(57)【要約】【課題】内燃機関の停止時間が比較的長い場合でも排気弁の所望のリフト量を得る。【課題手段】内燃機関の制御装置は、筒内圧縮圧を解放するためのデコンプ装置５０と、デコンプ装置を制御するように構成された制御ユニットとを備える。デコンプ装置は、排気弁９と、バルブスプリング５１と、ロッカーアーム５２と、油圧ラッシュアジャスター（ＨＬＡ）５３と、ＨＬＡを排気弁の開側に選択的にリフト可能なカム部材５９と、カム部材を駆動するデコンプアクチュエータとを備える。制御ユニットは、内燃機関の始動の際に排気弁を常時開弁させるよう、デコンプアクチュエータを作動させてＨＬＡをリフトさせる。制御ユニットは、内燃機関の停止から再始動までの停止時間が所定時間を超えたとき、停止時間が所定時間を超えてない場合に比べ、再始動時における油圧ラッシュアジャスターのリフト量を増大する。【選択図】図２
2015218631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも圧縮行程中に筒内圧を解放するために筒内燃焼室を排気通路に連通させるデコンプ装置と、
前記デコンプ装置を制御するように構成された制御ユニットと、
を備え、
前記デコンプ装置は、前記排気通路を開閉する排気弁と、該排気弁を閉方向に付勢するバルブスプリングと、カムシャフトからの駆動力を受けて前記排気弁を開方向に作動させるロッカーアームと、該ロッカーアームの揺動中心をなす油圧ラッシュアジャスターと、該油圧ラッシュアジャスターを前記排気弁の開側に選択的にリフト可能なカム部材と、該カム部材を駆動するデコンプアクチュエータとを備え、
前記制御ユニットは、内燃機関の始動の際に前記排気弁を常時開弁させるよう、前記デコンプアクチュエータを作動させて前記油圧ラッシュアジャスターをリフトさせ、
前記制御ユニットは、前記内燃機関の停止から再始動までの停止時間が所定時間を超えたとき、前記停止時間が前記所定時間を超えてない場合に比べ、前記再始動時における前記油圧ラッシュアジャスターのリフト量を増大する
ことを特徴とする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係り、特に、筒内圧縮圧を解放するためのデコンプ装置を備えた内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくとも圧縮行程中に筒内圧を解放するために筒内燃焼室を排気通路に連通させるデコンプ装置（もしくは減圧装置）を備えた内燃機関が公知である。かかるデコンプ装置は、内燃機関の停止時や始動時に内燃機関の振動騒音および回転変動を抑制する目的で使用され、また内燃機関の始動時に圧縮負荷ひいては始動用モーターの負荷を低減し、バッテリ消費電力等を抑制する目的で使用される。
【０００３】
特許文献１には、筒内燃焼室と排気通路を選択的に連通状態（開）または非連通状態（閉）にするために、内燃機関の排気弁を流用する構成が開示されている。この構成においては、排気弁を駆動するロッカーアームと、ロッカーアームの揺動中心をなす油圧ラッシュアジャスターとが備えられ、油圧ラッシュアジャスターをリフトさせることにより排気弁を所望量リフトさせるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０２４０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１にも見られるような、油圧ラッシュアジャスターを備えるデコンプ装置の構成にあっては、内燃機関の停止から再始動までの停止時間が比較的長い場合に、油圧ラッシュアジャスターの内部のオイルがリークして減少し、内燃機関の再始動時に排気弁の所望のリフト量が得られない可能性があるという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、上記事情に鑑みて創案され、その目的は、内燃機関の停止から再始動までの停止時間が比較的長い場合であっても、排気弁の所望のリフト量を得ることが可能な内燃機関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】
本発明の一の態様によれば、
少なくとも圧縮行程中に筒内圧を解放するために筒内燃焼室を排気通路に連通させるデコンプ装置と、
前記デコンプ装置を制御するように構成された制御ユニットと、
を備え、
前記デコンプ装置は、前記排気通路を開閉する排気弁と、該排気弁を閉方向に付勢するバルブスプリングと、カムシャフトからの駆動力を受けて前記排気弁を開方向に作動させるロッカーアームと、該ロッカーアームの揺動中心をなす油圧ラッシュアジャスターと、該油圧ラッシュアジャスターを前記排気弁の開側に選択的にリフト可能なカム部材と、該カム部材を駆動するデコンプアクチュエータとを備え、
前記制御ユニットは、内燃機関の始動の際に前記排気弁を常時開弁させるよう、前記デコンプアクチュエータを作動させて前記油圧ラッシュアジャスターをリフトさせ、
前記制御ユニットは、前記内燃機関の停止から再始動までの停止時間が所定時間を超えたとき、前記停止時間が前記所定時間を超えてない場合に比べ、前記再始動時における前記油圧ラッシュアジャスターのリフト量を増大する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、内燃機関の停止から再始動までの停止時間が比較的長い場合であっても、排気弁の所望のリフト量を得ることができるという、優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る内燃機関とその制御装置の構成を示す概略図である。
