JP2017002725A - Control device of internal combustion engine and control method of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、内燃機関の制御装置および制御方法に関し、特に、電動可変バルブタイミング機構を備える内燃機関の制御装置および制御方法に関する。 The present invention relates to a control device and a control method for an internal combustion engine, and more particularly to a control device and a control method for an internal combustion engine including an electric variable valve timing mechanism.
特許文献1は、ハイブリッド車両を開示する。このハイブリッド車両においては、エンジン停止時のクランクシャフトの停止角度位置がモータジェネレータにより調整される。このモータジェネレータは、エンジンを停止する際に、吸気バルブおよび排気バルブのバルブ開度が所定の開度より大きな開度となるようにクランクシャフトの停止角度位置を調整する。
これにより、このハイブリッド車両においては、エンジンの停止中にバルブとバルブシートとの隙間に水滴が入り込んで滞留してしまうということがなくなる。したがって、仮に外気温度が氷点下になったとしても、次回のエンジン始動時に、バルブとバルブシートとの間に氷が介在してしまうことがなく、バルブを全閉にすることができないという事態が生じない。その結果、このハイブリッド車両によれば、エンジンの圧縮工程における混合気の圧縮不良を防止することができる。 As a result, in this hybrid vehicle, water droplets do not enter and stay in the gap between the valve and the valve seat while the engine is stopped. Therefore, even if the outside air temperature becomes below freezing point, there will be a situation in which the valve cannot be fully closed at the next engine start without ice interposing between the valve and the valve seat. Absent. As a result, according to this hybrid vehicle, it is possible to prevent the compression failure of the air-fuel mixture in the compression process of the engine.
多気筒を有するエンジンにおいては、一般的に、一部の気筒のバルブが開く位相と、他の気筒のバルブが開く位相とがずれている。したがって、バルブ開度が所定開度以下のバルブ(微開状態のバルブ)を完全になくすことが難しいことがある。このような場合には、特定の時点において全てのバルブのバルブ開度が所定開度より大きくなるようにクランクシャフトの停止角度位置を調整することができない。そのため、上記特許文献1に開示されている手段によって、エンジンの停止中にバルブとバルブシートとの間に生じる水滴の氷結を回避することは困難である。
In an engine having multiple cylinders, in general, the phase in which the valves of some cylinders are opened differs from the phase in which the valves of other cylinders are opened. Therefore, it may be difficult to completely eliminate a valve having a valve opening equal to or less than a predetermined opening (a valve in a slightly opened state). In such a case, the stop angle position of the crankshaft cannot be adjusted so that the valve openings of all the valves are larger than the predetermined opening at a specific time. Therefore, it is difficult to avoid freezing of water droplets generated between the valve and the valve seat while the engine is stopped by the means disclosed in
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、微開状態のバルブを完全になくすことが難しい場合においても、バルブとバルブシートとの間で水滴を氷結させない内燃機関の制御装置および内燃機関の制御方法を提供することである。 The present invention has been made to solve such a problem, and its purpose is to prevent water droplets between the valve and the valve seat even when it is difficult to completely eliminate the slightly opened valve. It is an object to provide a control device for an internal combustion engine and a control method for the internal combustion engine that are not frozen.
この発明のある局面に従う内燃機関の制御装置において内燃機関は、複数の気筒と、複数の気筒の各々に設けられる吸気バルブおよび排気バルブと、電動可変バルブタイミング機構とを備える。電動可変バルブタイミング機構は、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変化させることにより吸気バルブ及び排気バルブのうちの少なくとも一方のバルブタイミングを変更する。そして、制御装置は、氷結発生条件成立判定手段と、微開バルブ推定手段と、バルブタイミング制御手段とを含む。氷結発生条件成立手段は、内燃機関の停止時において、複数の気筒の各バルブと各バルブに対応して設けられる各バルブシートとの間に氷が生じる条件であるか否かを判定する。微開バルブ推定手段は、複数の気筒の各バルブのうち、バルブ開度が所定の開度以下であるバルブを推定する。バルブタイミング制御手段は、氷結発生条件成立判定手段により氷が生じる条件であると判定されたとき、微開バルブ推定手段により所定の開度以下と推定されたバルブが所定の開度以上となるように電動可変バルブタイミング機構を制御する。 In the control apparatus for an internal combustion engine according to an aspect of the present invention, the internal combustion engine includes a plurality of cylinders, an intake valve and an exhaust valve provided in each of the plurality of cylinders, and an electric variable valve timing mechanism. The electric variable valve timing mechanism changes the valve timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve by changing the rotational phase of the camshaft with respect to the crankshaft. The control device includes icing occurrence condition establishment determination means, slightly opened valve estimation means, and valve timing control means. The icing generation condition establishment means determines whether or not the condition is that ice is generated between the valves of the plurality of cylinders and the valve seats provided corresponding to the valves when the internal combustion engine is stopped. The slight opening valve estimation means estimates a valve whose valve opening is equal to or less than a predetermined opening among the valves of the plurality of cylinders. When it is determined by the icing occurrence condition establishment determining means that the ice is generated, the valve timing control means causes the valve that is estimated to be less than or equal to the predetermined opening by the slightly opened valve estimation means to be greater than or equal to the predetermined opening. The electric variable valve timing mechanism is controlled.
これにより、内燃機関の停止中であっても、バルブとバルブシートとの間に氷が生じるか否かを判定するための所定の条件が満たされる場合に、微開状態のバルブは、バルブ開度が所定の開度よりも大きくなるように電動可変バルブタイミング機構により駆動される。内燃機関の停止中に各バルブのバルブ開度が固定されると微開状態のバルブとバルブシートとの間において氷が生じてしまう可能性が高くなる。そこで、内燃機関の停止中に、微開状態のバルブのバルブ開度を所定の開度よりも大きくすることでこのような事態を回避することができる。 As a result, even when the internal combustion engine is stopped, the valve in the slightly open state is opened when the predetermined condition for determining whether or not ice is generated between the valve and the valve seat is satisfied. It is driven by the electric variable valve timing mechanism so that the degree is larger than a predetermined opening degree. If the valve opening of each valve is fixed while the internal combustion engine is stopped, there is a high possibility that ice will be generated between the valve in the slightly open state and the valve seat. Therefore, such a situation can be avoided by increasing the valve opening of the slightly opened valve while the internal combustion engine is stopped.
