JP2006112277A - Internal combustion engine - Google Patents

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卓 ▲角▼岡
Taku Kadooka
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine capable of accurately detecting dispersion of intake air quantity among cylinders with a simple detection structure. <P>SOLUTION: This internal combustion engine 10 includes two banks (A bank and B bank) composed of only cylinders in which lift operating angle of an intake valve does not overlap each other and intake air collecting passages 15a/15b having intake air branch passages 17a/17b individually connected to each cylinder #1-#4/#5-#8 collected and connected to are provided for each bank. Intake air pressure sensor 52a/52b detecting intake air pressure are provided in surge tanks 16a/16b provided in the intake air collecting passages 15a/15b. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複数の気筒を備える内燃機関にかかり、詳しくは各気筒間における吸入空気量のばらつきを検出する検出装置を有する内燃機関に関するものである。   The present invention relates to an internal combustion engine having a plurality of cylinders, and more particularly to an internal combustion engine having a detection device that detects variations in the intake air amount among the cylinders.

多気筒内燃機関では、その吸気系部材の個体差や経時変化などによって、各気筒の吸入空気量にばらつきが生じることがある。吸入空気量のばらつきが大きくなると、例えば機関回転速度の変動を招く等、種々の不都合を招くこととなる。そこで従来、そうした不都合を回避するべく、吸入空気量ばらつきを検出する装置の設けられた内燃機関が種々提案されている。   In a multi-cylinder internal combustion engine, the intake air amount of each cylinder may vary due to individual differences in the intake system members and changes over time. When the variation in the intake air amount becomes large, various inconveniences such as, for example, fluctuations in the engine rotation speed are caused. In order to avoid such inconvenience, various internal combustion engines provided with a device for detecting variations in intake air amount have been proposed.

そうした検出装置を有する内燃機関としては、例えば特許文献1に記載のものが知られている。この内燃機関にあっては、複数の気筒それぞれに、気筒内の圧力を検出するための筒内圧センサが設けられている。そして、対応する筒内圧センサによって検出される気筒内圧力に基づいて吸入空気量が気筒毎に求められて、吸入空気量ばらつきが検出されるようになっている。   As an internal combustion engine having such a detection device, for example, the one described in Patent Document 1 is known. In this internal combustion engine, an in-cylinder pressure sensor for detecting the pressure in the cylinder is provided in each of the plurality of cylinders. Then, the intake air amount is obtained for each cylinder based on the in-cylinder pressure detected by the corresponding in-cylinder pressure sensor, and the intake air amount variation is detected.

また、上記検出装置を有する内燃機関としては、特許文献2に記載のものも知られている。この内燃機関では、その吸気通路にあって複数の気筒から各別に延びる分岐通路が集合された部分(詳しくはサージタンク)に、吸入空気の圧力を検出するための吸気圧センサが設けられている。そして、この吸気圧センサによって、各気筒における空気吸入のタイミングで吸気圧が検出され、同吸気圧から吸入空気量が気筒毎に求められる。そしてこれにより、各気筒間での吸入空気量ばらつきが検出される。
特公平7−3204号公報 特開2001−234798号公報
Moreover, the thing of patent document 2 is also known as an internal combustion engine which has the said detection apparatus. In this internal combustion engine, an intake pressure sensor for detecting the pressure of intake air is provided in a portion (specifically, a surge tank) where the branch passages extending from the plurality of cylinders are gathered in the intake passage. . The intake pressure sensor detects the intake pressure at the timing of air intake in each cylinder, and the intake air amount is obtained for each cylinder from the intake pressure. As a result, the intake air amount variation between the cylinders is detected.
Japanese Patent Publication No. 7-3204 JP 2001-234798 A

ところで、上記特許文献1に記載の内燃機関にあっては、各気筒の吸入空気量をそれぞれ精度良く求めることができ、各気筒間での吸入空気量ばらつきについてもこれを精度良く検出することができる。しかしながら、全ての気筒に筒内圧センサを設ける必要があることから、これが構成の複雑化を招くこととなり、この点においてなお改善の余地を残すものとなっている。   By the way, in the internal combustion engine described in Patent Document 1, the intake air amount of each cylinder can be obtained with high accuracy, and the intake air amount variation between the cylinders can be detected with high accuracy. it can. However, since it is necessary to provide in-cylinder pressure sensors for all the cylinders, this leads to a complicated configuration, and there is still room for improvement in this respect.

一方、上記特許文献2に記載の内燃機関では、サージタンク内の吸気圧を検出する吸気圧センサ1つのみを用いて、全ての気筒についての吸入空気量を各別に検出することが可能である。しかしながら、内燃機関のサージタンク内では各気筒での空気吸入に伴う吸気圧変動が互いに干渉し合っているために、そうしたサージタンク内の吸気圧に基づき吸入空気量ばらつきを検出する特許文献2に記載の内燃機関では、高い検出精度を得ることが困難である。   On the other hand, in the internal combustion engine described in Patent Document 2, it is possible to detect the intake air amount for all the cylinders using only one intake pressure sensor for detecting the intake pressure in the surge tank. . However, in the surge tank of the internal combustion engine, intake pressure fluctuations due to air suction in each cylinder interfere with each other. With the described internal combustion engine, it is difficult to obtain high detection accuracy.

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な検出構造をもって気筒間における吸入空気量のばらつきを正確に検出することの可能な内燃機関を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an internal combustion engine capable of accurately detecting variations in the intake air amount between cylinders with a simple detection structure.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
先ず、請求項1に記載の発明は、互いの吸気弁の開弁期間がオーバーラップしない状態となり得る気筒のみによって構成される気筒群を複数有し、それら気筒群毎に、各気筒に対して各別に接続された分岐通路が集合して接続される集合通路、及び同集合通路の吸気圧を検出する検出部を備えることをその要旨とする。
Hereinafter, means for achieving the above-described object and its operation and effects will be described.
First, the invention according to claim 1 has a plurality of cylinder groups composed only of cylinders that can be in a state in which the valve opening periods of the intake valves do not overlap each other, and each cylinder group is provided for each cylinder. The gist of the present invention is to include a collecting passage in which branch passages connected separately are connected and a detection unit that detects an intake pressure of the collecting passage.

同構成によれば、各気筒群についてそれぞれ、他気筒の吸気弁が開弁することによる圧力変動の影響が極めて小さい状況下で、所定気筒の吸気弁が開閉弁することによって生じる集合通路の吸気圧変動を検出することができるようになる。したがって、その吸気圧変動の大きさを各気筒について比較することにより、各気筒についてその吸入空気量のばらつきを正確に検出することができるようになる。しかも、吸気圧検出のための検出部を気筒毎に設ける場合とは異なり、簡単な検出構造をもって、そうした吸入空気量ばらつきを高い精度で検出することができる。   According to this configuration, for each cylinder group, the suction of the collecting passage caused by the opening and closing of the intake valve of the predetermined cylinder is performed in a state where the influence of the pressure fluctuation due to the opening of the intake valve of the other cylinder is extremely small. Pressure fluctuation can be detected. Therefore, by comparing the magnitude of the intake pressure fluctuation for each cylinder, it is possible to accurately detect the variation in the intake air amount for each cylinder. In addition, unlike the case where a detection unit for detecting the intake pressure is provided for each cylinder, such a variation in intake air amount can be detected with high accuracy with a simple detection structure.

なお、上記内燃機関には、以下の(A)及び(B)に記載する内燃機関が含まれる。
(A)いかなる運転領域にあっても同一の気筒群を構成する各気筒の吸気弁の開弁期間がオーバーラップしないようにそれら開弁期間が予め設定された内燃機関。
(B)機関運転状態に応じて同一の気筒群を構成する各気筒の吸気弁の開弁期間がオーバーラップする状態及びオーバーラップしない状態で切り替わる内燃機関。
The internal combustion engine includes the internal combustion engines described in the following (A) and (B).
(A) An internal combustion engine in which the valve opening periods are set in advance so that the valve opening periods of the intake valves of the cylinders constituting the same cylinder group do not overlap in any operating region.
(B) An internal combustion engine in which the valve opening periods of the intake valves of the respective cylinders constituting the same cylinder group are switched between an overlapping state and a non-overlapping state according to the engine operating state.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関において、前記気筒群は、互いの排気弁の開弁期間がオーバーラップしない気筒のみによって構成されることをその要旨とする。   Further, the gist of the invention according to claim 2 is that, in the internal combustion engine according to claim 1, the cylinder group is constituted only by cylinders in which the valve opening periods of the exhaust valves do not overlap each other. .

