JP2009215947A - Variable valve control device for engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve emission during start of an engine. <P>SOLUTION: This variable valve control device for the engine is provided with a lift operation angle variable mechanism capable of continuously expanding and reducing lift operation angle of an intake valve, and is provided with a perfect explosion determination means S3 determining whether perfect explosion occurs in the engine or not, and a large lift-large operation angle setting means S2 setting lift operation angle of the intake valve to large lift-large operation angle until determination of perfect explosion in the engine is given. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明はエンジンの可変動弁制御装置に関する。   The present invention relates to an engine variable valve controller.

従来のエンジンの可変動弁制御装置として、エンジン始動時に吸気弁又は排気弁のリフト量及び開閉時期を制御して、エミッションの悪化を抑制するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２１４２０３号公報 As a conventional variable valve control device for an engine, there is one that controls the lift amount and opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve at the time of starting the engine to suppress the deterioration of emission (for example, see Patent Document 1).
JP 2003-214203 A

しかしながら、上述した従来のエンジンの可変動弁制御装置は、バッテリ電圧が低下しているときにエンジンを始動すると、可変動弁機構の応答性が悪くなり多量のエミッションを発生させてしまうので、バッテリ電圧の低下時には、単に可変動弁機構の制御を禁止するものであった。   However, in the above-described conventional variable valve control device for an engine, if the engine is started when the battery voltage is low, the responsiveness of the variable valve mechanism deteriorates and a large amount of emission is generated. When the voltage drops, the control of the variable valve mechanism is simply prohibited.

したがって、バッテリ電圧が十分なとき、すなわち可変動弁機構の応答性に何ら問題がないときに、可変動弁機構を制御してエミッションを抑制するものではなかった。そのため、エミッションが悪化するという問題点があった。   Therefore, when the battery voltage is sufficient, that is, when there is no problem in the response of the variable valve mechanism, the variable valve mechanism is not controlled to suppress emission. Therefore, there was a problem that the emission deteriorated.

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、エンジン始動時のエミッションを向上させることを目的とする。   The present invention has been made paying attention to such a conventional problem, and an object thereof is to improve emission at the time of engine start.

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。   The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected, it is not limited to this.

本発明は、吸気弁（３５）のリフト・作動角を連続的に拡大、縮小させることができるリフト作動角可変機構（１１０）を備えるエンジン（１）の可変動弁制御装置であって、エンジン（１）が完爆したか否かを判定する完爆判定手段（Ｓ３）と、エンジン（１）の完爆を判定するまでの間は、前記吸気弁（３５）のリフト・作動角を大リフト・大作動角に設定する大リフト・大作動角設定手段（Ｓ２）と、を備える。   The present invention is a variable valve control apparatus for an engine (1) including a variable lift operating angle mechanism (110) capable of continuously expanding and reducing a lift / operating angle of an intake valve (35). The lift / operating angle of the intake valve (35) is increased between the complete explosion determination means (S3) for determining whether or not (1) has completed and until the complete explosion of the engine (1) is determined. And a large lift / large operating angle setting means (S2) for setting the lift / large operating angle.

完爆判定前の吸気弁のリフト・作動角を大リフト・大作動角に設定したため、エンジン始動時のエミッションを向上させることができる。   Emissions at engine start can be improved because the lift / operating angle of the intake valve before complete explosion determination is set to a large lift / large operating angle.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、吸気弁可変動弁機構を備えたエンジンの構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an engine including an intake valve variable valve mechanism.

エンジン１は、クランクケース１０と、クランクケース１０に連結されるシリンダブロック２０と、シリンダブロック２０の頂部を覆うシリンダヘッド３０とを備える。   The engine 1 includes a crankcase 10, a cylinder block 20 connected to the crankcase 10, and a cylinder head 30 that covers the top of the cylinder block 20.

クランクケース１０の内部には、クランクシャフト１１が回転可能に支持される。クランクシャフトの一端にはフライホイール１３が連結される。フライホイール１３の外周にはリングギヤ１４が形成される。エンジン１の始動時には、このフライホイール１３の外周に形成されたリングギヤ１４を介して、スタータモータ１２によってクランクシャフト１１に始動トルクが与えられる。   A crankshaft 11 is rotatably supported in the crankcase 10. A flywheel 13 is connected to one end of the crankshaft. A ring gear 14 is formed on the outer periphery of the flywheel 13. When the engine 1 is started, starter torque is applied to the crankshaft 11 by the starter motor 12 via a ring gear 14 formed on the outer periphery of the flywheel 13.

シリンダブロック２０には、複数のシリンダ２１が形成される。図１では図面の煩雑を防止するため、１つのシリンダのみを記載してある。シリンダ２１には、ピストン２２が摺動自在に嵌合する。ピストン２２は、コンロッド２３によってクランクシャフト１１に連結される。   A plurality of cylinders 21 are formed in the cylinder block 20. In FIG. 1, only one cylinder is shown in order to prevent the drawing from being complicated. A piston 22 is slidably fitted into the cylinder 21. The piston 22 is connected to the crankshaft 11 by a connecting rod 23.

