JP2001020763A - Internal combustion engine having an electromagnetically driven valve - Google Patents
Internal combustion engine having an electromagnetically driven valveInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、少なくとも吸気弁が電磁駆動弁に
より構成された内燃機関に関し、吸気圧のバラツキに起
因する気筒間での吸入空気量の変化を防止することを目
的とする。
【解決手段】 吸気行程中の所定時期(クランク角CA
0)における吸気圧PM及び機関回転数NEが検出され
(ステップ100〜104)、検出されたPM及びNE
から、マップを参照することにより目標吸入空気量が得
られるような吸気弁の閉弁時期が決定される(ステップ
108)。別の実施態様では、4気筒型内燃機関が6サ
イクル運転で動作する場合に、直前の吸気行程が休止さ
れていた場合は、直前の吸気行程が行われた場合に比べ
て、吸気弁の閉弁時期は吸入空気量が増加する側に変化
させられる。
(57) Abstract: The present invention relates to an internal combustion engine in which at least an intake valve is constituted by an electromagnetically driven valve, and aims to prevent a change in intake air amount between cylinders due to a variation in intake pressure. And SOLUTION: A predetermined timing during an intake stroke (crank angle CA
0), the intake pressure PM and the engine speed NE are detected (steps 100 to 104), and the detected PM and NE are detected.
Then, the closing timing of the intake valve is determined such that the target intake air amount can be obtained by referring to the map (step 108). In another embodiment, when the four-cylinder internal combustion engine operates in the six-cycle operation, the intake valve is closed when the immediately preceding intake stroke is stopped compared to when the immediately preceding intake stroke is performed. The valve timing is changed so that the intake air amount increases.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁駆動弁を有す
る内燃機関に係り、特に、吸気圧のバラツキに起因する
吸入空気量の気筒間差を抑制するうえで好適な電磁駆動
弁を有する内燃機関に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine having an electromagnetically driven valve, and more particularly to an internal combustion engine having an electromagnetically driven valve suitable for suppressing a difference in intake air amount between cylinders due to a variation in intake pressure. About the institution.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、例えば特開平10−1030
92号公報に開示される如く、吸排気弁が電磁駆動弁に
より構成された内燃機関の制御装置が公知である。電磁
駆動弁によれば、吸排気弁の開閉時期をクランク角とは
独立に自由に設定することができる。上記従来の制御装
置では、かかる電磁駆動弁の特性を利用し、内燃機関の
動作状態に応じて運転サイクルを2サイクル、4サイク
ル、6サイクル等に変更している。内燃機関の運転サイ
クルが切り替えられると、その切替時に急激なトルク変
動によるショックが発生する可能性がある。そこで、上
記従来の制御装置では、運転サイクルの切替時における
トルク変動が緩和されるように吸排気弁の開閉時期を調
整することとしている。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1030
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 92-92, there is known a control device for an internal combustion engine in which intake and exhaust valves are constituted by electromagnetically driven valves. According to the electromagnetically driven valve, the opening / closing timing of the intake / exhaust valve can be freely set independently of the crank angle. In the above-described conventional control device, the operation cycle is changed to two cycles, four cycles, six cycles, or the like according to the operation state of the internal combustion engine by utilizing the characteristics of the electromagnetically driven valve. When the operation cycle of the internal combustion engine is switched, there is a possibility that a shock due to a sudden torque fluctuation occurs at the time of the switching. Therefore, in the above-described conventional control device, the opening / closing timing of the intake / exhaust valve is adjusted so that the torque fluctuation at the time of switching the operation cycle is reduced.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、多気筒型内
燃機関では、気筒ごとの寸法のばらつき等に起因して、
吸気行程での吸気圧が気筒ごとに変化し、これにより、
各気筒への吸入空気量も気筒間で変化する。この場合、
出力トルクが気筒間で変動することにより、内燃機関の
振動が増加してしまう。また、吸入空気量が気筒間で変
化すると、空燃比が変化することにより排気エミッショ
ンの悪化を招くことにもなる。しかしながら、上記従来
の制御装置では、吸入空気量の気筒間の変化を防止する
ことについては何ら考慮されていない。By the way, in a multi-cylinder internal combustion engine, due to variations in dimensions among the cylinders, etc.,
The intake pressure during the intake stroke changes for each cylinder,
The amount of intake air to each cylinder also varies between cylinders. in this case,
When the output torque fluctuates between the cylinders, the vibration of the internal combustion engine increases. Further, if the intake air amount changes between cylinders, the air-fuel ratio changes, which leads to deterioration of exhaust emission. However, in the above conventional control device, no consideration is given to preventing a change in intake air amount between cylinders.
【0004】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、吸気圧が変化する場合にも各気筒の吸入空気量
を目標値とすることが可能な電磁駆動弁を有する内燃機
関を提供することを目的とする。[0004] The present invention has been made in view of the above points, and provides an internal combustion engine having an electromagnetically driven valve that can set the intake air amount of each cylinder to a target value even when the intake pressure changes. The purpose is to provide.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項1
に記載する如く、少なくとも吸気弁が電磁駆動弁により
構成された電磁駆動弁を有する内燃機関であって、各気
筒の吸入空気量が目標値となるように吸気圧に応じて各
気筒毎に吸気弁の開閉時期を決定する吸気弁開閉時期決
定手段を備える電磁駆動弁を有する内燃機関により達成
される。The above object is achieved by the present invention.
As described in the above, at least an intake valve is an internal combustion engine having an electromagnetically driven valve constituted by an electromagnetically driven valve, and the intake air for each cylinder is adjusted according to the intake pressure so that the intake air amount of each cylinder becomes a target value. This is achieved by an internal combustion engine having an electromagnetically driven valve including intake valve opening / closing timing determining means for determining the opening / closing timing of the valve.
【0006】請求項1記載の発明において、吸気行程に
おける吸気圧が高いほど、吸入空気量は大きくなる。一
方、吸気行程における吸入空気量は吸気弁の開閉時期に
応じて変化する。従って、本発明によれば、吸気弁開閉
時期決定手段が、各気筒の吸気圧に応じて各気筒毎に吸
気弁の開閉時期を決定することで、各気筒の吸入空気量
を目標値とすることができる。According to the first aspect of the present invention, the higher the intake pressure in the intake stroke, the larger the intake air amount. On the other hand, the intake air amount in the intake stroke changes according to the opening / closing timing of the intake valve. Therefore, according to the present invention, the intake valve opening / closing timing determining means determines the opening / closing timing of the intake valve for each cylinder in accordance with the intake pressure of each cylinder, thereby setting the intake air amount of each cylinder to the target value. be able to.
【0007】また、請求項2に記載する如く、請求項1
記載の電磁駆動弁を有する内燃機関において、前記吸気
弁開閉時期決定手段は、吸気行程中の所定時期における
吸気圧に応じて吸気弁の開閉時期を決定することとして
もよい。請求項2記載の発明において、吸気行程での吸
入空気量は、吸気弁が閉弁された時点での吸気圧に応じ
た大きさとなる。また、吸気行程での所定時期における
吸気圧に基づいて、当該吸気行程中の以後の各時点での
吸気圧を推定できる。すなわち、吸気行程での所定時期
における吸気圧により、所望の吸入空気量が得られるよ
うな吸気弁の閉弁時期を推定できる。従って、吸気弁開
閉時期決定手段は、吸気行程中の所定時期における吸気
圧に応じて、吸入空気量が目標値となるように吸気弁の
開閉時期を決定することができる。更に、本発明では、
吸気行程が終了する前に、当該吸気行程での吸気弁の閉
弁時期を決定できるので、吸気圧の変化に対応して即座
に吸入空気量を目標値へ調整することができる。Further, as described in claim 2, claim 1
In the internal combustion engine having the electromagnetically driven valve described above, the intake valve opening / closing timing determining means may determine the opening / closing timing of the intake valve according to the intake pressure at a predetermined timing during the intake stroke. According to the second aspect of the present invention, the intake air amount during the intake stroke has a magnitude corresponding to the intake pressure when the intake valve is closed. Further, based on the intake pressure at a predetermined time during the intake stroke, the intake pressure at each time after the intake stroke can be estimated. That is, it is possible to estimate the closing timing of the intake valve such that a desired intake air amount is obtained from the intake pressure at a predetermined timing in the intake stroke. Therefore, the intake valve opening / closing timing determining means can determine the opening / closing timing of the intake valve according to the intake pressure at a predetermined timing during the intake stroke so that the intake air amount becomes the target value. Further, in the present invention,
Since the closing timing of the intake valve in the intake stroke can be determined before the end of the intake stroke, the intake air amount can be immediately adjusted to the target value in response to a change in the intake pressure.
【0008】この場合、吸気行程中の吸気圧の変化は、
機関回転数にも依存する。従って、請求項3に記載する
如く、前記吸気弁開閉時期決定手段が、機関回転数に応
じて吸気弁の開閉時期を調整することによって、各気筒
の吸入吸気量をより正確に目標値へ調整することができ
る。また、請求項4に記載する如く、前記吸気圧は、吸
気管又は気筒内に設けられた圧力センサにより検出され
ることとしてもよい。In this case, the change of the intake pressure during the intake stroke is as follows:
It also depends on the engine speed. Therefore, the intake valve opening / closing timing determining means adjusts the opening / closing timing of the intake valve in accordance with the engine speed, thereby more accurately adjusting the intake / intake amount of each cylinder to the target value. can do. Further, the intake pressure may be detected by a pressure sensor provided in an intake pipe or a cylinder.
【0009】また、上記の目的は、請求項5に記載する
如く、請求項1記載の電磁駆動弁を有する内燃機関にお
いて、前記吸気弁開閉時期決定手段は、吸気行程の間隔
が不均等となる内燃機関の動作状態において、吸気行程
の過去の履歴に基づいて吸気圧を推定する電磁駆動弁を
有する内燃機関により達成される。請求項5記載の発明
において、何れかの気筒で吸気行程が行われている間
は、気筒内へ空気が吸入されるのに伴って吸気圧は次第
に低下する。一方、何れの気筒でも吸気行程が行われて
いない状態では、吸気管に外気が流入することで、吸気
圧は次第に上昇する。このため、吸気行程の間隔が不均
等となる内燃機関の動作状態では、吸気行程の過去の履
歴、例えば、直前に何れかの気筒で吸気行程が行われた
か否かに応じて、吸気行程での吸気圧は変化する。従っ
て、本発明によれば、吸気弁開閉時期決定手段は吸気行
程の過去の履歴に基づいて吸気圧を推定することがで
き、この推定された吸気圧に基づいて吸気弁の開閉時期
を決定することで、各気筒の吸入空気量を目標値とする
ことができる。According to a fifth aspect of the present invention, in the internal combustion engine having the electromagnetically driven valve according to the first aspect, the intake valve opening / closing timing determining means makes the intervals of the intake stroke unequal. This is achieved by an internal combustion engine having an electromagnetically driven valve that estimates an intake pressure based on a past history of an intake stroke in an operating state of the internal combustion engine. In the invention described in claim 5, while any of the cylinders is performing the intake stroke, the intake pressure gradually decreases as air is sucked into the cylinder. On the other hand, in a state where the intake stroke is not performed in any of the cylinders, outside air flows into the intake pipe, so that the intake pressure gradually increases. For this reason, in the operating state of the internal combustion engine in which the intervals between the intake strokes are unequal, the past history of the intake stroke, for example, depending on whether the intake stroke was performed in any one of the cylinders immediately before or after the intake stroke, Changes the intake pressure. Therefore, according to the present invention, the intake valve opening / closing timing determining means can estimate the intake pressure based on the past history of the intake stroke, and determine the opening / closing timing of the intake valve based on the estimated intake pressure. Thus, the intake air amount of each cylinder can be set as the target value.
