢと大気圧センサ３０で検出された大気圧ＰＡとの差（＝ＰＡ−ＰＢ）を、吸気負圧ＰＢＧＡとして算出する。
【００６４】
また、ＥＣＵ２は、ＣＰＵ２ａ、ＲＡＭ２ｂ、ＲＯＭ２ｃおよび入出力インターフェース（図示せず）などから成るマイクロコンピュータ（図示せず）で構成されている。前述したセンサ２１〜３１およびスイッチ３２，３３の検出信号はそれぞれ、ＥＣＵ２に入力され、入力インターフェースでＡ／Ｄ変換や整形がなされた後、ＣＰＵ２ａに入力される。ＣＰＵ２ａは、これらの検出信号に応じ、ＲＯＭ２ｃに記憶された制御プログラムなどに基づいて、各種の演算処理を実行する。例えば、ＥＣＵ２は、アイドルストップの条件判定処理や、それに伴う制御処理を実行する。
【００６５】
なお、本実施形態では、ＥＣＵ２は、停止位置制御手段、筒内温度取得手段および停止時位相制御手段に相当する。
【００６６】
次に、図８〜図１８を参照しながら、エンジン３の制御処理について説明する。本処理は、所定時間ごとに実行される。
【００６７】
図８は、吸気カム位相ＣＡＩＮの目標となる目標位相ＣＡＩＮＣＭＤの設定処理を示す。この設定処理では特に、気筒３ａ内の温度が高いときに、アイドルストップからのエンジン３の再始動時における自着火を防止すべく、閉弁タイミングＩＶＣを下死点時期ＢＤＣから離すように、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤが進角側または遅角側に設定される。
【００６８】
本処理ではまず、ステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）において、アイドルストップ条件の判定処理を実行する。図９は、そのサブルーチンを示す。本処理ではまず、ステップ２１〜２６において、以下の（ａ）〜（ｆ）の条件が成立しているか否かをそれぞれ判別する。
（ａ）イグニッションスイッチ（ＳＷ）３２がＯＮ状態であること
（ｂ）エンジン回転数ＮＥが所定値ＮＥＩＳＴＰ以上であること
（ｃ）車速ＶＰが所定値ＶＰＲＥＦ以下であること
（ｄ）アクセル開度ＡＰが所定値ＡＰＲＥＦ以下であること
（ｅ）シフトポジション（ＳＰ）がＰ，Ｒ，Ｎ以外であること
（ｆ）ブレーキスイッチ（ＳＷ）３３がＯＮ状態であること
【００６９】
これらのステップ２１〜２６の答のいずれかがＮＯで、（ａ）〜（ｆ）の条件のいずれかが成立していないときには、アイドルストップ条件が成立していないと判定し、本処理を終了する。一方、ステップ２１〜２６のすべての答がＹＥＳのときには、アイドルストップ条件が成立していると判定し、そのことを表すために、ステップ２７において、アイドルストップフラグＦ＿ＩＤＬＳＴＰを「１」にセットし、本処理を終了する。このようにアイドルストップフラグＦ＿ＩＤＬＳＴＰが「１」にセットされると、エンジン３を自動停止させるためのアイドルストップ制御が開始される。
【００７０】
図８に戻り、前記ステップ１に続くステップ２では、アイドルストップフラグＦ＿ＩＤＬＳＴＰが「１」であるか否かを判別する。この答がＮＯで、アイドルストップ制御中でないときには、ステップ３において、要求トルクＰＭＣＭＤおよびエンジン回転数ＮＥに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤを算出し、本処理を終了する。このマップでは、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤは、要求トルクＰＭＣＭＤが大きいほど、また、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より大きな値に設定されている。なお、この要求トルクＰＭＣＭＤは、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じて算出される。
【００７１】
一方、前記ステップ２の答がＹＥＳで、アイドルストップ制御中のときには、ステップ４において、エンジン回転数ＮＥが所定のＣＡＩＮ変更開始回転数ＮＥＣＡＩＮＣＮＧ（例えば４００ｒｐｍ）以下であるか否かを判別する。この答がＮＯで、ＮＥ＞ＮＥＣＡＩＮＣＮＧのときには、ステップ５において、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤを所定の低温時用位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＣＯＬＤに設定し、本処理を終了する。このように、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤを低温時用位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＣＯＬＤに設定することで、閉弁タイミングＩＶＣが下死点時期ＢＤＣの付近に制御される。
【００７２】
一方、上記ステップ４の答がＹＥＳで、エンジン回転数ＮＥがＣＡＩＮ変更開始回転数ＮＥＣＡＩＮＣＮＧ以下になったときには、ステップ６において、吸気温ＴＡおよびエンジン水温ＴＷに応じ、図１０に示すマップを検索することによって、推定筒内温度ＴＥＮＧを算出する。この推定筒内温度ＴＥＮＧは、エンジン３が完全に停止したとき（ＮＥ＝０）の気筒３ａ内の温度の推定値である。図１０のマップでは、推定筒内温度ＴＥＮＧは、３つの吸気温ＴＡ１〜ＴＡ３（ＴＡ１＞ＴＡ２＞ＴＡ３）に対し、吸気温ＴＡが高いほど、またエンジン水温ＴＷが高いほど、より大きな値に設定されている。なお、吸気温ＴＡが上記の３つの値以外のときには、推定筒内温度ＴＥＮＧは、補間計算によって算出される。
【００７３】
次に、ステップ７において、算出された推定筒内温度ＴＥＮＧが所定のＣＡＩＮ変更実施筒内温度ＴＥＮＧＣＡＩＮＣＮＧ（例えば１００℃）以上であるか否かを判別する。この答がＮＯで、ＴＥＮＧ＜ＴＥＮＧＣＡＩＮＣＮＧのときには、気筒３ａの温度が低いことで、再始動時に自着火が発生するおそれがないため、閉弁タイミングＩＶＣの変更を実施しないものとして、前記ステップ５を実行し、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤを低温時用位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＣＯＬＤに設定する。
