JPH11229915A - Catalyst temperature control device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a catalyst activation promotion device capable of promoting the activation of a catalyst by surely increasing exhaust gas temperature. SOLUTION: While an engine 1 is running with the cooling water of predetermined specified temperature or lower and intake air of predetermined quantity and at a predetermined speed, the overlap period is increased by changing the rotation phases of an intake cam shaft 50 and exhaust cam shaft 50' by means of valve characteristic control devices 100 and 100'. An exhaust manifold 6 is designed in such a way that exhaust negative pressure wave is to be returned to an exhaust port during the overlap period. Throttle diameter is increased by an electronic throttle 251 to increase the pressure at an intake port more than the pressure at the exhaust port. Ignition period is made to delay to prevent an increase in output.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気系に
備えられた触媒の温度を運転条件に対して適切にする触
媒温度制御装置に関する、特に、吸気バルブおよび、ま
たは排気バルブの開弁期間を移動する可変バルブタイミ
ング機構を備え、吸気バルブと排気バルブが共に開弁し
ているオーバーラップ期間が可変にされている機関にお
ける触媒温度制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catalyst temperature control device for adjusting the temperature of a catalyst provided in an exhaust system of an internal combustion engine to an operating condition, and more particularly to a valve opening period of an intake valve and / or an exhaust valve. The present invention relates to a catalyst temperature control device for an engine provided with a variable valve timing mechanism for moving an exhaust valve and having an overlapped period in which both an intake valve and an exhaust valve are open.

【０００２】[0002]

【従来の技術】吸気バルブや排気バルブの開閉期間を運
転条件に応じて変更する、所謂、可変バルブタイミング
機構を備えたエンジンが公知である。そして、エンジン
の冷間時に、吸気バルブと排気バルブが両方とも開いて
いる、所謂、オーバーラップ期間を拡大して燃焼室内で
後燃えさせて、排気系に配設された触媒の活性化を促進
する装置が公知である。2. Description of the Related Art There is known an engine having a so-called variable valve timing mechanism in which the opening and closing periods of an intake valve and an exhaust valve are changed according to operating conditions. When the engine is cold, both the intake valve and the exhaust valve are open, that is, the so-called overlap period is expanded to post-burn in the combustion chamber, thereby promoting the activation of the catalyst disposed in the exhaust system. Devices for performing this are known.