【0010】この場合、何れの気筒でも吸気行程が行わ
れていない状態では、スロットル開度が大きいほど、多
量の空気が吸気管に流入することで、吸気圧は速やかに
上昇する。また、何れの気筒でも吸気行程が行われてい
ない状態の継続時間が長いほど、つまり、機関回転数が
小さいほど、次に吸気行程が開始される際の吸気圧は高
くなる。In this case, in a state where the intake stroke is not performed in any of the cylinders, as the throttle opening increases, a larger amount of air flows into the intake pipe, so that the intake pressure rapidly increases. In addition, as the duration of the state in which the intake stroke is not performed in any of the cylinders is longer, that is, as the engine speed is lower, the intake pressure at the start of the next intake stroke becomes higher.
【0011】従って、請求項6に記載する如く、請求項
5記載の電磁駆動弁を有する内燃機関において、前記吸
気弁開閉時期決定手段は、機関回転数及びスロットル開
度の少なくとも一方に応じて吸気弁の開閉時期を調整す
ることにより、各気筒の吸入空気量をより正確に目標値
へ調整することができる。Therefore, in the internal combustion engine having the electromagnetically driven valve according to the present invention, the intake valve opening / closing timing determining means may control the intake air in accordance with at least one of the engine speed and the throttle opening. By adjusting the opening and closing timing of the valve, the intake air amount of each cylinder can be more accurately adjusted to the target value.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例である
内燃機関の構成図を示す。本実施例の内燃機関は電子制
御ユニット(以下、ECUと称す)10により制御され
る。内燃機関は、シリンダブロック12を備えている。
シリンダブロック12の内部には、シリンダ14および
ウォータジャケット16が形成されている。本実施例の
内燃機関は、4つのシリンダ14を備える4気筒型内燃
機関である。図1は、複数のシリンダのうち一のシリン
ダ14を表す。FIG. 1 is a block diagram of an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention. The internal combustion engine of the present embodiment is controlled by an electronic control unit (hereinafter, referred to as ECU) 10. The internal combustion engine includes a cylinder block 12.
Inside the cylinder block 12, a cylinder 14 and a water jacket 16 are formed. The internal combustion engine of this embodiment is a four-cylinder internal combustion engine having four cylinders 14. FIG. 1 shows one cylinder 14 among a plurality of cylinders.
【0013】シリンダ14の内部にはピストン18が配
設されている。ピストン18は、シリンダ14の内部
を、図1における上下方向に摺動することができる。シ
リンダブロック12の上部には、シリンダヘッド20が
固定されている。シリンダヘッド20には、各気筒毎に
吸気ポート22および排気ポート24が形成されてい
る。各気筒の吸気ポート22には、吸気圧センサ25が
配設されている。吸気圧センサ25は、各吸気ポート2
2の圧力(以下、吸気圧PMと称す)に応じた信号をE
CU10に向けて出力する。ECU10は吸気圧センサ
25の出力信号に基づいて各気筒の吸気圧PMを検出す
る。なお、吸気圧センサ25を燃焼室26の内部に設け
てもよい。A piston 18 is provided inside the cylinder 14. The piston 18 can slide inside the cylinder 14 in the vertical direction in FIG. A cylinder head 20 is fixed to an upper portion of the cylinder block 12. In the cylinder head 20, an intake port 22 and an exhaust port 24 are formed for each cylinder. An intake pressure sensor 25 is provided at the intake port 22 of each cylinder. The intake pressure sensor 25 is connected to each intake port 2.
A signal corresponding to the pressure 2 (hereinafter referred to as the intake pressure PM) is expressed as E
Output to CU10. The ECU 10 detects the intake pressure PM of each cylinder based on the output signal of the intake pressure sensor 25. Note that the intake pressure sensor 25 may be provided inside the combustion chamber 26.
【0014】シリンダヘッド20の底面、ピストン18
の上面、およびシリンダ14の側壁は、燃焼室26を画
成している。上述した吸気ポート22および排気ポート
24は、共に燃焼室26に開口している。吸気ポート2
2の燃焼室26側の開口端部、および、排気ポート24
の燃焼室26側の開口端部には、それぞれバルブシート
28、30が形成されている。燃焼室26には、また、
点火プラグ32の先端が露出している。The bottom of the cylinder head 20, the piston 18
And a side wall of the cylinder 14 define a combustion chamber 26. The above-described intake port 22 and exhaust port 24 both open to the combustion chamber 26. Intake port 2
2 and the opening end on the combustion chamber 26 side and the exhaust port 24
The valve seats 28 and 30 are formed at the open ends of the combustion chamber 26 side of the fuel cell. In the combustion chamber 26,
The tip of the spark plug 32 is exposed.
【0015】シリンダヘッド20には電磁駆動弁38及
び40が組み込まれている。電磁駆動弁38は吸気弁4
2を備えている。吸気弁42は、バルブシート28に着
座することにより吸気ポート22と燃焼室26との間を
遮断し、また、バルブシート28から離座することによ
り吸気ポート22と燃焼室26との間を導通させる。一
方、電磁駆動弁40は排気弁44を備えている。排気弁
44は、バルブシート30に着座することにより排気ポ
ート24と燃焼室26との間を遮断し、また、バルブシ
ート30から離座することにより排気ポート24と燃焼
室26との間を導通させる。Electromagnetic drive valves 38 and 40 are incorporated in the cylinder head 20. The electromagnetically driven valve 38 is an intake valve 4
2 is provided. The intake valve 42 shuts off between the intake port 22 and the combustion chamber 26 by sitting on the valve seat 28, and conducts between the intake port 22 and the combustion chamber 26 by separating from the valve seat 28. Let it. On the other hand, the electromagnetically driven valve 40 has an exhaust valve 44. The exhaust valve 44 shuts off between the exhaust port 24 and the combustion chamber 26 by sitting on the valve seat 30, and conducts between the exhaust port 24 and the combustion chamber 26 by separating from the valve seat 30. Let it.
【0016】電磁駆動弁38及び40は、同一の構成を
有している。以下、図2を参照して、それらの代表例と
して、電磁駆動弁38の構成および動作について説明す
る。図2は、電磁駆動弁38の全体構成を表す断面図を
示す。図2に示す如く、吸気弁42は、上方へ延びる弁
軸45を備えている。弁軸45はシリンダヘッド20の
内部に固定されたバルブガイド46により軸方向に変位
可能に保持されている。電磁駆動弁38は、また、弁軸
45の上方に設けられたアーマチャシャフト48を備え
ている。アーマチャシャフト48は、非磁性材料で構成
されたロッド状の部材である。アーマチャシャフト48
の下端面は弁軸45の上端面に当接している。The electromagnetically driven valves 38 and 40 have the same configuration. Hereinafter, the configuration and operation of the electromagnetically driven valve 38 will be described as a representative example thereof with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the entire configuration of the electromagnetically driven valve 38. As shown in FIG. 2, the intake valve 42 includes a valve shaft 45 extending upward. The valve shaft 45 is held so as to be displaceable in the axial direction by a valve guide 46 fixed inside the cylinder head 20. The electromagnetically driven valve 38 also has an armature shaft 48 provided above the valve shaft 45. The armature shaft 48 is a rod-shaped member made of a non-magnetic material. Armature shaft 48
Is in contact with the upper end surface of the valve shaft 45.
【0017】弁軸45の上端部には、ロアリテーナ50
が固定されている。ロアリテーナ50の下部にはロアス
プリング52が配設されている。ロアスプリング52の
下端は、シリンダヘッド20に当接している。ロアスプ
リング52は、ロアリテーナ50およびアーマチャシャ
フト48を、図2における上方へ向けて付勢している。A lower retainer 50 is provided at the upper end of the valve shaft 45.
Has been fixed. A lower spring 52 is provided below the lower retainer 50. The lower end of the lower spring 52 is in contact with the cylinder head 20. The lower spring 52 urges the lower retainer 50 and the armature shaft 48 upward in FIG.
【0018】アーマチャシャフト48の上端部には、ア
ッパリテーナ54が固定されている。アッパリテーナ5
4の上部には、アッパスプリング56の下端部が当接し
ている。アッパスプリング56の周囲には、その外周を
取り巻くように円筒状のアッパキャップ57が配設され
ている。アッパスプリング56の上端部は、アッパキャ
ップ57に螺着されたアジャストボルト58に当接して
いる。アッパスプリング56は、アッパリテーナ54お
よびアーマチャシャフト48を、図2における下方へ向
けて付勢している。An upper retainer 54 is fixed to the upper end of the armature shaft 48. Apparitainer 5
The lower end of the upper spring 56 is in contact with the upper part of the fourth spring 4. A cylindrical upper cap 57 is provided around the upper spring 56 so as to surround the outer periphery thereof. The upper end of the upper spring 56 is in contact with an adjustment bolt 58 screwed to the upper cap 57. The upper spring 56 urges the retainer 54 and the armature shaft 48 downward in FIG.
【0019】アーマチャシャフト48の外周には、アー
マチャ60が接合されている。アーマチャ60は、軟磁
性材料で構成された環状の部材である。アーマチャ60
の上方には、アッパコイル62及びアッパコア64が配
設されている。また、アーマチャ60の下方には、ロア
コイル66及びロアコア68が配設されている。アッパ
コア64およびロアコア68は、共に磁性材料で構成さ
れた部材である。アーマチャシャフト48は、アッパコ
ア64およびロアコア68の中央部に摺動可能に保持さ
れている。また、アッパコイル62及びロアコイル66
はECU10に接続されている。ECU10は、アッパ
コイル62及びロアコイル66に所定波形の励磁電流を
供給する。An armature 60 is joined to the outer periphery of the armature shaft 48. The armature 60 is an annular member made of a soft magnetic material. Armature 60
The upper coil 62 and the upper core 64 are disposed above the upper part. Below the armature 60, a lower coil 66 and a lower core 68 are provided. Both the upper core 64 and the lower core 68 are members made of a magnetic material. The armature shaft 48 is slidably held at the center of the upper core 64 and the lower core 68. Also, the upper coil 62 and the lower coil 66
Is connected to the ECU 10. The ECU 10 supplies an exciting current having a predetermined waveform to the upper coil 62 and the lower coil 66.
【0020】アッパコア64およびロアコア68の外周
には、外筒74が配設されている。アッパコア64およ
びロアコア68は、両者間に所定の間隔が確保されるよ
うに、外筒74により保持されている。アッパキャップ
57は、アッパコア64の上端面に固定されている。ま
た、アジャスタボルト58は、アーマチャ60の中立位
置がアッパコア64とロアコア68の中央となるように
調整されている。An outer cylinder 74 is provided on the outer periphery of the upper core 64 and the lower core 68. The upper core 64 and the lower core 68 are held by an outer cylinder 74 so that a predetermined interval is secured between them. The upper cap 57 is fixed to the upper end surface of the upper core 64. The adjuster bolt 58 is adjusted so that the neutral position of the armature 60 is at the center between the upper core 64 and the lower core 68.
