JP2013050061A - Valve timing control device for internal combustion engine - Google Patents

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Kenryo Suzuki
健了 鈴木
Takeshi Ueki
毅 植木
Masahiro Hirano
将宏 平野
Yasushi Fujita
恭史 藤田
Masato Kaneko
理人 金子
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Soken Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a liquid fuel from adhering to an inner wall surface of a combustion chamber in cooling a port injection type internal combustion engine.SOLUTION: In cooling the internal combustion engine for executing an Atkinson cycle, an intake valve opening timing is adjusted to a timing when the occurrence of a reverse flow into an intake port starts (S106-114), so that sudden intake into a cylinder is not caused right after the intake valve is opened. The liquid fuel, which exists in a wall surface of the intake port or a back surface of the intake valve in cooling the internal combustion engine, is evaporated from the surface in the relatively mild airflow and is absorbed into the combustion chamber. As a result, the fuel is not absorbed into the cylinder while it is in a liquid state, which prevents the adhesion of the liquid fuel to the inner wall surface of the fuel chamber. Accordingly, combustion is not locally enriched, and PM generation is prevented.

Description

本発明は、吸気ポートに燃料噴射する内燃機関において、この内燃機関の運転状態に応じて吸気バルブ開弁タイミングをTDCよりも遅角する制御を実行する内燃機関バルブタイミング制御装置に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine valve timing control apparatus that executes control for retarding an intake valve opening timing from TDC in accordance with an operating state of the internal combustion engine in an internal combustion engine that injects fuel into an intake port.

冷間時の内燃機関において、噴射された燃料の霧化を促進して燃焼性を改善する技術が提案されている(例えば特許文献1〜3参照)。
特許文献1では、吸気ポート燃料噴射を実行している内燃機関において燃料の霧化を良好にするために、吸気ポートでの受熱による燃料霧化促進と燃料凝集とのバランスを考慮して、吸気バルブ開弁タイミングが早ければ燃料噴射タイミングも早くし、吸気バルブ開弁タイミングが遅ければ燃料噴射タイミングも遅くする制御を実行している。
In a cold internal combustion engine, a technique for improving atomization of injected fuel and improving combustibility has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
In Patent Document 1, in order to improve fuel atomization in an internal combustion engine that is performing intake port fuel injection, intake balance is considered in consideration of the balance between fuel atomization promotion by heat reception at the intake port and fuel aggregation. If the valve opening timing is early, the fuel injection timing is also advanced, and if the intake valve opening timing is late, the fuel injection timing is also delayed.

特許文献2では、筒内燃料噴射を実行している内燃機関において、筒内噴射した燃料の一部をアトキンソンサイクルを利用して吸気ポートに戻して霧化を促進している。
特許文献3では、吸気ポート燃料噴射を実行している内燃機関の冷間時には吸気バルブからの排気の吹き返し量に応じて燃料噴射終了タイミングを制御して霧化を促進している。更に特許文献3では、吸気バルブによる吸い込み速度が遅い場合には吸気バルブ開タイミングに燃料噴射タイミングを近づけ、吸気バルブによる吸い込み速度が速い場合には吸気バルブ開タイミングから燃料噴射タイミングを遠ざけている。このことにより吸い込み速度の速さを利用して吸気バルブに付着している燃料を気流に乗せて筒内へ流入させて未燃HC(hydro carbon:炭化水素)残留の低減を図っている。
In Patent Document 2, in an internal combustion engine that performs in-cylinder fuel injection, atomization is promoted by returning a part of the in-cylinder injected fuel to the intake port using the Atkinson cycle.
In Patent Document 3, when the internal combustion engine that is performing the intake port fuel injection is cold, atomization is promoted by controlling the fuel injection end timing according to the exhaust blowback amount from the intake valve. Further, in Patent Document 3, when the suction speed by the intake valve is slow, the fuel injection timing is brought close to the intake valve opening timing, and when the suction speed by the intake valve is fast, the fuel injection timing is kept away from the intake valve opening timing. In this way, the fuel adhering to the intake valve is put on the airflow by using the high suction speed and flows into the cylinder to reduce the residual unburned HC (hydrocarbon).

特開2006−144753号公報(第4−7頁、図3,4)JP 2006-144753 A (page 4-7, FIGS. 3 and 4) 特開2009−174345号公報(第7−10頁、図1,2)JP 2009-174345 A (page 7-10, FIGS. 1 and 2) 特開2010−275932号公報(第12−14頁、図9〜11)JP 2010-275932 A (pages 12-14, FIGS. 9 to 11)

アトキンソンサイクルなどのように、吸気バルブの開弁期間全体を遅角させて、一旦筒内に吸い込んだ吸気を再度吸気ポート側に戻す制御を実行している場合には、吸気バルブ開弁タイミングはTDC以後に設定される。このため筒内が負圧状態となったタイミングで吸気バルブが開くことになる。吸気バルブ開弁タイミングの遅角の程度が大きくて、吸気ポートと筒内との差圧が大きくなっている場合には、吸気バルブの開弁開始直後に吸気ポートから筒内へ急激に吸気が流れ込む状態が発生する。   When the control is performed to retard the entire valve opening period of the intake valve and return the intake air once sucked into the cylinder to the intake port side again, such as the Atkinson cycle, the intake valve opening timing is Set after TDC. For this reason, the intake valve opens at the timing when the inside of the cylinder is in a negative pressure state. If the degree of retardation of the intake valve opening timing is large and the differential pressure between the intake port and the cylinder is large, intake air suddenly enters the cylinder from the intake port immediately after the intake valve opens. A flowing state occurs.

冷間時にこのような急激な吸気の流れが発生すると、燃料噴射によって吸気ポート壁面や吸気バルブの背面に付着した液状燃料が吹き飛ばされて液状のままで筒内に吸い込まれる。このため燃焼室の内壁面に液状燃料が付着する事態が発生する。   When such an abrupt intake flow occurs in the cold state, the liquid fuel adhering to the intake port wall surface or the back surface of the intake valve is blown off by the fuel injection, and is sucked into the cylinder in a liquid state. For this reason, the situation which a liquid fuel adheres to the inner wall face of a combustion chamber generate | occur | produces.

この状態で燃焼すると局所リッチ状態での燃焼となり、PM(particulate matter:粒子状物質)発生の原因となる。
特許文献1では、吸気ポートでの燃料霧化を考慮した制御であり、吸気バルブ開弁タイミングがTDC以後になった場合でも燃料噴射時期を遅角側へ制御するのみである。このため冷間時に吸気バルブ開弁直後に筒内に吸い込まれて燃焼室の内壁面に付着した液状燃料については何らの対策もなされていない。したがってPM防止の効果はない。
If it burns in this state, it will become combustion in a local rich state, and will cause PM (particulate matter: particulate matter) generation.
In Patent Document 1, control is performed in consideration of fuel atomization at the intake port, and even when the intake valve opening timing is after TDC, the fuel injection timing is only controlled to the retard side. For this reason, no measures are taken against the liquid fuel sucked into the cylinder immediately after the intake valve is opened in the cold state and adhered to the inner wall surface of the combustion chamber. Therefore, there is no PM prevention effect.

特許文献2では、筒内にて噴射されて浮遊している燃料の一部を、アトキンソンサイクルの利用により、BDC以後に吸気ポート側に戻している技術である。このためTDC以後に吸気ポート側から吸い込まれて燃焼室の内壁面に付着した液状燃料については、吸気ポート側に戻ることはない。したがってこのような液状燃料については何らの対策もなされていないので、PM防止の効果はない。   In Patent Literature 2, a part of the fuel that is injected and floated in a cylinder is returned to the intake port side after BDC by using the Atkinson cycle. For this reason, the liquid fuel sucked from the intake port side after TDC and attached to the inner wall surface of the combustion chamber does not return to the intake port side. Therefore, since no countermeasure is taken for such a liquid fuel, there is no PM prevention effect.

特許文献3では、排気の吹き返しが無い状態では、吸気バルブでの吸い込み速度を考慮した制御が行われている。この制御は燃料を吸い込み気流に乗せて筒内に送り込むことが目的である。したがって、冷間時の吸い込みにより燃焼室の内壁面に付着してしまった液状燃料については考慮していない。このためPM防止の効果はない。   In Patent Document 3, control is performed in consideration of the suction speed of the intake valve in a state where there is no exhaust blowback. The purpose of this control is to suck the fuel and place it in the cylinder. Therefore, liquid fuel that has adhered to the inner wall surface of the combustion chamber due to cold suction is not considered. For this reason, there is no PM prevention effect.

本発明は、内燃機関冷間時に液状燃料が燃焼室の内壁面に付着するのを防止することを目的とするものである。   An object of the present invention is to prevent liquid fuel from adhering to the inner wall surface of a combustion chamber when the internal combustion engine is cold.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用・効果について記載する。
請求項1に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置では、吸気ポートに燃料噴射する内燃機関において、この内燃機関の運転状態に応じて吸気バルブ開弁タイミングをTDCよりも遅角する制御を実行する内燃機関バルブタイミング制御装置であって、内燃機関冷間時に、吸気バルブ開弁タイミングでの筒内圧力が吸気ポートの圧力と同等以上の圧力となる状態を目標状態として、吸気バルブ開弁タイミング及び排気バルブ閉弁タイミングの一方又は両方を調節する冷間時バルブタイミング設定手段を備えたことを特徴とする。
In the following, means for achieving the above-mentioned purpose, and its operation and effect are described.
The internal combustion engine valve timing control apparatus according to claim 1, wherein an internal combustion engine that injects fuel into an intake port executes control for retarding an intake valve opening timing from TDC in accordance with an operating state of the internal combustion engine. An engine valve timing control device, in which when the internal combustion engine is cold, the cylinder valve pressure at the intake valve opening timing is equal to or higher than the pressure of the intake port, and the intake valve opening timing and exhaust A cold time valve timing setting means for adjusting one or both of the valve closing timings is provided.

このように内燃機関の運転状態に応じて吸気バルブ開弁タイミングをTDCよりも遅角する制御を実行している場合に、冷間時に吸気ポート壁面や吸気バルブの背面に付着している液状燃料が、吸気バルブ開弁直後に生じる急激な吸い込み流により筒内に吸い込まれ、燃焼室の内壁面に付着するおそれがある。   When the control for delaying the intake valve opening timing from the TDC is executed in accordance with the operating state of the internal combustion engine as described above, the liquid fuel adhering to the wall surface of the intake port or the back surface of the intake valve when cold. However, it may be sucked into the cylinder by a sudden suction flow generated immediately after the intake valve is opened, and may adhere to the inner wall surface of the combustion chamber.

しかし本発明では、冷間時バルブタイミング設定手段が、内燃機関冷間時に、吸気バルブ開弁タイミングでの筒内圧力が吸気ポートの圧力と同等以上の圧力となる状態を目標状態として、吸気バルブ開弁タイミング及び排気バルブ閉弁タイミングの一方又は両方を調節する。このため吸気バルブ開弁直後に急激な吸い込み流が生じることはなく、その後に吸気流の吸い込みが生じることになる。   However, in the present invention, the cold valve timing setting means sets the intake valve to a state where the in-cylinder pressure at the intake valve opening timing is equal to or higher than the pressure of the intake port when the internal combustion engine is cold. Adjust one or both of the valve opening timing and the exhaust valve closing timing. For this reason, an abrupt suction flow does not occur immediately after the intake valve opens, and an intake flow suction occurs thereafter.

このため冷間時に、液体として吸気ポート壁面や吸気バルブの背面に存在していた燃料は、液状で筒内に吸い込まれることはなく、十分に霧化された状態で筒内に吸入されることになる。したがって内燃機関冷間時に液状燃料が燃焼室の内壁面に付着するのを防止することができる。このことによりPM発生を防止できる。   For this reason, when it is cold, the fuel that was present as liquid on the intake port wall and the back of the intake valve is not sucked into the cylinder in liquid form, but is sucked into the cylinder in a sufficiently atomized state. become. Therefore, liquid fuel can be prevented from adhering to the inner wall surface of the combustion chamber when the internal combustion engine is cold. This can prevent the generation of PM.

請求項2に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置では、請求項1に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、前記冷間時バルブタイミング設定手段は、内燃機関冷間時に前記目標状態に近づく方向に吸気バルブ開弁タイミングを調節することを特徴とする。   The internal combustion engine valve timing control device according to claim 2, wherein the cold valve timing setting means is configured to approach the target state when the internal combustion engine is cold. The intake valve opening timing is adjusted.

このように冷間時バルブタイミング設定手段は、吸気バルブ開弁タイミングのみの調節により前記目標状態となるように制御している。このように吸気バルブ開弁タイミングのみを調節することでも、吸気バルブ開弁直後に急激な吸い込み流が生じないようにできる。したがって内燃機関冷間時に液状燃料が燃焼室の内壁面に付着するのを防止することができる。   Thus, the cold time valve timing setting means controls the target state by adjusting only the intake valve opening timing. By adjusting only the intake valve opening timing in this way, it is possible to prevent a sudden suction flow from occurring immediately after the intake valve is opened. Therefore, liquid fuel can be prevented from adhering to the inner wall surface of the combustion chamber when the internal combustion engine is cold.