同構成によれば、各気筒群についてそれぞれ、他気筒の排気弁の開閉弁に伴う排気圧変動による悪影響を極力回避しつつ、所定気筒の吸気弁の開閉弁に伴う吸気圧変動を検出することができるようになる。したがって、各気筒についてその吸入空気量のばらつきを一層正確に検出することができるようになる。   According to this configuration, for each cylinder group, detection of intake pressure fluctuations associated with the opening / closing valves of the predetermined cylinders while avoiding as much as possible the adverse effects of exhaust pressure fluctuations associated with the opening / closing valves of the exhaust valves of the other cylinders. Will be able to. Therefore, the variation in the intake air amount for each cylinder can be detected more accurately.

また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の内燃機関において、前記吸気弁の開弁期間が短く設定されるときほどそのリフト量が小さくなるように同開弁期間を変更可能な変更機構を更に備えることをその要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the internal combustion engine of the first or second aspect, the valve opening period is set so that the lift amount becomes smaller as the valve opening period of the intake valve is set shorter. The gist is to further include a change mechanism that can be changed.

吸気弁の開弁期間を変更可能な変更機構として、吸気弁の開弁期間を短く設定するほどそのリフト量が小さくなるようにこれを変更するものを備える内燃機関では、アイドル運転時等、吸気弁の開弁期間が短く設定されてそのリフト量が小さくなるときほど、その開弁時において吸入空気の通過する間隙が狭くなる。また、そのようにリフト量が小さく設定されるアイドル運転時等、低負荷運転時においては、各気筒の吸入空気量のばらつきが大きいほど、それに起因する機関回転速度の変動増大等、その悪影響も大きなものとなる。すなわち、そうした内燃機関にあっては、吸気弁などへのデポジット付着による影響や変更機構の変更動作のばらつきによる影響を受け易いと云える。   In an internal combustion engine equipped with a mechanism for changing the intake valve opening period so that the lift amount becomes smaller as the intake valve opening period is set shorter, the internal combustion engine has an intake The shorter the valve opening period is set and the smaller the lift amount, the narrower the gap through which the intake air passes when the valve is opened. Also, during low load operation, such as during idle operation where the lift amount is set to be small, the greater the variation in the intake air amount of each cylinder, the more adverse effects such as increased fluctuations in engine rotation speed caused by it. It will be big. That is, in such an internal combustion engine, it can be said that the internal combustion engine is easily affected by the deposit adhesion to the intake valve or the like or the variation in the changing operation of the changing mechanism.

この点、上記構成によれば、そうした変更機構を備える内燃機関の吸入空気量ばらつきを正確に検出することができるようになる。更に、同構成の場合には、各気筒間での吸入空気量のばらつきを検出することにより、変更機構の作動が正常であるか否かを判断することも可能になる。すなわち、特定気筒の吸気弁の開弁期間がその目標とする期間と異なる場合には吸入空気量のばらつきが大きくなるため、これに基づいて変更機構が正常に作動しているか否かを判断することができる。   In this regard, according to the above configuration, it is possible to accurately detect the intake air amount variation of the internal combustion engine including such a change mechanism. Further, in the case of the same configuration, it is possible to determine whether or not the operation of the change mechanism is normal by detecting the variation in the intake air amount among the cylinders. That is, when the opening period of the intake valve of the specific cylinder is different from the target period, the variation in intake air amount becomes large, and based on this, it is determined whether or not the changing mechanism is operating normally. be able to.

また、請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載の内燃機関において、同一の気筒群を構成する各気筒の吸気弁についてその開弁期間がオーバーラップする状態とオーバーラップしない状態とに変更可能な変更機構を更に備え、前記検出部は前記変更機構によって前記オーバーラップしない状態に変更されているときに前記吸気圧の検出を実行することをその要旨とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the internal combustion engine according to the first or second aspect, a state in which the valve opening periods of the intake valves of the respective cylinders constituting the same cylinder group overlap with each other does not overlap. The change mechanism is further provided, and the detection unit performs the detection of the intake pressure when the change mechanism is changed to the non-overlapping state.

同構成によれば、変更機構の作動を通じて同一の気筒群を構成する各気筒の吸気弁の開弁期間がオーバーラップしない状態となるときに、それら気筒の吸入空気量に生じるばらつきを検出するようにしているため、正確な検出を行うことができる。更に、同構成の場合には、それら気筒間での吸入空気量のばらつきを検出することにより、変更機構の作動が正常であるか否かを判断することも可能になる。すなわち、特定気筒の吸気弁の開弁期間がその目標とする期間と異なる場合には吸入空気量のばらつきが大きくなるため、これに基づいて変更機構が正常に作動しているか否かを判断することができる。   According to this configuration, when the valve opening periods of the intake valves of the cylinders constituting the same cylinder group do not overlap through the operation of the change mechanism, the variation occurring in the intake air amount of the cylinders is detected. Therefore, accurate detection can be performed. Furthermore, in the case of the same configuration, it is possible to determine whether or not the operation of the change mechanism is normal by detecting the variation in the intake air amount between the cylinders. That is, when the opening period of the intake valve of the specific cylinder is different from the target period, the variation in intake air amount becomes large, and based on this, it is determined whether or not the changing mechanism is operating normally. be able to.

なお、同構成における変更機構として、請求項3に記載の構成によるように、前記吸気弁の開弁期間が短く設定されるときほどそのリフト量が小さくなるように同開弁期間を変更可能なものを採用することにより、上述したように吸気弁などへのデポジット付着による影響や変更機構の変更動作のばらつきによる影響を受け易い内燃機関にあって、その吸入空気量ばらつきを正確に検出することができるようになる。   In addition, as a change mechanism in the configuration, as in the configuration of claim 3, the valve opening period can be changed so that the lift amount becomes smaller as the valve opening period of the intake valve is set shorter. As described above, it is possible to accurately detect the intake air amount variation in an internal combustion engine that is easily affected by the deposit adhesion to the intake valve or the like and the change mechanism change operation variation as described above. Will be able to.

なお、例えばV型或いは水平対向型の気筒配列を有する内燃機関等、2つのバンクを有する内燃機関にあって請求項1〜4のいずれか一項に記載の構成の実現を図る上では、請求項5に記載の構成のように、バンク単位で気筒群を設定し、各バンク交互に点火がなされるように点火順序を設定することが望ましい。このように構成することにより、分岐通路や集合通路の配設構造の複雑化を極力抑制することができるようになる。   In order to realize the configuration according to any one of claims 1 to 4 in an internal combustion engine having two banks, such as an internal combustion engine having a V-type or horizontally opposed cylinder arrangement, for example. As in the configuration described in Item 5, it is desirable to set a cylinder group for each bank and set an ignition order so that ignition is performed alternately for each bank. By comprising in this way, complication of the arrangement structure of a branch passage and a gathering passage can be suppressed as much as possible.

また、請求項5に記載の構成において、バンク毎に、各気筒に対して各別に接続された排気系の分岐通路が集合して接続される集合通路を設けることにより、請求項2に記載の構成を具現化する際、それら分岐通路や集合通路の配設構造の複雑化についてもこれを極力抑制することができるようになる。   Further, in the configuration according to claim 5, by providing, for each bank, a collective passage to which the branch passages of the exhaust system separately connected to each cylinder are connected. When embodying the configuration, it is possible to suppress as much as possible the complexity of the arrangement structure of the branch passages and the collecting passages.

以下、本発明にかかる内燃機関を具体化した一実施の形態について説明する。
本実施の形態にかかる内燃機関は、Aバンク及びBバンクからなるとともに各バンクがそれぞれ4つの気筒を備えるV型8気筒の内燃機関である。
Hereinafter, an embodiment embodying an internal combustion engine according to the present invention will be described.
The internal combustion engine according to the present embodiment is a V-type 8-cylinder internal combustion engine that includes an A bank and a B bank, and each bank includes four cylinders.

