JP2011089467A - 内燃機関の制御方法及び内燃機関システム - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の始動迅速性と始動確実性とを確保する。
【解決手段】始動迅速要求が高い第１モードに対応する第１作動停止要求があったとき、吸気弁の閉弁時期を吸気下死点よりも遅角側に設定された第１所定閉弁時期に設定する第１所定閉弁時期設定工程と、第１所定閉弁時期設定工程が実施されて吸気弁の閉弁時期が第１所定閉弁時期に設定された後、始動迅速要求が第１モードに比して低い第２モードに対応する第２作動停止要求があったとき、吸気弁の閉弁時期を第１所定閉弁時期から第１所定閉弁時期よりも進角側且つ、吸気下死点よりも遅角側の第２所定閉弁時期に変更する閉弁時期変更工程と、を実施する。
【選択図】図３

Description

本発明は、燃焼室を開閉する吸気弁を有する内燃機関の制御方法及び内燃機関システムに関する技術分野に属する。

従来より、燃焼室を開閉する吸気弁を有する内燃機関システムにおいて、所定の自動停止条件時に内燃機関の作動を自動停止させるとともに、この自動停止後の所定の再始動条件成立時に内燃機関を再始動させる自動停止・再始動制御手段を備えたシステムが知られている。

例えば、特許文献１では、この自動停止・再始動制御手段を備えた内燃機関システムであって、吸気弁の閉弁時期を可変とするバルブタイミング可変機構を有し、内燃機関の自動停止後の再始動時に発生する車両振動の低減を図るべく、内燃機関の自動停止中に吸気弁の閉弁時期をバルブタイミング可変機構により遅角させるようにしたシステムが開示されている。

特開２００７−３２３８８号公報

内燃機関の運転効率を高めるためには、膨張比を高めることが望ましい。しかしながら、膨張比を高めると、それに伴って圧縮比も高くなってしまう。その結果、圧縮行程時に気筒内の混合気が過熱され、未燃混合気が所望のタイミングより前に自着火するといった異常燃焼（プリイグニッション）が発生しやすくなる。例えば、内燃機関の作動が停止してから次に始動させるまでの時間が短い場合には、気筒内の温度が十分に低下しておらず、特に異常燃焼が発生し易くなる。

これに対して、内燃機関の始動時において、気筒内へ燃料噴射を開始する前に内燃機関のクランキングを数回実行して気筒内の掃気を行うことで気筒内の温度を低下させることが考えられる。しかし、車両に搭載された内燃機関を自動停止後に再始動させる場合としては、信号待ちのための交差点での停止からの発進等、迅速な再始動が求められる場合が多く、上記のようにクランキングを数回実行して筒内の掃気を行う方法では時間がかかり好ましくない。

そこで、上記特許文献１に示すように内燃機関の自動停止中に吸気弁の閉弁時期を遅角させてエンジンの有効圧縮比を低減することで、気筒内の温度の上昇を抑制することが考えられる。しかし、単に、吸気弁の閉弁時期を遅角させただけでは、停止後短期間での再始動を前提とした自動停止以外の停止時においてまで吸気弁の閉弁時期が遅角されてしまう。そのため、自動停止以外の停止時（例えば、冷間始動時）からの始動時には有効圧縮比が低下してしまい、結果として始動性を十分に確保できないおそれがある。

本発明は、このような問題に勘案してなされたものであって、その目的は、内燃機関の始動迅速性と始動確実性とを確保することにある。

上記課題を解決するために本発明は、クランクシャフトの回転に同期して往復動作することで気筒の燃焼室を開閉する吸気弁を有する内燃機関の制御方法であって、第１作動停止要求があると上記内燃機関の作動を停止させ、その後、第１始動要求があると上記内燃機関のクランキングを開始するとともに、該クランキング開始後の所定時期に上記燃焼室での燃焼を開始する第１モードと、第２作動停止要求があると上記内燃機関の作動を停止させ、その後、第２始動要求があると上記内燃機関のクランキングを開始するとともに、該クランキング開始後の上記所定時期よりも遅い時期に上記燃焼室での燃焼を開始する第２モードと、を有し、上記第１モードにおいて上記第１作動停止要求があると実施されて、上記吸気弁の閉弁時期を吸気下死点よりも遅角側に設定された第１所定閉弁時期に設定する第１所定閉弁時期設定工程と、上記第１所定閉弁時期設定工程が実施されて上記吸気弁の閉弁時期が上記第１所定閉弁時期に設定された後、上記第２作動停止要求があったとき、上記吸気弁の閉弁時期を上記第１所定閉弁時期から該第１所定閉弁時期よりも進角側且つ、吸気下死点よりも遅角側の上記第２所定閉弁時期に変更する閉弁時期変更工程と、を有する内燃機関の制御方法を提供する。

この方法では、内燃機関の始動要求（第１始動要求）があってから燃焼開始までの時間が比較的短く始動迅速要求が高い状況下で実行される第１モードにおいては、内燃機関の作動停止要求（第１作動停止要求）があった際に、吸気弁の閉弁時期が吸気下死点よりも遅角側の第１所定閉弁時期とされる。一方、内燃機関の始動要求（第２始動要求）があってから燃焼開始までの時間が比較的長く、始動迅速要求が低い状況下で実行される第２モードにおいては、内燃機関の作動停止要求（第２作動停止要求）があった際に、吸気弁の閉弁時期の設定が第１所定閉弁時期よりも進角側且つ、吸気下死点よりも遅角側の第２所定閉弁時期とされる。そして、第１作動停止要求に伴い吸気弁の閉弁時期が上記第１所定閉弁時期とされた後、第２作動停止要求があった際には、たとえ内燃機関の停止中であっても、吸気弁の閉弁時期が進角され第２所定閉弁時期に変更される。

このように、始動迅速要求が高い第１モードにおいては、内燃機関の作動停止に際して吸気弁の閉弁時期が吸気下死点よりも遅角側にされるため、その後の再始動時に、内燃機関の有効圧縮比を低くして筒内温度の異常上昇を抑制することができる。このため、クランキングによる筒内掃気を行う等して筒内温度を低下させずとも、プリイグニッション等の異常燃焼の発生を防止することができ、内燃機関の迅速な始動が可能となる。

そして、第１作動停止要求に伴い吸気弁の閉弁時期が遅角側の第１所定閉弁時期にされた後、この作動停止要求に伴い内燃機関の作動が停止された後であっても、第２作動停止要求に応じて吸気弁の閉弁時期が第１所定閉弁時期から第２所定閉弁時期へ進角されるため、この第２作動停止要求の後に実施される始動迅速要求が低い状況下での始動時において、内燃機関の有効圧縮比を十分に確保してその始動確実性を向上させることが可能となる。

こうして、本方法によれば、始動迅速性を確保することができるとともに始動確実性をより向上させることができる。

本発明において、上記内燃機関は、車両に搭載されるものであり、上記第１作動停止要求は、少なくとも上記車両が停止状態にあるときに上記車両の乗員の操作によらず自動でなされるものであり、上記第２作動停止要求は、上記車両の乗員により手動でなされるものあるのが好ましい（請求項２）。

これによれば、例えば、アイドリング時に乗員の操作によらず内燃機関の作動を停止させるアイドルストップシステムを搭載した車両等において、交差点の信号待ち停止中等に第１作動停止要求を受けて内燃機関の作動を自動停止させる際には、吸気弁の閉弁時期が遅角側の第１所定閉弁時期に設定され、吸気弁の閉弁時期がこの第１所定閉弁時期の状態で再始動が行われるため、該再始動時における始動迅速性の要求を十分に満足させることができる。

一方、乗員の手動（イグニッションキー操作等）により第２作動停止要求がなされ、内燃機関の作動を停止させる際には、吸気弁の閉弁時期が進角側の第２所定閉弁時期に設定され、吸気弁の閉弁時期がこの第２所定閉弁時期の状態で始動が行われるため、該始動時に要求される始動確実性の要求を十分に満足させることができる。

