(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024113566
(43)【公開日】2024-08-22
(54)【発明の名称】エンジンの制御装置
(51)【国際特許分類】
F02D 29/02 20060101AFI20240815BHJP
F02D 43/00 20060101ALI20240815BHJP
F02D 45/00 20060101ALI20240815BHJP
【ＦＩ】
F02D29/02 321C
F02D43/00 301Z
F02D43/00 301H
F02D43/00 301B
F02D43/00 301K
F02D45/00 362
F02D29/02 321B
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023018644
(22)【出願日】2023-02-09
(71)【出願人】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100115381
【弁理士】
【氏名又は名称】小谷 昌崇
(74)【代理人】
【識別番号】100133916
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 興
(72)【発明者】
【氏名】大橋 美貴典
(72)【発明者】
【氏名】田賀 淳一
(72)【発明者】
【氏名】小笠原 賢一
【テーマコード（参考）】
3G093
3G384
【Ｆターム（参考）】
3G093AA01
3G093BA00
3G093BA21
3G093BA22
3G093BA33
3G093CA02
3G093DA03
3G093DA07
3G093DB05
3G093DB19
3G093EA05
3G093EA09
3G093EA13
3G093EA15
3G384AA01
3G384AA29
3G384BA05
3G384BA14
3G384BA24
3G384BA26
3G384CA02
3G384CA23
3G384DA15
3G384FA06Z
3G384FA08Z
3G384FA58Z
3G384FA79Z
(57)【要約】
【課題】エンジンの自動停止時の振動を抑制しつつ再始動時の着火性を確保する。
【解決手段】エンジンの制御装置は、吸気弁の位相を変更可能な位相可変装置と、所定の自動停止条件が成立した場合に、燃料カットを行ってエンジンを自動的に停止させる自動停止制御部と、所定の再始動条件が成立した場合に、膨張行程で停止した停止時膨張行程気筒に最初の燃料を噴射して燃焼させる再始動制御部とを備える。自動停止制御部は、燃料カット後のエンジン回転数が所定の第１回転数領域Ｉにある場合に、吸気閉弁時期が進角側の第１時期ＩＶ１になるように位相可変装置を制御し、燃料カット後のエンジン回転数が第１回転数領域Ｉよりも低い第２回転数領域IIにある場合に、吸気閉弁時期が遅角側の第２時期ＩＶ２になるように位相可変装置を制御する。
【選択図】図８
【解決手段】エンジンの制御装置は、吸気弁の位相を変更可能な位相可変装置と、所定の自動停止条件が成立した場合に、燃料カットを行ってエンジンを自動的に停止させる自動停止制御部と、所定の再始動条件が成立した場合に、膨張行程で停止した停止時膨張行程気筒に最初の燃料を噴射して燃焼させる再始動制御部とを備える。自動停止制御部は、燃料カット後のエンジン回転数が所定の第１回転数領域Ｉにある場合に、吸気閉弁時期が進角側の第１時期ＩＶ１になるように位相可変装置を制御し、燃料カット後のエンジン回転数が第１回転数領域Ｉよりも低い第２回転数領域IIにある場合に、吸気閉弁時期が遅角側の第２時期ＩＶ２になるように位相可変装置を制御する。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンの制御装置であって、
吸気弁の位相を変更可能な位相可変装置と、
所定の自動停止条件が成立した場合に、前記エンジンへの燃料供給を停止する燃料カットを行って前記エンジンを自動的に停止させる自動停止制御部と、
自動停止した前記エンジンを再始動させる再始動条件が成立した場合に、膨張行程で停止した停止時膨張行程気筒に最初の燃料を噴射して燃焼させる再始動制御部とを備え、
前記自動停止制御部は、
前記燃料カット後のエンジン回転数が所定の第１回転数領域にある場合に、前記位相可変装置を最大限遅角側に作動させたときの前記吸気弁の閉時期である最遅角時期よりも進角側に設定された第１時期で前記吸気弁が閉弁するように前記位相可変装置を制御し、
前記燃料カット後のエンジン回転数が前記第１回転数領域よりも低い第２回転数領域にある場合に、前記第１時期および吸気下死点のいずれよりも遅角側に設定された第２時期で前記吸気弁が閉弁するように前記位相可変装置を制御する、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
吸気弁の位相を変更可能な位相可変装置と、
所定の自動停止条件が成立した場合に、前記エンジンへの燃料供給を停止する燃料カットを行って前記エンジンを自動的に停止させる自動停止制御部と、
自動停止した前記エンジンを再始動させる再始動条件が成立した場合に、膨張行程で停止した停止時膨張行程気筒に最初の燃料を噴射して燃焼させる再始動制御部とを備え、
前記自動停止制御部は、
前記燃料カット後のエンジン回転数が所定の第１回転数領域にある場合に、前記位相可変装置を最大限遅角側に作動させたときの前記吸気弁の閉時期である最遅角時期よりも進角側に設定された第１時期で前記吸気弁が閉弁するように前記位相可変装置を制御し、
前記燃料カット後のエンジン回転数が前記第１回転数領域よりも低い第２回転数領域にある場合に、前記第１時期および吸気下死点のいずれよりも遅角側に設定された第２時期で前記吸気弁が閉弁するように前記位相可変装置を制御する、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項2】
請求項１に記載のエンジンの制御装置において、
前記第２時期は前記最遅角時期と同一である、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
前記第２時期は前記最遅角時期と同一である、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項3】
請求項１に記載のエンジンの制御装置において、
前記エンジンは、吸気通路に開閉可能に設けられたスロットル弁を備え、
前記自動停止制御部は、前記第１回転数領域において、前記スロットル弁の開度を前記燃料カット前よりも増大させる、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
前記エンジンは、吸気通路に開閉可能に設けられたスロットル弁を備え、
前記自動停止制御部は、前記第１回転数領域において、前記スロットル弁の開度を前記燃料カット前よりも増大させる、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項4】
請求項３に記載のエンジンの制御装置において、
前記自動停止制御部は、前記第２回転数領域において、前記スロットル弁の開度を前記第１回転数領域のときよりも低下させる、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
前記自動停止制御部は、前記第２回転数領域において、前記スロットル弁の開度を前記第１回転数領域のときよりも低下させる、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項5】
請求項４に記載のエンジンの制御装置において、
前記自動停止制御部は、
前記第２回転数領域の前半部において、前記スロットル弁の開度を、前記第１回転数領域での開度よりも小さくかつ全閉よりも大きい範囲で、吸気圧に基づき可変的に設定し、
前記第２回転数領域の後半部において、前記スロットル弁の開度を全閉にする、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
前記自動停止制御部は、
前記第２回転数領域の前半部において、前記スロットル弁の開度を、前記第１回転数領域での開度よりも小さくかつ全閉よりも大きい範囲で、吸気圧に基づき可変的に設定し、
