JP5910528B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

Control device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP5910528B2
JP5910528B2 JP2013026674A JP2013026674A JP5910528B2 JP 5910528 B2 JP5910528 B2 JP 5910528B2 JP 2013026674 A JP2013026674 A JP 2013026674A JP 2013026674 A JP2013026674 A JP 2013026674A JP 5910528 B2 JP5910528 B2 JP 5910528B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crank angle
torque
internal combustion
combustion engine
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013026674A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014156792A (en
Inventor
卓也 山口
卓也 山口
河合 高志
高志 河合
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2013026674A priority Critical patent/JP5910528B2/en
Publication of JP2014156792A publication Critical patent/JP2014156792A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5910528B2 publication Critical patent/JP5910528B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、気筒を開閉する吸気弁を備えた内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine including an intake valve that opens and closes a cylinder.

吸気弁又は排気弁の開閉する位相を変更可能な可変動弁機構を備えた内燃機関が知られている。このような内燃機関に適用される制御装置おいて、可変動弁機構の作動量、例えば可変動弁機構を作動させる電動モータの回転数を検出し、その検出した作動量とマップとに基づいて吸気弁又は排気弁の開閉する位相を検出する制御装置が知られている(特許文献1参照)。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献2が存在する。   There is known an internal combustion engine that includes a variable valve mechanism that can change a phase at which an intake valve or an exhaust valve opens and closes. In a control device applied to such an internal combustion engine, the operation amount of the variable valve mechanism, for example, the number of rotations of the electric motor that operates the variable valve mechanism is detected, and based on the detected operation amount and the map. A control device that detects a phase at which an intake valve or an exhaust valve opens and closes is known (see Patent Document 1). In addition, there is Patent Document 2 as a prior art document related to the present invention.

特開2007−198314号公報JP 2007-198314 A 特開2007−263091号公報JP 2007-263091 A

吸気弁を開閉駆動する動弁機構として、ロッカーアームと、そのロッカーアームを支持するラッシュアジャスタとを有するものが知られている。周知のようにラッシュアジャスタは油圧で動作し、油圧が変化するとロッカーアームの支点の位置が変化し、吸気弁の位相が変化する。特許文献1の装置では、このようなラッシュアジャスタによる吸気弁の位相の変化に対応しようとすると、油圧に応じたマップを複数用意する必要がある。そして、吸気弁の開閉する位相を算出する場合には、それら複数のマップを切り替えて使用する必要がるため、開閉位相を算出する際に時間が掛かるおそれがある。   As a valve operating mechanism for opening and closing an intake valve, a mechanism having a rocker arm and a lash adjuster that supports the rocker arm is known. As is well known, the lash adjuster operates by hydraulic pressure, and when the hydraulic pressure changes, the position of the fulcrum of the rocker arm changes and the phase of the intake valve changes. In the apparatus of Patent Document 1, in order to cope with the change in the phase of the intake valve by such a lash adjuster, it is necessary to prepare a plurality of maps according to the hydraulic pressure. When calculating the phase at which the intake valve opens and closes, it is necessary to switch and use these maps, which may take time when calculating the opening / closing phase.

そこで、本発明は、吸気弁が閉弁したか否か容易に検出でき、かつ閉弁時期を精度良く検出することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can easily detect whether or not an intake valve is closed and can accurately detect the closing timing.

本発明の制御装置は、内燃機関のクランク軸又は前記内燃機関の始動時に前記クランク軸と共に回転する回転体の回転数を検出する回転数検出手段を備えた内燃機関の制御装置において、前記回転数検出手段が検出した回転数を時間微分した時間微分値が、所定の閾値より大きい値から前記閾値より小さい値に変化した場合に、前記内燃機関の気筒の吸気弁が閉弁したと判定する閉弁判定手段を備えている(請求項1)。   The control device of the present invention is the control device for an internal combustion engine provided with a rotational speed detection means for detecting the rotational speed of a crankshaft of the internal combustion engine or a rotating body that rotates together with the crankshaft when the internal combustion engine is started. Closed that determines that the intake valve of the cylinder of the internal combustion engine is closed when the time differential value obtained by differentiating the rotational speed detected by the detection means changes from a value larger than a predetermined threshold value to a value smaller than the threshold value. Valve determination means is provided (claim 1).

本発明の制御装置では、クランク軸又はクランク軸と共に回転する回転体の回転数に基づいて吸気弁が閉弁したか否か判定する。吸気弁が閉弁するときには排気弁も閉弁しているので、吸気弁が閉弁すると気筒内に気体が閉じ込められる。そのため、クランク軸の回転数が急に変化する。本発明では、このように実際に吸気弁が閉弁したことで生じる現象に基づいて吸気弁が閉弁したか否か判定するので、例えばラッシュアジャスタ等が設けられていても吸気弁の閉弁時期を精度良く検出できる。また、クランク軸の回転数は、内燃機関に一般に設けられているセンサで検出できるので、吸気弁が閉弁したか否か容易に検出することができる。   In the control device of the present invention, it is determined whether or not the intake valve is closed based on the crankshaft or the rotational speed of the rotating body that rotates together with the crankshaft. Since the exhaust valve is also closed when the intake valve is closed, when the intake valve is closed, gas is trapped in the cylinder. Therefore, the rotation speed of the crankshaft changes abruptly. In the present invention, since it is determined whether or not the intake valve is closed based on the phenomenon that occurs when the intake valve is actually closed in this way, for example, even if a lash adjuster or the like is provided, the intake valve is closed. The time can be detected accurately. Further, since the rotation speed of the crankshaft can be detected by a sensor generally provided in the internal combustion engine, it can be easily detected whether or not the intake valve is closed.

本発明の制御装置の一形態において、前記閉弁判定手段は、前記内燃機関の始動時に、前記内燃機関のクランキングが開始されてから最初に吸気弁が閉弁する気筒のみに対して吸気弁が閉弁したか否かの判定を行ってもよい(請求項2)。クランク軸の回転数がある程度まで高くなると、吸気弁が閉弁したことによる回転数変動が検出し難くなる。また、ラッシュアジャスタの油圧は、クランキング開始後に2番目に吸気弁が閉弁する気筒の吸気弁が閉じる時期にはすでに適切な圧力まで上昇している。そのため、最初に吸気弁が閉弁する気筒に対してのみ判定を行うことで、吸気弁の閉弁時期の無駄な検出を回避できる。   In one form of the control device of the present invention, the valve closing determination means is configured to take in the intake valve only for the cylinder in which the intake valve is first closed after the cranking of the internal combustion engine is started when the internal combustion engine is started. It may be determined whether or not is closed (Claim 2). If the rotation speed of the crankshaft increases to a certain extent, it becomes difficult to detect fluctuations in the rotation speed due to the intake valve closing. Further, the hydraulic pressure of the lash adjuster has already increased to an appropriate pressure at the time when the intake valve of the cylinder in which the intake valve is closed for the second time after the cranking starts is closed. Therefore, it is possible to avoid useless detection of the closing timing of the intake valve by making a determination only for the cylinder in which the intake valve is closed first.

本発明の制御装置の一形態において、前記内燃機関は、点火プラグを備えた火花点火式の内燃機関であり、前記閉弁判定手段は、前記内燃機関のクランキングが開始されてから前記点火プラグによる点火が開始されるまでの期間、前記内燃機関の気筒の吸気弁が閉弁したか否か判定してもよい(請求項3)。点火プラグによる点火が開始されると、燃料混合気の爆発燃焼に基づく回転数変動が支配的となる。そのため、点火開始後は吸気弁が閉弁したことによるクランク軸の回転数変動が検出し難くなる。この形態では、このような期間は判定を行わないので、吸気弁の閉弁時期の無駄な検出を回避できる。   In one form of the control device of the present invention, the internal combustion engine is a spark ignition type internal combustion engine provided with an ignition plug, and the valve closing determining means is configured to start the cranking of the internal combustion engine after the ignition plug is started. It may be determined whether or not the intake valve of the cylinder of the internal combustion engine is closed during the period until ignition by is started. When ignition by the spark plug is started, the rotational speed fluctuation based on the explosion combustion of the fuel mixture becomes dominant. For this reason, it is difficult to detect fluctuations in the rotational speed of the crankshaft due to the closing of the intake valve after the start of ignition. In this embodiment, since determination is not performed during such a period, useless detection of the closing timing of the intake valve can be avoided.

本発明の制御装置の一形態において、前記内燃機関は、2気筒の内燃機関であってもよい(請求項4)。一般に2気筒の内燃機関では、両方の気筒のピストンが同時に上昇したり下降したりするので、吸気弁が閉弁したことによるクランク軸の回転数変動を検知しやすい。そのため、吸気弁の閉弁時期を精度良く検出することができる。   In one form of the control device of the present invention, the internal combustion engine may be a two-cylinder internal combustion engine. Generally, in a two-cylinder internal combustion engine, the pistons of both cylinders rise and fall at the same time, so it is easy to detect fluctuations in the rotational speed of the crankshaft due to the intake valve closing. Therefore, it is possible to accurately detect the closing timing of the intake valve.

本発明の制御装置の一形態において、前記内燃機関には、前記クランク軸を駆動可能に設けられた電動機と、前記内燃機関の油圧が設定圧以上の場合には前記吸気弁の閉弁時期が第1クランク角になる通常状態に切り替わり、前記オイルポンプからの油圧が前記設定圧未満の場合には前記吸気弁の閉弁時期が前記第1クランク角より早い第2クランク角になる低油圧状態に切り替わるラッシュアジャスタと、が設けられ、前記閉弁判定手段により吸気弁が閉弁したと判定された閉弁時期と、前記内燃機関のクランキング開始時のクランク角とに基づいて、そのクランク角からクランキングを開始したときに前記気筒から前記クランク軸に付与されると予想されるトルクと予め設定した基準トルクとの比であるトルク比を算出するトルク比算出手段と、前記トルク比算出手段が算出したトルク比に基づいて、前記内燃機関のクランキング中に前記気筒から前記クランク軸に付与されると予想されるトルクを算出するトルク算出手段と、前記トルク算出手段が算出したトルクに基づいて前記内燃機関のクランキング中における前記電動機の動作を制御する制御手段と、をさらに備え、前記トルク算出手段は、前記内燃機関のクランキングを開始してから、クランキング開始後に最初に圧縮行程になる気筒が、クランキング開始後の最初の膨張行程を完了するまでの過渡期間の間と、前記過渡期間の経過後とでトルクを算出する算出方法を切り替えてもよい(請求項5)。上述したように本発明では、実際に吸気弁が閉弁したことで生じる現象に基づいて吸気弁が閉弁したか否か判定する。この形態によれば、このように判定した吸気弁の閉弁時期に基づいて内燃機関のクランキング中に気筒からクランク軸に付与されると予想されるトルクを算出するので、このトルクの推定精度を高めることができる。そして、そのトルクに基づいて内燃機関のクランキングを行うので、内燃機関の始動時の振動を抑制できる。   In one form of the control device of the present invention, the internal combustion engine includes an electric motor provided to drive the crankshaft, and a closing timing of the intake valve when the hydraulic pressure of the internal combustion engine is equal to or higher than a set pressure. When the hydraulic pressure from the oil pump is lower than the set pressure, a low hydraulic pressure state is reached in which the closing timing of the intake valve is a second crank angle earlier than the first crank angle. A lash adjuster that switches to a crank angle based on a valve closing timing at which the intake valve is determined to be closed by the valve closing determination means and a crank angle at the start of cranking of the internal combustion engine. Torque ratio calculation that calculates a torque ratio that is a ratio of a torque that is expected to be applied from the cylinder to the crankshaft when cranking is started from a predetermined reference torque And torque calculating means for calculating a torque expected to be applied from the cylinder to the crankshaft during cranking of the internal combustion engine based on the torque ratio calculated by the torque ratio calculating means, and the torque Control means for controlling the operation of the electric motor during cranking of the internal combustion engine based on the torque calculated by the calculating means, and the torque calculating means after starting cranking of the internal combustion engine, Switch the calculation method to calculate the torque between the transition period until the first expansion stroke after the cranking starts and the transition period after the cylinder starts the cranking stroke after the cranking starts. (Claim 5). As described above, in the present invention, it is determined whether or not the intake valve is closed based on a phenomenon that occurs when the intake valve is actually closed. According to this aspect, the torque that is expected to be applied from the cylinder to the crankshaft during cranking of the internal combustion engine is calculated based on the closing timing of the intake valve determined in this way. Can be increased. Since cranking of the internal combustion engine is performed based on the torque, vibration at the start of the internal combustion engine can be suppressed.

以上に説明したように、本発明の制御装置によれば、実際に吸気弁が閉弁したことで生じるクランク軸の回転数変動に基づいて吸気弁が閉弁したか否か判定するので、吸気弁の閉弁時期を精度良く検出できる。また、クランク軸の回転数は、内燃機関に一般に設けられているセンサで検出できるので、吸気弁が閉弁したか否か容易に検出することができる。   As described above, according to the control device of the present invention, it is determined whether or not the intake valve is closed based on fluctuations in the rotational speed of the crankshaft caused by actually closing the intake valve. The valve closing timing can be accurately detected. Further, since the rotation speed of the crankshaft can be detected by a sensor generally provided in the internal combustion engine, it can be easily detected whether or not the intake valve is closed.