【図２】デコンプ装置の拡大正面断面図である。
【図３】デコンプ装置の拡大側面断面図である。
【図４】デコンプ装置の非作動時における、吸気弁および排気弁のリフト量と、吸気流量および排気流量との変化を示すタイムチャートである。
【図５】デコンプ装置の作動時における、吸気弁および排気弁のリフト量と、吸気流量および排気流量との変化を示すタイムチャートである。
【図６】比較例とその動作を示す概略図である。
【図７】エンジン停止時間と油圧ラッシュアジャスターの収縮量との関係を示すグラフである。
【図８】デコンプカムの各位置を示す概略図である。
【図９】デコンプ装置の作動時における作動位置の切替処理のルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】始動制御のルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】他の実施形態におけるリフト補正量Δのマップを示す。
【図１２】他の実施形態における作動位置の切替処理のルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
【００１１】
図１に、本実施形態に係る内燃機関とその制御装置の構成を概略的に示す。本実施形態に係る内燃機関（エンジン）１は車両に搭載され、多気筒（例えば直列４気筒）の火花点火式内燃機関として構成されている。但しエンジンの種類、気筒数、シリンダ配置形式（直列、Ｖ型、水平対向等）、着火方式等は特に限定されず、例えばエンジンは圧縮着火式内燃機関（ディーゼルエンジン）であってもよい。車両の種類、用途等も特に限定されず、例えば車両はエンジン１を唯一の動力源とする通常の車両であってもよいし、エンジン１と電気モータとの２つの動力源を備えるハイブリッド車両であってもよい。車両には、車両およびエンジンを制御するように構成された制御ユニットとしての電子制御ユニット（以下ＥＣＵと称す）２０が設けられる。
【００１２】
エンジン１のシリンダブロック２に形成されたシリンダ（筒）２ａ内にはピストン３が往復動可能に収容され、ピストン３にはクランクシャフト４が連結されている。エンジン１のシリンダヘッド５には吸気ポート６を開閉する吸気弁７と、排気ポート８を開閉する排気弁９とが気筒ごとに２つずつ配設されている。各吸気弁７および各排気弁９は、カムシャフト１０，１１を含む動弁機構によって開閉駆動される。カムシャフト１０，１１は動力伝達機構を介してクランクシャフト４に連結される。シリンダヘッド５の頂部には、筒内燃焼室１２内の混合気に点火するための点火プラグ１３が気筒ごとに取り付けられている。なお、吸気弁７および排気弁９の少なくとも一方の開弁特性を変更するための可変バルブ機構（例えば可変バルブタイミング機構）が設けられてもよい。
【００１３】
各気筒の吸気ポート６は、気筒毎の吸気マニフォールドもしくは枝管１４を介して、吸気集合室であるサージタンク１５に接続されている。サージタンク１５の上流側には吸気管１６が接続されており、吸気管１６の上流端にはエアクリーナ（図示せず）が設けられている。そして吸気管１６には、上流側から順に、吸入空気量を検出するためのエアフローメータ１７と、電子制御式のスロットルバルブ１８とが組み込まれている。吸気ポート６、枝管１４、サージタンク１５及び吸気管１６により吸気通路が形成される。吸気通路、特に吸気ポート内６に燃料を噴射するためのインジェクタ１９が気筒ごとに配設されている。
【００１４】
各気筒の排気ポート８には図示しない排気マニフォールドおよび排気管が接続され、排気管には三元触媒からなる触媒が設置されている。触媒の上流側及び下流側には排気ガスの空燃比を検出するための上流側及び下流側空燃比センサが設置されている。ＥＣＵ２０はこれら空燃比センサの出力に基づき、各空燃比をストイキ（理論空燃比）に制御するための空燃比フィードバック制御を実行する。
【００１５】
センサ類に関し、上述のエアフローメータ１７、上流側及び下流側空燃比センサに加え、エンジン１のクランク角を検出するためのクランク角センサ３５、アクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ３６、エンジン１の冷却水温度を検出するための水温センサ３７がＥＣＵ２０に電気的に接続されている。また、エンジン１を始動または停止させるためのスタートスイッチ３９がＥＣＵ２０に電気的に接続されている。ＥＣＵ２０は、これらセンサ類の検出値に基づいて、点火プラグ１３、スロットルバルブ１８、インジェクタ６を制御する。そして点火時期、燃料噴射量、燃料噴射時期、スロットル開度等を制御する。
【００１６】
加えて、本実施形態のエンジン１においては、少なくともエンジンの圧縮行程中に筒内圧を解放するため、筒内燃焼室１２を排気通路（排気ポート８）に連通させるデコンプ装置（もしくは減圧装置）５０が設けられている。
【００１７】
