JP2000170559A - 6-cycle internal combustion engine - Google Patents

6-cycle internal combustion engine

Info

Publication number
JP2000170559A
JP2000170559A JP10343284A JP34328498A JP2000170559A JP 2000170559 A JP2000170559 A JP 2000170559A JP 10343284 A JP10343284 A JP 10343284A JP 34328498 A JP34328498 A JP 34328498A JP 2000170559 A JP2000170559 A JP 2000170559A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
exhaust
engine
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10343284A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Kubo
雅彦 久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP10343284A priority Critical patent/JP2000170559A/en
Publication of JP2000170559A publication Critical patent/JP2000170559A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B75/021Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having six or more strokes per cycle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the thermal fatigue of a piston and the overcooling of an internal combustion engine while avoiding a reduction in engine efficiency as much as possible in a 6-cycle internal combustion engine. SOLUTION: When a particular running state where the thermal load of an internal combustion engine is low is determined by a running state detecting means 3A (e.g. the low load of the internal combustion engine, the temperature TEX of the internal combustion engine being lower than a specified temperature, or the rotational speed of the same being lower than a specified rotational speed is detected), among first intake, compression, expansion, first exhaustion, second intake and second exhaustion, the operations of the intake and exhaust valves of the second intake and second exhaustion processes are stopped to prevent the overcooling of the internal combustion engine while efficiently operating the internal combustion engine). If not, the first intake, the compression, the expansion, the first exhaustion, the second intake and the second exhaustion are sequentially executed to cool the internal combustion engine.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、筒内噴射型内燃機
関に用いて好適の、6サイクル内燃機関に関する。
The present invention relates to a six-cycle internal combustion engine suitable for use in a direct injection internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、エンジン(内燃機関)を構成す
るピストンの上面は、シリンダ内部において高速で往復
運動を繰り返しながら燃焼の高温と高圧とにさらされる
ため、熱疲労を起こしやすい。特に、筒内噴射型ガソリ
ンエンジン(筒内噴射型内燃機関)では、燃焼室内の吸
気の流れを最適化するために、ピストン上面に凹凸が形
成されているので、ピストン上面が略平面形状のポート
噴射型のエンンジンに比べて、熱負荷の影響を受けやす
い。
2. Description of the Related Art Generally, the upper surface of a piston constituting an engine (internal combustion engine) is exposed to the high temperature and high pressure of combustion while repeatedly reciprocating at a high speed inside a cylinder, so that thermal fatigue tends to occur. In particular, in a direct injection gasoline engine (a direct injection internal combustion engine), the piston upper surface is formed with irregularities in order to optimize the flow of intake air in the combustion chamber. It is more susceptible to heat load than injection engine.

【0003】また、ピストンと同様に、燃焼にさらされ
るシリンダも高温となるため、この高温のシリンダによ
り、吸気行程前半で燃焼室に吸入されてきた空気が直ち
に加熱されて膨張し、後に続く空気がシリンダ内へ流入
することを阻害する。このため、シリンダ内へ吸入され
る酸素量が減少し、エンジンの出力低下及び燃料消費率
の悪化を招く虞がある。
[0003] Similarly to the piston, the cylinder exposed to combustion also has a high temperature, so that the air taken into the combustion chamber in the first half of the intake stroke is immediately heated and expanded by the high-temperature cylinder, and the subsequent air is expanded. From flowing into the cylinder. For this reason, the amount of oxygen drawn into the cylinder is reduced, which may cause a decrease in engine output and a deterioration in fuel consumption rate.

【0004】さらに、点火プラグによる点火前に、燃料
が高温のシリンダ内壁面近傍から自然着火して、振動や
騒音をともなう異常燃焼(ノッキング)が発生し、燃料
消費率の悪化及びピストンの破損や熱疲労を引き起こす
虞もある。そこで、燃焼ガスを排出する排気行程と燃焼
用空気を吸入する吸気行程との間に、ピストン及びシリ
ンダを冷却するために空気を吸入する冷吸気行程と、こ
の冷却用空気を排出する冷排気行程とを新たに設けて、
ピストン及びシリンダを冷却するようにした内燃機関、
即ち、吸気,圧縮,膨張,排気,冷吸気,冷排気の各行
程を順次実行する6サイクル内燃機関が従来より提案さ
れており、例えば、特開平2−264120号公報に
は、こうした6行程を常時実行する6サイクル内燃機関
が開示されている。
Further, before ignition by the spark plug, the fuel ignites spontaneously from the vicinity of the inner wall surface of the high-temperature cylinder, and abnormal combustion (knocking) accompanied by vibration and noise occurs. There is a risk of causing thermal fatigue. Therefore, between the exhaust stroke for discharging the combustion gas and the intake stroke for sucking the combustion air, a cold intake stroke for sucking air for cooling the piston and the cylinder, and a cold exhaust stroke for discharging the cooling air And newly established,
An internal combustion engine that cools the piston and cylinder,
That is, a six-stroke internal combustion engine that sequentially executes the steps of intake, compression, expansion, exhaust, cold intake, and cold exhaust has been conventionally proposed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-264120 discloses such a six-stroke internal combustion engine. A six-cycle internal combustion engine that runs constantly is disclosed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の6サイクル内燃機関では、以下の課題があ
る。すなわち、一般的な4サイクル内燃機関では、1回
の燃焼でクランクシャフトが2回転するのに対し、6サ
イクル内燃機関では、1回の燃焼で、6行程、即ち、ク
ランクシャフトが3回転することになる。したがって、
4サイクル内燃機関に対して、新たに追加された冷吸
気,冷排気の2行程は、本来、エンジンの駆動力となる
エネルギーを消費する負の仕事(ポンピングロス)に他
ならない。
However, such a conventional six-stroke internal combustion engine has the following problems. That is, in a general four-cycle internal combustion engine, the crankshaft makes two revolutions in one combustion, whereas in a six-cycle internal combustion engine, six strokes, that is, three revolutions of the crankshaft, in one combustion. become. Therefore,
For a four-stroke internal combustion engine, the newly added two strokes of cold intake and cold exhaust are essentially negative work (pumping loss) that consumes energy serving as the driving force of the engine.

【0006】これに対して、従来の技術では、ピストン
及びシリンダの冷却の必要がない状態においても、常に
冷吸気及び冷排気の各行程を実行するため、ポンピング
ロスが多くエンジンの効率が低下してしまうという課題
がある。また、従来の技術では、常に冷吸気及び冷排気
の各行程を実行するため、エンジンが過度に冷却されて
しまうという課題もある。
On the other hand, in the prior art, even when there is no need to cool the piston and the cylinder, the respective steps of cold intake and cold exhaust are always performed, so that pumping loss is large and engine efficiency is reduced. Problem. Further, in the related art, there is also a problem that the engine is excessively cooled since each process of the cold intake and the cold exhaust is always performed.

【0007】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、エンジンの効率の低下を極力回避しながら、
ピストンの熱疲労等を防止するとともに、内燃機関の過
冷却を防止できるようにした、6サイクル内燃機関を提
供することを目的とする。
[0007] The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is possible to avoid a decrease in engine efficiency as much as possible.
It is an object of the present invention to provide a six-cycle internal combustion engine capable of preventing thermal fatigue of a piston and preventing overcooling of the internal combustion engine.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の本発明の6サイクル内燃機関では、運転状態検出手段
により、内燃機関の熱負荷が低くなる特定運転状態が検
出された場合、制御手段により弁作動切り換え手段の作
動が制御される。例えば、特定運転状態として、内燃機
関が低負荷であるか、内燃機関に関する温度が所定温度
よりも低いか、或いは内燃機関の回転数が所定回転数よ
りも低いこと等が検出された場合には、第1吸気,圧
縮,膨張,第1排気,第2吸気及び第2排気のうち第2
吸気及び第2排気行程の各行程における吸気弁及び排気
弁の作動を休止させることにより、効率よく内燃機関を
作動させるとともに内燃機関の過冷却を防止し、そうで
ない場合には、第1吸気,圧縮,膨張,第1排気,第2
吸気及び第2排気の各行程を順次実行して内燃機関の冷
却を行なう。
Therefore, in the six-stroke internal combustion engine according to the present invention, when the operating state detecting means detects a specific operating state in which the heat load of the internal combustion engine is reduced, control is performed. The operation of the valve operation switching means is controlled by the means. For example, when it is detected that the internal combustion engine has a low load, the temperature of the internal combustion engine is lower than a predetermined temperature, or the rotation speed of the internal combustion engine is lower than a predetermined rotation speed, as the specific operation state, , The second of the first intake, compression, expansion, first exhaust, second intake, and second exhaust.
By halting the operation of the intake valve and the exhaust valve in each of the intake and second exhaust strokes, the internal combustion engine is efficiently operated and the supercooling of the internal combustion engine is prevented. Compression, expansion, first exhaust, second
The internal combustion engine is cooled by sequentially executing the intake and second exhaust strokes.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の一実
施形態としての6サイクル内燃機関について図1〜図7
を参照しながら説明する。本実施形態における6サイク
ル内燃機関(以降、単に内燃機関又はエンジンという)
は、図2に示すように、気筒内に直接燃料を噴射し火花
点火により燃焼を行なわせる筒内噴射型内燃機関(筒内
噴射型ガソリンエンジン)として構成され、ここでは特
に、V型6気筒の筒内噴射型ガソリンエンジンとして構
成されている。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a six-stroke internal combustion engine according to an embodiment of the present invention; FIG.
This will be described with reference to FIG. Six-cycle internal combustion engine in the present embodiment (hereinafter simply referred to as internal combustion engine or engine)
Is configured as an in-cylinder injection internal combustion engine (in-cylinder injection gasoline engine) in which fuel is directly injected into a cylinder and combustion is performed by spark ignition as shown in FIG. As a direct injection gasoline engine.

【0010】そして、燃焼室1には、吸気通路2及び排
気通路3が接続され、吸気通路2及び排気通路3は吸気
弁4B及び排気弁4Aにより燃焼室1にそれぞれ連通制
御されるようになっている。また、吸気通路2には、図
示しないエアクリーナ及びスロットル弁が設けられてお
り、排気通路3には、排ガス中の有害成分を除去する排
ガス浄化装置6および図示しないマフラ (消音器)が設
けられている。
An intake passage 2 and an exhaust passage 3 are connected to the combustion chamber 1, and the intake passage 2 and the exhaust passage 3 are controlled to communicate with the combustion chamber 1 by an intake valve 4B and an exhaust valve 4A, respectively. ing. The intake passage 2 is provided with an air cleaner and a throttle valve (not shown), and the exhaust passage 3 is provided with an exhaust gas purifier 6 for removing harmful components in the exhaust gas and a muffler (muffler) (not shown). I have.

