(57)【要約】【課題】内燃機関の始動性を低下を抑えつつ自着火の発生を防止する。【解決手段】  内燃機関の停止要求検出手段により停止要求が検出された場合に、内燃機関の吸気管に配置されたスロットルバルブのスロットル開度を、現在のスロットル開度よりも閉弁側の、停止スロットル開度に制御する。その後、スロットルバルブが停止スロットル開度に制御された状態で、機関停止検出手段により内燃機関の停止が検出されると、次回の内燃機関の始動時に最初に吸気行程にある気筒（特定吸気気筒）の排気バルブを、現在の閉弁時期より遅角側の閉弁時期となる停止排気バルブ開閉特性になるように排気バルブの開閉特性を制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の停止要求を検出する停止要求検出手段と、
前記停止要求が検出された場合に、前記内燃機関の吸気管に配置されたスロットルバルブのスロットル開度を、現在のスロットル開度よりも閉弁側の、停止スロットル開度に制御する停止スロットル制御手段と、
前記内燃機関の停止を検出する機関停止検出手段と、
前記スロットルバルブが前記停止スロットル開度に制御され、かつ、前記内燃機関の停止が検出された場合に、次回の内燃機関の始動時に最初に吸気行程にある気筒（特定吸気気筒）の排気バルブが、現在の閉弁時期より遅角側の閉弁時期となる停止排気バルブ開閉特性になるように前記排気バルブの開閉特性を制御する停止排気バルブ制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関の水温を検出する水温検出手段と、
前記水温が判定水温より高いか否かを判定する水温判定手段と、
を更に備え、
前記停止スロットル制御手段は、前記水温が前記判定水温以上であると判定された場合に、前記スロットルバルブを停止スロットル開度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３】
前記内燃機関の吸気温度を検出する吸気温検出手段と、
前記吸気温度が判定吸気温より高いか否かを判定する吸気温判定手段と、
を更に備え、
前記停止スロットル制御手段は、前記吸気温度が前記判定吸気温以上であると判定された場合に、前記スロットルバルブを前記停止スロットル開度に制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関の停止時の、前記特定吸気気筒のピストンの停止位置を検出する停止位置検出手段と、
前記停止位置が、吸気上死点と吸気上死点より９０度遅角側の位置との間である停止範囲にあるか否かを判定する停止位置判定手段と、
前記停止排気バルブ制御手段は、前記停止位置が前記停止範囲にあると判定された場合に、前記排気バルブの開閉特性と、停止排気バルブ開閉特性に制御することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記スロットルバルブを前記停止スロットル開度に制御してからの経過時間を検出する経過時間検出手段と、
前記経過時間が判定時間以上となったか否かを判定する経過時間判定手段と、
前記経過時間が前記判定時間以上となったことが認められた場合に、前記スロットルバルブの開度を、前記内燃機関の停止中の基本の開度である基本スロットル開度に設定する基本スロットル制御手段と、
前記スロットルバルブが、前記基本スロットル開度に設定された場合に、前記排気バルブの開閉特性を、次回の内燃機関の始動時の始動排気バルブ開閉特性に設定する始動前排気バルブ制御手段と、
を、更に備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関の水温を検出する水温検出手段と、
前記水温に応じて、前記停止排気バルブ開閉特性を設定する停止排気バルブ開閉特性設定手段と、
を、更に備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記内燃機関の吸気温度を検出する吸気温検出手段と、
前記吸気温度に応じて、前記停止排気バルブ開閉特性を設定する停止排気バルブ開閉特性設定手段と、
を、更に備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記特定吸気気筒のピストンの停止位置を検出する停止位置検出手段と、
前記停止位置に応じて、前記停止排気バルブ開閉特性を設定する停止排気バルブ開閉特性設定手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記スロットルバルブが前記停止スロットル開度に制御されて、前記内燃機関が停止した場合に、前記特定吸気気筒の吸気バルブの開き量が停止基準開き量となるように、前記吸気バルブの開閉特性を制御する停止吸気バルブ制御手段を、更に備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記内燃機関の水温を検出する水温検出手段と、
前記水温に応じて、前記停止基準開き量を補正する停止基準開き量補正手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
前記内燃機関の吸気温度を検出する吸気温検出手段と、
前記吸気温度に応じて、前記停止基準開き量を補正する停止基準開き量補正手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項９又は１０に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１２】
前記特定吸気気筒のピストンの停止位置を検出する停止位置検出手段と、
前記停止位置に応じて、前記停止基準開き量を補正する停止基準開き量補正手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１３】
前記スロットルバルブが前記停止スロットル開度に制御されてからの経過時間を検出する経過時間検出手段と、
前記経過時間が判定時間以上となったか否かを判定する経過時間判定手段と、
前記経過時間が前記判定時間以上となったことが認められた場合に、前記吸気バルブの開閉特性を、前記内燃機関の次回始動時の始動吸気バルブ開閉特性に設定する始動前吸気バルブ制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１４】
前記停止スロットル開度は、スロットルバルブの開度が全閉となる開度であることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１５】
前記内燃機関の水温を検出する水温検出手段と、
前記水温に応じて、前記停止スロットル開度を設定する停止スロットル開度設定手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１６】
内燃機関の吸気温度を検出する吸気温検出手段と、
前記吸気温度に応じて、前記停止スロットル開度を設定する停止スロットル開度設定手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１７】
前記内燃機関が停止している間の吸気バルブの開き量と排気バルブとの開き量とを検出する開き量検出手段と、
前記吸気バルブの開き量と前記排気バルブの開き量と前記停止スロットル開度とに基づいて、前記内燃機関の始動時の前記特定吸気気筒への燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段と、
を、更に備えることを特徴とする請求項１から１６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１８】
前記内燃機関が停止している間の吸気バルブの開き量と排気バルブとの開き量とを検出する開き量検出手段と、
前記吸気バルブの開き量と前記排気バルブの開き量と前記停止スロットル開度とに基づいて、点火時期を設定する点火時期設定手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１から１７のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１９】
前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記内燃機関の停止条件が成立するか否かを判定する停止条件判定手段と、
前記停止条件の成立が認められた場合に、前記内燃機関を停止する機関停止手段と、
前記内燃機関の停止後に、始動条件が成立するか否かを判定する始動条件判定手段と、
前記始動条件の成立が認められた場合に、前記内燃機関の始動を開始する機関始動手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１から１８のいずれか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】
この発明は内燃機関の制御装置に関する。更に具体的には、スロットルバルブと吸気バルブ及び排気バルブを備え、内燃機関の停止時の気筒内の状態を制御する内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００５−４８７１８号公報には、内燃機関の始動時の自着火を防止するシステムが開示されている。このシステムでは、内燃機関の始動要求が発せられると、内燃機関の冷却水の水温が所定の温度以上か否かが判定される。ここで、冷却水の温度が所定温度より高いと判断された場合、始動時に自着火を起こす可能性が高い状態であると考えられる。
【０００３】
このような場合、従来技術のシステムにおいては、吸気バルブの閉弁時期が最遅角側に設定された状態で内燃機関の始動が開始される。その後、最初の燃焼が確認されると、吸気バルブは通常の閉弁時期に進角制御される。このように始動時に吸気バルブを最遅角側に制御することで、クランキング時の燃焼室内の圧力の上昇が抑えられる。従って、始動時に燃焼室内の圧力が自着火を起こす可能性が高い圧力よりも上昇しないように調整され、自着火の発生が防止される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４８７１８号公報
【特許文献２】特開２００５−６９０４９号広報
【特許文献３】特開２００２−２９５２８８号公報
【特許文献４】特開２００３−２６２１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、内燃機関の燃費改善等のため、内燃機関の停止及び始動を自動的に行う所謂エコラン制御を行うシステムが知られている。具体的に、このようなエコラン制御を行うシステムでは、内燃機関の運転状態が所定の停止条件を満たした場合に内燃機関の運転を自動的に停止させる。一方、内燃機関の運転停止後、所定の始動要件を満たすようになった場合には、内燃機関を自動的に始動する。
【０００６】
しかし、このようなエコラン制御を行う場合、内燃機関の停止と始動とが短時間の間に頻繁に行われることが考えられる。従って、内燃機関の停止後、燃焼室内が高温となっている状態で再び内燃機関を始動させる場合が多い。このように気筒内が高温となっている状態では自着火が起き易い。ここで、上記従来技術の制御を適用することで自着火を防止することができる。しかし、この場合、始動の度に水温を検出して判定し吸気バルブを最遅角に設定して始動することとなる。しかし、始動時に吸気バルブが最遅角側に制御されている間、圧縮比の低下等により始動性が低下することが考えられる。エコラン制御のように自動停止と始動とが短時間に頻繁に繰り返されるような場合等には、より高い始動性で内燃機関を始動させることができる制御が望まれる。
【０００７】
従って、この発明は上記の課題を解決することを目的とし、内燃機関の始動時の自着火を防止しつつ始動性を向上させるよう改良した内燃機関の制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、