前記第２回転数領域の後半部において、前記スロットル弁の開度を全閉にする、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項6】
請求項４に記載のエンジンの制御装置において、
前記自動停止制御部は、前記第２回転数領域よりも低い第３回転数領域において、前記スロットル弁の開度を前記第２回転数領域のときよりも増大させる、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
前記自動停止制御部は、前記第２回転数領域よりも低い第３回転数領域において、前記スロットル弁の開度を前記第２回転数領域のときよりも増大させる、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項7】
請求項１～６のいずれか１項に記載のエンジンの制御装置において、
前記エンジンは、車輪を回転駆動することが可能な電動モータと断接可能に接続されている、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
前記エンジンは、車輪を回転駆動することが可能な電動モータと断接可能に接続されている、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジンの自動停止および再始動が可能な制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
エンジンの自動停止および再始動に関する技術として、下記特許文献１が知られている。具体的に、この特許文献１のエンジンの停止制御装置は、吸気弁の開閉時期を変更可能なバルブタイミング変更手段と、エンジンの自動停止条件が成立したときに吸気弁の開閉時期が最進角時期まで補正されるようにバルブタイミング変更手段を制御するバルブタイミング制御手段とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００８－９５５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献１では、自動停止条件の成立に伴い吸気弁の閉時期が最進角時期まで補正されるので、吸気弁が圧縮行程中に開弁する期間が短縮される結果、燃焼室から吸気ポートに吹き返される吸気の量が減少する。このことは、上記のような進角補正を行わなかった場合に比べて、気筒内で実際に圧縮される吸気の量つまり吸気充填量を多くする作用をもたらす。吸気充填量が多くなると、ピストンに作用する圧縮反力が増大し、このことが停止動作中のエンジン振動を増大させるおそれがある。
【0005】
また、自動停止したエンジンを良好に再始動するには、混合気の着火性を確保する必要がある。例えば、エンジンをクランキングするモータの所要トルクを軽減する等の目的で、膨張行程で停止した停止時膨張行程気筒で最初の燃焼を行う場合があるが、このような場合は混合気の着火性が特に問題になりやすい。すなわち、停止時膨張行程気筒の混合気は常圧に近い状態にあるため、十分な掃気を行って燃焼室内の既燃ガスの量を極力減らさないと、着火性が確保できない可能性がある。
【0006】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、自動停止時の振動を抑制しつつ再始動時の着火性を確保することが可能なエンジンの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するためのものとして、本発明のエンジンの制御装置は、吸気弁の位相を変更可能な位相可変装置と、所定の自動停止条件が成立した場合に、前記エンジンへの燃料供給を停止する燃料カットを行って前記エンジンを自動的に停止させる自動停止制御部と、自動停止した前記エンジンを再始動させる再始動条件が成立した場合に、膨張行程で停止した停止時膨張行程気筒に最初の燃料を噴射して燃焼させる再始動制御部とを備え、前記自動停止制御部は、前記燃料カット後のエンジン回転数が所定の第１回転数領域にある場合に、前記位相可変装置を最大限遅角側に作動させたときの前記吸気弁の閉時期である最遅角時期よりも進角側に設定された第１時期で前記吸気弁が閉弁するように前記位相可変装置を制御し、前記燃料カット後のエンジン回転数が前記第１回転数領域よりも低い第２回転数領域にある場合に、前記第１時期および吸気下死点のいずれよりも遅角側に設定された第２時期で前記吸気弁が閉弁するように前記位相可変装置を制御する、ことを特徴とするものである（請求項１）。
【0008】
本発明によれば、第１回転数領域での吸気閉弁時期が最遅角時期よりも進角側の第１時期に設定されるため、圧縮行程中に吸気弁が開弁する期間が短縮され、燃焼室に存在していた既燃ガスが吸気ポートに吹き返される量が減少する。このことは、吸気ポートから再び燃焼室に導入される既燃ガスの量、つまり内部ＥＧＲ量を減少させる作用をもたらし、燃焼室の掃気性を向上させる。これにより、再始動時における混合気の着火性が向上するので、エンジンの円滑な再始動を図ることができる。
【0009】
特に、本発明では、エンジンの再始動時に停止時膨張行程気筒で最初の燃焼が行われるので、混合気の着火性が問題になり易い。すなわち、停止時膨張行程気筒の混合気は実質的に圧縮されていないため、内部ＥＧＲ量が多くなると必要な着火性を確保できない可能性が高くなる。これに対し、第１回転数領域で吸気閉弁時期が進角寄りに設定される本発明では、内部ＥＧＲ量の減少による着火性の改善が見込めるので、停止時膨張行程気筒での最初の燃焼を支障なく行わせることができ、エンジンを円滑に再始動することができる。
【0010】
さらに、本発明では、第１回転数領域よりも回転数が低い第２回転数領域での吸気閉弁時期が、前記第１時期および吸気下死点のいずれよりも遅角側の第２時期に設定されるので、圧縮行程中に吸気弁が開弁する期間が長くなり、燃焼室から吸気ポートへの吹き返し量が増大する。これにより、各気筒のピストンに作用する圧縮反力が減少するので、エンジンの軸トルクの変動幅を減少させることができ、エンジンの振動を抑制することができる。
【0011】
前記第２時期は、前記最遅角時期と同一であることが好ましい（請求項２）。
【0012】
この態様では、第２回転数領域での吸気閉弁時期が最遅角時期とされるので、各気筒の圧縮反力を減少させる上述した効果を最大化することができ、エンジンの振動を効果的に抑制することができる。
【0013】
好ましくは、前記エンジンは、吸気通路に開閉可能に設けられたスロットル弁を備え、前記自動停止制御部は、前記第１回転数領域において、前記スロットル弁の開度を前記燃料カット前よりも増大させる（請求項３）。
【0014】
このように、第１回転数領域でのスロットル弁の開度（以下、スロットル開度ともいう）を増大させた場合には、燃焼室に導入される新気の量を増やすことができ、掃気性をより向上させることができる。これにより、エンジンの再始動時における停止時膨張行程気筒での最初の燃焼を支障なく行わせることができ、円滑な再始動を図ることができる。
【0015】
好ましくは、前記自動停止制御部は、前記第２回転数領域において、前記スロットル弁の開度を前記第１回転数領域のときよりも低下させる（請求項４）。
【0016】
この態様では、第２回転数領域での吸気圧を、エンジンの振動低減に有利な所望の圧力付近にまで減少させることができ、エンジンの振動を抑制することができる。
【0017】
より具体的に、前記自動停止制御部は、前記第２回転数領域の前半部において、前記スロットル弁の開度を、前記第１回転数領域での開度よりも小さくかつ全閉よりも大きい範囲で、吸気圧に基づき可変的に設定し、前記第２回転数領域の後半部において、前記スロットル弁の開度を全閉にすることが好ましい（請求項５）。
【0018】
この態様では、第２回転数領域の前半部でスロットル開度が吸気圧に基づき調整されるので、その後に第２回転数領域の後半部に移行したときの吸気圧を安定させることができる。当該移行時の吸気圧が安定すれば、第２回転数領域の後半部でスロットル開度を一律に全閉にすることで、吸気圧を狙いのパターンに沿って低下させることができ、エンジンの振動を効果的に抑制することができる。