シリンダヘッド３０には、燃焼室３１の頂壁に開口する吸気通路３２と排気通路３３とが形成され、燃焼室３１の頂壁中心に点火栓３４が設けられる。また、シリンダヘッド３０には、吸気通路３２の開口を開閉する一対の吸気弁３５と、排気通路３３の開口を開閉する一対の排気弁３６とが設けられる。図１では図面の煩雑を防止するため、一方の吸気弁及び排気弁のみを記載してある。さらに、シリンダヘッド３０には、吸気弁３５を開閉駆動すると共にその開閉時期を任意の時期に設定できる吸気弁可変動弁機構１００と、排気弁３６を開閉駆動する排気カムシャフト３７とが設けられる。   The cylinder head 30 is formed with an intake passage 32 and an exhaust passage 33 that open to the top wall of the combustion chamber 31, and an ignition plug 34 is provided at the center of the top wall of the combustion chamber 31. The cylinder head 30 is provided with a pair of intake valves 35 that open and close the opening of the intake passage 32 and a pair of exhaust valves 36 that open and close the opening of the exhaust passage 33. In FIG. 1, only one intake valve and exhaust valve are shown in order to prevent the drawing from being complicated. Further, the cylinder head 30 is provided with an intake valve variable valve mechanism 100 that can open and close the intake valve 35 and set the opening and closing timing to an arbitrary timing, and an exhaust camshaft 37 that drives the exhaust valve 36 to open and close. .

吸気通路３２には、上流から順にエアクリーナ３２１と、吸気温センサ３２２と、エアフローセンサ３２３と、燃料噴射弁３２４とが設けられる。   The intake passage 32 is provided with an air cleaner 321, an intake air temperature sensor 322, an air flow sensor 323, and a fuel injection valve 324 in order from the upstream.

エアクリーナ３２１は、空気中に含まれる異物を除去する。吸気温センサ３２２は、エンジン１に吸入される空気の温度（吸気温）を検出する。エアフローセンサ３２３は、エンジン１に吸入される空気の流量（吸気量）を検出する。燃料噴射弁３２４は、エンジン運転状態に応じて燃料を噴射する。   The air cleaner 321 removes foreign substances contained in the air. The intake air temperature sensor 322 detects the temperature of the air taken into the engine 1 (intake air temperature). The air flow sensor 323 detects the flow rate (intake amount) of air taken into the engine 1. The fuel injection valve 324 injects fuel according to the engine operating state.

排気通路３３には、排気中の炭化水素や窒素酸化物等の有害物質を取り除く触媒コンバータ３３１が設けられる。   The exhaust passage 33 is provided with a catalytic converter 331 that removes harmful substances such as hydrocarbons and nitrogen oxides in the exhaust.

コントローラ２００は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ２００には、運転状態を検出するべく、上述したセンサ信号のほかにも、エンジン１の水温を検出するエンジン水温センサ２０１、クランク角に基づいてエンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ２０２等の各種センサからの信号が入力される。   The controller 200 includes a microcomputer that includes a central processing unit (CPU), a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), and an input / output interface (I / O interface). In addition to the above-described sensor signal, the controller 200 detects an engine water temperature sensor 201 that detects the water temperature of the engine 1, an engine rotation speed sensor 202 that detects the engine rotation speed based on the crank angle, and the like. Signals from various sensors are input.

また、その他にもイグニッションキースイッチ２０３やスタータスイッチ２０４からの信号が入力される。運転者のキー操作によって、イグニッションキースイッチ２０３がオンにされると車載バッテリからの電源が投入され、スタータスイッチ２０４がオンにされるとクランキングが開始される。   In addition, signals from the ignition key switch 203 and the starter switch 204 are input. When the ignition key switch 203 is turned on by the driver's key operation, power from the in-vehicle battery is turned on, and when the starter switch 204 is turned on, cranking is started.

次に、図２を参照して、吸気弁可変動弁機構１００について説明する。図２は、吸気弁可変動弁機構１００の斜視図である。   Next, the intake valve variable valve mechanism 100 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a perspective view of the intake valve variable valve mechanism 100.

吸気弁可変動弁機構１００は、吸気弁３５のリフト・作動角を変化させるリフト・作動角可変機構１１０と、吸気弁３５のリフト中心角（吸気弁３５が最大リフトを迎えるクランク角度位置）の位相を進角又は遅角させる位相可変機構１４０とを備え、吸気弁３５のバルブタイミングを可変制御する。なお、図２では１つの気筒に対応する一対の吸気弁３５及びその関連部品のみを簡略的に図示している。   The intake valve variable valve mechanism 100 includes a lift / operation angle variable mechanism 110 that changes the lift / operation angle of the intake valve 35, and a lift center angle of the intake valve 35 (a crank angle position at which the intake valve 35 reaches the maximum lift). A phase variable mechanism 140 for advancing or retarding the phase is provided, and the valve timing of the intake valve 35 is variably controlled. In FIG. 2, only a pair of intake valves 35 corresponding to one cylinder and its related parts are illustrated in a simplified manner.