先ず、本実施の形態にかかる内燃機関の概略構成について説明する。
この内燃機関の各バンクの基本構造は同一であるために、ここではAバンクの基本構造についてのみ説明し、Bバンクの基本構造についての説明は省略する。また、以下の説明において、各バンクで同一の構成要素についてはその符号として同一の番号を付すとともに、それらを区別するために、Aバンクの構成要素についてはその末尾に「a」を付し、Bバンクの構成要素についてはその末尾に「b」を付す。なお、バンク毎に区別する必要のない構成要素に関しては、符号として番号のみを付すこととする。
First, a schematic configuration of the internal combustion engine according to the present embodiment will be described.
Since the basic structure of each bank of the internal combustion engine is the same, only the basic structure of the A bank will be described here, and the description of the basic structure of the B bank will be omitted. Further, in the following description, the same components in each bank are given the same numbers as the reference numerals, and in order to distinguish them, “a” is added to the end of the components in the A bank, “B” is added to the end of B bank components. In addition, only the number is attached | subjected as a code | symbol about the component which does not need to distinguish for every bank.

図1は、本実施の形態にかかる内燃機関のAバンクの概略構成を示している。
同図1に示すように、内燃機関10の吸気通路11には、スロットル弁12が設けられている。スロットル弁12には、スロットルモータ13が連結されている。そして、このスロットルモータ13の駆動制御を通じてスロットル弁12の開度(スロットル開度TA)が調節され、これにより吸気通路11を通じて各燃焼室14内に吸入される空気の量が調節される。
FIG. 1 shows a schematic configuration of the A bank of the internal combustion engine according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, a throttle valve 12 is provided in the intake passage 11 of the internal combustion engine 10. A throttle motor 13 is connected to the throttle valve 12. Then, the opening degree of the throttle valve 12 (throttle opening degree TA) is adjusted through the drive control of the throttle motor 13, thereby adjusting the amount of air taken into each combustion chamber 14 through the intake passage 11.

この吸気通路11は上記スロットル弁12の下流側において2本の通路に分岐されており、その一方(吸気集合通路15a)がAバンクに接続され、他方(吸気集合通路15b)がBバンクに接続されている。吸気集合通路15aの途中には、サージタンク16aが設けられている。また、この吸気集合通路15aは、サージタンク16aよりも下流側でさらに4本の吸気分岐通路17aに分岐されている。そして、それら吸気分岐通路17aが各気筒♯1〜♯4(図中には1つの気筒のみ図示)に各別に接続されている。また、各吸気分岐通路17aにはそれぞれ燃料噴射弁18が設けられている。この燃料噴射弁18は吸気分岐通路17a内に燃料を噴射する。   The intake passage 11 is branched into two passages on the downstream side of the throttle valve 12, one of which (the intake collective passage 15a) is connected to the A bank, and the other (the intake collective passage 15b) is connected to the B bank. Has been. A surge tank 16a is provided in the middle of the intake air collecting passage 15a. The intake manifold passage 15a is further branched into four intake branch passages 17a on the downstream side of the surge tank 16a. These intake branch passages 17a are connected to the respective cylinders # 1 to # 4 (only one cylinder is shown in the drawing). Each intake branch passage 17a is provided with a fuel injection valve 18 respectively. The fuel injection valve 18 injects fuel into the intake branch passage 17a.

内燃機関10の各燃焼室14においては、吸入空気と噴射燃料とからなる混合気に対して点火プラグ19による点火が行われる。この点火動作によって混合気が燃焼してピストン20が往復移動し、クランクシャフト21が回転する。そして、燃焼後の混合気は、排気として各燃焼室14から排気通路22(詳しくは排気分岐通路23a)に送り出され、同排気通路22(詳しくは排気集合通路24a)に設けられた排気浄化触媒25aを通じて浄化された後、外部に排出される。   In each combustion chamber 14 of the internal combustion engine 10, ignition by an ignition plug 19 is performed on an air-fuel mixture composed of intake air and injected fuel. By this ignition operation, the air-fuel mixture burns, the piston 20 reciprocates, and the crankshaft 21 rotates. The combusted air-fuel mixture is sent as exhaust from each combustion chamber 14 to the exhaust passage 22 (specifically, the exhaust branch passage 23a), and an exhaust purification catalyst provided in the exhaust passage 22 (specifically, the exhaust collective passage 24a). After being purified through 25a, it is discharged to the outside.

内燃機関10において、吸気分岐通路17aと燃焼室14との間は吸気弁30aの開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室14と排気分岐通路23aとの間は排気弁32aの開閉動作によって連通・遮断される。また、吸気弁30aはクランクシャフト21の回転が伝達される吸気カムシャフト34aの回転に伴って開閉動作し、排気弁32aは同じくクランクシャフト21の回転が伝達される排気カムシャフト36aの回転に伴い開閉動作する。   In the internal combustion engine 10, the intake branch passage 17a and the combustion chamber 14 are communicated and cut off by the opening and closing operation of the intake valve 30a, and the combustion chamber 14 and the exhaust branch passage 23a are communicated and opened by the opening and closing operation of the exhaust valve 32a. Blocked. Further, the intake valve 30a opens and closes with the rotation of the intake camshaft 34a to which the rotation of the crankshaft 21 is transmitted, and the exhaust valve 32a similarly rotates with the rotation of the exhaust camshaft 36a to which the rotation of the crankshaft 21 is transmitted. Open and close.

吸気カムシャフト34aと吸気弁30aとの間には作用角変更機構38aが設けられている。この作用角変更機構38aは、吸気弁30aの開弁期間(リフト作用角)を機関運転条件に応じて可変設定するものであり、電動モータ等のアクチュエータ40aの駆動制御を通じて作動する。この作用角変更機構38aの作動による吸気弁30aのリフト作用角の変更態様を図2に示す。同図2から分かるように、作用角変更機構38aの作動によって、吸気弁30aのリフト作用角はリフト量に同期して変化し、例えばリフト作用角が小さくなるほどリフト量も小さくなる。このリフト作用角が小さくなるということは、吸気弁30aの開弁時期と閉弁時期とが互いに近づくということであり、吸気弁30aの開弁期間が短くなるということを意味する。   An operating angle changing mechanism 38a is provided between the intake camshaft 34a and the intake valve 30a. The operating angle changing mechanism 38a variably sets the valve opening period (lift operating angle) of the intake valve 30a according to engine operating conditions, and operates through drive control of an actuator 40a such as an electric motor. FIG. 2 shows how the lift operating angle of the intake valve 30a is changed by the operation of the operating angle changing mechanism 38a. As can be seen from FIG. 2, by the operation of the operating angle changing mechanism 38a, the lift operating angle of the intake valve 30a changes in synchronization with the lift amount. For example, the lift amount decreases as the lift operating angle decreases. A reduction in the lift operating angle means that the opening timing and closing timing of the intake valve 30a approach each other, and means that the opening period of the intake valve 30a is shortened.

本実施の形態では、吸入空気量の調節が、スロットル弁12(図1)の開度制御(スロットル制御)と作用角変更機構38aの作動制御(リフト作用角可変制御)との協働制御を通じて行われる。吸入空気量は、スロットル開度TAが大きいほど、また吸気弁30aのリフト作用角が大きいときほど多くなる。そのため上記協働制御にあっては、吸気弁30aのリフト作用角を大きく設定するときにはスロットル開度TAを相対的に小さく設定し、逆に同リフト作用角を小さく設定するときにはスロットル開度TAを相対的に大きく設定するといったようにスロットル制御及びリフト作用角可変制御がそれぞれ実行されて、吸入空気量が所望の量に調節される。なお、この協働制御では、機関負荷が大きいときほど、吸気弁30aのリフト作用角及びスロットル開度TAが大きく設定される。   In the present embodiment, the amount of intake air is adjusted through cooperative control of the opening degree control (throttle control) of the throttle valve 12 (FIG. 1) and the operation control of the operating angle changing mechanism 38a (lift operating angle variable control). Done. The intake air amount increases as the throttle opening TA increases and as the lift operating angle of the intake valve 30a increases. Therefore, in the above cooperative control, when the lift operating angle of the intake valve 30a is set large, the throttle opening degree TA is set relatively small, and conversely, when the lift operating angle is set small, the throttle opening degree TA is set. Throttle control and variable lift operation angle control are executed so as to set the pressure relatively large, and the intake air amount is adjusted to a desired amount. In this cooperative control, the lift operating angle and the throttle opening degree TA of the intake valve 30a are set larger as the engine load is larger.

このように、上記内燃機関10では、スロットル開度TAを変更することに加えて、吸気弁30aのリフト作用角を変更することによって吸入空気量が調節される。この場合、スロットル弁12を絞ることのみをもって吸入空気量を低減するよりも、低出力(低空気量)での機関運転が可能となる。これは、次のような理由による。   As described above, in the internal combustion engine 10, in addition to changing the throttle opening TA, the intake air amount is adjusted by changing the lift operating angle of the intake valve 30a. In this case, it is possible to operate the engine at a low output (low air amount) rather than reducing the intake air amount only by narrowing the throttle valve 12. This is due to the following reason.