【０００３】例えば、特開平５−５９９３６号公報に開
示されている装置では、冷間時に、排気系の閉じのタイ
ミングを遅らせ排気バルブと吸気バルブのオーバーラッ
プ期間を拡大して触媒の活性化の促進をしている。また
特開平５−２１５００１号公報に開示されいる装置で
は、冷間時に、排気バルブと吸気バルブの開弁オーバー
ラップ期間を増大し、点火時期を遅角し触媒の活性化を
促進している。For example, in the apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-59936, the timing of closing the exhaust system is delayed in a cold state to extend the overlap period between the exhaust valve and the intake valve to activate the catalyst. Is promoting. Further, in the apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-215001, when the engine is cold, the valve-open overlap period of the exhaust valve and the intake valve is increased, the ignition timing is retarded, and the activation of the catalyst is promoted.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の各公
報の発明の考え方は、いずれもオーバーラップ期間の拡
大により排気ガスを新しい混合気に混入させる、いわゆ
る内部ＥＧＲをを増大して、燃焼速度を遅らせ、その結
果、排気ガスの温度を上昇させようとするものである。
しかしながら、このような、オーバーラップ期間の拡大
だけでは、前記公報に記載のように上昇した排気ガスの
エネルギの多くはシリンダヘッドを介し冷却水に伝達さ
れてしまう。その結果本来の目的とする触媒活性化のた
めの触媒入口ガス温度の上昇に有効に作用しないという
問題がある。したがって、本発明の目的は冷間時に確実
に排気ガス温度を上昇して触媒を暖機促進させることが
できる触媒温度制御装置を提供することである。また、
このようなオーバーラップ期間の拡大は暖機後は触媒の
過熱を誘起する可能性があるがその点に配慮がされてい
ないという問題もあるので、暖機後の触媒の過熱を防止
することも本発明の目的である。However, the idea of the inventions in each of the above publications is to increase the so-called internal EGR by mixing the exhaust gas into a new air-fuel mixture by extending the overlap period, thereby increasing the combustion speed. And as a result, the temperature of the exhaust gas is increased.
However, if the overlap period is simply increased, much of the energy of the exhaust gas that has risen as described in the above publication is transmitted to the cooling water via the cylinder head. As a result, there is a problem that it does not effectively work to increase the temperature of the catalyst inlet gas for the purpose of activating the catalyst. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a catalyst temperature control device which can surely raise the temperature of exhaust gas during cold time and promote warm-up of the catalyst. Also,
Such an extension of the overlap period may cause overheating of the catalyst after warming up, but there is a problem that the point is not taken into account.Therefore, it is also possible to prevent overheating of the catalyst after warming up. It is an object of the present invention.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、運転状態に応じてバルブオーバーラップ期間を変更
する可変オーバーラップ機構を備えた機関の排気系に配
設された触媒の温度を制御する触媒温度制御装置であっ
て、機関が冷間状態であるか暖機後であるかの検出を含
む、機関運転状態運転状態検出手段と、バルブオーバー
ラップ期間が拡大された時に機関の排気ポート内の圧力
を低下せしめる排気圧力低下手段と、機関が冷間状態に
あることが検出された場合に、可変オーバーラップ機構
にバルブオーバーラップ期間の拡大を指示する冷間時オ
ーバーラップ拡大指示手段と、冷間時、拡大されたバル
ブオーバーラップ期間中に排気圧力低下手段により低下
せしめられた排気ポート内の圧力よりも吸気ポート内の
圧力を高め吸入された混合気を排気管に吹き抜けさせる
吸気管圧力増大手段と、吸気管圧力増大手段による機関
出力の増大を抑制する出力増大抑制手段と、を具備し、
冷間時に、出力増大を抑制しながら、燃料と空気を排気
管内に吹き抜けさせて排気管内において燃焼させ、触媒
の活性化を促進するが提供される。この様に構成された
触媒温度制御装置では、冷間時、拡大されたバルブオー
バーラップ期間中に、吸気管圧力増大手段によって吸気
ポートの圧力が排気ポートの圧力よりも高くされ、吸入
された混合気が排気管への吹き抜けせしめられ触媒の活
性化を促進するが、出力増大抑制手段により吸気管圧力
の増大による機関出力の増大が抑制される。According to the first aspect of the present invention, the temperature of a catalyst disposed in an exhaust system of an engine having a variable overlap mechanism for changing a valve overlap period in accordance with an operation state is controlled. An engine operating state operating state detecting means including detecting whether the engine is in a cold state or after warming-up, and controlling the exhaust temperature of the engine when the valve overlap period is extended. Exhaust pressure lowering means for reducing the pressure in the port, and cold overlap increasing means for instructing the variable overlap mechanism to extend the valve overlap period when it is detected that the engine is in a cold state. In a cold state, the pressure in the intake port is suctioned at a pressure higher than the pressure in the exhaust port reduced by the exhaust pressure reducing means during the extended valve overlap period. The mixture includes an intake pipe pressure increasing means for blow to the exhaust pipe, and an output increase suppressing unit suppresses the increase in the engine output by the intake pipe pressure increasing means,
Fuel and air are blown through the exhaust pipe and burned in the exhaust pipe to suppress the increase in power during cold operation, thereby promoting catalyst activation. In the catalyst temperature control device configured as described above, when the engine is cold, the pressure in the intake port is made higher than the pressure in the exhaust port by the intake pipe pressure increasing means during the extended valve overlap period. Although the air is blown into the exhaust pipe to promote the activation of the catalyst, an increase in the engine output due to an increase in the intake pipe pressure is suppressed by the output increase suppression means.

【０００６】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
において、吸気管圧力増大手段が吸気管スロットル増大
手段である触媒温度制御装置が提供される。この様に構
成された触媒温度制御装置では、吸気管スロットル増大
手段により吸気ポート内圧力が増大され吸入された混合
気の排気管への吹き抜けが助勢される。According to a second aspect of the present invention, there is provided a catalyst temperature control device according to the first aspect, wherein the intake pipe pressure increasing means is an intake pipe throttle increasing means. In the catalyst temperature control device configured as described above, the pressure in the intake port is increased by the intake pipe throttle increasing means, and the blown-in air-fuel mixture is blown into the exhaust pipe.