好ましくは、この内燃機関の制御装置は、内燃機関の駆動終了後に内燃機関の停止状態が継続する時間である停止時間、および内燃機関の駆動開始から駆動終了までの時間である駆動時間を計測するタイマを備える。そして、内燃機関は、内燃機関を冷却するための冷却水の温度を検知する温度センサをさらに備える。そして、氷が生じる条件は、温度センサにより検知された冷却水の温度が0℃以下であり、かつ、タイマにより計測された停止時間が第1の所定時間よりも短く、かつ、タイマにより計測された駆動時間が第2の所定時間よりも短いことを含む。ここで、第1の所定時間は、例えば、位相可変バルブとバルブシートとの間に生じた水滴が氷結するまでに要する時間である。また、第2の所定時間は、例えば、内燃機関の駆動によって、位相可変バルブの温度が所定温度まで上昇するのに要する時間である。 Preferably, the control device for the internal combustion engine measures a stop time that is a time during which the stop state of the internal combustion engine continues after the drive of the internal combustion engine is finished, and a drive time that is a time from the start of the drive of the internal combustion engine to the end of the drive. A timer is provided. The internal combustion engine further includes a temperature sensor that detects the temperature of cooling water for cooling the internal combustion engine. The condition for generating ice is that the temperature of the cooling water detected by the temperature sensor is 0 ° C. or lower, and the stop time measured by the timer is shorter than the first predetermined time, and is measured by the timer. Including that the driving time is shorter than the second predetermined time. Here, the first predetermined time is, for example, the time required for water droplets generated between the phase variable valve and the valve seat to freeze. The second predetermined time is a time required for the temperature of the phase variable valve to rise to a predetermined temperature, for example, by driving the internal combustion engine.
冷却水の温度が0℃以下であることが所定の条件に含まれることで、微開状態のバルブ周辺に生じる水滴が氷結する可能性が高い場合にバルブ開度の調整が行われることとなる。その結果、微開状態のバルブ周辺に生じた水滴が氷結し得ない場合にまで微開状態のバルブが駆動されることがなくなり、燃費の悪化を抑制することができる。また、内燃機関の停止時間が第1の所定時間より短いことが所定の条件に含まれることで、微開状態のバルブ周辺に生じる水滴が氷結してからもなお長時間に渡りバルブ開度の調整が行なわれることがなくなる。その結果、燃費の悪化を抑制することができる。また、内燃機関の駆動時間が第2の所定時間よりも短いことが所定の条件に含まれることで、微開状態のバルブの周辺の温度が所定温度より高くなり、微開状態のバルブの周辺に水滴が生じない可能性が高い場合にまで、バルブ開度の調整が行なわれることがなくなる。その結果、燃費の悪化を抑制することができる。 Since the predetermined condition that the temperature of the cooling water is 0 ° C. or less is included, the valve opening degree is adjusted when there is a high possibility that water droplets generated around the slightly opened valve are frozen. . As a result, the finely opened valve is not driven until water droplets generated around the finely opened valve cannot freeze, and deterioration of fuel consumption can be suppressed. In addition, since the predetermined condition includes that the stop time of the internal combustion engine is shorter than the first predetermined time, the valve opening degree is maintained for a long time even after water droplets generated around the slightly opened valve are frozen. No adjustment is made. As a result, deterioration of fuel consumption can be suppressed. Further, since the predetermined condition includes that the driving time of the internal combustion engine is shorter than the second predetermined time, the temperature around the slightly opened valve becomes higher than the predetermined temperature, The valve opening is not adjusted until there is a high possibility that water droplets will not be generated. As a result, deterioration of fuel consumption can be suppressed.
さらに好ましくは、第1の所定時間は、複数の気筒の各バルブと各バルブに対応して設けられる各バルブシートとの間に氷が生じるまでに要する時間である。また、第2の所定時間は、内燃機関の駆動によって、複数の気筒の各バルブの温度が所定温度まで上昇するのに要する時間である。 More preferably, the first predetermined time is a time required until ice is generated between each valve of the plurality of cylinders and each valve seat provided corresponding to each valve. The second predetermined time is a time required for the temperature of each valve of the plurality of cylinders to rise to a predetermined temperature by driving the internal combustion engine.
これにより、微開状態のバルブ周辺に生じる水滴が氷結するまでに、バルブ開度の調整が行なわれることとなる。その結果、微開状態のバルブ周辺に生じる水滴が氷結した後にバルブ開度の調整が行なわれることがなくなり、燃費の悪化を抑制することができる。また、微開状態のバルブの周辺に水滴が生じる場合に、バルブ開度の調整が行なわれることとなる。その結果、微開状態のバルブの周辺に水滴が生じない場合にバルブ開度の調整が行なわれることがなくなり、燃費の悪化を抑制することができる。 Thus, the valve opening is adjusted before water droplets generated around the slightly opened valve are frozen. As a result, the valve opening is not adjusted after water droplets generated around the slightly opened valve are frozen, and deterioration of fuel consumption can be suppressed. Further, when water droplets are generated around the slightly opened valve, the valve opening degree is adjusted. As a result, the valve opening is not adjusted when water droplets are not generated around the slightly opened valve, and deterioration of fuel consumption can be suppressed.
また好ましくは、氷が生じる条件は、一定時間継続して満たされることで、成立したものとみなされる。 Preferably, the condition for generating ice is considered to be satisfied by satisfying the condition continuously for a certain period of time.
これにより、所定の条件が満たされることによりバルブ開度の調整が常時開始されるわけではなくなる。その結果、必要以上に頻繁にバルブ開度の調整が行なわれることがなくなり、燃費の悪化を低減することができる。 Thereby, adjustment of the valve opening is not always started when a predetermined condition is satisfied. As a result, the valve opening is not adjusted more frequently than necessary, and the deterioration of fuel consumption can be reduced.
この発明の別の局面に従う、内燃機関の制御方法において内燃機関は、複数の気筒と、複数の気筒の各々に設けられる吸気バルブおよび排気バルブと、電動可変バルブタイミング機構とを備える。電動バルブタイミング機構は、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変化させることにより吸気バルブ及び排気バルブのうちの少なくとも一方のバルブタイミングを変更する。そして、制御方法は、内燃機関の停止時において、複数の気筒の各バルブと各バルブシートとの間に氷が生じる条件であるか否かを判定するステップと、複数の気筒の各バルブのうち、バルブ開度が所定の開度以下であるバルブを推定するステップと、氷が生じる条件であると判定されたとき、所定の開度以下と推定されたバルブが所定の開度以上となるように電動可変バルブタイミング機構を制御するステップとを含む。 In the method for controlling an internal combustion engine according to another aspect of the present invention, the internal combustion engine includes a plurality of cylinders, an intake valve and an exhaust valve provided in each of the plurality of cylinders, and an electric variable valve timing mechanism. The electric valve timing mechanism changes the valve timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve by changing the rotational phase of the camshaft with respect to the crankshaft. The control method includes a step of determining whether or not ice is generated between the valves of the plurality of cylinders and the valve seats when the internal combustion engine is stopped, and among the valves of the plurality of cylinders. The step of estimating a valve whose valve opening is less than or equal to a predetermined opening and the valve estimated to be less than or equal to the predetermined opening when determined to be a condition that causes ice And a step of controlling the electric variable valve timing mechanism.