内燃機関の停止要求を検出する停止要求検出手段と、
前記停止要求が検出された場合に、前記内燃機関の吸気管に配置されたスロットルバルブのスロットル開度を、現在のスロットル開度よりも閉弁側の、停止スロットル開度に制御する停止スロットル制御手段と、
前記内燃機関の停止を検出する機関停止検出手段と、
前記スロットルバルブが前記停止スロットル開度に制御され、かつ、前記内燃機関の停止が検出された場合に、次回の内燃機関の始動時に最初に吸気行程にある気筒（特定吸気気筒）の排気バルブが、現在の閉弁時期より遅角側の閉弁時期となる停止排気バルブ開閉特性になるように前記排気バルブの開閉特性を制御する停止排気バルブ制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、
前記内燃機関の水温を検出する水温検出手段と、
前記水温が判定水温より高いか否かを判定する水温判定手段と、
を更に備え、
前記停止スロットル制御手段は、前記水温が前記判定水温以上であると判定された場合に、前記スロットルバルブを停止スロットル開度に制御することを特徴とする。
【００１０】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記内燃機関の吸気温度を検出する吸気温検出手段と、
前記吸気温度が判定吸気温より高いか否かを判定する吸気温判定手段と、
を更に備え、
前記停止スロットル制御手段は、前記吸気温度が前記判定吸気温以上であると判定された場合に、前記スロットルバルブを前記停止スロットル開度に制御することを特徴とする。
【００１１】
第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明において、
前記内燃機関の停止時の、前記特定吸気気筒のピストンの停止位置を検出する停止位置検出手段と、
前記停止位置が、吸気上死点と吸気上死点より９０度遅角側の位置との間である停止範囲にあるか否かを判定する停止位置判定手段と、
前記停止排気バルブ制御手段は、前記停止位置が前記停止範囲にあると判定された場合に、前記排気バルブの開閉特性と、停止排気バルブ開閉特性に制御することを特徴とする。
【００１２】
第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明において、
前記スロットルバルブを前記停止スロットル開度に制御してからの経過時間を検出する経過時間検出手段と、
前記経過時間が判定時間以上となったか否かを判定する経過時間判定手段と、
前記経過時間が前記判定時間以上となったことが認められた場合に、前記スロットルバルブの開度を、前記内燃機関の停止中の基本の開度である基本スロットル開度に設定する基本スロットル制御手段と、
前記スロットルバルブが、前記基本スロットル開度に設定された場合に、前記排気バルブの開閉特性を、次回の内燃機関の始動時の始動排気バルブ開閉特性に設定する始動前排気バルブ制御手段と、
を、更に備えることを特徴とする。
【００１３】
第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明において、
前記内燃機関の水温を検出する水温検出手段と、
前記水温に応じて、前記停止排気バルブ開閉特性を設定する停止排気バルブ開閉特性設定手段と、
を、更に備えることを特徴とする。
【００１４】
第７の発明は、第１から第６のいずれかの発明において、
前記内燃機関の吸気温度を検出する吸気温検出手段と、
前記吸気温度に応じて、前記停止排気バルブ開閉特性を設定する停止排気バルブ開閉特性設定手段と、
を、更に備えることを特徴とする。
【００１５】
第８の発明は、第１から第７のいずれかの発明において、
前記特定吸気気筒のピストンの停止位置を検出する停止位置検出手段と、
前記停止位置に応じて、前記停止排気バルブ開閉特性を設定する停止排気バルブ開閉特性設定手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【００１６】
第９の発明は、第１から第８のいずれかの発明において、
前記スロットルバルブが前記停止スロットル開度に制御されて、前記内燃機関が停止した場合に、前記特定吸気気筒の吸気バルブの開き量が停止基準開き量となるように、前記吸気バルブの開閉特性を制御する停止吸気バルブ制御手段を、更に備えることを特徴とする。
【００１７】
第１０の発明は、第９の発明において、
前記内燃機関の水温を検出する水温検出手段と、
前記水温に応じて、前記停止基準開き量を補正する停止基準開き量補正手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【００１８】
第１１の発明は、第９又は第１０の発明において、
前記内燃機関の吸気温度を検出する吸気温検出手段と、
前記吸気温度に応じて、前記停止基準開き量を補正する停止基準開き量補正手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【００１９】
第１２の発明は、第９から第１１のいずれかの発明において、
前記特定吸気気筒のピストンの停止位置を検出する停止位置検出手段と、
前記停止位置に応じて、前記停止基準開き量を補正する停止基準開き量補正手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【００２０】
第１３の発明は、第９から第１２のいずれかの発明において、
前記スロットルバルブが前記停止スロットル開度に制御されてからの経過時間を検出する経過時間検出手段と、
前記経過時間が判定時間以上となったか否かを判定する経過時間判定手段と、
前記経過時間が前記判定時間以上となったことが認められた場合に、前記吸気バルブの開閉特性を、前記内燃機関の次回始動時の始動吸気バルブ開閉特性に設定する始動前吸気バルブ制御手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【００２１】
第１４の発明は、第１から第１３のいずれかの発明において、前記停止スロットル開度は、スロットルバルブの開度が全閉となる開度であることを特徴とする。
【００２２】
第１５の発明は、第１から第１３のいずれかの発明において、
前記内燃機関の水温を検出する水温検出手段と、
前記水温に応じて、前記停止スロットル開度を設定する停止スロットル開度設定手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【００２３】
第１６の発明は、第１から第１３のいずれかの発明において、
内燃機関の吸気温度を検出する吸気温検出手段と、
前記吸気温度に応じて、前記停止スロットル開度を設定する停止スロットル開度設定手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【００２４】
第１７の発明は、第１から第１６のいずれかの発明において、
前記内燃機関が停止している間の吸気バルブの開き量と排気バルブとの開き量とを検出する開き量検出手段と、
前記吸気バルブの開き量と前記排気バルブの開き量と前記停止スロットル開度とに基づいて、前記内燃機関の始動時の前記特定吸気気筒への燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段と、
を、更に備えることを特徴とする。
【００２５】
第１８の発明は、第１から第１７のいずれかの発明において、
前記内燃機関が停止している間の吸気バルブの開き量と排気バルブとの開き量とを検出する開き量検出手段と、
前記吸気バルブの開き量と前記排気バルブの開き量と前記停止スロットル開度とに基づいて、点火時期を設定する点火時期設定手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【００２６】
第１９の発明は、第１から第１８のいずれかの発明において、
前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記内燃機関の停止条件が成立するか否かを判定する停止条件判定手段と、
前記停止条件の成立が認められた場合に、前記内燃機関を停止する機関停止手段と、
前記内燃機関の停止後に、始動条件が成立するか否かを判定する始動条件判定手段と、
前記始動条件の成立が認められた場合に、前記内燃機関の始動を開始する機関始動手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
第１の発明によれば、内燃機関の停止要求が検出された場合、内燃機関の吸気管に配置されたスロットルバルブのスロットル開度が、現在のスロットル開度よりも閉弁側の停止スロットル開度に制御され、内燃機関の停止が検出されると、次回の内燃機関の始動時に最初に吸気行程にある気筒（特定吸気気筒）の排気バルブの開閉特性が、現在の閉弁時期より遅角側の閉弁時期となる停止排気バルブ開閉特性になるように制御される。このようにスロットルバルブを閉弁側とすることで吸気ポート側に負圧が発生する。この状態で、特定吸気気筒の排気バルブの閉弁時期を遅角すると排気バルブが開いた状態となる。従って、吸気ポート側に発生している負圧により、排気ポート側の排気ガスが気筒内に引き込まれ、特定吸気気筒内の内部ＥＧＲ量を増加させることができる。従って、次回始動時において、特定吸気気筒の新気の充填率を低下させることができるため、自着火の発生を抑えることができる。また、このような制御は内燃機関の停止要求があった後すぐに開始され停止制御中に行われる。従って、始動時に自着火防止の制御を行う場合に比べて、始動性を向上させることができる。
【００２８】
第２又は第３の発明によれば、内燃機関の水温又は吸気温度が判定温度より高い場合にスロットルバルブを停止スロットル開度に制御する。つまり、始動時に自着火を発生しやすい場合にのみ負圧を発生させて内部ＥＧＲを増加させる制御を行うことができ、必要な場合にのみ効率的に自着火防止の制御を実行することができる。
【００２９】
第４の発明によれば、内燃機関停止時の特定吸気気筒のピストン停止位置が、吸気上死点と吸気上死点より９０度遅角した位置との間の停止範囲にある場合にのみスロットルバルブを停止スロットル開度に制御する。従って、始動時に負圧を発生させて内部ＥＧＲを増加することで効果的に自着火を防止できる場合に、選択的に自着火防止の制御を実行することができる。
【００３０】
第５の発明によれば、スロットルバルブを停止スロットル開度に制御してからの経過時間が判定時間以上となった場合に、スロットルバルブの開度を内燃機関停止中の基本の開度である基本スロットル開度に設定すると共に、排気バルブの開閉特性を、次回内燃機関始動時の始動排気バルブ開閉特性に設定する。これにより、停止中に自着火防止の制御を終えて、次回始動時の運転状態に応じた排気バルブの開閉特性に設定することができるため、より始動性の向上を図ることができる。
【００３１】
第６から第８のいずれかの発明によれば、内燃機関の水温、吸気温度又は特定吸気気筒のピストン停止位置に応じて、停止排気バルブ開閉特性が設定される。従って、自着火の起き易さに応じて、特定吸気気筒内の内部ＥＧＲ量を制御することができ、より確実に始動時の自着火を防止することができる。
【００３２】
第９の発明によれば、スロットルバルブが停止スロットル開度に制御されて、内燃機関が停止した場合に、特定吸気気筒の吸気バルブの開き量が停止基準開き量となるように吸気バルブの開閉特性が制御される。これにより、吸気ポート側の開き量を一定にすることができるため、より正確に内部ＥＧＲ量を制御することができる。従って、より確実に始動時の自着火の発生を防止することができる。
【００３３】
第１０から第１２のいずれかの発明によれば、内燃機関の水温、吸気温度、又は特定吸気気筒のピストン停止位置に応じて、吸気バルブの停止基準開き量が補正される。従って、自着火の起き易さに応じて特定吸気気筒内の内部ＥＧＲ量を制御することができ、より確実に始動時の自着火を防止することができる。