まず、リフト・作動角可変機構１１０の構成について説明する。   First, the configuration of the lift / operating angle variable mechanism 110 will be described.

吸気弁３５の上方には、気筒列方向に延びる中空状の駆動軸１１３が設けられる。駆動軸１１３は、一端部に設けられたスプロケット１４２等を介して、図示しないベルトやチェーンでクランクシャフト１１と連係され、クランクシャフト１１に連動して軸周りに回転する。   A hollow drive shaft 113 extending in the cylinder row direction is provided above the intake valve 35. The drive shaft 113 is linked to the crankshaft 11 by a belt or chain (not shown) via a sprocket 142 or the like provided at one end, and rotates around the shaft in conjunction with the crankshaft 11.

駆動軸１１３には、気筒ごとに、一対の揺動カム１２０が駆動軸１１３に対して回転自在に取り付けられる。この一対の揺動カム１２０が駆動軸１１３を中心として所定の回転範囲で揺動（上下動）することによって、その下方に位置する吸気弁のバルブリフタ１１９が押圧され、吸気弁３５が下方にリフトする。なお、一対の揺動カム１２０は、互いに円筒等で同位相に固定されている。   A pair of swing cams 120 is attached to the drive shaft 113 so as to be rotatable with respect to the drive shaft 113 for each cylinder. The pair of swing cams 120 swings (up and down) around the drive shaft 113 within a predetermined rotation range, thereby pressing the valve lifter 119 of the intake valve located below it and lifting the intake valve 35 downward. To do. The pair of swing cams 120 are fixed to each other in the same phase by a cylinder or the like.

駆動軸１１３の外周には、円筒状の駆動カム１１５が圧入等によって固定される。駆動カム１１５の中心Ｐ4（図３参照）は、駆動軸１１３の軸心Ｐ3（図３参照）から所定量だけ偏心した位置にある。駆動カム１１５は、揺動カム１２０から軸方向に所定の距離だけ離れた位置に固定される。そして、駆動カム１１５の外周面には、リンクアーム１２５の基端１２５ａが、回転自在に嵌合する。 A cylindrical drive cam 115 is fixed to the outer periphery of the drive shaft 113 by press fitting or the like. The center P 4 (see FIG. 3) of the drive cam 115 is at a position eccentric from the axis P 3 (see FIG. 3) of the drive shaft 113 by a predetermined amount. The drive cam 115 is fixed at a position away from the swing cam 120 by a predetermined distance in the axial direction. Then, the base end 125a of the link arm 125 is rotatably fitted to the outer peripheral surface of the drive cam 115.

駆動軸１１３の斜め上方には、制御軸１１６が、駆動軸１１３と平行に気筒列方向へ延びて、回転自在に支持される。   A control shaft 116 extends diagonally above the drive shaft 113 in the cylinder row direction in parallel with the drive shaft 113 and is rotatably supported.

制御軸１１６の一端部には、制御軸１１６を所定回転角度範囲内で回転させるリフト量制御アクチュエータ１３０が設けられる。リフト量制御アクチュエータ１３０は、エンジン１の運転状態を検出するコントローラ２００からの制御信号に基づいて、第１油圧装置２０５によって制御される。   One end of the control shaft 116 is provided with a lift amount control actuator 130 that rotates the control shaft 116 within a predetermined rotation angle range. The lift amount control actuator 130 is controlled by the first hydraulic device 205 based on a control signal from the controller 200 that detects the operating state of the engine 1.

制御軸１１６の外周面には、制御カム１１７が圧入等によって固定される。制御カム１１７の中心Ｐ1（図３参照）は、制御軸１１６の軸心Ｐ2（図３参照）から所定量だけ偏心した位置にある。制御カム１１７には、ロッカアーム１１８が、制御カム１１７の外周面に回転自在に嵌合する。ロッカアーム１１８は、制御カム１１７の軸心Ｐ1を支点として揺動する。 A control cam 117 is fixed to the outer peripheral surface of the control shaft 116 by press fitting or the like. The center P 1 (see FIG. 3) of the control cam 117 is at a position eccentric from the axis P 2 (see FIG. 3) of the control shaft 116 by a predetermined amount. A rocker arm 118 is rotatably fitted to the outer peripheral surface of the control cam 117 in the control cam 117. The rocker arm 118 swings about the axis P 1 of the control cam 117 as a fulcrum.

ロッカアーム１１８は、制御カム１１７に支持される中央の基端部１１８ａを中心に、軸方向と垂直に左右方向に伸び、その両端には一端部１１８ｂと他端部１１８ｃ（図３参照）とを有する。そして一端部１１８ｂと揺動カム１２０とがリンク部材１２６によって連結され、他端部１１８ｃとリンクアーム１２５の端部１２５ｂとが連結される。   The rocker arm 118 extends in the left-right direction perpendicular to the axial direction around a central base end portion 118a supported by the control cam 117, and has one end 118b and the other end 118c (see FIG. 3) at both ends thereof. Have. The one end 118b and the swing cam 120 are connected by the link member 126, and the other end 118c and the end 125b of the link arm 125 are connected.