【0019】
好ましくは、前記自動停止制御部は、前記第２回転数領域よりも低い第３回転数領域において、前記スロットル弁の開度を前記第２回転数領域のときよりも増大させる（請求項６）。
【0020】
このように、第３回転数領域でのスロットル開度を増大させた場合には、エンジンが完全停止する少し前にエンジンのポンピングロスを減少させることができる。これにより、完全停止前の最後の圧縮上死点を迎える気筒のピストンが圧縮上死点を超え易くなり、エンジンのクランク軸をより正転方向に進めることができる。このことは、停止時膨張行程気筒のピストンと停止時圧縮行程気筒のピストンとを、圧縮上死点から同程度離れた位置で停止させることを可能にする。これにより、圧縮上死点を挟んだ２つの気筒の空気量がバランスするので、エンジンの再始動性を向上させることができる。
【0021】
前記エンジンは、車輪を回転駆動することが可能な電動モータと断接可能に接続されたものであってもよい（請求項７）。
【0022】
この態様では、エンジンと電動モータとを併用したハイブリッド車両を対象として、走行モードの切り替えに伴うエンジンの自動停止時にエンジンの振動を抑制することができ、かつその後のエンジンの再始動時に混合気の着火性を確保することができる。
【発明の効果】
【0023】
以上説明したように、本発明のエンジンの制御装置によれば、自動停止時の振動を抑制しつつ再始動時の着火性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の一実施形態に係る制御装置が適用されたエンジンおよびこれを搭載した車両の概略構成を示すシステム図である。
【図2】エンジンの構造を示す概略断面図である。
【図3】車両の制御系統を示す機能ブロック図である。
【図4】エンジン走行モードからモータ走行モードへの切り替えに伴い行われるエンジンの自動停止制御の前半部を示すフローチャートである。
【図5】上記自動停止制御の後半部を示すフローチャートである。
【図6】上記自動停止制御中に設定される吸気閉弁時期を示す図である。
【図7】モータ走行モードからエンジン走行モードへの切り替えに伴い行われるエンジンの再始動制御の内容を示すフローチャートである。
【図8】エンジンの自動停止制御に伴う各種状態量の時系列変化の一例を示すタイムチャートである。
【図9】エンジンが完全停止したときのピストン位置の好適例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
［車両の全体構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置が適用されたエンジン１およびこれを搭載した車両Ｖの概略構成を示すシステム図である。本図に示すように、車両Ｖは、エンジン１と、クラッチ３０と、モータ３１と、インバータ３２と、バッテリ３３と、変速機３５と、差動装置３６と、駆動輪３７と、ＰＣＭ５０とを備える。エンジン１およびモータ３１は、いずれも走行用の動力源として駆動輪３７（車輪）を駆動することが可能である。すなわち、本実施形態における車両Ｖは、エンジン１とモータ３１とを動力源として併用するハイブリッド車両である。
図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置が適用されたエンジン１およびこれを搭載した車両Ｖの概略構成を示すシステム図である。本図に示すように、車両Ｖは、エンジン１と、クラッチ３０と、モータ３１と、インバータ３２と、バッテリ３３と、変速機３５と、差動装置３６と、駆動輪３７と、ＰＣＭ５０とを備える。エンジン１およびモータ３１は、いずれも走行用の動力源として駆動輪３７（車輪）を駆動することが可能である。すなわち、本実施形態における車両Ｖは、エンジン１とモータ３１とを動力源として併用するハイブリッド車両である。
【0026】
エンジン１は、燃料の燃焼により出力を発生する内燃式のエンジンである。本実施形態では、ガソリンを主成分とする燃料（ガソリン燃料）を用いる４サイクルのガソリンエンジンが、エンジン１として用いられる。エンジン１の詳細については後述する。
【0027】
モータ３１は、モータとしての機能と発電機としての機能とを兼ね備えたモータジェネレータである。例えば、モータ３１は、三相交流同期型の電動モータからなる。モータ３１は、車両Ｖの加速時等にモータとして作動し、駆動輪３７を回転駆動するための駆動力を発生する。また、モータ３１は、車両Ｖの減速時等に発電機として作動し、駆動輪３７から伝達される回転力を受けて発電する。
【0028】
インバータ３２は、交流電力から直流電力への変換、並びにその逆変換を行う変換器である。モータ３１が発電機として作動する場合、インバータ３２は、モータ３１で生成された交流電力を直流電力に変換した上でバッテリ３３に供給する。一方、モータ３１がモータとして作動する場合、インバータ３２は、バッテリ３３に蓄えられた直流電力を交流電力に変換した上でモータ３１に供給する。また、インバータ３２は、モータ３１とバッテリ３３との間の電力授受制御を通じてモータ３１の出力または発電量を調整する機能を有する。
【0029】
バッテリ３３は、充放電可能な二次電池である。例えば、バッテリ３３は、リチイムイオンバッテリもしくはニッケル水素バッテリからなる。バッテリ３３は、インバータ３２を介してモータ３１に駆動電力を供給するとともに、モータ３１で発電された電力をインバータ３２を介して受け入れて蓄電する。
【0030】
バッテリ３３には、当該バッテリ３３に対する入出力電流を検出するバッテリセンサＳＮ３が取り付けられている。バッテリセンサＳＮ３により検出された電流値は、バッテリＳＯＣ、つまりバッテリ３３のフル充電時の充電量に対する現在の充電量の割合を特定するために利用される。言い換えると、バッテリセンサＳＮ３は、バッテリＳＯＣを検出するためのセンサである。具体的に、ＰＣＭ５０は、バッテリセンサＳＮ３の検出値に基づいてバッテリ３３の単位時間当たりの充電量および放電量を算出し、これらを積算することでバッテリＳＯＣを算出する。
【0031】
クラッチ３０は、エンジン１とモータ３１とを断接可能に連結するクラッチである。すなわち、クラッチ３０は、エンジン１の出力軸（後述するクランク軸７）とモータ３１の回転軸（ロータ軸）とを直列に連結し、またはその連結を解除する。クラッチ３０が締結されてエンジン１とモータ３１とが連結されると、エンジン１およびモータ３１の双方のトルクが変速機３５および差動装置３６を介して駆動輪３７に伝達される。一方、クラッチ３０の締結が解除されると、モータ３１とエンジン１とが切り離され、モータ３１のトルクのみが駆動輪３７に伝達される。
【0032】
変速機３５は、エンジン１およびモータ３１から入力される回転を変速して差動装置３６に出力する。本実施形態では、変速機３５は自動変速機であり、車速とエンジン回転数とに応じて変速段が自動的に変更される。差動装置３６は、変速機３５から入力される回転を左右の駆動輪３７に分配する。
【0033】
変速機３５には、車両Ｖの走行速度つまり車速を特定するための車速センサＳＮ１が取り付けられている。具体的に、車速センサＳＮ１は、変速機３５の出力軸４３の回転数を検出し、この検出値に基づいて車速が特定されるようになっている。
【0034】
車両Ｖには、運転者により踏み込み操作されるアクセルペダル３９が設けられている。アクセルペダル３９には、その踏込み量の程度を表すアクセル開度を検出するアクセルセンサＳＮ２が取り付けられている。
【0035】
ＰＣＭ５０は、演算を行うプロセッサ（ＣＰＵ）と、ＲＯＭおよびＲＡＭ等のメモリーと、各種の入出力バスと、を含むマイクロコンピュータを要部とする制御器である。ＰＣＭ５０は、エンジン１、モータ３１、および変速機３５を統括的に制御する。具体的に、ＰＣＭ５０は、車両Ｖの走行条件に応じた適切な駆動力が駆動輪３７に伝達されるように、エンジン１の出力を制御するとともに、インバータ３２を通じてモータ３１の出力を制御し、さらには変速機３５の変速段を制御する。
【0036】
［エンジンの構造］
図２は、エンジン１の構造を示す概略断面図である。エンジン１は、エンジン本体２と、吸気通路２０と、排気通路２７とを備える。