【0011】そして、インジェクタ(燃料噴射弁)8
は、シリンダ32内の燃焼室1へ向けて燃料を直接噴射
すべく、その開口を燃焼室1に臨ませるように配置され
ている。また、インジェクタ8は、制御手段としての電
子制御ユニット(ECU)20からの信号に基づいて、
その動作が制御されるように構成されている。また、本
エンジンは、エンジンのサイクルを、通常サイクル及び
冷却サイクルの何れかに選択しうるように、排気弁4A
及び吸気弁4Bの作動状態を切り換え可能とする弁作動
切り換え手段としての可変動弁機構(VVT)60をそ
なえている。この可変動弁機構60は、内燃機関が熱負
荷の低い特定運転状態ではないとき、例えば、エンジン
に関する温度が所定温度以上,エンジン負荷が所定負荷
以上又はエンジン回転数が所定回転数以上のときに、エ
ンジンの運転を、通常サイクルから冷却サイクルに切り
換えうるものである。なお、本実施形態では、エンジン
に関する温度として排ガス温度を検出し、この排ガス温
度が所定温度よりも高いときには、特定運転状態ではな
いものとして可変動弁機構60によりエンジンの運転を
切り換えうるようになっている。
An injector (fuel injection valve) 8
Is arranged so that its opening faces the combustion chamber 1 in order to directly inject fuel toward the combustion chamber 1 in the cylinder 32. Further, the injector 8 is controlled based on a signal from an electronic control unit (ECU) 20 as control means.
The operation is controlled. In addition, the present engine has an exhaust valve 4A so that the engine cycle can be selected from a normal cycle and a cooling cycle.
And a variable valve mechanism (VVT) 60 as valve operation switching means for switching the operation state of the intake valve 4B. The variable valve mechanism 60 is used when the internal combustion engine is not in a specific operation state with a low heat load, for example, when the temperature of the engine is equal to or higher than a predetermined temperature, the engine load is equal to or higher than a predetermined load, or the engine speed is equal to or higher than a predetermined rotation speed. The operation of the engine can be switched from the normal cycle to the cooling cycle. In the present embodiment, the exhaust gas temperature is detected as a temperature relating to the engine, and when the exhaust gas temperature is higher than a predetermined temperature, the operation of the engine can be switched by the variable valve mechanism 60 assuming that the engine is not in the specific operation state. ing.

【0012】ここで、冷却サイクルとは、ピストン31
及びシリンダ32を冷却するためのサイクルで、冷却サ
イクルにおいては、エンジンは、吸気(第1吸気),圧
縮,膨張,排気(第1排気),冷吸気(第2吸気)及び
冷排気(第2排気)の6行程を1サイクル中に行なう。
また、通常サイクルは、冷却サイクルに対し、冷吸気及
び冷排気行程の各行程における排気弁4A及び吸気弁4
Bの作動を休止状態にしたものであり、つまり、通常サ
イクル中においては、エンジンは、吸気,圧縮,膨張,
排気,冷吸気停止及び冷排気停止の6行程を1サイクル
中に行なうようになっている。
Here, the cooling cycle refers to the piston 31
In the cooling cycle, the engine is operated for intake (first intake), compression, expansion, exhaust (first exhaust), cold intake (second intake), and cold exhaust (second exhaust). 6) during one cycle.
Further, the normal cycle is different from the cooling cycle in that the exhaust valve 4A and the intake valve 4 in each of the cold intake and cold exhaust strokes.
B is in an idle state, that is, during a normal cycle, the engine is operated for intake, compression, expansion,
Six strokes of exhaust, cold intake stop, and cold exhaust stop are performed in one cycle.

【0013】なお、可変動弁機構60による通常サイク
ルと冷却サイクルとの切り換えについては後述する。ま
た、本エンジンには、EGR9がそなえられており、燃
焼室1から排気通路3へ排出された排ガスの一部(EG
Rガス)は、排気還流弁(EGRバルブ)9Aの開弁に
より吸気通路2へ還流されるようになっている。
The switching between the normal cycle and the cooling cycle by the variable valve mechanism 60 will be described later. The engine is provided with an EGR 9, and a part of the exhaust gas (EG) discharged from the combustion chamber 1 to the exhaust passage 3.
The R gas is recirculated to the intake passage 2 by opening an exhaust gas recirculation valve (EGR valve) 9A.

【0014】ところで、このエンジンには、排ガス温度
センサ(運転状態検出手段)3A,冷却水温センサ7
1,アクセルポジションセンサ72,クランク角センサ
73(又はカム角センサ75)及び圧力センサ74等の
種々のセンサが設けられており、各センサからの検出信
号はECU20へ送られ、これらの検出信号に基づい
て、インジェクタ8等の制御が行なわれるようになって
いる。
The engine has an exhaust gas temperature sensor (operating state detecting means) 3A and a cooling water temperature sensor 7A.
1, various sensors such as an accelerator position sensor 72, a crank angle sensor 73 (or a cam angle sensor 75), and a pressure sensor 74 are provided. Detection signals from the sensors are sent to the ECU 20, and these detection signals are sent to the ECU 20. Based on this, control of the injector 8 and the like is performed.

【0015】排ガス温度センサ3Aは、排気通路3の排
ガス浄化装置6の上流側部分に設けられており、排ガス
浄化装置6の直前における排ガス温度TEXを検出するも
のである。また、冷却水温センサ71は、右バンクと左
バンクとの間のシリンダブロック内に設けられたウォー
タジャケット30Bに挿設されており、エンジンの冷却
水温TW を検出するものである。また、アクセルポジシ
ョンセンサ72は、エンジン負荷としてのアクセル開度
θA を検出するものである。また、クランク角センサ7
3はクランクシャフト5に設けられ、エンジン回転数数
Neを検出し、圧力センサ74は吸気通路2に設けら
れ、吸気管(吸気通路)2の圧力Pb を検出するもので
ある。
The exhaust gas temperature sensor 3A is provided in the exhaust passage 3 on the upstream side of the exhaust gas purifying device 6, and detects the exhaust gas temperature T EX immediately before the exhaust gas purifying device 6. The cooling water temperature sensor 71 is inserted into a water jacket 30B provided in a cylinder block between the right bank and the left bank, and detects a cooling water temperature T W of the engine. Furthermore, an accelerator position sensor 72 is for detecting the accelerator opening theta A as an engine load. Also, the crank angle sensor 7
3 is provided in the crank shaft 5, and detects the engine speed number Ne, the pressure sensor 74 is provided in the intake passage 2, and detects the pressure P b of the intake pipe (intake passage) 2.

【0016】本エンジンについてさらに説明すると、こ
のエンジンは、低回転・低負荷時には、圧縮行程中にイ
ンジェクタ8から燃料を噴射し、吸気通路2から燃焼室
1内に流入した吸気流を、ピストン31の凹部31Aで
縦渦流(逆タンブル流)に生成し、この縦渦流を利用し
ながら、点火プラグ7の近傍のみに少量の燃料を集め
る。これにより、安定した層状燃焼(層状超リーン燃
焼)を行ない、燃料消費を抑制するようになっている。
The engine will be further described. When the engine is running at a low rotation speed and a low load, the fuel is injected from the injector 8 during the compression stroke, and the intake air flowing into the combustion chamber 1 from the intake passage 2 is transferred to the piston 31. A small amount of fuel is collected only in the vicinity of the ignition plug 7 while generating a vertical vortex (reverse tumble flow) in the concave portion 31A. Thus, stable stratified combustion (stratified super-lean combustion) is performed to suppress fuel consumption.

【0017】また、中高回転・中高負荷時には、インジ
ェクタ8からの噴射された燃料が燃焼室1全体に均質化
され、燃焼室1内を理論空燃比やリッチ空燃比の混合気
状態にさせて予混合燃焼を行なうようにしている。次
に、本実施形態におけるエンジンの作動態様と、一般的
な4サイクルエンジンの作動態様とを図3に示す指圧線
図を用いて説明する。
When the engine is running at a medium to high speed and a medium to high load, the fuel injected from the injector 8 is homogenized throughout the combustion chamber 1, and the interior of the combustion chamber 1 is made to have a stoichiometric air-fuel ratio or a rich air-fuel ratio. Mixed combustion is performed. Next, an operation mode of the engine according to the present embodiment and an operation mode of a general four-stroke engine will be described with reference to an acupressure diagram shown in FIG.

【0018】まず、一般的な4サイクルでは、図3
(A)に示すように、吸気行程A1では、筒内圧力をP
1 に略一定に保持しながら、筒内容積をV1 (ピストン
が上死点に位置する時の容積)からV2 (ピストンが下
死点に位置する時の容積)まで変化させて、筒内に燃焼
用の空気を吸入する。そして、圧縮行程A2では、筒内
を閉空間として、筒内容積をV2 からV1 まで圧縮しな
がら筒内圧力をP1 からP 3 まで上昇させる。そして、
膨張行程A3では、筒内の燃料の着火が行なわれて筒内
容積がV1 からV2 まで膨張するとともに、筒内圧力は
3 からP2 まで下降し、さらに、排気行程A4では、
筒内圧力をP2 に略一定に保持しながら筒内容積をV2
からV1 まで減少させて、燃焼し終わったガスを筒内か
ら排出し、再び、吸気行程A1に戻る。
First, in a general four cycles, FIG.
As shown in (A), in the intake stroke A1, the in-cylinder pressure becomes P
1While keeping the cylinder volume substantially constant,1(piston
Is at the top dead center) to VTwo(Piston is down
Change to the volume at the dead center) and burn in the cylinder
Inhale air. And, in the compression stroke A2,
Is a closed space, and the in-cylinder volume is VTwoTo V1Do not compress until
The pressure in the cylinder is P1To P ThreeUp to And
In the expansion stroke A3, the fuel in the cylinder is ignited and
Volume is V1To VTwoAs well as the pressure in the cylinder
PThreeTo PTwoAnd in the exhaust stroke A4,
In-cylinder pressure is PTwoWhile maintaining the cylinder volume approximately constantTwo
To V1The burned gas into the cylinder.
And returns to the intake stroke A1 again.

【0019】ここで、図3(A)中に1点鎖線で示す反
時計回りに進む行程によって囲まれる部分は、エンジン
の駆動力として使用されない負の仕事(ポンピングロ
ス)を表し、したがって、この部分の面積が小さいほ
ど、エンジンの効率は良くなる。次に、6行程からなる
冷却サイクルについて説明する。冷却サイクルは、図3
(B)に示すように、吸気行程B1,圧縮行程B2,膨
張行程B3,排気行程B4,冷吸気行程B5,冷排気行
程B7が順次行なわれる。吸気行程B1,圧縮行程B
2,膨張行程B3,排気行程B4は4サイクルと同様に
行なわれ、冷吸気行程B5では、吸気行程B1と同様
に、筒内圧力をP1 に略一定に保持しながら、筒内容積
をV1 からV2 まで変化させて、筒内に冷却用の空気を
吸入する。
Here, the portion surrounded by the stroke traveling in the counterclockwise direction shown by the dashed line in FIG. 3A represents negative work (pumping loss) not used as the driving force of the engine. The smaller the area of the part, the better the efficiency of the engine. Next, a cooling cycle consisting of six strokes will be described. The cooling cycle is shown in FIG.
As shown in (B), an intake stroke B1, a compression stroke B2, an expansion stroke B3, an exhaust stroke B4, a cold intake stroke B5, and a cold exhaust stroke B7 are sequentially performed. Intake stroke B1, compression stroke B
2, the expansion stroke B3, exhaust stroke B4 are performed in the same manner as 4 cycles, the cold intake stroke B5, similarly to the intake stroke B1, while maintaining the cylinder pressure substantially constant in P 1, the cylinder volume V varied from 1 to V 2, inhale the air for cooling in the cylinder.