【００７４】
一方、上記ステップ７の答がＹＥＳで、推定筒内温度ＴＥＮＧがＣＡＩＮ変更実施筒内温度ＴＥＮＧＣＡＩＮＣＮＧ以上のときには、気筒３ａの温度が高いことで、再始動時に自着火が発生するおそれがあるため、閉弁タイミングＩＶＣの変更を実施するものとして、ステップ８以降の処理を行う。まず、ステップ８では、吸気リフトＬＩＦＴＩＮおよび吸気カム位相ＣＡＩＮに応じ、図１１に示すマップを検索することによって、閉弁タイミングＩＶＣを算出する。このマップでは、閉弁タイミングＩＶＣは、５つの吸気リフトＬ１〜Ｌ５（Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４＜Ｌ５）に対し、吸気カム位相ＣＡＩＮが進角側にあるほど、また吸気リフトＬＩＦＴＩＮが小さいほど、より進角側に設定されている。なお、吸気リフトＬＩＦＴＩＮが上記の５つの値以外のときには、閉弁タイミングＩＶＣは、補間計算により算出される。
【００７５】
次に、ステップ９において、算出された閉弁タイミングＩＶＣが下死点時期ＢＤＣよりも小さいか否かを判別する。この答がＹＥＳで、閉弁タイミングＩＶＣが下死点時期ＢＤＣよりも早いときには、ステップ１０において、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤを所定の高温時進角側位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＨＡＤに設定し、本処理を終了する。このように、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤを高温時進角側位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＨＡＤに設定することで、閉弁タイミングＩＶＣが所定の進角側タイミングＩＶＣＡＤ（例えば１５０°）に制御される。
【００７６】
一方、上記ステップ９の答がＮＯで、閉弁タイミングＩＶＣが下死点時期ＢＤＣに一致しているか、または、それよりも遅いときには、ステップ１１において、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤを所定の高温時遅角側位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＨＲＥに設定し、本処理を終了する。このように、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤを高温時遅角側位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＨＲＥに設定することで、閉弁タイミングＩＶＣが所定の遅角側タイミングＩＶＣＲＥ（例えば２１０°）に制御される。
【００７７】
図１２は、吸気リフトＬＩＦＴＩＮの目標となる目標リフトＡＬＣＭＤの設定処理を示す。この設定処理では、上述したように、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤを高温時遅角側位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＨＲＥに設定するときに、吸気リフトＬＩＦＴＩＮを増大させる（以下「リフトアップ」という）ために、目標リフトＡＬＣＭＤがより大きな値に設定される。
【００７８】
本処理ではまず、ステップ３１において、アイドルストップフラグＦ＿ＩＤＬＳＴＰが「１」であるか否かを判別する。この答がＮＯで、アイドルストップ制御中でないときには、ステップ３２において、要求トルクＰＭＣＭＤに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、目標吸気量ＧＡＩＲＣＭＤを算出する。このマップでは、目標吸気量ＧＡＩＲＣＭＤは、要求トルクＰＭＣＭＤが大きいほど、より大きな値に設定されている。
【００７９】
次に、ステップ３３において、算出された目標吸気量ＧＡＩＲＣＭＤに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、目標リフトＡＬＣＭＤを算出し、本処理を終了する。このマップでは、目標リフトＡＬＣＭＤは、目標吸気量ＧＡＩＲＣＭＤが大きいほど、より大きな値に設定されている。なお、図示しないが、エンジン３がアイドル運転状態であるときには、目標リフトＡＬＣＭＤは、最小リフトＬＩＮＭＩＮに等しいアイドル時リフトＬＩＮＩＤＬ（例えば１ｍｍ）に設定される。
【００８０】
一方、前記ステップ３１の答がＹＥＳで、アイドルストップ制御中のときには、ステップ３４において、エンジン回転数ＮＥが所定のリフトアップ開始回転数ＮＥＬＩＦＴＵＰ（例えば４００ｒｐｍ）以下であるか否かを判別する。この答がＮＯで、ＮＥ＞ＮＥＬＩＦＴＵＰのときには、ステップ３５において、目標リフトＡＬＣＭＤを最小リフトＬＩＮＭＩＮに等しい低温時用リフトＡＬＣＭＤＳＴ＿ＣＯＬＤ（例えば１ｍｍ）に設定し、本処理を終了する。
【００８１】
一方、上記ステップ３４の答がＹＥＳで、エンジン回転数ＮＥがリフトアップ開始回転数ＮＥＬＩＦＴＵＰを下回ったときには、ステップ３６において、推定筒内温度ＴＥＮＧが所定のリフトアップ実施筒内温度ＴＥＮＧＬＩＦＴＵＰ（例えば１００℃）以上であるか否かを判別する。この答がＮＯで、ＴＥＮＧ＜ＴＥＮＧＬＩＦＴＵＰのときには、気筒３ａの温度が低いことで、自着火が発生するおそれがないため、リフトアップを実施しないものとして、前記ステップ３５を実行し、目標リフトＡＬＣＭＤを低温時用リフトＡＬＣＭＤＳＴ＿ＣＯＬＤに設定する。
【００８２】
