JP2013032745A - Internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2013032745A
JP2013032745A JP2011169612A JP2011169612A JP2013032745A JP 2013032745 A JP2013032745 A JP 2013032745A JP 2011169612 A JP2011169612 A JP 2011169612A JP 2011169612 A JP2011169612 A JP 2011169612A JP 2013032745 A JP2013032745 A JP 2013032745A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crankcase
internal combustion
combustion engine
stop
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011169612A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Tanaka
宏幸 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2011169612A priority Critical patent/JP2013032745A/en
Publication of JP2013032745A publication Critical patent/JP2013032745A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the outflow of gas in the crankcase to the outside in a stop period of an internal combustion engine.SOLUTION: The internal combustion engine includes: a variable compression ratio mechanism moving a cylinder block relative to a crankcase; a blow-by gas reducing device ventilating the inside of the crankcase; and a pressure reduction means reducing a pressure of an engine intake passage. A seal member is disposed between the crankcase and the cylinder block. The internal combustion engine performs stop control for reducing the pressure of the engine intake passage on the basis of a state of gas inside the crankcase when a stop request is detected and for increasing a ventilation flow rate of the gas inside the crankcase.

Description

本発明は、内燃機関に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine.

内燃機関の燃焼室においては、空気および燃料の混合気が圧縮された状態で燃焼する。混合気を圧縮するときの圧縮比は、出力されるトルクおよび燃料消費量に影響を与えることが知られている。圧縮比を高くすることにより出力されるトルクを大きくしたり、燃料消費量を少なくしたりすることができる。一方で、圧縮比を高くしすぎると、ノッキング等の異常燃焼が生じることが知られている。従来の技術においては、運転期間中に圧縮比を変更することができる圧縮比可変機構を備える内燃機関が知られている。   In the combustion chamber of the internal combustion engine, the air-fuel mixture is burned in a compressed state. It is known that the compression ratio when compressing the air-fuel mixture affects the output torque and the fuel consumption. By increasing the compression ratio, the output torque can be increased or the fuel consumption can be reduced. On the other hand, it is known that if the compression ratio is too high, abnormal combustion such as knocking occurs. In the prior art, an internal combustion engine having a variable compression ratio mechanism capable of changing the compression ratio during an operation period is known.

特開2009−114989号公報においては、クランクケースに対してシリンダブロックを相対変位させることにより圧縮比を変更する可変圧縮比エンジンが開示されている。この可変圧縮比エンジンにおいては、クランクケースの内面とシリンダブロックの側面との間に、クランクケースとシリンダブロックとの間の間隙をシールするためのシール材が設けられている。シリンダブロックには、シール材の下方部分にサクションホールが形成されており、このサクションホールと吸気管(スロットルの下流部分)とがサクションパイプにて繋がれることが開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-114989 discloses a variable compression ratio engine that changes the compression ratio by relatively displacing a cylinder block with respect to a crankcase. In this variable compression ratio engine, a sealing material for sealing a gap between the crankcase and the cylinder block is provided between the inner surface of the crankcase and the side surface of the cylinder block. It is disclosed that a suction hole is formed in the lower part of the seal material in the cylinder block, and that the suction hole and the intake pipe (downstream part of the throttle) are connected by a suction pipe.

内燃機関においては、ピストンに配置されているピストンリングとシリンダブロックの穴部との間から気筒内の気体がクランクケースの内部に漏れることが知られている。気筒内からクランクケースの内部に漏れるブローバイガスは、燃焼せずに残留している未燃ガスと既に燃焼した既燃ガスとを含んでいる。従来の技術の内燃機関においては、クランクケースの内部の気体を機関吸気通路に戻して、再び燃焼室に供給することが知られている。   In an internal combustion engine, it is known that gas in a cylinder leaks into a crankcase from between a piston ring arranged on a piston and a hole in a cylinder block. The blow-by gas leaking from the cylinder into the crankcase includes unburned gas remaining without being burned and burned gas that has already been burned. In a conventional internal combustion engine, it is known that the gas inside the crankcase is returned to the engine intake passage and supplied to the combustion chamber again.

特開2004−285890号公報においては、エンジンとモータとを備えるハイブリッド自動車において、エンジンの吸気系の負圧を利用してブローバイガスを換気するシステムが開示されている。また、この公報には、エンジンとモータによる走行からモータ単独による走行に変更する際、エンジンを所定時間に亘ってアイドリング運転してから停止させることにより、ブローバイガスを効果的に換気することが開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-285890 discloses a system for ventilating blow-by gas using a negative pressure of an intake system of an engine in a hybrid vehicle including an engine and a motor. Further, this publication discloses that when changing from running with an engine and a motor to running with a motor alone, the engine is idled for a predetermined time and then stopped to effectively ventilate the blow-by gas. Has been.

特開2009−114989号公報JP 2009-114989 A 特開2009−114947号公報JP 2009-114947 A 特開2004−285890号公報JP 2004-285890 A 特開2010−096033号公報JP 2010-096033 A

気筒内からクランクケースの内部に流出するブローバイガスには多くの未然ガスが含まれる。このために、クランクケースの内部の気体を外部に流出させないことが好ましい。ブローバイガスは、クランクケースの内部の空間に貯留する他に、クランクケースの底部に貯留されている潤滑油に溶け込む場合がある。潤滑油に溶け込んだブローバイガスは、後に潤滑油から蒸発してクランクケースの内部の気体になる場合がある。   The blow-by gas that flows out from the cylinder into the crankcase contains a lot of gas. For this reason, it is preferable not to let the gas inside the crankcase flow out. In addition to storing the blow-by gas in the space inside the crankcase, the blow-by gas may be dissolved in the lubricating oil stored at the bottom of the crankcase. The blow-by gas dissolved in the lubricating oil may later evaporate from the lubricating oil and become a gas inside the crankcase.

上記の特開2009−114989号公報に開示されているように、クランクケースに対してシリンダブロックが相対的に移動することにより、圧縮比を可変にすることができる。クランクケースに対してシリンダブロックが相対的に移動する圧縮比可変機構においては、クランクケースとシリンダブロックとが摺動する部分が存在する。   As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-114989, the compression ratio can be made variable by moving the cylinder block relative to the crankcase. In the compression ratio variable mechanism in which the cylinder block moves relative to the crankcase, there is a portion where the crankcase and the cylinder block slide.

内燃機関の停止期間中には、クランクケースの内部の気体がクランクケースとシリンダブロックとの摺動する部分を通って外部に流出する虞がある。このために、クランクケースとシリンダブロックとの間にはシール部材が配置されるが、シール部材を透過してクランクケースの内部の気体が外部に流出するという問題があった。   During the stop period of the internal combustion engine, the gas inside the crankcase may flow out to the outside through the sliding portion between the crankcase and the cylinder block. For this reason, a seal member is disposed between the crankcase and the cylinder block, but there is a problem that gas inside the crankcase flows out through the seal member.

本発明は、内燃機関の停止期間中にクランクケースの内部の気体が外部に流出することを抑制することを目的とする。   An object of the present invention is to suppress the gas inside the crankcase from flowing out to the outside during the stop period of the internal combustion engine.

本発明の内燃機関は、クランクケースを含み、クランクシャフトを支持する支持構造物に対して、シリンダブロックが相対移動するように形成され、圧縮比を調整可能な圧縮比可変機構と、クランクケースの内部の気体を機関吸気通路のスロットル弁よりも下流に供給する供給通路を含み、クランクケースの内部を換気する換気手段と、機関吸気通路の圧力を低下させる圧力低下手段とを備える。支持構造物とシリンダブロックとの間には、クランクケースの内部の気体が外部に流出することを抑制するシール部材が配置されている。内燃機関は、内燃機関の停止要求を検出した場合に、クランクケースの内部の気体の状態に基づいて、圧力低下手段により機関吸気通路の圧力を低下させ、クランクケースの内部の気体の換気流量を増大させる停止時制御を行う。   An internal combustion engine according to the present invention includes a crankcase, a cylinder block is formed to move relative to a support structure that supports a crankshaft, and a compression ratio variable mechanism capable of adjusting a compression ratio; It includes a supply passage for supplying the internal gas downstream from the throttle valve of the engine intake passage, and includes a ventilation means for ventilating the inside of the crankcase and a pressure reduction means for reducing the pressure of the engine intake passage. A seal member is arranged between the support structure and the cylinder block to prevent the gas inside the crankcase from flowing out. When the internal combustion engine detects a request to stop the internal combustion engine, the internal combustion engine reduces the pressure of the engine intake passage by the pressure reducing means based on the state of the gas inside the crankcase, and reduces the ventilation flow rate of the gas inside the crankcase. Perform stop-time control to increase.

上記発明においては、吸気弁の閉弁時期を調整可能な可変動弁機構を備え、圧力低下手段は、停止時制御において、吸入空気量がほぼ一定に維持された状態で機関吸気通路の圧力を低下させるように、スロットル弁の開度を小さくすると共に吸気弁の閉弁時期を進角させることができる。   In the above-mentioned invention, the variable valve mechanism that can adjust the closing timing of the intake valve is provided, and the pressure reducing means controls the pressure of the engine intake passage in a state in which the intake air amount is maintained substantially constant during the stop time control. The opening degree of the throttle valve can be reduced and the valve closing timing of the intake valve can be advanced so as to decrease.

上記発明においては、吸気弁の閉弁時期を調整可能な可変動弁機構を備え、圧力低下手段は、停止時制御において、吸入空気量が増加すると共に機関吸気通路の圧力を低下させるように、スロットル弁の開度を小さくすると共に吸気弁の閉弁時期を進角し、更に点火時期を遅角させることができる。   In the above-mentioned invention, the variable valve mechanism that can adjust the closing timing of the intake valve is provided, and the pressure reducing means is configured to reduce the pressure of the engine intake passage while the intake air amount increases in the stop time control. It is possible to reduce the opening of the throttle valve, advance the closing timing of the intake valve, and further retard the ignition timing.

上記発明においては、圧力低下手段は、内燃機関の停止要求を検出した場合に、スロットル弁の開度を増大した後に、吸気弁の閉弁時期を進角すると共に、スロットル弁の開度を停止要求の検出時の開度よりも小さくすることができる。   In the above invention, when the stop request of the internal combustion engine is detected, the pressure reducing means advances the intake valve closing timing and stops the throttle valve opening after increasing the throttle valve opening. It can be made smaller than the opening when detecting the request.

上記発明においては、クランクケースの内部の気体の状態に基づいて、停止時制御の継続時間を設定することができる。   In the above invention, the duration of the control at the time of stop can be set based on the state of the gas inside the crankcase.

本発明によれば、内燃機関の停止期間中にクランクケースの内部の気体が外部に流出することを抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that the gas inside a crankcase flows out outside during the stop period of an internal combustion engine.

実施の形態における内燃機関の概略図である。1 is a schematic view of an internal combustion engine in an embodiment. 実施の形態における可変動弁機構の作用の説明図である。It is explanatory drawing of an effect | action of the variable valve mechanism in embodiment. 実施の形態の内燃機関において、機械圧縮比が高圧縮比の時のシリンダブロックおよびクランクケースの部分の概略断面図である。In the internal combustion engine of the embodiment, it is a schematic cross-sectional view of a cylinder block and a crankcase portion when the mechanical compression ratio is a high compression ratio. 実施の形態の内燃機関において、機械圧縮比が低圧縮比の時のシリンダブロックおよびクランクケースの部分の概略断面図である。In the internal combustion engine of the embodiment, it is a schematic cross-sectional view of a cylinder block and a crankcase portion when the mechanical compression ratio is a low compression ratio. 実施の形態における内燃機関の通常運転時の制御の説明図である。It is explanatory drawing of the control at the time of the normal driving | operation of the internal combustion engine in embodiment. 実施の形態における内燃機関を停止する時の運転制御のフローチャートである。It is a flowchart of the operation control at the time of stopping the internal combustion engine in embodiment. 実施の形態における第1停止時制御のタイムチャートである。It is a time chart of the 1st stop time control in an embodiment. 実施の形態における第2停止時制御のタイムチャートである。It is a time chart of the 2nd stop time control in an embodiment. 実施の形態における第3停止時制御のタイムチャートである。It is a time chart of the control at the time of the 3rd stop in an embodiment.