【0020】そして、次に冷排気行程B7に進むが、こ
の冷排気行程B7中の初期には、冷吸気行程B5により
吸入された空気により筒内が十分に冷却されるように、
筒内を密閉する状態B6が設けられている。この間、ピ
ストン31は上昇しているので、筒内容積は、V2 から
C まで減少するとともに筒内圧力がP1 からP2 ′ま
で上昇する。そして、冷排気行程B7の中期以降に、排
気弁4Aを開いて筒内容積を、VC からV1 まで減少さ
せることにより、冷却用の空気を筒内から排出し、再
び、吸気行程B1に戻る。なお、このような密閉状態B
6から排気弁4Aを開弁することにより、筒内圧力はP
2 ′よりも若干低下することになる。
Then, the process proceeds to a cold exhaust stroke B7. At the beginning of the cold exhaust stroke B7, the inside of the cylinder is sufficiently cooled by the air taken in by the cold intake stroke B5.
A state B6 for sealing the inside of the cylinder is provided. During this time, the piston 31 is rising, the volume cylinder, cylinder pressure with decreases from V 2 to V C rises from P 1 to P 2 '. Then, after the middle stage of the cold exhaust stroke B7, the exhaust valve 4A is opened to reduce the in-cylinder volume from V C to V 1 , thereby discharging the cooling air from the inside of the cylinder and returning to the intake stroke B1. Return. In addition, such a closed state B
By opening the exhaust valve 4A from 6, the in-cylinder pressure becomes P
It will be slightly lower than 2 '.

【0021】したがって、このような6行程でエンジン
の運転を行なう場合には、通常の4サイクルエンジンに
比べて、エンジン内部を冷却するための2行程が追加さ
れているためピストン31に対する熱影響を低減するこ
とができるのである。しかしながら、このような冷却サ
イクルでは、図3中(B)に1点鎖線で示すように、吸
気行程B1及び排気行程B4によるポンピングロスに加
えて、冷吸気行程B5及び冷排気行程B7(密閉状態B
6を含む)によるポンピングロス(冷却ポンピングロ
ス)が生じてしまい、この分だけ、4サイクルに対し
て、効率が低下してしまう。
Therefore, when the engine is operated in such a six-stroke cycle, two strokes for cooling the inside of the engine are added, as compared with a normal four-stroke engine. It can be reduced. However, in such a cooling cycle, in addition to the pumping loss caused by the intake stroke B1 and the exhaust stroke B4, as shown by the one-dot chain line in FIG. 3B, the cold intake stroke B5 and the cold exhaust stroke B7 (in the closed state). B
6), the pumping loss (cooling pumping loss) is caused, and the efficiency is reduced by four minutes for four cycles.

【0022】これに対して、通常サイクルは、上述の冷
却サイクルの冷吸気行程B5及び冷排気行程B7におけ
る排気弁4A及び吸気弁4Bの作動を停止させるように
したものである。つまり、図3(C)に示すように、吸
気行程C1,圧縮行程C2,膨張行程C3,排気行程C
4は、4サイクル及び冷却サイクルと同様に行なわれ、
次の冷吸気停止行程C5では、排気弁4A及び吸気弁4
Bが共に閉じた状態で、ピストン31が上死点(筒内容
積V1 )から下死点(筒内容積V2 )に移動し、冷排気
停止状態C6では、やはり、排気弁4A及び吸気弁4B
が共に閉じた状態で、ピストン31が下死点(筒内容積
2 )から上死点(筒内容積V1 )に上昇して、再び、
吸気行程C1に戻る。
On the other hand, in the normal cycle, the operations of the exhaust valve 4A and the intake valve 4B in the cold intake stroke B5 and the cold exhaust stroke B7 of the above-described cooling cycle are stopped. That is, as shown in FIG. 3C, the intake stroke C1, the compression stroke C2, the expansion stroke C3, and the exhaust stroke C
4 is performed in the same manner as 4 cycles and the cooling cycle,
In the next cold intake stop process C5, the exhaust valve 4A and the intake valve 4
When both B are closed, the piston 31 moves from the top dead center (in-cylinder volume V 1 ) to the bottom dead center (in-cylinder volume V 2 ). Valve 4B
Are closed, the piston 31 rises from bottom dead center (cylinder volume V 2 ) to top dead center (cylinder volume V 1 ), and again,
The process returns to the intake stroke C1.

【0023】したがって、通常サイクルにおいては、図
3(C)に1点鎖線で示すように、冷却サイクルの冷却
ポンピングロスに相当する部分が僅かなものとなり、エ
ンジンの効率は4サイクルと略等しく、冷却サイクルよ
り効率が良くなる。そこで、本実施形態にかかる6サイ
クル内燃機関にそなえられるECU(制御手段)20に
は、図1の機能ブロック図に示すように、排ガス温度セ
ンサ(運転状態検出手段)3Aから排ガス温度TEXが入
力される。そして、この排ガス温度TEXが所定温度T
EX0 よりも高い場合には、熱負荷が高くエンジンの冷却
が必要と判断されて、ECU20により可変動弁機構
(弁作動切り換え手段)60が制御され、エンジンは、
基本的には冷却サイクルにより運転されるようになって
いる。一方、排ガス温度TEXが上述の所定温度TEX0
下であれば、熱負荷の低い特定運転状態にあるのでエン
ジンの冷却は必要ないと判定され、可変動弁機構60の
作動が制御されて、エンジンは効率の良い通常サイクル
により運転されるようになっているのである。
Therefore, in the normal cycle, as shown by the one-dot chain line in FIG. 3C, a portion corresponding to the cooling pumping loss in the cooling cycle becomes small, and the efficiency of the engine is substantially equal to four cycles. More efficient than a cooling cycle. Therefore, as shown in the functional block diagram of FIG. 1, the ECU (control means) 20 provided in the six-cycle internal combustion engine according to the present embodiment receives the exhaust gas temperature T EX from the exhaust gas temperature sensor (operating state detecting means) 3A. Is entered. Then, this exhaust gas temperature T EX becomes a predetermined temperature T
If it is higher than EX0, it is determined that the heat load is high and the engine needs to be cooled, and the variable valve mechanism (valve operation switching means) 60 is controlled by the ECU 20.
Basically, it is operated by a cooling cycle. On the other hand, if the exhaust gas temperature T EX is equal to or lower than the above-described predetermined temperature T EX0 , it is determined that cooling of the engine is not necessary because the engine is in the specific operation state with a low heat load, and the operation of the variable valve mechanism 60 is controlled. The engine is operated by an efficient normal cycle.

【0024】また、エンジンのサイクルが冷却サイクル
に切り換わってから所定時間t0 経過しても、排ガス温
度TEXが上述の所定温度TEX0 よりも低くならない場合
には、エンジンサイクルが通常サイクルに切り換わると
ともに、冷吸気停止行程開始と略同時に燃料噴射(冷却
燃料噴射)を行ない、この燃料の気化潜熱を利用してピ
ストン31及びシリンダ32を冷却するようになってい
る。
If the exhaust gas temperature T EX does not become lower than the above-mentioned predetermined temperature T EX0 even after the predetermined time t 0 has elapsed since the switching of the engine cycle to the cooling cycle, the engine cycle becomes the normal cycle. At the same time, fuel injection (cooling fuel injection) is performed almost simultaneously with the start of the cold intake stop process, and the piston 31 and the cylinder 32 are cooled using the latent heat of vaporization of the fuel.

【0025】なお、冷却サイクルと通常サイクルとの切
り換え制御の詳細については、後述する。次に、可変動
弁機構60について説明すると、この可変動弁機構60
は、例えば、特開平6−33719号公報に開示された
ものと同様に構成されている。具体的には、本実施形態
の可変動弁機構60は、図4に示すように、排気弁4A
側(排気側)の可変動弁機構60Aと、吸気弁4B側
(吸気側)の可変動弁機構60Bとから構成されてい
る。
The switching control between the cooling cycle and the normal cycle will be described later in detail. Next, the variable valve mechanism 60 will be described.
Has the same configuration as that disclosed, for example, in JP-A-6-33719. Specifically, as shown in FIG. 4, the variable valve mechanism 60 according to the present embodiment includes an exhaust valve 4A.
And a variable valve mechanism 60A on the intake valve 4B side (intake side).

【0026】可変動弁機構60は、エンジンのクランク
シャフト5(図2参照)の回転に対応して回転する排気
側と吸気側のカムシャフト11A,11Bにそれぞれ設
けられた排気側のカム12A,13Aと、吸気側のカム
12B,13Bと、これらのカム12A,13A,12
B,13Bによって駆動されるロッカアーム14A,1
5A,14B,15Bとをそなえて構成される。
The variable valve mechanism 60 includes exhaust-side cams 12A, 12A provided on exhaust-side and intake-side camshafts 11A, 11B which rotate in response to rotation of the crankshaft 5 (see FIG. 2) of the engine. 13A, the intake side cams 12B, 13B, and these cams 12A, 13A, 12B.
B, 13B driven by rocker arms 14A, 1B
5A, 14B, and 15B.

【0027】ここで、カム12A,12Bは、上述の通
常サイクル及び冷却サイクルのいずれのサイクルにかか
わらず常に排気弁4A及び吸気弁4B(以降、単に弁4
A,4Bと言うこともある)を駆動するメインカムであ
り、一方、カム13A,13Bは、エンジンの冷却サイ
クル時にのみ弁4A,4B駆動することのできるサブカ
ム(冷吸排気カム)である。
Here, the cams 12A and 12B always operate the exhaust valve 4A and the intake valve 4B (hereinafter simply referred to as the valve 4A) regardless of the above-mentioned normal cycle and cooling cycle.
A, 4B), while the cams 13A, 13B are sub-cams (cold intake / exhaust cams) that can drive the valves 4A, 4B only during the engine cooling cycle.

【0028】ここで、図6(A),(B)に示す冷却サ
イクル及び通常サイクルを行なうために、各カムシャフ
ト11A,11Bは、例えば、図示しないチェーンやギ
アを介して、3分の1の回転数比で、クランクシャフト
5に連動して回転するようになっている。また、排気弁
4Aのメインカム12Aと、吸気弁4Bのメインカム1
2Bとの位相差は、カム角度において約180°に設定
されている。
Here, in order to perform the cooling cycle and the normal cycle shown in FIGS. 6A and 6B, each of the camshafts 11A and 11B is, for example, one-third via a chain or gear (not shown). At the rotation speed ratio, the rotation is performed in conjunction with the crankshaft 5. The main cam 12A of the exhaust valve 4A and the main cam 1A of the intake valve 4B
The phase difference from 2B is set to about 180 ° in the cam angle.

【0029】そして、排気弁4Aについては、メインカ
ム12Aとサブカム13Aとはカムシャフト11Aにお
いて所定の位相差(例えば約130°)を有するように
取り付けられ、吸気弁4Bについては、サブカム13B
とメインカム12Bとはカムシャフト11Bにおいて所
定の位相差(例えば約120°)を有するように取り付
けられている。
As for the exhaust valve 4A, the main cam 12A and the sub-cam 13A are mounted so as to have a predetermined phase difference (for example, about 130 °) on the camshaft 11A, and for the intake valve 4B, the sub-cam 13B
The main cam 12B and the main cam 12B are attached so as to have a predetermined phase difference (for example, about 120 °) in the camshaft 11B.