図２は、エンジン１の構造を示す概略断面図である。エンジン１は、エンジン本体２と、吸気通路２０と、排気通路２７とを備える。
【0037】
エンジン本体２は、複数の気筒２ａを有する多気筒型のものである。本実施形態では、エンジン本体２は直列６気筒型である。すなわち、エンジン本体２は、図２の紙面に直交する方向に並ぶ６つの気筒２ａを有する。エンジン本体２は、当該６つの気筒２ａを内部に画成するシリンダブロック３およびシリンダヘッド４と、各気筒２ａに往復動可能に収容された６つのピストン５とを備える。
【0038】
各気筒２ａのピストン５の上方には、それぞれ燃焼室Ｃが形成されている。各燃焼室Ｃは、シリンダヘッド４の下面と、気筒２ａの側周面（シリンダライナ）と、ピストン５の上面（冠面）とによって画成された空間である。燃焼室Ｃには、後述するインジェクタ８からの噴射燃料が供給される。ピストン５は、燃焼室Ｃに供給された燃料の燃焼による膨張エネルギー（燃焼エネルギー）を受けて上下方向に往復運動する。
【0039】
ピストン５の下方には、クランク軸７が配設されている。クランク軸７は、エンジン１の出力軸であり、シリンダブロック３の下部に回転可能に支持されている。クランク軸７は、コネクティングロッド６を含むクランク機構を介して各気筒２ａのピストン５と連結され、当該ピストン５の往復運動（上下運動）に応じて中心軸回りに回転する。
【0040】
シリンダブロック３には、クランク角センサＳＮ４が取り付けられている。クランク角センサＳＮ４は、クランク軸７の回転角であるクランク角と、クランク軸７の回転数であるエンジン回転数とを検出するためのセンサである。
【0041】
シリンダヘッド４には、インジェクタ８および点火プラグ９が取り付けられている。インジェクタ８は、各気筒２ａの燃焼室Ｃに燃料を噴射する噴射弁である。点火プラグ９は、インジェクタ８から燃焼室Ｃに噴射された燃料と空気とを含む混合気に点火するプラグである。インジェクタ８および点火プラグ９は、各気筒２ａに対しそれぞれ１組ずつ用意されている。
【0042】
シリンダヘッド４には、吸気ポート１１および排気ポート１２が形成されている。吸気ポート１１は、各気筒２ａの燃焼室Ｃと吸気通路２０とを連通するポートである。排気ポート１２は、各気筒２ａの燃焼室Ｃと排気通路２７とを連通するポートである。各気筒２ａの吸気ポート１１にはそれぞれ吸気弁１３が設けられ、各気筒２ａの排気ポート１２にはそれぞれ排気弁１４が設けられている。
【0043】
シリンダヘッド４には、吸気動弁機構１５および排気動弁機構１６が装備されている。吸気動弁機構１５は、吸気弁１３の上方に配置された吸気カムシャフト１５ａを含み、排気動弁機構１６は、排気弁１４の上方に配置された排気カムシャフト１６ａを含む。吸気カムシャフト１５ａ、排気カムシャフト１６ａ、およびクランク軸７は、例えばチェーンを含む動力伝達機構を介して互いに連結されている。すなわち、吸気動弁機構１５および排気動弁機構１６は、クランク軸７の回転に連動して各気筒２ａの吸気弁１３および排気弁１４を開閉する。吸気弁１３は、吸気動弁機構１５の駆動に応じて吸気ポート１１の燃焼室Ｃ側の開口を周期的に開閉し、排気弁１４は、排気動弁機構１６の駆動に応じて排気ポート１２の燃焼室Ｃ側の開口を周期的に開閉する。
【0044】
吸気動弁機構１５には、吸気ＳＶＴ１７が装備されている。吸気ＳＶＴ１７は、クランク軸７の回転位相に対する吸気カムシャフト１５ａの回転位相を変更することにより、吸気弁１３の位相（開閉時期）を変更する装置である。なお、吸気ＳＶＴ１７は、本発明における「位相可変装置」に相当する。
【0045】
本実施形態において、吸気ＳＶＴ１７は、吸気弁１３のリフト量および開弁期間を一定に維持したまま位相を変更するタイプ、換言すれば、吸気弁１３の開時期および閉時期を同量ずつ変更するタイプの可変装置である。吸気ＳＶＴ１７によって位相が変更される吸気カムシャフト１５ａは、全ての気筒２ａに共用のカムシャフトである。言い換えると、吸気ＳＶＴ１７は、吸気カムシャフト１５ａの回転位相を変更することにより、各気筒２ａの吸気弁１３の位相（開閉時期）を一括して変更する。
【0046】
吸気通路２０は、各気筒２ａの燃焼室Ｃに吸気を導入するための通路である。吸気通路２０は、各気筒２ａの燃焼室Ｃに吸気ポート１１を介して連通するようにエンジン本体２に接続されている。具体的に、吸気通路２０は、単管状の共通吸気管２３と、共通吸気管２３の下流端に接続されたサージタンク２２と、複数（６つ）の気筒２ａの各吸気ポート１１とサージタンク２２とを接続する複数（６つ）の独立吸気管２１とを有する。
【0047】
共通吸気管２３には、スロットル弁２４が開閉可能に設けられている。スロットル弁２４は、吸気通路２０を流通する吸気の流量を調整するために開閉駆動される。
【0048】
サージタンク２２には吸気圧センサＳＮ５が設けられている。吸気圧センサＳＮ５は、エンジン本体２（気筒２ａ）に導入される吸気の圧力つまり吸気圧を検出するセンサであり、サージタンク２２の内部圧力を吸気圧として検出する。
【0049】
排気通路２７は、各気筒２ａの燃焼室Ｃから排出された排気ガスを外部に排出するための通路である。排気通路２７は、各気筒２ａの燃焼室Ｃに排気ポート１２を介して連通するようにエンジン本体２に接続されている。排気通路２７には、排気ガス中の有害成分を浄化するための触媒装置２８が設けられている。
【0050】
［制御系統］
図３は、車両Ｖの制御系統を示す機能ブロック図である。本図に示すように、ＰＣＭ５０は、上述した車速センサＳＮ１、アクセルセンサＳＮ２、バッテリセンサＳＮ３、クランク角センサＳＮ４、および吸気圧センサＳＮ５と電気的に接続されている。ＰＣＭ５０には、当該各センサにより検出された情報、つまり車速、アクセル開度、バッテリＳＯＣ、クランク角、エンジン回転数、および吸気圧等に相当する情報が逐次入力される。
図３は、車両Ｖの制御系統を示す機能ブロック図である。本図に示すように、ＰＣＭ５０は、上述した車速センサＳＮ１、アクセルセンサＳＮ２、バッテリセンサＳＮ３、クランク角センサＳＮ４、および吸気圧センサＳＮ５と電気的に接続されている。ＰＣＭ５０には、当該各センサにより検出された情報、つまり車速、アクセル開度、バッテリＳＯＣ、クランク角、エンジン回転数、および吸気圧等に相当する情報が逐次入力される。
【0051】
ＰＣＭ５０は、前記各センサＳＮ１～ＳＮ５からの入力情報に基づいて車両Ｖの走行を制御する。すなわち、ＰＣＭ５０は、上述したエンジン１のインジェクタ８、点火プラグ９、吸気ＳＶＴ１７、およびスロットル弁２４と電気的に接続されるとともに、上述したクラッチ３０、モータ３１、およびインバータ３２と電気的に接続されている。ＰＣＭ５０は、これらの機器に対し、前記各センサＳＮ１～ＳＮ５からの入力情報に基づく演算等を経て生成した制御信号を出力する。
【0052】
例えば、ＰＣＭ５０は、車速センサＳＮ１により検出された車速と、アクセルセンサＳＮ２により検出されたアクセル開度とに基づいて、駆動輪３７に伝達すべきトルクである車両Ｖの要求トルクを都度算出するとともに、算出した当該要求トルクと、バッテリセンサＳＮ３により検出されるバッテリＳＯＣとに基づいて、車両Ｖの走行モードを決定する。そして、決定した走行モードに従って、エンジン１、クラッチ３０、およびモータ３１（インバータ３２）を制御する。
【0053】
具体的に、車両Ｖの要求トルクが比較的小さく、かつバッテリＳＯＣが比較的高い場合は、モータ走行モードが選択される。この場合、ＰＣＭ５０は、エンジン１を停止させるとともに、クラッチ３０の締結を解除する。また、ＰＣＭ５０は、車両Ｖの要求トルクに相当するトルクをモータ３１から出力させることにより、モータ３１のみによって車両Ｖを走行させる。
【0054】
車両Ｖの要求トルクが比較的高いか、またはバッテリＳＯＣが比較的低い場合は、エンジン走行モードが選択される。この場合、ＰＣＭ５０は、エンジン１を駆動する（燃焼を行わせる）とともに、クラッチ３０を締結する。また、ＰＣＭ５０は、例えばエンジン１の出力トルクが車両Ｖの要求トルクに対し不足する場合にモータ３１を駆動し、当該トルクの不足分に相当するアシストトルクをモータ３１から出力させる。この場合、ＰＣＭ５０は、エンジン１およびモータ３１の合計のトルクが車両Ｖの要求トルクに相当するように、エンジン１およびモータ３１を制御する。一方、モータ３１が駆動されない場合は、車両Ｖの要求トルクに相当するトルクをエンジン１から出力させることにより、エンジン１のみによって車両Ｖを走行させる。