【００３４】
第１３の発明によれば、スロットルバルブが停止スロットル開度に制御されてからの経過時間が判定時間以上となった場合に、吸気バルブの開閉特性が、内燃機関の次回始動時の始動吸気バルブ開閉特性に設定される。従って、内燃機関の停止中に始動時における吸気バルブの状態に制御することができるため、より始動性を向上させることができる。
【００３５】
第１４の発明によれば、停止スロットル開度は、スロットルバルブの開度が全閉となる開度とされる。これにより、内燃機関の停止制御中に吸気ポート側の負圧を高くすることができ、排気ガスを確実に気筒内に流入させて、内部ＥＧＲを増加させることができる。
【００３６】
第１５又は第１６の発明によれば、内燃機関停止時の停止スロットル開度が、水温又は吸気温度に応じて設定される。従って、自着火の起き易さに応じてスロットル開度が制御されることで、発生する負圧の大きさを制御することができる。これにより、特定吸気気筒の気筒内の内部ＥＧＲ量を水温又は吸気温に応じて制御することができ、より確実に始動時の自着火を防止することができる。
【００３７】
第１７の発明によれば、内燃機関が停止している間の吸気バルブと排気バルブとの開き量と、停止スロットル開度とに基づいて内燃機関の始動時の燃料噴射量が設定される。従って、始動時の特定吸気気筒の状態に応じて適切な燃料噴射量とすることができ、より始動性を向上させることができる。
【００３８】
第１８の発明によれば、内燃機関が停止している間の吸気バルブと排気バルブとの開き量と停止スロットル開度とに基づいて、内燃機関の始動時の点火時期が設定される。従って、始動時の特定吸気気筒の状態に応じて適切な点火時期とすることができ、より始動性を向上させることができる。
【００３９】
第１９の発明によれば、内燃機関の運転状態に基づいて、停止条件の成立が認められた場合に内燃機関が停止され、始動条件の成立が認められた場合に内燃機関の始動が開始される。このように内燃機関の運転状態に応じて自動的に停止及び始動が判断され、自動的に停止及び始動が行われる場合には、気筒内が高温の状態で始動されることが多くなり自着火の発生が多くなるものと予想される。したがって、この発明により自着火の発生を防止することがより効果的である。また、第１９の発明において自着火防止の制御は、内燃機関の停止制御中に実行させるため、始動性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。
【００４１】
実施の形態１．
［実施の形態１のシステム構成について］
図１は、この発明の実施の形態１における内燃機関システムの構成について説明するための模式図である。図１に示すシステムは内燃機関１０を備えている。内燃機関１０は気筒１２を備えている。図１においては１の気筒１２の断面のみを表しているが、実際には内燃機関１０は複数の気筒１２を備えている。気筒１２内部にはピストン１４が配置されている。ピストン１４はコンロッドを介してクランクシャフト（図示せず）に接続されている。各気筒１２には、冷却水の水温を検出する水温センサ１５（水温検出手段）が取り付けられている。クランクシャフトの近傍には、内燃機関１０のエンジン回転数に応じた出力を発する回転数センサ１６が配置されている。
【００４２】
気筒１２内のピストン１４上部の燃焼室１８の天井部（シリンダヘッド）中央には、先端のギャップが燃焼室１８内に突出するように点火プラグ２０が組み付けられている。点火プラグ２０は放電により燃焼室内に供給された燃料を点火させる。点火プラグ２０による点火時期はアクチュエータ２２を介して電気的に制御される。
【００４３】
内燃機関１０の各気筒１２の吸気ポート２４には吸気バルブ２６が配置され、排気ポート２８には排気バルブ３０が配置されている。吸気バルブ２６及び排気バルブ３０には、それぞれ可変動弁機構３２、３４が接続されている。可変動弁機構３２、３４は、各気筒１２ごとに独立して、吸気バルブ２６又は排気バルブ３０の開閉特性（すなわち、各バルブの開閉タイミングやリフト量等）を可変とすることができる機構である。
【００４４】
内燃機関１０は、先端の噴射口が各吸気ポート２４内に向かうようにして組み付けられたポートインジェクタ３６を備えている。ポートインジェクタ３６は吸気ポート２４内に燃料を噴射する燃料噴射装置であり、噴射された燃料は吸気ポート２４内で空気と混合されて、気筒１２内に吸入される。
【００４５】
各気筒１２の吸気ポート２４には共通の吸気管４０が接続されている。吸気管４０には、電子制御式のスロットルバルブ４２が設けられている。スロットルバルブ４２はその開度を変更することにより、吸気管４０内に流入する空気量を調整する。スロットルバルブ４２の開度（スロットル開度）は、アクチュエータ４４を介して、アクセル操作などによる加減速要求等に基づいて電気的に制御される。すなわち、アクセル開度とは独立してスロットル開度を制御することができる。
【００４６】
スロットルバルブ４２の上流において、吸気管４０には、エアフロメータ４６が配置されている。エアフロメータ４６は、吸気管４０に流入する空気流量に応じた出力を発する。エアフロメータ４６には、吸気温センサ４８（吸気温検出手段）が内蔵されている。吸気温センサ４８はエアフロメータ４６を通過する空気の温度に応じた出力を発するセンサである。
【００４７】
実施の形態１の内燃機関システムは、内燃機関の制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を備えている。ＥＣＵ５０は、水温センサ１５、回転数センサ１６、エアフロメータ４６、吸気温センサ４８及びアクセル開度センサ５２等の各種センサ、点火プラグ２０のアクチュエータ２２、スロットルバルブのアクチュエータ４４、可変動弁機構３２、３４等に電気的に接続されている。ＥＣＵ５０は、各種センサから内燃機関１０の運転状態等に関する情報を取得する。また、ＥＣＵ５０は、これらの入力された情報に基づいて演算を行い、内燃機関１０の動作状態を制御するように構成されている。具体的には、始動要求があった場合にスタータを駆動して、そのギヤを内燃機関１０側のギヤに噛み合わせて内燃機関１０のクランキングを行う。また、必要に応じて、取得した情報に基づいて点火時期、スロットル開度、吸排気バルブの開閉タイミング等を制御する制御信号を、各アクチュエータ２２、４４や可変動弁機構３２、３４に対して発する。
【００４８】
また、内燃機関システムは、エコラン制御装置としてのＥＣＯ−ＥＣＵ５４を備えている。ＥＣＯ−ＥＣＵ５４はアイドル運転時に内燃機関の停止要求を発し、発進直前に内燃機関１０の始動要求を発することでエコラン制御を行う。具体的には、例えば、車速がゼロとなり、かつ、ブレーキが操作されているかといった所定の停止条件が成立しているか否かを判定し、停止条件の成立が認められた場合にＥＣＵ５０に対して内燃機関１０の停止要求を出力する。一方、停止条件の内容のうちいずれかが成立しなくなったことが認められた場合（始動条件）に、ＥＣＵ５０に対して内燃機関１０の始動要求を出力する。ＥＣＵ５０はＥＣＯ−ＥＣＵ５４が発する停止要求や始動要求に従って内燃機関１０の停止又は始動の制御を実行する。
【００４９】
[実施の形態１のシステムにおける特徴的な制御]
ところで、上記のようにエコラン制御においては、内燃機関１０の停止と始動が頻繁に行われる。このような場合、特に内燃機関１０の始動時には、水温や吸気温度が高い状態にある。また、停止時にピストンが吸気行程のＢＤＣ側に近い位置にある場合、筒内に充填されている空気の量が多く、その温度も停止中に高温となることが考えられる。従って、特に始動時の最初の圧縮行程では、気筒１２内で混合気が高温となり点火する前に自然に燃焼を開始してしまう場合がある（自着火）。このように自着火を発生すると振動の発生や燃焼効率の低下、またそれに伴う始動性の低下等を起こす原因となる。このため、実施の形態１のシステムは、エコラン制御における内燃機関１０の始動時に発生する自着火を防止するため、以下のような自着火防止制御を行う。
【００５０】
まず、自着火防止制御は、次の（１）、（２）を満たした場合に実行する。
(１)  冷却水の水温が判定温度より高い場合。ここで判定水温は、水温がその温度以上に高い場合、始動時に自着火が起きる可能性の高い温度として、予め実験等により設定された温度である。
(２)  始動時に最初に吸気行程にある気筒（特定吸気気筒）のピストンの停止位置が、吸気ＴＤＣから、吸気ＴＤＣより９０度遅角した位置までの間（停止範囲）にある場合。このようにピストンの停止位置がこのような停止範囲にある場合、始動時の自着火防止制御により、効果的に自着火が防止される。
【００５１】
上記（１）、（２）を満たす場合に、ＥＣＯ−ＥＣＵ５４からの停止要求が検知されると、スロットルバルブ４２の開度は全閉（停止スロットル開度）に制御される。これにより停止要求が検出されてから内燃機関１０が実際に停止するまでの間、スロットルバルブ４２の下流側の吸気管４０内で負圧が発生し、この負圧が次第に大きくなる。
【００５２】
図２は、この発明の実施の形態１において自着火防止制御を行う場合の排気バルブ３０の開閉特性を説明するための図である。図２において、横軸はクランク角を表し、縦軸は吸・排気バルブ２６、３０のリフト量を表している。通常、エコラン制御中に内燃機関１０が停止した場合、排気バルブ２６の開閉特性は図２の実線EV0のように、通常の停止制御中の処理における基本の開閉特性に制御されている。
【００５３】
一方、上記（１）、（２）を満たし、自着火防止制御が行われる場合、停止中に特定吸気気筒の排気バルブ３０の開閉特性は図２の実線EV1のように制御される。つまり、実施の形態１のシステムは自着火防止制御を行う場合、特定吸気気筒の排気バルブ３０は、通常の排気バルブ３０の停止制御中の開閉特性(EV0)に対して、開閉特性を遅角側に動作させた開閉特性(EV1)（停止排気バルブ開閉特性）に制御される。その結果、排気バルブ３０の閉弁タイミングが遅角側に変化する。このとき遅角量は、排気バルブ３０の閉弁時期EVCが、特定吸気気筒のピストン１４の上記の停止範囲よりも少なくとも遅角側になるような一定の角度（基本遅角量X0）に予め設定される。つまり、この自着火防止制御中、排気バルブ３０の遅角制御により、特定吸気気筒の排気バルブ３０は開いた状態となる。
【００５４】
ここで、上記の内燃機関１０の停止制御中にスロットル開度を全閉とする制御により、吸気ポート２４側に高い負圧が発生した状態となっている。従って、この状態で、特定吸気気筒の排気バルブ３０が開いた状態となると、排気ポート２８側から排気ガスが気筒１２内に流入することとなる。その結果、特定吸気気筒内の内部ＥＧＲ量を増加させることができる。
【００５５】
図３は、上記の内燃機関１０の停止時に自着火防止制御を行う場合のタイミングチャートを表している。図３に示すように、自着火防止制御を行う場合、内燃機関１０の停止要求が検出されると、時刻T1において、燃料カットが行われると共に、スロットルバルブ４２が全閉とされる。
【００５６】
その後、内燃機関１０の停止が認められた時、具体的には機関回転数がゼロとなった時刻T2に、スロットルバルブ４２は全閉のまま、排気バルブ３０を予め設定された開閉特性(EV1)に遅角制御する。このときスロットルバルブ４２の全閉により吸気ポート２４側の負圧が高くなっているため、排気バルブ３０を遅角することで特定吸気気筒の排気ポート２８側が開くと、排気ガスが特定吸気気筒内に流入することとなる。
【００５７】
その後、スロットルバルブ４２を全閉してからの経過時間が判定時間Trefとなった時刻T3において、スロットルバルブ４２の開度は停止中の通常の開度である基本スロットル開度に設定される。一方、特定吸気気筒の排気バルブ３０の開閉特性は始動時の通常の開閉特性（始動排気バルブ開閉特性）に設定される。その後、始動条件が成立するとＥＣＯ−ＥＣＵ５４から、ＥＣＵ５０に始動要求が発せられ、時刻T4において内燃機関１０の始動が開始される。内燃機関１０の停止中に、上記のように特定吸気気筒の内部ＥＧＲ量が増加するように制御されている。このため、内燃機関１０の気筒１２内が高温となっていても、最初の吸気行程での自着火の発生を抑えることができる。