請求項3に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置では、請求項2に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、前記冷間時バルブタイミング設定手段は、吸気ポートでの気流の逆流状態を検出する吸気ポート逆流検出手段を備え、内燃機関冷間時に吸気バルブ開弁タイミング直後に前記吸気ポート逆流検出手段が逆流の発生を検出しない場合は吸気バルブ開弁タイミングを進角し、逆流の発生を検出した場合は吸気バルブ開弁タイミングを遅角することを特徴とする。   The internal combustion engine valve timing control device according to claim 3, wherein the cold valve timing setting means detects an airflow reverse flow state at the intake port. When the internal combustion engine is cold, when the intake port reverse flow detection means does not detect the occurrence of the reverse flow, the intake valve open timing is advanced to detect the occurrence of the reverse flow. In this case, the intake valve opening timing is retarded.

このような手法により冷間時バルブタイミング設定手段は前記目標状態となるように吸気バルブ開弁タイミングを調節することができる。
すなわち、冷間時バルブタイミング設定手段は、吸気ポートでの逆流発生直前の状態、すなわち燃焼室から排気の吹き返しが発生し始める状態にて、吸気バルブが開弁するように、吸気バルブ開弁タイミングの進角・遅角を制御している。燃焼室から排気の吹き返しが発生し始める状態は、筒内圧力が吸気ポートの圧力と同等の圧力、あるいはわずかに筒内圧力が高い状態であることから、前記目標状態を達成することができる。
By such a method, the cold time valve timing setting means can adjust the intake valve opening timing so as to be in the target state.
That is, the cold valve timing setting means sets the intake valve opening timing so that the intake valve opens in a state immediately before the occurrence of backflow in the intake port, that is, in a state in which exhaust blowback begins to occur from the combustion chamber. It controls the advance / retard angle. The state in which exhaust blow-back begins to occur from the combustion chamber can be achieved because the in-cylinder pressure is equal to the pressure of the intake port or a slightly higher in-cylinder pressure.

このように吸気ポート逆流検出手段の検出状態に応じて、吸気バルブ開弁タイミングを制御することで、吸気バルブ開弁直後に急激な吸い込み流が発生するのを防止できる。したがって内燃機関冷間時に液状燃料が燃焼室の内壁面に付着するのを防止することができる。   In this way, by controlling the intake valve opening timing in accordance with the detection state of the intake port backflow detecting means, it is possible to prevent a sudden suction flow from occurring immediately after the intake valve is opened. Therefore, liquid fuel can be prevented from adhering to the inner wall surface of the combustion chamber when the internal combustion engine is cold.

更に逆流を検出した場合には吸気バルブ開弁タイミングを遅角して逆流を必要以上に強めていないので、燃費の悪化を防止できる。
請求項4に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置では、請求項2に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、前記冷間時バルブタイミング設定手段は、吸気ポートでの気流の逆流状態を検出する吸気ポート逆流検出手段を備え、内燃機関冷間時に吸気バルブ開弁タイミング直後に前記吸気ポート逆流検出手段が逆流の発生を検出しない場合は吸気バルブ開弁タイミングを進角し、逆流の発生を検出した場合は吸気バルブ開弁タイミングに対する調節は実行しないことを特徴とする。
Further, when the backflow is detected, the intake valve opening timing is retarded and the backflow is not strengthened more than necessary, so that deterioration of fuel consumption can be prevented.
5. The internal combustion engine valve timing control apparatus according to claim 4, wherein the cold valve timing setting means detects an airflow backflow state at an intake port. When the internal combustion engine is cold, when the intake port reverse flow detection means does not detect the occurrence of the reverse flow, the intake valve open timing is advanced to detect the occurrence of the reverse flow. In this case, adjustment to the intake valve opening timing is not executed.

冷間時バルブタイミング設定手段は、逆流が発生していない場合のみ、吸気バルブ開弁タイミングを進角し、逆流の発生を検出した場合は吸気バルブ開弁タイミングに対する調節は実行しないようにしている。すなわち遅角側の調節はせずに進角側のみの調節としている。   The cold valve timing setting means advances the intake valve opening timing only when no backflow occurs, and does not adjust the intake valve opening timing when the occurrence of backflow is detected. . That is, only the advance side is adjusted without adjusting the retard side.

逆流、すなわち排気の吹き返しが発生している場合には、少なくとも筒内圧力が吸気ポートの圧力より高い状態である。このことから、逆流の発生を検出しない場合に実行する進角側への調節のみとしても前記目標状態を達成することができる。   When reverse flow, that is, exhaust blowback occurs, at least the in-cylinder pressure is higher than the intake port pressure. From this, the target state can be achieved only by adjusting to the advance side, which is executed when the occurrence of backflow is not detected.

このことにより内燃機関冷間時に液状燃料が燃焼室の内壁面に付着するのを防止することができる。
請求項5に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置では、請求項2に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、前記冷間時バルブタイミング設定手段は、吸気ポートでの気流の逆流状態を検出する吸気ポート逆流検出手段を備え、内燃機関冷間時に吸気バルブ開弁タイミング直後に前記吸気ポート逆流検出手段が逆流の発生を検出しない場合は吸気バルブ開弁タイミングを前記目標状態に対応する進角値に設定し、逆流の発生を検出した場合は吸気バルブ開弁タイミングに対する調節は実行しないことを特徴とする。
This can prevent the liquid fuel from adhering to the inner wall surface of the combustion chamber when the internal combustion engine is cold.
6. The internal combustion engine valve timing control apparatus according to claim 5, wherein the cold valve timing setting means detects an airflow backflow state at an intake port. When the internal combustion engine is cold and the intake port backflow detection means does not detect the occurrence of backflow immediately after the intake valve opening timing, the intake valve opening timing is set to an advance value corresponding to the target state. When the occurrence of backflow is detected, adjustment to the intake valve opening timing is not executed.

このように冷間時バルブタイミング設定手段は、吸気ポート逆流検出手段が逆流の発生を検出しない場合は、直ちに吸気バルブ開弁タイミングを目標状態に対応する進角値に設定している。   As described above, the cold valve timing setting means immediately sets the intake valve opening timing to the advance value corresponding to the target state when the intake port backflow detection means does not detect the occurrence of the backflow.

このことにより急激な吸い込み防止処理が迅速に実行できるので、内燃機関冷間時に液状燃料が燃焼室の内壁面に付着するのを、より確実に防止することができる。
請求項6に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置では、請求項1〜5のいずれか一項に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、アトキンソンサイクルとして、吸気バルブ開弁タイミングをTDCよりも遅角する制御を実行していることを特徴とする。
As a result, the rapid suction prevention process can be performed quickly, so that liquid fuel can be more reliably prevented from adhering to the inner wall surface of the combustion chamber when the internal combustion engine is cold.
The internal combustion engine valve timing control device according to claim 6 is the internal combustion engine valve timing control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the intake valve opening timing is retarded from TDC as an Atkinson cycle. It is characterized by executing control to perform.

吸気バルブ開弁タイミングをTDCよりも遅角する制御としては、アトキンソンサイクルの実行が挙げられる。したがって内燃機関冷間時にアトキンソンサイクルを実行する場合に燃焼室の内壁面への液状燃料付着が防止される。   As control for retarding the intake valve opening timing from TDC, execution of the Atkinson cycle can be mentioned. Therefore, when the Atkinson cycle is executed when the internal combustion engine is cold, liquid fuel adhesion to the inner wall surface of the combustion chamber is prevented.

請求項7に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置では、請求項1〜6のいずれか一項に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、前記冷間時バルブタイミング設定手段が吸気バルブ開弁タイミング及び排気バルブ閉弁タイミングの一方又は両方を調節して前記目標状態に制御する際に生じる内燃機関の出力トルク変動を抑制するトルク変動抑制手段を備えたことを特徴とする。   The internal combustion engine valve timing control device according to claim 7, wherein the cold valve timing setting means includes an intake valve opening timing and an internal combustion engine valve timing control device according to any one of claims 1 to 6. The present invention is characterized by comprising torque fluctuation suppressing means for suppressing fluctuations in the output torque of the internal combustion engine that occur when one or both of the exhaust valve closing timings are adjusted and controlled to the target state.

冷間時バルブタイミング設定手段が吸気バルブ開弁タイミング及び排気バルブ閉弁タイミングの一方又は両方を調節した際には、内燃機関には出力トルク変動が生じる場合がある。このような場合には、トルク変動抑制手段により内燃機関の出力トルク変動を抑制する。このことで、内燃機関が適用されている装置におけるショック、例えば内燃機関が車両に適用されていれば、車両に対するショックを防止でき、このことにより乗員に違和感を生じさせることがない。   When the cold time valve timing setting means adjusts one or both of the intake valve opening timing and the exhaust valve closing timing, output torque fluctuations may occur in the internal combustion engine. In such a case, the output torque fluctuation of the internal combustion engine is suppressed by the torque fluctuation suppressing means. Thus, if the shock applied to the apparatus to which the internal combustion engine is applied, for example, if the internal combustion engine is applied to the vehicle, the shock to the vehicle can be prevented, thereby preventing the passenger from feeling uncomfortable.

実施の形態1の内燃機関とその制御系の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine and a control system thereof according to Embodiment 1. FIG. 吸気バルブ開弁タイミング進角値VTの変化における吸気バルブ開弁直後の気流状態と燃焼室内のPM発生量との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the airflow state immediately after the intake valve opening in the change of the intake valve opening timing advance value VT, and the amount of PM generated in the combustion chamber. 実施の形態1のECUが実行する冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理のフローチャート。6 is a flowchart of cold-intake valve opening timing setting processing executed by the ECU according to the first embodiment. (A)〜(C)実施の形態1の制御の一例を示すグラフ。(A)-(C) The graph which shows an example of control of Embodiment 1. FIG. 実施の形態2の冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理のフローチャート。FIG. 9 is a flowchart of cold intake valve opening timing setting processing according to the second embodiment. FIG. 実施の形態3の冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理のフローチャート。FIG. 9 is a flowchart of cold intake valve opening timing setting processing according to Embodiment 3. FIG. 実施の形態4の出力トルク変動防止処理のフローチャート。10 is a flowchart of output torque fluctuation prevention processing according to the fourth embodiment. 実施の形態5の内燃機関とその制御系の概略構成図。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine and a control system thereof according to a fifth embodiment. 実施の形態6の冷間時排気バルブ閉弁タイミング設定処理の一例を示すフローチャート。19 is a flowchart illustrating an example of a cold exhaust valve closing timing setting process according to a sixth embodiment. 実施の形態6の冷間時排気バルブ閉弁タイミング設定処理の一例を示すフローチャート。19 is a flowchart illustrating an example of a cold exhaust valve closing timing setting process according to a sixth embodiment. 実施の形態6の冷間時排気バルブ閉弁タイミング設定処理の一例を示すフローチャート。19 is a flowchart illustrating an example of a cold exhaust valve closing timing setting process according to a sixth embodiment. (A),(B)吸気ポートの逆流有無による温度上昇状態を示すグラフ。(A), (B) The graph which shows the temperature rise state by the backflow presence or absence of an intake port.

[実施の形態1]
〈実施の形態1の構成〉図1に上述した発明が適用された内燃機関2とその制御系である電子制御ユニット(以下「ECU」と称する)4との概略構成を表す。この内燃機関2はガソリンエンジンであり、車両駆動用に車両に搭載されたものである。内燃機関2は複数気筒を備えている。例えば直列4気筒のガソリンエンジンとして構成されている。気筒数としては、6気筒や8気筒などのその他の気筒数の内燃機関でも良く、あるいはV型内燃機関であっても良い。尚、図1では複数気筒の内の1気筒のみ示している。
[Embodiment 1]
<Configuration of Embodiment 1> FIG. 1 shows a schematic configuration of an internal combustion engine 2 to which the above-described invention is applied and an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 4 as a control system thereof. The internal combustion engine 2 is a gasoline engine and is mounted on the vehicle for driving the vehicle. The internal combustion engine 2 has a plurality of cylinders. For example, it is configured as an inline 4-cylinder gasoline engine. The number of cylinders may be an internal combustion engine having another number of cylinders such as 6 cylinders or 8 cylinders, or a V-type internal combustion engine. FIG. 1 shows only one cylinder among the plurality of cylinders.

内燃機関2の各燃焼室6は、吸気バルブ8にて開閉される吸気ポート10を介して吸気系に接続され、排気バルブ12にて開閉される排気ポート14を介して排気系と接続されている。   Each combustion chamber 6 of the internal combustion engine 2 is connected to an intake system via an intake port 10 that is opened and closed by an intake valve 8, and is connected to an exhaust system via an exhaust port 14 that is opened and closed by an exhaust valve 12. Yes.

吸気ポート10には燃料噴射弁16が設けられ、燃料噴射時には吸気バルブ8側に向けて吸気中に燃料噴射することで混合気を形成する。吸気ポート10の上流側には、サージタンク18aと分岐管18bとからなる吸気マニホールド18が接続されている。この吸気マニホールド18の上流側にはスロットルバルブ20が設けられている。   A fuel injection valve 16 is provided in the intake port 10, and an air-fuel mixture is formed by injecting fuel into the intake air toward the intake valve 8 during fuel injection. An intake manifold 18 including a surge tank 18 a and a branch pipe 18 b is connected to the upstream side of the intake port 10. A throttle valve 20 is provided on the upstream side of the intake manifold 18.

