JP2008215303A - Control system of internal combustion engine - Google Patents

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Akio Kidooka
昭夫 木戸岡
Shuichi Ezaki
修一 江▲崎▼
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control system of an internal combustion engine for effectively cooling an exhaust valve in the case where temperature of the exhaust valve is high. <P>SOLUTION: The control system of the internal combustion engine includes: a catalyst provided in an exhaust duct 14 of the internal combustion engine 10; a valve control means which under metering of the internal combustion engine 10, holds both of an intake valve 36 and an exhaust valve 38 in a closed state; a temperature-obtaining means which measures or estimates temperature at a specified part of the internal combustion engine; and an exhaust-valve-cooling means which, in the case where under the motoring of the internal combustion engine, the temperature measured or estimated by the temperature-obtaining means has reached a specified value or higher, holds the intake valve 36 temporarily in an open state, and thereby makes fresh air flow in/out the cylinders over and over to cool the exhaust valve 38. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

特許3209046号公報には、内燃機関と電動機(回転電機)とが機械的に連結されたハイブリッド車において、内燃機関の運転を停止して電動機のみで走行するとき、つまり内燃機関がモータリング状態となるときに、内燃機関の引きずり損失を軽減するため、吸気弁を閉状態に、排気弁を開状態にそれぞれ固定することにより、内燃機関のポンプロスを低減するようにしたシステムが開示されている。   Japanese Patent No. 3209046 discloses that in a hybrid vehicle in which an internal combustion engine and an electric motor (rotary electric machine) are mechanically connected, when the operation of the internal combustion engine is stopped and the vehicle runs only with the electric motor, that is, the internal combustion engine is in a motoring state. Therefore, in order to reduce drag loss of the internal combustion engine, a system is disclosed in which the pump loss of the internal combustion engine is reduced by fixing the intake valve in the closed state and the exhaust valve in the open state.

特許3209046号公報Japanese Patent No. 3209046

内燃機関が高回転高負荷で運転されると、排気弁は高温となる。上記従来のシステムにおいて、排気弁が高温のときに内燃機関の運転が停止されると、新気が気筒内に吸入されないので、排気弁の温度がなかなか下がらない。そして、排気弁の温度が下がらないうちに内燃機関の運転が再開された場合には、高温の排気弁がノッキングを誘発し易いという問題がある。   When the internal combustion engine is operated at a high rotation and high load, the exhaust valve becomes hot. In the above-described conventional system, if the operation of the internal combustion engine is stopped when the exhaust valve is hot, fresh air is not drawn into the cylinder, so that the temperature of the exhaust valve does not decrease easily. When the operation of the internal combustion engine is resumed before the temperature of the exhaust valve is lowered, there is a problem that the high-temperature exhaust valve easily induces knocking.

上記の事情は、電動機のみで走行するときに内燃機関の回転を停止可能なタイプのハイブリッド車でも同様である。   The above situation is the same for a hybrid vehicle of the type that can stop the rotation of the internal combustion engine when traveling with only the electric motor.

更に、内燃機関のみを駆動源とする通常の車両においても、排気浄化触媒の劣化を抑制するべく、減速時の燃料カット中に吸気弁あるいは排気弁を閉状態で停止させる制御を行う車両の場合には、燃料カット中に排気弁の温度が下がりにくいので、上記と同様の問題がある。   Further, even in a normal vehicle that uses only an internal combustion engine as a drive source, in order to suppress deterioration of the exhaust purification catalyst, a vehicle that performs control to stop the intake valve or exhaust valve in a closed state during fuel cut during deceleration However, there is a problem similar to the above because the temperature of the exhaust valve is unlikely to decrease during fuel cut.

この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、排気弁の高温時に排気弁を効果的に冷却することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can effectively cool the exhaust valve when the exhaust valve is hot.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関のモータリング時に吸気弁および排気弁を共に閉状態に保持する弁制御手段と、
前記内燃機関の所定部位の温度を測定または推定する温度取得手段と、
前記モータリング時に前記温度取得手段により測定または推定された温度が所定値以上であった場合には、前記吸気弁を一時的に開状態に保持することにより、新気を気筒内に繰り返し出入りさせて前記排気弁を冷却する排気弁冷却手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention is a control device for an internal combustion engine,
Valve control means for holding both the intake valve and the exhaust valve closed during motoring of the internal combustion engine;
Temperature acquisition means for measuring or estimating the temperature of a predetermined portion of the internal combustion engine;
When the temperature measured or estimated by the temperature acquisition means at the time of the motoring is equal to or higher than a predetermined value, the intake valve is temporarily kept open so that fresh air is repeatedly entered and exited into the cylinder. An exhaust valve cooling means for cooling the exhaust valve;
It is characterized by providing.

また、第2の発明は、第1の発明において、
前記排気弁冷却手段は、前記吸気弁を一時的に開状態に保持した後、前記吸気弁を上死点付近で閉じることを特徴とする。
The second invention is the first invention, wherein
The exhaust valve cooling means closes the intake valve near top dead center after temporarily holding the intake valve in an open state.

また、第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記モータリング時は、エンジンブレーキ時であり、
前記排気弁冷却手段が前記吸気弁を一時的に開状態に保持しているときの前記吸気弁のリフト量を、エンジンブレーキ要求度に応じて制御するエンジンブレーキ制御手段を更に備えることを特徴とする。
The third invention is the first or second invention, wherein
The motoring is during engine braking,
It further comprises engine brake control means for controlling the lift amount of the intake valve when the exhaust valve cooling means holds the intake valve temporarily in an open state in accordance with the degree of engine brake demand. To do.

また、第4の発明は、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関と電動機とのハイブリッドシステムであって、前記電動機を運転し前記内燃機関を燃焼停止する場合に前記内燃機関の回転を停止可能なハイブリッドシステムと、
前記内燃機関の所定部位の温度を測定または推定する温度取得手段と、
前記内燃機関の燃焼停止時に、前記温度取得手段により測定または推定された温度が所定値以上であった場合には、気筒内に閉じ込めた空気が膨張するように、吸気弁、排気弁およびピストンの動きを制御することにより、気筒内空気が膨張する際の温度低下を利用して前記排気弁を冷却する排気弁冷却手段と、
を備えることを特徴とする。
The fourth invention is a control device for an internal combustion engine,
A hybrid system of an internal combustion engine and an electric motor, the hybrid system capable of stopping the rotation of the internal combustion engine when operating the electric motor and stopping the combustion of the internal combustion engine;
Temperature acquisition means for measuring or estimating the temperature of a predetermined portion of the internal combustion engine;
When the temperature measured or estimated by the temperature acquisition means is equal to or higher than a predetermined value when the combustion of the internal combustion engine is stopped, the intake valve, the exhaust valve, and the piston are expanded so that the air confined in the cylinder expands. An exhaust valve cooling means for cooling the exhaust valve by controlling a movement and utilizing a temperature decrease when the air in the cylinder expands;
It is characterized by providing.

また、第5の発明は、第4の発明において、
前記排気弁冷却手段は、
前記排気弁を閉状態に保持する排気弁制御手段と、
前記吸気弁を一旦開き、上死点付近で閉じた後に閉状態に保持する吸気弁制御手段と、
前記吸気弁が上死点付近で閉じた後に、前記ピストンを下死点付近へ移動させた状態で所定時間保持するピストン位置制御手段と、
を含むことを特徴とする。
The fifth invention is the fourth invention, wherein
The exhaust valve cooling means includes
Exhaust valve control means for holding the exhaust valve in a closed state;
An intake valve control means for opening the intake valve once and closing it near the top dead center, and holding the closed state;
Piston position control means for holding for a predetermined time in a state where the piston is moved to near the bottom dead center after the intake valve is closed near the top dead center;
It is characterized by including.

また、第6の発明は、第5の発明において、
前記排気弁冷却手段は、前記吸気弁制御手段および前記ピストン位置制御手段による制御動作を、所定の時間間隔を空けて、複数サイクル繰り返し実行することを特徴とする。
The sixth invention is the fifth invention, wherein
The exhaust valve cooling means repeatedly executes a control operation by the intake valve control means and the piston position control means for a plurality of cycles with a predetermined time interval.

また、第7の発明は、第1乃至第6の発明の何れかにおいて、
前記所定部位は、前記排気弁であることを特徴とする。
According to a seventh invention, in any one of the first to sixth inventions,
The predetermined portion is the exhaust valve.

また、第8の発明は、第1乃至第7の発明の何れかにおいて、
前記内燃機関の排気通路に触媒を備えることを特徴とする。
Further, an eighth invention is any one of the first to seventh inventions,
A catalyst is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine.

第1の発明によれば、内燃機関のモータリング時に排気通路への新気の漏出を確実に防止することができるとともに、モータリング時に測定または推定された所定部位の温度が所定値以上であった場合には、吸気弁を一時的に開状態に保持することにより、新気を気筒内に繰り返し出入りさせて排気弁を冷却することができる。このため、排気弁が高温である場合に、排気通路への新気の漏出を防止しつつ、排気弁の温度を効果的に低下させることができる。その結果、内燃機関の燃焼が再開された後、排気弁によってノッキングが誘発されることを確実に防止することができる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to reliably prevent leakage of fresh air into the exhaust passage during motoring of the internal combustion engine, and the temperature of the predetermined portion measured or estimated during motoring is equal to or higher than a predetermined value. In this case, by temporarily holding the intake valve in the open state, the fresh air can repeatedly enter and exit the cylinder to cool the exhaust valve. For this reason, when the exhaust valve is hot, the temperature of the exhaust valve can be effectively lowered while preventing leakage of fresh air into the exhaust passage. As a result, after the combustion of the internal combustion engine is resumed, knocking can be reliably prevented from being induced by the exhaust valve.