これにより、内燃機関の停止中であっても、バルブとバルブシートとの間に氷が生じるか否かを判定するための所定の条件が満たされる場合に、微開状態のバルブは、バルブ開度が所定の開度よりも大きくなるように電動可変バルブタイミング機構により駆動される。内燃機関の停止中に各バルブのバルブ開度が固定されると微開状態のバルブとバルブシートとの間において氷が生じてしまう可能性が高くなる。そこで、内燃機関の停止中に、微開状態のバルブのバルブ開度を所定の開度よりも大きくすることでこのような事態を回避することができる。 As a result, even when the internal combustion engine is stopped, the valve in the slightly open state is opened when the predetermined condition for determining whether or not ice is generated between the valve and the valve seat is satisfied. It is driven by the electric variable valve timing mechanism so that the degree is larger than a predetermined opening degree. If the valve opening of each valve is fixed while the internal combustion engine is stopped, there is a high possibility that ice will be generated between the valve in the slightly open state and the valve seat. Therefore, such a situation can be avoided by increasing the valve opening of the slightly opened valve while the internal combustion engine is stopped.
この発明によれば、微開状態のバルブを完全になくすことが難しい場合においても、バルブとバルブシートとの間で水滴を氷結させない内燃機関の制御装置および内燃機関の制御方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a control device for an internal combustion engine and a control method for an internal combustion engine that does not cause water droplets to freeze between the valve and the valve seat even when it is difficult to completely eliminate the valve in the slightly open state. it can.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
(実施の形態1)
<1.ハイブリッド車両の構成>
図1は、この実施の形態に従う内燃機関の制御装置を搭載した車両の一例として示されるハイブリッド車両1の全体構成図である。図1を参照して、ハイブリッド車両1は、エンジン100と、モータジェネレータMG1,MG2と、動力分割装置4と、減速機5と、駆動輪6と、蓄電装置10と、PCU(Power Control Unit)20と、制御装置200とを備える。
(Embodiment 1)
<1. Configuration of hybrid vehicle>
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a
ハイブリッド車両1は、エンジン100およびモータジェネレータMG2の少なくとも一方から出力される駆動力によって走行する。エンジン100は、たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関により構成される。エンジン100は、動力分割装置4を介して、駆動輪6および発電機として作動し得るモータジェネレータMG1のうちの少なくとも一方に動力を供給する。
エンジン100は多気筒エンジンである。一例として、エンジン100は、内部に4つのシリンダ106を含む。エンジン100は、モータジェネレータMG1によりクランキングされて始動する。このエンジン100は、電動アクチュエータ402,403を用いてそれぞれ吸気バルブおよび排気バルブの作動特性を変更する電動可変バルブタイミング機構(以下、電動VVT(Variable Valve Timing)機構と称する)400を有する。具体的には、電動VVT機構400は、クランクシャフト116の回転位置(クランク角)に対する吸気バルブおよび排気バルブの開閉タイミングを変更する。電動VVT機構400は、ハイブリッド車両1の走行状況やエンジン100の始動性に応じて、制御装置200により制御される。エンジン100、電動VVT機構400については後ほど詳しく説明する。
The
動力分割装置4は、エンジン100が発生する駆動力を、モータジェネレータMG1を駆動するための動力と、減速機5を介して駆動輪6を駆動するための動力とに分割する。動力分割装置4は、たとえば、遊星歯車機構によって構成される。
Power split
モータジェネレータMG1,MG2は、交流回転電機であり、たとえば、三相交流同期電動発電機で構成される。モータジェネレータMG1は、動力分割装置4を介して受けるエンジン100の動力を用いて発電する。モータジェネレータMG1によって発電された電力は、PCU20により電圧変換され、蓄電装置10に一時的に蓄えられたり、モータジェネレータMG2に直接供給されたりする。
Motor generators MG1 and MG2 are AC rotating electric machines, and are constituted by, for example, three-phase AC synchronous motor generators. Motor generator MG <b> 1 generates power using the power of
モータジェネレータMG2は、蓄電装置10に蓄えられた電力、および、モータジェネレータMG1によって発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。モータジェネレータMG2の駆動力は、減速機5を介して駆動輪6に伝達される。
Motor generator MG2 generates a driving force using at least one of the electric power stored in power storage device 10 and the electric power generated by motor generator MG1. The driving force of motor generator MG2 is transmitted to driving
PCU20は、モータジェネレータMG1,MG2を駆動するための駆動装置である。PCU20は、モータジェネレータMG1,MG2を駆動するためのインバータを含み、さらに、インバータと蓄電装置10との間で電圧変換するためのコンバータを含んでもよい。
蓄電装置10は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池を含んで構成される。蓄電装置10は、モータジェネレータMG1,MG2によって発電された電力を蓄える。 The power storage device 10 is a rechargeable DC power source, and includes, for example, a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery. Power storage device 10 stores electric power generated by motor generators MG1 and MG2.