尚、この内燃機関2では、吸気量は吸気バルブ8のリフト量にて調節される。したがってスロットルバルブ20の開度はモータ20aにて調節可能であるが、通常、内燃機関2の運転時には全開とされ、内燃機関2の停止時には全閉とされる。このスロットルバルブ20にはスロットル開度TAを検出するスロットル開度センサ20bが設けられている。スロットルバルブ20より上流側には吸気量センサ22が設けられて吸気量GAを検出している。   In the internal combustion engine 2, the intake air amount is adjusted by the lift amount of the intake valve 8. Therefore, although the opening degree of the throttle valve 20 can be adjusted by the motor 20a, it is normally fully opened when the internal combustion engine 2 is operated and fully closed when the internal combustion engine 2 is stopped. The throttle valve 20 is provided with a throttle opening sensor 20b for detecting the throttle opening TA. An intake air amount sensor 22 is provided upstream of the throttle valve 20 to detect the intake air amount GA.

燃料噴射弁16にて燃料噴射がなされて吸気ポート10に混合気が形成され、この混合気が吸気バルブ8が開弁することで燃焼室6内に吸入される。そして点火タイミングにて点火プラグ24のスパークによる点火が行われることにより燃焼室6内の混合気が燃焼する。このことでピストン26が押し下げられて出力軸であるクランクシャフト28を回転させる。   Fuel injection is performed by the fuel injection valve 16 to form an air-fuel mixture in the intake port 10, and this air-fuel mixture is drawn into the combustion chamber 6 when the intake valve 8 is opened. The air-fuel mixture in the combustion chamber 6 is combusted by ignition by spark of the spark plug 24 at the ignition timing. As a result, the piston 26 is pushed down to rotate the crankshaft 28 as an output shaft.

そして燃焼後の混合気は、排気バルブ12の開弁により排気として燃焼室6から排気ポート14に排出される。このように排出された排気は、排気浄化触媒やマフラーを介して外部へ排出される。   The air-fuel mixture after combustion is discharged from the combustion chamber 6 to the exhaust port 14 as exhaust gas by opening the exhaust valve 12. The exhaust discharged in this way is discharged to the outside through an exhaust purification catalyst and a muffler.

ここで吸気バルブ8に開閉駆動力を伝達する吸気カムシャフト30にはバルブタイミング可変機構32が設けられている。このバルブタイミング可変機構32は、クランクシャフト28に対する吸気カムシャフト30の相対回転位相を調節するものである。したがってバルブタイミング可変機構32により、吸気バルブ8のバルブタイミングを連続的に進角又は遅角させることができる。   Here, a variable valve timing mechanism 32 is provided on the intake camshaft 30 that transmits the opening / closing driving force to the intake valve 8. The variable valve timing mechanism 32 adjusts the relative rotation phase of the intake camshaft 30 with respect to the crankshaft 28. Therefore, the valve timing of the intake valve 8 can be continuously advanced or retarded by the variable valve timing mechanism 32.

更に吸気カムシャフト30と吸気バルブ8との間にはリフト量可変機構34が設けられている。このリフト量可変機構34は、吸入行程における吸気バルブ8の最大バルブリフト量を連続的に可変とするものである。尚、最大バルブリフト量の変化は、吸気バルブ8の作用角の変化に対応している。   Further, a variable lift amount mechanism 34 is provided between the intake camshaft 30 and the intake valve 8. The lift amount varying mechanism 34 continuously varies the maximum valve lift amount of the intake valve 8 in the intake stroke. Note that the change in the maximum valve lift corresponds to the change in the operating angle of the intake valve 8.

上述したバルブタイミング可変機構32とリフト量可変機構34とにより、吸気バルブ8の可変動弁機構が形成されている。
アクセルペダル36の踏み込み量は、アクセル操作量センサ36aによりアクセル操作量ACCPとして検出される。このアクセル操作量ACCPに応じて、ECU4はリフト量可変機構34を制御して吸気バルブ8の最大バルブリフト量(あるいは作用角)を調節する。このことによりアクセルペダル36の踏み込み量に応じた混合気を燃焼室6内に導入することができる。このことにより内燃機関2の出力トルクが調節される。
The variable valve timing mechanism 32 and the variable lift amount mechanism 34 described above form a variable valve mechanism for the intake valve 8.
The depression amount of the accelerator pedal 36 is detected as an accelerator operation amount ACCP by the accelerator operation amount sensor 36a. In accordance with the accelerator operation amount ACCP, the ECU 4 controls the lift amount variable mechanism 34 to adjust the maximum valve lift amount (or operating angle) of the intake valve 8. As a result, an air-fuel mixture corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal 36 can be introduced into the combustion chamber 6. As a result, the output torque of the internal combustion engine 2 is adjusted.

排気バルブ12は、クランクシャフト28により回転される排気カムシャフト38から回転駆動力が伝達される。
ECU4は、内燃機関2の燃料噴射量、燃料噴射時期、吸入空気量、バルブオーバーラップの制御以外に、点火時期制御、その他の処理を実行している。これらの処理のためにECU4は、機関回転数センサ42、冷却水温センサ44、スロットル開度センサ20b、吸気量センサ22、アクセル操作量センサ36a、カムポジションセンサ30bなどによる検出信号を入力している。この他、排気系に設けられた空燃比センサなどからも検出信号を入力している。
The exhaust valve 12 receives a rotational driving force from an exhaust camshaft 38 that is rotated by the crankshaft 28.
The ECU 4 executes ignition timing control and other processes in addition to control of the fuel injection amount, fuel injection timing, intake air amount, and valve overlap of the internal combustion engine 2. For these processes, the ECU 4 inputs detection signals from the engine speed sensor 42, the cooling water temperature sensor 44, the throttle opening sensor 20b, the intake air amount sensor 22, the accelerator operation amount sensor 36a, the cam position sensor 30b, and the like. . In addition, a detection signal is input from an air-fuel ratio sensor provided in the exhaust system.

機関回転数センサ42はクランクシャフト28の回転に対応した機関回転数NEを、冷却水温センサ44はエンジン温度としての冷却水温度THWを検出している。吸気カムシャフト30に対して設けられたカムポジションセンサ30bは吸気バルブ8を駆動する吸気カム30aのカム角を検出している。   The engine speed sensor 42 detects the engine speed NE corresponding to the rotation of the crankshaft 28, and the cooling water temperature sensor 44 detects the cooling water temperature THW as the engine temperature. A cam position sensor 30 b provided for the intake camshaft 30 detects the cam angle of the intake cam 30 a that drives the intake valve 8.

吸気ポート10には吸気バルブ8の近傍に吸気ポート逆流検出センサ46が設けられている。この吸気ポート逆流検出センサ46は、吸気バルブ8の開弁状態で燃焼室6から吸気ポート10側への気流の逆流が生じているか否かを検出するセンサである。   The intake port 10 is provided with an intake port reverse flow detection sensor 46 in the vicinity of the intake valve 8. The intake port backflow detection sensor 46 is a sensor that detects whether or not a backflow of airflow from the combustion chamber 6 to the intake port 10 side occurs when the intake valve 8 is open.

このような吸気ポート逆流検出センサ46としては、吸気バルブ8側に開口する気体導入口を設けた構成とすることで、燃焼室6側から吸気ポート10へ逆流する気体の流量や流速を検出する流量センサあるいは流速センサが挙げられる。この他には吸気バルブ8からの逆流は燃焼後の排気の逆流であることから、CO2濃度を検出するCO2センサ、あるいは高温の排気の温度を検出する温度センサが挙げられる。この場合には、CO2の高濃度化や気流の高温化が生じたことにより逆流を検出することができる。   The intake port backflow detection sensor 46 is configured to have a gas inlet opening that opens on the intake valve 8 side, thereby detecting the flow rate and flow velocity of the gas flowing back from the combustion chamber 6 side to the intake port 10. A flow rate sensor or a flow rate sensor can be used. In addition, since the backflow from the intake valve 8 is a backflow of exhaust gas after combustion, a CO2 sensor for detecting the CO2 concentration or a temperature sensor for detecting the temperature of the hot exhaust gas can be used. In this case, the backflow can be detected by increasing the concentration of CO2 or increasing the temperature of the airflow.

センサを用いなくても、この内燃機関2の物理モデルを用いて演算による逆流が生じる期間が判るので、内燃機関2の運転状態、特にバルブタイミング可変機構32とリフト量可変機構34との調節量に基づいて逆流量あるいは逆流有無を算出しても良い。   Even if a sensor is not used, the period during which the backflow due to the calculation occurs can be determined using the physical model of the internal combustion engine 2. Based on the above, the back flow rate or the back flow presence / absence may be calculated.

物理モデルによる演算でなく、図1のごとく吸気ポート逆流検出センサ46を配置する場合には、1つの気筒を代表とし、この代表気筒の吸気ポート10にのみ吸気ポート逆流検出センサ46を配置して、逆流状態を検出しても良い。本実施の形態では、#1気筒のみに吸気ポート逆流検出センサ46を配置して、逆流の有無を検出しているものとする。   When the intake port reverse flow detection sensor 46 is arranged as shown in FIG. 1 instead of the calculation based on the physical model, one cylinder is representative, and the intake port reverse flow detection sensor 46 is arranged only in the intake port 10 of this representative cylinder. A reverse flow state may be detected. In the present embodiment, it is assumed that the intake port backflow detection sensor 46 is disposed only in the # 1 cylinder to detect the presence or absence of backflow.

ECU4は、上述した各信号、記憶しているデータ、演算結果などに基づいて各種制御を実行する。すなわち点火プラグ24による点火時期、燃料噴射弁16の開弁制御による燃料噴射量や燃料噴射時期、吸気バルブ8のバルブタイミング、吸気バルブ8のリフト量調節、スロットルバルブ20の開度調節などの制御を実行する。   The ECU 4 executes various controls based on the above-described signals, stored data, calculation results, and the like. That is, control of ignition timing by the spark plug 24, fuel injection amount and fuel injection timing by opening control of the fuel injection valve 16, valve timing of the intake valve 8, adjustment of lift amount of the intake valve 8, adjustment of opening of the throttle valve 20, and the like. Execute.

本発明者の知見により、冷間時の内燃機関運転においては、吸気バルブ8の開弁直後(例えば吸気バルブ開弁タイミングから20°CAぐらいまでの期間)の吸気バルブ8での気流状態と、燃焼室6内のPM発生量(g)との関係は、図2に示したごとくであることが判明している。   According to the knowledge of the present inventor, in the operation of the internal combustion engine in the cold state, the airflow state in the intake valve 8 immediately after the intake valve 8 is opened (for example, the period from the intake valve opening timing to about 20 ° CA), It has been found that the relationship with the PM generation amount (g) in the combustion chamber 6 is as shown in FIG.

すなわち吸気バルブ開弁タイミングが遅角側である場合は開弁直後の気流は順流であるが、開弁タイミングが進角側である場合は逆流が生じている。そして気流の逆流側と順流側との境界領域ではPM発生量が大きく変化し、順流側でPM発生量が急激に増加していることが判る。   That is, when the intake valve opening timing is on the retard side, the airflow immediately after the valve opening is forward, but when the valve opening timing is on the advance side, a reverse flow is generated. Then, it can be seen that the PM generation amount changes greatly in the boundary region between the reverse flow side and the forward flow side of the air flow, and the PM generation amount increases rapidly on the forward flow side.

吸気バルブ開弁タイミングの遅角側において、特にTDC以後に吸気バルブ8が開弁する状態では、開弁までに燃焼室6内は負圧状態となる。すなわち吸気ポート10の圧力よりも筒内圧力(燃焼室6内の圧力)が低下した状態となる。この筒内圧力の低下状態は吸気バルブ開弁タイミングが遅角すればするほど強くなる。   On the retard side of the intake valve opening timing, particularly in a state where the intake valve 8 is opened after TDC, the inside of the combustion chamber 6 is in a negative pressure state before the valve is opened. That is, the in-cylinder pressure (pressure in the combustion chamber 6) is lower than the pressure in the intake port 10. The decrease in the cylinder pressure becomes stronger as the intake valve opening timing is retarded.

したがって吸気バルブ開弁タイミングでは、吸気ポート10と筒内圧力との差圧により急激な吸い込み流が吸気バルブ8の周りで発生することになる。
内燃機関冷間時では燃料噴射弁16から噴射された燃料は吸気バルブ8の背面や吸気ポート10の壁面に液状で付着しており、このような状態で急激な吸い込み流が生じた場合には、燃料は液状のまま吹き飛ばされて燃焼室6内部に吸い込まれる。そして燃焼室6の内壁(特に排気バルブ12の周辺部分)に液状で付着する。
Therefore, at the intake valve opening timing, a sudden suction flow is generated around the intake valve 8 due to the differential pressure between the intake port 10 and the in-cylinder pressure.
When the internal combustion engine is cold, the fuel injected from the fuel injection valve 16 adheres in liquid form to the back surface of the intake valve 8 and the wall surface of the intake port 10, and when a sudden suction flow occurs in such a state The fuel is blown off in a liquid state and sucked into the combustion chamber 6. Then, it adheres in liquid form to the inner wall of the combustion chamber 6 (particularly around the exhaust valve 12).

