JP2005337110A - Internal combustion engine - Google Patents

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豊明 栗田
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雅樹 武山
Kenji Kataoka
顕二 片岡
Takanori Moriya
孝紀 守屋
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Abstract

【課題】 内燃機関の始動性を向上する。
【解決手段】内燃機関10は、気筒内に形成した混合気を燃焼させて動力をクランク軸から取り出す内燃機関である。内燃機関10は、気筒ごとに備えられた吸気バルブ30と排気バルブ40と、排気バルブ40の開閉時期を調整可能な可変バルブタイミング機構(VVT)46とを備えている。内燃機関10を制御するECU100は、排気側VVT46を制御して、内燃機関10の自動始動時の初爆気筒において、最初の燃焼後におとずれる最初の排気バルブの開弁時期を遅角させる。この結果、初爆の燃焼圧を、効率良く、動力として取り出し、内燃機関10の始動性を向上させることができる。
【選択図】 図4
To improve startability of an internal combustion engine.
An internal combustion engine is an internal combustion engine that takes out power from a crankshaft by burning an air-fuel mixture formed in a cylinder. The internal combustion engine 10 includes an intake valve 30 and an exhaust valve 40 provided for each cylinder, and a variable valve timing mechanism (VVT) 46 capable of adjusting the opening / closing timing of the exhaust valve 40. The ECU 100 that controls the internal combustion engine 10 controls the exhaust side VVT 46 to retard the opening timing of the first exhaust valve that is changed after the first combustion in the first explosion cylinder when the internal combustion engine 10 is automatically started. As a result, the combustion pressure of the first explosion can be efficiently extracted as power and the startability of the internal combustion engine 10 can be improved.
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、内燃機関に関し、特に、内燃機関の始動性向上に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine, and more particularly to improving the startability of an internal combustion engine.

燃料消費量および大気汚染物質の排出量を低減するため、運転者の意思によらず、内燃機関を停止・始動する制御が実用化されている。例えば、運転中に車両が一時的に停車すると内燃機関を自動的に停止し、走行開始前に内燃機関を自動的に始動させる(いわゆるアイドリングストップ)制御が実用化されている。また、動力としてモータと内燃機関の両方を備えるハイブリッド車両では、走行モードに応じて走行中にも内燃機関の停止・始動させる制御が行われている。   In order to reduce fuel consumption and air pollutant emissions, control for stopping and starting an internal combustion engine has been put into practical use regardless of the driver's intention. For example, when the vehicle temporarily stops during driving, the internal combustion engine is automatically stopped, and the internal combustion engine is automatically started before starting running (so-called idling stop). Further, in a hybrid vehicle including both a motor and an internal combustion engine as power, control for stopping and starting the internal combustion engine is performed even during traveling according to the traveling mode.

このように運転者の意思によらず内燃機関を自動的に停止・始動する車両では、自動始動時の振動や騒音によって、運転者に違和感が生じやすく、内燃機関を迅速かつスムーズに始動する技術が従来車両以上に重要になっている。   In this way, in a vehicle that automatically stops and starts the internal combustion engine regardless of the driver's intention, the driver is likely to feel uncomfortable due to vibration and noise at the time of automatic start, and the technology to start the internal combustion engine quickly and smoothly Is more important than conventional vehicles.

内燃機関の始動時におけるバルブタイミング制御技術として、安定した着火・燃焼を実現するために、吸気バルブの閉弁時期を最適制御する技術(例えば、特許文献1)や、大気汚染物質(例えば、未燃HC)低減のために、排気バルブの閉弁時期を最適制御する技術(例えば、特許文献2)が知られている。   As a valve timing control technique at the start of the internal combustion engine, in order to realize stable ignition and combustion, a technique for optimally controlling the closing timing of the intake valve (for example, Patent Document 1) or an air pollutant (for example, unresolved) A technique (for example, Patent Document 2) that optimally controls the closing timing of the exhaust valve for reducing the fuel HC) is known.

特開2001−140663号公報JP 2001-140663 A 特開2003−120348号公報JP 2003-120348 A 特開2001−289086号公報JP 2001-289086 A 特開2001−342876号公報JP 2001-342876 A 特開2003−328789号公報JP 2003-328789 A

しかしながら、上記技術では、内燃機関の始動時における排気バルブの開弁時期については考慮されておらず、内燃機関の始動性が十分でない場合があった。   However, in the above technique, the opening timing of the exhaust valve at the start of the internal combustion engine is not considered, and the startability of the internal combustion engine may not be sufficient.

本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、内燃機関の始動性を向上させることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to improve the startability of an internal combustion engine.

上記課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の第1の態様は、気筒内に形成した混合気を燃焼させて動力をクランク軸から取り出す内燃機関を提供する。本発明の第1の態様に係る内燃機関は、前記気筒ごとに備えられた吸気バルブおよび排気バルブと、前記排気バルブが開閉する時期を調整可能な可変バルブタイミング機構と、前記可変バルブタイミング機構を制御する制御手段であって、前記内燃機関の始動時に混合気が最初に燃焼する初爆気筒において、最初の燃焼後におとずれる最初の排気バルブの開弁時期を遅角させる制御手段とを備えることを特徴とする。   In order to solve at least a part of the above problems, a first aspect of the present invention provides an internal combustion engine that burns an air-fuel mixture formed in a cylinder and extracts power from a crankshaft. An internal combustion engine according to a first aspect of the present invention includes an intake valve and an exhaust valve provided for each cylinder, a variable valve timing mechanism capable of adjusting a timing at which the exhaust valve opens and closes, and the variable valve timing mechanism. Control means for controlling, in a first-explosion cylinder in which the air-fuel mixture is first burned when the internal combustion engine is started, control means for retarding the opening timing of the first exhaust valve that shifts after the first combustion. Features.

本発明の第1の態様に係る内燃機関によれば、排気バルブの可変バルブタイミング機構を制御して、内燃機関の始動時に混合気を最初に燃焼させる初爆気筒において、最初の燃焼後における最初の排気バルブの開弁時期を遅角させる。この結果、膨張行程において燃焼圧が排気バルブから早期に開放されることを防ぎ、初爆気筒の燃焼圧を動力として効率良くクランク軸に取り出すことができる。したがって、内燃機関を迅速に始動することができる。   According to the internal combustion engine of the first aspect of the present invention, in the first explosion cylinder that controls the variable valve timing mechanism of the exhaust valve to burn the air-fuel mixture first when the internal combustion engine is started, the first after the first combustion is performed. The opening timing of the exhaust valve is retarded. As a result, the combustion pressure can be prevented from being released from the exhaust valve early in the expansion stroke, and the combustion pressure of the first explosion cylinder can be efficiently extracted to the crankshaft as power. Therefore, the internal combustion engine can be started quickly.

本発明の第1の態様に係る内燃機関において、前記可変バルブタイミング機構によって、最遅角化された排気バルブの開弁時期が、膨張行程における下死点前である場合には、前記制御手段は、前記最初の排気バルブの開弁時期を最遅角させても良い。かかる場合には、最遅角時における排気バルブの開弁時期が膨張行程の下死点前である可変バルブタイミング機構を有する内燃機関において、初爆気筒の燃焼圧が排気バルブから開放される時期を最も遅らせることができる。この結果、初爆気筒の燃焼圧を動力として効率良くクランク軸に取り出すことができる。   In the internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, when the valve opening timing of the exhaust valve that has been retarded by the variable valve timing mechanism is before the bottom dead center in the expansion stroke, the control means May delay the opening timing of the first exhaust valve the most. In such a case, in an internal combustion engine having a variable valve timing mechanism in which the opening timing of the exhaust valve at the most retarded angle is before the bottom dead center of the expansion stroke, the timing at which the combustion pressure of the first explosion cylinder is released from the exhaust valve Can be delayed most. As a result, the combustion pressure of the first explosion cylinder can be efficiently taken out to the crankshaft as power.

本発明の第1の態様に係る内燃機関において、前記可変バルブタイミング機構によって、前記排気バルブの開弁時期を膨張行程における下死点以後まで遅角可能である場合には、前記制御手段は、前記最初の排気バルブの開弁時期を前記下死点まで遅角させても良い。かかる場合には、初爆気筒の排気バルブの開弁時期を膨張行程の下死点に設定することによって、初爆気筒の燃焼圧を最も効率良くクランク軸に取り出すことができる。   In the internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, when the variable valve timing mechanism can retard the opening timing of the exhaust valve until after the bottom dead center in the expansion stroke, the control means includes: The opening timing of the first exhaust valve may be retarded to the bottom dead center. In such a case, by setting the opening timing of the exhaust valve of the first explosion cylinder to the bottom dead center of the expansion stroke, the combustion pressure of the first explosion cylinder can be extracted to the crankshaft most efficiently.

本発明の第1の態様に係る内燃機関において、前記制御手段は、前記最初の排気バルブの開弁後に、各気筒の排気バルブの開弁時期を前記最初の排気バルブの開弁時期より進角させても良い。排気バルブの開弁時期を遅角することで燃焼圧を有効に動力として取り出した結果、クランク角速度(回転数)が急激に上昇する(いわゆる吹き上がり)現象が生じ得る。初爆気筒の排気バルブの開弁後は、排気バルブの開弁時期を進角させることによって、以後の燃焼圧の取り出しを抑制し、いわゆる吹き上がりを防止することができる。   In the internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, after the opening of the first exhaust valve, the control means advances the valve opening timing of each cylinder from the valve opening timing of the first exhaust valve. You may let them. As a result of effectively taking out the combustion pressure as power by retarding the opening timing of the exhaust valve, a phenomenon in which the crank angular speed (the number of revolutions) rapidly increases (so-called blow-up) may occur. After the opening of the exhaust valve of the first explosion cylinder, the opening timing of the exhaust valve is advanced, so that the subsequent removal of the combustion pressure can be suppressed and so-called blow-up can be prevented.