第2の発明によれば、排気弁冷却時に、吸気弁を一時的に開状態に保持した後、吸気弁を上死点付近で閉じることができる。これにより、次に吸気弁が開いたときに高圧の空気が筒内から吸気マニホールドに噴き戻されることを確実に防止することができるので、異音や振動の発生を防止することができる。   According to the second invention, when the exhaust valve is cooled, the intake valve can be closed near the top dead center after the intake valve is temporarily kept open. As a result, it is possible to reliably prevent high-pressure air from being blown back from the inside of the cylinder to the intake manifold when the intake valve is opened next time, so that generation of abnormal noise and vibration can be prevented.

第3の発明によれば、エンジンブレーキ時に排気弁を冷却する場合において、吸気弁を一時的に開状態に保持しているときの吸気弁のリフト量を、エンジンブレーキ要求度に応じて制御することができる。これにより、運転者の期待に沿ったエンジンブレーキ力を発生することができ、優れたドライバビリティが得られる。   According to the third aspect of the invention, when the exhaust valve is cooled during engine braking, the lift amount of the intake valve when the intake valve is temporarily kept open is controlled according to the engine brake request level. be able to. As a result, the engine braking force in accordance with the driver's expectation can be generated, and excellent drivability can be obtained.

第4の発明によれば、ハイブリッドシステムにおける内燃機関の燃焼停止時に、測定または推定された所定部位の温度が所定値以上であった場合には、気筒内に閉じ込めた空気が膨張するように、吸気弁、排気弁およびピストンの動きを制御することにより、気筒内空気が膨張する際の温度低下を利用して排気弁を冷却することができる。このため、排気弁が高温である場合に、排気通路への新気の漏出を防止しつつ、排気弁の温度を効果的に低下させることができる。その結果、内燃機関の燃焼が再開された後、排気弁によってノッキングが誘発されることを確実に防止することができる。特に、第4の発明によれば、筒内空気温度を外気温より大幅に低い温度とすることができるので、排気弁を高い効率で冷却することができる。   According to the fourth invention, when the temperature of the predetermined portion measured or estimated at the time of stopping the combustion of the internal combustion engine in the hybrid system is equal to or higher than a predetermined value, the air confined in the cylinder expands. By controlling the movements of the intake valve, the exhaust valve, and the piston, the exhaust valve can be cooled by utilizing the temperature drop when the in-cylinder air expands. For this reason, when the exhaust valve is hot, the temperature of the exhaust valve can be effectively lowered while preventing leakage of fresh air into the exhaust passage. As a result, after the combustion of the internal combustion engine is resumed, knocking can be reliably prevented from being induced by the exhaust valve. In particular, according to the fourth aspect of the invention, the in-cylinder air temperature can be made significantly lower than the outside air temperature, so that the exhaust valve can be cooled with high efficiency.

第5の発明によれば、排気弁を冷却する際、排気弁を閉状態に保持するとともに、吸気弁を一旦開き、上死点付近で閉じた後に閉状態に保持しつつ、ピストンを下死点付近へ移動させた状態でピストン位置を所定時間保持することができる。これにより、筒内空気の膨張による温度低下をより高い効率で利用して、排気弁の温度を迅速に低下させることができる。   According to the fifth aspect of the invention, when cooling the exhaust valve, the exhaust valve is held in a closed state, and the intake valve is temporarily opened, closed near the top dead center, and then held closed, while the piston is bottom dead. The piston position can be held for a predetermined time while being moved to the vicinity of the point. Thereby, the temperature drop due to the expansion of the in-cylinder air can be utilized with higher efficiency, and the temperature of the exhaust valve can be lowered quickly.

第6の発明によれば、排気弁冷却時の制御動作を、所定の時間間隔を空けて、複数サイクル繰り返し実行することができる。これにより、排気弁の温度を十分に低下させることができる。   According to the sixth aspect of the invention, the control operation during cooling of the exhaust valve can be repeatedly executed for a plurality of cycles with a predetermined time interval. Thereby, the temperature of the exhaust valve can be sufficiently lowered.

第7の発明によれば、排気弁の温度を推定または検出し、その推定または検出された排気弁温度が所定温度以上である場合に、排気弁冷却のための制御を実行することができる。第7の発明によれば、排気弁そのものの温度に応じて、排気弁冷却制御の実行の要否を判断することができるので、排気弁冷却制御を過不足なく実行することができる。   According to the seventh aspect, the temperature of the exhaust valve is estimated or detected, and when the estimated or detected exhaust valve temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, the control for cooling the exhaust valve can be executed. According to the seventh aspect, since it is possible to determine whether or not the exhaust valve cooling control needs to be executed according to the temperature of the exhaust valve itself, the exhaust valve cooling control can be executed without excess or deficiency.

第8の発明によれば、内燃機関のモータリング時に新気が排気通路に流れて触媒に流入することを確実に防止することができる。このため、触媒の劣化を確実に抑制することができる。   According to the eighth invention, it is possible to reliably prevent fresh air from flowing into the exhaust passage and flowing into the catalyst during motoring of the internal combustion engine. For this reason, deterioration of a catalyst can be suppressed reliably.

以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施の形態1.
[システム構成の説明]
図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を示す図である。図1に示すシステムは、内燃機関10を備えている。内燃機関10は、車両に搭載されているものとする。本実施形態の内燃機関10は、直列4気筒型のものであり、図1には、そのうちの一つの気筒の断面が表されている。
Embodiment 1 FIG.
[Description of system configuration]
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration according to Embodiment 1 of the present invention. The system shown in FIG. 1 includes an internal combustion engine 10. It is assumed that the internal combustion engine 10 is mounted on a vehicle. The internal combustion engine 10 of this embodiment is of an in-line four cylinder type, and FIG. 1 shows a cross section of one of the cylinders.

内燃機関10には、吸気通路12および排気通路14が連通している。吸気通路12は、上流側の端部にエアフィルタ16を備えている。エアフィルタ16の下流側には、吸気通路12を流れる空気量を検出するエアフロメータ20が配置されている。   An intake passage 12 and an exhaust passage 14 communicate with the internal combustion engine 10. The intake passage 12 includes an air filter 16 at an upstream end. An air flow meter 20 that detects the amount of air flowing through the intake passage 12 is disposed on the downstream side of the air filter 16.

エアフロメータ20の下流側には、スロットル弁22が設けられている。スロットル弁22の近傍には、スロットル開度TAを検出するスロットルポジションセンサ24が配置されている。スロットル弁22の下流には、サージタンク28が設けられている。サージタンク28の下流では、吸気通路12が気筒数に分割されて各気筒と接続されている。   A throttle valve 22 is provided on the downstream side of the air flow meter 20. In the vicinity of the throttle valve 22, a throttle position sensor 24 for detecting the throttle opening degree TA is disposed. A surge tank 28 is provided downstream of the throttle valve 22. Downstream of the surge tank 28, the intake passage 12 is divided into the number of cylinders and connected to each cylinder.

内燃機関10の各気筒には、燃焼室内(筒内)に燃料を噴射する燃料インジェクタ30が設けられている。なお、燃料インジェクタ30は、吸気ポートに燃料を噴射するように配置されていても良い。一方、排気通路14の途中には、排気ガスを浄化するための触媒32が設置されている。   Each cylinder of the internal combustion engine 10 is provided with a fuel injector 30 that injects fuel into the combustion chamber (inside the cylinder). The fuel injector 30 may be arranged so as to inject fuel into the intake port. On the other hand, a catalyst 32 for purifying exhaust gas is installed in the middle of the exhaust passage 14.

また、各気筒には、吸気弁36および排気弁38が備えられている。そして、内燃機関10は、吸気弁36を駆動する吸気可変動弁装置48と、排気弁38を駆動する排気可変動弁装置50とを備えている。   Each cylinder is provided with an intake valve 36 and an exhaust valve 38. The internal combustion engine 10 includes an intake variable valve operating device 48 that drives the intake valve 36 and an exhaust variable valve operating device 50 that drives the exhaust valve 38.

また、各気筒には、燃焼室内の混合気に点火するための点火プラグ(図示せず)が設けられている。更に、筒内には、その内部を往復運動するピストン44が設けられている。   Each cylinder is provided with a spark plug (not shown) for igniting the air-fuel mixture in the combustion chamber. Further, a piston 44 that reciprocates inside the cylinder is provided in the cylinder.

本実施形態のシステムは、更に、ECU(Electronic Control Unit)40を備えている。ECU40には、上述した各種センサに加え、クランク軸の回転角を検出するクランク角センサ70や、上述した燃料インジェクタ30、吸気可変動弁装置48、排気可変動弁装置50などの各アクチュエータが接続されている。   The system of this embodiment further includes an ECU (Electronic Control Unit) 40. In addition to the various sensors described above, the ECU 40 is connected to a crank angle sensor 70 that detects the rotation angle of the crankshaft, and the actuators such as the fuel injector 30, the intake variable valve operating device 48, and the exhaust variable valve operating device 50 described above. Has been.