一方、上記ステップ３６の答がＹＥＳで、推定筒内温度ＴＥＮＧがリフトアップ実施筒内温度ＴＥＮＧＬＩＦＴＵＰ以上のときには、自着火が発生するおそれがあるとして、ステップ３７において、閉弁タイミングＩＶＣが下死点タイミングＢＤＣよりも大きい否かを判別する。この答がＹＥＳで、閉弁タイミングＩＶＣが下死点時期ＢＤＣよりも遅いときには、ステップ３８において、目標リフトＡＬＣＭＤを低温時用リフトＡＬＣＭＤＳＴ＿ＣＯＬＤよりも大きな所定の高温時用リフトＡＬＣＭＤＳＴ＿ＨＯＴ（例えば１０ｍｍ）に設定することによって、リフトアップを実施し、本処理を終了する。前述したように、吸気リフトＬＩＦＴＩＮが大きいほど、閉弁タイミングＩＶＣは遅くなるので、ステップ３８におけるリフトアップの実施により、前述した目標位相ＣＡＩＮＣＭＤの遅角側への設定と協働して、有効圧縮比ＥＣＲをより速やかに低下させることができる。
【００８３】
以上のように吸気弁８の目標リフトＡＬＣＭＤが設定されると、それに対応するコントロールシャフト５６のＣＳ角ＡＣＳである目標ＣＳ角ＡＣＳＣＭＤを設定するとともに、検出されたＣＳ角ＡＣＳが目標ＣＳ角ＡＣＳＣＭＤに収束するように、所定の時定数を用いたフィードバック制御によって、ＣＳ制御入力Ｕ＿ＡＣＳを算出する。算出されたＣＳ制御入力Ｕ＿ＡＣＳによって、モータ５８を駆動し、ＣＳ角ＡＣＳが目標ＣＳ角ＡＣＳＣＭＤに収束するように制御され、それにより、吸気リフトＬＩＦＴＩＮは、目標リフトＡＬＣＭＤに対して遅れを伴いながら、収束するように制御される。
【００８４】
一方、上記ステップ３７の答がＮＯで、閉弁タイミングＩＶＣが下死点時期ＢＤＣに一致しているか、または、それよりも遅いときには、前記ステップ３５を実行し、目標リフトＡＬＣＭＤを低温時用リフトＡＬＣＭＤＳＴ＿ＣＯＬＤに維持する。これは、この状態でリフトアップを仮に実施すると、閉弁タイミングＩＶＣが遅くなり、前述した目標位相ＣＡＩＮＣＭＤの進角側への設定による閉弁タイミングＩＶＣの進角と干渉するので、それを回避するためである。
【００８５】
図１３は、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤの設定処理を示す。本処理ではまず、ステップ４１において、アイドルストップフラグＦ＿ＩＤＬＳＴＰが「１」であるか否かを判別する。この答がＮＯで、アイドルストップ制御中でないときには、ステップ４２において、エンジン回転数ＮＥに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、目標負圧ＰＢＧＡＣＭＤを算出する。このマップでは、目標負圧ＰＢＧＡＣＭＤは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より小さな値に、すなわち負圧が小さくなるように設定されている。
【００８６】
次に、ステップ４３において、吸気負圧ＰＢＧＡが算出された目標負圧ＰＢＧＡＣＭＤになるように、フィードバック制御によって目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤを算出し、本処理を終了する。なお、図示しないが、エンジン３がアイドル運転状態であるときには、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤは、アイドル開度ＴＨＩＤＬに設定される。このアイドル開度ＴＨＩＤＬは、エンジン回転数ＮＥが所定のアイドル回転数ＮＥＩＤＬ（例えば８００ｒｐｍ）になるように、フィードバック制御によって設定される。
【００８７】
一方、上記ステップ４１の答がＹＥＳで、アイドルストップ制御中のときには、ステップ４４において、エンジン回転数ＮＥが所定のリフトアップ開始回転数ＮＥＬＩＦＴＵＰ以下であるか否かを判別する。なお、このリフトアップ開始回転数ＮＥＬＩＦＴＵＰは、前述したＣＡＩＮ変更開始回転数ＮＥＣＡＩＮＣＮＧと同じ値（例えば４００ｒｐｍ）に設定されている。この答がＮＯで、ＮＥ＞ＮＥＬＩＦＴＵＰのときには、ステップ４５において、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤを小さな所定の１段目制御開度ＴＨ１（例えば１°）に設定し、本処理を終了する。
【００８８】
一方、上記ステップ４４の答がＹＥＳで、エンジン回転数ＮＥがリフトアップ開始回転数ＮＥＬＩＦＴＵＰを下回ったときには、ステップ４６において、エンジン回転数ＮＥが０であるか否かを判別する。この答がＹＥＳで、エンジン３が完全に停止したときには、ステップ４７において、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤを初期開度ＴＨＤＥＦに設定し、本処理を終了する。エンジン３が完全に停止すると、ＴＨアクチュエータ１３ｂへの電力供給が停止され、リターンスプリングのばね力により、スロットル弁１３ａの開度が初期開度ＴＨＤＥＦになる。
【００８９】
一方、上記ステップ４６の答がＮＯで、エンジン３がまだ停止していないときには、ステップ４８において、閉弁タイミングＩＶＣに応じ、図１４に示すマップを検索することによって、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤを算出し、本処理を終了する。
【００９０】
図７との比較から明らかなように、この図１４のマップでは、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤは、閉弁タイミングＩＶＣに応じ、前述した有効圧縮比ＥＣＲと逆の増減傾向になるように設定されている。具体的には、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤは、閉弁タイミングＩＶＣが下死点時期ＢＤＣのときには、最小開度である１段目制御開度ＴＨ１に設定されている。また、閉弁タイミングＩＶＣが下死点時期ＢＤＣよりも早い領域では、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤは、閉弁タイミングＩＶＣが早いほど、より大きな値に設定され、最進角タイミングＩＶＣＡＤのときに、最進角タイミング用の２段目制御開度（以下「進角側２段目制御開度」という）ＴＨ２＿ＡＤに設定されている。閉弁タイミングＩＶＣが下死点時期ＢＤＣよりも遅い領域では、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤは、閉弁タイミングＩＶＣが遅いほど、より大きな値に設定され、最遅角タイミングＩＶＣＲＥのときに、最遅角タイミング用の２段目制御開度（以下「遅角側２段目制御開度」という）ＴＨ２＿ＲＥに設定されている。