【0030】例えば、図6(A),(B)に示す第1の
気筒では、冷却サイクルの1サイクル中に、膨張,排
気,冷吸気,冷排気,吸気,圧縮の6行程を順次に実行
するようになっており、この6行程をこのタイミングに
より実行するためには、クランク角がθA1からθA2まで
の間(排気行程)及びθC1からθC2までの間(冷排気行
程)で排気弁4Aが開状態となり、クランク角がθB1
らθB2までの間(冷吸気行程)及びθD1からθD2までの
間(吸気行程)で吸気弁4Bが開状態となる必要があ
る。
For example, in the first cylinder shown in FIGS. 6A and 6B, during one cycle of a cooling cycle, six strokes of expansion, exhaust, cold intake, cold exhaust, intake, and compression are sequentially performed. In order to execute the six strokes at this timing, the crank angle must be between θ A1 and θ A2 (exhaust stroke) and between θ C1 and θ C2 (cold exhaust stroke). The exhaust valve 4A must be in the open state, and the intake valve 4B must be in the open state when the crank angle is between θ B1 and θ B2 (cool intake stroke) and between θ D1 and θ D2 (intake stroke).

【0031】また、本エンジンは、排ガス温度TEXが所
定温度TEX0 以下のとき(特定運転状態のとき)には、
冷吸気,冷排気行程に排気弁4A,吸気弁4Bの動作を
休止して通常サイクルによる運転を行なうため、クラン
ク角がθC1からθC2までの間(冷排気行程)とθB1から
θB2までの間(冷吸気行程)については、排気弁4A,
吸気弁4Bの作動を停止させる必要がある。
When the exhaust gas temperature T EX is equal to or lower than the predetermined temperature T EX0 (in a specific operating state),
Since the operation of the exhaust valve 4A and the intake valve 4B is stopped during the cold intake and cold exhaust strokes and the operation is performed in the normal cycle, the crank angle is between θ C1 and θ C2 (cool exhaust stroke) and between θ B1 and θ B2. Up to (cold intake stroke), the exhaust valves 4A,
It is necessary to stop the operation of the intake valve 4B.

【0032】したがって、クランク角がθA1からθA2
での間(排気行程)ではメインカム12Aにより、クラ
ンク角がθC1からθC2までの間(冷排気行程)ではサブ
カム13Aにより、それぞれ排気弁4Aが開弁駆動され
るように設定され、クランク角がθB1からθB2までの間
(冷吸気行程)ではサブカム13Bにより、クランク角
がθD1からθD2までの間(吸気行程)ではメインカム1
2Bにより、それぞれ吸気弁4Bが開弁駆動されるよう
に設定されている。
Accordingly, the exhaust valve 4A is provided by the main cam 12A when the crank angle is between θ A1 and θ A2 (exhaust stroke), and by the sub cam 13A when the crank angle is between θ C1 and θ C2 (cool exhaust stroke). Is set to be driven to open the valve. The sub cam 13B is used when the crank angle is between θ B1 and θ B2 (the cold intake stroke), and the main cam 1 is used when the crank angle is between θ D1 and θ D2 (the intake stroke).
2B, the intake valves 4B are set to be driven to open.

【0033】つまり、上記の条件を満たすため、排気弁
4Aのメインカム12A及び吸気弁4Bのメインカム1
2Bは、クランク角において約540°(θD1−θA1
又は、θD2−θA2)の位相差(カム角度では約180
°)で、吸気弁4Bと排気弁4Aとを開閉するように設
定されている。そして、排気弁4Aのメインカム12A
とサブカム13Aとは、クランク角において約390°
(θC1−θA1、又は、θC2−θA2)の位相差(カム角度
では約130°)で、メインカム12Aがサブカム13
Aよりも早く排気弁4Aを開閉するように設定されてい
る。
That is, to satisfy the above conditions, the main cam 12A of the exhaust valve 4A and the main cam 1A of the intake valve 4B
2B is about 540 ° in crank angle (θ D1 −θ A1 ,
Or, a phase difference of about θ D2 −θ A2 ) (about 180 at the cam angle)
°), the intake valve 4B and the exhaust valve 4A are opened and closed. And the main cam 12A of the exhaust valve 4A
And the sub cam 13A are approximately 390 ° in crank angle.
With the phase difference of (θ C1 −θ A1 or θ C2 −θ A2 ) (the cam angle is about 130 °), the main cam 12A
A is set to open and close the exhaust valve 4A earlier than A.

【0034】また、吸気弁4Bのメインカム12Bとサ
ブカム13Bとは、クランク角において約360°(θ
D1−θB1、又は、θD2−θB2)の位相差(カム角度では
約120°)で、サブカム13Bがメインカム12Bよ
りも早く吸気弁4Bを開閉するように設定されている。
なお、クランク角θB2からθC1までの間は、排気弁4A
及び吸気弁4Bをともに閉じた状態であり、冷吸気行程
により吸入した空気を滞留させて筒内を十分に冷却させ
るために設けられている。
The main cam 12B and the sub-cam 13B of the intake valve 4B have a crank angle of about 360 ° (θ
D1 - [theta] B1, or, with a phase difference of θ D2B2) (approximately 120 ° in the cam angle), the sub-cam 13B is set so as to open and close the early intake valve 4B than the main cam 12B.
In addition, during the period from the crank angle θ B2 to θ C1 , the exhaust valve 4A
The intake valve 4B and the intake valve 4B are both closed, and are provided to allow the air taken in during the cold intake stroke to stay and sufficiently cool the inside of the cylinder.

【0035】そして、可変動弁機構60を用いて、サブ
カム13A,13Bにより排気弁4A及び吸気弁4Bの
駆動を行なわないようにすることにより、クランク角が
θB1からθB2までの間における吸気弁4B及びクランク
角がθC1からθC2までの間における排気弁4Aを、共に
閉状態として、図6(B)に示す通常サイクルを行なう
ことができるようになっている。
The exhaust valve 4A and the intake valve 4B are not driven by the sub-cams 13A and 13B by using the variable valve mechanism 60, so that the intake angle between the crank angle θ B1 and θ B2 is reduced. The normal cycle shown in FIG. 6B can be performed by closing both the valve 4B and the exhaust valve 4A when the crank angle is between θ C1 and θ C2 .

【0036】また、カムシャフト11A,11Bは、ク
ランク角が1080°回転(3回転)する間に、1回転
すれば良く、このため、カムシャフト11A,11B
は、クランクシャフト5に対して3分の1の回転数比で
連動するようになっている。可変動弁機構60につい
て、図5(A),(B),(C)によりさらに詳細に説
明する。ここで、図4に示すように、排気側及び吸気側
の可変動弁機構60A,60Bは、機構的には略同一の
ものであるので、排気側の可変動弁機構60Aについて
のみ説明する。
The camshafts 11A and 11B only need to make one rotation while the crank angle rotates 1080 ° (three rotations).
Are interlocked with the crankshaft 5 at a rotation speed ratio of 1/3. The variable valve mechanism 60 will be described in more detail with reference to FIGS. 5 (A), 5 (B) and 5 (C). Here, as shown in FIG. 4, the exhaust-side and intake-side variable valve mechanisms 60A and 60B are substantially the same in terms of mechanism, and therefore only the exhaust-side variable valve mechanism 60A will be described.

【0037】排気弁4Aは、図5(A)に示すように2
つ対になってそなえられており、排気弁4A,4Aを駆
動する可変動弁機構60Aは、カムシャフト11Aに設
けらるカム12A,13Aと、これらのカム12A,1
3Aによって駆動されるロッカアーム14A,15Aと
をそなえている。ロッカアーム14A,15Aは、いず
れもローラ付きロッカアームであり、ロッカアーム14
Aは、排気弁4A,4Aに当接してこの排気弁4A,4
Aの開閉駆動に直接係わるメインロッカアームであり、
ロッカアーム15Aは、排気弁4A,4Aには当接せず
にこの排気弁4A,4Aの開閉駆動に間接的に係わるサ
ブロッカアームである。
As shown in FIG. 5A, the exhaust valve 4A
The variable valve mechanism 60A that drives the exhaust valves 4A, 4A includes cams 12A, 13A provided on a camshaft 11A, and the cams 12A, 1A.
Rocker arms 14A and 15A driven by 3A are provided. The rocker arms 14A and 15A are both rocker arms with rollers.
A is in contact with the exhaust valves 4A, 4A and
A main rocker arm directly related to the opening and closing drive of A,
The rocker arm 15A is a sub rocker arm that does not contact the exhaust valves 4A, 4A and is indirectly involved in opening and closing the exhaust valves 4A, 4A.

【0038】メインロッカアーム14Aは、図5
(B),(C)に示すように、ロッカシャフト16に一
体に設けられている。このロッカシャフト16はエンジ
ンのシリンダヘッド30(図4参照)等に設けられた軸
受部30Aに枢支されており、メインロッカアーム14
Aは、ロッカシャフト16を中心に旋回できるようにな
っている。
The main rocker arm 14A is shown in FIG.
As shown in (B) and (C), it is provided integrally with the rocker shaft 16. The rocker shaft 16 is pivotally supported by a bearing portion 30A provided on a cylinder head 30 (see FIG. 4) of the engine or the like.
A is configured to be able to turn around the rocker shaft 16.

【0039】メインロッカアーム14Aの中間部には、
メインカム12Aに当接しうるメインローラ18がそな
えられている。このメインローラ18は、メインロッカ
アーム14Aの中間部に軸支された軸18Aに枢支され
て滑らかに回動しうるようになっている。このような構
造により、メインカム12Aは、カムシャフト11Aと
ともに回転しながら、所定の回転位置でメインローラ1
8と当接して、メインロッカアーム14Aを介して排気
弁4A,4Aを定常的に駆動するようになっている。
At the intermediate portion of the main rocker arm 14A,
A main roller 18 that can contact the main cam 12A is provided. The main roller 18 is rotatably supported by a shaft 18A that is supported by an intermediate portion of the main rocker arm 14A so that the main roller 18 can smoothly rotate. With such a structure, the main cam 12A rotates with the camshaft 11A while rotating the main roller 1A at a predetermined rotation position.
8, the exhaust valves 4A, 4A are driven constantly via the main rocker arm 14A.

【0040】一方、サブロッカアーム15Aは、その筒
状基部62において、ロッカシャフト16(つまり、メ
インロッカアーム14A)に対して回転できるように軸
支されており、その揺動端部61に、サブカム13Aに
当接しうるサブローラ19をそなえている。このサブロ
ーラ19も、サブロッカアーム15Aの揺動端部61に
軸支された軸19Aに枢支されて、滑らかに回動しうる
ようになっている。
On the other hand, the sub rocker arm 15A is rotatably supported at its cylindrical base 62 so as to be rotatable with respect to the rocker shaft 16 (that is, the main rocker arm 14A). And a sub-roller 19 which can abut the roller. The sub-roller 19 is also pivotally supported by a shaft 19A supported by the swinging end 61 of the sub-rocker arm 15A, so that it can rotate smoothly.

【0041】このサブロッカアーム15Aとロッカシャ
フト16との間には、サブロッカアーム15Aがロッカ
シャフト16に対して回転自在であってメインロッカア
ーム14Aと連係動作しないモード(非連係モード)
と、サブロッカアーム15Aがロッカシャフト16と一
体回転してメインロッカアーム14Aと連係動作するモ
ード(連係モード)とを切り換えうるモード切換手段と
して、油圧ピストン機構17が設けられている。
Between the sub-rocker arm 15A and the rocker shaft 16, a mode in which the sub-rocker arm 15A is rotatable with respect to the rocker shaft 16 and does not operate in cooperation with the main rocker arm 14A (non-coupling mode).
A hydraulic piston mechanism 17 is provided as mode switching means for switching between a mode in which the sub rocker arm 15A rotates integrally with the rocker shaft 16 and operates in cooperation with the main rocker arm 14A (coupling mode).