リフト作用角の変更を通じて吸入空気量を調節する構成では、スロットル弁12による絞り度合が小さくなるために、吸気弁30aの上流側における吸入空気の圧力が高くなる。そのため、所定量の空気を燃焼室14に導入する場合、すなわち機関吸入行程における最終的な燃焼室14圧力が同一になる場合には、同機関吸入行程の途中における燃焼室14圧力が、スロットル弁12のみを絞る構成よりもリフト作用角を変更する構成の方が高くなり、その分だけポンピング損失が小さくなるためである。   In the configuration in which the amount of intake air is adjusted by changing the lift operating angle, the degree of throttle by the throttle valve 12 is reduced, so that the pressure of intake air on the upstream side of the intake valve 30a increases. Therefore, when a predetermined amount of air is introduced into the combustion chamber 14, that is, when the final combustion chamber 14 pressure in the engine intake stroke becomes the same, the combustion chamber 14 pressure in the middle of the engine intake stroke becomes the throttle valve. This is because the configuration in which the lift operating angle is changed is higher than the configuration in which only 12 is reduced, and the pumping loss is reduced accordingly.

この点をふまえ、本実施の形態にかかる協働制御にあっては、スロットル弁12を絞ることのみをもって吸入空気量を低減する構成よりもリフト作用角が小さくなるように、作用角変更機構38aの作動が制御される。これにより、燃費性能の向上が図られている。   In view of this point, in the cooperative control according to the present embodiment, the operating angle changing mechanism 38a is configured so that the lift operating angle becomes smaller than the configuration in which the intake air amount is reduced only by throttle the throttle valve 12. Is controlled. As a result, fuel efficiency is improved.

本実施の形態にかかる内燃機関はその運転状態を検出するための各種センサを備えている。
そうした各種センサとしては、例えばクランクシャフト26の回転角(クランク角)を検出するためのクランクセンサや、作用角変更機構38aによって設定されている吸気弁30aのリフト作用角(正確には、作用角変更機構38aの作動量)を検出するための作用角センサが設けられている。その他、サージタンク16a内の吸入空気の圧力(吸気圧)を検出するための吸気圧センサ52a等も設けられている。本実施の形態では、この吸気圧センサ52a(及び吸気圧センサ52b)が、集合通路の吸気圧を検出する検出部として機能する。
The internal combustion engine according to the present embodiment includes various sensors for detecting the operating state.
Examples of such various sensors include a crank sensor for detecting the rotation angle (crank angle) of the crankshaft 26, and a lift operating angle (more precisely, operating angle) of the intake valve 30a set by the operating angle changing mechanism 38a. An operating angle sensor is provided for detecting the operating amount of the changing mechanism 38a. In addition, an intake pressure sensor 52a for detecting the pressure (intake pressure) of the intake air in the surge tank 16a is also provided. In the present embodiment, the intake pressure sensor 52a (and the intake pressure sensor 52b) functions as a detection unit that detects the intake pressure in the collecting passage.

内燃機関10は、例えばマイクロコンピュータを有して構成される電子制御装置50を備えている。この電子制御装置50は、各種センサの検出信号を取り込むとともに各種の演算を行い、その演算結果に基づいて上記スロットル制御や、リフト作用角可変制御、燃料噴射弁18の駆動制御(燃料噴射制御)等といった機関制御を実行する。   The internal combustion engine 10 includes an electronic control device 50 configured to include, for example, a microcomputer. The electronic control device 50 takes in detection signals from various sensors and performs various calculations. Based on the calculation results, the throttle control, the lift working angle variable control, and the drive control of the fuel injection valve 18 (fuel injection control). And so on.

次に、上記内燃機関10の吸気系及び排気系の概略構成について、図3を参照しつつ説明する。
本実施の形態では、比較的簡単な検出構造をもって吸入空気量ばらつきを精度良く検出するべく、内燃機関10の吸気系及び排気系が以下のように構成されている。
Next, schematic configurations of the intake system and the exhaust system of the internal combustion engine 10 will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, the intake system and the exhaust system of the internal combustion engine 10 are configured as follows in order to accurately detect the intake air amount variation with a relatively simple detection structure.

図3に示すように、内燃機関10にあっては、その吸気系における上記吸気集合通路15a,15b、サージタンク16a,16b、及び吸気圧センサ52a,52b、更にはその排気系における排気集合通路24a,24b及び排気浄化触媒25a,25bが、各バンクに対応して各別に設けられている。   As shown in FIG. 3, in the internal combustion engine 10, the intake manifold passages 15a and 15b, the surge tanks 16a and 16b, the intake pressure sensors 52a and 52b in the intake system, and the exhaust collect passage in the exhaust system. 24a and 24b and exhaust purification catalysts 25a and 25b are provided separately for each bank.

また、内燃機関10にあっては、同一のバンクにおいて連続して点火が行われないように、換言すれば、各バンク交互に点火がなされるように、その点火順序が設定されている。この点火順序は、具体的には、図4に内燃機関10の行程図を示すように、「気筒♯5(Bバンク)→気筒♯1(Aバンク)→気筒♯6(Bバンク)→気筒♯3(Aバンク)→気筒♯8(Bバンク)→気筒♯4(Aバンク)→気筒♯7(Bバンク)→気筒♯2(Aバンク)」といった順序に設定されている。これにより、各バンクがそれぞれ、互いの吸気弁30a,30bのリフト作用角がオーバーラップしない状態となり得る気筒のみによって構成される。   Further, in the internal combustion engine 10, the ignition order is set so that ignition is not performed continuously in the same bank, in other words, ignition is performed alternately in each bank. Specifically, as shown in the stroke diagram of the internal combustion engine 10 in FIG. 4, the ignition order is “cylinder # 5 (bank B) → cylinder # 1 (bank A) → cylinder # 6 (bank B) → cylinder. # 3 (A bank) → cylinder # 8 (B bank) → cylinder # 4 (A bank) → cylinder # 7 (B bank) → cylinder # 2 (A bank) ”. Thereby, each bank is comprised only by the cylinder which can be in the state which the lift action angle of mutual intake valve 30a, 30b does not overlap, respectively.

更に、内燃機関10にあっては、前記リフト作用角可変制御を通じて、同一バンクに対応する複数の吸気弁30a,30bについてそのリフト作用角がオーバーラップする状態とオーバーラップしない状態とで切り替わるようになっている。具体的には、内燃機関10の高負荷運転時には同一バンクに対応する複数の吸気弁30a,30bのリフト作用角がオーバーラップする状態になり、例えばアイドル運転時など低負荷運転時には同リフト作用角がオーバーラップしない状態になる。一方、同一バンクの各気筒に対応する複数の排気弁32a,32bについては、それらのリフト作用角がいかなる機関運転状態にあってもオーバーラップしないように予め設定されている。   Further, in the internal combustion engine 10, through the variable lift operation angle control, the lift operation angles of the plurality of intake valves 30a and 30b corresponding to the same bank are switched between the overlapping state and the non-overlapping state. It has become. Specifically, when the internal combustion engine 10 is in a high load operation, the lift operation angles of the plurality of intake valves 30a and 30b corresponding to the same bank are overlapped. For example, during a low load operation such as an idle operation, the lift operation angle is the same. Will not overlap. On the other hand, the plurality of exhaust valves 32a and 32b corresponding to the cylinders of the same bank are set in advance so that their lift operating angles do not overlap in any engine operating state.

図5は内燃機関10の低負荷運転時(詳しくは、同一バンクに対応する複数の吸気弁30a,30bのリフト作用角がオーバーラップしない状態となっているとき)にあってそのAバンクの吸気系における(a)吸気流量、及び(b)吸気圧の推移を示している。また、図6は同じく内燃機関10の低負荷運転中にあってそのBバンクの吸気系における(a)吸気流量、及び(b)吸気圧の推移を示している。なお、図5(a)及び図6(a)において、実線はサージタンク16a,16bから各気筒に吸入される空気量Mca,Mcbの推移を示し、一点鎖線はスロットル弁12の上流側からサージタンク16a,16bに流入する空気量Mta,Mtbの推移を示している。   FIG. 5 shows the intake of the A bank during low load operation of the internal combustion engine 10 (specifically, when the lift operating angles of the plurality of intake valves 30a and 30b corresponding to the same bank are not overlapped). The graph shows (a) intake flow rate and (b) intake pressure transition in the system. FIG. 6 also shows the transition of (a) intake flow rate and (b) intake pressure in the intake system of the B bank during the low load operation of the internal combustion engine 10. 5 (a) and 6 (a), the solid line shows the transition of the air amounts Mca and Mcb taken into the cylinders from the surge tanks 16a and 16b, and the alternate long and short dash line shows the surge from the upstream side of the throttle valve 12. The transition of the air amounts Mta and Mtb flowing into the tanks 16a and 16b is shown.