【００９１】
図１５は、これまでに説明したエンジン３の制御処理によって得られる動作例を、推定筒内温度ＴＥＮＧが高く、かつ、アイドルストップ制御が開始されたときの閉弁タイミングＩＶＣが下死点時期ＢＤＣよりも早い場合について示している。この例では、時点ｔ１までは、車両は停止しており（ＶＰ＝０）、また、アイドルストップ条件が成立していないため、アイドルストップフラグＦ＿ＩＤＬＳＴＰは「０」にセットされ、アイドル運転が行われている。このアイドル運転状態では、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤおよび目標リフトＡＬＣＭＤは、前述した低温時用位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＣＯＬＤおよび低温時用リフトＡＬＣＭＤＳＴ＿ＣＯＬＤにそれぞれ設定されており、それにより、吸気弁８の閉弁タイミングＩＶＣは下死点時期ＢＤＣよりも若干早くなっている。また、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤはアイドル開度ＴＨＩＤＬに設定されている。
【００９２】
この状態からアイドルストップ条件が成立すると（ｔ１）、アイドルストップフラグＦ＿ＩＤＬＳＴＰが「１」にセットされ（ステップ２７）、アイドルストップ制御が開始されることによって、エンジン３への燃料供給が停止され、それに伴い、エンジン回転数ＮＥがアイドル回転数ＮＥＩＤＬから低下し始める。また、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤおよび目標リフトＡＬＣＭＤは引き続き、下死点時期ＢＤＣ付近の低温時用位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＣＯＬＤおよび低温時用リフトＡＬＣＭＤＳＴ＿ＣＯＬＤにそれぞれ設定される。また、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤが１段目制御開度ＴＨ１に設定される（ステップ４５）。
【００９３】
その後、エンジン回転数ＮＥがＣＡＩＮ変更開始回転数ＮＥＣＡＩＮＣＮＧ（＝リフトアップ開始回転数ＮＥＬＩＦＴＵＰ）まで低下すると（ｔ２）、このときの閉弁タイミングＩＶＣが下死点時期ＢＤＣよりも早いので、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤは、より進角側の高温時進角側位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＨＡＤに設定される（ステップ９，１０）。これに伴い、吸気カム位相ＣＡＩＮは、前述したフィードバック制御により、高温時進角側位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＨＡＤに向かって遅れを伴いながら次第に進角する（ｔ２〜ｔ３）。一方、エンジン回転数ＮＥがリフトアップ開始回転数ＮＥＬＩＦＴＵＰを下回っても、閉弁タイミングＩＶＣが下死点時期ＢＤＣよりも早いので、目標リフトＡＬＣＭＤは変更されず、リフトアップは実施されない（ステップ３７，３５）。したがって、閉弁タイミングＩＶＣは、吸気カム位相ＣＡＩＮの進角に伴い、進角側タイミングＩＶＣＡＤに向かって進角する。
【００９４】
また、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤは、図１４による設定により、次第に進角する閉弁タイミングＩＶＣに応じて増加する（ステップ４８）。そして、閉弁タイミングＩＶＣが進角側タイミングＩＶＣＡＤに達したときに（ｔ３）、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤは、１段目制御開度ＴＨ１よりも大きな進角側２段目制御開度ＴＨ２＿ＡＤに到達する。
【００９５】
その後、エンジン回転数ＮＥが０になり（ｔ４）、エンジン３が停止したときに、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤが初期開度ＴＨＤＥＦに設定される（ステップ４７）。一方、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤおよび目標リフトＡＬＣＭＤは、エンジン３の停止後においてもそれまでの値に保持され、それに応じて、閉弁タイミングＩＶＣも進角側タイミングＩＶＣＡＤに保持され（ｔ４以降）、その後の再始動時に用いられる。
【００９６】
図１６は、実施形態によって得られる他の動作例を示している。この例では、低温時用位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＣＯＬＤおよび低温時用リフトＡＬＣＭＤＳＴ＿ＣＯＬＤが前述した図１５の例と異なる値に設定されていることによって、アイドル運転時の閉弁タイミングＩＶＣが下死点時期ＢＤＣよりも遅くなっている。
【００９７】
