JP2009121263A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stably feed intake negative pressure adequate for a brake device while favorably keeping an operating condition of an internal combustion engine. <P>SOLUTION: This internal combustion engine 1 is provided with an intake pressure sensor 26 detecting the intake negative pressure P, and VVTs 40, 42 setting valve timing variably. In an ECU 50, a brake request negative pressure P0, which is the minimum negative pressure value necessary for the brake device 44 to exert its function adequately, is stored in advance. The ECU 50 executes blow back amount reducing control when the internal combustion engine 10 is in a decelerating condition, and the intake negative pressure P is insufficient in comparison with the brake request negative pressure P0. In this blow back amount reducing control, a minus overlap interval α of each of valves 36, 38 is shortened by at least one of the VVTs 40, 42. This can reduce the amount of blow back of exhaust gas blown back to an air inlet system, and raise the intake negative pressure by the amount. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えば内燃機関とブレーキ装置とが搭載された車両等に用いて好適な内燃機関の制御装置に関し、特に、バルブタイミングを可変に設定する可変動弁機構を備えた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 suitable for use in, for example, a vehicle equipped with an internal combustion engine and a brake device, and more particularly, to a control device for an internal combustion engine having a variable valve mechanism that variably sets valve timing. About.

従来、例えば特許文献1(実開平5−66237号公報)に開示されているように、吸気バルブと排気バルブのオーバーラップ期間を変化させることが可能な内燃機関の制御装置が知られている。この従来技術では、内燃機関の減速時にオーバーラップ期間を短くすることにより、排気エミッションを向上させるようにしている。   2. Description of the Related Art Conventionally, as disclosed in, for example, Patent Document 1 (Japanese Utility Model Publication No. 5-66237), an internal combustion engine control device that can change the overlap period of an intake valve and an exhaust valve is known. In this prior art, exhaust emission is improved by shortening the overlap period when the internal combustion engine is decelerated.

また、例えば特許文献2(特開平11−270371号公報)に開示されているように、運転者が車両を減速させようとする運転操作を行ったときに、バルブのオーバーラップ期間を短くする構成としたものも知られている。この従来技術は、運転者の減速要求を検出したときに、オーバーラップ期間を短くすることにより、筒内でのポンピングロスを増大させ、エンジンブレーキの効きを良くするものである。   For example, as disclosed in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-270371), when the driver performs a driving operation to decelerate the vehicle, the valve overlap period is shortened. It is also known. In this conventional technique, when the driver's deceleration request is detected, the overlap period is shortened, thereby increasing the pumping loss in the cylinder and improving the effectiveness of the engine brake.

実開平5−66237号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-66237 特開平11−270371号公報JP 11-270371 A

ところで、自動車等の車両には、内燃機関と共にブレーキ装置も搭載されている。この種のブレーキ装置は、運転者のブレーキ操作を補助するための倍力装置(ブースター)を備えている。この倍力装置は、内燃機関の吸気負圧を利用して、ブレーキ操作に対する補助力を発生し、運転者がブレーキペダルを踏込むときの踏込力を軽減するものである。   By the way, vehicles, such as a motor vehicle, are equipped with the brake device with the internal combustion engine. This type of brake device is provided with a booster (booster) for assisting the driver in braking. This booster uses an intake negative pressure of the internal combustion engine to generate an assisting force for a brake operation, and reduces the stepping force when the driver steps on the brake pedal.

しかしながら、特許文献1,2に記載された従来技術では、内燃機関の運転状態に応じて吸気負圧が変化する。この結果、運転状態によっては、倍力装置が要求する吸気負圧に対して実際の吸気負圧が不足することがある。   However, in the conventional techniques described in Patent Documents 1 and 2, the intake negative pressure changes according to the operating state of the internal combustion engine. As a result, depending on the operating state, the actual intake negative pressure may be insufficient with respect to the intake negative pressure required by the booster.

このため、従来技術では、運転者がブレーキ操作を行うときに、倍力装置に必要な吸気負圧が供給されず、倍力装置が十分に機能しない虞れがある。この結果、運転者にとっては、ブレーキペダルを通常よりも強く踏込む必要が生じ、ブレーキの操作感が悪化するという問題がある。   For this reason, in the prior art, when the driver performs a brake operation, the intake negative pressure necessary for the booster device is not supplied, and the booster device may not function sufficiently. As a result, it is necessary for the driver to depress the brake pedal more strongly than usual, and there is a problem that the operational feeling of the brake is deteriorated.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の運転状態を良好に保持しつつ、ブレーキ装置にとって十分な吸気負圧を安定的に供給することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is an internal combustion engine that can stably supply an intake negative pressure sufficient for a brake device while maintaining a good operating state of the internal combustion engine. The object is to provide an engine control device.

第1の発明は、内燃機関の吸気バルブと排気バルブのうち、少なくとも一方のバルブタイミングを可変に設定する可変動弁機構と、
内燃機関の吸気負圧を取得する負圧取得手段と、
内燃機関が減速状態となったときに、ブレーキ装置にとって十分な吸気負圧が生じているか否かを判定する負圧判定手段と、
前記負圧判定手段によって吸気負圧が十分であると判定したときに、前記可変動弁機構によって前記バルブタイミングを減速時の標準タイミングに設定する標準タイミング設定手段と、
前記負圧判定手段によって吸気負圧が不足していると判定したときに、前記可変動弁機構によって前記バルブタイミングを変化させ、吸気系に吹き返す排気ガスの吹き返し量を前記標準タイミングでの吹き返し量よりも減少させる吹き返し減量手段と、
を備えることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a variable valve mechanism that variably sets a valve timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine,
Negative pressure acquisition means for acquiring the intake negative pressure of the internal combustion engine;
Negative pressure determination means for determining whether or not intake negative pressure sufficient for the brake device is generated when the internal combustion engine is decelerated;
A standard timing setting means for setting the valve timing to a standard timing at the time of deceleration by the variable valve mechanism when the negative pressure determination means determines that the intake negative pressure is sufficient;
When the negative pressure determining means determines that the intake negative pressure is insufficient, the valve timing is changed by the variable valve mechanism, and the amount of exhaust gas blown back to the intake system is changed to the amount of blowback at the standard timing. Blowing weight loss means to reduce more than,
It is characterized by providing.

第2の発明によると、前記標準タイミングは、前記可変動弁機構の始動時に前記バルブタイミングの初期設定として用いられるイニシャルタイミングである構成としている。   According to the second invention, the standard timing is an initial timing used as an initial setting of the valve timing when the variable valve mechanism is started.

第3の発明によると、前記標準タイミングは、前記吸気バルブと前記排気バルブの両方が閉弁状態となるマイナスオーバーラップ期間を備え、
前記吹き返し減量手段は、前記マイナスオーバーラップ期間を短くすることにより、前記排気ガスの吹き返し量を減少させる構成としている。
According to a third invention, the standard timing includes a minus overlap period in which both the intake valve and the exhaust valve are closed,
The blowback reduction means is configured to reduce the exhaust gas blowback amount by shortening the minus overlap period.

第4の発明によると、前記吹き返し減量手段は、前記排気バルブのバルブタイミングを遅角させることにより、前記マイナスオーバーラップ期間を短くする構成としている。   According to a fourth aspect of the present invention, the blow back reducing means is configured to shorten the minus overlap period by retarding the valve timing of the exhaust valve.

第5の発明によると、前記吹き返し減量手段は、前記吸気バルブのバルブタイミングを進角させることにより、前記マイナスオーバーラップ期間を短くする構成としている。   According to a fifth aspect of the present invention, the blow back reducing means is configured to shorten the minus overlap period by advancing the valve timing of the intake valve.