図5(a)及び図6(a)に示すように、サージタンク16a,16bから各気筒に吸入される空気量Mca,Mcb、及びスロットル弁12の上流側からサージタンク16a,16bに流入する空気量Mta,Mtbは共に、各気筒での吸気弁30a,30bの開弁に伴って一旦増加した後、その閉弁に伴って減少するといったように脈動している。   As shown in FIGS. 5 (a) and 6 (a), air amounts Mca and Mcb taken into the respective cylinders from the surge tanks 16a and 16b and flow into the surge tanks 16a and 16b from the upstream side of the throttle valve 12. Both the air quantities Mta and Mtb pulsate so as to increase once with the opening of the intake valves 30a and 30b in each cylinder and then decrease with the closing of the valves.

また、これに伴い、図5(b)及び図6(b)に示すように、サージタンク16a,16b内の吸気圧についても、各気筒における吸気弁30a,30bの開弁による空気吸入の開始に伴って一旦低下した後、吸気弁30a,30bの閉弁に伴う空気吸入の停止によって上昇するといったように、脈動している。   Accordingly, as shown in FIGS. 5B and 6B, the intake pressure in the surge tanks 16a and 16b is also started as a result of opening the intake valves 30a and 30b in each cylinder. After pulsing, the air pulsates such that it rises due to the stop of air suction accompanying the closing of the intake valves 30a and 30b.

本実施の形態では、そうした各吸気弁30a,30bの開閉弁に伴う吸気圧の変動量(例えば「最大値−最小値」)が各吸気圧センサ52a,52bによって検出され、それら圧力変動量を比較することによって各気筒間での吸入空気量ばらつきが検出される。   In the present embodiment, the intake pressure fluctuation amounts (for example, “maximum value−minimum value”) associated with the opening / closing valves of the intake valves 30a and 30b are detected by the intake pressure sensors 52a and 52b, and the fluctuation amounts of the pressures are detected. By comparing, the intake air amount variation between the cylinders is detected.

なお、そうした吸入空気量ばらつきを検出するための手法としては、クランクシャフト21の回転変動に基づく検出手法や、排気空燃比に基づく検出手法なども考えられる。しかしながら、これら検出手法は各燃料噴射弁18の噴射量のばらつきによる影響を受けるために、高い検出精度を確保することが難しい。この点、上記吸気圧の変動量に基づく検出手法は、そうした噴射量ばらつきの影響を受けないことから、吸入空気量ばらつきを比較的精度良く検出することが可能である。   Note that, as a method for detecting such variation in intake air amount, a detection method based on the rotational fluctuation of the crankshaft 21, a detection method based on the exhaust air-fuel ratio, and the like are also conceivable. However, since these detection methods are affected by variations in the injection amounts of the fuel injection valves 18, it is difficult to ensure high detection accuracy. In this respect, since the detection method based on the variation amount of the intake pressure is not affected by the variation in the injection amount, it is possible to detect the variation in the intake air amount with relatively high accuracy.

ここで、吸気弁のリフト作用角がオーバーラップしていると、所定気筒の吸気弁の開弁時における吸気圧に対する影響であって、オーバーラップしている他気筒の吸気弁の開弁による吸気圧の変動による影響が極めて大きくなる。これは上記圧力変動量を変化させることともなり、同圧力変動量に基づく吸入空気量の検出にかかる精度を低下させる一因となる。   Here, if the lift operation angle of the intake valve overlaps, it is an influence on the intake pressure when the intake valve of the predetermined cylinder is opened, and the intake by the opening of the intake valve of the other cylinder that overlaps the intake valve. The effect of fluctuations in atmospheric pressure becomes extremely large. This also changes the pressure fluctuation amount, which causes a decrease in the accuracy in detecting the intake air amount based on the pressure fluctuation amount.

そこで、本実施の形態にかかる内燃機関10では、前記リフト作用角可変制御を通じて、同一バンクに対応する複数の吸気弁30a,30bについてそのリフト作用角がオーバーラップしない状態に変更されている状況下において、吸気圧、ひいては吸気圧の変動量を検出するようにしている。これにより、各バンクについてそれぞれ、他気筒の吸気弁30a,30bの開弁による圧力変動の影響が極めて小さい状況下で、所定気筒の吸気弁30a,30bが開閉弁することによる吸気圧の変動量が検出されるようになる。   Therefore, in the internal combustion engine 10 according to the present embodiment, the lift operating angles of the plurality of intake valves 30a and 30b corresponding to the same bank are changed to a state in which they do not overlap through the lift operating angle variable control. In this case, the intake pressure, and hence the fluctuation amount of the intake pressure, is detected. As a result, for each bank, the amount of fluctuation in intake pressure due to the opening and closing of the intake valves 30a, 30b of the predetermined cylinders under the condition that the influence of pressure fluctuations due to the opening of the intake valves 30a, 30b of the other cylinders is extremely small. Will be detected.

したがって、この吸気圧の変動量を各気筒について比較することにより、それら気筒についてその吸入空気量のばらつきを正確に検出することができるようになる。しかも、吸気圧検出のための検出部を気筒毎に設ける場合とは異なり、各サージタンク16a,16bにそれぞれ吸気圧センサ52a,52bを設けるといった比較的簡単な検出構造をもって、そうした吸入空気量ばらつきを高い精度で検出することができるようになる。   Therefore, by comparing the variation amount of the intake pressure for each cylinder, it is possible to accurately detect the variation in the intake air amount for the cylinders. In addition, unlike the case where a detection unit for detecting the intake pressure is provided for each cylinder, such intake air amount variation has a relatively simple detection structure in which intake pressure sensors 52a and 52b are provided in the respective surge tanks 16a and 16b. Can be detected with high accuracy.

また、こうした吸気圧の変動量に基づく検出手法にあっては、吸気圧の脈動幅が大きいほど、吸入空気量ばらつきを精度よく検出することができる。
図7は、上記内燃機関10の比較例Aとして、全気筒共通のサージタンクが設けられるとともに各吸気弁のリフト作用角がオーバーラップするように設定される内燃機関の運転中にあって、その吸気系における(a)吸気流量、及び(b)吸気圧の推移を示している。
Further, in such a detection method based on the variation amount of the intake pressure, the variation in the intake air amount can be detected more accurately as the pulsation width of the intake pressure is larger.
FIG. 7 shows a comparative example A of the internal combustion engine 10 during operation of an internal combustion engine in which a surge tank common to all cylinders is provided and the lift operating angles of the intake valves are set to overlap. The graph shows (a) intake flow rate and (b) intake pressure transition in the intake system.

本実施の形態では、同一バンクに対応する吸気弁30aのリフト作用角がオーバーラップしないときに吸気圧が検出されるため、その吸気圧の脈動幅(図5中のΔPAa、図6中のΔPAb)が、上記比較例Aにおける吸気圧の脈動幅(図7中のΔPAi)と比べて大きくなる。本実施の形態では、このように吸気圧の脈動幅が大きく設定されることによっても、吸入空気量ばらつきについての精度のよい検出が実現されるようになる。   In this embodiment, since the intake pressure is detected when the lift operating angles of the intake valves 30a corresponding to the same bank do not overlap, the pulsation width of the intake pressure (ΔPAa in FIG. 5, ΔPAb in FIG. 6). ) Is larger than the pulsation width of the intake pressure in the comparative example A (ΔPAi in FIG. 7). In the present embodiment, even when the pulsation width of the intake pressure is set to be large as described above, accurate detection of the intake air amount variation can be realized.