このため、アイドルストップ制御が開始され（ｔ１１）、エンジン回転数ＮＥがＣＡＩＮ変更開始回転数ＮＥＣＡＩＮＣＮＧおよびリフトアップ開始回転数ＮＥＬＩＦＴＵＰまで低下すると（ｔ１２）、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤは、より遅角側の高温時遅角側位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＨＲＥに設定される（ステップ９，１１）とともに、リフトアップが実施される（ステップ３８，３９）。これに伴い、吸気カム位相ＣＡＩＮが、高温時進角側位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＨＡＤに向かって進角するとともに、吸気リフトＬＩＦＴＩＮが、前述したフィードバック制御により、高温時用リフトＡＬＣＭＤＳＴ＿ＨＯＴに向かって遅れを伴いながら次第に増加する（ｔ１２〜ｔ１３）。したがって、閉弁タイミングＩＶＣは、吸気カム位相ＣＡＩＮの進角および吸気リフトＬＩＦＴＩＮの増加に伴い、進角側タイミングＩＶＣＡＤに向かって遅角する。
【００９８】
また、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤは、図１４による設定により、次第に遅角する閉弁タイミングＩＶＣに応じて増加する。そして、閉弁タイミングＩＶＣが遅角側タイミングＩＶＣＲＥに達したときに（ｔ１３）、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤは、１段目制御開度ＴＨ１よりも大きな遅角側２段目制御開度ＴＨ２＿ＲＥに到達する。その後の動作は、図１５の場合と同じである。
【００９９】
図１７は、変形例による制御処理を図１５と同じ条件に適用した場合の動作例を示す。図１５との比較から明らかなように、この変形例では、ＣＡＩＮ変更開始回転数ＮＥＣＡＩＮＣＮＧが、リフトアップ開始回転数ＮＥＬＩＦＴＵＰよりも比較的大きな値（例えば６００ｒｐｍ）に設定されている。
【０１００】
このため、アイドルストップ制御が開始され（ｔ２１）、エンジン回転数ＮＥがリフトアップ開始回転数ＮＥＬＩＦＴＵＰまで低下すると（ｔ２２）、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤは、より進角側の高温時進角側位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＨＡＤに設定される。これに伴い、吸気カム位相ＣＡＩＮが、高温時進角側位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＨＡＤに向かって進角し（ｔ２２〜ｔ２３）、吸気カム位相ＣＡＩＮが高温時進角側位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＨＡＤに到達すると（ｔ２３）、閉弁タイミングＩＶＣは、進角側タイミングＩＶＣＡＤになる。
【０１０１】
その後、エンジン回転数ＮＥがリフトアップ開始回転数ＮＥＬＩＦＴＵＰまで低下しても（ｔ２４）、図１５の場合と同様、目標リフトＡＬＣＭＤは変更されず、リフトアップは実施されない。また、この時点では、すでに閉弁タイミングＩＶＣが進角側タイミングＩＶＣＡＤに達していることから、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤは、図１５のような漸増する過程を経ることなく、すぐに進角側２段目制御開度ＴＨ２＿ＡＤに設定される（ｔ２５）。その後の動作は、図１５の場合と同じである。
【０１０２】
図１８は、上記の変形例による制御処理を図１６と同じ条件に適用した場合の動作例を示す。この変形例では、図１７の場合と同様、ＣＡＩＮ変更開始回転数ＮＥＣＡＩＮＣＮＧが、リフトアップ開始回転数ＮＥＬＩＦＴＵＰよりも比較的大きな値に設定されている。このため、アイドルストップ制御が開始され（ｔ３１）、エンジン回転数ＮＥがＣＡＩＮ変更開始回転数ＮＥＣＡＩＮＣＮＧまで低下すると（ｔ３２）、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤは、より遅角側の高温時遅角側位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＨＲＥに設定される。これに伴い、吸気カム位相ＣＡＩＮが、高温時遅角側位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＨＲＥに向かって遅角し（ｔ３２〜ｔ３３）、閉弁タイミングＩＶＣが遅角側に変更される。
【０１０３】
その後、エンジン回転数ＮＥがリフトアップ開始回転数ＮＥＬＩＦＴＵＰまで低下すると（ｔ３４）、リフトアップが実施され（ステップ３８，３９）、それに伴い閉弁タイミングＩＶＣがさらに遅角側に変更され、吸気リフトＬＩＦＴＩＮが高温時用リフトＡＬＣＭＤＳＴ＿ＨＯＴになったとき（ｔ３５）に、遅角側タイミングＩＶＣＲＥになる。
【０１０４】
また、それと同時に、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤは、次第に遅角する閉弁タイミングＩＶＣに応じて増加し、１段目制御開度ＴＨ１よりも大きな遅角側２段目制御開度ＴＨ２＿ＲＥに到達する。その後の動作は、図１５の場合と同じである。
【０１０５】
以上のように、本実施形態によれば、筒内推定温度ＴＥＮＧがＣＡＩＮ変更実施筒内温度ＴＥＮＧＣＡＩＮＣＮＧ以上のときに、閉弁タイミングＩＶＣを、下死点時期ＢＤＣから離れた進角側タイミングＩＶＣＡＤまたは遅角側タイミングＩＶＣＲＥに制御することによって、アイドルストップからの再始動時における有効圧縮比ＥＣＲが低下するので、筒内推定温度ＴＥＮＧが高い場合でも、再始動時における自着火の発生を防止することができる。
【０１０６】
また、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤを閉弁タイミングＩＶＣに応じて制御することによって、閉弁タイミングＩＶＣに応じて変化する有効圧縮比ＥＣＲをきめ細かく反映させながら、ピストン３ｂを吸気弁８と排気弁９とのバルブオーバーラップが発生しないような所定位置に精度良く停止させることができる。
【０１０７】