制御装置200は、CPU(Central Processing Unit)や、記憶装置、入出力バッファ等(いずれも図示せず)を含むECU(Electronic Control Unit)を含んで構成される。制御装置200は、各種センサからの信号(アクセル開度ACCあるいは車速VSS等)の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、ハイブリッド車両1における各機器の制御を行なう。主要なものとして、制御装置200は、ハイブリッド車両1の走行制御や、走行制御に応じたエンジン100の制御(たとえば、電動VVT機構400等の制御)を実行する。
The
<2.エンジンの構成>
図2は、エンジン100およびその周辺装置の構成を示す図である。図2を参照して、エンジン100への吸入空気量は、スロットルモータ312により駆動されるスロットルバルブ104により調整される。インジェクタ108は、吸気ポートに燃料を噴射する。吸気ポートにおいて、燃料と空気とが混合される。混合気は、吸気バルブ118が開くことによって、シリンダ106内へ導入される。
<2. Engine configuration>
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the
シリンダ106内の混合気は、点火プラグ110により着火されて燃焼する。混合気の燃焼によりピストン114が押し下げられ、クランクシャフト116が回転する。燃焼後の混合気すなわち排気ガスは、排気通路に排出される。排気通路には、触媒を用いて排気ガスを浄化する排気浄化装置が設けられる。排気浄化装置は、触媒112Sと、触媒112Sよりも下流側に配置される触媒112Uとを含んで構成される。排気ガスは、触媒112Sおよび触媒112Uにより浄化された後、車外に排出される。
The air-fuel mixture in the
シリンダ106の頭頂部には、吸気バルブ118および排気バルブ120が設けられる。シリンダ106に導入される空気の量および導入時期は、吸気バルブ118により制御される。シリンダ106から排出される排気ガスの量および排出時期は、排気バルブ120により制御される。吸気バルブ118はカム122により駆動され、排気バルブ120はカム124により駆動される。
An
シリンダ106の吸気口および排気口にはバルブシートが配置される。吸気バルブ118および排気バルブ120が閉弁した状態において、吸気バルブ118および排気バルブ120は、バルブシートと接触することとなる。バルブシートとは、吸気バルブ118および排気バルブ120の弁座である。シリンダ106の吸気口および排気口にバルブシートが配置されることで、各バルブが全閉している場合におけるシリンダ106内の気密性が保たれる。
Valve seats are disposed at the intake and exhaust ports of the
吸気バルブ118および排気バルブ120の開閉タイミングは、電動VVT機構400によって変化される。電動VVT機構400は、カムシャフトと、カムスプロケット(いずれも図示せず)と、電動アクチュエータ402,403(図1)とを含む。カムシャフトは、回転軸の方向がクランクシャフトの回転軸と平行になるようにエンジン100のシリンダヘッド(図示せず)に回転自在に設けられる。カムシャフトは、カムによって各気筒に設けられる排気バルブを開閉する排気側カムシャフトと、カムによって各気筒に設けられる吸気バルブを開閉する吸気側カムシャフトとを含む。排気側カムシャフトには、複数のカム124が所定の間隔で固定される。吸気側カムシャフトには、複数のカム122が所定の間隔で固定される。
The opening / closing timing of
吸気側および排気側のカムシャフトの各々の一方端には、カムスプロケットが設けられる。双方のカムスプロケットには同じタイミングチェーンが巻き掛けられる。タイミングチェーンは、クランクシャフト116に設けられるタイミングロータ(図示せず)にも巻き掛けられる。そのため、クランクシャフトとカムシャフトとはタイミングチェーンによって同期して回転する。
A cam sprocket is provided at one end of each of the intake and exhaust camshafts. The same timing chain is wound around both cam sprockets. The timing chain is also wound around a timing rotor (not shown) provided on the
吸気側カムシャフトとカムスプロケットとの間には電動アクチュエータ402が設けられる。電動アクチュエータ402は、吸気側のカムシャフトとカムスプロケットとの間の回転位相を変化させる。また、排気側カムシャフトとカムスプロケットとの間には電動アクチュエータ403が設けられる。電動アクチュエータ403は、排気側のカムシャフトとカムスプロケットとの間の回転位相を変化させる。電動アクチュエータ402,403は、制御装置200から送信される制御信号VVTに基づいて制御される。電動アクチュエータ402によって吸気側のカムシャフトとカムスプロケットとの回転位相が変化させられると、吸気バルブ118においては、開弁期間が維持されるとともに、開弁タイミングおよび閉弁タイミングが変化する。つまり、クランクシャフト116の回転位置に対する吸気バルブ118のバルブ位置が変化する。また、排気バルブ120においても同様に、電動アクチュエータ403によって排気側のカムシャフトとカムスプロケットとの回転位相が変化させられると、開弁期間が維持されるとともに、開弁タイミングおよび閉弁タイミングが変化する。電動VVT機構400は、吸気バルブ118および排気バルブ120の開弁タイミングおよび閉弁タイミングをエンジン100の停止中においても変化させることができる。電動VVT機構400による吸気バルブ118および排気バルブ120の開弁タイミングおよび閉弁タイミングの変化の態様については後述する。
An
制御装置200には、アクセル開度ACCや車速VSSを示す信号のほか、カム角センサ300、クランク角センサ302、スロットル開度センサ306および温度センサ130の各センサから信号が入力される。カム角センサ300は、カムの位置CMAを表す信号を出力する。クランク角センサ302は、クランクシャフト116の回転数(以下、エンジン回転数ともいう)NEおよびクランクシャフト116の回転角度CRAを表す信号を出力する。スロットル開度センサ306は、スロットル開度θthを表す信号を出力する。温度センサ130は、エンジン100の冷却水の温度を示す信号を出力する。
In addition to signals indicating the accelerator opening ACC and the vehicle speed VSS, the
制御装置200は、これらの各センサからの信号に基づいてエンジン100を制御する。具体的には、制御装置200は、車両の走行状況や排気浄化装置の暖機状況に応じてエンジン100が所望の運転ポイントで運転されるように、スロットル開度θth、点火時期、燃料噴射時期、燃料噴射量、吸気バルブ118および排気バルブ120の作動状態(開閉タイミング)を制御する。なお、運転ポイントとは、エンジン100の出力、トルクおよび回転数が決定されるエンジン100の動作点である。
また、制御装置200は、内部にタイマ202を備える。タイマ202は、エンジン100の駆動開始から駆動終了までの時間である駆動時間を計測する。また、タイマ202は、エンジン100の駆動終了後に停止状態が継続する時間である停止時間を計測する。制御装置200は、タイマ202の計測結果および温度センサ130の出力に基づいて、エンジン100の吸気バルブ118および排気バルブ120とバルブシートとの間において水滴の氷結を生じさせないように、電動VVT機構400の制御を行う。この制御は、エンジン100の停止中に実行される。詳細については後述する。
In addition, the
図3は、電動VVT機構400により実現されるバルブ開度とクランク角との関係の変化を示す図である。図3の縦軸はバルブ開度を示し、横軸はクランク角を示す。図3においては、エンジン100が有する複数(4つ)の気筒のうちの1つの気筒における吸気バルブ118および排気バルブ120のバルブ開度の遷移が示されている。
FIG. 3 is a diagram showing a change in the relationship between the valve opening degree and the crank angle realized by the
図3を参照して、排気バルブのバルブ開度が波形EX1,EX2に示されており、吸気バルブのバルブ開度が波形IN1,IN2に示されている。排気行程においてまず排気バルブ120が開き、バルブ開度がピークとなった後に排気バルブ120が閉じる。その後に、吸気行程において吸気バルブ118が開き、バルブ開度がピークとなった後に吸気バルブ118が閉じる。