第6の発明は、前記排気ガスの吹き返し量を最少とするバルブタイミングが目標タイミングとして予め記憶された記憶手段を備え、
前記吹き返し減量手段は、前記排気ガスの吹き返し量を減少させるときに、前記バルブタイミングを前記目標タイミングに設定する構成としている。
6th invention is provided with the memory | storage means by which the valve timing which minimizes the amount of blowbacks of the said exhaust gas was previously memorize | stored as target timing,
The blowback reduction means is configured to set the valve timing to the target timing when reducing the exhaust gas blowback amount.

第7の発明は、前記吹き返し減量手段の作動中に十分な吸気負圧が生じたときに、前記バルブタイミングを前記標準タイミングに復帰させる復帰手段を備える構成としている。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a returning means for returning the valve timing to the standard timing when a sufficient intake negative pressure is generated during the operation of the blow back reducing means.

第1の発明によれば、内燃機関が減速状態となったときに、負圧判定手段は、ブレーキ装置にとって十分な吸気負圧が生じているか否かを判定することができる。そして、吸気負圧が十分であると判定したときには、標準タイミング設定手段によってバルブタイミングを減速時の標準タイミングに設定することができる。また、吸気負圧が不足していると判定したときには、吹き返し減量手段によって排気ガスの吹き返し量を減少させることができ、これによって吸気負圧を高めることができる。   According to the first invention, when the internal combustion engine is decelerated, the negative pressure determining means can determine whether or not intake negative pressure sufficient for the brake device is generated. When it is determined that the intake negative pressure is sufficient, the standard timing setting means can set the valve timing to the standard timing during deceleration. Further, when it is determined that the intake negative pressure is insufficient, the exhaust gas blow back amount can be reduced by the blow back reducing means, thereby increasing the intake negative pressure.

このため、ブレーキ操作が行われ易い減速時には、ブレーキ装置にとって十分な吸気負圧を安定的に確保することができる。従って、吸気負圧が不足することによってブレーキの操作力が増大したり、その操作感が悪化するのを回避することができ、ブレーキ装置を良好に作動させることができる。   For this reason, at the time of deceleration at which the brake operation is easily performed, it is possible to stably ensure a sufficient intake negative pressure for the brake device. Therefore, it can be avoided that the operating force of the brake is increased or the operational feeling is deteriorated due to the lack of the intake negative pressure, and the brake device can be operated satisfactorily.

第2の発明によれば、内燃機関の始動時には、可変動弁機構に油圧や電力が供給されていない時点でも、バルブを所定のイニシャルタイミングに保持する必要がある。このため、可変動弁機構は、バルブをイニシャルタイミングで機械的にロックするためのロック機構を備えている。ロック機構は、バルブがイニシャルタイミングで作動しているときに、ロック動作を行うことが可能となる。   According to the second aspect of the invention, when starting the internal combustion engine, it is necessary to keep the valve at a predetermined initial timing even when hydraulic pressure or electric power is not supplied to the variable valve mechanism. For this reason, the variable valve mechanism includes a lock mechanism for mechanically locking the valve at the initial timing. The lock mechanism can perform a lock operation when the valve is operating at the initial timing.

そこで、標準タイミング設定手段は、減速時の標準タイミングとしてイニシャルタイミングを用いている。これにより、内燃機関の減速時には、吹き返し減量手段が作動する場合を除いて、バルブをイニシャルタイミングで作動させることができる。このため、内燃機関が減速状態から停止したとしても、この停止に先立ってバルブをイニシャルタイミングに戻しておくことができる。従って、内燃機関が停止するときには、バルブがイニシャルタイミングとなった状態でロック機構を速やかに作動させることができ、再始動に備えることができる。   Therefore, the standard timing setting means uses the initial timing as the standard timing at the time of deceleration. As a result, when the internal combustion engine is decelerated, the valve can be operated at the initial timing except when the blowback reduction means is operated. For this reason, even if the internal combustion engine stops from the deceleration state, the valve can be returned to the initial timing prior to the stop. Therefore, when the internal combustion engine is stopped, the lock mechanism can be quickly operated with the valve at the initial timing, and preparation for restart can be made.

第3の発明によれば、吹き返し減量手段は、吸気バルブと排気バルブのマイナスオーバーラップ期間を短くすることができる。これにより、燃焼室内の排気ガスは、マイナスオーバーラップ期間中に極端に圧縮されなくなる。この結果、排気ガスの吹き返し量を減少させることができ、吸気負圧を高めることができる。   According to the third invention, the blowback reduction means can shorten the minus overlap period between the intake valve and the exhaust valve. Thus, the exhaust gas in the combustion chamber is not extremely compressed during the minus overlap period. As a result, the exhaust gas blow-back amount can be reduced, and the intake negative pressure can be increased.

第4の発明によれば、吹き返し減量手段は、可変動弁機構によって排気バルブのバルブタイミングを遅角させることができる。これにより、マイナスオーバーラップ期間を短くすることができ、排気ガスの吹き返し量を減少させることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the blow back reducing means can retard the valve timing of the exhaust valve by the variable valve mechanism. As a result, the minus overlap period can be shortened, and the exhaust gas blowback amount can be reduced.

第5の発明によれば、吹き返し減量手段は、可変動弁機構によって吸気バルブのバルブタイミングを進角させることができる。これにより、マイナスオーバーラップ期間を短くして排気ガスの吹き返し量を減少させることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the blow back reducing means can advance the valve timing of the intake valve by the variable valve mechanism. As a result, the minus overlap period can be shortened to reduce the exhaust gas blowback amount.

ここで、内燃機関が停止するときには、可変動弁機構によってバルブを所定のイニシャルタイミングに保持し、再始動に備える必要がある。吸気側の可変動弁機構は、進角させた吸気バルブをイニシャルタイミングに戻すときの作動方向が内燃機関の出力軸の回転方向に対して順方向となっている。このため、吸気側の可変動弁機構は、排気側の可変動弁機構と比較して、吸気バルブをイニシャルタイミングに戻すときの速度が速い。   Here, when the internal combustion engine stops, it is necessary to prepare for restart by holding the valve at a predetermined initial timing by the variable valve mechanism. In the variable valve mechanism on the intake side, the operation direction when returning the advanced intake valve to the initial timing is the forward direction with respect to the rotation direction of the output shaft of the internal combustion engine. For this reason, the variable valve mechanism on the intake side has a higher speed when the intake valve is returned to the initial timing than the variable valve mechanism on the exhaust side.

即ち、吸気側の可変動弁機構は、機関回転数が低い状態でバルブタイミングを進角させたとしても、内燃機関が停止するまでの間にバルブタイミングを高速でイニシャルタイミングに戻すことができる。従って、吸気バルブのバルブタイミングを進角させることにより、吹き返し減量手段をより低い機関回転数で作動させることができる。この結果、高回転から低回転にわたる広い範囲において、ブレーキ装置にとって十分な吸気負圧を安定的に確保することができる。   That is, the variable valve mechanism on the intake side can return the valve timing to the initial timing at high speed until the internal combustion engine stops even if the valve timing is advanced while the engine speed is low. Therefore, by increasing the valve timing of the intake valve, the blowback reduction means can be operated at a lower engine speed. As a result, the intake negative pressure sufficient for the brake device can be stably secured in a wide range from high rotation to low rotation.

第6の発明によれば、排気ガスの吹き返し量が最少となる最適なバルブタイミングを実験等によって予め求めることができる。記憶手段には、この最適なバルブタイミングを目標タイミングとして予め記憶させることができる。そして、吹き返し減量手段は、バルブタイミングを目標タイミングに設定することができる。これにより、排気ガスの吹き返しを最少量まで減少させることができ、吸気負圧を最大限に高めることができる。   According to the sixth aspect of the invention, the optimum valve timing at which the exhaust gas blowback amount is minimized can be obtained in advance by experiments or the like. The optimum valve timing can be stored in advance in the storage means as the target timing. Then, the blowback reduction means can set the valve timing to the target timing. As a result, exhaust gas blow-back can be reduced to a minimum amount, and intake negative pressure can be maximized.

