JP2001248464A - Internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine

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JP2001248464A
JP2001248464A JP2000058046A JP2000058046A JP2001248464A JP 2001248464 A JP2001248464 A JP 2001248464A JP 2000058046 A JP2000058046 A JP 2000058046A JP 2000058046 A JP2000058046 A JP 2000058046A JP 2001248464 A JP2001248464 A JP 2001248464A
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JP
Japan
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valve
exhaust
intake
valves
internal combustion
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Application number
JP2000058046A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Tanaka
正明 田中
Isao Matsumoto
功 松本
Masaji Katsumata
正司 勝間田
Keiji Yotsueda
啓二 四重田
Hideyuki Nishida
秀之 西田
Kazuhiko Shiratani
和彦 白谷
Tomoumi Yamada
智海 山田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L2003/25Valve configurations in relation to engine
    • F01L2003/251Large number of valves, e.g. five or more
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform an exhaust emission control measure before a catalyst activating temperature. SOLUTION: In this internal combustion engine provided with a plurality of electromagnetic driving type intake valves and exhaust valves on cylinders, atomization of fuel is promoted by generation of swirl flow due to partial intake when a part of the plurality of intake valves are closed or lift amount is reduced when the temperature of an exhaust emission control catalyst is below a prescribed value and exhaust emission control performance is low during a cold operation. Therefore, combustion of fuel is stabilized and emission is reduced, and thereby a problem in exhaust emission control is reduced, even if the temperature of the catalyst is not sufficiently raised.

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、排気浄化触媒を排
気通路に備えた内燃機関に関し、特に、吸排気弁をそれ
ぞれ1つだけでなく、複数備え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 having an exhaust purification catalyst in an exhaust passage, and more particularly to an internal combustion engine having not only one intake and exhaust valve but also a plurality of intake and exhaust valves.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関においては、その排気を浄化す
るため、排気通路に排気浄化触媒を備えるのが一般であ
る。排気浄化触媒としては、酸化触媒、三元触媒、選択
還元型リーンNOx 触媒、吸蔵還元型リーンNOx 触媒
などが知られている酸化触媒は、例えば、触媒ペレット
と呼ばれる粒状のアルミナの表面に、触媒作用をするパ
ラジウム(Pd)またはパラジウム+白金(Pt)等の
貴金属を薄く付着させたもので、排気ガス中のCOとH
Cとを酸化させて無害なCO2とH2Oにする。
2. Description of the Related Art Generally, an internal combustion engine is provided with an exhaust gas purifying catalyst in an exhaust passage in order to purify exhaust gas. Oxidation catalysts, three-way catalysts, selective reduction type lean NOx catalysts, occlusion reduction type lean NOx catalysts, and the like are known as exhaust purification catalysts. For example, oxidation catalysts are formed on the surface of granular alumina called catalyst pellets. Noble metal such as palladium (Pd) or palladium + platinum (Pt) that acts is thinly adhered. CO and H in the exhaust gas
C is oxidized to harmless CO 2 and H 2 O.

【0003】三元触媒は、アルミナの表面に白金(P
t)+ロジウム(Rh)や、白金(Pt)+ロジウム
(Rh)+パラジウム(Pd)等の貴金属を薄く付着さ
せたもので、排気ガス中の三成分CO、HC、NOx を
次のような反応で同時に低減させる。
[0003] A three-way catalyst uses platinum (P) on the surface of alumina.
t) + rhodium (Rh) or platinum (Pt) + rhodium (Rh) + palladium (Pd), etc., which are thinly adhered. The three components CO, HC and NOx in the exhaust gas are as follows: The reaction is simultaneously reduced.

【0004】(O2、NOx )+(CO、HC、H2)→
2+H2O+CO2 選択還元型リーンNOx 触媒とは、酸素過剰の雰囲気
(リーン雰囲気)で、かつ、炭化水素(HC)が存在す
る状態でNOx を還元または分解する触媒であり、例え
ば、ゼオライトにCu等の遷移金属をイオン交換して担
持した触媒や、ゼオライトまたはアルミナに貴金属を担
持した触媒等を例示できる。選択還元型NOx 触媒は、
触媒床温が触媒浄化ウインド内にあって、流入する排気
の空燃比がリーン雰囲気であり、更に排気中にHC、好
ましくは熱分解されて分子サイズが小さくなったHCが
存在していれば、HCの一部が部分酸化して活性種を生
成し、その活性種が排気中のNOx と反応して、NOx
をN2、H2O、CO2等に還元する。
(O 2 , NOx) + (CO, HC, H 2 ) →
The N 2 + H 2 O + CO 2 selective reduction type lean NOx catalyst is a catalyst that reduces or decomposes NOx in an oxygen-excess atmosphere (lean atmosphere) and in the presence of hydrocarbons (HC). And a catalyst in which a transition metal such as Cu is ion-exchanged and a noble metal is supported in zeolite or alumina. The selective reduction type NOx catalyst is
If the catalyst bed temperature is in the catalyst purification window, the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is a lean atmosphere, and HC, preferably HC which has been thermally decomposed and has a reduced molecular size, is present in the exhaust gas. Part of the HC is partially oxidized to generate active species, and the active species reacts with NOx in the exhaust gas to produce NOx
To N 2 , H 2 O, CO 2 and the like.

【0005】吸蔵還元型リーンNOx 触媒は、例えばア
ルミナを担体とし、この担体上に例えばカリウムK、ナ
トリウムNa、リチウムLi、セシウムCsのようなア
ルカリ金属、バリウムBa、カルシウムCaのようなア
ルカリ土類、ランタンLa、イットリウムYのような希
土類から選ばれた少なくとも一つと、白金Ptのような
貴金属とが担持されている。機関吸気通路及びNOx 触
媒上流での排気通路内に供給された空気及び燃料(炭化
水素)の比をNOx 触媒への流入排気ガスの空燃比と称
するとき、このNOx 触媒は、流入排気ガスの空燃比が
リーンのときはNOx を吸収し、流入排気ガス中の酸素
濃度が低下すると吸収したNOx を放出する。
[0005] The lean NOx storage reduction catalyst uses, for example, alumina as a carrier, and on the carrier, for example, an alkali metal such as potassium K, sodium Na, lithium Li or cesium Cs, or an alkaline earth such as barium Ba or calcium Ca. , Lanthanum La, and at least one selected from rare earths such as yttrium Y, and a noble metal such as platinum Pt. When the ratio of air and fuel (hydrocarbon) supplied to the engine intake passage and the exhaust passage upstream of the NOx catalyst is referred to as the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst, the NOx catalyst generates When the fuel ratio is lean, NOx is absorbed, and when the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas decreases, the absorbed NOx is released.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】これら触媒は、所定の
温度領域において活性化され、排気を浄化することがで
きる。その温度領域を触媒ウインドウと称する。
These catalysts are activated in a predetermined temperature range and can purify exhaust gas. The temperature region is called a catalyst window.

【0007】ところで、内燃機関の始動時等の冷間運転
時にあっては、触媒が昇温されずに、活性化領域である
触媒ウインドウ内までに、触媒温度が達しない。一方、
始動時のように燃焼安定性が悪くHC、NOx 等を含ん
だ排ガスが排出される場合に触媒温度が低いと、そのよ
うな排ガスが触媒に供給されても十分浄化できない。
During a cold operation such as when the internal combustion engine is started, the temperature of the catalyst is not raised, and the temperature of the catalyst does not reach the inside of the catalyst window, which is an activation region. on the other hand,
When exhaust gas containing HC, NOx, etc. is discharged due to poor combustion stability, such as at the time of starting, if the catalyst temperature is low, even if such exhaust gas is supplied to the catalyst, it cannot be sufficiently purified.

【0008】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、触媒が十分に昇温されていない状態時において、
HC、NOx 等の発生を少なくすることを課題とする。
[0008] The present invention has been made in view of such a point, and when the temperature of the catalyst is not sufficiently raised,
It is an object to reduce the generation of HC, NOx and the like.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に本発明の内燃機関は、次の手段を採用した。すなわ
ち、本発明は、排気通路に排気浄化触媒を備えるととも
に、吸気弁と排気弁とを気筒に備えるとともに、吸気弁
と排気弁の内少なくとも吸気弁を2以上備えた内燃機関
において、前記排気浄化触媒の温度が所定値以下のとき
に、前記複数の吸気弁の一部を他の吸気弁の開度未満か
ら全閉状態までを含む間の任意の位置にリフト制御する
弁制御手段を備えたことを特徴とする。
Means for Solving the Problems To achieve the above object, the internal combustion engine of the present invention employs the following means. That is, the present invention relates to an internal combustion engine having an exhaust purification catalyst in an exhaust passage, an intake valve and an exhaust valve in a cylinder, and at least two intake valves of the intake valve and the exhaust valve. When the temperature of the catalyst is equal to or lower than a predetermined value, valve control means is provided for performing lift control on a part of the plurality of intake valves to an arbitrary position during a period from less than the opening degree of the other intake valves to a fully closed state. It is characterized by the following.

【0010】すなわち、一部の吸気弁の開度を他の吸気
弁の開度よりも小さいか、開度ゼロ=全閉状態とするこ
とで、気筒内に入る吸気の流れを制御し、スワール流が
発生するようにしたのである。
That is, by setting the opening of some of the intake valves to be smaller than the opening of the other intake valves, or by setting the opening to zero (fully closed), the flow of intake air entering the cylinder is controlled, and the swirl is controlled. A flow was created.

【0011】本発明では、吸気弁及び排気弁の内少なく
とも吸気弁が気筒に2以上設けられている。すなわち、
2つの吸気弁と1つの排気弁を有する気筒、2つの吸気
弁と2つの排気弁を有する気筒、3つの吸気弁と2つの
排気弁を有する気筒等を例示できる。
In the present invention, at least two of the intake valves and the exhaust valves are provided in the cylinder. That is,
A cylinder having two intake valves and one exhaust valve, a cylinder having two intake valves and two exhaust valves, a cylinder having three intake valves and two exhaust valves, and the like can be given as examples.

【0012】本発明では、弁の開度を他の弁の開度未満
から全閉状態までを含む間の任意の位置に制御すること
をリフト制御というが、本発明でリフト制御の対象とな
る弁としては、2つの吸気弁と1つの排気弁を有する気
筒の場合、一方の吸気弁を制御対象とする。また、2つ
の吸気弁と2つの排気弁を有する気筒の場合、一方の吸
気弁又は一方の排気弁のいずれか、あるいは、一方の吸
気弁と一方の排気弁を共に制御対象とする。3つの吸気
弁と2つの排気弁を有する気筒も、3つの吸気弁の内、
1つあるいは2つをリフト制御し、又は、2つの排気弁
の内、いずれかをリフト制御する。
In the present invention, the control of the opening of a valve to an arbitrary position during a period from less than the opening of another valve to a fully closed state is referred to as lift control. In the case of a cylinder having two intake valves and one exhaust valve, one of the intake valves is to be controlled. In the case of a cylinder having two intake valves and two exhaust valves, either one of the intake valves or one of the exhaust valves, or both the one intake valve and the one exhaust valve are to be controlled. A cylinder with three intake valves and two exhaust valves also has three of the three intake valves:
One or two are lift-controlled, or one of the two exhaust valves is lift-controlled.

【0013】すなわち、本発明では、前記吸気弁だけで
なく排気弁も2以上設けた場合も含み、その際、前記弁
制御手段は、前記排気浄化触媒の温度が所定値以下のと
きに、吸気弁と排気弁それぞれの一部をリフト制御する
ようにするとよい。
That is, the present invention includes a case where two or more exhaust valves are provided in addition to the intake valve. At this time, the valve control means controls the intake air when the temperature of the exhaust purification catalyst is lower than a predetermined value. It is preferable that a part of each of the valve and the exhaust valve is lift-controlled.

