JP2001214767A - Internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine

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JP2001214767A
JP2001214767A JP2000024726A JP2000024726A JP2001214767A JP 2001214767 A JP2001214767 A JP 2001214767A JP 2000024726 A JP2000024726 A JP 2000024726A JP 2000024726 A JP2000024726 A JP 2000024726A JP 2001214767 A JP2001214767 A JP 2001214767A
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Japan
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internal combustion
combustion engine
valve
intake
exhaust
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JP2000024726A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Nishida
秀之 西田
Masaji Katsumata
正司 勝間田
Masaaki Tanaka
正明 田中
Keiji Yotsueda
啓二 四重田
Yasushi Ito
泰志 伊藤
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/3011Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3058Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used the engine working with a variable number of cycles

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the drivability in an internal combustion engine provided with a valve system capable of opening and closing intake and exhaust valves at optional timings by proposing a technique allowing the switching of cycle number of the internal combustion engine according to a driver's request. SOLUTION: This internal combustion engine comprises the valve system capable of opening and closing the intake valve and the exhaust valve at optional timings, a high output request input means for inputting the high output request of the internal combustion engine, and an operation cycle control means for controlling the valve system, in the input of the high output request by the high output request input means, in order to operate the internal combustion engine at an operation cycle number smaller than the operation cycle number in general operation. When the high output request is inputted by the driver, the operation cycle number of the internal combustion engine is reduced to enhance the engine torque, whereby the output of the internal combustion engine is enhanced without raising the engine speed.

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、自動車などに搭載
される内燃機関に関し、特に吸気弁及び排気弁の開閉タ
イミングを任意に変更可能な動弁機構を具備した内燃機
関に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine mounted on an automobile or the like, and more particularly, to an internal combustion engine provided with a valve operating mechanism capable of arbitrarily changing the opening / closing timing of an intake valve and an exhaust valve.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車などに搭載される内燃機関
では、吸排気弁の開閉駆動に起因した機械損失の防止、
吸気のポンピング損失の防止、正味熱効率の向上等を目
的として、吸気弁及び排気弁の開閉タイミングを任意に
変更可能な動弁機構の開発が進められている。
2. Description of the Related Art In recent years, in internal combustion engines mounted on automobiles and the like, mechanical loss caused by opening and closing of intake and exhaust valves has been prevented.
For the purpose of preventing pumping loss of intake air and improving net thermal efficiency, development of a valve operating mechanism capable of arbitrarily changing the opening / closing timing of an intake valve and an exhaust valve has been advanced.

【0003】上記した動弁機構としては、例えば、磁性
体からなり吸気排気弁に連動して進退動作するアーマチ
ャと、励磁電流が印加されたときに前記アーマチャを閉
弁方向へ吸引する閉弁用電磁石と、励磁電流が印加され
たときに前記アーマチャを開弁方向へ吸引する開弁用電
磁石と、前記アーマチャを閉弁方向へ付勢する閉弁側戻
しばねと、前記アーマチャを開弁方向へ付勢する開弁側
戻しばねとを備えた電磁駆動式の動弁機構が知られてい
る。
The above-described valve operating mechanism includes, for example, an armature made of a magnetic material and moving forward and backward in conjunction with an intake / exhaust valve, and a valve closing mechanism for attracting the armature in a valve closing direction when an exciting current is applied. An electromagnet, a valve-opening electromagnet that attracts the armature in a valve-opening direction when an exciting current is applied, a valve-closing-side return spring that urges the armature in a valve-closing direction, and the armature in a valve-opening direction. 2. Description of the Related Art There is known an electromagnetically driven valve mechanism including an urging valve-opening return spring.

【0004】このような電磁駆動式動弁機構によれば、
従来の動弁機構のように機関出力軸(クランクシャフ
ト)の回転力を利用して吸排気弁を開閉駆動させる必要
がないため、機関出力軸による吸排気弁の駆動に起因し
た機関出力の損失が防止される。
According to such an electromagnetically driven valve train,
Since there is no need to use the rotational force of the engine output shaft (crankshaft) to open and close the intake and exhaust valves as in the conventional valve train, the engine output loss due to the drive of the intake and exhaust valves by the engine output shaft is eliminated. Is prevented.

【0005】更に、上記したような電磁駆動装置によれ
ば、従来の動弁機構のように機関出力軸の回転と連動し
て吸排気弁を開閉駆動する必要がなく、開弁用電磁石と
閉弁用電磁石に対する励磁電流の印加タイミングを変更
することによって吸排気弁を任意の時期に開閉させるこ
とが可能となるため、吸気絞り弁(スロットル弁)を用
いることなく各気筒の吸入空気量を制御することが可能
となる。この結果、スロットル弁に起因した吸気のポン
ピングロスが抑制される。
Further, according to the electromagnetic drive device described above, it is not necessary to open and close the intake and exhaust valves in conjunction with the rotation of the engine output shaft unlike the conventional valve operating mechanism. The intake and exhaust valves can be opened and closed at any time by changing the application timing of the excitation current to the valve electromagnet, so that the intake air amount of each cylinder can be controlled without using an intake throttle valve (throttle valve). It is possible to do. As a result, pumping loss of intake air caused by the throttle valve is suppressed.

【0006】また、従来では、電磁駆動式動弁機構を利
用した技術として、特開平10−103092号公報に
記載されたような電磁式吸・排気弁を有するエンジン制
御装置が提案されている。前記した公報に記載された電
磁式吸・排気弁を有するエンジン制御装置は、電磁駆動
式動弁機構を備えた内燃機関において、内燃機関の運転
状態が低負荷運転領域にあるときはサイクル数を増加さ
せるべく電磁式吸・排気弁の開閉タイミングを制御し、
内燃機関の運転状態が低回転・高負荷運転領域にあると
きはサイクル数を減少させるべく電磁式吸・排気弁の開
閉タイミングを制御することにより、低負荷運転領域で
は内燃機関のポンピングロスを低減し、高負荷運転領域
では内燃機関の高出力化を図ろうとするものである。
Conventionally, an engine control device having an electromagnetic intake / exhaust valve as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-103092 has been proposed as a technique using an electromagnetically driven valve operating mechanism. The engine control device having the electromagnetic intake / exhaust valve described in the above-mentioned publication, when the operating state of the internal combustion engine is in a low load operation range, in an internal combustion engine having an electromagnetically driven valve operating mechanism, the number of cycles is reduced. Control the opening and closing timing of electromagnetic intake and exhaust valves to increase
When the operating state of the internal combustion engine is in the low rotation / high load operation range, the pumping loss of the internal combustion engine is reduced in the low load operation range by controlling the opening and closing timing of the electromagnetic intake / exhaust valve to reduce the number of cycles. However, in the high-load operation range, an attempt is made to increase the output of the internal combustion engine.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の電磁式吸・排気弁を有するエンジン制御装置では、
内燃機関の運転状態に応じて内燃機関のサイクル数を変
更することが可能であるが、運転者の要求に応じて内燃
機関のサイクル数を変更することが不可能であるため、
運転者の要求に応じて内燃機関のサイクル数を変更可能
とする技術が望まれている。
By the way, in the above-mentioned engine control apparatus having the conventional electromagnetic intake and exhaust valves,
Although it is possible to change the cycle number of the internal combustion engine according to the operation state of the internal combustion engine, it is impossible to change the cycle number of the internal combustion engine according to the driver's request,
There is a need for a technology that can change the number of cycles of an internal combustion engine according to a driver's request.

【0008】本発明は、上記したような事情に鑑みてな
されたものであり、内燃機関の吸気弁及び排気弁を任意
のタイミングで開閉駆動可能な動弁機構を具備した内燃
機関において、運転者の要求に応じて内燃機関のサイク
ル数を切り換え可能とする技術を提供することにより、
ドライバビリィティの向上を図ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and relates to an internal combustion engine having a valve operating mechanism capable of opening and closing an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine at arbitrary timings. By providing a technology that allows the number of cycles of the internal combustion engine to be switched according to the requirements of
The purpose is to improve drivability.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記したよう
な課題を解決するために以下のような手段を採用した。
すなわち、本発明に係る電磁駆動弁を有する内燃機関
は、内燃機関の吸気弁及び排気弁を任意のタイミングで
開閉駆動可能な動弁機構と、前記内燃機関の高出力要求
を入力するための高出力要求入力手段と、前記高出力要
求入力手段によって高出力要求が入力されたときは、前
記内燃機関を通常運転時の運転サイクル数より少ない運
転サイクル数で運転させるべく前記動弁機構を制御する
運転サイクル制御手段と、を備えることを特徴とする。
The present invention employs the following means in order to solve the above-mentioned problems.
That is, the internal combustion engine having the electromagnetically driven valve according to the present invention has a valve operating mechanism capable of opening and closing an intake valve and an exhaust valve of the internal combustion engine at an arbitrary timing, and a high-pressure mechanism for inputting a high output request of the internal combustion engine. When a high output request is input by the output request input unit and the high output request input unit, the valve operating mechanism is controlled so that the internal combustion engine is operated with a smaller number of operation cycles than a normal operation. Operating cycle control means.

【0010】このように構成された内燃機関では、該内
燃機関を搭載した車両の運転者は、高出力要求を所望の
時期に高出力要求入力手段へ入力することになる。高出
力要求入力手段によって高出力要求が入力されると、サ
イクル制御手段は、内燃機関の運転サイクル数を通常運
転時より少なくすべく動弁機構を制御する。
In the internal combustion engine configured as described above, the driver of the vehicle equipped with the internal combustion engine inputs a high output request to the high output request input means at a desired time. When a high output request is input by the high output request input unit, the cycle control unit controls the valve mechanism so that the number of operation cycles of the internal combustion engine is made smaller than in the normal operation.

【0011】すなわち、内燃機関は、高出力要求が入力
された時には、通常運転時すなわち高出力要求が入力さ
れていない時に比して少ない運転サイクル数で運転され
ることになる。
That is, the internal combustion engine is operated with a smaller number of operation cycles when a high output request is input than during normal operation, that is, when no high output request is input.

【0012】内燃機関の運転サイクル数が少なくされる
と、内燃機関の機関出力軸(クランクシャフト)の1回
転当たりに混合気が燃焼される割合が高くなり、通常運
転時より低い機関回転数で高い出力を得ることが可能と
なる。
When the number of operation cycles of the internal combustion engine is reduced, the rate of combustion of the air-fuel mixture per one revolution of the engine output shaft (crankshaft) of the internal combustion engine is increased. High output can be obtained.

【0013】例えば、通常運転時は内燃機関を4サイク
ルで運転させるよう動弁機構が制御され、高出力要求が
入力された時は内燃機関を2サイクルで運転させるよう
動弁機構が制御される場合は、4サイクル運転時は各気
筒において機関出力軸が2回転する間に混合気が一回燃
焼されるのに対し、2サイクル運転時は各気筒において
機関出力軸が一回転する間に混合気が一回燃焼されるこ
とになる。
For example, during normal operation, the valve train is controlled to operate the internal combustion engine in four cycles, and when a high output request is input, the valve train is controlled to operate the internal combustion engine in two cycles. In the four-cycle operation, the mixture is burned once while the engine output shaft rotates twice in each cylinder, whereas in the two-cycle operation, the mixture is burned while the engine output shaft rotates once in each cylinder. Qi will be burned once.