また、本発明において、上記内燃機関は、上記吸気弁の閉弁時期を変更可能な電動モーターを更に有し、上記閉弁時期変更工程による上記吸気弁の閉弁時期の上記第１所定閉弁時期から上記第２所定閉弁時期への変更は、上記電動モーターにより行われることが好ましい（請求項３）。

これによれば、第１作動停止要求に伴い吸気弁の閉弁時期を第１所定閉弁時期に設定された後、この作動停止要求に伴い内燃機関の作動が停止された後であっても、上記の電動モーターを使用することにより、第２作動停止要求に応じて吸気弁の閉弁時期の第１所定閉弁時期から第２所定閉弁時期への変更が可能となる。

また、本発明において、上記電動モーターの温度が予め設定された基準温度以下かどうかを判定するモーター温度判定工程を更に有し、上記閉弁時期変更工程では、上記モーター温度判定工程において上記電動モーターの温度が上記基準温度以下と判定された場合に上記吸気弁の閉弁時期の上記第１所定閉弁時期から上記第２所定閉弁時期への変更を行い、上記電動モーターの温度が上記基準温度よりも高いと判定された場合には上記吸気弁の閉弁時期を第１所定閉弁時期に維持することが好ましい（請求項４）。

第１作動停止要求に伴う第１所定閉弁時期へ設定後の内燃機関の作動停止中は、内燃機関（周辺）に熱気がこもることが多く、それが、内燃機関（周辺）の温度を一時的に上昇させる。吸気弁の閉弁時期を変更する電動モーターも、この内燃機関（周辺）の温度上昇の影響を受けて、一時的に温度が上昇する。電動モーターは、一定温度（基準温度）よりも上昇すると、磁力が低下（発生トルクが低下）するという特性があり、上記の内燃機関の作動停止中に、吸気弁の閉弁時期の変更を行った場合、電動モーターの発生トルク不足により、吸気弁の閉弁時期の変更が好適に行えない可能性がある。すなわち、第１所定閉弁時期から第２所定閉弁時期への変更量（進角量）が不足して十分に有効圧縮比を高めることができず、第２始動要求時の始動確実性を低下させるおそれがある。

これに対して、上記方法によれば、モーター温度が基準温度以下である場合にのみ、吸気弁の閉弁時期の変更を行うようにしたので、吸気弁の閉弁時期の第１所定閉弁時期から第２所定閉弁時期への変更量（進角量）が不足して、第２始動要求時の始動確実性が低下するのを抑制することができる。

また、本発明は、クランクシャフトの回転に同期して往復動作することで気筒の燃焼室を開閉する吸気弁を有する内燃機関と、該内燃機関の吸気弁の閉弁時期を上記クランクシャフトの回転位相に対して可変とする吸気閉弁時期可変機構と、上記燃焼室に燃料を供給する燃料供給手段と、上記クランクシャフトをクランキングするスタータモータと、上記吸気閉弁時期可変機構と上記燃料供給手段と上記スタータモータの作動を制御する制御手段と、を備えた内燃機関システムであって、上記制御手段は、上記内燃機関の作動を停止させる第１作動停止要求があると上記内燃機関の作動を停止させるべく上記燃焼室への燃料供給を停止するよう上記燃料供給手段を制御し、その後、上記内燃機関を始動させる第１始動要求があると、上記スタータモータが上記クランクシャフトのクランキングを開始するように該スタータモータを制御するとともに、該クランキング開始後の所定時期に上記燃焼室での燃焼を開始させるべく上記燃料供給手段を制御する第１モードと、上記内燃機関の作動を停止させる第２作動停止要求があると上記内燃機関の作動を停止させるべく上記燃焼室への燃料供給を停止するよう上記燃料供給手段を制御し、その後、上記内燃機関を始動させる第２始動要求があると、上記スタータモータが上記クランクシャフトのクランキングを開始するように該スタータモータを制御するとともに、該クランキング開始後の上記所定時期よりも遅い時期に上記燃焼室での燃焼を開始させるべく上記燃料供給手段を制御する第２モードと、を実行可能であり、上記第１モードにおいて上記第１作動停止要求があると、上記吸気弁の閉弁時期が吸気下死点よりも遅角側に設定された第１所定閉弁時期になるように上記吸気閉弁時期可変機構を制御し、且つ、上記第１作動停止要求に応じて上記吸気弁の閉弁時期が上記第１所定閉弁時期となるように上記吸気閉弁時期可変機構を制御した後、上記第２作動停止要求があったとき、上記吸気弁の閉弁時期を上記第１所定閉弁時期から該第１所定閉弁時期よりも進角側且つ、吸気下死点よりも遅角側の上記第２所定閉弁時期に変更するよう上記吸気閉弁時期可変機構を制御するように構成されていることを特徴とする内燃機関システムを含む（請求項５）。

この内燃機関システムによれば、上記制御手段により、内燃機関の始動要求（第１始動要求）があってから燃焼開始までの時間が比較的短く始動迅速要求が高い状況下で実行される第１モードにおいては、エンジンの作動停止要求（第１作動停止要求）があった際に、吸気弁の閉弁時期が遅角側の第１所定閉弁時期とされる。一方、内燃機関の始動要求（第２始動要求）があってから燃焼開始までの時間が比較的長く、始動迅速要求が低い状況下で実行される第２モードにおいては、内燃機関の作動停止要求（第２作動停止要求）があった際に、吸気弁の閉弁時期の設定が進角側の第２所定閉弁時期とされる。そして、第１作動停止要求に伴い吸気弁の閉弁時期が上記第１所定閉弁時期とされた後、第２作動停止要求があった際には、内燃機関の作動停止中においても、吸気弁の閉弁時期が第１所定閉弁時期から第２所定閉弁時期へ変更（進角）される。

従って、始動迅速要求が高い第１モードにおいては、第１作動停止要求があった際に吸気弁の閉弁時期が遅角側の第１所定閉弁時期とされるため、その後の再始動時に、内燃機関の有効圧縮比を低くして筒内温度の異常上昇を抑制することができ、クランキングによる筒内掃気を行う等して筒内温度を低下させずとも、プリイグニッション等の異常燃焼の発生を防止することができて、内燃機関の迅速な始動が可能となる。

一方、第１モードに比べて始動迅速要求が小さい第２モードにおいては、第２作動停止要求があった際に吸気弁の閉弁時期が進角側の第２所定閉弁時期とされるため、その後の始動時には、内燃機関の有効圧縮比を十分に確保してその始動確実性を向上させることが可能となる。しかも、第１作動停止要求に伴い吸気弁の閉弁時期が遅角側の第１所定閉弁時期にされた後であっても、第２作動停止要求に応じて内燃機関が作動停止中であるにも関わらず吸気弁の閉弁時期が進角される（第２所定閉弁時期に変更される）ため、この第２作動停止要求の後に実施される始動迅速要求が低い状況下での始動時において、内燃機関の有効圧縮比を十分に確保してその始動確実性を向上させることが可能となる。

以上説明したように、本発明によると、異常燃焼の発生を回避しつつ始動迅速性を確保することができるとともに、始動確実性を確保することができる。

本発明の実施形態に係るエンジンシステムの全体構成を示すブロック図である。 吸気カムシャフト位相可変機構を示す横断面図である。 エンジン制御器にて実行される第１の実施形態に係るエンジン制御方法を示すフローチャートである。 エンジン制御器にて実行される通常始動制御方法を示すフローチャートである。 エンジン制御器にて実行される自動再始動制御方法を示すフローチャートである。 エンジン制御器にて実行される第２の実施形態に係るエンジン制御方法を示すフローチャートである。 エンジン制御器にて実行される第３の実施形態に係るエンジン制御方法を示すフローチャートである。 吸気バルブのリフトカーブをエンジン始動直後と通常運転時とで比較したグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るエンジンシステム（内燃機関システム）２００の全体構造を示す。このエンジンシステム２００は、エンジン（内燃機関）１と、このエンジン１に設けられた各種アクチュエータを制御するエンジン制御器１００とを有している。