【００５８】
なお、実施の形態１のシステムでは、吸・排気バルブ２６、３０を各気筒ごとに独立して制御できる可変動弁機構３２、３４を備えている。従って、自着火防止制御においては、特定吸気気筒の排気バルブ３０のみを選択して遅角制御することができる。
【００５９】
[実施の形態１のシステムの具体的な制御]
図４は、この発明の実施の形態１においてＥＣＵが実行するスロットルバルブの開度制御のルーチンを説明するためのフローチャートである。図５は、この発明の実施の形態１においてＥＣＵが実行する排気バルブ制御のルーチンを説明するためのフローチャートである。図４及び図５は、それぞれ別個に繰り返し実行されるルーチンである。
【００６０】
スロットル開度は図４のルーチンに従って制御される。図４のルーチンにおいて、まず、エコランによる内燃機関１０の停止要求がされたか否かが判定される。具体的には、車速がゼロとなり、かつブレーキペダルが操作されていること等の条件が満たされた場合にＥＣＯ−ＥＣＵ５４から発せられる停止要求が、ＥＣＵ５０において検知されたか否かに基づいて判定される（Ｓ１０）。ステップＳ１０において、エコランによる停止要求が認められない場合、実施の形態１のシステムにおける次回始動時の自着火防止のための制御が行われる必要がないため、今回の処理は一旦終了する。
【００６１】
一方、ステップＳ１０において、エコランによる停止要求が認められた場合、燃料カット等の停止制御が実行される（Ｓ１２）。具体的には、ＥＣＵ５０からの制御信号によりポートインジェクタ３６からの燃料噴射が停止される。次に、水温が検出される（Ｓ１４）。具体的には、内燃機関１０の気筒１２近傍に配置された水温センサ１５の出力に基づいて、ＥＣＵ５０において内燃機関１０の冷却水の温度が検出される。
【００６２】
次に、基本スロットル開度が演算される（Ｓ１６）。基本スロットル開度は通常の停止中に設定される開度であり、予め記憶されたマップに従って演算させる。次に、水温が判定水温以上であるか否かが判定される（Ｓ１８）。判定水温は、予め実験等により求められた自着火を起こし易い温度の下限に応じて設置されＥＣＵ５０に記憶されている温度である。従って、ステップＳ１８において、水温が判定水温より低いと判定された場合には、自着火を起こす可能性が小さい。従って、水温＜判定水温であると判断される場合には自着火防止制御を行うことなく、スロットルバルブ４２はステップＳ１６で演算された基本スロットル開度に制御され（Ｓ２０）、今回の処理が一旦終了する。
【００６３】
一方、ステップＳ１８において、水温が判定水温以上であると判定された場合には、次回始動時に自着火を起こし易い状態となっている。従って、次に、スロットル開度を全閉とする（Ｓ２２）。これにより吸気ポート２４側の負圧が大きくなる。
【００６４】
次に、スロットルバルブ４２を全閉としてからの経過時間が、判定時間Tref以上となっているか否かが判定される（Ｓ２４）。具体的には、スロットルバルブ４２の全閉からの経過時間がカウントされ、その経過時間が予め設置された判定時間Tref以上となったか否かが判定される。
【００６５】
ステップＳ２４において、判定時間Tref以上の時間の経過が認められない場合には、現在、エコラン制御による停止制御中であるか否かが判定される（Ｓ２６）。エコラン制御による停止制御中であることが認められない場合、例えば、この制御の間に内燃機関１０の始動要求が発生され始動を開始するようになった場合等には、このままこの処理を終了する。一方、ステップＳ２６において、エコラン制御による停止制御が継続していることが認められると、再び、スロットルバルブ４２全閉からの経過時間が判定時間Tref以上となったか否かが判定される（Ｓ２４）。従って、ステップＳ２２におけるスロットルバルブ４２の全閉制御は、経過時間≧判定時間Trefであることが認められるまで、エコラン制御による停止制御が中断されない限り継続される。
【００６６】
ステップＳ２４において、経過時間≧判定時間Trefの成立が認められると、次に、スロットル開度が、ステップＳ１６において演算された基本スロットル開度に制御され（Ｓ２０）、今回のスロットルバルブ４２の制御が終了する。
【００６７】
一方、排気バルブ３０は図５のルーチンに従って制御される。図５のルーチンでは、まずエコラン制御による内燃機関１０の停止が認められるか否かが判定される（Ｓ１０２）。具体的には、回転数センサ１６の出力に基づいて機関回転数が検出され、機関回転数がゼロとなっているか否かに基づいて判定される。
【００６８】
次に、水温と特定吸気気筒のピストン１４の停止位置とが検出される（Ｓ１０４）。水温は、水温センサ１５の出力に基づいて検出される。また、回転数センサ１６の出力に基づいて、次回始動時に最初に吸気行程にある気筒（特定吸気気筒）が特定された後、その特定吸気気筒のピストン１４の停止位置が検出される。
【００６９】
次に、始動排気バルブ開閉特性が演算される（Ｓ１０６）。始動排気バルブ開閉特性は、次回始動時における排気バルブ３０の開閉特性として、予めＥＣＵ５０に記憶されている手法に従って演算される。
【００７０】
次に、現在の水温が判定水温以上であるか否かが判定される（Ｓ１０８）。水温が低い場合には始動時の自着火が起き難い状態であるため、通常の始動を行えばよく、排気バルブ３０の開閉特性は始動排気バルブ開閉特性に設定される（Ｓ１１０）。より具体的には、ＥＣＵ５０において、始動開閉バルブ特性に応じた、可変動弁機構３４の制御目標値（Ex.VVT始動目標値）が演算されて、可変動弁機構３４がこの始動制御目標値に制御されることで、排気バルブ３０が始動排気バルブ開閉特性に制御される。その後、今回の処理は終了する。
【００７１】
一方、ステップＳ１０８において水温が判定水温以上であると認められた場合、自着火を起こし易い状態となっている。従って、次に、特定吸気気筒のピストン停止位置が、吸気ＴＤＣ〜９０度遅角した停止範囲内にあるか否かが判定される（Ｓ１１２）。ピストン停止位置がこの停止範囲にない場合には、排気バルブ３０が始動排気バルブ開閉特性に制御されて（Ｓ１１０）、今回の処理が終了する。
【００７２】
一方、ステップＳ１１２において、ピストン停止位置が停止範囲内であることが認められた場合、次に特定吸気気筒の排気バルブ３０の自着火防止制御における基本遅角量X0が読み出される（Ｓ１１４）。基本遅角量X0は、自着火防止制御において排気バルブ３０を遅角制御する一定の遅角量として予め定められてＥＣＵ５０に記憶された値である。
【００７３】
次に、特定吸気気筒の排気バルブ３０が基本遅角量X0遅角制御され、停止排気バルブ開閉特性(EV1)に設定される（Ｓ１１６）。具体的には、排気バルブ３０を基本遅角量X0遅角させる可変動弁機構３４の制御目標値（Ex.VVT停止目標値）が演算され、この停止目標値に可変動弁機構３４が制御されことで、特定吸気気筒の排気バルブ３０の開閉特性が停止排気バルブ開閉特性(EV1)とされる。
【００７４】
次に、上記図４のルーチンのステップＳ２２においてスロットルバルブ４２を全閉にしてからの経過時間が判定時間Tref以上となったか否かが判定される（Ｓ１１８）。ステップＳ１１８において、判定時間Tref以上の時間経過が認められない場合には、次に、内燃機関１０がエコランによる停止制御中であるか否かが判定される（Ｓ１２０）。即ち、内燃機関１０の機関回転数がゼロのまま維持されている状態であるか否かが判定される。ステップＳ１２０において内燃機関１０の停止制御中であることが認められない場合、すでに次回の始動要求が発せられていること等が予測されるため、このまま今回の処理は終了し、通常通りの排気バルブ３０の制御に移行される。
【００７５】
一方、ステップＳ１２０において内燃機関１０の停止制御中であることが認められると、再び、スロットルバルブ４２全閉からの経過時間が判定時間Tref以上となったか否かが判定される（Ｓ１１８）。従って、自着火防止制御における排気バルブ３０の遅角制御（Ｓ１１６）は、経過時間≧判定時間Trefの成立が認められるまでの間、内燃機関１０の停止が認められなくなった場合を除き、継続される。
【００７６】
ステップＳ１１８において、経過時間≧判定時間Trefの成立が認められた場合、排気バルブ３０が始動排気バルブ開閉特性に制御されて（Ｓ１１０）、今回の処理が終了する。
【００７７】
以上説明したように、実施の形態１のシステムによれば、内燃機関１０のエコランにおける自動停止の際、スロットルバルブ４２の開度を全閉とし、その後、特定吸気気筒の排気バルブ３０の開閉特性を遅角することで排気ポート２８が開いた状態となるようにする。その結果、内燃機関１０の停止中に、特定吸気気筒の内部ＥＧＲ量を増加させて新気の割合を低下させることができる。これにより自着火の発生を防止することができる。
【００７８】
また、実施の形態１の制御では、内燃機関１０の停止制御中に自着火防止制御を行い、内燃機関の停止制御中にスロットルバルブ４２を停止中の基本の開度とし、特定吸気気筒の排気バルブ３０を始動時の開閉特性となるようにする。従って、始動時に自着火防止制御を行う必要がないため、始動性低下を招くことなく、自着火の発生を防止することができる。
【００７９】
なお、例えば、実施の形態１においてステップＳ１０が実行されることで、この発明の「停止要求検出手段」が実現し、ステップＳ１８が実行されることで「水温判定手段」が実現し、ステップＳ２２が実行されることで「停止スロットル制御手段」が実現し、ステップＳ２４が実行されることで「経過時間検出手段」及び「経過時間判定手段」が実現し、ステップＳ２０が実行されることで「基本スロットル制御手段」が実現する。
【００８０】
また、例えば、実施の形態１においてステップＳ１０２が実行されることで、この発明の「機関停止検出手段」が実現し、ステップＳ１０４が実行されることで「停止位置検出手段」が実現し、ステップＳ１１２が実行されることで「停止位置判定手段」が実現し、ステップＳ１１６が実行されることで「停止排気バルブ制御手段」が実現し、ステップＳ１１０が実行されることで「始動前排気バルブ制御手段」が実現する。
【００８１】
また、例えば、ＥＣＯ−ＥＣＵ５４により、所定の停止条件が成立しているか否かを判定されることで、この発明の「停止条件判定手段」が実現し、ＥＣＯ−ＥＣＵ５４による停止要求を出力に応じてＥＣＵ５０により内燃機関１０の停止の制御が行われることで「機関停止手段」が実現する。一方、ＥＣＯ−ＥＣＵ５４により、停止条件の内容のうちいずれかが成立しなくなったことが判定されることで「始動条件判定手段」が実現し、ＥＣＯ−ＥＣＵ５４が出力する始動要求に応じて、ＥＣＵ５０により内燃機関１０の始動の制御が実行されることで「機関始動手段」が実現する。
【００８２】
なお、実施の形態１においては、水温が判定水温以上である場合にスロットルバルブ４２を全閉による自着火防止制御を行う場合について説明した。しかし、この発明において自着火防止制御におけるスロットルバルブ４２の制御は、例えば、吸気温を吸気温センサ４８に基づいて検出し、この吸気温が判定吸気温以上となっている場合に、自着火防止制御を行うようにすることもできる。なお、このように、吸気温度が判定吸気温度以上になっているか否かが判定されることにより、この発明の「吸気温判定手段」が実現する。
【００８３】
自着火は気筒１２内の温度が高温となる場合に発生しやすいが、気筒１２内が高温となっているか否かは冷却水だけではなく、吸気温度によってもある程度予測することができるためである。従って、気筒１２内が高温となることをある程度予測できる手段であれば、他の手段に基づいて、自着火防止制御を実行するか否かを判断するようにしてもよい。また、冷却水、吸気温度等、複数の情報に基づいて、より確実に自着火防止の制御の必要性を判定するようにしてもよい。また、この発明はこれに限るものではなく、例えばこのような判定を行わず、始動時には必ず自着火防止制御を行うようにしてもよい。この点は下記の実施の形態についても同様である。