【0042】このモード切換手段としての油圧ピストン
機構17は、図5(B),(C)に示すように、ロッカ
シャフト16に形成されたピストン室内に、ロッカシャ
フト16の直径方向に可動に配設されたピストン17A
をそなえている。そして、ロッカシャフト16の軸心部
分に形成された油路16Aから作動油が導かれると、図
5(C)に示すように、ピストン17Aが先端部側〔図
5(B),(C)中で上方〕へ駆動され、一方、作動油
の供給が絶たれると、図5(B)に示すように、ピスト
ン17Aが基端部側〔図5(B),(C)中で下方〕へ
駆動されるようになっている。
As shown in FIGS. 5B and 5C, the hydraulic piston mechanism 17 as the mode switching means is movably disposed in a piston chamber formed in the rocker shaft 16 in the diameter direction of the rocker shaft 16. The installed piston 17A
Is provided. Then, when hydraulic oil is guided from an oil passage 16A formed in the axial center portion of the rocker shaft 16, the piston 17A is moved to the distal end side as shown in FIG. 5C [FIGS. 5B and 5C]. 5B, while the supply of the hydraulic oil is cut off, the piston 17A moves toward the base end side as shown in FIG. 5B [downward in FIGS. 5B and 5C]. To be driven.

【0043】つまり、作動油が供給されると、ピストン
17Aの先端部への移動により、サブロッカアーム15
Aがロッカシャフト16と一体回転してメインロッカア
ーム14Aと連係動作するモード(連係モード)となり
〔図5(C)参照〕、作動油の供給が絶たれると、ピス
トン17Aの先端部からの離脱により、サブロッカアー
ム15がロッカシャフト16に対して回転自在であって
メインロッカアーム14Aと連係動作しないモード(非
連係モード)となる〔図5(B)参照〕ように設定され
ているのである。
That is, when hydraulic oil is supplied, the sub-rocker arm 15
A rotates integrally with the rocker shaft 16 to operate in cooperation with the main rocker arm 14A (cooperation mode) (see FIG. 5C). When the supply of the hydraulic oil is cut off, the piston 17A separates from the tip of the piston 17A. The sub rocker arm 15 is set to be in a mode in which the sub rocker arm 15 is rotatable with respect to the rocker shaft 16 and does not operate in cooperation with the main rocker arm 14A (non-coupling mode) (see FIG. 5B).

【0044】また、作動油の供給は、ロッカシャフト1
6内の油路16Aを介して、図示しない作動油供給系を
通じて行なわれるようになっている。そして、作動油を
供給する供給状態と供給しない供給停止状態とは、作動
油供給系に設けられている電磁弁をECU20により開
閉制御することで切り換えるようになっている。そし
て、本実施形態では、排ガス温度センサ3Aからの排ガ
ス温度TEXに応じて、この電磁弁を制御して、冷却サイ
クル用のサブカム13Aによる排気弁4A(及びサブカ
ム13Bによる吸気弁4B)の作動・非作動を切り換え
ることにより、エンジンサイクルの通常サイクルと冷却
サイクルとを切り換えることができるようになっている
のである。
The hydraulic oil is supplied from the rocker shaft 1.
The operation is performed through a hydraulic oil supply system (not shown) via an oil passage 16 </ b> A in the inside 6. The supply state in which the hydraulic oil is supplied and the supply stop state in which the hydraulic oil is not supplied are switched by controlling the opening and closing of the solenoid valve provided in the hydraulic oil supply system by the ECU 20. In the present embodiment, the solenoid valve is controlled in accordance with the exhaust gas temperature T EX from the exhaust gas temperature sensor 3A to operate the exhaust valve 4A by the cooling cycle sub cam 13A (and the intake valve 4B by the sub cam 13B). By switching the non-operation, the normal cycle and the cooling cycle of the engine cycle can be switched.

【0045】本発明の一実施形態の6サイクル内燃機関
は、上述のように構成されているので、例えば、図6
(A),(B)に示すようなエンジンの冷却サイクル及
び通常サイクルを行なうことができる。以下、図6
(A),(B)とともに、図2,図4を参照しながら、
エンジンの冷却サイクル及び通常サイクルについて説明
する。なお、本実施形態のエンジンは、各気筒が交互に
左右に傾斜するV型6気筒エンジンとして構成されるた
め(図2参照)、図6(A),(B)中に示すように、
右側に傾斜するシリンダ列を右バンクといい、左側に傾
斜するシリンダ列を左バンクという。
The six-cycle internal combustion engine according to one embodiment of the present invention is configured as described above.
An engine cooling cycle and a normal cycle as shown in (A) and (B) can be performed. Hereinafter, FIG.
With reference to FIGS. 2 and 4 together with (A) and (B),
The cooling cycle and the normal cycle of the engine will be described. Note that the engine of the present embodiment is configured as a V-type six-cylinder engine in which each cylinder is alternately inclined left and right (see FIG. 2), and as shown in FIGS. 6A and 6B,
A cylinder row inclined to the right is called a right bank, and a cylinder row inclined to the left is called a left bank.

【0046】まず、冷却サイクル(冷吸排気カム作動
時)について具体的に説明する。ここで、第1の気筒
(シリンダ)に着目すると、図6(A)に示すように、
1サイクル中に、膨張,排気,冷吸気,冷排気,吸気及
び圧縮の6行程が順次実行される。なお、図6(A),
(B)中に示すクランク角については膨張行程開始時に
ピストン31が上死点に位置する角度を基準角(0°)
としている。
First, the cooling cycle (when the cold intake / exhaust cam is operated) will be specifically described. Here, focusing on the first cylinder (cylinder), as shown in FIG.
During one cycle, six steps of expansion, exhaust, cold intake, cold exhaust, intake, and compression are sequentially executed. In addition, FIG.
As for the crank angle shown in (B), the angle at which the piston 31 is located at the top dead center at the start of the expansion stroke is the reference angle (0 °).
And

【0047】まず、膨張行程では、ピストン31の上死
点(クランク角0°)直前(圧縮行程)において点火プ
ラグ7により火花着火された混合気が、燃焼室1内で燃
焼して急激に膨張し、ピストン31を押し下げる。この
時、混合ガスの膨張による力が、ピストン31に働くよ
うに、排気弁4A及び吸気弁4Bは閉じている。そし
て、ピストン31が、下死点(クランク角180°)手
前のクランク角θ A1に相当する位置まで下降してくる
と、排気弁4Aのメインカム12Aがメインロッカアー
ム14Aを押し下げて排気弁4Aが開弁する。そして、
ピストン31は下死点(クランク角180°)まで下が
ると再び上昇しはじめ、燃焼し終わった排ガスを排気通
路3へ押し出す(排気行程)。
First, in the expansion stroke, the top dead of the piston 31
Immediately before the point (crank angle 0 °) (compression stroke), the ignition
The mixture ignited by the lug 7 is ignited in the combustion chamber 1.
It burns and expands rapidly, pushing down the piston 31. this
At this time, the force due to the expansion of the mixed gas acts on the piston 31.
Thus, the exhaust valve 4A and the intake valve 4B are closed. Soshi
The piston 31 is at the bottom dead center (crank angle 180 °)
Previous crank angle θ A1Descends to the position corresponding to
And the main cam 12A of the exhaust valve 4A is the main rocker arm.
The exhaust valve 4A is opened by pushing down the system 14A. And
The piston 31 moves down to the bottom dead center (crank angle 180 °).
Then, it starts to rise again, and the exhausted gas
Push to Road 3 (exhaust stroke).

【0048】次に、排気行程により上昇したピストン3
1が、上死点(クランク角360°)を過ぎてクランク
角θA2に相当する位置に移動した時点で、メインカム1
2Aとメインロッカアーム14Aとは離隔して排気弁4
Aが閉じられる。一方、吸気弁4Bは、ピストン31が
上死点(クランク角360°)に到達する前のクランク
角θB1で、サブカム13Bによりサブロッカアーム15
Bが押し下げられて開状態となり、上死点(クランク角
360°)に到達後に下降しはじめたピストン31によ
って負圧となったシリンダ32内に、ピストン31及び
シリンダ32を冷却するための空気が、かかる負圧によ
り吸気通路2から燃焼室1内に吸入される(冷吸気行
程)。
Next, the piston 3 raised by the exhaust stroke
When the first cam 1 moves to a position corresponding to the crank angle θ A2 after the top dead center (crank angle 360 °), the main cam 1
2A and the main rocker arm 14A are separated from each other and the exhaust valve 4
A is closed. On the other hand, at the crank angle θ B1 before the piston 31 reaches the top dead center (crank angle 360 °), the intake valve 4B is moved by the sub rocker arm 15 by the sub cam 13B.
B is pushed down to be in an open state, and air for cooling the piston 31 and the cylinder 32 is supplied into the cylinder 32 which has become negative pressure by the piston 31 which has started to descend after reaching the top dead center (crank angle 360 °). The intake air is sucked into the combustion chamber 1 from the intake passage 2 by the negative pressure (cold intake stroke).

【0049】なお、クランク角θB1からクランク角θA2
の範囲においては、排気弁4A及び吸気弁4Bが共に開
いた状態(オーバラップ)となるが、これは、燃焼室1
から排気通路3に流出する排気にも慣性がついているの
で、吸気弁4Bを早めに開いて、かかる慣性を利用し、
急速に多量の空気を吸入するようにしているのである。
It is to be noted that the crank angle θ A2 is obtained from the crank angle θ B1.
, The exhaust valve 4A and the intake valve 4B are both open (overlap).
The exhaust flowing from the exhaust passage 3 into the exhaust passage 3 also has inertia, so the intake valve 4B is opened early to take advantage of this inertia,
They are trying to inhale a lot of air quickly.

【0050】そして、ピストン31が、クランク角θB2
に相当する位置に移動した時点で、サブカム13Bとサ
ブロッカアーム15Bとが離隔した状態となって、吸気
弁4Bは閉状態となる。一方、排気弁4Aは、ピストン
31が下死点(クランク角540°)を過ぎてクランク
角θC1に相当する位置にまで上昇した時点で、サブロッ
カアーム15Aを介してサブカム13Aにより押し下げ
られて開状態となり、燃焼室1内の空気は、上昇するピ
ストン31により、排気通路3へ押し出される(冷排気
行程)。
Then, the piston 31 has the crank angle θ B2
At the time when the sub cam 13B and the sub rocker arm 15B are separated from each other, the intake valve 4B is closed. On the other hand, the exhaust valve 4A is pushed down by the sub cam 13A via the sub rocker arm 15A and opened when the piston 31 has risen to a position corresponding to the crank angle θ C1 after passing the bottom dead center (crank angle 540 °). In this state, the air in the combustion chamber 1 is pushed out to the exhaust passage 3 by the ascending piston 31 (cold exhaust stroke).

【0051】したがって、クランク角θB2からクランク
角θC1の間では、排気弁4A及び吸気弁4Bが、共に閉
じた状態となって、この間、冷吸気行程で吸入した空気
(冷却用空気)はシリンダ32内に留まることになる。
つまり、冷却用空気をすぐに排出しないで、所定期間
(クランク角がθB2〜θC1)だけシリンダ32内に冷却
用空気を滞留させることにより、冷却用空気でピストン
31及びシリンダ32を十分に冷却するようにしている
のである。
Therefore, between the crank angle θ B2 and the crank angle θ C1 , the exhaust valve 4A and the intake valve 4B are both closed, and during this time the air (cooling air) sucked in the cold intake stroke is It will stay in the cylinder 32.
That is, the cooling air is not discharged immediately, but is kept in the cylinder 32 for a predetermined period (the crank angle is θ B2 to θ C1 ), so that the piston 31 and the cylinder 32 are sufficiently cooled by the cooling air. They try to cool.