図1から図9を参照して、実施の形態における内燃機関について説明する。本実施の形態においては、車両に配置されている内燃機関を例に取り上げて説明する。   The internal combustion engine in the embodiment will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, an internal combustion engine disposed in a vehicle will be described as an example.

図1は、本実施の形態における内燃機関の概略図である。本実施の形態における内燃機関は、火花点火式である。内燃機関は、機関本体1を備える。機関本体1は、シリンダブロック2とシリンダヘッド4とを含む。シリンダブロック2に形成された穴部には、ピストン3が配置されている。ピストン3は、コネクティングロッド23を介してクランクシャフト24に接続されている。ピストン3がシリンダブロック2の穴部の内部にて往復運動することにより、クランクシャフト24が回転する。   FIG. 1 is a schematic view of an internal combustion engine in the present embodiment. The internal combustion engine in the present embodiment is a spark ignition type. The internal combustion engine includes an engine body 1. The engine body 1 includes a cylinder block 2 and a cylinder head 4. A piston 3 is disposed in a hole formed in the cylinder block 2. The piston 3 is connected to the crankshaft 24 via a connecting rod 23. As the piston 3 reciprocates inside the hole of the cylinder block 2, the crankshaft 24 rotates.

本実施の形態においては、ピストン3が圧縮上死点に到達した時のピストン3の冠面、シリンダブロック2の穴部、およびシリンダヘッド4に囲まれる気筒内の空間を燃焼室5と称する。燃焼室5には、機関吸気通路および機関排気通路が接続されている。機関吸気通路は、燃焼室5に空気または燃料と空気との混合気を供給するための通路である。機関排気通路は、燃料の燃焼により生じた排気を燃焼室5から排出するための通路である。   In the present embodiment, the space in the cylinder surrounded by the crown surface of the piston 3, the hole of the cylinder block 2, and the cylinder head 4 when the piston 3 reaches the compression top dead center is referred to as a combustion chamber 5. An engine intake passage and an engine exhaust passage are connected to the combustion chamber 5. The engine intake passage is a passage for supplying air or a mixture of fuel and air to the combustion chamber 5. The engine exhaust passage is a passage for discharging exhaust gas generated by the combustion of fuel from the combustion chamber 5.

シリンダヘッド4には、吸気ポート7および排気ポート9が形成されている。吸気弁6は吸気ポート7の端部に配置され、燃焼室5に連通する機関吸気通路を開閉可能に形成されている。排気弁8は、排気ポート9の端部に配置され、燃焼室5に連通する機関排気通路を開閉可能に形成されている。シリンダヘッド4には、点火装置としての点火プラグ10が固定されている。   An intake port 7 and an exhaust port 9 are formed in the cylinder head 4. The intake valve 6 is disposed at the end of the intake port 7 and is configured to be able to open and close the engine intake passage communicating with the combustion chamber 5. The exhaust valve 8 is disposed at the end of the exhaust port 9 and is configured to be able to open and close the engine exhaust passage communicating with the combustion chamber 5. A spark plug 10 as an ignition device is fixed to the cylinder head 4.

本実施の形態における内燃機関は、燃焼室5に燃料を供給するための燃料噴射弁11を備える。本実施の形態における燃料噴射弁11は、吸気枝管13の内部に燃料を噴射するように配置されている。燃料噴射弁11は、この形態に限られず、燃焼室5に燃料を供給できるように配置されていれば構わない。たとえば、燃料噴射弁は、燃焼室に直接的に燃料を噴射するように配置されていても構わない。燃料噴射弁は、電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプを介して燃料タンクに接続されている。   The internal combustion engine in the present embodiment includes a fuel injection valve 11 for supplying fuel to the combustion chamber 5. The fuel injection valve 11 in the present embodiment is disposed so as to inject fuel into the intake branch pipe 13. The fuel injection valve 11 is not limited to this configuration, and may be arranged so that fuel can be supplied to the combustion chamber 5. For example, the fuel injection valve may be arranged to inject fuel directly into the combustion chamber. The fuel injection valve is connected to the fuel tank via an electronically controlled variable discharge amount fuel pump.

各気筒の吸気ポート7は、対応する吸気枝管13を介してサージタンク14に連結されている。サージタンク14は、吸気ダクト15を介してエアクリーナ12に連結されている。吸気ダクト15の内部には、吸入空気量を検出するためのエアフローメータ16が配置されている。吸気ダクト15の内部には、ステップモータ17によって駆動されるスロットル弁18が配置されている。一方、各気筒の排気ポート9は、対応する排気枝管19に連結されている。排気枝管19は、三元触媒20に連結されている。三元触媒20は、排気管22に連結されている。   The intake port 7 of each cylinder is connected to a surge tank 14 via a corresponding intake branch pipe 13. The surge tank 14 is connected to the air cleaner 12 via the intake duct 15. An air flow meter 16 for detecting the amount of intake air is disposed inside the intake duct 15. A throttle valve 18 driven by a step motor 17 is disposed inside the intake duct 15. On the other hand, the exhaust port 9 of each cylinder is connected to a corresponding exhaust branch pipe 19. The exhaust branch pipe 19 is connected to the three-way catalyst 20. The three-way catalyst 20 is connected to the exhaust pipe 22.

本実施の形態における内燃機関は、電子制御ユニット31を備える。本実施の形態における電子制御ユニット31は、デジタルコンピュータを含む。電子制御ユニット31は、双方向バス32を介して相互に接続されたRAM(ランダムアクセスメモリ)33、ROM(リードオンリメモリ)34、CPU(マイクロプロセッサ)35、入力ポート36および出力ポート37を含む。   The internal combustion engine in the present embodiment includes an electronic control unit 31. The electronic control unit 31 in the present embodiment includes a digital computer. The electronic control unit 31 includes a RAM (random access memory) 33, a ROM (read only memory) 34, a CPU (microprocessor) 35, an input port 36 and an output port 37 which are connected to each other via a bidirectional bus 32. .

エアフローメータ16の出力信号は、対応するAD変換器38を介して入力ポート36に入力される。アクセルペダル40には、負荷センサ41が接続されている。負荷センサ41は、アクセルペダル40の踏込量に比例した出力電圧を発生する。この出力電圧は、対応するAD変換器38を介して入力ポート36に入力される。負荷センサ41の出力により要求負荷を検出することができる。   The output signal of the air flow meter 16 is input to the input port 36 via the corresponding AD converter 38. A load sensor 41 is connected to the accelerator pedal 40. The load sensor 41 generates an output voltage proportional to the depression amount of the accelerator pedal 40. This output voltage is input to the input port 36 via the corresponding AD converter 38. The required load can be detected from the output of the load sensor 41.

クランク角センサ42は、クランクシャフト24が、例えば所定の角度を回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスは入力ポート36に入力される。クランク角センサ42の出力により、機関回転数を検出することができる。また、クランク角センサ42の出力により、クランク角度を検出することができる。三元触媒20の上流には、三元触媒20に流入する排気に含まれる未燃燃料に対する空気の比(排気ガスの空燃比)を検出する空燃比センサ43が配置されている。圧力センサ65は、スロットル弁18より下流の機関吸気通路内の圧力を検出する。空燃比センサ43の出力および圧力センサ65の出力は、対応するAD変換器38を介して入力ポート36に入力される。   The crank angle sensor 42 generates an output pulse each time the crankshaft 24 rotates, for example, a predetermined angle, and this output pulse is input to the input port 36. The engine speed can be detected from the output of the crank angle sensor 42. Further, the crank angle can be detected from the output of the crank angle sensor 42. An air-fuel ratio sensor 43 that detects the ratio of air to unburned fuel contained in the exhaust gas flowing into the three-way catalyst 20 (the air-fuel ratio of the exhaust gas) is disposed upstream of the three-way catalyst 20. The pressure sensor 65 detects the pressure in the engine intake passage downstream from the throttle valve 18. The output of the air-fuel ratio sensor 43 and the output of the pressure sensor 65 are input to the input port 36 via the corresponding AD converter 38.

電子制御ユニット31の出力ポート37は、それぞれの対応する駆動回路39を介して燃料噴射弁11および点火プラグ10に接続されている。本実施の形態における電子制御ユニット31は、燃料噴射制御や点火制御を行うように形成されている。すなわち、燃料を噴射する時期および燃料の噴射量が電子制御ユニット31により制御される。更に点火プラグ10の点火時期が電子制御ユニット31により制御されている。また、出力ポート37は、対応する駆動回路39を介して、スロットル弁18を駆動するステップモータ17に接続されている。スロットル弁18は、電子制御ユニット31により制御されている。   The output port 37 of the electronic control unit 31 is connected to the fuel injection valve 11 and the spark plug 10 via the corresponding drive circuits 39. The electronic control unit 31 in the present embodiment is formed to perform fuel injection control and ignition control. That is, the fuel injection timing and the fuel injection amount are controlled by the electronic control unit 31. Further, the ignition timing of the spark plug 10 is controlled by the electronic control unit 31. The output port 37 is connected to a step motor 17 that drives the throttle valve 18 via a corresponding drive circuit 39. The throttle valve 18 is controlled by the electronic control unit 31.

吸気弁6は、吸気カム51が回転することにより開閉するように形成されている。排気弁8は、排気カムが回転するようことにより開閉するように形成されている。本実施の形態における内燃機関は、可変動弁機構を備える。本実施の形態における可変動弁機構は、吸気弁6の開閉時期を変更する可変バルブタイミング装置53を含む。本実施の形態における可変バルブタイミング装置53は、吸気カム51の回転軸に接続されている。可変バルブタイミング装置53は、電子制御ユニット31により制御されている。   The intake valve 6 is formed to open and close as the intake cam 51 rotates. The exhaust valve 8 is formed to open and close as the exhaust cam rotates. The internal combustion engine in the present embodiment includes a variable valve mechanism. The variable valve mechanism in the present embodiment includes a variable valve timing device 53 that changes the opening / closing timing of the intake valve 6. The variable valve timing device 53 in the present embodiment is connected to the rotation shaft of the intake cam 51. The variable valve timing device 53 is controlled by the electronic control unit 31.

図2に、本実施の形態における可変バルブタイミング装置の機能の説明図を示す。横軸はクランク角度であり、縦軸は弁の移動量である。吸気弁の移動を示す実線は、可変バルブタイミング装置により、吸気カムの回転軸の位相が最も進角されている状態を示している。一方で、吸気弁の移動を示す破線は、吸気カムの回転軸の位相が最も遅角されている状態を示している。本実施の形態における可変バルブタイミング装置53は、吸気弁6が開き始めてから閉じ終わるまでの作動角がほぼ一定で、作動角の中心の位相が変更可能に形成されている。本実施の形態において、吸気弁の閉弁時期は、矢印Cで示す範囲内の任意のクランク角度に設定することができる。可変動弁機構としては、この形態に限られず、吸気弁の閉弁時期が変更可能に形成されていれば構わない。   FIG. 2 is an explanatory diagram of the function of the variable valve timing device in the present embodiment. The horizontal axis is the crank angle, and the vertical axis is the amount of movement of the valve. A solid line indicating the movement of the intake valve indicates a state in which the phase of the rotation shaft of the intake cam is advanced most by the variable valve timing device. On the other hand, the broken line indicating the movement of the intake valve indicates a state where the phase of the rotation axis of the intake cam is most retarded. The variable valve timing device 53 according to the present embodiment is configured such that the operating angle from when the intake valve 6 starts to open until it closes is substantially constant, and the phase of the center of the operating angle can be changed. In the present embodiment, the closing timing of the intake valve can be set to an arbitrary crank angle within the range indicated by the arrow C. The variable valve mechanism is not limited to this form, and may be configured so that the closing timing of the intake valve can be changed.