上記エンジン１は、自動車等の車両に搭載される４サイクルの火花点火式内燃機関であって、該車両を推進するべく、その出力軸が変速機を介して駆動輪に連結されている。このエンジン１は、シリンダブロック１２とその上に載置されるシリンダヘッド１３とを備えている。このシリンダブロック１２とシリンダヘッド１３との内部には複数のシリンダ（気筒）１１が形成されている。これらシリンダ１１の数は特に限定されるものではないが、例えば４つのシリンダ１１が形成されている。また、シリンダブロック１２には、ジャーナル、ベアリングなどによってクランクシャフト１４が回転自在に支持されている。図１中、符号ＳＷ４は、シリンダブロック１２に設けられた冷却水ジャケットに臨んで配設されて、この冷却水の温度を検出する冷却水温度センサであり、冷却水温度センサＳＷ４はその検出信号をエンジン制御器１００へと出力する。

シリンダブロック１２の側面には、クランクシャフト１４に駆動力を付与してエンジン１を始動させるスタータユニット８１が設けられている。

このスタータユニット８１は、スタータモータ８１ａと、ピニオンギヤ８１ｂとを有している。ピニオンギヤ８１ｂの回転軸は、スタータモータ８１ａの出力軸と同軸で、その回転軸に沿って往復移動する。また、クランクシャフト１４には、不図示のフライホイールと、このフライホイールに固定されたリングギヤ８２が、回転中心に対して同軸に設けられている。そして、このスタータユニット８１を用いてエンジン１を始動する場合には、ピニオンギヤ８１ｂが所定の噛合位置に移動して、リングギヤ８２に噛合することにより、クランクシャフト１４が回転駆動（クランキング）されるようになっている。

上記シリンダブロック１２に形成された各シリンダ１１内には、ピストン１５がそれぞれ摺動自在に嵌装されており、各ピストン１５の上方にはそれぞれ燃焼室１７が形成されている。

ここで、本実施形態では、ピストン１５が上死点に位置するときの燃焼室１７の容積との比であるエンジン１の幾何学的圧縮比がほぼ１４に設定されている。もちろん、この幾何学的圧縮比の値は１４に限らない。例えば、機関効率の向上といった観点からは該幾何学的圧縮比はより高い方が好ましい。しかしながら、幾何学的圧縮比を高くしていくと、圧縮工程においてシリンダ１１内の温度が高くなり過ぎてしまい予期せぬタイミングで自着火が生じる可能性が高くなる。このため、エンジン１の幾何学的圧縮比としては１３以上１６以下が好ましい。

上記シリンダヘッド１３には、点火プラグ５２が設けられている。点火プラグ５２の先端電極は、各シリンダ１１の燃焼室１７の頂部に臨んでいる。点火プラグ５２は、エンジン制御器１００からの制御信号ＳＡを受けて作動する点火システム５１により所定のタイミングで通電され、シリンダ１１内の混合気に点火する。

シリンダヘッド１３には、燃料噴射弁５３が設けられている。燃料噴射弁５３の先端は、各シリンダ１１の燃焼室１７の周縁部に臨んでいる。燃料噴射弁５３は、エンジン制御器１００からの制御信号ＦＰを受けて作動する燃料供給システム５４により駆動されて、所定のタイミングで所定量の燃料噴射を行う。

上記シリンダヘッド１３には、各燃焼室１７に連通する吸気ポート１８と排気ポート１９とが形成されている。シリンダヘッド１３には、各吸気ポート１８をそれぞれ燃焼室１７から遮断するための吸気バルブ（吸気弁）２１と、各排気ポート１９をそれぞれ燃焼室１７から遮断するための排気バルブ（排気弁）２２とが設けられている。吸気バルブ２１及び排気バルブ２２はそれぞれ、後述する吸気弁駆動機構３０、排気弁駆動機構４０を介してクランクシャフト１４に連動可能に連結されていて、吸気ポート１８、排気ポート１９を所定のタイミングで開閉する。吸気バルブ２１および排気バルブ２２は各ポート１８，１９を開閉することで、燃焼室１７と吸気通路２５および排気通路２６との連通／遮断を切換える。ここで、図１中、符号ＳＷ３は、吸気通路２５内に臨んで配設されて吸気温度を検出する吸気温度センサであり、吸気温度センサＳＷ３はその検出信号をエンジン制御器１００へと出力する。

上記吸気弁駆動機構３０及び排気弁駆動機構４０は、それぞれ吸気カムシャフト３１と排気カムシャフト４１とを有している。吸気カムシャフト３１及び排気カムシャフト４１は、周知のチェーン／スプロケット機構等のチェーン伝達機構を介してクランクシャフト１４に連結されている。

上記チェーン伝達機構は、クランクシャフト１４が２回転する間に、カムシャフト３１，４１が１回転するように構成されている。ここで、符号ＳＷ１、ＳＷ２はそれぞれ、クランク角センサ、カム角センサである。クランク角センサＳＷ１は、クランクシャフト１４に回転一体に取付けられた不図示のロータの外周部に等間隔に形成された凸部の通過に応じて、そのパルス信号をエンジン制御器１００へと出力する。カム角センサＳＷ２は、カムシャフト３１（又は４１）に回転一体に取付けられたロータの外周部に形成された凸部（予め設定した設定クランク角に対応する位置に設けられる）の通過に応じて、そのパルス信号をエンジン制御器１００へと出力する。エンジン制御器１００では、この両センサＳＷ１，ＳＷ２からのパルス信号を基に各気筒判別（各シリンダ１１が吸気、圧縮、膨張、及び排気のいずれの工程にあるかを判別する）を行うとともにクランクシャフト１４の回転角度（クランク角°ＣＡ）を算出する。

上記各バルブ２１，２２は、不図示のバルブ用リターンスプリングにより常に閉方向に付勢されており、各バルブ２１，２２のステムエンドには、バルブリフタ２３，２４が被せられている。カムシャフト３１，４１は、それぞれのカム部（不図示）をバルブリフタ２３，２４に当接させることで、該カムシャフト３１，４１の回転動作に連動して各バルブ２１，２２を往復動作させ、これによって、各ポート１８，１９の開閉動作を行う。

上記バルブリフタ２３，２４は、油圧式ラッシュアジャスタ２３，２４からなるものであって、クランクシャフト１４により駆動されるオイルポンプ（図示省略）の油圧を利用して、各カムシャフト３１，４１のカム部との間の隙間を埋めるように構成されている。ラッシュアジャスタ２３，２４の具体的な構成としては、例えば特開２００３−５６３１６号公報に示す公知の構造を採用することができる。尚、本実施形態では、上述のように、各バルブ２１，２２をカムシャフト３１，４１により直接駆動する（ラッシュアジャスタ２３，２４を介して直接駆動する）直動式のバルブレイアウトを採用するようにしているが、これに限ったものではなく、各バルブ２１，２２を、ロッカーアームを介して駆動する所謂ロッカーアーム式のバルブレイアウトを採用するようにしてもよい。

上記吸気弁駆動機構３０は、上記チェーン伝達機構と吸気カムシャフト３１との間に設けられた吸気カムシャフト位相可変機構（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖａｌｖｅ Ｔｉｍｉｎｇ 以下、ＶＶＴともいう）３２を有しており、この吸気ＶＶＴ３２によって、吸気バルブ２１のリフトカーブ（開閉時期）が進角側、遅角側に変更されるようになっている。尚、本実施形態では、排気弁駆動機構４０は、ＶＶＴを有さないものとされているが、吸気弁駆動機構３０と同様にＶＶＴを設けるようにしてもよい。

上記吸気ＶＶＴ３２は、クランクシャフト１４に対する吸気カムシャフト３１の回転位相を変更することで吸気バルブ２１の開閉時期を可変とするものである。本実施形態では、この吸気ＶＶＴ３２は、上記回転位相変更のための回転力を、電動モーター１５１（図２参照）により発生させる。