【0014】例えば、前記複数の吸気弁及び排気弁とし
て、吸気弁及び排気弁とでなる組が、対向して2組設け
られた内燃機関にあって、前記弁制御手段により、一方
の組の吸気弁と、それに対向する同じ組の排気弁との少
なくともいずれかをリフト制御するようにするとよい。
For example, in an internal combustion engine provided with two sets of intake valves and exhaust valves facing each other as the plurality of intake valves and exhaust valves, one set of one set is provided by the valve control means. Preferably, lift control is performed on at least one of the intake valve and the same set of exhaust valves facing the intake valve.

【0015】このように、吸気弁・排気弁の内少なくと
も吸気弁の一部をリフト制御することで、吸気・排気に
よるスワール流が発生し、燃料の霧化が促進される。こ
のため、燃料の燃焼が安定し、エミッションが低減する
ので、十分に触媒が昇温されていなくとも、排気浄化に
おける問題は軽減される。また、排気熱を集中して触媒
に導けるので、暖機が早まる。さらに、少ない燃料で運
転できるので、燃費が良くなる。
As described above, by controlling the lift of at least a part of the intake valve and the exhaust valve, a swirl flow is generated by the intake and exhaust, and the atomization of the fuel is promoted. As a result, the combustion of the fuel is stabilized, and the emission is reduced. Therefore, even if the temperature of the catalyst is not sufficiently raised, the problem in purifying the exhaust gas is reduced. In addition, since the exhaust heat can be concentrated and guided to the catalyst, warm-up is quickened. Further, since the fuel cell can be operated with a small amount of fuel, fuel efficiency is improved.

【0016】なお、前記弁制御手段におけるリフト制御
は、前記吸気弁及び/又は排気弁を全閉状態とする場
合、吸気弁又は排気弁のリフト量を少なくすることを含
むが、その制御は、前記吸気弁及び排気弁を、電磁駆動
により駆動される電磁駆動弁で構成したときに容易に行
える。その場合、積極的に電磁駆動弁を通電制御してリ
フト制御することももちろん可能であるが、電磁駆動弁
の非通電時における弁のイニシャルポジションが全閉あ
るは全開よりも少ない開度の半開状態となる構成の電磁
駆動弁であるとき、前記リフト制御は非通電制御により
行うことができる。この非通電制御によるリフト制御を
ここでは単に休止制御という。
The lift control by the valve control means includes, when the intake valve and / or the exhaust valve are fully closed, reducing the lift amount of the intake valve or the exhaust valve. This can be easily performed when the intake valve and the exhaust valve are constituted by electromagnetically driven valves driven by electromagnetic drive. In this case, it is of course possible to positively control the electromagnetic drive valve to energize and perform lift control.However, when the electromagnetic drive valve is not energized, the initial position of the valve is fully closed or half open with a smaller opening degree than full open. When the electromagnetically driven valve is configured to be in a state, the lift control can be performed by a non-energized control. Here, the lift control by the non-energization control is simply referred to as pause control.

【0017】リフト制御において全閉状態に保持する場
合、電磁駆動弁であれば保持電流のみでそれ以外の駆動
電流が不要となり省電力とすることができる。また、全
閉にリフト制御する電磁駆動弁において、全閉位置に弁
を保持する永久磁石を備えたタイプのものを使用する
と、全閉制御をより省電力で行うことができる。
In the case where the valve is held in the fully closed state in the lift control, if the valve is an electromagnetically driven valve, only a holding current is required, and other driving currents are not required, and power can be saved. In addition, when the electromagnetically driven valve that performs lift control to the fully closed position is provided with a permanent magnet that holds the valve at the fully closed position, the fully closed control can be performed with lower power consumption.

【0018】なお、本発明は、排気浄化触媒を備えた内
燃機関において、排気浄化触媒が所定温度以下の時に、
吸排気弁を制御しているが、この制御を内燃機関の始動
時に応用することが可能である。
It is to be noted that the present invention relates to an internal combustion engine provided with an exhaust gas purifying catalyst, when the temperature of the exhaust gas purifying catalyst is lower than a predetermined temperature.
Although the intake and exhaust valves are controlled, this control can be applied when starting the internal combustion engine.

【0019】すなわち、吸気弁と排気弁とを気筒に備
え、かつ、吸気弁と排気弁の内少なくとも吸気弁を2以
上備えた内燃機関において、前記吸気弁及び排気弁は、
電磁駆動により駆動される電磁駆動弁であり、前記内燃
機関のクランキング時に、前記複数の吸気弁の一部につ
きリフト制御する弁制御手段を備える。
That is, in an internal combustion engine having an intake valve and an exhaust valve in a cylinder, and having at least two intake valves out of the intake valve and the exhaust valve, the intake valve and the exhaust valve are:
An electromagnetically driven valve that is driven by electromagnetic drive, and includes valve control means for performing lift control on a part of the plurality of intake valves during cranking of the internal combustion engine.

【0020】始動のためのクランキング時に、吸気弁の
一部をリフト制御することで、スワール流が発生し、燃
料の霧化が促進されるので内燃機関の始動性が向上す
る。リフト制御において全閉状態に保持する場合、電磁
駆動弁であれば保持電流のみでそれ以外の駆動電流が不
要となり省電力とすることができるので、また、全閉に
リフト制御する電磁駆動弁において、全閉位置に弁を保
持する永久磁石を備えたタイプのものを使用すると、弁
駆動用電力が減ってバッテリーの持ち出しが減るので、
エンジン始動のためのスタータに十分な電力を供給で
き、クランキング回転を速くでき機関始動性を向上させ
ることができる。
By performing lift control on a part of the intake valve during cranking for starting, a swirl flow is generated, and atomization of fuel is promoted, so that the startability of the internal combustion engine is improved. When holding the valve in the fully closed state in the lift control, if the electromagnetically driven valve is used, only the holding current is unnecessary, and other drive currents are not required, so that power can be saved. Using a type with a permanent magnet that holds the valve in the fully closed position reduces the valve drive power and reduces battery
Sufficient power can be supplied to the starter for starting the engine, the cranking speed can be increased, and the startability of the engine can be improved.

【0021】この制御の場合も、前記した触媒温度に基
づく制御の場合と同様の各種限定要素となる構成を付加
して発明を実現することができる。すなわち、前記排気
弁が2以上設けられ、前記弁制御手段が、前記排気浄化
触媒の温度が所定値以下のときに、吸気弁と排気弁の一
部をリフト制御するようにしてもよい。
In the case of this control, the present invention can be implemented by adding various limiting elements similar to the control based on the catalyst temperature described above. That is, two or more exhaust valves may be provided, and the valve control means may lift control a part of the intake valve and the exhaust valve when the temperature of the exhaust purification catalyst is equal to or lower than a predetermined value.

【0022】また、前記複数の吸気弁及び排気弁は、吸
気弁及び排気弁とでなる組が、対向して2組設けられ、
前記弁制御手段は、一方の組の吸気弁と、それに対向す
る他方の組の排気弁との少なくともいずれかをリフト制
御するようにしてもよい。
Further, the plurality of intake valves and exhaust valves are provided with two sets of intake valves and exhaust valves facing each other,
The valve control means may perform lift control on at least one of one set of intake valves and the other set of exhaust valves opposed thereto.

【0023】なお、クランキング時にあるか否かは、機
関回転数が例えば400rpm以下である場合等によっ
て判断することが可能である。また、本発明は、複数の
気筒を有するとともに、排気通路に排気浄化触媒を備え
た内燃機関において、前記排気浄化触媒の温度が所定値
以下のときに、前記複数の気筒の内、一部の気筒の燃焼
を休止させる休止気筒制御手段を備えたことを特徴とす
る。
It should be noted that whether or not cranking is being performed can be determined depending on the case where the engine speed is, for example, 400 rpm or less. Further, the present invention provides an internal combustion engine having a plurality of cylinders and an exhaust purification catalyst in an exhaust passage, wherein when the temperature of the exhaust purification catalyst is equal to or lower than a predetermined value, some of the plurality of cylinders The fuel cell system further comprises a deactivated cylinder control means for deactivating the combustion of the cylinder.

【0024】触媒温度が活性化温度に達していないと
き、休止気筒制御を行うと、燃焼気筒については、エン
ジン負荷が高くなり、その負荷に耐えるために吸気が多
くなるなどの運転状態となるため、燃焼効率が高くな
り、燃焼速度が速くなってエミッションの発生が改善さ
れるので、触媒活性前の排気ガスのエミッション問題を
低減できる。
If the deactivated cylinder control is performed when the catalyst temperature has not reached the activation temperature, the operating state of the combustion cylinder is increased such that the engine load increases and the intake air increases to withstand the load. In addition, the combustion efficiency is increased, the combustion speed is increased, and the generation of emission is improved, so that the problem of emission of exhaust gas before the activation of the catalyst can be reduced.

【0025】しかも、燃焼気筒については、負荷が高く
なることから、燃焼室壁やボア壁の温度が早く高くな
り、暖機の促進、ひいては触媒温度の上昇促進が図れ
る。また、触媒については排気エミッションを所定の既
定値に抑えるため、触媒に担持すべき貴金属の量を増や
す必要があるが、上記効果故にその担持量を少なくで
き、コストダウンを図ることができる。
In addition, since the load on the combustion cylinder is increased, the temperature of the combustion chamber wall and the bore wall is quickly increased, thereby facilitating warm-up and, consequently, increasing the catalyst temperature. Further, in order to suppress the exhaust emission to a predetermined value, it is necessary to increase the amount of the noble metal to be carried on the catalyst. However, due to the above effect, the amount of the noble metal carried can be reduced, and the cost can be reduced.

【0026】さらに、前記排気浄化触媒の温度が所定値
以下のときに、気筒の燃焼を希薄燃焼とする希薄燃焼制
御手段を備えると、より効果的である。希薄燃焼を行う
とHCやNOx の発生を抑えることができるからであ
る。
Further, it is more effective to provide a lean burn control means for performing lean burn of the cylinder when the temperature of the exhaust gas purifying catalyst is equal to or lower than a predetermined value. This is because the lean combustion can suppress the generation of HC and NOx.

【0027】最後に、以上説明した各構成は、可能な限
り互いに組み合わせることができる。
Finally, the components described above can be combined with each other as far as possible.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電磁駆動弁を
有す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 A specific embodiment of an internal combustion engine having an electromagnetically driven valve according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0029】図1は、本発明に係る電磁駆動弁を有する
内燃機関の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機
関1は、複数の気筒21を備えるとともに、各気筒21
内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁32を具備した4サ
イクルのガソリンエンジンである。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine having an electromagnetically driven valve according to the present invention. The internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 includes a plurality of cylinders 21 and each cylinder 21
This is a four-cycle gasoline engine equipped with a fuel injection valve 32 for directly injecting fuel into the inside.

【0030】前記内燃機関1は、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1bの上部に固定されたシリンダヘッ
ド1aとを備えている。
The internal combustion engine 1 includes a cylinder block 1b in which a plurality of cylinders 21 and a cooling water passage 1c are formed, and a cylinder head 1a fixed on the cylinder block 1b.

【0031】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.

【0032】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.

【0033】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
が燃焼室24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 exhaust ports 27 are formed so as to face the combustion chamber 24, and the injection holes thereof face the combustion chamber 24. A fuel injection valve 32 is attached.

【0034】前記吸気ポート26の各開口端は、シリン
ダヘッド1aに進退自在に支持された吸気弁28によっ
て開閉されるようになっており、これら吸気弁28は、
シリンダヘッド1aに設けられた電磁駆動機構30(以
下、吸気側電磁駆動機構30と記す)によって開閉駆動
されるようになっている。
Each open end of the intake port 26 is opened and closed by an intake valve 28 supported on the cylinder head 1a so as to be able to move forward and backward.
It is opened and closed by an electromagnetic drive mechanism 30 (hereinafter, referred to as an intake-side electromagnetic drive mechanism 30) provided on the cylinder head 1a.