【００８４】
また、実施の形態１においては、特定吸気気筒のピストン停止位置が、吸気ＴＤＣと、吸気ＴＤＣから９０°遅角した位置との間の判定位置にある場合に自着火防止制御を行うこととした。しかし、この発明はこれに限るものではなく、たとえば、ピストン停止位置に関わり無く、次回始動時に吸気行程にある全ての気筒について、自着火防止制御を実行するようにしてもよい。この点は下記の実施の形態についても同様である。
【００８５】
また、この発明はスロットルバルブ４２の全閉開始からの経過時間をカウントし、この経過時間が判定時間Tref以上となった場合に自着火防止制御を終えて、通常の制御の通り、スロットルバルブ４２を停止時の基本スロットル開度とし、排気バルブ３０を始動排気バルブ開閉特性の設定とする場合について説明した。しかし、この発明において、自着火防止制御の終了時期はこれに限るものではない。例えば、機関回転数がゼロとなってからの経過時間をカウントし、この経過時間が定められた判定時間以上となっているか否かによっても判断するなどとしてもよい。また、このように自着火防止制御の終了時期を定めず、エコランによる始動要求が認められ始動を開始するときに、始動時の設定に制御するようにしてもよい。このようにしても、特定吸気気筒の内部ＥＧＲ量は既に増加した状態とされているため、自着火を起こすことなく直ちに始動時の制御にすることができる。従って、始動性の向上を図ることができる。この点は下記の実施の形態においても同様である。
【００８６】
また、実施の形態１では、自着火防止制御を、エコラン制御を行う場合に適用して説明した。これは、エコランのように短時間で頻繁に内燃機関１０が停止・始動される場合に上記のような始動性を低下させずに自着火の防止を図ることができる制御が特に有効であるためである。しかしながら、この発明において自着火防止制御は、エコラン制御の場合に限るものではなく、内燃機関１０が停止された後、始動される他の場合に適用することもできる。この点は下記の実施の形態においても同様である。
【００８７】
また、実施の形態１のシステムでは、図４と図５の各ルーチンに従って、スロットルバルブ４２と排気バルブ３０とが、それぞれ独立して制御される場合について説明した。しかし、この発明においては、上記の制御が実現されるものであれば、図４，図５のルーチンに限るものではなく、たとえば、スロットルバルブ４２と排気バルブ３０とが同一のルーチンに制御されるものとするなど、他のルーチンにより制御されるものであってもよい。この点は下記の実施の形態においても同様である。
【００８８】
実施の形態２．
実施の形態２のシステムは、実施の形態１のシステムと同様の構成を有している。実施の形態２のシステムは、実施の形態１において説明した停止時の自着火防止制御における排気バルブ３０の基本遅角量X0を、水温及び特定吸気気筒のピストン位置とで遅角する点を除いて、実施の形態１のシステムと同じ制御を行う。
【００８９】
図６は、この発明の実施の形態２のシステムにおける水温と排気バルブの基本遅角量X0に対する補正遅角量との関係を表す図であり、図７は、水温に応じて補正された遅角量に基づいて制御された場合の排気バルブの開閉特性を説明するための図である。
【００９０】
図６に示すように、遅角量に対する水温補正遅角量X1は、水温が高くなるにつれて大きくなるように設定されている。従って、図７に示すように、排気バルブ３０は、ピストン停止位置が同じ場合を比較すると、水温が高いほうが(実線(a))、水温が低い場合（実線(b)）に比べて開き量が大きくなるように設定されることとなる。
【００９１】
水温が高い場合には気筒１２内の温度も高温となっている。従って、そのまま内燃機関１０が始動した場合、自着火を起こし易い。従って、水温が高い場合ほど排気バルブ３０の遅角による開き量が大きくなるように設定される。排気バルブ３０の開き量が大きくなると、吸気ポート２４側の負圧により吸引されて特定吸気気筒１２内への流入する排気ガスの量が多くなる。その結果、特定吸気気筒内の温度が高い場合程、新気の充填率は小さくなる。これにより、気筒１２の温度が高い場合にも、確実に自着火を防止することができる。
【００９２】
図８は、ピストン停止位置と排気バルブの基本遅角量に対する補正遅角量との関係を表す図である。図９は、ピストン停止位置に応じて補正された遅角量に基づいて制御された場合の排気バルブの開閉特性を表す図である。図８に示すように、排気バルブ３０に対する補正遅角量X2は、ピストン停止位置がＢＤＣ側にある場合程大きくなるように設定されている。
【００９３】
その結果、図９に示すように、ピストン停止位置がＢＤＣ側にある場合、ピストン停止位置が吸気ＴＤＣにある場合に比べて、その停止位置補正遅角量X2が大きくなっている。ここで、停止時にピストン１４がＢＤＣ側にある場合程、筒内１２の温度が高く充填効率も高い状態となっている。このため、ピストン１４がＢＤＣに近い場合程、その特定吸気気筒の内部ＥＧＲを増大させて、新気の充填率を低下させる制御が確実に行われることが好ましい。従って、ピストンの停止位置がＴＤＣから遅角側になるほど、停止位置補正遅角量X2が大きくなるように設定される。
【００９４】
また、ピストン停止位置がＢＤＣ側とＴＤＣ側にある場合とでは、遅角量が一定の基本遅角量とされた場合、実際に排気ポート３０が開く開き量は、ピストン停止位置がＢＤＣ側にある場合程小さくなる。従って、ピストン停止位置がＢＤＣ側にある場合程、図９の実線(b)に示すように遅角量を大きくして、そのピストン停止位置においても排気バルブ３０の開き量がある程度確保されるようにする。一方、ピストン停止位置がＴＤＣ付近にある場合には、排気バルブ３０の遅角量が小さくても、排気バルブ３０の開き量はある程度大きくなる。従って、図８のように、ピストン停止位置に応じて排気バルブの遅角量を大きくすることで、自着火防止制御時における排気バルブ３０の開き量を確保することができる。
【００９５】
図６及び図８に示すような、水温と水温補正遅角量X1との関係及びピストン停止位置と停止位置補正遅角量X2との関係は、予め実験等により求められ、ＥＣＵ５０にマップと指定記憶されている。自着火防止制御時の排気バルブ３０の基本の開閉特性(EV0)に対する遅角量は、次式（１）のように、実施の形態１のように定められた一定の排気バルブの基本遅角量X0に、水温補正遅角量X1と停止位置補正遅角量X2とを加えることで演算される。
遅角量＝基本遅角量X0＋水温補正遅角量X1＋停止位置補正遅角量X2    ・・・（１）
【００９６】
以上のように、排気バルブ３０の開閉特性を水温及びピストン停止位置により補正することで、自着火の起き易さに応じて排気バルブ３０の開き量を大きくすることができる。つまり、自着火が起き易い場合程、自着火防止制御時に排気バルブ３０の開き量を大きくすることができ、停止制御中に内部ＥＧＲ量を増加させることができる。従って、内燃機関１０の状態に応じて、より確実に自着火の防止を図ることができる。
【００９７】
図１０は、この発明の実施の形態２においてＥＣＵが実行する排気バルブ制御のルーチンを説明するためのフローチャートである。図１０に示すルーチンは、図５のルーチンのステップＳ１１４の後に、ステップＳ２０２〜Ｓ２０６を実行する点を除いて図５のルーチンと同じものである。また、図１０のルーチン実行時には、図４のスロットルバルブ開度制御のルーチンも並行して実行されている。
【００９８】
具体的に図１０のルーチンでは、図５のルーチンのステップＳ１０２〜Ｓ１１２と同様に、エコラン制御による機関の停止が認められ、現在の水温及び現在の特定吸気気筒のピストン停止位置に基づいて自着火防止制御を行うことが認められた後、ステップＳ１１４において、ＥＣＵ５０に記憶された基本遅角量X0が読み出される。
【００９９】
次に、水温に基づいて水温補正遅角量X1が演算される（Ｓ２０２）。具体的には、ステップＳ１０４において検出された水温に応じて、予めＥＣＵ５０に記憶された水温と補正遅角量X1との関係を定めるマップに基づいて、水温補正遅角量X1が演算される。上記のように水温補正遅角量X1は水温が高い場合程大きな遅角量に設定される。
【０１００】
次に、特定吸気気筒のピストン停止位置に応じて停止位置補正遅角量X2が演算される（Ｓ２０４）。具体的にはステップＳ１０４において検出された特定吸気気筒のピストン停止位置に応じて、予めＥＣＵ５０に記憶された停止位置と補正遅角量X2との関係を定めるマップに基づいて、停止位置補正遅角量X2が演算される。ここでは、停止位置がＴＤＣから遠い位置である程大きな遅角量に設定される。
【０１０１】
次に、次に特定吸気気筒の排気バルブ３０の遅角量が、上記式（１）に従って演算される（Ｓ２０６）。具体的には、ステップＳ１１４において読み出された基本遅角量X0と水温補正遅角量X1と停止位置補正遅角量X2とを加算されることで、遅角量が演算される。次に、排気バルブ３０はＳ２０６演算された遅角量に基づいて、遅角制御される（Ｓ１１６）。
【０１０２】
その後、Ｓ１１８においてスロットルバルブ全閉からの経過時間が判定時間Trefとなったことが認められるまでの間、排気バルブ３０の開閉特性は設定された停止排気バルブ開閉特性に制御された状態とされる。判定時間Trefの経過が認められると、始動時の排気バルブの開閉特性に設定される（Ｓ１１０）。
【０１０３】
以上説明したように、実施の形態２によれば、水温及び特定吸気気筒のピストン停止位置に応じて排気バルブの開閉特性を設定することができる。従って、自着火防止制御において負圧が発生した状態において、確実に必要な排気バルブの開き量を確保して内部ＥＧＲを大きくすることができる。また、水温が高い場合程遅角量は大きくなり、ピストン停止位置がＢＤＣに近い場合程遅角量が大きくなる。従って、自着火の発生しやすい場合により内部ＥＧＲを増加させることができ、内燃機関１０の始動性を高めることができる。
【０１０４】
なお、実施の形態２においては、水温に応じて遅角量を設定する場合について説明した。しかし、このような温度は、気筒内の温度と相関を有するものであれば水温に限るものではなく、例えば吸気温に応じて遅角量を設定するものであってもよい。この場合にも予め実験等で吸気温度と補正遅角量との関係を予め求めておいて、ＥＣＵ５０に記憶させることにより、吸気温に応じた制御、即ち自着火の起き易さに応じて内部ＥＧＲ量の増減を図ることができる。
【０１０５】
また、実施の形態２においては、基本遅角量X0に、水温補正遅角量X1と停止位置補正遅角量X2とを加えることで遅角量を演算する場合について説明した。しかし、この発明において遅角量の設定方法はこれに限るものではない。例えば、水温補正遅角量と停止位置補正遅角量とのうち大きな方のみを選択的に加算するように、それぞれの補正遅角量を設定してもよい。このような遅角量の演算方法は、水温とピストン停止位置とに応じた補正遅角量の設定との関係で適宜定めることができる。
【０１０６】
なお、実施の形態２においてステップＳ１１４、Ｓ２０２、Ｓ２０４及びＳ２０６が実行されることにより「停止排気バルブ開閉特性設定手段」が実現する。
【０１０７】
実施の形態３．
実施の形態３のシステムは、実施の形態１のシステムの構成と同じ構成を有している。また、実施の形態３のシステムは、実施の形態２のシステムの制御に加えて、更に、自着火防止制御時に、吸気バルブ２６の開閉特性の制御を行う点を除いて実施の形態２のシステムと同様の制御を行う。
【０１０８】