一方、上記内燃機関10(図3)の運転中にあっては、排気通路22における各排気浄化触媒25a,25bよりも上流側、すなわち各排気分岐通路23a,23bや各排気集合通路24a,24bの内部における排気圧力についても、上述した吸気圧と同じく、脈動している。具体的には、各排気弁32a,32bの開弁による燃焼室14からの排気放出に伴って一旦上昇した後、各排気弁32a,32bの閉弁に伴う排気放出の停止によって低下するといったように、脈動している。   On the other hand, during the operation of the internal combustion engine 10 (FIG. 3), the exhaust passage 22 is upstream of the exhaust purification catalysts 25a and 25b, that is, the exhaust branch passages 23a and 23b and the exhaust collecting passages 24a and 24b. The exhaust pressure in the interior also pulsates, similar to the intake pressure described above. Specifically, the exhaust valve 32a, 32b once rises with exhaust emission from the combustion chamber 14 due to the opening of the exhaust valves 32a, 32b, and then decreases with the stop of exhaust emission accompanying the closing of the exhaust valves 32a, 32b. It is pulsating.

ところで、各排気弁のリフト作用角をオーバーラップするように設定すると、所定気筒の排気弁の開弁時における排気圧に対する影響であって、オーバーラップしている他気筒の排気弁の開弁による排気圧変動への影響が極めて大きくなる。これは、所定気筒から排気通路への排気放出量や、排気通路から所定気筒に還流される排気の量(いわゆる内部EGR量)を不要に変化させることとなり、ひいては吸気圧の変動量と所定気筒の吸入空気量との関係を変化させることとなるために、上記吸入空気量ばらつきについての検出精度の向上を妨げる一因となる。   By the way, if the lift operating angle of each exhaust valve is set to overlap, it is an influence on the exhaust pressure when the exhaust valve of the predetermined cylinder is opened, and is due to the opening of the exhaust valve of the overlapping other cylinder. The influence on the exhaust pressure fluctuation becomes extremely large. This unnecessarily changes the amount of exhaust discharged from the predetermined cylinder to the exhaust passage and the amount of exhaust gas recirculated from the exhaust passage to the predetermined cylinder (so-called internal EGR amount). Since the relationship between the intake air amount and the intake air amount is changed, it becomes a factor that hinders improvement in detection accuracy of the intake air amount variation.

これに対し、上記内燃機関10では、いかなる運転状態にあっても同一バンクの各気筒に対応する排気弁32a,32bのリフト作用角がオーバーラップしないように予め設定されている。そのため、各バンクについてそれぞれ、他気筒の排気弁32a,32bの開閉弁に伴う排気圧変動による悪影響を極力回避することの可能な状況下で、所定気筒の吸気弁30a,30bの開閉弁に伴う吸気圧の変動量が検出されるようになる。   On the other hand, in the internal combustion engine 10, the lift operating angles of the exhaust valves 32a and 32b corresponding to the respective cylinders in the same bank are set in advance so as not to overlap in any operating state. Therefore, each bank is associated with the opening / closing valves of the intake valves 30a, 30b of the predetermined cylinders in a situation where it is possible to avoid as much as possible the adverse effects due to the exhaust pressure fluctuations associated with the opening / closing valves of the exhaust valves 32a, 32b of the other cylinders. A fluctuation amount of the intake pressure is detected.

他方、内燃機関10にあっては、上記作用角変更機構38a,38bを通じて、吸気弁30a,30bのリフト作用角が小さく設定されるときほどそのリフト量が小さく設定される。そのため、図8に吸入空気の通過する間隙(詳しくは開弁時における吸気弁30aとその弁座Sとの間隙)と吸気弁30aのリフト作用角との関係を示すように、吸気弁30aのリフト作用角が小さく設定されてそのリフト量が小さくなるほど、同間隔が狭くなる。   On the other hand, in the internal combustion engine 10, the lift amount is set to be smaller as the lift operating angle of the intake valves 30a and 30b is set smaller through the operating angle changing mechanisms 38a and 38b. Therefore, as shown in FIG. 8, the relationship between the clearance through which the intake air passes (specifically, the clearance between the intake valve 30a and the valve seat S when the valve is opened) and the lift operating angle of the intake valve 30a is shown. As the lift working angle is set to be small and the lift amount is small, the same interval is narrowed.

また、前述したように、本実施の形態にかかる協働制御にあっては、スロットル弁12を絞ることのみをもって吸入空気量が低減される内燃機関(比較例B)よりもリフト作用角が小さくなるようにリフト作用角可変制御が実行される。   Further, as described above, in the cooperative control according to the present embodiment, the lift operating angle is smaller than that of the internal combustion engine (Comparative Example B) in which the intake air amount is reduced only by narrowing the throttle valve 12. Thus, the lift working angle variable control is executed.

そのため、開弁時における吸気弁30a及びその周辺構造を図9に示すように、上記比較例Bにあっては上記間隙が比較的大きい状態で維持されるのに対し(図9(b))、本実施の形態にかかる内燃機関10では、例えばそのアイドル運転時等の低負荷運転時において、上記間隙がごく小さくなる(図9(a))。   Therefore, as shown in FIG. 9, the intake valve 30a and its peripheral structure when the valve is opened are maintained in a comparatively large state in the comparative example B (FIG. 9 (b)). In the internal combustion engine 10 according to the present embodiment, for example, the gap is very small during low load operation such as during idling (FIG. 9A).

図8中の一点鎖線は、作用角変更機構38aの個体差や経時劣化、あるいは吸気弁30aへのデポジット付着などによって上記間隙が変化した場合における同間隙と吸気弁30aのリフト作用角との関係の一例を示している。   The one-dot chain line in FIG. 8 indicates the relationship between the clearance and the lift operating angle of the intake valve 30a when the clearance changes due to individual differences in the operating angle changing mechanism 38a, deterioration over time, or deposit adhesion to the intake valve 30a. An example is shown.

同図8から明らかなように、リフト作用角が小さいほど、上記間隔の変化量ΔCLが間隙全体に占める割合(変化率)が大きくなる。したがって、作用角変更機構38a,38bの作動制御を通じて上記間隙がごく小さく設定されることのある内燃機関10にあっては、上記比較例Bと比べて、吸気弁30a,30bなどへのデポジット付着による影響や作用角変更機構38a,38bの可変動作のばらつきによる影響が顕著に現われると云える。また、そのようにリフト量が小さく設定されるアイドル運転時等、内燃機関10の低負荷運転時においては、吸入空気量のばらつきが大きいほど、それに起因する機関回転速度の変動増大等、その悪影響も大きなものとなる。本実施の形態によれば、そうした内燃機関10の吸入空気量ばらつきを正確に検出することができるようになり、吸入空気量ばらつきが大きくなった場合にはこれに適切に対処することができるようになる。   As is apparent from FIG. 8, the smaller the lift operating angle, the larger the ratio (change rate) of the gap change amount ΔCL to the entire gap. Therefore, in the internal combustion engine 10 in which the gap is set to be very small through the operation control of the operating angle changing mechanisms 38a and 38b, compared to the comparative example B, deposits are attached to the intake valves 30a and 30b. It can be said that the influence due to the above and the influence due to the variation in the variable operation of the working angle changing mechanisms 38a and 38b appear remarkably. Further, during low load operation of the internal combustion engine 10 such as during idle operation where the lift amount is set to be small as described above, the greater the variation in the intake air amount, the greater the adverse effects such as increased fluctuations in the engine rotational speed. Will also be big. According to the present embodiment, it is possible to accurately detect the intake air amount variation of the internal combustion engine 10 and to appropriately cope with this when the intake air amount variation becomes large. become.

また、本実施の形態によれば、各気筒間での吸入空気量のばらつきの検出を通じて、作用角変更機構38a,38bの作動が正常であるか否かを判断することなども可能になる。すなわち、特定気筒の吸気弁のリフト作用角がその目標とするリフト作用角と異なる場合には吸入空気量のばらつきが大きくなるため、これに基づいて作用角変更機構38a,38bが正常に作動しているか否かを判断することができる。   Further, according to the present embodiment, it is possible to determine whether or not the operation of the operating angle changing mechanisms 38a and 38b is normal through detection of variation in the intake air amount between the cylinders. That is, when the lift operating angle of the intake valve of the specific cylinder is different from the target lift operating angle, the variation of the intake air amount becomes large. Based on this, the operating angle changing mechanisms 38a and 38b operate normally. It can be determined whether or not.