【0014】ここで、4サイクル運転時の機関回転数と
2サイクル運転時の機関回転数とが同一となる条件下で
は、2サイクル運転時の機関出力は、4サイクル運転時
の機関出力より高くなる。つまり、内燃機関が2サイク
ル運転されているときは、内燃機関が4サイクル運転さ
れているときより低い機関回転数で高い機関出力を得る
ことが可能となり、機関回転数の高回転化に伴う機械損
失の増大及び燃料消費量の増加が防止される。
Under the condition that the engine speed during the four-cycle operation is the same as the engine speed during the two-cycle operation, the engine output during the two-cycle operation is higher than the engine output during the four-cycle operation. Become. That is, when the internal combustion engine is operated for two cycles, a higher engine output can be obtained at a lower engine speed than when the internal combustion engine is operated for four cycles. Increased losses and increased fuel consumption are prevented.

【0015】従って、本発明に係る電磁駆動弁を有する
内燃機関は、運転者によって任意の時期に高出力要求が
入力されると、通常運転時より少ない運転サイクル数で
運転され、その結果、燃料消費量の増加を抑制しつつ所
望の機関出力を得ることが可能となる。
Therefore, the internal combustion engine having the electromagnetically driven valve according to the present invention is operated with a smaller number of operation cycles than in the normal operation when the driver inputs a high output request at an arbitrary time, and as a result, It is possible to obtain a desired engine output while suppressing an increase in consumption.

【0016】尚、高出力要求入力手段としては、例え
ば、変速比を自動的に変更可能な自動変速機、好ましく
は変速比を連続的に無段階で変更可能な無段変速機(C
VT:Continuously Variable Transmission)の変速モ
ードを切り換えるための変速モード切替スイッチを例示
することができる。
The high-output request input means is, for example, an automatic transmission capable of automatically changing the gear ratio, preferably a continuously variable transmission (C) capable of continuously changing the gear ratio continuously.
A shift mode changeover switch for switching a shift mode of VT (Continuously Variable Transmission) can be exemplified.

【0017】この場合、変速モード切替スイッチによっ
て通常の変速モードよりも高出力運転に適した変速モー
ドが選択されると、運転サイクル制御手段は、内燃機関
の運転サイクル数を通常の変速モードが選択された場合
より少なくなるよう動弁機構を制御することにより、機
関回転数を高めることなく機関出力を高めることにな
る。
In this case, when the shift mode selection switch selects a shift mode more suitable for high-power operation than the normal shift mode, the operating cycle control means selects the number of operating cycles of the internal combustion engine to the normal shift mode. By controlling the valve operating mechanism so as to be less than in the case where the engine speed is reduced, the engine output can be increased without increasing the engine speed.

【0018】また、本発明に係る内燃機関において、動
弁機構としては、例えば、電磁力を利用して吸気弁及び
排気弁を開閉駆動する電磁駆動式の動弁機構や、油圧を
利用して吸気弁及び排気弁を開閉駆動する油圧駆動式の
動弁機構等を例示することができる。
In the internal combustion engine according to the present invention, as the valve mechanism, for example, an electromagnetically driven valve mechanism that opens and closes an intake valve and an exhaust valve by using electromagnetic force, or a hydraulic system that uses hydraulic pressure. A hydraulically driven valve operating mechanism for opening and closing the intake valve and the exhaust valve can be exemplified.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る内燃機関の具
体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0020】図1は、本発明に係る内燃機関を搭載した
車両のパワートレーンの概略構成を示す図である。図1
において、前記車両のパワートレーンは、車両の駆動源
たる内燃機関(E/G)1と、前記内燃機関(E/G)
1の機関出力軸(クランクシャフト)に接続され該クラ
ンクシャフトの回転トルクを増幅させるトルクコンバー
タ(T/C)101と、前記トルクコンバータ(T/
C)101の出力軸に接続され該出力軸の回転速度を連
続的且つ無段階に変速する無段変速機(CVT)102
と、無段変速機(CVT)102の出力軸に接続された
プロペラシャフト103と、プロペラシャフト103と
接続され該プロペラシャフト103の回転トルクをドラ
イブシャフト105を介して駆動輪たる車輪へ伝達する
ディファレンシャルギヤ104とを備えている。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a power train of a vehicle equipped with an internal combustion engine according to the present invention. FIG.
, A power train of the vehicle includes an internal combustion engine (E / G) 1 serving as a driving source of the vehicle and the internal combustion engine (E / G).
A torque converter (T / C) 101 that is connected to the engine output shaft (crankshaft) and amplifies the rotational torque of the crankshaft;
C) A continuously variable transmission (CVT) 102 which is connected to the output shaft of 101 and continuously and continuously changes the rotation speed of the output shaft.
A propeller shaft 103 connected to an output shaft of a continuously variable transmission (CVT) 102; and a differential connected to the propeller shaft 103 and transmitting rotational torque of the propeller shaft 103 to a wheel serving as a driving wheel via a drive shaft 105. And a gear 104.

【0021】前記無段変速機(CVT)102として
は、回転軸方向へ移動自在な可動回転体と固定回転体と
を組み合わせてなる可変プーリを2つ備えるとともに、
これら2つの可変プーリを連結するベルトと、油圧を利
用して各可変プーリの可変回転体を変位させて各可変プ
ーリの溝幅を変化させることによりベルトの巻き掛け半
径を変更するアクチュエータとを備え、一方の可変プー
リの回転軸をトルクコンバータ(T/C)101の出力
軸と連結し、他方の可変プーリの回転軸をプロペラシャ
フト103と連結して構成されるベルト式の無段変速機
(CVT)を例示することができる。
The continuously variable transmission (CVT) 102 includes two variable pulleys each including a combination of a movable rotary member and a fixed rotary member movable in the direction of the rotation axis.
A belt that connects these two variable pulleys, and an actuator that changes the belt winding radius by changing the groove width of each variable pulley by displacing the variable rotor of each variable pulley using hydraulic pressure. A belt-type continuously variable transmission configured by connecting the rotating shaft of one variable pulley to the output shaft of the torque converter (T / C) 101 and connecting the rotating shaft of the other variable pulley to the propeller shaft 103 ( CVT).

【0022】上記したようなベルト式の無段変速機(C
VT)では、アクチュエータがベルトの張力を一定に維
持しつつ各可変プーリの溝幅(言い換えれば、ベルトの
巻き掛け半径)を変更することにより、トルクコンバー
タ(T/C)101の出力軸に対するプロペラシャフト
103の変速比を連続的に変更することが可能である。
The belt type continuously variable transmission (C)
In (VT), the actuator changes the groove width of each variable pulley (in other words, the winding radius of the belt) while keeping the belt tension constant, whereby the propeller with respect to the output shaft of the torque converter (T / C) 101 is changed. It is possible to continuously change the gear ratio of the shaft 103.

【0023】また、無段変速機(CVT)102の他の
例としては、トロイダル面を備えた一対のディスクの間
にパワーローラを介在させ、パワーローラを傾動させて
該パワーローラとディスクとの接触点の半径を変化させ
ることによりディスク間の変速比を変更するトロイダル
式の無段変速機(CVT)102を例示することもでき
る。
As another example of the continuously variable transmission (CVT) 102, a power roller is interposed between a pair of disks having a toroidal surface, and the power roller is tilted so that the power roller and the disk can be connected to each other. A toroidal-type continuously variable transmission (CVT) 102 that changes the speed ratio between the disks by changing the radius of the contact point can also be exemplified.

【0024】前記トルクコンバータ(T/C)101と
前記無段変速機(CVT)102とは、マイクロコンピ
ュータからなる電子制御ユニット(Electronic Control
Unit:ECU、以下、CVT−ECUと称する)20
0と電気配線を介して接続されており、そのCVT−E
CU200によってトルクコンバータ(T/C)101
に内蔵された図示しないロックアップクラッチの係合と
非係合との切り換えや、無段変速機(CVT)102の
変速比の変更などが制御されるようになっている。
The torque converter (T / C) 101 and the continuously variable transmission (CVT) 102 are provided with an electronic control unit (Electronic Control) comprising a microcomputer.
Unit: ECU, hereinafter referred to as CVT-ECU) 20
0 via electric wiring, and its CVT-E
The torque converter (T / C) 101 by the CU 200
For example, switching between engagement and non-engagement of a lock-up clutch (not shown) incorporated in the control unit, change of the gear ratio of the continuously variable transmission (CVT) 102, and the like are controlled.

【0025】前記CVT−ECU200には、車両の室
内に設置されたモード切替スイッチ201が電気配線を
介して接続されている。このモード切替スイッチ201
は、無段変速機(CVT)102の変速モードを切り換
えるスイッチであり、本実施の形態では、内燃機関(E
/G)1を省燃費運転させるのに適した変速モード(エ
コノミーモード)と、内燃機関(E/G)1を高出力運
転させるのに適した変速モード(パワーモード)とを切
り換えるスイッチであり、本発明に係る高出力要求入力
手段を実現するものである。
The CVT-ECU 200 is connected to a mode changeover switch 201 installed in the interior of the vehicle via electric wiring. This mode switch 201
Is a switch for switching the speed change mode of the continuously variable transmission (CVT) 102. In the present embodiment, the switch is an internal combustion engine (E
/ G) is a switch for switching between a shift mode (economy mode) suitable for driving the internal combustion engine (E / G) 1 at high output and a gear mode (power mode) suitable for driving the internal combustion engine (E / G) 1 at high output. This realizes a high output request input unit according to the present invention.

【0026】また、前記CVT−ECU200には、前
記無段変速機(CVT)102に取り付けられ該無段変
速機(CVT)102の出力軸の回転速度を検出する回
転速度センサ202が電気配線を介して接続され、CV
T−ECU200は、前記回転速度センサ202の出力
信号値を車両の走行速度(車速)へ換算することが可能
となっている。
In the CVT-ECU 200, a rotation speed sensor 202 attached to the continuously variable transmission (CVT) 102 for detecting a rotation speed of an output shaft of the continuously variable transmission (CVT) 102 has an electric wiring. Connected via CV
The T-ECU 200 can convert the output signal value of the rotation speed sensor 202 into a running speed (vehicle speed) of the vehicle.

【0027】次に、内燃機関(E/G)1は、複数の気
筒21を備えたガソリンエンジンであり、図2に示すよ
うにように、複数の気筒21及び冷却水路1cが形成さ
れたシリンダブロック1bと、このシリンダブロック1
bの上部に固定されたシリンダヘッド1aとを備えてい
る。
Next, the internal combustion engine (E / G) 1 is a gasoline engine having a plurality of cylinders 21, and as shown in FIG. 2, a cylinder having a plurality of cylinders 21 and a cooling water passage 1c. Block 1b and the cylinder block 1
b and a cylinder head 1a fixed to the upper part of the cylinder head 1b.

【0028】前記シリンダブロック1bには、機関出力
軸であるクランクシャフト23が回転自在に支持され、
このクランクシャフト23は、各気筒21内に摺動自在
に装填されたピストン22と連結されている。
A crankshaft 23 as an engine output shaft is rotatably supported on the cylinder block 1b.
The crankshaft 23 is connected to a piston 22 slidably mounted in each cylinder 21.