次に、位相可変機構１４０の構成について説明する。   Next, the configuration of the phase variable mechanism 140 will be described.

位相可変機構１４０は、位相角制御アクチュエータ１４１と第２油圧装置２０６とを備える。   The phase variable mechanism 140 includes a phase angle control actuator 141 and a second hydraulic device 206.

位相角制御アクチュエータ１４１は、スプロケット１４２と駆動軸１１３とを所定の角度範囲内において相対的に回転させる。   The phase angle control actuator 141 relatively rotates the sprocket 142 and the drive shaft 113 within a predetermined angle range.

第２油圧装置２０６は、エンジン１の運転状態を検出するコントローラ２００からの制御信号に基づいて、位相角制御アクチュエータ１４１を制御する。   The second hydraulic device 206 controls the phase angle control actuator 141 based on a control signal from the controller 200 that detects the operating state of the engine 1.

第２油圧装置２０６による位相角制御アクチュエータ１４１への油圧制御によって、スプロケット１４２と駆動軸１１３とが相対的に回転し、リフト中心角が進角又は遅角する。   By the hydraulic control to the phase angle control actuator 141 by the second hydraulic device 206, the sprocket 142 and the drive shaft 113 are relatively rotated, and the lift center angle is advanced or retarded.

続いてリフト・作動角可変機構１１０の作用を詳述する。   Next, the operation of the lift / operating angle variable mechanism 110 will be described in detail.

図３（Ａ）（Ｂ）は、リフト・作動角可変機構１１０の駆動軸方向視図である。図３（Ａ）は、吸気弁３５のゼロリフト時における揺動カム１２０の最小揺動時及び最大揺動時の位置を示す図である。図３（Ｂ）は、吸気弁３５のフルリフト時における揺動カム１２０の最小揺動時及び最大揺動時の位置を示す図である。   3A and 3B are views of the lift / operating angle variable mechanism 110 as viewed in the drive axis direction. FIG. 3A is a view showing the positions of the swing cam 120 when the intake valve 35 is at the zero lift when the swing cam 120 is at the minimum swing and at the maximum swing. FIG. 3B is a diagram showing the positions of the swing cam 120 when the intake valve 35 is fully lifted when the swing cam 120 is at the minimum swing and at the maximum swing.

ここで、吸気弁のゼロリフト時とは、吸気弁３５がリフトしないことをいう（つまり吸気弁のリフト量はゼロ）。また、吸気弁のフルリフト時とは、吸気弁３５が最大のリフト量となることをいう。   Here, the time of zero lift of the intake valve means that the intake valve 35 does not lift (that is, the lift amount of the intake valve is zero). In addition, when the intake valve is fully lifted, the intake valve 35 has the maximum lift amount.

図３（Ａ）に示すように、制御カム１１７の中心Ｐ1が制御軸１１６の軸心Ｐ2の上方に位置し、制御カムの厚肉部１１７ａが制御軸１１６に対して上方に位置しているときは、ロッカアーム１１８は全体として上方へ位置し、揺動カム１２０の端部１２０ａが相対的に上方へ引き上げられた状態となる。つまり、揺動カム１２０の初期位置は、カム面１２０ｂがバルブリフタ１１９から離れる方向に傾く（図３（Ａ）の左側参照）。したがって、駆動軸１１３の回転に伴って揺動カム１２０が揺動した際に、基円面１２０ｃが長くバルブリフタに接触し続け、カム面１２０ｂがバルブリフタに接触する期間が短くなる。このため、吸気弁３５の最大リフト量が小さくなる（図３（Ａ）の右側参照）。また、吸気弁３５の開時期から閉時期までのクランク角度区間、つまり吸気弁３５の作動角も縮小する。 As shown in FIG. 3A, the center P 1 of the control cam 117 is located above the axis P 2 of the control shaft 116, and the thick portion 117 a of the control cam is located above the control shaft 116. When this occurs, the rocker arm 118 is positioned upward as a whole, and the end 120a of the swing cam 120 is relatively lifted upward. That is, the initial position of the swing cam 120 is inclined in a direction in which the cam surface 120b is separated from the valve lifter 119 (see the left side of FIG. 3A). Therefore, when the swing cam 120 swings with the rotation of the drive shaft 113, the base circle surface 120c continues to contact the valve lifter for a long time, and the period during which the cam surface 120b contacts the valve lifter is shortened. For this reason, the maximum lift amount of the intake valve 35 is reduced (see the right side of FIG. 3A). Further, the crank angle section from the opening timing to the closing timing of the intake valve 35, that is, the operating angle of the intake valve 35 is also reduced.