本実施の形態における内燃機関は、圧縮比可変機構を備える。内燃機関の圧縮比は、ピストンが圧縮上死点に達したときの燃焼室の容積等に依存して定まる。本実施の形態における圧縮比可変機構は、燃焼室の容積を変更することにより圧縮比を変更するように形成されている。燃焼室における実際の圧縮比である実圧縮比は、(実圧縮比)=(燃焼室の容積+吸気弁が閉じている期間のピストンの行程容積)/(燃焼室の容積)で示される。   The internal combustion engine in the present embodiment includes a variable compression ratio mechanism. The compression ratio of the internal combustion engine is determined depending on the volume of the combustion chamber when the piston reaches the compression top dead center. The variable compression ratio mechanism in the present embodiment is formed to change the compression ratio by changing the volume of the combustion chamber. The actual compression ratio, which is the actual compression ratio in the combustion chamber, is expressed by (actual compression ratio) = (combustion chamber volume + piston stroke volume when the intake valve is closed) / (combustion chamber volume).

図3に、本実施の形態における内燃機関の圧縮比可変機構の第1の概略断面図を示す。図3は、圧縮比可変機構により高圧縮比になったときの概略図である。図4に、本実施の形態における内燃機関の圧縮比可変機構の第2の概略断面図を示す。図4は、圧縮比可変機構により低圧縮比になったときの概略図である。   FIG. 3 shows a first schematic cross-sectional view of the compression ratio variable mechanism of the internal combustion engine in the present embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram when a high compression ratio is obtained by the variable compression ratio mechanism. FIG. 4 shows a second schematic cross-sectional view of the compression ratio variable mechanism of the internal combustion engine in the present embodiment. FIG. 4 is a schematic diagram when a low compression ratio is achieved by the compression ratio variable mechanism.

図1、図3および図4を参照して、本実施の形態における内燃機関は、クランクケース79を含む支持構造物と、支持構造物の上側に配置されているシリンダブロック2とが互いに相対移動する。本実施の形態における支持構造物は、圧縮比可変機構を介してシリンダブロック2を支持している。また、本実施の形態における支持構造物は、クランクシャフト24を1つの回転軸にて回転可能に支持している。   1, 3 and 4, in the internal combustion engine in the present embodiment, the support structure including crankcase 79 and cylinder block 2 arranged on the upper side of the support structure move relative to each other. To do. The support structure in the present embodiment supports the cylinder block 2 via a compression ratio variable mechanism. Further, the support structure in the present embodiment supports the crankshaft 24 so as to be rotatable on one rotating shaft.

シリンダブロック2の両側の側壁の下方には複数個の突出部80が形成されている。突出部80には、断面形状が円形のカム挿入孔が形成されており、カム挿入穴の内部には円形カム86が回転可能に配置されている。クランクケース79には、複数個の突出部82が形成されている。突出部82には、断面形状が円形のカム挿入孔が形成されており、カム挿入穴の内部には円形カム88が回転可能に配置されている。シリンダブロック2の突出部80は、クランクケース79の突出部82同士の間に嵌合する。   A plurality of protrusions 80 are formed below the side walls on both sides of the cylinder block 2. A cam insertion hole having a circular cross section is formed in the projecting portion 80, and a circular cam 86 is rotatably disposed inside the cam insertion hole. A plurality of protrusions 82 are formed on the crankcase 79. A cam insertion hole having a circular cross section is formed in the projecting portion 82, and a circular cam 88 is rotatably disposed inside the cam insertion hole. The protrusion 80 of the cylinder block 2 is fitted between the protrusions 82 of the crankcase 79.

シリンダブロック2の突出部80に挿入されている円形カム86と、クランクケース79の突出部82に挿入されている円形カム88とは、偏心軸87を介して互いに連結されている。複数の円形カム86と複数の円形カム88とが、偏心軸87を介して連結されることにより、カムシャフト84,85が構成されている。本実施の形態においては、一対のカムシャフト84,85が形成されている。本実施の形態における圧縮比可変機構は、一対のカムシャフト84,85を互いに反対方向に回転させる回転装置を含む。円形カム88は、カムシャフト84,85の回転軸線と同軸状に配置されている。円形カム86は、カムシャフト84,85の回転軸線に対して偏心している。また、偏心軸87は、カムシャフト84,85の回転軸線に対して偏心している。   The circular cam 86 inserted into the protruding portion 80 of the cylinder block 2 and the circular cam 88 inserted into the protruding portion 82 of the crankcase 79 are connected to each other via an eccentric shaft 87. A plurality of circular cams 86 and a plurality of circular cams 88 are connected via an eccentric shaft 87 to form camshafts 84 and 85. In the present embodiment, a pair of camshafts 84 and 85 are formed. The compression ratio variable mechanism in the present embodiment includes a rotating device that rotates the pair of camshafts 84 and 85 in opposite directions. The circular cam 88 is arranged coaxially with the rotation axis of the cam shafts 84 and 85. The circular cam 86 is eccentric with respect to the rotation axis of the cam shafts 84 and 85. Further, the eccentric shaft 87 is eccentric with respect to the rotation axis of the camshafts 84 and 85.

図3を参照して、それぞれのカムシャフト84,85上に配置されている円形カム88を、矢印97に示すように互いに反対方向に回転させると、偏心軸87が円形カム88の上端に向けて移動する。シリンダブロック2を支持している円形カム86は、カム挿入孔の内部において、矢印96に示すように円形カム88と反対方向に回転する。シリンダブロック2は、矢印98に示すように、クランクケース79から離れる向きに移動する。   Referring to FIG. 3, when the circular cams 88 arranged on the respective camshafts 84 and 85 are rotated in opposite directions as indicated by arrows 97, the eccentric shaft 87 faces the upper end of the circular cam 88. Move. The circular cam 86 supporting the cylinder block 2 rotates in the opposite direction to the circular cam 88 as indicated by an arrow 96 inside the cam insertion hole. The cylinder block 2 moves in a direction away from the crankcase 79 as indicated by an arrow 98.

図4に示されるように偏心軸87が円形カム88の上端まで移動すると、円形カム88の中心軸が偏心軸87よりも下方に移動する。図3および図4を参照して、クランクケース79とシリンダブロック2との相対位置は、円形カム86の中心軸と円形カム88の中心軸との距離によって定まる。円形カム86の中心軸と円形カム88の中心軸との距離が大きくなるほど、シリンダブロック2はクランクケース79から離れる向きに移動する。シリンダブロック2がクランクケース79から離れる向きに移動するほど、燃焼室5の容積が大きくなる。   As shown in FIG. 4, when the eccentric shaft 87 moves to the upper end of the circular cam 88, the central axis of the circular cam 88 moves below the eccentric shaft 87. Referring to FIGS. 3 and 4, the relative position between crankcase 79 and cylinder block 2 is determined by the distance between the central axis of circular cam 86 and the central axis of circular cam 88. As the distance between the central axis of the circular cam 86 and the central axis of the circular cam 88 increases, the cylinder block 2 moves away from the crankcase 79. The volume of the combustion chamber 5 increases as the cylinder block 2 moves away from the crankcase 79.

本実施の形態における圧縮比可変機構は、クランクケースに対してシリンダブロックが相対的に移動することにより、燃焼室の容積が可変に形成されている。本実施の形態においては、下死点から上死点までのピストンの行程容積と燃焼室の容積のみから定まる圧縮比を機械圧縮比と言う。機械圧縮比は、吸気弁の閉弁時期に依存せずに、(機械圧縮比)=(燃焼室の容積+ピストンの行程容積)/(燃焼室の容積)にて示される。   In the variable compression ratio mechanism in the present embodiment, the volume of the combustion chamber is variably formed by moving the cylinder block relative to the crankcase. In the present embodiment, a compression ratio determined only from the stroke volume of the piston from the bottom dead center to the top dead center and the volume of the combustion chamber is referred to as a mechanical compression ratio. The mechanical compression ratio is represented by (mechanical compression ratio) = (combustion chamber volume + piston stroke volume) / (combustion chamber volume) without depending on the closing timing of the intake valve.

図3に示す状態では、燃焼室5の容積が小さくなっており、吸入空気量が常時一定の場合には圧縮比が高くなる。この状態は、機械圧縮比が高い状態である。これに対して、図4に示す状態では、燃焼室5の容積が大きくなっており、吸入空気量が常時一定の場合には圧縮比が低くなる。この状態は、機械圧縮比が低い状態である。このように、本実施の形態における内燃機関は、運転期間中に圧縮比を変更することができる。たとえば、内燃機関の運転状態に応じて、圧縮比可変機構により圧縮比を変更することができる。   In the state shown in FIG. 3, the volume of the combustion chamber 5 is small, and the compression ratio is high when the intake air amount is always constant. This state is a state where the mechanical compression ratio is high. On the other hand, in the state shown in FIG. 4, the volume of the combustion chamber 5 is large, and the compression ratio is low when the intake air amount is always constant. This state is a state where the mechanical compression ratio is low. Thus, the internal combustion engine in the present embodiment can change the compression ratio during the operation period. For example, the compression ratio can be changed by a variable compression ratio mechanism according to the operating state of the internal combustion engine.

本実施の形態における圧縮比可変機構は、回転軸を偏心させた円形カムを回転させることにより、クランクケースに対してシリンダブロックを相対的に移動させているが、この形態に限られず、クランクケースに対してシリンダブロックを相対的に移動させる任意の機構を採用することができる。   The variable compression ratio mechanism according to the present embodiment moves the cylinder block relative to the crankcase by rotating a circular cam whose eccentric shaft is eccentric. However, the present invention is not limited to this configuration. An arbitrary mechanism for moving the cylinder block relative to the cylinder block can be employed.

本実施の形態における内燃機関は、クランクケース79とシリンダブロック2とが互いに接触して摺動する部分を有する。本実施の形態におけるクランクケース79は、クランクケース79の突出部82およびシリンダブロック2の突出部80を覆うように形成されている覆い部61を含む。また、覆い部61は、シリンダブロック2の側面を取り囲むように形成されている。覆い部61は、シリンダブロック2の側面に接触している。   The internal combustion engine in the present embodiment has a portion in which the crankcase 79 and the cylinder block 2 slide in contact with each other. The crankcase 79 in the present embodiment includes a cover 61 formed so as to cover the protrusion 82 of the crankcase 79 and the protrusion 80 of the cylinder block 2. Further, the cover 61 is formed so as to surround the side surface of the cylinder block 2. The cover 61 is in contact with the side surface of the cylinder block 2.