【０００７】請求項３の発明によれば、請求項１の発明
において、出力増大抑制手段が点火時期調整手段であっ
て、吸気管圧力が増大調整されたことによる機関出力の
増大を抑制するように点火時期を調整する触媒温度制御
装置が提供される。この様に構成された触媒温度制御装
置では、吸気管圧力が増大調整されたことによる機関出
力が抑制するように点火時期調整手段が点火時期を調整
する。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the output increase suppressing means is an ignition timing adjusting means, which suppresses an increase in engine output due to an increase in the intake pipe pressure. And a catalyst temperature control device for adjusting the ignition timing. In the catalyst temperature control device configured as described above, the ignition timing adjusting means adjusts the ignition timing so that the engine output due to the increase and adjustment of the intake pipe pressure is suppressed.

【０００８】請求項４の発明によれば、請求項１の発明
において、オーバーラップ拡大手段が出力増大抑制手段
を兼ねていて、出力が増大しないようにオーバーラップ
期間を拡大する触媒温度制御装置が提供される。この様
に構成された触媒温度制御装置では、オーバーラップ拡
大手段が出力が増大しないようにオーバーラップ期間を
拡大するので出力増大抑制手段を別途設ける必要がな
い。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a catalyst temperature control device according to the first aspect, wherein the overlap enlarging means also serves as an output increase suppressing means, and extends the overlap period so that the output does not increase. Provided. In the catalyst temperature control device configured as described above, the overlap increasing means extends the overlap period so that the output does not increase, so that it is not necessary to separately provide an output increase suppressing means.

【０００９】請求項５の発明によれば、請求項１の発明
において、オーバーラップ拡大手段が、排気バルブ閉弁
時期変更手段と、吸気バルブ開弁時期変更手段と、から
成る触媒温度制御装置が提供される。この様に構成され
た触媒温度制御装置では、排気バルブ閉弁時期変更手段
と、吸気バルブ開弁時期変更手段によって、排気バルブ
閉弁時期と吸気バルブ開弁時期の両方を変更してオーバ
ーラップが拡大される。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a catalyst temperature control device according to the first aspect, wherein the overlap enlarging means includes exhaust valve closing timing changing means and intake valve opening timing changing means. Provided. In the catalyst temperature control device configured as described above, both the exhaust valve closing timing and the intake valve opening timing are changed by the exhaust valve closing timing changing means and the intake valve opening timing changing means, so that the overlap is reduced. It is enlarged.

【００１０】請求項６の発明によれば、請求項１の発明
において、オーバーラップ拡大手段が、排気バルブ閉弁
時期変更手段と、吸気バルブ開弁時期変更手段のいずれ
か一方から成る触媒温度制御装置が提供される。この様
に構成された触媒温度制御装置では、排気バルブ閉弁時
期変更手段と吸気バルブ開弁時期変更手段のいずれか一
方によってオーバーラップが拡大される。According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the overlap enlarging means includes one of an exhaust valve closing timing changing means and an intake valve opening timing changing means. An apparatus is provided. In the catalyst temperature control device configured as described above, the overlap is enlarged by one of the exhaust valve closing timing changing means and the intake valve opening timing changing means.

【００１１】請求項７の発明によれば、請求項１の発明
において、排気圧力低下手段が、排気脈動による負圧波
が拡大されたバルブオーバーラップ期間中に排気ポート
に戻るように長さを最適化された排気管そのものである
触媒温度制御装置が提供される。この様に構成された触
媒温度制御装置では、排気管の長さが排気脈動による負
圧波が拡大されたバルブオーバーラップ期間中に排気ポ
ートに戻るようにされている。According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the exhaust pressure reducing means optimizes the length such that the negative pressure wave due to the exhaust pulsation returns to the exhaust port during the valve overlap period in which the exhaust pressure is enlarged. The present invention provides a catalyst temperature control device which is a generalized exhaust pipe itself. In the catalyst temperature control device configured as described above, the length of the exhaust pipe returns to the exhaust port during the valve overlap period in which the negative pressure wave due to the exhaust pulsation is enlarged.

【００１２】請求項８の発明によれば、請求項１の発明
において、排気圧力低下手段が、排気脈動による負圧波
が拡大されたバルブオーバーラップ期間中に排気ポート
に戻るように調整する、排気負圧波調整手段である触媒
温度制御装置が提供される。この様に構成された触媒温
度制御装置では、排気負圧波調整手段によって排気脈動
による負圧波が拡大されたバルブオーバーラップ期間中
に排気ポートに戻るようにされている。According to an eighth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the exhaust pressure reducing means adjusts the exhaust pressure to return to the exhaust port during the valve overlap period in which the negative pressure wave due to the exhaust pulsation is enlarged. A catalyst temperature control device as a negative pressure wave adjusting means is provided. In the catalyst temperature control device configured as described above, the negative pressure wave due to the exhaust pulsation is returned to the exhaust port during the valve overlap period by the exhaust negative pressure wave adjusting means.