【0029】前記ピストン22の上方には、ピストン2
2の頂面とシリンダヘッド1aの壁面とに囲まれた燃焼
室24が形成されている。前記シリンダヘッド1aに
は、燃焼室24に臨むよう点火栓25が取り付けられ、
この点火栓25には、該点火栓25に駆動電流を印加す
るためのイグナイタ25aが接続されている。
Above the piston 22, a piston 2
2 and a combustion chamber 24 surrounded by the wall surface of the cylinder head 1a. An ignition plug 25 is attached to the cylinder head 1a so as to face the combustion chamber 24.
An igniter 25 a for applying a drive current to the ignition plug 25 is connected to the ignition plug 25.

【0030】前記シリンダヘッド1aには、2つの吸気
ポート26の開口端と2つの排気ポート27の開口端と
が燃焼室24に臨むよう形成されるとともに、その噴孔
が吸気ポート26に臨むよう燃料噴射弁32が取り付け
られている。
In the cylinder head 1a, the open ends of the two intake ports 26 and the two open ends of the exhaust ports 27 are formed so as to face the combustion chamber 24, and the injection holes thereof face the intake ports 26. A fuel injection valve 32 is attached.

【0031】前記シリンダヘッド1aには、前記吸気ポ
ート26の各開口端を開閉する吸気弁28が進退自在に
設けられている。各吸気弁28には、励磁電流が印加さ
れたときに発生する電磁力を利用して前記吸気弁28を
進退駆動する電磁駆動機構30(以下、吸気側電磁駆動
機構30と記す)が取り付けられている。
An intake valve 28 for opening and closing each open end of the intake port 26 is provided on the cylinder head 1a so as to be able to move forward and backward. Each intake valve 28 is provided with an electromagnetic drive mechanism 30 (hereinafter, referred to as an intake-side electromagnetic drive mechanism 30) that moves the intake valve 28 forward and backward using an electromagnetic force generated when an exciting current is applied. ing.

【0032】前記シリンダヘッド1aには、前記排気ポ
ート27の各開口端を開閉する排気弁29が進退自在に
設けられている。各排気弁29には、励磁電流が印加さ
れたときに発生する電磁力を利用して前記排気弁29を
進退駆動する電磁駆動機構31(以下、排気側電磁駆動
機構31と記す)が取り付けられている。
An exhaust valve 29 for opening and closing each open end of the exhaust port 27 is provided on the cylinder head 1a so as to be able to move forward and backward. Each of the exhaust valves 29 is provided with an electromagnetic drive mechanism 31 (hereinafter, referred to as an exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31) that moves the exhaust valve 29 forward and backward using an electromagnetic force generated when an excitation current is applied. ing.

【0033】ここで、吸気側電磁駆動機構30と排気側
電磁駆動機構31の具体的な構成について述べる。尚、
吸気側電磁駆動機構30と排気側電磁駆動機構31とは
同様の構成であるため、吸気側電磁駆動機構30のみを
例に挙げて説明する。
Here, a specific configuration of the intake-side electromagnetic drive mechanism 30 and the exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31 will be described. still,
Since the intake-side electromagnetic drive mechanism 30 and the exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31 have the same configuration, only the intake-side electromagnetic drive mechanism 30 will be described as an example.

【0034】ここで、吸気側電磁駆動機構30と排気側
電磁駆動機構31の具体的な構成について述べる。尚、
吸気側電磁駆動機構30と排気側電磁駆動機構31とは
同様の構成であるため、吸気側電磁駆動機構30のみを
例に挙げて説明する。
Here, a specific configuration of the intake-side electromagnetic drive mechanism 30 and the exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31 will be described. still,
Since the intake-side electromagnetic drive mechanism 30 and the exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31 have the same configuration, only the intake-side electromagnetic drive mechanism 30 will be described as an example.

【0035】図3は吸気側電磁駆動弁30の構成を示す
断面図である。図3において内燃機関1のシリンダヘッ
ド1aは、シリンダブロック1bの上面に固定されるロ
アヘッド10と、このロアヘッド10の上部に設けたア
ッパヘッド11とを備えている。
FIG. 3 is a sectional view showing the structure of the intake side electromagnetically driven valve 30. As shown in FIG. In FIG. 3, a cylinder head 1a of the internal combustion engine 1 includes a lower head 10 fixed to an upper surface of a cylinder block 1b, and an upper head 11 provided above the lower head 10.

【0036】前記ロアヘッド10には、各気筒21に対
応した吸気ポート26が形成され、各吸気ポート26の
燃焼室24側の開口端には、吸気弁28の弁体28aが
着座する弁座12が設けられている。
An intake port 26 corresponding to each cylinder 21 is formed in the lower head 10, and a valve seat 12 on which a valve body 28 a of an intake valve 28 is seated is provided at an open end of each intake port 26 on the combustion chamber 24 side. Is provided.

【0037】ロアヘッド10には、各吸気ポート26の
内壁面からこのロアヘッド10の上面にかけて断面円形
の貫通孔が形成され、この貫通孔には、この貫通孔に挿
通される吸気弁28の弁軸28bを進退自在に保持する
筒状のバルブガイド13が挿入されている。
The lower head 10 is formed with a through-hole having a circular cross section from the inner wall surface of each intake port 26 to the upper surface of the lower head 10. The through-hole has a valve shaft of an intake valve 28 inserted into the through-hole. A cylindrical valve guide 13 for holding the retractable 28b is inserted.

【0038】アッパヘッド11には、第1コア301及
び第2コア302が嵌入される断面円形のコア取付孔1
4が設けられ、このコア取付孔14は前記バルブガイド
13と軸心が同一となる位置にある。コア取付孔14は
下部が径大に形成され、その上部の径小部14aと下部
の径大部14bを備えている。
The upper head 11 has a core mounting hole 1 having a circular cross section into which the first core 301 and the second core 302 are fitted.
The core mounting hole 14 is located at a position where the axis of the core is the same as that of the valve guide 13. The lower portion of the core mounting hole 14 is formed to have a large diameter, and has a small diameter portion 14a at the upper portion and a large diameter portion 14b at the lower portion.

【0039】前記径小部14aには、軟磁性体からなる
環状の第1コア301と第2コア302とが所定の間隙
303をおいて軸方向に直列に嵌挿されている。これら
の第1コア301の上端と第2コア302の下端には、
それぞれフランジ301aとフランジ302aが形成さ
れており、第1コア301は上方から、また第2コア3
02は下方からそれぞれコア取付孔14に嵌挿され、フ
ランジ301aとフランジ302aがコア取付孔14の
縁部に当接することにより第1コア301と第2コア3
02の位置決めがされて、前記間隙303が所定の距離
に保持されるようになっている。
An annular first core 301 and a second core 302 made of soft magnetic material are fitted in the small diameter portion 14a in series in the axial direction with a predetermined gap 303 therebetween. At the upper end of the first core 301 and the lower end of the second core 302,
A flange 301a and a flange 302a are respectively formed, and the first core 301 is provided from above and the second core 3a.
The first core 301 and the second core 3 are respectively inserted into the core mounting holes 14 from below, and the flanges 301a and 302a abut against the edges of the core mounting holes 14.
02 is positioned, and the gap 303 is maintained at a predetermined distance.

【0040】第1コア301の上方には、筒状のアッパ
キャップ305が設けられている。このアッパキャップ
305は、その下端に形成されたフランジ部305aに
ボルト304を貫通させてアッパヘッド11上面に固定
されている。この場合、フランジ部305aを含むアッ
パキャップ305の下端が第1コア301の上面周縁部
に当接した状態で固定されることになり、その結果、第
1コア301がアッパヘッド11に固定されることにな
る。
Above the first core 301, a cylindrical upper cap 305 is provided. The upper cap 305 is fixed to the upper surface of the upper head 11 by passing a bolt 304 through a flange portion 305a formed at the lower end. In this case, the lower end of the upper cap 305 including the flange portion 305a is fixed in a state of being in contact with the peripheral edge of the upper surface of the first core 301. As a result, the first core 301 is fixed to the upper head 11. become.

【0041】一方、第2コア302の下部には、コア取
付孔14の径大部14bと略同径の外径を有する環状体
からなるロアキャップ307が設けられている。このロ
アキャップ307にはボルト307が貫通し、そのボル
ト307により前記径小部14aと径大部14bの段部
における下向きの段差面に固定されている。この場合、
ロアキャップ307が第1コア302の下面周縁部に当
接した状態で固定されることになり、その結果、第2コ
ア302がアッパヘッド11に固定されることになる。
On the other hand, a lower cap 307 made of an annular body having an outer diameter substantially the same as the large diameter portion 14b of the core mounting hole 14 is provided below the second core 302. A bolt 307 penetrates through the lower cap 307, and is fixed to the downward step surface of the step portion of the small diameter portion 14 a and the large diameter portion 14 b by the bolt 307. in this case,
The lower cap 307 is fixed in contact with the lower peripheral edge of the first core 302, and as a result, the second core 302 is fixed to the upper head 11.

【0042】前記第1コア301の前記間隙303側の
面に形成された溝部には、第1の電磁コイル308が把
持されており、前記第2コア302の間隙303側の面
に形成された溝部には第2の電磁コイル309が把持さ
れている。その際、第1の電磁コイル308と第2の電
磁コイル309とは、前記間隙303を介して向き合う
位置に配置されるものとする。
A first electromagnetic coil 308 is held in a groove formed on the surface of the first core 301 on the gap 303 side, and is formed on a surface of the second core 302 on the gap 303 side. The second electromagnetic coil 309 is held in the groove. At this time, the first electromagnetic coil 308 and the second electromagnetic coil 309 are arranged at positions facing each other via the gap 303.

【0043】前記間隙303には、該間隙303の内径
より径小な外径を有する環状の軟磁性体からなるアーマ
チャ311が配置されている。このアーマチャ311の
中空部には、該アーマチャ311の軸心に沿って上下方
向に延出した円柱状のアーマチャシャフト310が固定
されている。このアーマチャシャフト311は、その上
端が前記第1コア301の中空部を通ってその上方のア
ッパキャップ305内まで至るとともに、その下端が第
2コア302の中空部を通ってその下方の径大部14b
内に至るよう形成され、前記第1コア301及び前記第
2コア302によって軸方向へ進退自在に保持されてい
る。
An armature 311 made of an annular soft magnetic material having an outer diameter smaller than the inner diameter of the gap 303 is disposed in the gap 303. A cylindrical armature shaft 310 extending vertically along the axis of the armature 311 is fixed to the hollow portion of the armature 311. The armature shaft 311 has an upper end passing through the hollow portion of the first core 301 to the inside of the upper cap 305 above it, and a lower end passing through the hollow portion of the second core 302 and a large diameter portion thereunder. 14b
And is held by the first core 301 and the second core 302 so as to be able to advance and retreat in the axial direction.