本発明の第1の態様に係る内燃機関において、前記制御手段による進角量は、前記吸気バルブと前記排気バルブが同時に開弁されているオーバーラップ期間が生じないように決定されても良い。内燃機関の始動時に、オーバーラップ期間があると排気ガスが気筒内に逆流して燃焼が不安定になるおそれがある。進角制御時にオーバーラップ期間が生じないように進角することで、吹き上がり防止に加えて、排気ガスの筒内逆流を防止し、燃焼を安定させることができる。   In the internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, the advance amount by the control means may be determined so that an overlap period in which the intake valve and the exhaust valve are simultaneously opened does not occur. When the internal combustion engine is started, if there is an overlap period, the exhaust gas may flow back into the cylinder and the combustion may become unstable. By advancing so that the overlap period does not occur during the advance angle control, in addition to preventing the blow-up, in-cylinder backflow of exhaust gas can be prevented and combustion can be stabilized.

本発明の第1の態様に係る内燃機関は、さらに、前記クランク軸の角速度であるクランク角速度を検出する検出手段を備え、前記制御手段による進角量は、前記検出されたクランク角速度に応じて決定されても良い。かかる場合には、いわゆる吹き上がりの程度に応じて、適切な進角量を決定するので、吹き上がりを効果的に防止することができる。   The internal combustion engine according to the first aspect of the present invention further includes detection means for detecting a crank angular speed that is an angular speed of the crankshaft, and an advance amount by the control means is in accordance with the detected crank angular speed. It may be determined. In such a case, since an appropriate advance amount is determined in accordance with the so-called blow-up degree, the blow-up can be effectively prevented.

本発明の第1の態様に係る内燃機関は、さらに、前記内燃機関の停止前に、停止時に圧縮行程にある停止時圧縮行程気筒を予測する予測手段と、前記内燃機関の停止時における前記予測された停止時圧縮行程気筒を燃料が充填された状態にする燃料充填手段と、前記クランク軸を回転駆動する電動機とを備え、前記停止時圧縮行程気筒における圧縮上死点まで前記クランク軸を回転させた後、前記停止時圧縮行程気筒を前記初爆気筒として始動しても良い。また、前記気筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記内燃機関の停止時に、圧縮行程にある停止時圧縮行程気筒を検出する検出手段と、前記燃料噴射弁を制御して、前記検出された停止時圧縮行程気筒に燃料を充填する噴射弁制御手段と、前記クランク軸を回転駆動する電動機とを備え、前記停止時圧縮行程気筒における圧縮上死点まで前記クランク軸を回転させた後、前記停止時圧縮行程気筒を前記初爆気筒として始動しても良い。   The internal combustion engine according to the first aspect of the present invention further includes prediction means for predicting a stop-time compression stroke cylinder in a compression stroke at the time of stop before the stop of the internal combustion engine, and the prediction at the time of stop of the internal combustion engine. A fuel filling means for bringing the stopped compression stroke cylinder into a state of being filled with fuel, and an electric motor for rotationally driving the crankshaft, and the crankshaft is rotated to a compression top dead center in the stop compression stroke cylinder. Then, the stop-time compression stroke cylinder may be started as the initial explosion cylinder. A fuel injection valve that directly injects fuel into the cylinder; a detecting means that detects a compression stroke cylinder at a stop in a compression stroke when the internal combustion engine is stopped; and the fuel injection valve that controls the detection. An injection valve control means for filling the stop-time compression stroke cylinder with fuel, and an electric motor for rotationally driving the crankshaft, after rotating the crankshaft to the compression top dead center in the stop-time compression stroke cylinder The compression stroke cylinder at the time of stop may be started as the initial explosion cylinder.

かかる場合には、内燃機関の停止中に圧縮行程にある気筒が燃料を充填された状態にされるので、内燃機関の始動時に、この気筒の圧縮上死点までクランク軸を回転させるだけで、最初の燃焼が開始できる。この結果、より速やかに内燃機関を始動することができる。   In such a case, since the cylinder in the compression stroke is made to be filled with fuel while the internal combustion engine is stopped, at the start of the internal combustion engine, only by rotating the crankshaft to the compression top dead center of this cylinder, The first combustion can start. As a result, the internal combustion engine can be started more quickly.

本発明の第1の態様に係る内燃機関は、さらに、前記内燃機関の停止前に、停止時に膨張行程にある停止時膨張行程気筒を予測する予測手段と、前記内燃機関の停止時における前記予測された停止時膨張行程気筒を燃料が充填された状態にする燃料充填手段とを備え、前記停止時膨張行程気筒を前記初爆気筒として始動しても良い。また、前記気筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記内燃機関の停止時に、膨張行程にある停止時膨張行程気筒を検出する検出手段と、前記燃料噴射弁を制御して、前記検出された停止時膨張行程気筒に燃料を充填する噴射弁制御手段とを備え、前記停止時膨張行程気筒を前記初爆気筒として始動しても良い。   The internal combustion engine according to the first aspect of the present invention further includes prediction means for predicting a stop-time expansion stroke cylinder in an expansion stroke at the time of stop before the stop of the internal combustion engine, and the prediction at the time of stop of the internal combustion engine. And a fuel filling means for bringing the stopped expansion stroke cylinder into a state filled with fuel, and the stop expansion stroke cylinder may be started as the initial explosion cylinder. A fuel injection valve for directly injecting fuel into the cylinder; a detecting means for detecting a stop expansion stroke cylinder in an expansion stroke when the internal combustion engine is stopped; and the fuel injection valve for controlling the detection. The stop-time expansion stroke cylinder may be provided with an injection valve control means for filling the fuel, and the stop-time expansion stroke cylinder may be started as the initial explosion cylinder.

かかる場合には、内燃機関の停止中に膨張行程にある気筒が燃料を充填された状態にされるので、内燃機関の始動時に、この気筒内の混合気を即時に燃焼させることができる。この結果、より速やかに内燃機関を始動することができる。さらに、始動時において、燃焼圧以外のクランク軸を回転駆動する動力(電動機等)を不要とすることができる。   In such a case, the cylinder in the expansion stroke is brought into a state filled with fuel while the internal combustion engine is stopped, so that the air-fuel mixture in the cylinder can be burned immediately when the internal combustion engine is started. As a result, the internal combustion engine can be started more quickly. Further, at the time of starting, power (such as an electric motor) that rotationally drives the crankshaft other than the combustion pressure can be made unnecessary.

本発明の第2の態様は、排気バルブが開閉する時期を調整可能な可変バルブタイミング機構を有し、気筒内に形成した混合気を燃焼させて動力をクランク軸から取り出す内燃機関の排気バルブ制御方法を提供する。本発明の第2の態様に係る排気バルブ制御方法は、前記内燃機関の始動時に混合気が最初に燃焼する初爆気筒において、最初の燃焼後におとずれる最初の排気バルブの開弁時期を遅角させることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, an exhaust valve control for an internal combustion engine having a variable valve timing mechanism capable of adjusting a timing at which the exhaust valve opens and closes, and combusting an air-fuel mixture formed in the cylinder to extract power from a crankshaft. Provide a method. The exhaust valve control method according to the second aspect of the present invention retards the opening timing of the first exhaust valve to be changed after the first combustion in the first explosion cylinder in which the air-fuel mixture burns first when the internal combustion engine is started. It is characterized by that.

本発明の第2の態様に係る排気バルブ制御方法によれば、本発明の第1の態様に係る内燃機関と同様の作用効果を得ることができる。本発明の第2の態様に係る排気バルブ制御方法は、本発明の第1の態様に係る4サイクル内燃機関と同様にして種々の態様にて実現され得る。   According to the exhaust valve control method according to the second aspect of the present invention, it is possible to obtain the same effects as those of the internal combustion engine according to the first aspect of the present invention. The exhaust valve control method according to the second aspect of the present invention can be realized in various aspects in the same manner as the four-cycle internal combustion engine according to the first aspect of the present invention.

以下、本発明に係る内燃機関について、図面を参照しつつ、実施例に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an internal combustion engine according to the present invention will be described based on examples with reference to the drawings.

A.実施例
・構成:
図1は、本発明の実施例に係る内燃機関周りの概略構成を示す説明図である。本実施例に係る内燃機関10は、いわゆる4気筒ガソリンエンジンである。
A. Example and configuration:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration around an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. The internal combustion engine 10 according to the present embodiment is a so-called four-cylinder gasoline engine.

本実施例に係る内燃機関10は、内部に#1ないし#4の4つの気筒(シリンダ)を有するシリンダブロック20、シリンダブロック20の上面に配置されたシリンダヘッド22、各気筒内を上下に摺動するように内接するピストン(図示しない)、エンジン10全体を制御する制御装置(ECU)100を備えている。また、内燃機関10周りには、電動機200、インバータ300、バッテリ400が備えられている。   The internal combustion engine 10 according to the present embodiment includes a cylinder block 20 having four cylinders # 1 to # 4 inside, a cylinder head 22 disposed on the upper surface of the cylinder block 20, and a sliding motion in each cylinder up and down. A piston (not shown) that is inscribed so as to move, and a control device (ECU) 100 that controls the entire engine 10 are provided. Further, around the internal combustion engine 10, an electric motor 200, an inverter 300, and a battery 400 are provided.

ピストンは、図示しないコネクティングロッドを介して、クランク軸60と連結されている。クランク軸60近傍には、クランク角センサ102が取り付けられており、これによって、エンジン回転速度Ne、クランク角θcr、クランク角速度Vθを検出することができる。   The piston is connected to the crankshaft 60 via a connecting rod (not shown). A crank angle sensor 102 is attached in the vicinity of the crankshaft 60, whereby the engine rotational speed Ne, the crank angle θcr, and the crank angular speed Vθ can be detected.

