(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気弁の開閉時期を決めるカム軸の位相をクランク軸に対して変更可能な可変動弁機構を有する動弁機構と、前記動弁機構の制御を行う内燃機関の制御装置と、前記内燃機関の制御装置とは別に設けられて前記内燃機関の制御装置と通信線を介して相互通信を行う他の制御装置とを備えた内燃機関の制御装置であって、燃料供給カット制御および点火カット制御を含む内燃機関の停止制御機能と、前記内燃機関を停止する所定の停止要求があった場合にはその可変動弁機構を作動制御して前記位相を所定の目標位相に収束させるように制御する停止時位相制御機能とを有する内燃機関の制御装置において、前記他の制御装置は、運転者からの前記内燃機関の停止命令を検出するとともに、前記内燃機関の制御装置に対する電源の供給・遮断を切り替える電源管理機能を有し、前記位相が所定の目標位相に収束したことの確認に基づく前記停止時位相制御の完了後に、内燃機関の停止制御を実行し、通信を行う他の制御装置からの停止要求に応じて前記停止時位相制御を行う際には特定の前記電源管理機能を有する前記他の制御装置に向けて停止禁止要求を出力可能とするとともに、停止要求を出力する通信を行う前記他の制御装置が、電源管理機能を有する前記特定の制御装置である場合には、この特定の制御装置に向けて停止禁止要求を出力する一方、前記電源管理機能を有さない自動停止始動機能を有する他の制御装置である場合には、この他の制御装置に向けて停止禁止要求を出力しないよう制御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】
この発明は内燃機関の制御装置に係り、特に制御装置が通信に基づく協調制御を行う際に、内燃機関の停止要求に応じた最適な停止時制御や、可変動弁機構（「ＶＶＴ機構」または「可変バルブタイミング制御装置」ともいう。）を確実に所定の位相に収束させること、内燃機関の始動性を確保するなどの実現を図る内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、ＶＶＴ機構においては、油圧カムでカム位相を変化、あるいは固定しているが、内燃機関の始動から始動直後にかけて油圧で制御できるまではロックピンで位置を固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２９８２６０４号公報
【特許文献２】特許第３１６４００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の内燃機関の制御装置においては、内燃機関の停止時にロックピンがはまらない場合があり、始動性の悪化を招くという不都合がある。
また、上記の特許文献１に開示される「内燃機関のバルブタイミング制御技術」においては、イグニッションスイッチのオフ時のバルブタイミングが始動に適さない位置である場合に、始動に適したバルブタイミングへ移行するまでの遅延時間を演算する遅延時間演算手段と遅延時間経過時にバッテリ電源を遮断する遅延遮断手段を備えることで始動に適したバルブタイミングでの内燃機関の停止を行っている。
ところが、この技術では遅延時間を予測しているだけであり、実際にバルブタイミングが所定の位置に戻っているかの確認は行っていないため、始動に適したバルブタイミングで内燃機関が停止できているかの確実性に欠けるという不都合がある。
【０００５】