この液状燃料が内面に付着したままで燃焼室6内にて燃焼が行われると、局所リッチでの燃焼となり、燃焼室6内でのPM発生量が高くなるのである。
PM発生を防止するためには、冷間時に液状燃料が燃焼室6内に吸い込まれないように制御する必要がある。このためにECU4は前記図2の関係に基づいて、冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図3)を実行する。
〈実施の形態1の作用〉本実施の形態の作用について、冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図3)に基づいて説明する。この処理は、一定クランク角周期(あるいは一定時間周期)で繰り返し実行される。尚、個々の処理内容に対応するフローチャート中のステップを「S〜」で表す。
If combustion is performed in the combustion chamber 6 with the liquid fuel adhering to the inner surface, local rich combustion occurs, and the amount of PM generated in the combustion chamber 6 increases.
In order to prevent PM generation, it is necessary to perform control so that liquid fuel is not sucked into the combustion chamber 6 when it is cold. For this purpose, the ECU 4 executes a cold intake valve opening timing setting process (FIG. 3) based on the relationship of FIG.
<Operation of Embodiment 1> The operation of the present embodiment will be described based on a cold intake valve opening timing setting process (FIG. 3). This process is repeatedly executed at a constant crank angle period (or a constant time period). The steps in the flowchart corresponding to the individual processing contents are represented by “S˜”.

本処理が開始されると、まず内燃機関2が冷間時運転であるか否かが判定される(S102)。これは冷却水温センサ44により検出される冷却水温度THWが基準温度以下か否かにより判定される。   When this process is started, it is first determined whether or not the internal combustion engine 2 is in cold operation (S102). This is determined by whether or not the coolant temperature THW detected by the coolant temperature sensor 44 is equal to or lower than a reference temperature.

冷間時でない場合には(S102でNO)、このまま本処理を出る。
冷間時であれば(S102でYES)、次に#1気筒の吸気バルブ8が開弁状態か否かが判定される(S104)。#1気筒の開弁期間は、バルブタイミング可変機構32及びリフト量可変機構34の制御量からクランク角(°CA)にて算出できる。このクランク角と、機関回転数センサ42の信号から算出される実際のクランク角との比較から#1気筒の吸気バルブ8が開弁状態にあるか否かを判定できる。
If it is not cold (NO in S102), the process is exited.
If it is cold (YES in S102), it is next determined whether or not the intake valve 8 of the # 1 cylinder is open (S104). The valve opening period of the # 1 cylinder can be calculated by the crank angle (° CA) from the control amounts of the valve timing variable mechanism 32 and the lift amount variable mechanism 34. It is possible to determine whether or not the intake valve 8 of the # 1 cylinder is in an open state from a comparison between this crank angle and the actual crank angle calculated from the signal of the engine speed sensor 42.

ここで#1気筒の吸気バルブ8が開弁していなければ(S104でNO)、このまま処理を出る。
冷間時(S102でYES)ではあるが、#1気筒の吸気バルブ8が開弁していない状態が継続していれば(S104でNO)、このまま処理を出る状態が継続する。
If the # 1 cylinder intake valve 8 is not open (NO in S104), the process is terminated.
Although it is cold (YES in S102), if the state in which the intake valve 8 of the # 1 cylinder is not opened continues (NO in S104), the state of exiting the process continues.

#1気筒の吸気バルブ8が開弁状態になると(S104でYES)、今回の開弁時での吸気バルブ開弁タイミング進角値VTの補正(後述するステップS110又はS114)が未完了か否かが判定される(S105)。   When the intake valve 8 of # 1 cylinder is opened (YES in S104), whether or not the correction of the intake valve opening timing advance value VT at the time of this opening (step S110 or S114 described later) is incomplete Is determined (S105).

この吸気バルブ開弁タイミング進角値VTは、基準開弁タイミングからの進角量を示すものである。吸気バルブ開弁タイミング進角値VTが大きいほど、吸気バルブ8の開弁は早くなり、小さいほど遅くなる。   The intake valve opening timing advance value VT indicates the advance amount from the reference valve opening timing. The larger the intake valve opening timing advance value VT, the faster the intake valve 8 opens, and the smaller the smaller, the slower the intake valve 8 opens.

#1気筒の吸気バルブ8が開弁した当初は吸気バルブ開弁タイミング進角値VTの補正処理はなされていないので(S105でYES)、次に#1気筒の吸気ポート10に設けられている吸気ポート逆流検出センサ46の出力UdirecがECU4の作業メモリに読み込まれる(S106)。   Since the intake valve opening timing advance value VT is not corrected when the # 1 cylinder intake valve 8 is initially opened (YES in S105), the intake port 10 of the # 1 cylinder is provided next. The output Udirec of the intake port backflow detection sensor 46 is read into the work memory of the ECU 4 (S106).

次にこの出力Udirecの値が逆流を示しているか否かが判定される(S108)。すなわち燃焼室6内に残留している排気が、開弁した吸気バルブ8を介して吸気ポート10側に逆流しているか否かを判定する。   Next, it is determined whether or not the value of the output Udirec indicates a reverse flow (S108). That is, it is determined whether or not the exhaust gas remaining in the combustion chamber 6 flows backward to the intake port 10 side through the opened intake valve 8.

ここでECU4はアトキンソンサイクルを実行しているものとする。このアトキンソンサイクルにより、吸気バルブ8の開弁期間全体が大きく遅角して、吸気バルブ開弁タイミングがTDCよりもかなり後になっている状態であるとする。この状態において吸気バルブ開弁タイミング直前では、ピストン26は吸気バルブ8と排気バルブ12とが共に閉じた状態で低下しつつあることから、燃焼室6内は負圧状態となっている。   Here, it is assumed that the ECU 4 is executing the Atkinson cycle. It is assumed that the entire valve opening period of the intake valve 8 is greatly retarded by this Atkinson cycle, and the intake valve opening timing is considerably later than the TDC. In this state, immediately before the intake valve opening timing, the piston 26 is decreasing with both the intake valve 8 and the exhaust valve 12 being closed, so the inside of the combustion chamber 6 is in a negative pressure state.

このため吸気バルブ開弁タイミングの直後には、吸気ポート10側から急激に燃焼室6内に吸気が吸い込まれることになる。このような急激な吸い込みは逆流ではなく順流である。したがって吸気バルブ開弁タイミング直後では、吸気ポート逆流検出センサ46では逆流は検出されない(S108でNO)。   For this reason, immediately after the intake valve opening timing, intake air is suddenly sucked into the combustion chamber 6 from the intake port 10 side. Such a sudden suction is not a reverse flow but a forward flow. Therefore, immediately after the intake valve opening timing, no reverse flow is detected by the intake port reverse flow detection sensor 46 (NO in S108).

そして次に#1気筒の吸気バルブ開弁タイミングから規定時間を経過したか否かが判定される(S112)。この規定時間は、吸気ポート逆流検出センサ46にて確実に逆流が生じていないことを検出するための遅延時間として設定されている。尚、規定時間は時間でなく、規定クランク角幅として設定しても良い。   Next, it is determined whether or not a specified time has elapsed from the intake valve opening timing of the # 1 cylinder (S112). This specified time is set as a delay time for the intake port backflow detection sensor 46 to reliably detect that no backflow has occurred. The specified time may be set not as a time but as a specified crank angle width.

規定時間が経過していなければ(S112でNO)、このまま処理を出る。
吸気ポート逆流検出センサ46の出力Udirecが逆流を検出しない状態のまま(S108でNO)、規定期間が経過すると(S112でYES)、逆流が生じていないことが確実となる。そして、このことは、吸気バルブ開弁タイミングがTDCよりも後であることにより、吸気バルブ開弁タイミング直後に、吸気ポート10から燃焼室6内へ吸気の急激な吸い込みが発生している可能性があることを示すものである。
If the specified time has not elapsed (NO in S112), the process is left as it is.
If the output Udirec of the intake port backflow detection sensor 46 does not detect backflow (NO in S108) and the specified period has elapsed (YES in S112), it is certain that no backflow has occurred. This is because there is a possibility that sudden intake of intake air from the intake port 10 into the combustion chamber 6 occurs immediately after the intake valve opening timing because the intake valve opening timing is later than TDC. It indicates that there is.

このため吸気バルブ開弁タイミングを進角側に補正する(S114)。すなわち式1に示すごとく現在の吸気バルブ開弁タイミング進角値VT[i−1]を、進角側補正量ΔVTb分増加させて、新たな吸気バルブ開弁タイミング進角値VT[i]として設定する。   Therefore, the intake valve opening timing is corrected to the advance side (S114). That is, as shown in Expression 1, the current intake valve opening timing advance value VT [i-1] is increased by the advance side correction amount ΔVTb to obtain a new intake valve opening timing advance value VT [i]. Set.

[式1] VT[i]←VT[i−1]+ΔVTb
この吸気バルブ開弁タイミング進角値VTは、ECU4が、バルブタイミング可変機構32及びリフト量可変機構34の一方又は両方を駆動することで、実際の吸気バルブ開弁タイミングを調節するための制御量である。したがってこのように進角側に補正された制御量を用いて、ECU4は、実際の吸気バルブ開弁タイミングを進角側に制御する。
[Formula 1] VT [i] ← VT [i−1] + ΔVTb
The intake valve opening timing advance value VT is a control amount for the ECU 4 to adjust the actual intake valve opening timing by driving one or both of the variable valve timing mechanism 32 and the variable lift amount mechanism 34. It is. Accordingly, the ECU 4 controls the actual intake valve opening timing to the advance side using the control amount corrected to the advance side in this way.

こうして処理を出る。
次の実行周期では、ステップS102及びステップS104で共にYESと判定されても、今回の開弁時での吸気バルブ開弁タイミング進角値VTの補正は完了しているので(S105でNO)、このまま本処理を出る。
The process is thus exited.
In the next execution cycle, even if YES is determined in both step S102 and step S104, the correction of the intake valve opening timing advance value VT at the time of the current valve opening is completed (NO in S105). Leave this process as it is.

以後は、#2気筒、#4気筒、#3気筒の吸気バルブ開弁タイミングが順次経過することで、再度、#1気筒の吸気バルブ開弁タイミングになるまでは、ステップS104又はステップS105にてNOと判定される。   Thereafter, until the intake valve opening timing of the # 1 cylinder is reached again as the intake valve opening timings of the # 2, # 4, and # 3 cylinders sequentially elapse in step S104 or step S105. It is determined as NO.

そして再度、冷間時のままで#1気筒の開弁状態になると(S104でYES)、今回の開弁時での吸気バルブ開弁タイミング進角値VTの補正は未完了であるので(S105でYES)、出力Udirecが読み込まれ(S106)、出力Udirecが逆流を示しているか否かが判定される(S108)。   Then, if the # 1 cylinder is opened again in the cold state (YES in S104), the correction of the intake valve opening timing advance value VT at the time of the current opening is incomplete (S105). YES), the output Udirec is read (S106), and it is determined whether or not the output Udirec indicates reverse flow (S108).

今回の吸気バルブ開弁タイミングでも規定期間経過しても逆流が生じていない場合には(S112でYES)、前記式1に従って、吸気バルブ開弁タイミング進角値VTを進角側に補正する(S114)。   If no backflow has occurred even after the intake valve opening timing this time or the specified period of time has elapsed (YES in S112), the intake valve opening timing advance value VT is corrected to the advance side according to the above equation 1 ( S114).

以後、#1気筒の開弁タイミングになって、規定期間経過しても逆流が生じていなければ(S112でYES)、進角側への吸気バルブ開弁タイミング進角値VTの補正が継続する(S114)。   Thereafter, if the backflow does not occur even after a specified period of time has elapsed since the opening timing of the # 1 cylinder (YES in S112), the correction of the intake valve opening timing advance value VT to the advance side continues. (S114).

このことにより内燃機関2の全気筒について、吸気バルブ8の開弁タイミングがTDCに近づくことになる。
次に最初から出力Udirecが逆流を示していたり、あるいは前記式1の処理(S114)を繰り返したことにより、吸気バルブ開弁タイミング進角値VTが大きくなって、規定時間内に出力Udirecが逆流を示した場合(S108でYES)を考える。
As a result, the opening timing of the intake valve 8 approaches TDC for all cylinders of the internal combustion engine 2.
Next, the output Udirec indicates a reverse flow from the beginning, or the processing of equation 1 (S114) is repeated, so that the intake valve opening timing advance value VT increases, and the output Udirec flows back within a specified time. (YES in S108) is considered.