【0055】
上記のような制御を実現するための機能要素の一部として、ＰＣＭ５０は、自動停止制御部５１および再始動制御部５２を有する。自動停止制御部５１は、エンジン走行モードからモータ走行モードへの切り替えに伴いエンジン１を自動的に停止させるモジュールである。再始動制御部５２は、モータ走行モードからエンジン走行モードへの切り替えに伴い、停止したエンジン１を再始動させるモジュールである。
【0056】
［自動停止制御］
次に、上述したエンジン走行モードからモータ走行モードへの切り替え時の制御、特に当該切り替えに伴いエンジン１を自動的に停止させる制御（自動停止制御）の詳細について、図４および図５のフローチャートを用いて説明する。本図に示す制御は、エンジン走行モードによる走行中に実行される。つまり、本制御が実行される前提として、車両Ｖの走行モードはエンジン走行モードであるものとする。
次に、上述したエンジン走行モードからモータ走行モードへの切り替え時の制御、特に当該切り替えに伴いエンジン１を自動的に停止させる制御（自動停止制御）の詳細について、図４および図５のフローチャートを用いて説明する。本図に示す制御は、エンジン走行モードによる走行中に実行される。つまり、本制御が実行される前提として、車両Ｖの走行モードはエンジン走行モードであるものとする。
【0057】
図４の制御がスタートすると、ＰＣＭ５０は、車両Ｖの走行モードをエンジン走行モードからモータ走行モードに切り替える要求が出されたか否かを判定する（ステップＳ１）。すなわち、ＰＣＭ５０は、エンジン走行モードでの走行中に、車速センサＳＮ１、アクセルセンサＳＮ２、およびバッテリセンサＳＮ３の各検出値に基づいて、車両Ｖの走行モードを決定する条件パラメータ（例えば要求トルクやバッテリＳＯＣ等）を調べる。そして、当該条件パラメータがモータ走行モードに適合する条件に変化した時点で、エンジン走行モードからモータ走行モードへの切替要求が出されたと判定する。なお、エンジン走行モードからモータ走行モードへの切り替えは、エンジン１を自動的に停止させる制御（自動停止制御）を伴うから、ここでの切替要求の有無判定は、エンジン１の自動停止条件の成否を判定することと等価である。
【0058】
上記ステップＳ１でＮＯと判定されてモータ走行モードへの切替要求がないこと、換言すればエンジン１の自動停止条件の非成立が確認された場合、ＰＣＭ５０は、車両Ｖの走行モードをエンジン走行モードに維持する（ステップＳ１７）。このとき、スロットル弁２４の開度および吸気ＳＶＴ１７の作動角は、車両Ｖの要求トルク等に応じた適宜の値に制御される。
【0059】
一方、上記ステップＳ１でＹＥＳと判定されてモータ走行モードへの切替要求が確認された場合、つまりエンジン１の自動停止条件の成立が確認された場合、ＰＣＭ５０の自動停止制御部５１は、クラッチ３０の締結を解除してエンジン１とモータ３１とを切り離す（ステップＳ２）。
【0060】
次いで、自動停止制御部５１は、インジェクタ８から燃焼室Ｃへの燃料供給（燃料噴射）を停止する燃料カットを実行する（ステップＳ３）。この燃料カットによる燃焼の停止に伴い、エンジン回転数が低下し始める。
【0061】
次いで、自動停止制御部５１は、吸気弁１３の閉時期である吸気閉弁時期が予め定められた第１時期ＩＶ１になるように吸気ＳＶＴ１７を制御する（ステップＳ４）。図６に示すように、第１時期ＩＶ１は、吸気下死点（ＢＤＣ）よりも遅角側で、かつ後述するステップＳ７で設定される第２時期ＩＶ２（最遅角時期）よりも進角側の時期である。例えば、第１時期ＩＶ１は、吸気下死点からクランク角で７０°遅角側のＡＢＤＣ７０°ＣＡとすることができる。なお、自動停止条件が成立するときの吸気閉弁時期は、条件にもよるが、第１時期ＩＶ１よりも遅角側にあることが多い。この場合、自動停止制御部５１は、吸気ＳＶＴ１７の作動角を燃料カット直前の作動角よりも進角させることにより、吸気閉弁時期を第１時期ＩＶ１に変更する。
【0062】
上記ステップＳ４と併せて、自動停止制御部５１は、スロットル弁２４の開度であるスロットル開度を予め定められた第１開度ＴＶ１に設定する（ステップＳ５）。第１開度ＴＶ１は、例えば２５％程度とすることができる。なお、モータ走行モードへの切り替わりは、車両Ｖの要求トルクが比較的小さいときに行われるから、自動停止条件が成立するときのスロットル開度は比較的小さい。このため、当該ステップＳ５において、自動停止制御部５１は、燃料カット直前よりも開度が増大するようにスロットル弁２４を駆動し、これによってスロットル開度を第１開度ＴＶ１に変更する。
【0063】
次いで、自動停止制御部５１は、クランク角センサＳＮ４の検出値に基づいて、エンジン回転数が予め定められた第１回転数ＮＥ１未満まで低下したか否かを判定する（ステップＳ６）。第１回転数ＮＥ１は、例えば７８０ｒｐｍ程度とすることができる。
【0064】
上記ステップＳ６でＮＯと判定されてエンジン回転数が第１回転数ＮＥ１以上であることが確認された場合、自動停止制御部５１は、上記ステップＳ４，Ｓ５の制御を繰り返す。
【0065】
一方、上記ステップＳ６でＹＥＳと判定されてエンジン回転数が第１回転数ＮＥ１未満まで低下したことが確認された場合、自動停止制御部５１は、吸気閉弁時期が予め定められた第２時期ＩＶ２になるように吸気ＳＶＴ１７を制御する（ステップＳ７）。図６に示すように、第２時期ＩＶ２は、上記第１時期ＩＶ１および吸気下死点（ＢＤＣ）のいずれよりも遅角側の時期である。言い換えると、当該ステップＳ７において、自動停止制御部５１は、吸気閉弁時期を第１時期ＩＶ１から第２時期ＩＶ２まで遅角させる。本実施形態において、第２時期ＩＶ２は、吸気ＳＶＴ１７の作動角を最大限遅角側にシフトさせたときの吸気閉弁時期である最遅角時期と同一である。例えば、第２時期ＩＶ２は、吸気下死点からクランク角で１００°遅角側のＡＢＤＣ１００°ＣＡ程度とすることができる。
【0066】
上記ステップＳ７と併せて、自動停止制御部５１は、スロットル開度を第２開度ＴＶ２に設定する（ステップＳ８）。第２開度ＴＶ２は、上述した第１開度ＴＶ１よりも小さく、かつ全閉（０％）よりも大きい開度である。言い換えると、当該ステップＳ８において、自動停止制御部５１は、スロットル開度を第１開度ＴＶ１から第２開度ＴＶ２まで低下させる。
【0067】
また、第２開度ＴＶ２は、吸気圧センサＳＮ５により検出される吸気圧に基づき可変的に設定される。言い換えると、第２開度ＴＶ２は、第１開度ＴＶ１と全閉（０％）との間で吸気圧により変動する開度である。例えば、第２開度ＴＶ２は、吸気圧が標準的な値である場合において、３％程度とすることができる。この場合、吸気圧が標準値より高い条件での第２開度ＴＶ２は３％より小さくされ、吸気圧が標準値より低い条件での第２開度ＴＶ２は３％より大きくされる。
【0068】
次いで、自動停止制御部５１は、エンジン回転数が予め定められた第２回転数ＮＥ２未満まで低下したか否かを判定する（ステップＳ９）。第２回転数ＮＥ２は、例えば５００ｒｐｍ程度とすることができる。
【0069】
上記ステップＳ９でＮＯと判定されてエンジン回転数が第２回転数ＮＥ２以上であることが確認された場合、自動停止制御部５１は、上記ステップＳ７，Ｓ８の制御を繰り返す。
【0070】
一方、上記ステップＳ９でＹＥＳと判定されてエンジン回転数が第２回転数ＮＥ２未満まで低下したことが確認された場合、自動停止制御部５１は、スロットル開度を全閉（０％）まで低下させる（Ｓ１１）。吸気閉弁時期は変更されず、上記ステップＳ７で設定された第２時期ＩＶ２（最遅角時期）に維持される。
【0071】
次いで、自動停止制御部５１は、エンジン回転数が予め定められた第３回転数ＮＥ３未満まで低下したか否かを判定する（ステップＳ１２）。第３回転数ＮＥ３は、例えば１６０ｒｐｍ程度とすることができる。
【0072】
上記ステップＳ１２でＮＯと判定されてエンジン回転数が第３回転数ＮＥ３以上であることが確認された場合、自動停止制御部５１は、上記ステップＳ１１の制御を繰り返す。
【0073】