第7の発明によれば、吹き返し減量手段が作動することにより、吸気負圧が十分に上昇したときには、復帰手段によって吹き返し減量手段を停止することができる。これにより、バルブタイミングを標準タイミングに復帰させることができ、状況に応じて適切な制御を行うことができる。   According to the seventh aspect of the present invention, when the intake negative pressure has sufficiently increased due to the operation of the blowback reduction means, the return reduction means can be stopped by the return means. As a result, the valve timing can be returned to the standard timing, and appropriate control can be performed according to the situation.

実施の形態1.
[実施の形態1の構成]
以下、図1乃至図5を参照しつつ、本発明の実施の形態1について説明する。まず、図1は、実施の形態1のシステム構成を説明するための全体構成図を示している。本実施形態のシステムは、例えば多気筒型の内燃機関10を備えており、その各気筒内には、ピストン12との間に燃焼室14が設けられている。また、各気筒のピストン12は、内燃機関10のクランク軸16に連結されている。また、内燃機関10には、クランク軸16の回転角(クランク角)を検出するためのクランク角センサ18が設けられている。
Embodiment 1 FIG.
[Configuration of Embodiment 1]
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, FIG. 1 shows an overall configuration diagram for explaining the system configuration of the first embodiment. The system of this embodiment includes, for example, a multi-cylinder internal combustion engine 10, and a combustion chamber 14 is provided between each piston and the piston 12. Further, the piston 12 of each cylinder is connected to the crankshaft 16 of the internal combustion engine 10. The internal combustion engine 10 is provided with a crank angle sensor 18 for detecting the rotation angle (crank angle) of the crankshaft 16.

各気筒の燃焼室14には、内燃機関10の吸入空気が燃焼室14に向けて流通する吸気通路20と、燃焼室14から排気ガスが流出する排気通路22とが接続されている。吸気通路20の流入口近傍には、吸気通路20を流れる吸入空気の流量(吸入空気量)を検出するエアフローメータ24が設けられると共に、吸気通路20内の吸気負圧Pを検出する負圧取得手段としての吸気圧センサ26が設けられている。また、吸気通路20には、吸入空気量を調整する電子制御式のスロットルバルブ28が設けられている。スロットルバルブ28は、アクセル開度等に基づいてスロットルモータ30により駆動される。   An intake passage 20 through which intake air of the internal combustion engine 10 flows toward the combustion chamber 14 and an exhaust passage 22 through which exhaust gas flows out from the combustion chamber 14 are connected to the combustion chamber 14 of each cylinder. An air flow meter 24 for detecting the flow rate (intake air amount) of intake air flowing through the intake passage 20 is provided in the vicinity of the inlet of the intake passage 20 and negative pressure acquisition for detecting the intake negative pressure P in the intake passage 20 is provided. An intake pressure sensor 26 is provided as means. The intake passage 20 is provided with an electronically controlled throttle valve 28 for adjusting the intake air amount. The throttle valve 28 is driven by a throttle motor 30 based on the accelerator opening and the like.

また、内燃機関10は、各気筒の燃焼室14に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁32と、燃焼室14内の混合気に点火する点火プラグ34とを備えている。また、各気筒の燃焼室14には、吸気通路20を燃焼室14に対して開,閉する吸気バルブ36と、排気通路22を燃焼室14に対して開,閉する排気バルブ38とが設けられている。   The internal combustion engine 10 includes a fuel injection valve 32 that injects fuel toward the combustion chamber 14 of each cylinder, and an ignition plug 34 that ignites the air-fuel mixture in the combustion chamber 14. The combustion chamber 14 of each cylinder is provided with an intake valve 36 that opens and closes the intake passage 20 with respect to the combustion chamber 14 and an exhaust valve 38 that opens and closes the exhaust passage 22 with respect to the combustion chamber 14. It has been.

吸気バルブ36と排気バルブ38のバルブタイミングは、可変動弁機構としてのVVT(Variable Valve Timing system=可変バルブタイミング機構)40,42によって可変に設定される。ここで、吸気側のVVT40は、例えば特開2003−293711号公報等に記載されているような公知の技術を用いて構成されている。   The valve timings of the intake valve 36 and the exhaust valve 38 are variably set by VVT (Variable Valve Timing system) 40 and 42 as variable valve mechanisms. Here, the VVT 40 on the intake side is configured using a known technique as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-293711.

そして、VVT40は、後述のECU50から入力される指令信号に応じて吸気バルブ36の位相(開弁タイミング及び閉弁タイミング)を進角または遅角させる。また、排気側のVVT42も同様に、ECU50の指令信号に応じて排気バルブ38の位相を進角または遅角させる。   The VVT 40 advances or retards the phase (opening timing and closing timing) of the intake valve 36 in accordance with a command signal input from the ECU 50 described later. Similarly, the exhaust-side VVT 42 advances or retards the phase of the exhaust valve 38 in accordance with a command signal from the ECU 50.

一方、本実施の形態のシステムは、内燃機関10が搭載された車両を停止させるためのブレーキ装置44が付設されている。ブレーキ装置44は、車両の運転者がブレーキペダルを踏込むときの踏込力を補助するための倍力装置(図示せず)を備えている。この倍力装置は、負圧通路46を介して導入される内燃機関10の吸気負圧を利用して、運転者のブレーキ操作に対する補助力を発生し、ブレーキペダルの踏込力を軽減するものである。   On the other hand, the system of the present embodiment is provided with a brake device 44 for stopping the vehicle on which the internal combustion engine 10 is mounted. The brake device 44 includes a booster (not shown) for assisting the stepping force when the driver of the vehicle steps on the brake pedal. This booster device uses the intake negative pressure of the internal combustion engine 10 introduced through the negative pressure passage 46 to generate an assisting force for the driver's brake operation and reduce the depression force of the brake pedal. is there.

また、本実施の形態のシステムは、内燃機関10の運転状態を制御するためのECU(Electronic Control Unit)50を備えている。ECU50は、例えばROM、RAM等の記憶回路52を記憶手段として備えたマイクロコンピュータにより構成されている。そして、ECU50の入力側には、上述したクランク角センサ18、エアフローメータ24、吸気圧センサ26等に加えて、内燃機関10の冷却水温度を検出する水温センサ、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ等を含むセンサ系統が接続されている。   Further, the system of the present embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 50 for controlling the operating state of the internal combustion engine 10. The ECU 50 is configured by a microcomputer including a storage circuit 52 such as a ROM or a RAM as storage means. On the input side of the ECU 50, in addition to the crank angle sensor 18, the air flow meter 24, the intake pressure sensor 26, and the like, a water temperature sensor that detects the cooling water temperature of the internal combustion engine 10, and an accelerator opening that detects the accelerator opening degree. A sensor system including a degree sensor, an air-fuel ratio sensor for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas, and the like are connected.

ECU50の出力側には、スロットルモータ30、燃料噴射弁32、点火プラグ34、VVT40,42等を含めて各種のアクチュエータが接続されている。そして、ECU50は、内燃機関10の運転状態をセンサ系統によって検出しつつ、各アクチュエータを駆動することによって運転制御を行う。また、ECU50は、VVT40,42を用いて、以下に述べる各制御を実施する。   Various actuators including a throttle motor 30, a fuel injection valve 32, a spark plug 34, VVTs 40, 42, and the like are connected to the output side of the ECU 50. The ECU 50 controls the operation by driving the actuators while detecting the operation state of the internal combustion engine 10 using the sensor system. In addition, the ECU 50 performs the following controls using the VVTs 40 and 42.