以下、図２及び図３を参照してデコンプ装置５０を説明する。本実施形態のデコンプ装置５０は、エンジン１の排気弁９を一定量リフト（開弁）させることにより、少なくとも圧縮行程中の筒内圧すなわち圧縮圧を解放するよう構成されている。よって本実施形態のデコンプ装置５０は排気弁９を構成要素の一部として流用する。
【００１８】
図示されるように、シリンダヘッド５には、排気弁９用の動弁機構の構成要素として排気カムシャフト１１（カムシャフト）、排気バルブスプリング５１（バルブスプリング）、ロッカーアーム５２および油圧ラッシュアジャスター（以下、ＨＬＡという）５３が設けられる。排気バルブスプリング５１、ロッカーアーム５２およびＨＬＡ５３は排気弁９毎に設けられる。なお吸気弁７用の動弁機構も同様に構成され、対応する部品を便宜上同一の符号を用いて図２に表す。
【００１９】
排気バルブスプリング５１は、排気弁９を閉方向に付勢する。ロッカーアーム５２は、排気カムシャフト１１からの駆動力を受けて揺動し、排気弁９を選択的に開方向に作動させる。本実施形態では排気カムシャフト１１がロッカーアーム５２に直接接触され、排気カムシャフト１１がロッカーアーム５２を直接駆動する。しかしながら、排気カムシャフト１１とロッカーアーム５２の間にローラーアーム等の中間部材を介設し、排気カムシャフト１１が中間部材を介してロッカーアーム５２を駆動するようにしてもよい。
【００２０】
ＨＬＡ５３は周知のように、ロッカーアーム５２の揺動中心をなし、排気カムシャフト１１（または中間部材）とロッカーアーム５２のクリアランスを常時なくすように作動する。その詳細は省略するが、ＨＬＡ５３は、ＨＬＡ本体５３Ａと、ＨＬＡ本体５３Ａから上方に突出されＨＬＡ本体５３Ａ内を昇降可能なプランジャ５３Ｂとを有する。これによりＨＬＡ５３は全体が伸縮可能である。ＨＬＡ５３内、すなわちＨＬＡ本体５３Ａおよびプランジャ５３Ｂ内には、油路５５を通じてオイルもしくは油圧が供給される。かかる供給は、クランクシャフト４により回転駆動されるオイルポンプ（図示せず）により行われる。
【００２１】
これら排気カムシャフト１１、排気バルブスプリング５１、ロッカーアーム５２およびＨＬＡ５３は、デコンプ装置５０の構成要素をもなす。これらに加え、デコンプ装置５０は、ＨＬＡ５３を排気弁９の開側に選択的にリフト可能なカム部材としてのデコンプカムシャフト５９と、デコンプカムシャフト５９を駆動するデコンプアクチュエータ５７とを備える。
【００２２】
デコンプカムシャフト５９は、全気筒に共通の単一の部材であり、カムシャフト挿通孔６０内に回転自在に挿通支持されている。カムシャフト挿通孔６０は、各ＨＬＡ５３の底部に臨むようシリンダヘッド５に形成されている。デコンプカムシャフト５９は、各ＨＬＡ５３の底面部に接触するよう配設されたデコンプカム５９Ａを有し、デコンプカムシャフト５９の回転によりデコンプカム５９Ａが回転されたときにＨＬＡ５３が昇降される。なお、シリンダヘッド５に形成されたＨＬＡ支持孔６１内にＨＬＡ５３が昇降可能に支持される。デコンプカムシャフト５９は、電動式のデコンプアクチュエータ５７により回転駆動される。
【００２３】
デコンプアクチュエータ５７はＥＣＵ２０に電気的に接続され、ＥＣＵ２０により制御される。ＥＣＵ２０からデコンプアクチュエータ５７に、オン／オフ信号およびデコンプアクチュエータ５７の目標変位量を示す信号が送られ、デコンプアクチュエータ５７からＥＣＵ２０に、デコンプアクチュエータ５７の実際の変位量を示す信号が送られる。
【００２４】
デコンプ装置５０の作動時、デコンプアクチュエータ５７がオンされ、デコンプアクチュエータ５７は目標変位量に等しい量だけ回転変位して、デコンプカムシャフト５９を、例えば図２，３に示す停止位置から１８０°異なる作動位置（図３に仮想線で示す）に回転させる。すると、デコンプカム５９ＡがＨＬＡ５３を直接押し上げ、上方にリフトさせる。これによりロッカーアーム５２が回転し、排気弁９を開方向（下方）にリフトさせる。このような作動は各排気弁９に対して一斉に行われる。これにより排気カムシャフト１１のベース円拡大と同様の効果を得られ、各排気弁９は全閉にならず、少なくとも、全開時のリフト量より遙かに少ない微小量だけリフトされる。
【００２５】
なお、図２，３に示すデコンプカムシャフト５９の停止位置および作動位置は本実施形態で採用する停止位置および作動位置ではない。この停止位置および作動位置については後述する。
【００２６】
ＨＬＡ５３はエンジン運転中、オイルポンプから油圧が供給されているときに、排気カムシャフト１１とロッカーアーム５２のクリアランスをなくすよう伸長状態となる。この状態でデコンプ装置５０を作動させると、排気弁９は少なくとも最小デコンプリフト量Ｌｄｍｉｎだけリフトさせられる。最小デコンプリフト量Ｌｄｍｉｎは、例えば１ｍｍであるが、その値は任意に定め得る。
【００２７】
ここで、エンジンの始動時や停止時等にはオイルポンプからの油圧供給が不十分または皆無となり、またエンジン回転数が低回転でもあるので、デコンプアクチュエータ５７には作動の確実性を考慮し、油圧式ではなく電動式を用いている。また本実施形態のデコンプ装置５０は、排気弁およびその動弁機構の構成要素を利用して構成されているため、コスト削減に大変有利である。
【００２８】