図１１は、実施の形態３のシステムにおける吸気バルブの開閉特性の制御について説明するための図である。実施の形態３においては、自着火防止の際、特定吸気気筒の吸気バルブ２６の開き量が一定の基準開き量YO（停止基準開き量）となるように吸気バルブ２６の開閉特性を制御する。従って、図１１に示すように、ピストンが停止位置P1で停止した場合、基準開き量Y0とするために、吸気バルブ２６は実線(a)のような開閉特性となるように、吸気バルブ２６の基本の開閉特性(IV0)に対して進角制御される。一方、ピストンが停止位置P2で停止した場合、基準開き量Y0とするために、吸気バルブ２６は、実線(b)で示すような開閉特性となるように基本の開弁特定(IV0)に対して遅角制御される。
【０１０９】
自着火防止制御は、次回始動時に最初に吸気行程に入る特定吸気行程における内部ＥＧＲを増加させために実行される。しかしながら、始動時に吸気行程に入る特定吸気気筒、即ち停止時に吸気行程にある気筒においては、吸気バルブ２６の開き量はそのピストン１４の停止位置により大きく異なるものとなる。このため排気バルブ３０の開き量を実施の形態２で説明したように、水温やピストン停止位置に応じて制御することとしても、吸気バルブ２６の開き量の違いによって、内部ＥＧＲが正確にコントロールされない場合がある。
【０１１０】
この点、実施の形態３のシステムによれば、基準開き量Y0を設定し、吸気バルブ２６側は常に基準開き量とすることで、スロットル開度と排気バルブ３０の開閉特性制御とにより気筒内に流入する排気ガス量をより正確に制御できるようになる。従って、より確実に始動時に発生する自着火を防止することができる。
【０１１１】
図１２は、この発明の実施の形態３のシステムが実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図１２のルーチンは、図１０のルーチンのＳ１０６に替えてＳ３０２を有し、ステップＳ２０６の後に、ステップＳ３０４の処理を有し、ステップＳ１１６の処理に替えて、ステップＳ３０６を有し、ステップＳＳ１１０の処理に替えて、ステップＳ３０８の処理を有する点を除いて図１０のルーチンと同じものである。
【０１１２】
具体的には、実施の形態２において説明したように、ステップＳ１０４において水温および特定吸気気筒のピストン停止位置を検出した後、始動時排気バルブ開閉特性、と共に、吸気バルブ２６の始動時の開閉特性である始動時吸気バルブ開閉特性が演算される（Ｓ３０２）。
【０１１３】
その後、ステップＳ１０８及びＳ１１２において、水温や停止位置に基づいて自着火防止制御の実行が判断された後、ステップＳ１１４、Ｓ２０２〜Ｓ２０６に従って、水温補正遅角量X1と停止位置補正遅角量X2とを基本遅角量X0に加え、特定吸気気筒の排気バルブ３０の停止排気バルブ開閉特性が演算される。
【０１１４】
次に、吸気バルブ２６の停止吸気バルブ開閉特性が演算される（Ｓ３０４）。停止吸気バルブ開閉特性は、特定吸気気筒の停止位置において吸気バルブ２６の開き量が基準開き量Y0となる開閉特性である。
【０１１５】
次に、特定吸気気筒の排気バルブ３０及び吸気バルブ２６がそれぞれの、停止時の開閉特性に制御される（Ｓ３０６）。具体的には、それぞれ、吸・排気バルブ２６、３０を、停止時の開閉特性とする可変動弁機構３２、３４の制御目標値が演算され、可変動弁機構３２、３４がこれらの制御目標値に制御されることで、排気バルブ３０及び吸気バルブ２６がそれぞれ、自着火防止制御時の開閉特性に制御される。つまり、特定吸気気筒において、排気ポート２８側の開き量が水温やピストン停止位置に応じたものとなり、吸気ポート２４側の開き量が基準開き量Y0となる。スロットルバルブ４２の開度制御は並行して実行されているため、吸気ポート２４側には高い負圧が発生しており、この負圧に吸引された排気ポート２８側から排気ガスが特的特定吸気気筒内に流入することとなる。
【０１１６】
その後、ステップＳ１１８においてスロットルバルブを全閉としてからの経過時間が判定時間Tref以上となったことが認められるまで、その間に内燃機関の停止状態が解除された場合を除いて、排気バルブと吸気バルブの制御は維持される。ステップＳ１１８において、判定時間Trefの経過が認められると、その後、排気バルブ３０及び吸気バルブ２６は始動時の開閉特性に設定され（Ｓ３０８）、この処理が終了する。
【０１１７】
以上説明したように、実施の形態３によれば、自着火防止制御中に吸気ポート２４側の開き量が一定の基準開き量Y0となるように制御される。また、同時に、排気バルブ３０の開閉特性が、水温やピストン停止位置に応じたタイミングに設定される。従って、自着火の起き易さに応じて、内部ＥＧＲ量をより正確にコントロールすることができ、より確実に自着火の発生を防止することができる。
【０１１８】
なお、実施の形態３においては、実施の形態２のシステムが実行する排気バルブ３０の制御に組み合わせて、吸気バルブ２６の開度を一定の基準開き量Y0とする制御を行う場合について説明した。しかし、この発明はこれに限るものではなく、例えば実施の形態１のように排気バルブ３０を基本遅角量X0遅角させる制御に組み合わせて実行することもできる。このようにしてもある程度内部ＥＧＲ量を予測することができるため、より正確な制御を実現することができる。これについては、以下の実施の形態において実施の形態３の制御を組み合わせる場合も同様である。
【０１１９】
なお、例えば、実施の形態３において、ステップＳ３０４及びＳ３０６が実行されることで「停止吸気バルブ制御手段」が実現し、ステップＳ１１２が実行されることで「経過時間検出手段」及び「経過時間判定手段」が実現し、ステップＳ３０８が実行されることで「始動前吸気バルブ制御手段」が実現する。
【０１２０】
実施の形態４．
実施の形態４のシステムは、実施の形態１のシステムと同様の構成を有している。実施の形態４のシステムは、実施の形態３のシステムが行う吸気バルブの制御に加えて、吸気バルブ２６の開閉特性の補正量を、更に、水温及びピストン停止位置に応じて補正する点を除いて実施の形態３のシステムと同様の構成を有している。
【０１２１】
図１３は、自着火防止制御における、水温に応じた吸気バルブの補正進角量を示す図である。また図１４は、自着火防止制御において吸気バルブの開閉特性を水温に応じて補正した場合の開閉特性について説明するための図である。図１３は、自着火防止制御において、特定吸気気筒の吸気バルブ２６の開き量を基準開き量Y0とする開閉特性(IV1)に対する補正進角量（水温補正進角量Y1）を表している。図１３に示すように、水温が高い場合には、自着火防止制御における吸気バルブ２６の開閉特性に対する水温補正進角量Y1は大きくなるように設定される。
【０１２２】
つまり、この自着火防止制御は、ピストン停止位置が吸気TDC〜吸気TDCより90度遅角した範囲にある場合に実行されることから、図１４に示すように、進角量が大きくなるほど吸気バルブ２６の開き量は大きくなる。従って、水温が高い場合、図１４の実線(a)に示すように水温補正進角量Y1が大きく設定されることで、水温が高い場合ほど吸気バルブ２６は大きく開いた状態となり、図１４の実線(b)に示すように、水温が低い場合ほど吸気バルブ２６は小さく開いた状態に補正されることとなる。なお、図１３に示すような水温と水温補正進角量Y1との関係を定めたマップは予めＥＣＵ５０に記憶されており、内燃機関の自着火防止制御中においては、このマップに従って水温に応じた水温補正進角量Y1が演算される。
【０１２３】
上記したように、水温が高い場合その気筒１２は特に自着火を起こし易い状態となっている。このため吸気バルブ２６の開き量を大きくすることで、より多くの排気ガスが負圧に吸引されて排気ポート２８側から吸気ポート２４側に流れるようにする。その結果、気筒１２内に流入させる排気ガス量を増加させ、始動時の新気の充填率を低下させることができる。これにより、より確実に自着火を防止することができる。
【０１２４】
図１５は、ピストンの停止位置に応じた吸気バルブの進角量を示す図である。図１６は、吸気バルブをピストン停止位置に応じて補正した場合の開閉特性について説明するための図である。図１５は、自着火防止制御において、特定吸気気筒の吸気バルブ２６の開き量を基準開き量Y0とする開閉特性(IV1)に対する補正進角量（停止位置補正進角量Y2）を表している。図１５に示すように、ピストン停止位置がＢＤＣに近い場合程、停止位置補正進角量Y2は大きくなるように設定される。
【０１２５】
上記したように、ピストン停止位置がＢＤＣに近い場合程自着火を起こし易い。また、進角量が大きくなるほど、吸気バルブ２６の開き量が大きくなる。従って、図１６の実線(a)に示すように、ピストン停止位置がＢＤＣ側に近い場合ほど停止位置補正進角量Y2が大きくなるように設定し、自着火防止制御中に吸気バルブ２６の開度がより大きく開くようにする。これにより、自着火を起こし易い場合にも、停止中に内部ＥＧＲを増加させて自着火が発生しにくい状態とすることができる。なお、図１５に示すような水温と水温補正進角量Y1との関係を定めたマップは予めＥＣＵ５０に記憶されており、内燃機関の自着火防止制御中においては、このマップに従って停止位置に応じた停止位置補正進角量Y2が演算される。
【０１２６】
図１７は、この発明の実施の形態４においてＥＣＵ５０が実行する排気バルブ及び吸気バルブ制御のルーチンを説明するためのフローチャートである。図１７のルーチンは、図１２のルーチンのＳ３０４の後にＳ４０２、Ｓ４０４の処理を有する点を除いて、図１２のルーチンと同じものである。
【０１２７】
具体的に、図１７ルーチンでは、ステップＳ２０６において排気バルブ３０の停止排気バルブ開閉特性が演算された後、ステップＳ３０４において吸気バルブ２６を基準開き量Y0とする開閉特性(IV1)が演算され、その後、この開閉特性に対する水温に応じた補正量である水温補正進角量Y1が演算される（Ｓ４０２）。水温補正進角量Y1は、ステップＳ１０４で演算された水温に応じて、予めＥＣＵ５０に記憶された水温と補正進角量Y1との関係を定めたマップに従って演算される。
【０１２８】
次に、特定吸気気筒の吸気バルブ２６に対する、ピストン停止位置に応じた補正量である停止位置補正進角量Y2が演算される（Ｓ４０４）。停止位置補正進角量Y2は、ステップＳ１０４で演算された停止位置に応じて、予めＥＣＵ５０に記憶された停止位置と補正進角量Y2とのマップに従って演算される。
【０１２９】
次に、特定吸気気筒の吸気バルブ２６の停止吸気バルブ開閉特性が演算される（Ｓ４０６）。停止吸気バルブ開閉特性は、ステップＳ３０４において演算された吸気バルブ２６の開き量を基準開き量Y0とする開閉特性(IV1)を、Ｓ４０２とＳ４０４とで演算された水温補正進角量Y1と停止位置補正進角量Y2とを加算した進角分だけ進角させた開閉特性として演算される。
【０１３０】
その後、排気バルブ３０がステップＳ２０６において演算された停止排気バルブ開閉特性とされ、吸気バルブ２６がステップＳ４０４において演算された停止吸気バルブ開閉特性に制御される（Ｓ３０６）。その後の処理は、図１２のルーチンと同じである。
【０１３１】
以上のように実施の形態４においでは、自着火防止制御において吸気バルブ２６の基本の開き量が一定の基準開き量Y0となる開閉特性（IV1）から、更に、水温及び停止位置に応じてその開閉特性を制御する。従って、吸気バルブ２６の開き量は、水温が高く又は停止位置がＢＤＣに近い場合に、より大きくなるように設定される。これにより、自着火を起こし易い状態の場合に、特に内部ＥＧＲを増加させることができ、より確実に自着火を防止することができる。
【０１３２】
なお、実施の形態４において、ステップＳ４０２、Ｓ４０４及びＳ４０６が実行されることで、この発明の「停止基準開き量補正手段」が実現する。
【０１３３】
なお、実施の形態４においては、吸気バルブ２６に対する補正進角量を、水温に応じて設定する場合について説明した。しかし、この発明において、このような温度は気筒内の温度と相関を有するものであれば水温に限るものではなく、例えば吸気温に応じて進角量を設定するものであってもよい。この場合にも予め実験等で吸気温度と補正進角量との関係を予め求めておいて、ＥＣＵ５０に記憶させることにより、吸気温に応じた制御、即ち自着火の起き易さに応じて内部ＥＧＲ量の増減を図ることができる。このように吸気温度に応じて吸気バルブが進角制御されることで基準開き量が補正されることによっても、この発明の「停止基準開き量補正手段」が実現することとなる。