この発明は、通信に基づく協調制御を行う制御装置で、内燃機関の停止要求に応じた最適な停止時制御を行うこと、電源遷移に配慮しつつ確実にＶＶＴ機構を所定の位相に収束を完了させること、ＶＶＴ機構を所定の位相に収束させて内燃機関の始動性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、内燃機関の吸気弁の開閉時期を決めるカム軸の位相をクランク軸に対して変更可能な可変動弁機構を有する動弁機構と、前記動弁機構の制御を行う内燃機関の制御装置と、前記内燃機関の制御装置とは別に設けられて前記内燃機関の制御装置と通信線を介して相互通信を行う他の制御装置とを備えた内燃機関の制御装置であって、燃料供給カット制御および点火カット制御を含む内燃機関の停止制御機能と、前記内燃機関を停止する所定の停止要求があった場合にはその可変動弁機構を作動制御して前記位相を所定の目標位相に収束させるように制御する停止時位相制御機能とを有する内燃機関の制御装置において、前記他の制御装置は、運転者からの前記内燃機関の停止命令を検出するとともに、前記内燃機関の制御装置に対する電源の供給・遮断を切り替える電源管理機能を有し、前記位相が所定の目標位相に収束したことの確認に基づく前記停止時位相制御の完了後に、内燃機関の停止制御を実行し、通信を行う他の制御装置からの停止要求に応じて前記停止時位相制御を行う際には特定の前記電源管理機能を有する前記他の制御装置に向けて停止禁止要求を出力可能とするとともに、停止要求を出力する通信を行う前記他の制御装置が、電源管理機能を有する前記特定の制御装置である場合には、この特定の制御装置に向けて停止禁止要求を出力する一方、前記電源管理機能を有さない自動停止始動機能を有する他の制御装置である場合には、この他の制御装置に向けて停止禁止要求を出力しないよう制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、可変動弁装置の停止時の位相を所定の位相に確実に収束させることができ、次回の高い始動性を確保できる。
また、内燃機関の制御装置以外の特定の制御装置に停止機能が備えられていても、停止禁止要求によってその停止機構による動作を一時的に禁止することができ、動弁装置の中途半端な状態での停止を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は内燃機関の制御装置の概略システム図である。（実施例）
【図２】図２は運転者による内燃機関停止制御用フローチャートである。（実施例）
【図３】図３はアイドルスイッチによる内燃機関停止制御用フローチャートである。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図３はこの発明の実施例を示すものである。
図１において、１は内燃機関の制御装置（「ＥＣＭ」ともいう。）である。
この内燃機関の制御装置１は、図示しない内燃機関の吸気弁（図示せず）の開閉時期を決めるカム軸（図示せず）の位相をクランク軸（図示せず）に対して変更可能な可変動弁機構（「ＶＶＴ機構」ともいう。）２を有する動弁機構と、通信線（「通信ライン」または「ＣＡＮ」ともいう。）３を介して相互通信を行う他の制御装置である車体制御装置（「ＢＣＭ」ともいう。）４およびアイドルストップ制御装置（「ＩＣＭ」ともいう。）５とを備えている。
そして、前記内燃機関の制御装置１は、燃料供給カット制御および点火カット制御を含む内燃機関の停止制御機能と、前記内燃機関を停止する所定の停止要求があった場合にはその可変動弁機構２を作動制御して前記位相を所定の目標位相に収束させるように制御する停止時位相制御機能とを有している。
つまり、前記内燃機関の制御装置１は、図１に示す如く、燃料噴射制御機能６と点火時期制御機能７とＶＶＴ制御機能（「ＯＣＶ制御機能」ともいう。）８とセルフシャットオフ機能９と通信機能１０とを備えている。
このとき、前記内燃機関の制御装置１の入力側に、カム角センサ１１とクランク角センサ（「回転速度センサ」ともいう。）１２とを接続するとともに、前記内燃機関の制御装置１の出力側には、インジェクタ１３と点火コイル１４と前記ＶＶＴ機構である可変動弁機構２とメインリレー１５とを接続する。
【００１１】
追記すれば、前記可変動弁機構２は、一般的に周知された構成を採用すればよいので細部の図示は省略するが、図示しないオイルコントロールバルブ（「ＯＣＶ」ともいう。）によってフィードバック制御する。