より具体的には、吸気ＶＶＴ３２は、図２に示すように上記電動モーター１５１と、電動モーター１５１の出力軸１５１ａに連結シャフト１５２を介して回転一体に連結されたロータ１５３と、ロータ１５３にギヤ結合されたスプロケット本体１５４と、同じくロータ１５３にギヤ結合されたカム一体ギヤ１５５とを有している。

電動モーター１５１は、その回転軸心が吸気カムシャフト３１の回転軸心に一致するように配設されている。

カム一体ギヤ１５５は、吸気カムシャフト３１の一端部にこれと同軸で、不図示のノックピンを介して回転一体に結合された円板状部材からなる。カム一体ギヤ１５５における該カムシャフト３１とは反対側の面には、円筒状凹部が形成されている。この円筒状凹部の内周面には、後述するロータボス部１６２のギヤ部１６２ａに噛合するギヤ部１５５ａが形成されている。

スプロケット本体１５４は、円筒状であって、その外周面に、上記チェーン伝達機構のチェーン（図示省略）と噛合するスプロケットギヤ部１５４ａを有している。このスプロケット本体１５４の軸心は、電動モーター１５１の回転軸心（吸気カムシャフト３１の軸心）に一致している。スプロケット本体１５４の内周面には、後述するロータ本体１６１のギヤ部１６１ａに噛合するギヤ部１５４ｂが形成されている。

連結シャフト１５２は、モーター出力軸１５１ａと同軸に回転一体で連結された段付シャフトからなるものである。この連結シャフト１５２は、大径部１５２ａと小径部１５２ｂとで構成されている。

連結シャフト１５２の小径部１５２ｂの外周面には、ロータ１５３の後述するスプライン凹部１５３ｃと噛合するスプライン歯部１５２ｃが形成されている。

ロータ１５３は、外周面にギヤ部１６１ａを有するロータ本体１６１と、外周面にギヤ部１６２ａを有するロータボス部１６２とで構成されている。ロータ１５３の内周面には、スプライン凹部１５３ｃが形成されている。ロータ１５３は、該スプライン凹部１５３ｃと上記スプライン歯部１５２ｃとのスプライン結合によって連結シャフト１５２と一体で回転する。

ロータ１５３の軸心（ロータ本体１６１及びロータボス部１６２の軸心）は、電動モーター１５１の回転軸心（電動モーター１５１の出力軸１５１ａの軸心）に対して所定距離だけ偏心している（この偏心量は僅かであるため図示はされていない）。ロータ本体１６１のギヤ部１６１ａの歯数は、スプロケット本体１５４のギヤ部１５４ｂの歯数よりも一歯少なくなっている。同様に、ロータボス部１６２のギヤ部１６２ａの歯数は、カム一体ギヤ１５５のギヤ部１５５ａの歯数よりも一歯少なくなっている。このことで、ロータ１５３（ロータ本体１６１及びロータボス部１６２）と、スプロケット本体１５４及びカム一体ギヤ１５５とで偏心遊星歯車機構が構成されている。

電動モーター１５１をスプロケット本体１５４の回転方向（クランクシャフト１４の回転方向に一致する方向）と同方向に回転させると、この回転量に応じて、カム一体ギヤ１５５が同方向に回転して吸気カムシャフト３１の回転位相がスプロケット本体１５４（クランクシャフト１４）に対して進角する。一方、電動モーター１５１をスプロケット本体１５４の回転方向とは逆向きに回転させると、この回転量に応じて、吸気カムシャフト３１の回転位相がクランクシャフト１４に対して遅角する。尚、電動モーター１５１は、エンジン制御器１００からの制御信号を受けて作動制御される。

上記エンジン制御器１００は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラで構成されていて、プログラムを実行するためのＣＰＵと、ＲＡＭやＲＯＭからなりプログラムを格納するメモリと、各種信号の入出力を行うＩ／Ｏバスとを備えている。このエンジン制御器１００は、不図示のバッテリにイグニッションスイッチを介して接続されている。イグニッションスイッチは、乗員によるイグニッションキー（エンジンキー）の操作に連動して、オフ状態、ＡＣＣ状態（アクセサリ状態）、オン状態（バッテリからエンジン制御器１００への給電可能状態）、スタート状態（スタータモータ８１ａを始動させる状態）とのいずれかに切換え可能になっていて、各状態に対応するスイッチ信号をエンジン制御器１００へと出力する。

エンジン制御器１００は、上記Ｉ／Ｏバスを介して、イグニッションスイッチから出力されるスイッチ信号、エアフローメータ７１により検出された吸入空気量ＡＦ、吸気圧センサ７２により検出された吸気マニホールド５５内の空気圧力ＭＡＰ、吸気温度センサＳＷ３により検出された吸気温度、冷却水温度センサＳＷ４により検出されたエンジン冷却水温度、クランク角センサＳＷ１及びカム角センサＳＷ２から出力されるパルス信号、酸素濃度センサ７４により検出された排ガスの酸素濃度ＥＧＯ、アクセル開度センサ７５により検出された自動車のドライバーによるアクセルペダルの踏込み量α、車速センサ７６により検出された車速ＶＳＰといった各種の情報を受けて、シリンダ１１内へ導入される空気量すなわちシリンダ１１内の空気充填量（吸気効率）や点火時期等が運転条件に応じて適切な値になるように、各種アクチュエータに対する指令値を計算する。例えば、スロットル開度ＴＶＯ、燃料噴射量ＦＰ、燃料噴射時期、点火時期ＳＡ、吸気バルブタイミングθ_{ＩＶＣ＿Ｄ}、排気バルブタイミング、ＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ_ｏｐｅｎ等の指令値を計算し、それらを、スロットル弁５７を駆動するスロットルアクチュエータ５８、燃料供給システム５４、吸気ＶＶＴ３２（電動モーター１５１）、ＥＧＲバルブ６３を駆動するＥＧＲバルブアクチュエータ６４等に出力する。

エンジン制御器１００は、エンジン自動停止条件（後述する）が成立したときにエンジン１の作動を自動的に停止させ、該エンジン１の自動停止後にエンジン再始動条件（後述する）が成立したときにエンジン１を自動的に再始動させる自動停止／再始動モード（後述のステップＳ６〜Ｓ１０の制御処理であって第１モードに相当）と、乗員によるイグニションキー操作に応じてエンジン１の作動を停止、始動させる通常停止／始動モード（後述のステップＳ１〜Ｓ５の制御処理であって第２モードに相当）とを含む制御を実行するとともに、吸気バルブ２１の閉弁時期をモード等に応じて変更するよう構成されている。

上記自動停止／再始動モードは、いわゆるアイドリングストップ制御が実施されるモードであり、後述するように、アイドル運転状態時にエンジン１の作動が自動停止され、その後、アクセルペダルの操作等に基づきエンジン１が自動的に再始動される。

エンジン制御器１００における第１の実施形態に係るエンジン制御の処理を図３のフローチャートを基に説明する。

最初のステップＳ１では、乗員によるイグニッションキースイッチの操作に応じた通常始動制御を実行する。この制御の詳細は後述する。

ステップＳ２では、エンジン１の運転状態に応じて、吸気ＶＶＴ３２の作動アクチュエータである電動モーター１５１に対して必要な制御信号を出力することで、吸気ＶＶＴ３２の位相（つまりクランクシャフト１４に対する吸気カムシャフト３１の位相）を制御し、吸気バルブ２１のバルブタイミングを運転状態に応じたタイミングにする。この制御は、例えば、吸気バルブ２１と排気バルブ２２とが共に開いた状態となるオーバラップ期間が、エンジン負荷に応じた適切な長さになるように実行される。