この場合には、吸気バルブ開弁タイミング進角値VTを遅角側に補正する(S110)。すなわち式2に示すごとく現在の吸気バルブ開弁タイミング進角値VT[i−1]を、遅角側補正量ΔVTa分減少させて、新たな吸気バルブ開弁タイミング進角値VT[i]として設定する。   In this case, the intake valve opening timing advance value VT is corrected to the retard side (S110). That is, as shown in Equation 2, the current intake valve opening timing advance value VT [i-1] is decreased by the retard side correction amount ΔVTa to obtain a new intake valve opening timing advance value VT [i]. Set.

[式2] VT[i]←VT[i−1]−ΔVTa
このように遅角側に補正された制御量を用いて、ECU4は、実際の吸気バルブ開弁タイミングを遅角側に制御する。
[Formula 2] VT [i] ← VT [i−1] −ΔVTa
Using the control amount corrected to the retard side in this way, the ECU 4 controls the actual intake valve opening timing to the retard side.

こうして本処理を出る。
次に実行周期では、ステップS102及びステップS104で共にYESと判定されても、今回の開弁時での吸気バルブ開弁タイミング進角値VTの補正は完了しているので(S105でNO)、このまま本処理を出る。
In this way, this processing is exited.
Next, in the execution cycle, even if it is determined YES in both step S102 and step S104, the correction of the intake valve opening timing advance value VT at the time of the current valve opening is completed (NO in S105). Leave this process as it is.

以後は、#2気筒、#4気筒、#3気筒の吸気バルブ開弁タイミングが順次経過することで、再度、#1気筒の吸気バルブ開弁タイミングになるまでは、ステップS104又はステップS105にてNOと判定される。   Thereafter, until the intake valve opening timing of the # 1 cylinder is reached again as the intake valve opening timings of the # 2, # 4, and # 3 cylinders sequentially elapse in step S104 or step S105. It is determined as NO.

そして再度、冷間時のままで#1気筒の開弁状態になると(S104でYES)、今回の開弁時での吸気バルブ開弁タイミング進角値VTの補正は未完了であるので(S105でYES)、出力Udirecが読み込まれ(S106)、出力Udirecが逆流を示しているか否かが判定される(S108)。   Then, if the # 1 cylinder is opened again in the cold state (YES in S104), the correction of the intake valve opening timing advance value VT at the time of the current opening is incomplete (S105). YES), the output Udirec is read (S106), and it is determined whether or not the output Udirec indicates reverse flow (S108).

今回の吸気バルブ開弁タイミングでも逆流が生じている場合には(S108でYES)、前記式2に従って、吸気バルブ開弁タイミング進角値VTを遅角側に補正する(S110)。   If a backflow has occurred even at the current intake valve opening timing (YES in S108), the intake valve opening timing advance value VT is corrected to the retard side according to the above equation 2 (S110).

以後、#1気筒の開弁タイミングになって、まだ逆流が生じていれば(S108でYES)、遅角側への吸気バルブ開弁タイミング進角値VTの補正が継続する(S110)。
このことにより内燃機関2の全気筒について、吸気バルブ開弁タイミングが遅角されることで逆流が抑制されることになる。
Thereafter, if the backflow still occurs at the valve opening timing of the # 1 cylinder (YES in S108), the correction of the intake valve opening timing advance value VT to the retard side is continued (S110).
As a result, the backflow is suppressed by delaying the intake valve opening timing for all the cylinders of the internal combustion engine 2.

このように冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図3)では、逆流が生じていない場合には、吸気バルブ開弁タイミングが進角され、逆流が生じた場合には、吸気バルブ開弁タイミングが遅角される処理がなされる。   In this way, in the cold intake valve opening timing setting process (FIG. 3), when no backflow occurs, the intake valve opening timing is advanced, and when backflow occurs, the intake valve opening timing is set. Processing to delay the timing is performed.

本実施の形態による処理の一例を図4に示す。このグラフは吸気バルブ8を流れる単位時間当たりの気流の流量(g/s)を示すグラフであり、特に開弁期間(吸気バルブ開弁タイミングTOから吸気バルブ閉弁タイミングTCまでの期間)で、クランク角(°CA)の変化に対する流量(g/s)の変化を示している。   An example of processing according to the present embodiment is shown in FIG. This graph is a graph showing the flow rate (g / s) of the airflow per unit time flowing through the intake valve 8, and particularly in the valve opening period (period from the intake valve opening timing TO to the intake valve closing timing TC). A change in flow rate (g / s) with respect to a change in crank angle (° CA) is shown.

図4の(A)は、冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図3)による吸気バルブ開弁タイミング進角値VTの補正が適用されていない状態でのアトキンソンサイクルを示している。   FIG. 4A shows an Atkinson cycle in a state where the correction of the intake valve opening timing advance value VT by the cold intake valve opening timing setting process (FIG. 3) is not applied.

すなわち開弁タイミングがTDCから大きく遅角しているので、開弁タイミング直後では、流量の立ち上がりが急峻であり、急激な吸い込みが生じていることが判る。
図4の(B)は、冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図3)により図4の(A)の状態から吸気バルブ開弁タイミングTOを進角させて、逆流直前の状態になった例(例えば吸気バルブ開弁タイミングTO=TDC)を示している。この場合には、開弁タイミング直後に急激な吸い込みは生じていない。
That is, since the valve opening timing is greatly retarded from the TDC, it can be seen that immediately after the valve opening timing, the rising of the flow rate is steep and rapid suction occurs.
FIG. 4B shows the state immediately before the backflow by advancing the intake valve opening timing TO from the state of FIG. 4A by the cold intake valve opening timing setting process (FIG. 3). The example (for example, intake valve opening timing TO = TDC) is shown. In this case, rapid suction does not occur immediately after the valve opening timing.

図4の(C)は、更に吸気バルブ8の開弁タイミングを進角させて、逆流がわずかに生じている状態となった例を示している。この場合、逆流後(Ti〜)に吸気が吸い込まれる状態となるが、この場合にも急激な吸い込みは生じていない。尚、逆流が生じたので、冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図3)では、吸気バルブ開弁タイミングTOを遅角する。このことにより図4の(B)の状態に近づくことになる。   FIG. 4C shows an example in which the valve opening timing of the intake valve 8 is further advanced to bring about a slight backflow. In this case, the intake air is sucked in after the reverse flow (Ti˜), but in this case as well, no sudden suction occurs. Since the reverse flow has occurred, the intake valve opening timing TO is retarded in the cold intake valve opening timing setting process (FIG. 3). As a result, the state of FIG. 4B is approached.

したがって冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図3)のステップS110,S114の処理により、図4の(B)〜(C)の間の状態に吸気バルブ開弁タイミングTOが調節されることになる。すなわち吸気バルブ開弁タイミングTOでの筒内圧力が吸気ポート10の圧力と同等以上の圧力となる状態を目標状態として、吸気バルブ開弁タイミングTOを調節している。   Therefore, the intake valve opening timing TO is adjusted to the state between (B) and (C) of FIG. 4 by the processing of steps S110 and S114 of the cold intake valve opening timing setting processing (FIG. 3). become. That is, the intake valve opening timing TO is adjusted by setting the in-cylinder pressure at the intake valve opening timing TO as a target state equal to or higher than the pressure of the intake port 10.

このことにより吸気バルブ開弁タイミングTOでは、急激な吸い込みが生じることなくかつ大きな逆流が生じない開弁タイミングに維持されることになる。
〈実施の形態1と請求項との関係〉上述した構成において、ECU4及び吸気ポート逆流検出センサ46が冷間時バルブタイミング設定手段に相当し、吸気ポート逆流検出センサ46が吸気ポート逆流検出手段に相当する。ECU4が実行する冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図3)が冷間時バルブタイミング設定手段としての処理に相当する。
〈実施の形態1の効果〉(1)ECU4は、冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図3)により前述した目標状態が冷間時に達成されるように、吸気バルブ開弁タイミングを調節している。
As a result, the intake valve opening timing TO is maintained at the valve opening timing at which no sudden suction occurs and no large backflow occurs.
<Relationship between Embodiment 1 and Claims> In the configuration described above, the ECU 4 and the intake port backflow detection sensor 46 correspond to the cold valve timing setting means, and the intake port backflow detection sensor 46 serves as the intake port backflow detection means. Equivalent to. The cold intake valve opening timing setting process (FIG. 3) executed by the ECU 4 corresponds to a process as a cold valve timing setting means.
<Effects of Embodiment 1> (1) The ECU 4 adjusts the intake valve opening timing so that the above-described target state is achieved in the cold state by the cold intake valve opening timing setting process (FIG. 3). doing.

このため冷間時において吸気バルブ8の開弁直後に筒内への急激な吸い込み流が生じることが無い。すなわち、吸気流は吸気バルブ8の開弁直後にはほとんど流れない状態、あるいはわずかな逆流状態になるのみである。その後に、徐々に吸気流の流れが生じて燃焼室6に吸い込まれる。   Therefore, there is no sudden suction flow into the cylinder immediately after the intake valve 8 is opened in the cold state. That is, the intake air flow hardly flows immediately after the intake valve 8 is opened, or only a slight reverse flow state occurs. Thereafter, a flow of intake air is gradually generated and sucked into the combustion chamber 6.

したがって冷間時に、吸気ポート10の壁面や吸気バルブ8の背面に存在していた液状燃料は、比較的穏やかな気流の中で、その表面から気化して燃焼室6内に吸入される。このため燃料が液状で筒内に吸い込まれることはなく、燃焼室6の内壁面への液状燃料の付着が防止できる。したがって局所リッチでの燃焼が生じることはなく、PM発生を防止できる。   Accordingly, the liquid fuel existing on the wall surface of the intake port 10 and the back surface of the intake valve 8 during the cold state is vaporized from the surface of the liquid fuel and sucked into the combustion chamber 6 in a relatively gentle airflow. For this reason, the fuel is not sucked into the cylinder in a liquid state, and adhesion of the liquid fuel to the inner wall surface of the combustion chamber 6 can be prevented. Accordingly, local rich combustion does not occur and PM generation can be prevented.

(2)冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図3)による吸気バルブ開弁タイミング制御は、特にステップS110の処理により、燃焼室6からの逆流、すなわち排気の吹き返しが発生し始めるタイミングになるように、吸気バルブ開弁タイミングを設定している。このことにより燃焼室6内からの排気の逆流を必要以上に強くしないようにできる。このためPM発生防止と共に燃費の悪化も防止できる。   (2) The intake valve opening timing control by the cold intake valve opening timing setting process (FIG. 3) is performed at a timing at which the reverse flow from the combustion chamber 6, that is, the exhaust gas blowback starts to occur, particularly by the process of step S110. Thus, the intake valve opening timing is set. As a result, the backflow of the exhaust gas from the combustion chamber 6 can be prevented from becoming stronger than necessary. For this reason, PM generation can be prevented and fuel consumption can be prevented from deteriorating.

[実施の形態2]
〈実施の形態2の構成〉本実施の形態では、冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理として図5の処理を実行する。これ以外の構成は前記実施の形態1と同じである。
[Embodiment 2]
<Configuration of Embodiment 2> In the present embodiment, the process of FIG. 5 is executed as the cold intake valve opening timing setting process. The other configuration is the same as that of the first embodiment.

冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図5)のステップS202〜S208,S212,S214の処理は、前記図3のステップS102〜S108,S112,S114の処理と同じである。本実施の形態の冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図5)では、前記図3のステップS110の代わりに、吸気バルブ開弁タイミング進角値VTを補正せずに補正完了設定する処理(S210)が実行される。
〈実施の形態2の作用〉したがって本実施の形態では、吸気ポート逆流検出センサ46の出力Udirecが逆流を示さないまま(S208でNO)、規定期間が経過すると(S212でYES)、前記実施の形態1の場合と同様に、前記式1により吸気バルブ開弁タイミングを進角側に補正する(S214)。この進角側への補正を繰り返すことにより急激な吸い込み流が存在しない状態で吸気バルブ8を開弁できるようになる。
The processing in steps S202 to S208, S212, and S214 in the cold intake valve opening timing setting processing (FIG. 5) is the same as the processing in steps S102 to S108, S112, and S114 in FIG. In the cold-time intake valve opening timing setting process (FIG. 5) of the present embodiment, a process of setting correction completion without correcting the intake valve opening timing advance value VT instead of step S110 of FIG. (S210) is executed.
<Operation of Embodiment 2> Therefore, in the present embodiment, when the output period Udirec of the intake port backflow detection sensor 46 indicates no backflow (NO in S208) and the specified period has elapsed (YES in S212), As in the case of the first embodiment, the intake valve opening timing is corrected to the advance side by the above equation 1 (S214). By repeating the correction to the advance side, the intake valve 8 can be opened in a state where there is no sudden suction flow.