シリンダヘッド22には、各気筒ごとに吸気ポートおよび排気ポート(図示しない)が形成されている。各吸気ポートには吸気管12の分岐端が接続され、吸気管12を介して各気筒に空気が供給される。吸気管12には、スロットルバルブ70、エアクリーナ64、吸気圧センサ110が配置されている。スロットルバルブ70の開度を電動アクチュエータ72によって調整することで各気筒に供給される空気量を調整でき、吸気圧センサ110によって吸気圧Pinを検出することができる。各排気ポートには、排気管16の分岐端が接続され、排気管16を介して各気筒から燃焼ガスが排出される。排気管16には、触媒装置80が配置されている。   The cylinder head 22 has an intake port and an exhaust port (not shown) for each cylinder. A branch end of an intake pipe 12 is connected to each intake port, and air is supplied to each cylinder via the intake pipe 12. In the intake pipe 12, a throttle valve 70, an air cleaner 64, and an intake pressure sensor 110 are arranged. The amount of air supplied to each cylinder can be adjusted by adjusting the opening of the throttle valve 70 by the electric actuator 72, and the intake pressure Pin 110 can be detected by the intake pressure sensor 110. A branch end of the exhaust pipe 16 is connected to each exhaust port, and combustion gas is discharged from each cylinder through the exhaust pipe 16. A catalyst device 80 is disposed in the exhaust pipe 16.

シリンダヘッド22には、各気筒ごとに、吸気ポートを開閉する吸気バルブ30、排気ポートを開閉する排気バルブ40、吸気バルブ30を駆動するための吸気側カムシャフト34、排気バルブ40を駆動するための排気側カムシャフト44、燃料を吸気ポートに噴射するための燃料噴射弁50、火花点火のための点火プラグ25が配置されている。   In the cylinder head 22, for each cylinder, an intake valve 30 for opening and closing an intake port, an exhaust valve 40 for opening and closing an exhaust port, an intake side camshaft 34 for driving the intake valve 30, and an exhaust valve 40 are driven. An exhaust side camshaft 44, a fuel injection valve 50 for injecting fuel into the intake port, and a spark plug 25 for spark ignition are disposed.

ここで、排気バルブ40の動弁機構について説明する。排気側カムシャフト44は、クランク軸60の回転がチェーン等を介して伝達されることによって、回転駆動されるよう構成されている。排気側カムシャフト44には、排気側カム42が各排気バルブ40と当接する位置に形成されており、排気側カムシャフト44が排気側カム42と一体となって回転すると、排気バルブ40が開閉駆動される。従って、クランク軸60と排気側カムシャフト44を、互いに位相が適切となるように組み付けることによって、クランク軸60の回転にあわせて適切なタイミングで排気バルブ40を開閉駆動することができる。   Here, the valve mechanism of the exhaust valve 40 will be described. The exhaust-side camshaft 44 is configured to be rotationally driven when the rotation of the crankshaft 60 is transmitted through a chain or the like. The exhaust side camshaft 44 is formed at a position where the exhaust side cam 42 comes into contact with each exhaust valve 40. When the exhaust side camshaft 44 rotates together with the exhaust side cam 42, the exhaust valve 40 opens and closes. Driven. Therefore, the exhaust valve 40 can be driven to open and close at an appropriate timing in accordance with the rotation of the crankshaft 60 by assembling the crankshaft 60 and the exhaust camshaft 44 so that the phases are appropriate.

排気側カムシャフト44とクランク軸60との位相は、排気側可変バルブタイミング機構(以下、排気側VVTという。)46によって、所定の変更可能範囲において連続的に変更可能となっている。本実施例では、排気側VVT46の変更可能範囲は、排気バルブ40の開弁時期でみて、膨張行程の下死点前60度(最進角時)から膨張行程の下死点(最遅角時)までの範囲である。排気側VVT46は周知のVVTの構成を用いている。VVTとしては、例えば、油圧機構によって、あるいは、ステップモータや電磁ソレノイド等の電動機構によって、カムシャフトとクランク軸との位相を変更する機構が知られているが、詳細な説明は省略する。   The phases of the exhaust camshaft 44 and the crankshaft 60 can be continuously changed within a predetermined changeable range by an exhaust side variable valve timing mechanism (hereinafter referred to as exhaust side VVT) 46. In the present embodiment, the changeable range of the exhaust side VVT 46 is the bottom dead center (the most retarded angle) of the expansion stroke from 60 degrees (at the most advanced angle) before the bottom dead center of the expansion stroke, as viewed at the opening timing of the exhaust valve 40. Time). The exhaust side VVT 46 uses a known VVT configuration. As the VVT, for example, a mechanism for changing the phase between the camshaft and the crankshaft by a hydraulic mechanism or an electric mechanism such as a step motor or an electromagnetic solenoid is known, but detailed description thereof is omitted.

吸気バルブ30の動弁機構は、排気バルブ40の動弁機構と同様に、吸気側カム32が形成された吸気側カムシャフト34と、吸気側VVT36とによって構成され、排気バルブ40は、クランク軸60の回転が吸気側カムシャフト34に伝達されることによって開閉駆動される。本実施例において、吸気側VVT36の変更可能範囲は、吸気バルブ30の開弁時期でみて、吸気上死点前35度(最進角時)から吸気上死点前5度(最遅角時)までの範囲となっている。   Similar to the valve mechanism of the exhaust valve 40, the valve mechanism of the intake valve 30 is composed of an intake side camshaft 34 having an intake side cam 32 and an intake side VVT 36. The exhaust valve 40 is a crankshaft. The rotation of 60 is transmitted to the intake side camshaft 34 to be driven to open and close. In the present embodiment, the changeable range of the intake side VVT 36 is from 35 degrees before intake top dead center (at the most advanced angle) to 5 degrees before intake top dead center (at the most retarded angle) when the intake valve 30 is opened. ).

吸気側カムシャフト34および排気側カムシャフト44近傍には、それぞれカム角センサ106、108が取り付けられており、これによって、吸気側カム角θincam 、および、排気側カム角θexcamを検出することができる。   Cam angle sensors 106 and 108 are mounted in the vicinity of the intake side camshaft 34 and the exhaust side camshaft 44, respectively, whereby the intake side cam angle θincam and the exhaust side cam angle θexcam can be detected. .

電動機200は、Vリブドベルト204を介して、クランク軸60と互いに動力を伝達可能に構成されている。すなわち、電動機200の動力出力軸には電動機プーリー202が装着され、クランク軸60にはクランクプーリー62装着されている。そして、Vリブドベルト204が電動機プーリー202とクランクプーリー62とに架装されている。電動機200は、内燃機関10の始動時にはクランク軸60を駆動する動力源として機能し、内燃機関10の運転時にはクランク軸60によって駆動されて発電する発電機として機能する。電動機200は、インバータ300と電気的に接続されており、ECU100の指令に基づきインバータ300によって駆動制御される。   The electric motor 200 is configured to be able to transmit power to the crankshaft 60 via the V-ribbed belt 204. That is, a motor pulley 202 is attached to the power output shaft of the electric motor 200, and a crank pulley 62 is attached to the crankshaft 60. A V-ribbed belt 204 is mounted on the motor pulley 202 and the crank pulley 62. The electric motor 200 functions as a power source that drives the crankshaft 60 when the internal combustion engine 10 is started, and functions as a generator that is driven by the crankshaft 60 and generates electric power when the internal combustion engine 10 is operated. The electric motor 200 is electrically connected to the inverter 300 and is driven and controlled by the inverter 300 based on a command from the ECU 100.

インバータ300は、バッテリ400とも電気的に接続されている。バッテリ400は、内燃機関10の始動時には電動機200を駆動する電源として機能し、内燃機関10の運転時には電動機200により発電された電力を蓄電する。   Inverter 300 is also electrically connected to battery 400. The battery 400 functions as a power source for driving the electric motor 200 when the internal combustion engine 10 is started, and stores the electric power generated by the electric motor 200 when the internal combustion engine 10 is operated.

ECU100は、周知のマイクロコンピュータで構成されている。ECU100は、各センサ(クランク角センサ102、アクセル開度センサ104、カム角センサ106、108、吸気圧センサ110)からの電気信号を取得して、各種情報(エンジン回転速度Ne、クランク角θcr、クランク角速度Vθ、アクセル開度θac、吸気側および排気側カム角θincam、θexcam、吸気圧Pin)を検出する。   The ECU 100 is composed of a known microcomputer. The ECU 100 acquires electrical signals from the sensors (the crank angle sensor 102, the accelerator opening sensor 104, the cam angle sensors 106 and 108, and the intake pressure sensor 110) to obtain various information (engine rotational speed Ne, crank angle θcr, Crank angular velocity Vθ, accelerator opening θac, intake side and exhaust side cam angles θincam, θexcam, and intake pressure Pin) are detected.

ECU100は、検出したこれらの情報に基づいて、吸気側および排気側VVT36、46、燃料噴射弁50、スロットルバルブ70、点火プラグ25、インバータ300等を制御することで、点火時期制御、燃料噴射量制御、燃料噴射時期制御、吸入空気量制御、吸気バルブ30および排気バルブ40の開閉時期制御(バルブタイミング制御)を実行し、内燃機関10を運転する。以下の説明においては、本実施例の特徴部分であるバルブタイミング制御を中心に説明し、特徴的部分ではない制御については、適宜説明を省略する。   The ECU 100 controls the intake side and exhaust side VVTs 36, 46, the fuel injection valve 50, the throttle valve 70, the spark plug 25, the inverter 300, and the like based on the detected information, thereby controlling the ignition timing and the fuel injection amount. Control, fuel injection timing control, intake air amount control, opening / closing timing control (valve timing control) of the intake valve 30 and the exhaust valve 40 are executed, and the internal combustion engine 10 is operated. In the following description, the valve timing control, which is a characteristic part of the present embodiment, will be mainly described, and control that is not a characteristic part will be appropriately omitted.