【0035】前記排気ポート27の各開口端は、シリン
ダヘッド1aに進退自在に支持された排気弁29により
開閉されるようになっており、これら排気弁29は、シ
リンダヘッド1aに設けられた電磁駆動機構31(以
下、排気側電磁駆動機構31と記す)によって開閉駆動
されるようになっている。
Each open end of the exhaust port 27 is opened and closed by an exhaust valve 29 supported on the cylinder head 1a so as to be able to advance and retreat. These exhaust valves 29 are provided on the cylinder head 1a. It is opened and closed by a drive mechanism 31 (hereinafter, referred to as an exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31).

【0036】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.

【0037】吸気側電磁駆動機構30は、図2に示すよ
うに、円筒状に形成された非磁性体からなる筐体300
を備えている。前記筐体300には、該筐体300の内
径と略同一の外径を有する環状の軟磁性体からなる第1
コア301と第2コア302とが所定の間隙を介して直
列に配置されている。
As shown in FIG. 2, the intake-side electromagnetic drive mechanism 30 is a casing 300 made of a non-magnetic material and formed in a cylindrical shape.
It has. The housing 300 has a first soft magnetic material having an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the housing 300.
The core 301 and the second core 302 are arranged in series with a predetermined gap.

【0038】前記第1コア301において前記所定の間
隙に臨む部位には、第1の電磁コイル303が把持され
ており、前記第2コア302において前記第1の電磁コ
イル303と対向する部位には第2の電磁コイル304
が把持されている。
A portion of the first core 301 facing the predetermined gap holds a first electromagnetic coil 303, and a portion of the second core 302 facing the first electromagnetic coil 303 is Second electromagnetic coil 304
Is gripped.

【0039】前記した所定の間隙には、前記筐体300
の内径と略同一の外径を有する円板状の軟磁性体からな
るプランジャ305が設けられている。このプランジャ
305は、前記第1コア301の中空部に保持された第
1スプリング306と、前記第2コア302の中空部に
保持された第2スプリング307とによって軸方向へ進
退自在に支持されている。
In the predetermined gap, the housing 300
Is provided with a plunger 305 made of a disk-shaped soft magnetic material having an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the plunger. The plunger 305 is supported by a first spring 306 held in a hollow portion of the first core 301 and a second spring 307 held in a hollow portion of the second core 302 so as to be able to advance and retreat in the axial direction. I have.

【0040】尚、前記第1スプリング306と前記第2
スプリング307の付勢力は、前記プランジャ305が
前記所定の間隙において前記第1コア301と前記第2
コア302との中間の位置にあるときに釣り合うよう設
定されるものとする。
The first spring 306 and the second spring 306
The urging force of the spring 307 causes the plunger 305 to move between the first core 301 and the second core in the predetermined gap.
It is set to be balanced when it is at an intermediate position with respect to the core 302.

【0041】一方、吸気弁28は、燃焼室24における
吸気ポート26の開口端に設けられた弁座200に着座
もしくは離座することによって前記吸気ポート26を開
閉する弁体28xと、その先端部が前記弁体28xに固
定された円柱状の弁軸28yとから形成されている。
On the other hand, the intake valve 28 has a valve body 28x that opens and closes the intake port 26 by sitting on or off a valve seat 200 provided at the open end of the intake port 26 in the combustion chamber 24, and a tip portion thereof. And a cylindrical valve shaft 28y fixed to the valve body 28x.

【0042】前記弁軸28yは、前記シリンダヘッド1
aに設けられた筒状のバルブガイド201によって進退
自在に支持されている。そして、前記弁軸28yの基端
部は、前記吸気側電磁駆動機構30の筐体300内に延
出し、前記第2コア302の中空部を経て前記プランジ
ャ305に固定されている。
The valve shaft 28y is connected to the cylinder head 1
a is supported by a cylindrical valve guide 201 provided at a. The base end of the valve shaft 28y extends into the housing 300 of the intake-side electromagnetic drive mechanism 30, and is fixed to the plunger 305 via the hollow portion of the second core 302.

【0043】尚、前記弁軸28yの軸方向の長さは、前
記プランジャ305が前記所定の間隙において前記第1
コア301と前記第2コア302との中間位置に保持さ
れているとき、すなわち前記プランジャ305が中立状
態にあるときに、前記弁体28x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)に
保持されるよう設定されるものとする。
The length of the valve shaft 28y in the axial direction is determined by the fact that the plunger 305
When held at an intermediate position between the core 301 and the second core 302, that is, when the plunger 305 is in a neutral state, the valve body 28x is positioned between the fully open side displacement end and the fully closed side displacement end. It is set to be held at a position (hereinafter, referred to as a middle-open position).

【0044】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303及び第2の電磁コイ
ル304へ励磁電流が印加されていない場合は、前記プ
ランジャ305が中立状態となり、それに伴って弁体2
8xが中開位置に保持される。
In the intake-side electromagnetic drive mechanism 30 configured as described above, when the exciting current is not applied to the first electromagnetic coil 303 and the second electromagnetic coil 304, the plunger 305 is in the neutral state, and Accompanying valve 2
8x is held in the middle open position.

【0045】前記吸気側電磁駆動機構30の第1の電磁
コイル303に励磁電流が印加されると、第1コア30
1と第1の電磁コイル303とプランジャ305との間
には、前記プランジャ305を第1コア301側へ変位
させる方向の電磁力が発生する。
When an exciting current is applied to the first electromagnetic coil 303 of the intake-side electromagnetic drive mechanism 30, the first core 30
An electromagnetic force is generated between the first and first electromagnetic coils 303 and the plunger 305 in a direction to displace the plunger 305 toward the first core 301.

【0046】一方、前記吸気側電磁駆動機構30の第2
の電磁コイル304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304とプランジャ305
との間には、前記プランジャ305を前記第2コア30
2側へ変位させる方向の電磁力が発生する。
On the other hand, the second electromagnetic drive mechanism 30 of the intake side
When an exciting current is applied to the electromagnetic coil 304, the second core 302, the second electromagnetic coil 304, and the plunger 305
Between the plunger 305 and the second core 30.
An electromagnetic force is generated in the direction of displacing to the two sides.

【0047】従って、吸気側電磁駆動機構30では、第
1の電磁コイル303と第2の電磁コイル304とに交
互に励磁電流が印加されることにより、プランジャ30
5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303及び第2の電磁コ
イル304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, in the intake-side electromagnetic drive mechanism 30, the exciting current is alternately applied to the first electromagnetic coil 303 and the second electromagnetic coil 304, whereby the plunger 30 is driven.
5, the valve body 28a is driven to open and close. At this time, by changing the timing of applying the exciting current to the first electromagnetic coil 303 and the second electromagnetic coil 304 and the magnitude of the exciting current, the opening / closing timing of the intake valve 28 can be controlled.

【0048】ここで、図1に戻り、前記内燃機関1の各
吸気ポート26は、該内燃機関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。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3
6と接続されている。
Returning to FIG. 1, each intake port 26 of the internal combustion engine 1 is connected to the cylinder head 1a of the internal combustion engine 1.
Is connected to each branch pipe of the intake branch pipe 33 attached to the suction pipe. The intake branch pipe 33 is connected to a surge tank 34 for suppressing pulsation of intake air. An intake pipe 35 is connected to the surge tank 34. The intake pipe 35 is provided with an air cleaner box 3 for removing dust and dirt during intake.
6 is connected.

【0049】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.

【0050】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 includes a throttle actuator 40 comprising a stepper motor or the like for driving the opening and closing of the throttle valve 39 in accordance with the magnitude of the applied 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.

【0051】前記サージタンク34には、該サージタン
ク34の圧力に対応した電気信号を出力するバキューム
センサ50が取り付けられている。一方、前記内燃機関
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4
7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。
A vacuum sensor 50 for outputting an electric signal corresponding to the pressure of the surge tank 34 is attached to the surge tank 34. On the other hand, each exhaust port 27 of the internal combustion engine 1 communicates with each branch pipe of the exhaust branch pipe 45 attached to the cylinder head 1a. The exhaust branch pipe 45 is connected to the exhaust pipe 4 via an exhaust purification catalyst 46.
The exhaust pipe 47 is connected downstream to a muffler (not shown).

【0052】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.

【0053】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.

【0054】前記した排気浄化触媒46には、該排気浄
化触媒46の床温に対応した電気信号を出力する触媒温
度センサ49が取り付けられている。また、内燃機関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。
A catalyst temperature sensor 49 for outputting an electric signal corresponding to the bed temperature of the exhaust purification catalyst 46 is attached to the exhaust purification catalyst 46 described above. The internal combustion engine 1
Is a crank position sensor 51 including a timing rotor 51a attached to an end of the crankshaft 23, an electromagnetic pickup 51b attached to a cylinder block 1b near the timing rotor 51a, and a cooling unit formed inside the internal combustion engine 1. A water temperature sensor 52 attached to the cylinder block 1b for detecting the temperature of the cooling water flowing through the water channel 1c is provided.

【0055】このように構成された内燃機関1には、該
内燃機関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ECUと
称する)20が併設されている。
An electronic control unit (ECU) 20 for controlling the operation state of the internal combustion engine 1 is provided in the internal combustion engine 1 having the above-described configuration.

【0056】前記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4
9、バキュームセンサ50、クランクポジションセンサ
51、水温センサ52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ECU20に入力さ
れるようになっている。
The ECU 20 includes a throttle position sensor 41, an accelerator position sensor 43, an air flow meter 44, an air-fuel ratio sensor 48, and a catalyst temperature sensor 4.
9, various sensors such as a vacuum sensor 50, a crank position sensor 51, and a water temperature sensor 52 are connected via electric wiring, and output signals of the sensors are input to the ECU 20.

【0057】前記ECU20には、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32等が電気配線を介して接続され、ECU2
0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 ECU 20 includes an igniter 25a,
The intake-side electromagnetic drive mechanism 30, the exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31, the fuel injection valve 32, and the like are connected via electric wiring.
The value 0 allows the igniter 25a, the intake-side electromagnetic drive mechanism 30, the exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31, and the fuel injection valve 32 to be controlled using the output signal values of various sensors as parameters.

【0058】ここで、ECU20は、図3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CP
U401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
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. 3, the ECU 20 controls the CPs connected to each other by a bidirectional bus 400.
It has a U 401, a ROM 402, a RAM 403, a backup RAM 404, an input port 405 and an output port 406, and has an A / D converter (A / D) 407 connected to the input port 405.

【0059】前記入力ポート405は、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
するセンサの出力信号を入力し、それらの出力信号をC
PU401あるいはRAM403へ送信する。
The input port 405 receives an output signal of a sensor that outputs a digital signal, such as the crank position sensor 51, and outputs the output signal to the C port.
The data is transmitted to the PU 401 or the RAM 403.

【0060】前記入力ポート405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、バキュームセンサ50、水温センサ52のよう
にアナログ信号形式の信号を出力するセンサの出力信号
をA/D407を介して入力し、それらの出力信号をC
PU401やRAM403へ送信する。
The input port 405 outputs analog signal type signals such as 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 vacuum sensor 50, and a water temperature sensor 52. Output signals of the sensors to be input through the A / D 407, and those output signals
The data is transmitted to the PU 401 and the RAM 403.

【0061】前記出力ポート406は、前記CPU40
1から出力される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、燃料噴射
弁32へ送信する。
The output port 406 is connected to the CPU 40
1 is transmitted to the igniter 25a, the intake-side electromagnetic drive mechanism 30, the exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31, and the fuel injection valve 32.

【0062】前記ROM402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の開
弁時期を決定するための吸気弁開弁時期制御ルーチン、
排気弁29の開弁時期を決定するための排気弁開弁時期
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、吸気側電磁駆動
機構30及び排気側電磁駆動機構31に励磁電流を印加
して、吸気弁及び排気弁の休止制御もしくはリフト制御
を行うための弁制御手段としての吸排気弁制御ルーチン
プログラムを記憶している。
The ROM 402 includes 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 of the intake valve for determining the opening timing of the intake valve 28. Valve timing control routine,
Exhaust valve opening timing control routine for determining the valve opening timing of the exhaust valve 29, ignition timing control routine for determining the ignition timing of the spark plug 25 of each cylinder 21, throttle valve 39
In addition to an application program such as a throttle opening control routine for determining the opening of the vehicle, an exciting current is applied to the intake-side electromagnetic drive mechanism 30 and the exhaust-side electromagnetic drive mechanism 31 to control the suspension of the intake valve and the exhaust valve or An intake / exhaust valve control routine program as valve control means for performing lift control is stored.