しかし規定期間が経過する前に、吸気ポート逆流検出センサ46の出力Udirecが逆流を示した場合には(S208でNO)、吸気バルブ開弁タイミング進角値VTに対して遅角側への補正を実行せずに補正完了とする(S210)。
〈実施の形態2と請求項との関係〉上述した構成において、ECU4及び吸気ポート逆流検出センサ46が冷間時バルブタイミング設定手段に相当し、吸気ポート逆流検出センサ46が吸気ポート逆流検出手段に相当する。ECU4が実行する冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図5)が冷間時バルブタイミング設定手段としての処理に相当する。
〈実施の形態2の効果〉(1)冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図5)では、吸気バルブ開弁タイミング直後に逆流が発生していない場合のみ、開弁タイミングを進角している(S214)。しかし逆流の発生を検出した場合には開弁タイミングに対する調節は実行しない。
However, if the output Udirec of the intake port backflow detection sensor 46 indicates a backflow before the specified period elapses (NO in S208), the intake valve opening timing advance value VT is corrected to the retard side. Is completed without executing (S210).
<Relationship between Embodiment 2 and Claims> In the configuration described above, the ECU 4 and the intake port backflow detection sensor 46 correspond to the cold valve timing setting means, and the intake port backflow detection sensor 46 serves as the intake port backflow detection means. Equivalent to. The cold intake valve opening timing setting process (FIG. 5) executed by the ECU 4 corresponds to the cold valve timing setting means.
<Effects of Embodiment 2> (1) In the cold intake valve opening timing setting process (FIG. 5), the valve opening timing is advanced only when no backflow occurs immediately after the intake valve opening timing. (S214). However, when the occurrence of backflow is detected, adjustment for the valve opening timing is not executed.

吸気バルブ開弁タイミング直後に排気の吹き返しが存在すれば、吸気バルブ開弁タイミング直後には急激な吸い込み流が生じてはいないことから、開弁タイミングの補正はせずに終了している。   If there is an exhaust blowback immediately after the intake valve opening timing, there is no abrupt suction flow immediately after the intake valve opening timing, and therefore the valve opening timing is not corrected.

このように吸気バルブ開弁タイミングを進角側へのみ制御する構成でも、急激な吸い込み流が防止できるので、冷間時において燃焼室6の内壁面へ液状燃料が付着することが防止でき、このことによりPM発生を防止できる。   Even in the configuration in which the intake valve opening timing is controlled only to the advance side in this way, a sudden suction flow can be prevented, so that liquid fuel can be prevented from adhering to the inner wall surface of the combustion chamber 6 when cold. Therefore, PM generation can be prevented.

更に進角側への補正は、実際には逆流がわずかに生じた段階で停止するので、燃費の悪化も抑制できる。
[実施の形態3]
〈実施の形態3の構成〉本実施の形態では、冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理として図6の処理を実行する。これ以外の構成は前記実施の形態1と同じである。
Furthermore, since the correction to the advance side is actually stopped when a slight backflow occurs, it is possible to suppress deterioration of fuel consumption.
[Embodiment 3]
<Configuration of Embodiment 3> In the present embodiment, the process of FIG. 6 is executed as the cold intake valve opening timing setting process. The other configuration is the same as that of the first embodiment.

冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図6)のステップS302〜S312の処理は、前記図5のステップS202〜S212の処理と同じである。
本実施の形態の冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図6)では、前記図5の処理の内、ステップS214の代わりに、新たに設定する吸気バルブ開弁タイミング進角値VT[i]として、目標状態に対応した進角値VTxを設定する処理(S314)が実行される。
〈実施の形態3の作用〉本実施の形態では、吸気ポート逆流検出センサ46の出力Udirecが逆流を示さないまま(S308でNO)、規定期間が経過すると(S312でYES)、吸気バルブ開弁タイミング直後に燃焼室6内への吸気の急激な吸い込み流が発生している可能性があると判断できる。
The processing of steps S302 to S312 in the cold intake valve opening timing setting processing (FIG. 6) is the same as the processing of steps S202 to S212 of FIG.
In the cold-time intake valve opening timing setting process (FIG. 6) according to the present embodiment, a newly set intake valve opening timing advance value VT [i] is set instead of step S214 in the process of FIG. ], The process of setting the advance value VTx corresponding to the target state (S314) is executed.
<Operation of Embodiment 3> In this embodiment, when the output period Udirec of the intake port backflow detection sensor 46 does not indicate backflow (NO in S308) and the specified period elapses (YES in S312), the intake valve opens. It can be determined that there is a possibility that a sudden intake flow of the intake air into the combustion chamber 6 occurs immediately after the timing.

この判断に基づいて、吸気バルブ開弁タイミング直後における吸気ポート10での気流が、吸い込みも逆流もなくほぼ停止する状態を目標状態として、その目標状態に対応する進角値VTxを、新たな吸気バルブ開弁タイミング進角値VT[i]として設定している(S314)。このことにより急激な吸い込み流が存在しない状態で吸気バルブ8を開弁できる状態に、迅速に移行できる。   Based on this determination, a state in which the airflow at the intake port 10 immediately after the intake valve opening timing almost stops without suction or backflow is set as a target state, and the advance value VTx corresponding to the target state is set as a new intake air amount. The valve opening timing advance value VT [i] is set (S314). Thus, it is possible to quickly shift to a state where the intake valve 8 can be opened in a state where there is no sudden suction flow.

尚、規定期間が経過する前に、吸気ポート逆流検出センサ46の出力Udirecが逆流を示した場合には(S308でNO)、前記実施の形態2の場合と同様に、吸気バルブ開弁タイミング進角値VTを補正せずに補正完了設定を実行する(S310)。
〈実施の形態3と請求項との関係〉上述した構成において、ECU4及び吸気ポート逆流検出センサ46が冷間時バルブタイミング設定手段に相当し、吸気ポート逆流検出センサ46が吸気ポート逆流検出手段に相当する。ECU4が実行する冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図6)が冷間時バルブタイミング設定手段としての処理に相当する。
〈実施の形態3の効果〉(1)冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図6)では、吸気バルブ開弁タイミング直後に逆流が発生していない場合のみ、吸気バルブ開弁タイミングを直ちに最適とされる進角値VTxに設定している。そして逆流の発生を検出した場合は吸気バルブ開弁タイミングに対する調節は実行しない。
If the output Udirec of the intake port backflow detection sensor 46 indicates a backflow before the lapse of the specified period (NO in S308), the intake valve opening timing advance is advanced as in the second embodiment. The correction completion setting is executed without correcting the angle value VT (S310).
<Relationship between Embodiment 3 and Claims> In the configuration described above, the ECU 4 and the intake port backflow detection sensor 46 correspond to the cold valve timing setting means, and the intake port backflow detection sensor 46 serves as the intake port backflow detection means. Equivalent to. The cold intake valve opening timing setting process (FIG. 6) executed by the ECU 4 corresponds to a process as a cold valve timing setting means.
<Effects of Embodiment 3> (1) In the cold intake valve opening timing setting process (FIG. 6), the intake valve opening timing is immediately set only when no backflow occurs immediately after the intake valve opening timing. The optimum advance value VTx is set. When the occurrence of backflow is detected, adjustment to the intake valve opening timing is not executed.

このように吸気バルブ開弁タイミングを吸気ポート10での気流がほぼ停止する状態に直ちに移行させることにより、吸気バルブ開弁タイミング直後に急激な吸い込みが行われるのを迅速に防止できる。   In this way, by immediately shifting the intake valve opening timing to a state where the airflow at the intake port 10 is almost stopped, it is possible to quickly prevent a sudden intake immediately after the intake valve opening timing.

したがって、燃焼室6の内壁面への液状燃料付着が早期に防止され、このことによりPM発生もより効果的に防止できる。
更に目標状態に対応する進角値VTxは、逆流が生じる直前の進角値にしていることから、燃費の悪化も確実に防止できる。
Therefore, liquid fuel adhesion to the inner wall surface of the combustion chamber 6 is prevented at an early stage, and PM generation can be prevented more effectively.
Further, since the advance value VTx corresponding to the target state is set to the advance value immediately before the backflow occurs, it is possible to reliably prevent deterioration of fuel consumption.

[実施の形態4]
〈実施の形態4の構成〉本実施の形態では、前記実施の形態1、2又は3において、吸気バルブ開弁タイミング進角値VTを補正した場合には内燃機関2の出力トルク変動が生じる。この出力トルク変動を防止するための出力トルク変動防止処理を実行するものである。このためにECU4は、前記各実施の形態にて説明した冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図3,5,6のいずれか)と共に、図7に示す出力トルク変動防止処理を実行している。
[Embodiment 4]
<Configuration of Embodiment 4> In this embodiment, when the intake valve opening timing advance value VT is corrected in Embodiment 1, 2, or 3, output torque fluctuation of the internal combustion engine 2 occurs. An output torque fluctuation preventing process for preventing the output torque fluctuation is executed. For this purpose, the ECU 4 executes the output torque fluctuation preventing process shown in FIG. 7 together with the cold intake valve opening timing setting process (any of FIGS. 3, 5 and 6) described in the above embodiments. ing.

これ以外の構成は前記実施の形態1と同じである。
〈実施の形態4の作用〉本実施の形態における特徴的な作用について、出力トルク変動防止処理(図7)に基づいて説明する。この処理は一定クランク角周期(あるいは一定時間周期)で繰り返し実行される。
The other configuration is the same as that of the first embodiment.
<Operation of Embodiment 4> The characteristic operation of this embodiment will be described based on the output torque fluctuation preventing process (FIG. 7). This process is repeatedly executed at a constant crank angle period (or a constant time period).

出力トルク変動防止処理(図7)が開始されると、まず、吸気バルブ開弁タイミングの補正がなされたか否かが判定される(S402)。
この補正は前記冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図3,5,6のいずれか)における、吸気バルブ開弁タイミング進角値VTの補正処理(S110,S114,S214,S314のいずれか)である。この補正処理がなされていればステップS402の判定条件は成立する。
When the output torque fluctuation preventing process (FIG. 7) is started, it is first determined whether or not the intake valve opening timing has been corrected (S402).
This correction is performed by correcting the intake valve opening timing advance value VT (any one of S110, S114, S214, and S314) in the cold intake valve opening timing setting process (any of FIGS. 3, 5, and 6). ). If this correction process is performed, the determination condition in step S402 is satisfied.

ステップS402の判定条件が成立した場合には、吸気バルブ開弁タイミング進角値VTの補正による出力トルク変動を相殺するための出力トルク調節処理を実行する(S404)。   If the determination condition in step S402 is satisfied, an output torque adjustment process for canceling the output torque fluctuation due to the correction of the intake valve opening timing advance value VT is executed (S404).

上述した吸気バルブ開弁タイミング進角値VTの補正が進角側になされた場合(S114,S214,S314のいずれか)は、内燃機関2の出力トルクは高い方に変化する。
したがってステップS404では、このような出力トルクが高くなる方への変動ショックを防止するため、点火時期の遅角補正、スロットルバルブ20による吸入空気量の減少補正、吸気バルブ8の閉弁タイミングの遅角補正、燃料噴射量減量補正のいずれかあるいはこれらの組み合わせにより、出力トルクの増加を相殺する。
When the above-described correction of the intake valve opening timing advance value VT is made to the advance side (any of S114, S214, and S314), the output torque of the internal combustion engine 2 changes to the higher side.
Therefore, in step S404, in order to prevent such a fluctuation shock toward the higher output torque, the ignition timing is retarded, the intake air amount is decreased by the throttle valve 20, and the closing timing of the intake valve 8 is delayed. The increase in output torque is canceled by either angle correction, fuel injection amount reduction correction, or a combination thereof.

上述した吸気バルブ開弁タイミング進角値VTの補正が遅角側になされた場合(S110)は、内燃機関2の出力トルクは低い方に変化する。
したがってステップS404では、このような出力トルクが低くなる方への変動ショックを防止するため、点火時期の進角補正、スロットルバルブ20による吸入空気量の増加補正、吸気バルブ8の閉弁タイミングの進角補正、燃料噴射量増量補正のいずれかあるいはこれらの組み合わせにより、出力トルクの減少を相殺する。
When the correction of the intake valve opening timing advance value VT described above is made on the retard side (S110), the output torque of the internal combustion engine 2 changes to the lower side.
Therefore, in step S404, in order to prevent such a fluctuation shock toward the lower output torque, the ignition timing advance correction, the intake air amount increase correction by the throttle valve 20, and the intake valve 8 closing timing advance are advanced. The decrease in output torque is offset by either angle correction, fuel injection amount increase correction, or a combination thereof.

吸気バルブ開弁タイミング進角値VTの補正がなされていない場合には(S402でNO)、出力トルク変動を相殺する処理は実行されない。
〈実施の形態4と請求項との関係〉上述した構成において、冷間時バルブタイミング設定手段及び吸気ポート逆流検出手段について、請求項との関係は前記各実施の形態にて説明したごとくである。ECU4がトルク変動抑制手段に相当し、出力トルク変動防止処理(図7)がトルク変動抑制手段としての処理に相当する。
〈実施の形態4の効果〉(1)前記各実施の形態のいずれかの効果と共に、吸気バルブ開弁タイミングを補正した際に出力トルク変動が内燃機関2に生じるのを防止できる。
If the correction of the intake valve opening timing advance value VT has not been made (NO in S402), the process for canceling the output torque fluctuation is not executed.
<Relationship between Embodiment 4 and Claims> In the above-described configuration, the relationship between the valve timing setting means and the intake port backflow detection means during cold is as described in the above embodiments. . The ECU 4 corresponds to torque fluctuation suppressing means, and the output torque fluctuation preventing process (FIG. 7) corresponds to processing as torque fluctuation suppressing means.
<Effects of Embodiment 4> (1) Together with the effects of any of the above-described embodiments, it is possible to prevent output torque fluctuations from occurring in the internal combustion engine 2 when the intake valve opening timing is corrected.