【0021】次に、電磁駆動弁38の動作について説明
する。電磁駆動弁38においてアーマチャ60がアッパ
コア64に当接した状態では、吸気弁42はバルブシー
ト28に着座する。この状態は、アッパコイル62に所
定の励磁電流が供給されることにより維持される。以
下、吸気弁42がバルブシート28に着座した位置を吸
気弁42の全閉位置と称す。Next, the operation of the electromagnetically driven valve 38 will be described. When the armature 60 is in contact with the upper core 64 in the electromagnetically driven valve 38, the intake valve 42 is seated on the valve seat 28. This state is maintained by supplying a predetermined exciting current to the upper coil 62. Hereinafter, the position where the intake valve 42 is seated on the valve seat 28 is referred to as the fully closed position of the intake valve 42.
【0022】吸気弁42が全閉位置に維持されている状
態で、アッパコイル62に供給されていた励磁電流が遮
断されると、アーマチャ60に作用していた電磁力が消
滅する。アーマチャ60に作用していた電磁力が消滅す
ると、アッパスプリング56に付勢されることにより、
アーマチャ60が図2における下方へ向けて変位する。
アーマチャ60の変位量が所定値に達した時点で、ロア
コイル66に適当な励磁電流が供給されると、今度はア
ーマチャ60をロアコア68側へ吸引する吸引力、すな
わち、吸気弁42を図2において下方へ変位させる吸引
力が発生する。When the exciting current supplied to the upper coil 62 is interrupted while the intake valve 42 is maintained at the fully closed position, the electromagnetic force acting on the armature 60 disappears. When the electromagnetic force acting on the armature 60 disappears, it is urged by the upper spring 56,
The armature 60 is displaced downward in FIG.
When a suitable exciting current is supplied to the lower coil 66 at the time when the displacement amount of the armature 60 reaches a predetermined value, the suction force for attracting the armature 60 to the lower core 68 side, that is, the intake valve 42 is moved in FIG. An attraction force displaced downward is generated.
【0023】アーマチャ60に対して上記の吸引力が作
用すると、アーマチャ60は、吸気弁42と共に、ロア
スプリング52の付勢力に抗して図2における下方へ向
けて変位する。吸気弁42の変位は、アーマチャ60が
ロアコア68と当接するまで継続する。以下、アーマチ
ャ60がロアコア68に当接した状態での吸気弁42の
位置を全開位置と称す。この状態は、ロアコイル66に
所定の励磁電流が供給されることにより維持される。When the above-described suction force acts on the armature 60, the armature 60 is displaced downward in FIG. 2 together with the intake valve 42 against the urging force of the lower spring 52. The displacement of the intake valve 42 continues until the armature 60 contacts the lower core 68. Hereinafter, the position of the intake valve 42 in a state where the armature 60 is in contact with the lower core 68 is referred to as a fully open position. This state is maintained by supplying a predetermined exciting current to the lower coil 66.
【0024】吸気弁42が全開位置に維持されている状
態で、ロアコイル66に供給されていた励磁電流が遮断
されると、アーマチャ60に作用していた電磁力が消滅
する。アーマチャ60に作用していた電磁力が消滅する
と、ロアスプリング52に付勢されることにより、アー
マチャ60が図2における上方へ向けて変位する。アー
マチャ60の変位量が所定値に達した時点で、アッパコ
イル62に適当な励磁電流が供給されると、今度はアー
マチャ60をアッパコア64側へ吸引する吸引力、すな
わち、吸気弁42を図2において上方へ変位させる吸引
力が発生する。When the exciting current supplied to the lower coil 66 is cut off while the intake valve 42 is maintained at the fully open position, the electromagnetic force acting on the armature 60 is extinguished. When the electromagnetic force acting on the armature 60 disappears, the armature 60 is displaced upward in FIG. 2 by being urged by the lower spring 52. When a suitable exciting current is supplied to the upper coil 62 at the time when the displacement amount of the armature 60 reaches a predetermined value, a suction force for attracting the armature 60 to the upper core 64 side, that is, the intake valve 42 in FIG. A suction force that displaces upward is generated.
【0025】アーマチャ60に対して上記の吸引力が作
用すると、アーマチャ60は、吸気弁42と共に、アッ
パスプリング56の付勢力に抗して図2における上方へ
向けて変位する。吸気弁42の変位は、アーマチャ60
がアッパコア64と当接するまで、すなわち、吸気弁4
2が全閉位置に達するまで継続する。上述の如く、電磁
駆動弁38によれば、アッパコイル62に所定の励磁電
流を供給することにより吸気弁42を全閉位置に向けて
変位させることができると共に、ロアコイル66に所定
の励磁電流を供給することにより吸気弁42を全開位置
に向けて変位させることができる。従って、電磁駆動弁
38によれば、アッパコイル62とロアコイル66とに
交互に励磁電流を供給することにより、吸気弁42を、
全開位置と全閉位置との間で繰り返し往復運動させるこ
とができる。When the above-mentioned suction force acts on the armature 60, the armature 60 is displaced upward together with the intake valve 42 in FIG. 2 against the urging force of the upper spring 56. The displacement of the intake valve 42 is
Until it comes into contact with the upper core 64, that is, the intake valve 4
Continue until 2 reaches the fully closed position. As described above, according to the electromagnetically driven valve 38, by supplying a predetermined excitation current to the upper coil 62, the intake valve 42 can be displaced toward the fully closed position, and a predetermined excitation current is supplied to the lower coil 66. By doing so, the intake valve 42 can be displaced toward the fully open position. Therefore, according to the electromagnetically driven valve 38, by supplying the exciting current to the upper coil 62 and the lower coil 66 alternately, the intake valve 42 is
The reciprocating motion can be repeated between the fully open position and the fully closed position.
【0026】排気弁44を備える電磁駆動弁40は、上
述した電磁駆動弁38と同様に作動する。従って、本実
施例によれば、ECU10が、電磁駆動弁38、40の
アッパコイル62およびロアコイル66に対して、それ
ぞれ、適当なタイミングで交互に励磁電流を供給するこ
とにより、吸気弁42及び排気弁44を任意のタイミン
グで開閉駆動することができる。The electromagnetically driven valve 40 having the exhaust valve 44 operates in the same manner as the electromagnetically driven valve 38 described above. Therefore, according to the present embodiment, the ECU 10 alternately supplies excitation currents to the upper coil 62 and the lower coil 66 of the electromagnetically driven valves 38 and 40 at appropriate timing, respectively, so that the intake valve 42 and the exhaust valve 44 can be driven to open and close at any timing.
【0027】再び図1を参照するに、内燃機関は吸気マ
ニホールド80を備えている。吸気マニホールド80は
サージタンク82と各吸気ポート22とを連通する複数
の枝管を備えている。各枝管には、燃料噴射弁83が配
設されている。燃料噴射弁83はECU10から付与さ
れる指令信号に応じて燃料を枝管内に噴射する。サージ
タンク82の上流側には、吸気管84が連通している。
吸気管84には、スロットルバルブ86が配設されてい
る。スロットルバルブ86の近傍には、スロットル開度
センサ87が設けられている。スロットル開度センサ8
7は、スロットルバルブ86の開度(以下、スロットル
開度TAと称す)に応じた信号をECU10に向けて出
力する。ECU10は、スロットル開度センサ87の出
力信号に基づいてスロットル開度TAを検出する。ま
た、吸気管84の上流側端部にはエアクリーナ88が連
通している。吸気管84にはエアクリーナ88により濾
過された外気が流入する。Referring again to FIG. 1, the internal combustion engine includes an intake manifold 80. The intake manifold 80 includes a plurality of branch pipes that communicate the surge tank 82 and each intake port 22. Each branch pipe is provided with a fuel injection valve 83. The fuel injection valve 83 injects fuel into the branch pipe according to a command signal given from the ECU 10. An intake pipe 84 communicates upstream of the surge tank 82.
A throttle valve 86 is provided in the intake pipe 84. A throttle opening sensor 87 is provided near the throttle valve 86. Throttle opening sensor 8
7 outputs a signal corresponding to the opening of the throttle valve 86 (hereinafter, referred to as a throttle opening TA) to the ECU 10. The ECU 10 detects the throttle opening TA based on the output signal of the throttle opening sensor 87. An air cleaner 88 communicates with the upstream end of the intake pipe 84. The outside air filtered by the air cleaner 88 flows into the intake pipe 84.
【0028】一方、内燃機関の排気ポート24には、排
気通路90が連通している。燃焼室26から排気ポート
24へ排出された既燃ガスは、排気通路90に設けられ
た図示しない触媒コンバータ、及びマフラーを経由して
外部へ排出される。内燃機関には、また、クランク角セ
ンサ94が設けられている。クランク角センサ94の出
力信号はECU10に供給されている。ECU10はク
ランク角センサ94の出力信号に基づいてクランク角C
A、及び内燃機関の回転数(以下、機関回転数NEと称
す)を検出する。On the other hand, an exhaust passage 90 communicates with the exhaust port 24 of the internal combustion engine. The burned gas discharged from the combustion chamber 26 to the exhaust port 24 is discharged outside through a catalytic converter (not shown) provided in the exhaust passage 90 and a muffler. The internal combustion engine is also provided with a crank angle sensor 94. The output signal of the crank angle sensor 94 is supplied to the ECU 10. The ECU 10 determines the crank angle C based on the output signal of the crank angle sensor 94.
A and the engine speed (hereinafter referred to as engine speed NE) of the internal combustion engine.
【0029】ECU10には、アクセルペダル96の近
傍に設けられたアクセル開度センサ98が接続されてい
る。アクセル開度センサ98は、アクセルペダル96の
踏み込みストローク量(以下、アクセル開度ACと称
す)に応じた信号をECU10に向けて出力する。EC
U10は、アクセル開度センサ98の出力信号に基づい
てアクセル開度ACを検出する。An accelerator opening sensor 98 provided near the accelerator pedal 96 is connected to the ECU 10. The accelerator opening sensor 98 outputs a signal to the ECU 10 according to the amount of depression of the accelerator pedal 96 (hereinafter, referred to as accelerator opening AC). EC
U10 detects the accelerator opening AC based on the output signal of the accelerator opening sensor 98.
【0030】ところで、一般に、多気筒型内燃機関で
は、製造誤差により各気筒の寸法にはバラツキが存在す
る。かかる寸法のバラツキに起因して各気筒の空気の吸
い込み能力は気筒間で異なるため、吸気行程での吸気圧
PMも気筒間で相違する。吸気行程で燃焼室26に吸入
される空気の量(吸入空気量)は吸気圧PMが高いほど
大きな値となる。従って、吸気圧PMが気筒間で相違す
ることにより、吸入空気量も気筒間で相違することとな
る。In general, in a multi-cylinder internal combustion engine, the dimensions of each cylinder vary due to manufacturing errors. Because of the variation in the dimensions, the air suction capability of each cylinder differs between the cylinders, so that the intake pressure PM in the intake stroke also differs between the cylinders. The amount of air drawn into the combustion chamber 26 during the intake stroke (the amount of intake air) increases as the intake pressure PM increases. Therefore, when the intake pressure PM differs between the cylinders, the intake air amount also differs between the cylinders.