動作:
図2〜図8を参照して、第1の実施例に係る内燃機関10の動作(制御)について説明する。図2は、本実施例に係る内燃機関10の運転条件と、吸排気バルブの開閉時期(以下、バルブタイミングともいう。)との対応関係の一例を示すマップである。図2において、TDCとは、ピストンが上死点の位置となるタイミングを示し、BDCとは、ピストンが下死点の位置となるタイミングを示している。また、INは吸気バルブ30の開弁期間を示し、EXは排気バルブ40の開弁期間を示している。ここでは、エンジン回転数Neおよび要求負荷に応じてA〜Dの4つのバルブタイミングを例示した。Aは、低温時、軽負荷時、アイドリング時のバルブタイミングである。Bは高負荷低中回転域、Cは中負荷域、Dは高負荷高回転域におけるバルブタイミングである。
Operation:
The operation (control) of the internal combustion engine 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a map showing an example of a correspondence relationship between the operating conditions of the internal combustion engine 10 according to the present embodiment and the opening / closing timings of the intake and exhaust valves (hereinafter also referred to as valve timings). In FIG. 2, TDC indicates the timing at which the piston is at the top dead center position, and BDC indicates the timing at which the piston is at the bottom dead center position. Further, IN indicates a valve opening period of the intake valve 30, and EX indicates a valve opening period of the exhaust valve 40. Here, four valve timings A to D are illustrated according to the engine speed Ne and the required load. A is the valve timing at low temperature, light load, and idling. B is a high load low and medium rotation region, C is a medium load region, and D is a valve timing in a high load and high rotation region.

内燃機関10は、アイドリング時および車両走行中は、図2に示すマップに基づいて運転(以下、通常運転という。)される。すなわち、ECU100は、図2に示すようなマップを記憶しており、検出したエンジン回転速度Ne、アクセル開度θac(要求負荷)に基づいて、マップを参照して吸気側VVT36および排気側VVT46を制御(以下、通常運転制御という。)する。これによって、吸気バルブ30および排気バルブ40の開閉時期が進角または遅角され、内燃機関10は、走行状態に応じた適切なバルブタイミングで運転される。ここで、進角とは、吸気バルブ30または排気バルブ40の開閉時期を早めることをいい、遅角とは、吸気バルブ30または排気バルブ40の開閉時期を遅らせることをいう。また、進角および遅角させる変化量をクランク角度で表したものをそれぞれ進角量、遅角量という。   The internal combustion engine 10 is operated based on the map shown in FIG. 2 (hereinafter referred to as normal operation) during idling and while the vehicle is traveling. That is, ECU 100 stores a map as shown in FIG. 2, and based on detected engine rotation speed Ne and accelerator opening θac (required load), ECU 100 refers to the map to determine intake side VVT 36 and exhaust side VVT 46. Control (hereinafter referred to as normal operation control). As a result, the opening / closing timing of the intake valve 30 and the exhaust valve 40 is advanced or retarded, and the internal combustion engine 10 is operated at an appropriate valve timing according to the running state. Here, the advance angle refers to advancing the opening / closing timing of the intake valve 30 or the exhaust valve 40, and the retard angle refers to delaying the opening / closing timing of the intake valve 30 or the exhaust valve 40. Further, the amount of change in advance and retard expressed in terms of crank angle is referred to as advance amount and retard amount, respectively.

一方で、内燃機関10は、いわゆるアイドリングストップを実現するための自動停止・始動制御がなされる。ECU100は、通常運転制御と自動停止・始動制御とを、車両の状態等に応じて切換えながら、内燃機関10を運転制御する。   On the other hand, the internal combustion engine 10 is subjected to automatic stop / start control for realizing so-called idling stop. The ECU 100 controls the internal combustion engine 10 while switching between normal operation control and automatic stop / start control in accordance with the state of the vehicle.

図3は、アイドリングストップ実施時の、内燃機関10の制御処理ルーチンを示すフローチャートである。図4は、アイドリングストップ実施時において、クランク角に対する吸気バルブ30および排気バルブ40の開閉時期を模式的に示した説明図である。説明の都合上、内燃機関10を搭載した車両が運転中に一時停止し、内燃機関10がアイドリング状態になった時点から、内燃機関10を自動停止および自動始動し、再びアイドリング状態に戻るまでを、順を追って説明する。   FIG. 3 is a flowchart showing a control processing routine of the internal combustion engine 10 at the time of idling stop. FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the opening / closing timing of the intake valve 30 and the exhaust valve 40 with respect to the crank angle when the idling stop is performed. For convenience of explanation, from when the vehicle equipped with the internal combustion engine 10 is temporarily stopped during operation and the internal combustion engine 10 is in an idling state, until the internal combustion engine 10 is automatically stopped and automatically started, and then returned to the idling state again. This will be explained step by step.

ECU100は、車両が運転中に一時停止した時点では、通常運転制御処理を実行している(ステップS110)。すなわち、ECU100は、図2に示すマップに従い、図2のAに示されているバルブタイミングで内燃機関10をアイドリングさせる。図4(a)は、アイドリング時におけるバルブタイミング(図2のAと同じである。)を示している。   The ECU 100 executes normal operation control processing when the vehicle is temporarily stopped during operation (step S110). That is, ECU 100 idles internal combustion engine 10 at the valve timing shown in FIG. 2A according to the map shown in FIG. FIG. 4A shows the valve timing during idling (same as A in FIG. 2).

ECU100は、通常運転制御(アイドリング状態)を維持しながら、所定のエンジン停止条件が成立したか否かを監視する(ステップS120)。エンジン停止条件は、例えば、(1)内燃機関10が十分暖気されている(冷却水温が基準値以上であること)。(2)バッテリ400にある程度の蓄電量がある(電圧が基準値以上であること)。(3)アクセル開度θac=0である。(4)ブレーキが踏まれている。(5)車速=0であるとの5つの条件が用いられ、5つの条件が全て満たされた場合にエンジン停止条件が成立したと判断しても良い。ECU100は、エンジン停止条件が成立しないと判断した場合(ステップS120:NO)には、通常運転制御を維持する(ステップS110)。ECU100は、エンジン停止条件が成立した場合(ステップS120:YES)には、通常運転制御から自動停止制御に移行し、エンジン自動停止処理を実行する(ステップS130)。   The ECU 100 monitors whether a predetermined engine stop condition is satisfied while maintaining normal operation control (idling state) (step S120). The engine stop condition is, for example, (1) the internal combustion engine 10 is sufficiently warmed up (the coolant temperature is equal to or higher than a reference value). (2) The battery 400 has a certain amount of power storage (the voltage is equal to or higher than a reference value). (3) The accelerator opening degree θac = 0. (4) The brake is depressed. (5) Five conditions that vehicle speed = 0 are used, and it may be determined that the engine stop condition is satisfied when all the five conditions are satisfied. When ECU 100 determines that the engine stop condition is not satisfied (step S120: NO), ECU 100 maintains normal operation control (step S110). When the engine stop condition is satisfied (step S120: YES), ECU 100 shifts from the normal operation control to the automatic stop control, and executes the engine automatic stop process (step S130).

図5は、エンジン自動停止処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。ECU100は、エンジン自動停止処理を開始すると、排気側VVT46を制御して、排気バルブ40の開閉時期を遅角させる(ステップS210)。遅角量は、排気バルブ40の開弁時期が、ピストンが膨張行程における下死点に位置するタイミング(以下、膨張行程の下死点ともいう。)となるまで遅角されるように設定される。本実施例に係る内燃機関10の排気側VVT46の変更可能範囲は、排気バルブ40の開弁時期でみて、膨張行程の下死点前60度から膨張行程の下死点までの範囲であるから、ECU100は、排気バルブ40の開閉時期を最遅角させる。図4(b)は、本制御により遅角されたバルブタイミングを示している。   FIG. 5 is a flowchart showing a processing routine of engine automatic stop processing. When starting the engine automatic stop process, ECU 100 controls exhaust side VVT 46 to retard the opening / closing timing of exhaust valve 40 (step S210). The retard amount is set so that the opening timing of the exhaust valve 40 is retarded until the timing at which the piston is located at the bottom dead center in the expansion stroke (hereinafter also referred to as the bottom dead center of the expansion stroke). The The changeable range of the exhaust side VVT 46 of the internal combustion engine 10 according to the present embodiment is a range from 60 degrees before the bottom dead center of the expansion stroke to the bottom dead center of the expansion stroke when the exhaust valve 40 is opened. The ECU 100 makes the opening / closing timing of the exhaust valve 40 the most retarded. FIG. 4B shows the valve timing retarded by this control.

続いて、ECU100は、燃料噴射弁50を制御して燃料噴射を停止すると共に、点火プラグ25を制御して点火を停止する(ステップS220)。これによって、内燃機関10における混合気の燃焼が停止される。燃料噴射および点火を停止が停止されても、その時点でいずれかの気筒は、膨張行程にあり、また、慣性力も働くため、実際にはクランク軸60は、直ぐには停止せず、数行程分回転した後に完全に停止する。   Subsequently, the ECU 100 controls the fuel injection valve 50 to stop fuel injection and also controls the spark plug 25 to stop ignition (step S220). Thereby, the combustion of the air-fuel mixture in the internal combustion engine 10 is stopped. Even if the stop of fuel injection and ignition is stopped, any cylinder is in the expansion stroke at that time, and the inertial force also works. Therefore, in actuality, the crankshaft 60 does not stop immediately, but for several strokes. Stop completely after rotating.