図４および図５は、ある特定気筒における吸気弁７および排気弁９のリフト量（（Ａ）図）と、吸気流量および排気流量（（Ｂ）図）との変化を示す。図４はデコンプ装置５０の非作動時を示し、図５はデコンプ装置５０の作動時を示す。（Ｂ）図において、吸気流量は筒内燃焼室１２に流入する方向が正であり、排気流量は筒内燃焼室１２から流出する方向が正である。なお図４，５はエンジンが１０００ｒｐｍでモータリングされているときのデータを示す。
【００２９】
図５から分かるように、デコンプ装置５０の作動時には排気弁９が常時開とされ、デコンプ装置５０の非作動時に閉（リフト量がゼロ）となっているタイミング（図４参照）でも、排気弁９は所定の最小デコンプリフト量Ｌｄｍｉｎだけリフトされる。これにより、筒内燃焼室１２は排気通路（特に排気ポート８）に常時連通させられる。最小デコンプリフト量Ｌｄｍｉｎはデコンプ装置５０の作動時における排気弁９の最小リフト量を規定する。なお、デコンプ装置５０の非作動時に排気弁９が開（リフト量がゼロでない）となっているタイミング（図４参照）では、デコンプ装置５０の作動時における排気弁９のリフト量は、デコンプ装置５０の非作動時のリフト量に、最小デコンプリフト量Ｌｄｍｉｎを加えた値となる。
【００３０】
本実施形態のデコンプ装置５０は、エンジン始動の際に作動させられる。すなわち、ＥＣＵ２０は、エンジン始動の際に排気弁９を常時開弁させるよう、デコンプアクチュエータ５７を作動させてＨＬＡ５３をリフトさせる。これにより、エンジン始動時の振動騒音および回転変動を抑制すると共に、圧縮負荷ひいては始動用モーターの負荷を低減し、バッテリ消費電力、燃費等を抑制することができる。
【００３１】
ところで、本実施形態のようにＨＬＡ５３を備えるデコンプ装置５０の構成にあっては、エンジンの停止から再始動までの停止時間が比較的長い場合に、ＨＬＡ５３の内部のオイルがリークして減少し、エンジン再始動時に排気弁９の所望量のリフトが得られない可能性があるという問題がある。
【００３２】
この問題を、図６に示す比較例を参照して説明する。なお図６は、各部材の動作を分かり易くするために形状、寸法、縮尺、配置等をデフォルメした図であり、図２および図３に示した実際の形状等と違うことに留意されたい。
【００３３】
エンジンが停止され、クランクシャフトも回転停止されたとき、その停止状態における排気カムシャフト１１の回転位相位置、および排気弁９の開弁状態は、気筒および回転停止タイミングによってまちまちである。ここでは分かり易い例として、図６（Ａ）、（Ｂ）に、エンジン停止状態（クランクシャフトの回転停止状態でもある）において排気弁９が完全に閉弁している例（気筒）を示し、図６（Ｃ）〜（Ｆ）に、エンジン停止状態において排気弁９が全開になっている（最大リフトしている）例（気筒）を示す。
【００３４】
図６（Ａ）に示すように、エンジン停止状態且つデコンプ装置停止状態において、排気カムシャフト１１はそのベース円位置ａ１でロッカーアーム５２に接し、ロッカーアーム５２および排気弁９を実質的に押し下げていない。従ってロッカーアーム５２には排気バルブスプリング５１からの反力は作用しておらず、ロッカーアーム５２はＨＬＡ５３のプランジャ５３Ｂを押し下げていない。従って、ＨＬＡ５３には、ＨＬＡ５３を収縮させ（プランジャ５３ＢをＨＬＡ本体５３Ａ内に押し込み）且つＨＬＡ５３の内部からオイルをリークさせるような力は作用されていない。
【００３５】
ＨＬＡ５３からのオイルリークが無く、ＨＬＡ５３が同一の伸長状態を保ったまま、図６（Ｂ）に示すように、エンジン停止状態でデコンプ装置が作動されたとする。この場合、デコンプカム５９Ａが回転され、ＨＬＡ５３がリフト量Ｌｈ１だけリフトされる。すると、ロッカーアーム５２が、排気カムシャフト１１との接点をほぼ中心として回転され、排気弁９を押し下げ、排気弁９を最小デコンプリフト量Ｌｄｍｉｎだけリフトさせる。これは問題のない所望の作動状態である。
【００３６】
しかし、図６（Ｃ）に示すように、エンジン停止状態且つデコンプ装置停止状態において、排気弁９を全開（リフト量＝Ｌｍａｘ）とするような回転位相位置に排気カムシャフト１１が停止されたとすると、問題である。すなわちこの場合、排気カムシャフト１１は、その最大リフト位置ａ２でロッカーアーム５２に接し、ロッカーアーム５２および排気弁９を、排気バルブスプリング５１からの反力に逆らって最大リフトＬｍａｘまで押し下げている。従って、ロッカーアーム５２には排気バルブスプリング５１からの反力が作用し、ロッカーアーム５２はＨＬＡ５３のプランジャ５３Ｂを押し下げる。従って、ＨＬＡ５３には、ＨＬＡ５３を収縮させ且つＨＬＡ５３の内部からオイルをリークさせるような力が作用する。
【００３７】
この状態で放置されると、図６（Ｄ）に示すように、やがてＨＬＡ５３の内部から徐々にオイルが油路５５ひいてはオイルポンプ側にリークし、ＨＬＡ５３が徐々に収縮する（リークダウン、あるいは沈み込みとも称する）。図示例は、最終的にＨＬＡ５３が最大に収縮した状態（底付きした状態）を示す。これに伴い、ロッカーアーム５２が、排気弁９の閉弁方向に押し戻されて回転し、排気弁９のリフト量が減少する。なお近年ではＨＬＡ５３からのオイルリークが減少傾向にあり、かかる押圧状態の継続時間が所定時間以内なら問題となるようなオイルリークが生じないが、そのような所定時間を超えて押圧状態が続くと問題となるオイルリークが生じ、上述した排気弁リフト量の減少が生じる。
【００３８】