(排気バルブの早閉じ制御)
ECU50は、内燃機関10を始動するときに、各バルブ36,38を所定のイニシャルタイミングで作動させる制御(以下、排気バルブの早閉じ制御と称す)を実行する。ここで、イニシャルタイミングとは、例えばVVT40,42の始動時にバルブタイミングの初期設定として用いられるものである。図2は、イニシャルタイミングにおける各バルブ36,38の開,閉状態を示している。なお、図2に示すイニシャルタイミングは一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。
(Exhaust valve early closing control)
When the internal combustion engine 10 is started, the ECU 50 executes control for operating the valves 36 and 38 at a predetermined initial timing (hereinafter referred to as exhaust valve early closing control). Here, the initial timing is used, for example, as an initial setting of the valve timing when the VVTs 40 and 42 are started. FIG. 2 shows the open and closed states of the valves 36 and 38 at the initial timing. Note that the initial timing shown in FIG. 2 is merely an example, and does not limit the present invention.

イニシャルタイミングでは、例えば吸気バルブ36がVVT40によって実現可能な最遅角位置に保持され、排気バルブ38がVVT42によって実現可能な最進角位置に保持される。また、イニシャルタイミングでは、例えば吸気上死点(TDC)よりも少し進角側となるタイミングにおいて、両方のバルブ36,38が閉弁状態となるマイナスオーバーラップ期間αが設けられている。このマイナスオーバーラップ期間αは、例えば10〜15CA°(クランク角)程度の長さを有している。   At the initial timing, for example, the intake valve 36 is held at the most retarded position that can be realized by the VVT 40, and the exhaust valve 38 is held at the most advanced position that can be realized by the VVT 42. Further, at the initial timing, for example, at a timing slightly advanced from the intake top dead center (TDC), a negative overlap period α in which both the valves 36 and 38 are closed is provided. The minus overlap period α has a length of about 10 to 15 CA ° (crank angle), for example.

これにより、各バルブ36,38がイニシャルタイミングで作動するときには、排気バルブ38が早期に閉弁してから、マイナスオーバーラップ期間αが経過した後に、吸気バルブ36が開弁する。この結果、排気行程の終了時に燃焼室14内に残された排気ガスは、マイナスオーバーラップ期間αの間に燃焼室14内で圧縮される。そして、この排気ガスは、吸気バルブ36が開弁したときに、吸気系(吸気通路20側)に吹き返す。   Thus, when the valves 36 and 38 are operated at the initial timing, the intake valve 36 is opened after the minus overlap period α has elapsed since the exhaust valve 38 was closed early. As a result, the exhaust gas left in the combustion chamber 14 at the end of the exhaust stroke is compressed in the combustion chamber 14 during the minus overlap period α. The exhaust gas blows back to the intake system (intake passage 20 side) when the intake valve 36 is opened.

このため、内燃機関10の始動時には、各バルブ36,38がイニシャルタイミングで作動することにより、排気ガスの吹き返し量を増大させることができ、この吹き返しによって始動時のエミッションを改善することができる。   For this reason, when the internal combustion engine 10 is started, the valves 36 and 38 are operated at the initial timing, whereby the amount of exhaust gas blown back can be increased, and the emission at the time of starting can be improved by this blowback.

(減速時標準制御)
内燃機関10の始動時には、VVT40,42に油圧や電力が供給されていない時点でも、各バルブ36,38をイニシャルタイミングに保持する必要がある。このため、VVT40,42は、各バルブ36,38をイニシャルタイミングで機械的にロックするためのロック機構(図示せず)を備えている。ロック機構は、各バルブ36,38がイニシャルタイミングで作動しているときに、ロック動作を行うことが可能となる。
(Standard control during deceleration)
When the internal combustion engine 10 is started, it is necessary to keep the valves 36 and 38 at the initial timing even when no hydraulic pressure or electric power is supplied to the VVTs 40 and 42. For this reason, the VVTs 40 and 42 include a lock mechanism (not shown) for mechanically locking the valves 36 and 38 at the initial timing. The lock mechanism can perform a lock operation when the valves 36 and 38 are operating at the initial timing.

このため、内燃機関10の減速時には、後述の吹き返し減量制御を実行する場合を除いて、各バルブ36,38をイニシャルタイミングで作動させる減速時標準制御を実行する。即ち、本実施の形態において、減速時における標準のバルブタイミング(標準タイミング)は、イニシャルタイミングとなっている。   For this reason, when the internal combustion engine 10 is decelerated, standard control at the time of deceleration in which the valves 36 and 38 are actuated at the initial timing is executed, except in the case of performing blowback reduction control described later. That is, in the present embodiment, the standard valve timing (standard timing) at the time of deceleration is the initial timing.

これにより、内燃機関10が減速状態から停止したとしても、この停止に先立って各バルブ36,38をイニシャルタイミングに戻しておくことができる。このため、内燃機関10が停止するときには、各バルブ36,38がイニシャルタイミングとなった状態でロック機構を速やかに作動させることができ、再始動に備えることができる。   Thereby, even if the internal combustion engine 10 is stopped from the deceleration state, the valves 36 and 38 can be returned to the initial timing prior to the stop. For this reason, when the internal combustion engine 10 is stopped, the lock mechanism can be quickly operated in a state where the valves 36 and 38 are at the initial timing, and preparation for restart can be made.

(吹き返し減量制御)
一方、自動車等の車両において、内燃機関10の減速時には、運転者によってブレーキ操作が行われることが多い。この場合、ブレーキ装置44を円滑に作動させるためには、吸気通路20からブレーキ装置44(倍力装置)に対して、十分な大きさの吸気負圧を供給する必要がある。
(Blow-back weight loss control)
On the other hand, in a vehicle such as an automobile, a brake operation is often performed by the driver when the internal combustion engine 10 is decelerated. In this case, in order to operate the brake device 44 smoothly, it is necessary to supply a sufficiently large intake negative pressure from the intake passage 20 to the brake device 44 (a booster device).

このため、ECU50は、内燃機関10が減速状態となり、かつ吹き返し減量制御の開始条件が成立したときには、減速時標準制御を行わず、これに代えて吹き返し減量制御を行う。本実施の形態において、吹き返し減量制御の開始条件とは、例えば吸気負圧Pの絶対値がブレーキ要求負圧P0未満である場合、として設定されている。ここで、ブレーキ要求負圧P0とは、前述の倍力装置が十分に機能を発揮するのに必要な最低限の負圧値であり、ECU50の記憶回路52に予め記憶されている。   For this reason, when the internal combustion engine 10 is in a decelerating state and the start condition of the blowback reduction control is satisfied, the ECU 50 does not perform the deceleration standard control but performs the blowback reduction control instead. In the present embodiment, the start condition of the blowback reduction control is set as, for example, when the absolute value of the intake negative pressure P is less than the brake request negative pressure P0. Here, the brake required negative pressure P0 is a minimum negative pressure value necessary for the above-described booster to sufficiently function, and is stored in advance in the storage circuit 52 of the ECU 50.

上述の開始条件が成立したときには、ブレーキ操作が行われたとしても、ブレーキ装置44の要求負圧P0に対して実際の吸気負圧Pが不足している。そこで、ECU50は、後述のように排気バルブ38のバルブタイミングを遅角させ、排気ガスの吹き返し量を減少させる。これにより、排気ガスの吹き返し量が減少した分だけ、吸気負圧を増大させることができる。   When the above-described start condition is satisfied, even if a brake operation is performed, the actual intake negative pressure P is insufficient with respect to the required negative pressure P0 of the brake device 44. Therefore, the ECU 50 retards the valve timing of the exhaust valve 38 and reduces the exhaust gas blowback amount as will be described later. As a result, the intake negative pressure can be increased by the amount by which the exhaust gas blow-back amount has decreased.