本発明の一形態に係る制御装置が適用されたハイブリッド車両の駆動装置の要部を示す図。The figure which shows the principal part of the drive device of the hybrid vehicle to which the control apparatus which concerns on one form of this invention was applied. 図1の内燃機関の#1の気筒の断面を示す図。The figure which shows the cross section of # 1 cylinder of the internal combustion engine of FIG. 内燃機関に設けられている動弁機構の一部を概略的に示す図。The figure which shows schematically a part of valve operating mechanism provided in the internal combustion engine. ラッシュアジャスタを概略的に示す図。The figure which shows a lash adjuster schematically. 圧縮行程の気筒を模式的に示す図。The figure which shows typically the cylinder of a compression stroke. 膨張行程の気筒を模式的に示す図。The figure which shows typically the cylinder of an expansion stroke. 初期クランク角が0°の場合、初期クランク角が30°の場合、及び初期クランク角が60°の場合におけるクランキング時のトルクの時間変化を示す図。The figure which shows the time change of the torque at the time of cranking in case the initial crank angle is 0 degree, the initial crank angle is 30 degrees, and the initial crank angle is 60 degrees. 初期クランク角が90°の場合及び初期クランク角が120°の場合におけるクランキング時のトルクの時間変化を示す図。The figure which shows the time change of the torque at the time of cranking in the case where an initial crank angle is 90 degrees and an initial crank angle is 120 degrees. 初期クランク角が#3の気筒の排気弁が開くクランク角の場合及び初期クランク角が180°の場合におけるクランキング時のトルクの時間変化を示す図。The figure which shows the time change of the torque at the time of cranking in the case of the crank angle which the exhaust valve of a cylinder with an initial crank angle of # 3 opens, and when the initial crank angle is 180 degrees. 初期クランク角が所定角度の場合の各気筒の脈動トルクとクランク角との関係の一例を示す図。The figure which shows an example of the relationship between the pulsation torque of each cylinder in case an initial crank angle is a predetermined angle, and a crank angle. クランク角とV(θ)γとの関係を示す図。The figure which shows the relationship between a crank angle and V ((theta)) ( gamma ). クランキング時におけるクランク軸の回転数の時間変化と、その回転数を一階時間微分した値の時間変化を示す図。The figure which shows the time change of the rotation speed of the crankshaft at the time of cranking, and the time change of the value which differentiated the rotation speed to the first-order time. 実際の内燃機関の脈動トルクの一例を示す図。The figure which shows an example of the actual pulsation torque of an internal combustion engine. 初期クランク角、エンジンの水温、及び閾値の関係の一例を示す図。The figure which shows an example of the relationship between an initial crank angle, the engine water temperature, and a threshold value. 閉弁クランク角を求める方法を示すブロック図。The block diagram which shows the method of calculating | requiring a valve closing crank angle. 車両制御装置が実行する閉弁クランク角検出ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the valve closing crank angle detection routine which a vehicle control apparatus performs. 車両制御装置が実行するクランキング制御ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the cranking control routine which a vehicle control apparatus performs. モータ・ジェネレータの回転数に基づいて閉弁クランク角を求める方法を示すブロック図。The block diagram which shows the method of calculating | requiring a valve closing crank angle based on the rotation speed of a motor generator. 本発明の制御装置が適用される他の内燃機関を概略的に示す図。The figure which shows schematically the other internal combustion engine to which the control apparatus of this invention is applied.

以下、本発明をハイブリッド車両の駆動装置に適用して一形態を説明する。図1に示したように、ハイブリッド車両1の駆動装置2は、内燃機関(以下、エンジンと略称する。)10Aと、モータ・ジェネレータ3とを備えている。エンジン10A及びモータ・ジェネレータ3は、動力分割機構4に接続されている。動力分割機構4は、シングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。動力分割機構4は、外歯歯車であるサンギヤSと、そのサンギヤSに対して同軸的に配置された内歯歯車としてのリングギヤRと、これらのギヤS、Rに噛み合うピニオンギヤPを自転可能かつサンギヤSの周囲を公転可能に保持するキャリアCとを備えている。サンギヤSは、モータ・ジェネレータ3と一体回転するように連結されている。キャリアCは、エンジン10Aのクランク軸10aとダンパ5を介して連結されている。このダンパ5は、エンジン10Aと動力分割機構4との間に生じる回転変動を減衰する周知のものである。リングギヤRは、出力ギヤ6と連結されている。出力ギヤ6は、不図示の減速機構を介して駆動輪と動力伝達可能に接続されている。   Hereinafter, an embodiment will be described by applying the present invention to a drive device of a hybrid vehicle. As shown in FIG. 1, the drive device 2 of the hybrid vehicle 1 includes an internal combustion engine (hereinafter abbreviated as “engine”) 10 </ b> A and a motor / generator 3. The engine 10 </ b> A and the motor / generator 3 are connected to the power split mechanism 4. The power split mechanism 4 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism. The power split mechanism 4 is capable of rotating a sun gear S that is an external gear, a ring gear R that is an internal gear disposed coaxially with the sun gear S, and a pinion gear P that meshes with these gears S and R. And a carrier C that holds the periphery of the sun gear S so as to be able to revolve. The sun gear S is connected to the motor / generator 3 so as to rotate integrally therewith. The carrier C is connected to the crankshaft 10a of the engine 10A via the damper 5. The damper 5 is a well-known one that attenuates rotational fluctuations that occur between the engine 10 </ b> A and the power split mechanism 4. The ring gear R is connected to the output gear 6. The output gear 6 is connected to drive wheels through a reduction mechanism (not shown) so that power can be transmitted.

エンジン10Aは、車両に走行用動力源として搭載される火花点火式の4サイクル内燃機関である。エンジン10Aは、4つの気筒11を備えている。この図に示したように各気筒にはそれらの並び方向一端から他端側に向かって#1〜#4の気筒番号を付して互いに区別する。このエンジン10Aでは#1の気筒11と#3の気筒11の爆発間隔が360°CA(クランク角を意味する。)ずらされ、#4の気筒11と#2の気筒11の爆発時期が#1の気筒11の爆発時期を基準として180°CA、540°CAずらされることにより、180°CA毎の等間隔爆発が実現されている。そして、このエンジン10Aでは#1、#4、#3、#2の順番で各気筒11において爆発が発生するように爆発順番が設定されている。   The engine 10A is a spark ignition type four-cycle internal combustion engine mounted on a vehicle as a driving power source. The engine 10 </ b> A includes four cylinders 11. As shown in the figure, the cylinder numbers # 1 to # 4 are assigned to the cylinders from one end to the other end in the arrangement direction to distinguish them from each other. In this engine 10A, the explosion interval between the # 1 cylinder 11 and the # 3 cylinder 11 is shifted by 360 ° CA (meaning the crank angle), and the explosion timing of the # 4 cylinder 11 and the # 2 cylinder 11 is # 1. By shifting the cylinder 11 by 180 ° CA and 540 ° CA with reference to the explosion timing of the cylinder 11, explosions at equal intervals of 180 ° CA are realized. In this engine 10A, the explosion order is set so that explosion occurs in each cylinder 11 in the order of # 1, # 4, # 3, and # 2.

図2は、#1の気筒11の断面の概略図を示している。なお、他の気筒11も#1の気筒11と同様の構造を有している。図2に示したように気筒11には、ピストン12が往復動可能に挿入され、このピストン12と気筒11の壁面とによって各気筒11に燃焼室13が形成されている。ピストン12はコンロッド14及びクランクアーム15にてクランク軸10aと連結されている。なお、上述した等間隔爆発が実現されるように各気筒11におけるピストン12の位相はクランク角にして180°ずつずらされている。気筒11には、吸気ポート16及び排気ポート17が接続されている。そして、気筒11には、吸気ポート16を開閉するための吸気弁18及び排気ポート17を開閉するための排気弁19が設けられている。また、気筒11には、気筒11内の燃料混合気に点火するための点火プラグ20が設けられている。   FIG. 2 shows a schematic diagram of a cross section of the cylinder 11 of # 1. The other cylinders 11 have the same structure as the cylinder 11 of # 1. As shown in FIG. 2, a piston 12 is inserted into the cylinder 11 so as to reciprocate, and a combustion chamber 13 is formed in each cylinder 11 by the piston 12 and the wall surface of the cylinder 11. The piston 12 is connected to the crankshaft 10 a by a connecting rod 14 and a crank arm 15. Note that the phase of the piston 12 in each cylinder 11 is shifted by 180 ° in terms of crank angle so that the above-described equidistant explosion is realized. An intake port 16 and an exhaust port 17 are connected to the cylinder 11. The cylinder 11 is provided with an intake valve 18 for opening and closing the intake port 16 and an exhaust valve 19 for opening and closing the exhaust port 17. Further, the cylinder 11 is provided with a spark plug 20 for igniting the fuel mixture in the cylinder 11.

吸気弁18及び排気弁19は、図3に示した動弁機構30にて開閉駆動される。この図では、動弁機構30のうち吸気弁18を開閉駆動する部分のみを示し、排気弁19を開閉駆動する部分は図示を省略している。動弁機構30は、吸気弁18を開閉駆動するためのカム軸31を備えている。図中の矢印Aはカム軸31の回転方向を示している。カム軸31上には、カム32が一体回転可能に設けられている。カム32と吸気弁18との間には、ロッカーアーム33が介在している。ロッカーアーム33は、その一端がラッシュアジャスタ34によって支持されている。また、動弁機構30は、吸気弁18を閉弁方向に付勢するバルブスプリング35を備えている。ロッカーアーム33は、中間部33aがカム32に接し、一端部33bが吸気弁18に接し、他端部33cがラッシュアジャスタ34に接するように設けられている。そして、ロッカーアーム33は、一端部33bを中心に揺動可能に設けられている。   The intake valve 18 and the exhaust valve 19 are driven to open and close by a valve mechanism 30 shown in FIG. In this figure, only the portion of the valve mechanism 30 that drives the intake valve 18 to open / close is shown, and the portion that drives the exhaust valve 19 to open / close is not shown. The valve operating mechanism 30 includes a cam shaft 31 for opening and closing the intake valve 18. An arrow A in the figure indicates the rotation direction of the cam shaft 31. A cam 32 is provided on the cam shaft 31 so as to be integrally rotatable. A rocker arm 33 is interposed between the cam 32 and the intake valve 18. One end of the rocker arm 33 is supported by a lash adjuster 34. The valve mechanism 30 includes a valve spring 35 that urges the intake valve 18 in the valve closing direction. The rocker arm 33 is provided such that the intermediate portion 33 a is in contact with the cam 32, one end portion 33 b is in contact with the intake valve 18, and the other end portion 33 c is in contact with the lash adjuster 34. The rocker arm 33 is provided so as to be swingable about the one end 33b.

図4に示したようにラッシュアジャスタ34は、一端が開口する中空筒状のボディ37を有している。ボディ37には、開口部から一部が突出するようにしてプランジャ38が移動可能に装着されている。そして、ボディ37の底部には油圧室39が設けられている。この油圧室39には、エンジン10Aのオイルポンプ(不図示)からオイルが供給される。なお、このオイルポンプはクランク軸10aにて駆動される周知のものであるため、説明を省略する。油圧室39にオイルが供給されるとプランジャ38が油圧に押される。そして、これにより図4の左側の図のようにプランジャ38の先端が突出する。なお、以下ではこの状態を通常状態と称することがある。そして、この場合にはロッカーアーム33が図3に実線で示した位置に移動する。一方、エンジン10Aが停止するとオイルポンプも停止するので、油圧室39の油圧が低下する。この場合、図4の右側の図のようにロッカーアーム33によりプランジャ38がボディ37側に押される。そのため、通常状態と比較して距離Lだけプランジャ38の突出量が小さくなる。なお、以下ではこの状態を低油圧状態と称することがある。この場合には、ロッカーアーム33は図3に破線で示した位置に移動する。   As shown in FIG. 4, the lash adjuster 34 has a hollow cylindrical body 37 that is open at one end. A plunger 38 is movably mounted on the body 37 such that a part thereof protrudes from the opening. A hydraulic chamber 39 is provided at the bottom of the body 37. Oil is supplied to the hydraulic chamber 39 from an oil pump (not shown) of the engine 10A. Since this oil pump is a known one that is driven by the crankshaft 10a, description thereof is omitted. When oil is supplied to the hydraulic chamber 39, the plunger 38 is pushed to hydraulic pressure. As a result, the tip of the plunger 38 protrudes as shown on the left side of FIG. Hereinafter, this state may be referred to as a normal state. In this case, the rocker arm 33 moves to the position indicated by the solid line in FIG. On the other hand, when the engine 10A stops, the oil pump also stops, so the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 39 decreases. In this case, the plunger 38 is pushed toward the body 37 by the rocker arm 33 as shown on the right side of FIG. Therefore, the protrusion amount of the plunger 38 is reduced by the distance L compared to the normal state. Hereinafter, this state may be referred to as a low hydraulic pressure state. In this case, the rocker arm 33 moves to a position indicated by a broken line in FIG.