【0044】前記アッパキャップ305内に延出したア
ーマチャシャフト310の上端部には、円板状のアッパ
リテーナ312が接合されるとともに、前記アッパキャ
ップ305の上部開口部にはアジャストボルト313が
螺着され、これらアッパリテーナ312とアジャストボ
ルト313との間には、アッパスプリング314が介在
している。尚、前記アジャストボルト313と前記アッ
パスプリング314との当接面には、前記アッパキャッ
プ305の内径と略同径の外径を有するスプリングシー
ト315が介装されている。
A disc-shaped upper retainer 312 is joined to the upper end of the armature shaft 310 extending into the upper cap 305, and an adjust bolt 313 is screwed into the upper opening of the upper cap 305. An upper spring 314 is interposed between the upper retainer 312 and the adjustment bolt 313. A spring seat 315 having an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the upper cap 305 is provided on the contact surface between the adjusting bolt 313 and the upper spring 314.

【0045】一方、前記大径部12b内に延出したアー
マチャシャフト310の下端部には、吸気弁28の弁軸
28bの上端部が当接している。前記弁軸28bの上端
部の外周には、円盤状のロアリテーナ28cが接合され
ており、そのロアリテーナ28cの下面とロアヘッド1
0の上面との間には、ロアスプリング316が介在して
いる。
On the other hand, the lower end of the armature shaft 310 extending into the large-diameter portion 12b is in contact with the upper end of the valve shaft 28b of the intake valve 28. A disc-shaped lower retainer 28c is joined to the outer periphery of the upper end of the valve shaft 28b, and the lower surface of the lower retainer 28c and the lower head 1 are connected to each other.
A lower spring 316 is interposed between the lower spring 316 and the upper surface.

【0046】このように構成された吸気側電磁駆動機構
30では、第1の電磁コイル308及び第2の電磁コイ
ル309に励磁電流が印加されていないときは、アッパ
スプリング314からアーマチャシャフト310に対し
て下方向(すなわち、吸気弁28を開弁させる方向)へ
の付勢力が作用するとともに、ロアスプリング316か
ら吸気弁28に対して上方向(すなわち、吸気弁28を
閉弁させる方向)への付勢力が作用し、その結果、アー
マチャシャフト310及び吸気弁28が互いに当接して
所定の位置に弾性支持された状態、いわゆる中立状態に
保持されることになる。
In the intake-side electromagnetic drive mechanism 30 configured as described above, when no exciting current is applied to the first electromagnetic coil 308 and the second electromagnetic coil 309, the upper spring 314 applies a force to the armature shaft 310. The urging force acts downward (ie, in a direction to open the intake valve 28) and the lower spring 316 moves upward (ie, in a direction to close the intake valve 28) with respect to the intake valve 28. The urging force acts, and as a result, a state where the armature shaft 310 and the intake valve 28 are in contact with each other and elastically supported at a predetermined position, that is, a so-called neutral state is maintained.

【0047】尚、アッパスプリング314とロアスプリ
ング316の付勢力は、前記アーマチャ311の中立位
置が前記間隙303において前記第1コア301と前記
第2コア302との中間の位置に一致するよう設定され
ており、構成部品の初期公差や経年変化等によってアー
マチャ311の中立位置が前記した中間位置からずれた
場合には、アーマチャ311の中立位置が前記した中間
位置と一致するようアジャストボルト313によって調
整することが可能になっている。
The biasing force of the upper spring 314 and the lower spring 316 is set so that the neutral position of the armature 311 coincides with the intermediate position between the first core 301 and the second core 302 in the gap 303. When the neutral position of the armature 311 is deviated from the above-described intermediate position due to an initial tolerance or a secular change of the components, the neutral position of the armature 311 is adjusted by the adjusting bolt 313 so as to match the above-described intermediate position. It has become possible.

【0048】また、前記アーマチャシャフト310及び
前記弁軸28bの軸方向の長さは、前記アーマチャ31
1が前記間隙303の中間位置に位置するときに、前記
弁体28aが全開側変位端と全閉側変位端との中間の位
置(以下、中開位置と称する)となるように設定されて
いる。
The length of the armature shaft 310 and the valve shaft 28b in the axial direction is equal to that of the armature 31.
When the valve 1 is located at an intermediate position of the gap 303, the valve body 28a is set to an intermediate position between the fully open side displacement end and the fully closed side displacement end (hereinafter, referred to as a middle open position). I have.

【0049】前記した吸気側電磁駆動機構30では、第
1の電磁コイル308に励磁電流が印加されると、第1
コア301と第1の電磁コイル308とアーマチャ31
1との間に、アーマチャ311を第1コア301側へ変
位させる方向の電磁力が発生し、第2の電磁コイル30
9に励磁電流が印加されると、第2コア302と第2の
電磁コイル309とアーマチャ311との間にアーマチ
ャ311を前記第2コア302側へ変位させる方向の電
磁力が発生する。
In the above-described intake side electromagnetic drive mechanism 30, when an exciting current is applied to the first electromagnetic coil 308, the first
Core 301, first electromagnetic coil 308, and armature 31
1 generates an electromagnetic force in a direction to displace the armature 311 toward the first core 301, and the second electromagnetic coil 30
When an exciting current is applied to the coil 9, an electromagnetic force is generated between the second core 302, the second electromagnetic coil 309, and the armature 311 in a direction for displacing the armature 311 toward the second core 302.

【0050】従って、上記した吸気側電磁駆動機構30
では、第1の電磁コイル308と第2の電磁コイル30
9とに交互に励磁電流が印加されることにより、アーマ
チャ311が進退し、以て弁体28aが開閉駆動される
ことになる。その際、第1の電磁コイル308及び第2
の電磁コイル309に対する励磁電流の印加タイミング
と励磁電流の大きさを変更することにより、吸気弁28
の開閉タイミングを制御することが可能となる。
Therefore, the above-mentioned intake side electromagnetic drive mechanism 30
Now, the first electromagnetic coil 308 and the second electromagnetic coil 30
When the exciting current is alternately applied to the armature 9 and the armature 311 moves forward and backward, the valve 28a is driven to open and close. At this time, the first electromagnetic coil 308 and the second
By changing the timing of applying the exciting current to the electromagnetic coil 309 and the magnitude of the exciting current, the intake valve 28
Opening / closing timing can be controlled.

【0051】ここで、図2に戻り、前記内燃機関(E/
G)1の各吸気ポート26は、該内燃機関(E/G)1
のシリンダヘッド1aに取り付けられた吸気枝管33の
各枝管と連通している。
Returning to FIG. 2, the internal combustion engine (E /
G) 1 is connected to the internal combustion engine (E / G) 1
Is connected to each branch pipe of the intake branch pipe 33 attached to the cylinder head 1a.

【0052】前記吸気枝管33は、吸気の脈動を抑制す
るためのサージタンク34に接続されている。前記サー
ジタンク34には、吸気管35が接続され、吸気管35
は、吸気中の塵や埃等を取り除くためのエアクリーナボ
ックス36と接続されている。
The intake branch pipe 33 is connected to a surge tank 34 for suppressing the pulsation of intake air. An intake pipe 35 is connected to the surge tank 34.
Is connected to an air cleaner box 36 for removing dust and dirt from the intake air.

【0053】前記吸気管35には、該吸気管35内を流
れる空気の質量(吸入空気質量)に対応した電気信号を
出力するエアフローメータ44が取り付けられている。
前記吸気管35において前記エアフローメータ44より
下流の部位には、該吸気管35内を流れる吸気の流量を
調整するスロットル弁39が設けられている。
The intake pipe 35 is provided with an air flow meter 44 for outputting an electric signal corresponding to the mass of the air flowing through the intake pipe 35 (mass of the intake air).
A throttle valve 39 for adjusting the flow rate of intake air flowing through the intake pipe 35 is provided at a position downstream of the air flow meter 44 in the intake pipe 35.

【0054】前記スロットル弁39には、ステッパモー
タ等からなり印加電力の大きさに応じて前記スロットル
弁39を開閉駆動するスロットル用アクチュエータ40
と、前記スロットル弁39の開度に対応した電気信号を
出力するスロットルポジションセンサ41と、アクセル
ペダル42に機械的に接続され該アクセルペダル42の
操作量に対応した電気信号を出力するアクセルポジショ
ンセンサ43とが取り付けられている。
The throttle valve 39 is provided with a throttle actuator 40 for driving the opening and closing of the throttle valve 39 in accordance with the magnitude of the applied electric power.
A throttle position sensor 41 for outputting an electric signal corresponding to the opening of the throttle valve 39; and an accelerator position sensor mechanically connected to an accelerator pedal 42 for outputting an electric signal corresponding to the operation amount of the accelerator pedal 42. 43 are attached.

【0055】一方、前記内燃機関(E/G)1の各排気
ポート27は、前記シリンダヘッド1aに取り付けられ
た排気枝管45の各枝管と連通している。前記排気枝管
45は、排気浄化触媒46を介して排気管47に接続さ
れ、排気管47は、下流にて図示しないマフラーと接続
されている。
On the other hand, each exhaust port 27 of the internal combustion engine (E / G) 1 communicates with each branch pipe of an exhaust branch pipe 45 attached to the cylinder head 1a. The exhaust branch pipe 45 is connected to an exhaust pipe 47 via an exhaust purification catalyst 46, and the exhaust pipe 47 is connected downstream to a muffler (not shown).

【0056】前記排気枝管45には、該排気枝管45内
を流れる排気の空燃比、言い換えれば排気浄化触媒46
に流入する排気の空燃比に対応した電気信号を出力する
空燃比センサ48が取り付けられている。
The exhaust branch pipe 45 has an air-fuel ratio of the exhaust gas flowing through the exhaust branch pipe 45, in other words, an exhaust purification catalyst 46.
An air-fuel ratio sensor 48 that outputs an electric signal corresponding to the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the air-fuel ratio is attached.

【0057】前記排気浄化触媒46は、例えば、該排気
浄化触媒46に流入する排気の空燃比が理論空燃比近傍
の所定の空燃比であるときに排気中に含まれる炭化水素
(HC)、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOx)
を浄化する三元触媒、該排気浄化触媒46に流入する排
気の空燃比がリーン空燃比であるときは排気中に含まれ
る窒素酸化物(NOx)を吸蔵し、流入排気の空燃比が
理論空燃比もしくはリッチ空燃比であるときは吸蔵して
いた窒素酸化物(NOx)を放出しつつ還元・浄化する
吸蔵還元型NOx触媒、該排気浄化触媒46に流入する
排気の空燃比が酸素過剰状態にあり且つ所定の還元剤が
存在するときに排気中の窒素酸化物(NOx)を還元・
浄化する選択還元型NOx触媒、もしくは上記した各種
の触媒を適宜組み合わせてなる触媒である。
The exhaust gas purifying catalyst 46 includes, for example, hydrocarbons (HC) contained in the exhaust gas when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the exhaust gas purifying catalyst 46 is a predetermined air-fuel ratio near the stoichiometric air-fuel ratio. Carbon oxide (CO), nitrogen oxide (NOx)
When the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the exhaust purification catalyst 46 is a lean air-fuel ratio, the three-way catalyst stores nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas, and the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas becomes stoichiometric. When the fuel ratio or the rich air-fuel ratio is attained, the occlusion-reduction type NOx catalyst that reduces and purifies while releasing the stored nitrogen oxides (NOx), and the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the exhaust purification catalyst 46 becomes an oxygen excess state When there is a predetermined reducing agent, nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas are reduced.
It is a selective reduction type NOx catalyst to be purified, or a catalyst obtained by appropriately combining the various catalysts described above.