したがって車両乗員の違和感を防止することができる。
[実施の形態5]
〈実施の形態5の構成〉本実施の形態の構成は図8に示すごとくである。内燃機関102には排気バルブ112にバルブタイミング可変機構240が設けられている。したがってECU104は吸気バルブ8側のバルブタイミングと共に、排気バルブ112についてもバルブタイミングを調節している。このため排気カムシャフト138の回転位相を検出するためにカムポジションセンサ138aが配置されている。他の構成は前記図1に説明したごとくである。したがって同一構成は同一符号にて示す。
Accordingly, it is possible to prevent the vehicle occupant from feeling uncomfortable.
[Embodiment 5]
<Configuration of Embodiment 5> The configuration of this embodiment is as shown in FIG. The internal combustion engine 102 is provided with a variable valve timing mechanism 240 in the exhaust valve 112. Therefore, the ECU 104 adjusts the valve timing of the exhaust valve 112 as well as the valve timing of the intake valve 8 side. For this reason, a cam position sensor 138a is arranged to detect the rotational phase of the exhaust camshaft 138. The other structure is as described in FIG. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals.

ECU104が実行する処理については、前記実施の形態1〜4のいずれかの処理が実行される。
尚、図8の構成を前記実施の形態4に適用した場合には、前記図7のステップS404では、排気バルブ112のバルブタイミングを調節することにより、あるいはこの調節と共に前記実施の形態4に述べた他の処理を組み合わせることにより、出力トルク変動を防止しても良い。
〈実施の形態5の作用〉本実施の形態では、排気バルブ112のバルブタイミングに応じて、逆流が生じ始める吸気バルブ開弁タイミング進角値VTも異なる。
As for the process executed by the ECU 104, any one of the first to fourth embodiments is executed.
When the configuration of FIG. 8 is applied to the fourth embodiment, in step S404 of FIG. 7, the fourth embodiment is described by adjusting the valve timing of the exhaust valve 112 or together with this adjustment. The output torque fluctuation may be prevented by combining other processes.
<Operation of the Fifth Embodiment> In the present embodiment, the intake valve opening timing advance value VT at which the reverse flow starts to occur differs depending on the valve timing of the exhaust valve 112.

この場合でも、前記図3又は前記図5の処理を用いた場合には、ステップS110,S114又はステップS214の処理により、自動的に適切な吸気バルブ開弁タイミング進角値VTに収束することになる。   Even in this case, when the processing of FIG. 3 or FIG. 5 is used, the processing automatically proceeds to the appropriate intake valve opening timing advance value VT by the processing of step S110, S114 or step S214. Become.

前記図6の処理を用いた場合には、そのステップS314にて、まず排気バルブ閉弁タイミングに対応して適切な進角値VTxを算出して、この算出した進角値VTxを吸気バルブ開弁タイミング進角値VTに設定することになる。
〈実施の形態5と請求項との関係〉前記各実施の形態にて説明した関係と同じである。
〈実施の形態5の効果〉(1)このように排気バルブ112のバルブタイミングが変更される内燃機関102であっても前記各実施の形態に述べた効果と同様な効果を生じる。
When the processing of FIG. 6 is used, in step S314, an appropriate advance angle value VTx is first calculated in accordance with the exhaust valve closing timing, and this calculated advance angle value VTx is calculated. The valve timing advance value VT is set.
<Relationship between Embodiment 5 and Claims> The relationship is the same as that described in each of the above embodiments.
<Effects of Embodiment 5> (1) The internal combustion engine 102 in which the valve timing of the exhaust valve 112 is changed in this way produces the same effects as those described in the above embodiments.

[実施の形態6]
〈実施の形態6の構成〉本実施の形態の構成は前記図8に示したごとくである。
ただし前記冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図3,5,6のいずれか)の代わりに、図9〜11に示すいずれかの冷間時排気バルブ閉弁タイミング設定処理を実行する。
[Embodiment 6]
<Configuration of Embodiment 6> The configuration of this embodiment is as shown in FIG.
However, instead of the cold intake valve opening timing setting process (any of FIGS. 3, 5 and 6), any one of the cold exhaust valve closing timing setting processes shown in FIGS.

図9の冷間時排気バルブ閉弁タイミング設定処理を実行した場合については、そのステップS502,S504,S506,S508,S512は、前記冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図3)のステップS102,S104,S106,S108,S112と同じである。   When the cold exhaust valve closing timing setting process in FIG. 9 is executed, steps S502, S504, S506, S508, and S512 are the steps of the cold intake valve opening timing setting process (FIG. 3). This is the same as S102, S104, S106, S108, and S112.

異なる点は次のごとくである。すなちわ今回の開弁時での吸気バルブ開弁タイミング進角値VTの補正が未完了か否かの判定(図3:S105)の代わりに、今回の開弁時での排気バルブ閉弁タイミング進角値VTeの補正が未完了か否かの判定がなされる(S505)。   The differences are as follows. That is, instead of determining whether or not the correction of the intake valve opening timing advance value VT at the time of the current valve opening is incomplete (FIG. 3: S105), the exhaust valve closing at the time of the current valve opening is closed. It is determined whether or not the correction of the valve timing advance value VTe is incomplete (S505).

吸気バルブ開弁タイミング進角値VTを進角側に補正する処理(図3:S114)の代わりに、式3に示すごとく排気バルブ閉弁タイミング進角値VTeを遅角側に補正する処理(S514)を実行する。   Instead of the process of correcting the intake valve opening timing advance value VT to the advance side (FIG. 3: S114), the process of correcting the exhaust valve closing timing advance value VTe to the retard side as shown in Equation 3 ( S514) is executed.

[式3] VT[i]←VT[i−1]−ΔVTeb
すなわち式3は、排気バルブ112の閉弁タイミングを遅くすることで、吸気バルブ8の開弁タイミングに近づける。このことにより吸気バルブ8の開弁タイミングがTDCよりも遅れても、燃焼室6内が負圧状態にならないようにしている。
[Formula 3] VT [i] ← VT [i−1] −ΔVTeb
That is, Formula 3 is brought close to the opening timing of the intake valve 8 by delaying the closing timing of the exhaust valve 112. This prevents the combustion chamber 6 from being in a negative pressure state even if the opening timing of the intake valve 8 is later than TDC.

更に、吸気バルブ開弁タイミング進角値VTを遅角側に補正する処理(図3:S110)の代わりに、式4に示すごとく排気バルブ閉弁タイミング進角値VTeを進角側に補正する処理(S510)を実行する。   Further, instead of the process of correcting the intake valve opening timing advance value VT to the retard side (FIG. 3: S110), the exhaust valve closing timing advance value VTe is corrected to the advance side as shown in Expression 4. A process (S510) is performed.

[式4] VTe[i]←VTe[i−1]+ΔVTea
すなわち式4は排気バルブ112の閉弁タイミングを早くすることで、前記式3により排気バルブ閉弁タイミングが遅角しすぎて、他の気筒からの排気が燃焼室6に流入し、燃焼室6から吸気系への逆流が生じた場合に、排気バルブ112の閉弁タイミングを早くすることで、その逆流を小さくする処理である。
[Formula 4] VTe [i] ← VTe [i−1] + ΔVTea
That is, Expression 4 makes the closing timing of the exhaust valve 112 earlier, so that the exhaust valve closing timing is too retarded by Expression 3, and exhaust from other cylinders flows into the combustion chamber 6, and the combustion chamber 6 This is a process for reducing the backflow by increasing the closing timing of the exhaust valve 112 when a backflow from the engine to the intake system occurs.

図10の冷間時排気バルブ閉弁タイミング設定処理を実行した場合については、そのステップS602,S604,S606,S608,S612は、前記冷間時吸気バルブ開弁タイミング設定処理(図5)のステップS202,S204,S206,S208,S212と同じである。   When the cold exhaust valve closing timing setting process of FIG. 10 is executed, the steps S602, S604, S606, S608, and S612 are the steps of the cold intake valve opening timing setting process (FIG. 5). This is the same as S202, S204, S206, S208, and S212.

異なる点は次のごとくである。すなわち今回の開弁時での吸気バルブ開弁タイミング進角値VTの補正が未完了か否かの判定(図5:S205)の代わりに、今回の開弁時での排気バルブ閉弁タイミング進角値VTeの補正が未完了か否かの判定がなされる(S605)。   The differences are as follows. That is, instead of determining whether or not the correction of the intake valve opening timing advance value VT at the time of this valve opening is incomplete (FIG. 5: S205), the exhaust valve closing timing advance at the time of this valve opening is advanced. It is determined whether or not the correction of the angle value VTe is incomplete (S605).

吸気バルブ開弁タイミング進角値VTを補正せずに設定処理完了する処理(図5:S210)の代わりに、排気バルブ閉弁タイミング進角値VTeを補正せずに補正完了設定する処理(S610)を実行する。   In place of the process of completing the setting process without correcting the intake valve opening timing advance value VT (FIG. 5: S210), the process of setting the correction completion without correcting the exhaust valve closing timing advance value VTe (S610). ).

そして吸気バルブ開弁タイミング進角値VTを進角側に補正する処理(図5:S214)の代わりに、前記式3に示したごとく排気バルブ閉弁タイミング進角値VTeを遅角側に補正する処理(S614)を実行する。   Then, instead of the process of correcting the intake valve opening timing advance value VT to the advance side (FIG. 5: S214), the exhaust valve closing timing advance value VTe is corrected to the retard side as shown in Equation 3 above. The process (S614) to perform is performed.

すなわち逆流が生じていない場合に、排気バルブ閉弁タイミングを遅くすることで、吸気バルブ8の開弁タイミングに近づけ、このことで吸気バルブ8の開弁タイミングがTDCよりも遅れても燃焼室6内が負圧状態にならないようにしている。逆流が生じている場合には、排気バルブ閉弁タイミングはそのままとしている。   That is, when no backflow occurs, the exhaust valve closing timing is delayed to approach the opening timing of the intake valve 8, so that even if the opening timing of the intake valve 8 is later than TDC, the combustion chamber 6 The inside does not become a negative pressure state. In the case of backflow, the exhaust valve closing timing remains unchanged.

図11の冷間時排気バルブ閉弁タイミング設定処理を実行した場合については、そのステップS702〜S712は、前記図10のステップS602〜S612と同じである。異なる点は、排気バルブ閉弁タイミング進角値VTeを遅角側に補正する処理(S614)の代わりに、目標状態に対応した進角値VTexを、排気バルブ閉弁タイミング進角値VTeに設定する処理(S714)を実行する点である。   When the cold exhaust valve closing timing setting process in FIG. 11 is executed, steps S702 to S712 are the same as steps S602 to S612 in FIG. The difference is that instead of the process of correcting the exhaust valve closing timing advance value VTe to the retard side (S614), the advance value VTex corresponding to the target state is set to the exhaust valve closing timing advance value VTe. It is a point which performs the process (S714) to perform.

すなわち吸気バルブ開弁タイミングに逆流も急激な吸い込み流も生じない気流状態にできる進角値VTexを、排気バルブ閉弁タイミング進角値VTeに直ちに設定している。
〈実施の形態6の作用〉本実施の形態では、吸気バルブ8から燃焼室6へ急激に吸気が吹き込む可能性がある場合に、排気バルブ112の閉弁タイミングを遅角させている。
In other words, the advance value VTex that can achieve an airflow state in which no reverse flow or a sudden suction flow occurs at the intake valve opening timing is immediately set to the exhaust valve closing timing advance value VTe.
<Operation of Embodiment 6> In this embodiment, the closing timing of the exhaust valve 112 is retarded when there is a possibility that intake air may suddenly blow into the combustion chamber 6 from the intake valve 8.

この排気バルブ閉弁タイミングの遅角により、TDC以後のピストン26下降時に、排気系に存在する排気が燃焼室6内に戻ることになる。このことによりTDCよりも吸気バルブ開弁タイミングが遅くなっても、吸気バルブ開弁タイミング直後での燃焼室6内は負圧化せず、急激な吸気の吹き込みが生じない。
〈実施の形態6と請求項との関係〉上述した構成において、ECU104及び吸気ポート逆流検出センサ46が冷間時バルブタイミング設定手段に相当し、吸気ポート逆流検出センサ46が吸気ポート逆流検出手段に相当する。ECU104が実行する冷間時排気バルブ閉弁タイミング設定処理(図9〜11)がそれぞれ冷間時バルブタイミング設定手段としての処理に相当する。
Due to the delay of the exhaust valve closing timing, the exhaust gas existing in the exhaust system returns into the combustion chamber 6 when the piston 26 descends after TDC. As a result, even if the intake valve opening timing is later than TDC, the pressure in the combustion chamber 6 immediately after the intake valve opening timing does not become negative, and a sudden intake of intake air does not occur.
<Relationship between Embodiment 6 and Claims> In the configuration described above, the ECU 104 and the intake port backflow detection sensor 46 correspond to the cold valve timing setting means, and the intake port backflow detection sensor 46 serves as the intake port backflow detection means. Equivalent to. The cold exhaust valve closing timing setting process (FIGS. 9 to 11) executed by the ECU 104 corresponds to a cold valve timing setting means.