ロッカーアーム33が実線で示した位置にある場合、すなわちラッシュアジャスタ34が通常状態の場合、カム32は図3の点Pc1においてロッカーアーム33から離れる。一方、ロッカーアーム33が破線で示した位置に有る場合、すなわちラッシュアジャスタ34が低油圧状態の場合、カム32は図3の点Pc2においてロッカーアーム33から離れる。そのため、ラッシュアジャスタ34が通常状態のときと比較して吸気弁18が閉弁するタイミングが早くなる。   When the rocker arm 33 is in the position indicated by the solid line, that is, when the lash adjuster 34 is in the normal state, the cam 32 moves away from the rocker arm 33 at a point Pc1 in FIG. On the other hand, when the rocker arm 33 is at the position indicated by the broken line, that is, when the lash adjuster 34 is in the low hydraulic pressure state, the cam 32 moves away from the rocker arm 33 at a point Pc2 in FIG. Therefore, the timing at which the intake valve 18 closes is earlier than when the lash adjuster 34 is in the normal state.

上述したようにエンジン10Aの停止中はオイルポンプが停止する。そのため、クランキングを開始する場合に、ラッシュアジャスタ34は低油圧状態にある。この場合、吸気弁18が閉弁するクランク角(閉弁クランク角)θIVCはクランク角θLになる。クランキングが開始されてオイルポンプが動き始めると油圧室39にオイルが供給され、クランキング中にラッシュアジャスタ34は通常状態になる。この場合、閉弁クランク角θIVCはクランク角θLより遅いクランク角θHになる。このようにラッシュアジャスタ34の状態が変化した場合には吸気弁18が閉弁するタイミングが変化する。   As described above, the oil pump is stopped while the engine 10A is stopped. Therefore, the lash adjuster 34 is in a low hydraulic pressure state when cranking is started. In this case, the crank angle (valve closing crank angle) θIVC at which the intake valve 18 is closed becomes the crank angle θL. When cranking is started and the oil pump starts to move, oil is supplied to the hydraulic chamber 39, and the lash adjuster 34 is in a normal state during cranking. In this case, the valve closing crank angle θIVC becomes a crank angle θH that is slower than the crank angle θL. Thus, when the state of the lash adjuster 34 changes, the timing at which the intake valve 18 closes changes.

モータ・ジェネレータ3及びエンジン10Aの動作は車両制御装置40にて制御される。車両制御装置40は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なRAM、ROM等の周辺装置を含んだコンピュータユニットである。車両制御装置40は、所定の制御プログラムに従ってモータ・ジェネレータ3やエンジン10A等の種々の制御対象を制御し、これにより車両1を制御する。車両制御装置40には、車両1の状態を取得するための種々のセンサが接続されている。車両制御装置40には、例えば回転数検出手段としてのクランク角センサ41及び水温センサ42が接続されている。クランク角センサ41は、クランク軸10aの角度(クランク角)に対応した信号を出力する。水温センサ42は、エンジン10Aの冷却水の温度(水温)に対応した信号を出力する。この他にも車両制御装置40には各種センサが接続されているが、それらの図示は省略した。   The operations of the motor / generator 3 and the engine 10 </ b> A are controlled by the vehicle control device 40. The vehicle control device 40 is a computer unit including a microprocessor and peripheral devices such as RAM and ROM necessary for its operation. The vehicle control device 40 controls various control objects such as the motor / generator 3 and the engine 10A according to a predetermined control program, thereby controlling the vehicle 1. Various sensors for acquiring the state of the vehicle 1 are connected to the vehicle control device 40. For example, a crank angle sensor 41 and a water temperature sensor 42 as rotation speed detecting means are connected to the vehicle control device 40. The crank angle sensor 41 outputs a signal corresponding to the angle (crank angle) of the crankshaft 10a. The water temperature sensor 42 outputs a signal corresponding to the temperature (water temperature) of the cooling water of the engine 10A. In addition to this, various sensors are connected to the vehicle control device 40, but these are not shown.

車両制御装置40は、エンジン10Aが停止しているときにエンジン10Aの始動が要求された場合、モータ・ジェネレータ3でクランク軸10aを駆動するクランキングを行い、これによりエンジン10Aを始動する。そのため、モータ・ジェネレータ3が本発明の電動機に相当する。この際、車両制御装置40は、クランキング時に#1〜#4の各気筒11からクランク軸10aに付与されるトルク(脈動トルク)を推定し、その脈動トルクを打ち消すためのトルクとクランキングに必要なトルクとを合計したトルクをモータ・ジェネレータ3から出力してエンジン10Aをクランキングする。   When the engine 10A is stopped and the start of the engine 10A is requested, the vehicle control device 40 performs cranking for driving the crankshaft 10a by the motor / generator 3 and thereby starts the engine 10A. Therefore, the motor / generator 3 corresponds to the electric motor of the present invention. At this time, the vehicle control device 40 estimates torque (pulsation torque) applied to the crankshaft 10a from each of the cylinders # 1 to # 4 at the time of cranking, and uses torque and cranking to cancel the pulsation torque. The total torque required is output from the motor / generator 3 to crank the engine 10A.

図5〜図11を参照して脈動トルクの算出方法について説明する。周知のようにクランキングを行う場合、圧縮行程の気筒11及び膨張行程の気筒11のそれぞれからクランク軸10aにトルクが加えられる。なお、図5に示すように圧縮行程の気筒11からは、クランキング時にクランク軸10aを回すべき方向を正方向(図5において右回り)とした場合にその正方向とは逆の逆方向(図5において左回り)にクランク軸10aを回すトルクτ(θ)が加えられる。一方、図6に示すように膨張行程の気筒11からは、クランク軸10aを正方向に回すトルクτ(θ)が加えられる。圧縮行程の気筒11からクランク軸10aに加えられるトルクは、以下の(1)式で示すことができる。また、膨張行程の気筒11からクランク軸10aに加えられるトルクは、以下の(2)式で表すことができる。 A method for calculating the pulsation torque will be described with reference to FIGS. When cranking is performed as is well known, torque is applied to the crankshaft 10a from each of the cylinder 11 in the compression stroke and the cylinder 11 in the expansion stroke. As shown in FIG. 5, from the cylinder 11 in the compression stroke, when the direction in which the crankshaft 10a should be rotated at the time of cranking is the forward direction (clockwise in FIG. 5), the direction opposite to the forward direction ( Torque τ e (θ) for turning the crankshaft 10a is applied counterclockwise in FIG. On the other hand, as shown in FIG. 6, torque τ e (θ) for rotating the crankshaft 10a in the positive direction is applied from the cylinder 11 in the expansion stroke. The torque applied to the crankshaft 10a from the cylinder 11 in the compression stroke can be expressed by the following equation (1). The torque applied from the cylinder 11 in the expansion stroke to the crankshaft 10a can be expressed by the following equation (2).

Figure 0005910528
Figure 0005910528

なお、図5又は図6に示すように各数式中のp(θ)は気筒11内の圧力(以下、筒内圧と称することがある。)を示し、pは大気圧を示している。また、Sはピストン12の断面積を示し、rはクランクアーム15の長さを示している。そして、φは気筒11の中心線CLとコンロッド14とのなす角度を示し、θはクランク角を示している。 Incidentally, FIG. 5 or as shown in FIG. 6 p (theta) in each formula the pressure in the cylinder 11 (hereinafter sometimes referred to as in-cylinder pressure.) Indicates, p a denotes the atmospheric pressure. Further, S p represents the cross-sectional area of the piston 12, r denotes the length of the crank arm 15. Φ indicates the angle formed by the center line CL of the cylinder 11 and the connecting rod 14, and θ indicates the crank angle.

これら(1)式及び(2)式から明らかなように、あるクランク角θにおいて一つの気筒11がクランク軸に及ぼすトルクは筒内圧p(θ)の影響を受ける。ただし、この筒内圧p(θ)は、クランク角θが同じ、すなわち気筒11内の体積(以下、筒内体積と称することがある。)が同じであっても、その気筒11内に閉じ込められている気体の物質量に応じて変化する。気体の物資量がn1のときのトルクと気体の物質量がn2のときのトルクの比(以下、トルク比と称する。)k(θ)は、上記(1)式又は(2)式を用いて(3)式で表すことができる。 As is clear from these equations (1) and (2), the torque exerted on the crankshaft by one cylinder 11 at a certain crank angle θ is affected by the in-cylinder pressure p (θ). However, this in-cylinder pressure p (θ) is confined in the cylinder 11 even if the crank angle θ is the same, that is, the volume in the cylinder 11 (hereinafter also referred to as the in-cylinder volume) is the same. It changes according to the amount of gaseous material. The ratio of the torque when the amount of gas material is n1 and the torque when the amount of gas substance is n2 (hereinafter referred to as torque ratio) k t (θ) is the above equation (1) or (2). And can be expressed by equation (3).

Figure 0005910528
Figure 0005910528

なお、(3)式において物質量がn1のときのトルクτe(θ)及び筒内圧p(θ)には添字1を付し、物質量がn2のときのトルクτe(θ)及び筒内圧p(θ)には添字2を付す。この(3)式から明らかなように、予め所定の物質量の気体が気筒11内にあるときのトルクを求めておけば、トルク比k(θ)を用いることにより他の物質量の気体が気筒11内にあるときのトルクを推定できる。 In the equation (3), the torque τe (θ) and the in-cylinder pressure p (θ) when the substance amount is n1 are given a subscript 1, and the torque τe (θ) and the in-cylinder pressure p when the substance amount is n2. Subscript 2 is added to (θ). As is clear from the equation (3), if the torque when a gas having a predetermined substance amount is in the cylinder 11 is obtained in advance, a gas having another substance amount can be obtained by using the torque ratio k t (θ). Can be estimated.

ただし、(3)式では筒内圧p(θ)の値が判明していないとトルク比k(θ)を算出することができない。そこで、このトルク比k(θ)を筒内体積V(θ)を用いて表す方法について説明する。なお、V(θ)はクランク角θのときの筒内体積を示している。周知のように気体の圧力pと体積Vとは以下の(4)式に示す関係を有している。なお、この(4)式中のγは比熱比である。 However, the torque ratio k t (θ) cannot be calculated unless the value of the in-cylinder pressure p (θ) is known in the expression (3). Therefore, a method for expressing the torque ratio k t (θ) using the in-cylinder volume V (θ) will be described. V (θ) represents the in-cylinder volume at the crank angle θ. As is well known, the gas pressure p and the volume V have the relationship shown in the following equation (4). In the equation (4), γ is a specific heat ratio.

Figure 0005910528
Figure 0005910528

このようにpVγが一定になるため、気筒11内の気体の物質量がn1の場合におけるクランキング時の圧力と筒内体積との関係は以下の(5)式で表すことができる。また、気筒11内の気体の物質量がn2の場合におけるクランキング時の圧力と筒内体積との関係は以下の(6)式で表すことができる。 Thus for pV gamma it is constant, the relationship between pressure and cylinder volume at the time of cranking in the case the amount of substance of the gas in the cylinder 11 is n1 can be expressed by the following equation (5). Further, the relationship between the cranking pressure and the in-cylinder volume when the gas substance amount in the cylinder 11 is n2 can be expressed by the following equation (6).

Figure 0005910528
Figure 0005910528

なお、これらの数式においてθiniは、クランキングを開始したときのクランク角(以下、初期クランク角と称することがある。)を示し、V(θ)はクランク角がθのときの筒内体積を示している。また、上記(3)式と同様に物質量がn1のときの圧力及び筒内体積には添字1を付し、物質量がn2のときの圧力及び筒内体積には添字2を付した。そして、これら(3)式、(5)式、及び(6)式より次の(7)式が導かれる。ただし、(7)式は(8)式に示した関係を用いている。 In these formulas, θ ini represents a crank angle when cranking is started (hereinafter sometimes referred to as an initial crank angle), and V (θ) is a cylinder volume when the crank angle is θ. Is shown. Similarly to the above formula (3), the subscript 1 is attached to the pressure and the in-cylinder volume when the amount of substance is n1, and the subscript 2 is attached to the pressure and the in-cylinder volume when the amount of substance is n2. Then, the following equation (7) is derived from these equations (3), (5), and (6). However, equation (7) uses the relationship shown in equation (8).

Figure 0005910528
Figure 0005910528

この(7)式より、トルク比k(θ)はクランキング開始時の筒内体積V(θini)とクランク角がθのときの筒内体積V(θ)が既知であれば算出できることが分かる。 From this equation (7), the torque ratio k t (θ) can be calculated if the cylinder volume V (θ ini ) at the start of cranking and the cylinder volume V (θ) when the crank angle is θ are known. I understand.

次にこのトルク比k(θ)を用いて脈動トルクを算出する方法について説明する。図7〜図9は、クランキング時にクランク軸10aに作用するトルクの時間変化の一例を気筒11毎に示している。ただし、これらの図ではクランキング開始時にはラッシュアジャスタ34が低油圧状態にあり、クランキング中に通常状態に切り替わっている。上述したように油圧が低いときにはラッシュアジャスタ34が低油圧状態になり、閉弁クランク角θIVCがクランク角θLになる。そのため、クランキング開始後に最初に吸気弁18が閉弁する#2の気筒11の吸気弁18の閉弁クランク角θIVCはクランク角θLになり、それ以降に吸気弁18が閉弁する他の気筒11の吸気弁18の閉弁クランク角θIVCはクランク角θHになっている。 Next, a method for calculating the pulsation torque using this torque ratio k t (θ) will be described. FIGS. 7 to 9 show an example of the change over time of the torque acting on the crankshaft 10 a during cranking for each cylinder 11. However, in these drawings, the lash adjuster 34 is in a low hydraulic pressure state at the start of cranking, and is switched to a normal state during cranking. As described above, when the hydraulic pressure is low, the lash adjuster 34 is in a low hydraulic pressure state, and the valve closing crank angle θIVC becomes the crank angle θL. Therefore, the closing crank angle θIVC of the intake valve 18 of the # 2 cylinder 11 that first closes the intake valve 18 after cranking starts becomes the crank angle θL, and the other cylinders after which the intake valve 18 closes. 11 has a closed crank angle θIVC equal to the crank angle θH.