一方、上記ステップＳ１２でＹＥＳと判定されてエンジン回転数が第３回転数ＮＥ３未満まで低下したことが確認された場合、自動停止制御部５１は、スロットル開度を全開（１００％）まで増大させる（Ｓ１３）。吸気閉弁時期は変更されず、上記ステップＳ７で設定された第２時期ＩＶ２（最遅角時期）に維持される。
【0074】
次いで、自動停止制御部５１は、エンジン１が完全停止したか否か、つまりエンジン回転数が実質的にゼロまで低下したか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【0075】
上記ステップＳ１４でＮＯと判定されてエンジン１がまだ完全停止していないことが確認された場合、自動停止制御部５１は、上記ステップＳ１３の制御を繰り返す。
【0076】
一方、上記ステップＳ１４でＹＥＳと判定されてエンジン１が完全停止したことが確認された場合、自動停止制御部５１は、吸気閉弁時期およびスロットル開度を停止時の要求値に設定する（ステップＳ１５）。なお、停止時の要求値は、エンジン１の再始動を考慮して予め定められている。すなわち、当該ステップＳ１５において、自動停止制御部５１は、吸気閉弁時期およびスロットル開度を、エンジン１の再始動に適した時期および開度にそれぞれ設定する。
【0077】
［再始動制御］
次に、モータ走行モードからエンジン走行モードへの切り替え時の制御、特に当該切り替えに伴いエンジン１を再始動させる制御（再始動制御）の詳細について、図７のフローチャートを用いて説明する。本図に示す制御は、モータ走行モードによる走行中に実行される。つまり、本制御が実行される前提として、車両Ｖの走行モードはモータ走行モードであるものとする。
次に、モータ走行モードからエンジン走行モードへの切り替え時の制御、特に当該切り替えに伴いエンジン１を再始動させる制御（再始動制御）の詳細について、図７のフローチャートを用いて説明する。本図に示す制御は、モータ走行モードによる走行中に実行される。つまり、本制御が実行される前提として、車両Ｖの走行モードはモータ走行モードであるものとする。
【0078】
図７の制御がスタートすると、ＰＣＭ５０は、車両Ｖの走行モードをモータ走行モードからエンジン走行モードに切り替える要求が出されたか否かを判定する（ステップＳ２１）。すなわち、ＰＣＭ５０は、モータ走行モードでの走行中に、車速センサＳＮ１、アクセルセンサＳＮ２、およびバッテリセンサＳＮ３の各検出値に基づいて、車両Ｖの走行モードを決定する条件パラメータ（例えば要求トルクやバッテリＳＯＣ等）を調べる。そして、当該条件パラメータがエンジン走行モードに適合する条件に変化した時点で、モータ走行モードからエンジン走行モードへの切替要求が出されたと判定する。なお、モータ走行モードからエンジン走行モードへの切り替えは、エンジン１を再始動させる制御（再始動制御）を伴うから、ここでの切替要求の有無判定は、エンジン１の再始動条件の成否を判定することと等価である。
【0079】
上記ステップＳ２１でＮＯと判定されてエンジン走行モードへの切替要求がないこと、換言すればエンジン１の再始動条件の非成立が確認された場合、ＰＣＭ５０は、車両Ｖの走行モードをモータ走行モードに維持する（ステップＳ３０）。これにより、エンジン１の停止状態が継続される。
【0080】
一方、上記ステップＳ２１でＹＥＳと判定されてエンジン走行モードへの切替要求が確認された場合、つまりエンジン１の再始動条件の成立が確認された場合、ＰＣＭ５０の再始動制御部５２は、停止時膨張行程気筒のインジェクタ８に燃料を噴射させる（ステップＳ２２）。停止時膨張行程気筒とは、上述した自動停止制御によりエンジン１が停止した時点で膨張行程にあった気筒のことである。再始動制御部５２は、この停止時膨張行程気筒で再始動のための最初の燃焼を行わせるべく、停止時膨張行程気筒のインジェクタ８に燃料を噴射させる。この燃料噴射により、停止時膨張行程気筒の燃焼室Ｃには、燃料と空気とを含む混合気が形成される。
【0081】
次いで、再始動制御部５２は、停止時膨張行程気筒の点火プラグ９に火花を発生させて、当該気筒の燃焼室Ｃに形成された上記混合気に点火する（ステップＳ２３）。点火は、上記ステップＳ２２による燃料噴射から間もないタイミングで行われる。この点火をきっかけに、停止時圧縮行程気筒で混合気が燃焼し、当該燃焼による膨張力が停止時膨張行程気筒のピストン５を押し下げてエンジン１に回転力を付与する。
【0082】
次いで、再始動制御部５２は、クラッチ３０を締結し（ステップＳ２４）、エンジン１のクランキングを開始する（ステップＳ２５）。すなわち、再始動制御部５２は、クラッチ３０を締結してエンジン１とモータ３１とを連結するとともに、締結されたクラッチ３０を介してモータ３１のトルクをエンジン１に伝達することにより、エンジン１に回転力を付与する。付与された回転力は、上述した停止時圧縮行程気筒での燃焼による回転力に上乗せされる。このことは、始動開始後の最初の圧縮上死点を迎える気筒（停止時圧縮行程気筒）のピストン５を加速させ、当該ピストン５が圧縮上死点を乗り越えることを可能にする。なお、トルクの急な伝達によるショックを避けるため、少なくともクランキングの初期におけるクラッチ３０の締結は、エンジン１の出力軸（クランク軸７）とモータ３１の回転軸との相対回転を許容するような比較的弱い締結力による締結（半締結）とされる。
【0083】
次いで、再始動制御部５２は、停止時膨張行程気筒以外の気筒に対し順次燃焼を行わせる（ステップＳ２６）。燃焼は、圧縮上死点を迎える気筒順に行われる。具体的に、再始動制御部５２は、エンジン１が停止した時点で圧縮行程にあった停止時圧縮行程気筒が圧縮上死点を迎えるタイミング付近で当該気筒に燃焼を行わせ、その後、他の気筒に対しても同様に、圧縮上死点を迎えるタイミング付近で燃焼を行わせる。
【0084】
次いで、再始動制御部５２は、エンジン１が完爆したか否かを判定する（ステップＳ２７）。例えば、再始動制御部５２は、エンジン回転数が予め定められた規定回転数を超えた時点で、エンジン１が完爆した、つまりエンジン１の再始動が完了したと判定する。
【0085】
上記ステップＳ２７でＮＯと判定されてエンジン１が未だ完爆していないことが確認された場合、再始動制御部５２は、上記ステップＳ２６の制御を繰り返す。
【0086】
一方、上記ステップＳ２７でＹＥＳと判定されてエンジン１が完爆したことが確認された場合、再始動制御部５２は、車両Ｖの要求トルクに応じてエンジン１の燃焼を制御する（ステップＳ２８）。すなわち、再始動制御部５２は、車両Ｖの要求トルクからモータ３１の出力トルクを差し引いたトルクがエンジン１から出力されるように、エンジン１の燃焼を制御する。
【0087】
［動作例］
図８は、エンジン１の自動停止制御に伴う各種状態量の時系列変化の一例を示すタイムチャートである。本図では、車両Ｖの走行モードがエンジン走行モードからモータ走行モードに切り替わった時点、換言すればエンジン１の自動停止条件が成立した時点を、時点ｔ０としている。この時点ｔ０からやや遅れた時点ｔ１において、クラッチ３０の締結が解除されるとともに、時点ｔ１からやや遅れた時点ｔ２において、燃料噴射を停止する燃料カット（Ｆ／Ｃ）が実行される。また、当該燃料カットと併せて、吸気閉弁時期が第１時期ＩＶ１（例えばＡＢＤＣ７０°ＣＡ）に向けて進角されるとともに、スロットル開度が第１開度ＴＶ１（例えば２５％）に向けて増大される。このようなスロットル開度の増大を含む制御は、吸気圧の上昇をもたらす。時点ｔ２以降に吸気圧が上昇しているのはこのためである。
図８は、エンジン１の自動停止制御に伴う各種状態量の時系列変化の一例を示すタイムチャートである。本図では、車両Ｖの走行モードがエンジン走行モードからモータ走行モードに切り替わった時点、換言すればエンジン１の自動停止条件が成立した時点を、時点ｔ０としている。この時点ｔ０からやや遅れた時点ｔ１において、クラッチ３０の締結が解除されるとともに、時点ｔ１からやや遅れた時点ｔ２において、燃料噴射を停止する燃料カット（Ｆ／Ｃ）が実行される。また、当該燃料カットと併せて、吸気閉弁時期が第１時期ＩＶ１（例えばＡＢＤＣ７０°ＣＡ）に向けて進角されるとともに、スロットル開度が第１開度ＴＶ１（例えば２５％）に向けて増大される。このようなスロットル開度の増大を含む制御は、吸気圧の上昇をもたらす。時点ｔ２以降に吸気圧が上昇しているのはこのためである。