一方、図３（Ｂ）に示すように、制御カム１１７の中心Ｐ1が制御軸１１６の軸心Ｐ2の下方に位置し、制御カムの厚肉部１１７ａが制御軸１１６に対して下方に位置している場合には、ロッカアーム１１８は全体として下方へ位置し、揺動カム１２０の端部１２０ａが相対的に下方へ押し下げられた状態となる。つまり、揺動カム１２０の初期位置は、カム面１２０ｂがバルブリフタ１１９に近付く方向に傾く（図３（Ｂ）の左側参照）。したがって、駆動軸１１３の回転に伴って揺動カム１２０が揺動した際に、バルブリフタ１１９と接触する部位が基円面１２０ｃからカム面１２０ｂへと直ちに移行する。このため、吸気弁３５の最大リフト量が大きくなる（図３（Ｂ）の右側参照）。また、吸気弁３５の作動角も拡大する。 On the other hand, as shown in FIG. 3B, the center P 1 of the control cam 117 is located below the axis P 2 of the control shaft 116, and the thick portion 117 a of the control cam is located below the control shaft 116. When positioned, the rocker arm 118 is positioned downward as a whole, and the end 120a of the swing cam 120 is relatively pushed downward. That is, the initial position of the swing cam 120 is inclined in a direction in which the cam surface 120b approaches the valve lifter 119 (see the left side of FIG. 3B). Therefore, when the swing cam 120 swings with the rotation of the drive shaft 113, the portion that contacts the valve lifter 119 immediately shifts from the base circle surface 120c to the cam surface 120b. For this reason, the maximum lift amount of the intake valve 35 is increased (see the right side of FIG. 3B). In addition, the operating angle of the intake valve 35 is increased.

図４は、吸気弁可変動弁機構１００の作用を説明する図である。   FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the intake valve variable valve mechanism 100.

先に図３を参照して説明した制御カム１１７の初期位置は連続的に変化させ得るので、これに伴って、吸気弁３５のバルブリフト特性は連続的に変化する。つまり、図４の実線に示したように、吸気弁可変動弁機構１００は、リフト・作動角可変機構１１０によって、吸気弁３５のリフト量及び作動角を、両者同時に連続的に拡大、縮小させることができる。各部のレイアウトによるが、例えば、吸気弁３５のリフト量及び作動角の大小変化に伴い、吸気弁３５の開時期と閉時期とがほぼ対称に変化する。   Since the initial position of the control cam 117 described above with reference to FIG. 3 can be continuously changed, the valve lift characteristic of the intake valve 35 is continuously changed accordingly. That is, as shown by the solid line in FIG. 4, the intake valve variable valve mechanism 100 continuously increases and decreases the lift amount and the operation angle of the intake valve 35 simultaneously by the lift / operation angle variable mechanism 110. be able to. Although depending on the layout of each part, for example, the opening timing and closing timing of the intake valve 35 change substantially symmetrically with changes in the lift amount and operating angle of the intake valve 35.

さらに、図４の破線に示したように、吸気弁可変動弁機構１００は、位相可変機構１４０によって、リフト中心角を進角又は遅角させることができる。   Furthermore, as shown by the broken line in FIG. 4, the intake valve variable valve mechanism 100 can advance or retard the lift center angle by the phase variable mechanism 140.

このように、リフト・作動角可変機構１１０と位相可変機構１４０とを組み合わせることによって、吸気弁可変動弁機構１００は、任意のクランク角度位置で吸気弁３５を開閉でき、吸気弁３５の閉時期を任意の時期に設定することができる。つまり、吸気弁３５のバルブタイミングを任意に設定することができる。   In this way, by combining the lift / operating angle variable mechanism 110 and the phase variable mechanism 140, the intake valve variable valve mechanism 100 can open and close the intake valve 35 at an arbitrary crank angle position, and the intake valve 35 is closed. Can be set at any time. That is, the valve timing of the intake valve 35 can be set arbitrarily.

ここで、最終的に外気に排出される排気中のハイドロカーボンの濃度を低減するためには、エンジン始動から完爆までの間にエンジン１から排出されるハイドロカーボンを低減することと、触媒を早期に活性させることが重要である。以下、図５を参照してこの点について説明する。   Here, in order to reduce the concentration of hydrocarbons in the exhaust gas finally discharged to the outside air, reducing the hydrocarbons discharged from the engine 1 between the engine start and the complete explosion, and the catalyst It is important to activate early. Hereinafter, this point will be described with reference to FIG.

図５は、エンジン始動時にエンジン１から排出される排気中のハイドロカーボンの濃度を示した図である。なお実線が排気中のハイドロカーボンの濃度を示し、破線がエンジン回転速度を示す。   FIG. 5 is a diagram showing the concentration of hydrocarbons in the exhaust discharged from the engine 1 when the engine is started. The solid line indicates the concentration of hydrocarbon in the exhaust, and the broken line indicates the engine speed.