ECU100は、燃料噴射および点火を停止すると、直ちに内燃機関10のクランク軸60が完全に停止した時点におけるクランク角度(以下、停止クランク角度という。)θcr_stop(停止クランク角度)を推定する処理を実行する(ステップS230)。この推定処理の一例を説明すると、先ず、ECU100は、燃料噴射および点火停止時の吸気圧Pin、エンジン回転数Neおよびクランク角度θcrを検出する。ECU100は、検出した吸気圧Pin、エンジン回転数Neおよびクランク角度θcrに基づいて、3次元マップを参照して、停止クランク角度θcr_stopを取得する。3次元マップは、予め実験により求められた燃料噴射および点火停止時における吸気圧Pin、エンジン回転数Neおよびクランク角度θcrと、停止クランク角度θcr_stopとの対応関係を示すものであり、ECU100のROMに記憶されている。   When the fuel injection and ignition are stopped, the ECU 100 immediately executes a process of estimating a crank angle (hereinafter referred to as a stop crank angle) θcr_stop (stop crank angle) when the crankshaft 60 of the internal combustion engine 10 is completely stopped. (Step S230). An example of this estimation process will be described. First, the ECU 100 detects an intake pressure Pin, an engine speed Ne, and a crank angle θcr at the time of fuel injection and ignition stop. The ECU 100 acquires the stop crank angle θcr_stop with reference to the three-dimensional map based on the detected intake pressure Pin, engine speed Ne, and crank angle θcr. The three-dimensional map shows the correspondence relationship between the stop pressure angle θcr_stop and the intake pressure Pin, the engine speed Ne and the crank angle θcr at the time of fuel injection and ignition stop, which are obtained in advance by experiments. It is remembered.

ECU100は、次回、内燃機関10を始動するときに最初に混合気を燃焼させる気筒(以下、初爆気筒という。)に、燃料を充填して(ステップS240)、本処理を終了する。具体的には、ECU100は、取得した停止クランク角度θcr_stopから、クランク軸60が完全に停止した時点でピストン位置が圧縮行程を迎える気筒(以下、停止時圧縮行程気筒という。)を予測する。図6は、内燃機関10におけるクランク角θcrと各気筒の行程との関係を説明する概略図である(バルブタイミングを正確に表す図ではない)。図示するように、4気筒エンジンである内燃機関10においては、各気筒間で、クランク角度にして180度ずつ位相を異にしながら4つの行程が繰り返されている。したがって、停止クランク角度θcr_stopが、どこに位置しても必ず1つの気筒が圧縮行程にあることがわかる。例えば、図6に示すように、停止クランク角度θcr_stopが0度から180度の間に位置すると推定された場合には、#2の気筒が停止時圧縮行程気筒になると予測される。   The ECU 100 fills a cylinder (hereinafter referred to as the first explosion cylinder) that first burns the air-fuel mixture when the internal combustion engine 10 is started next time (step S240), and ends this process. Specifically, the ECU 100 predicts from the acquired stop crank angle θcr_stop a cylinder in which the piston position reaches the compression stroke when the crankshaft 60 is completely stopped (hereinafter referred to as a stop-time compression stroke cylinder). FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the relationship between the crank angle θcr and the stroke of each cylinder in the internal combustion engine 10 (not a precise representation of valve timing). As shown in the figure, in the internal combustion engine 10 that is a four-cylinder engine, four strokes are repeated with the crank angle varied by 180 degrees between the cylinders. Therefore, it can be seen that one cylinder is always in the compression stroke no matter where the stop crank angle θcr_stop is located. For example, as shown in FIG. 6, when it is estimated that the stop crank angle θcr_stop is located between 0 degrees and 180 degrees, it is predicted that the cylinder # 2 will be the compression stroke cylinder at the time of stop.

燃料噴射弁50は、ECU100の制御に基づき、クランク軸60が停止する直前の吸気行程において停止時圧縮行程気筒内に混合気が供給されるように、タイミングを計って停止時圧縮行程気筒の吸気ポートに燃料を噴射する。内燃機関10の次回の始動時には、停止時圧縮行程気筒(図6に示す例では、#2の気筒)が、初爆気筒となる。   Based on the control of the ECU 100, the fuel injection valve 50 measures the intake air of the stop-time compression stroke cylinder so that the air-fuel mixture is supplied into the stop-time compression stroke cylinder immediately before the crankshaft 60 stops. Inject fuel into the port. At the next start-up of the internal combustion engine 10, the stop-time compression stroke cylinder (cylinder # 2 in the example shown in FIG. 6) becomes the initial explosion cylinder.

その後、クランク軸60は完全に停止する。すなわち、ステップS230およびS240の各処理は、燃料噴射および点火が停止されてからクランク軸60が完全に停止するまでの短期間内に実行される。   Thereafter, the crankshaft 60 is completely stopped. That is, the processes in steps S230 and S240 are executed within a short period from when fuel injection and ignition are stopped until the crankshaft 60 is completely stopped.

内燃機関10が自動停止された状態になると、ECU100は、所定のエンジン始動条件が成立したか否かを監視する(ステップS140)。所定のエンジン始動条件は、上述した5つのエンジン停止条件をそのまま用い、5つの条件のうち、1つでも満たされない状態になった場合にエンジン始動条件が成立したと判断しても良い。ECU100は、エンジン始動条件が成立しない場合(ステップS140:NO)には、内燃機関10を自動停止状態にしたまま、エンジン始動条件の監視を続ける。ECU100は、エンジン始動条件が成立した場合(ステップS140:YES)には、エンジン自動始動処理を実行する(ステップS150)。   When the internal combustion engine 10 is automatically stopped, the ECU 100 monitors whether or not a predetermined engine start condition is satisfied (step S140). As the predetermined engine start condition, the five engine stop conditions described above may be used as they are, and it may be determined that the engine start condition is satisfied when one of the five conditions is not satisfied. When the engine start condition is not satisfied (step S140: NO), the ECU 100 continues to monitor the engine start condition while keeping the internal combustion engine 10 in the automatic stop state. When the engine start condition is satisfied (step S140: YES), ECU 100 executes an engine automatic start process (step S150).

図7は、エンジン自動始動処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。ECU100は、エンジン自動始動処理を開始すると、インバータ300を制御して電動機200の駆動を開始する(ステップS310)。電動機200の動力によって、クランク軸60が回転駆動され、初爆気筒(燃料が充填された停止時圧縮気筒)のピストン位置が、圧縮上死点に到達する付近で、点火プラグ25により初爆気筒内の混合気が点火される(ステップS320)。初爆気筒内の燃焼圧と電動機200の動力によって、クランク軸60の角速度Vθ(以下、クランク角速度Vθという。)は、速やかに上昇する。   FIG. 7 is a flowchart showing a processing routine of engine automatic start processing. When the ECU 100 starts the engine automatic start process, the ECU 100 controls the inverter 300 to start driving the electric motor 200 (step S310). The crankshaft 60 is rotationally driven by the power of the electric motor 200, and the first explosion cylinder is driven by the spark plug 25 in the vicinity of the piston position of the first explosion cylinder (stopped compression cylinder filled with fuel) reaching the compression top dead center. The air-fuel mixture is ignited (step S320). Due to the combustion pressure in the first explosion cylinder and the power of the electric motor 200, the angular velocity Vθ of the crankshaft 60 (hereinafter referred to as the crank angular velocity Vθ) quickly increases.

ECU100は、初爆気筒の排気バルブ40が開弁したか否かを判断する(ステップS330)。エンジン自動停止処理における遅角制御(図5:ステップS210)によって、排気バルブ40の開弁時期は、膨張行程の下死点時に設定されているので、ECU100は、クランク角θcrを検出して、クランク角θcrが初爆気筒における膨張行程の下死点に到達したか否かを判断することになる。   The ECU 100 determines whether or not the exhaust valve 40 of the first explosion cylinder has been opened (step S330). Since the valve opening timing of the exhaust valve 40 is set at the bottom dead center of the expansion stroke by the retard angle control (FIG. 5: step S210) in the engine automatic stop process, the ECU 100 detects the crank angle θcr, It is determined whether or not the crank angle θcr has reached the bottom dead center of the expansion stroke in the first explosion cylinder.

ECU100は、クランク角θcrが初爆気筒における膨張行程に到達すると、すなわち、初爆気筒において排気バルブ40が開弁されると(ステップS330:YES)、排気バルブ40の開閉時期を進角させる排気バルブ開閉時期進角処理を実行する(ステップS340)。   When the crank angle θcr reaches the expansion stroke in the first explosion cylinder, that is, when the exhaust valve 40 is opened in the first explosion cylinder (step S330: YES), the ECU 100 advances the opening / closing timing of the exhaust valve 40. Valve opening / closing timing advance processing is executed (step S340).

図8は、排気バルブ開閉時期進角処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。ECU100は、先ず、排気側VVT46を制御して、排気バルブ40の開閉時期をオーバーラップ期間が生じない位置まで進角させる(ステップS410)。図4(c)は、本ステップにおける進角制御後のバルブタイミングを示している。オーバーラップ期間とは、一の気筒において、吸気バルブ30と排気バルブ40とが同時に開弁されている期間をいう。図4(a)に示すように、本ステップにおける進角制御前のバルブタイミングでは、オーバーラップ期間OLが生じているが、図4(c)に示す進角制御後のバルブタイミングではオーバーラップ期間OLが生じていないことがわかる。   FIG. 8 is a flowchart showing a processing routine of exhaust valve opening / closing timing advance processing. First, the ECU 100 controls the exhaust side VVT 46 to advance the opening / closing timing of the exhaust valve 40 to a position where the overlap period does not occur (step S410). FIG. 4C shows the valve timing after the advance angle control in this step. The overlap period is a period in which the intake valve 30 and the exhaust valve 40 are simultaneously opened in one cylinder. As shown in FIG. 4A, the overlap period OL occurs at the valve timing before the advance angle control in this step, but the overlap period occurs at the valve timing after the advance angle control shown in FIG. It can be seen that OL has not occurred.