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
(1)互いの吸気弁30a,30bのリフト作用角がオーバーラップしない状態となり得る気筒のみによって構成される各バンクに対応して、吸気集合通路15a,15b、サージタンク16a,16b、及び吸気圧センサ52a,52bを各別に設けるようにした。そのため、各バンクについてそれぞれ、他気筒の吸気弁30a,30bの開弁による圧力変動の影響が極めて小さい状況下で、所定気筒の吸気弁30a,30bが開閉弁することによる吸気圧の変動量を検出することができるようになる。したがって、この吸気圧の変動量を各気筒について比較することにより、各気筒についてその吸入空気量のばらつきを正確に検出することができるようになる。しかも、吸気圧検出のための検出部を気筒毎に設ける場合とは異なり、各サージタンク16a,16bに吸気圧センサ52a,52bをそれぞれ設けるといった比較的簡単な検出構造をもって、そうした吸入空気量ばらつきを高い精度で検出することができるようになる。
As described above, according to the present embodiment, the effects described below can be obtained.
(1) Intake collecting passages 15a and 15b, surge tanks 16a and 16b, and intake pressure corresponding to each bank constituted only by cylinders in which the lift operating angles of the intake valves 30a and 30b can be non-overlapping. The sensors 52a and 52b are provided separately. Therefore, for each bank, the fluctuation amount of the intake pressure due to the opening and closing of the intake valves 30a, 30b of the predetermined cylinders under the condition that the influence of the pressure fluctuations due to the opening of the intake valves 30a, 30b of the other cylinders is extremely small. Can be detected. Therefore, by comparing the variation amount of the intake pressure for each cylinder, it is possible to accurately detect the variation in the intake air amount for each cylinder. In addition, unlike the case where a detection unit for detecting the intake pressure is provided for each cylinder, such intake air amount variation is provided with a relatively simple detection structure in which the intake tanks 52a and 52b are provided in the surge tanks 16a and 16b, respectively. Can be detected with high accuracy.

(2)同一バンクの各気筒に対応する排気弁32a,32bのリフト作用角をオーバーラップしないように設定した。そのため、各バンクについてそれぞれ、他気筒の排気弁32a,32bの開閉弁に伴う排気圧変動による悪影響を極力回避しつつ、所定気筒の吸気弁30a,30bの開閉弁に伴う吸気圧変動を検出することができるようになり、吸入空気量のばらつきを一層正確に検出することができるようになる。   (2) The lift operating angles of the exhaust valves 32a and 32b corresponding to the cylinders in the same bank are set so as not to overlap. Therefore, for each bank, the intake pressure fluctuations accompanying the opening / closing valves of the intake valves 30a, 30b of the predetermined cylinder are detected while avoiding as much as possible the adverse effects of the exhaust pressure fluctuations accompanying the opening / closing valves of the exhaust valves 32a, 32b of the other cylinders. As a result, the variation in the intake air amount can be detected more accurately.

(3)吸気弁30a,30bなどへのデポジット付着による影響や作用角変更機構38a,38bの可変動作のばらつきによる影響が顕著に現われる内燃機関10にあって、吸入空気量ばらつきを正確に検出することができる。   (3) In the internal combustion engine 10 in which the influence due to deposits on the intake valves 30a, 30b and the like and the influence due to the variation in the variable operation of the working angle changing mechanisms 38a, 38b appear remarkably, the variation in intake air amount is accurately detected. be able to.

(4)作用角変更機構38a,38bを通じて、同一バンクに対応する複数の吸気弁30a,30bのリフト作用角がオーバーラップしない状態に変更されているときに、吸気圧の変動量を検出するようにしたために、吸入空気量ばらつきを高い精度で検出することができるようになる。   (4) When the lift operating angles of the plurality of intake valves 30a and 30b corresponding to the same bank are changed to a non-overlapping state through the operating angle changing mechanisms 38a and 38b, the fluctuation amount of the intake pressure is detected. Therefore, the intake air amount variation can be detected with high accuracy.

(5)内燃機関10として、V型の気筒配列を有し、その各バンク交互に点火がなされるように点火順序が設定されるものを用いるようにした。これにより、互いの吸気弁の開弁期間がオーバーラップしない状態となり得る気筒のみによって構成される気筒群に対応して吸気集合通路15a,15b、サージタンク16a,16b、及び吸気圧センサ52a,52bを各別に設ける上で、それらの配設構造の複雑化を極力抑制することができるようになる。   (5) The internal combustion engine 10 has a V-type cylinder arrangement, and the ignition order is set so that the banks are alternately ignited. As a result, the intake manifold passages 15a and 15b, the surge tanks 16a and 16b, and the intake pressure sensors 52a and 52b correspond to a cylinder group composed of only cylinders that can be in a state where the valve opening periods of the intake valves do not overlap each other. Therefore, it is possible to suppress the complication of the arrangement structure as much as possible.

また、バンク毎に、各気筒に対して各別に接続された排気分岐通路23a,23bの接続される排気集合通路24a,24bを設けるようにした。そのため、互いの排気弁32a,32bのリフト作用角がオーバーラップしない気筒のみによって構成される気筒群に対応して排気集合通路24a,24bを各別に設ける際、排気分岐通路23a,23bや排気集合通路24a,24bの配設構造の複雑化についてもこれを極力抑制することができるようになる。   Further, exhaust collecting passages 24a and 24b to which exhaust branch passages 23a and 23b connected to each cylinder are connected are provided for each bank. Therefore, when the exhaust collecting passages 24a and 24b are separately provided corresponding to the cylinder groups constituted only by the cylinders in which the lift operating angles of the exhaust valves 32a and 32b do not overlap, the exhaust branch passages 23a and 23b and the exhaust collecting passages are provided. This can be suppressed as much as possible even when the arrangement structure of the passages 24a and 24b is complicated.

なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態では、吸入空気量ばらつきを検出するために、吸気圧センサ52a,52bによって、各吸気弁30a,30bの開閉弁に伴う吸気圧の変動量を検出するようにした。同検出する吸気圧変動量としては、吸気圧の最大値と最小値との差(最大値−最小値)の他、それら最大値と最小値との比や、クランク角が所定角度だけ変化する所定期間における吸気圧変動量、或いは吸気圧の変化速度等を検出するようにしてもよい。要は、その比較を通じて吸入空気量のばらつきを精度よく検出することの可能な吸気圧変動の一態様であれば、吸気圧センサ52a,52bを通じて検出する値は任意に変更可能である。
The embodiment described above may be modified as follows.
In the above embodiment, in order to detect variations in the intake air amount, the intake pressure sensors 52a and 52b detect the amount of fluctuation in intake pressure associated with the opening / closing valves of the intake valves 30a and 30b. As the detected intake pressure fluctuation amount, the difference between the maximum value and the minimum value of the intake pressure (maximum value−minimum value), the ratio between the maximum value and the minimum value, and the crank angle change by a predetermined angle. You may make it detect the intake-pressure fluctuation amount in a predetermined period, or the change speed of intake pressure. In short, the value detected through the intake pressure sensors 52a and 52b can be arbitrarily changed as long as it is an aspect of the intake pressure fluctuation that can accurately detect the variation in the intake air amount through the comparison.

・本発明は、同一バンクに対応する複数の排気弁のリフト作用角がオーバーラップするようにそれらリフト作用角が設定された内燃機関にも適用可能である。同構成においては、排気集合通路として両バンク共通のものを内燃機関に設けることも可能である。   The present invention is also applicable to an internal combustion engine in which lift operating angles are set such that lift operating angles of a plurality of exhaust valves corresponding to the same bank overlap. In this configuration, it is also possible to provide the internal combustion engine with an exhaust collecting passage common to both banks.

・本発明は、いかなる機関運転状態にあっても同一バンクに対応する複数の吸気弁のリフト作用角がオーバーラップしないように予め設定された内燃機関にも適用することができる。   The present invention can also be applied to an internal combustion engine set in advance so that the lift operating angles of a plurality of intake valves corresponding to the same bank do not overlap in any engine operating state.

・本発明は、V型の気筒配列を有する8気筒の内燃機関の他にも、同じくV型の気筒配列を有する4気筒、6気筒、10気筒、あるいは12気筒等の内燃機関にも適用可能である。   The present invention can be applied not only to an 8-cylinder internal combustion engine having a V-type cylinder arrangement, but also to an internal combustion engine such as a 4-cylinder, a 6-cylinder, a 10-cylinder, or a 12-cylinder having a V-type cylinder arrangement. It is.