【0063】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1の運転状態と吸
気弁28の開閉時期との関係を示す吸気弁開閉時期制御
マップ、内燃機関1の運転状態と排気弁29の開閉時期
との関係を示す排気弁開閉時期制御マップ、内燃機関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1の運転状態と各点火栓2
5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 application programs described above. The control map includes, for example, a fuel injection amount control map indicating a relationship between the operating state of the internal combustion engine 1 and the fuel injection amount, a fuel injection timing control map indicating a relationship between the operating state of the internal combustion engine 1 and the fuel injection timing, An intake valve opening / closing timing control map showing the relationship between the operating state of the internal combustion engine 1 and the opening / closing timing of the intake valve 28, an exhaust valve opening / closing timing control map showing the relationship between the operating state of the internal combustion engine 1 and the opening / closing timing of the exhaust valve 29, Internal combustion engine 1
Current amount control map showing the relationship between the operating state of the engine 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; the operating state of the internal combustion engine 1 and each ignition plug 2
And a throttle opening control map showing the relationship between the operating state of the internal combustion engine 1 and the opening of the throttle valve 39, and the like.

【0064】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.

【0065】前記バックアップRAM45は、内燃機関
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CPU
401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て、燃料噴射制御、吸気
弁開閉制御、排気弁開閉制御、点火制御等に加え、本発
明に係る吸排気弁の制御を実行する。すなわち、CPU
401上で、吸排気弁制御ルーチンプログラムが実行さ
れることで、本発明の弁制御手段が実現される。
The backup RAM 45 is a non-volatile memory that retains data even after the operation of the internal combustion engine 1 is stopped, and stores learning values for various controls. The CPU
401 operates according to the application program stored in the ROM 402 to execute the control of the intake and exhaust valves according to the present invention in addition to the fuel injection control, the intake valve opening and closing control, the exhaust valve opening and closing control, the ignition control, and the like. That is, CPU
By executing the intake / exhaust valve control routine program on 401, the valve control means of the present invention is realized.

【0066】以下、本実施の形態に係る吸排気弁の制御
について説明する。 <吸排気弁のリフト制御例>吸排気弁制御ルーチンは、
所定の時間間隔で実行されており、このルーチンがが開
始されると、まず、ステップ100で機関回転数neや
スロットル開度thあるいはアクセル開度などが読み込
まれ、次いで、ステップ101で、読みこんだ機関回転
数が400rpm以下であるか否かが判定される。
Hereinafter, control of the intake and exhaust valves according to the present embodiment will be described. <Example of lift control of intake and exhaust valves>
The routine is executed at a predetermined time interval. When this routine is started, first, in step 100, the engine speed ne, the throttle opening th, the accelerator opening, and the like are read, and then, in step 101, the reading is performed. It is determined whether the engine speed is equal to or less than 400 rpm.

【0067】400rpm以下である場合には、クラン
キング時であるとみなし、ステップ102で、吸排気弁
の開閉時期(バルブタイミングVT)の演算を行う。ここ
では、ステップ100で読み込んだ機関回転数ne、ス
ロットル開度thあるいはアクセル開度からトルクを演
算し、その演算結果に対応するバルブタイミングを予め
定めたマップから算出する。次いで、ステップ103
で、演算した結果に基づいて吸気弁及び排気弁の開閉制
御を行うとともに、一部の吸気弁と排気弁を閉状態とす
る。
If it is 400 rpm or less, it is regarded that cranking is being performed, and in step 102, the opening / closing timing of the intake / exhaust valve (valve timing VT) is calculated. Here, the torque is calculated from the engine speed ne, the throttle opening th, or the accelerator opening read in step 100, and the valve timing corresponding to the calculation result is calculated from a predetermined map. Next, step 103
Then, based on the calculation result, the opening / closing control of the intake valve and the exhaust valve is performed, and a part of the intake valve and the exhaust valve are closed.

【0068】ここでは、図4に示したように、並列した
2つの吸気弁28a、28bの内、一方の吸気弁28a
を閉じたままとし、また、並列した2つの排気弁29
a、29bの内、前記閉じた吸気弁28aに対して対角
方向で対向する排気弁29bを閉状態とする。図4にお
いて、●は閉、○は開を示す。
Here, as shown in FIG. 4, one of the two intake valves 28a and 28b arranged in parallel is one of the intake valves 28a and 28b.
Is closed, and two parallel exhaust valves 29
a and 29b, the exhaust valve 29b which is diagonally opposed to the closed intake valve 28a is closed. In FIG. 4, ● indicates closed and ○ indicates open.

【0069】この結果、内燃機関の吸気行程において、
他方の吸気弁が開いたとき、一方の吸気弁は閉じたまま
であり、また、排気行程で一方の排気弁が開いたとき、
他方の排気弁は閉じたままである。したがって、内燃機
関が排気行程から吸気行程に移行するにあたり、吸排気
がスワール流を形成する。排気行程でスワール流が形成
されていると、その後の吸気行程に移行するにあたっ
て、気筒内のスワール流が、吸気行程におけるスワール
流のいわば呼び水として機能するので、吸気行程での吸
気スワール流がより円滑に形成される。
As a result, in the intake stroke of the internal combustion engine,
When the other intake valve opens, one intake valve remains closed, and when one exhaust valve opens during the exhaust stroke,
The other exhaust valve remains closed. Therefore, when the internal combustion engine shifts from the exhaust stroke to the intake stroke, the intake and exhaust form a swirl flow. When the swirl flow is formed in the exhaust stroke, the swirl flow in the cylinder functions as a so-called priming of the swirl flow in the intake stroke when shifting to the subsequent intake stroke, so the intake swirl flow in the intake stroke is more It is formed smoothly.

【0070】このようなスワール流が形成されると、吸
気中に噴射された燃料はスワール流によってまんべんな
く霧化される。その後は、点火制御に従って、所定の点
火タイミングで燃料に点火されるが、燃料がまんべんな
く霧化されているので、たとえ冷間であっても燃料点火
が容易となり、機関始動性が良好となる。また、燃料が
スワール流によりまんべんなく霧化されるので、燃焼が
良好となり、排気エミッションが減少する。
When such a swirl flow is formed, the fuel injected into the intake air is evenly atomized by the swirl flow. Thereafter, the fuel is ignited at a predetermined ignition timing in accordance with the ignition control. However, since the fuel is uniformly atomized, the fuel ignition becomes easy even in a cold state, and the engine startability is improved. Further, since the fuel is uniformly atomized by the swirl flow, the combustion becomes good and the exhaust emission is reduced.

【0071】次に、ステップ101で、読みこんだ機関
回転数が400rpm以下ではない場合、今度は、ステ
ップ104で、触媒温度を読み込む。次に、ステップ1
05で触媒温度が所定の活性化温度以下であるか否かが
判定され、触媒温度が所定の活性化温度以下である場
合、ステップ106に進み、ステップ102と同様に吸
排気弁の開閉時期(バルブタイミングVT)の演算を行
う。その後、ステップ103で、演算した結果に基づい
て吸気弁及び排気弁の開閉制御を行うとともに、先に説
明したのと同様に一部の吸気弁と排気弁を閉状態とす
る。
Next, in step 101, if the read engine speed is not less than 400 rpm, then in step 104, the catalyst temperature is read. Next, step 1
At step 05, it is determined whether or not the catalyst temperature is equal to or lower than a predetermined activation temperature. If the catalyst temperature is equal to or lower than the predetermined activation temperature, the process proceeds to step 106, and similarly to step 102, the opening / closing timing of the intake / exhaust valve ( Calculation of valve timing VT). Thereafter, in step 103, the opening and closing control of the intake valve and the exhaust valve is performed based on the calculated result, and a part of the intake valve and the exhaust valve are closed as described above.

【0072】このため前記したようにスワール流が形成
され、吸気中に噴射された燃料はスワール流によってま
んべんなく霧化される。その後は、点火制御に従って、
所定の点火タイミングで燃料に点火されるが、燃料がま
んべんなく霧化されているので、燃焼が良好となり、排
気エミッションが減少する。従って、触媒が活性化温度
以下であっても、排気浄化が問題となることがない。
Therefore, the swirl flow is formed as described above, and the fuel injected during the intake is atomized uniformly by the swirl flow. After that, according to the ignition control,
Although the fuel is ignited at a predetermined ignition timing, since the fuel is uniformly atomized, the combustion becomes good and the exhaust emission decreases. Therefore, even if the temperature of the catalyst is lower than the activation temperature, there is no problem in purifying the exhaust gas.

【0073】最後に、ステップ104で、触媒温度が所
定の活性化温度以下でない場合、すなわち、触媒が所定
の活性化温度領域に達している場合、ステップ107に
進み、ステップ102と同様に吸排気弁の開閉時期(バ
ルブタイミングVT)の演算を行う。その後、ステップ1
08で、演算した結果に基づいて、通常運転の場合にお
ける吸気弁及び排気弁の開閉制御を行う。
Finally, if it is determined in step 104 that the catalyst temperature is not lower than the predetermined activation temperature, that is, if the catalyst has reached the predetermined activation temperature range, the process proceeds to step 107, where the intake / exhaust gas is exhausted in the same manner as in step 102. Calculate the valve opening / closing timing (valve timing VT). Then step 1
At 08, based on the calculated result, the opening / closing control of the intake valve and the exhaust valve in the case of the normal operation is performed.

【0074】なお、ここでは、排気弁の一方を全閉制御
しているが、吸気弁の一方のみを全閉制御し、排気弁は
双方とも開閉駆動するようにしてもよい。ただし、排気
弁の一方を全閉制御する上記例の方が、スワール流をよ
り円滑に形成しやすい。かつ、排気熱の分散を防ぎ触媒
の暖機を早められる。
Here, one of the exhaust valves is fully closed, but only one of the intake valves may be fully closed and both exhaust valves may be opened and closed. However, in the above example in which one of the exhaust valves is fully closed, the swirl flow is more easily formed. In addition, dispersion of exhaust heat is prevented, and warming up of the catalyst is expedited.

【0075】また、上記した例では、ステップ103
で、吸気弁もしくは排気弁の一方を全閉制御している
が、全閉する代わりに、他方の吸気弁もしくは排気弁の
開閉ストローク量より少ないリフト量、例えば半開状態
としても、同様にスワール流を形成できる。
In the above example, step 103
Although one of the intake valves or the exhaust valves is controlled to be fully closed, the swirl flow is similarly controlled even if the lift amount is smaller than the opening / closing stroke amount of the other intake valve or the exhaust valve, for example, a half-open state, instead of being fully closed. Can be formed.

【0076】以上の制御について、その制御パターンを
みると例えば以下のようになる。表1において、●は全
閉、○は全開、△は半開を示す。
For the above control, for example, the control pattern is as follows. In Table 1, ● indicates fully closed, ○ indicates fully open, and Δ indicates half open.

【0077】[0077]

【表1】 また、以上の制御において、触媒温度との関係における
制御範囲を図に示す。
[Table 1] In the above control, a control range in relation to the catalyst temperature is shown in the figure.

【0078】この図において、横軸は時間であり、縦軸
は触媒温度である。機関の始動後所定時間が経過すると
触媒温度が活性化温度を超えていく。本発明の制御は、
機関始動後において触媒温度が触媒活性化温度に達する
までの間において実行されることがこのこの図から理解
される。
In this figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents catalyst temperature. After a lapse of a predetermined time after the start of the engine, the catalyst temperature exceeds the activation temperature. The control of the present invention
It is understood from this figure that the process is executed after the engine is started until the catalyst temperature reaches the catalyst activation temperature.