ステップＳ３では、イグニッションスイッチからのスイッチ信号を基に、イグニッションキーが操作されてイグニッションスイッチがオフ状態（ＩＧオフ）にされたか否かを判定し、この判定がＮＯであるときにはステップＳ６に進み、ＹＥＳであるときにはステップＳ４に進む。

乗員によりイグニッションキーが操作されてイグニッションスイッチがオフ状態にされたこと、すなわち、エンジン１の通常作動停止要求（第２作動停止要求）がなされたことを受けて、ステップＳ４では、燃料供給システム５４への制御信号の出力を停止し、燃料噴射弁５３による燃料噴射を停止する。燃料噴射が停止されることでエンジン１の作動はしばらく後に停止する。

また、上記エンジン１の通常作動停止要求がなされたことを受けて、ステップＳ５では、吸気ＶＶＴ３２の作動アクチュエータである電動モーター１５１に対して必要な制御信号を出力することで、吸気ＶＶＴ３２を予め設定された停止位相に制御する。具体的には、吸気バルブ２１の閉弁時期が、予め設定された吸気下死点よりも遅角側の第２所定閉弁時期となるように、吸気ＶＶＴ３２の位相制御を行う。本実施形態では、第２所定閉弁時期は、ＡＢＤＣ（Ａｆｔｅｒ Ｂｏｔｔｏｍ Ｄｅａｄ Ｃｅｎｔｅｒ）７０℃Ａ（吸気下死点後７０℃Ａ）に設定されている。

一方、ステップＳ３の判定がＮＯであるときに進むステップＳ６では、エンジン１の作動を自動的に停止させるか否かの判定条件であるエンジン自動停止条件が成立したか否かを判定する。この判定がＮＯであるときにはステップＳ２に戻る一方、ＹＥＳであるときにはエンジン１の自動停止要求（第１作動停止要求）がなされたとしてステップＳ７に進む。本実施形態においては、エンジン１のアイドル運転状態が所定時間継続していると想定される、ブレーキペダルの作動信号（踏込み状態）が所定時間継続しており車速ＶＳＰが所定値以下であるといった場合に、エンジン自動停止条件が成立し、エンジン１の自動停止要求がなされたと判定する。

ステップＳ７では、エンジン自動停止条件が成立しエンジン１の自動停止要求がなされると、燃料供給システム５４に対して必要な制御信号を出力し燃料噴射弁５３による燃料噴射を停止する。燃料噴射が停止されることでエンジン１の作動はしばらく後に停止する。

また、エンジン１の自動停止要求があると、ステップＳ８（第１所定閉弁時期設定工程）において、吸気温度センサＳＷ３により検出される吸気温度情報を基に、上記吸気ＶＶＴ３２の作動アクチュエータである電動モーター１５１に対して必要な制御信号を出力することで、吸気ＶＶＴ３２の位相制御を行う。

具体的には、吸気バルブ２１の閉弁時期が、上記第２所定閉弁時期よりも遅角側に設定された第１所定閉弁時期となるように吸気ＶＶＴ３２の位相制御を行う。この第１所定閉弁時期は一定値でもよいが、本実施形態では、吸気温度に応じて第１所定閉弁時期が変更される。第１所定閉弁時期は、ＡＢＤＣ９５℃ＡからＡＢＤＣ１１０℃Ａの範囲内で、吸気温度の増加にしたがって直線的に増加するものとされていて、後述の如く、エンジン始動直後に油圧式ラッシュアジャスタ２３の油圧が不足することで吸気バルブ２１の閉弁時期が設定時期に対して進角したとしても上記第２所定閉弁時期よりも遅角側の値になるように設定されている。

ステップＳ９では、エンジン１を自動的に再始動させるか否かの判定条件であるエンジン再始動条件が成立したか否かを判定する。この判定がＹＥＳであるときにはエンジン１の自動再始動要求（第１始動要求）がなされたとしてステップＳ１０に進む。一方、この判定がＮＯであるときにはステップＳ１２に進む。本実施形態においては、アクセルペダルが踏込まれ且つ上記エンジン自動停止条件が解除された場合に、上記エンジン再始動条件が成立し、エンジン１の自動再始動要求がなされたと判定する。

ステップＳ１０では、乗員によるイグニッションキーの操作によらずにエンジン１を自動的に再始動させるエンジン自動再始動制御を実行する。この制御の詳細については後述する。

ステップＳ１２では、乗員によりイグニッションキーが操作されてイグニッションスイッチがオフ状態にされたか否かを判定する。この判定がＮＯの場合は、ステップＳ９に戻る。一方、ＹＥＳの場合はステップＳ５に進み、吸気ＶＶＴ３２の作動アクチュエータである電動モーター１５１に対して必要な制御信号を出力することで、上記ステップＳ８にて第１所定閉弁時期とされていた吸気バルブ２１の閉弁時期を進角させて上記第２所定閉弁時期となるように、吸気ＶＶＴ３２の位相制御を行う。このステップＳ１２は、上記ステップＳ８が実施されてエンジン１が停止している際にも行われる。このステップＳ１２の後（ステップＳ１２の判定がＹＥＳの後）に実施されるステップＳ５が請求項における閉弁時期変更工程に相当する。

次に、エンジン制御器１００における、通常停止／始動モードに含まれる通常始動制御（上記ステップＳ１の制御処理）を図４のフローチャートを基に説明する。

ステップＳ１０１では、イグニッションスイッチからのスイッチ信号を基に、イグニッションスイッチがオン状態にあるか否かを判定し、この判定がＮＯであるときには該判定を再度実行する一方、ＹＥＳであるときにはステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、イグニッションスイッチがスタート状態になったか否かを判定し、この判定がＮＯであるときには、該判定を再度実行する一方、ＹＥＳであるときにはステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、乗員によりイグニッションキーが操作されてイグニッションスイッチがスタート状態となり、エンジン１の通常始動要求（第２始動要求）がなされると、スタータユニット８１に対して必要な作動信号を出力することで、ピニオンギヤ８１ｂをリングギヤ８２に噛合させつつスタータモータ８１ａを回転駆動してクランキングを開始する。

ステップＳ１０４では、各シリンダ１１が吸気、圧縮、膨張、及び排気のいずれの工程にあるかを判別する気筒判別を行う。この気筒判別は、上述の如く、クランク角センサＳＷ１，カム角センサＳＷ２からのパルス信号を基に行われるが、本実施形態では、カム角センサＳＷ２からのパルス信号を所定回（例えば２〜３回）検出した時点で実行される。こうすることで、ノイズの影響を除去した正確な気筒判別可能になるとともに、クランキングを十分に行って（クランクシャフト１４を１〜２回転させて）各シリンダ１１内の掃気を確実に行うことができる。

前述のように、この通常始動／停止モードにおける通常始動制御は、乗員によりイグニッションキーの操作に応じてイグニッションスイッチがスタート状態にされることで実施される始動制御であり、要求される始動迅速性は比較的低い。そのため、乗員に違和感を与えることなく、上記のように、クランキング開始から次のステップＳ１０５における燃料噴射開始までの時間を十分に確保してシリンダ１１内の掃気を確実に行うことができる。そして、この掃気により、シリンダ１１内の温度を十分に低下させ、異常燃焼の発生を回避することができる。

ステップＳ１０５では、燃料供給システム５４に対して必要な制御信号を出力することで、上記圧縮工程気筒に移行したシリンダ１１に対して燃料噴射弁５３による燃料噴射（燃料供給）を開始する。

ステップＳ１０６では、上記シリンダ１１の圧縮上死点近傍において、点火プラグによる点火を実行するべく、点火システム５１に対して必要な制御信号を出力する。この点火により上記圧縮工程気筒のシリンダ１１にて燃焼が開始される。