さらに、アイドルストップ制御が開始されたときの閉弁タイミングＩＶＣが、下死点時期ＢＤＣよりも早いときには、閉弁タイミングＩＶＣを進角側タイミングＩＶＣＡＤに制御し、下死点時期ＢＤＣ以降のときには、閉弁タイミングＩＶＣを遅角側タイミングＩＶＣＡＤに制御するので、有効圧縮比ＥＣＲが増加状態を経ずに単調に減少した状態で、停止位置制御を行うことができ、それにより、停止位置制御を単純化できるとともに、高い停止位置精度を容易に得ることができる。
【０１０８】
また、エンジン回転数ＮＥがリフトアップ開始回転数ＮＥＬＩＦＴＵＰ以下になるまで、吸気リフトＬＩＦＴＩＮを低温時用リフトＡＬＣＭＤＳＴ＿ＣＯＬＤに保持するので、気筒３ｂ内に残留した燃料の後燃えを抑制し、この燃焼に起因するエンジン回転数ＮＥの上昇を防止できる。
【０１０９】
さらに、筒内推定温度ＴＥＮＧがＣＡＩＮ変更実施筒内温度ＴＥＮＧＣＡＩＮＣＮＧ以上で、かつ閉弁タイミングＩＶＣが下死点時期ＢＤＣ以降のときに、吸気リフトＬＩＦＴＩＮを高温時用リフトＡＬＣＭＤＳＴ＿ＨＯＴに制御することによって、自動停止後の再始動時における有効圧縮比を低下させるので、前述したように、閉弁タイミングＩＶＣを遅角側タイミングＩＶＣＲＥに制御することと併せて、有効圧縮比ＥＣＲを速やかに低下させることができる。したがって、停止時から再始動時までの時間が比較的短い場合でも、再始動時における自着火の発生を防止することができる。
【０１１０】
また、アイドルストップの開始直後に目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤを一旦、１段目制御開度ＴＨ１に制御するので、エンジン回転数ＮＥを確実に低下させるとともに、不快な振動や異音の発生を防止することができる。また、エンジン回転数ＮＥがリフトアップ開始回転数ＮＥＬＩＦＴＵＰ以下になったときに、閉弁タイミングＩＶＣに応じた目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤの設定を開始するので、振動や異音が発生するおそれのない状態で、停止位置制御を行うことができる。
【０１１１】
さらに、アイドルストップの開始後に、モータ６４によって吸気カム位相ＣＡＩＮを変更するので、アイドルストップに伴うエンジン３の停止の影響を受けることなく、停止前と同じ条件で閉弁タイミングＩＶＣを精度良く制御することができる。また、このように、アイドルストップ後も閉弁タイミングＩＶＣが精度良く制御されることで、バルブオーバーラップ状態が回避され、それにより、再始動時におけるエンジン３の始動性および排ガス特性の低下を確実に回避することができる。
【０１１２】
また、吸気温ＴＡおよびエンジン水温ＴＷに応じて、推定筒内温度ＴＥＮＧを算出するので、より正確な推定筒内温度ＴＥＮＧを取得することができる。また、このようにして算出された推定筒内温度ＴＥＮＧに基づいて、上述した停止時位相制御や停止時リフト制御を実行することによって、自着火の発生をより確実に防止できるとともに、自着火の発生のおそれがないときには、閉弁タイミングＩＶＣが進角側タイミングＩＶＣＡＤまたは遅角側タイミングＩＶＣＲＥに変更されることや、吸気リフトＬＩＦＴＩＮが高温時用リフトＡＬＣＭＤＳＴ＿ＨＯＴに増大されることを回避でき、それにより、エンジン３の始動性および排ガス特性を向上させることができる。
【０１１３】
さらに、変形例のように、ＣＡＩＮ変更開始回転数ＮＥＣＡＩＮＣＮＧを、リフトアップ開始回転数ＮＥＬＩＦＴＵＰよりも比較的大きな値に設定した場合には、閉弁タイミングＩＶＣに応じた目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤの設定を開始する前に、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤの変更がすでに完了しているので、目標位相ＣＡＩＮＣＭＤの変更に伴う閉弁タイミングＩＶＣの変化が生じない状態で、停止位置制御を行うことができ、それにより、停止位置制御を単純化することができる。
【０１１４】
次に、図１９を参照しながら、本発明の第２実施形態による吸気カム位相可変機構１６０について説明する。前述した第１実施形態の吸気カム位相可変機構６０が、モータ６４を用いた電動式であるのに対し、本実施形態の吸気カム位相可変機構１６０は、エンジン３で駆動される油圧ポンプ１６１による油圧を用いた油圧式のものである。
【０１１５】
同図に示すように、この吸気カム位相可変機構１６０は、ハウジング１６６、１枚のベーン１６７、油圧ポンプ１６１、第１電磁弁１６２ａ、第２電磁弁１６２ｂ、ドレン電磁弁１６２ｃ、減圧弁１６３および逆止弁１６４などを有している。このハウジング１６６は、吸気スプロケット５１ａと一体に構成されており、その内部には断面扇形のベーン室１６８が形成されている。ベーン１６７は、吸気カムシャフト５１に回動自在に取り付けられるとともに、ベーン室１６８に収容されている。このベーン１６７により、ベーン室１６８は第１および第２ベーン室１６８ａ，１６８ｂに仕切られている。
【０１１６】
また、ベーン１６７には、リターンスプリング１６７ａの一端部が取り付けられており、リターンスプリング１６７ａの他端部は、ハウジング１６６に連結されている。このリターンスプリング１６７ａにより、ベーン１６７は、図１９の反時計回りに、すなわち第１ベーン室１６８ａの容積を小さくする方向に付勢されている。なお、吸気カム位相可変機構１６０は、ベーン１６７が反時計回りに回動するのに伴い、吸気カム位相ＣＡＩＮが遅角するように構成されている。したがって、第１ベーン室１６８ａ内の油圧が０のようなデフォルト状態では、ベーン１６７はリターンスプリング１６７ａの付勢力により、最遅角位置に回動する。
【０１１７】
また、油圧ポンプ１６１は、クランクシャフト３ｆに連結された機械式のものであり、クランクシャフト３ｆの回転に伴い、エンジン３のオイルパン３ｇ（図１参照）に蓄えられた作動油を、油路１６５ａを介して吸い込むとともに昇圧した後、油路１６５ａの下流側（同図の左側）から分岐した第１油路１６５ｂおよび第２油路１６５ｃに供給する。第１油路１６５ｂには、これを開閉することで第１油路１６５ｂの作動油の流れを制御する第１電磁弁１６２ａが設けられており、第２油路１６５ｃには、同様の第２電磁弁１６２ｂが設けられている。