エンジン始動から完爆までの間は、完爆させるために噴射した燃料のうちの未燃燃料がエンジン１から排出される。そのため、図５に実線で示すように、エンジン１から排出される排気中のハイドロカーボンの濃度は、完爆時に最も高くなる。しかし、冷機始動の場合には、完爆までの間に触媒を活性させることは難しい。   During the period from engine start to complete explosion, unburned fuel out of the fuel injected for complete explosion is discharged from the engine 1. Therefore, as shown by a solid line in FIG. 5, the concentration of hydrocarbon in the exhaust discharged from the engine 1 is highest at the time of complete explosion. However, in the case of cold start, it is difficult to activate the catalyst before the complete explosion.

よって、上述したように、最終的に外気に排出される排気中のハイドロカーボンの濃度を低減するためには、この完爆時近傍に排出されるハイドロカーボンを低減することが重要となる。そして、完爆後は、触媒を早期に活性させることが重要となる。   Therefore, as described above, in order to reduce the concentration of the hydrocarbon in the exhaust gas finally discharged to the outside air, it is important to reduce the hydrocarbon discharged near the complete explosion. And after the complete explosion, it is important to activate the catalyst at an early stage.

図６は、吸気弁を小リフト・小作動角としてエンジン１を始動させたときと、大リフト・大作動角としてエンジン１を始動させたときとの、完爆時における排気中のハイドロカーボン濃度の違いを示した図である。   FIG. 6 shows the concentration of hydrocarbons in the exhaust at the time of complete explosion, when the engine 1 is started with a small lift / small operating angle and when the engine 1 is started with a large lift / large operating angle. It is the figure which showed the difference.

図６に示すように、吸気弁を大リフト・大作動角としてエンジン１を始動させたときの方が、完爆時における排気中のハイドロカーボン濃度は低くなる。なお点火時期を遅角させるほど、排気中のハイドロカーボン濃度が高くなるのは、点火時期の遅角により未燃燃料が増加するためである。   As shown in FIG. 6, when the engine 1 is started with the intake valve as a large lift and a large operating angle, the concentration of hydrocarbons in the exhaust at the time of complete explosion is lower. The reason why the hydrocarbon concentration in the exhaust gas becomes higher as the ignition timing is retarded is that unburned fuel increases due to the retard of the ignition timing.

そこで、本実施形態では、エンジン始動から完爆後所定時間経過するまでは、吸気弁を大リフト・大作動角に設定する。これによって、完爆時近傍に排出されるハイドロカーボンを相対的に低減することができる。   Therefore, in the present embodiment, the intake valve is set to a large lift and a large operating angle until a predetermined time has elapsed after the complete explosion from the start of the engine. Thereby, the hydrocarbons discharged near the complete explosion can be relatively reduced.

そして完爆後は、吸気弁を小リフト・小作動角に設定する。完爆後に吸気弁を小リフト・小作動角に設定するのは、小リフト・小作動角のときは、大リフト・大作動角のときよりも噴射燃料が少ない。そうすると、その分だけ未燃燃料も少なくなるので、大リフト・大作動角のときよりも点火時期を遅角させることができ、排気温度を高くすることができるためである。これによって、完爆後は触媒を早期に活性させることができる。   After the complete explosion, the intake valve is set to a small lift and small operating angle. The reason for setting the intake valve to the small lift / small operating angle after the complete explosion is that the injected fuel is smaller in the small lift / small operating angle than in the large lift / large operating angle. This is because the amount of unburned fuel is reduced by that amount, so that the ignition timing can be retarded as compared with the case of a large lift and a large operating angle, and the exhaust temperature can be increased. Thereby, the catalyst can be activated early after the complete explosion.

以下では、このハイドロカーボンの排出濃度低減制御について説明する。   Hereinafter, the emission concentration reduction control of the hydrocarbon will be described.

図７は、ハイドロカーボンの排出濃度低減制御を示すフローチャートである。本制御はイグニッションキースイッチ２０３がオンである間は所定時間（例えば１０ミリ秒）ごとに実行される。   FIG. 7 is a flowchart showing control for reducing the emission concentration of hydrocarbons. This control is executed every predetermined time (for example, 10 milliseconds) while the ignition key switch 203 is on.

ステップＳ１において、コントローラ２００は、クランキング中か否かを判定する。具体的には、スタータスイッチ２０４がオンか否かを判定する。コントローラ２００は、スタータスイッチ２０４がオンであればステップＳ２に処理を移行し、オフであれば今回の処理を終了する。   In step S1, the controller 200 determines whether or not cranking is in progress. Specifically, it is determined whether the starter switch 204 is on. If the starter switch 204 is on, the controller 200 shifts the process to step S2, and if it is off, ends the current process.

ステップＳ２において、コントローラ２００は、吸気弁３５を大リフト・大作動角に設定する。   In step S2, the controller 200 sets the intake valve 35 to a large lift / large operating angle.