ここで、この通常始動制御が実施される際には、上記ステップＳ５において、吸気バルブ２１の閉弁時期は進角側の第２所定閉弁時期に設定されておりエンジン１の有効圧縮比は高くされている。そのため、このステップＳ１０６での燃焼およびこれに続く燃焼が確実に行われ始動が確実に行われる。特に、ステップＳ８において吸気バルブ２１の閉弁時期が第１所定閉弁時期に設定された後であっても、ステップＳ１２においてイグニッションスイッチがオフとされるのに応じてこの閉弁時期が第２所定閉弁時期に変更されており、この通常始動制御は有効圧縮比が確実に高い状態で実施され、始動が確実に行われる。

ステップＳ１０７では、エンジン回転数Ｎｅが、下限閾回転数（本実施形態では５００ｒｐｍ）を超えているか否かを判定し（つまり、エンジン１が確実に始動したか否かを判定し）、この判定がＮＯであるときには該判定を再度実行する一方、ＹＥＳであるときには本制御処理を終了する。

次に、エンジン制御器１００における、自動停止／再始動モードに含まれる自動再始動制御（上記ステップＳ１０の制御処理）を図５のフローチャートを基に説明する。

ステップＳ２０１では、上記エンジン再始動条件が成立（ステップＳ９の判定がＹＥＳとなること）しエンジン１の自動再始動要求がなされると、スタータユニット８１に対して必要な作動信号を出力することで、ピニオンギヤ８１ｂをリングギヤ８２に噛合させつつスタータモータ８１ａを回転駆動してクランキングを開始する。

ステップＳ２０２では、エンジン１の自動停止時に膨張行程にあるシリンダ１１（エンジン再始動条件成立時に膨張行程にある気筒とも言える。以下、エンジン停止時膨張行程気筒という）内に燃料噴射を行うべく、燃料供給システム５４に対して必要な制御信号を出力する。

ステップＳ２０３では、エンジン停止時膨張行程気筒１１の燃焼室１７に設けられた点火プラグ５２を点火させるべく、点火システム５１に対して必要な制御信号を出力する。この点火によりエンジン停止時膨張行程気筒１１にて燃焼が開始される。

この自動再始動制御は、信号待ちのための交差点での停止後の発進等、主に要求される始動迅速性が高い状況下で実施される。そのため、この自動再始動制御では、ステップＳ２０１のクランキング開始からステップＳ２０３の燃焼開始までの時間が、上記通常停止／始動モードにおけるステップＳ１０３のクランキング開始からステップＳ１０６の燃焼開始までの時間よりも短く設定されている。本実施形態では、クランキング開始後、直ぐに燃焼が開始されるよう、ステップＳ２０１〜２０３が実施される。

ここで、このようにクランキング開始から燃焼開始までの時間が短いと筒内掃気を十分に行うことができず異常燃焼が発生するおそれがある。しかしながら、この自動再始動制御が実施される際には、上記ステップＳ８において、吸気バルブ２１の閉弁時期が十分に遅角側の第１所定閉弁時期に設定されて、エンジン１の有効圧縮比が低くされている。そのため、筒内掃気を行わずとも筒内温度の過度の上昇が抑制されるので、異常燃焼の発生を回避することができる。

ステップＳ２０４では、上記ステップＳ１０７と同様に、エンジン回転数Ｎｅが、下限閾回転数を超えているか否かを判定し、この判定がＮＯであるときには該判定を再度実行する一方、ＹＥＳであるときには本制御処理を終了する。

以上のように構成されたエンジンシステムでは、通常始動／停止モードにおいて、乗員によるイグニッションオフ操作が実行されることで（ステップＳ３においてＹＥＳと判定されることで）、エンジン１を停止させる際には（燃料供給を停止する際には）、吸気バルブ２１の閉弁時期の設定を第２所定閉弁時期（＝ＡＢＤＣ７０℃Ａ）とする（ステップＳ５の処理を実行する）。一方、自動停止／再始動モードおいて、エンジン自動停止条件が成立することで（ステップＳ６においてＹＥＳと判定されることで）、エンジン１を停止させる際には（燃料供給を停止する際には）、吸気バルブ２１の閉弁時期の設定を第２所定閉弁時期よりも遅角側の第１所定閉弁時期（＝ＡＢＤＣ９５℃Ａ〜１１０℃Ａ）とする（ステップＳ８の処理を実行するようになっている）。

これによれば、始動迅速要求が高い自動停止／再始動モードにおいては、エンジン１の作動を停止させるに際して、吸気バルブ２１の閉弁時期が遅角側（第１所定閉弁時期）に制御されるから、その後のエンジン１の再始動に際しては、有効圧縮比を低くして筒内温度の過度の上昇を抑制することができる。このため、クランキングによる筒内掃気を行う等して筒内温度を低下させずとも（通常始動／停止モードにおけるステップＳ１０４の処理を実行せずとも）、プリイグニッション（異常燃焼）の発生を防止することができて、エンジン１の迅速な始動が可能となる。

一方、通常始動／停止モードにおいては、エンジン１の作動を停止させるに際して、吸気バルブ２１の閉弁時期が進角側（第２所定閉弁時期）に制御されるから、その後のエンジン１の始動に際しては、有効圧縮比を十分に確保することができて、エンジン１の始動確実性を向上させることができる。なお、乗員のイグニッションキー操作によりイグニッションスイッチがオフ状態とされ、その後イグニッションスイッチがオン状態とされることによる通常始動は、エンジン１が比較的長い時間作動停止しており、シリンダ１１内の温度が十分に低下した状態で実施されることが多い。そのため、吸気バルブ２１の閉弁時期を上記のように進角側としても異常燃焼の発生は回避される。また、上記のように、この通常始動時には、筒内掃気のためのクランキング時間を確保することができるので、この筒内掃気によりシリンダ１１内の温度を低くして、これによって異常燃焼の発生を回避することができる。

通常、自動停止／再始動モードでは、エンジン１を自動的に停止させた後はエンジン１が自動的に再始動されることが想定されている。しかしながら、例えば、アイドル状態においてエンジン１が自動的に停止された後にエンジン１が自動的に再始動されることなくイグニッションスイッチがオフ状態にされる場合がある。この場合には、次に実施される始動は通常始動であり上記通常始動制御が実施される。これに対して、本エンジンシステム１では、ステップＳ８でエンジン１の自動停止に伴い吸気バルブ２１の閉弁時期を第１所定閉弁時期とした後、ステップＳ１２を実施して、このステップＳ１２でエンジン１の自動停止後にイグニッションスイッチがオフ状態とされたと判定した際には、ステップＳ５を実施して吸気バルブ２１の閉弁時期を第１所定閉弁時期から第２所定閉弁時期に変更している。そのため、通常始動制御を吸気バルブ２１の閉弁時期が第２所定閉弁時期において確実に実施することができ、この通常始動時における始動確実性を確実に向上させることができる。

特に、エンジン１が停止した後、長い時間をおかずに吸気ＶＶＴ３２により吸気バルブ２１の閉弁時期を第１所定閉弁時期から第２所定閉弁時期に変更している。エンジン１停止後の潤滑オイルの粘度が比較的低い状態で吸気カムシャフト３１を回転させることができるため、吸気バルブ２１の閉弁時期を第１所定閉弁時期から第２所定閉弁時期に容易に、かつ、確実に変更することができる。

また、吸気ＶＶＴ３２を電動モーター１５１により駆動しており、ステップＳ７において燃料供給が停止されエンジン１の作動が停止した後であっても、吸気バルブ２１の閉弁時期を第１所定閉弁時期から第２所定閉弁時期に確実に変更することができる。

また、上記実施形態では、自動再始動制御において、エンジン再始動条件成立時に膨張行程にあるシリンダ１１から燃焼を開始させる（ステップＳ２０２及びＳ２０３の処理を実行する）ようになっている。

こうすることで、シリンダ１１内の燃焼圧力によって、エンジン再始動時おけるスタータモータ８１ａによるクランキング動作を補助することができ、これによって、自動停止／再始動モードにおけるエンジン１の始動迅速性をより一層向上させることが可能となる。