この可変動弁機構２では、エンジン回転速度やスロットル開度、吸気管圧力、冷却水温に基づいて、内燃機関の運転状態に応じた最適なバルブタイミングとなるカム軸の目標位相を決定し、この目標位相に収束すべく、前記可変動弁機構２内部の作動オイル量を変更するようにオイルコントロールバルブを制御する。
また、カム軸に設けた前記カム角センサ１１によって、実位相（「実進角量」ともいう。）を検出し、目標位相（「目標進角量」ともいう。）に近づけ収束するようにフィードバック制御を行う。
【００１２】
前記内燃機関の制御装置１は、停止時には、所定時間の後の前記メインリレー１５をオフして電源ＯＦＦ状態とする。
この所定時間中には、セルフシャットオフを含め各種制御を行うことができる。
ただし、この所定時間を越えて制御することはできない。
また、前記内燃機関の制御装置１は、他の制御装置である車体制御装置４およびアイドルストップ制御装置５と通信する。
【００１３】
前記車体制御装置４は、図１に示す如く、リレー制御機能やＩＧ、ＡＣＣ、スタータ等の機能１６と通信機能１７とを備えている。
このとき、前記車体制御装置４の入力側に、エンジンスイッチ１８と必要に応じて認証機能１９を有するキーレスシステム２０とを接続するとともに、車体制御装置４の出力側には、ＩＧリレー２１とスタータリレー２２を有するリレー群２３を接続する。
【００１４】
また、前記アイドルストップ制御装置５は、図１に示す如く、自動停止始動制御機能２４と通信機能２５とを備えている。
このとき、前記アイドルストップ制御装置５の入力側に、シフトスイッチ２６とブレーキスイッチ２７とＡ／Ｃ  ＳＷ２８とを接続するとともに、アイドルストップ制御装置５の出力側には、スタータリレー２９を接続する。
【００１５】
そして、前記内燃機関の制御装置１は、前記位相が所定の目標位相に収束したことの確認に基づく前記停止時位相制御（ＶＶＴ制御）の完了後に、内燃機関の停止制御を実行し、通信を行う他の制御装置からの停止要求に応じて前記停止時位相制御を行う際には特定の制御装置に向けて停止禁止要求を出力可能とする構成とする。
従って、前記可変動弁機構２の停止時の位相を所定の位相に確実に収束させることができ、次回の高い始動性を確保できる。
また、前記内燃機関の制御装置１以外の特定の制御装置に停止機能が備えられていても、停止禁止要求によってその停止機構による動作を一時的に禁止することができ、動弁装置である前記可変動弁機構２の中途半端な状態での停止を確実に防止できる。
【００１６】
また、前記内燃機関の制御装置１は、停止要求を出力する通信を行う前記他の制御装置が、電源管理機能を有する前記特定の制御装置である場合には、この特定の制御装置に向けて停止禁止要求を出力する一方、自動停止始動機構を有する他の制御装置である場合には、この他の制御装置に向けて停止禁止要求を出力しないよう制御する構成を有する。
従って、電源管理による停止機能の動作を防止することで、動弁装置である前記可変動弁機構２の中途半端な状態での停止を確実に防止できる。そして、前記内燃機関の制御装置１以外の制御装置に電源管理機能が備わる場合に有効である。
また、自動停止始動機能のように内燃機関の制御装置１の動作を止めない場合には、無用な停止禁止要求の出力を省くことができ、通信量を低減できる。
【００１７】
詳述すれば、前記内燃機関の制御装置１は、通信を行う他の制御装置が、電源管理機能を有する特定の制御装置、ここでは前記車体制御装置４である場合には、停止禁止要求を出力する。
一方、通信を行う他の制御装置が、自動停止始動機能を有する他の制御装置、ここでは前記アイドルストップ制御装置５である場合には、停止禁止要求を出力しないよう制御する。
このアイドルストップ制御装置５には、電源管理機能がないため、前記内燃機関の制御装置１の制御動作を不安定にする要素がないので、停止禁止要求を出す動作は不要となる。
【００１８】
これらの内燃機関の制御装置１と通信を行う他の制御装置は、いずれも内燃機関を停止する機能を管理している停止制御機能を有する制御である点で、互いに共通し、また、いずれも内燃機関を始動する機能を管理している始動制御機能を有する制御装置である点でも、互いに共通する。