【0052】そして、上死点(クランク角720°)ま
で上昇したピストン31が下降し始めると、シリンダ3
2内はピストン31の下降により減圧される。吸気弁4
Bは、ピストン31が上死点(クランク角720°)に
上昇するよりも前に、クランク角θD1で、メインロッカ
アーム14Bを介してメインカム12Bに押し下げられ
て開状態となっており、したがって、かかる減圧によ
り、吸気通路2より燃焼用の空気がシリンダ32内に吸
入される(吸気行程)。
When the piston 31 which has risen to the top dead center (crank angle 720 °) starts to descend, the cylinder 3
The pressure in the interior 2 is reduced by the lowering of the piston 31. Intake valve 4
B is pushed down by the main cam 12B via the main rocker arm 14B at the crank angle θ D1 before the piston 31 rises to the top dead center (crank angle 720 °), so that B is open. Due to this pressure reduction, combustion air is drawn into the cylinder 32 from the intake passage 2 (intake stroke).

【0053】そして、ピストン31が上死点(クランク
角720°)を過ぎてクランク角θ C2に相当する位置に
移動した時点で、それまで当接していたサブカム13A
とサブロッカアーム15Aとが離隔した状態となって、
排気弁4Aが閉じられる。ここで、クランク角θD1から
クランク角θC2の範囲においては、排気弁4A及び吸気
弁4Bが共に開いた状態(オーバラップ)となるが、こ
れは上述の冷吸気行程時のオーバラップと同様に、排ガ
スの慣性を利用して効率よく吸気を行なうためである。
Then, the piston 31 is moved to the top dead center (crank).
Angle 720 °) and the crank angle θ C2In a position equivalent to
When moved, the sub-cam 13A that was in contact with it until then
And the sub rocker arm 15A are separated from each other,
The exhaust valve 4A is closed. Where the crank angle θD1From
Crank angle θC2, The exhaust valve 4A and the intake
The valves 4B are both opened (overlap).
This is similar to the overlap during the cold intake stroke described above,
This is because the intake is efficiently performed by utilizing the inertia of the air.

【0054】吸気行程において下降したピストン31
は、下死点(クランク角が900°)までくると再び上
昇を始める。そして、ピストン31がクランク角θD2
相当する位置に移動した時点で、当接していた吸気弁4
Bのメインカム12Bとメインロッカアーム14Bとが
離隔した状態となって、吸気弁4Bは閉じ、排気弁4A
も閉じた状態のままであるので、シリンダ32内の空気
は、上昇するピストン31により圧縮される(圧縮行
程)。
The piston 31 descended during the intake stroke
Starts rising again when it reaches the bottom dead center (crank angle is 900 °). When the piston 31 moves to a position corresponding to the crank angle θ D2 , the intake valve 4
B, the main cam 12B and the main rocker arm 14B are separated from each other, the intake valve 4B is closed, and the exhaust valve 4A is closed.
Is also closed, the air in the cylinder 32 is compressed by the rising piston 31 (compression stroke).

【0055】そして、圧縮行程において、上昇したピス
トン31は上死点(クランク角が1080°、つまり、
0°)まで移動し、これ以後は、上述と同様の行程を繰
り返す。なお、この冷却サイクルの説明では燃料の噴射
時期についての詳しい説明は省略するが、エンジンの運
転状態に応じて、吸気行程又は圧縮行程時に適宜燃料が
噴射される。
Then, in the compression stroke, the raised piston 31 is moved to the top dead center (crank angle is 1080 °, ie,
0 °), and thereafter, the same process as described above is repeated. Although the detailed description of the fuel injection timing is omitted in the description of the cooling cycle, the fuel is appropriately injected during the intake stroke or the compression stroke depending on the operation state of the engine.

【0056】また、その他の気筒については、図6
(A)に示すように、気筒番号の順に、クランク角で1
80°毎にずれて、各行程が行なわれる。次に、通常サ
イクルについて説明する。なお、この通常サイクルにお
ける膨張行程及び排気行程は、上述の冷却サイクルと同
様であり、説明を省略する。さて、排気行程後期に、ピ
ストン31が、上死点(クランク角360°)前のクラ
ンク角θB1まで上昇すると、吸気弁4Bのサブカム13
Bによりサブロッカアーム15Bが押し下げられるが、
サブロッカアーム15Bはメインロッカアーム14Bと
非連係モードとなっているために、吸気弁4Bはサブカ
ム13Bに駆動されずに閉状態のままである。
For other cylinders, see FIG.
As shown in (A), the crank angle is 1 in the order of the cylinder number.
Each stroke is performed with a shift of every 80 °. Next, the normal cycle will be described. Note that the expansion stroke and the exhaust stroke in this normal cycle are the same as those in the above-described cooling cycle, and the description is omitted. By the way, in the latter half of the exhaust stroke, when the piston 31 rises to the crank angle θ B1 before the top dead center (crank angle 360 °), the sub cam 13 of the intake valve 4B
The sub rocker arm 15B is pushed down by B,
Since the sub rocker arm 15B is in the non-coupling mode with the main rocker arm 14B, the intake valve 4B is not driven by the sub cam 13B and remains closed.

【0057】一方、排気弁4Aは、ピストン31が上死
点(クランク角360°)を過ぎてクランク角θA2に相
当する位置に移動した時点で閉状態となり、したがっ
て、排気弁4A及び吸気弁4Bが同時に閉じた状態とな
る(冷吸気停止行程)。やがて、ピストン31が、下死
点(クランク角が540°)を過ぎて、クランク角θC1
に相当する位置にまでくると、排気弁4Aのサブカム1
3Aによりサブロッカアーム15Aが押し下げられる
が、サブロッカアーム15Aはメインロッカアーム14
Aと非連係モードとなっているために、排気弁4Aはサ
ブカム13Aに駆動されずに閉状態のままである(冷排
気停止行程)。
On the other hand, the exhaust valve 4A is closed when the piston 31 moves to a position corresponding to the crank angle θ A2 after passing the top dead center (crank angle 360 °), so that the exhaust valve 4A and the intake valve 4B are simultaneously closed (cold intake stop process). Eventually, the piston 31 passes the bottom dead center (crank angle is 540 °), and the crank angle θ C1
Is reached, the sub cam 1 of the exhaust valve 4A
3A pushes down the sub rocker arm 15A, but the sub rocker arm 15A
The exhaust valve 4A is kept in the closed state without being driven by the sub-cam 13A because of the non-coupling mode with A (the cold exhaust stop process).

【0058】そして、ピストン31が上死点付近(クラ
ンク角720°)のクランク角θD1に相当する位置まで
くると、吸気弁4Bが開状態となり、上死点(クランク
角720°)を過ぎて再び下降しはじめたピストン31
により、吸気通路2から燃焼用の空気が燃焼室1内に吸
入される(吸気行程)。そして、これ以降の吸気及び圧
縮行程は、上述の冷却サイクルと同様の行程となるので
説明を省略する。
Then, when the piston 31 reaches a position corresponding to the crank angle θ D1 near the top dead center (crank angle 720 °), the intake valve 4B is opened, and after the top dead center (crank angle 720 °). Piston 31 which started to descend again
Accordingly, combustion air is sucked into the combustion chamber 1 from the intake passage 2 (intake stroke). The subsequent intake and compression strokes are the same as those in the above-described cooling cycle, and thus description thereof is omitted.

【0059】そして、本エンジンでは、例えば図7に示
すフローチャートにしたがって、作動態様が切り換えら
れる。まず、ステップS10で、排ガス温度センサ3A
(図2参照)から入力される排ガス温度TEXにより、エ
ンジンが高温状態にあるか否かの判定が行なわれる。排
ガス温度TEXが所定温度(排ガス基準温度)TEX0 より
も高ければ、エンジンは高温状態にあり、ピストン31
の熱疲労や、エンジンの出力低下,燃料消費率の悪化,
ノッキングが起こりやすい状況にあると判定されて、ス
テップS15でタイマをスタートさせた後、ステップS
20に進んで冷却サイクルを実行する。
The operation mode of the engine is switched according to, for example, a flowchart shown in FIG. First, in step S10, the exhaust gas temperature sensor 3A
It is determined whether or not the engine is in a high temperature state based on the exhaust gas temperature T EX input from FIG. 2 (see FIG. 2). If the exhaust gas temperature T EX is higher than a predetermined temperature (exhaust gas reference temperature) T EX0 , the engine is in a high temperature state and the piston 31
Thermal fatigue, engine output reduction, fuel consumption rate deterioration,
After it is determined that knocking is likely to occur and the timer is started in step S15,
Proceed to 20 to execute a cooling cycle.

【0060】一方、排ガス温度TEXが排ガス基準温度T
EX0 以下であれば、エンジンは熱負荷の低い特定運転状
態にある、つまり、エンジンは高温状態ではなく、ピス
トン31,シリンダ32に対する熱疲労の虞はないと判
定されて、ステップS100へと進み通常サイクルでエ
ンジンの運転が行なわれる。なお、このときには、具体
的には、可変動弁機構60の作動油供給系の構成要素で
ある電磁弁が閉弁される。
On the other hand, the exhaust gas temperature T EX is equal to the exhaust gas reference temperature T.
If EX0 or less, the engine is in the specific operation state with a low heat load, that is, the engine is not in the high temperature state, and it is determined that there is no risk of thermal fatigue on the piston 31 and the cylinder 32. The operation of the engine is performed in a cycle. Note that, at this time, specifically, the electromagnetic valve which is a component of the hydraulic oil supply system of the variable valve mechanism 60 is closed.

【0061】また、ステップS20では、可変動弁機構
60の作動油供給系の電磁弁が開弁駆動されて、可変動
弁機構60が切り換えられ、冷却サイクルが実行され
る。次に、ステップS30では、再び、排ガス温度TEX
により、エンジンが高温状態か否かの判定が行なわれ、
排ガス温度TEXが排ガス基準温度TEX0 よりも高けれ
ば、エンジンは、依然として高温状態にあると判定さ
れ、ステップS40へと進む。
In step S20, the solenoid valve of the hydraulic oil supply system of the variable valve mechanism 60 is driven to open, the variable valve mechanism 60 is switched, and a cooling cycle is executed. Next, in step S30, the exhaust gas temperature T EX again
Determines whether the engine is in a high temperature state,
If the exhaust gas temperature T EX is higher than the exhaust gas reference temperature T EX0 , it is determined that the engine is still in a high temperature state, and the process proceeds to step S40.

【0062】一方、排ガス温度TEXが排ガス基準温度T
EX0 以下になっていれば、冷却サイクルの効果によりエ
ンジンは冷却されたと判定されて、ステップS100へ
と進み、可変動弁機構60の作動油供給系の電磁弁が閉
とされて通常サイクルに切り換わるとともに、ステップ
S110で冷却サイクル経過時間tがリセットされる。
On the other hand, when the exhaust gas temperature T EX is equal to the exhaust gas reference temperature T
If it is less than EX0 , it is determined that the engine has been cooled by the effect of the cooling cycle, the process proceeds to step S100, the solenoid valve of the hydraulic oil supply system of the variable valve mechanism 60 is closed, and the normal cycle is started. At the same time, the cooling cycle elapsed time t is reset in step S110.