また、ECU50は、吸気負圧Pの絶対値がブレーキ要求負圧P0以上となったときに、吹き返し減量制御を停止し、減速時標準制御を再開する。即ち、各バルブ36,38を減速時の標準タイミング(イニシャルタイミング)に復帰させるものである。   In addition, when the absolute value of the intake negative pressure P becomes equal to or higher than the brake request negative pressure P0, the ECU 50 stops the blowback reduction control and restarts the deceleration standard control. That is, the valves 36 and 38 are returned to the standard timing (initial timing) at the time of deceleration.

また、吸気負圧Pは、内燃機関10が低回転で運転されているときに、特に不足し易い。このため、吹き返し減量制御は、前述の開始条件が成立するか、または内燃機関10の機関回転数が所定の判定値よりも低回転であるときに、実行する構成としてもよい。   Further, the intake negative pressure P is particularly likely to be insufficient when the internal combustion engine 10 is operated at a low speed. Therefore, the blowback reduction control may be executed when the above-described start condition is satisfied or when the engine speed of the internal combustion engine 10 is lower than a predetermined determination value.

一方、内燃機関10が高回転から減速を開始するときには、吸気系に排気ガスが吹き返すことにより、吸気通路20等から振動音が発生し易くなる。このため、吹き返し減量制御は、機関回転数が一定の判定値を超えた状態で、減速が開始されるときにも実行される。これにより、排気ガスの吹き返しによって吸気系の振動音が生じるのを抑制し、内燃機関10の騒音レベルを低下させることができる。   On the other hand, when the internal combustion engine 10 starts to decelerate from a high rotation speed, the exhaust gas blows back into the intake system, so that vibration noise is likely to be generated from the intake passage 20 and the like. For this reason, the blowback reduction control is also executed when deceleration is started in a state where the engine speed exceeds a certain determination value. Thereby, it is possible to suppress the generation of the vibration noise of the intake system due to the exhaust gas blowing back, and to reduce the noise level of the internal combustion engine 10.

(吹き返し減量制御のバルブタイミング)
図3は、吹き返し減量制御によるバルブタイミングの変化を示している。吹き返し減量制御では、排気側のVVT42によって排気バルブ38のバルブタイミングを前述のイニシャルタイミング(仮想線で図示)よりも遅角させる。
(Valve timing for blowback weight loss control)
FIG. 3 shows a change in the valve timing by the blowback reduction control. In the blowback reduction control, the valve timing of the exhaust valve 38 is retarded from the aforementioned initial timing (illustrated by a virtual line) by the VVT 42 on the exhaust side.

この遅角により、排気バルブ38のバルブタイミングは、排気ガスの吹き返し量が最少となる目標タイミングに設定される。この目標タイミングは、実験等により予め求められており、ECU50の記憶回路52に記憶されている。また、言い方を変えれば、吹き返し減量制御において、排気バルブ38のバルブタイミングは、マイナスオーバーラップ期間αが短くなるか、または零となるように設定される。   Due to this retardation, the valve timing of the exhaust valve 38 is set to a target timing at which the exhaust gas blowback amount is minimized. This target timing is obtained in advance by experiments or the like, and is stored in the storage circuit 52 of the ECU 50. In other words, in the blowback reduction control, the valve timing of the exhaust valve 38 is set so that the minus overlap period α is shortened or becomes zero.

図4は、排気バルブ38のバルブタイミングと、排気ガスの吹き返し量との関係を示したものである。図4の縦軸は、燃焼室14内のガス流量を表しており、このガス流量がマイナス側に大きくなることは、排気ガスの吹き返し量が増大することを意味している。   FIG. 4 shows the relationship between the valve timing of the exhaust valve 38 and the exhaust gas blowback amount. The vertical axis in FIG. 4 represents the gas flow rate in the combustion chamber 14, and increasing this gas flow rate on the negative side means that the exhaust gas blowback amount increases.

また、図4中の実線は、イニシャルタイミングでの排気ガスの吹き返し量を示し、点線は、ベースタイミングでの排気ガスの吹き返し量を示している。ここで、ベースタイミングとは、吸気上死点の近傍で若干のオーバーラップが生じるような一般的なバルブタイミングである。即ち、バルブのマイナスオーバーラップ期間αは、イニシャルタイミングよりもベースタイミングの方が短くなっている。   Also, the solid line in FIG. 4 indicates the exhaust gas blowback amount at the initial timing, and the dotted line indicates the exhaust gas blowback amount at the base timing. Here, the base timing is a general valve timing at which a slight overlap occurs in the vicinity of the intake top dead center. That is, in the negative overlap period α of the valve, the base timing is shorter than the initial timing.

この図4から判るように、イニシャルタイミングと比べて、ベースタイミングの方が排気ガスの吹き返し量が少ない。従って、吹き返し減量制御では、マイナスオーバーラップ期間αを減少させるか、またはこれを零となるようにバルブタイミングを設定することにより、排気ガスの吹き返し量を減少させることができる。   As can be seen from FIG. 4, the amount of exhaust gas blown back is smaller at the base timing than at the initial timing. Therefore, in the blowback reduction control, the exhaust gas blowback amount can be reduced by reducing the minus overlap period α or setting the valve timing so as to be zero.

[実施の形態1を実現するための具体的な処理]
図5は、本実施の形態のシステム動作を実現するために、ECU50が実行するルーチンのフローチャートである。なお、図5に示すルーチンは、内燃機関の始動時に開始され、一定の時間毎に繰返し実行されるものである。
[Specific Processing for Realizing Embodiment 1]
FIG. 5 is a flowchart of a routine executed by the ECU 50 in order to realize the system operation of the present embodiment. The routine shown in FIG. 5 is started when the internal combustion engine is started, and is repeatedly executed at regular intervals.

まず、ステップ100では、内燃機関10が減速状態であるか否かを判定する。ここで、「YES」と判定したときには、後述のステップ104に移る。また、ステップ100で「NO」と判定したときには、ステップ102で加速時のバルブタイミング制御を実行し、リターンする。   First, in step 100, it is determined whether or not the internal combustion engine 10 is in a deceleration state. If “YES” is determined here, the process proceeds to step 104 described later. When it is determined “NO” in step 100, the valve timing control during acceleration is executed in step 102, and the process returns.

次に、ステップ104では、吸気圧センサ26によって吸気負圧Pを検出する。また、ステップ106では、ブレーキ要求負圧P0を算出する。この場合、ブレーキ要求負圧P0は、例えばブレーキ装置44の仕様等に基づいてECU50に予め記憶された要求負圧の記憶データを読出すか、またはこの記憶データに対して運転状態に応じた補正を行うことにより算出される。   Next, at step 104, the intake negative pressure P is detected by the intake pressure sensor 26. In step 106, the brake request negative pressure P0 is calculated. In this case, for the brake required negative pressure P0, for example, the stored data of the required negative pressure stored in advance in the ECU 50 based on the specifications of the brake device 44 or the like is read, or the stored data is corrected in accordance with the operating state. It is calculated by doing.

次に、ステップ108では、吹き返し減量制御が実行中であるか否かを判定する。ここで、「YES」と判定したときには、後述のステップ116に移る。また、ステップ108で「NO」と判定したときには、ステップ110で吹き返し減量制御の開始条件が成立したか否かを判定する。より詳しく述べると、ステップ110では、吸気負圧Pがブレーキ要求負圧P0未満であるか否かを判定する。   Next, in step 108, it is determined whether or not the blowback reduction control is being executed. If “YES” is determined here, the process proceeds to step 116 described later. If “NO” is determined in the step 108, it is determined whether or not a start condition for the blowback reduction control is satisfied in a step 110. More specifically, in step 110, it is determined whether or not the intake negative pressure P is less than the brake required negative pressure P0.