【００１９】
前記車体制御装置４は、前記内燃機関の制御装置１と通信を行う機能を有するとともに、内燃機関の制御装置１に対して停止要求を出力する機能を有する他の制御装置（「第１の他の制御装置」とも換言できる。）であり、さらに、内燃機関の制御装置１を含む多くの制御装置に対する電源の供給・遮断を切り替える電源管理機能を有する特定の制御装置でもある。
すなわち、通信を行う他の制御装置とは、前記内燃機関の制御装置１に対して停止要求を出力できる制御装置とし、特定の制御装置とは、電源遷移機能を有する制御装置としている。
【００２０】
また、前記車体制御装置４は、人為的に操作される前記エンジンスイッチ（エンジンＳＷ、イグニッションスイッチ、キースイッチ等）１８の状態に基づく操作状態（「モード」とも換言できる。）に応じて前記内燃機関の制御装置１に対して停止要求または始動要求を出力する。
この内燃機関の制御装置１から停止禁止要求が出力されている場合、出力されている間は電源シャットオフ制御を行わない。
最終的な内燃機関の停止制御は、前記車体制御装置４が通電をシャットオフすることに基づく点火カットと、これに応じた前記内燃機関の制御装置１が燃料カットをすることによって、実行する。
なお、内燃機関の始動制御は、図示しないスタータモータと燃料供給と点火制御との組合せに基づいて行うものであり、前記内燃機関の制御装置１と通信を行う機能を有する他の制御装置、ここでは前記車体制御装置４が内燃機関の制御装置１との協調制御によって行えば良い。
【００２１】
前記アイドルストップ制御装置５は、内燃機関を自動的に停止し再始動する前記自動停止始動制御機能２４を有する自動停止始動制御装置であり、前記内燃機関の制御装置１と通信を行う機能を有するとともにこの内燃機関の制御装置１に対して停止要求を出力する機能を有する他の制御装置（「第２の他の制御装置」とも換言できる。）である。
【００２２】
そして、前記アイドルストップ制御装置５における内燃機関の自動停止始動制御機能２４は、詳細には図示しないが、所定のアイドルストップ許可条件が成立する場合に、内燃機関を一時的に停止状態とし、所定の再始動条件が成立する場合に、内燃機関を再始動する。
所定のアイドルストップ許可条件や所定の再始動条件には、前記ブレーキスイッチ２７のＯＮ／ＯＦＦ、ヘッドランプ等の比較的容量の大きな電気負荷の使用有無などが条件となる。
ブレーキブースタ圧が低かったり、エアコンや電気負荷の使用があったりすれば、内燃機関を停止させないよう制御する。
つまり、前記自動停止始動制御機能２４は、車両速度や変速機（図示せず）の状態、ブレーキの状態に応じて自動的に判定し、内燃機関を停止するタイミングや再始動するタイミングを設定し、前記内燃機関の制御装置１に対して停止要求または始動要求を出力する。
内燃機関の停止制御は、前記内燃機関の制御装置１が燃料カットと点火カットとによって実行する。
また、内燃機関の始動制御は、スタータモータと燃料供給と点火制御との組合せに基づいて行うものであり、前記内燃機関の制御装置１と通信を行う機能を有する他の制御装置、ここでは前記アイドルストップ制御装置５が内燃機関の制御装置１との協調制御によって行えば良い。
【００２３】
次に、図２の運転者による内燃機関停止制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００２４】
運転者による内燃機関停止制御用プログラムがスタート（１０１）すると、運転者による内燃機関停止命令の処理（１０２）に移行し、前記車体制御装置（「ＢＣＭ」）４から前記内燃機関の制御装置（「ＥＣＭ」）１へ内燃機関停止要求を出す処理（１０３）に移行する。
そして、前記可変動弁機構（「ＶＶＴ機構」）２の位相が所定の位置であるか否かの判断（１０４）に移行する。
この前記可変動弁機構（「ＶＶＴ機構」）２の位相が所定の位置であるか否かの判断（１０４）において、判断（１０４）がＹＥＳの場合には、前記内燃機関の制御装置（「ＥＣＭ」）１から前記車体制御装置（「ＢＣＭ」）４へ内燃機関停止許可判定を出すとともに、燃料カットを行う処理（１０５）に移行する。