Referring to FIG. 3, the valve openings of the exhaust valves are shown in waveforms EX1 and EX2, and the valve openings of the intake valves are shown in waveforms IN1 and IN2. In the exhaust stroke, the
なお、バルブ開度とは、吸気バルブ118または排気バルブ120と、バルブシートとの間隔をいう。また、吸気バルブ118および排気バルブ120のバルブ開度がピークに達したときのバルブ開度をリフト量といい、吸気バルブ118および排気バルブ120が開いてから閉じるまでのクランク角の範囲を作用角という。
The valve opening refers to the interval between the
電動VVT機構400は、カムシャフトのカム角を変更しカム122,124を回転させることで、リフト量および作用角を維持した状態で吸気バルブ118および排気バルブ120の開弁タイミングおよび閉弁タイミングを変更する。例えば、電動VVT機構400は、排気バルブ120に関しては、波形の形状を維持した状態で、波形EX1(実線)と波形EX2(破線)との間で波形の位置を変更することができる。また、電動VVT機構400は、吸気バルブ118に関しても同様に、波形の形状を維持した状態で、波形IN1(実線)と波形IN2(破線)との間で波形の位置を変更することができる。
The
なお、図3においては、エンジン100が有する複数の気筒のうちの1つの気筒における各バルブのバルブ開度の遷移が示されているが、実際には各気筒において、吸気バルブ118および排気バルブ120が開閉動作を行っている。また、一部の気筒の開閉動作の位相と他の気筒の開閉動作の位相とはずれている。なお、各気筒の開閉動作の位相が全て相互にずれている構成であってもよい。また、制御装置200は、エンジン100の各気筒における各バルブについて、クランク角、カム角およびバルブ開度の関係であるバルブ開度情報を不図示の内部メモリに記憶している。したがって、制御装置200は、クランク角センサ302およびカム角センサ300からクランク角とカム角の情報を取得し、バルブ開度情報を参照することで各バルブのバルブ開度を算出することができる。
FIG. 3 shows the transition of the valve opening degree of each valve in one of the plurality of cylinders of
以下の説明において、クランク角CA(0)からクランク角CA(1)の方向、およびクランク角CA(2)からクランク角CA(3)の方向に開弁タイミングを変更することを開弁タイミングを遅角するという。また、クランク角CA(1)からクランク角CA(0)の方向、およびクランク角CA(3)からクランク角CA(2)の方向に開弁タイミングを変更することを開弁タイミングを進角するという。また、この実施の形態において、排気バルブ120においては、クランク角CA(0)が最進角の開弁タイミングであり、クランク角CA(1)が最遅角の開弁タイミングであるものとする。また、吸気バルブ118においては、クランク角CA(2)が最進角の開弁タイミングであり、クランク角CA(3)が最遅角の開弁タイミングであるものとする。
In the following description, changing the valve opening timing from the crank angle CA (0) to the crank angle CA (1) and from the crank angle CA (2) to the crank angle CA (3) It is said to be retarded. Further, the valve opening timing is advanced by changing the valve opening timing from the crank angle CA (1) to the crank angle CA (0) and from the crank angle CA (3) to the crank angle CA (2). That's it. In this embodiment, in the
一般的に、各バルブとバルブシートとの間隔が1mm程度となった状態でエンジンが停止した場合、各バルブとバルブシートとの間に入り込んだ水滴が、その表面張力により各バルブの外縁に沿って周方向に拡がってしまう。そして、この水滴が氷結すると、次回のエンジン始動初期時において、バルブとバルブシードとの間に氷が存在することにより、バルブを全閉状態にすることができなくなってしまう。その結果、エンジン始動初期時において、エンジンの圧縮工程においてバルブが全閉されず混合気の圧縮不良を招くなどして、エンジンの作動に悪影響を及ぼす可能性がある。この実施の形態に従う制御装置200は、このようなデメリットを解消することを目的としている。そのため、制御装置200は、バルブ開度が微小な状態(微開状態)であるバルブがあるか否かを検知する。
Generally, when the engine is stopped with the distance between each valve and the valve seat being about 1 mm, water droplets that have entered between each valve and the valve seat move along the outer edge of each valve due to the surface tension. Will spread in the circumferential direction. When the water droplets freeze, the valve cannot be fully closed due to the presence of ice between the valve and the valve seed at the initial start of the next engine. As a result, there is a possibility that the operation of the engine may be adversely affected at the initial stage of engine startup, for example, because the valve is not fully closed in the compression process of the engine, leading to poor compression of the air-fuel mixture.
図4は、吸気バルブ118のバルブ開度が微開状態となる場合について説明するための図である。図4の縦軸はバルブ開度を示し、横軸はクランク角を示す。なお、図4においては、説明を簡単にするために吸気バルブ118のバルブ開度の変化のみを示し、排気バルブ120については省略している。
FIG. 4 is a diagram for explaining a case where the valve opening of
図4を参照して、クランク角がクランク角CA(4)となったときに吸気バルブ118が開き始め、クランク角がクランク角CA(5)となったときにバルブ開度が開度V1となる。その後、バルブ開度はピークとなり、クランク角がクランク角CA(6)となったときにバルブ開度は再び開度V1となる。その後、バルブ開度はさらに小さくなり、クランク角がクランク角CA(7)となったときに吸気バルブ118は全閉状態となる。ここで、バルブ開度が0(ゼロ)より大きく開度V1以下である状態をバルブが微開状態であるとする。ここで、開度V1は、吸気バルブ118とバルブシートとの間に入り込んだ水滴が吸気バルブ118の外縁に沿って周方向に拡がることがない程度の間隔として事前に実験を通して定められている。
Referring to FIG. 4,
つまり、図4に示した吸気バルブ118の例では、クランク角がクランク角CA(4)とクランク角CA(5)との間となっているとき、またはクランク角がクランク角CA(6)とクランク角CA(7)との間となっているときに吸気バルブ118が微開状態であるといえる。
That is, in the example of the
ここで、吸気バルブ118とバルブシートとの間に氷が生成されないようにするために、吸気バルブ118とバルブシートとの間隔が一定以上となるようにエンジンを停止する際にクランクシャフトの停止角度位置を調整する方法が考えられる。しかしながら、多気筒を有するこのエンジン100においては、一部の気筒のバルブが開く位相と、他の気筒のバルブが開く位相とがずれており、微開状態のバルブを完全になくすことができない。
Here, in order to prevent ice from being generated between the