本実施の形態における内燃機関では、クランクケース79の覆い部61とシリンダブロック2とが摺動する。覆い部61は、シリンダブロック2がクランクケース79に対して相対移動している期間中にも、クランクケース79の内部を密閉する機能を有する。覆い部61とシリンダブロック2とが互いに摺動する部分には、シール部材60が配置されている。本実施の形態におけるシール部材60は、シリンダブロック2の側面に形成された凹部の内部に配置されている。クランクケース79を含む支持構造物とシリンダブロック2との間にシール部材60を配置することにより、クランクケース79の内部の気体が内燃機関の外部に流出することを抑制できる。   In the internal combustion engine in the present embodiment, the cover portion 61 of the crankcase 79 and the cylinder block 2 slide. The cover 61 has a function of sealing the inside of the crankcase 79 even during a period in which the cylinder block 2 is moving relative to the crankcase 79. A seal member 60 is disposed in a portion where the cover portion 61 and the cylinder block 2 slide relative to each other. The seal member 60 in the present embodiment is disposed inside a recess formed on the side surface of the cylinder block 2. By disposing the seal member 60 between the support structure including the crankcase 79 and the cylinder block 2, it is possible to suppress the gas inside the crankcase 79 from flowing out of the internal combustion engine.

本実施の形態におけるシール部材60は、シリンダブロック2の側面を取り囲むように環状に形成されている。本実施の形態におけるシール部材は、ゴムまたは樹脂にて形成されている。シール部材としては、この形態に限られず、封止機能を有する任意の部材を採用することができる。また、本実施の形態におけるシール部材は、シリンダブロックの側面に配置されているが、この形態に限られず、クランクケースの内部の気体が外部に流出することを抑制するように、クランクケースを含む支持構造物とシリンダブロックとの間に配置することができる。   The seal member 60 in the present embodiment is formed in an annular shape so as to surround the side surface of the cylinder block 2. The seal member in the present embodiment is formed of rubber or resin. As a sealing member, it is not restricted to this form, The arbitrary members which have a sealing function are employable. Further, the seal member in the present embodiment is arranged on the side surface of the cylinder block, but is not limited to this form, and includes the crankcase so as to suppress the gas inside the crankcase from flowing out. It can be arranged between the support structure and the cylinder block.

図1を参照して、本実施の形態における内燃機関は、クランクケース79の内部を換気する換気手段を備える。本実施の形態における換気手段は、ブローバイガス還元装置を含む。クランクケース79の内部の空間には、燃焼室5を含む気筒の内部からブローバイガスが流出する。また、クランクケース79の底部には潤滑油が貯留されており、ブローバイガスの一部が潤滑油の内部に溶け込む場合がある。このように、クランクケース79の内部には、ブローバイガスを含む気体が存在している。   Referring to FIG. 1, the internal combustion engine in the present embodiment includes ventilation means for ventilating the inside of crankcase 79. The ventilation means in the present embodiment includes a blow-by gas reduction device. In the space inside the crankcase 79, blow-by gas flows out from the inside of the cylinder including the combustion chamber 5. In addition, lubricating oil is stored at the bottom of the crankcase 79, and part of the blow-by gas may melt into the lubricating oil. Thus, the gas containing blow-by gas exists in the crankcase 79.

本実施の形態におけるブローバイガス還元装置は、クランクケース79の内部の気体を燃焼室5に供給する。ブローバイガス還元装置は、クランクケース79の内部の空間と機関吸気通路とを接続する供給通路としての戻り管63を含む。本実施の形態における戻り管63は、吸気ダクト15において、スロットル弁18よりも下流に接続されている。戻り管63の途中には、PCV弁64が配置されている。PCV弁64は、クランクケース79の内部の圧力と吸気ダクト15の内部の圧力との差が、予め定められた圧力差よりも大きくなったときに、開弁するように形成されている。   The blow-by gas reduction device in the present embodiment supplies the gas inside the crankcase 79 to the combustion chamber 5. The blow-by gas reduction device includes a return pipe 63 as a supply passage that connects the space inside the crankcase 79 and the engine intake passage. The return pipe 63 in the present embodiment is connected downstream of the throttle valve 18 in the intake duct 15. A PCV valve 64 is disposed in the middle of the return pipe 63. The PCV valve 64 is formed to open when the difference between the pressure inside the crankcase 79 and the pressure inside the intake duct 15 becomes larger than a predetermined pressure difference.

内燃機関の運転中にスロットル弁18の開度を全開よりも小さくすることにより、スロットル弁18よりも下流の機関吸気通路において、圧力が大気圧よりも小さくなる。すなわち負圧になる。このために、クランクケース79の内部の気体を、戻り管63を介して機関吸気通路に吸引することができる。本実施の形態において、クランクケース79の内部のブローバイガスを含む気体は、矢印66に示すように、戻り管63を通って機関吸気通路に吸引される。機関吸気通路に供給された気体は、機関吸気通路を通って再び燃焼室5に供給される。ブローバイガスに含まれる未燃ガスは、燃焼室5にて燃焼する。クランクケースに流出したブローバイガスに含まれる未然ガスを燃焼させて排気浄化装置に送ることができる。また、ブローバイガスに含まれる既燃ガスについても燃焼室5を介して排気浄化装置に送ることができる。   By making the opening degree of the throttle valve 18 smaller than fully open during the operation of the internal combustion engine, the pressure becomes smaller than the atmospheric pressure in the engine intake passage downstream of the throttle valve 18. That is, it becomes a negative pressure. For this reason, the gas inside the crankcase 79 can be sucked into the engine intake passage via the return pipe 63. In the present embodiment, the gas including the blow-by gas inside the crankcase 79 is sucked into the engine intake passage through the return pipe 63 as indicated by an arrow 66. The gas supplied to the engine intake passage is supplied again to the combustion chamber 5 through the engine intake passage. Unburned gas contained in the blow-by gas burns in the combustion chamber 5. The gas contained in the blow-by gas that has flowed into the crankcase can be burned and sent to the exhaust purification device. Further, the burned gas contained in the blow-by gas can also be sent to the exhaust purification device via the combustion chamber 5.

本実施の形態におけるブローバイガス還元装置は、クランクケース79の内部に未燃ガスおよび既燃ガスを含まない空気を供給するための空気導入管62を含む。本実施の形態における空気導入管62は、吸気ダクト15においてスロットル弁18よりも上流側に接続されている。空気導入管62は、クランクケース79の内部に空気を供給するようにクランクケース79に接続されている。空気は、矢印67に示すように、吸気ダクト15からクランクケース79の内部に供給される。   The blow-by gas reduction device in the present embodiment includes an air introduction pipe 62 for supplying unburned gas and air containing no burned gas into the crankcase 79. The air introduction pipe 62 in the present embodiment is connected to the upstream side of the throttle valve 18 in the intake duct 15. The air introduction pipe 62 is connected to the crankcase 79 so as to supply air into the crankcase 79. Air is supplied from the intake duct 15 into the crankcase 79 as indicated by an arrow 67.

クランクケース79の内部の空気が機関吸気通路に吸引されると、クランクケース79の内部が負圧になる。クランクケース79の内部の圧力が低下することにより、矢印67に示すように、空気導入管62を通ってクランクケース79の内部に空気が導入される。このように、クランクケース79の内部を換気することができる。本実施の形態におけるブローバイガス還元装置は、クランクケースの内部の気体を再び燃焼室に供給することができる。   When the air inside the crankcase 79 is sucked into the engine intake passage, the inside of the crankcase 79 becomes negative pressure. As the pressure inside the crankcase 79 decreases, air is introduced into the crankcase 79 through the air introduction pipe 62 as indicated by an arrow 67. In this way, the inside of the crankcase 79 can be ventilated. The blow-by gas reduction device in the present embodiment can supply the gas inside the crankcase to the combustion chamber again.

換気手段としては、上記のブローバイガス還元装置に限られず、クランクケースの内部の気体を機関吸気通路に供給し、クランクケースの内部を換気する任意の装置を採用することができる。   The ventilation means is not limited to the blow-by gas reduction device described above, and any device that supplies the gas inside the crankcase to the engine intake passage and ventilates the inside of the crankcase can be employed.

次に、図5を参照して、本実施の形態における運転制御例について説明する。図5は、超高膨張比制御の一般的な運転制御全般について概略的に説明するグラフである。図5には或る機関回転数における負荷に応じた要求吸入空気量、吸気弁の閉弁時期、膨張比(機械圧縮比)、実圧縮比およびスロットル弁の開度の各変化が示されている。   Next, an example of operation control in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a graph schematically illustrating the general operation control of the ultra-high expansion ratio control. FIG. 5 shows changes in required intake air amount, intake valve closing timing, expansion ratio (mechanical compression ratio), actual compression ratio, and throttle valve opening according to the load at a certain engine speed. Yes.

内燃機関の高負荷運転時には、機械圧縮比が低く制御される。また、スロットル弁の開度は全開に保持されており、吸気弁の閉弁時期は早められることにより、吸入空気量が多くなっている。スロットル弁の開度は全開に保持されているためにポンピング損失を抑制することができる。   During high load operation of the internal combustion engine, the mechanical compression ratio is controlled to be low. Further, the opening degree of the throttle valve is kept fully open, and the intake air amount is increased by advancing the closing timing of the intake valve. Since the opening of the throttle valve is kept fully open, pumping loss can be suppressed.

燃焼室内に供給される吸入空気量は、吸気弁の閉弁時期を変えることによって制御されている。内燃機関の負荷が低下すると、吸入空気量を減少するために吸気弁の閉弁時期が遅くされる。また、このときには実圧縮比がほぼ一定に保持されるように負荷が低くなるにつれて機械圧縮比が増大される。従って負荷が低くなるにつれて膨張比も増大される。このときにもスロットル弁は全開の状態にて保持されている。   The amount of intake air supplied into the combustion chamber is controlled by changing the closing timing of the intake valve. When the load of the internal combustion engine decreases, the closing timing of the intake valve is delayed in order to reduce the intake air amount. At this time, the mechanical compression ratio is increased as the load is lowered so that the actual compression ratio is maintained substantially constant. Therefore, the expansion ratio increases as the load decreases. Also at this time, the throttle valve is held in a fully opened state.

このように高負荷運転状態から負荷が低くなるときには、実圧縮比がほぼ一定のもとで吸入空気量が減少するにつれて機械圧縮比が増大される。即ち、吸入空気量の減少に比例して燃焼室の容積が減少する。   As described above, when the load is reduced from the high load operation state, the mechanical compression ratio is increased as the intake air amount is decreased while the actual compression ratio is substantially constant. That is, the volume of the combustion chamber decreases in proportion to the decrease in the intake air amount.

内燃機関の負荷が更に低くなると機械圧縮比は更に増大する。内燃機関の負荷がやや低負荷寄りの中負荷L1まで低下すると、機械圧縮比は燃焼室の構造上限界となる限界機械圧縮比(上限機械圧縮比)に達する。機械圧縮比が限界機械圧縮比に達したときの負荷L1よりも負荷の低い領域では機械圧縮比が限界機械圧縮比に保持される。従って低負荷側の中負荷運転時および低負荷運転時には即ち、低負荷運転側では機械圧縮比は最大となり、膨張比も最大となる。別の言い方をすると低負荷運転側では最大の膨張比が得られるように機械圧縮比が最大にされる。   As the load on the internal combustion engine is further reduced, the mechanical compression ratio further increases. When the load of the internal combustion engine decreases to a medium load L1 that is slightly closer to the low load, the mechanical compression ratio reaches a limit mechanical compression ratio (upper limit mechanical compression ratio) that becomes a structural limit of the combustion chamber. In the region where the load is lower than the load L1 when the mechanical compression ratio reaches the limit mechanical compression ratio, the mechanical compression ratio is held at the limit mechanical compression ratio. Therefore, at the time of medium load operation and low load operation on the low load side, that is, on the low load operation side, the mechanical compression ratio is maximized and the expansion ratio is also maximized. In other words, the mechanical compression ratio is maximized so that the maximum expansion ratio is obtained on the low load operation side.