【0088】
時点ｔ２から遅れた時点ｔ３において、エンジン回転数は第１回転数ＮＥ１（例えば７８０ｒｐｍ）まで低下する。この回転低下を受けて、吸気閉弁時期が最遅角の第２時期ＩＶ２（例えばＡＢＤＣ１００°ＣＡ）に向けて遅角されるとともに、スロットル開度が第２開度ＴＶ２（例えば３％前後）に向けて低下される。第２開度ＴＶ２は、時点ｔ３以降のエンジン回転数の値に応じて適宜増減される。
【0089】
時点ｔ３から遅れた時点ｔ４において、エンジン回転数は第２回転数ＮＥ２（例えば５００ｒｐｍ）まで低下する。この回転低下を受けて、スロットル開度が全閉（０％）に向けて低下される。
【0090】
時点ｔ４から遅れた時点ｔ６において、エンジン回転数は第３回転数ＮＥ３（例えば１６０ｒｐｍ）まで低下する。この回転低下を受けて、スロットル開度が全開（１００％）に向けて増大される。この状態は、エンジン１が完全停止する時点、つまりエンジン回転数がゼロになる時点ｔ７まで継続される。
【0091】
以上のように、本実施形態では、燃料カット後のエンジン回転数の値によって吸気閉弁時期およびスロットル開度が異なる態様で制御される。ここで、燃料カットの実行時点ｔ２以降のエンジン回転数を、吸気閉弁時期およびスロットル開度の制御の相違によって３つの領域に区分し、それぞれ第１回転数領域Ｉ、第２回転数領域II、第３回転数領域IIIと定義する。第１回転数領域Ｉは、燃料カットが実行される時点ｔ２での回転数から、その後の時点ｔ３での回転数（第１回転数ＮＥ１）までの領域である。第２回転数領域IIは、時点ｔ３での回転数（第１回転数ＮＥ１）から時ｔ６での回転数（第３回転数ＮＥ３）までの領域である。第３回転数領域IIIは、時点ｔ６での回転数（第３回転数ＮＥ３）から時点ｔ７での回転数（ゼロ）までの領域である。
【0092】
さらに、第２回転数領域IIを２つに分割し、それぞれ第２回転数前半領域II－１、第２回転数後半領域II－２と定義する。第２回転数前半領域II－１は、時点ｔ３での回転数（第１回転数ＮＥ１）から時ｔ４での回転数（第２回転数ＮＥ２）までの領域であり、第２回転数後半領域II－２は、時点ｔ４での回転数（第２回転数ＮＥ２）から時ｔ６での回転数（第３回転数ＮＥ３）までの領域である。なお、第２回転数前半領域II－１は、本発明における「第２回転数領域の前半部」に相当し、第２回転数後半領域II－２は、本発明における「第２回転数領域の後半部」に相当する。
【0093】
【0094】
（第１回転数領域）
第１回転数領域Ｉでは、吸気閉弁時期が最遅角時期（第２時期ＩＶ２）よりも進角側の第１時期ＩＶ１に設定される。スロットル開度は、燃料カット前の開度よりも大きい第１開度ＴＶ１に設定される。
第１回転数領域Ｉでは、吸気閉弁時期が最遅角時期（第２時期ＩＶ２）よりも進角側の第１時期ＩＶ１に設定される。スロットル開度は、燃料カット前の開度よりも大きい第１開度ＴＶ１に設定される。
【0095】
（第２回転数領域）
第１回転数領域Ｉよりも回転数が低い第２回転数領域IIでは、吸気閉弁時期が最遅角の第２時期ＩＶ２に設定される。スロットル開度は、第１開度ＴＶ１よりも小さい値に設定される。詳しくは、スロットル開度は、第２回転数前半領域II－１において、第１開度ＴＶ１よりも小さくかつ全閉よりも大きい範囲で、吸気圧に基づき可変的に設定される。また、第２回転数後半領域II－２では、スロットル開度は全閉にされる。
第１回転数領域Ｉよりも回転数が低い第２回転数領域IIでは、吸気閉弁時期が最遅角の第２時期ＩＶ２に設定される。スロットル開度は、第１開度ＴＶ１よりも小さい値に設定される。詳しくは、スロットル開度は、第２回転数前半領域II－１において、第１開度ＴＶ１よりも小さくかつ全閉よりも大きい範囲で、吸気圧に基づき可変的に設定される。また、第２回転数後半領域II－２では、スロットル開度は全閉にされる。
【0096】
（第３回転数領域）
第２回転数領域IIよりも回転数が低い第３回転数領域IIIでは、吸気閉弁時期が最遅角の第２時期ＩＶ２に設定されるとともに、スロットル開度が全開にされる。
第２回転数領域IIよりも回転数が低い第３回転数領域IIIでは、吸気閉弁時期が最遅角の第２時期ＩＶ２に設定されるとともに、スロットル開度が全開にされる。
【0097】
［作用効果］
以上説明したとおり、本実施形態では、エンジン１の自動停止条件（エンジン走行モードからモータ走行モードへの切替要求）が成立すると、エンジン１への燃料供給を停止する燃料カットが実行されるとともに、当該燃料カット後のエンジン回転数に基づき吸気閉弁時期を進角または遅角させる制御が実行される。具体的には、エンジン回転数が第１回転数領域Ｉにある場合に、吸気弁１３がその最遅角時期よりも進角側の第１時期ＩＶ１で閉弁するように吸気ＳＶＴ１７が制御され、エンジン回転数が第１回転数領域Ｉよりも低い第２回転数領域IIにある場合に、第１時期ＩＶ１および吸気下死点のいずれよりも遅角側に設定された第２時期ＩＶ２で吸気弁１３が閉弁するように吸気ＳＶＴ１７が制御される。このような構成によれば、自動停止時のエンジン１の振動を抑制しつつ再始動時の着火性を確保できるという利点がある。
以上説明したとおり、本実施形態では、エンジン１の自動停止条件（エンジン走行モードからモータ走行モードへの切替要求）が成立すると、エンジン１への燃料供給を停止する燃料カットが実行されるとともに、当該燃料カット後のエンジン回転数に基づき吸気閉弁時期を進角または遅角させる制御が実行される。具体的には、エンジン回転数が第１回転数領域Ｉにある場合に、吸気弁１３がその最遅角時期よりも進角側の第１時期ＩＶ１で閉弁するように吸気ＳＶＴ１７が制御され、エンジン回転数が第１回転数領域Ｉよりも低い第２回転数領域IIにある場合に、第１時期ＩＶ１および吸気下死点のいずれよりも遅角側に設定された第２時期ＩＶ２で吸気弁１３が閉弁するように吸気ＳＶＴ１７が制御される。このような構成によれば、自動停止時のエンジン１の振動を抑制しつつ再始動時の着火性を確保できるという利点がある。
【0098】
すなわち、本実施形態では、第１回転数領域Ｉでの吸気閉弁時期が最遅角時期よりも進角側の第１時期ＩＶ１に設定されるため、圧縮行程中に吸気弁１３が開弁する期間が短縮され、燃焼室Ｃに存在していた既燃ガスが吸気ポート１１に吹き返される量が減少する。このことは、吸気ポート１１から再び燃焼室Ｃに導入される既燃ガスの量、つまり内部ＥＧＲ量を減少させる作用をもたらし、燃焼室Ｃの掃気性を向上させる。これにより、再始動時における混合気の着火性が向上するので、エンジン１の円滑な再始動を図ることができる。
【0099】
特に、本実施形態では、エンジン１の再始動時に停止時膨張行程気筒で最初の燃焼が行われるので、混合気の着火性が問題になり易い。すなわち、停止時膨張行程気筒の混合気は実質的に圧縮されていないため、内部ＥＧＲ量が多くなると必要な着火性を確保できない可能性が高くなる。これに対し、第１回転数領域Ｉで吸気閉弁時期が進角寄りに設定される本実施形態では、内部ＥＧＲ量の減少による着火性の改善が見込めるので、停止時膨張行程気筒での最初の燃焼を支障なく行わせることができ、エンジン１を円滑に再始動することができる。また、停止時膨張行程気筒で最初の燃焼を行うことは、エンジン１をクランキングするモータ３１の所要トルクを軽減し、モータ３１の消費電力の減少につながる。これにより、モータ走行モードを選択できる機会が増えるので、エネルギー効率をトータル的に高めることができる。
【0100】
さらに、本実施形態では、第１回転数領域Ｉよりも回転数が低い第２回転数領域IIでの吸気閉弁時期が、第１時期ＩＶ１および吸気下死点のいずれよりも遅角側の第２時期ＩＶ２に設定されるので、圧縮行程中に吸気弁１３が開弁する期間が長くなり、燃焼室Ｃから吸気ポート１１への吹き返し量が増大する。これにより、各気筒２ａのピストン５に作用する圧縮反力が減少するので、エンジン１の軸トルクの変動幅を減少させることができ、エンジン１の振動を抑制することができる。
【0101】
特に、本実施形態では、第２回転数領域IIでの吸気閉弁時期が、吸気ＳＶＴ１７の作動角を最大限遅角側にシフトさせたときの吸気閉弁時期である最遅角時期に設定されるので、各気筒２ａの圧縮反力を減少させる上述した効果を最大化することができ、エンジン１の振動を効果的に抑制することができる。