これらの図では、クランク軸10aを正方向に回転させるトルクを正(プラス)のトルクとして示し、クランク軸10aを逆方向に回転させるトルクを負(マイナス)のトルクとして示した。なお、図7〜図9の上の図までは、#3の気筒11が膨張行程の状態で停止したエンジン10Aを始動する場合のトルクの時間変化を示している。図9の下の図は#2の気筒11が膨張行程の状態で停止したエンジン10Aを始動する場合のトルクの時間変化を示している。また、これらの例では#3の気筒11のピストン12が膨張行程の上死点(TDC)にあるときのクランク角を0°としている。   In these drawings, the torque that rotates the crankshaft 10a in the positive direction is shown as positive (plus) torque, and the torque that rotates the crankshaft 10a in the reverse direction is shown as negative (minus) torque. 7 to FIG. 9 show the time change in torque when the # 3 cylinder 11 starts the engine 10A stopped in the expansion stroke state. The lower diagram of FIG. 9 shows a change in torque over time when the engine 10A stopped in a state in which the # 2 cylinder 11 is in the expansion stroke is started. In these examples, the crank angle when the piston 12 of the cylinder 11 of # 3 is at the top dead center (TDC) of the expansion stroke is set to 0 °.

これらの図には、クランキングを開始してから4つの気筒11のいずれかのピストン12が上死点(TDC)を通過した回数(以下、TDC回数と称することがある。)をTDC(n)で示した。TDC回数は、例えばクランキングを開始して#3の気筒11のピストン12が最初に上死点を通過した場合に「1」になる。エンジン10Aは4気筒4サイクルエンジンであるため、その後クランク角が180°経過する毎にTDC回数が1増加する。なお、このTDC回数の値は、クランキング中は車両制御装置40のRAMに記憶される。そして、クランキングが終了すると0にリセットされる。なお、これらの図では#3の気筒11が膨張行程の状態で停止したエンジン10Aを始動する場合を示している。そして、エンジン10Aは4気筒内燃機関である。そのため、クランク角θが0°のときがTDC(0)になる。そして、クランク角θが180°のときがTDC(1)になり、クランク角θが360°のときがTDC(2)になる。   In these drawings, the number of times that any one of the pistons 12 of the four cylinders 11 has passed the top dead center (TDC) since cranking is started (hereinafter also referred to as the TDC number) is referred to as TDC (n. ). The number of TDCs becomes “1” when, for example, cranking is started and the piston 12 of the cylinder 11 of # 3 first passes the top dead center. Since the engine 10A is a four-cylinder four-cycle engine, the number of TDC increases by 1 every time the crank angle is 180 ° thereafter. The value of the number of TDCs is stored in the RAM of the vehicle control device 40 during cranking. When the cranking is completed, it is reset to zero. In these figures, the case where the engine 10A stopped in a state in which the # 3 cylinder 11 is in the expansion stroke is started. The engine 10A is a four-cylinder internal combustion engine. Therefore, TDC (0) is obtained when the crank angle θ is 0 °. When the crank angle θ is 180 °, TDC (1) is obtained, and when the crank angle θ is 360 °, TDC (2) is obtained.

図7には、初期クランク角が0°の場合、初期クランク角が30°の場合、及び初期クランク角が60°の場合のトルクの時間変化を示す。図8には、初期クランク角が90°、及び初期クランク角が120°の場合のトルクの時間変化を示す。図9には、初期クランク角が、#3の気筒11の排気弁19が開くクランク角θEVOの場合、及び初期クランク角が180°の場合のトルクの時間変化を示す。図7及び図8に示したように、クランキング開始時にラッシュアジャスタ34が低油圧状態であってもクランキング時に2番目に圧縮行程となる#1の気筒11の吸気弁18はクランク角θHにおいて閉弁する。そのため、ラッシュアジャスタ34の影響は、クランキング時に最初に圧縮行程になる気筒11、すなわち#2の気筒11だけに及ぶ。   FIG. 7 shows changes in torque over time when the initial crank angle is 0 °, when the initial crank angle is 30 °, and when the initial crank angle is 60 °. FIG. 8 shows changes in torque over time when the initial crank angle is 90 ° and the initial crank angle is 120 °. FIG. 9 shows changes in torque over time when the initial crank angle is the crank angle θEVO where the exhaust valve 19 of the cylinder 11 of # 3 opens and when the initial crank angle is 180 °. As shown in FIGS. 7 and 8, even when the lash adjuster 34 is in a low hydraulic pressure state at the start of cranking, the intake valve 18 of the # 1 cylinder 11 that becomes the second compression stroke at the time of cranking is at the crank angle θH. Close the valve. Therefore, the influence of the lash adjuster 34 affects only the cylinder 11 that is initially in the compression stroke at the time of cranking, that is, the cylinder 11 of # 2.

まず、クランク角θがTDC(0)〜TDC(1)にある場合の脈動トルクの算出方法について説明する。図7〜図9から明らかなようにクランク角θがこの範囲内にある場合には、#3の気筒11のトルク及び#2の気筒11のトルクを合計したトルクがクランク軸10aに作用する。また、これらの図から明らかなように、これらのトルクは初期クランク角θiniに応じて変化する。初期クランク角θiniが0°≦θini<θIVCの範囲にある場合には、初期クランク角θiniに応じて#3の気筒11のトルクが変化する。一方、初期クランク角θiniがθIVC≦θini<(720/α)°の範囲にある場合には、初期クランク角θiniに応じて#2の気筒11のトルクも変化する。なお、「α」はエンジン10Aの気筒数である。そのため、(720/α)°は180°である。そこで、初期クランク角θiniが0°≦θini<θIVCの場合と、初期クランク角θiniがθIVC≦θini<(720/α)°の場合とで脈動トルクの算出方法を切り替える。   First, a method for calculating the pulsation torque when the crank angle θ is between TDC (0) and TDC (1) will be described. As is apparent from FIGS. 7 to 9, when the crank angle θ is within this range, the total torque of the torque of the cylinder # 11 and the torque of the cylinder # 2 acts on the crankshaft 10a. Further, as is clear from these drawings, these torques change according to the initial crank angle θini. When the initial crank angle θini is in the range of 0 ° ≦ θini <θIVC, the torque of the cylinder 11 of # 3 changes according to the initial crank angle θini. On the other hand, when the initial crank angle θini is in the range of θIVC ≦ θini <(720 / α) °, the torque of the cylinder 11 of # 2 also changes according to the initial crank angle θini. “Α” is the number of cylinders of the engine 10A. Therefore, (720 / α) ° is 180 °. Therefore, the calculation method of the pulsation torque is switched between the case where the initial crank angle θini is 0 ° ≦ θini <θIVC and the case where the initial crank angle θini is θIVC ≦ θini <(720 / α) °.

各気筒11のクランキング開始時の筒内体積V(θini)は、初期クランク角θiniに応じて変化する。そして、周知のようにエンジン10Aが停止すると吸気弁18及び排気弁19が閉じられていても気筒11内から気体が抜けて筒内圧がほぼ大気圧になる。この場合、クランキング開始時の筒内体積V(θini)が変化すると、その際に気筒11内にある物質量が変化する。そのため、図7〜図9に示したように初期クランク角θiniに応じて各気筒11からのトルクが変化する。上述の(3)式で示したようにトルク比を用いれば、気筒11内の物質量がn1のときのトルクから気筒11内の物質量がn2のときのトルクを算出できる。そこで、初期クランク角θiniが0°の場合の脈動トルクとクランク角との関係を予め実験や数値計算で求めて車両制御装置40のROMにマップとして記憶させておく。 The in-cylinder volume V (θ ini ) at the start of cranking of each cylinder 11 varies according to the initial crank angle θini. As is well known, when the engine 10A is stopped, even if the intake valve 18 and the exhaust valve 19 are closed, gas escapes from the cylinder 11 and the in-cylinder pressure becomes almost atmospheric pressure. In this case, when the cylinder volume V (θ ini ) at the start of cranking changes, the amount of substance in the cylinder 11 changes at that time. Therefore, as shown in FIGS. 7 to 9, the torque from each cylinder 11 changes according to the initial crank angle θini. If the torque ratio is used as shown in the above equation (3), the torque when the substance amount in the cylinder 11 is n2 can be calculated from the torque when the substance amount in the cylinder 11 is n1. Therefore, the relationship between the pulsation torque and the crank angle when the initial crank angle θini is 0 ° is obtained in advance by experiments or numerical calculations, and stored in the ROM of the vehicle control device 40 as a map.

図10は、このマップの一例を示している。この図中のτe0(θ)は、初期クランク角θiniが0°の場合の、TDC(0)〜TDC(1)の範囲における、クランキング時に最初に膨張行程となる気筒11(#3の気筒11)の脈動トルクとクランク角との関係を示している。また、τe1(θ)は、初期クランク角θiniがクランク角θLの場合の、TDC(0)〜TDC(1)の範囲における、クランキング時に2番目に膨張行程となる気筒11(#2の気筒11)の脈動トルクとクランク角との関係を示している。そして、τe2(θ)は、初期クランク角θiniが0°の場合の、TDC(1)〜TDC(2)の範囲における、クランキング時に3番目に膨張行程となる気筒11(#1の気筒11)の脈動トルク及びクランキング時に4番目に膨張行程となる気筒11(#4の気筒11)の脈動トルクを合成したトルクとクランク角との関係を示している。 FIG. 10 shows an example of this map. In this figure, τ e0 (θ) is the cylinder 11 (# 3 of # 3) that first becomes the expansion stroke at the time of cranking in the range of TDC (0) to TDC (1) when the initial crank angle θini is 0 °. The relationship between the pulsation torque of the cylinder 11) and the crank angle is shown. Further, τ e1 (θ) is the cylinder 11 (# 2 of # 2) that becomes the second expansion stroke at the time of cranking in the range of TDC (0) to TDC (1) when the initial crank angle θini is the crank angle θL. The relationship between the pulsation torque of the cylinder 11) and the crank angle is shown. Then, τ e2 (θ) is the cylinder 11 (# 1 cylinder) that is in the third expansion stroke during cranking in the range of TDC (1) to TDC (2) when the initial crank angle θini is 0 °. 11) shows the relationship between the crank angle and the torque obtained by synthesizing the pulsating torque of the cylinder 11 (# 4 cylinder 11) which is the fourth expansion stroke during cranking and the pulsating torque of 11).

まず、初期クランク角θiniが0°≦θini<θIVCの場合の脈動トルクの算出方法について説明する。上述したようにこの形態では、#2の気筒11の吸気弁18の閉弁クランク角θIVCが油圧に応じて変化する。そこで、脈動トルクはこの閉弁クランク角θIVCの影響も考慮して算出する。そこで、初期クランク角θiniが0°≦θini<θIVCの範囲にある場合の脈動トルクは以下の(9)式を用いて算出する。なお、この式中のkt_#3(θini、θ)は(10)式にて算出され、kt_#2(θ)は(11)式にて算出される。ただし、(12)式に示したようにkt_#3(θini、θ)が0未満の場合には、このkt_#3(θini、θ)に0が代入される。また、(13)式に示したようにkt_#2(θ)が0未満の場合には、kt_#2(θ)に0が代入される。 First, a method for calculating the pulsation torque when the initial crank angle θini is 0 ° ≦ θini <θIVC will be described. As described above, in this embodiment, the valve closing crank angle θIVC of the intake valve 18 of the cylinder # 2 changes in accordance with the hydraulic pressure. Therefore, the pulsation torque is calculated in consideration of the influence of the valve closing crank angle θIVC. Therefore, the pulsation torque when the initial crank angle θini is in the range of 0 ° ≦ θini <θIVC is calculated using the following equation (9). In this equation, kt_ # 3 (θini, θ) is calculated by equation (10), and kt_ # 2 (θ) is calculated by equation (11). However, when kt_ # 3 (θini, θ) is less than 0 as shown in the equation (12), 0 is substituted into kt_ # 3 (θini, θ). Further, as shown in the equation (13), when kt_ # 2 (θ) is less than 0, 0 is substituted into kt_ # 2 (θ).

Figure 0005910528
Figure 0005910528

なお、(10)式及び(11)式のV(θ)γは図11に示した関係を予め実験や数値計算等により求めて車両制御装置40のROMにマップとして記憶させておき、そのマップとクランク角θに基づいて算出すればよい。 Note that V (θ) γ in the equations (10) and (11) is obtained by previously obtaining the relationship shown in FIG. 11 through experiments, numerical calculations, and the like and stored in the ROM of the vehicle control device 40 as a map. And the crank angle θ may be calculated.