次いで、この状態でデコンプ装置が作動されると、図６（Ｅ）に示すように、デコンプカム５９Ａが回転され、ＨＬＡ５３がリフト量Ｌｈ１だけリフトされる。すると排気弁９が、リフト量Ｌｈ１に対応したリフト量だけリフトされる。
【００３９】
しかし、この状態から、デコンプ動作を伴うエンジン始動のため、クランキングが実行されたとする。すると、図６（Ｆ）に示すように、排気カムシャフト１１が回転され、これに追従してロッカーアーム５２が、ＨＬＡ５３との接触部を揺動中心として揺動するようになる。この最中、排気カムシャフト１１が最大リフト位置ａ２より低いリフト位置、例えばベース円位置ａ１でロッカーアーム５２に接するときがある。このとき、本来であれば排気弁９は最小デコンプリフト量Ｌｄｍｉｎだけリフトされていなければならない。しかし、ＨＬＡ５３が既に収縮しているため、揺動中心の位置が図６（Ｂ）に示したような本来の位置より下方にずれてしまい、その結果、ＨＬＡ５３のリフト量が減少したのと実質的に同じ結果を招き、排気弁９のリフト量が不足して所望の最小デコンプリフト量Ｌｄｍｉｎを得られないという問題が生じる。結果として、最小デコンプリフト量Ｌｄｍｉｎより少ないデコンプリフト量しか得られなくなる。
【００４０】
この問題は、エンジン停止状態且つデコンプ装置停止状態において、排気カムシャフト１１が排気弁９の全開相当の回転位相位置に停止させられた場合に限らず発生し得る。すなわちこの問題は、ロッカーアーム５２が排気弁９から力を受ける場合に発生し得る。この場合には当該力がＨＬＡ５３にも作用し、ＨＬＡ５３を収縮させるように働くからである。従って、排気弁９をリフトさせる回転位相位置に排気カムシャフト１１が停止させられた場合に、上記問題が発生し得る。また、排気弁９はリフトされていないが、排気バルブスプリング５１のセット荷重以下（但しゼロを除く）の力をロッカーアーム５２が排気弁９から受ける回転位相位置に、排気カムシャフト１１が停止させられた場合にも、上記問題が発生し得る。なお、排気バルブスプリング５１のセット荷重とは、排気バルブスプリング５１の取り付け時に排気バルブスプリング５１の圧縮に要する荷重のことであり、このセット荷重を超える力が加わらないと排気弁９はリフトされない。
【００４１】
以上の説明から分かるように、ＨＬＡ５３が収縮方向の力を受けるような状態でエンジンが停止され、かつその停止から再始動までの停止時間が比較的長い場合に、エンジン再始動時に排気弁９の所望量のリフトが得られない可能性がある。多気筒エンジンの場合、何れかの気筒で、エンジン停止中にＨＬＡ５３が収縮方向の力を受けていると考えられるので、結局、エンジン停止時間が比較的長い場合が問題となる。
【００４２】
図７は、エンジン停止からの停止時間（横軸）とＨＬＡ収縮量（縦軸）との関係を示す。実線ａは、エンジン停止時に排気カムシャフト１１が排気弁９の全開相当の回転位相位置に停止させられた気筒（全開気筒）の場合を示す。破線ｂは、エンジン停止時に排気カムシャフト１１が排気弁９の全閉相当の回転位相位置で停止させられた気筒（全閉気筒）の場合を示す。なお破線ｂの場合、ロッカーアーム５２には、ゼロより大きく且つバルブスプリング５１のセット荷重以下の比較的弱い力が排気弁９から加わっており、この力に起因してＨＬＡが収縮されている。
【００４３】
図示するように、全開気筒の場合には全閉気筒の場合に比べ、早期にＨＬＡ収縮が開始し、ＨＬＡ収縮速度が速く、最大収縮量Ｓｍａｘ（ＨＬＡが底付きしたときの収縮量）に達するのも早い。これは全開気筒の場合には全閉気筒の場合に比べ、ＨＬＡ５３が大きな収縮方向の力を受けるからである。なお、この図から、エンジン停止時の排気弁９のリフト量がゼロから増大するにつれ、全閉気筒の特性から全開気筒の特性に近づいていくことが理解されよう。
【００４４】
そこで、上記問題を解決するため、本実施形態では、エンジンの停止から再始動までの停止時間が所定時間を超えたとき、停止時間が所定時間を超えてない場合に比べ、再始動時におけるＨＬＡ５３のリフト量を増大する。このような増大はＥＣＵ２０によって行われる。
【００４５】
より具体的には、図８に示すように、デコンプカム５９Ａは、（Ａ）に示すような停止位置Ｐ０と、（Ｂ）に示すような第１作動位置Ｐ１と、（Ｃ）に示すような第２作動位置Ｐ２とのいずれかに位置されるようになっている。このように停止位置の他に、２段階の作動位置が規定されている。
【００４６】
停止位置Ｐ０は、デコンプ装置５０が停止しているときの位置である。これに対し、詳しくは後述するが、第１作動位置Ｐ１は、デコンプ装置５０が作動しているときの位置であって、且つＨＬＡ収縮量がゼロか比較的少ないときに排気弁９の所望の最小デコンプリフト量Ｌｄｍｉｎを得られるような位置である。第２作動位置Ｐ１は、デコンプ装置５０が作動しているときの位置であって、且つＨＬＡ収縮量が比較的多いときに排気弁９の所望の最小デコンプリフト量Ｌｄｍｉｎを得られるような位置である。
【００４７】
デコンプカム５９Ａは、停止位置Ｐ０から第１作動位置Ｐ１、第２作動位置Ｐ２へと順に向かうにつれ、回転中心軸Ｃの周りを回転方向Ｒに回転される。デコンプカム５９Ａが停止位置Ｐ０にあるとき、デコンプカム５９Ａは点Ｑ０でＨＬＡ５３に接する。この点Ｑ０のデコンプカム５９Ａの角度位置θ（°）を基準角度位置θ０（＝０°）とする。
【００４８】