【０１１８】
さらに、第１油路１６５ｂの第１電磁弁１６２ａよりも下流側には、減圧弁１６３および逆止弁１６４が順に設けられている。逆止弁１６４は下流側から上流側への作動油の流れを阻止するように設けられている。また、第１油路１６５ｂおよび第２油路１６５ｃの下流側端部は、供給油路１６５ｄにそれぞれ接続されている。供給油路１６５ｄは、その一端部が第１ベーン室１６８ａに連通しており、他端部に接続されたドレン油路１６５ｅを介してオイルパン３ｇに連通している。また、ドレン油路１６５ｅには、オイルパン３ｇへの作動油の流れを制御するドレン電磁弁１６２ｃが設けられている。
【０１１９】
また、第１電磁弁１６２ａ、第２電磁弁１６２ｂおよびドレン電磁弁１６２ｃの開閉は、ＥＣＵ２によって制御される。なお、第１電磁弁１６２ａおよび第２電磁弁１６２ｂは、電力の供給が停止されたときに閉状態になるノーマルクローズタイプのものであり、ドレン電磁弁１６２ｃは、電力の供給が停止されたときに開状態になるノーマルオープンタイプのものである。
【０１２０】
以下、上記のように構成された吸気カム位相可変機構１６０の動作について説明する。まず、ベーン１６７がリターンスプリング１６７ａの付勢力によって最も反時計回り側に位置しているとき、すなわち、吸気カム位相ＣＡＩＮが最遅角状態にあるときに、第１電磁弁１６２ａを開弁するとともに、第２電磁弁１６２ｂおよびドレン電磁弁１６２ｃを閉弁する。これにより、第１油路１６５ｂを介して第１ベーン室１６８ａに供給される油圧Ｐｓｄが、減圧弁１６３によって、リターンスプリング１６７ａの付勢力と釣り合う大きさに調整される。
【０１２１】
この状態から、吸気カム位相ＣＡＩＮを進角させる場合には、第２電磁弁１６２ｂを開弁するとともに、第１電磁弁１６２ａおよびドレン電磁弁１６２ｃを閉弁する。これにより、油圧ポンプ１６１からの油圧が第２油路１６５ｃおよび供給油路１６５ｄを介して、第１ベーン室１６８ａに直接、供給されることで、油圧Ｐｓｄがリターンスプリング１６７ａの付勢力を上回り、ベーン１６７が時計回りに回動することによって、吸気カム位相ＣＡＩＮが進角する。
【０１２２】
その後、ベーン１６７がさらに回動し、吸気カム位相ＣＡＩＮが目標位相ＣＡＩＮＣＭＤに達したときに、第１電磁弁１６２ａおよび第２電磁弁１６２ｂを閉弁する。これにより、すべての油路が閉じられ、作動油の流れが阻止されることによって、ベーン１６７が保持され、吸気カム位相ＣＡＩＮが目標位相ＣＡＩＮＣＭＤに保持される。
【０１２３】
この状態から、吸気カム位相ＣＡＩＮを遅角させる場合には、第１電磁弁１６２ａおよび第２電磁弁１６２ｂを閉弁するとともに、ドレン電磁弁１６２ｃを開弁する。これにより、油圧ポンプ１６１からの油圧の供給が遮断されるとともに、ドレン油路１６５ｅが開放されることで、第１ベーン室１６８ａから作動油が排出されるとともに、リターンスプリング１６７ａの付勢力によってベーン１６７が反時計回りに回動することによって、吸気カム位相ＣＡＩＮが遅角する。その後、吸気カム位相ＣＡＩＮが目標位相ＣＡＩＮＣＭＤに達したときに、ドレン電磁弁１６２ｃを閉弁することによって、吸気カム位相ＣＡＩＮが目標位相ＣＡＩＮＣＭＤに保持される。
【０１２４】
以上のように、油圧Ｐｓｄとリターンスプリング１６７ａの付勢力とのバランスにより、ベーン１６７が時計回りまたは反時計回りに回動する結果、吸気カム位相ＣＡＩＮが、所定範囲（例えばカム角ＣＡＭ１８０°分の範囲）で進角側または遅角側に無段階に変更される。また、前述したように、最遅角状態において、油圧Ｐｓｄがリターンスプリング１６７ａの付勢力と釣り合うことによって、進角側への制御の応答性が確保される。
【０１２５】
この吸気カム位相可変機構１６０を用いて前述した停止時位相制御を実行する場合には、アイドル運転時において、ベーン１６７は最遅角位置と最進角位置の中間の所定の位置に制御されており、それにより、閉弁タイミングＩＶＣが下死点時期ＢＤＣよりも遅くなっている。その後、アイドルストップ制御が開始され、そのときの推定筒内温度ＴＥＮＧが低い場合には、エンジン３が停止された後にも、第１電磁弁１６２ａ、第２電磁弁１６２ｂおよびドレン電磁弁１６２ｃを引き続き閉弁状態に保持することで、吸気カム位相ＣＡＩＮが低温時用位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＣＯＬＤに維持され、閉弁タイミングＩＶＣが下死点時期ＢＤＣの付近に保持される。
【０１２６】
一方、推定筒内温度ＴＥＮＧが高いときには、第１電磁弁１６２ａおよび第２電磁弁１６２ｂの閉弁状態を維持するとともに、ドレン電磁弁１６２ｃを開弁する。これにより、リターンスプリング１６７ａの付勢力によってベーン１６７が反時計回りに回動することによって、吸気カム位相ＣＡＩＮが遅角する。その後、吸気カム位相ＣＡＩＮが高温時遅角側位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＨＲＥに達したときに、ドレン電磁弁１６２ｃを閉弁することによって、吸気カム位相ＣＡＩＮが高温時遅角側位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＨＲＥに制御され、閉弁タイミングＩＶＣが遅角側タイミングＩＶＣＲＥになる。
【０１２７】
以上のように、本実施形態によれば、油圧ポンプ１６１から供給される油圧を、第１電磁弁１６２ａ、第２電磁弁１６２ｂおよびドレン電磁弁１６２ｃで調整することによって、ベーン１６７を回動させ、吸気カム位相ＣＡＩＮを変更するので、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２８】