そこで、この実施の形態に従う制御装置200は、エンジン100の停止中に電動VVT機構400を制御するように構成される。そして、制御装置200は、吸気バルブ118または排気バルブ120とバルブシートとの間に氷が生じるか否かを判定するための所定の条件がエンジン100の停止中に成立した場合に、吸気バルブ118または排気バルブ120のバルブ開度が所定の開度V1以下であるときは、吸気バルブ118または排気バルブ120のバルブ開度を所定の開度V1より大きくするように電動VVT機構400を制御する。
Therefore,
これにより、エンジン100の停止中であっても、吸気バルブ118または排気バルブ120とバルブシートとの間に氷が生じるか否かを判定するための所定の条件が満たされる場合に、微開状態のバルブは、バルブ開度が所定の開度よりも大きくなるように電動可変VVT機構400により駆動される。エンジン100の停止中に各バルブのバルブ開度が固定されると微開状態のバルブとバルブシートとの間において氷が生じてしまう可能性が高くなる。そこで、エンジン100の停止中に、微開状態のバルブのバルブ開度を所定の開度よりも大きくすることでこのような事態を回避することができる。次に、エンジン100の停止中における具体的な動作について説明する。
Thus, even when the
<3.エンジン停止中の制御装置の処理>
図5は、エンジン100の停止中の制御装置200の処理を示すフローチャートである。図5を参照して、制御装置200は、エンジン100の停止が継続されているか否かを判断する(ステップS100)。エンジン100が停止中でないと判断されると(ステップS100においてNO)、制御装置200は、ステップS200の処理へ移行する。一方、エンジン100が停止中であると判断されると(ステップS100においてYES)、制御装置200は、氷生成条件(所定の条件)の確認処理を実行する(ステップS110)。氷生成条件とは、この条件を満たせば吸気バルブ118または排気バルブ120とバルブシートとの間に生じた水滴が氷結する可能性が高いという条件のことである。氷生成条件の確認処理については後程詳しく説明する。
<3. Processing of control device while engine is stopped>
FIG. 5 is a flowchart showing processing of the
氷生成条件の確認処理が実行されると、制御装置200は、氷生成条件が満たされたか否かを判断する(ステップS120)。氷生成条件が満たされないと判断されると(ステップS120においてNO)、制御装置200は、ステップS200の処理へ移行する。一方、氷生成条件が満たされると判断されると(ステップS120においてYES)、制御装置200は、氷生成カウンタを加算する(ステップS130)。氷生成カウンタとは、氷生成条件が満たされた場合に加算されるカウンタである。氷生成カウンタが加算されると、制御装置200は、氷生成カウンタの値が所定値より大きいか否かを判断する(ステップS140)。すなわち、ステップS130,S140では、氷生成条件が満たされた状態が所定時間継続しているかを判断しているといえる。これらの処理を経ることで、氷生成条件が満たされた場合に直ちに、電動VVT機構400の制御が開始されるようなことがなくなる。
When the ice generation condition confirmation process is executed, the
氷生成カウンタの値が所定値以下であると判断されると(ステップS140においてNO)、制御装置200は、ステップS200の処理へ移行する。一方、氷生成カウンタの値が所定値より大きいと判断されると(ステップS140においてYES)、制御装置200は、氷生成条件が成立したと判断し、エンジン100の各気筒における吸気バルブ118および排気バルブ120の位相情報を取得する(ステップS150)。具体的には、制御装置200は、気筒ごとに、クランク角センサ302からクランク角の情報を取得し、カム角センサ300からカム角の情報を取得する。位相情報が取得されると、制御装置200は、不図示の内部メモリに記憶しているバルブ開度情報、取得したクランク角の情報、および取得したカム角の情報に基づいて、各気筒の各バルブのバルブ開度を算出する(ステップS160)。
If it is determined that the value of the ice generation counter is equal to or smaller than the predetermined value (NO in step S140),
各気筒の各バルブのバルブ開度が算出されると、制御装置200は、バルブ開度が開度V1以下であるバルブを特定する(ステップS170)。バルブ開度が開度V1以下であるバルブが特定されると、制御装置200は、特定されたバルブのバルブ開度が開度V1より大きくなるようなカムシャフトの位相変化量を算出する(ステップS180)。具体的には、制御装置200は、特定されたバルブのバルブ開度を開度V1より大きくするために最少の位相変化量を算出する。最少の位相変化量とは、特定されたバルブのバルブ開度を開度V1より大きくするための最少のカムシャフトの回転量のことであり、制御装置200は、不図示の内部メモリに記憶しているバルブ開度情報、クランク角の情報、およびカム角の情報に基づいて、最少の位相変化量を算出することができる。カムシャフトの位相変化量が算出されると、制御装置200は、算出された位相変化を生じるように電動VVT機構400(電動アクチュエータ402または403)を制御し、バルブ開度が開度V1以下であるバルブを作動させる(ステップS190)。
When the valve opening of each valve of each cylinder is calculated,
図6は、吸気バルブ118が微開状態となっている例において、電動VVT機構400により吸気バルブ118のバルブ開度を大きくする具体例を説明するための図である。図6の縦軸はバルブ開度を示し、横軸はクランク角を示す。実線は、電動VVT機構400が駆動する前のカム角の状態における、クランク角と吸気バルブ118のバルブ開度との関係を示している。一方、破線は、電動VVT機構400が駆動した後のカム角の状態における、クランク角と吸気バルブ118のバルブ開度との関係を示している。
FIG. 6 is a diagram for explaining a specific example in which the valve opening degree of the
電動VVT機構400が駆動する前のカム角の状態において、クランク角がクランク角CA(8)であるとする。この場合には、吸気バルブ118のバルブ開度は開度V1以下である。そこで、制御装置200は、吸気バルブのバルブ開度が開度V1より大きくなるように電動VVT機構400を制御する。具体的には、制御装置200は、吸気バルブ118のバルブタイミングを進角させるように電動VVT機構400を制御する。そうすると、吸気バルブ118のバルブ開度を示す波形が実線の波形から破線の波形へと移動し、吸気バルブ118のバルブ開度は開度V1よりも大きくなる。
It is assumed that the crank angle is the crank angle CA (8) in the cam angle state before the
このように、この実施の形態に従うエンジン100の制御装置200は、エンジン100の停止中に電動VVT機構400を制御するように構成される。そして、制御装置200は、吸気バルブ118または排気バルブ120とバルブシートとの間に氷が生じるか否かを判定するための所定の条件(氷生成条件)がエンジン100の停止中に成立した場合に、吸気バルブ118または排気バルブ120のバルブ開度が所定の開度V1以下であるときは、吸気バルブ118または排気バルブ120のバルブ開度を所定の開度V1より大きくするように電動VVT機構400を制御する。
Thus,
これにより、エンジン100の停止中であっても、吸気バルブ118または排気バルブ120とバルブシートとの間に氷が生じるか否かを判定するための所定の条件が満たされる場合に、微開状態のバルブは、バルブ開度が所定の開度よりも大きくなるように電動可変VVT機構400により駆動される。エンジン100の停止中に各バルブのバルブ開度が固定されると微開状態のバルブとバルブシートとの間において氷が生じてしまう可能性が高くなる。そこで、エンジン100の停止中に、微開状態のバルブのバルブ開度を所定の開度よりも大きくすることでこのような事態を回避することができる。
Thus, even when the
<4.氷生成条件の確認処理>