また、前記可変動弁機構（「ＶＶＴ機構」）２の位相が所定の位置であるか否かの判断（１０４）がＮＯの場合には、前記内燃機関の制御装置（「ＥＣＭ」）１から前記車体制御装置（「ＢＣＭ」）４へ内燃機関停止禁止要求を出す処理（１０６）に移行し、その後に、前記可変動弁機構（「ＶＶＴ機構」）２の位相が所定の位置であるか否かの判断（１０４）に戻る。
上述の前記内燃機関の制御装置（「ＥＣＭ」）１から前記車体制御装置（「ＢＣＭ」）４へ内燃機関停止許可判定を出すとともに、燃料カットを行う処理（１０５）の後には、前記車体制御装置（「ＢＣＭ」）４側でイグニッションをＯＦＦする処理（１０７）に移行し、その後に、内燃機関停止の処理（１０８）を行い、運転者による内燃機関停止制御用プログラムのエンド（１０９）に移行する。
【００２５】
また、図３のアイドルスイッチによる内燃機関停止制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００２６】
アイドルスイッチによる内燃機関停止制御用プログラムがスタート（２０１）すると、前記アイドルストップ制御装置（「ＩＣＭ」）５前記内燃機関の制御装置（「ＥＣＭ」）１へ内燃機関停止要求を出す処理（２０２）に移行する。
そして、前記可変動弁機構（「ＶＶＴ機構」）２の位相が所定の位置であるか否かの判断（２０３）に移行する。
この前記可変動弁機構（「ＶＶＴ機構」）２の位相が所定の位置であるか否かの判断（２０３）において、判断（２０３）がＹＥＳの場合には、前記内燃機関の制御装置（「ＥＣＭ」）１側で燃料カットを行う処理（２０４）に移行する。
また、前記可変動弁機構（「ＶＶＴ機構」）２の位相が所定の位置であるか否かの判断（２０３）がＮＯの場合には、この判断（２０３）がＹＥＳとなるまで判断（２０３）を繰り返し行う。
上述の前記内燃機関の制御装置（「ＥＣＭ」）１側で燃料カットを行う処理（２０４）の後には、内燃機関停止の処理（２０５）を行い、その後にアイドルスイッチによる内燃機関停止制御用プログラムのエンド（２０６）に移行する。
【００２７】
なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００２８】
例えば、この発明の実施例において、前記内燃機関の制御装置（「ＥＣＭ」）が通信する他の制御装置としては、車体制御装置（「ＢＣＭ」）およびアイドルストップ制御装置（「ＩＣＭ」）としたが、いずれか一方のみとする特別構成とすることは可能である。
この場合、内燃機関の制御装置（「ＥＣＭ」）から出力する停止禁止要求を必ずしも必要としないようにすることも可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１  内燃機関の制御装置（「ＥＣＭ」ともいう。）
２  可変動弁機構（「ＶＶＴ機構」ともいう。）
３  通信線（「通信ライン」または「ＣＡＮ」ともいう。）
４  車体制御装置（「ＢＣＭ」ともいう。）
５  アイドルストップ制御装置（「ＩＣＭ」ともいう。）
６  燃料噴射制御機能
７  点火時期制御機能
８  ＶＶＴ制御機能（「ＯＣＶ制御機能」ともいう。）
９  セルフシャットオフ機能
１０  通信機能
１１  カム角センサ
１２  クランク角センサ（「回転速度センサ」ともいう。）
１３  インジェクタ
１４  点火コイル
１５  メインリレー
１６  リレー制御機能やＩＧ、ＡＣＣ、スタータ等の機能
１７  通信機能
１８  エンジンスイッチ
１９  認証機能
２０  キーレスシステム
２１  ＩＧリレー
２２  スタータリレー
２３  リレー群
２４  自動停止始動制御機能
２５  通信機能
２６  シフトスイッチ
２７  ブレーキスイッチ
２８  Ａ／Ｃ  ＳＷ
２９  スタータリレー
【図１】
0005682193.tif 000002
【図２】
0005682193.tif 000003
【図３】
0005682193.tif 000004