ステップＳ３において、コントローラ２００は、完爆を判定する。具体的にはクランキング開始後にエンジン回転速度が所定速度（完爆回転速度）を超えて上昇したときに完爆と判定する。コントローラ２００は、完爆を判定したときはステップＳ４に処理を移行し、そうでなければ今回の処理を終了する。   In step S3, the controller 200 determines complete explosion. Specifically, it is determined that a complete explosion has occurred when the engine speed has increased beyond a predetermined speed (complete explosion speed) after cranking has started. The controller 200 shifts the process to step S4 when determining complete explosion, and ends the current process otherwise.

ステップＳ４において、コントローラ２００は、完爆後所定時間が経過したか否かを判定する。コントローラ２００は、完爆後所定時間を経過していればステップＳ５に処理を移行し、そうでなければ今回の処理を終了する。   In step S4, the controller 200 determines whether or not a predetermined time has elapsed after the complete explosion. If a predetermined time has elapsed after the complete explosion, the controller 200 shifts the process to step S5, and if not, ends the current process.

ステップＳ５において、コントローラ２００は、吸気弁３５を小リフト・小作動角に設定する。   In step S5, the controller 200 sets the intake valve 35 to a small lift / small operating angle.

ステップＳ６において、コントローラ２００は、点火時期を完爆判定前よりも遅角させる。   In step S6, the controller 200 retards the ignition timing from before the complete explosion determination.

図８は、ハイドロカーボンの排出濃度低減制御の動作を示すタイムチャートである。なお発明の理解を容易にするため、吸気弁を小リフト・小作動角としたままエンジンを始動したときの動作を破線で示す。以下、図７のフローチャートとの対応を明確にするため、フローチャートのステップ番号を併記して説明する。   FIG. 8 is a time chart showing the operation of hydrocarbon emission concentration reduction control. In order to facilitate understanding of the invention, the operation when the engine is started with the intake valve kept at a small lift / small operating angle is indicated by a broken line. Hereinafter, in order to clarify the correspondence with the flowchart of FIG. 7, step numbers of the flowchart will be described together.

時刻ｔ０で、運転者がエンジン始動操作を行ってスタータスイッチ２０４をオンにすると、コントローラ２００は、スタータモータ１２を駆動させてクランキングを開始するとともに（図８（Ａ）；Ｓ１でＹｅｓ）、吸気弁３５を大リフト・大作動角に設定する（図８（Ｃ）；Ｓ２）。   When the driver performs an engine start operation at time t0 and turns on the starter switch 204, the controller 200 drives the starter motor 12 to start cranking (FIG. 8A; Yes in S1), The intake valve 35 is set to a large lift and a large operating angle (FIG. 8C; S2).

時刻ｔ１で、エンジン回転速度が完爆回転速度に達すると（図８（Ａ））、コントローラ２００は完爆を判定する（Ｓ３でＹｅｓ）。   When the engine speed reaches the complete explosion speed at time t1 (FIG. 8A), the controller 200 determines complete explosion (Yes in S3).

時刻ｔ２で完爆判定されてからの時間が所定時間に達すると（Ｓ４でＹｅｓ）、コントローラ２００は、吸気弁３５を小リフト・小作動角に設定するとともに（図８（Ｃ）；Ｓ５）、点火時期を完爆判定前よりも遅角させる（図８（Ｂ）；Ｓ６）。   When the time after the complete explosion determination at time t2 reaches a predetermined time (Yes in S4), the controller 200 sets the intake valve 35 to a small lift / small operating angle (FIG. 8C; S5). Then, the ignition timing is retarded from that before the complete explosion determination (FIG. 8B; S6).

このように、エンジン始動から完爆判定後、所定時間が経過するまでの間、吸気弁３５を大リフト・大作動角に設定したので、図８（Ｄ）に示すように、この間を小リフト・小作動角に設定したときと比べてエンジン１から排出される排気中のハイドロカーボンの濃度を低減することができる。また、完爆判定後、所定時間を経過した後は、吸気弁３５を小リフト・小作動角に設定して、点火時期を完爆判定前よりも遅角させたので、図８（Ｅ）に示すように、この間を小リフト・小作動角に設定したときと同等の触媒暖機効果を得ることができる。   As described above, since the intake valve 35 is set to the large lift and the large operating angle until the predetermined time has elapsed after the completion of the explosion determination from the engine start, as shown in FIG. -The concentration of hydrocarbons in the exhaust discharged from the engine 1 can be reduced compared to when a small operating angle is set. Further, after a predetermined time has elapsed after the completion of the explosion determination, the intake valve 35 is set to a small lift / small operation angle, and the ignition timing is retarded from that before the completion of the explosion determination, so that FIG. As shown in FIG. 4, the catalyst warm-up effect equivalent to that when the small lift and the small operating angle are set in this interval can be obtained.