次に初期クランク角θiniがθIVC≦θini<(720/α)°の場合の脈動トルクの算出方法について説明する。この場合には、以下の(14)式を用いて脈動トルクを算出する。なお、この式中のkt_#3(θini、θ)は(15)式にて算出され、kt_#2(θini、θ)は(16)式にて算出される。ただし、(17)式に示したようにkt_#3(θini、θ)が0未満の場合には、このkt_#3(θini、θ)に0が代入される。また、(18)式に示したようにkt_#2(θini、θ)が0未満の場合には、kt_#2(θini、θ)に0が代入される。 Next, a method for calculating the pulsation torque when the initial crank angle θini is θIVC ≦ θini <(720 / α) ° will be described. In this case, the pulsation torque is calculated using the following equation (14). In this equation, kt_ # 3 (θini, θ) is calculated by equation (15), and kt_ # 2 (θini, θ) is calculated by equation (16). However, when kt_ # 3 (θini, θ) is less than 0 as shown in the equation (17), 0 is substituted into kt_ # 3 (θini, θ). Further, as shown in the equation (18), when kt_ # 2 (θini, θ) is less than 0, 0 is substituted into kt_ # 2 (θini, θ).

Figure 0005910528
Figure 0005910528

次にクランク角θがTDC(1)〜TDC(2)にある場合の脈動トルクの算出方法について説明する。クランク角θがこの範囲内にある場合には、#2の気筒11のトルク及び#1の気筒11のトルクを合計したトルクがクランク軸10aに作用する。#2の気筒11のトルクは、クランク角θが閉弁クランク角θIVCのときに#2の気筒11内に閉じ込められた気体が膨張する際に生じるトルクである。一方、#1の気筒11のトルクは、#1の気筒11の吸気弁18が閉弁したときに#1の気筒11内に閉じ込められた気体を圧縮するためのトルクである。そのため、クランク角θがTDC(1)〜TDC(2)にある場合の脈動トルクを算出する場合も、初期クランク角θiniが0°≦θini<θIVCの場合と、初期クランク角θiniがθIVC≦θini<(720/α)°の場合とで算出方法を切り替える。初期クランク角θiniが0°≦θini<θIVCの場合、以下の(19)式を用いて脈動トルクを算出する。なお、この式中のkt_#2p(θ)は(20)式にて算出され、kt_#2m(θ)は(21)式にて算出され、kt_#1(θ)は(22)式にて算出される。ただし、(23)式に示したようにkt_#2p(θ)が0未満の場合には、このkt_#2p(θ)に0が代入される。また、(24)式に示したようにkt_#2m(θ)が0未満の場合には、このkt_#2m(θ)に0が代入される。そして、(25)式に示したようにkt_#1(θ)が0未満の場合には、kt_#1(θ)に0が代入される。 Next, a method for calculating the pulsation torque when the crank angle θ is between TDC (1) and TDC (2) will be described. When the crank angle θ is within this range, the torque obtained by adding the torque of the # 2 cylinder 11 and the torque of the # 1 cylinder 11 acts on the crankshaft 10a. The torque of the # 2 cylinder 11 is a torque generated when the gas confined in the # 2 cylinder 11 expands when the crank angle θ is the valve closing crank angle θIVC. On the other hand, the torque of the # 1 cylinder 11 is a torque for compressing the gas confined in the # 1 cylinder 11 when the intake valve 18 of the # 1 cylinder 11 is closed. Therefore, when calculating the pulsation torque when the crank angle θ is between TDC (1) and TDC (2), the initial crank angle θini is 0 ° ≦ θini <θIVC, and the initial crank angle θini is θIVC ≦ θini. The calculation method is switched depending on <(720 / α) °. When the initial crank angle θini is 0 ° ≦ θini <θIVC, the pulsation torque is calculated using the following equation (19). In this equation, kt_ # 2p (θ) is calculated by equation (20), kt_ # 2m (θ) is calculated by equation (21), and kt_ # 1 (θ) is (22). ). However, when kt_ # 2p (θ) is less than 0 as shown in the equation (23), 0 is substituted into kt_ # 2p (θ). Also, as shown in the equation (24), when kt_ # 2m (θ) is less than 0, 0 is substituted into kt_ # 2m (θ). When k t — # 1 (θ) is less than 0 as shown in equation (25), 0 is substituted into k t — # 1 (θ).

Figure 0005910528
Figure 0005910528

一方、初期クランク角θiniがθIVC≦θini<(720/α)°の場合には、以下の(26)式を用いて脈動トルクを算出する。なお、この式中のkt_#2p(θini、θ)は(27)式にて算出され、kt_#2m(θini、θ)は(28)式にて算出され、kt_#1(θ)は(29)式にて算出される。ただし、(30)式に示したようにkt_#2p(θini、θ)が0未満の場合には、このkt_#2p(θini、θ)に0が代入される。また、(31)式に示したようにkt_#2m(θini、θ)が0未満の場合には、このkt_#2m(θini、θ)に0が代入される。そして、(32)式に示したようにkt_#1(θ)が0未満の場合には、kt_#1(θ)に0が代入される。 On the other hand, when the initial crank angle θini is θIVC ≦ θini <(720 / α) °, the pulsation torque is calculated using the following equation (26). In this equation, k t — # 2p (θini, θ) is calculated by equation (27), k t — # 2m (θini, θ) is calculated by equation (28), and k t — # 1 (θ ) Is calculated by equation (29). However, when kt_ # 2p (θini, θ) is less than 0 as shown in the equation (30), 0 is substituted into kt_ # 2p (θini, θ). Also, as shown in the equation (31), when kt_ # 2m (θini, θ) is less than 0, 0 is substituted into kt_ # 2m (θini, θ). When k t — # 1 (θ) is less than 0 as shown in equation (32), 0 is substituted into k t — # 1 (θ).

Figure 0005910528
Figure 0005910528

クランク角θがTDC(2)以降にある場合の脈動トルクの算出方法について説明する。図7〜図9のTDC(2)〜TDC(3)から明らかなようにTDC(2)以降は、各気筒11のトルクは初期クランク角θiniに応じて変化しない。そして、TDC(2)以降におけるTDC(n)〜TDC(n+1)の期間では、膨張行程の気筒11(図7〜図9の例では#1の気筒11)のトルク及び圧縮行程の気筒11(図7〜図9の例では#4の気筒11)のトルクを合計したトルクがクランク軸10aに作用する。この場合、脈動トルクは以下の(33)式で算出することができる。   A method for calculating the pulsation torque when the crank angle θ is after TDC (2) will be described. As is clear from TDC (2) to TDC (3) in FIGS. 7 to 9, after TDC (2), the torque of each cylinder 11 does not change according to the initial crank angle θini. In the period from TDC (n) to TDC (n + 1) after TDC (2), the torque of the cylinder 11 in the expansion stroke (the cylinder 11 of # 1 in the examples of FIGS. 7 to 9) and the cylinder 11 ( In the examples of FIGS. 7 to 9, the torque obtained by adding the torques of the # 4 cylinder 11) acts on the crankshaft 10a. In this case, the pulsation torque can be calculated by the following equation (33).

Figure 0005910528
Figure 0005910528

この脈動トルクの算出方法では、まずTDC回数及び初期クランク角θiniに基づいて算出に使用する式を(9)式〜(33)式のうちから選択する。次に図10及び図11のマップと現在のクランク角θに基づいてτe0(θ)、τe1(θ)、τe2(θ)、及びV(θ)γを算出する。その後、算出したτe0(θ)、τe1(θ)、τe2(θ)、及びV(θ)γと閉弁クランク角θIVCを選択した式に代入して脈動トルクを算出すればよい。 In this pulsation torque calculation method, an equation used for calculation is first selected from Equations (9) to (33) based on the number of TDCs and the initial crank angle θini. Next, τ e0 (θ), τ e1 (θ), τ e2 (θ), and V (θ) γ are calculated based on the maps of FIGS. 10 and 11 and the current crank angle θ. Thereafter, the calculated τ e0 (θ), τ e1 (θ), τ e2 (θ), and V (θ) γ and the valve closing crank angle θIVC may be substituted into the selected formula to calculate the pulsation torque.

ただし、上述したようにクランキング開始後はラッシュアジャスタ34にオイルが供給され、吸気弁18の閉弁クランク角θIVCが変化する。そこで、車両制御装置40は、クランキング時にクランク軸10aの回転数に基づいて閉弁クランク角θIVCを算出する。   However, as described above, after cranking starts, oil is supplied to the lash adjuster 34, and the valve closing crank angle θIVC of the intake valve 18 changes. Therefore, the vehicle control device 40 calculates the valve closing crank angle θIVC based on the rotation speed of the crankshaft 10a during cranking.

以下の(34)式は、脈動トルクとエンジン10Aの回転数との関係を示している。なお、この式において、Ieはエンジン10Aの回転慣性を示し、Ceはエンジン10Aの減衰係数を示している。また、τeはエンジン10Aの脈動トルクを示し、τdmpはダンパ5の負荷トルクを示している。そして、θはクランク角を示している。   The following equation (34) shows the relationship between the pulsation torque and the rotational speed of the engine 10A. In this equation, Ie represents the rotational inertia of the engine 10A, and Ce represents the damping coefficient of the engine 10A. Further, τe represents the pulsating torque of the engine 10A, and τdmp represents the load torque of the damper 5. Θ represents the crank angle.

Figure 0005910528
Figure 0005910528

この(34)式から明らかなように、吸気弁18が閉じてエンジン10Aの脈動トルクが変動すると、その影響がエンジン10Aの回転数及びダンパ5の負荷トルクτdmpに現れることが分かる。そのため、クランク角θが、クランク角θLとクランク角θHの間にあるときにクランク角センサ41が検出したクランク軸10aの値に基づいて閉弁クランク角θIVCを検知できる。   As is apparent from the equation (34), it can be seen that when the intake valve 18 is closed and the pulsation torque of the engine 10A fluctuates, the influence appears in the rotational speed of the engine 10A and the load torque τdmp of the damper 5. Therefore, the valve closing crank angle θIVC can be detected based on the value of the crankshaft 10a detected by the crank angle sensor 41 when the crank angle θ is between the crank angle θL and the crank angle θH.

図12を参照して具体的に説明する。吸気弁18は吸気行程で閉弁する。吸気行程では排気弁19が閉弁している。そのため、吸気弁18が閉弁すると気体が気筒11内に閉じ込められる。従って、吸気弁18が閉弁した時点でその吸気弁18が閉弁した気筒11からクランク軸10aに掛かる負荷が増加し、クランク軸10aの回転数Neが大きく変化する。図12の上の図は、クランキング時におけるクランク軸10aの回転数Neの時間変化を示している。また、この図の下の図は、その回転数Neを一階時間微分した値(以下、時間微分値と称することがある。)ΔNeの時間変化を示している。この図に示した例では、時刻T1において吸気弁18が閉弁している。そのため、この時刻T1においてクランク軸10aの回転数が一時低下する。また、時間微分値ΔNeは、この時刻T1に正の値から負の値に変化している。   This will be specifically described with reference to FIG. The intake valve 18 is closed during the intake stroke. In the intake stroke, the exhaust valve 19 is closed. Therefore, when the intake valve 18 is closed, gas is trapped in the cylinder 11. Therefore, when the intake valve 18 is closed, the load applied to the crankshaft 10a from the cylinder 11 in which the intake valve 18 is closed increases, and the rotational speed Ne of the crankshaft 10a changes greatly. The upper part of FIG. 12 shows the time change of the rotational speed Ne of the crankshaft 10a at the time of cranking. Further, the lower part of the figure shows a time change of a value obtained by differentiating the rotational speed Ne into the first order time (hereinafter sometimes referred to as a time differential value) ΔNe. In the example shown in this figure, the intake valve 18 is closed at time T1. Therefore, the rotational speed of the crankshaft 10a temporarily decreases at this time T1. Further, the time differential value ΔNe changes from a positive value to a negative value at the time T1.

そのため、この図に示すように閾値dNe_thを設定し、クランク角θがクランク角θLとクランク角θHの間にあり、かつ時間微分値ΔNeがその閾値dNe_thより大きい値から閾値dNe_thより小さい値に変化した場合に、吸気弁18が閉弁したと判定できる。そして、この時刻T1におけるクランク角θが閉弁クランク角θIVCと判定できる。   Therefore, the threshold value dNe_th is set as shown in this figure, the crank angle θ is between the crank angle θL and the crank angle θH, and the time differential value ΔNe changes from a value larger than the threshold value dNe_th to a value smaller than the threshold value dNe_th. In this case, it can be determined that the intake valve 18 is closed. The crank angle θ at the time T1 can be determined as the valve closing crank angle θIVC.