図2は、図1に示すシステムが備える吸気可変動弁装置48の構成を示す図である。以下、この図を参照して、吸気可変動弁装置48について更に説明する。   FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the intake variable valve operating apparatus 48 included in the system shown in FIG. Hereinafter, the intake variable valve operating device 48 will be further described with reference to FIG.

図2に示すように、内燃機関10は、1気筒当たり2つの吸気弁36を備えている。そして、内燃機関10は、前述したように4つの気筒(#1〜#4)を備えており、#1→#3→#4→#2の順で燃焼が行われる。吸気可変動弁装置48は、2つの装置、すなわち吸気可変動弁装置48Aと吸気可変動弁装置48Bとで構成されている。吸気可変動弁装置48Aは#2気筒および#3気筒の吸気弁36を駆動し、吸気可変動弁装置48Bは#1気筒および#4気筒の吸気弁36を駆動する。   As shown in FIG. 2, the internal combustion engine 10 includes two intake valves 36 per cylinder. The internal combustion engine 10 includes four cylinders (# 1 to # 4) as described above, and combustion is performed in the order of # 1 → # 3 → # 4 → # 2. The intake variable valve operating device 48 includes two devices, that is, an intake variable valve operating device 48A and an intake variable valve operating device 48B. The intake variable valve operating device 48A drives the intake valves 36 of the # 2 cylinder and # 3 cylinder, and the intake variable valve operating device 48B drives the intake valves 36 of the # 1 cylinder and # 4 cylinder.

吸気可変動弁装置48Aは、モータ54Aと、モータ54Aの回転運動を伝達するギヤ列56Aと、吸気弁36をリフトさせるカム62を有するカムシャフト58Aとを備えている。同様に、吸気可変動弁装置48Bは、モータ54Bと、ギヤ列56Bと、カムシャフト58Bとを備えている。   The intake variable valve operating device 48A includes a motor 54A, a gear train 56A for transmitting the rotational motion of the motor 54A, and a cam shaft 58A having a cam 62 for lifting the intake valve 36. Similarly, the intake variable valve operating device 48B includes a motor 54B, a gear train 56B, and a camshaft 58B.

モータ54A,54Bは、それぞれ、回転速度および回転角度の制御が可能なサーボモータである。このモータ54A,54Bとしては、例えばDCブラシレスモータ等が好ましく用いられる。このモータ54A,54Bには、その回転位置(回転角度)を検出するためのレゾルバ、ロータリーエンコーダ等の回転角検出センサが内蔵されている。ECU40は、その回転角検出センサにより検出されるモータ54A,54Bの回転速度および回転角度が目標値に一致するように、モータ54A,54Bの作動をフィードバック制御する。   The motors 54A and 54B are servo motors capable of controlling the rotation speed and the rotation angle, respectively. For example, a DC brushless motor or the like is preferably used as the motors 54A and 54B. The motors 54A and 54B incorporate rotation angle detection sensors such as a resolver and a rotary encoder for detecting the rotation position (rotation angle). The ECU 40 feedback-controls the operation of the motors 54A and 54B so that the rotation speed and rotation angle of the motors 54A and 54B detected by the rotation angle detection sensor coincide with the target value.

カムシャフト58Aは、#2,#3気筒の吸気弁36の上部に配置されている。このカムシャフト58Aは、中空状をなしている。一方、カムシャフト58Bは、2つに分割された状態で、#1,#4気筒の吸気弁36の上部に配置されている。2つに分割されたカムシャフト58Bは、カムシャフト58Aの中空部に挿通された連結軸を介して連結され、一体となって回転するように構成されている。カムシャフト58A,58Bには、それぞれ、カム駆動ギヤ60A,60Bが設置されている。   The camshaft 58A is disposed above the intake valves 36 of the # 2 and # 3 cylinders. The cam shaft 58A has a hollow shape. On the other hand, the camshaft 58B is arranged in the upper part of the intake valves 36 of the # 1 and # 4 cylinders in a state of being divided into two. The camshaft 58B divided into two is connected via a connecting shaft inserted through the hollow portion of the camshaft 58A, and is configured to rotate integrally. Cam drive gears 60A and 60B are installed on the camshafts 58A and 58B, respectively.

ギヤ列56Aは、モータ54Aの出力軸に取り付けられたモータギヤ64Aの回転を、中間ギヤ66Aを介してカム駆動ギヤ60Aに伝達することにより、カムシャフト58Aを回転させる。同様に、ギヤ列56Bは、モータ54Bの出力軸に取り付けられたモータギヤ64Bの回転をカム駆動ギヤ60に伝達することにより、カムシャフト58Bを回転させる。   The gear train 56A transmits the rotation of the motor gear 64A attached to the output shaft of the motor 54A to the cam drive gear 60A via the intermediate gear 66A, thereby rotating the cam shaft 58A. Similarly, the gear train 56B transmits the rotation of the motor gear 64B attached to the output shaft of the motor 54B to the cam drive gear 60, thereby rotating the cam shaft 58B.

図3は、カム62によって吸気弁36が駆動される様子を示す模式図である。カム62は、吸気弁36の弁軸端に設置されたタペット68と対向している。吸気弁36は、図示しないバルブスプリングにより、カム62側に付勢されている。カム62のベース円部分62bがタペット68と対向しているときには、バルブスプリングの付勢力により、吸気ポートに形成された弁座に吸気弁36が密着し、吸気弁36は閉状態となる。一方、カム62のノーズ62a付近がタペット68と対向してタペット68を押し下げると、吸気弁36がリフトし、開状態となる。   FIG. 3 is a schematic diagram showing how the intake valve 36 is driven by the cam 62. The cam 62 is opposed to a tappet 68 installed at the valve shaft end of the intake valve 36. The intake valve 36 is biased toward the cam 62 by a valve spring (not shown). When the base circle portion 62b of the cam 62 faces the tappet 68, the intake valve 36 is brought into close contact with the valve seat formed in the intake port by the biasing force of the valve spring, and the intake valve 36 is closed. On the other hand, when the vicinity of the nose 62a of the cam 62 faces the tappet 68 and depresses the tappet 68, the intake valve 36 is lifted and opened.

また、図3(A)および図3(B)は、カム62の2つの駆動モードを示している。図3(A)は、カム62を一方向に回転させる正転駆動モードである。図3(B)は、カム62を揺動運動させる揺動駆動モードである。揺動駆動モードでは、吸気弁36が最大リフトに達する前にカム62を逆回転させることにより、吸気弁36を閉じる。   3A and 3B show two drive modes of the cam 62. FIG. FIG. 3A shows a normal rotation drive mode in which the cam 62 is rotated in one direction. FIG. 3B shows a swing drive mode in which the cam 62 swings. In the swing drive mode, the intake valve 36 is closed by reversely rotating the cam 62 before the intake valve 36 reaches the maximum lift.

このような吸気可変動弁装置48では、モータ54A,54Bの回転速度および回転角度をクランク角度との関係において制御することにより、各気筒の吸気弁36の開時期および閉時期を任意の時期に制御することができる。更に、揺動駆動モードの場合には、カム62が揺動角度を制御することにより、吸気弁36の最大リフト量を任意に制御することもできる。   In such an intake variable valve operating device 48, the rotational speed and rotational angle of the motors 54A and 54B are controlled in relation to the crank angle, so that the opening timing and closing timing of the intake valve 36 of each cylinder are set to arbitrary timings. Can be controlled. Further, in the swing drive mode, the maximum lift amount of the intake valve 36 can be arbitrarily controlled by the cam 62 controlling the swing angle.

このため、吸気可変動弁装置48によれば、運転状態に応じた最適な作用角およびリフト量で吸気弁36を駆動することが可能となる。図4は、内燃機関10の機関回転数および負荷(トルク)と、カム62の駆動モードとの関係を示す模式図である。図4に示すように、カム62の駆動モードは、機関回転数と負荷とに関連付けて使い分けられる。基本的に低回転域では揺動駆動モードが選択され、高回転域では正転駆動モードが選択される。そして、低回転域では吸気弁36の作用角およびリフト量を少なくし、高回転域では吸気弁36の作用角およびリフト量を大きくする。これにより、機関回転数と負荷に応じた最適な空気量を気筒内に送ることが可能となる。   Therefore, according to the intake variable valve operating device 48, it is possible to drive the intake valve 36 with the optimum operating angle and lift amount according to the operating state. FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship between the engine speed and load (torque) of the internal combustion engine 10 and the drive mode of the cam 62. As shown in FIG. 4, the drive mode of the cam 62 is selectively used in association with the engine speed and the load. Basically, the swing drive mode is selected in the low rotation range, and the normal rotation drive mode is selected in the high rotation range. The operating angle and lift amount of the intake valve 36 are reduced in the low rotation range, and the operating angle and lift amount of the intake valve 36 are increased in the high rotation range. As a result, it is possible to send an optimal amount of air corresponding to the engine speed and load into the cylinder.

また、吸気可変動弁装置48によれば、モータ54A,54Bの回転を停止させて、カムシャフト58A,58Bの回転を停止させることにより、各気筒の吸気弁36の作動を停止(休止)させることができる。   Further, according to the intake variable valve operating device 48, the rotation of the motors 54A and 54B is stopped, and the rotation of the camshafts 58A and 58B is stopped, thereby stopping (pausing) the operation of the intake valves 36 of the respective cylinders. be able to.