また、上記実施形態では、上記吸気バルブ２１は、吸気カムシャフト３１を介してクランクシャフト１４に対して連動可能に連結されており、吸気バルブ２１のステムエンド、つまり吸気バルブ２１と吸気カムシャフト３１のカム部との間には油圧式ラッシュアジャスタ２３が設けられている。

これにより、バルブクリアランスをエンジン１の運転状態に応じて適切に管理してエンジン１の燃費向上を図ることができる。

ところで、エンジン停止時、バルブリフトした気筒の油圧ラッシュアジャスターのオイルは、バルブスプリングの付勢力によって抜けるために、油圧式ラッシュアジャスタ２３が機能せず、この結果、図８に示すように、吸気バルブ２１のリフトカーブが全体として下側に沈み込んで、吸気バルブ２１の閉弁時期が通常運転状態に比べて進角側にずれてしまう（上記実施形態では、このずれ角Ｄは、略２０°ＣＡ）。この結果、エンジン１の有効圧縮比が高くなってプリイグニッションが発生し易くなるという問題があり、特に、自動停止／再始動モードにおいては、通常始動／停止モードに比べて、エンジン始動時における筒内掃気（ステップＳ１０４の処理に相当）が実行されないことから、プリイグニッション（異常燃焼）がより一層発生し易くなる。

これに対して、上記実施形態では、自動停止／再始動モードにおいて、エンジン１を停止させる際には、吸気バルブ２１の閉弁時期の設定を、ＡＢＤＣ９５℃ＡからＡＢＤＣ１１０℃Ａの間に（第１所定閉弁時期に）設定しており、このため、油圧不足により吸気弁の閉弁時期が２０°進角したとしても、有効圧縮比を第２所定閉弁時期（＝ＡＢＤＣ７０℃Ａ）よりも低めに保つことができて、プリイグニッション（異常燃焼）の発生を確実に防止することができる。

次に、エンジン制御器１００における第２の実施形態に係るエンジン制御の処理を図６のフローチャートを基に説明する。

この処理では、上記第１の実施形態に係るエンジン制御の処理と同様にステップＳ１〜ステップＳ１２が実施される。一方、この処理では、ステップＳ１２の後にステップＳ２２とステップＳ２４のステップが設けられている。

ステップＳ２２では、電動モーター１５１の温度が予め設定された基準温度より低いかどうかが判定される。本実施形態では、エンジン制御器１００に、吸気温度と冷却水温度とに応じた電動モーター温度のマップが記憶されており、吸気温度センサＳＷ３の検出信号と冷却水温度センサＳＷ４の検出信号とに基づいて電動モーター１５１の温度が推定される。上記判定がＹＥＳの場合、すなわち、上記推定された電動モーター１５１の温度が上記基準温度以下である場合には、ステップＳ５に進み、電動モーター１５１により吸気ＶＶＴ３２を作動させて吸気バルブ２１の閉弁時期を第１所定閉弁時期から第２所定閉弁時期へ進角させる。一方、電動モーター１５１の温度が上記基準温度より高い場合（上記判定がＮＯの場合）はステップＳ２４に進む。

ステップＳ２４では、乗員によりイグニッションキーが操作されイグニッションスイッチがＯＮ状態にされたかどうか、すなわち、エンジン１の通常始動要求がされたかどうかが判定される。この判定がＮＯの場合には、再びステップＳ２２に戻る。一方、この判定がＹＥＳの場合には、ステップＳ１に戻り通常始動制御を実施する。

この処理によれば、電動モーター１５１の温度が基準温度以下に低下し（ステップＳ２２でＹＥＳと判定）、電動モーター１５１の磁力（発生トルク）が十分に発揮される場合にのみ電動モーター１５１により吸気ＶＶＴ３２を作動させているので、吸気バルブ２１の閉弁時期を確実に第２所定閉弁時期に変更することができる。すなわち、エンジン１の自動停止中は、内燃機関およびその周辺に熱気がこもることで内燃機関周辺の温度が一時的に上昇し、この影響を受けて電動モーター１５１も一時的に温度が上昇する結果、電動モーター１５１磁力が低下して発生トルクが低下する場合がある。これに対して、本処理では、電動モーター１５１の温度が十分に低下し電動モーター１５１の発生トルクが確保されている場合に吸気ＶＶＴ３２を作動させており、吸気ＶＶＴ３２を好適に作動させることができ吸気バルブ２１の閉弁時期を確実に第２第２所定閉弁時期に変更して有効圧縮比を十分に高めることができる。

また、電動モーター１５１の温度が基準温度より高い場合は（ステップＳ２２でＮＯと判定）、エンジン１の作動停止から十分な時間が経過しておらず、エンジン１の筒内温度は高いままと考えられる。そのため、この状態でイグニッションスイッチがオン状態とされ始動要求がなされた場合には、吸気バルブ２１の閉弁時期が第２所定閉弁時期に進角されていると、エンジン１の筒内温度が高く、かつ、エンジン１の有効圧縮比が高い状態でエンジン１が始動されることで、異常燃焼が発生するおそれがある。これに対して、この処理では、電動モーター１５１の温度が高い場合には、ステップＳ１２の判定がＹＥＳであってイグニッションスイッチがオフ状態とされていても吸気バルブ２１の閉弁時期が第１所定閉弁時期に維持されるので、この電動モーター１５１の温度が高い状態でイグニッションスイッチがオン状態とされた際（ステップＳ２４でＹＥＳと判定）に、吸気バルブ２１の閉弁時期が第１所定閉弁時期にありエンジン１の有効圧縮比が低い状態で始動されるので、異常燃焼の発生を回避することができる。

次に、エンジン制御器１００における第３の実施形態に係るエンジン制御の処理を図７のフローチャートを基に説明する。

この処理では、上記第１の実施形態に係るエンジン制御の処理と同様にステップＳ１〜ステップＳ１２が実施される。一方、この処理では、上記ステップＳ５の後にステップＳ３２とステップＳ３４のステップが設けられている。

ステップＳ３２では、イグニッションスイッチがオフ状態とされるのに伴い吸気バルブ２１の閉弁時期が第２所定閉弁時期に設定された（ステップＳ５）後、予め設定された基準時間が経過したかどうかが判定される。この判定がＮＯの場合には再びこのステップＳ３２が実施される。一方、この判定がＹＥＳの場合にはステップＳ３４に進む。すなわち、ステップＳ５の後、上記基準時間が経過するとステップＳ３４に進む。

ステップＳ３４では、吸気バルブ２１の閉弁時期が第２所定閉弁時期となっているかどうかが判定される。この判定がＮＯの場合には、ステップＳ５に戻り、電動モーター１５１により吸気ＶＶＴ３２を作動させて、再度、吸気バルブ２１の閉弁時期を第２所定閉弁時期に設定する。一方、この判定がＹＥＳの場合は、この処理を終了する。本実施形態では、電動モーター１５１に内蔵されているホールセンサにより電動モーター１５１の回転パルス、回転方向が検出されており、この検出値に基づいて吸気カムシャフト３１の位相すなわち吸気バルブ２１の閉弁時期が算出され、この算出された吸気バルブ２１の閉弁時期が第２所定閉弁時期となっているかどうかが判定される。

イグニッションスイッチがオフ状態とされることで、ステップＳ５では、電動モーター１５１により吸気ＶＶＴ３２を作動させて吸気バルブ２１の閉弁時期を第２所定閉弁時期に設定している。ここで、例えば、坂道での停車時等では、エンジン１の作動を停止し車両を所定位置に停止させた後であってもブレーキペダルの操作解除後に車両が動く場合がある。このとき、車輪に接続されたトランスミッションとエンジン１とが連結されていると、エンジン１すなわちクランクシャフト１４が回転する。その際、クランクシャフト１４に上記チェーン伝達機構を介して連結された吸気ＶＶＴ３２内部のギヤが回転して、吸気バルブ２１の閉弁時期が上記第２所定閉弁時期からずれるおそれがある。