【0031】図3は、#1気筒、#3気筒、#4気筒、
及び#2気筒の吸気圧PMの時間変化の一例を、それぞ
れ、実線、破線、一点鎖線、及び2点鎖線で示す。図3
に示す如く、吸気行程での吸気圧PMは気筒間で相違し
ており、これに応じて、吸入吸気量も気筒間で相違す
る。かかる吸入空気量の相違により、各気筒で発生する
トルクにも気筒差が生じ、その結果、内燃機関の振動が
増大して乗員に不快感を与える等の不都合を招く。ま
た、吸入空気量が変化すると、空燃比が理想空燃比から
外れることで触媒コンバータによる排気ガスの浄化効率
が低下し、排気エミッションが悪化してしまう。FIG. 3 shows # 1 cylinder, # 3 cylinder, # 4 cylinder,
And a time change of the intake pressure PM of the # 2 cylinder are shown by a solid line, a broken line, a dashed line, and a two-dot chain line, respectively. FIG.
As shown in the figure, the intake pressure PM in the intake stroke differs between the cylinders, and accordingly, the intake intake air amount also differs between the cylinders. Such a difference in the amount of intake air causes a cylinder difference in the torque generated in each cylinder. As a result, the vibration of the internal combustion engine increases, causing inconvenience such as discomfort to the occupant. Further, when the intake air amount changes, the air-fuel ratio deviates from the ideal air-fuel ratio, so that the purification efficiency of the exhaust gas by the catalytic converter decreases, and the exhaust emission deteriorates.
【0032】これに対して、本実施例のシステムは、吸
気行程における所定時期での吸気圧PMに基づいて吸気
弁の閉弁時期を決定することにより、各気筒の吸入空気
量を目標値に調整し得る点に特徴を有している。一般
に、機関回転数NEが高いほど、高い速度で吸気が行わ
れることにより吸気行程における吸気圧PMの変化は急
になる。すなわち、吸気行程における吸気圧の変化傾向
は機関回転数NEに応じて定まる。従って、吸気行程中
のある時点での吸気圧PMと機関回転数NEがわかれ
ば、当該吸気行程中の以後の任意の時点での吸気圧PM
を推定することができる。On the other hand, the system according to the present embodiment determines the closing timing of the intake valve based on the intake pressure PM at a predetermined timing in the intake stroke, thereby setting the intake air amount of each cylinder to the target value. The feature is that it can be adjusted. In general, the higher the engine speed NE, the more rapidly the intake pressure is changed during the intake stroke because intake is performed at a higher speed. That is, the change tendency of the intake pressure in the intake stroke is determined according to the engine speed NE. Therefore, if the intake pressure PM and the engine speed NE at a certain point during the intake stroke are known, the intake pressure PM at any point after the intake stroke will be known.
Can be estimated.
【0033】また、吸気行程で燃焼室26に吸入された
空気の量は、吸気弁42が閉じられた時点での筒内圧
と、その時点でのシリンダ容積との積に依存してほぼ一
意的に定まる。従って、筒内圧とシリンダ容積との積が
目標吸入空気量に対応する値となるタイミングで吸気弁
42を閉じることで、その目標吸入空気量を実現するこ
とができる。The amount of air sucked into the combustion chamber 26 during the intake stroke is substantially unique depending on the product of the in-cylinder pressure when the intake valve 42 is closed and the cylinder volume at that time. Is determined. Therefore, by closing the intake valve 42 at a timing when the product of the in-cylinder pressure and the cylinder volume becomes a value corresponding to the target intake air amount, the target intake air amount can be realized.
【0034】上記の如く、本実施例において、吸気圧セ
ンサ83は燃焼室26に近い各気筒の吸気ポート22に
設けられるため、吸気圧センサ83により検出される吸
気圧PMは、近似的に筒内圧を表しているとみなすこと
ができる。従って、吸気行程中の所定時点での吸気圧P
Mと機関回転数NEとから、目標吸入空気量を実現する
ための吸気弁42の閉弁時期を求めることができる。な
お、吸気圧センサ25を燃焼室26内に設けた場合に
は、筒内圧を正確に検出することができる。As described above, in this embodiment, since the intake pressure sensor 83 is provided at the intake port 22 of each cylinder near the combustion chamber 26, the intake pressure PM detected by the intake pressure sensor 83 is approximately equal to the cylinder pressure. It can be considered to represent internal pressure. Therefore, the intake pressure P at a predetermined time during the intake stroke P
From M and the engine speed NE, the closing timing of the intake valve 42 for realizing the target intake air amount can be obtained. When the intake pressure sensor 25 is provided in the combustion chamber 26, the in-cylinder pressure can be accurately detected.
【0035】本実施例では、吸気行程中の所定時点(例
えば、上死点から90゜CAだけ進んだクランク角CA
0 )での吸気圧PM及び機関回転数NEと、所望の吸入
空気量を実現するための吸気弁42の閉弁時期との関係
を予めマップとして記憶しておく。図4は、かかるマッ
プの一例を示す。図4に示す如く、種々の吸入空気量Q
1 、Q2 、Q3 、...に対して、それぞれ、各吸入空
気量を得るための吸気弁42の閉弁時期が、吸気圧PM
と機関回転数NEに対するマップとして予め記憶され
る。換言すれば、吸気弁42の閉弁時期は、吸気圧P
M、機関回転数NE、及び吸入空気量の3次元のマップ
により求められることになる。なお、上記した各気筒の
寸法のバラツキに起因して、筒内圧の変化パターンは気
筒間で相違するため、上記のマップは各気筒に対応して
設けられる。In this embodiment, the crank angle CA which is advanced by 90 ° CA from the top dead center at a predetermined time during the intake stroke (for example,
The relationship between the intake pressure PM and the engine speed NE at 0 ) and the closing timing of the intake valve 42 for realizing a desired intake air amount is stored in advance as a map. FIG. 4 shows an example of such a map. As shown in FIG.
1, Q 2, Q 3, . . . On the other hand, the closing timing of the intake valve 42 for obtaining each intake air amount is determined by the intake pressure PM.
And a map for the engine speed NE. In other words, the closing timing of the intake valve 42 is determined by the intake pressure P
M, the engine speed NE, and the intake air amount are obtained from a three-dimensional map. The above-described map is provided for each cylinder because the variation pattern of the in-cylinder pressure differs among the cylinders due to the above-mentioned dimensional variation of each cylinder.
【0036】本実施例では、また、アクセル開度ACに
基づいて内燃機関が発生すべきトルクが演算され、更
に、このトルクを得るための各気筒の目標吸入空気量が
演算される。そして、上記マップを参照することにより
吸気圧PMと機関回転数NEとに基づいて、アクセル開
度ACに応じた目標吸入空気量を実現するための吸気弁
42の閉弁時期が決定される。In this embodiment, the torque to be generated by the internal combustion engine is calculated based on the accelerator opening AC, and the target intake air amount of each cylinder for obtaining this torque is calculated. Then, by referring to the above map, the closing timing of the intake valve 42 for realizing the target intake air amount corresponding to the accelerator opening AC is determined based on the intake pressure PM and the engine speed NE.
【0037】図5は、本実施例において、上記の如く吸
気弁42の閉弁時期を決定すべくECU10が実行する
ルーチンのフローチャートである。図5に示すルーチン
は各気筒ごとに所定時間間隔で起動される。図5に示す
ルーチンが起動されると、先ずステップ100の処理が
実行される。ステップ100では、ルーチンが対象とす
る気筒が吸気行程中であるか否かが判別される。その結
果、否定判別された場合は、今回のルーチンは終了され
る。一方、ステップ100において肯定判別された場合
は、次にステップ102の処理が実行される。FIG. 5 is a flowchart of a routine executed by the ECU 10 in this embodiment to determine the closing timing of the intake valve 42 as described above. The routine shown in FIG. 5 is started at predetermined time intervals for each cylinder. When the routine shown in FIG. 5 is started, first, the process of step 100 is executed. In step 100, it is determined whether or not the cylinder targeted by the routine is in the intake stroke. As a result, if a negative determination is made, the current routine ends. On the other hand, if an affirmative determination is made in step 100, the process of step 102 is executed next.
【0038】ステップ102では、クランク角CAが所
定値CA0 に等しいか否かが判別される。その結果、C
A=CA0 が不成立であれば、今回のルーチンは終了さ
れる。一方、ステップ102において、CA=CA0 が
成立する場合は、次にステップ104の処理が実行され
る。ステップ104では、吸気圧PM及び機関回転数N
Eが検出される。[0038] In step 102, the crank angle CA is whether equal to a predetermined value CA 0 or not. As a result, C
If A = CA 0 is not established, the current routine ends. On the other hand, if CA = CA 0 is satisfied in step 102, the process of step 104 is executed next. In step 104, the intake pressure PM and the engine speed N
E is detected.
【0039】ステップ106では、アクセル開度ACが
検出され、その検出値に基づいて、目標吸入空気量が演
算される。ステップ108では、上記図4に示す如きマ
ップを参照することにより、吸気圧PM及び機関回転数
NEに基づいて目標吸入空気量を実現するための吸気弁
42の閉弁時期Tclose が求められる。ステップ108
の処理が終了されると今回のルーチンは終了される。In step 106, the accelerator opening AC is detected, and a target intake air amount is calculated based on the detected value. In step 108, by referring to the map as shown in FIG. 4, the valve closing timing T close The intake valve 42 for realizing the target intake air quantity is obtained based on the intake pressure PM and the engine speed NE. Step 108
When this process is terminated, the current routine is terminated.
【0040】上述の如く、本実施例では、各気筒の吸気
行程中の所定時期における吸気圧PM及び機関回転数N
Eに基づいて、その吸気行程における吸入空気量がアク
セル開度ACに応じた目標値となるように、吸気弁42
の閉弁時期Tclose が決定される。このため、吸気圧P
Mの気筒間のバラツキにかかわらず、気筒間でのトルク
変動を防止することができると共に、空燃比の変動に起
因する排気エミッションの悪化を防止することができ
る。As described above, in the present embodiment, the intake pressure PM and the engine speed N at a predetermined time during the intake stroke of each cylinder.
E so that the intake air amount during the intake stroke becomes a target value corresponding to the accelerator opening AC.
Of the closing timing T close it is determined. Therefore, the intake pressure P
Irrespective of the variation between the M cylinders, it is possible to prevent torque fluctuation between the cylinders and to prevent deterioration of exhaust emission caused by fluctuations in the air-fuel ratio.
【0041】なお、吸入空気量の気筒間での差異を抑え
る手法として、気筒毎に吸入空気量を実測し、各気筒の
吸入空気量が互いに等しくなるように吸気弁42の開閉
時期を調整することが考えられる。しかし、ある吸気行
程における吸入空気量は、その吸気行程が終了した時点
で初めて測定できるものである。このため、吸入空気量
を実測する上記の手法では、ある吸気行程での吸入空気
量に目標値からの偏差が生じた場合、次回以降の吸気行
程で吸気弁42の開閉時期が変化させられることで吸入
空気量が目標値に向けて調整される。従って、吸入空気
量が目標値に収束するまでに一定の時間を要することと
なる。As a method of suppressing the difference in the intake air amount between the cylinders, the intake air amount is measured for each cylinder, and the opening / closing timing of the intake valve 42 is adjusted so that the intake air amounts of the cylinders become equal to each other. It is possible. However, the amount of intake air in a certain intake stroke can be measured only when the intake stroke ends. For this reason, in the above-described method of actually measuring the intake air amount, if the intake air amount in a certain intake stroke deviates from a target value, the opening / closing timing of the intake valve 42 is changed in the next and subsequent intake strokes. The intake air amount is adjusted toward the target value. Therefore, it takes a certain time until the intake air amount converges to the target value.