【００１３】請求項９の発明によれば、請求項１の発明
において、さらに、暖機後のオーバーラップ拡大による
触媒の過熱を防止する触媒過熱防止手段を備えた触媒温
度制御装置が提供される。この様に構成された触媒温度
制御装置では、触媒過熱防止手段により暖機後のオーバ
ーラップ拡大による触媒の過熱が防止される。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the catalyst temperature control device further comprising a catalyst overheating preventing means for preventing the catalyst from being overheated due to the expansion of the overlap after the warming-up. . In the catalyst temperature control device configured as described above, the catalyst overheating prevention unit prevents the catalyst from overheating due to the expansion of the overlap after the warm-up.

【００１４】請求項１０の発明によれば、請求項９の発
明において、触媒過熱防止手段が、触媒過熱が予想され
る条件に達した時に、排気バルブが閉じ、吸気バルブが
開いている間に燃料が噴射されるように燃料の噴射時期
を調整する燃料噴射時期調整手段とされた触媒温度制御
装置が提供される。この様に構成された触媒温度制御装
置では、燃料噴射時期調整手段により排気バルブが閉
じ、吸気バルブが開いている間に燃料が噴射されるよう
に燃料の噴射時期が調整されオーバーラップ拡大による
触媒の過熱が防止される。According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect of the present invention, the catalyst overheating preventing means is provided when the exhaust valve is closed and the intake valve is opened when the condition that the catalyst is overheated is reached. There is provided a catalyst temperature control device serving as fuel injection timing adjustment means for adjusting the injection timing of fuel so that fuel is injected. In the catalyst temperature control device configured as described above, the fuel injection timing is adjusted by the fuel injection timing adjusting means so that the fuel is injected while the exhaust valve is closed and the intake valve is open, and the catalyst is expanded by increasing the overlap. Is prevented from overheating.

【００１５】請求項１１の発明によれば、請求項１０の
発明において、燃料噴射時間が長く、燃料噴射時期調整
手段により燃料噴射時期を調整してもオーバーラップ中
に燃料が噴射される場合に、排気バルブの閉弁時期を早
めてオーバーラップを短くし、燃料の吹き抜けを防止す
るようにされた触媒温度制御装置が提供される。この様
に構成された触媒温度制御装置では、燃料噴射時間が長
く、燃料噴射時期調整手段により燃料噴射時期を調整し
てもオーバーラップ中に燃料が噴射される場合に、排気
バルブの閉弁時期を早めてオーバーラップを短くして触
媒の過熱が防止される。According to an eleventh aspect of the present invention, in the case of the tenth aspect, when the fuel injection time is long and the fuel is injected during the overlap even if the fuel injection timing is adjusted by the fuel injection timing adjusting means. Further, there is provided a catalyst temperature control device in which the closing timing of the exhaust valve is advanced to shorten the overlap and prevent the fuel from flowing through. In the catalyst temperature control device configured as described above, when the fuel injection time is long and the fuel is injected during the overlap even if the fuel injection timing is adjusted by the fuel injection timing adjusting means, the closing timing of the exhaust valve is reduced. To shorten the overlap to prevent overheating of the catalyst.

【００１６】請求項１２の発明によれば、請求項１０の
発明において、燃料噴射時間が長く、燃料噴射時期調整
手段により燃料噴射時期を調整してもオーバーラップ中
に燃料が噴射される場合に、燃料噴射時間を短くし、燃
料の吹き抜けを防止するようにした触媒温度制御装置が
提供される。この様に構成された触媒温度制御装置で
は、燃料噴射時間が長く、燃料噴射時期調整手段により
燃料噴射時期を調整してもオーバーラップ中に燃料が噴
射される場合に、燃料噴射時間を短くして触媒の過熱が
防止される。According to a twelfth aspect of the present invention, when the fuel is injected during the overlap even when the fuel injection time is adjusted by the fuel injection timing adjusting means, the fuel injection time is long. The present invention provides a catalyst temperature control device that shortens the fuel injection time and prevents fuel from flowing through. In the catalyst temperature control device configured as described above, when the fuel injection time is long and the fuel is injected during the overlap even if the fuel injection timing is adjusted by the fuel injection timing adjusting means, the fuel injection time is reduced. This prevents overheating of the catalyst.