一方、図5に示される実施例では負荷がL1まで低下すると吸気弁の閉弁時期が燃焼室内に供給される吸入空気量を制御しうる限界閉弁時期となる。吸気弁の閉弁時期が限界閉弁時期に達したときの負荷L1よりも負荷の低い領域では吸気弁の閉弁時期が限界閉弁時期に保持される。吸気弁の閉弁時期が限界閉弁時期に達したときの負荷L1よりも負荷の低い領域ではスロットル弁によって燃焼室内に供給される吸入空気量が制御され、負荷が低くなるほどスロットル弁の開度は小さくされる。このように、本実施の形態における吸気弁の閉弁時期は、高負荷から負荷が低くなるにつれて、燃焼室内に供給される吸入空気量を制御しうる限界閉弁時期まで吸気下死点BDCから離れる方向に移動されることになる。   On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 5, when the load decreases to L1, the closing timing of the intake valve becomes the limit closing timing that can control the amount of intake air supplied into the combustion chamber. In a region where the load is lower than the load L1 when the intake valve closing timing reaches the limit closing timing, the intake valve closing timing is held at the limit closing timing. In the region where the load is lower than the load L1 when the intake valve closing timing reaches the limit closing timing, the amount of intake air supplied into the combustion chamber is controlled by the throttle valve, and the throttle valve opening increases as the load decreases. Is made smaller. As described above, the closing timing of the intake valve in the present embodiment is from the intake bottom dead center BDC until the limit closing timing at which the amount of intake air supplied into the combustion chamber can be controlled as the load decreases from a high load. It will be moved away.

本実施の形態の内燃機関においては、負荷の小さな運転状態では吸気弁の閉弁時期を遅く設定している。このために、負荷L1よりも小さな負荷の領域においても、吸気弁の閉弁時期を遅くする制御を行わない内燃機関よりもスロットル弁の開度を大きくすることができる。すなわち、ポンピング損失を小さくすることができる。   In the internal combustion engine of the present embodiment, the closing timing of the intake valve is set late in an operation state with a small load. For this reason, even in the region of a load smaller than the load L1, the opening degree of the throttle valve can be made larger than that of the internal combustion engine that does not perform the control for delaying the closing timing of the intake valve. That is, the pumping loss can be reduced.

ところが、本実施の形態における内燃機関の負荷の小さな運転状態では、機関吸気通路のスロットル弁18よりも下流の圧力が十分に低下せずに、ブローバイガス還元装置によりクランクケース79の内部の気体を十分に吸引できない場合が生じる。たとえば、内燃機関の停止前のアイドリングの運転状態においては、クランクケース79の内部の気体の換気流量が小さくなる場合が生じる。クランクケース79の内部に多くのブローバイガスが残留した状態で内燃機関を停止すると、停止期間中にクランクケース79の内部の気体がシール部材60を透過して、内燃機関の外部に流出する場合がある。また、本実施の形態においては、支持構造物とシリンダブロックとが摺動する部分にシール部材が配置されているために、シール部材を強く圧縮することができずに、支持構造物とシリンダブロックとが摺動する部分から外部に気体が流出する場合がある。   However, in an operation state in which the load of the internal combustion engine in the present embodiment is small, the pressure downstream of the throttle valve 18 in the engine intake passage is not sufficiently lowered, and the gas inside the crankcase 79 is caused to flow by the blow-by gas reduction device. There may be cases where sufficient suction is not possible. For example, in the idling operation state before the internal combustion engine is stopped, the ventilation flow rate of the gas inside the crankcase 79 may be small. If the internal combustion engine is stopped with a large amount of blow-by gas remaining in the crankcase 79, the gas inside the crankcase 79 may permeate the seal member 60 and flow out of the internal combustion engine during the stop period. is there. Further, in the present embodiment, since the seal member is disposed at a portion where the support structure and the cylinder block slide, the seal member cannot be strongly compressed, and the support structure and the cylinder block are not compressed. In some cases, gas flows out from the portion where the and slide.

本実施の形態の内燃機関は、停止要求を検出した場合に、圧力低下手段により機関吸気通路の圧力を低下させ、クランクケースの内部の気体の換気流量を増大させる停止時制御を行えるように形成されている。本実施の形態における内燃機関は、機関吸気通路の圧力を低下させる圧力低下手段を備える。本実施の形態における圧力低下手段は、スロットル弁18および可変バルブタイミング装置53を含む。圧力低下手段としては、この形態に限られず、機関吸気通路の圧力を低下させることができる任意の装置や制御を採用することができる。   The internal combustion engine of the present embodiment is formed so that, when a stop request is detected, the control at the time of stopping can be performed by reducing the pressure of the engine intake passage by the pressure reducing means and increasing the ventilation flow rate of the gas inside the crankcase. Has been. The internal combustion engine in the present embodiment includes pressure reducing means for reducing the pressure in the engine intake passage. The pressure reducing means in the present embodiment includes a throttle valve 18 and a variable valve timing device 53. The pressure reducing means is not limited to this form, and any device or control capable of reducing the pressure in the engine intake passage can be employed.

図6に、本実施の形態における内燃機関の運転制御のフローチャートを示す。図6に示す運転制御は、例えば、予め定められた時間間隔ごとに繰り返して行うことができる。本実施の形態の運転制御においては、クランクケースの内部の気体の状態を推定し、クランクケースの内部の気体の状態に基づいて停止時制御を行う。本実施の形態においては、クランクケースの内部の気体の状態として、クランクケースの内部において要求される換気量である要求換気量を推定する。本実施の形態においては、要求換気量が許容値よりも大きくなった場合に、要求換気量に応じた停止時制御を行う。   FIG. 6 shows a flowchart of the operation control of the internal combustion engine in the present embodiment. The operation control shown in FIG. 6 can be repeatedly performed at predetermined time intervals, for example. In the operation control of the present embodiment, the state of the gas inside the crankcase is estimated, and the stop time control is performed based on the state of the gas inside the crankcase. In the present embodiment, the required ventilation amount, which is the ventilation amount required in the crankcase, is estimated as the state of the gas inside the crankcase. In the present embodiment, when the required ventilation becomes larger than the allowable value, the stop control according to the required ventilation is performed.

たとえば、クランクケース内部のブローバイガスの貯留量が大きくなるほど、要求換気量は大きくなり、クランクケースの内部の換気流量が大きくなるように停止時制御を行うことができる。なお、クランクケースから機関吸気通路に供給する気体である戻りガスには、ブローバイガスが含まれている。戻りガスには、クランクケースの内部の空間に貯留していた気体およびクランクケースの内部の潤滑油から蒸発した気体を含む。   For example, the required ventilation amount increases as the amount of blow-by gas stored in the crankcase increases, and the control during stop can be performed so that the ventilation flow rate inside the crankcase increases. Note that the return gas, which is the gas supplied from the crankcase to the engine intake passage, includes blow-by gas. The return gas includes the gas stored in the space inside the crankcase and the gas evaporated from the lubricating oil inside the crankcase.

ステップ101においては、内燃機関の運転期間中に、内燃機関の運転状態を検出する。図1を参照して、本実施の形態においては、負荷センサ41により内燃機関の要求負荷を検出する。クランク角センサ42により機関回転数を検出する。また、圧力センサ65により、機関吸気通路の圧力を検出する。   In step 101, the operating state of the internal combustion engine is detected during the operation period of the internal combustion engine. Referring to FIG. 1, in the present embodiment, a load sensor 41 detects a required load of the internal combustion engine. The crank angle sensor 42 detects the engine speed. Further, the pressure sensor 65 detects the pressure in the engine intake passage.

次に、ステップ102においては、要求換気量を算出する。本実施の形態においては、要求負荷と機関回転数とを関数にするブローバイガスの発生量のマップが、予め電子制御ユニット31に記憶されている。検出した要求負荷および機関回転数に基づいて、ブローバイガスの発生量を推定することができる。   Next, in step 102, the required ventilation volume is calculated. In the present embodiment, a map of the amount of blow-by gas generated with the required load and the engine speed as a function is stored in the electronic control unit 31 in advance. The amount of blow-by gas generated can be estimated based on the detected required load and the engine speed.

次に、ブローバイガス還元装置により、クランクケースの内部において換気されている換気量を推定する。本実施の形態においては、機関吸気通路の圧力および機関回転数を関数にするクランクケースの内部の換気量のマップが、予め電子制御ユニットに記憶されている。検出した機関吸気通路の圧力および機関回転数に基づいて、クランクケースの内部の換気量を推定することができる。   Next, the ventilation amount ventilated inside the crankcase is estimated by the blow-by gas reduction device. In the present embodiment, a map of the ventilation amount inside the crankcase as a function of the pressure in the engine intake passage and the engine speed is stored in advance in the electronic control unit. Based on the detected pressure in the engine intake passage and the engine speed, the ventilation amount inside the crankcase can be estimated.

次に、推定したブローバイガスの発生量と、推定したクランクケースの内部の換気量とに基づいて要求換気量を推定する。本実施の形態においては、ブローバイガスの発生量とクランクケースの内部の換気量とを関数にする要求換気量のマップが、予め電子制御ユニット31に記憶されている。推定したブローバイガスの発生量と、推定したクランクケースの内部の換気量とに基づいて、要求換気量を設定することができる。   Next, the required ventilation amount is estimated based on the estimated generation amount of blow-by gas and the estimated ventilation amount inside the crankcase. In the present embodiment, the electronic control unit 31 stores in advance a map of the required ventilation volume that is a function of the amount of blow-by gas generated and the ventilation volume inside the crankcase. The required ventilation amount can be set based on the estimated amount of blow-by gas generated and the estimated ventilation amount inside the crankcase.

次に、ステップ103において、内燃機関の停止要求を検出する。本実施の形態においては、運転者が内燃機関を停止する操作を行ったことを検出する。たとえば、始動スイッチがオンの状態からオフの状態に変化したことを検出する。ステップ103において、内燃機関の停止要求が検出されない場合には、この制御を終了する。ステップ103において、内燃機関の停止要求が検出された場合にはステップ104に移行する。   Next, in step 103, a request for stopping the internal combustion engine is detected. In the present embodiment, it is detected that the driver has performed an operation to stop the internal combustion engine. For example, it detects that the start switch has changed from an on state to an off state. In step 103, when the stop request for the internal combustion engine is not detected, this control is finished. If a stop request for the internal combustion engine is detected in step 103, the routine proceeds to step 104.

ステップ104においては、ステップ102において設定した要求換気量が、予め定められた許容値以下か否かを判別する。ステップ104においては、本実施の形態における停止時制御を行なうべき状態か否かを判別する。ステップ104において、要求換気量が許容値以下の場合にはステップ105に移行する。この場合には、クランクケースの内部に貯留するブローバイガスの量が極めて少なく、本実施の形態における停止時制御は不要と判別することができる。   In step 104, it is determined whether or not the required ventilation volume set in step 102 is equal to or less than a predetermined allowable value. In step 104, it is determined whether or not the stop-time control in this embodiment is to be performed. In step 104, if the required ventilation is below the allowable value, the routine proceeds to step 105. In this case, the amount of blow-by gas stored in the crankcase is extremely small, and it can be determined that the stop-time control in this embodiment is unnecessary.

ステップ105においては、通常の停止時制御を行って内燃機関を停止する。通常の停止時制御としては、例えば、即時に燃料カット信号を発信して燃料の供給を停止し、その後に機関回転数が零になる制御を行うことができる。また、例えば、スロットル弁の開度をほぼ零にし、吸気弁の閉弁時期を進角させる制御を行うことができる。   In step 105, normal internal control is performed to stop the internal combustion engine. As the normal stop control, for example, a fuel cut signal can be immediately transmitted to stop the fuel supply, and then the engine speed can be controlled to zero. Further, for example, it is possible to perform control to make the opening degree of the throttle valve substantially zero and advance the closing timing of the intake valve.