図5は、カムシャフト58Aに設けられた2つのカム62を示す図である。図5に示すように、カムシャフト58Aには、#2気筒の吸気弁36を駆動するためのカム62と、#3気筒の吸気弁36を駆動するためのカム62とが、180°の角度位置だけ離間して設けられている。このため、#2気筒用のカム62のノーズ62aと#3気筒用のカム62のノーズ62aとを結ぶ直線がタペット68の上面にほぼ平行になった状態でカムシャフト58Aの回転を停止させると、#2気筒の吸気弁36と#3気筒の吸気弁36とを共に閉じた状態で停止させることができる。   FIG. 5 is a view showing two cams 62 provided on the camshaft 58A. As shown in FIG. 5, the cam shaft 58A has a cam 62 for driving the intake valve 36 for the # 2 cylinder and a cam 62 for driving the intake valve 36 for the # 3 cylinder at an angle of 180 °. The positions are separated from each other. Therefore, when the rotation of the camshaft 58A is stopped in a state where the straight line connecting the nose 62a of the cam 62 for the # 2 cylinder and the nose 62a of the cam 62 for the # 3 cylinder is substantially parallel to the upper surface of the tappet 68. The # 2 cylinder intake valve 36 and the # 3 cylinder intake valve 36 can be stopped in a closed state.

一方、カムシャフト58Bにも、図示を省略するが、#1気筒の吸気弁36を駆動するためのカム62と、#4気筒の吸気弁36を駆動するためのカム62とが、180°の角度位置だけ離間して設けられている。このため、#1気筒用のカム62のノーズ62aと#4気筒用のカム62のノーズ62aとを結ぶ直線がタペット68の上面にほぼ平行になった状態でカムシャフト58Bの回転を停止させると、#1気筒の吸気弁36と#4気筒の吸気弁36とを共に閉じた状態で停止させることができる。従って、吸気可変動弁装置48によれば、全気筒の吸気弁36を閉状態で停止させることができる。   On the other hand, although not shown, the cam 62 for driving the intake valve 36 of the # 1 cylinder and the cam 62 for driving the intake valve 36 of the # 4 cylinder are also 180 °, not shown. They are spaced apart by an angular position. Therefore, when the rotation of the camshaft 58B is stopped in a state where the straight line connecting the nose 62a of the cam 62 for the # 1 cylinder and the nose 62a of the cam 62 for the # 4 cylinder is substantially parallel to the upper surface of the tappet 68. The # 1 cylinder intake valve 36 and the # 4 cylinder intake valve 36 can be stopped in a closed state. Therefore, according to the intake variable valve operating device 48, the intake valves 36 of all the cylinders can be stopped in the closed state.

以上、吸気可変動弁装置48について説明したが、排気可変動弁装置50も、吸気可変動弁装置48とほぼ同様の構成となっている。このため、排気可変動弁装置50については、詳細な図示および説明を省略する。また、排気可変動弁装置50によれば、吸気可変動弁装置48の場合と同様にして、全気筒の排気弁38を閉状態で停止させることができる。   Although the intake variable valve operating device 48 has been described above, the exhaust variable valve operating device 50 also has substantially the same configuration as the intake variable valve operating device 48. For this reason, detailed illustration and description of the variable exhaust valve operating device 50 are omitted. Further, according to the variable exhaust valve operating device 50, the exhaust valves 38 of all the cylinders can be stopped in the closed state in the same manner as the variable intake valve operating device 48.

[実施の形態1の特徴]
(燃料カット時の吸排気弁停止制御)
本実施形態のシステムでは、エンジンブレーキ時、つまり内燃機関10の減速時、燃料インジェクタ30からの燃料噴射を停止する燃料カットを実行する。燃料カットの実行中、吸気弁36および排気弁38を通常通り作動させた場合には、新気(空気)がそのまま排気通路14に流通する。触媒32には、高温時に空気に触れると、劣化が進むという性質がある。このため、燃料カット時に吸気弁36および排気弁38を通常通り作動させると、触媒32に新気が流入して、触媒32が劣化し易いという問題がある。
[Features of Embodiment 1]
(Intake and exhaust valve stop control when fuel is cut)
In the system of the present embodiment, a fuel cut that stops fuel injection from the fuel injector 30 is executed during engine braking, that is, when the internal combustion engine 10 is decelerated. When the intake valve 36 and the exhaust valve 38 are operated normally during the fuel cut, fresh air (air) flows through the exhaust passage 14 as it is. The catalyst 32 has a property that the deterioration proceeds when exposed to air at a high temperature. For this reason, when the intake valve 36 and the exhaust valve 38 are operated normally during fuel cut, there is a problem that fresh air flows into the catalyst 32 and the catalyst 32 is likely to deteriorate.

そこで、本実施形態では、燃料カット時、吸気弁36および排気弁38の双方を閉状態で停止するように、吸気可変動弁装置48および排気可変動弁装置50の作動を制御することとした。これにより、燃料カット時に吸気弁36および排気弁38が共に閉状態に保持されるので、排気通路14に新気が流れることを防止することができる。このため、触媒32の劣化を十分に抑制することができる。   Therefore, in the present embodiment, when the fuel is cut, the operations of the intake variable valve operating device 48 and the exhaust variable valve operating device 50 are controlled so that both the intake valve 36 and the exhaust valve 38 are stopped in a closed state. . Thereby, since both the intake valve 36 and the exhaust valve 38 are kept closed when the fuel is cut, it is possible to prevent fresh air from flowing into the exhaust passage 14. For this reason, deterioration of the catalyst 32 can be sufficiently suppressed.

特に、本実施形態では、燃料カット時に吸気弁36および排気弁38の双方を閉状態に保持するので、触媒32に新気が流れることを確実に防止することができる。すなわち、吸気弁36および排気弁38の一方しか閉状態に保持せず、他方の作動を停止しなかった場合には、排気通路14への新気の漏出を完全に防止することは困難である。これに対し、本実施形態では、燃料カット時に吸気弁36および排気弁38の双方を閉状態に保持するので、排気通路14への新気の漏出を極めて確実に防止することができる。よって、触媒32の劣化を確実に抑制することができる。   In particular, in this embodiment, since both the intake valve 36 and the exhaust valve 38 are kept closed when the fuel is cut, it is possible to reliably prevent fresh air from flowing into the catalyst 32. That is, when only one of the intake valve 36 and the exhaust valve 38 is kept closed and the operation of the other is not stopped, it is difficult to completely prevent leakage of fresh air into the exhaust passage 14. . On the other hand, in the present embodiment, since both the intake valve 36 and the exhaust valve 38 are kept closed when the fuel is cut, leakage of fresh air to the exhaust passage 14 can be extremely reliably prevented. Therefore, deterioration of the catalyst 32 can be reliably suppressed.

また、本実施形態によれば、燃料カット時に、スロットル弁22を閉じることなく、排気通路14への新気の漏出を防止することができる。このため、気筒内に大きな負圧が作用することがないので、オイル上がりやオイル下がりの発生を確実に防止することができる。よって、内燃機関10のオイル消費量が増加することもない。   Further, according to the present embodiment, it is possible to prevent leakage of fresh air to the exhaust passage 14 without closing the throttle valve 22 when the fuel is cut. For this reason, since a large negative pressure does not act in the cylinder, it is possible to reliably prevent the oil from rising or falling. Therefore, the oil consumption of the internal combustion engine 10 does not increase.

(燃料カット中の排気弁冷却制御)
内燃機関10が高回転高負荷で運転されると、排気弁38は高温となる。排気弁38が高温であると、ノッキングが誘発され易い。本実施形態では、上述したように、燃料カット中、吸気弁36および排気弁38を閉状態に保持するので、排気弁38が新気に接触することがなく、排気弁38が冷却されにくい。このため、排気弁38が高温だった場合、燃料カットから復帰して燃料噴射を再開したときに、ノッキングが発生し易い。
(Exhaust valve cooling control during fuel cut)
When the internal combustion engine 10 is operated at a high rotation and high load, the exhaust valve 38 becomes high temperature. If the exhaust valve 38 is hot, knocking is likely to be induced. In the present embodiment, as described above, since the intake valve 36 and the exhaust valve 38 are kept closed during the fuel cut, the exhaust valve 38 does not come into contact with fresh air, and the exhaust valve 38 is not easily cooled. For this reason, when the exhaust valve 38 is hot, knocking is likely to occur when the fuel injection is resumed after the fuel cut is resumed.

上記のようなノッキングの発生を防止するため、本実施形態では、燃料カット中、排気弁38が高温であると推定される場合には、吸気弁36を一時的に開状態に保持して新気を気筒内に繰り返し出入りさせることにより排気弁38を冷却する排気弁冷却制御を実施することとした。   In order to prevent the occurrence of knocking as described above, in the present embodiment, when it is estimated that the exhaust valve 38 is hot during fuel cut, the intake valve 36 is temporarily kept open to newly The exhaust valve cooling control for cooling the exhaust valve 38 by repeatedly letting the gas in and out of the cylinder is performed.

図6は、本実施形態における排気弁冷却制御実行時の内燃機関10を模式的に示す図である。図6に示すように、排気弁冷却制御の実行時には、吸気弁36が一時的に開状態に保持されるので、ピストン44の昇降に伴い、吸気通路12内の新気が気筒内に繰り返し入ったり出たりする。その結果、排気弁38が新気によって効率良く冷却され、排気弁38の温度を迅速に低下させることができる。このため、燃料カットから復帰して燃料噴射を再開したときに、排気弁38によってノッキングが誘発されることを確実に防止することができる。   FIG. 6 is a diagram schematically showing the internal combustion engine 10 during execution of the exhaust valve cooling control in the present embodiment. As shown in FIG. 6, when the exhaust valve cooling control is executed, the intake valve 36 is temporarily kept open, so that fresh air in the intake passage 12 repeatedly enters the cylinder as the piston 44 moves up and down. Go out. As a result, the exhaust valve 38 is efficiently cooled by fresh air, and the temperature of the exhaust valve 38 can be quickly reduced. For this reason, it is possible to reliably prevent knocking from being induced by the exhaust valve 38 when returning from the fuel cut and restarting the fuel injection.