【0042】これに対して、本実施例では、吸気行程の
所定時点において、今回の吸気行程での吸入空気量が目
標値となるような吸気弁42の閉弁時期が求められる。
このため、吸気圧PMの変化に応じて現在の吸気行程で
の吸入空気量を即座に目標値に一致させることが可能と
なる。従って、本実施例によれば、各気筒のトルクを高
い応答性で目標値に調整できると共に、排気エミッショ
ンの悪化をより効果的に防止することができる。On the other hand, in the present embodiment, at a predetermined point in the intake stroke, the closing timing of the intake valve 42 is determined such that the intake air amount in the current intake stroke reaches the target value.
Therefore, it is possible to immediately match the intake air amount in the current intake stroke with the target value in accordance with the change in the intake pressure PM. Therefore, according to the present embodiment, the torque of each cylinder can be adjusted to the target value with high responsiveness, and deterioration of exhaust emission can be more effectively prevented.
【0043】なお、上記実施例では、吸気行程内の所定
時点における吸気圧PMを用いて吸気弁42の閉弁時期
を決定するものとしたが、吸気行程の開始前の吸気圧P
Mを用いることも可能である。ただし、この場合、他の
気筒からの脈動のまわり込みにより吸気圧PMの値は大
きく変化するので、その気筒の吸入空気量を正確には推
定できない。In the above embodiment, the closing timing of the intake valve 42 is determined using the intake pressure PM at a predetermined point in the intake stroke, but the intake pressure P before the start of the intake stroke is determined.
It is also possible to use M. However, in this case, since the value of the intake pressure PM greatly changes due to the pulsation from another cylinder, it is not possible to accurately estimate the intake air amount of that cylinder.
【0044】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。本実施例では、上記図1及び図2に示す構成におい
て、例えば低負荷運転時等の所定条件下で内燃機関を6
サイクル運転で作動させる。図6(A)は、6サイクル
運転における#1〜#4気筒の吸気・圧縮・膨張・排気
の各行程の変化を示す。なお、図6(A)中、矢印↑及
び↓は、吸気及び燃焼が何れも行われることなくピスト
ン18がそれぞれ上向き及び下向きに変位する行程を示
す。また、図6(B)は、図6(A)に示す如く内燃機
関が6サイクル運転で作動する場合の吸気圧PMの変化
を示す。なお、4気筒型内燃機関の通常運転時において
は、#1気筒→#3気筒→#2気筒→#4気筒の順序で
点火が行われる。Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, in the configuration shown in FIGS. 1 and 2, the internal combustion engine is operated under a predetermined condition, for example, during low load operation.
Operate in cycle operation. FIG. 6A shows changes in the intake, compression, expansion, and exhaust strokes of the # 1 to # 4 cylinders in the six-cycle operation. In FIG. 6A, arrows ↑ and ↓ indicate strokes in which the piston 18 is displaced upward and downward, respectively, without performing intake and combustion. FIG. 6B shows a change in the intake pressure PM when the internal combustion engine operates in six-cycle operation as shown in FIG. 6A. During normal operation of the four-cylinder internal combustion engine, ignition is performed in the order of # 1 cylinder → # 3 cylinder → # 2 cylinder → # 4 cylinder.
【0045】図6(A)に示す如く、例えば#1気筒で
は、期間T1 及びT2 においてそれぞれ吸気行程及び圧
縮行程が行われ、続く期間T3 で膨張行程が行われる。
期間T3 に続く期間T4 及びT5 では、例えば吸気弁4
2が閉弁保持され、かつ、排気弁44が開弁保持された
状態で、それぞれ、ピストン18が上向き及び下向きに
変位する。すなわち、期間T4 及びT5 では、吸気・燃
焼が行われることなくピストン18が往復動するのみで
あり、#1気筒は休止される。そして、期間T 5 に続く
期間T6 で排気行程が行われた後、再び、吸気、圧縮、
膨張、休止(ピストン上昇)、休止(ピストン下降)、
及び排気の各行程が行われる。他の気筒でも同様に、燃
焼を伴う膨張行程が終了した直後、ピストン18が下死
点と上死点との間を一往復する間は、例えば吸気弁42
が閉弁保持され、かつ、排気弁44が開弁保持されるこ
とで、吸気、圧縮、膨張、休止(ピストン上昇)、休止
(ピストン下降)、及び排気の各行程が行われる。For example, as shown in FIG.
Is the period T1And TTwoAt intake stroke and pressure respectively
The contraction process is performed, and the subsequent period TThreeThe expansion stroke is performed.
Period TThreePeriod T followingFourAnd TFiveThen, for example, intake valve 4
2 is kept closed and the exhaust valve 44 is kept open
With the piston 18 pointing upwards and downwards, respectively.
Displace. That is, the period TFourAnd TFiveThen, intake and fuel
Only the piston 18 reciprocates without burning
Yes, cylinder # 1 is shut down. And period T Fivefollowed by
Period T6After the exhaust stroke, the intake, compression,
Expansion, pause (piston rise), pause (piston fall),
And each step of exhaust is performed. In other cylinders as well,
Immediately after the expansion process involving burning, the piston 18 died.
During one round trip between the point and the top dead center, for example, the intake valve 42
Is held closed and the exhaust valve 44 is held open.
And intake, compression, expansion, rest (piston rise), rest
(Piston descent) and exhaust strokes are performed.
【0046】上記した6サイクル運転によれば、ピスト
ン18の6行程(3往復)の間に燃焼が4回おこなわれ
るため、4サイクル運転時に比べて燃焼が行われる頻度
は2/3となる。このため、6サイクル運転時に、4サ
イクル運転時と同じ出力トルクを得るために各気筒で発
生すべきトルクは4サイクル運転時の3/2倍となり、
吸気行程における吸入空気量も3/2倍となる。その結
果、吸気行程における吸気圧PMが大きくなることで、
内燃機関のポンピングロスを低減させることができる。According to the above-described six-cycle operation, combustion is performed four times during the six strokes (three reciprocations) of the piston 18, so that the frequency of combustion is two-thirds as compared with the four-cycle operation. For this reason, in 6-cycle operation, the torque to be generated in each cylinder to obtain the same output torque as in 4-cycle operation is 3/2 times that in 4-cycle operation.
The intake air amount in the intake stroke also becomes 3/2 times. As a result, the intake pressure PM in the intake stroke increases,
Pumping loss of the internal combustion engine can be reduced.
【0047】ところで、図6(A)からわかるように、
6サイクル運転において、#1気筒の吸気行程と#3気
筒の吸気行程、及び、#2気筒の吸気行程と#4気筒の
吸気行程はそれぞれ連続して行われるのに対して、#3
気筒の吸気行程と#2気筒の吸気行程との間、及び、#
4気筒の吸気行程と#1気筒の吸気行程との間には、そ
れぞれ1行程分の間隔があけられる。吸気行程では、吸
気ポート22から燃焼室26へ空気が吸入されること
で、吸気圧PMは低下する。このため、図6(B)に示
す如く、期間T1 、T2 、T4 、T5 では何れかの気筒
で吸気行程が行われるため、吸気行程の進行に伴って吸
気圧PMは低下する。これに対して、期間T3 、T6 で
は何れの気筒でも吸気行程が行われないため、スロット
ル弁86を介して吸気ポート22へ空気が流入すること
で吸気圧PMは次第に上昇する。従って、#1気筒の吸
気行程に続く#3気筒の吸気行程、及び#2気筒の吸気
行程に続く#4気筒の吸気行程は、それぞれ、#1気筒
及び#2気筒の吸気行程により吸気圧PMが低下した状
態で開始されるのに対して、#1気筒及び#2気筒の吸
気行程は、#3気筒及び#4気筒の吸気行程に比べて吸
気圧PMが高い状態で開始されることとなる。By the way, as can be seen from FIG.
In the six-cycle operation, the intake stroke of the # 1 cylinder and the intake stroke of the # 3 cylinder, and the intake stroke of the # 2 cylinder and the intake stroke of the # 4 cylinder are performed continuously, respectively.
Between the intake stroke of the cylinder and the intake stroke of the # 2 cylinder, and #
There is an interval of one stroke between the intake stroke of the four cylinders and the intake stroke of the # 1 cylinder. In the intake stroke, the intake pressure is reduced by the intake of air from the intake port 22 into the combustion chamber 26. For this reason, as shown in FIG. 6 (B), during the periods T 1 , T 2 , T 4 , and T 5 , the intake stroke is performed in any one of the cylinders, and the intake pressure PM decreases with the progress of the intake stroke. . On the other hand, since the intake stroke is not performed in any of the cylinders in the periods T 3 and T 6 , the air flows into the intake port 22 through the throttle valve 86 to gradually increase the intake pressure PM. Accordingly, the intake stroke of the # 3 cylinder following the intake stroke of the # 1 cylinder and the intake stroke of the # 4 cylinder following the intake stroke of the # 2 cylinder are determined by the intake pressure PM of the # 1 cylinder and the # 2 cylinder, respectively. While the intake strokes of the # 1 and # 2 cylinders are started in a state where the intake pressure PM is higher than the intake strokes of the # 3 and # 4 cylinders. Become.
【0048】このように、6サイクル運転中は、吸気行
程の間隔が不均等となることに起因して、吸気行程が開
始される際の吸気圧PMは気筒間で変化する。かかる吸
気圧PMの変化に起因して吸入空気量も気筒間で変化す
る。この場合、トルク変動に伴う振動の増加や、排気エ
ミッションの悪化等の不都合を招くことは上記第1実施
例の場合と同様である。As described above, during the six-cycle operation, the intake pressure PM at the start of the intake stroke changes between the cylinders due to the uneven intervals between the intake strokes. Due to the change of the intake pressure PM, the intake air amount also changes between cylinders. In this case, inconveniences such as an increase in vibration due to torque fluctuation and deterioration of exhaust emission are caused as in the case of the first embodiment.
【0049】これに対して、本実施例では、吸気行程の
過去の履歴に基づいて吸気圧PMを推定し、吸気圧PM
の変化に伴う吸入空気量の変化が補償されるように吸気
弁42の閉弁時期を調整することにより上記の不都合を
防止する。図7は、本実施例において吸気弁42の閉弁
時期を決定すべくECU10が実行するルーチンのフロ
ーチャートである。また、図8は、図7に示すルーチン
の起動タイミングを示す図である。図8に示す如く、図
7に示すルーチンは180゜CA間隔で、各気筒のピス
トン18の上死点又は下死点の直前のタイミング、すな
わち、通常運転時に何れかの気筒で吸気行程が開始され
る直前のタイミングで起動される。なお、今回のルーチ
ンが起動されてから、次に本ルーチンが起動されるまで
の期間を、今回のルーチンの対象期間と称するものとす
る。例えば、図7に示す時点で起動されたルーチンの
対象期間は、時点から時点までの間となる。図7に
示すルーチンが起動されると、先ずステップ100の処
理が実行される。On the other hand, in this embodiment, the intake pressure PM is estimated based on the past history of the intake stroke, and the intake pressure PM is estimated.