【００１７】請求項１３の発明によれば、請求項９の発
明において、暖機後触媒過熱防止手段が、触媒過熱が予
想される条件に達した時にオーバーラップ拡大領域から
脱出するオーバーラップ拡大領域脱出手段とされた触媒
温度制御装置が提供される。この様に構成された触媒温
度制御装置では、触媒過熱が予想される条件に達した時
にオーバーラップ拡大領域脱出手段によりオーバーラッ
プ拡大領域から脱出して触媒の過熱が防止される。According to a thirteenth aspect of the present invention, in the ninth aspect of the present invention, the after-warm-up catalyst overheating prevention means is configured to escape from the overlap enlarging region when the catalyst overheat is expected. A catalyst temperature control device serving as an escape means is provided. In the catalyst temperature control device configured as described above, when the condition that the catalyst is overheated is expected, the overlap expansion region escape means escapes from the overlap expansion region to prevent overheating of the catalyst.

【００１８】請求項１４の発明によれば、請求項９の発
明において、暖機後触媒過熱防止手段が、触媒過熱が予
想される条件に達した時に排気ポートの圧力を吸気ポー
トの圧力よりも高くするポート間圧力調整手段とされた
触媒温度制御装置が提供される。この様に構成された触
媒温度制御装置では、触媒過熱が予想される条件に達し
た時にポート間圧力調整手段により排気ポートの圧力を
吸気ポートの圧力よりも高くして触媒の過熱が防止され
る。According to a fourteenth aspect of the present invention, in the ninth aspect of the present invention, the catalyst overheating prevention means after the warming-up causes the pressure of the exhaust port to be higher than the pressure of the intake port when the condition of the catalyst overheating is expected. A catalyst temperature control device is provided as a port-to-port pressure adjusting means for increasing the pressure. In the catalyst temperature control device configured as described above, when the condition that the catalyst overheating is expected is reached, the pressure of the exhaust port is made higher than the pressure of the intake port by the inter-port pressure adjusting means to prevent the catalyst from overheating. .

【００１９】請求項１５の発明によれば、請求項１４の
発明において、ポート間圧力調整手段が、触媒過熱が予
想される条件に達した時に、吸気ポート圧力を低下する
ためにスロットル開度を減少するスロットル開度減少手
段とされた触媒温度制御装置が提供される。この様に構
成された触媒温度制御装置では、触媒過熱が予想される
条件に達した時に、スロットル開度減少手段によりスロ
ットル開度を減少して触媒の過熱が防止される。According to a fifteenth aspect of the present invention, in the fourteenth aspect of the present invention, the inter-port pressure adjusting means adjusts the throttle opening to reduce the intake port pressure when the catalyst overheat is reached. A catalyst temperature control device is provided as a throttle opening reduction means that decreases. In the catalyst temperature control device configured as described above, the throttle opening is reduced by the throttle opening reducing means to prevent the catalyst from being overheated when the condition that the catalyst is overheated is reached.

【００２０】請求項１６の発明によれば、請求項１４の
発明において、ポート間圧力調整手段が、触媒過熱が予
想される条件に達した時に、オーバーラップ時に排気ポ
ートに正圧波を導く排気正圧波誘導手段とされた触媒温
度制御装置が提供される。この様に構成された触媒温度
制御装置では、触媒過熱が予想される条件に達した時
に、排気正圧波誘導手段によりオーバーラップ時に排気
ポートに正圧波を導いて触媒の過熱が防止される。According to a sixteenth aspect of the present invention, in the invention of the fourteenth aspect, the inter-port pressure adjusting means is configured to direct the positive pressure wave to the exhaust port at the time of overlap when the catalyst overheat is expected. A catalyst temperature control device serving as a pressure wave inducing means is provided. In the catalyst temperature control device configured as described above, when the condition where the catalyst overheating is expected is reached, the positive pressure wave guiding means guides the positive pressure wave to the exhaust port at the time of the overlap to prevent the catalyst from overheating.