【0079】<他の例1>上記例では、吸気弁と排気弁
をそれぞれ2つづつ設けた場合の制御例であるが、吸気
弁を2つ、排気弁を1つ設けた場合や、吸気弁を3つ、
排気弁を2つ設けた場合も同様な制御を行うことができ
る。
<Other Example 1> The above example is a control example in the case where two intake valves and two exhaust valves are provided, respectively. Three valves,
Similar control can be performed when two exhaust valves are provided.

【0080】まず、吸気弁を2つ、排気弁を1つ設けた
例を図7に示す。この場合、上記例と同様の条件が成立
した場合、すなわち、クランキング時あるいは触媒温度
が所定温度に達していない場合、吸気弁の一方28aを
閉状態とし、又は、そのリフト量を他方の吸気弁28b
より少なくする。
First, FIG. 7 shows an example in which two intake valves and one exhaust valve are provided. In this case, when the same condition as the above example is satisfied, that is, at the time of cranking or when the catalyst temperature has not reached the predetermined temperature, one of the intake valves 28a is closed, or the lift amount is set to the other intake valve. Valve 28b
Less.

【0081】次に、吸気弁を3つ、排気弁を2つ設けた
例を図8に示す。この場合も、上記例と同様の条件が成
立した場合、すなわち、クランキング時あるいは触媒温
度が所定温度に達していない場合、同様の制御を行う
が、その制御パターンとしては、以下のようなパターン
を例示できる。表2において、●は全閉、○は全開、△
は半開(リフト量は全開より小さく小開より大きい)、
▲は半開よりリフト量の小さい小開を示す。
Next, FIG. 8 shows an example in which three intake valves and two exhaust valves are provided. In this case as well, if the same conditions as in the above example are satisfied, that is, at the time of cranking or when the catalyst temperature has not reached the predetermined temperature, the same control is performed, but the control pattern is as follows. Can be exemplified. In Table 2, ● is fully closed, ○ is fully open, △
Is half-open (the lift amount is smaller than full opening and larger than small opening),
▲ indicates a small opening with a smaller lift than half opening.

【0082】[0082]

【表2】 また、図2から明かなように、この例で使用する電磁駆
動弁は、休止状態すなわち、第1電磁コイル303、第
2電磁コイル304のいずれにも通電しない場合で弁が
半開状態となるタイプの弁である。
[Table 2] Further, as is apparent from FIG. 2, the electromagnetically driven valve used in this example is of a type in which the valve is in a half-open state in a rest state, that is, when neither the first electromagnetic coil 303 nor the second electromagnetic coil 304 is energized. The valve.

【0083】一方、休止状態で全閉状態となる電磁駆動
弁を使用すると、吸気弁、排気弁を各気筒にそれぞれ2
つ設けた例の場合、次のような制御となる。表3におい
て、●は全閉、○は全開を示す。
On the other hand, if an electromagnetically driven valve that is fully closed in the rest state is used, an intake valve and an exhaust valve are provided for each cylinder.
In the case of an example in which two are provided, the following control is performed. In Table 3, ● indicates fully closed and ○ indicates fully open.

【0084】[0084]

【表3】 このような例では、本制御において、電磁駆動弁を休止
するので、その分電力消費を少なくできる。
[Table 3] In such an example, in this control, since the electromagnetically driven valve is stopped, power consumption can be reduced accordingly.

【0085】また、排気弁を1弁にする例では、排気熱
の出所を一カ所にして、排気熱を集中できるので、排気
熱の分散が妨げられ、触媒の暖機性を向上させることが
できる。
Further, in the example where one exhaust valve is used, the exhaust heat can be concentrated at one source of the exhaust heat, so that the dispersion of the exhaust heat is prevented and the warm-up property of the catalyst can be improved. it can.

【0086】なお休止状態で半開になるタイプの弁であ
っても、休止時に全閉保持(弁動かず)にできものとす
れば、表3における制御は可能となる。その場合、電力
は非通電時より電力は大きいが、保持電流だけですみ開
閉動作させる場合に比べて大幅に節電できる。
The control shown in Table 3 becomes possible even if the valve is of the type that is half-open in the rest state, if it can be kept fully closed (the valve does not move) during the rest. In this case, the power is larger than when no power is supplied, but the power can be saved significantly as compared with the case where the switching operation is performed only by the holding current.

【0087】<他の例2>本発明で使用する電磁駆動弁
の例として、永久磁石により弁を全閉状態に保持するタ
イプのものを、本発明のリフト制御としての弁の全閉制
御に好的に使用することができる。
<Other Example 2> As an example of an electromagnetically driven valve used in the present invention, a type in which a valve is held in a fully closed state by a permanent magnet is used for valve fully closed control as lift control of the present invention. It can be used favorably.

【0088】このような電磁駆動弁として、たとえば特
許第2915426号に示されたものを使用することが
できる。これは、図9に示された構成を備える。図9に
おいて、弁123のアクチュエータは弁開閉用弁ステム
129に同軸で往復動可能なアーマチュア127を具え
る。このアーマチュア127に軟磁鉄鋼で造った吸引デ
ィスク102を設け、このディスク102を吸引磁石1
05,106間で移動可能とする。アーマチュア127
をばね111,112で中立位置に向け付勢すると共
に、これらばねにウェブ113を介して機械的に連結す
る。ばね111,112は常時、アーマチュア127を
磁石105で吸引された図9の位置及び磁石106で吸
引された位置から遠去かる方向へ付勢する手段として機
能する。図9の状態ではばね111は圧縮され、ばね1
12は伸長しているが、図9の状態からアーマチュア1
27を磁石106に吸引するアーマチュア127のスト
ローク時、圧縮していたばね111は伸長し、伸長して
いたばね112は圧縮される。
As such an electromagnetically driven valve, for example, the one disclosed in Japanese Patent No. 2915426 can be used. It has the configuration shown in FIG. In FIG. 9, the actuator of the valve 123 includes an armature 127 that can reciprocate coaxially with the valve stem 129 for opening and closing the valve. The armature 127 is provided with a suction disk 102 made of soft magnetic steel.
05 and 106 can be moved. Armature 127
Are biased toward the neutral position by springs 111 and 112, and are mechanically connected to these springs via webs 113. The springs 111 and 112 always function as means for urging the armature 127 in a direction away from the position of FIG. 9 attracted by the magnet 105 and the position attracted by the magnet 106. In the state of FIG. 9, the spring 111 is compressed,
12 is extended, but the armature 1 is changed from the state of FIG.
During the stroke of the armature 127 that attracts 27 to the magnet 106, the compressed spring 111 is expanded, and the expanded spring 112 is compressed.

【0089】アーマチュアにロストモーションカップリ
ングを介し緩衝ピストン114を連結し、これによりス
トローク限位置に向かう弁システム129を室139内
における流体の変位で急減速し得るようにする。
The armature is connected to the damping piston 114 via a lost motion coupling, so that the valve system 129 towards the stroke limit can be rapidly decelerated by the displacement of the fluid in the chamber 139.

【0090】ディスク102に作用する永久磁石105
の吸引力はこのディスクをして上昇位置、つまり閉弁位
置に保持する。永久磁石106も同様にディスク102
を吸引し、このディスクを図9の下降位置、つまり開弁
位置に保持する。吸引力を釈放するに際しては、永久磁
石105,106に重合させたコイル103,104に
中和磁界を生じさせる。作動に際しては、一方のコイル
を付勢して、関連する磁石によるディスク102への吸
引力を打消し、このディスクを自由にする。これにより
アーマチュア127は外匣120内のばね111,11
2により急加速される。アーマチュア127が中立位置
を通過すると、ばね111,112は弁速度を低下させ
始めるが、ディスク102が反対側の吸引手磁石に接近
する時、当該磁石による大きな吸引力がばね111,1
12による減速力に打勝つ。この大きな吸引力は吸引デ
ィスク102に衝撃状態を生じさせようとするが、これ
を外匣120内の緩衝装置によるアーマチュア及び弁の
減速により緩和する。
The permanent magnet 105 acting on the disk 102
The suction force causes the disc to be held at the raised position, that is, the valve closing position. Similarly, the permanent magnet 106
, And the disc is held at the lowered position in FIG. 9, that is, the valve open position. When releasing the attraction force, a neutralizing magnetic field is generated in the coils 103, 104 superposed on the permanent magnets 105, 106. In operation, one of the coils is energized to counteract the attraction to the disk 102 by the associated magnet and free the disk. As a result, the armature 127 is connected to the springs 111 and 11 in the outer casing 120.
2 accelerates sharply. When the armature 127 passes the neutral position, the springs 111, 112 begin to reduce the valve speed, but when the disk 102 approaches the opposite hand magnet, the large attraction force of the magnet causes the springs 111, 1
Overcome the deceleration force of 12. This large suction force tends to cause an impact state on the suction disk 102, which is mitigated by the deceleration of the armature and the valve by the shock absorber in the outer casing 120.

【0091】なお、ばね111,112は非線形特性と
し、吸引磁石による吸引力特性に合せてばね力が線形特
性のそれより大きくなるものとする。このばね力非線形
特性は弁の一層の急加速及び急減速を可能にし、その平
均速度を高めて応答時間を短縮し得る。
The springs 111 and 112 have non-linear characteristics, and the spring force is larger than that of the linear characteristic in accordance with the attraction force characteristics of the attraction magnet. This non-linear spring force characteristic allows for more rapid acceleration and deceleration of the valve, which can increase its average speed and reduce response time.

【0092】<休止気筒制御の実施形態>ここでは、本
発明の課題を解決するため、複数の気筒を有するととも
に、排気通路に排気浄化触媒を備えた内燃機関におい
て、排気浄化触媒の温度が所定値以下のときに、前記複
数の気筒の内、一部の気筒の燃焼を休止させる休止気筒
制御手段を備えた場合の実施形態を説明する。
<Embodiment of Inactive Cylinder Control> Here, in order to solve the problems of the present invention, in an internal combustion engine having a plurality of cylinders and an exhaust gas purification catalyst in an exhaust passage, the temperature of the exhaust gas purification catalyst is set to a predetermined value. An embodiment will be described in which a stop cylinder control means for stopping the combustion of some of the plurality of cylinders when the value is equal to or less than the value is provided.

【0093】一部の気筒について、燃料噴射及び点火を
停止することにより、その気筒を休止させる休止気筒制
御を実現することができる。休止気筒制御によれば、休
止気筒における燃料噴射の停止及びポンピングロスの低
減により燃費の向上が図られる。
By stopping the fuel injection and ignition for some of the cylinders, it is possible to realize the deactivated cylinder control for deactivating the cylinder. According to the idle cylinder control, the fuel consumption is improved by stopping the fuel injection and reducing the pumping loss in the idle cylinder.

【0094】まず、休止気筒制御手段による休止気筒制
御例を示す。以下に示す例では、ECUがプログラムに
従って図10〜図12に示すタイミングで気筒を休止す
ることで休止気筒制御手段が実現されている。なお、図
10以下に示すタイムチャートにおいて、’IN’及
び’Ex’はそれぞれ吸気弁及び排気弁を表すものとす
る。
First, an example of the idle cylinder control by the idle cylinder control means will be described. In the example shown below, the deactivated cylinder control means is realized by the ECU deactivating the cylinder at the timing shown in FIGS. 10 to 12 according to a program. In the time charts shown in FIG. 10 and subsequent figures, “IN” and “Ex” represent an intake valve and an exhaust valve, respectively.

【0095】(休止気筒制御の実施例1)図10に示す
例は、4気筒の内燃機関における休止気筒制御を示し、
休止気筒が例えば#1気筒及び#4気筒に固定される場
合の例である。
(Embodiment 1 of Inactive Cylinder Control) The example shown in FIG. 10 shows the inactive cylinder control in a four-cylinder internal combustion engine.
This is an example in which the idle cylinder is fixed to, for example, # 1 cylinder and # 4 cylinder.