デコンプカム５９Ａは、停止位置Ｐ０から第１角度Δθ１だけ回転方向Ｒに回転されると、第１作動位置Ｐ１に達する。図示例において第１角度Δθ１は４５°であるが、この値は任意に変更可能である。第１作動位置Ｐ１において、デコンプカム５９Ａは点Ｑ１でＨＬＡ５３に接する。
【００４９】
デコンプカム５９Ａは、停止位置Ｐ０から第２角度Δθ２だけ回転方向Ｒに回転されると、第２作動位置Ｐ２に達する。第２角度Δθ２は第１角度Δθ１より大きく、図示例において第２角度Δθ２は９０°であるが、この値は任意に変更可能である。第２作動位置Ｐ２において、デコンプカム５９Ａは点Ｑ２でＨＬＡ５３に接する。
【００５０】
デコンプカム５９Ａが停止位置Ｐ０から第１作動位置Ｐ１、第２作動位置Ｐ２へと順に回転されるにつれ、ＨＬＡ５３のリフト量は第１リフト量Ｌｈ１、第２リフト量Ｌｈ２へと順に増大されていく。
【００５１】
エンジンの再始動に際してデコンプ装置を作動させるとき、ＥＣＵ２０は、その再始動前のエンジン停止時間Ｔが所定時間Ｔｓを超えてない場合（Ｔ≦Ｔｓ）には、デコンプカム５９Ａが第１作動位置Ｐ１に位置するよう、デコンプアクチュエータ５７を回転変位させ、デコンプカムシャフト５９を回転させる。これによりＨＬＡ５３は第１リフト量Ｌｈ１だけリフトされる。また、ＥＣＵ２０は、エンジン停止時間Ｔが所定時間Ｔｓを超えた場合（Ｔ＞Ｔｓ）には、デコンプカム５９Ａが第２作動位置Ｐ２に位置するよう、デコンプアクチュエータ５７を回転変位させ、デコンプカムシャフト５９を回転させる。これによりＨＬＡ５３は第２リフト量Ｌｈ２だけリフトされる。
【００５２】
特に、エンジン停止時間Ｔが所定時間Ｔｓを超えた場合、ＨＬＡ５３のリフト量が第１リフト量Ｌｈ１よりも増大されるので、エンジン停止時間Ｔが比較的長期に亘り、ＨＬＡ５３が上述の如きオイルリークにより収縮した場合であっても、この収縮分を補うように、ＨＬＡ５３のリフト量を増大させることができる。よって、排気弁９の所望の最小デコンプリフト量Ｌｄｍｉｎを得ることが可能となる。
【００５３】
なお、図８に示すデコンプカム５９Ａのプロフィールに関し、デコンプカム５９Ａは、基準角度位置θ０＝０°で最小の基準半径ｒ０を有し、点Ｑ２に対応した第２角度位置θ２＝９０°（反回転方向を正とする）で最大の第２半径ｒ２を有する。約１８０°〜約３６０°の角度位置範囲では基準半径ｒ０を有し、この範囲はデコンプカム５９Ａのベース円を規定する。
【００５４】
デコンプカム５９Ａは、第１作動位置Ｐ１にあるときにＨＬＡ５３の第１リフト量Ｌｈ１を与える。この第１リフト量Ｌｈ１は、図６の比較例の（Ｂ）、（Ｅ）に示したような作動位置におけるリフト量Ｌｈ１に等しい。つまり本実施形態は、第２作動位置Ｐ２において、比較例よりも大きなリフト量Ｌｈ２をＨＬＡ５３に与えられるようになっている。これによりＨＬＡ５３の収縮分を補って、排気弁９の最小デコンプリフト量Ｌｄｍｉｎを得るように、ＨＬＡ５３をより大きくリフトさせることが可能である。
【００５５】
また、図２，３と図８を見比べると分かるように、図２，３の例では、θ＝２７０°の角度位置（図８に点Ｑ３で示す）が停止位置に対応し、θ＝θ２＝９０°の角度位置が作動位置に対応する。しかしこうすると、停止位置から作動位置にデコンプカム５９Ａを回転させるとき、ＨＬＡ５３のリフトを何等伴わないベース円部分の移動を９０°（２７０°から約３６０°まで）強いられる。このような無効移動はデコンプアクチュエータ５７の無駄な作動を招き、バッテリ電力を浪費する。一方、本実施形態では図８に示すように、停止位置から作動位置に向かってデコンプカム５９Ａを回転させると直ぐにＨＬＡ５３のリフトが開始する。上述のようなベース円部分の無効移動がない。よってデコンプアクチュエータ５７の無駄な作動を抑制し、バッテリ電力を効率的に使用することが可能である。具体的には、デコンプカム５９Ａのベース円部分の反回転方向における終点付近に基準角度位置θ０が設定されている。
【００５６】
もっとも、無効移動を許容できるのであれば、基準角度位置θ０は任意に設定でき、例えば図２，３のようにθ＝２７０°の角度位置に設定することも可能である。
【００５７】
第１作動位置Ｐ１と第２作動位置Ｐ２を切り替える前記所定時間Ｔｓは、図７に示した特性を考慮して設定される。本実施形態では、例えば、ＨＬＡが最も収縮し易いａ：全開気筒の特性を考慮し、当該特性においてＨＬＡ収縮量が最大収縮量Ｓｍａｘの約１／２の収縮量Ｓ１となる停止時間Ｔ２が、所定時間Ｔｓとして設定される。Ｔ２は例えば３時間である。なおこの方法以外の設定方法も可能である。
【００５８】
エンジン停止時間Ｔが所定時間Ｔｓを超えてなければ、ＨＬＡ５３の収縮量が比較的少ないとして、ＨＬＡ５３のリフト量は基準値としての第１リフト量Ｌｈ１に制御される。逆に、エンジン停止時間Ｔが所定時間Ｔｓを超えていれば、ＨＬＡ５３の収縮量が比較的多いとして、ＨＬＡ５３のリフト量はより大きな第２リフト量Ｌｈ２に制御される。いずれの場合にも、排気弁９の所望の最小デコンプリフト量Ｌｄｍｉｎを得ることが可能である。
【００５９】
次に、ＥＣＵ２０が実行するルーチンを説明する。図９は、デコンプ装置５０の作動時における作動位置の切替処理のルーチンを示す。このルーチンはＥＣＵ２０により所定の演算周期毎に繰り返し実行される。
【００６０】