そして、ステップ110で「YES」と判定したときには、ブレーキ装置44にとって吸気負圧が不足していると判断される。そこで、この場合には、ステップ112で吹き返し減量制御を実施する。即ち、ステップ112では、排気側のVVT42を作動させ、図3に示すように、排気バルブ38のバルブタイミングをイニシャルタイミングよりも遅角させる。これにより、排気ガスの吹き返し量は、イニシャルタイミングでの吹き返し量よりも減少するので、吸気負圧Pを増大させることができる。   When it is determined “YES” in step 110, it is determined that the intake negative pressure is insufficient for the brake device 44. Therefore, in this case, blowback reduction control is performed in step 112. That is, in step 112, the exhaust-side VVT 42 is operated, and as shown in FIG. 3, the valve timing of the exhaust valve 38 is retarded from the initial timing. As a result, the exhaust gas blowback amount is smaller than the blowback amount at the initial timing, so that the intake negative pressure P can be increased.

また、排気バルブ38のバルブタイミングを遅角させるときに、吸気バルブ36のバルブタイミングは、イニシャルタイミングに保持する構成としてもよいが、後述する実施の形態2で述べるように、イニシャルタイミングよりも進角させる構成としてもよい。   In addition, when the valve timing of the exhaust valve 38 is retarded, the valve timing of the intake valve 36 may be held at the initial timing, but as described in the second embodiment described later, it is advanced from the initial timing. It is good also as a structure to make it horn.

一方、ステップ110で「NO」と判定したときには、ブレーキ装置44にとって十分な吸気負圧が発生していると判断される。そこで、この場合には、ステップ114で減速時標準制御を実施する。即ち、ステップ114では、各バルブ36,38をイニシャルタイミングに設定し、リターンする。   On the other hand, when it is determined “NO” in step 110, it is determined that the intake negative pressure sufficient for the brake device 44 is generated. In this case, therefore, standard control at the time of deceleration is performed in step 114. That is, in step 114, the valves 36 and 38 are set to the initial timing, and the process returns.

さらに、ステップ116では、吹き返し減量制御を実行しているときに、吸気負圧Pがブレーキ要求負圧P0以上に上昇したか否かを判定する。ここで、「YES」と判定したときには、吹き返し減量制御によって十分な吸気負圧が発生したと判断される。そこで、この場合には、ステップ114で減速時標準制御を実施し、各バルブ36,38のバルブタイミングをイニシャルタイミングに復帰させる。また、ステップ116で「NO」と判定したときには、ステップ110に戻って吹き返し減量制御を続行する。   Further, in step 116, it is determined whether or not the intake negative pressure P has risen above the brake request negative pressure P0 when the blowback reduction control is being executed. Here, when it is determined as “YES”, it is determined that sufficient intake negative pressure is generated by the blowback reduction control. Therefore, in this case, standard control at the time of deceleration is performed in step 114, and the valve timing of each valve 36, 38 is returned to the initial timing. If “NO” is determined in the step 116, the process returns to the step 110 to continue the blowback reduction control.

[実施の形態1の効果]
本実施の形態によれば、ECU50は、内燃機関10が減速状態となったときに、ブレーキ装置44にとって十分な吸気負圧が生じているか否かを判定することができる。そして、吸気負圧が十分である判定したときには、バルブタイミングを減速時の標準タイミングに設定し、内燃機関10の停止や再始動に備えることができる。
[Effect of Embodiment 1]
According to the present embodiment, the ECU 50 can determine whether or not the intake negative pressure sufficient for the brake device 44 is generated when the internal combustion engine 10 is decelerated. When it is determined that the intake negative pressure is sufficient, the valve timing can be set to the standard timing during deceleration to prepare for the stop or restart of the internal combustion engine 10.

また、吸気負圧が不足していると判定したときには、吹き返し減量制御によって排気バルブ38のバルブタイミングを遅角させることができる。これにより、排気ガスの吹き返し量を減少させることができ、吸気負圧を高めることができる。   When it is determined that the intake negative pressure is insufficient, the valve timing of the exhaust valve 38 can be retarded by the blowback reduction control. As a result, the exhaust gas blow-back amount can be reduced, and the intake negative pressure can be increased.

このため、ブレーキ操作が行われ易い減速時には、ブレーキ装置44にとって十分な吸気負圧を安定的に確保することができる。従って、吸気負圧が不足することによってブレーキの操作力が増大したり、その操作感が悪化するのを回避することができ、ブレーキ装置44を良好に作動させることができる。   For this reason, it is possible to stably ensure a sufficient intake negative pressure for the brake device 44 at the time of deceleration at which braking is easily performed. Therefore, it is possible to avoid an increase in the operating force of the brake due to a lack of intake negative pressure or a deterioration in the operational feeling, and the brake device 44 can be operated satisfactorily.

また、吹き返し減量制御では、排気側のVVT42によって排気バルブ38のバルブタイミングを遅角させることができる。これにより、各バルブ36,38のマイナスオーバーラップ期間αを短くすることができる。この結果、燃焼室14内の排気ガスは、マイナスオーバーラップ期間中に極端に圧縮されなくなる。従って、排気ガスの吹き返し量を減少させることができ、吸気負圧を高めることができる。   In the blowback reduction control, the valve timing of the exhaust valve 38 can be retarded by the exhaust-side VVT 42. Thereby, the minus overlap period (alpha) of each valve | bulb 36 and 38 can be shortened. As a result, the exhaust gas in the combustion chamber 14 is not extremely compressed during the minus overlap period. Therefore, the exhaust gas blow-back amount can be reduced, and the intake negative pressure can be increased.

この場合、吹き返し減量制御では、排気ガスの吹き返し量が最少となる最適なバルブタイミングを実験等によって予め求めることができる。ECU50の記憶回路52には、この最適なバルブタイミングを目標タイミングとして予め記憶させておくことができる。そして、吹き返し減量制御では、排気バルブ38のバルブタイミングを目標タイミングまで遅角させることができる。これにより、排気ガスの吹き返しを最少量まで減少させることができ、吸気負圧を最大限に高めることができる。   In this case, in the blowback reduction control, an optimum valve timing at which the exhaust gas blowback amount is minimized can be obtained in advance by experiments or the like. The optimum valve timing can be stored in advance in the storage circuit 52 of the ECU 50 as the target timing. In the blowback reduction control, the valve timing of the exhaust valve 38 can be delayed to the target timing. As a result, exhaust gas blow-back can be reduced to a minimum amount, and intake negative pressure can be maximized.

一方、吹き返し減量制御を行うことにより、吸気負圧が十分に上昇したときには、ECU50によって吹き返し減量制御を停止することができる。これにより、排気バルブ38のバルブタイミングを標準タイミングに復帰させることができ、状況に応じて適切な制御を行うことができる。   On the other hand, by performing the blowback reduction control, the ECU 50 can stop the blowback reduction control when the intake negative pressure has sufficiently increased. Thereby, the valve timing of the exhaust valve 38 can be returned to the standard timing, and appropriate control can be performed according to the situation.

実施の形態2.
次に、図7及び図8を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。なお、本実施の形態では、前記実施の形態1と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

[実施の形態2の特徴部分]
本実施の形態のシステムは、前記実施の形態1と同様の構成(図1参照)を備えている。そして、ブレーキ装置44にとって吸気負圧が不足していると判定したときには、吹き返し減量制御を実施する構成となっている。しかし、吹き返し減量制御では、吸気バルブ36のバルブタイミングをイニシャルタイミングよりも進角させる構成としており、本実施の形態は、この点で実施の形態1と異なるものである。
[Characteristics of Embodiment 2]
The system of the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment (see FIG. 1). When it is determined that the intake negative pressure is insufficient for the brake device 44, the blowback reduction control is performed. However, in the blowback reduction control, the valve timing of the intake valve 36 is advanced from the initial timing, and this embodiment is different from the first embodiment in this respect.