ECU100はさらに、クランク角速度Vθを検出して、クランク角速度Vθが基準クランク角速度Vθ_refより大きいか否かを判断する(ステップS420)。基準クランク角速度Vθ_refは、予め実験により定められた値であり、この時点におけるクランク角速度が、基準クランク角速度Vθ_ref以上であると、図4(c)に示すバルブタイミングのままでは、エンジン回転数Neが上昇しすぎていわゆる吹き上がりが生じてしまう値である。本実施例では、基準クランク角速度Vθ_refは、エンジン回転数に換算すると200rpm(回転数/分)程度に設定されている。   The ECU 100 further detects the crank angular speed Vθ and determines whether or not the crank angular speed Vθ is greater than the reference crank angular speed Vθ_ref (step S420). The reference crank angular velocity Vθ_ref is a value determined in advance by experiment. If the crank angular velocity at this time is equal to or higher than the reference crank angular velocity Vθ_ref, the engine speed Ne is not changed with the valve timing shown in FIG. This is a value that rises too much and causes a so-called blow-up. In the present embodiment, the reference crank angular velocity Vθ_ref is set to about 200 rpm (rotation number / minute) in terms of engine rotation speed.

ここで、クランク角速度Vθ(例えば、ラジアン/秒)は、クランク角センサ102からの電気信号に基づいて算出されるクランク軸60の回転速度を表す値であり、本質的にはエンジン回転数Neと同じである。ステップS420における回転速度の検出は、クランク軸60が半回転する程度の短い期間において、連続的に変化していく瞬間的な回転速度を検出するものである。このため、ステップS420において検出されるクランク軸60の回転速度については、エンジン回転数Neではなく、クランク角速度Vθという用語を用いている。   Here, the crank angular speed Vθ (for example, radians / second) is a value representing the rotational speed of the crankshaft 60 calculated based on the electrical signal from the crank angle sensor 102, and is essentially the engine rotational speed Ne. The same. The detection of the rotational speed in step S420 is to detect an instantaneous rotational speed that continuously changes in a short period of time such that the crankshaft 60 rotates halfway. For this reason, for the rotational speed of the crankshaft 60 detected in step S420, the term crank angular speed Vθ is used instead of the engine speed Ne.

ECU100は、検出したクランク角速度Vθが基準クランク角速度Vθ_refより大きい場合(ステップS420:YES)には、排気側VVT46を制御して、排気バルブ40の開閉時期を、更に進角させる(ステップS430)。図4(d)は、本ステップにおける追加の進角制御後のバルブタイミングを示している。この際の追加の進角量Δθfwdは、検出したクランク角速度Vθに応じて決定される。例えば、クランク角速度Vθに対応する進角量Δθfwdを予め実験的に決定して記録したマップを、ECU100のROMに記憶しておき、このマップを参照して進角量Δθfwdを決定しても良い。   When the detected crank angular velocity Vθ is larger than the reference crank angular velocity Vθ_ref (step S420: YES), ECU 100 controls exhaust side VVT 46 to further advance the opening / closing timing of exhaust valve 40 (step S430). FIG. 4D shows the valve timing after the additional advance control in this step. The additional advance amount Δθfwd at this time is determined according to the detected crank angular velocity Vθ. For example, a map in which the advance amount Δθfwd corresponding to the crank angular velocity Vθ is experimentally determined and recorded in advance is stored in the ROM of the ECU 100, and the advance amount Δθfwd may be determined with reference to this map. .

ECU100は、検出したクランク角速度Vθが基準クランク角速度Vθ_refより小さい場合(ステップS420:NO)、あるいは、ステップS430における追加の進角制御を実行した後に、2爆気筒の排気バルブ40が開弁したか否かを判断する(ステップS440)。2爆気筒は、初爆気筒の次に、混合気を燃焼させる気筒をいう。図6に示す例において、初爆気筒が#2の気筒である場合には、2爆気筒には#1の気筒が該当する。ECU100は、クランク角θcrが2爆気筒における排気バルブ40の開弁時期に対応するクランク角度に到達したか否かによって、2爆気筒の排気バルブ40が開弁したか否かを判断することになる。   When the detected crank angular velocity Vθ is smaller than the reference crank angular velocity Vθ_ref (step S420: NO), or after executing the additional advance angle control in step S430, the ECU 100 opens the exhaust valve 40 of the second explosion cylinder. It is determined whether or not (step S440). The second explosion cylinder is a cylinder that burns the air-fuel mixture after the first explosion cylinder. In the example shown in FIG. 6, when the first explosion cylinder is the # 2 cylinder, the # 1 cylinder corresponds to the second explosion cylinder. The ECU 100 determines whether or not the exhaust valve 40 of the second explosion cylinder is opened depending on whether or not the crank angle θcr has reached a crank angle corresponding to the opening timing of the exhaust valve 40 in the second explosion cylinder. Become.

ECU100は、2爆気筒において排気バルブ40が開弁されると(ステップS440:YES)、本処理を終了して、図7に示す処理ルーチンに戻る。ECU100は、2爆気筒において排気バルブ40が開弁されるまでは、ステップS420〜ステップS430の処理を繰り返す(ステップS440:NO)。以上のように、図8に示す排気バルブ40の開閉時期の進角処理は、図6中において記号tで示すように、初爆気筒の排気行程開始時期から2爆気筒の排気行程開始時期までの極めて短期間の間に実行される。   When the exhaust valve 40 is opened in the two explosion cylinders (step S440: YES), the ECU 100 ends this process and returns to the process routine shown in FIG. The ECU 100 repeats the processing from step S420 to step S430 until the exhaust valve 40 is opened in the second explosion cylinder (step S440: NO). As described above, the advance processing of the opening / closing timing of the exhaust valve 40 shown in FIG. 8 is performed from the exhaust stroke start timing of the first explosion cylinder to the exhaust stroke start timing of the second explosion cylinder, as indicated by the symbol t in FIG. Executed in a very short period of time.

図7に戻って説明を続けると、ECU100は、排気バルブ開閉時期進角処理(ステップS340)が終了すると、エンジン回転数Neが所定回転数Ne_ref に到達したか否かを監視する(ステップS350)。ECU100は、エンジン回転数Neが所定値Ne_ref 到達すると(ステップS350:YES)、インバータ300を制御して電動機200の駆動を終了し、エンジン自動始動処理を終了する。所定回転数Ne_ref は、電動機200によりクランク軸60の回転駆動を補助しなくても、内燃機関10が確実にアイドリング状態に移行できる回転数であり、経験的に定められる。本実施例では、所定回転数Ne_ref は、400rpm程度に設定されている。   Returning to FIG. 7 and continuing the description, when the exhaust valve opening / closing timing advance processing (step S340) ends, the ECU 100 monitors whether or not the engine speed Ne has reached a predetermined speed Ne_ref (step S350). . When the engine speed Ne reaches the predetermined value Ne_ref (step S350: YES), the ECU 100 controls the inverter 300 to end the driving of the electric motor 200 and ends the engine automatic start process. The predetermined rotational speed Ne_ref is a rotational speed at which the internal combustion engine 10 can reliably shift to the idling state without assisting the rotational drive of the crankshaft 60 by the electric motor 200, and is determined empirically. In the present embodiment, the predetermined rotational speed Ne_ref is set to about 400 rpm.

図3に戻って説明を続けると、ECU100は、エンジン始動処理(ステップS150)から、通常運転制御処理に移行する(ステップS160)。この通常運転制御処理は、内燃機関10の自動停止前のアイドリング状態における通常運転制御処理(ステップS110)と同じである。すなわち、ECU100は、図2に示すマップに従い、図2のAに示されているバルブタイミングで内燃機関10をアイドリングさせる。   Returning to FIG. 3 and continuing the description, the ECU 100 shifts from the engine start process (step S150) to the normal operation control process (step S160). This normal operation control process is the same as the normal operation control process (step S110) in the idling state before the internal combustion engine 10 is automatically stopped. That is, ECU 100 idles internal combustion engine 10 at the valve timing shown in FIG. 2A according to the map shown in FIG.

以上のように構成された本実施例に係る内燃機関10によれば、自動始動時において初爆気筒において最初に混合気を燃焼させた直後に排気バルブ40が開弁される時期が、従来の内燃機関より遅角され、膨張行程の下死点に設定されている。この結果、初爆の燃焼圧が、早期に排気バルブ40から開放されることなく、ピストンを押し下げるために用いられるため、初爆の燃焼圧を、効率良く、動力としてクランク軸60から取り出すことができる。したがって、クランク軸60のクランク角速度を迅速に上昇させることができ、内燃機関10の始動性を改善することができる。   According to the internal combustion engine 10 according to the present embodiment configured as described above, the timing at which the exhaust valve 40 is opened immediately after the air-fuel mixture is first combusted in the first explosion cylinder at the time of automatic start is the conventional value. It is retarded from the internal combustion engine and set to the bottom dead center of the expansion stroke. As a result, since the combustion pressure of the first explosion is used to push down the piston without being released from the exhaust valve 40 at an early stage, the combustion pressure of the first explosion can be efficiently extracted from the crankshaft 60 as power. it can. Therefore, the crank angular speed of the crankshaft 60 can be quickly increased, and the startability of the internal combustion engine 10 can be improved.

さらに、初爆気筒において排気バルブ40が開弁された後に、排気バルブ40の開弁時期が進角されるため、2爆以降の燃焼圧が排気バルブ40から早めに開放される。この結果、2爆以降の燃焼圧については、動力としての取り出しが抑制され、いわゆる吹き上がりを防止することができる。また、かかる進角制御における進角量は、クランク角速度に応じて決定されるため、吹き上がりの程度に応じた適切な進角制御が可能である。   Furthermore, since the opening timing of the exhaust valve 40 is advanced after the exhaust valve 40 is opened in the first explosion cylinder, the combustion pressure after the second explosion is released from the exhaust valve 40 earlier. As a result, with respect to the combustion pressure after the second explosion, extraction as power is suppressed, and so-called blow-up can be prevented. Further, since the advance amount in such advance control is determined according to the crank angular velocity, appropriate advance control according to the degree of blow-up is possible.

さらに、排気バルブ40の開弁時期が進角されると共に、排気バルブ40の閉弁時期がオーバーラップ期間が生じないように進角される。この結果、気筒内から一旦排出された排気ガスがオーバーラップ期間中に気筒内に逆流することを防止し、燃焼を安定させることができる。   Further, the opening timing of the exhaust valve 40 is advanced, and the closing timing of the exhaust valve 40 is advanced so that no overlap period occurs. As a result, the exhaust gas once exhausted from the cylinder can be prevented from flowing back into the cylinder during the overlap period, and the combustion can be stabilized.