まずステップＳ１０１では、ＥＣＵ２０により別途算出されているエンジン停止時間Ｔの値が取得される。かかる算出は、エンジン停止中、前回のエンジン停止時からの経過時間をタイマーでカウントすることにより行ってもよいし、現在時刻から前回のエンジン停止時の時刻を減算することにより行ってもよい。
【００６１】
次いでステップＳ１０２では、取得されたエンジン停止時間Ｔの値が所定時間Ｔｓと比較される。
【００６２】
エンジン停止時間Ｔが所定時間Ｔｓを超えてない場合、ステップＳ１０３において、デコンプカム５９Ａの作動位置が第１作動位置Ｐ１に設定される。エンジン停止時間Ｔが所定時間Ｔｓを超えている場合、ステップＳ１０４において、デコンプカム５９Ａの作動位置が第２作動位置Ｐ２に設定される。
【００６３】
図１０は、エンジン始動に際しての始動制御のルーチンを示す。このルーチンもＥＣＵ２０により所定の演算周期毎に繰り返し実行される。
【００６４】
ステップＳ２０１では、エンジンの始動要求があるか否かが判断される。本実施形態では、始動用モーターであるスタータをオンするためにスタートスイッチ３９がオンされたとき、エンジンの始動要求があると判断される。なお、当該判断は別の条件に従って行ってもよい。
【００６５】
始動要求なしと判断された場合、ルーチンが終了され、始動要求ありと判断された場合、ステップＳ２０２に進んでスタータがオンされ、エンジンがクランキングされる。
【００６６】
ステップＳ２０３では、クランク角センサ３５の出力から計算された実際のエンジン回転数Ｎｅが、所定のデコンプ終了回転数Ｎｅｓ（例えば４００ｒｐｍ）と比較される。
【００６７】
エンジン回転数Ｎｅがデコンプ終了回転数Ｎｅｓより低い場合、ステップＳ２０４に進んでフューエルカット（Ｆ／Ｃ）フラグがオンされ、インジェクタ１９からの燃料噴射が禁止される。そしてステップＳ２０５において点火フラグがオフされ、点火プラグ１３による点火も禁止される。
【００６８】
次いでステップＳ２０６でデコンプフラグがオンされる。するとまず、ステップＳ２０７において、図９のルーチンで決定された作動位置が取得され、次いでステップＳ２０８において、デコンプカム５９Ａの実際の作動位置が取得された作動位置になるよう、デコンプ装置５０が作動させられる。
【００６９】
こうして、エンジンのクランキング初期にデコンプ動作を実行するので、筒内圧縮圧を解放してスタータの負荷を低減し、バッテリ消費電力等を抑制することができる。またエンジンの振動騒音および回転変動も抑制することができる。さらにエンジン回転が速やかに立ち上がるので始動時間を短縮できると共に、スタータ容量を減少してコストダウンを図れる。
【００７０】
他方、ステップＳ２０３で、エンジン回転数Ｎｅがデコンプ終了回転数Ｎｅｓ以上と判断された場合、ステップＳ２０９に進んでフューエルカットフラグがオフされ、燃料噴射禁止状態が解除される。そしてステップＳ２１０において点火フラグがオンされ、点火禁止状態も解除される。
【００７１】
次いでステップＳ２１１でデコンプフラグがオフされる。するとステップＳ２１２において、デコンプ装置５０が停止され、デコンプカム５９Ａは停止位置に戻される。
【００７２】
最後に、ステップＳ２１３において、吸気行程気筒に対し噴射信号がセットされ、その後の燃料噴射ひいてはエンジンの実質的始動への準備がなされる。
【００７３】
こうして、エンジン回転数Ｎｅがデコンプ終了回転数Ｎｅｓに達した後には、デコンプ装置５０が停止された状態で通常通り燃料噴射と点火が実行され、エンジンが始動される。
【００７４】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。
【００７５】
上述した基本実施形態にあっては、エンジン停止時間が所定時間を超えた場合、ＨＬＡ５３のリフト量を、基準値としての第１リフト量Ｌｈ１に一定値ΔＬｈ２（図８参照）を加えた第２リフト量Ｌｈ２に一律に制御した。これに対し、本実施形態では、エンジン停止時間が所定時間を超えた場合、その停止時間に応じてＨＬＡ５３のリフト量を無段階もしくは多段階で可変に制御する。
【００７６】
図１１は、第１リフト量Ｌｈ１に加算されるリフト補正量ΔＬｈのマップを示す。このマップはＥＣＵ２０に予め記憶される。図示するように、このマップでは、エンジン停止時間Ｔとリフト補正量ΔＬｈの関係が規定され、この関係は図７に示したａ：全開気筒の特性に対応している。０≦Ｔ≦Ｔ１の範囲ではリフト補正量ΔＬｈがゼロとされ、Ｔ１＜Ｔ＜Ｔ３の範囲ではエンジン停止時間Ｔの増大につれリフト補正量ΔＬｈが無段階且つ比例的に増大され、Ｔ≧Ｔ３の範囲ではリフト補正量ΔＬｈが一定値ΔＬｈ２とされる。なお、Ｔ１＜Ｔ＜Ｔ３の範囲に示されるような無段階特性を、類似の多段階特性に容易に変更できることが理解されよう。Ｔ１は例えば３０分であり、Ｔ３は例えば６時間だが、これらの値は任意に変更可能である。マップの代わりに関数等を用いてもよい。
【００７７】
所定時間ＴｓはＴ１に等しく設定される。エンジン停止時間Ｔが所定時間Ｔｓを超えてない場合、ＨＬＡ５３のリフト量は第１リフト量Ｌｈ１に制御される。エンジン停止時間Ｔが所定時間Ｔｓを超えた場合、ＨＬＡ５３のリフト量は、第１リフト量Ｌｈ１に、マップから定まるリフト補正量ΔＬｈ（＞０）を加算した値に制御される。こうして、停止時間Ｔが所定時間Ｔｓを超えたときには、停止時間Ｔが所定時間Ｔｓを超えてない場合に比べ、再始動時におけるＨＬＡのリフト量が増大される。