【0058】また、内燃機関(E/G)1は、クランク
シャフト23の端部に取り付けられたタイミングロータ
51aとタイミングロータ51a近傍のシリンダブロッ
ク1bに取り付けられた電磁ピックアップ51bとから
なるクランクポジションセンサ51と、内燃機関(E/
G)1の内部に形成された冷却水路1cを流れる冷却水
の温度を検出すべくシリンダブロック1bに取り付けら
れた水温センサ52とを備えている。
The internal combustion engine (E / G) 1 has a crank position sensor comprising a timing rotor 51a attached to the end of a crankshaft 23 and an electromagnetic pickup 51b attached to a cylinder block 1b near the timing rotor 51a. 51 and an internal combustion engine (E /
G) a water temperature sensor 52 attached to the cylinder block 1b to detect the temperature of the cooling water flowing through the cooling water passage 1c formed inside 1).

【0059】このように構成された内燃機関(E/G)
1には、該内燃機関(E/G)1の運転状態を制御する
ための電子制御ユニット(Electronic Control Unit:
ECU、以下、E−ECUと称する)20が併設されて
いる。
The internal combustion engine (E / G) thus configured
1 includes an electronic control unit (Electronic Control Unit) for controlling the operation state of the internal combustion engine (E / G) 1.
An ECU (hereinafter, referred to as an E-ECU) 20 is also provided.

【0060】前記E−ECU20には、スロットルポジ
ションセンサ41、アクセルポジションセンサ43、エ
アフローメータ44、空燃比センサ48、触媒温度セン
サ49、クランクポジションセンサ51、水温センサ5
2等の各種センサが電気配線を介して接続され、各セン
サの出力信号がE−ECU20に入力されるようになっ
ている。
The E-ECU 20 includes a throttle position sensor 41, an accelerator position sensor 43, an air flow meter 44, an air-fuel ratio sensor 48, a catalyst temperature sensor 49, a crank position sensor 51, and a water temperature sensor 5.
Various sensors such as 2 are connected via electric wiring, and the output signals of each sensor are input to the E-ECU 20.

【0061】前記E−ECU20には、イグナイタ25
a、吸気側電磁駆動機構30、排気側電磁駆動機構3
1、燃料噴射弁32等が電気配線を介して接続され、E
−ECU20が各種センサの出力信号値をパラメータと
してイグナイタ25a、吸気側電磁駆動機構30、排気
側電磁駆動機構31、燃料噴射弁32を制御することが
可能になっている。
The E-ECU 20 includes an igniter 25
a, intake side electromagnetic drive mechanism 30, exhaust side electromagnetic drive mechanism 3
1. The fuel injection valve 32 and the like are connected via electric wiring,
The ECU 20 can control the igniter 25a, the intake-side electromagnetic drive mechanism 30, the exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31, and the fuel injection valve 32 using output signal values of various sensors as parameters.

【0062】ここで、E−ECU20は、図4に示すよ
うに、双方向性バス400によって相互に接続されたC
PU401とROM402とRAM403とバックアッ
プRAM404と入力ポート405と出力ポート406
と通信ポート407を備えるとともに、前記入力ポート
405に接続されたA/Dコンバータ(A/D)407
を備えている。
Here, as shown in FIG. 4, the E-ECU 20 connects the C-C
PU 401, ROM 402, RAM 403, backup RAM 404, input port 405, and output port 406
And an A / D converter (A / D) 407 connected to the input port 405.
It has.

【0063】前記A/D407は、スロットルポジショ
ンセンサ41、アクセルポジションセンサ43、エアフ
ローメータ44、空燃比センサ48、水温センサ52等
のようにアナログ信号形式の信号を出力するセンサと電
気配線を介して接続されている。前記A/D407は、
前記した各センサの出力信号をアナログ信号形式からデ
ジタル信号形式に変換した後に前記入力ポート405へ
送信する。
The A / D 407 is connected to a sensor that outputs a signal in the form of an analog signal, such as a throttle position sensor 41, an accelerator position sensor 43, an air flow meter 44, an air-fuel ratio sensor 48, a water temperature sensor 52, and the like via electric wiring. It is connected. The A / D 407 is
The output signal of each sensor is converted from an analog signal format to a digital signal format and then transmitted to the input port 405.

【0064】前記入力ポート405は、前述したスロッ
トルポジションセンサ41、アクセルポジションセンサ
43、エアフローメータ44、空燃比センサ48、水温
センサ52等のようにアナログ信号形式の信号を出力す
るセンサと前記A/D407を介して接続されるととも
に、クランクポジションセンサ51のようにデジタル信
号形式の信号を出力するセンサと直接接続されている。
The input port 405 is connected to a sensor for outputting a signal in the form of an analog signal, such as the above-described throttle position sensor 41, accelerator position sensor 43, air flow meter 44, air-fuel ratio sensor 48, water temperature sensor 52, and the like. It is connected via D407 and directly connected to a sensor that outputs a signal in digital signal format, such as the crank position sensor 51.

【0065】前記入力ポート405は、各種センサの出
力信号を入力し、それらの出力信号を双方向性バス40
0を介してCPU401やRAM403へ送信する。前
記出力ポート406は、イグナイタ25a、吸気側電磁
駆動機構30、排気側電磁駆動機構31、燃料噴射弁3
2、スロットル用アクチュエータ40等と電気配線を介
して接続されている。
The input port 405 receives the output signals of various sensors and outputs those output signals to the bidirectional bus 40.
0 to the CPU 401 and the RAM 403. The output port 406 is connected to the igniter 25a, the intake-side electromagnetic drive mechanism 30, the exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31,
2. It is connected to the throttle actuator 40 and the like via electric wiring.

【0066】前記出力ポート406は、CPU401か
ら出力された制御信号を双方向性バス400を介して入
力し、その制御信号をイグナイタ25a、吸気側電磁駆
動機構30、排気側電磁駆動機構31、又は燃料噴射弁
32へ送信する。
The output port 406 receives a control signal output from the CPU 401 via the bidirectional bus 400, and transmits the control signal to the igniter 25a, the intake-side electromagnetic drive mechanism 30, the exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31, or The signal is transmitted to the fuel injection valve 32.

【0067】前記通信ポート407は、CVT−ECU
200と接続され、前記CVT−ECU200との間で
相互に信号の送受信を行うものである。前記ROM40
2は、燃料噴射量を決定するための燃料噴射量制御ルー
チン、燃料噴射時期を決定するための燃料噴射時期制御
ルーチン、吸気弁28を所望の目標開弁タイミング及び
目標閉弁タイミングに従って開閉させるための吸気弁開
閉制御ルーチン、排気弁29を所望の目標開弁タイミン
グ及び目標閉弁タイミングに従って開閉させるための排
気弁開閉制御ルーチン、各気筒21の点火栓25の点火
時期を決定するための点火時期制御ルーチン、スロット
ル弁39の開度を決定するためのスロットル開度制御ル
ーチン等のアプリケーションプログラムに加え、CVT
−ECU200からの要求に応じて内燃機関(E/G)
1の運転サイクルを変更するための運転サイクル制御ル
ーチンを記憶している。
The communication port 407 is connected to a CVT-ECU.
The CVT-ECU 200 transmits and receives signals to and from the CVT-ECU 200. ROM 40
2 is a fuel injection amount control routine for determining the fuel injection amount, a fuel injection timing control routine for determining the fuel injection timing, and the opening and closing of the intake valve 28 in accordance with desired target valve opening timing and target valve closing timing. An intake valve opening / closing control routine, an exhaust valve opening / closing control routine for opening / closing the exhaust valve 29 in accordance with a desired target valve opening timing and a target valve closing timing, and an ignition timing for determining an ignition timing of the ignition plug 25 of each cylinder 21 In addition to application programs such as a control routine and a throttle opening control routine for determining the opening of the throttle valve 39, CVT
-Internal combustion engine (E / G) in response to a request from ECU 200
An operation cycle control routine for changing one operation cycle is stored.

【0068】前記ROM402は、前記したアプリケー
ションプログラムに加え、各種の制御マップを記憶して
いる。前記した制御マップは、例えば、内燃機関(E/
G)1の運転状態と燃料噴射量との関係を示す燃料噴射
量制御マップ、内燃機関(E/G)1の運転状態と燃料
噴射時期との関係を示す燃料噴射時期制御マップ、内燃
機関(E/G)1の運転状態と吸気弁28の目標開閉タ
イミングとの関係を示す吸気弁開閉タイミング制御マッ
プ、内燃機関(E/G)1の運転状態と排気弁29の目
標開閉タイミングとの関係を示す排気弁開閉タイミング
制御マップ、内燃機関(E/G)1の運転状態と吸気側
電磁駆動機構30及び排気側電磁駆動機構31に印加す
べき励磁電流量との関係を示す励磁電流量制御マップ、
内燃機関(E/G)1の運転状態と各点火栓25の点火
時期との関係を示す点火時期制御マップ、内燃機関(E
/G)1の運転状態とスロットル弁39の開度との関係
を示すスロットル開度制御マップ等である。
The ROM 402 stores various control maps in addition to the above-described application programs. The control map described above includes, for example, an internal combustion engine (E /
G) a fuel injection amount control map showing the relationship between the operating state of 1 and the fuel injection amount, a fuel injection timing control map showing the relationship between the operating state of the internal combustion engine (E / G) 1 and the fuel injection timing, An intake valve opening / closing timing control map showing a relationship between the operating state of the E / G) 1 and the target opening / closing timing of the intake valve 28, and a relationship between the operating state of the internal combustion engine (E / G) 1 and the target opening / closing timing of the exhaust valve 29. Exhaust valve opening / closing timing control map showing the relationship between the operating state of the internal combustion engine (E / G) 1 and the amount of exciting current to be applied to the intake-side electromagnetic drive mechanism 30 and the exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31 map,
An ignition timing control map showing the relationship between the operating state of the internal combustion engine (E / G) 1 and the ignition timing of each ignition plug 25;
/ G) A throttle opening control map or the like showing the relationship between the operating state of 1 and the opening of the throttle valve 39.

【0069】前記RAM403は、各センサの出力信号
やCPU401の演算結果等を記憶する。前記演算結果
は、例えば、クランクポジションセンサ51の出力信号
に基づいて算出される機関回転数等である。前記RAM
403に記憶される各種のデータは、クランクポジショ
ンセンサ51が信号を出力する度に最新のデータに書き
換えられる。
The RAM 403 stores an output signal of each sensor, a calculation result of the CPU 401, and the like. The calculation result is, for example, an engine speed calculated based on an output signal of the crank position sensor 51. The RAM
The various data stored in 403 is rewritten to the latest data every time the crank position sensor 51 outputs a signal.

【0070】前記バックアップRAM45は、内燃機関
(E/G)1の運転停止後もデータを保持する不揮発性
のメモリであり、各種制御に係る学習値等を記憶する。
前記CPU401は、前記ROM402に記憶されたア
プリケーションプログラムに従って動作し、CVT−E
CU200から要求される機関運転状態を実現すべく燃
料噴射制御、吸気弁開閉制御、排気弁開閉制御、点火制
御を実行するとともに、本発明の要旨となる運転サイク
ル制御を実行する。
The backup RAM 45 is a non-volatile memory that retains data even after the operation of the internal combustion engine (E / G) 1 is stopped, and stores learning values for various controls.
The CPU 401 operates according to an application program stored in the ROM 402, and performs CVT-E
The fuel injection control, the intake valve opening / closing control, the exhaust valve opening / closing control, and the ignition control are executed to realize the engine operating state required by the CU 200, and the operation cycle control which is the gist of the present invention is executed.