ステップ104において、要求換気量が許容値を超えている場合には、ステップ106に移行する。クランクケースの内部の気体に含まれるブローバイガスの量が本実施の形態における停止時制御を行うべき量よりも多いと判別することができる。この場合には、本実施の形態における停止時制御を行なう。   In step 104, when the required ventilation volume exceeds the allowable value, the routine proceeds to step 106. It can be determined that the amount of blow-by gas contained in the gas inside the crankcase is larger than the amount to be controlled at the time of stop in the present embodiment. In this case, the stop time control in the present embodiment is performed.

本実施の形態における内燃機関は、複数の停止時制御を行うことができるように形成されている。また、停止時制御の種類を選定するための第1判定値および第2判定値が予め定められている。第1判定値は、許容値よりも大きく設定されている。第2判定値は、第1判定値よりも大きく設定されている。本実施の形態においては、要求換気量の大きさに応じて停止時制御の種類を変更する。   The internal combustion engine in the present embodiment is formed so as to be able to perform a plurality of stop-time controls. Moreover, the 1st determination value and the 2nd determination value for selecting the kind of control at the time of a stop are predetermined. The first determination value is set larger than the allowable value. The second determination value is set larger than the first determination value. In the present embodiment, the type of control at the time of stop is changed according to the required ventilation amount.

ステップ106においては、要求換気量が第1判定値未満であるか否かを判別する。ステップ106において、要求換気量が第1判定値未満である場合には、ステップ107に移行する。ステップ107においては、本実施の形態における停止時制御のうち第1停止時制御を行う。   In step 106, it is determined whether or not the required ventilation is less than a first determination value. In step 106, when the required ventilation volume is less than the first determination value, the routine proceeds to step 107. In step 107, the first stop control is performed among the stop controls in the present embodiment.

図7に、本実施の形態における第1停止時制御のタイムチャートを示す。本実施の形態の第1停止時制御においては、スロットル弁の開度を小さくするとともに、吸気弁の閉弁時期を進角する制御を行う。また、第1停止時制御においては、吸入空気量をほぼ一定に維持しながら機関吸気通路の圧力が低下するように制御する。   In FIG. 7, the time chart of the 1st stop time control in this Embodiment is shown. In the first stop control according to the present embodiment, control is performed to reduce the opening of the throttle valve and advance the closing timing of the intake valve. In the first stop control, control is performed such that the pressure in the engine intake passage decreases while maintaining the intake air amount substantially constant.

時刻t1まではアイドリングの運転状態である。時刻t1においては、始動スイッチがオンの状態からオフの状態に移行している。すなわち時刻t1において内燃機関の停止要求を検出している。時刻t1において停止要求を検出しているが、予め定められた時間は内燃機関の運転を継続している。内燃機関の停止要求から燃料カット信号の発信まで所定の遅れを生じさせている。   Until the time t1, the engine is idling. At time t1, the start switch is shifted from the on state to the off state. That is, the stop request for the internal combustion engine is detected at time t1. Although a stop request is detected at time t1, the operation of the internal combustion engine is continued for a predetermined time. A predetermined delay is caused from the request to stop the internal combustion engine to the transmission of the fuel cut signal.

本実施の形態の第1停止時制御では、時刻t1において、スロットル弁の開度(TA)を小さくする制御を行っている。図1を参照して、スロットル弁18の開度を小さくすることにより、スロットル弁18よりも下流の機関吸気通路の圧力を低下させることができる。時刻t1において、機関吸気通路内の圧力(PM)が減少している。このために、クランクケース79の内部の気体をより多く吸引することができる。クランクケース79から機関吸気通路に流入する戻りガスの流量を大きくすることができる。このため、クランクケース79の内部の気体の換気流量を増大させることができる。   In the first stop control according to the present embodiment, control is performed to reduce the opening (TA) of the throttle valve at time t1. With reference to FIG. 1, by reducing the opening of throttle valve 18, the pressure in the engine intake passage downstream of throttle valve 18 can be reduced. At time t1, the pressure (PM) in the engine intake passage decreases. For this reason, more gas inside the crankcase 79 can be sucked. The flow rate of the return gas flowing from the crankcase 79 into the engine intake passage can be increased. For this reason, the ventilation flow rate of the gas inside the crankcase 79 can be increased.

また、時刻t1において吸気弁の閉弁時期(IVC)を進角させる制御を行う。図5を参照して、吸気弁の閉弁時期を進角することにより、スロットル弁の開度の減少に伴う吸入空気量の低下を補うことができる。本実施の形態においては、スロットル弁の開度を小さくしても、吸入空気量がほぼ一定の状態を維持するように吸気弁の閉弁時期を進角させている。   At time t1, control is performed to advance the valve closing timing (IVC) of the intake valve. Referring to FIG. 5, by advancing the closing timing of the intake valve, it is possible to compensate for a reduction in the intake air amount accompanying a decrease in the opening of the throttle valve. In the present embodiment, the closing timing of the intake valve is advanced so that the intake air amount remains substantially constant even when the throttle valve opening is reduced.

燃料噴射弁からの燃料の噴射を停止する燃料カット信号(FC)は、時刻t1から予め定められた時間の経過後の時刻t2において発信している。すなわち、時刻t2までは、燃料噴射弁からの燃料の噴射を継続し、時刻t2において燃料の供給を停止している。機関回転数は、燃料カット信号の発信後の所定時間の経過後に零になり、内燃機関が停止する。   The fuel cut signal (FC) for stopping the fuel injection from the fuel injection valve is transmitted at time t2 after elapse of a predetermined time from time t1. That is, the fuel injection from the fuel injection valve is continued until time t2, and the fuel supply is stopped at time t2. The engine speed becomes zero after the elapse of a predetermined time after the transmission of the fuel cut signal, and the internal combustion engine stops.

このように、時刻t1から時刻t2までの期間において、機関吸気通路の圧力が下がった状態で運転を継続することにより、クランクケース内の換気を促進することができる。クランクケース79の内部に貯留するブローバイガスを機関吸気通路に供給して、燃焼室5において燃焼させることができる。内燃機関の停止時にクランクケースの内部に貯留するブローバイガスの量を低減することができる。このため、内燃機関の停止期間中に、ブローバイガスに含まれる未燃ガスや既燃ガスがクランクケースの内部から内燃機関の外部に流出することを抑制することができる。   In this way, during the period from time t1 to time t2, the operation in the state where the pressure in the engine intake passage is lowered continues, whereby ventilation in the crankcase can be promoted. Blow-by gas stored in the crankcase 79 can be supplied to the engine intake passage and burned in the combustion chamber 5. The amount of blow-by gas stored in the crankcase when the internal combustion engine is stopped can be reduced. For this reason, it is possible to suppress the unburned gas and burned gas contained in the blow-by gas from flowing out of the crankcase to the outside of the internal combustion engine during the stop period of the internal combustion engine.

また、吸入空気量がほぼ一定になるように、吸気弁の閉弁時期とスロットル弁の開度とを制御することにより、時刻t1において内燃機関の出力の変動を抑制することができる。本実施の形態における第1の停止時制御においては、内燃機関の出力の変動を抑制しながらクランクケースの内部の換気を促進することができる。   Further, by controlling the closing timing of the intake valve and the opening degree of the throttle valve so that the intake air amount becomes substantially constant, fluctuations in the output of the internal combustion engine at time t1 can be suppressed. In the first stop control in the present embodiment, ventilation inside the crankcase can be promoted while suppressing fluctuations in the output of the internal combustion engine.

図6を参照して、ステップ106において、要求換気量が第1判定値以上である場合には、ステップ108に移行する。ステップ108においては、要求換気量が第2判定値未満であるか否かを判別する。ステップ108において、要求換気量が第2判定値未満である場合にはステップ109に移行する。ステップ109においては、本実施の形態における第2停止時制御を行う。   Referring to FIG. 6, when the required ventilation volume is equal to or greater than the first determination value in step 106, the process proceeds to step 108. In step 108, it is determined whether or not the required ventilation volume is less than the second determination value. In step 108, if the required ventilation volume is less than the second determination value, the routine proceeds to step 109. In step 109, the second stop time control in the present embodiment is performed.

図8に、本実施の形態における第2停止時制御のタイムチャートを示す。図8には、第2停止時制御が実線にて記載されている。また、本実施の形態における第1停止時制御が破線にて記載されている。時刻t1において内燃機関の停止要求を検出し、予め定められた時間の間、内燃機関の運転を継続した後に、時刻t2において燃料カット信号を発信し、燃料供給を停止することは第1停止時制御と同様である。   FIG. 8 shows a time chart of the second stop time control in the present embodiment. In FIG. 8, the second stop time control is indicated by a solid line. Further, the first stop control in the present embodiment is indicated by a broken line. The detection of a stop request of the internal combustion engine at time t1 and continuing the operation of the internal combustion engine for a predetermined time, and then sending the fuel cut signal at time t2 to stop the fuel supply is the first stop It is the same as the control.

第2停止時制御においては、時刻t3から時刻t2までの期間において、停止要求の検出時よりもスロットル弁の開度を小さくすると共に、吸気弁の閉弁時期を進角する制御を行うが、停止要求の検出時よりも吸入空気量を増加させる制御を行う。   In the second stop time control, during the period from the time t3 to the time t2, the throttle valve opening is made smaller than when the stop request is detected, and the valve closing timing of the intake valve is advanced. Control is performed to increase the intake air amount more than when a stop request is detected.

例えば、内燃機関の停止前のアイドリングの運転状態において、第1停止時制御を行うと、燃焼室に流入する気体における戻りガスの影響が大きくなる場合がある。燃料噴射弁11から噴射される燃料の量は、例えば、エアフローメータ16にて検出される空気流量および予め定められている空燃比に基づいて制御される。アイドリング等の運転状態においては、燃焼室に流入する気体の量が少なくなる。この状態で機関吸気通路の圧力が低下すると、エアクリーナを通って供給される空気と燃料噴射弁から噴射される燃料とによって構成される新気の量に対するクランクケースから機関吸気通路に供給される戻りガスの量の割合が多くなる。このために、戻りガスに含まれる未燃ガスと空気との割合の影響が大きくなって、燃焼室に供給される混合気の空燃比が不安定になる場合がある。例えば、クランクケースの内部の気体のブローバイガスの濃度が高い場合には、燃焼室に供給する気体に含まれるブローバイガスの量が多くなる場合がある。このために、燃焼室に供給する混合気の空燃比(A/F)が不安定になる場合がある。   For example, when the first stop control is performed in the idling operation state before the internal combustion engine is stopped, the influence of the return gas in the gas flowing into the combustion chamber may increase. The amount of fuel injected from the fuel injection valve 11 is controlled based on, for example, the air flow rate detected by the air flow meter 16 and a predetermined air-fuel ratio. In an operating state such as idling, the amount of gas flowing into the combustion chamber is reduced. When the pressure in the engine intake passage decreases in this state, the return supplied from the crankcase to the engine intake passage for the amount of fresh air constituted by the air supplied through the air cleaner and the fuel injected from the fuel injection valve. The proportion of the amount of gas increases. For this reason, the influence of the ratio of unburned gas and air contained in the return gas becomes large, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber may become unstable. For example, when the concentration of blow-by gas in the crankcase is high, the amount of blow-by gas contained in the gas supplied to the combustion chamber may increase. For this reason, the air-fuel ratio (A / F) of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber may become unstable.

第2停止時制御の時刻t3から時刻t2におけるスロットル弁の開度は、第1停止時制御の時刻t1から時刻t2におけるスロットル弁の開度よりも大きくなるように制御されている。第1停止時制御よりも吸入空気量を多くした状態にて停止時制御を行っている。また、停止要求を検出した時よりも吸入空気量を増加させて停止時制御を行っている。   The throttle valve opening from the time t3 to the time t2 of the second stop control is controlled to be larger than the throttle valve opening from the time t1 to the time t2 of the first stop control. The stop-time control is performed in a state where the intake air amount is larger than that in the first stop-time control. Further, the control at the time of stop is performed by increasing the intake air amount than when the stop request is detected.