また、吸気カム位相ＣＡＩＮが最遅角側になるようにベーン１６７を付勢するリターンスプリング１６７ａを用いて、吸気カム位相ＣＡＩＮに応じて定まる閉弁タイミングＩＶＣを遅角側に制御するので、アイドルストップの開始に伴い、油圧ポンプ１６１が停止され油圧が確保できない状態でも、閉弁タイミングＩＶＣを、有効圧縮比ＥＣＲの増加状態を経ることなく単調に減少させながら、遅角側タイミングＩＶＣＲＥに支障なく制御することができる。
【０１２９】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、吸気弁８の閉弁タイミングＩＶＣを、吸気カム位相ＣＡＩＮおよび吸気リフトＬＩＦＴＩＮに基づいて算出しているが、アイドルストップ制御の開始時の吸気カム位相ＣＡＩＮおよび吸気リフトＬＩＦＴＩＮがそれぞれ所定値に定められており、そのときの閉弁タイミングＩＶＣが既知の場合には、閉弁タイミングＩＶＣの算出処理を省略することが可能である。
【０１３０】
また、実施形態では、アイドルストップの開始後に目標位相ＣＡＩＮＣＭＤとして設定される低温時用位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＣＯＬＤを、アイドル運転時の目標位相ＣＡＩＮＣＭＤと同じ値に設定しているが、これに限らず、この値と高温時進角側位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＨＡＤ（高温時遅角側位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＨＲＥ）との間に設定してもよい。
【０１３１】
また、実施形態では、推定筒内温度ＴＥＮＧの算出を、吸気温ＴＡおよびエンジン水温ＴＷの両方に応じて行っているが、いずれか一方に応じて行ってもよい。また、エンジン３の温度としてエンジン水温ＴＷを用いているが、これに代えて、エンジン３の温度を表す他の適当なパラメータ、例えば排気管１４内の温度を検出し、その検出値を用いてもよい。
【０１３２】
また、実施形態では、ＣＡＩＮ変更実施筒内温度ＴＥＮＧＣＡＩＮＣＮＧとリフトアップ実施筒内温度ＴＥＮＧＬＩＦＴＵＰを互いに同じ値に設定しているが、異なる値に設定してもよい。
【０１３３】
また、実施形態では、低温時用位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＣＯＬＤ、高温時進角側位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＨＡＤ、高温時遅角側位相ＣＡＩＮＣＭＤＳＴ＿ＨＲＥ、ＣＡＩＮ変更開始回転数ＮＥＣＡＩＮＣＮＧ、リフトアップ開始回転数ＮＥＬＩＦＴＵＰ、ＣＡＩＮ変更実施筒内温度ＴＥＮＧＣＡＩＮＣＮＧ、リフトアップ実施筒内温度ＴＥＮＧＬＩＦＴＵＰ、１段目制御開度ＴＨ１、進角側２段目制御開度ＴＨ２＿ＡＤおよび遅角側２段目制御開度ＴＨ２＿ＲＥは所定値であるが、大気圧ＰＡや吸気温ＴＡに応じて補正してもよい。
【０１３４】
また、第２実施形態では、吸気カム位相可変機構１６０は、エンジン３が停止された後、リターンスプリング１６７ａによりベーン１６７がデフォルト位置に回動するのに伴い、吸気カム位相ＣＡＩＮが遅角するように構成されているが、吸気カム位相ＣＡＩＮが進角するように構成してもよい。その場合には、アイドル運転時の目標位相ＣＡＩＮＣＭＤを、そのときの閉弁タイミングＩＶＣが下死点時期ＢＤＣよりも早くなるように設定する。それにより、推定筒内温度ＴＥＮＧが高いときには、リターンスプリング１６７ａにより閉弁タイミングＩＶＣがアイドル運転時からさらに進角側に制御されることによって、有効圧縮比ＥＣＲを単調に減少させることができる。
【０１３５】
また、実施形態は、本発明を車両に搭載されたガソリンエンジンに適用した例であるが、本発明は、これに限らず、ガソリンエンジン以外のディーゼルエンジンなどの各種のエンジンに適用してもよく、また、車両用以外のエンジン、例えば、クランク軸を鉛直に配置した船外機などのような船舶推進機用エンジンにも適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【符号の説明】
【０１３６】
１    制御装置
２    ＥＣＵ（停止位置制御手段、筒内温度取得手段、停止時位相制御手段）
３    エンジン（内燃機関）
３ａ  気筒
３ｂ  ピストン
８    吸気弁
１２    吸気管（吸気通路）
１３ａ  スロットル弁
１３ｂ  ＴＨアクチュエータ（停止位置制御手段）
２２    クランク角センサ（回転数検出手段）
２６    水温センサ（温度検出手段）
２９    吸気温センサ（温度検出手段）
５０    吸気リフト可変機構
６０    吸気カム位相可変機構（吸気位相可変機構）
６４    モータ（電動式のアクチュエータ）
１６０    吸気カム位相可変機構（吸気位相可変機構）
１６１    油圧ポンプ（油圧式のアクチュエータ）
１６２ｂ  第２電磁弁（油圧式のアクチュエータ）
１６２ｃ  ドレン電磁弁（油圧式のアクチュエータ）
１６７ａ  リターンスプリング（復帰機構）
ＩＶＣ  閉弁タイミング（吸気弁の閉弁時期）
ＴＨ＿ＣＭＤ  目標スロットル弁開度（スロットル弁の開度）
ＧＡＩＲ  吸気量
ＴＥＮＧ  推定筒内温度（気筒内の温度）
ＴＥＮＧＣＡＩＮＣＮＧ  ＣＡＩＮ変更実施筒内温度（所定温度）
ＢＤＣ  下死点時期（ピストンが下死点に位置する時期）
ＬＩＦＴＩＮ  吸気リフト（吸気弁のリフト）
ＡＬＣＭＤＳＴ＿ＣＯＬＤ  低温時用リフト（最小リフト）
ＡＬＣＭＤＳＴ＿ＨＯＴ  高温時用リフト（所定リフト）
ＮＥ  エンジン回転数（内燃機関の回転数）
ＮＥＬＩＦＴＵＰ  リフトアップ実施回転数（所定回転数）
ＥＣＲ  有効圧縮比
ＴＡ  吸気温（吸気の温度）
ＴＷ  エンジン水温（内燃機関の温度）
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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