【0071】以下、本実施の形態に係る運転サイクル制
御について述べる。本実施の形態に係る運転サイクル制
御では、CPU401は、CVT−ECU200からの
要求に応じた運転サイクル数で内燃機関(E/G)1を
運転させるべく吸気側電磁駆動機構30及び排気側電磁
駆動機構31を制御することになる。
The operation cycle control according to the present embodiment will be described below. In the operation cycle control according to the present embodiment, CPU 401 operates intake-side electromagnetic drive mechanism 30 and exhaust-side electromagnetic drive to operate internal combustion engine (E / G) 1 with the number of operation cycles according to a request from CVT-ECU 200. The mechanism 31 will be controlled.

【0072】その際、CVT−ECU200は、モード
切替スイッチ201の状態(エコノミーモード選択状態
又はパワーモード選択状態)に応じて内燃機関(E/
G)1の運転サイクル数を決定する。
At this time, the CVT-ECU 200 determines whether the internal combustion engine (E / E) is in accordance with the state of the mode switch 201 (economy mode selection state or power mode selection state).
G) Determine the number of 1 operation cycles.

【0073】例えば、CVT−ECU200は、モード
切替スイッチ201がエコノミーモード選択状態にある
ときには、内燃機関(E/G)1を4サイクルで運転さ
せるようE−ECU20に要求を行い、モード切替スイ
ッチ201がパワーモード選択状態にあるときには、内
燃機関(E/G)1を2サイクルで運転させるようE−
ECU20に要求を行う。
For example, when the mode changeover switch 201 is in the economy mode selection state, the CVT-ECU 200 requests the E-ECU 20 to operate the internal combustion engine (E / G) 1 in four cycles. Is in the power mode selection state, E-G is operated to operate the internal combustion engine (E / G) 1 in two cycles.
A request is made to the ECU 20.

【0074】これに対し、E−ECU20のCPU40
1は、内燃機関(E/G)1を4サイクル運転させる場
合は、各気筒21の吸気弁28及び排気弁29をクラン
クシャフト23が2回転する間に一回ずつ開閉させ、内
燃機関(E/G)1を2サイクル運転させる場合は、各
気筒21の吸気弁28及び排気弁29をクランクシャフ
ト23が1回転する間に1回ずつ開閉させるよう吸気側
電磁駆動機構30及び排気側電磁駆動機構31を制御す
ることになる。
On the other hand, the CPU 40 of the E-ECU 20
1, when the internal combustion engine (E / G) 1 is operated for four cycles, the intake valve 28 and the exhaust valve 29 of each cylinder 21 are opened and closed once while the crankshaft 23 rotates twice, and the internal combustion engine (E / G) 1 is opened and closed. / G) When operating 1 cycle for two cycles, the intake side electromagnetic drive mechanism 30 and the exhaust side electromagnetic drive so as to open and close the intake valve 28 and exhaust valve 29 of each cylinder 21 once while the crankshaft 23 makes one rotation. The mechanism 31 will be controlled.

【0075】内燃機関(E/G)1が2サイクル運転さ
れると、各気筒21においてクランクシャフト23が1
回転する度に1回の燃焼が行われることになり、4サイ
クル運転時のようにクランクシャフト23が2回転する
度に1回の燃焼が行われる場合に比して燃焼の回数が2
倍となるため、内燃機関(E/G)1で発生するトルク
が大きくなり、機関回転数を高めることなく所望の高出
力を確保することが可能となる。
When the internal combustion engine (E / G) 1 is operated for two cycles, the crankshaft 23 in each cylinder 21
One combustion is performed each time the engine rotates, and the number of combustions is two times as compared with the case where one combustion is performed every two rotations of the crankshaft 23 as in the four-cycle operation.
As a result, the torque generated in the internal combustion engine (E / G) 1 increases, and it is possible to secure a desired high output without increasing the engine speed.

【0076】尚、内燃機関(E/G)1を2サイクル運
転させる場合の吸気弁28及び排気弁29の開閉タイミ
ングとしては、例えば、吸気弁28を下死点前40°C
A近傍で開弁させるとともに下死点後80°CA近傍で
閉弁させ、排気弁29を下死点前100°CA近傍で開
弁させるとともに下死点後40°CA近傍で閉弁させる
タイミングを例示することができる。
When the internal combustion engine (E / G) 1 is operated for two cycles, the opening / closing timing of the intake valve 28 and the exhaust valve 29 is, for example, 40 ° C. before the bottom dead center of the intake valve 28.
Timing of opening the valve near A, closing it near 80 ° CA after bottom dead center, and opening the exhaust valve 29 near 100 ° CA before bottom dead center and closing it near 40 ° CA after bottom dead center. Can be exemplified.

【0077】ここで、運転サイクル制御の具体的な説明
について述べる。本実施の形態では、運転サイクル制御
の前処理として、CVT−ECU200が図5に示すよ
うな目標駆動力算出ルーチンを実行することになる。こ
の目標駆動力算出ルーチンは、予めCVT−ECU20
0内のメモリに記憶されているアプリケーションプログ
ラムであり、所定時間毎に繰り返し実行されるルーチン
である。
Here, a specific description of the operation cycle control will be described. In the present embodiment, the CVT-ECU 200 executes a target driving force calculation routine as shown in FIG. This target driving force calculation routine is performed in advance by the CVT-ECU 20.
This is an application program stored in a memory in the area 0, and is a routine that is repeatedly executed at predetermined time intervals.

【0078】目標駆動力算出ルーチンでは、CVT−E
CU200は、先ずS501において、モード切替スイ
ッチ201のスイッチ信号と、回転速度センサ202の
出力信号値に基づいて算出された車速とを図示しないC
VT−ECU200内のRAMから読み出すとともに、
アクセルポジションセンサ43の出力信号値(アクセル
開度)をE−ECU20を介して入力する。
In the target driving force calculation routine, CVT-E
First, in S501, the CU 200 compares the switch signal of the mode changeover switch 201 and the vehicle speed calculated based on the output signal value of the rotation speed sensor 202 with C (not shown).
While reading from the RAM in the VT-ECU 200,
An output signal value (accelerator opening) of the accelerator position sensor 43 is input via the E-ECU 20.

【0079】S502では、CVT−ECU200は、
S501で入力したモード切替スイッチ201の出力信
号がパワーモード選択状態を示す信号(以下、パワーモ
ード信号と称する)であるか否かを判別する。
In S502, the CVT-ECU 200
It is determined whether or not the output signal of the mode changeover switch 201 input in S501 is a signal indicating a power mode selection state (hereinafter, referred to as a power mode signal).

【0080】前記S502においてモード切替スイッチ
201の出力信号がパワーモード信号であると判定した
場合は、CVT−ECU200は、S503へ進み、前
記S501で入力されたパワーモード信号、アクセル開
度、及び車速をパラメータとして、車両に要求されてい
る駆動力(目標駆動力)を算出する。
If the CVT-ECU 200 determines in step S502 that the output signal of the mode switch 201 is a power mode signal, the process proceeds to step S503, where the power mode signal, accelerator opening, and vehicle speed input in step S501 are input. Is used as a parameter to calculate the driving force (target driving force) required of the vehicle.

【0081】S503では、CVT−ECU200は、
トルクコンバータ(T/C)101、無段変速機(CV
T)102、プロペラシャフト103、ディファレンシ
ャルギヤ104、ドライブシャフト105、車輪106
等からなる駆動系の機械損失を考慮しつつ前記S502
で算出された目標駆動力を確保する上で必要となる内燃
機関(E/G)1の出力(目標出力)を算出する。
In S503, the CVT-ECU 200
Torque converter (T / C) 101, continuously variable transmission (CV
T) 102, propeller shaft 103, differential gear 104, drive shaft 105, wheels 106
S502 while taking into account the mechanical loss of the drive system consisting of
The output (target output) of the internal combustion engine (E / G) 1 required to secure the target driving force calculated in the step (1) is calculated.

【0082】S504では、CVT−ECU200は、
前記S503で算出された目標出力を確保する上で、内
燃機関(E/G)1の燃料消費量や排気エミッション等
の種々の条件が最適となる機関回転数(目標機関回転
数)を算出する。その際、CVT−ECU200は、図
6に示すような目標出力と目標機関回転数との関係を示
すマップに基づいて目標機関回転数を算出するようにし
てもよい。
At S504, CVT-ECU 200 determines
In order to secure the target output calculated in S503, the engine speed (target engine speed) at which various conditions such as fuel consumption and exhaust emission of the internal combustion engine (E / G) 1 are optimized is calculated. . At this time, the CVT-ECU 200 may calculate the target engine speed based on a map indicating the relationship between the target output and the target engine speed as shown in FIG.

【0083】S505では、CVT−ECU200は、
前記S504で算出された目標機関回転数と前記S50
1で入力されたパワーモード信号とをE−ECU20へ
送信し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
At S505, the CVT-ECU 200
The target engine speed calculated in S504 and S50
The power mode signal input in step 1 is transmitted to the E-ECU 20, and the execution of this routine is temporarily terminated.

【0084】一方、前記S502においてモード切替ス
イッチ201の出力信号がパワーモード信号ではなく、
エコノミーモード選択状態を示す信号(以下、エコノミ
ー信号と称する)であると判定した場合は、CVT−E
CU200は、S507へ進むことになる。
On the other hand, in S502, the output signal of the mode switch 201 is not a power mode signal,
If it is determined that the signal indicates the economy mode selection state (hereinafter, referred to as economy signal), the CVT-E
The CU 200 will proceed to S507.

【0085】S507では、CVT−ECU200は、
前記S501で入力されたエコノミーモード信号、アク
セル開度、及び車速をパラメータとして目標駆動力を算
出する。
In S507, the CVT-ECU 200
The target driving force is calculated using the economy mode signal, the accelerator opening, and the vehicle speed input in S501 as parameters.

【0086】S508では、CVT−ECU200は、
トルクコンバータ(T/C)101、無段変速機(CV
T)102、プロペラシャフト103、ディファレンシ
ャルギヤ104、ドライブシャフト105、車輪106
等からなる駆動系の機械損失を考慮しつつ前記S507
で算出された目標駆動力を確保する上で必要となる内燃
機関(E/G)1の目標出力を算出する。
In S508, the CVT-ECU 200
Torque converter (T / C) 101, continuously variable transmission (CV
T) 102, propeller shaft 103, differential gear 104, drive shaft 105, wheels 106
S507 while taking into account the mechanical loss of the drive system consisting of
The target output of the internal combustion engine (E / G) 1 required to secure the target driving force calculated in the above is calculated.

【0087】S509では、CVT−ECU200は、
前記S508で算出された目標出力をパラメータとして
前述した図6に示すようなマップへアクセスし、前記目
標出力に対応した目標機関回転数を算出する。
In S509, the CVT-ECU 200
The above-described map shown in FIG. 6 is accessed using the target output calculated in S508 as a parameter, and the target engine speed corresponding to the target output is calculated.