【0063】ステップS40では、冷却サイクル経過時
間tが、所定時間t0 を越えたか否かが判定され、越え
ていなければ、ステップS20へ戻り、引続き冷却サイ
クルで運転が行なわれ、冷却サイクル経過時間tが基準
時間t0 を越えていれば、ステップS45に進んで冷却
サイクル経過時間tをリセットするとともにステップS
50へと進み通常サイクルに切り換わる。
[0063] At step S40, the cooling cycle elapsed time t, whether exceeds a predetermined time t 0 is determined, if not exceeded, the process returns to step S20, the operation is performed subsequently in the cooling cycle, cooling cycle elapsed time If t exceeds the reference time t 0 , the process proceeds to step S45 to reset the cooling cycle elapsed time t and to execute step S45.
The process proceeds to 50, and switches to the normal cycle.

【0064】つまり、所定時間t0 内は、排ガス温度T
EXが所定温度TEX0 よりも下がるか否かが随時判定さ
れ、所定時間t0 経過しても、排ガス温度TEXが所定温
度TEX 0 以下にならなければ、燃料の気化潜熱により燃
焼室1が冷却されるように、インジェクタ8により燃料
噴射(冷却燃料噴射)が行なわれ(ステップS60)、
その後、ステップS70へ進む。
That is, during the predetermined time t 0 , the exhaust gas temperature T
It is determined at any time whether or not EX falls below a predetermined temperature T EX0 . If the exhaust gas temperature T EX does not fall below the predetermined temperature T EX 0 even after the predetermined time t 0 has elapsed, the combustion chamber 1 is heated by the latent heat of vaporization of the fuel. The fuel is injected (cooled fuel injection) by the injector 8 so that is cooled (step S60),
Thereafter, the process proceeds to step S70.

【0065】なお、冷却燃料噴射は、冷吸気停止行程に
入ると略同時(シリンダ31が上死点付近に位置する時
点)に行なわれる。また、この時に噴射された燃料は、
燃焼室1の冷却とともに、所定のエンジン出力を発生さ
せるためのものでもある。本実施形態では、冷却燃料噴
射が行なわれる場合には、エンジン出力に必要な燃料
を、全量、冷却燃料として噴射し、次回の圧縮行程末期
にこの燃料を用いて燃焼が行なわれる。このため、冷却
燃料噴射が行なわれる場合には、圧縮行程又は吸気行程
中の通常の燃料噴射は行なわれない。
It is to be noted that the cooling fuel injection is performed substantially simultaneously with the start of the cold intake stop process (when the cylinder 31 is located near the top dead center). Also, the fuel injected at this time is
It is also for generating a predetermined engine output while cooling the combustion chamber 1. In the present embodiment, when cooling fuel injection is performed, the entire amount of fuel required for engine output is injected as cooling fuel, and combustion is performed using this fuel at the end of the next compression stroke. Therefore, when cooling fuel injection is performed, normal fuel injection during the compression stroke or the intake stroke is not performed.

【0066】ステップS70では、再び、排ガス温度T
EXにより、エンジンが高温状態か否かの判定が行なわ
れ、排ガス温度TEXが排ガス基準温度TEX0 以上であれ
ば、エンジンは、依然として高温状態にあると判定さ
れ、ステップS60に戻って、再び、冷却燃料噴射が行
なわれる。一方、排ガス温度TEXが排ガス基準温度T
EX0 よりも低ければ、エンジンが、冷却されたと判定さ
れて、冷却燃料噴射は停止され、通常の通り、圧縮行程
後期、又は、吸気行程において燃料噴射(通常燃料噴
射)が行なわれ(ステップS80)、リターンする。
In step S70, the exhaust gas temperature T
EX determines whether the engine is in a high temperature state. If the exhaust gas temperature T EX is equal to or higher than the exhaust gas reference temperature T EX0, it is determined that the engine is still in a high temperature state, and the process returns to step S60 and returns to step S60. Then, cooling fuel injection is performed. On the other hand, the exhaust gas temperature T EX is
If it is lower than EX0, it is determined that the engine has been cooled, the cooling fuel injection is stopped, and fuel injection (normal fuel injection) is performed in the latter half of the compression stroke or in the intake stroke as usual (step S80). And return.

【0067】なお、冷却燃料が噴射されて(冷吸気停止
行程開始直後)から点火される(膨張行程直前)までの
間に、冷却燃料噴射から通常燃料噴射への切り替えが行
なわれた場合には、点火が一度行なわれるまでは、イン
ジェクタ8の噴射は停止される。つまり、冷却燃料噴射
直後の圧縮行程後期又は吸気行程では通常燃料噴射は行
なわれず、一度点火を経て、それ以降から、圧縮行程後
期又は吸気行程における通常燃料噴射が行なわれるよう
になる。これにより、冷却燃料噴射から通常燃料噴射へ
の切り替えが行なわれた場合に、冷却燃料噴射と通常燃
料噴射とが両方行なわれて過剰に燃料が噴射されること
を防いでいる。
When the switching from the cooling fuel injection to the normal fuel injection is performed between the time when the cooling fuel is injected (immediately after the start of the cold intake stop process) and the time when the fuel is ignited (immediately before the expansion stroke). Until the ignition is performed once, the injection of the injector 8 is stopped. That is, the normal fuel injection is not performed in the latter stage of the compression stroke or the intake stroke immediately after the cooling fuel injection, but after the ignition is performed once, the normal fuel injection in the latter stage of the compression stroke or the intake stroke is performed thereafter. Thereby, when switching from the cooling fuel injection to the normal fuel injection is performed, it is possible to prevent both the cooling fuel injection and the normal fuel injection from being performed and excessive injection of the fuel.

【0068】したがって、本実施形態にかかる6サイク
ル内燃機関によれば、エンジンのサイクルを、エンジン
を冷却可能な冷却サイクルと、冷却サイクルよりも効率
のよい通常サイクルとに切り換え可能であるため、エン
ジンの高温時(エンジンの熱負荷が高いとき)には、冷
却サイクルによりエンジンを冷却して、ピストンの熱疲
労や、エンジンの出力低下,燃料消費率の悪化,ノッキ
ングを防止するとともに、エンジンの低負荷時(エンジ
ンの熱負荷が低い特定運転状態時)には、通常サイクル
により効率よく運転できるという利点がある。
Therefore, according to the six-cycle internal combustion engine of the present embodiment, the engine cycle can be switched between a cooling cycle capable of cooling the engine and a normal cycle more efficient than the cooling cycle. When the engine temperature is high (when the thermal load of the engine is high), the engine is cooled by a cooling cycle to prevent thermal fatigue of the piston, decrease in engine output, deterioration of fuel consumption rate, and knocking. When a load is applied (in a specific operation state in which the heat load of the engine is low), there is an advantage that the operation can be more efficiently performed in a normal cycle.

【0069】また、エンジンのサイクルを冷却サイクル
にしても所定時間内にエンジンが冷却されない場合に
は、さらに冷却効果の高い冷却燃料噴射によりエンジン
を所定の状態まで冷却することができるという利点もあ
る。また、冷却サイクルでエンジンが十分に冷却された
場合には通常サイクルに切り換わるので、エンジンが過
冷却されることもない。
If the engine is not cooled within a predetermined time even if the engine cycle is set to a cooling cycle, there is an advantage that the engine can be cooled to a predetermined state by cooling fuel injection having a higher cooling effect. . Further, when the engine is sufficiently cooled in the cooling cycle, the mode is switched to the normal cycle, so that the engine is not overcooled.

【0070】なお、本発明の6サイクル内燃機関は、上
述の実施形態に限定されるものではなく、種々変形して
実施することができる。例えば、上述の実施形態にかか
る6サイクル内燃機関では、筒内噴射型ガソリンエンジ
ンを適用した場合について説明してきたが、これに限ら
れるものではなく、一般的なポート噴射型のエンンジン
に適用してもよい。また、ガソリンエンジンだけでなく
ディーゼルエンジンに適用してもよい。
It should be noted that the six-cycle internal combustion engine of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various modifications. For example, in the six-stroke internal combustion engine according to the above-described embodiment, a case has been described in which a direct injection gasoline engine is applied. However, the present invention is not limited to this, and is applied to a general port injection engine. Is also good. Further, the present invention may be applied to a diesel engine as well as a gasoline engine.

【0071】そして、冷却燃料噴射を、通常サイクルの
冷吸排気停止行程中ではなく、冷却サイクルの冷吸気行
程中に行なうようにしてもよい。この場合、噴射された
燃料は、燃焼されないまま冷排気行程中に排気通路3へ
排出されてしまうため、EGRバルブ9Aを所定の開度
に制御して、EGR9により、この燃料を再びエンジン
に還流させて燃焼させるようにしてもよい。また、排気
通路3に点火装置を設け、この点火装置により、排気通
路3に排出された燃料を燃焼させて、冷態始動時の触媒
温度の上昇を促すようようにしてもよい。
The cooling fuel injection may be performed not during the cold intake / exhaust stop process of the normal cycle but during the cold intake process of the cooling cycle. In this case, the injected fuel is discharged into the exhaust passage 3 during the cold exhaust stroke without being burned. Therefore, the EGR valve 9A is controlled to a predetermined opening degree, and the fuel is returned to the engine by the EGR 9 again. You may make it burn and burn. Further, an ignition device may be provided in the exhaust passage 3 so that the fuel discharged to the exhaust passage 3 is burned by the ignition device to promote an increase in the catalyst temperature at a cold start.

【0072】そして、本実施形態では、排ガス温度TEX
のみを用いて冷却サイクルと通常サイクルとの切り換え
判定を行なうようにしているが、例えば、運転状態検出
手段を、冷却水温センサ71,アクセルポジションセン
サ72,クランク角センサ73,圧力センサ74等によ
り構成して、これらの出力に基づいて、内燃機関が熱負
荷の低い特定運転状態か否かを検出又は推定して、冷却
サイクルと通常サイクルとを切り換えるようにしてもよ
い。
In this embodiment, the exhaust gas temperature T EX
The switching between the cooling cycle and the normal cycle is determined by using only the cooling cycle. For example, the operating state detecting means includes a cooling water temperature sensor 71, an accelerator position sensor 72, a crank angle sensor 73, a pressure sensor 74, and the like. Then, based on these outputs, it is possible to detect or estimate whether or not the internal combustion engine is in a specific operation state with a low heat load, and to switch between the cooling cycle and the normal cycle.

【0073】具体的には、冷却水温センサ71に検出さ
れる冷却水温TW が所定温度よりも高い場合(条件
1)、アクセルポジションセンサ72に検出されるアク
セル開度θA が所定開度より大きく内燃機関が高負荷状
態にあると判定された場合(条件2)、クランク角セン
サ73及びカム角センサ75により検出されたエンジン
回転数Neが所定回転数よりも大きい場合(条件3)、
或いは、リーン運転領域以外で圧力センサ74により検
出された吸気管内圧力Pb が所定圧力よりも高い場合
(条件4)等は、内燃機関の熱負荷が高いので冷却サイ
クルを実行し内燃機関の熱疲労や排ガス浄化装置6の熱
劣化を防止するようにして、それ以外の熱負荷の低い特
定運転状態では、通常サイクルを実行し冷却サイクルよ
りも効率の良い運転状態にするようにしても良い。ま
た、上述の条件1〜4を組み合わせて通常サイクルと冷
却サイクルとを切り換えるようにしてもよい。
Specifically, when the cooling water temperature T W detected by the cooling water temperature sensor 71 is higher than a predetermined temperature (condition 1), the accelerator opening θ A detected by the accelerator position sensor 72 becomes smaller than the predetermined opening. When it is determined that the internal combustion engine is in a high load state (condition 2), when the engine speed Ne detected by the crank angle sensor 73 and the cam angle sensor 75 is larger than a predetermined speed (condition 3),
Alternatively, if the intake pipe pressure P b detected by the pressure sensor 74 other than the lean operating region is higher than a predetermined pressure (condition 4) or the like, because of the high thermal load of the internal combustion engine performs a cooling cycle of the internal combustion engine heat In order to prevent fatigue and thermal degradation of the exhaust gas purifying device 6, in other specific operating states where the heat load is low, the normal cycle may be executed to make the operating state more efficient than the cooling cycle. The normal cycle and the cooling cycle may be switched by combining the above conditions 1 to 4.