【０１３４】
また、実施の形態４においては、吸気バルブ２６の開き量を基準開き量Y0とする開閉特性に対し、水温補正進角量Y1と停止位置補正進角量Y2とを加えることで停止吸気バルブ開閉特性を演算する場合について説明した。しかし、この発明において補正進角量の設定方法はこれに限るものではない。例えば、水温補正進角量と停止位置補正進角量とのうち大きな方のみを選択的に加算するように、それぞれの補正進角量を設定してもよい。このような遅角量の演算方法は、水温とピストン停止位置とに応じた補正進角量の設定との関係で適宜定めることができる。
【０１３５】
実施の形態５．
実施の形態５のシステムは、図１のシステムと同様の構成を有している。実施の形態５のシステムは、自着火防止制御においてスロットル開度を水温に応じて設定する点を除いて実施の形態１のシステムと同じ制御を行う。図１８は、自着火防止制御における水温とスロットル開度との関係を説明するための図である。
【０１３６】
具体的に、実施の形態５のシステムでは、自着火防止制御において図１８に示すように、水温が高くなるに連れてスロットル開度は全閉に近くなるように設定される。これにより、水温が高く自着火が発生しやすい場合に、吸気ポート２４側に発生する負圧をより大きくすることができる。
【０１３７】
自着火防止制御において、特定吸気気筒の排気バルブ３０は、実施の形態１と同様に内燃機関１０の停止時に遅角制御され、これにより排気バルブ３０が開いた状態とされる。このとき、吸気ポート２４側に発生している負圧が大きくなっていれば、排気バルブ３０側から気筒１２内に流入する排気ガス量が大きくなる。従って、水温が高い場合ほどスロットル開度が小さくなるように設定することで、特定吸気気筒に流入する排気ガス量が多くなり、より確実に自着火の発生しにくい状態とすることができる。なお、図１８に示すような水温とスロットル開度との関係は、予め実験等により求められてマップとしてＥＣＵ５０に記憶されている。
【０１３８】
図１９は、この発明の実施の形態５においてシステムが実行するスロットルバルブの制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図１９のルーチンは、図４のルーチンのステップＳ２２に替えて、Ｓ５０及びＳ５２を実行する点を除いて図４のルーチンと同じものである。
【０１３９】
具体的に、図１９のルーチンにおいてステップＳ１８において水温が判定水温より高いと判定された場合、停止スロットル開度が演算される（Ｓ５０）。具体的には、ステップＳ１４において検出された水温に応じて、水温と停止スロットル開度との関係を定めたマップに基づいて、停止スロットル開度が演算される。その後、演算された停止スロットル開度に制御される（Ｓ５２）。
【０１４０】
その後、実施の形態１と同様に、スロットル開度が停止スロットル開度に制御されてからの経過時間が判定時間以上であることが認められるまで（Ｓ２４）、エコランによる停止制御中であることが認められない状態となった場合を除いて、スロットル開度は停止スロットル開度に維持される。経過時間が判定時間以上となったことが認められると、スロットル開度は、停止時の基本のスロットル開度に設定され、今回の処理が終了する。
【０１４１】
なお、例えば、実施の形態５において、ステップＳ５０が実行されることで、この発明の「停止スロットル開度設定手段」が実現し、ステップＳ５２が実行されることで「停止スロットル開度制御手段」が実現する。
【０１４２】
実施の形態５においては、スロットル開度を水温に応じて設定する場合について説明した。しかし、この発明はこれに限るものではなく、例えば、水温に替えて、吸気温を検出し、吸気温に応じてスロットル開度を設定することとしてもよい。このように吸気温に応じてスロットル開度を設定する場合にも、この発明の「停止スロットル開度設定手段」が実店する。
【０１４３】
また、実施の形態５においては、実施の形態１のシステムのスロットルバルブ４２を全閉とする制御に替えて、スロットルバルブ４２の開度を水温に応じて制御する場合について説明した。しかし、この発明のシステムはこれに限るものではなく、例えば、実施の形態２から４に説明した制御に組み合わせて、自着火防止制御時のスロットルバルブ４２の全閉制御を、水温に応じた開度に設定するものとしてもよい。
【０１４４】
実施の形態６．
実施の形態６のシステムは、図１に示すシステムと同様の構成を有している。また、図６のシステムは、エコラン制御において実施の形態１〜５のいずれかの制御を行った後、始動時に、下記の制御を行うシステムを備えている。
【０１４５】
具体的に、実施の形態６のシステムは、停止時に自着火防止制御が行われた場合、次回の内燃機関１０の始動時に、自着火防止制御時の排気バルブ３０及び吸気バルブ２６の開き量とスロットル開度に基づいて燃料噴射量を補正する。図２０は、スロットル開度と燃料噴射量補正量の関係を示す図であり、図２１は、排気バルブの開き量と燃料噴射量の補正量との関係を示す図であり、図２２は、吸気バルブの開き量と燃料噴射量の補正量との関係を示す図である。
【０１４６】
自着火防止制御において停止スロットル開度を大きくした場合程、発生する負圧が小さくなる。このため自着火防止制御時に気筒１２内に流入した排気ガス量は小さくなっているものと推定される。つまり、内燃機関１０のエコラン始動時の吸気行程では吸入される新気の量が多くなる。従って、例えば、実施の形態５のように、自着火防止制御時にスロットル開度を水温に応じて変化させるように制御した場合には、図２０に示すように、自着火防止制御時のスロットル開度が大きい場合程、燃料噴射量に対する補正量が大きくなるように設定される。なお、図２０に示すような、スロットル開度と燃料噴射量に対する補正量との関係を定めたマップは、予め実験等により求められてＥＣＵ５０に記憶されている。
【０１４７】
また、自着火防止制御時の排気バルブ３０の開き量が大きくなるに連れて、特定吸気気筒内に吸引された排気ガス量が大きくなっていると推定される。従って、内燃機関１０のエコラン始動時には、気筒内の排気ガス量は多く、新気の量が少ない状態となっていると推定される。従って、自着火制御時の特定吸気気筒の排気バルブ３０の開き量は大きくなるほど、燃料噴射量に対する補正量が小さくなるように設定される。なお、図２１に示すような、自着火防止制御時の排気バルブ３０の開き量と燃料噴射量に対する補正量との関係を定めたマップは、予め実験等により求められてＥＣＵ５０に記憶されている。
【０１４８】
また、自着火防止制御時の吸気バルブ２６の開き量が大きくなるに連れて、特定吸気気筒内に吸引された排気ガス量が大きくなっていると推定される。従って、内燃機関１０のエコラン始動時には、特定吸気気筒内の排気ガス量は多く、新気量は少ない状態となっていると推定される。従って、例えば実施の形態４に説明した自着火防止制御のように、吸気バルブ２６の開閉特性が冷却水やピストン停止位置に応じて制御されているような場合には、図２２に示すように、自着火防止制御時の特定吸気気筒の吸気バルブ２６開き量が大きくなるほど、燃料噴射量に対する補正量が小さくなるように補正される。図２２に示すような、自着火防止制御時の吸気バルブ２６の開き量と燃料噴射量に対する補正量との関係を定めたマップは、予め実験等により求められてＥＣＵ５０に記憶されている。
【０１４９】
燃料噴射量の設定においては、通常の演算方法により、始動時のスロットルバルブ開度等から空気モデルに従って吸入空気量が演算される。またその吸入空気量に応じて、基本燃料噴射量が設定される。これに対して、図２０〜図２２に示すような関係を定めるマップに基づいて求められた各補正量が加算され、最終始動時燃料噴射量が演算される。
【０１５０】
図２３、図２４は、この発明の実施の形態６のシステムが、燃料噴射量制御のルーチンである。図２３のルーチンにおいて、まず、エコラン制御により内燃機関１０が停止したかが判定される（Ｓ６０２）。エコラン制御による内燃機関１０の停止が認められない場合、今回の処理は終了する。
【０１５１】
一方、ステップＳ６０２において、エコラン制御による内燃機関１０の停止が認められると、次に、自着火防止制御の実行履歴が認められるか否かが判定される（Ｓ６０４）。具体的には、エコラン停止制御時のスロットルバルブ４２の制御履歴や、可変動弁機構３２、３４の作動履歴に基づいて、自着火防止制御が実行されたか否かが判定される。ステップＳ６０４において自着火防止制御の実行履歴が認められない場合には、通常の演算方法により次回始動時の基本の燃料噴射量が演算され（Ｓ６０６）、今回の処理が終了する。
【０１５２】
一方、ステップＳ６０４において自着火防止制御の実行履歴が認められた場合、次に、自着火防止制御時の吸気バルブ２６の開き量、排気バルブ３０の開き量、及び停止スロットル開度が読み込まれる（Ｓ６０８）。次に、ここで読み込まれた吸・排気バルブ２６、３０の開き量と停止スロットル開度とに応じて、ＥＣＵ５０に予め記憶されたマップ（図２０−図２２参照）に従って燃料噴射量に対する補正値が演算される（Ｓ６１０）。
【０１５３】
次に、次回始動時の始動燃料噴射量が演算される（Ｓ６１２）。ここでは、通常の演算方法により演算される基本の燃料噴射量が、ステップＳ６１０において演算された補正値に従って補正されることで、始動燃料噴射量が演算される。その後、今回の処理が終了する。
【０１５４】
図２４のルーチンでは、まず、内燃機関１０の始動要求が認められたか否かが判定される（Ｓ６２０）。具体的には、ＥＣＯ−ＥＣＵ５４から始動要求が発生され、ＥＣＵ５０において始動要求が検知されたか否かに従って判定される。内燃機関１０の始動要求が認められない場合、今回の処理は終了する。
【０１５５】
一方、ステップＳ６２０において、内燃機関１０の始動要求が認められると、次に、自着火防止制御の実行履歴があるか否かが判定される（Ｓ６２２）。ステップＳ６２２において自着火防止制御の実行履歴が認められない場合、図２３のルーチンのステップＳ６０６において演算された基本燃料噴射量の燃料が所定のタイミングで噴射されるように制御される（Ｓ６２４）。その後、今回の処理が終了する。
【０１５６】
一方、ステップＳ６２２において、自着火防止制御の実行履歴が認められると、図２３のルーチンのステップＳ６１２において演算された始動燃料噴射量に応じた燃料が、所定のタイミングで噴射されるように制御される（Ｓ６２６）。その後、今回の処理が終了する。
【０１５７】
以上説明したように、実施の形態６によれば、自着防止制御が実行された場合に、吸・排気バルブ２６、３０の開き量や停止スロットル開度に応じて燃料噴射量が補正される。従って、自着火防止制御が実行され、特定吸気気筒内の内部ＥＧＲ量が増加している場合にも、気筒内の実際の新気の量に対して適切な量の燃料を噴射することができる。従って、内燃機関１０の始動性をより向上させることができる。
【０１５８】
なお、実施の形態６のシステムでは、吸気バルブ２６の開き量、排気バルブ３０の開き量、及び停止スロットル開度のそれぞれに応じて、燃料噴射量の補正量が演算される場合について説明した。しかし、この発明において、燃料噴射量の設定方法はこれに限るものではない。例えば、吸・排気バルブ２６、３０の開き量と停止スロットル開度に応じて、始動時の特定吸気気筒内の新気の吸気量を演算し、この吸気量に応じた燃料噴射量を通常の演算方法により設定するなど、他の方法により燃料噴射量を設定することとしてもよい。
【０１５９】
なお、実施の形態６において、ステップＳ６０８が実行されることにより「開き量検出手段」が実現し、ステップＳ６１２が実行されることにより「燃料噴射量設定手段」が実現する。
【０１６０】
実施の形態７．