図7は、吹き返し減量制御によるバルブタイミングの変化を示している。本実施の形態の吹き返し減量制御では、吸気側のVVT40によって吸気バルブ36のバルブタイミングをイニシャルタイミング(仮想線で図示)よりも進角させる。この進角により、吸気バルブ36のバルブタイミングは、排気ガスの吹き返し量が最少となる目標タイミングに設定される。この目標タイミングは、実験等により予め求められており、ECU50の記憶回路52に記憶されている。   FIG. 7 shows a change in the valve timing by the blowback reduction control. In the blowback reduction control of the present embodiment, the valve timing of the intake valve 36 is advanced from the initial timing (illustrated by phantom lines) by the VVT 40 on the intake side. With this advance angle, the valve timing of the intake valve 36 is set to a target timing at which the exhaust gas blowback amount is minimized. This target timing is obtained in advance by experiments or the like, and is stored in the storage circuit 52 of the ECU 50.

また、言い方を変えれば、吹き返し減量制御において、吸気バルブ36のバルブタイミングは、マイナスオーバーラップ期間αが短くなるか、または零となるように設定される。従って、本実施の形態の吹き返し減量制御でも、排気ガスの吹き返し量をイニシャルタイミングよりも減少させることができる。   In other words, in the blowback reduction control, the valve timing of the intake valve 36 is set so that the minus overlap period α is shortened or becomes zero. Therefore, even with the blowback reduction control of the present embodiment, the exhaust gas blowback amount can be reduced from the initial timing.

[実施の形態2を実現するための具体的な処理]
図8は、本実施の形態のシステム動作を実現するために、ECU50が実行するルーチンのフローチャートである。なお、図8の説明では、実施の形態1(図5)と同一の処理に同一のステップ番号を付し、その説明を省略するものとする。この図8に示すように、本実施の形態では、ステップ200で吹き返し減量制御を行うときに、吸気バルブ36のバルブタイミングを進角させるものである。
[Specific Processing for Realizing Embodiment 2]
FIG. 8 is a flowchart of a routine executed by the ECU 50 in order to realize the system operation of the present embodiment. In the description of FIG. 8, the same processes as those in the first embodiment (FIG. 5) are denoted by the same step numbers, and the description thereof is omitted. As shown in FIG. 8, in the present embodiment, when the blowback reduction control is performed in step 200, the valve timing of the intake valve 36 is advanced.

[実施の形態2の効果]
このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態1とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、吹き返し減量制御を行うときに、吸気側のVVT40によって吸気バルブ36のバルブタイミングを進角させる構成としている。この構成でも、各バルブ36,38のマイナスオーバーラップ期間αを短くすることができ、排気ガスの吹き返し量を減少させることができる。
[Effect of Embodiment 2]
In the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as in the first embodiment. In particular, in the present embodiment, when the blowback reduction control is performed, the valve timing of the intake valve 36 is advanced by the VVT 40 on the intake side. Even in this configuration, the minus overlap period α of the valves 36 and 38 can be shortened, and the exhaust gas blowback amount can be reduced.

しかも、本実施の形態では、吸気バルブ36を進角させることにより、以下の効果を更に得ることができる。   Moreover, in the present embodiment, the following effects can be further obtained by advancing the intake valve 36.

まず、内燃機関10が停止するときには、実施の形態1で述べたように、VVT40,42によって各バルブ36,38をイニシャルタイミングに保持し、再始動に備える必要がある。吸気側のVVT40は、進角させた吸気バルブ36をイニシャルタイミングに戻すときの作動方向がクランク軸16の回転方向に対して順方向となっている。このため、吸気側のVVT40は、排気側のVVT42と比較して、吸気バルブ36をイニシャルタイミングに戻すときの速度が速い。   First, when the internal combustion engine 10 stops, as described in the first embodiment, the valves 36 and 38 need to be held at the initial timing by the VVTs 40 and 42 to prepare for restart. In the VVT 40 on the intake side, the operating direction when the advanced intake valve 36 is returned to the initial timing is the forward direction with respect to the rotation direction of the crankshaft 16. For this reason, the VVT 40 on the intake side has a higher speed when returning the intake valve 36 to the initial timing than the VVT 42 on the exhaust side.

即ち、吸気側のVVT40は、機関回転数が低い状態でバルブタイミングを進角させたとしても、内燃機関10が停止するまでの間にバルブタイミングを高速でイニシャルタイミングに戻すことができる。従って、吸気バルブ36のバルブタイミングを進角させることにより、吹き返し減量制御をより低い機関回転数で実施することができる。この結果、高回転から低回転にわたる広い範囲において、ブレーキ装置44にとって十分な吸気負圧を安定的に確保することができる。   That is, the intake-side VVT 40 can return the valve timing to the initial timing at high speed until the internal combustion engine 10 stops even if the valve timing is advanced while the engine speed is low. Therefore, by increasing the valve timing of the intake valve 36, the blowback reduction control can be performed at a lower engine speed. As a result, it is possible to stably ensure a sufficient intake negative pressure for the brake device 44 in a wide range from high rotation to low rotation.

なお、前記各実施の形態では、図5、図7中のステップ110が負圧判定手段の具体例を示し、ステップ114が標準タイミング設定手段の具体例を示している。また、図5、図7中のステップ112,200が吹き返し減量手段の具体例を示し、ステップ116が復帰手段の具体例を示している。   In each of the above embodiments, step 110 in FIGS. 5 and 7 shows a specific example of the negative pressure determination means, and step 114 shows a specific example of the standard timing setting means. Further, steps 112 and 200 in FIGS. 5 and 7 show a specific example of the blowback reduction means, and step 116 shows a specific example of the return means.

また、実施の形態1,2では、負圧取得手段として吸気圧センサ26を用いる構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば内燃機関10の機関回転数、負荷状態等に応じて吸気負圧を推定的に算出する構成としてもよい。   In the first and second embodiments, the intake pressure sensor 26 is used as the negative pressure acquisition means. However, the present invention is not limited to this. For example, the intake negative pressure may be estimated and calculated according to the engine speed, the load state, and the like of the internal combustion engine 10.

また、実施の形態1では、吹き返し減量制御を実行するために、排気バルブ38のバルブタイミングを遅角させる構成とし、実施の形態2では、吸気バルブ36のバルブタイミングを進角させる構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば実施の形態1,2を組合わせることにより、吹き返し減量制御では、排気バルブ38の遅角と吸気バルブ36の進角とを一緒に実行する構成としてもよい。   In the first embodiment, the valve timing of the exhaust valve 38 is retarded to execute the blowback reduction control, and in the second embodiment, the valve timing of the intake valve 36 is advanced. However, the present invention is not limited to this. For example, by combining the first and second embodiments, in the blowback reduction control, the retard angle of the exhaust valve 38 and the advance angle of the intake valve 36 may be executed together. Good.

また、実施の形態では、吸気側のVVT40と、排気側のVVT42の両方を内燃機関10に搭載する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、VVT40,42の何れか一方のみを搭載した内燃機関に適用してもよい。即ち、実施の形態1では、吸気側のVVT40をもたず、排気側のVVT42のみを搭載する構成としてもよい。また、実施の形態2では、排気側のVVT42をもたず、吸気側のVVT40のみを搭載する構成としてもよい。   In the embodiment, both the intake-side VVT 40 and the exhaust-side VVT 42 are mounted on the internal combustion engine 10. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to an internal combustion engine equipped with only one of VVTs 40 and 42. In other words, the first embodiment may be configured to have only the exhaust-side VVT 42 instead of the intake-side VVT 40. In the second embodiment, the exhaust-side VVT 42 may not be provided, and only the intake-side VVT 40 may be mounted.