【0096】図10で、横軸は内燃機関のクランク角を
各気筒のピストンの上死点(TDC)及び下死点(BD
C)で表示しており、図の最上段には爆発が行われる気
筒の番号を表示している。
In FIG. 10, the horizontal axis represents the crank angle of the internal combustion engine, and the top dead center (TDC) and bottom dead center (BD) of the piston of each cylinder.
C), and the number of the cylinder in which the explosion occurs is displayed at the top of the figure.

【0097】本実施例では、休止気筒制御の実行中は、
休止気筒である#1気筒及び#4気筒において点火が休
止されると共に、図10(A)及び(D)にそれぞれ斜
線を付して示す如く、下死点(BDC)より手前から所
定期間にわたって排気弁が開弁される。内燃機関の運転
中は、排気通路には大気Fにほぼ等しい圧力の排気ガス
が充満している。このため、上記の如く排気弁が開弁さ
れると、排気通路から燃焼室へ排気ガスが再吸入される
ことで、休止気筒の筒内圧はほぼ大気圧まで増加する。
そして、ピストンが上死点に向けて変位する過程で排気
弁が閉弁されると、その後、燃焼室へ再吸入された排気
ガスが圧縮される。このため、排気弁の閉弁後、休止気
筒である#4気筒の筒内圧が上昇して#3気筒と#4気
筒との間の間内圧の差異は小さくなる。その結果、内燃
機関の振動は小さく抑制される。
In this embodiment, during execution of the deactivated cylinder control,
Ignition is stopped in the deactivated cylinders # 1 and # 4, and as indicated by hatching in FIGS. 10A and 10D, respectively, for a predetermined period from before the bottom dead center (BDC). The exhaust valve is opened. During operation of the internal combustion engine, the exhaust passage is filled with exhaust gas having a pressure substantially equal to the atmosphere F. For this reason, when the exhaust valve is opened as described above, the exhaust gas is re-inhaled from the exhaust passage into the combustion chamber, so that the in-cylinder pressure of the inactive cylinder substantially increases to the atmospheric pressure.
Then, when the exhaust valve is closed while the piston is displaced toward the top dead center, the exhaust gas re-inhaled into the combustion chamber is compressed. For this reason, after the exhaust valve is closed, the cylinder pressure of the # 4 cylinder, which is the idle cylinder, increases, and the difference in the internal pressure between the # 3 cylinder and the # 4 cylinder decreases. As a result, the vibration of the internal combustion engine is suppressed to a small value.

【0098】なお、この例において、休止気筒の吸気弁
及び排気弁を常に閉じておくようにしてもよいが、その
場合は上記例の場合に比較して機関の振動は大きくな
る。 (休止気筒制御の実施例2)図11は、各気筒において
燃焼行程が終了する下死点から次の下死点までピストン
が一往復する間、吸気弁及び排気弁を閉弁保持すること
により気筒を順次休止させる場合のタイムチャートであ
る。
In this example, the intake valve and the exhaust valve of the deactivated cylinder may be kept closed, but in this case, the vibration of the engine becomes larger than in the case of the above example. (Embodiment 2 of Inactive Cylinder Control) FIG. 11 shows that the intake valve and the exhaust valve are kept closed while the piston makes one reciprocation from the bottom dead center where the combustion stroke ends in each cylinder to the next bottom dead center. 5 is a time chart in a case where cylinders are sequentially stopped.

【0099】図11に示す動作例は、内燃機関を6サイ
クルで運転することにより休止気筒制御を実現するもの
で、休止気筒を順次変更する手法である。以下、内燃機
関を6サイクル運転することにより休止気筒を順次変更
する休止気筒制御を6サイクル休止気筒制御と称す。
The operation example shown in FIG. 11 realizes the deactivated cylinder control by operating the internal combustion engine in six cycles, and is a method of sequentially changing the deactivated cylinder. Hereinafter, the idle cylinder control for sequentially changing the idle cylinder by operating the internal combustion engine for 6 cycles is referred to as 6-cycle idle cylinder control.

【0100】例えば図11(A)に示す#1気筒では、
区間Tl及びT2においてそれぞれ吸気行程及び圧縮行
程が行われ、続く区間T3で燃焼行程が行われる。区間
T3に続く区間T4及びT5では、吸気弁及び排気弁が
閉弁保持されることで、#1気筒は休止される。この休
止区間T4及びT5では、それぞれ、ピストンが上死点
及び下死点に向けて変位することにより、燃焼室26は
吸気ポート22及び排気ポート24の両方から遮断され
た状態で圧縮及び膨張される。そして、区間T5に続く
区間T6で排気弁が開弁されることにより排気行程が行
われた後、再び、吸気、圧縮、爆発、休止(圧縮)、休
止(膨張)、及び排気の各行程が行われる。他の気筒で
も同様に、燃焼行程が終了した直後、ピストンが下死点
と上死点との間を一往復する間は、吸気弁及び排気弁が
閉弁保持されることで、吸気、圧縮、爆発、休止(圧
縮)、休止(膨張)、及び排気の各行程が実現されるこ
ととなる。すなわち、図11に示す6サイクル休止気筒
制御では、内燃機関は吸気、圧縮、爆発、休止(圧
縮)、休止(膨張)、及び排気の6サイクルで運転さ
れ、休止気筒は、燃焼順序に従って、#1気筒、#3気
筒、#2気筒、#4気筒と順次変更されることになる。
For example, in the # 1 cylinder shown in FIG.
The intake stroke and the compression stroke are performed in sections Tl and T2, respectively, and the combustion stroke is performed in the subsequent section T3. In sections T4 and T5 following the section T3, the intake valve and the exhaust valve are kept closed, and the # 1 cylinder is stopped. In the rest periods T4 and T5, the piston is displaced toward the top dead center and the bottom dead center, respectively, so that the combustion chamber 26 is compressed and expanded while being shut off from both the intake port 22 and the exhaust port 24. You. After the exhaust stroke is performed by opening the exhaust valve in a section T6 following the section T5, the intake, compression, explosion, pause (compression), pause (expansion), and exhaust strokes are performed again. Done. Similarly, in other cylinders, immediately after the end of the combustion stroke, while the piston makes one reciprocation between the bottom dead center and the top dead center, the intake valve and the exhaust valve are held closed so that intake and compression are performed. , Explosion, rest (compression), rest (expansion), and exhaust strokes are realized. That is, in the six-cycle inactive cylinder control shown in FIG. 11, the internal combustion engine is operated in six cycles of intake, compression, explosion, inactivity (compression), inactivity (expansion), and exhaust. One cylinder, # 3 cylinder, # 2 cylinder, and # 4 cylinder are sequentially changed.

【0101】図11からわかるように、#3気筒の爆発
は#1気筒よりも180°CAだけ遅れて行われ、#2
気筒の爆発は#3気筒よりも360°CAだけ遅れて行
われる。また、#4気筒の爆発は#2気筒よりも180
°CAだけ遅れて行われ、更に、#1気筒の爆発は#4
気筒よりも360°CAだけ遅れて行われる。従って、
180°CA毎に各気筒で順次燃焼が行われる場合を基
準とすると、#1気筒→#3気筒→#2気筒→#4気筒
の燃焼順序において#3気筒と#2気筒との間、及び、
#4気筒と#1気筒との間で、それぞれ、燃焼が休止さ
れることとなる。
As can be seen from FIG. 11, the explosion of the # 3 cylinder is performed 180 ° CA later than the # 1 cylinder, and
The cylinder explosion occurs 360 ° CA later than the # 3 cylinder. In addition, the explosion of the # 4 cylinder is 180 times more than that of the # 2 cylinder.
° CA delayed, and the # 1 cylinder explosion was # 4
This is performed 360 ° CA later than the cylinder. Therefore,
On the basis of the case where combustion is sequentially performed in each cylinder at every 180 ° CA, in the combustion order of # 1 cylinder → # 3 cylinder → # 2 cylinder → # 4 cylinder, between # 3 cylinder and # 2 cylinder, and ,
The combustion is stopped between the # 4 cylinder and the # 1 cylinder, respectively.

【0102】(休止気筒制御の実施例3)図12は、さ
らに他の休止気筒制御を示すタイムチャートである。図
12(C)及び(D)にそれぞれ斜線を付して示す如
く、#3気筒及び#4気筒では、燃焼行程が終了した後
の休止期間中に排気弁が開弁される。
(Embodiment 3 of Inactive Cylinder Control) FIG. 12 is a time chart showing still another inactive cylinder control. As shown by hatching in FIGS. 12C and 12D, in the # 3 cylinder and # 4 cylinder, the exhaust valve is opened during the suspension period after the end of the combustion stroke.

【0103】#3気筒及び#4気筒の休止期間では、排
気弁が開弁されることでピストンが上死点に向けて変位
しても筒内圧は上昇しない。このため、図13(A)に
示す如く、時点tlの近傍での#2気筒の爆発に伴う筒
内圧の上昇時に、休止中の#3気筒の筒内圧が上昇する
ことが防止される。同様に、時点t4の近傍での#1気
筒の爆発に伴う筒内圧の上昇時に、休止中の#4気筒の
筒内圧が上昇することが防止される。すなわち、各気筒
における筒内圧のピークは、それぞれ単独に生ずること
となる。その結果、図13(B)に示す如く、合成筒内
圧のピーク値はほぼ一定に保たれ、内燃機関の振動が抑
制される。
In the idle period of the # 3 cylinder and the # 4 cylinder, the in-cylinder pressure does not increase even if the piston is displaced toward the top dead center by opening the exhaust valve. Therefore, as shown in FIG. 13A, when the in-cylinder pressure rises due to the explosion of the # 2 cylinder near the time point tl, the in-cylinder pressure of the inactive # 3 cylinder is prevented from rising. Similarly, when the in-cylinder pressure increases due to the explosion of the # 1 cylinder near the time point t4, the in-cylinder pressure of the inactive # 4 cylinder is prevented from increasing. That is, the peak of the in-cylinder pressure in each cylinder occurs independently. As a result, as shown in FIG. 13B, the peak value of the combined in-cylinder pressure is kept substantially constant, and the vibration of the internal combustion engine is suppressed.

【0104】(休止気筒制御による本発明の実施形態)
以上3つの休止気筒制御において内燃機関の振動につい
ては、それぞれ異なる結果となるが、触媒が十分に昇温
されていない状態時において、HC、NOx 等の発生を
少なくするために、休止気筒制御手段により前記複数の
気筒の内、一部の気筒の燃焼を休止させることは、効果
的である。
(Embodiment of the present invention based on idle cylinder control)
The vibrations of the internal combustion engine in the above three cylinder control modes have different results. However, when the temperature of the catalyst is not sufficiently raised, the cylinder control means is used to reduce the generation of HC, NOx and the like. It is effective to suspend the combustion of some of the plurality of cylinders.

【0105】以下、休止気筒制御による本発明の実施形
態を図14に従って説明する。まず、ステップ201
で、触媒温度が活性化温度に達しているか否かを判定す
る。触媒温度が活性化温度に達している場合、ステップ
202で、暖機後における通常の機関の運転制御が行わ
れる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention based on deactivated cylinder control will be described with reference to FIG. First, step 201
It is determined whether or not the catalyst temperature has reached the activation temperature. If the catalyst temperature has reached the activation temperature, in step 202, normal operation control of the engine after warm-up is performed.

【0106】一方、ステップ201で、触媒温度が所定
の活性化温度以下であると判定された場合には、ステッ
プ203に進み、前記した休止気筒制御を行う。このよ
うに、触媒温度が活性化温度に達していないとき、休止
気筒制御を行うと、以下のようなメリットがある。
On the other hand, if it is determined in step 201 that the catalyst temperature is equal to or lower than the predetermined activation temperature, the routine proceeds to step 203, where the above-described deactivated cylinder control is performed. As described above, when the deactivated cylinder control is performed when the catalyst temperature has not reached the activation temperature, there are the following merits.