The above-mentioned inconvenience is prevented by adjusting the valve closing timing of the intake valve 42 so that the change in the intake air amount accompanying the change in the intake air amount is compensated. FIG. 7 is a flowchart of a routine executed by the ECU 10 to determine the closing timing of the intake valve 42 in the present embodiment. FIG. 8 is a diagram showing the start timing of the routine shown in FIG. As shown in FIG. 8, in the routine shown in FIG. 7, the intake stroke starts at the 180 ° CA interval immediately before the top dead center or the bottom dead center of the piston 18 of each cylinder, that is, in any cylinder during normal operation. It is started at the timing immediately before the start. A period from the start of the current routine to the start of the present routine next is referred to as a target period of the current routine. For example, the target period of the routine started at the time shown in FIG. 7 is from time to time. When the routine shown in FIG. 7 is started, first, the process of step 100 is executed.
【0050】ステップ150では、今回のルーチンの対
象期間において何れかの気筒で吸気行程が行われるか否
かが判別される。その結果、何れの気筒でも吸気行程は
行われないと判別された場合(図8に示すタイミング
又はである場合)は、何ら処理が進められることなく
今回のルーチンは終了される。一方、ステップ150に
おいて、何れかの気筒で吸気行程が行われると判別され
た場合は、次にステップ152の処理が実行される。In step 150, it is determined whether or not any cylinder performs the intake stroke in the target period of the current routine. As a result, if it is determined that the intake stroke is not performed in any of the cylinders (at the timing shown in FIG. 8), the current routine ends without any processing being performed. On the other hand, when it is determined in step 150 that the intake stroke is performed in any one of the cylinders, the process of step 152 is performed next.
【0051】ステップ152では、前回のルーチンの対
象期間において、吸気行程が行われたか否かが判別され
る。その結果、前回のルーチンの対象期間で吸気行程が
行われたと判別された場合(図8に示すタイミング又
はである場合)は、吸気圧PMは通常の4サイクル運
転時と同様であると判断されて、次にステップ154の
処理が実行される。In step 152, it is determined whether or not the intake stroke has been performed during the target period of the previous routine. As a result, when it is determined that the intake stroke has been performed during the target period of the previous routine (at the timing shown in FIG. 8), it is determined that the intake pressure PM is the same as in the normal four-cycle operation. Then, the process of step 154 is executed.
【0052】ステップ154では、今回のルーチンの対
象期間で吸気行程が行われる気筒について、吸気弁42
の閉弁時期Tclose が基準閉弁時期Tbaseに設定され
る。基準閉弁時期Tbaseは、吸気行程が連続して180
゜CA間隔で行われる場合、つまり、通常の4サイクル
運転時に、アクセル開度ACに応じた所要の吸入空気量
が得られるような吸気弁42の閉弁時期であり、クラン
ク角CAにより表される。In step 154, the intake valve 42 is set for the cylinder in which the intake stroke is performed in the target period of the current routine.
Of the closing timing T close is set to the reference closing timing T base. The reference valve closing timing T base is 180
゜ When performed at CA intervals, that is, during normal four-cycle operation, this is the closing timing of the intake valve 42 such that a required intake air amount corresponding to the accelerator opening AC is obtained, and is represented by the crank angle CA. You.
【0053】なお、吸気弁42の閉じタイミングが下死
点より早くなるほど、一定の吸入空気量を得るためのス
ロットル開度TAが大きくなることで、ポンピングロス
は小さくなる。そこで、本実施例では、基準閉弁時期T
baseを下死点よりも早いタイミングに設定することによ
り、ポンピングロス低減を図ることとしている。本ステ
ップ154の処理が終了すると今回のルーチンは終了さ
れる。As the closing timing of the intake valve 42 becomes earlier than the bottom dead center, the pumping loss decreases because the throttle opening TA for obtaining a constant intake air amount increases. Therefore, in the present embodiment, the reference valve closing timing T
By setting the base earlier than the bottom dead center, pumping loss is reduced. When the process of step 154 ends, the current routine ends.
【0054】一方、ステップ152において、前回のル
ーチンの対象期間で吸気行程は行われていない判別され
た場合(図8に示すタイミング、、又はである場
合)は、前回のルーチンの対象期間で吸気行程が行われ
た場合に比べて、つまり、通常の4サイクル運転時に比
べて吸気圧PMは高いと判断される。この場合、吸気圧
PMの増加による影響を補償すべく吸入空気量を減少さ
せるべきと判断されて、次にステップ156の処理が実
行される。On the other hand, if it is determined in step 152 that the intake stroke has not been performed during the target period of the previous routine (the timing shown in FIG. 8 or), the intake period is determined during the target period of the previous routine. It is determined that the intake pressure PM is higher than when the stroke is performed, that is, as compared with the normal four-cycle operation. In this case, it is determined that the amount of intake air should be reduced in order to compensate for the effect of the increase in the intake pressure PM, and then the process of step 156 is performed.
【0055】ステップ156では、機関回転数NE及び
スロットル開度TAに基づいて、当該吸気行程での吸気
弁42の閉弁時期Tclose の補正値ΔTが求められる。
上述の如く、吸気弁42の閉弁基準時期Tbaseは下死点
より早いタイミングに設定されているため、閉弁時期を
早めるほど吸入空気量は減少する。従って、補正値ΔT
は、閉弁時期を基準時期Tbaseから早める側への補正値
として求められる。In step 156, a correction value ΔT of the closing timing T close of the intake valve 42 in the intake stroke is obtained based on the engine speed NE and the throttle opening TA.
As described above, since the valve closing reference time T base of the intake valve 42 is set earlier than the bottom dead center, the earlier the valve closing time, the smaller the intake air amount. Therefore, the correction value ΔT
Is obtained as a correction value to advance the valve closing timing from the reference timing T base .
【0056】上述の如く、前回のルーチンの対象期間で
吸気行程が行われていない場合、吸気圧PMは、吸気ポ
ート22への空気の流入量と吸気ポート22からの流出
量により決まる。いま、スロットル開度TAが十分に大
きく、十分な量の空気が吸気ポート22へ流入できれ
ば、すなわち、各気筒が吸い出す空気をそのサイクルの
うちに供給できれば、吸気圧PMは即座に回復する。こ
の場合、ΔTは0となる。同様に、機関回転数NEが小
さく、各気筒の吸い出し量が小さい場合も吸気圧PMは
即座に回復し、ΔTは0となる。As described above, when the intake stroke is not performed in the target period of the previous routine, the intake pressure PM is determined by the amount of air flowing into the intake port 22 and the amount of air flowing out of the intake port 22. Now, if the throttle opening TA is sufficiently large and a sufficient amount of air can flow into the intake port 22, that is, if the air drawn out by each cylinder can be supplied in the cycle, the intake pressure PM is immediately recovered. In this case, ΔT is 0. Similarly, when the engine speed NE is small and the suction amount of each cylinder is small, the intake pressure PM recovers immediately, and ΔT becomes zero.
【0057】一方、スロットル開度TAが小さい場合、
又は、機関回転数NEが大きい場合には、各気筒により
吸い出された空気を即座に吸気ポート22へ供給するこ
とができなくなるので、連続して吸気行程が行われる場
合と、前回吸気行程が行われなかった場合とで、吸気圧
PMに大きな差が生ずる。従って、スロットル開度TA
が小さいほど、また、機関回転数NEが大きいほどΔT
が大きくなるように、予め用意されたマップを参照する
ことによりΔTが決定される。On the other hand, when the throttle opening TA is small,
Alternatively, when the engine speed NE is high, the air sucked by each cylinder cannot be immediately supplied to the intake port 22, so that the intake stroke is continuously performed and the previous intake stroke is not performed. There is a large difference in the intake pressure PM between the case where it is not performed. Therefore, the throttle opening TA
Is smaller and the engine speed NE is larger, ΔT
ΔT is determined by referring to a map prepared in advance so that is larger.
【0058】ステップ156に続くステップ158で
は、吸気弁42の閉弁時期Tclose が(Tbase−ΔT)
に設定される。ステップ112の処理が終了されると今
回のルーチンは終了される。上述の如く、本実施例で
は、4気筒型内燃機関の6サイクル運転時に、各気筒の
吸気行程の直前に吸気行程が行われたか否かに基づい
て、つまり、吸気行程の履歴に基づいて、吸気弁42の
閉弁時期Tclose が補正される。このため、本実施例に
よれば、吸気行程の履歴に依存した吸気圧PMの変化を
補償して、吸入空気量の気筒間の差異を解消することが
でき、これにより、トルク変動による振動の増加や、排
気エミッションの悪化を防止することができる。In step 158 following step 156, the valve closing timing T close of the intake valve 42 is set to (T base -ΔT).
Is set to When the process of step 112 is completed, the current routine ends. As described above, in the present embodiment, during the six-cycle operation of the four-cylinder internal combustion engine, based on whether the intake stroke was performed immediately before the intake stroke of each cylinder, that is, based on the history of the intake stroke, closing timing of the intake valve 42 T close the is corrected. For this reason, according to the present embodiment, it is possible to compensate for the change in the intake air amount PM depending on the history of the intake stroke and to eliminate the difference in the intake air amount among the cylinders. It is possible to prevent the increase and the deterioration of the exhaust emission.
【0059】なお、上記第2実施例では、ポンピングロ
ス低減を図るべく、排気弁42の閉弁基準時期Tbaseを
下死点より早いタイミングに設定する場合について説明
したが、吸入空気量が最大となるように閉弁基準時期T
baseを設定することも可能である。図9は、吸入空気量
が最大となるような閉弁基準時期Tbaseを機関回転数N
Eの関数として示す図である。内燃機関の低回転数運転
領域では、ピストン18が下死点を過ぎると、以後、ピ
ストン18が上昇することで、空気は気筒内から吐き出
される。このため、図9に示す如く、機関回転数NEが
所定値N0 以下の領域では、吸入空気量を最大とするよ
うな閉弁基準時期Tbaseは下死点に一致する。一方、機
関回転数が高くなると、吸気弁42の開弁時間が短くな
るため、ピストン18が下死点を過ぎた後も気筒内に空
気が吸入されるようになる。このため、図9に示す如
く、機関回転数NEが所定値N0 を超えた領域では、N
Eの増加に応じて閉弁基準時期Tbaseは増加する。な
お、図9に示す如く吸入空気量が最大となるように閉弁
基準時期Tbaseを設定した場合には、吸気弁42の閉弁
時期を閉弁基準時期Tbaseから早めても、あるいは、遅
らせても、吸入空気量を減少させることができる。In the second embodiment, the case where the reference valve closing timing T base of the exhaust valve 42 is set earlier than the bottom dead center in order to reduce the pumping loss has been described. Valve closing reference time T
It is also possible to set base . FIG. 9 shows that the valve closing reference time T base at which the intake air amount becomes the maximum is set at the engine speed N.