図13は、実際にエンジン10Aにセンサを取り付けて検出した脈動トルクの一例を示している。この図及び図7〜図9から明らかなように、脈動トルクは初期クランク角θiniに応じて変化する。また、(34)式から明らかなようにクランク軸10aの回転数Neは、エンジン10Aのフリクションの影響を受ける。周知のように温度が低くなるほどオイルの粘度は大きくなる。そのため、エンジン10Aの温度が低くなるほどエンジン10Aのフリクションは大きくなる。従って、上述した閾値dNe_thは、これら初期クランク角θini及びエンジン10Aの温度(例えば、冷却水温や油温)に応じて設定する必要がある。そこで、初期クランク角θini、エンジン10Aの水温、及び閾値dNe_thの関係を、実験や数値計算等により予め求めて車両制御装置40のROMにマップとして記憶させておき、そのマップに基づいて閾値dNe_thを設定する。図14は、このマップの一例を示している。この図に示したように基本的にエンジン10Aの水温が高いほど、また初期クランク角θiniが大きいほど閾値dNe_thを大きくする。   FIG. 13 shows an example of pulsation torque detected by actually attaching a sensor to the engine 10A. As is clear from this figure and FIGS. 7 to 9, the pulsation torque changes according to the initial crank angle θini. Further, as apparent from the equation (34), the rotational speed Ne of the crankshaft 10a is affected by the friction of the engine 10A. As is well known, the lower the temperature, the greater the viscosity of the oil. Therefore, the friction of the engine 10A increases as the temperature of the engine 10A decreases. Therefore, the above-described threshold value dNe_th needs to be set according to the initial crank angle θini and the temperature of the engine 10A (for example, the coolant temperature or the oil temperature). Therefore, the relationship among the initial crank angle θini, the water temperature of the engine 10A, and the threshold value dNe_th is obtained in advance by experiments, numerical calculations, etc., and stored as a map in the ROM of the vehicle control device 40, and the threshold value dNe_th is determined based on the map. Set. FIG. 14 shows an example of this map. As shown in this figure, the threshold value dNe_th is basically increased as the water temperature of the engine 10A is higher and the initial crank angle θini is larger.

なお、このようにして求めた閉弁クランク角θIVCは、ラッシュアジャスタ34の状態が変化しているTDC(0)〜TDC(1)の期間にのみ使用される。すなわち、図7〜図9に示した例では、#2の気筒11に対してのみ使用される。TDC(1)以降は、ラッシュアジャスタ34が通常状態に切り替わるため、閉弁クランク角θIVCにはクランク角θHが使用される。   The valve closing crank angle θIVC obtained in this way is used only during the period of TDC (0) to TDC (1) in which the state of the lash adjuster 34 is changing. That is, in the example shown in FIGS. 7 to 9, it is used only for the cylinder 11 of # 2. After TDC (1), since the lash adjuster 34 is switched to the normal state, the crank angle θH is used as the valve closing crank angle θIVC.

図15は、閉弁クランク角θIVCを求める方法を示すブロック図である。この図に示すように、閾値設定部50には初期クランク角θini及びエンジン10Aの水温が入力され、閾値dNe_thが出力される。そして、閉弁判定部51にはその閾値dNe_thとクランク角θが入力され、ここで閉弁クランク角θIVCが算出される。   FIG. 15 is a block diagram illustrating a method for obtaining the valve closing crank angle θIVC. As shown in this figure, the threshold value setting unit 50 receives the initial crank angle θini and the water temperature of the engine 10A, and outputs the threshold value dNe_th. Then, the threshold value dNe_th and the crank angle θ are input to the valve closing determination unit 51, where the valve closing crank angle θIVC is calculated.

図16は、車両制御装置40がこのように閉弁クランク角θIVCを検出するために実行する閉弁クランク角検出ルーチンを示している。なお、このルーチンは、エンジン10Aのクランキングが開始から点火プラグ20による燃料混合気への点火が開始されるまで所定の周期で繰り返し実行される。また、このルーチンは、エンジン10Aのクランキング開始後に最初に吸気弁18が閉弁する気筒11、具体的には図7〜図9に示した例では#2の気筒11に対してのみ実行される。   FIG. 16 shows a valve closing crank angle detection routine executed by the vehicle control device 40 in order to detect the valve closing crank angle θIVC in this way. Note that this routine is repeatedly executed at a predetermined cycle from the start of cranking of the engine 10A until the ignition of the fuel mixture by the spark plug 20 is started. Further, this routine is executed only for the cylinder 11 in which the intake valve 18 is first closed after the cranking of the engine 10A is started, specifically, for the cylinder 11 # 2 in the example shown in FIGS. The

このルーチンにおいて車両制御装置40は、まずステップS11でエンジン10Aの状態を取得する。エンジン10Aの状態としては、例えばクランク角及びエンジン10Aの水温が取得される。また、この処理では、クランク角に基づいてクランク軸10aの回転数が取得される。さらに、この処理では、初期クランク角θiniが取得される。この初期クランク角は、エンジン10Aが停止しているときのクランク角である。そのため、初期クランク角は、例えばエンジン10Aが停止したときにクランク角センサ41から最後に出力された信号に基づいて取得すればよい。なお、この処理では、他にもエンジン10Aの状態に関係する種々の情報が取得される。   In this routine, the vehicle control device 40 first acquires the state of the engine 10A in step S11. As the state of the engine 10A, for example, the crank angle and the water temperature of the engine 10A are acquired. In this process, the rotation speed of the crankshaft 10a is acquired based on the crank angle. Further, in this process, the initial crank angle θini is acquired. This initial crank angle is a crank angle when the engine 10A is stopped. For this reason, the initial crank angle may be acquired based on the signal output last from the crank angle sensor 41 when the engine 10A is stopped, for example. In this process, other various information related to the state of the engine 10A is acquired.

次のステップS12において車両制御装置40は、TDC(0)〜TDC(1)の期間内か否か判定する。TDC(0)〜TDC(1)の期間外と判定した場合はステップS13に進み、車両制御装置40は閉弁クランク角θIVCにクランク角θHを設定する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。この場合、閉弁クランク角θIVCはクランク角θHになる。   In the next step S12, the vehicle control device 40 determines whether or not it is within the period of TDC (0) to TDC (1). If it is determined that the period is outside the period of TDC (0) to TDC (1), the process proceeds to step S13, and the vehicle control device 40 sets the crank angle θH to the valve closing crank angle θIVC. Thereafter, the current control routine is terminated. In this case, the valve closing crank angle θIVC becomes the crank angle θH.

一方、TDC(0)〜TDC(1)の期間内と判定した場合はステップS14に進み、車両制御装置40は閉弁クランク角θIVCにクランク角θLを設定する。続くステップS15において車両制御装置40は、初期クランク角θini及びエンジン10Aの水温に基づいて閾値dNe_thを設定する。なお、この閾値dNe_thは、上述した設定方法で設定すればよい。   On the other hand, if it is determined that the time is within the period of TDC (0) to TDC (1), the process proceeds to step S14, and the vehicle control device 40 sets the crank angle θL to the valve closing crank angle θIVC. In subsequent step S15, the vehicle control device 40 sets a threshold value dNe_th based on the initial crank angle θini and the water temperature of the engine 10A. Note that the threshold value dNe_th may be set by the setting method described above.

次のステップS16において車両制御装置40は、クランク軸10aの回転数Neの時間微分値ΔNeを算出する。以下の(35)式は時間微分値ΔNeの算出式である。なお、この式中のTsは、回転数Neのサンプリング時間である。また、kは回転数Neのサンプリング時間を区別するための番号であって、自然数が入る(k=1、2、3、…)。   In the next step S16, the vehicle control device 40 calculates a time differential value ΔNe of the rotational speed Ne of the crankshaft 10a. The following formula (35) is a formula for calculating the time differential value ΔNe. Note that Ts in this equation is a sampling time for the rotational speed Ne. K is a number for distinguishing the sampling time of the rotational speed Ne, and a natural number is entered (k = 1, 2, 3,...).

Figure 0005910528
Figure 0005910528

続くステップS17において車両制御装置40は、時間微分値ΔNeが閾値dNe_th未満であり、かつクランク角θがクランク角θLより大きくかつクランク角θH以下か否か判定する。時間微分値ΔNeが閾値dNe_th以上、クランク角θがクランク角θL以下、又はクランク角θがクランク角θHより大きいと判定した場合は、今回のルーチンを終了する。この場合、閉弁クランク角θIVCはクランク角θLになる。   In subsequent step S17, the vehicle control device 40 determines whether the time differential value ΔNe is less than the threshold value dNe_th and whether the crank angle θ is greater than the crank angle θL and less than or equal to the crank angle θH. If it is determined that the time differential value ΔNe is equal to or greater than the threshold value dNe_th, the crank angle θ is equal to or less than the crank angle θL, or the crank angle θ is greater than the crank angle θH, the current routine is terminated. In this case, the valve closing crank angle θIVC becomes the crank angle θL.

一方、時間微分値ΔNeが閾値dNe_th未満であり、かつクランク角θがクランク角θLより大きくかつクランク角θH以下と判定した場合はステップS18の進み、車両制御装置40はそのときのクランク角θを閉弁クランク角θIVCに設定する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。   On the other hand, when it is determined that the time differential value ΔNe is less than the threshold value dNe_th and the crank angle θ is greater than the crank angle θL and equal to or less than the crank angle θH, the process proceeds to step S18, and the vehicle control device 40 determines the crank angle θ at that time. The valve closing crank angle θIVC is set. Thereafter, the current control routine is terminated.

図17は、エンジン10Aをクランキングすべく車両制御装置40が実行するクランキング制御ルーチンを示している。この制御ルーチンは、エンジン10Aが停止中か運転中かに拘わらず所定の周期で繰り返し実行される。なお、この制御ルーチンにおいて上述した図16のルーチンと共通の処理には同一の符号を付して説明を省略する。   FIG. 17 shows a cranking control routine executed by the vehicle control device 40 to crank the engine 10A. This control routine is repeatedly executed at a predetermined cycle regardless of whether the engine 10A is stopped or operating. In this control routine, the same processes as those in the routine shown in FIG.

この制御ルーチンにおいて車両制御装置40は、まずステップS11でエンジン10Aの状態を取得する。次のステップS21において車両制御装置40は、所定のクランキング条件が成立しているか否か判定する。このクランキング条件は、例えばエンジン10Aの始動が要求された場合又は現在クランキング中である場合に成立したと判定される。クランキング条件が不成立と判定した場合は、今回の制御ルーチンを終了する。   In this control routine, the vehicle control device 40 first acquires the state of the engine 10A in step S11. In the next step S21, the vehicle control device 40 determines whether or not a predetermined cranking condition is satisfied. This cranking condition is determined to be satisfied, for example, when the engine 10A is requested to start or when cranking is currently being performed. If it is determined that the cranking condition is not satisfied, the current control routine is terminated.

一方、クランキング条件が成立していると判定した場合はステップS22に進み、車両制御装置40はTDC回数をカウントする。なお、上述したようにこのTDC回数はクランキングが終了すると0にリセットされる。続くステップS23において車両制御装置40は、閉弁クランク角θIVCを取得する。この閉弁クランク角θIVCは、図16のルーチンで検出した値を取得すればよい。   On the other hand, if it is determined that the cranking condition is satisfied, the process proceeds to step S22, and the vehicle control device 40 counts the number of TDCs. As described above, the number of TDCs is reset to 0 when cranking is completed. In subsequent step S23, the vehicle control device 40 acquires the valve closing crank angle θIVC. As the valve closing crank angle θIVC, a value detected by the routine of FIG. 16 may be acquired.

次のステップS24において車両制御装置40は脈動トルクを算出する。脈動トルクは、上述した算出方法で算出すればよい。続くステップS25において車両制御装置40は、クランキングトルクを算出する。このクランキングトルクは、各気筒11内に燃料を供給してその燃料混合気に点火することが可能な所定の回転数までエンジン10Aの回転数を上昇させるためのベーストルクと、算出した脈動トルクとに基づいて算出される。この際、クランキングトルクは脈動トルクが相殺されるように算出される。例えば、脈動トルクがクランク軸10aを逆方向に回転させる場合にはベーストルクに脈動トルクを加えた値がクランキングトルクとして算出される。一方、脈動トルクがクランク軸10aを正方向に回転させる場合にはベーストルクから脈動トルクを減じた値がクランキングトルクとして算出される。   In the next step S24, the vehicle control device 40 calculates a pulsating torque. The pulsation torque may be calculated by the calculation method described above. In subsequent step S25, the vehicle control device 40 calculates cranking torque. The cranking torque includes a base torque for increasing the rotational speed of the engine 10A to a predetermined rotational speed that can supply fuel into each cylinder 11 and ignite the fuel mixture, and a calculated pulsating torque. Based on the above. At this time, the cranking torque is calculated so that the pulsating torque is offset. For example, when the pulsating torque rotates the crankshaft 10a in the reverse direction, a value obtained by adding the pulsating torque to the base torque is calculated as the cranking torque. On the other hand, when the pulsating torque rotates the crankshaft 10a in the positive direction, a value obtained by subtracting the pulsating torque from the base torque is calculated as the cranking torque.

次のステップS26において車両制御装置40は、MG制御を実行する。このMG制御では、算出したクランキングトルクがモータ・ジェネレータ3から出力されてエンジン10Aがクランキングされるようにモータ・ジェネレータ3を制御する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。   In the next step S26, the vehicle control device 40 executes MG control. In this MG control, the motor / generator 3 is controlled so that the calculated cranking torque is output from the motor / generator 3 and the engine 10A is cranked. Thereafter, the current control routine is terminated.