第2停止時制御においては、外気から燃焼室に供給する空気量を多くすることにより、クランクケースから機関吸気通路に供給する戻りガスに含まれる気体の影響を小さくすることができる。すなわち、燃焼室に流入する混合気において、外気を含む新気の量に対する戻りガスの量の割合を減少させて、戻りガスの影響を小さくすることができる。この結果、燃焼室に供給する混合気の空燃比を安定化させることができる。   In the second stop time control, the influence of the gas contained in the return gas supplied from the crankcase to the engine intake passage can be reduced by increasing the amount of air supplied from the outside air to the combustion chamber. That is, in the air-fuel mixture flowing into the combustion chamber, the ratio of the amount of return gas to the amount of fresh air including outside air can be reduced to reduce the influence of return gas. As a result, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber can be stabilized.

ところが、第2停止時制御においては、燃焼室に流入する混合気の量が多くなるために、機関回転数が急上昇する虞がある。このために、第2停止時制御においては、点火時期を遅角する制御を行う。本実施の形態の第2停止時制御においては、時刻t1において点火時期を遅角している。点火時期を遅角する制御を行なうことにより、吸入空気量が増加して機関回転数の吹け上がることを抑制できる。   However, in the second stop time control, the amount of the air-fuel mixture flowing into the combustion chamber increases, so that the engine speed may increase rapidly. For this reason, in the second stop time control, a control for retarding the ignition timing is performed. In the second stop time control of the present embodiment, the ignition timing is retarded at time t1. By performing control to retard the ignition timing, it is possible to suppress the intake air amount from increasing and the engine speed from rising.

本実施の形態における点火時期の遅角量は、吸入空気量の増加量に基づいて設定している。本実施の形態の内燃機関においては、吸入空気量の増加量が多くなるほど、点火時期の遅角量を大きくする制御を行っている。この制御を行うことにより、内燃機関の出力が大きく変動することを抑制することができる。点火時期の遅角量の制御は、この形態に限られず、たとえば、予め定められた遅角量を採用することができる。   The retard amount of the ignition timing in the present embodiment is set based on the increase amount of the intake air amount. In the internal combustion engine of the present embodiment, control is performed to increase the retard amount of the ignition timing as the amount of increase in the intake air amount increases. By performing this control, it is possible to suppress the output of the internal combustion engine from fluctuating greatly. The control of the retard amount of the ignition timing is not limited to this form, and for example, a predetermined retard amount can be adopted.

第2停止時制御においては、クランクケースの内部の要求換気量が大きい場合においても、安定した運転状態を維持しながらクランクケースの内部の換気を促進することができる。   In the second stop control, ventilation inside the crankcase can be promoted while maintaining a stable operating state even when the required ventilation amount inside the crankcase is large.

さらに、本実施の形態の第2停止時制御においては、スロットル弁の開度を一時的に増大した後に、停止要求を検出した時の開度よりも小さくしている。時刻t1から予め定められた時間の経過後の時刻t3までの期間において、スロットル弁の開度を増大している。時刻t1から時刻t3までの期間では、吸気弁の閉弁時期は、時刻t1の吸気弁の閉弁時期を維持する制御を行なっている。このため、吸入空気量は、時刻t1において増大する。   Further, in the second stop time control of the present embodiment, the opening degree of the throttle valve is temporarily increased and then made smaller than the opening degree when the stop request is detected. During the period from time t1 to time t3 after elapse of a predetermined time, the throttle valve opening is increased. During the period from time t1 to time t3, the intake valve closing timing is controlled to maintain the intake valve closing timing at time t1. For this reason, the intake air amount increases at time t1.

時刻t3において、スロットル弁の開度を時刻t1における開度よりも小さくする制御を行なっている。機関吸気通路内の圧力は、停止要求を検出したときの圧力よりも低くなる。また、時刻t3において、吸気弁の閉弁時期を進角する制御を行なっている。吸入空気量は、時刻t3において減少している。しかし、時刻t3から時刻t2までの期間における吸入空気量は、停止要求を検出した時の吸入空気量よりも大きくなっている。本実施の形態においては、時刻t3において吸入空気量が減少した場合に点火時期の遅角量も減少させる制御を行っている。   At time t3, control is performed to make the opening of the throttle valve smaller than the opening at time t1. The pressure in the engine intake passage is lower than the pressure when the stop request is detected. At time t3, control is performed to advance the closing timing of the intake valve. The intake air amount decreases at time t3. However, the intake air amount during the period from time t3 to time t2 is larger than the intake air amount when the stop request is detected. In the present embodiment, when the intake air amount decreases at time t3, control is performed to decrease the retard amount of the ignition timing.

このように、本実施の形態における第2停止時制御においては、内燃機関の停止要求を検出した場合に、スロットル弁の開度を一時的に増大した後に、スロットル弁の開度を停止要求の検出時の開度よりも小さくする制御を行なっている。この制御を行うことにより、吸気弁の閉弁時期を進角する前に機関吸気通路に多くの空気を供給しておくことができる。スロットル弁の開度を小さくすると共に吸気弁の閉弁時期を進角した時に、戻りガスの影響が大きくなることをより確実に抑制することができる。   Thus, in the second stop time control in the present embodiment, when the stop request for the internal combustion engine is detected, the throttle valve opening is temporarily increased after the throttle valve opening is temporarily increased. Control is performed to make it smaller than the opening at the time of detection. By performing this control, a large amount of air can be supplied to the engine intake passage before the closing timing of the intake valve is advanced. When the opening degree of the throttle valve is reduced and the closing timing of the intake valve is advanced, the influence of the return gas can be suppressed more reliably.

本実施の形態の第2停止時制御においては、スロットル弁の開度を増大し、その後に、吸気弁の閉弁時期を進角するとともに、スロットル弁の開度を停止要求の検出時の開度よりも小さくする制御を行なっているが、この形態に限られず、スロットル弁の開度を一時的に大きくせずに、時刻t1において、吸入空気量が増大する様にスロットル弁の開度を小さくすると共に吸気弁の閉弁時期を進角しても構わない。   In the second stop time control of the present embodiment, the opening degree of the throttle valve is increased, then the closing timing of the intake valve is advanced, and the opening degree of the throttle valve is opened when the stop request is detected. However, the present invention is not limited to this mode, and the throttle valve opening is set to increase at time t1 so that the intake air amount increases without temporarily increasing the throttle valve opening. You may make it small and advance the valve closing timing of an intake valve.

また、内燃機関の停止要求を検出した場合に、スロットル弁の開度を増大した後に、吸気弁の閉弁時期を進角すると共に、スロットル弁の開度を停止要求の検出時の開度よりも小さくする制御は、本実施の形態における第1停止時制御に適用することもできる。   In addition, when the stop request of the internal combustion engine is detected, after the throttle valve opening is increased, the closing timing of the intake valve is advanced, and the throttle valve opening is determined from the opening when the stop request is detected. Can be applied to the first stop-time control in the present embodiment.

図6を参照して、ステップ108において、要求換気量が第2判定値以上である場合には、ステップ110に移行する。ステップ110においては、第3停止時制御を行う。本実施の形態の第3停止時制御においては、第2の停止時制御の期間を長くする制御を行う。更に、内燃機関の停止を遅らせることを運転者に通知する制御を行う。   Referring to FIG. 6, when the required ventilation volume is equal to or greater than the second determination value in step 108, the process proceeds to step 110. In step 110, the third stop time control is performed. In the third stop-time control of the present embodiment, control is performed to lengthen the second stop-time control period. Further, control is performed to notify the driver that the stoppage of the internal combustion engine is delayed.

図9に、本実施の形態における第3停止時制御のタイムチャートを示す。図9には、実線にて第3停止時制御を記載している。また、破線にて本実施の形態における第2停止時制御を記載している。   FIG. 9 shows a time chart of the third stop time control in the present embodiment. In FIG. 9, the third stop time control is indicated by a solid line. Moreover, the 2nd stop time control in this Embodiment is described with the broken line.

第3の停止時制御における時刻t1から時刻t2までの制御は、本実施の形態における第2停止時制御と同様である。第3停止時制御においては、時刻t2において燃料カット信号を発信せずに時刻t4まで燃料の供給を延長している。時刻t2における運転状態を時刻t4まで維持している。時刻t4において、燃料カット信号がオフの状態からオンの状態に移行している。すなわち、燃料の供給を停止する制御が行われている。   The control from time t1 to time t2 in the third stop time control is the same as the second stop time control in the present embodiment. In the third stop time control, the fuel supply is extended to time t4 without transmitting the fuel cut signal at time t2. The operating state at time t2 is maintained until time t4. At time t4, the fuel cut signal has shifted from an off state to an on state. That is, control for stopping the supply of fuel is performed.

要求換気量が多い場合は、第2停止時制御を行っても換気が不十分の場合がある。例えば、クランクケースの内部の気体に多量のブローバイガスが含まれている場合には、第1停止時制御または第2停止時制御を行なっても換気が不十分になる場合がある。このような場合には、停止時制御の運転期間を延長させる制御を行う。   When the required ventilation volume is large, ventilation may be insufficient even if the second stop control is performed. For example, when a large amount of blow-by gas is contained in the gas inside the crankcase, ventilation may be insufficient even if the first stop time control or the second stop time control is performed. In such a case, control for extending the operation period of the control at the time of stop is performed.

本実施の形態の第3停止時制御においては、クランクケースの内部の気体の要求換気量に基づいて、第3停止時制御の継続時間を設定している。要求換気量が大きいほど停止時制御の継続時間を長く設定することができる。設定された継続時間に基づいて燃料カット信号を発信する時刻t4を設定することができる。たとえば、要求換気量を関数にする第3停止時制御の継続時間を予め電子制御ユニットに記憶させておくことができる。ステップ102において設定された要求換気量に基づいて、第3停止時制御の継続時間を設定することができる。   In the third stop-time control of the present embodiment, the duration of the third stop-time control is set based on the required ventilation amount of the gas inside the crankcase. The longer the required ventilation, the longer the duration of control during stop. The time t4 at which the fuel cut signal is transmitted can be set based on the set duration time. For example, the duration of the third stop time control using the required ventilation volume as a function can be stored in advance in the electronic control unit. Based on the required ventilation volume set in step 102, the duration of the third stop time control can be set.

本実施の形態の第3停止時制御においては、クランクケースの内部の気体の状態に基づいて停止時制御の継続時間を設定している。この制御を行うことにより、クランクケースの内部に貯留するブローバイガスの量が多い場合にも十分にクランクケース内を換気することができる。内燃機関の停止期間中に、クランクケースの内部から未然ガスや既燃ガスが流出することを、より確実に抑制することができる。   In the third stop-time control of the present embodiment, the duration of the stop-time control is set based on the state of the gas inside the crankcase. By performing this control, the crankcase can be sufficiently ventilated even when the amount of blow-by gas stored in the crankcase is large. It is possible to more reliably suppress the outflow of gas and burned gas from the inside of the crankcase during the stop period of the internal combustion engine.