更に前記実施の形態4にて説明した図7と同じ処理を、排気バルブ閉弁タイミング補正時の出力トルク変動防止処理として追加しても良く。この場合には、ECU104がトルク変動抑制手段に相当し、上記出力トルク変動防止処理がトルク変動抑制手段としての処理に相当する。
〈実施の形態6の効果〉(1)このようにバルブタイミング可変機構240を備えて、排気バルブ112のバルブタイミングについても調節対象とする内燃機関102であっても前記実施の形態1〜4のいずれかに述べた効果と同様に、燃焼室6の内壁面への液状燃料の付着が防止でき、このことによりPM発生を防止できる。
Furthermore, the same processing as that in FIG. 7 described in the fourth embodiment may be added as the output torque fluctuation preventing processing at the time of correcting the exhaust valve closing timing. In this case, the ECU 104 corresponds to torque fluctuation suppressing means, and the output torque fluctuation preventing process corresponds to processing as torque fluctuation suppressing means.
<Effects of Embodiment 6> (1) As described above, even in the case of the internal combustion engine 102 that is provided with the variable valve timing mechanism 240 and is also subject to adjustment of the valve timing of the exhaust valve 112, Similar to the effects described above, the liquid fuel can be prevented from adhering to the inner wall surface of the combustion chamber 6, thereby preventing the generation of PM.

[その他の実施の形態]
・図1や図8に示した吸気ポート逆流検出センサ46としては、温度センサを用いても良い。燃焼室6から吸気ポート10への逆流が無い場合には、図12の(A)に示すごとく、吸気ポート10では温度変化はほとんど無いが、逆流が有る場合には、図12の(B)に示すごとく排気から伝熱されて温度変化(ピークPt)が生じる。
[Other embodiments]
A temperature sensor may be used as the intake port backflow detection sensor 46 shown in FIGS. When there is no backflow from the combustion chamber 6 to the intake port 10, as shown in FIG. 12A, there is almost no temperature change at the intake port 10, but when there is a backflow, FIG. As shown in the figure, heat is transferred from the exhaust gas, and a temperature change (peak Pt) occurs.

したがって吸気ポート逆流検出センサ46として温度センサを用いる場合には、このようなピークPtの有無によって逆流の有無を検出できる。
このことはCO2濃度を検出するCO2センサを、吸気ポート逆流検出センサ46として用いる場合も同じであり、CO2濃度のピークが生じることにより逆流が生じていることが判定できる。
Therefore, when a temperature sensor is used as the intake port backflow detection sensor 46, the presence or absence of backflow can be detected based on the presence or absence of such a peak Pt.
This is the same when the CO2 sensor that detects the CO2 concentration is used as the intake port backflow detection sensor 46, and it can be determined that a backflow has occurred due to the peak of the CO2 concentration.

・前記実施の形態5では吸気開弁タイミングの調節によりPM防止処理を行っていたが、前記実施の形態6の処理を組み合わせることにより、吸気開弁タイミングの調節と排気閉弁タイミングの調節との両方で、PM防止処理を実行しても良い。   In the fifth embodiment, the PM prevention processing is performed by adjusting the intake valve opening timing. However, by combining the processing of the sixth embodiment, the adjustment of the intake valve opening timing and the adjustment of the exhaust valve closing timing are performed. In both cases, PM prevention processing may be executed.

・可変動弁機構の構成としては、前記図1に示したリフト量可変機構34が無くても良い。すなわち、吸気バルブ8のバルブタイミング可変機構32のみでも良く、あるいは前記図8に示したごとく吸気バルブ8のバルブタイミング可変機構32と排気バルブ112のバルブタイミング可変機構240との組み合わせのみでも良い。   As a configuration of the variable valve mechanism, the lift amount variable mechanism 34 shown in FIG. 1 may be omitted. That is, only the variable valve timing mechanism 32 of the intake valve 8 may be used, or only the combination of the variable valve timing mechanism 32 of the intake valve 8 and the variable valve timing mechanism 240 of the exhaust valve 112 as shown in FIG.

・前記各実施の形態では、吸気ポート逆流検出センサ46は#1気筒の吸気ポートに設けられていたが、その他の気筒の吸気ポートに設ける構成、あるいは、全ての吸気ポートに吸気ポート逆流検出センサ46を配置する構成としても良い。このことにより、各気筒の開弁時にそれぞれ逆流状態を検出できる。したがって高頻度に吸気バルブ開弁タイミング進角値VTや排気バルブ閉弁タイミング進角値VTeの補正が可能となるので、燃焼室の内壁面への液状燃料付着が迅速かつ確実に防止され、PM発生防止を更に高めることができる。   In each of the above embodiments, the intake port backflow detection sensor 46 is provided in the intake port of the # 1 cylinder. However, the intake port backflow detection sensor is provided in the intake ports of other cylinders or in all intake ports. 46 may be arranged. As a result, the backflow state can be detected when each cylinder is opened. Therefore, since the intake valve opening timing advance value VT and the exhaust valve closing timing advance value VTe can be corrected at a high frequency, liquid fuel adhesion to the inner wall surface of the combustion chamber can be prevented quickly and reliably. Generation prevention can be further enhanced.

2…内燃機関、4…ECU、6…燃焼室、8…吸気バルブ、10…吸気ポート、12…排気バルブ、14…排気ポート、16…燃料噴射弁、18…吸気マニホールド、18a…サージタンク、18b…分岐管、20…スロットルバルブ、20a…モータ、20b…スロットル開度センサ、22…吸気量センサ、24…点火プラグ、26…ピストン、28…クランクシャフト、30…吸気カムシャフト、30a…吸気カム、30b…カムポジションセンサ、32…バルブタイミング可変機構、34…リフト量可変機構、36…アクセルペダル、36a…アクセル操作量センサ、38…排気カムシャフト、42…機関回転数センサ、44…冷却水温センサ、46…吸気ポート逆流検出センサ、102…内燃機関、104…ECU、112…排気バルブ、138…排気カムシャフト、138a…カムポジションセンサ、240…バルブタイミング可変機構、Pt…ピーク、TC…吸気バルブ閉弁タイミング、TO…吸気バルブ開弁タイミング、VT…吸気バルブ開弁タイミング進角値。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Internal combustion engine, 4 ... ECU, 6 ... Combustion chamber, 8 ... Intake valve, 10 ... Intake port, 12 ... Exhaust valve, 14 ... Exhaust port, 16 ... Fuel injection valve, 18 ... Intake manifold, 18a ... Surge tank, 18b ... Branch pipe, 20 ... Throttle valve, 20a ... Motor, 20b ... Throttle opening sensor, 22 ... Intake amount sensor, 24 ... Spark plug, 26 ... Piston, 28 ... Crankshaft, 30 ... Intake camshaft, 30a ... Intake Cam 30b ... Cam position sensor 32 ... Valve timing variable mechanism 34 ... Lift amount variable mechanism 36 ... Accelerator pedal 36a ... Accelerator operation amount sensor 38 ... Exhaust camshaft 42 ... Engine speed sensor 44 ... Cooling Water temperature sensor 46 ... Intake port backflow detection sensor 102 ... Internal combustion engine 104 ... ECU 112 ... Exhaust bar 138 ... Exhaust camshaft, 138a ... Cam position sensor, 240 ... Variable valve timing mechanism, Pt ... Peak, TC ... Intake valve closing timing, TO ... Intake valve opening timing, VT ... Intake valve opening timing advance value.

Claims (7)

吸気ポートに燃料噴射する内燃機関において、この内燃機関の運転状態に応じて吸気バルブ開弁タイミングをTDCよりも遅角する制御を実行する内燃機関バルブタイミング制御装置であって、
内燃機関冷間時に、吸気バルブ開弁タイミングでの筒内圧力が吸気ポートの圧力と同等以上の圧力となる状態を目標状態として、吸気バルブ開弁タイミング及び排気バルブ閉弁タイミングの一方又は両方を調節する冷間時バルブタイミング設定手段を備えたことを特徴とする内燃機関バルブタイミング制御装置。
In an internal combustion engine that injects fuel into an intake port, an internal combustion engine valve timing control device that executes control for retarding an intake valve opening timing from TDC in accordance with an operating state of the internal combustion engine,
When the internal combustion engine is cold, the target state is a state where the cylinder pressure at the intake valve opening timing is equal to or higher than the intake port pressure, and either or both of the intake valve opening timing and the exhaust valve closing timing are set. An internal combustion engine valve timing control device comprising a cold valve timing setting means for adjusting.
請求項1に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、前記冷間時バルブタイミング設定手段は、内燃機関冷間時に前記目標状態に近づく方向に吸気バルブ開弁タイミングを調節することを特徴とする内燃機関バルブタイミング制御装置。 2. The internal combustion engine valve timing control apparatus according to claim 1, wherein the cold valve timing setting means adjusts the intake valve opening timing in a direction approaching the target state when the internal combustion engine is cold. Engine valve timing control device. 請求項2に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、前記冷間時バルブタイミング設定手段は、吸気ポートでの気流の逆流状態を検出する吸気ポート逆流検出手段を備え、内燃機関冷間時に吸気バルブ開弁タイミング直後に前記吸気ポート逆流検出手段が逆流の発生を検出しない場合は吸気バルブ開弁タイミングを進角し、逆流の発生を検出した場合は吸気バルブ開弁タイミングを遅角することを特徴とする内燃機関バルブタイミング制御装置。 3. The internal combustion engine valve timing control device according to claim 2, wherein the cold time valve timing setting means includes intake port reverse flow detection means for detecting a reverse flow state of the air flow at the intake port, and the intake valve is cold when the internal combustion engine is cold. Immediately after the valve opening timing, when the intake port backflow detection means does not detect the occurrence of backflow, the intake valve opening timing is advanced, and when the occurrence of backflow is detected, the intake valve opening timing is retarded. An internal combustion engine valve timing control device. 請求項2に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、前記冷間時バルブタイミング設定手段は、吸気ポートでの気流の逆流状態を検出する吸気ポート逆流検出手段を備え、内燃機関冷間時に吸気バルブ開弁タイミング直後に前記吸気ポート逆流検出手段が逆流の発生を検出しない場合は吸気バルブ開弁タイミングを進角し、逆流の発生を検出した場合は吸気バルブ開弁タイミングに対する調節は実行しないことを特徴とする内燃機関バルブタイミング制御装置。 3. The internal combustion engine valve timing control device according to claim 2, wherein the cold time valve timing setting means includes intake port reverse flow detection means for detecting a reverse flow state of the air flow at the intake port, and the intake valve is cold when the internal combustion engine is cold. Immediately after the valve opening timing, if the intake port backflow detection means does not detect the occurrence of backflow, the intake valve opening timing is advanced, and if the occurrence of backflow is detected, the adjustment to the intake valve opening timing is not executed. An internal combustion engine valve timing control device. 請求項2に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、前記冷間時バルブタイミング設定手段は、吸気ポートでの気流の逆流状態を検出する吸気ポート逆流検出手段を備え、内燃機関冷間時に吸気バルブ開弁タイミング直後に前記吸気ポート逆流検出手段が逆流の発生を検出しない場合は吸気バルブ開弁タイミングを前記目標状態に対応する進角値に設定し、逆流の発生を検出した場合は吸気バルブ開弁タイミングに対する調節は実行しないことを特徴とする内燃機関バルブタイミング制御装置。 3. The internal combustion engine valve timing control device according to claim 2, wherein the cold time valve timing setting means includes intake port reverse flow detection means for detecting a reverse flow state of the air flow at the intake port, and the intake valve is cold when the internal combustion engine is cold. If the intake port backflow detection means does not detect the occurrence of backflow immediately after the valve opening timing, the intake valve opening timing is set to an advance value corresponding to the target state, and if the occurrence of backflow is detected, the intake valve opens. An internal combustion engine valve timing control device characterized in that no adjustment to the valve timing is executed. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、アトキンソンサイクルとして、吸気バルブ開弁タイミングをTDCよりも遅角する制御を実行していることを特徴とする内燃機関バルブタイミング制御装置。 The internal combustion engine valve timing control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the control for delaying the intake valve opening timing from TDC is executed as an Atkinson cycle. Valve timing control device. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の内燃機関バルブタイミング制御装置において、
前記冷間時バルブタイミング設定手段が吸気バルブ開弁タイミング及び排気バルブ閉弁タイミングの一方又は両方を調節して前記目標状態に制御する際に生じる内燃機関の出力トルク変動を抑制するトルク変動抑制手段を備えたことを特徴とする内燃機関バルブタイミング制御装置。
In the internal combustion engine valve timing control device according to any one of claims 1 to 6,
Torque fluctuation suppressing means for suppressing output torque fluctuation of the internal combustion engine that occurs when the cold valve timing setting means adjusts one or both of the intake valve opening timing and the exhaust valve closing timing to control to the target state An internal combustion engine valve timing control device comprising:
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