図7は、図5のステップS110において実行される氷生成条件の確認処理を示すフローチャートである。図7を参照して、制御装置200は、エンジン100の駆動終了からの停止時間が第1の所定時間よりも短いか否かを判断する(ステップS111)。ここで、第1の所定時間は、吸気バルブ118および排気バルブ120とバルブシートとの間に生じた水滴が氷結するのに要する時間(例えば、30分)が設定される。エンジン100の停止時間が第1の所定時間以上であると判断されると(ステップS111においてNO)、図5および図7に示される処理は終了する。つまり、図5および図7に示される処理は、各バルブとバルブシートの間に生じる水滴が氷結する前の段階で行われることとなる。
<4. Confirmation process of ice generation conditions>
FIG. 7 is a flowchart showing the ice generation condition confirmation process executed in step S110 of FIG. Referring to FIG. 7,
一方、エンジン100の停止時間が第1の所定時間より短いと判断されると(ステップS111においてYES)、制御装置200は、温度センサ130の出力に基づいて、エンジン100の冷却水の温度が0℃以下であるか否かを判断する(ステップS112)。冷却水の温度が0℃以下である場合には、仮に各バルブとバルブシートとの間に水滴が発生した場合に、この水滴が氷結する可能性が高いと考えられるため、このような判断を行うステップS112が設けられている。
On the other hand, when it is determined that the stop time of
冷却水の温度が0℃以下であると判断されると(ステップS112においてYES)、制御装置200は、前回エンジン100が駆動していた際に駆動していた時間が第2の所定時間よりも短いか否かを判断する(ステップS113)。ここで、第2の所定時間は、吸気バルブ118および排気バルブ120の周辺が十分に暖機されるのに要する時間(例えば、5分)が設定される。ここで、十分に暖機されるとは、各バルブと前記バルブシートとの間に結露が生じない程にバルブが暖機されていることをいう。各バルブの周辺が十分に暖機されていない場合には、混合気や排気ガスに含まれている水蒸気が凝縮水として各バルブとバルブシートとの間で結露してしまい、その水滴が氷結してしまう恐れがある。したがって、このような判断を行うステップS113が設けられている。
When it is determined that the temperature of the cooling water is 0 ° C. or less (YES in step S112),
前回エンジン100が駆動していた際に駆動していた時間が第2の所定時間よりも短いと判断されると(ステップS113においてYES)、制御装置200は、氷生成条件が満たされているものとする(ステップS114)。氷生成条件が満たされているとされると、図5のステップS120の処理が実行される(ステップS115)。
If it is determined that the time during which
一方、ステップS112において、冷却水の温度が0℃より高いと判断されると、またはステップS113において、前回エンジン100が駆動していた時間が第2の所定時間以上であると判断されると、制御装置200は、氷生成カウンタをリセットする(ステップS116)。このような場合には、各バルブとバルブシートとの間に氷が生成される可能性が低いからである。そして、制御装置200は、氷生成条件が不成立であると判断し(ステップS117)、図5のステップS120の処理が実行される(ステップS115)。
On the other hand, if it is determined in step S112 that the temperature of the cooling water is higher than 0 ° C., or if it is determined in step S113 that the time that the
このように、この実施の形態に従うエンジン100の制御装置200は、エンジン100の駆動終了後にエンジン100の停止状態が継続する時間である停止時間、およびエンジン100の駆動開始から駆動終了までの時間である駆動時間を計測するタイマ202を備える。そして、エンジン100は、エンジン100を冷却するための冷却水の温度を検知する温度センサ130をさらに備える。そして、所定の条件は、温度センサ130により検知された冷却水の温度が0℃以下であり、タイマ202により計測された停止時間が第1の所定時間よりも短く、タイマ202により計測された駆動時間が第2の所定時間よりも短いことを含む。ここで、第1の所定時間は、例えば、吸気バルブ118または排気バルブ120とバルブシートとの間に生じた水滴が氷結するまでに要する時間である。また、第2の所定時間は、例えば、エンジン100の駆動によって、吸気バルブ118または排気バルブ120の温度が所定温度まで上昇するのに要する時間である。
As described above,
冷却水の温度が0℃以下であることが所定の条件に含まれることで、微開状態のバルブ周辺に生じる水滴が氷結する可能性が高い場合にバルブ開度の調整が行われることとなる。その結果、微開状態のバルブ周辺に生じた水滴が氷とならない場合にまで微開状態のバルブが駆動されることがなくなり、燃費の悪化を抑制することができる。また、エンジン100の停止時間が第1の所定時間より短いことが所定の条件に含まれることで、微開状態のバルブ周辺に生じる水滴が氷結してからもなお長時間に渡りバルブ開度の調整が行なわれることがなくなる。その結果、燃費の悪化を抑制することができる。また、エンジン100の駆動時間が第2の所定時間よりも短いことが所定の条件に含まれることで、微開状態のバルブの周辺の温度が所定温度より高くなり、微開状態のバルブの周辺に水滴が生じない可能性が高い場合にまで、バルブ開度の調整が行なわれることがなくなる。その結果、燃費の悪化を抑制することができる。
Since the predetermined condition that the temperature of the cooling water is 0 ° C. or less is included, the valve opening degree is adjusted when there is a high possibility that water droplets generated around the slightly opened valve are frozen. . As a result, the finely opened valve is not driven until water droplets generated around the finely opened valve do not become ice, and deterioration of fuel consumption can be suppressed. In addition, since the predetermined condition includes that the stop time of the
また、この実施の形態において、所定の条件(氷生成条件)は、一定時間継続して満たされることで、成立したものとみなされる。 In this embodiment, the predetermined condition (ice generation condition) is considered to be satisfied by satisfying the predetermined condition continuously.
これにより、所定の条件が満たされることによりバルブ開度の調整が常時開始されるわけではなくなる。その結果、必要以上に頻繁にバルブ開度の調整が行なわれることがなくなり、燃費の悪化を低減することができる。 Thereby, adjustment of the valve opening is not always started when a predetermined condition is satisfied. As a result, the valve opening is not adjusted more frequently than necessary, and the deterioration of fuel consumption can be reduced.
(他の実施の形態)
以上、この発明の実施の形態として実施の形態1を説明した。しかしながら、この発明は、他にも種々の実施の形態に適用することができる。次に、種々の他の実施の形態のうちの一部を説明する。
(Other embodiments)
The first embodiment has been described above as the embodiment of the present invention. However, the present invention can be applied to various other embodiments. Next, a part of various other embodiments will be described.