【0102】
また、本実施形態では、第１回転数領域Ｉでのスロットル開度が、燃料カット前の開度よりも大きい第１開度ＴＶ１に設定されるので、燃焼室Ｃに導入される新気の量を増やすことができ、掃気性をより向上させることができる。これにより、エンジンの再始動時における停止時膨張行程気筒での最初の燃焼を支障なく行わせることができ、円滑な再始動を図ることができる。
【0103】
また、本実施形態では、第２回転数領域IIでのスロットル開度が、第１回転数領域Ｉでのスロットル開度よりも低下されるので、第２回転数領域IIでの吸気圧を所望の圧力付近まで減少させることができ、エンジン１の振動を抑制することができる。
【0104】
すなわち、本願発明者等の知見によれば、停止動作中のエンジン１の振動は、エンジン回転数が所定回転数ＮＥｘ（図８）まで低下した時点ｔ５での吸気圧に大きく影響される。所定回転数ＮＥｘは、エンジンの共振周波数に対応する回転数（例えば３００ｒｐｍ）であって、第２回転数領域IIに含まれる。この所定回転数ＮＥｘ（時点ｔ５）での吸気圧をある目標値付近に収めることが、エンジン１の振動を抑制する上で重要である。上述した第２回転数領域IIでのスロットル開度の低下は、所定回転数ＮＥｘでの吸気圧を上記目標値付近まで低下させる作用をもたらし、その結果としてエンジン１の振動を抑制することができる。
【0105】
特に、本実施形態では、第２回転数領域IIの中でも相対的に回転数が高い第２回転数前半領域II－１において、第１開度ＴＶ１よりも小さくかつ全閉よりも大きい範囲でスロットル開度が吸気圧に基づき可変的に設定されるとともに、第２回転数領域IIの中でも相対的に回転数が低い第２回転数後半領域II－２において、スロットル開度が全閉にされるので、上記所定回転数ＮＥｘでの吸気圧を目標値付近に精度よく収めることができる。
【0106】
すなわち、第２回転数前半領域II－１でスロットル開度が吸気圧に基づき調整されることにより、その後に第２回転数後半領域II－２に移行したときの吸気圧を安定させることができる。例えば、図８の吸気圧のグラフにおいて一点鎖線の波形で示すように、燃料カット以降の吸気圧が比較的高かった場合には、第２回転数前半領域II－１でのスロットル開度を小さくする（全閉に近づける）ことにより、吸気圧の減少速度を速めることができる。これにより、第２回転数後半領域II－２への移行時の吸気圧が、吸気圧が標準的であった場合（実線波形）の圧力と同等になる。このように、第２回転数後半領域II－２への移行時の吸気圧が安定すれば、第２回転数後半領域II－２でスロットル開度を一律に全閉にすることで、吸気圧を狙いのパターンに沿って低下させることができる。これにより、第２回転数後半領域II－２に含まれる上記所定回転数ＮＥｘでの吸気圧を目標値付近に精度よく収めることができ、エンジン１の振動を効果的に抑制することができる。
【0107】
また、本実施形態では、第２回転数領域IIよりも回転数が低い第３回転数領域IIIにおいてスロットル開度が全開にされるので、エンジン１が完全停止したときのピストン５の位置であるピストン停止位置を再始動に適したものとすることができ、エンジン１の再始動性を向上させることができる。すなわち、第３回転数領域IIIでスロットル開度が全開にされることにより、エンジン１が完全停止する少し前にエンジン１のポンピングロスを十分に減少させることができる。これにより、完全停止前の最後の圧縮上死点を迎える気筒のピストン５が圧縮上死点を超え易くなり、エンジン１のクランク軸７をより正転方向に進めることができる。このことは、停止時膨張行程気筒のピストン５と停止時圧縮行程気筒のピストン５とを、圧縮上死点から同程度離れた位置で停止させることを可能にする。これにより、圧縮上死点を挟んだ２つの気筒２ａの空気量がバランスするので、エンジン１の再始動性を向上させることができる。
【0108】
例えば、本実施形態のような６気筒エンジンの場合は、図９に示すように、停止時膨張行程気筒のピストン５を、圧縮上死点から６０°遅角側のＡＴＤＣ６０°ＣＡ付近で停止させることができるとともに、停止時圧縮行程気筒のピストン５を、圧縮上死点から６０°進角側のＢＴＤＣ６０°ＣＡ付近で停止させることができる。この場合、他の気筒２ａのピストン５は、停止時膨張行程気筒と同位相のＡＴＤＣ６０°ＣＡ付近か、停止時圧縮行程気筒と同位相のＢＴＤＣ６０°ＣＡ付近か、下死点（ＢＤＣ）付近か、のいずれかで停止していることになる。このような位置関係でピストン５が停止することにより、各気筒２ａの空気量がバランスし、エンジン１の再始動が容易になる。
【0109】
［変形例］
上記実施形態では、エンジン１の自動停止制御の一環として、燃料カット後のエンジン回転数が第２回転数領域IIにあるときの吸気閉弁時期を、吸気ＳＶＴ１７の作動角を最大限遅角側にシフトさせたときの吸気閉弁時期である最遅角時期と同一の第２時期ＩＶ２に設定したが、第２回転数領域IIでの吸気閉弁時期（第２時期ＩＶ２）は、吸気下死点から十分に遅角したタイミング、換言すればピストン５に作用する圧縮反力の減少効果が有意に得られるようなタイミングであればよく、必ずしも最遅角時期である必要はない。例えば、最遅角時期から少し進角したタイミングを第２時期ＩＶ２としてもよい。
上記実施形態では、エンジン１の自動停止制御の一環として、燃料カット後のエンジン回転数が第２回転数領域IIにあるときの吸気閉弁時期を、吸気ＳＶＴ１７の作動角を最大限遅角側にシフトさせたときの吸気閉弁時期である最遅角時期と同一の第２時期ＩＶ２に設定したが、第２回転数領域IIでの吸気閉弁時期（第２時期ＩＶ２）は、吸気下死点から十分に遅角したタイミング、換言すればピストン５に作用する圧縮反力の減少効果が有意に得られるようなタイミングであればよく、必ずしも最遅角時期である必要はない。例えば、最遅角時期から少し進角したタイミングを第２時期ＩＶ２としてもよい。
【0110】
上記実施形態では、第２回転数領域IIよりも回転数が低い第３回転数領域IIIでのスロットル開度を全開（１００％）に設定したが、第３回転数領域IIIでのスロットル開度は、少なくとも第２回転数領域IIでのスロットル開度よりもある程度大きければよく、必ずしも全開である必要はない。
【0111】
上記実施形態では、吸気弁１３の位相を変更する位相可変装置として、吸気弁１３のリフト量および開弁期間を一定に維持したまま位相を変更するタイプの位相可変装置である吸気ＳＶＴ１７を用いたが、これに代えて、バルブ位相と併せてリフト量または開弁期間を変更するタイプの位相可変装置を用いてもよい。
【0112】
上記実施形態では、ガソリンエンジンからなるエンジン１と電動式のモータ３１とを併用したハイブリッド型の車両Ｖに本発明を適用した例について説明したが、本発明は、走行用の動力源としてエンジンのみを用いるエンジン車にも適用可能である。すなわち、エンジン車では、車両の停止時にエンジンを自動的に停止させるアイドリングストップが採用されることが多いが、このようなアイドリングストップ式の車両にも本発明を好適に適用することができる。
【0113】
さらに、本発明を適用可能なエンジンは、上記実施形態のような６気筒型のエンジンに限られない。４気筒型や３気筒型など、種々の気筒数のエンジンに本発明を適用可能である。
【符号の説明】
【0114】
１ エンジン
２ａ 気筒
１７ 吸気ＳＶＴ（位相可変装置）
２４ スロットル弁
３１ モータ（電動モータ）
３７ 駆動輪（車輪）
５１ 自動停止制御部
５２ 再始動制御部
ＩＶ１ 第１時期
ＩＶ２ 第２時期
Ｉ 第１回転数領域
II 第２回転数領域
II－１ 第２回転数前半領域（第２回転数領域の前半部）
II－２ 第２回転数後半領域（第２回転数領域の後半部）
III 第３回転数領域
２ａ 気筒
１７ 吸気ＳＶＴ（位相可変装置）
２４ スロットル弁
３１ モータ（電動モータ）
３７ 駆動輪（車輪）
５１ 自動停止制御部
５２ 再始動制御部
ＩＶ１ 第１時期
ＩＶ２ 第２時期
Ｉ 第１回転数領域
II 第２回転数領域
II－１ 第２回転数前半領域（第２回転数領域の前半部）
II－２ 第２回転数後半領域（第２回転数領域の後半部）
III 第３回転数領域
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】