・本発明は、V型の気筒配列を有する内燃機関に限らず、直列型の気筒配列を有する内燃機関にも適用可能である。この場合、例えば内燃機関を次のように構成すればよい。すなわち先ず、内燃機関の全気筒を、互いの吸気弁のリフト作用角がオーバーラップしない状態となり得る気筒のみによって構成される2つ以上の気筒群に分ける。そして、それら気筒群毎にそれぞれ吸気集合通路、サージタンク、吸気圧センサを設ける。   The present invention is not limited to an internal combustion engine having a V-type cylinder arrangement, but can be applied to an internal combustion engine having an in-line cylinder arrangement. In this case, for example, the internal combustion engine may be configured as follows. That is, first, all the cylinders of the internal combustion engine are divided into two or more cylinder groups configured by only cylinders that can be in a state where the lift operation angles of the intake valves do not overlap each other. An intake manifold passage, a surge tank, and an intake pressure sensor are provided for each cylinder group.

なお、図10に示すように、直列の気筒配列を有する内燃機関にあっては、気筒数が多くなるほど、吸気弁のリフト作用角をオーバーラップしないように設定することの可能な同リフト作用角の設定範囲(図中に斜線で示す範囲)が狭くなる。そのため、気筒数の多い内燃機関ほど、吸気弁のリフト作用角の設定についての自由度が低くなる。   As shown in FIG. 10, in an internal combustion engine having an in-line cylinder arrangement, the lift operating angle that can be set so that the lift operating angle of the intake valve does not overlap as the number of cylinders increases. The setting range (range shown by hatching in the figure) becomes narrower. Therefore, the greater the number of cylinders, the lower the degree of freedom for setting the intake valve lift operating angle.

この点、同一の気筒群を構成する気筒が連続して点火されることのないように上記内燃機関の点火順序を設定するようにすれば、吸気弁のリフト作用角についての設定可能範囲を大きく設定することができ、同リフト作用角の設定についての自由度を高く維持することができるようになる。更に、それら気筒群毎に、各気筒に対して各別に接続された排気系の分岐通路が集合して接続される集合通路を設けることにより、排気弁のリフト作用角設定の自由度についてもこれを高く維持することができるようになる。   In this regard, if the ignition sequence of the internal combustion engine is set so that the cylinders constituting the same cylinder group are not continuously ignited, the settable range for the lift operating angle of the intake valve is increased. The degree of freedom for setting the lift operating angle can be maintained high. Furthermore, for each of these cylinder groups, by providing a collective passage where exhaust branch passages connected to each cylinder are connected to each other, the degree of freedom in setting the lift working angle of the exhaust valve is also improved. Can be kept high.

本発明にかかる内燃機関を具体化した一実施の形態の概略構成図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic block diagram of one Embodiment which actualized the internal combustion engine concerning this invention. 作用角変更機構の作動に基づく吸気弁のリフト作用角の変化態様を示すグラフ。The graph which shows the change aspect of the lift working angle of an intake valve based on the action | operation of a working angle change mechanism. 同実施の形態にかかる内燃機関の吸気系及び排気系の概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an intake system and an exhaust system of the internal combustion engine according to the same embodiment. 同実施の形態にかかる内燃機関の行程図。FIG. 3 is a stroke diagram of the internal combustion engine according to the same embodiment. 機関低負荷運転中のAバンク吸気系における(a)吸気流量の推移、及び(b)吸気圧の推移を示すタイムチャート。The time chart which shows (a) transition of the intake flow rate in the A bank intake system during engine low load operation, and (b) transition of the intake pressure. 機関低負荷運転中のBバンクの吸気系における(a)吸気流量の推移、及び(b)吸気圧の推移を示すタイムチャート。The time chart which shows (a) transition of the intake flow rate in the intake system of B bank during engine low load operation, and (b) transition of the intake pressure. 比較例Aの内燃機関の吸気系における(a)吸気流量の推移、及び(b)吸気圧の推移を示すタイムチャート。The time chart which shows (a) transition of the intake flow rate in the intake system of the internal combustion engine of the comparative example A, and (b) transition of the intake pressure. 吸入空気の通過する間隙と吸気弁のリフト作用角との関係の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the relationship between the gap | interval which intake air passes, and the lift working angle of an intake valve. (a)及び(b)開弁時における吸気弁及びその周辺構造を示す断面図。(A) And (b) Sectional drawing which shows the intake valve at the time of valve opening, and its surrounding structure. 直列の気筒配列を有する内燃機関の気筒数とオーバーラップしないように設定することの可能な吸気弁のリフト作用角の設定範囲との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the number of cylinders of the internal combustion engine which has an in-line cylinder arrangement | sequence, and the setting range of the lift working angle of the intake valve which can be set so that it may not overlap.

符号の説明Explanation of symbols

10…内燃機関、11…吸気通路、12…スロットル弁、13…スロットルモータ、14…燃焼室、15a,15b…吸気集合通路、16a,16b…サージタンク、17a…吸気分岐通路、18…燃料噴射弁、19…点火プラグ、20…ピストン、21…クランクシャフト、22…排気通路、23a,23b…排気分岐通路、24a,24b…排気集合通路、25a,25b…排気浄化触媒、26…クランクシャフト、30a,30b…吸気弁、32a,32b…排気弁、34a…吸気カムシャフト、36a…排気カムシャフト、38a,38b…作用角変更機構、40a…アクチュエータ、50…電子制御装置、52a,52b…吸気圧センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 11 ... Intake passage, 12 ... Throttle valve, 13 ... Throttle motor, 14 ... Combustion chamber, 15a, 15b ... Intake collecting passage, 16a, 16b ... Surge tank, 17a ... Intake branch passage, 18 ... Fuel injection Valve, 19 ... Spark plug, 20 ... Piston, 21 ... Crankshaft, 22 ... Exhaust passage, 23a, 23b ... Exhaust branch passage, 24a, 24b ... Exhaust collecting passage, 25a, 25b ... Exhaust purification catalyst, 26 ... Crankshaft, 30a, 30b ... intake valve, 32a, 32b ... exhaust valve, 34a ... intake camshaft, 36a ... exhaust camshaft, 38a, 38b ... working angle changing mechanism, 40a ... actuator, 50 ... electronic control unit, 52a, 52b ... suction Barometric sensor.

Claims (5)

互いの吸気弁の開弁期間がオーバーラップしない状態となり得る気筒のみによって構成される気筒群を複数有し、それら気筒群毎に、各気筒に対して各別に接続された分岐通路が集合して接続される集合通路、及び同集合通路の吸気圧を検出する検出部を備える内燃機関。 There are a plurality of cylinder groups composed of only cylinders that can be in a state where the valve opening periods of the intake valves do not overlap each other, and for each cylinder group, a branch passage connected to each cylinder is gathered. An internal combustion engine comprising a collecting passage to be connected and a detection unit for detecting an intake pressure of the collecting passage. 請求項1に記載の内燃機関において、
前記気筒群は、互いの排気弁の開弁期間がオーバーラップしない気筒のみによって構成される
ことを特徴とする内燃機関。
The internal combustion engine according to claim 1,
The internal combustion engine, wherein the cylinder group is configured only by cylinders whose valve opening periods of the exhaust valves do not overlap each other.
請求項1又は2に記載の内燃機関において、
前記吸気弁の開弁期間が短く設定されるときほどそのリフト量が小さくなるように同開弁期間を変更可能な変更機構を更に備える
ことを特徴とする内燃機関。
The internal combustion engine according to claim 1 or 2,
An internal combustion engine, further comprising a change mechanism capable of changing the valve opening period so that the lift amount becomes smaller as the valve opening period of the intake valve is set shorter.
請求項1又は2に記載の内燃機関において、
同一の気筒群を構成する各気筒の吸気弁についてその開弁期間がオーバーラップする状態とオーバーラップしない状態とに変更可能な変更機構を更に備え、
前記検出部は前記変更機構によって前記オーバーラップしない状態に変更されているときに前記吸気圧の検出を実行する
ことを特徴とする内燃機関。
The internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The intake valve of each cylinder constituting the same cylinder group further includes a change mechanism that can be changed between a state in which the valve opening period overlaps and a state in which the valve opening period does not overlap,
The internal combustion engine, wherein the detection unit detects the intake pressure when the change mechanism is changed to the non-overlapping state.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の内燃機関において、
当該内燃機関は2つのバンクを有し、それらバンク単位で気筒群が設定され、各バンク交互に点火がなされるように点火順序が設定されてなる
ことを特徴とする内燃機関。
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4,
The internal combustion engine has two banks, a cylinder group is set for each bank, and an ignition order is set so that ignition is performed alternately for each bank.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107228022A (en) * 2017-07-18 2017-10-03 宁波市金榜汽车电子有限公司 A kind of V-type engine system
WO2018047956A1 (en) 2016-09-08 2018-03-15 株式会社アドバンス System for managing information relating to differences between individuals in dialysis treatment

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