以上に説明したように、本発明の制御装置によれば、クランク軸10aの回転数に基づいて吸気弁18が閉弁したか否か判定する。この場合、実際に吸気弁18が閉弁したことで生じる現象に基づいて吸気弁18が閉弁したか否か判定するので、ラッシュアジャスタ34が設けられていても吸気弁18の閉弁時期を精度良く検出できる。また、クランク軸10aの回転数Neは内燃機関に一般的に設けられているクランク角センサ41で検出できるので、吸気弁18が閉弁したか否か容易に検出することができる。   As described above, according to the control device of the present invention, it is determined whether or not the intake valve 18 is closed based on the rotational speed of the crankshaft 10a. In this case, it is determined whether or not the intake valve 18 is closed based on a phenomenon that occurs when the intake valve 18 is actually closed. Therefore, even when the lash adjuster 34 is provided, the closing timing of the intake valve 18 is determined. It can be detected with high accuracy. Further, since the rotational speed Ne of the crankshaft 10a can be detected by a crank angle sensor 41 generally provided in an internal combustion engine, it can be easily detected whether or not the intake valve 18 is closed.

また、この閉弁クランク角θIVCの検出は、エンジン10Aのクランキング開始後に最初に吸気弁18が閉弁する気筒11に対してのみ実行される。上述したように、2番目に吸気弁18の閉弁するときには、すでにラッシュアジャスタ34が通常状態になっている。また、クランク軸10aの回転数がある程度まで高くなると吸気弁18が閉弁したことによる回転数変動が検出し難くなる。そのため、このような気筒11に対してのみ行うことで、閉弁クランク角θIVCの無駄な検出を回避できる。   The detection of the valve closing crank angle θIVC is performed only for the cylinder 11 in which the intake valve 18 is first closed after the cranking of the engine 10A is started. As described above, when the intake valve 18 is closed for the second time, the lash adjuster 34 is already in the normal state. Further, when the rotation speed of the crankshaft 10a is increased to a certain level, it is difficult to detect a fluctuation in the rotation speed due to the intake valve 18 being closed. Therefore, useless detection of the valve closing crank angle θIVC can be avoided by performing the operation only on the cylinder 11.

さらに、閉弁クランク軸θIVCの検出は、エンジン10Aのクランキング開始から点火プラグ20による燃料混合気への点火が開始されるまでの期間しか行われない。点火プラグ20による点火が開始されると、燃料混合気の爆発燃焼に基づく回転数変動が支配的となる。上述した形態では、このような期間には閉弁クランク角θIVCの検出を行わないので、閉弁クランク角θIVCの無駄な検出を回避できる。   Furthermore, the valve closing crankshaft θIVC is detected only during the period from the start of cranking of the engine 10A until the ignition of the fuel mixture by the spark plug 20 is started. When ignition by the spark plug 20 is started, the rotational speed fluctuation based on the explosive combustion of the fuel mixture becomes dominant. In the above-described embodiment, since the detection of the valve closing crank angle θIVC is not performed during such a period, useless detection of the valve closing crank angle θIVC can be avoided.

本発明の制御装置では、このように検出した閉弁クランク角θIVCに基づいて脈動トルクを算出するので、脈動トルクの推定精度を高めることができる。そして、その脈動トルクに基づいてエンジン10Aのクランキングを行うので、エンジン10Aの始動時の振動を抑制できる。   In the control device of the present invention, since the pulsation torque is calculated based on the valve closing crank angle θIVC detected in this way, it is possible to improve the estimation accuracy of the pulsation torque. And since cranking of engine 10A is performed based on the pulsation torque, vibration at the time of starting of engine 10A can be suppressed.

上述した説明では、#3の気筒11が膨張行程の状態で停止している場合、すなわちクランキング時に最初に膨張行程になる気筒11が#3の気筒11の場合を例にして説明したが、他の気筒11が膨張行程で停止している場合でも上述した脈動トルクの算出方法は適用できる。この場合には、上述した説明中の#3の気筒11及び#2の気筒11をクランキング時に最初に膨張行程になる気筒11及びその次に膨張行程になる気筒11に置き換えればよい。   In the above description, the case where the # 3 cylinder 11 is stopped in the state of the expansion stroke, that is, the case where the cylinder 11 which becomes the expansion stroke first at the time of cranking is the # 3 cylinder 11 has been described as an example. Even when the other cylinders 11 are stopped in the expansion stroke, the pulsating torque calculation method described above can be applied. In this case, the cylinder 11 of # 3 and the cylinder 11 of # 2 in the above description may be replaced with the cylinder 11 that is first in the expansion stroke and the cylinder 11 that is next in the expansion stroke at the time of cranking.

なお、図16のステップS17を実行することにより車両制御装置40が本発明の閉弁判定手段として機能する。図17のステップS25、S26を実行することにより車両制御装置40が本発明の制御手段として機能する。図17のステップS24を実行することにより、車両制御装置40が本発明のトルク比算出手段及びトルク算出手段として機能する。図7〜9に示したようにTDC(0)〜TDC(2)の期間が本発明の過渡期間に相当する。クランク角θHが本発明の第1クランク角に相当し、クランク角θLが本発明の第2クランク角に相当する。   In addition, by performing step S17 of FIG. 16, the vehicle control apparatus 40 functions as the valve closing determination means of the present invention. The vehicle control device 40 functions as the control means of the present invention by executing steps S25 and S26 of FIG. By executing step S24 of FIG. 17, the vehicle control device 40 functions as a torque ratio calculation unit and a torque calculation unit of the present invention. As shown in FIGS. 7 to 9, the period from TDC (0) to TDC (2) corresponds to the transition period of the present invention. The crank angle θH corresponds to the first crank angle of the present invention, and the crank angle θL corresponds to the second crank angle of the present invention.

上述した説明では、クランク軸10aの回転数Neに基づいて吸気弁18が閉弁したか否か判定したが、この判定に用いる回転数はクランク軸10aの回転数Neに限定されない。例えば、クランキング時におけるモータ・ジェネレータ3の回転数に基づいて吸気弁18が閉弁したか否か判定してもよい。以下の(36)式は、モータ・ジェネレータ3のトルクと、モータ・ジェネレータ3の回転角θgとの関係を示している。なお、この式において、Igはモータ・ジェネレータ3の回転慣性を示し、Cgはモータ・ジェネレータ3の減衰係数を示している。また、τgはモータ・ジェネレータ3のトルクを示し、i1は動力分割機構4における減速比を示している。   In the above description, it is determined whether or not the intake valve 18 is closed based on the rotational speed Ne of the crankshaft 10a. However, the rotational speed used for this determination is not limited to the rotational speed Ne of the crankshaft 10a. For example, it may be determined whether the intake valve 18 is closed based on the rotational speed of the motor / generator 3 during cranking. The following equation (36) shows the relationship between the torque of the motor / generator 3 and the rotation angle θg of the motor / generator 3. In this equation, Ig represents the rotational inertia of the motor / generator 3, and Cg represents the damping coefficient of the motor / generator 3. Also, τg represents the torque of the motor / generator 3, and i 1 represents the reduction ratio in the power split mechanism 4.

Figure 0005910528
Figure 0005910528

この(36)式から明らかなように、ダンパ5の負荷トルクの変動は、モータ・ジェネレータ3の回転数dθg/dtにも影響を与える。そして、ダンパ5の負荷トルクの変動は、エンジン10Aの脈動トルクの変動の影響を受ける。そのため、モータ・ジェネレータ3の回転数に基づいて吸気弁18が閉弁したか否か判定できる。なお、モータ・ジェネレータ3のトルクτgは、吸気弁18が閉じるタイミングであるクランク角θがクランク角θLとクランク角θHの間の期間において値が急変しないように設定される。そのため、モータ・ジェネレータ3の回転数dθg/dtへの影響はほぼ無視できる。このモータ・ジェネレータ3の回転数で吸気弁18の閉弁を判定する場合、モータ・ジェネレータ3の回転数の時間微分値は以下の(37)式で求められる。なお、この式中のTsは、dθg/dtのサンプリング時間である。kは(35)式と同様である。   As is apparent from the equation (36), the fluctuation of the load torque of the damper 5 also affects the rotational speed dθg / dt of the motor / generator 3. The variation in the load torque of the damper 5 is affected by the variation in the pulsation torque of the engine 10A. Therefore, it can be determined whether the intake valve 18 is closed based on the rotational speed of the motor / generator 3. The torque τg of the motor / generator 3 is set so that the value does not change suddenly during the period between the crank angle θL and the crank angle θH, which is the timing at which the intake valve 18 is closed. Therefore, the influence on the rotational speed dθg / dt of the motor / generator 3 is almost negligible. When determining that the intake valve 18 is closed based on the rotational speed of the motor / generator 3, the time differential value of the rotational speed of the motor / generator 3 is obtained by the following equation (37). Note that Ts in this equation is a sampling time of dθg / dt. k is the same as in equation (35).

Figure 0005910528
Figure 0005910528

そして、この方法においても上述したクランク軸10aの回転数を用いる場合と同様にクランク角θがクランク角θLとクランク角θHの間にあり、かつ時間微分値Δdθg/dtが所定の閾値d(dθg/dt)_thより小さくなった場合に吸気弁18が閉弁したと判定できる。そして、このときのクランク角θが閉弁クランク角θIVCと判定できる。なお、この閾値d(dθg/dt)_thも初期クランク角θini及びエンジン10Aの水温の影響を受ける。そこで、この場合でも、初期クランク角θini、エンジン10Aの水温、及び閾値d(dθg/dt)_thの関係を、実験や数値計算等により予め求めて車両制御装置40のROMにマップとして記憶させておき、そのマップに基づいて閾値d(dθg/dt)_thを設定する。このマップとしては、図14のマップの閾値dNe_thを閾値d(dθg/dt)_thに置き換えたものが用いられる。そのため、閾値d(dθg/dt)_thは、基本的にエンジン10Aの水温が高いほど、また初期クランク角θiniが大きいほど大きくなる。   In this method, the crank angle θ is between the crank angle θL and the crank angle θH, and the time differential value Δdθg / dt is a predetermined threshold value d (dθg), as in the case of using the rotation speed of the crankshaft 10a. / Dt) _th, it can be determined that the intake valve 18 is closed. The crank angle θ at this time can be determined as the valve closing crank angle θIVC. The threshold value d (dθg / dt) _th is also affected by the initial crank angle θini and the water temperature of the engine 10A. Therefore, even in this case, the relationship between the initial crank angle θini, the water temperature of the engine 10A, and the threshold value d (dθg / dt) _th is obtained in advance by experiments, numerical calculations, etc., and stored as a map in the ROM of the vehicle control device 40. The threshold value d (dθg / dt) _th is set based on the map. As this map, a map obtained by replacing the threshold value dNe_th in the map of FIG. 14 with a threshold value d (dθg / dt) _th is used. Therefore, the threshold value d (dθg / dt) _th basically increases as the water temperature of the engine 10A is higher and the initial crank angle θini is larger.

図18は、モータ・ジェネレータ3の回転数に基づいて閉弁クランク角θIVCを求める方法を示すブロック図である。この図に示すように閾値設定部60には、初期クランク角θini及びエンジン10Aの水温が入力され、閾値d(dθg/dt)_thが出力される。そして、閉弁判定部61にはその閾値d(dθg/dt)_thと、クランク角θと、モータ・ジェネレータ3の回転角θgが入力される。そして、上述した判定方法で判定された閉弁クランク角θIVCが算出される。なお、このように閉弁クランク角θIVCを求めることにより、モータ・ジェネレータ3のロータ軸やロータが本発明の回転体に相当する。   FIG. 18 is a block diagram showing a method for obtaining the valve closing crank angle θIVC based on the rotational speed of the motor / generator 3. As shown in this figure, the threshold value setting unit 60 receives the initial crank angle θini and the water temperature of the engine 10A, and outputs a threshold value d (dθg / dt) _th. Then, the threshold value d (dθg / dt) _th, the crank angle θ, and the rotation angle θg of the motor / generator 3 are input to the valve closing determination unit 61. Then, the valve closing crank angle θIVC determined by the above-described determination method is calculated. Note that the rotor shaft and the rotor of the motor / generator 3 correspond to the rotating body of the present invention by obtaining the valve closing crank angle θIVC in this way.

本発明が適用される内燃機関は、ハイブリッド車両に搭載され、モータ・ジェネレータでクランキングされる内燃機関に限定されない。例えば、図19に示すエンジン10Bに本発明を適用してもよい。この図に示すようにエンジン10Bには、発電機70と、エンジン10Bをクランキングするためのスタータ71とが設けられている。発電機70とクランク軸10aとには、ベルト72が巻き掛けられている。そのため、発電機70は、クランク軸10aにて駆動される。以下の(38)式は、脈動トルクとエンジン10Bの回転数との関係を示している。なお、この式において、Ieはエンジン10Bの回転慣性を示し、Ceはエンジン10Bの減衰係数を示している。また、τeはエンジン10Bの脈動トルクを示し、τtはクランク軸10aに掛かるトルクを示している。そして、θはクランク角を示している。   The internal combustion engine to which the present invention is applied is not limited to an internal combustion engine mounted on a hybrid vehicle and cranked by a motor / generator. For example, the present invention may be applied to the engine 10B shown in FIG. As shown in this figure, the engine 10B is provided with a generator 70 and a starter 71 for cranking the engine 10B. A belt 72 is wound around the generator 70 and the crankshaft 10a. Therefore, the generator 70 is driven by the crankshaft 10a. The following equation (38) shows the relationship between the pulsation torque and the rotational speed of the engine 10B. In this equation, Ie represents the rotational inertia of the engine 10B, and Ce represents the damping coefficient of the engine 10B. Further, τe represents the pulsating torque of the engine 10B, and τt represents the torque applied to the crankshaft 10a. Θ represents the crank angle.