【0088】S510では、CVT−ECU200は、
前記S509で算出された目標機関回転数と前記S50
1で入力されたエコノミーモード信号とをE−ECU2
0へ送信し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
In S510, the CVT-ECU 200
The target engine speed calculated in S509 and S50
E-ECU 2 with the economy mode signal input at 1
0, and terminates the execution of this routine once.

【0089】続いて、E−ECU20のCPU401
は、CVT−ECU200からのエコノミーモード信号
もしくはパワーモード信号と目標機関回転数を受信した
ことをトリガとして、図7に示すような運転サイクル制
御ルーチンを実行する。
Subsequently, the CPU 401 of the E-ECU 20
Executes an operation cycle control routine as shown in FIG. 7, triggered by reception of the economy mode signal or the power mode signal from the CVT-ECU 200 and the target engine speed.

【0090】運転サイクル制御ルーチンでは、CPU4
01は、先ずS701においてCVT−ECU200か
ら送信されてきた変速モード信号(パワーモード信号又
はエコノミーモード信号)と、目標機関回転数とを入力
する。
In the operation cycle control routine, the CPU 4
First, in step S701, a shift mode signal (power mode signal or economy mode signal) transmitted from the CVT-ECU 200 and a target engine speed are input.

【0091】S702では、CPU401は、前記S7
01で入力した変速モード信号がパワーモード信号であ
るか否かを判別する。前記S702において前記変速モ
ード信号がパワーモード信号であると判定した場合は、
CPU401は、S703へ進み、現時点において内燃
機関(E/G)1が4サイクル運転状態にあるか否かを
判別する。
In S702, the CPU 401 executes the processing in S7.
It is determined whether or not the shift mode signal input at 01 is a power mode signal. If it is determined in S702 that the shift mode signal is a power mode signal,
The CPU 401 proceeds to S703, and determines whether the internal combustion engine (E / G) 1 is in the four-cycle operation state at the present time.

【0092】前記S703において内燃機関(E/G)
1が4サイクル運転状態にあると判定した場合は、CP
U401は、内燃機関(E/G)1を4サイクル運転か
ら2サイクル運転に切り換えるべく吸気側電磁駆動機構
30及び排気側電磁駆動機構31を制御する。
In S703, the internal combustion engine (E / G)
If it is determined that 1 is in the 4-cycle operation state, CP
U401 controls the intake-side electromagnetic drive mechanism 30 and the exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31 to switch the internal combustion engine (E / G) 1 from four-cycle operation to two-cycle operation.

【0093】すなわち、CPU401は、吸気弁28及
び排気弁29の開閉タイミングを、各気筒21の吸気弁
28及び排気弁29がクランクシャフト23の2回転当
たりに1回開閉するタイミングからクランクシャフト2
3の1回転当たりに1回開閉動作するタイミングへ切り
換えるべく吸気側電磁駆動機構30及び排気側電磁駆動
機構31を制御する。
That is, the CPU 401 determines the opening / closing timing of the intake valve 28 and the exhaust valve 29 from the timing at which the intake valve 28 and the exhaust valve 29 of each cylinder 21 open / close once per two rotations of the crankshaft 23.
The intake-side electromagnetic drive mechanism 30 and the exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31 are controlled so as to switch to the timing of opening and closing once per rotation of 3.

【0094】具体的には、CPU401は、吸気弁28
及び排気弁29の開閉タイミングを、吸気弁28が下死
点前40°CA付近で開弁するとともに下死点後80°
CA付近で閉弁し、且つ、排気弁29が下死点前100
°CA付近で開弁するとともに下死点後40°CA付近
で閉弁するタイミングとなるよう吸気側電磁駆動機構3
0及び排気側電磁駆動機構31を制御する。
Specifically, the CPU 401 controls the intake valve 28
And the opening / closing timing of the exhaust valve 29 is set such that the intake valve 28 opens around 40 ° CA before bottom dead center and 80 ° after bottom dead center.
The valve closes near CA, and the exhaust valve 29 is set to 100 before bottom dead center.
The intake-side electromagnetic drive mechanism 3 opens at about CA and closes at about 40 ° CA after bottom dead center.
0 and the exhaust side electromagnetic drive mechanism 31 are controlled.

【0095】CPU401は、上記したS704の処理
を実行し終えると、本ルーチンの実行を終了する。そし
て、CPU401は、内燃機関(E/G)1の実際の機
関回転数を前記目標機関回転数に一致させるべく燃料噴
射量やスロットル弁39の開度等を制御することにな
る。
When the CPU 401 completes the processing of S704, it terminates the execution of this routine. The CPU 401 controls the fuel injection amount, the opening of the throttle valve 39, and the like so that the actual engine speed of the internal combustion engine (E / G) 1 matches the target engine speed.

【0096】尚、前記S703において内燃機関(E/
G)1が4サイクル運転状態にないと判定した場合、言
い換えれば、内燃機関(E/G)1が既に2サイクル運
転状態にあると判定した場合は、CPU401は、本ル
ーチンの実行を終了し、2サイクル運転制御を継続しつ
つ、内燃機関(E/G)1の実際の機関回転数が目標機
関回転数と一致するように燃料噴射量やスロットル弁3
9の開度等を制御する。 一方、前記S702において
前記変速モード信号がエコノミーモード信号であると判
定した場合は、CPU401は、S705へ進み、現時
点において内燃機関(E/G)1が2サイクル運転状態
にあるか否かを判別する。
Incidentally, in S703, the internal combustion engine (E /
G) When it is determined that 1 is not in the four-cycle operation state, in other words, when it is determined that the internal combustion engine (E / G) 1 is already in the two-cycle operation state, the CPU 401 ends the execution of this routine. 2. While continuing the two-cycle operation control, the fuel injection amount and the throttle valve 3 are adjusted so that the actual engine speed of the internal combustion engine (E / G) 1 matches the target engine speed.
9 is controlled. On the other hand, if it is determined in S702 that the shift mode signal is the economy mode signal, the CPU 401 proceeds to S705, and determines whether the internal combustion engine (E / G) 1 is in a two-cycle operation state at the present time. I do.

【0097】前記S705において内燃機関(E/G)
1が2サイクル運転状態にあると判定した場合は、CP
U401は、S706へ進み、内燃機関(E/G)1を
2サイクル運転から4サイクル運転に切り換えるべく吸
気側電磁駆動機構30及び排気側電磁駆動機構31を制
御する。
In S705, the internal combustion engine (E / G)
If it is determined that 1 is in the two-cycle operation state,
U401 proceeds to S706, and controls the intake-side electromagnetic drive mechanism 30 and the exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31 to switch the internal combustion engine (E / G) 1 from two-cycle operation to four-cycle operation.

【0098】すなわち、CPU401は、吸気弁28及
び排気弁29の開閉タイミングを、各気筒21の吸気弁
28及び排気弁29がクランクシャフト23の1回転当
たりに1回開閉するタイミングからクランクシャフト2
3の2回転当たりに1回開閉動作するタイミングへ切り
換えるべく吸気側電磁駆動機構30及び排気側電磁駆動
機構31を制御する。
That is, the CPU 401 determines the opening / closing timing of the intake valve 28 and the exhaust valve 29 from the timing at which the intake valve 28 and the exhaust valve 29 of each cylinder 21 open / close once per rotation of the crankshaft 23.
The intake-side electromagnetic drive mechanism 30 and the exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31 are controlled to switch to the timing of opening and closing once for every two rotations of No. 3.

【0099】上記したS706の処理を実行し終える
と、CPU401は、本ルーチンの実行を終了する。そ
して、CPU401は、内燃機関(E/G)1の実際の
機関回転数を前記目標機関回転数に一致させるべく燃料
噴射量やスロットル弁39の開度等を制御することにな
る。
When the processing of S706 is completed, the CPU 401 terminates the execution of this routine. The CPU 401 controls the fuel injection amount, the opening of the throttle valve 39, and the like so that the actual engine speed of the internal combustion engine (E / G) 1 matches the target engine speed.

【0100】尚、前記S705において内燃機関(E/
G)1が2サイクル運転状態にないと判定した場合、言
い換えれば、内燃機関(E/G)1が既に4サイクル運
転状態にあると判定した場合は、CPU401は、本ル
ーチンの実行を終了して、4サイクル運転制御を継続し
つつ、内燃機関(E/G)1の実際の機関回転数が目標
機関回転数と一致するよう燃料噴射量やスロットル弁3
9の開度等を制御する。
Incidentally, in S705, the internal combustion engine (E /
G) When it is determined that 1 is not in the two-cycle operation state, in other words, when it is determined that the internal combustion engine (E / G) 1 is already in the four-cycle operation state, the CPU 401 ends the execution of this routine. Thus, while continuing the four-cycle operation control, the fuel injection amount and the throttle valve 3 are adjusted so that the actual engine speed of the internal combustion engine (E / G) 1 matches the target engine speed.
9 is controlled.

【0101】以上述べたようにCVT−ECU200が
目標駆動力制御ルーチンを実行するとともにE−ECU
20が運転サイクル制御ルーチンを実行することによ
り、本発明に係る運転サイクル制御手段が実現されるこ
とになる。
As described above, the CVT-ECU 200 executes the target driving force control routine and the E-ECU
The operation cycle control means according to the present invention is realized by the execution of the operation cycle control routine by 20.

【0102】従って、本実施の形態によれば、運転者
は、モード切替スイッチ201を操作することにより内
燃機関(E/G)1の4サイクル運転と2サイクル運転
とを任意に切り換えることが可能となる。
Therefore, according to the present embodiment, the driver can arbitrarily switch between the four-cycle operation and the two-cycle operation of the internal combustion engine (E / G) 1 by operating the mode switch 201. Becomes

【0103】更に、従来のCVT制御では、モード切替
スイッチによってパワーモードが選択された場合に、内
燃機関の機関回転数を高めることによって内燃機関の出
力及び車両の駆動力を高めていたのに対し、本実施の形
態では、内燃機関の運転サイクル数を少なくすることに
よってクランクシャフト1回転当たりの燃焼回数を多く
しているため、図8に示すように、機関回転数を高める
ことなく高い出力を得ることが可能である。
Further, in the conventional CVT control, when the power mode is selected by the mode switch, the output of the internal combustion engine and the driving force of the vehicle are increased by increasing the engine speed of the internal combustion engine. In the present embodiment, the number of combustions per rotation of the crankshaft is increased by reducing the number of operation cycles of the internal combustion engine. Therefore, as shown in FIG. 8, a high output can be obtained without increasing the engine speed. It is possible to get.