また、排気弁冷却制御の実行時、排気弁38は常に閉状態に保持されるので、吸気弁36を一時的に開いても、排気通路14への新気の漏出は十分に防止することができる。また、排気弁38が高温であると推定される場合に限って排気弁冷却制御を実行するので、排気通路14への新気の漏出は最小限に抑えることができる。このようなことから、本実施形態によれば、触媒32の劣化を確実に抑制することができる。   Further, since the exhaust valve 38 is always kept closed when the exhaust valve cooling control is executed, the leakage of fresh air into the exhaust passage 14 can be sufficiently prevented even if the intake valve 36 is temporarily opened. it can. Further, since the exhaust valve cooling control is executed only when the exhaust valve 38 is estimated to be at a high temperature, leakage of fresh air to the exhaust passage 14 can be minimized. For this reason, according to the present embodiment, the deterioration of the catalyst 32 can be reliably suppressed.

図7は、本実施形態における排気弁冷却制御実行時の各気筒の吸気弁36の開弁期間を示す図である。図7に示すように、本実施形態では、排気弁冷却制御の実行時、内燃機関10の各気筒のそれぞれについて、吸気弁36を一時的に開状態に保持する。よって、各気筒の排気弁38をバラツキなく冷却することができる。   FIG. 7 is a view showing a valve opening period of the intake valve 36 of each cylinder when the exhaust valve cooling control is executed in the present embodiment. As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the intake valve 36 is temporarily held open for each cylinder of the internal combustion engine 10 when the exhaust valve cooling control is executed. Therefore, the exhaust valve 38 of each cylinder can be cooled without variation.

また、図7に示す例では、爆発順序と同じく#1→#3→#4→#2の順に各気筒の排気弁冷却制御を実施している。ただし、吸気可変動弁装置48の構造上、カムシャフト58Bを共用する#1気筒および#4気筒の吸気弁36を同時に開くことはできないので、#1気筒の吸気弁36が閉じた後に、#4気筒の吸気弁36を開くようにしている。同様に、カムシャフト58Aを共用する#3気筒および#2気筒の吸気弁36を同時に開くことはできないので、#3気筒の吸気弁36が閉じた後に#2気筒の吸気弁36を開くようにしている。なお、図7に示すように、#1または#4気筒の吸気弁36と、#3または#2気筒の吸気弁36とを同時に開くことは可能である。   In the example shown in FIG. 7, the exhaust valve cooling control of each cylinder is performed in the order of # 1 → # 3 → # 4 → # 2 as in the explosion order. However, because of the structure of the intake variable valve operating device 48, the # 1 and # 4 cylinder intake valves 36 sharing the camshaft 58B cannot be opened at the same time. Therefore, after the # 1 cylinder intake valve 36 is closed, # The four-cylinder intake valve 36 is opened. Similarly, the # 3 and # 2 cylinder intake valves 36 sharing the camshaft 58A cannot be opened at the same time, so the # 2 cylinder intake valve 36 is opened after the # 3 cylinder intake valve 36 is closed. ing. As shown in FIG. 7, it is possible to simultaneously open the intake valve 36 of the # 1 or # 4 cylinder and the intake valve 36 of the # 3 or # 2 cylinder.

また、図7に示す排気弁冷却制御では、各気筒の吸気弁36をクランク角で720°の期間に渡って開状態に保持しているが、この期間は更に長くてもよい。   Further, in the exhaust valve cooling control shown in FIG. 7, the intake valve 36 of each cylinder is kept open over a period of 720 ° in crank angle, but this period may be longer.

また、図7に示す排気弁冷却制御では、一時的に開状態に保持した吸気弁36を閉じるとき、上死点(TDC)付近で吸気弁36を閉じることとしている。これにより、次に吸気弁36が開いたとき(通常運転に戻ったとき)に高圧の空気が筒内から吸気マニホールド(吸気通路12)に噴き戻されることを確実に防止することができる。   Further, in the exhaust valve cooling control shown in FIG. 7, when the intake valve 36 that is temporarily kept open is closed, the intake valve 36 is closed near the top dead center (TDC). Thereby, when the intake valve 36 is opened next (when returning to normal operation), it is possible to reliably prevent high-pressure air from being injected back into the intake manifold (intake passage 12) from the inside of the cylinder.

一方、本実施形態と異なり、排気弁冷却制御において吸気弁36を通常時のように下死点(BDC)付近で閉じることとすると、排気弁38が閉状態に保持されているので、筒内に閉じ込められた空気が繰り返し圧縮され、次に吸気弁36が開いたときに高圧の空気が筒内から吸気マニホールドに噴き戻される。その際に、異音や振動が発生するおそれがある。   On the other hand, unlike the present embodiment, if the intake valve 36 is closed near the bottom dead center (BDC) in the exhaust valve cooling control as usual, the exhaust valve 38 is held in the closed state. The air trapped in is repeatedly compressed, and then when the intake valve 36 is opened, high-pressure air is jetted back from the cylinder to the intake manifold. At that time, there is a risk that abnormal noise or vibration may occur.

[実施の形態1における具体的処理]
図8は、上記の機能を実現するために本実施形態においてECU40が実行するルーチンのフローチャートである。なお、本ルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行されるものとする。
[Specific Processing in Embodiment 1]
FIG. 8 is a flowchart of a routine executed by the ECU 40 in the present embodiment in order to realize the above function. This routine is repeatedly executed every predetermined time.

図8に示すルーチンによれば、アクセルペダルがOFFされた場合、燃料カットを実行するとともに、吸気弁36および排気弁38を共に閉状態で停止させる弁停止制御が実行される(ステップ100)。   According to the routine shown in FIG. 8, when the accelerator pedal is turned off, the fuel cut is executed, and the valve stop control for stopping both the intake valve 36 and the exhaust valve 38 in the closed state is executed (step 100).

続いて、内燃機関10の運転履歴から、排気弁38の温度を推定する処理が実行される(ステップ102)。具体的には、過去所定時間内における燃料噴射量、アクセル開度、機関回転数NEなどの履歴に基づき、予め記憶された所定の算出方法に従って、排気弁38の推定温度が算出される。   Subsequently, processing for estimating the temperature of the exhaust valve 38 from the operation history of the internal combustion engine 10 is executed (step 102). Specifically, the estimated temperature of the exhaust valve 38 is calculated according to a predetermined calculation method stored in advance based on the history of the fuel injection amount, the accelerator opening, the engine speed NE, etc. in the past predetermined time.

次いで、上記ステップ102で算出された排気弁38の温度が基準値以上であるか否かが判別される(ステップ104)。その判別の結果、排気弁38の温度が基準値を超えていない場合には、排気弁38がノッキングを誘発するおそれはないと判断できる。そこで、この場合には、排気弁冷却制御を実行することなく、そのまま今回のルーチンの処理が終了される。   Next, it is determined whether or not the temperature of the exhaust valve 38 calculated in step 102 is equal to or higher than a reference value (step 104). As a result of the determination, if the temperature of the exhaust valve 38 does not exceed the reference value, it can be determined that there is no possibility that the exhaust valve 38 will induce knocking. Therefore, in this case, the routine processing is immediately terminated without executing the exhaust valve cooling control.

一方、上記ステップ104において、排気弁38の温度が基準値以上であると判別された場合には、排気弁38がノッキングを誘発するおそれがあると判断できる。そこで、この場合には、排気弁38の温度を低下させるべく、排気弁冷却制御が実行される(ステップ106)。この排気弁冷却制御の内容は、既述した通りであるので、ここではその説明を省略する。   On the other hand, if it is determined in step 104 that the temperature of the exhaust valve 38 is equal to or higher than the reference value, it can be determined that the exhaust valve 38 may induce knocking. Therefore, in this case, exhaust valve cooling control is executed to reduce the temperature of the exhaust valve 38 (step 106). Since the contents of the exhaust valve cooling control are as described above, the description thereof is omitted here.

続いて、弁停止制御が未だ継続しているか否かが判別される(ステップ108)。その判別の結果、弁停止制御が継続している場合には、上記ステップ102以下の処理が再度実行される。この場合、ステップ102では、排気弁冷却制御の実行回数なども考慮して、排気弁38の推定温度が再度算出される。   Subsequently, it is determined whether or not the valve stop control is still continued (step 108). As a result of the determination, when the valve stop control is continued, the processing from step 102 onward is executed again. In this case, in step 102, the estimated temperature of the exhaust valve 38 is calculated again in consideration of the number of executions of the exhaust valve cooling control.

以上のようにして、図8に示すルーチンの処理によれば、排気弁38の温度が基準値未満に下がるまで、排気弁冷却制御を繰り返し実行することができる。このため、燃料カットから復帰して燃料噴射が再開された後、排気弁38がノッキングを誘発することを確実に防止することができる。   As described above, according to the routine processing shown in FIG. 8, the exhaust valve cooling control can be repeatedly executed until the temperature of the exhaust valve 38 falls below the reference value. For this reason, it is possible to reliably prevent the exhaust valve 38 from inducing knocking after returning from the fuel cut and restarting the fuel injection.