Figure 0005910528
Figure 0005910528

この式から明らかなように、このエンジン10Bでも、上述した形態と同様の方法を用いることにより、クランク軸10aの回転数Neに基づいて吸気弁18が閉弁したか否か判定できる。   As is apparent from this equation, even in this engine 10B, it is possible to determine whether or not the intake valve 18 is closed based on the rotational speed Ne of the crankshaft 10a by using the same method as in the above-described embodiment.

なお、このエンジン10Bでは、発電機70又はスタータ71の回転角に基づいて吸気弁18が閉弁したか否か判定してもよい。以下の(39)式は、発電機70又はスタータ71の回転角θgと、発電機70又はスタータ71のトルクτgとの関係を示している。なお、この式において、Igは発電機70又はスタータ71の回転慣性を示し、Cgは発電機70又はスタータ71の減衰係数を示している。また、τgは発電機70又はスタータ71のトルクを示し、i2は発電機70とクランク軸10aとの間の減速比又はスタータ71とクランク軸10aとの間の減速比を示している。   In the engine 10B, it may be determined whether the intake valve 18 is closed based on the rotation angle of the generator 70 or the starter 71. The following equation (39) shows the relationship between the rotation angle θg of the generator 70 or starter 71 and the torque τg of the generator 70 or starter 71. In this equation, Ig represents the rotational inertia of the generator 70 or starter 71, and Cg represents the attenuation coefficient of the generator 70 or starter 71. Also, τg represents the torque of the generator 70 or starter 71, and i2 represents the reduction ratio between the generator 70 and the crankshaft 10a or the reduction ratio between the starter 71 and the crankshaft 10a.

Figure 0005910528
Figure 0005910528

この式から明らかなように、上述した形態のモータ・ジェネレータ3の回転角の代わりにこれら発電機70又はスタータ71の回転角を用いることでも、これらの回転角に基づいて吸気弁18が閉弁したか否か判定できる。なお、このように閉弁クランク角θIVCを求めることにより、発電機70の回転軸又はスタータ71の出力軸が本発明の回転体に相当する。   As is clear from this equation, the rotation angle of the generator 70 or starter 71 can be used instead of the rotation angle of the motor / generator 3 of the above-described form, and the intake valve 18 can be closed based on these rotation angles. It can be determined whether or not. In addition, by calculating | requiring valve closing crank angle (theta) IVC in this way, the rotating shaft of the generator 70 or the output shaft of the starter 71 corresponds to the rotary body of this invention.

本発明は、2気筒の内燃機関に適用してもよい。3気筒以上の内燃機関では、いずれか1つの気筒でピストンが上昇しているときに他の気筒でピストンが下降する。そのため、いずれか1つの気筒の吸気弁が閉弁してクランク軸に回転数変動が生じても他の気筒からクランク軸に付与されるトルクでその回転数変動が抑制されるおそれがある。一般に2気筒の内燃機関では、両方の気筒のピストンが同時に上昇したり下降したりするので、吸気弁が閉弁したことによるクランク軸の回転数変動を検知しやすい。そのため、吸気弁の閉弁時期の検出精度をさらに向上させることができる。   The present invention may be applied to a two-cylinder internal combustion engine. In an internal combustion engine having three or more cylinders, when the piston is rising in any one cylinder, the piston is falling in the other cylinder. Therefore, even if the intake valve of any one of the cylinders closes and the rotational speed fluctuation occurs in the crankshaft, the rotational speed fluctuation may be suppressed by torque applied from the other cylinders to the crankshaft. Generally, in a two-cylinder internal combustion engine, the pistons of both cylinders rise and fall at the same time, so it is easy to detect fluctuations in the rotational speed of the crankshaft due to the intake valve closing. Therefore, the detection accuracy of the intake valve closing timing can be further improved.

本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、検出した吸気弁の閉弁時期は、脈動トルクの推定以外にも内燃機関の始動時に行われる種々の制御に用いてよい。本発明が適用される内燃機関は火花点火式の内燃機関に限定されない。ディーゼル式の内燃機関に本発明を適用してもよい。また、本発明が適用される内燃機関は4気筒の内燃機関に限定されない。単気筒の内燃機関及び2つ以上の気筒を有する種々の内燃機関に本発明を適用してもよい。   The present invention is not limited to the above-described form and can be implemented in various forms. For example, the detected valve closing timing of the intake valve may be used for various controls performed when the internal combustion engine is started in addition to the estimation of the pulsation torque. The internal combustion engine to which the present invention is applied is not limited to a spark ignition type internal combustion engine. The present invention may be applied to a diesel internal combustion engine. The internal combustion engine to which the present invention is applied is not limited to a four-cylinder internal combustion engine. The present invention may be applied to a single cylinder internal combustion engine and various internal combustion engines having two or more cylinders.

3 モータ・ジェネレータ(電動機)
10A、10B 内燃機関
10a クランク軸
11 気筒
13 電動モータ(電動機)
18 吸気弁
20 点火プラグ
34 ラッシュアジャスタ
40 車両制御装置(閉弁判定手段、トルク比算出手段、トルク算出手段、制御手段)
3 Motor generator
10A, 10B Internal combustion engine 10a Crankshaft 11 Cylinder 13 Electric motor (electric motor)
18 Intake valve 20 Spark plug 34 Rush adjuster 40 Vehicle control device (valve closing determination means, torque ratio calculation means, torque calculation means, control means)

Claims (5)

内燃機関のクランク軸又は前記内燃機関の始動時に前記クランク軸と共に回転する回転体の回転数を検出する回転数検出手段を備えた内燃機関の制御装置において、
前記回転数検出手段が検出した回転数を時間微分した時間微分値が、所定の閾値より大きい値から前記閾値より小さい値に変化した場合に、前記内燃機関の気筒の吸気弁が閉弁したと判定する閉弁判定手段を備えている制御装置。
In the control apparatus for an internal combustion engine comprising a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of a rotating body that rotates together with the crankshaft of the internal combustion engine or the crankshaft when the internal combustion engine is started,
The intake valve of the cylinder of the internal combustion engine is closed when the time differential value obtained by time-differentiating the rotational speed detected by the rotational speed detection means changes from a value larger than a predetermined threshold value to a value smaller than the threshold value. A control device comprising a valve closing determining means for determining
前記閉弁判定手段は、前記内燃機関の始動時に、前記内燃機関のクランキングが開始されてから最初に吸気弁が閉弁する気筒のみに対して吸気弁が閉弁したか否かの判定を行う請求項1に記載の制御装置。   When the internal combustion engine is started, the valve closing determination means determines whether or not the intake valve is closed only for a cylinder that is initially closed after cranking of the internal combustion engine is started. The control device according to claim 1 to be performed. 前記内燃機関は、点火プラグを備えた火花点火式の内燃機関であり、
前記閉弁判定手段は、前記内燃機関のクランキングが開始されてから前記点火プラグによる点火が開始されるまでの期間、前記内燃機関の気筒の吸気弁が閉弁したか否か判定する請求項1又は2に記載の制御装置。
The internal combustion engine is a spark ignition type internal combustion engine provided with a spark plug,
The valve closing determination means determines whether or not an intake valve of a cylinder of the internal combustion engine is closed during a period from when cranking of the internal combustion engine is started to when ignition by the spark plug is started. The control device according to 1 or 2.
前記内燃機関は、2気筒の内燃機関である請求項1〜3のいずれか一項に記載の制御装置。   The control device according to claim 1, wherein the internal combustion engine is a two-cylinder internal combustion engine. 前記内燃機関には、前記クランク軸を駆動可能に設けられた電動機と、前記内燃機関の油圧が設定圧以上の場合には前記吸気弁の閉弁時期が第1クランク角になる通常状態に切り替わり、前記オイルポンプからの油圧が前記設定圧未満の場合には前記吸気弁の閉弁時期が前記第1クランク角より早い第2クランク角になる低油圧状態に切り替わるラッシュアジャスタと、が設けられ、
前記閉弁判定手段により吸気弁が閉弁したと判定された閉弁時期と、前記内燃機関のクランキング開始時のクランク角とに基づいて、そのクランク角からクランキングを開始したときに前記気筒から前記クランク軸に付与されると予想されるトルクと予め設定した基準トルクとの比であるトルク比を算出するトルク比算出手段と、
前記トルク比算出手段が算出したトルク比に基づいて、前記内燃機関のクランキング中に前記気筒から前記クランク軸に付与されると予想されるトルクを算出するトルク算出手段と、
前記トルク算出手段が算出したトルクに基づいて前記内燃機関のクランキング中における前記電動機の動作を制御する制御手段と、をさらに備え、
前記トルク算出手段は、前記内燃機関のクランキングを開始してから、クランキング開始後に最初に圧縮行程になる気筒が、クランキング開始後の最初の膨張行程を完了するまでの過渡期間の間と、前記過渡期間の経過後とでトルクを算出する算出方法を切り替える請求項1〜4のいずれか一項に記載の制御装置。
The internal combustion engine is switched to a normal state in which the crankshaft can be driven and a normal state in which the closing timing of the intake valve becomes the first crank angle when the hydraulic pressure of the internal combustion engine is equal to or higher than a set pressure. A lash adjuster that switches to a low hydraulic pressure state in which the closing timing of the intake valve becomes a second crank angle earlier than the first crank angle when the hydraulic pressure from the oil pump is less than the set pressure,
When the cranking is started from the crank angle based on the closing timing when the intake valve is determined to be closed by the valve closing determination means and the crank angle at the start of cranking of the internal combustion engine, the cylinder Torque ratio calculating means for calculating a torque ratio that is a ratio between a torque expected to be applied to the crankshaft and a preset reference torque;
Torque calculating means for calculating a torque expected to be applied from the cylinder to the crankshaft during cranking of the internal combustion engine based on the torque ratio calculated by the torque ratio calculating means;
Control means for controlling the operation of the electric motor during cranking of the internal combustion engine based on the torque calculated by the torque calculating means,
The torque calculation means includes a transitional period from the start of cranking of the internal combustion engine until the cylinder that is first in the compression stroke after the cranking starts until the first expansion stroke after the cranking starts is completed. The control device according to any one of claims 1 to 4, wherein a calculation method for calculating torque is switched between after the transition period has elapsed.
JP2013026674A 2013-02-14 2013-02-14 Control device for internal combustion engine Active JP5910528B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013026674A JP5910528B2 (en) 2013-02-14 2013-02-14 Control device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013026674A JP5910528B2 (en) 2013-02-14 2013-02-14 Control device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014156792A JP2014156792A (en) 2014-08-28
JP5910528B2 true JP5910528B2 (en) 2016-04-27

Family

ID=51577816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013026674A Active JP5910528B2 (en) 2013-02-14 2013-02-14 Control device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5910528B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6852565B2 (en) * 2017-05-26 2021-03-31 日産自動車株式会社 Hybrid vehicle crank angle estimation method, crank angle control method and crank angle estimation device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3916313B2 (en) * 1998-01-14 2007-05-16 ヤマハ発動機株式会社 4-cycle multi-cylinder engine
JP3864720B2 (en) * 2001-04-06 2007-01-10 トヨタ自動車株式会社 Intake compression detection method at engine start
JP2006207538A (en) * 2005-01-31 2006-08-10 Toyota Motor Corp Ignition timing control device for internal combustion engine
JP2007198314A (en) * 2006-01-27 2007-08-09 Toyota Motor Corp Internal combustion engine control device
JP5035317B2 (en) * 2009-10-22 2012-09-26 マツダ株式会社 Internal combustion engine control method and internal combustion engine system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014156792A (en) 2014-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006029247A (en) Stop and start control device for engine
JP2013163436A (en) Engine fluctuation suppression device by motor
JP2007211730A (en) Reciprocating internal combustion engine
JP2008121593A (en) Control device for internal combustion engine
US11703005B2 (en) Cranking procedure for a four-stroke internal combustion engine with a crankshaft mounted electric turning machine
JP2004197745A (en) Method for operating multi-cylinder type internal combustion engine with variable compression ratio
WO2009081624A1 (en) Internal egr control device of internal combustion engine
JP6398412B2 (en) Engine start control device
JP5910528B2 (en) Control device for internal combustion engine
TWI596274B (en) Engine system and straddled vehicle
JP4697485B2 (en) Start control device for internal combustion engine
JP6666222B2 (en) Variable valve operating device and controller of variable valve operating device
JP6126432B2 (en) Fuel injection control device
JP2014139427A (en) Internal combustion engine starting control device
JP6271722B2 (en) Internal combustion engine starting method, apparatus, and computer program product
JP6301204B2 (en) Engine start control device
JP4144421B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP6213379B2 (en) Engine fuel injection timing control device
JP5285501B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2008180174A (en) Control device for internal combustion engine
JP2007077964A (en) Control device for internal combustion engine
EP3626956B1 (en) Engine unit
WO2016067375A1 (en) Control device for internal combustion engine
KR20190057390A (en) Method and apparatus for operating an internal combustion engine
JP6323112B2 (en) Engine control system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150319

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160223

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160301

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160314