本実施の形態の第3停止時制御においては、第2停止時制御に対して停止時制御の継続時間を定めているが、この形態に限られず、第1停止時制御に対して停止時制御の継続時間を定めても構わない。   In the third stop time control of the present embodiment, the duration of the stop time control is determined with respect to the second stop time control. You may set the duration of

また、本実施の形態の第3停止時制御においては、運転者が始動スイッチをオフの状態に操作してから停止時制御のために内燃機関の運転を継続する時間が長くなる場合がある。このために、運転者は、内燃機関が停止されていないと感じる場合がある。すなわち、運転者が内燃機関の停止動作に違和感が生じる場合がある。このため、本実施の形態の第3停止時制御においては、運転者に対して内燃機関の停止を遅らせていることを通知する制御を行う。   Further, in the third stop time control of the present embodiment, there is a case where it takes a long time to continue the operation of the internal combustion engine for the stop time control after the driver operates the start switch in the OFF state. For this reason, the driver may feel that the internal combustion engine is not stopped. That is, the driver may feel uncomfortable with the stopping operation of the internal combustion engine. For this reason, in the third stop-time control of the present embodiment, control is performed to notify the driver that the stop of the internal combustion engine is delayed.

本実施の形態の第3停止時制御においては、時刻t2において運転者への通知を行なっている。例えば、運転席前のダッシュボードに通知灯を配置し、通知灯を点灯することにより運転者に通知することができる。   In the third stop time control of the present embodiment, the driver is notified at time t2. For example, the driver can be notified by arranging a notification lamp on the dashboard in front of the driver's seat and turning on the notification lamp.

本実施の形態の運転制御においては、クランクケースの内部の気体の状態として要求換気量を設定している。クランクケースの内部の気体の状態としては、要求換気量に限られず、ブローバイガスの量、未燃ガスの量または既燃ガスの量などのブローバイガスに関する量を採用することができる。例えば、クランクケースの内部に貯留する未然ガスの量を推定しても構わない。   In the operation control of the present embodiment, the required ventilation is set as the state of the gas inside the crankcase. The state of the gas inside the crankcase is not limited to the required ventilation amount, and an amount related to blow-by gas such as the amount of blow-by gas, the amount of unburned gas, or the amount of burned gas can be employed. For example, the amount of gas stored in the crankcase may be estimated.

また、図6を参照して、本実施の形態においては、内燃機関の停止要求を検出したときのクランクケースの内部の気体の状態を推定しているが、この形態に限られず、停止要求を検出するまでの期間にわたってクランクケースの内部の気体の状態を積算した積算値を採用しても構わない。更に、本実施の形態においては、通常運転の期間中に継続的にステップ101およびステップ102を行なうことにより運転状態を検出しているが、この形態に限られず、停止要求を検出した後に、運転状態を検出し、検出した運転状態に基づいて要求換気量を算出しても構わない。   Referring to FIG. 6, in the present embodiment, the state of gas inside the crankcase is estimated when a stop request for the internal combustion engine is detected. You may employ | adopt the integrated value which integrated | accumulated the state of the gas inside a crankcase over the period until it detects. Further, in the present embodiment, the operation state is detected by performing step 101 and step 102 continuously during the normal operation period. However, the present invention is not limited to this mode, and after the stop request is detected, the operation state is detected. The required ventilation amount may be calculated based on the detected operating state by detecting the state.

本実施の形態の停止時制御においては、内燃機関の停止要求の検出前後にて機械圧縮比をほぼ一定に維持しているが、この形態に限られず、機械圧縮比は、吸気弁の閉弁時期に対応させて変更しても構わない。例えば、第1停止時制御において吸気弁の閉弁時期を進角すると共に機械圧縮比を低下させる制御を行なっても構わない。   In the stop control according to the present embodiment, the mechanical compression ratio is maintained substantially constant before and after the detection of the stop request of the internal combustion engine. However, the present invention is not limited to this form, and the mechanical compression ratio is determined by closing the intake valve. You may change according to the time. For example, in the first stop time control, the intake valve closing timing may be advanced and the mechanical compression ratio may be reduced.

本実施の形態の停止時制御のフローチャートのそれぞれのステップは、機能を維持できる範囲において適宜順番を変更することができる。上記のそれぞれの実施の形態は、適宜組み合わせることができる。また、上記のそれぞれの気体の量には、予め定められた時間における気体の量を含む。すなわち、気体の量には気体の絶対量に加えて流量が含まれており、適宜選定することができる。   The order of the steps of the stop-time control flowchart of the present embodiment can be changed as appropriate within a range in which the function can be maintained. Each of the above embodiments can be combined as appropriate. In addition, the amount of each gas includes the amount of gas at a predetermined time. That is, the amount of gas includes the flow rate in addition to the absolute amount of gas, and can be selected as appropriate.

上述のそれぞれの図において、同一または相当する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、特許請求の範囲に示される変更が含まれている。   In the respective drawings described above, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals. In addition, said embodiment is an illustration and does not limit invention. In the embodiment, the change shown in a claim is included.

1 機関本体
2 シリンダブロック
3 ピストン
4 シリンダヘッド
5 燃焼室
6 吸気弁
10 点火プラグ
11 燃料噴射弁
15 吸気ダクト
16 エアフローメータ
18 スロットル弁
24 クランクシャフト
31 電子制御ユニット
41 負荷センサ
42 クランク角センサ
51 吸気カム
53 可変バルブタイミング装置
60 シール部材
61 覆い部
62 空気導入管
63 戻り管
65 圧力センサ
79 クランクケース
84,85 カムシャフト
86 円形カム
87 偏心軸
88 円形カム
1 Engine Body 2 Cylinder Block 3 Piston 4 Cylinder Head 5 Combustion Chamber 6 Intake Valve 10 Spark Plug 11 Fuel Injection Valve 15 Intake Duct 16 Air Flow Meter 18 Throttle Valve 24 Crankshaft 31 Electronic Control Unit 41 Load Sensor 42 Crank Angle Sensor 51 Intake Cam 53 Variable Valve Timing Device 60 Seal Member 61 Cover 62 Air Introducing Pipe 63 Return Pipe 65 Pressure Sensor 79 Crankcase 84, 85 Camshaft 86 Circular Cam 87 Eccentric Shaft 88 Circular Cam

Claims (5)

クランクケースを含み、クランクシャフトを支持する支持構造物に対して、シリンダブロックが相対移動するように形成され、圧縮比を調整可能な圧縮比可変機構と、
クランクケースの内部の気体を機関吸気通路のスロットル弁よりも下流に供給する供給通路を含み、クランクケースの内部を換気する換気手段と、
機関吸気通路の圧力を低下させる圧力低下手段とを備え、
支持構造物とシリンダブロックとの間には、クランクケースの内部の気体が外部に流出することを抑制するシール部材が配置されており、
内燃機関の停止要求を検出した場合に、クランクケースの内部の気体の状態に基づいて、圧力低下手段により機関吸気通路の圧力を低下させ、クランクケースの内部の気体の換気流量を増大させる停止時制御を行うことを特徴とする、内燃機関。
A variable compression ratio mechanism that includes a crankcase and is formed such that the cylinder block moves relative to a support structure that supports the crankshaft, and the compression ratio can be adjusted;
A ventilation means for ventilating the inside of the crankcase, including a supply passage for supplying gas inside the crankcase downstream of the throttle valve of the engine intake passage;
Pressure reducing means for reducing the pressure in the engine intake passage,
Between the support structure and the cylinder block, a seal member is arranged to suppress the gas inside the crankcase from flowing out,
When a stop request for an internal combustion engine is detected, the pressure reduction means reduces the pressure in the engine intake passage based on the state of the gas inside the crankcase, and increases the ventilation flow rate of the gas inside the crankcase An internal combustion engine characterized by performing control.
吸気弁の閉弁時期を調整可能な可変動弁機構を備え、
圧力低下手段は、停止時制御において、吸入空気量がほぼ一定に維持された状態で機関吸気通路の圧力を低下させるように、スロットル弁の開度を小さくすると共に吸気弁の閉弁時期を進角させることを特徴とする、請求項1に記載の内燃機関。
Equipped with a variable valve mechanism that can adjust the closing timing of the intake valve,
The pressure lowering means reduces the opening of the throttle valve and advances the closing timing of the intake valve so as to reduce the pressure in the engine intake passage while the intake air amount is maintained substantially constant in the control at the time of stop. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the internal combustion engine is angled.
吸気弁の閉弁時期を調整可能な可変動弁機構を備え、
圧力低下手段は、停止時制御において、吸入空気量が増加すると共に機関吸気通路の圧力を低下させるように、スロットル弁の開度を小さくすると共に吸気弁の閉弁時期を進角し、更に点火時期を遅角させることを特徴とする、請求項1に記載の内燃機関。
Equipped with a variable valve mechanism that can adjust the closing timing of the intake valve,
The pressure lowering means reduces the throttle valve opening and advances the closing timing of the intake valve so that the intake air amount increases and the pressure in the engine intake passage decreases in the control at the time of stop. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the timing is retarded.
圧力低下手段は、内燃機関の停止要求を検出した場合に、スロットル弁の開度を増大した後に、吸気弁の閉弁時期を進角すると共に、スロットル弁の開度を停止要求の検出時の開度よりも小さくすることを特徴とする、請求項2または3に記載の内燃機関。   The pressure reducing means, when detecting the stop request of the internal combustion engine, advances the closing timing of the intake valve after increasing the opening degree of the throttle valve, and also sets the opening degree of the throttle valve at the time of detecting the stop request. The internal combustion engine according to claim 2, wherein the internal combustion engine is smaller than the opening degree. クランクケースの内部の気体の状態に基づいて、停止時制御の継続時間を設定することを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein a duration of the control at the time of stop is set based on a state of gas inside the crankcase.
JP2011169612A 2011-08-02 2011-08-02 Internal combustion engine Withdrawn JP2013032745A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011169612A JP2013032745A (en) 2011-08-02 2011-08-02 Internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011169612A JP2013032745A (en) 2011-08-02 2011-08-02 Internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013032745A true JP2013032745A (en) 2013-02-14

Family

ID=47788799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011169612A Withdrawn JP2013032745A (en) 2011-08-02 2011-08-02 Internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013032745A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014173535A (en) * 2013-03-11 2014-09-22 Nissan Motor Co Ltd Control device for internal combustion engine and control method for internal combustion engine
JP2014202107A (en) * 2013-04-03 2014-10-27 日産自動車株式会社 Control device of internal combustion engine and control method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014173535A (en) * 2013-03-11 2014-09-22 Nissan Motor Co Ltd Control device for internal combustion engine and control method for internal combustion engine
JP2014202107A (en) * 2013-04-03 2014-10-27 日産自動車株式会社 Control device of internal combustion engine and control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4492710B2 (en) Control device and control method for internal combustion engine
US10329977B2 (en) Gasoline particle filter temperature control
US9506412B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine
JP2006046293A (en) Intake air control device for internal combustion engine
JP2007009779A (en) Control device for internal combustion engine
JP2006322371A (en) Engine control device, vehicle control device and engine control method
JP2009121416A (en) Internal combustion engine
JP5530790B2 (en) Intake air amount control device for internal combustion engine
JP2013032745A (en) Internal combustion engine
JP2008075569A (en) Control device for internal combustion engine
JP2012193689A (en) Variable valve mechanism control apparatus of internal combustion engine
JP2006329003A (en) Secondary air supply device for internal combustion engine
JP2009281303A (en) Variable compression ratio internal combustion engine
JP6264302B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2009216035A (en) Control device of internal combustion engine
JP2012087641A (en) Fuel injection device
JP6350494B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2010248948A (en) Control device for internal combustion engine
JP2009191703A (en) Control device of internal combustion engine
JP2019138266A (en) Control device of internal combustion engine
JP2010236434A (en) Intake air flow control device
JP5581852B2 (en) Control unit for direct injection gasoline engine
JP2010121587A (en) Control device for internal combustion engine
JP6222000B2 (en) Engine control device
JP2009257222A (en) Internal combustion engine controller

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20141007