【0107】効率が良くなる分燃費が良くなり、燃料
の消費が少ないが故に、発生するエミッションの量も減
る。 燃焼気筒については、エンジン負荷が高くなり、その
負荷に耐えるために吸気が多くなるなどの運転状態とな
るため、燃焼効率が高くなり、エミッションの発生が改
善される。
As the efficiency is improved, the fuel consumption is improved, and the amount of emission generated is reduced because the fuel consumption is small. As for the combustion cylinder, an engine load becomes high, and an operation state such as an increase in intake air to withstand the load is performed. Therefore, the combustion efficiency is increased, and emission is improved.

【0108】すなわち、休止気筒制御を行うと、全気筒
運転の場合に比較してHCの発生量が少ないので、触媒
活性前の排気ガスのエミッション問題を低減できる。 しかも、燃焼気筒については、燃焼効率が高くなるこ
とから、燃焼室壁やボア壁の温度が早く高くなり、暖機
の促進、ひいては触媒温度の上昇促進が図れる。
That is, when the idle cylinder control is performed, the amount of generated HC is smaller than in the case of the all-cylinder operation, so that the problem of the exhaust gas emission before the catalyst is activated can be reduced. In addition, since the combustion efficiency of the combustion cylinder is increased, the temperature of the combustion chamber wall and the bore wall is quickly increased, so that the warm-up can be promoted and the catalyst temperature can be promoted.

【0109】また、触媒については排気エミッション
を所定の既定値に抑えるため、触媒に担持すべき貴金属
の量を増やす必要があるが、上記効果故にその担持量を
少なくでき、コストダウンを図ることができる。
Further, in order to suppress the exhaust emission to a predetermined value, it is necessary to increase the amount of the noble metal to be carried on the catalyst. However, due to the above effects, the amount of the noble metal carried can be reduced, and the cost can be reduced. it can.

【0110】(休止気筒制御とリフト制御による本発明
の実施形態)次に、休止気筒制御に加え、吸排気弁のリ
フト制御を加えた場合の実施形態を図15に従って説明
する。
(Embodiment of the Present Invention Based on Inactive Cylinder Control and Lift Control) Next, an embodiment in which lift control of intake and exhaust valves is added in addition to inactive cylinder control will be described with reference to FIG.

【0111】まず、ステップ201で、エンジン冷却水
温度が所定温度以下であるか否かを判定する。この温度
が所定温度以下である場合、触媒温度が未だ活性化温度
に達していないと判定し、冷却水温度が所定温度より大
きければ、触媒温度が活性化温度に達していると判定さ
れる。
First, at step 201, it is determined whether or not the engine coolant temperature is equal to or lower than a predetermined temperature. If this temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, it is determined that the catalyst temperature has not yet reached the activation temperature, and if the cooling water temperature is higher than the predetermined temperature, it is determined that the catalyst temperature has reached the activation temperature.

【0112】冷却水温度が所定温度より大きければ、触
媒温度が活性化温度に達していると判定されるので、ス
テップ202で、暖機後における通常の機関の運転制御
が行われる。
If the temperature of the cooling water is higher than the predetermined temperature, it is determined that the catalyst temperature has reached the activation temperature. Therefore, in step 202, normal operation control of the engine after warm-up is performed.

【0113】一方、ステップ201で冷却水温度が所定
温度以下であると判定され、すなわち、触媒温度が所定
の活性化温度以下であると判定された場合には、ステッ
プ203に進み、前記した休止気筒制御を行う。
On the other hand, if it is determined in step 201 that the cooling water temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, that is, if it is determined that the catalyst temperature is equal to or lower than the predetermined activation temperature, the process proceeds to step 203, Perform cylinder control.

【0114】この間、運転状態にある作動気筒について
は、2つの吸気弁の内、一方を全閉状態で停止し、他方
の吸気弁を通常のタイミング(図10〜12参照)より
遅く開く(ステップ204a)。また、排気弁について
は、通常の場合より遅く開く(ステップ204b)。
During this time, with respect to the working cylinder in the operating state, one of the two intake valves is stopped in a fully closed state, and the other intake valve is opened later than usual timing (see FIGS. 10 to 12). 204a). The exhaust valve is opened later than usual (step 204b).

【0115】このように、触媒温度が活性化温度に達し
ていないとき、休止気筒制御を行うことのメリットは、
先の実施例で説明したのと同様である。ここではさら
に、ステップ204aで吸気弁のリフト制御を行うこと
により、前記したようにスワール流が形成され、吸気中
に噴射された燃料はスワール流によってまんべんなく霧
化される。その後は、点火制御に従って、所定の点火タ
イミングで燃料に点火されるが、燃料がまんべんなく霧
化されているので、燃焼が良好となり、排気エミッショ
ンが減少する。従って、触媒が活性化温度以下であって
も、排気浄化が問題となることがない。
As described above, when the catalyst temperature has not reached the activation temperature, the merit of performing the deactivated cylinder control is as follows.
This is the same as described in the previous embodiment. Here, further, by performing the lift control of the intake valve in step 204a, the swirl flow is formed as described above, and the fuel injected during the intake is evenly atomized by the swirl flow. After that, the fuel is ignited at a predetermined ignition timing according to the ignition control. However, since the fuel is uniformly atomized, the combustion becomes good and the exhaust emission decreases. Therefore, even if the temperature of the catalyst is lower than the activation temperature, there is no problem in purifying the exhaust gas.

【0116】(休止気筒制御とリフト制御による本発明
の実施形態)次に、休止気筒制御や吸排気弁のリフト制
御に加え、燃焼気筒の空燃比制御を行うことで、排気浄
化触媒の温度が所定値以下のときに、エミッションの発
生を抑える実施形態を説明する。
(Embodiment of the Present Invention Based on Inactive Cylinder Control and Lift Control) Next, in addition to the inactive cylinder control and the lift control of the intake and exhaust valves, the air-fuel ratio control of the combustion cylinder is performed, so that the temperature of the exhaust purification catalyst is reduced. An embodiment in which emission is suppressed when the value is equal to or less than a predetermined value will be described.

【0117】図16に示したように、空燃比をリーンに
すると、HC、CO、NOx が減少する。そこで、排気
浄化触媒の温度が所定値以下のときに、機関をリーンバ
ーン運転する希薄燃焼制御手段を備える。この手段もま
た、ECUにより実現される。
As shown in FIG. 16, when the air-fuel ratio is made lean, HC, CO and NOx decrease. Therefore, a lean burn control means for performing the lean burn operation of the engine when the temperature of the exhaust purification catalyst is equal to or lower than a predetermined value is provided. This means is also realized by the ECU.

【0118】この制御を図15の例に適用すると、図1
7のようになる。ここで、ステップ201、ステップ2
02、ステップ203、ステップ204a、ステップ2
04bについては、上記したのと同様であるのでここで
はその説明を省略する。
When this control is applied to the example of FIG. 15, FIG.
It looks like 7. Here, Step 201, Step 2
02, step 203, step 204a, step 2
04b is the same as described above, and a description thereof will be omitted.

【0119】本例では、ステップ204aの後に、希薄
燃焼制御を実行する(ステップ205)。触媒温度が活
性化温度となれば、希薄燃焼を終了し、ストイキ運転
(理論空燃比での運転)とすることができる。
In this example, after step 204a, lean burn control is executed (step 205). When the catalyst temperature reaches the activation temperature, the lean combustion is terminated, and the stoichiometric operation (operation at the stoichiometric air-fuel ratio) can be performed.

【0120】なお、希薄燃焼制御は、休止気筒制御との
み組み合わせてもよいし、また、リフト制御とのみ組み
合わせてもよい。この希薄燃焼制御により排気エミッシ
ョンが改善されるので、上記した効果がより大きくな
り、触媒が活性化温度以下であっても、排気浄化が問題
となることがない。
The lean burn control may be combined only with the deactivated cylinder control, or may be combined with only the lift control. Since the exhaust emission is improved by the lean burn control, the above-mentioned effect is further enhanced, and even if the catalyst is at or below the activation temperature, there is no problem in exhaust purification.

【0121】[0121]

【発明の効果】本発明は、排気通路に排気浄化触媒を備
えるとともに、吸気弁と排気弁とを気筒に備えるととも
に、吸気弁と排気弁の内少なくとも吸気弁を2以上備え
た内燃機関において、前記排気浄化触媒の温度が所定値
以下で、排気浄化能が低い場合に、前記複数の吸気弁の
一部を閉状態とし又はリフト量を少なくし、あるいはそ
のために休止することとした(以下、休止等という)の
で、吸気によるスワール流が発生し、燃料の霧化が促進
される。このため、燃料の燃焼が安定し、エミッション
が低減するので、十分に触媒が昇温されていなくとも、
排気浄化における問題は軽減される。
According to the present invention, there is provided an internal combustion engine having an exhaust gas purification catalyst in an exhaust passage, an intake valve and an exhaust valve in a cylinder, and at least two or more intake valves of the intake valve and the exhaust valve. When the temperature of the exhaust gas purifying catalyst is equal to or lower than a predetermined value and the exhaust gas purifying ability is low, a part of the plurality of intake valves is closed or the lift amount is reduced, or the valve is stopped for that purpose (hereinafter, referred to as "the following"). Therefore, a swirl flow due to the intake air is generated, and the atomization of the fuel is promoted. This stabilizes fuel combustion and reduces emissions, so even if the catalyst is not sufficiently heated,
Problems in exhaust gas purification are reduced.

【0122】また、排気弁を複数有する場合、排気行程
においても、排気弁の一部を休止等すれば、吸気におけ
るスワール流の形成が促進されるので、上記効果がより
確実となるとともに、排気熱を集中でき、触媒の暖機が
早められる。
In the case where a plurality of exhaust valves are provided, in the exhaust stroke, if a part of the exhaust valves is stopped, the formation of a swirl flow in the intake air is promoted. Heat can be concentrated and catalyst warm-up is accelerated.

【0123】このような制御は、前記吸気弁及び排気弁
として、電磁駆動により駆動される電磁駆動弁を用いた
ときより効果的に行える。この制御を、前記内燃機関の
クランキング時に用いると、始動のためのクランキング
時に、吸気弁の一部を休止等することで、スワール流が
発生し、燃料の霧化が促進されるので内燃機関の始動性
が向上する。
Such control can be performed more effectively than when an electromagnetically driven valve driven by electromagnetic drive is used as the intake valve and the exhaust valve. If this control is used at the time of cranking of the internal combustion engine, at the time of cranking for starting, a part of the intake valve is stopped, etc., so that a swirl flow is generated and the atomization of fuel is promoted. The startability of the engine is improved.

【0124】また、休止時に全閉される電磁駆動弁を使
用する場合、休止することで電力を節約することがで
き、この観点からも始動性を向上させることができる。
さらに、本発明では、触媒温度が活性化温度に達してい
ないとき、休止気筒制御を行うことにより、全気筒運転
の場合に比較してHCの発生量が少なくでき、触媒活性
前の排気ガスのエミッション問題を低減できる。
When using an electromagnetically driven valve that is fully closed at rest, power can be saved by resting, and from this viewpoint, startability can be improved.
Further, according to the present invention, when the catalyst temperature has not reached the activation temperature, the deactivated cylinder control is performed, so that the amount of generated HC can be reduced as compared with the case of all-cylinder operation. Emission problems can be reduced.

【0125】また、希薄燃焼制御をこれらに加えること
で、HCの発生を抑え、より効果を増大することができ
る。
Further, by adding the lean burn control to these, the generation of HC can be suppressed and the effect can be further increased.

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

【図1】本発明に係る内燃機関の概要を示す図FIG. 1 is a diagram showing an outline of an internal combustion engine according to the present invention.

【図2】本発明に係る吸気弁・排気弁としての電磁駆動
弁を示す図
FIG. 2 is a view showing an electromagnetically driven valve as an intake valve and an exhaust valve according to the present invention.

【図3】ECUを示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing an ECU.

【図4】4バルブ式の吸気弁・排気弁の配置を示す図FIG. 4 is a diagram showing an arrangement of a 4-valve intake valve and an exhaust valve.