ところで、排気弁冷却制御の実行時は、一時的に開状態に保持している吸気弁36のリフト量に応じて、エンジンブレーキの強さが変化する。つまり、吸気弁36のリフト量が小さいほど、吸気弁36付近の通気抵抗が大きくなり、ポンピングロスが増大するので、エンジンブレーキが強く作用する。そこで、本実施形態では、運転者からのエンジンブレーキ要求度に応じて、その要求度が高い場合ほど、排気弁冷却制御実行時の吸気弁36のリフト量を小さくするように制御するようにしてもよい。これにより、運転者の期待に沿ったエンジンブレーキ力を発生することができ、優れたドライバビリティが得られる。なお、エンジンブレーキ要求度は、変速機のシフト位置などに基づいて判断することができる。   By the way, when the exhaust valve cooling control is executed, the strength of the engine brake changes according to the lift amount of the intake valve 36 that is temporarily kept open. That is, as the lift amount of the intake valve 36 is smaller, the ventilation resistance in the vicinity of the intake valve 36 is increased and the pumping loss is increased, so that the engine brake is strongly applied. Therefore, in the present embodiment, control is performed so that the lift amount of the intake valve 36 when the exhaust valve cooling control is executed is smaller as the required level is higher in accordance with the required engine brake level from the driver. Also good. As a result, the engine braking force in accordance with the driver's expectation can be generated, and excellent drivability can be obtained. The engine brake request level can be determined based on the shift position of the transmission.

なお、上述した実施の形態1では、排気弁38の温度を運転履歴から推定するようにしているが、温度センサによって排気弁38の温度を検出するようにしてもよい。また、排気弁38の以外の部位であって、排気弁38の温度と相関を有する部位の温度を推定または検出し、その温度に基づいて排気弁冷却制御の実行の必要性を判断するようにしてもよい。   In the first embodiment described above, the temperature of the exhaust valve 38 is estimated from the operation history, but the temperature of the exhaust valve 38 may be detected by a temperature sensor. Further, the temperature of a part other than the exhaust valve 38, which has a correlation with the temperature of the exhaust valve 38, is estimated or detected, and the necessity of executing the exhaust valve cooling control is determined based on the temperature. May be.

また、上述した実施の形態1では、内燃機関10の減速燃料カット時に排気弁冷却制御を実施する場合について説明したが、本発明では、減速燃料カット時以外でも、内燃機関10がモータリング状態となる状況であれば、同様の排気弁冷却制御を実施することができる。例えば、内燃機関10と機械的に連結された電動機を有するハイブリッド車両において、内燃機関10の運転を停止して電動機のみで走行する際の内燃機関10のモータリング時に、排気弁冷却制御を実施するようにしてもよい。   Further, in the first embodiment described above, the case where the exhaust valve cooling control is performed at the time of the deceleration fuel cut of the internal combustion engine 10 has been described. However, in the present invention, the internal combustion engine 10 is in the motoring state even when the deceleration fuel cut is not performed. In such a situation, the same exhaust valve cooling control can be performed. For example, in a hybrid vehicle having an electric motor that is mechanically connected to the internal combustion engine 10, exhaust valve cooling control is performed during motoring of the internal combustion engine 10 when the operation of the internal combustion engine 10 is stopped and only the electric motor is running. You may do it.

また、上述した実施の形態1における可変動弁装置は、カムシャフトをモータで駆動する構成であったが、本発明における可変動弁装置は、これに限定されるものではなく、例えば他に、電磁駆動弁を用いた構成とすることもできる。   In addition, the variable valve apparatus in the first embodiment described above is configured to drive the camshaft with a motor, but the variable valve apparatus in the present invention is not limited to this, for example, It can also be set as the structure using an electromagnetically driven valve.

また、上述した実施の形態1においては、ECU40が、上記ステップ100の処理を実行することにより前記第1の発明における「弁制御手段」が、上記ステップ102の処理を実行することにより前記第1の発明における「温度取得手段」が、上記ステップ106の処理を実行することにより前記第1の発明における「排気弁冷却手段」が、排気弁冷却制御時の吸気弁36のリフト量をエンジンブレーキ要求度に応じて制御することにより前記第3の発明における「エンジンブレーキ制御手段」が、それぞれ実現されている。   In the first embodiment described above, the ECU 40 executes the process of step 100, so that the “valve control means” in the first invention executes the process of step 102. The “temperature acquisition means” in the present invention executes the processing of step 106, so that the “exhaust valve cooling means” in the first invention determines the lift amount of the intake valve 36 during the exhaust valve cooling control as an engine brake request. The “engine brake control means” in the third aspect of the present invention is realized by controlling according to the degree.

実施の形態2.
次に、図9を参照して、本発明の実施の形態2について説明するが、上述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9. The description will focus on the differences from the first embodiment described above, and the same matters will be simplified or described. Omitted.

[システム構成の説明]
図9は、本発明の実施の形態2のシステム構成を説明するための図である。なお、図9において、図1に示す構成要素と同様の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
[Description of system configuration]
FIG. 9 is a diagram for explaining a system configuration according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 9, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

図9に示す本実施形態のシステムは、内燃機関10の出力と第1モータジェネレータ80の出力とを組み合わせて車両のドライブシャフト82を駆動可能なハイブリッドシステムである。このハイブリッドシステムは、前述した図1に示すシステムに加えて、第1モータジェネレータ80と、動力分配統合機構84と、第2モータジェネレータ86と、インバータ88と、バッテリ90とを更に備えている。   The system of this embodiment shown in FIG. 9 is a hybrid system that can drive the drive shaft 82 of the vehicle by combining the output of the internal combustion engine 10 and the output of the first motor generator 80. This hybrid system further includes a first motor generator 80, a power distribution and integration mechanism 84, a second motor generator 86, an inverter 88, and a battery 90 in addition to the system shown in FIG.

第1モータジェネレータ80および第2モータジェネレータ86は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されている。動力分配統合機構84は、遊星歯車機構で構成されている。動力分配統合機構84のサンギアは第2モータジェネレータ86と連結されている。動力分配統合機構84のプラネタリーキャリアは、内燃機関10のクランク軸と連結されている。動力分配統合機構84のリングギアは、第1モータジェネレータ80と連結されているとともに、トランスファー92を介して、車両のドライブシャフト82にも連結されている。   Each of the first motor generator 80 and the second motor generator 86 is configured as a known synchronous generator motor that can be driven as a generator and can be driven as an electric motor. The power distribution and integration mechanism 84 is composed of a planetary gear mechanism. The sun gear of the power distribution and integration mechanism 84 is connected to the second motor generator 86. The planetary carrier of the power distribution and integration mechanism 84 is connected to the crankshaft of the internal combustion engine 10. The ring gear of the power distribution and integration mechanism 84 is connected to the first motor generator 80 and is also connected to the drive shaft 82 of the vehicle via the transfer 92.

内燃機関10の運転時、内燃機関10の動力は、動力分配統合機構84により二つに分割され、ドライブシャフト82と第2モータジェネレータ86とにそれぞれ伝達される。また、ドライブシャフト82には、第1モータジェネレータ80の動力も伝達される。   During operation of the internal combustion engine 10, the power of the internal combustion engine 10 is divided into two by the power distribution and integration mechanism 84 and transmitted to the drive shaft 82 and the second motor generator 86, respectively. Further, the power of the first motor generator 80 is also transmitted to the drive shaft 82.

本ハイブリッドシステムにおいては、内燃機関10により第2モータジェネレータ86を駆動して発電し、その発電された電力をインバータ88を介してバッテリ90に充電することができる。また、バッテリ90に蓄えられた電気エネルギーを、インバータ88を介して第1モータジェネレータ80に供給することにより、第1モータジェネレータ80を電動機として作動させることができる。また、第2モータジェネレータ86で発電された電力を、インバータ88を介して第1モータジェネレータ80に供給することによって、第1モータジェネレータ80を電動機として作動させることもできる。更に、車両の減速時には、ドライブシャフト82から伝わる動力によって第1モータジェネレータ80を発電機として作動させ、その発電された電力をインバータ88を介してバッテリ90に充電することにより、制動エネルギーを回収することができる。   In the present hybrid system, the internal combustion engine 10 drives the second motor generator 86 to generate electric power, and the generated electric power can be charged to the battery 90 via the inverter 88. Further, by supplying the electric energy stored in the battery 90 to the first motor generator 80 via the inverter 88, the first motor generator 80 can be operated as an electric motor. The first motor generator 80 can also be operated as an electric motor by supplying the electric power generated by the second motor generator 86 to the first motor generator 80 via the inverter 88. Further, when the vehicle is decelerated, the first motor generator 80 is operated as a generator by the power transmitted from the drive shaft 82, and the generated electric power is charged into the battery 90 via the inverter 88 to recover braking energy. be able to.

本ハイブリッドシステムでは、内燃機関10の燃焼を停止させ、第1モータジェネレータ80の動力のみで走行することが可能である。そして、走行中に内燃機関10の燃焼を停止する場合、内燃機関10の回転を停止することも可能である。また、内燃機関10を再始動する際には、第2モータジェネレータ86を電動機として作動させることによって内燃機関10をクランキングし、始動させることができる。   In the present hybrid system, it is possible to stop the combustion of the internal combustion engine 10 and travel only with the power of the first motor generator 80. When the combustion of the internal combustion engine 10 is stopped during traveling, the rotation of the internal combustion engine 10 can be stopped. When the internal combustion engine 10 is restarted, the internal combustion engine 10 can be cranked and started by operating the second motor generator 86 as an electric motor.