FIG. 9 is a diagram showing a function of E. In the low rotation speed operation region of the internal combustion engine, after the piston 18 has passed the bottom dead center, the piston 18 subsequently rises, so that air is discharged from the cylinder. Therefore, as shown in FIG. 9, in the region where the engine speed NE is equal to or less than the predetermined value N 0 , the valve closing reference time T base that maximizes the intake air amount coincides with the bottom dead center. On the other hand, when the engine speed increases, the valve opening time of the intake valve 42 decreases, so that air is sucked into the cylinder even after the piston 18 has passed the bottom dead center. Therefore, as shown in FIG. 9, in the region where the engine rotational speed NE exceeds a predetermined value N 0, N
The valve closing reference time T base increases as E increases. When the valve closing reference time T base is set such that the intake air amount is maximized as shown in FIG. 9, the valve closing timing of the intake valve 42 is advanced from the valve closing reference time T base , or Even if it is delayed, the amount of intake air can be reduced.
【0060】なお、上記の如く、低回転数領域では、吸
気弁42を下死点で閉弁させた場合に吸入空気量が最大
となる。このため、閉弁基準時期Tbaseを下死点より後
に設定することで、一定の吸入空気量を得るためのスロ
ットル開度TAを増加させ、これにより低回転数領域で
のポンピングロス低減を図ることも考えられる。しかし
ながら、この場合、低回転数領域では、吸気弁42の閉
弁時期を遅らせるほど吸入空気量が小さくなるのに対し
て、高回転数領域では、吸気弁42の閉弁時期を早める
ほど吸入空気量が小さくなる。従って、これら2つの領
域の中間領域では、吸気弁42の閉弁時期によって吸入
空気量を十分に調整することができなくなる。また、吸
気弁42は電磁駆動弁38のばねー質量系の固有振動に
より駆動されるので、吸気弁42が全開位置から全閉位
置まで変位するのに要する時間を一定値以下に短くする
ことはできない。このため、高回転数領域では、吸気弁
42の閉弁時期を早めることができなくなる可能性があ
る。As described above, in the low rotation speed region, the intake air amount becomes maximum when the intake valve 42 is closed at the bottom dead center. For this reason, by setting the valve closing reference time T base after the bottom dead center, the throttle opening TA for obtaining a constant intake air amount is increased, thereby reducing pumping loss in a low rotation speed region. It is also possible. However, in this case, in the low rotation speed region, the intake air amount decreases as the closing timing of the intake valve 42 is delayed, whereas in the high rotation speed region, the intake air amount decreases as the closing timing of the intake valve 42 advances. The amount is smaller. Therefore, in the intermediate region between these two regions, the intake air amount cannot be sufficiently adjusted by the closing timing of the intake valve 42. Further, since the intake valve 42 is driven by the natural vibration of the spring-mass system of the electromagnetically driven valve 38, the time required for the intake valve 42 to be displaced from the fully open position to the fully closed position can be reduced to a certain value or less. Can not. Therefore, in the high rotation speed region, there is a possibility that the closing timing of the intake valve 42 cannot be advanced.
【0061】これらの理由から、ポンピングロス低減を
図る手法として、上記第2実施例の如く、基準時期T
baseを下死点より前に設定することが望ましい。ところ
で、上記第2実施例では、本発明が4気筒型の内燃機関
に適用され、この内燃機関が6サイクル運転で作動する
場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに
限らず、6気筒型、8気筒型等、任意の数の気筒を有す
る多気筒型内燃機関において、吸気行程が不均一な間隔
で行われるような動作モードに対して適用が可能であ
る。For these reasons, as a method of reducing the pumping loss, the reference time T
It is desirable to set base before the bottom dead center. By the way, in the second embodiment, the case where the present invention is applied to the four-cylinder internal combustion engine and this internal combustion engine operates in six-cycle operation has been described. However, the present invention is not limited to this. For a multi-cylinder internal combustion engine having an arbitrary number of cylinders, such as a six-cylinder type, an eight-cylinder type, etc. Applicable.
【0062】図10及び図11は6気筒型内燃機関の2
つの動作モードの例を示す。なお、図10及び図11に
動作モードの例を示す内燃機関では、通常運転時におけ
る点火順序が#1気筒→#5気筒→#3気筒→#6気筒
→#2気筒→#4気筒とされているものとする。図10
(A)は、6気筒型内燃機関において、#3気筒及び#
4気筒を常時休止させ、他の気筒を4サイクルで作動さ
せる動作モードでの各気筒の行程の変化を示す。なお、
図10の最上段には、何れかの気筒で吸気行程が開始さ
れる期間に○印を付して示す。また、図10(B)は、
本動作モードにおける吸気圧PMの変化を示す。FIGS. 10 and 11 show two cylinders of a six-cylinder internal combustion engine.
An example of one operation mode is shown. In the internal combustion engine whose operation mode is shown in FIGS. 10 and 11, the ignition sequence during normal operation is # 1 cylinder → # 5 cylinder → # 3 cylinder → # 6 cylinder → # 2 cylinder → # 4 cylinder. It is assumed that FIG.
(A) shows the relationship between # 3 cylinder and # in a six-cylinder internal combustion engine.
The change of the stroke of each cylinder in the operation mode in which the four cylinders are always stopped and the other cylinders are operated in four cycles is shown. In addition,
At the top of FIG. 10, the period during which the intake stroke is started in any of the cylinders is indicated by a circle. Further, FIG.
7 shows changes in the intake pressure PM in this operation mode.
【0063】6気筒型内燃機関の通常運転時には、上記
の点火順序に対応して、各気筒で120゜CA間隔で順
次吸気行程が開始される。これに対して、図10に示す
動作モードでは、#3気筒及び#4気筒が常時休止され
るので、これらの気筒では吸気行程は行われない。この
ため、例えば図10(B)にタイミング及びで示す
ように、#5気筒及び#2気筒の吸気行程は、その直前
に行われた#1気筒及び#6気筒の吸気行程により吸気
圧PMが低下した状態で開始されるのに対して、タイミ
ング及びで示すように、#6気筒及び#1気筒の吸
気行程は、その直前の#3気筒及び#6気筒で吸気行程
が行われないために、#5気筒及び#2気筒に比べて吸
気圧PMが高い状態で開始される。このように、図10
に示す動作モードでは、吸気行程における吸気圧PMが
気筒によって変化することとなる。従って、上記第2実
施例と同様に、直前に吸気行程が行われたか否かに応じ
て吸気弁の閉弁時期を調整することで、吸気圧PMの変
化に起因する吸入空気量の気筒間の差異を補償すること
ができ、これにより、トルク変動に起因する振動の増加
及びエミッションの悪化を防止することができる。During the normal operation of the six-cylinder internal combustion engine, the intake stroke is started sequentially at intervals of 120 ° CA in each cylinder in accordance with the above-described ignition sequence. On the other hand, in the operation mode shown in FIG. 10, since the # 3 cylinder and # 4 cylinder are always stopped, the intake stroke is not performed in these cylinders. Therefore, for example, as shown in FIG. 10B, the intake strokes of the # 5 cylinder and the # 2 cylinder have the intake pressure PM due to the intake strokes of the # 1 cylinder and the # 6 cylinder performed immediately before. In contrast to the start in the lowered state, the intake strokes of the # 6 cylinder and # 1 cylinder are not performed in the immediately preceding # 3 cylinder and # 6 cylinder because the intake stroke is not performed as shown by the timings and. , # 5 and # 2 cylinders are started with a higher intake pressure PM. Thus, FIG.
In the operation mode shown in (1), the intake pressure PM in the intake stroke changes depending on the cylinder. Therefore, as in the second embodiment, by adjusting the closing timing of the intake valve in accordance with whether or not the intake stroke was performed immediately before, the intake air amount due to the change of the intake pressure PM between the cylinders is reduced. Can be compensated, thereby preventing an increase in vibration and deterioration in emission due to torque fluctuation.
【0064】図11(A)は、6気筒型内燃機関におい
て、#1気筒、#3気筒、及び#2気筒については通常
時と同様に4サイクルで作動させ、#5気筒、#6気
筒、及び#4気筒については8サイクルで作動させる動
作モードにおける各気筒の行程の変化を示す。なお、図
11(A)の最上段には、何れかの気筒で吸気行程が開
始される期間を○印で示す。また、図11(B)は、本
動作モードにおける吸気圧PMの変化を示す。FIG. 11A shows that in a six-cylinder internal combustion engine, cylinders # 1, # 3, and # 2 are operated in four cycles in the same manner as in normal operation, and cylinders # 5, # 6, For the # 4 and # 4 cylinders, the change of the stroke of each cylinder in the operation mode of operating in eight cycles is shown. At the top of FIG. 11A, a period during which the intake stroke is started in any of the cylinders is indicated by a circle. FIG. 11B shows a change in the intake pressure PM in this operation mode.
【0065】図11に示す動作モードでは、#1気筒、
#3気筒、及び#2気筒は、吸気・圧縮・膨張・排気の
4サイクルで作動するのに対して、#5気筒、#6気
筒、及び#4気筒については、膨張(燃焼)行程の後、
吸気・燃焼が行われることなくピストン18は下死点と
上死点との間を2往復する。すなわち、#5気筒、#6
気筒、及び#4気筒は、膨張行程が終了した後、4サイ
クルの間休止する。従って、例えば図11(B)にタイ
ミング、、でそれぞれ示す如く、#6気筒が休止
した直後の#2気筒の吸気行程、#5気筒が休止した直
後の#3気筒の吸気行程、及び#4気筒が休止した直後
の#1気筒の吸気行程は、その直前に吸気行程が行われ
ない状態で開始されるため、これらの吸気行程は、直前
の気筒で休止行程が行われる場合に比べて吸気圧PMが
高い状態で開始されることとなる。また、例えば同図
(B)のタイミング(I)及び(II)の吸気圧PMから
わかるように、#1気筒の吸気行程に続いて行われる#
5気筒の吸気行程は、連続する#1気筒及び#5気筒の
吸気行程に続いて行われる#3気筒の吸気行程に比べ
て、吸気圧PMが高い状態で開始される。In the operation mode shown in FIG.
The # 3 and # 2 cylinders operate in four cycles of intake, compression, expansion and exhaust, whereas the # 5, # 6 and # 4 cylinders operate after the expansion (combustion) stroke. ,
The piston 18 makes two reciprocations between the bottom dead center and the top dead center without performing intake and combustion. That is, # 5 cylinder, # 6
The cylinder and the # 4 cylinder are stopped for four cycles after the end of the expansion stroke. Therefore, for example, as shown by the timings in FIG. 11B, respectively, the intake stroke of the # 2 cylinder immediately after the deactivation of the # 6 cylinder, the intake stroke of the # 3 cylinder immediately after the deactivation of the # 5 cylinder, and # 4 The intake stroke of the # 1 cylinder immediately after the cylinder is stopped is started in a state where the intake stroke is not performed immediately before the cylinder is stopped. Therefore, these intake strokes are compared with the case where the paused stroke is performed in the immediately preceding cylinder. The process is started in a state where the pressure PM is high. Further, as can be seen from the intake pressure PM at the timings (I) and (II) in FIG.
The intake stroke of the five cylinders is started in a state where the intake pressure PM is higher than that of the intake stroke of the # 3 cylinder that is performed subsequent to the intake stroke of the continuous # 1 cylinder and the # 5 cylinder.