実施の形態７のシステムは、図１に示すシステムと同様の構成を有している。また、図７のシステムは、エコラン制御において実施の形態１〜５のいずれかの制御を行った後、始動時に、下記の点火時期を制御するシステムを備えている。
【０１６１】
図２５は、自着火防止制御時の停止スロットル開度と点火時期に対する補正量との関係を説明するための図であり、図２６は、自着火防止制御時の特定吸気気筒の排気バルブの開き量と点火時期に対する補正量との関係を説明するための図であり、図２７は、自着火防止制御時の吸気バルブの開き量と点火時期に対する補正量との関係を説明するための図である。
【０１６２】
自着火防止制御において、停止スロットル開度を大きくした場合程、発生する負圧が小さくなる。このため、自着火防止制御時に特定吸気気筒に流入した排気ガス量は少ないものと推定される。つまり、内燃機関１０のエコラン始動時の吸気行程では特定吸気気筒に吸入される新気の量が多くなる。従って、例えば、実施の形態５のように、自着火防止制御時にスロットル開度を水温に応じて変化させるように制御した場合には、図２５に示すように、自着火防止制御時のスロットルバルブ４２の開度が小さい場合ほど、点火時期の補正量が進角側に大きくなるように、即ち、点火時期が早くなるように補正される。つまり、停止スロットル開度が小さく内部ＥＧＲが大きくなっている場合には、始動時の着火性が低下している。このため、より早い時期に点火することで、内部ＥＧＲが大きい場合にも十分な燃焼が得られるようにする。なお、ＥＣＵ５０には、図２５に示す関係に応じて、予め、停止スロットル開度と点火時期補正量との関係を定めたマップが記憶されている。
【０１６３】
また、自着火防止制御時の排気バルブ３０の開き量が大きくなるに連れて、特定吸気気筒内に吸引された排気ガス量が大きくなっていると推定される。従って、内燃機関１０のエコラン始動時には、特定吸気気筒内に吸入された吸入空気量中の排気ガス量は多く新気の量が少ない状態となっていると推定される。従って、自着火防止制御時の特定吸気気筒の排気バルブ３０の開き量が大きくなるほど、点火時期が早くなるように点火時期補正量が設定される。これにより、内部ＥＧＲが大きい場合に、より早い時期に点火するように設定することができる。なお、ＥＣＵ５０には、図２６に示す関係に応じて、予め、排気バルブ３０の開き量と点火時期補正量との関係を定めたマップが記憶されている。
【０１６４】
また、自着火防止制御時の吸気バルブ２６の開き量が大きくなるにつれて、特定吸気気筒内に吸引された排気ガス量が多くなっていると推定される。従って、内燃機関１０のエコラン始動時には、特定吸気気筒内に吸入された吸入空気量中の排気ガス量は多く、新気量は少ない状態となっていると推定される。従って、例えば実施の形態４に説明した自着火防止制御のように、吸気バルブ２６の開閉特性が冷却水やピストン停止位置に応じて制御されているような場合には、図２７に示すように、その開き量が大きくなるほど点火時期が早くなるように補正される。なお、ＥＣＵ５０には、図２７に示す関係に応じて、予め、吸気バルブ２６の開き量と点火時期補正量との関係を定めたマップが記憶されている。
【０１６５】
自着火防止制御後の始動時の点火時期の設定においては、通常の演算方法により、基本の点火時期が演算され、これに対して、図２５〜図２７に示すような関係に基づいて求められた各補正量が加算され、最終点火時期が演算される。
【０１６６】
図２８、図２９は、この発明の実施の形態７のシステムが実行する点火時期制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図２８、図２９のルーチンは、図２３、２４のルーチンのステップＳ６０６、Ｓ６１０、Ｓ６１２に替えて、ステップＳ７０２．Ｓ７０４及びＳ７０６の処理を有し、ステップＳ６２４、Ｓ６２６に替えて、ステップＳ７１０、Ｓ７１２の処理を有する点を除いて、図２３、図２４のルーチンと同じである。
【０１６７】
具体的に、図２８のルーチンでは、ステップＳ６０４において自着火防止の実行履歴が認められない場合には、通常の始動時に設定される基本点火時期が演算され（Ｓ７０２）、今回の処理が終了する。一方、ステップＳ６０４において、自着火防止制御の実行履歴が認められ、吸・排気バルブ２６、３０の開き量と停止スロットル開度が読み込まれると（Ｓ６０８）、これに応じて、予め記憶されたマップに従って、点火時期の補正量が演算される（Ｓ７０４）。次に、始動点火時期が演算される（Ｓ７０６）。具体的には、通常の始動時に設定される基本点火時期を、ステップＳ７０４において求められた補正量に従って進角補正することで、始動点火時期が演算される。
【０１６８】
一方、図２９の始動時のルーチンでは、ステップＳ６２２において自着火防止制御の実行履歴が認められない場合には、点火時期は基本点火時期に制御され（Ｓ７１０）、今回の処理が終了する。一方、ステップＳ６２２において自着火防止制御の実行履歴が認められると、点火時期が上記のステップＳ７０６において演算された点火時期に制御され（Ｓ７１２）、今回の処理が終了する。なお、この処理は始動後最初の点火においてのみ実行され、その後は通常の始動時の点火時期制御が行われる。
【０１６９】
以上のように、実施の形態７によれば、自着火防止制御が実行された場合に、始動時の点火時期を制御することができる。従って、自着火防止制御が行われ、特定吸気気筒内の内部ＥＧＲ量が増加している場合に、点火時期を早めるように制御することができ、始動時に特定吸気気筒においてもより確実に燃焼させることができる。
【０１７０】
なお、実施の形態７においては、吸気バルブ２６の開き量、排気バルブ３０の開き量、停止スロットル開度のそれぞれと、点火時期補正量との関係をマップとして定めて、基本点火時期に対する補正量を求めることで、始動時の特定吸気気筒の点火時期を演算する場合について説明した。しかし、この発明において点火時期の設定方法はこれに限るものではなく、例えば、吸・排気バルブの開き量とスロットル開度から、特定吸気気筒内の新気量を推定し、この推定新気量に応じて点火時期を設定することもできる。
【０１７１】
なお、例えば、実施の形態７において、ステップＳ６０８が実行されることで、この発明の「開き量検出手段」が実現し、ステップＳ７０４及びＳ７０６が実行されることで「点火時期設定手段」が実現する。
【０１７２】
以上の実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に限定されるものではない。また、本実施の形態において説明する構造や、方法におけるステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１７３】
【図１】この発明の実施の形態１におけるシステムの構成について説明するための模式図である。
【図２】この発明の実施の形態１の自着火防止制御における排気バルブの遅角制御について説明するための図である。
【図３】この発明の実施の形態１の自着火防止制御を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１においてＥＣＵが実行するスロットル開度制御のルーチンを説明するためのフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１においてＥＣＵが実行する排気バルブの開閉特性制御のルーチンを説明するためのフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態２における水温と排気バルブの補正遅角量との関係について説明するための図である。
【図７】この発明の実施の形態２の自着火防止制御における水温に応じた排気バルブの遅角制御について説明するための図である。
【図８】この発明の実施の形態２における特定吸気気筒のピストン停止位置と排気バルブの補正遅角量との関係について説明するための図である。
【図９】この発明の実施の形態２の自着火防止制御における停止位置に応じた排気バルブの遅角制御について説明するための図である。
【図１０】この発明の実施の形態２においてＥＣＵが実行する排気バルブの開閉特性制御のルーチンを説明するためのフローチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態３の自着火防止制御における吸気バルブの制御について説明するための図である。
【図１２】この発明の実施の形態３においてＥＣＵが実行する吸・排気バルブの開閉特性制御のルーチンを説明するためのフローチャートである。
【図１３】この発明の実施の形態４における水温と吸気バルブの補正進角量との関係について説明するための図である。
【図１４】この発明の実施の形態４の自着火防止制御における水温に応じた吸気バルブの進角制御について説明するための図である。
【図１５】この発明の実施の形態４における特定吸気気筒のピストン停止位置と吸気バルブの補正進角量との関係について説明するための図である。
【図１６】この発明の実施の形態４の自着火防止制御における停止位置に応じた吸気バルブの進角制御について説明するための図である。
【図１７】この発明の実施の形態４においてＥＣＵが実行する排気バルブの開閉特性制御のルーチンを説明するためのフローチャートである。
【図１８】この発明の実施の形態５における水温と停止スロットル開度との関係を説明するための図である。
【図１９】この発明の実施の形態５においてＥＣＵが実行するスロットル開度制御のルーチンを説明するためのフローチャートである。
【図２０】この発明の実施の形態６における停止スロットル開度と燃料噴射量に対する補正量との関係を説明するための図である。
【図２１】この発明の実施の形態６における排気バルブの開き量と燃料噴射量に対する補正量との関係を説明するための図である。
【図２２】この発明の実施の形態６における吸気バルブの開き量と燃料噴射量に対する補正量との関係を説明するための図である。
【図２３】この発明の実施の形態６においてＥＣＵが実行する燃料噴射量制御のルーチンを説明するためのフローチャートである。
【図２４】この発明の実施の形態６においてＥＣＵが実行する燃料噴射量制御のルーチンを説明するためのフローチャートである。
【図２５】この発明の実施の形態７における停止スロットル開度と点火時期に対する補正量との関係を説明するための図である。
【図２６】この発明の実施の形態７における排気バルブの開き量と点火時期に対する補正量との関係を説明するための図である。
【図２７】この発明の実施の形態７における吸気バルブの開き量と点火時期に対する補正量との関係を説明するための図である。
【図２８】この発明の実施の形態７においてＥＣＵが実行する点火時期制御のルーチンを説明するためのフローチャートである。
【図２９】この発明の実施の形態７においてＥＣＵが実行する点火時期制御のルーチンを説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１７４】
１０  内燃機関
１２  気筒
１４  ピストン
１５  水温センサ
１６  回転数センサ
２０  点火プラグ
２２  アクチュエータ
２４  吸気ポート
２６  吸気バルブ
２８  排気ポート
３０  排気バルブ
３２、３４  可変動弁機構
３６  ポートインジェクタ
４０  吸気管
４２  スロットルバルブ
４４  アクチュエータ
４６  エアフロメータ
４８  吸気温センサ
５０  ＥＣＵ
５２  アクセル開度センサ
５４  ＥＣＯ−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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【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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