【００７８】
より具体的な作動については、エンジン停止時間Ｔが所定時間Ｔｓを超えてない場合、デコンプカム５９Ａは図８（Ｂ）に示す第１作動位置Ｐ１に制御される。
【００７９】
またエンジン停止時間Ｔが所定時間Ｔｓ（＝Ｔ１）を超えた場合、デコンプカム５９Ａは、図８（Ｂ）に示す第１作動位置Ｐ１から図８（Ｃ）に示す第２作動位置Ｐ２までの間で、エンジン停止時間Ｔに応じた位置に無段階で制御される。当然このときの位置は、上述したＨＬＡ５３のリフト量が実現されるような、あるいは当該リフト量に対応するような位置である。エンジン停止時間ＴがＴ１＜Ｔ＜Ｔ３の範囲にあるとき、エンジン停止時間Ｔが長くなるほど、デコンプカム５９Ａは第２作動位置Ｐ２により接近した位置に位置される。そしてエンジン停止時間ＴがＴ≧Ｔ３の範囲にあるとき、デコンプカム５９Ａは第２作動位置Ｐ２に位置される。
【００８０】
なお、本実施形態では基本実施形態と同一の作動位置Ｐ１，Ｐ２を用いたが、例えば図７の特性に合わせてより最適化を図るべく、基本実施形態と異なる作動位置を用いてもよい。
【００８１】
ＥＣＵ２０が実行するルーチンに関しては、図９に示した切替処理のルーチンが図１２に示す如く変形されるだけで、図１０に示した始動制御のルーチンは同様である。図１２に示すように、本実施形態の切替処理のルーチンにおいては、ステップＳ４０１〜Ｓ４０３がステップＳ１０１〜Ｓ１０３と同様であり、ステップＳ４０４〜Ｓ４０６が異なる。
【００８２】
ステップＳ４０２で、エンジン停止時間Ｔが所定時間Ｔｓを超えていると判断された場合、ステップＳ４０４において、エンジン停止時間Ｔに対応したリフト補正量ΔＬｈが、図１１に示したマップから取得される。
【００８３】
次いで、ステップＳ４０５において、リフト補正量ΔＬｈに対応したデコンプカム５９Ａの作動位置補正量ΔＰが、図示しないマップ等を用いて算出される。デコンプカム５９Ａの作動位置補正量ΔＰは、リフト補正量ΔＬｈが増大するほど増大するように予め定められている。
【００８４】
次にステップＳ４０６において、デコンプカム５９Ａの作動位置が、第１作動位置Ｐ１から作動位置補正量ΔＰだけ第２作動位置Ｐ２に接近した位置に設定される。
【００８５】
本実施形態によれば、エンジン停止時間Ｔが所定時間Ｔｓを超えた場合、エンジン停止時間Ｔが長くなるにつれ増大するＨＬＡ収縮量に見合った分だけ、つまり必要最小限な量だけ、デコンプカム５９Ａひいてはデコンプアクチュエータ５７を動作させることができる。従って、基本実施形態のように一律に第２作動位置Ｐ２まで動作させる場合に比べ、動作量を少なくし、バッテリ消費電力等を抑制することができる。勿論、本実施形態によっても、エンジン停止時間Ｔの長短に拘わらず、排気弁９の所望の最小デコンプリフト量Ｌｄｍｉｎを安定的に得ることが可能である。
【００８６】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明はさらに他の実施形態も可能である。
【００８７】
（１）例えば、上述の回転式のデコンプカムシャフト５９およびデコンプアクチュエータ５７に代えて、スライド式のカム部材およびデコンプアクチュエータを用いることも可能である。
【００８８】
（２）また上述の他の実施形態（図１２参照）においては、図１１に示したマップからＨＬＡのリフト補正量ΔＬｈを取得し、取得されたリフト補正量ΔＬｈに対応したデコンプカム５９Ａの作動位置補正量ΔＰを算出し、この作動位置補正量ΔＰと第１作動位置Ｐ１に基づきデコンプカム５９Ａの作動位置を設定した。しかしながら例えば、図１１に示したマップを変形し、エンジン停止時間Ｔから直接作動位置補正量ΔＰを算出できるようにし、この算出された作動位置補正量ΔＰと第１作動位置Ｐ１に基づきデコンプカム５９Ａの作動位置を設定してもよい。
【００８９】
上記の各実施形態、各実施例および各構成は、矛盾が生じない限り任意に組み合わせることが可能である。本発明の実施形態には、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帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１  内燃機関（エンジン）
８  排気ポート
９  排気弁
１１  排気カムシャフト
１２  筒内燃焼室
２０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
５０  デコンプ装置
５１  バルブスプリング
５２  ロッカーアーム
５３  油圧ラッシュアジャスター（ＨＬＡ）
５７  デコンプアクチュエータ
５９  デコンプカムシャフト
【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】
2015218631.tif 000008
【図７】
2015218631.tif 000009
【図８】
2015218631.tif 000010
【図９】
2015218631.tif 000011
【図１０】
2015218631.tif 000012
【図１１】
2015218631.tif 000013
【図１２】
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