これに対して、本処理では、イグニッションスイッチがオフ状態とされた後、吸気バルブ２１の閉弁時期が第２所定閉弁時期に設定されてから、所定の基準時間後に吸気バルブ２１の閉弁時期が第２所定閉弁時期にあるかどうかが判定され（ステップＳ３４）、この閉弁時期が第２所定閉弁時期からずれている場合には、再度第２所定閉弁時期に設定し直されるため、次の始動時において吸気バルブ２１の閉弁時期が確実に第２所定閉弁時期にある状態で燃焼を開始させることができ、始動性を確保することができる。なお、本実施形態では、イグニッションスイッチがオフ状態とされた後、吸気バルブ２１の閉弁時期が第２所定閉弁時期に設定されてから、所定の基準時間後に、１回、上記ステップＳ３４の判定がなされている（このステップＳ３４の判定がＹＥＳの場合は吸気バルブ２１の再設定がなされる）が、イグニッションスイッチがオフ状態とされた後、次にイグニッションスイッチがオン状態とされるまでの間、定期的にこのステップＳ３４の判定を行う（このステップＳ３４の判定がＹＥＳの場合は吸気バルブ２１の再設定を行う）ようにしてもよい。

本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、エンジン制御器１００において、自動停止／再始動モードとして上記のようなアイドリングストップ制御を実行するようになっているが、必ずしもアイドリングストップ制御を実行する必要はなく、通常始動／停止モードと、通常始動／停止モードに比べてクランキング開始時から燃料供給開始時までの時間が短い第１モードと、を含むエンジン運転制御を実行するものであればよい。

また、上記実施形態では、エンジン１は、火花点火式エンジンとされているが、これに限ったものではなく、点火プラグ５２を有さないディーゼルエンジン等であってもよい。この場合には、ステップＳ１０５およびステップＳ２０２でシリンダ１１内に燃料噴射が行われることで燃焼が開始される。

また、上記実施形態では、エンジン１は、バルブクリアランスの最適化を図るべく油圧式ラッシュアジャスタ２３を備えたものとされているが、必ずしもラッシュアジャスタ２３を設ける必要はない。

また、上記実施形態では、吸気ＶＶＴ３２は、その作動アクチュエータとして電動モーター１５１を採用した電動式とされているが、油圧式であってもよい。

また、上記実施形態では、上記エンジンシステムを車両に搭載する例を示したが、これに限ったものではなく、例えば、船舶や航空機に搭載するようにしてもよい。

１ エンジン（内燃機関）
１１ シリンダ（気筒）
１４ クランクシャフト
１５ ピストン
１７ 燃焼室
２１ 吸気バルブ（吸気弁）
２２ 排気バルブ
３０ 吸気弁駆動機構
３２ 吸気ＶＶＴ（吸気閉弁時期可変機構）
５３ 燃料噴射弁（燃料供給手段）
５４ 燃料供給システム（燃料供給手段）
８１ａ スタータモータ
１００ エンジン制御器（制御手段）
２００ エンジンシステム（内燃機関システム）

Claims (5)

1. クランクシャフトの回転に同期して往復動作することで気筒の燃焼室を開閉する吸気弁を有する内燃機関の制御方法であって、
   第１作動停止要求があると上記内燃機関の作動を停止させ、その後、第１始動要求があると上記内燃機関のクランキングを開始するとともに、該クランキング開始後の所定時期に上記燃焼室での燃焼を開始する第１モードと、
   第２作動停止要求があると上記内燃機関の作動を停止させ、その後、第２始動要求があると上記内燃機関のクランキングを開始するとともに、該クランキング開始後の上記所定時期よりも遅い時期に上記燃焼室での燃焼を開始する第２モードと、を有し、
   上記第１モードにおいて上記第１作動停止要求があると実施されて、上記吸気弁の閉弁時期を吸気下死点よりも遅角側に設定された第１所定閉弁時期に設定する第１所定閉弁時期設定工程と、
   上記第１所定閉弁時期設定工程が実施されて上記吸気弁の閉弁時期が上記第１所定閉弁時期に設定された後、上記第２作動停止要求があったとき、上記吸気弁の閉弁時期を上記第１所定閉弁時期から該第１所定閉弁時期よりも進角側且つ、吸気下死点よりも遅角側の第２所定閉弁時期に変更する閉弁時期変更工程と、を有する内燃機関の制御方法。
2. 請求項１に記載の内燃機関の制御方法において、
   上記内燃機関は、車両に搭載されるものであり、
   上記第１作動停止要求は、少なくとも上記車両が停止状態にあるときに上記車両の乗員の操作によらず自動でなされるものであり、
   上記第２作動停止要求は、上記車両の乗員により手動でなされるものあることを特徴とする内燃機関の制御方法。
3. 請求項１又は２に記載の内燃機関の制御方法において、
   上記内燃機関は、上記吸気弁の閉弁時期を変更可能な電動モーターを更に有し、
   上記閉弁時期変更工程による上記吸気弁の閉弁時期の上記第１所定閉弁時期から上記第２所定閉弁時期への変更は、上記電動モーターにより行われることを特徴とする内燃機関の制御方法。
4. 請求項３に記載の内燃機関の制御方法において、
   上記電動モーターの温度が予め設定された基準温度以下かどうかを判定するモーター温度判定工程を更に有し、
   上記閉弁時期変更工程では、上記モーター温度判定工程において上記電動モーターの温度が上記基準温度以下と判定された場合に上記吸気弁の閉弁時期の上記第１所定閉弁時期から上記第２所定閉弁時期への変更を行い、上記電動モーターの温度が上記基準温度よりも高いと判定された場合には上記吸気弁の閉弁時期を第１所定閉弁時期に維持することを特徴とする内燃機関の制御方法。
5. クランクシャフトの回転に同期して往復動作することで気筒の燃焼室を開閉する吸気弁を有する内燃機関と、該内燃機関の吸気弁の閉弁時期を上記クランクシャフトの回転位相に対して可変とする吸気閉弁時期可変機構と、上記燃焼室に燃料を供給する燃料供給手段と、上記クランクシャフトをクランキングするスタータモータと、上記吸気閉弁時期可変機構と上記燃料供給手段と上記スタータモータの作動を制御する制御手段と、を備えた内燃機関システムであって、
   上記制御手段は、
   上記内燃機関の作動を停止させる第１作動停止要求があると上記内燃機関の作動を停止させるべく上記燃焼室への燃料供給を停止するよう上記燃料供給手段を制御し、その後、上記内燃機関を始動させる第１始動要求があると、上記スタータモータが上記クランクシャフトのクランキングを開始するように該スタータモータを制御するとともに、該クランキング開始後の所定時期に上記燃焼室での燃焼を開始させるべく上記燃料供給手段を制御する第１モードと、
   上記内燃機関の作動を停止させる第２作動停止要求があると上記内燃機関の作動を停止させるべく上記燃焼室への燃料供給を停止するよう上記燃料供給手段を制御し、その後、上記内燃機関を始動させる第２始動要求があると、上記スタータモータが上記クランクシャフトのクランキングを開始するように該スタータモータを制御するとともに、該クランキング開始後の上記所定時期よりも遅い時期に上記燃焼室での燃焼を開始させるべく上記燃料供給手段を制御する第２モードと、を実行可能であり、
   上記第１モードにおいて上記第１作動停止要求があると、上記吸気弁の閉弁時期が吸気下死点よりも遅角側に設定された第１所定閉弁時期になるように上記吸気閉弁時期可変機構を制御し、且つ、
   上記第１作動停止要求に応じて上記吸気弁の閉弁時期が上記第１所定閉弁時期となるように上記吸気閉弁時期可変機構を制御した後、上記第２作動停止要求があったとき、上記吸気弁の閉弁時期を上記第１所定閉弁時期から該第１所定閉弁時期よりも進角側且つ、吸気下死点よりも遅角側の上記第２所定閉弁時期に変更するよう上記吸気閉弁時期可変機構を制御するように構成されていることを特徴とする内燃機関システム。

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