また、自動停止時において、停止時圧縮行程気筒を予測し、停止時圧縮行程気筒内に燃料を充填した状態で内燃機関10を停止させる。そして、停止時圧縮行程気筒を初爆気筒として、内燃機関10を始動させる。この結果、停止時圧縮行程気筒は、直後の圧縮上死点において直ちに点火することができるため、内燃機関10は、始動時においてクランク軸60が少なくとも180度回転する前に、最初の燃焼を開始できる。このため、内燃機関10の始動性がより改善することができる。   Further, at the time of automatic stop, the compression stroke cylinder at the time of stop is predicted, and the internal combustion engine 10 is stopped in a state where fuel is filled in the compression stroke cylinder at the time of stop. Then, the internal combustion engine 10 is started using the compression stroke cylinder at the time of stop as the first explosion cylinder. As a result, the compression stroke cylinder at the time of stoppage can be immediately ignited at the compression top dead center immediately after, so that the internal combustion engine 10 starts the first combustion before the crankshaft 60 rotates at least 180 degrees at the start. it can. For this reason, the startability of the internal combustion engine 10 can be further improved.

B.変形例:
上記実施例では、排気側VVT46は、排気バルブ40の開弁時期でみて、膨張行程の下死点前60度から膨張行程の下死点までの範囲であるから、ECU100は、エンジン停止処理において、排気バルブ40の開弁時期を膨張行程の下死点まで最遅角させている(図5:ステップS210)。変更可能範囲が狭く、排気バルブの開弁時期を膨張行程の下死点まで、遅角させることができない排気側VVTを搭載している内燃機関の場合は、ステップS210において、排気バルブの開弁時期を膨張行程の下死点に設定することはできないが、排気バルブの開弁時期を最遅角させ、極力、排気弁の開弁時期を膨張行程の下死点に近付ける。初爆の燃焼圧が排気バルブから開放される時期を、極力遅らせることで、できる限り効率良く、燃焼圧を動力として取りだし、内燃機関の始動性を向上させることができる。
B. Variations:
In the above embodiment, since the exhaust side VVT 46 is in the range from 60 degrees before the bottom dead center of the expansion stroke to the bottom dead center of the expansion stroke as viewed at the opening timing of the exhaust valve 40, the ECU 100 performs the engine stop process. The valve opening timing of the exhaust valve 40 is retarded to the bottom dead center of the expansion stroke (FIG. 5: Step S210). In the case of an internal combustion engine equipped with an exhaust side VVT in which the changeable range is narrow and the exhaust valve cannot be delayed until the bottom dead center of the expansion stroke, in step S210, the exhaust valve is opened. Although the timing cannot be set to the bottom dead center of the expansion stroke, the exhaust valve opening timing is retarded as much as possible to bring the exhaust valve opening timing as close as possible to the bottom dead center of the expansion stroke. By delaying the timing at which the combustion pressure of the first explosion is released from the exhaust valve as much as possible, the combustion pressure can be extracted as power as efficiently as possible, and the startability of the internal combustion engine can be improved.

一方、変更可能範囲が広く、排気バルブの開弁時期を膨張行程の下死点を越えて遅角させることができる排気側VVTを搭載している内燃機関の場合は、ステップS210において、排気バルブの開弁時期を最遅角させず、膨張行程の下死点まで遅角させる。膨張行程の下死点を越えて遅角させると、ピストンが下死点に達して上昇に転じた後も燃焼圧が排気バルブから開放されないことになり、燃焼圧がクランク軸60の回転を妨げてしまうからである。   On the other hand, in the case of an internal combustion engine equipped with an exhaust side VVT that has a wide changeable range and can retard the opening timing of the exhaust valve beyond the bottom dead center of the expansion stroke, in step S210 the exhaust valve The valve opening timing is not retarded at the most, but is delayed to the bottom dead center of the expansion stroke. If retarded beyond the bottom dead center of the expansion stroke, the combustion pressure will not be released from the exhaust valve even after the piston reaches the bottom dead center and starts to rise, and the combustion pressure prevents the crankshaft 60 from rotating. Because it will end up.

上記実施例では、停止時圧縮行程気筒を予測して、予測した気筒に燃料を充填している(図5:ステップS230〜S240)が、クランク軸60が完全に停止した時点でピストン位置が膨張行程を迎える気筒(以下、停止時膨張行程気筒という。)を予測して、予測した気筒に燃料を充填しても良い。停止時膨張行程気筒の予測は、停止時圧縮行程気筒の予測と同様に、予め作成された3次元マップを用いて実行することができる。かかる場合には、上記実施例と同様の作用効果を奏することができる。加えて、内燃機関10の始動時において、停止時膨張行程気筒に直ちに点火することによって内燃機関10を始動することができるので、電動機200等のようなクランク軸60の駆動を補助する動力を用いずに内燃機関10を始動することができる。   In the above-described embodiment, the compression stroke cylinder at the time of stop is predicted, and the predicted cylinder is filled with fuel (FIG. 5: Steps S230 to S240), but the piston position is expanded when the crankshaft 60 is completely stopped. A cylinder that reaches the stroke (hereinafter referred to as an expansion stroke cylinder when stopped) may be predicted, and fuel may be charged into the predicted cylinder. The prediction of the stop expansion stroke cylinder can be executed using a three-dimensional map created in advance, in the same manner as the prediction of the stop compression stroke cylinder. In such a case, the same operational effects as in the above embodiment can be obtained. In addition, when the internal combustion engine 10 is started, the internal combustion engine 10 can be started by immediately igniting the expansion stroke cylinder at the time of stop. Therefore, power that assists the driving of the crankshaft 60 such as the electric motor 200 is used. The internal combustion engine 10 can be started without the need.

上記実施例に係る内燃機関10では、燃料噴射弁50は、吸気ポート内に燃料を噴射するように配置されているが、燃料噴射弁が、気筒内に直接燃料を噴射するように配置された内燃機関を用いても良い。かかる場合には、停止時圧縮行程気筒または停止時膨張行程気筒をクランク軸60が完全に停止する前に予測する必要がなくなり、クランク軸60が完全に停止した直後に、停止時圧縮行程気筒または停止時膨張行程気筒を検出して、検出した気筒に燃料を充填することができる。   In the internal combustion engine 10 according to the above embodiment, the fuel injection valve 50 is arranged to inject fuel into the intake port, but the fuel injection valve is arranged to inject fuel directly into the cylinder. An internal combustion engine may be used. In such a case, it is not necessary to predict the stop-time compression stroke cylinder or the stop-time expansion stroke cylinder before the crankshaft 60 is completely stopped, and immediately after the crankshaft 60 is completely stopped, the stop-time compression stroke cylinder or The expansion stroke cylinder at the time of stop can be detected, and the detected cylinder can be filled with fuel.

上記実施例に係る内燃機関10は、排気側カムシャフト44を回転駆動することによって排気バルブ40を開閉駆動し、排気側VVT46によって排気側カムシャフト44とクランク軸60との回転位相を変更することによって、排気バルブ40の開閉時期を変更しているが、任意のタイミングで排気バルブ40を駆動できる機構を可変バルブタイミング機構として用いても良い。例えば、排気バルブ40ごとに、円盤状の電歪素子を複数枚積み重ねた構造とからなる電動アクチュエータを備えても良い。ECU100から電気信号を出力して、電歪素子に印加する電圧を変更することにより、排気バルブ40を任意のタイミングで開閉することができる。これによって、上記実施例において説明したものと同様のバルブタイミング制御を実行すれば、上記実施例と同様の作用・効果を実現することができる。   The internal combustion engine 10 according to the above embodiment drives the exhaust valve 40 to open and close by rotationally driving the exhaust side camshaft 44, and changes the rotational phase between the exhaust side camshaft 44 and the crankshaft 60 by the exhaust side VVT 46. Thus, the opening / closing timing of the exhaust valve 40 is changed, but a mechanism capable of driving the exhaust valve 40 at an arbitrary timing may be used as the variable valve timing mechanism. For example, each exhaust valve 40 may include an electric actuator having a structure in which a plurality of disk-shaped electrostrictive elements are stacked. The exhaust valve 40 can be opened and closed at an arbitrary timing by outputting an electrical signal from the ECU 100 and changing the voltage applied to the electrostrictive element. Thus, if the valve timing control similar to that described in the above embodiment is executed, the same operation and effect as in the above embodiment can be realized.

以上、本発明の実施例および変形例について説明したが、本発明はこれらの実施例および変形例になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の態様での実施が可能である。   As mentioned above, although the Example and modification of this invention were demonstrated, this invention is not limited to these Example and modification at all, and implementation in a various aspect is possible within the range which does not deviate from the summary. It is.

本発明の実施例に係る内燃機関周りの概略構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows schematic structure around the internal combustion engine which concerns on the Example of this invention. 実施例に係る内燃機関10の運転条件と、吸排気バルブの開閉時期との対応関係の一例を示すマップ。The map which shows an example of the correspondence of the operating condition of the internal combustion engine which concerns on an Example, and the opening / closing timing of an intake / exhaust valve. アイドリングストップ実施時の、内燃機関10の制御処理ルーチンを示すフローチャート。7 is a flowchart showing a control processing routine of the internal combustion engine 10 when idling stop is performed. アイドリングストップ実施時において、クランク角に対する吸気バルブ30および排気バルブ40の開閉時期を模式的に示した説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing opening and closing timings of the intake valve 30 and the exhaust valve 40 with respect to a crank angle when performing idling stop. エンジン自動停止処理の処理ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the process routine of an engine automatic stop process. 内燃機関10におけるクランク角θcrと各気筒の行程との関係を説明する概略図。Schematic explaining the relationship between the crank angle θcr and the stroke of each cylinder in the internal combustion engine 10. エンジン自動始動処理の処理ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the process routine of an engine automatic start process. 排気バルブ開閉時期進角処理の処理ルーチンを示すフローチャート。7 is a flowchart showing a processing routine of exhaust valve opening / closing timing advance processing.