また、実施の形態では、ブレーキ要求負圧P0を一定値とした場合を例に挙げて述べた。しかし、本発明はこれに限らず、例えばブレーキ要求負圧P0を内燃機関10の運転状態やブレーキ装置44の作動状態等に応じて変化させる構成としてもよい。   In the embodiment, the case where the brake request negative pressure P0 is set to a constant value has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, the brake request negative pressure P0 may be changed according to the operating state of the internal combustion engine 10, the operating state of the brake device 44, and the like.

また、実施の形態では、吹き返し減量制御の開始条件として、吸気負圧Pがブレーキ要求負圧P0未満となった場合、を例に挙げて説明した。しかし、本発明の開始条件はこれに限らず、例えば吸気負圧Pがブレーキ要求負圧P0未満となり、かつ機関回転数が判定値よりも低下した場合、としてもよい。   Further, in the embodiment, the case where the intake negative pressure P is less than the brake request negative pressure P0 has been described as an example as the start condition of the blowback reduction control. However, the start condition of the present invention is not limited to this. For example, the intake negative pressure P may be less than the brake request negative pressure P0, and the engine speed may be lower than the determination value.

さらに、実施の形態では、減速時の標準タイミングとして、マイナスオーバーラップ期間αを有するイニシャルタイミングを例に挙げて述べた。しかし、本発明はこれに限らず、減速時の標準タイミングとしては、内燃機関の要求等に適合した任意のタイミングを用いることができる。このため、本発明では、標準タイミングが必ずしもマイナスオーバーラップ期間αをもつ必要はない。   Furthermore, in the embodiment, the initial timing having the minus overlap period α has been described as an example of the standard timing at the time of deceleration. However, the present invention is not limited to this, and any timing suitable for the requirements of the internal combustion engine can be used as the standard timing at the time of deceleration. For this reason, in the present invention, the standard timing does not necessarily have the minus overlap period α.

本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための全体図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall view for explaining a system configuration according to a first embodiment of the present invention. 吸気バルブと排気バルブのイニシャルタイミングを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the initial timing of an intake valve and an exhaust valve. 吹き返し減量制御により排気バルブのバルブタイミングを遅角させる状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which retards the valve timing of an exhaust valve by blowback reduction control. 吸気系への吹き返し量とバルブタイミングとの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the amount of blowbacks to an intake system, and valve timing. 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において、吹き返し減量制御により吸気バルブのバルブタイミングを進角させる状態を示す説明図である。In Embodiment 2 of this invention, it is explanatory drawing which shows the state which advances the valve timing of an intake valve by blowback reduction control. 本発明の実施の形態2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 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 内燃機関
12 ピストン
14 燃焼室
16 クランク軸
18 クランク角センサ
20 吸気通路
22 排気通路
24 エアフローメータ
26 吸気圧センサ(負圧取得手段)
28 スロットルバルブ
30 スロットルモータ
32 燃料噴射弁
34 点火プラグ
36 吸気バルブ
38 排気バルブ
40,42 VVT(可変動弁機構)
44 ブレーキ装置
46 負圧通路
50 ECU
52 記憶回路(記憶手段)
P 吸気負圧
P0 ブレーキ要求負圧
α マイナスオーバーラップ期間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 12 Piston 14 Combustion chamber 16 Crankshaft 18 Crank angle sensor 20 Intake passage 22 Exhaust passage 24 Air flow meter 26 Intake pressure sensor (negative pressure acquisition means)
28 Throttle valve 30 Throttle motor 32 Fuel injection valve 34 Spark plug 36 Intake valve 38 Exhaust valve 40, 42 VVT (variable valve mechanism)
44 Brake device 46 Negative pressure passage 50 ECU
52 Memory circuit (memory means)
P Intake negative pressure P0 Brake required negative pressure α Minus overlap period

Claims (7)

内燃機関の吸気バルブと排気バルブのうち、少なくとも一方のバルブタイミングを可変に設定する可変動弁機構と、
内燃機関の吸気負圧を取得する負圧取得手段と、
内燃機関が減速状態となったときに、ブレーキ装置にとって十分な吸気負圧が生じているか否かを判定する負圧判定手段と、
前記負圧判定手段によって吸気負圧が十分であると判定したときに、前記可変動弁機構によって前記バルブタイミングを減速時の標準タイミングに設定する標準タイミング設定手段と、
前記負圧判定手段によって吸気負圧が不足していると判定したときに、前記可変動弁機構によって前記バルブタイミングを変化させ、吸気系に吹き返す排気ガスの吹き返し量を前記標準タイミングでの吹き返し量よりも減少させる吹き返し減量手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
A variable valve mechanism that variably sets at least one of the intake valve and the exhaust valve of the internal combustion engine;
Negative pressure acquisition means for acquiring the intake negative pressure of the internal combustion engine;
Negative pressure determination means for determining whether or not intake negative pressure sufficient for the brake device is generated when the internal combustion engine is decelerated;
A standard timing setting means for setting the valve timing to a standard timing at the time of deceleration by the variable valve mechanism when the negative pressure determination means determines that the intake negative pressure is sufficient;
When the negative pressure determining means determines that the intake negative pressure is insufficient, the valve timing is changed by the variable valve mechanism, and the amount of exhaust gas blown back to the intake system is changed to the amount of blowback at the standard timing. Blowing weight loss means to reduce more than,
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記標準タイミングは、前記可変動弁機構の始動時に前記バルブタイミングの初期設定として用いられるイニシャルタイミングである請求項1に記載の内燃機関の制御装置。   The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the standard timing is an initial timing used as an initial setting of the valve timing when the variable valve mechanism is started. 前記標準タイミングは、前記吸気バルブと前記排気バルブの両方が閉弁状態となるマイナスオーバーラップ期間を備え、
前記吹き返し減量手段は、前記マイナスオーバーラップ期間を短くすることにより、前記排気ガスの吹き返し量を減少させる構成としてなる請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。
The standard timing includes a minus overlap period in which both the intake valve and the exhaust valve are closed,
The control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the blowback reduction means is configured to reduce the exhaust gas blowback amount by shortening the minus overlap period.
前記吹き返し減量手段は、前記排気バルブのバルブタイミングを遅角させることにより、前記マイナスオーバーラップ期間を短くする構成としてなる請求項3に記載の内燃機関の制御装置。   The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the blowback reduction means is configured to shorten the minus overlap period by retarding a valve timing of the exhaust valve. 前記吹き返し減量手段は、前記吸気バルブのバルブタイミングを進角させることにより、前記マイナスオーバーラップ期間を短くする構成としてなる請求項3に記載の内燃機関の制御装置。   The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the blowback reduction means is configured to shorten the minus overlap period by advancing the valve timing of the intake valve. 前記排気ガスの吹き返し量を最少とするバルブタイミングが目標タイミングとして予め記憶された記憶手段を備え、
前記吹き返し減量手段は、前記排気ガスの吹き返し量を減少させるときに、前記バルブタイミングを前記目標タイミングに設定する構成としてなる請求項1乃至5のうち何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。
Comprising a storage means in which the valve timing for minimizing the exhaust gas blow-back amount is stored in advance as a target timing;
The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the blowback reduction means is configured to set the valve timing to the target timing when reducing the blowback amount of the exhaust gas. .
前記吹き返し減量手段の作動中に十分な吸気負圧が生じたときに、前記バルブタイミングを前記標準タイミングに復帰させる復帰手段を備えてなる請求項1乃至6のうち何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。   The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, further comprising return means for returning the valve timing to the standard timing when a sufficient intake negative pressure is generated during the operation of the blowback reduction means. Engine control device.
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