以上説明した本実施形態によれば、エンジン始動から完爆判定後、所定時間が経過するまでの間は吸気弁３５を大リフト・大作動角に設定した。ここで、エンジン１の特性として、吸気弁３５を大リフト・大作動角としてエンジン１を始動させたときの方が、小リフト・小作動角としてエンジン１を始動させたときよりも、完爆時における排気中のハイドロカーボン濃度は低くなる。   According to the present embodiment described above, the intake valve 35 is set to a large lift and a large operating angle until a predetermined time elapses after the complete explosion is determined after the engine is started. Here, as a characteristic of the engine 1, when the engine 1 is started with the intake valve 35 as a large lift and a large operating angle, the complete explosion occurs when the engine 1 is started with a small lift and a small operating angle. At times, the concentration of hydrocarbons in the exhaust will be low.

したがって、エンジン始動から完爆までの間にエンジン１から排出されるハイドロカーボンを低減することができる。   Therefore, it is possible to reduce the hydrocarbons discharged from the engine 1 between the engine start and the complete explosion.

そして、完爆判定後、所定時間を経過した後は、吸気弁３５を小リフト・小作動角に設定して、点火時期を完爆判定前よりも遅角させたので、排気温度を上昇させることができ、この間を小リフト・小作動角に設定したときと同等の触媒暖機効果を得ることができる。   Then, after a predetermined time has elapsed after the completion of the explosion determination, the intake valve 35 is set to a small lift / small operation angle, and the ignition timing is retarded from that before the completion of the explosion determination. Therefore, the catalyst warm-up effect equivalent to that when the small lift and the small operating angle are set in this interval can be obtained.

なお、以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることは明白である。   It should be noted that the present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes can be made within the scope of the technical idea, and it is obvious that these are also included in the technical scope of the present invention.

吸気弁可変動弁機構を備えたエンジンの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the engine provided with the intake valve variable valve mechanism. 吸気弁可変動弁機構の斜視図である。It is a perspective view of an intake valve variable valve mechanism. リフト・作動角可変機構の駆動軸方向視図である。It is a drive-axis direction view of a lift / operation angle variable mechanism. 吸気弁可変動弁機構の作用を説明する図である。It is a figure explaining the effect | action of an intake valve variable valve mechanism. エンジン始動時にエンジンから排出される排気中のハイドロカーボンの濃度を示した図である。It is the figure which showed the density | concentration of the hydrocarbon in the exhaust_gas | exhaustion discharged | emitted from an engine at the time of engine starting. 吸気弁を小リフト・小作動角としてエンジンを始動させたときと、大リフト・大作動角としてエンジンを始動させたときとの、完爆時における排気中のハイドロカーボン濃度の違いを示した図である。Diagram showing the difference in hydrocarbon concentration in the exhaust at the time of complete explosion, when the engine is started with a small lift / small operating angle and when the engine is started with a large lift / large operating angle It is. ハイドロカーボンの排出濃度低減制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the discharge concentration reduction control of hydrocarbon. ハイドロカーボンの排出濃度低減制御の動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation | movement of emission concentration reduction control of hydrocarbon.

符号の説明Explanation of symbols

１ エンジン
３５ 吸気弁
１００ 可変動弁機構
１１０ リフト・作動角可変機構
Ｓ２ 大リフト・大作動角設定手段
Ｓ３ 完爆判定手段
Ｓ５ 小リフト・小作動角設定手段
Ｓ６ 点火時期遅角手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 35 Intake valve 100 Variable valve mechanism 110 Lift / operating angle variable mechanism S2 Large lift / large operating angle setting means S3 Complete explosion determination means S5 Small lift / small operating angle setting means S6 Ignition timing retarding means

Claims (2)

吸気弁のリフト・作動角を連続的に拡大、縮小させることができるリフト作動角可変機構を備えるエンジンの可変動弁制御装置であって、
エンジンが完爆したか否かを判定する完爆判定手段と、
エンジンの完爆を判定するまでの間は、前記吸気弁のリフト・作動角を大リフト・大作動角に設定する大リフト・大作動角設定手段と、
を備えることを特徴とするエンジンの可変動弁制御装置。 A variable valve control device for an engine comprising a lift operating angle variable mechanism capable of continuously expanding and reducing the lift and operating angle of an intake valve,
A complete explosion determination means for determining whether or not the engine has completely exploded,
Until the complete explosion of the engine is determined, a large lift / large operating angle setting means for setting the lift / operating angle of the intake valve to a large lift / large operating angle;
An engine variable valve control apparatus comprising: エンジンの完爆を判定した後に、前記吸気弁のリフト・作動角を小リフト・小作動角に設定する小リフト・小作動角設定手段と、
前記吸気弁のリフト・作動角を小リフト・小作動角に設定した後に、点火時期を完爆判定前の点火時期よりも遅角させる点火時期遅角手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの可変動弁制御装置。 A small lift / small operating angle setting means for setting the lift / operating angle of the intake valve to a small lift / small operating angle after determining the complete explosion of the engine;
An ignition timing retarding means for retarding the ignition timing from the ignition timing before the complete explosion determination after setting the lift / operating angle of the intake valve to a small lift / small operating angle;
The variable valve control apparatus for an engine according to claim 1, comprising:
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