実施の形態1においては、吸気バルブ118および排気バルブ120の両方が、電動VVT機構400により電動で駆動されることとした。しかしながら、必ずしもこのような構成に限定されない。例えば、吸気バルブ118および排気バルブ120の一方のみを電動VVT機構400で駆動することとしてもよい。この場合には、例えば、エンジン100を停止する際に、電動VVT機構400で駆動することができない方のバルブのバルブ開度が所定の開度V1よりも大きくなるようにクランクシャフトの停止角度位置を決定するような構成としてもよい。これにより、一方のバルブしか電動VVT機構400により駆動できない場合であっても、各バルブのバルブ開度を所定の開度より大きく保つことができる。
In the first embodiment, both
また、実施の形態1においては、エンジン100の一部の気筒102と他の気筒102とで各バルブの開閉動作の位相がずれているとした。しかしながら、必ずしもこのような構成に限定されない。例えば、複数の気筒の全てが相互に位相をずらして各バルブの開閉動作をしていてもよい。
Further, in the first embodiment, the phase of the opening / closing operation of each valve is shifted between some cylinders 102 of
また、実施の形態1においては、氷生成条件として、複数の条件を全て満たした場合のみ、氷生成条件が成立することとした。しかしながら、必ずしもこのような構成に限定されない。例えば、温度センサ130の出力が0℃以下を示すのみをもって氷生成条件が成立すると判断してもよい。温度が0℃以下である場合には、水滴が氷結してしまう可能性があり、温度が0℃以下である場合に氷生成条件が成立するとすることで、各バルブとバルブシートとの間に生じた水滴が氷結する可能性をより低減することができる。
In the first embodiment, the ice generation condition is satisfied only when all of the plurality of conditions are satisfied as the ice generation condition. However, it is not necessarily limited to such a configuration. For example, it may be determined that the ice generation condition is satisfied only when the output of the
また、実施の形態1においては、エンジン100は、内部に4つのシリンダ106を有することとした。しかしながら、必ずしもこのような構成には限定されない。例えば、エンジン100は、2つのシリンダ106を有してもよいし、6つのシリンダを有してもよい。要するに、エンジン100は、複数のシリンダを有した多気筒エンジンであればよい。
In the first embodiment,
また、実施の形態1においては、エンジン100の制御装置200をハイブリッド車両1に搭載した例を説明した。しかしながら、必ずしもこのような構成に限定されない。例えば、制御装置200は、モータジェネレータMG1,MG2を搭載しないガソリン自動車にも搭載することができる。要するに、ここに開示される技術は、電動VVT機構を有する車両であれば、どのような車両であっても適用することができる。
In the first embodiment, the example in which the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 ハイブリッド車両、4 動力分割装置、5 減速機、6 駆動輪、10 蓄電装置、20 PCU、100 エンジン、102 気筒、104 スロットルバルブ、106 シリンダ、108 インジェクタ、110 点火プラグ、112S,112U 触媒、114 ピストン、116 クランクシャフト、118 吸気バルブ、120 排気バルブ、122,124 カム、130 温度センサ、200 制御装置、202 タイマ、300 カム角センサ、302 クランク角センサ、306 スロットル開度センサ、312 スロットルモータ、400 電動VVT機構、402,403 電動アクチュエータ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記内燃機関は、
複数の気筒と、
前記複数の気筒の各々に設けられる吸気バルブ及び排気バルブと、
クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変化させることにより前記吸気バルブ及び前記排気バルブのうちの少なくとも一方のバルブタイミングを変更する電動可変バルブタイミング機構とを備え、
前記制御装置は、
前記内燃機関の停止時において、前記複数の気筒の各バルブと前記各バルブに対応して設けられる各バルブシートとの間に氷が生じる条件であるか否かを判定する氷結発生条件成立判定手段と、
前記複数の気筒の各バルブのうち、バルブ開度が所定の開度以下であるバルブを推定する微開バルブ推定手段と、
前記氷結発生条件成立判定手段により前記氷が生じる条件であると判定されたとき、前記微開バルブ推定手段により前記所定の開度以下と推定されたバルブが前記所定の開度以上となるように前記電動可変バルブタイミング機構を制御するバルブタイミング制御手段とを含む、内燃機関の制御装置。 A control device for an internal combustion engine,
The internal combustion engine
Multiple cylinders,
An intake valve and an exhaust valve provided in each of the plurality of cylinders;
An electric variable valve timing mechanism that changes the valve timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve by changing the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft;
The controller is
An icing generation condition establishment determining means for determining whether or not ice is generated between each valve of the plurality of cylinders and each valve seat provided corresponding to each valve when the internal combustion engine is stopped. When,
Of the valves of the plurality of cylinders, a fine opening valve estimation means for estimating a valve whose valve opening is a predetermined opening or less,
When it is determined by the icing generation condition establishment determination means that the ice is generated, the valve estimated by the slightly opened valve estimation means to be less than or equal to the predetermined opening is greater than or equal to the predetermined opening. A control device for an internal combustion engine, comprising: valve timing control means for controlling the electric variable valve timing mechanism.
前記内燃機関は、前記内燃機関を冷却するための冷却水の温度を検知する温度センサをさらに備え、
前記氷が生じる条件は、
前記温度センサにより検知された前記冷却水の温度が0℃以下であり、かつ
前記タイマにより計測された前記停止時間が第1の所定時間よりも短く、かつ
前記タイマにより計測された前記駆動時間が第2の所定時間よりも短いことを含む、請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 A timer for measuring a stop time that is a time during which the stop state of the internal combustion engine continues after the drive of the internal combustion engine is completed, and a drive time that is a time from the start of driving of the internal combustion engine to the end of driving;
The internal combustion engine further includes a temperature sensor that detects a temperature of cooling water for cooling the internal combustion engine,
The conditions for the ice are as follows:
The temperature of the cooling water detected by the temperature sensor is 0 ° C. or less, and the stop time measured by the timer is shorter than a first predetermined time, and the driving time measured by the timer The control device for an internal combustion engine according to claim 1, comprising a time shorter than a second predetermined time.
前記第2の所定時間は、前記内燃機関の駆動によって、前記複数の気筒の各バルブの温度が所定温度まで上昇するのに要する時間である、請求項2に記載の内燃機関の制御装置。 The first predetermined time is a time required until ice is generated between the valves of the plurality of cylinders and the valve seats.
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the second predetermined time is a time required for the temperature of each valve of the plurality of cylinders to rise to a predetermined temperature by driving the internal combustion engine.
前記内燃機関は、
複数の気筒と、
前記複数の気筒の各々に設けられる吸気バルブ及び排気バルブと、
クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変化させることにより前記吸気バルブ及び前記排気バルブのうちの少なくとも一方のバルブタイミングを変更する電動可変バルブタイミング機構とを備え、
前記制御方法は、
前記内燃機関の停止時において、前記複数の気筒の各バルブと前記各バルブに対応して設けられる各バルブシートとの間に氷が生じる条件であるか否かを判定するステップと、
前記複数の気筒の各バルブのうち、バルブ開度が所定の開度以下であるバルブを推定するステップと、
前記氷が生じる条件であると判定されたとき、前記所定の開度以下と推定されたバルブが前記所定の開度以上となるように前記電動可変バルブタイミング機構を制御するステップとを含む、内燃機関の制御方法。 A control method for an internal combustion engine comprising:
The internal combustion engine
Multiple cylinders,
An intake valve and an exhaust valve provided in each of the plurality of cylinders;
An electric variable valve timing mechanism that changes the valve timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve by changing the rotational phase of the camshaft relative to the crankshaft;
The control method is:
Determining whether or not it is a condition in which ice is generated between each valve of the plurality of cylinders and each valve seat provided corresponding to each valve when the internal combustion engine is stopped; and
Estimating a valve whose valve opening is equal to or less than a predetermined opening among the valves of the plurality of cylinders;
Controlling the electric variable valve timing mechanism so that a valve that is estimated to be less than or equal to the predetermined opening is greater than or equal to the predetermined opening when it is determined that the condition for generating ice is present. How to control the engine.
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