符号の説明Explanation of symbols

10…内燃機関
12…吸気管
16…排気管
20…シリンダブロック
22…シリンダヘッド
25…点火プラグ
30…吸気バルブ
32…吸気側カム
34…吸気側カムシャフト
36…吸気側VVT(可変バルブタイミング機構)
40…排気バルブ
42…排気側カム
44…排気側カムシャフト
46…排気側VVT(可変バルブタイミング機構)
50…燃料噴射弁
52…燃料供給ポンプ
60…クランク軸
62…クランクプーリー
70…スロットルバルブ
72…電動アクチュエータ
80…触媒装置
90…エアクリーナ
100…ECU
102…クランク角センサ
104…アクセル開度センサ
106…吸気側カム角センサ
108…排気側カム角センサ
110…吸気圧センサ
200…電動機
202…電動機プーリー
204…Vリブドベルト
300…インバータ
400…バッテリ
OL…オーバーラップ期間
IN…吸気バルブ開弁期間
EX…排気バルブ開弁期間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine 12 ... Intake pipe 16 ... Exhaust pipe 20 ... Cylinder block 22 ... Cylinder head 25 ... Spark plug 30 ... Intake valve 32 ... Intake side cam 34 ... Intake side camshaft 36 ... Intake side VVT (variable valve timing mechanism)
40 ... Exhaust valve 42 ... Exhaust side cam 44 ... Exhaust side camshaft 46 ... Exhaust side VVT (variable valve timing mechanism)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Fuel injection valve 52 ... Fuel supply pump 60 ... Crankshaft 62 ... Crank pulley 70 ... Throttle valve 72 ... Electric actuator 80 ... Catalytic device 90 ... Air cleaner 100 ... ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 ... Crank angle sensor 104 ... Accelerator opening sensor 106 ... Intake side cam angle sensor 108 ... Exhaust side cam angle sensor 110 ... Intake pressure sensor 200 ... Electric motor 202 ... Electric motor pulley 204 ... V-ribbed belt 300 ... Inverter 400 ... Battery OL ... Over Lap period IN ... Intake valve opening period EX ... Exhaust valve opening period

Claims (11)

気筒内に形成した混合気を燃焼させて動力をクランク軸から取り出す内燃機関であって、
前記気筒ごとに備えられた吸気バルブおよび排気バルブと、
前記排気バルブが開閉する時期を調整可能な可変バルブタイミング機構と、
前記可変バルブタイミング機構を制御する制御手段であって、前記内燃機関の始動時に混合気が最初に燃焼する初爆気筒において、最初の燃焼後におとずれる最初の排気バルブの開弁時期を遅角させる制御手段とを備える内燃機関。
An internal combustion engine that burns an air-fuel mixture formed in a cylinder and extracts power from a crankshaft,
An intake valve and an exhaust valve provided for each cylinder;
A variable valve timing mechanism capable of adjusting the opening and closing timing of the exhaust valve;
Control means for controlling the variable valve timing mechanism, the control for retarding the opening timing of the first exhaust valve to be changed after the first combustion in the first explosion cylinder in which the air-fuel mixture burns first when starting the internal combustion engine And an internal combustion engine.
請求項1に記載の内燃機関において、
前記可変バルブタイミング機構によって、最遅角化された排気バルブの開弁時期が、膨張行程における下死点前である場合には、
前記制御手段は、前記最初の排気バルブの開弁時期を最遅角させる内燃機関。
The internal combustion engine of claim 1,
When the opening timing of the exhaust valve that has been retarded by the variable valve timing mechanism is before the bottom dead center in the expansion stroke,
The control means is an internal combustion engine that retards the opening timing of the first exhaust valve most.
請求項1に記載の内燃機関において、
前記可変バルブタイミング機構によって、前記排気バルブの開弁時期を膨張行程における下死点以後まで遅角可能である場合には、
前記制御手段は、前記最初の排気バルブの開弁時期を前記下死点まで遅角させる内燃機関。
The internal combustion engine of claim 1,
When the variable valve timing mechanism can retard the opening timing of the exhaust valve until after the bottom dead center in the expansion stroke,
The control means is an internal combustion engine that retards the opening timing of the first exhaust valve to the bottom dead center.
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の内燃機関において、
前記制御手段は、前記最初の排気バルブの開弁後に、各気筒の排気バルブの開弁時期を前記最初の排気バルブの開弁時期より進角させる内燃機関。
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
The control means is an internal combustion engine that advances the opening timing of the exhaust valve of each cylinder from the opening timing of the first exhaust valve after the opening of the first exhaust valve.
請求項4に記載の内燃機関において、
前記制御手段による進角量は、前記吸気バルブと前記排気バルブが同時に開弁されているオーバーラップ期間が生じないように決定される内燃機関。
The internal combustion engine according to claim 4,
An internal combustion engine in which the advance amount by the control means is determined so that there is no overlap period in which the intake valve and the exhaust valve are simultaneously opened.
請求項4に記載の内燃機関は、さらに、
前記クランク軸の角速度であるクランク角速度を検出する検出手段を備え、
前記制御手段による進角量は、前記検出されたクランク角速度に応じて決定される内燃機関。
The internal combustion engine according to claim 4, further comprising:
A detecting means for detecting a crank angular speed which is an angular speed of the crankshaft;
An internal combustion engine in which the amount of advance by the control means is determined according to the detected crank angular velocity.
請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の内燃機関は、さらに、
前記内燃機関の停止前に、停止時に圧縮行程にある停止時圧縮行程気筒を予測する予測手段と、
前記内燃機関の停止時における前記予測された停止時圧縮行程気筒を燃料が充填された状態にする燃料充填手段と、
前記クランク軸を回転駆動する電動機とを備え、
前記停止時圧縮行程気筒における圧縮上死点まで前記クランク軸を回転させた後、前記停止時圧縮行程気筒を前記初爆気筒として始動する内燃機関。
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
Predicting means for predicting a stop-time compression stroke cylinder that is in a compression stroke at the time of stop before stopping the internal combustion engine;
Fuel filling means for bringing the predicted stop-time compression stroke cylinder into a fuel-filled state when the internal combustion engine is stopped;
An electric motor that rotationally drives the crankshaft,
An internal combustion engine that rotates the crankshaft to a compression top dead center in the stop-time compression stroke cylinder and then starts the stop-time compression stroke cylinder as the first explosion cylinder.
請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の内燃機関は、さらに、
前記気筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記内燃機関の停止時に、圧縮行程にある停止時圧縮行程気筒を検出する検出手段と、
前記燃料噴射弁を制御して、前記検出された停止時圧縮行程気筒に燃料を充填する噴射弁制御手段と、
前記クランク軸を回転駆動する電動機とを備え、
前記停止時圧縮行程気筒における圧縮上死点まで前記クランク軸を回転させた後、前記停止時圧縮行程気筒を前記初爆気筒として始動する内燃機関。
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
A fuel injection valve for directly injecting fuel into the cylinder;
Detection means for detecting a compression stroke at the time of stop in the compression stroke when the internal combustion engine is stopped;
Injection valve control means for controlling the fuel injection valve to fill the detected stop-time compression stroke cylinder with fuel;
An electric motor that rotationally drives the crankshaft,
An internal combustion engine that rotates the crankshaft to a compression top dead center in the stop-time compression stroke cylinder and then starts the stop-time compression stroke cylinder as the first explosion cylinder.
請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の内燃機関は、さらに、
前記内燃機関の停止前に、停止時に膨張行程にある停止時膨張行程気筒を予測する予測手段と、
前記内燃機関の停止時における前記予測された停止時膨張行程気筒を燃料が充填された状態にする燃料充填手段とを備え、
前記停止時膨張行程気筒を前記初爆気筒として始動する内燃機関。
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
Predicting means for predicting a stop-time expansion stroke cylinder that is in an expansion stroke at the time of stop before stopping the internal combustion engine;
Fuel filling means for bringing the predicted stop expansion stroke cylinder filled with fuel when the internal combustion engine is stopped,
An internal combustion engine that starts the expansion stroke cylinder when stopped as the first explosion cylinder.
請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の内燃機関は、さらに、
前記気筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記内燃機関の停止時に、膨張行程にある停止時膨張行程気筒を検出する検出手段と、
前記燃料噴射弁を制御して、前記検出された停止時膨張行程気筒に燃料を充填する噴射弁制御手段とを備え、
前記停止時膨張行程気筒を前記初爆気筒として始動する内燃機関。
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
A fuel injection valve for directly injecting fuel into the cylinder;
Detecting means for detecting a stop-time expansion stroke cylinder in an expansion stroke when the internal combustion engine is stopped;
Injection valve control means for controlling the fuel injection valve and filling the detected stop-time expansion stroke cylinder with fuel,
An internal combustion engine that starts the expansion stroke cylinder when stopped as the first explosion cylinder.
排気バルブが開閉する時期を調整可能な可変バルブタイミング機構を有し、気筒内に形成した混合気を燃焼させて動力をクランク軸から取り出す内燃機関の排気バルブ制御方法であって、
前記内燃機関の始動時に混合気が最初に燃焼する初爆気筒において、最初の燃焼後におとずれる最初の排気バルブの開弁時期を遅角させる排気バルブ制御方法。
An exhaust valve control method for an internal combustion engine having a variable valve timing mechanism capable of adjusting a timing at which an exhaust valve opens and closes, and combusting an air-fuel mixture formed in a cylinder to extract power from a crankshaft,
An exhaust valve control method for retarding the opening timing of the first exhaust valve that stops after the first combustion in the first explosion cylinder in which the air-fuel mixture burns first when the internal combustion engine is started.
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