[実施の形態2の特徴]
本実施形態のシステムでは、車両のアクセルがOFFされた場合、内燃機関10の燃焼が停止され、内燃機関10の回転が停止する。本実施形態では、この内燃機関10の停止中に、排気弁38の温度が基準値以上であった場合には、第2モータジェネレータ86を電動機として作動させて内燃機関10をモータリングしながら、吸気弁36および排気弁38を実施の形態1と同様に制御して、同様の排気弁冷却制御を実施する。これにより、内燃機関10の再始動後、排気弁38によってノッキングが誘発されることを確実に防止することができる。
[Features of Embodiment 2]
In the system of the present embodiment, when the accelerator of the vehicle is turned off, the combustion of the internal combustion engine 10 is stopped and the rotation of the internal combustion engine 10 is stopped. In the present embodiment, when the temperature of the exhaust valve 38 is equal to or higher than a reference value while the internal combustion engine 10 is stopped, the second motor generator 86 is operated as an electric motor and the internal combustion engine 10 is motored. The intake valve 36 and the exhaust valve 38 are controlled in the same manner as in the first embodiment, and the same exhaust valve cooling control is performed. Thereby, it is possible to reliably prevent knocking from being induced by the exhaust valve 38 after the internal combustion engine 10 is restarted.

本実施の形態2は、上記の点以外は実施の形態1と同様であるので、ここではこれ以上の説明を省略する。   Since the second embodiment is the same as the first embodiment except for the above points, further description is omitted here.

実施の形態3.
次に、図10および図11を参照して、本発明の実施の形態3について説明するが、前述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
Embodiment 3 FIG.
Next, the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10 and FIG. 11. The difference from the above-described embodiment will be mainly described, and the description of the same matters will be simplified. Or omit.

本実施形態のシステム構成は、前述した実施の形態2のハイブリッドシステムと同様であるものとする。本実施形態では、実施の形態2と同様に、車両のアクセルがOFFされた場合、内燃機関10の燃焼が停止され、内燃機関10の回転が停止する。そして、この内燃機関10の停止中に、排気弁38の温度が基準値以上であった場合には、以下に説明するような排気弁冷却制御を実行する。   The system configuration of this embodiment is the same as that of the hybrid system of the second embodiment described above. In the present embodiment, as in the second embodiment, when the accelerator of the vehicle is turned off, the combustion of the internal combustion engine 10 is stopped and the rotation of the internal combustion engine 10 is stopped. When the temperature of the exhaust valve 38 is equal to or higher than a reference value while the internal combustion engine 10 is stopped, exhaust valve cooling control as described below is executed.

図10は、本実施形態における排気弁冷却制御実行時の内燃機関10を模式的に示す図である。本実施形態の排気弁冷却制御では、吸気弁36を一旦開いて気筒内の空気を排出した後、図10に示すように、吸気弁36および排気弁38を共に閉じた状態でピストン44を上死点から下死点に移動させる。これにより、気筒内に閉じ込めた空気を断熱膨張させる。   FIG. 10 is a diagram schematically showing the internal combustion engine 10 during execution of the exhaust valve cooling control in the present embodiment. In the exhaust valve cooling control of the present embodiment, after the intake valve 36 is opened once and the air in the cylinder is exhausted, the piston 44 is raised with both the intake valve 36 and the exhaust valve 38 closed as shown in FIG. Move from dead center to bottom dead center. Thereby, the air confined in the cylinder is adiabatically expanded.

このようにして筒内の空気を断熱膨張させると、空気の温度は大きく低下する。例えば、内燃機関10の圧縮比をε=12.5とし、筒内空気の初期温度20℃とした場合には、断熱膨張後の筒内空気温度は、理論上、−166℃となる。このように、本実施形態では、筒内空気温度を外気温より大幅に低い温度とすることができるので、排気弁38を高い効率で冷却することができる。   When the air in the cylinder is adiabatically expanded in this manner, the temperature of the air greatly decreases. For example, when the compression ratio of the internal combustion engine 10 is ε = 12.5 and the initial temperature of the in-cylinder air is 20 ° C., the in-cylinder air temperature after adiabatic expansion is theoretically −166 ° C. Thus, in this embodiment, since the in-cylinder air temperature can be set to a temperature that is significantly lower than the outside air temperature, the exhaust valve 38 can be cooled with high efficiency.

図11は、本実施形態における排気弁冷却制御実行時の各気筒の吸気弁36の開弁期間を示す図である。以下、同図を参照して、本実施形態の排気弁冷却制御について更に詳細に説明する。本実施形態の排気弁冷却制御において、ECU40は、第2モータジェネレータ86の回転角度を制御することにより、各気筒のピストン44の位置を制御する。   FIG. 11 is a diagram showing a valve opening period of the intake valve 36 of each cylinder when the exhaust valve cooling control is executed in the present embodiment. Hereinafter, the exhaust valve cooling control of the present embodiment will be described in more detail with reference to FIG. In the exhaust valve cooling control of the present embodiment, the ECU 40 controls the position of the piston 44 of each cylinder by controlling the rotation angle of the second motor generator 86.

排気弁冷却制御の実行中、排気弁38は常に閉状態に保持される。一方、図11に示すように、まず#1気筒の吸気弁36が一旦開かれ、#1および#4気筒のピストン44が上死点付近に来たタイミングで、#1気筒の吸気弁36が閉じられる。これにより、#1気筒内の空気のほとんどは吸気通路12に排出され、#1気筒内には大気圧下で燃焼室容積相当の体積となる量の空気が残存するのみとなる。続いて、#4気筒の吸気弁36が一旦開かれた後、クランク軸が1回転し、#1および#4気筒のピストン44が再び上死点付近に来たタイミングで、#4気筒の吸気弁36が閉じられる。これにより、#4気筒内の空気のほとんどは吸気通路12に排出され、#1気筒内には大気圧下で燃焼室容積相当の体積となる量の空気が残存するのみとなる。なお、クランク軸が上記のように1回転する間、#1気筒内の空気は、一旦膨張した後に圧縮され、元の状態に戻る。   During execution of the exhaust valve cooling control, the exhaust valve 38 is always kept closed. On the other hand, as shown in FIG. 11, the intake valve 36 of the # 1 cylinder is first opened, and at the timing when the pistons 44 of the # 1 and # 4 cylinders are near top dead center, the intake valve 36 of the # 1 cylinder is Closed. As a result, most of the air in the # 1 cylinder is discharged to the intake passage 12, and only an amount of air that corresponds to the volume of the combustion chamber under atmospheric pressure remains in the # 1 cylinder. Subsequently, after the intake valve 36 of the # 4 cylinder is once opened, the crankshaft rotates once and the piston 44 of the # 1 and # 4 cylinders again returns to the vicinity of the top dead center. Valve 36 is closed. As a result, most of the air in the # 4 cylinder is discharged to the intake passage 12, and only an amount of air that corresponds to the volume of the combustion chamber under atmospheric pressure remains in the # 1 cylinder. While the crankshaft makes one rotation as described above, the air in the # 1 cylinder is once expanded and then compressed and returned to the original state.

以上のようにして、#1および#4気筒内の空気の多くが吸気通路12へ排出され、#1および#4気筒内には僅かな量の空気が残存する。この状態から、#1および#4気筒のピストン44を下死点付近に移動させることによって両気筒内の空気を断熱膨張させた後、クランク軸の回転を停止して、所定時間保持する。この間に、膨張によって低温になった筒内空気により、#1および#4気筒の排気弁38が冷却される。   As described above, most of the air in the # 1 and # 4 cylinders is discharged to the intake passage 12, and a slight amount of air remains in the # 1 and # 4 cylinders. From this state, the pistons 44 of the # 1 and # 4 cylinders are moved to near the bottom dead center to adiabatically expand the air in both cylinders, and then the rotation of the crankshaft is stopped and held for a predetermined time. During this time, the exhaust valves 38 of the # 1 and # 4 cylinders are cooled by the in-cylinder air that has become low temperature due to expansion.

なお、筒内空気が断熱膨張によって大きく負圧になった状態でピストン44を停止していると、各部の隙間から気筒内へガスが漏れて、筒内の負圧が例えば10〜15秒程度で低下する。このため、上記所定時間、つまり断熱膨張後にピストン44を下死点付近に保持する時間は、例えば数秒程度であるのが適切である。   If the piston 44 is stopped in a state where the in-cylinder air has a large negative pressure due to adiabatic expansion, gas leaks into the cylinder through the gaps between the parts, and the negative pressure in the cylinder is, for example, about 10 to 15 seconds. Decrease. For this reason, the predetermined time, that is, the time for holding the piston 44 in the vicinity of the bottom dead center after adiabatic expansion, is suitably about several seconds, for example.

上記所定時間の経過後、図11に示すように、#2および#3気筒についても同様に排気弁冷却制御が実行され、#2および#3気筒の排気弁38が冷却される。   After the elapse of the predetermined time, as shown in FIG. 11, the exhaust valve cooling control is similarly executed for the # 2 and # 3 cylinders, and the exhaust valves 38 of the # 2 and # 3 cylinders are cooled.