【0066】このように、図11に示す動作モードで
は、直前の吸気行程が休止された場合、直前の吸気行程
が吸気行程の休止後に行われたものである場合、及び、
直前に吸気行程が2回連続して行われた場合の何れの場
合であるかによって変化する。従って、このような吸気
行程の過去の履歴に応じて吸気弁42の閉弁時期Tclos
e を調整することで、吸気圧PMの変化に起因する吸入
空気量の気筒間の差異を補償することができ、これによ
り、トルク変動に起因する振動の増大及びエミッション
の悪化を防止することができる。As described above, in the operation mode shown in FIG. 11, when the immediately preceding intake stroke is stopped, when the immediately preceding intake stroke is performed after the suspension of the intake stroke, and
It changes depending on whether the intake stroke is performed two consecutive times immediately before. Therefore, the closing timing T clos of the intake valve 42 according to the past history of such an intake stroke.
By adjusting e , it is possible to compensate for the difference between the cylinders in the intake air amount due to the change in the intake pressure PM, thereby preventing an increase in vibration and a deterioration in emission due to torque fluctuation. it can.
【0067】なお、上記第2実施例、及び図10,図1
1に示す動作モード例では、気筒の休止中に、吸気弁4
2を閉弁保持し、排気弁44を開弁保持するものとした
が、吸気弁42及び排気弁44を共に閉弁保持すること
としてもよい。また、上記各実施例では、吸入空気量が
吸気弁42の開弁時期よりも閉弁時期に大きく依存する
ことから、吸気弁42の閉弁時期に基づいて吸入空気量
を調整するものとした。しかしながら、吸入空気量は吸
気弁42の開弁時期にもある程度依存するため、吸気弁
42の開弁時期のみ、又は、閉弁時期と開弁時期の双方
に基づいて吸入空気量を調整することとしてもよい。The second embodiment and FIGS. 10 and 1
In the example of the operation mode shown in FIG.
Although the valve 2 is kept closed and the exhaust valve 44 is kept open, both the intake valve 42 and the exhaust valve 44 may be kept closed. In each of the above embodiments, the intake air amount is adjusted based on the closing timing of the intake valve 42 because the intake air amount is more dependent on the closing timing than the opening timing of the intake valve 42. . However, since the intake air amount also depends to some extent on the opening timing of the intake valve 42, it is necessary to adjust the intake air amount based only on the opening timing of the intake valve 42 or on both the closing timing and the opening timing. It may be.
【0068】なお、上記実施例においては、ECU10
が図5又は図7に示すルーチンを実行することにより特
許請求の範囲に記載した吸気弁開閉時期決定手段が実現
されている。In the above embodiment, the ECU 10
By executing the routine shown in FIG. 5 or FIG. 7, the intake valve opening / closing timing determining means described in the claims is realized.
【0069】[0069]
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、吸気圧に
応じて各気筒毎に吸気弁の開閉時期を決定することで、
気筒毎に吸気圧が相違する場合にも、各気筒の吸入空気
量を目標値とすることができる。また、請求項2記載の
発明によれば、吸気行程中の所定時期における吸気圧に
応じて吸気弁の開閉時期を決定することで、吸気圧の変
化に対応して、即座に吸入空気量を調整することができ
る。According to the first aspect of the present invention, the opening / closing timing of the intake valve is determined for each cylinder in accordance with the intake pressure.
Even when the intake pressure differs for each cylinder, the intake air amount of each cylinder can be set as the target value. According to the second aspect of the present invention, by determining the opening / closing timing of the intake valve in accordance with the intake pressure at a predetermined timing during the intake stroke, the intake air amount can be immediately adjusted in response to a change in the intake pressure. Can be adjusted.
【0070】また、請求項3記載の発明によれば、機関
回転数に応じて吸気弁の開閉時期を調整することで、各
気筒の吸入空気量をより正確に調整することができる。
また、請求項4記載の発明によれば、吸気圧を吸気管又
は気筒内に設けられた圧力センサにより検出することが
できる。また、請求項5記載の発明によれば、吸気行程
の間隔が不均等となる内燃機関の動作状態において、吸
気行程の過去の履歴に基づいて吸気圧を推定すること
で、この動作状態での各気筒の吸入空気量を目標値とす
ることができる。According to the third aspect of the invention, by adjusting the opening / closing timing of the intake valve according to the engine speed, the intake air amount of each cylinder can be adjusted more accurately.
According to the fourth aspect of the invention, the intake pressure can be detected by the pressure sensor provided in the intake pipe or the cylinder. According to the fifth aspect of the present invention, in the operating state of the internal combustion engine in which the intervals of the intake strokes are unequal, the intake pressure is estimated based on the past history of the intake strokes, so that in this operating state, The intake air amount of each cylinder can be set as the target value.
【0071】また、請求項6記載の発明によれば、機関
回転数とスロットル開度とに応じて吸気弁の開閉時期を
調整することにより、各気筒の吸入空気量をより正確に
調整することができる。According to the sixth aspect of the present invention, the intake air amount of each cylinder can be more accurately adjusted by adjusting the opening / closing timing of the intake valve according to the engine speed and the throttle opening. Can be.
【図1】本発明の一実施例である電磁駆動弁の制御装置
が適用された内燃機関の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an internal combustion engine to which a control device for an electromagnetically driven valve according to an embodiment of the present invention is applied.
【図2】内燃機関が備える電磁駆動弁の全体構成を示す
断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an entire configuration of an electromagnetically driven valve provided in the internal combustion engine.
【図3】吸気圧PMの気筒間の差異を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a difference in intake pressure PM between cylinders.
【図4】本発明の第1実施例において吸気圧PM及び機
関回転数NEに基づいて吸気弁の閉弁時期を決定するた
めのマップの例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a map for determining a closing timing of an intake valve based on an intake pressure PM and an engine speed NE in the first embodiment of the present invention.
【図5】本実施例において吸気弁の閉弁時期を決定すべ
くECUが実行するルーチンのフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart of a routine executed by an ECU to determine a closing timing of an intake valve in the embodiment.
【図6】図6(A)は、4気筒型内燃機関が6サイクル
運転で作動する場合の各気筒の行程の変化を示す図であ
る。図6(B)は、6サイクル運転時の吸気圧PMの変
化を示す図である。FIG. 6A is a diagram showing a change in the stroke of each cylinder when the four-cylinder internal combustion engine operates in six-cycle operation. FIG. 6B is a diagram illustrating a change in the intake pressure PM during the six-cycle operation.
【図7】本発明の第2実施例において吸気弁の閉弁時期
を決定すべくECUが実行するルーチンのフローチャー
トである。FIG. 7 is a flowchart of a routine executed by an ECU to determine a closing timing of an intake valve in a second embodiment of the present invention.
【図8】図7に示すルーチンの起動タイミングを示す図
である。FIG. 8 is a diagram showing a start timing of the routine shown in FIG. 7;
【図9】機関回転数NEと、吸入空気量を最大にする場
合の排気弁の基準閉弁時期Tba seとの関係を示す図であ
る。[9] and the engine rotational speed NE, a diagram showing the relationship between the reference closing timing T ba se of the exhaust valve in the case of the maximum intake air quantity.
【図10】図10(A)は、6気筒型内燃機関において
吸気行程の間隔が不均等となる動作モードの第1の例で
の各気筒の行程の変化を示す図である。図10(B)
は、本動作モードでの吸気圧PMの変化を示す図であ
る。FIG. 10A is a diagram showing a change in stroke of each cylinder in a first example of an operation mode in which intervals between intake strokes are unequal in a six-cylinder internal combustion engine. FIG. 10 (B)
FIG. 7 is a diagram showing a change in intake pressure PM in the present operation mode.
【図11】図11(A)は、6気筒型内燃機関において
吸気行程の間隔が不均等となる動作モードの第2の例で
の各気筒の行程の変化を示す図である。。図11(B)
は、本動作モードでの吸気圧PMの変化を示す図であ
る。FIG. 11A is a diagram showing a change in the stroke of each cylinder in a second example of the operation mode in which the intervals between the intake strokes are unequal in a six-cylinder internal combustion engine. . FIG. 11 (B)
FIG. 7 is a diagram showing a change in intake pressure PM in the present operation mode.
10 ECU 38、40 電磁駆動弁 42 吸気弁 10 ECU 38, 40 Electromagnetic drive valve 42 Intake valve
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02B 75/02 F02B 75/02 Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02B 75/02 F02B 75/02 Z
Claims (6)
成された電磁駆動弁を有する内燃機関であって、 各気筒の吸入空気量が目標値となるように吸気圧に応じ
て各気筒毎に吸気弁の開閉時期を決定する吸気弁開閉時
期決定手段を備えることを特徴とする電磁駆動弁を有す
る内燃機関。1. An internal combustion engine having an electromagnetically driven valve in which at least an intake valve is constituted by an electromagnetically driven valve, wherein intake air is supplied to each cylinder in accordance with the intake pressure such that the intake air amount of each cylinder becomes a target value. An internal combustion engine having an electromagnetically driven valve, comprising an intake valve opening / closing timing determining means for determining a valve opening / closing timing.
程中の所定時期における吸気圧に応じて吸気弁の開閉時
期を決定することを特徴とする請求項1記載の電磁駆動
弁を有する内燃機関。2. The internal combustion engine having an electromagnetically driven valve according to claim 1, wherein the intake valve opening / closing timing determining means determines the opening / closing timing of the intake valve according to the intake pressure at a predetermined timing during an intake stroke. organ.
転数に応じて吸気弁の開閉時期を調整することを特徴と
する請求項2記載の電磁駆動弁を有する内燃機関。3. An internal combustion engine having an electromagnetically driven valve according to claim 2, wherein said intake valve opening / closing timing determining means adjusts the opening / closing timing of the intake valve according to the engine speed.
られた圧力センサにより検出されることを特徴とする請
求項1乃至3のうち何れか1項記載の電磁駆動弁を有す
る内燃機関。4. The internal combustion engine having an electromagnetically driven valve according to claim 1, wherein the intake pressure is detected by a pressure sensor provided in an intake pipe or a cylinder. .
程の間隔が不均等となる内燃機関の動作状態において、
吸気行程の過去の履歴に基づいて吸気圧を推定すること
を特徴とする請求項1記載の電磁駆動弁を有する内燃機
関。5. The intake valve opening / closing timing determining means according to claim 1, wherein in an operating state of the internal combustion engine in which intervals between intake strokes are unequal,
2. The internal combustion engine having an electromagnetically driven valve according to claim 1, wherein the intake pressure is estimated based on a past history of the intake stroke.
転数及びスロットル開度の少なくとも一方に応じて吸気
弁の開閉時期を調整することを特徴とする請求項5記載
の電磁駆動弁を有する内燃機関。6. The electromagnetically driven valve according to claim 5, wherein the intake valve opening / closing timing determining means adjusts the opening / closing timing of the intake valve according to at least one of an engine speed and a throttle opening. Internal combustion engine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11191016A JP2001020763A (en) | 1999-07-05 | 1999-07-05 | Internal combustion engine having an electromagnetically driven valve |
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---|---|---|---|
JP11191016A JP2001020763A (en) | 1999-07-05 | 1999-07-05 | Internal combustion engine having an electromagnetically driven valve |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=16267491
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JP (1) | JP2001020763A (en) |
Cited By (3)
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