【0074】そして、冷却燃料噴射を実施する場合に
は、エンジン出力に必要な全燃料を通常サイクル中の冷
吸排気停止行程中に噴射し、通常燃料噴射は行なわない
ようにしているが、冷却燃料噴射と通常燃料噴射とを併
せて行なうようにしてもよい。ただし、冷却燃料噴射と
通常燃料噴射とにより噴射される燃料の合計を、エンジ
ン出力に必要な燃料量と一致させる必要がある。この場
合、冷却燃料噴射に必要な燃料量を排ガス温度TEXの関
数としてECU20に記憶させて、これにしたがい、所
定量の燃料を冷却燃料噴射に使用すればよい。
When performing the cooling fuel injection, all the fuel required for the engine output is injected during the cold intake / exhaust stop process in the normal cycle, and the normal fuel injection is not performed. The fuel injection and the normal fuel injection may be performed together. However, it is necessary to make the sum of the fuel injected by the cooling fuel injection and the normal fuel injection equal to the fuel amount required for the engine output. In this case, the amount of fuel required for the cooling fuel injection may be stored in the ECU 20 as a function of the exhaust gas temperature T EX , and a predetermined amount of the fuel may be used for the cooling fuel injection according to the stored amount.

【0075】さらに、可変動弁機構60を用いる代わり
に、排気弁4A及び吸気弁4Bを電磁弁により構成して
任意のタイミングにより開閉可能な構造とすることによ
り、上述の6行程からなる通常サイクル及び冷却サイク
ルに加え、吸気,圧縮,膨張及び排気の4行程からなる
一般的なサイクルを実施しうるようにしてもよい。
Further, instead of using the variable valve mechanism 60, the exhaust valve 4A and the intake valve 4B are constituted by solenoid valves so that they can be opened and closed at an arbitrary timing. In addition to the cooling and cooling cycles, a general cycle including four strokes of intake, compression, expansion, and exhaust may be performed.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の6サイク
ル内燃機関によれば、内燃機関の効率の低下を極力回避
しながら、内燃機関の熱疲労,出力低下,燃料消費率の
悪化,ノッキング等を防止することができ、また、エン
ジンの過冷却も防止できるという利点がある。
As described above in detail, according to the six-stroke internal combustion engine of the present invention, it is possible to minimize the efficiency of the internal combustion engine while minimizing the thermal fatigue, the output reduction, the deterioration of the fuel consumption rate, and the like. Advantageously, knocking and the like can be prevented, and overcooling of the engine can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態としての6サイクル内燃機
関における制御手段の構成を模式的に示すブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of control means in a six-cycle internal combustion engine as one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態としての6サイクル内燃機
関の全体構成を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an overall configuration of a six-cycle internal combustion engine as one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施形態としての6サイクル内燃機
関におけるサイクル切り換えの有効性を説明するための
指圧線図であり、(A)は一般的な4サイクル内燃機関
の指圧線図、(B)は6サイクル内燃機関における冷却
サイクルの指圧線図、(C)は6サイクル内燃機関にお
ける通常サイクルの指圧線図である。
FIG. 3 is a diagram of acupressure for explaining the effectiveness of cycle switching in a six-cycle internal combustion engine as one embodiment of the present invention, wherein (A) is a diagram of a general four-stroke internal combustion engine; FIG. 3B is a diagram of a finger pressure of a cooling cycle in a six-cycle internal combustion engine, and FIG.

【図4】本発明の一実施形態としての6サイクル内燃機
関における弁動作切り換え手段を模式的に示す全体構成
図である。
FIG. 4 is an overall configuration diagram schematically showing valve operation switching means in a six-cycle internal combustion engine as one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施形態としての6サイクル内燃機
関における弁動作切り換え手段の模式図であり、(A)
は全体構成を示す斜視図、(B)は(A)のA−A矢視
断面図でサブロッカアームがメインロッカアームと連係
動作しない状態を示す図、(C)は(A)のA−A矢視
断面図でサブロッカアームがメインロッカアームと連係
動作する状態を示す図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of a valve operation switching means in a six-cycle internal combustion engine as one embodiment of the present invention, and FIG.
Is a perspective view showing the entire configuration, (B) is a cross-sectional view taken along the line AA of (A), showing a state where the sub rocker arm does not operate in cooperation with the main rocker arm, and (C) is an arrow AA of (A). FIG. 5 is a view showing a state in which a sub rocker arm operates in cooperation with a main rocker arm in a sectional view as viewed.

【図6】本発明の一実施形態としての6サイクル内燃機
関における各行程のタイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart of each stroke in a six-cycle internal combustion engine as one embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施形態としての6サイクル内燃機
関における制御を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing control in a six-cycle internal combustion engine as one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3A 排ガス温度センサ(運転状態検出手段) 4A 排気弁 4B 吸気弁 20 ECU(制御手段) 60 可変動弁機構(弁作動切り換え手段) 3A Exhaust gas temperature sensor (operating state detecting means) 4A Exhaust valve 4B Intake valve 20 ECU (control means) 60 Variable valve mechanism (valve operation switching means)

フロントページの続き Fターム(参考) 3G092 AA01 AA04 AA06 AA09 AA10 AA15 AA17 BB10 CB02 DA01 DA02 DA04 DA11 DF04 DF09 DG05 DG09 EA08 EA11 EA17 EA26 EA27 EA28 EA29 FA13 FA24 GA05 GA17 HA05Z HA13X HA13Z HD01Z HE01Z HE03Z HE08Z HF08Z Continued on the front page F-term (reference)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1吸気,圧縮,膨張,第1排気,第2
吸気及び第2排気の各行程を順次実行しうる6サイクル
内燃機関であって、 吸気弁及び排気弁の作動状態を切り換え可能な弁作動切
り換え手段と、 該内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 該運転状態検出手段により該内燃機関の熱負荷が低くな
る特定運転状態が検出された場合、該第2吸気及び該第
2排気の各行程における吸気弁及び排気弁の作動を休止
させるよう該弁作動切り換え手段の作動を制御する制御
手段とをそなえたことを特徴とする、6サイクル内燃機
関。
1. A first intake, compression, expansion, first exhaust, second
A six-stroke internal combustion engine capable of sequentially executing each of intake and second exhaust strokes, comprising: valve operation switching means capable of switching an operation state of an intake valve and an exhaust valve; and an operation state for detecting an operation state of the internal combustion engine. When the specific operating state in which the thermal load of the internal combustion engine is reduced is detected by the detecting means and the operating state detecting means, the operation of the intake valve and the exhaust valve in each stroke of the second intake and the second exhaust is stopped. And a control means for controlling the operation of the valve operation switching means so as to perform the operation.
JP10343284A 1998-12-02 1998-12-02 6-cycle internal combustion engine Withdrawn JP2000170559A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10343284A JP2000170559A (en) 1998-12-02 1998-12-02 6-cycle internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10343284A JP2000170559A (en) 1998-12-02 1998-12-02 6-cycle internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000170559A true JP2000170559A (en) 2000-06-20

Family

ID=18360336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10343284A Withdrawn JP2000170559A (en) 1998-12-02 1998-12-02 6-cycle internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000170559A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008016426A2 (en) * 2006-07-28 2008-02-07 Caterpillar Inc. Power source thermal management and emissions reduction system
WO2008020519A1 (en) * 2006-08-18 2008-02-21 Joho Corporation Exhaust catalyst control for six-cycle engine
JP2008223617A (en) * 2007-03-13 2008-09-25 Osaka Gas Co Ltd Engine
JP2011074858A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Honda Motor Co Ltd Six cycle engine
CN102410085A (en) * 2011-06-15 2012-04-11 靳北彪 Six-stroke engine
WO2015005097A1 (en) * 2013-07-09 2015-01-15 ヤマハ発動機株式会社 Six-cycle engine and method for operating six-cycle engine
JP2015068195A (en) * 2013-09-27 2015-04-13 本田技研工業株式会社 Six-cycle engine

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008016426A2 (en) * 2006-07-28 2008-02-07 Caterpillar Inc. Power source thermal management and emissions reduction system
WO2008016426A3 (en) * 2006-07-28 2008-03-20 Caterpillar Inc Power source thermal management and emissions reduction system
WO2008020519A1 (en) * 2006-08-18 2008-02-21 Joho Corporation Exhaust catalyst control for six-cycle engine
JP2008223617A (en) * 2007-03-13 2008-09-25 Osaka Gas Co Ltd Engine
JP2011074858A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Honda Motor Co Ltd Six cycle engine
CN102410085A (en) * 2011-06-15 2012-04-11 靳北彪 Six-stroke engine
WO2015005097A1 (en) * 2013-07-09 2015-01-15 ヤマハ発動機株式会社 Six-cycle engine and method for operating six-cycle engine
EP3020944A4 (en) * 2013-07-09 2016-07-06 Yamaha Motor Co Ltd Six-cycle engine and method for operating six-cycle engine
JPWO2015005097A1 (en) * 2013-07-09 2017-03-02 ヤマハ発動機株式会社 6-cycle engine and operation method of 6-cycle engine
US9945296B2 (en) 2013-07-09 2018-04-17 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Six-stroke engine and method of operating six-stroke engine
JP2015068195A (en) * 2013-09-27 2015-04-13 本田技研工業株式会社 Six-cycle engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7810473B2 (en) Control device and method for internal combustion engine
KR100863475B1 (en) Control apparatus and control method for internal combustion engine
JP4172340B2 (en) Control device for spark ignition engine
JP2000064863A (en) Four-cycle internal combustion engine
JP2006274951A (en) Four cycle spark ignition engine
JP4792882B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2007085241A (en) Spark ignition engine
KR100575506B1 (en) Internal combustion engine
JP2000170559A (en) 6-cycle internal combustion engine
JP5741345B2 (en) Engine control device
JP5082938B2 (en) Spark ignition internal combustion engine
JP4104518B2 (en) Variable cylinder internal combustion engine
JP4425839B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP4096429B2 (en) Exhaust valve operation control device for internal combustion engine
JP2000087749A (en) Spark-ignition internal combustion engine
JP4419800B2 (en) Engine starter
JP3925379B2 (en) Control device for a spark ignition engine with a supercharger
JP4591645B2 (en) Variable valve timing device
JP4151268B2 (en) Stop control device for internal combustion engine with electromagnetically driven valve
JP2006300011A (en) Internal combustion engine
JP3997384B2 (en) Variable valve timing device
JP4103664B2 (en) Engine starter
JP2004162617A (en) Control device for internal combustion engine
JP2005061279A (en) Variable valve control device of engine
JP5585528B2 (en) In-cylinder injection spark ignition internal combustion engine having a variable compression ratio mechanism

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050420

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20061020