【0104】この結果、機関回転数の上昇に伴う機械損
失の増大及び燃料消費量の増加が防止されるとともに、
機関回転数の上昇に伴う振動や騒音の悪化が防止され
る。また、無段変速機(CVT)は、該無段変速機(C
VT)を構成する回転部材の慣性モーメントが大きく、
変速比を変化させるのに時間がかかるため、機関回転数
を高めるときの応答性が悪くなるが、本実施の形態で
は、機関回転数を高めることなく内燃機関の出力を高め
ることが可能となるため、運転者の要求に対する応答性
を悪化させることなく機関出力を高めることが可能であ
る。
As a result, an increase in mechanical loss and an increase in fuel consumption due to an increase in the engine speed can be prevented.
Deterioration of vibration and noise accompanying an increase in engine speed is prevented. Further, the continuously variable transmission (CVT) is a continuously variable transmission (CVT).
VT) has a large moment of inertia of the rotating member,
Although it takes time to change the gear ratio, the response when increasing the engine speed is deteriorated. However, in the present embodiment, it is possible to increase the output of the internal combustion engine without increasing the engine speed. Therefore, it is possible to increase the engine output without deteriorating the responsiveness to the driver's request.

【0105】尚、本実施の形態では、運転者によるモー
ド切換スイッチ201の操作に応じて内燃機関(E/
G)1のサイクル数を変更する例について述べたが、ア
クセルポジションセンサ43の出力信号値(アクセル開
度)が所定値未満であるときは内燃機関(E/G)1を
4サイクル運転させ、アクセルポジションセンサ43の
出力信号値が所定値以上となったときは内燃機関(E/
G)1を2サイクル運転させるようにしてもよく、ある
いはアクセルペダル42の操作量が所定量を越えると所
定の電気信号を出力するキックダウンスイッチをアクセ
ルペダル42に取り付け、前記キックダウンスイッチが
所定の電気信号を出力していないとき(すなわちアクセ
ルペダル42の操作量が所定量以下であるとき)は内燃
機関(E/G)1を4サイクル運転させ、前記キックダ
ウンスイッチが所定の電気信号を出力したとき(すなわ
ちアクセルペダル42の操作量が所定量を越えたとき)
は内燃機関(E/G)1を2サイクル運転させるように
してもよい。
In this embodiment, the internal combustion engine (E / E) is operated in accordance with the operation of the mode switch 201 by the driver.
G) The example in which the number of cycles of 1 is changed has been described. When the output signal value (accelerator opening) of the accelerator position sensor 43 is less than a predetermined value, the internal combustion engine (E / G) 1 is operated for 4 cycles, When the output signal value of the accelerator position sensor 43 exceeds a predetermined value, the internal combustion engine (E /
G) A one-cycle operation may be performed, or a kick-down switch that outputs a predetermined electric signal may be attached to the accelerator pedal 42 when the operation amount of the accelerator pedal 42 exceeds a predetermined amount. When the electric signal is not output (that is, when the operation amount of the accelerator pedal 42 is equal to or less than the predetermined amount), the internal combustion engine (E / G) 1 is operated for four cycles, and the kick down switch outputs the predetermined electric signal. When output (that is, when the operation amount of the accelerator pedal 42 exceeds a predetermined amount)
May operate the internal combustion engine (E / G) 1 for two cycles.

【0106】また、本実施の形態では、本発明に係る動
弁機構として、電磁駆動式動弁機構を例に挙げたが、こ
れに限られるものではなく、油圧を利用して吸排気弁を
開閉駆動する油圧駆動式の動弁機構であってもよい。
Further, in the present embodiment, an electromagnetically driven valve operating mechanism has been described as an example of the valve operating mechanism according to the present invention. However, the present invention is not limited to this. A hydraulically driven valve mechanism that opens and closes may be used.

【0107】また、本実施の形態では、本発明を適用す
るパワートレーンとして内燃機関(E/G)1と無段変
速機(CVT)102との間にトルクコンバータ(T/
C)101を介在させた構成を例に挙げたが、これに限
られるものではなく、内燃機関(E/G)1と無段変速
機(CVT)102との間に油圧や電磁力等によって係
合と非係合とが切り換えられるクラッチ機構を備えたパ
ワートレーンであってもよい。
In this embodiment, a torque converter (T / T) is connected between the internal combustion engine (E / G) 1 and the continuously variable transmission (CVT) 102 as a power train to which the present invention is applied.
C) Although the configuration in which the 101 is interposed has been described as an example, the configuration is not limited to this, and the hydraulic pressure, the electromagnetic force, or the like is used between the internal combustion engine (E / G) 1 and the continuously variable transmission (CVT) 102. The power train may be provided with a clutch mechanism capable of switching between engagement and non-engagement.

【0108】[0108]

【発明の効果】本発明に係る内燃機関では、該内燃機関
を搭載した車両の運転者によって高出力要求が入力され
ると、運転サイクル制御手段が通常運転時に比して少な
い運転サイクルで内燃機関を運転させることになる。
In the internal combustion engine according to the present invention, when a high output request is input by the driver of a vehicle equipped with the internal combustion engine, the operation cycle control means operates the internal combustion engine in a smaller operation cycle than in normal operation. Will be driven.

【0109】この場合、機関出力軸の1回転当たりに混
合気が燃焼される割合が高くなり、内燃機関の発生トル
クが大きくなるため、機関回転数を高めることなく所望
の高出力を得ることが可能となる。このため、内燃機関
の出力を高める場合に、機関回転数の上昇に伴う燃料消
費量の増加を防止することが可能である。
In this case, the ratio of combustion of the air-fuel mixture per rotation of the engine output shaft increases, and the torque generated by the internal combustion engine increases, so that a desired high output can be obtained without increasing the engine speed. It becomes possible. For this reason, when increasing the output of the internal combustion engine, it is possible to prevent an increase in fuel consumption accompanying an increase in the engine speed.

【0110】従って、本発明に係る内燃機関によれば、
運転者の要求に応じて、燃料消費量を悪化させることな
く内燃機関の出力を高めることが可能となり、ドライバ
ビリィティを向上させることが可能である。
Therefore, according to the internal combustion engine of the present invention,
According to the driver's request, the output of the internal combustion engine can be increased without deteriorating the fuel consumption, and the drivability can be improved.

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

【図1】 本発明にかかる内燃機関を搭載した車両のパ
ワートレーン系の概略構成を示す図
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a power train system of a vehicle equipped with an internal combustion engine according to the present invention.

【図2】 内燃機関(E/G)の構成を示す図FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an internal combustion engine (E / G).

【図3】 吸気側電磁駆動機構の構成を示す図FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an intake-side electromagnetic drive mechanism.

【図4】 E−ECUの内部構成を示す図FIG. 4 is a diagram showing an internal configuration of an E-ECU.

【図5】 目標駆動力算出ルーチンを示すフローチャー
ト図
FIG. 5 is a flowchart illustrating a target driving force calculation routine.

【図6】 目標駆動力と目標機関回転数との関係を示す
マップ
FIG. 6 is a map showing a relationship between a target driving force and a target engine speed.

【図7】 運転サイクル制御ルーチンを示すフローチャ
ート図
FIG. 7 is a flowchart showing an operation cycle control routine.

【図8】 4サイクル運転時と2サイクル運転時とにお
ける内燃機関の出力特性を示す図
FIG. 8 is a diagram showing output characteristics of an internal combustion engine during four-cycle operation and two-cycle operation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・内燃機関 20・・・ECU 26・・・吸気ポート 27・・・排気ポート 28・・・吸気弁 29・・・排気弁 30・・・吸気側電磁駆動機構 31・・・排気側電磁駆動機構 33・・・吸気枝管 34・・・サージタンク 35・・・吸気管 36・・・エアクリーナボックス 39・・・スロットル弁 40・・・スロットル用アクチュエータ 41・・・スロットルポジションセンサ 42・・・アクセルペダル 43・・・アクセルポジションセンサ 201・・モード切替スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 20 ... ECU 26 ... Intake port 27 ... Exhaust port 28 ... Intake valve 29 ... Exhaust valve 30 ... Intake side electromagnetic drive mechanism 31 ... Exhaust Side electromagnetic drive mechanism 33 ... intake branch pipe 34 ... surge tank 35 ... intake pipe 36 ... air cleaner box 39 ... throttle valve 40 ... throttle actuator 41 ... throttle position sensor 42・ ・ ・ Accelerator pedal 43 ・ ・ ・ Accelerator position sensor 201 ・ ・ Mode switch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 正明 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 四重田 啓二 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 伊藤 泰志 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3G018 AA01 AA02 AB09 BA38 CA12 EA01 EA02 EA11 EA26 FA00 FA07 GA06 3G092 AA01 AA04 AA11 DA07 DG09 HF12Z 3G093 AA05 AA06 AB00 AB04 BA32 BA33 DA01 DA06 DB05 DB11 EA15 EC01 EC04 FA11  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Masaaki Tanaka 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Keiji Yoeda 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Yasushi Ito 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation F-term (Reference) 3G018 AA01 AA02 AB09 BA38 CA12 EA01 EA02 EA11 EA26 FA00 FA07 GA06 3G092 AA01 AA04 AA11 DA07 DG09 HF12Z 3G0906 AA A AB04 BA32 BA33 DA01 DA06 DB05 DB11 EA15 EC01 EC04 FA11

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の吸気弁及び排気弁を任意のタ
イミングで開閉駆動可能な動弁機構と、 前記内燃機関の高出力要求を入力するための高出力要求
入力手段と、 前記高出力要求入力手段によって高出力要求が入力され
たときは、前記内燃機関を通常運転時の運転サイクル数
より少ない運転サイクル数で運転させるべく前記動弁機
構を制御する運転サイクル制御手段と、を備えることを
特徴とする内燃機関。
1. A valve mechanism capable of opening and closing an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine at an arbitrary timing, a high output request input means for inputting a high output request of the internal combustion engine, and the high output request Operating cycle control means for controlling the valve train to operate the internal combustion engine with a smaller number of operation cycles than the number of operation cycles during normal operation when a high output request is input by the input means. Features internal combustion engine.
【請求項2】 前記内燃機関には、自動的に変速比を変
更可能とする自動変速機が併設され、 前記高出力要求入力手段は、前記自動変速機の変速モー
ドを切り換える変速モード切替スイッチであることを特
徴とする請求項1に記載の内燃機関。
2. The automatic transmission according to claim 1, wherein the internal combustion engine is provided with an automatic transmission capable of automatically changing a gear ratio. The high output request input means is a shift mode switch for switching a shift mode of the automatic transmission. The internal combustion engine according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記自動変速機は、変速比を連続的に無
段階で変更可能な無断変速機であることを特徴とする請
求項2に記載の内燃機関。
3. The internal combustion engine according to claim 2, wherein the automatic transmission is a continuously variable transmission capable of continuously and continuously changing a gear ratio.
【請求項4】 前記動弁機構は、電磁力を利用して前記
吸気弁及び前記排気弁を開閉駆動する電磁駆動式動弁機
構であることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。
4. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the valve mechanism is an electromagnetically driven valve mechanism that opens and closes the intake valve and the exhaust valve using an electromagnetic force.
【請求項5】 前記運転サイクル制御手段は、前記内燃
機関が通常運転状態にあるときは前記内燃機関を4サイ
クルで運転させるべく前記動弁機構を制御し、前記高出
力要求入力手段によって高出力要求が入力されたときは
前記内燃機関を2サイクルで運転させるべく前記動弁機
構を制御することを特徴とする請求項1に記載の内燃機
関。
5. The operation cycle control means controls the valve train to operate the internal combustion engine in four cycles when the internal combustion engine is in a normal operation state. 2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein when the request is input, the valve train is controlled to operate the internal combustion engine in two cycles.
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