本実施形態の排気弁冷却制御では、図11に示す動作を1サイクルとして、このサイクルを必要に応じて複数サイクル繰り返し実行してもよい。   In the exhaust valve cooling control of the present embodiment, the operation shown in FIG. 11 may be set as one cycle, and this cycle may be repeated a plurality of cycles as necessary.

以上説明したように、本実施形態の排気弁冷却制御によれば、筒内空気温度を外気温より大幅に低い温度とすることができるので、排気弁38を高い効率で冷却することができる。このため、内燃機関10の再始動後に排気弁38がノッキングを誘発することを確実に防止することができる。また、排気弁冷却制御の実行中、排気弁38は常に閉状態に保持されるので、新気が触媒32に流れることを確実に防止することができる。このため、触媒32の劣化を確実に抑制することができる。   As described above, according to the exhaust valve cooling control of the present embodiment, the in-cylinder air temperature can be made significantly lower than the outside air temperature, so that the exhaust valve 38 can be cooled with high efficiency. For this reason, it is possible to reliably prevent the exhaust valve 38 from inducing knocking after the internal combustion engine 10 is restarted. Further, the exhaust valve 38 is always kept closed during execution of the exhaust valve cooling control, so that fresh air can be reliably prevented from flowing into the catalyst 32. For this reason, deterioration of the catalyst 32 can be reliably suppressed.

更に、本実施形態では、上述したように、2気筒ずつをまとめて排気弁38の冷却を行うことができ、効率が良い。また、本実施形態によれば、吸気系(吸気通路12)の周辺も同時に冷却される。このため、内燃機関10の再始動後、吸入空気を冷却することができるので、充填効率を向上することができる。   Furthermore, in the present embodiment, as described above, the exhaust valve 38 can be cooled together for each of the two cylinders, which is efficient. Further, according to this embodiment, the periphery of the intake system (intake passage 12) is also cooled at the same time. For this reason, since the intake air can be cooled after the internal combustion engine 10 is restarted, the charging efficiency can be improved.

なお、上述した実施の形態3においては、ECU40が、上述したような排気弁冷却制御を実行することにより前記第4の発明における「排気弁冷却手段」が、排気弁冷却制御実行時に排気弁38を閉状態に保持することにより前記第5の発明における「排気弁制御手段」が、吸気弁36を図11に示すように制御することにより前記第5の発明における「吸気弁制御手段」が、第2モータジェネレータ86の回転角度を制御することによって各気筒のピストン44の位置を制御することにより前記第5の発明における「ピストン位置手段」が、それぞれ実現されている。   In the third embodiment described above, the ECU 40 executes the exhaust valve cooling control as described above, whereby the “exhaust valve cooling means” in the fourth aspect of the present invention performs the exhaust valve 38 during the exhaust valve cooling control. Is maintained in the closed state, the "exhaust valve control means" in the fifth invention is controlled, and the "intake valve control means" in the fifth invention is controlled by controlling the intake valve 36 as shown in FIG. The “piston position means” according to the fifth aspect of the present invention is realized by controlling the position of the piston 44 of each cylinder by controlling the rotation angle of the second motor generator 86.

本発明の実施の形態1のシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of Embodiment 1 of this invention. 実施の形態1のシステムが備える吸気可変動弁装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the intake variable valve operating apparatus with which the system of Embodiment 1 is provided. カムによって吸気弁が駆動される様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that an intake valve is driven with a cam. 内燃機関の機関回転数、出力トルクと、カムの駆動モードとの関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between the engine speed of an internal combustion engine, output torque, and the drive mode of a cam. カムシャフトに設けられた2種類のカムを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows two types of cams provided in the cam shaft. 本発明の実施の形態1における排気弁冷却制御実行時の内燃機関を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the internal combustion engine at the time of exhaust valve cooling control execution in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における排気弁冷却制御実行時の各気筒の吸気弁の開弁期間を示す図である。It is a figure which shows the valve opening period of the intake valve of each cylinder at the time of exhaust valve cooling control execution in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態2のシステム構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the system configuration | structure of Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3における排気弁冷却制御実行時の内燃機関を模式的に示す図であるである。It is a figure which shows typically the internal combustion engine at the time of exhaust valve cooling control execution in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3における排気弁冷却制御実行時の各気筒の吸気弁の開弁期間を示す図である。It is a figure which shows the valve opening period of the intake valve of each cylinder at the time of exhaust valve cooling control execution in Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 内燃機関
20 エアフロメータ
30 燃料インジェクタ
36 吸気弁
38 排気弁
40 ECU
48 吸気可変動弁装置
50 排気可変動弁装置
54A,54B モータ
56A,56B ギヤ列
58A,58B カムシャフト
62 カム
62a ノーズ
62b ベース円部分
80 第1モータジェネレータ
82 ドライブシャフト
84 動力分配統合機構
86 第2モータジェネレータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 20 Air flow meter 30 Fuel injector 36 Intake valve 38 Exhaust valve 40 ECU
48 Intake variable valve operating device 50 Exhaust variable valve operating device 54A, 54B Motor 56A, 56B Gear train 58A, 58B Camshaft 62 Cam 62a Nose 62b Base circular portion 80 First motor generator 82 Drive shaft 84 Power distribution and integration mechanism 86 Second Motor generator

Claims (8)

内燃機関のモータリング時に吸気弁および排気弁を共に閉状態に保持する弁制御手段と、
前記内燃機関の所定部位の温度を測定または推定する温度取得手段と、
前記モータリング時に前記温度取得手段により測定または推定された温度が所定値以上であった場合には、前記吸気弁を一時的に開状態に保持することにより、新気を気筒内に繰り返し出入りさせて前記排気弁を冷却する排気弁冷却手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
Valve control means for holding both the intake valve and the exhaust valve closed during motoring of the internal combustion engine;
Temperature acquisition means for measuring or estimating the temperature of a predetermined portion of the internal combustion engine;
When the temperature measured or estimated by the temperature acquisition means at the time of the motoring is equal to or higher than a predetermined value, the intake valve is temporarily kept open so that fresh air is repeatedly entered and exited into the cylinder. An exhaust valve cooling means for cooling the exhaust valve;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記排気弁冷却手段は、前記吸気弁を一時的に開状態に保持した後、前記吸気弁を上死点付近で閉じることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。   2. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the exhaust valve cooling means closes the intake valve near a top dead center after the intake valve is temporarily kept open. 前記モータリング時は、エンジンブレーキ時であり、
前記排気弁冷却手段が前記吸気弁を一時的に開状態に保持しているときの前記吸気弁のリフト量を、エンジンブレーキ要求度に応じて制御するエンジンブレーキ制御手段を更に備えることを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関の制御装置。
The motoring is during engine braking,
It further comprises engine brake control means for controlling the lift amount of the intake valve when the exhaust valve cooling means holds the intake valve temporarily in an open state in accordance with the degree of engine brake demand. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2.
内燃機関と電動機とのハイブリッドシステムであって、前記電動機を運転し前記内燃機関を燃焼停止する場合に前記内燃機関の回転を停止可能なハイブリッドシステムと、
前記内燃機関の所定部位の温度を測定または推定する温度取得手段と、
前記内燃機関の燃焼停止時に、前記温度取得手段により測定または推定された温度が所定値以上であった場合には、気筒内に閉じ込めた空気が膨張するように、吸気弁、排気弁およびピストンの動きを制御することにより、気筒内空気が膨張する際の温度低下を利用して前記排気弁を冷却する排気弁冷却手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
A hybrid system of an internal combustion engine and an electric motor, the hybrid system capable of stopping the rotation of the internal combustion engine when operating the electric motor and stopping the combustion of the internal combustion engine;
Temperature acquisition means for measuring or estimating the temperature of a predetermined portion of the internal combustion engine;
When the temperature measured or estimated by the temperature acquisition means is equal to or higher than a predetermined value when the combustion of the internal combustion engine is stopped, the intake valve, the exhaust valve, and the piston are expanded so that the air confined in the cylinder expands. An exhaust valve cooling means for cooling the exhaust valve by controlling a movement and utilizing a temperature decrease when the air in the cylinder expands;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記排気弁冷却手段は、
前記排気弁を閉状態に保持する排気弁制御手段と、
前記吸気弁を一旦開き、上死点付近で閉じた後に閉状態に保持する吸気弁制御手段と、
前記吸気弁が上死点付近で閉じた後に、前記ピストンを下死点付近へ移動させた状態で所定時間保持するピストン位置制御手段と、
を含むことを特徴とする請求項4記載の内燃機関の制御装置。
The exhaust valve cooling means includes
Exhaust valve control means for holding the exhaust valve in a closed state;
An intake valve control means for opening the intake valve once and closing it near the top dead center, and holding the closed state;
Piston position control means for holding for a predetermined time in a state where the piston is moved to near the bottom dead center after the intake valve is closed near the top dead center;
The control device for an internal combustion engine according to claim 4, comprising:
前記排気弁冷却手段は、前記吸気弁制御手段および前記ピストン位置制御手段による制御動作を、所定の時間間隔を空けて、複数サイクル繰り返し実行することを特徴とする請求項5記載の内燃機関の制御装置。   6. The control of an internal combustion engine according to claim 5, wherein the exhaust valve cooling means repeatedly executes a control operation by the intake valve control means and the piston position control means at a predetermined time interval for a plurality of cycles. apparatus. 前記所定部位は、前記排気弁であることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。   The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the predetermined portion is the exhaust valve. 前記内燃機関の排気通路に触媒を備えることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。   The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, further comprising a catalyst in an exhaust passage of the internal combustion engine.
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