【図5】本発明の吸排気弁制御ルーチンを示すフローチ
ャート図
FIG. 5 is a flowchart showing an intake / exhaust valve control routine of the present invention.

【図6】本発明の制御範囲を示すグラフ図FIG. 6 is a graph showing a control range of the present invention.

【図7】3バルブ式の吸気弁・排気弁の配置を示す図FIG. 7 is a diagram showing an arrangement of a three-valve intake valve and an exhaust valve.

【図8】5バルブ式の吸気弁・排気弁の配置を示す図FIG. 8 is a diagram showing an arrangement of a 5-valve intake valve and an exhaust valve.

【図9】永久磁石で全閉・全開状態を保持可能な電磁駆
動弁の例を示す図
FIG. 9 is a diagram showing an example of an electromagnetically driven valve capable of holding a fully closed / fully opened state with a permanent magnet.

【図10】休止気筒制御の実施例1を示す図FIG. 10 is a diagram showing a first embodiment of the deactivated cylinder control.

【図11】休止気筒制御の実施例2を示す図FIG. 11 is a diagram showing a second embodiment of the deactivated cylinder control.

【図12】休止気筒制御の実施例3を示す図FIG. 12 is a diagram showing a third embodiment of the deactivated cylinder control.

【図13】休止気筒制御の実施例3による機関振動状態
を示す図
FIG. 13 is a diagram illustrating an engine vibration state according to a third embodiment of the stopped cylinder control.

【図14】休止気筒制御による本発明の実施形態を示す
フローチャート図
FIG. 14 is a flowchart showing an embodiment of the present invention based on idle cylinder control.

【図15】休止気筒制御とリフト制御による本発明の実
施形態を示すフローチャート図
FIG. 15 is a flowchart showing an embodiment of the present invention by idle cylinder control and lift control.

【図16】空燃比によるHC、CO、NOx の排出特性
を示すグラフ図
FIG. 16 is a graph showing the emission characteristics of HC, CO, and NOx depending on the air-fuel ratio.

【図17】休止気筒制御とリフト制御に空燃比制御を加
えた本発明の実施形態を示すフローチャート図
FIG. 17 is a flowchart illustrating an embodiment of the present invention in which air-fuel ratio control is added to idle cylinder control and lift control.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 …内燃機関 20…ECU(弁制御手段、休止気筒制御手段、希薄燃
焼制御手段を実現する) 21…気筒 28…吸気弁 29…排気弁 30、31…電磁駆動機構 46…排気浄化触媒 401…CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 20 ... ECU (Realize valve control means, deactivated cylinder control means, lean burn control means) 21 ... Cylinder 28 ... Intake valve 29 ... Exhaust valve 30, 31 ... Electromagnetic drive mechanism 46 ... Exhaust purification catalyst 401 ... CPU

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F01N 3/20 F01N 3/20 D 3/24 3/24 R F02D 13/06 F02D 13/06 E 17/02 17/02 U 41/02 301 41/02 301C 41/04 305 41/04 305A 45/00 301 45/00 301D (72)発明者 勝間田 正司 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 西田 秀之 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 白谷 和彦 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 山田 智海 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 AA05 AB09 AB17 BA38 CA12 DA26 DA36 DA41 DA43 DA65 EA02 EA17 EA21 EA26 EA33 EA35 FA01 FA06 FA08 FA11 FA16 FA25 FA26 GA08 GA09 GA11 GA31 GA32 3G084 AA03 BA09 BA23 CA01 DA10 FA07 FA10 FA11 FA27 FA29 3G091 AA12 AA17 AA28 AB03 AB05 AB06 BA03 BA14 BA15 BA19 BA32 CB02 CB03 CB05 CB06 CB07 CB08 DB10 EA01 EA05 EA06 EA07 EA16 EA18 EA31 EA34 3G092 AA01 AA06 AA09 AA11 AA14 CA04 DA01 DA02 DA03 DA07 DC03 DG09 FA17 FA18 GA01 HA01Z HA05Z HA06Z HD02Z HD05Z HF08Z 3G301 HA01 HA04 HA07 HA15 HA19 JA25 JA26 KA01 LA07 LB04 MA01 NE15 PA01Z PA07Z PA11Z PD03Z PD12Z PF03Z──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F01N 3/20 F01N 3/20 D 3/24 3/24 R F02D 13/06 F02D 13/06 E 17 / 02 17/02 U 41/02 301 41/02 301C 41/04 305 41/04 305A 45/00 301 45/00 301D (72) Inventor Shoji Katsumada 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Keiji Yoeda 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota Motor Corporation (72) Inventor Hideyuki Nishida 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota Motor Corporation (72) Inventor Kazuhiko Shiratani Toyota Motor Co., Ltd. 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture (72) Inventor Tomomi Yamada 1 Toyota Motor Corporation Toyota City, Toyota City, Aichi Prefecture FTA 3G018 AA05 AB09 AB17 BA38 CA12 DA26 DA36 DA41 DA43 DA65 EA02 EA17 EA21 EA26 EA33 EA35 FA01 FA06 FA08 FA11 FA16 FA25 FA26 GA08 GA09 GA11 GA31 GA32 3G084 AA03 BA09 BA23 CA01 DA10 FA07 FA10 FA11 FA27 A29 A3A3A3 AB05 AB06 BA03 BA14 BA15 BA19 BA32 CB02 CB03 CB05 CB06 CB07 CB08 DB10 EA01 EA05 EA06 EA07 EA16 EA18 EA31 EA34 3G092 AA01 AA06 AA09 AA11 AA14 CA04 DA01 HA02 HA03 HA01 HA02 HA03 JA25 JA26 KA01 LA07 LB04 MA01 NE15 PA01Z PA07Z PA11Z PD03Z PD12Z PF03Z

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排気通路に排気浄化触媒を備えるととも
に、吸気弁と排気弁とを気筒に備え、かつ、吸気弁と排
気弁の内少なくとも吸気弁を2以上備えた内燃機関にお
いて、 前記排気浄化触媒の温度が所定値以下のときに、前記複
数の吸気弁の一部を他の吸気弁の開度未満から全閉状態
までを含む間の任意の位置にリフト制御する弁制御手段
を備えることを特徴とする内燃機関。
1. An internal combustion engine having an exhaust purification catalyst in an exhaust passage, an intake valve and an exhaust valve in a cylinder, and at least two intake valves of the intake valve and the exhaust valve. When the temperature of the catalyst is equal to or lower than a predetermined value, valve control means is provided for performing lift control on a part of the plurality of intake valves to an arbitrary position during a period from less than the opening degree of the other intake valves to a fully closed state. An internal combustion engine characterized by the following.
【請求項2】 前記排気弁は、2以上設けられ、前記弁
制御手段は、前記排気浄化触媒の温度が所定値以下のと
きに、吸気弁と排気弁の一部を他の吸気弁または排気弁
の開度未満から全閉状態までを含む間の任意の位置にリ
フト制御することを特徴とする請求項1記載の内燃機
関。
2. The exhaust valve is provided with two or more exhaust valves, and when the temperature of the exhaust gas purification catalyst is equal to or lower than a predetermined value, the valve control means controls a part of the intake valve and the exhaust valve to another intake valve or an exhaust valve. 2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the lift control is performed at an arbitrary position during a period from a time when the valve is less than an opening degree to a fully closed state.
【請求項3】 前記複数の吸気弁及び排気弁は、吸気弁
及び排気弁とでなる組が、対向して2組設けられ、 前記弁制御手段は、一方の組の吸気弁と、それに対向す
る他方の組の排気弁との少なくともいずれかをリフト制
御することを特徴とする請求項1記載の内燃機関。
3. The plurality of intake valves and exhaust valves are provided with two sets each including an intake valve and an exhaust valve facing each other, and the valve control means includes one set of intake valves and one set thereof facing each other. 2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein at least one of the other set of exhaust valves is lift-controlled.
【請求項4】 前記弁制御手段は、前記吸気弁及び/又
は排気弁を全閉状態とすることを特徴とする請求項1〜
3のいずれかに記載の内燃機関。
4. The valve control means according to claim 1, wherein said intake valve and / or exhaust valve are fully closed.
3. The internal combustion engine according to any one of 3.
【請求項5】 前記吸気弁及び排気弁は、電磁駆動によ
り駆動される電磁駆動弁であることを特徴とする請求項
1〜4のいずれかに記載の内燃機関。
5. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the intake valve and the exhaust valve are electromagnetically driven valves driven by electromagnetic driving.
【請求項6】 吸気弁と排気弁とを気筒に備え、かつ、
吸気弁と排気弁の内少なくとも吸気弁を2以上備えた内
燃機関において、 前記吸気弁及び排気弁は、電磁駆動により駆動される電
磁駆動弁であり、 前記内燃機関のクランキング時に、前記複数の吸気弁の
一部を他の吸気弁の開度未満から全閉状態までを含む間
の任意の位置にリフト制御する弁制御手段を備えたこと
を特徴とする内燃機関。
6. An intake valve and an exhaust valve are provided in a cylinder, and
In an internal combustion engine provided with at least two or more intake valves of an intake valve and an exhaust valve, the intake valve and the exhaust valve are electromagnetically driven valves that are driven by electromagnetic drive, An internal combustion engine comprising valve control means for performing lift control of a part of an intake valve to an arbitrary position during a period from the opening degree of another intake valve to a fully closed state.
【請求項7】 前記排気弁は、2以上設けられ、前記弁
制御手段は、前記排気浄化触媒の温度が所定値以下のと
きに、吸気弁と排気弁の一部を他の吸気弁または排気弁
の開度未満から全閉状態までを含む間の任意の位置にリ
フト制御することを特徴とする請求項6記載の内燃機
関。
7. The exhaust valve is provided with two or more exhaust valves, and the valve control means causes a part of the intake valve and the exhaust valve to be connected to another intake valve or an exhaust valve when the temperature of the exhaust purification catalyst is equal to or lower than a predetermined value. 7. The internal combustion engine according to claim 6, wherein the lift control is performed to an arbitrary position during a period from a time when the valve is less than an opening degree to a fully closed state.
【請求項8】 前記複数の吸気弁及び排気弁は、吸気弁
及び排気弁とでなる組が、対向して2組設けられ、 前記弁制御手段は、一方の組の吸気弁と、それに対向す
る他方の組の排気弁との少なくともいずれかをリフト制
御することを特徴とする請求項7記載の内燃機関。
8. The plurality of intake valves and exhaust valves are provided with two pairs of intake valves and exhaust valves facing each other, and the valve control means includes one set of intake valves and one pair thereof. 8. The internal combustion engine according to claim 7, wherein at least one of the other set of exhaust valves is lift-controlled.
【請求項9】 前記弁制御手段は、前記吸気弁及び/又
は排気弁を閉弁状態で休止することを特徴とする請求項
6〜8のいずれかに記載の内燃機関。
9. The internal combustion engine according to claim 6, wherein the valve control means stops the intake valve and / or the exhaust valve in a closed state.
【請求項10】 複数の気筒を有するとともに、排気通
路に排気浄化触媒を備えた内燃機関において、前記排気
浄化触媒の温度が所定値以下のときに、前記複数の気筒
の内、一部の気筒の燃焼を休止させる休止気筒制御手段
を備えたことを特徴とする内燃機関。
10. In an internal combustion engine having a plurality of cylinders and an exhaust purification catalyst in an exhaust passage, when the temperature of the exhaust purification catalyst is equal to or lower than a predetermined value, a part of the plurality of cylinders is selected. An internal combustion engine comprising a deactivated cylinder control means for deactivating combustion of a fuel cell.
【請求項11】 前記排気浄化触媒の温度が所定値以下
のときに、気筒の燃焼を希薄燃焼とする希薄燃焼制御手
段を備えたことを特徴とする請求項1〜10のいずれか
に記載の内燃機関。
11. The lean combustion control means according to claim 1, further comprising a lean burn control means for lean burn of the cylinder when the temperature of the exhaust purification catalyst is lower than a predetermined value. Internal combustion engine.
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