【００２１】請求項１７の発明によれば、請求項１４の
発明において、ポート間圧力調整手段が、触媒過熱が予
想される条件に達した時に、排気管内の背圧を上昇する
背圧上昇手段とされた触媒温度制御装置が提供される。
この様に構成された触媒温度制御装置では、触媒過熱が
予想される条件に達した時に、背圧上昇手段により排気
管内の背圧を上昇して触媒の過熱が防止される。According to a seventeenth aspect, in the fourteenth aspect, the inter-port pressure adjusting means increases the back pressure in the exhaust pipe when the condition that catalyst overheating is expected is reached. And a catalyst temperature control device.
In the catalyst temperature control device configured as described above, when the condition that the catalyst is overheated is reached, the backpressure in the exhaust pipe is increased by the backpressure increasing means to prevent the catalyst from overheating.

【００２２】[0022]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施の形
態の全体の構造を示す図である。エンジン１の吸気ポー
ト（図示せず）には、吸気管２、サージタンク３、吸気
マニホールド４を介して吸入空気が供給される。吸気管
２にはエアクリーナ５とエアフローメータ２１１と電子
スロットル２５１が配設されている。吸気マニホールド
４には各気筒毎に燃料噴射弁２５２が取り付けられてい
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing the overall structure of the first embodiment of the present invention. An intake port (not shown) of the engine 1 is supplied with intake air via an intake pipe 2, a surge tank 3, and an intake manifold 4. The intake pipe 2 is provided with an air cleaner 5, an air flow meter 211, and an electronic throttle 251. A fuel injection valve 252 is attached to the intake manifold 4 for each cylinder.

【００２３】電子スロットル２５１は、アクセルペダル
（図示しない）の踏み込み量に応じてスロットル開度を
変化せしめるが、また、特に、本発明においては後述す
るように、吸気バルブ（図示しない）と排気バルブ（図
示しない）のオーバーラップ期間を拡大したときに、吸
気管内の圧力が排気管内の圧力よりも高くなるように、
アクセルペダルの踏み込み量には関係なく開度が増大さ
れる。The electronic throttle 251 changes the throttle opening in accordance with the amount of depression of an accelerator pedal (not shown). In particular, in the present invention, as will be described later, an intake valve (not shown) and an exhaust valve When the overlap period (not shown) is expanded, the pressure in the intake pipe becomes higher than the pressure in the exhaust pipe,
The opening is increased irrespective of the depression amount of the accelerator pedal.

【００２４】一方、エンジン１の排気ポート（図示しな
い）には排気マニホールド６が取り付けられている。こ
こで、このエンジンの点火の順序は＃１気筒→＃３気筒
→＃４気筒→＃２気筒の順であるが、これに対して、図
示される様に、排気マニホールド５は、＃１気筒と＃４
気筒が、＃２気筒と＃３気筒が、それぞれ等長的に一旦
集合され、それがさらに１本に集合されている。そし
て、長さが最適にされていて、オーバーラップ期間中に
排気ポートが負圧になるようされている。On the other hand, an exhaust manifold 6 is attached to an exhaust port (not shown) of the engine 1. Here, the order of ignition of this engine is # 1 cylinder → # 3 cylinder → # 4 cylinder → # 2 cylinder. In contrast, as shown in FIG. And # 4
The cylinders, # 2 cylinder and # 3 cylinder, are once gathered isometrically, respectively, and are further gathered into one. The length is optimized such that the exhaust port is under negative pressure during the overlap period.

【００２５】排気マニホールド６の下流に接続された排
気管７内には触媒８が配設されている。触媒８の上流に
は空燃比センサ２１５が配設されていて、空燃比センサ
２１５の信号をもとに、触媒８が最適に浄化作用をおこ
なうように燃料噴射弁２５２の燃料噴射量がフィードバ
ック制御される。また、エンジン１の各気筒に対してイ
グナイタ一体式の点火栓２５３が配設されている。３０
０で示されているのは自動変速であって、３１０は後述
する本発明の第１の実施の形態の第１の変形例に係わる
変速制御機構である。A catalyst 8 is provided in an exhaust pipe 7 connected downstream of the exhaust manifold 6. An air-fuel ratio sensor 215 is provided upstream of the catalyst 8, and the fuel injection amount of the fuel injection valve 252 is feedback-controlled based on a signal from the air-fuel ratio sensor 215 so that the catalyst 8 performs an optimal purifying operation. Is done. An ignition plug 253 integrated with an igniter is provided for each cylinder of the engine 1. 30
Reference numeral 0 denotes an automatic transmission, and reference numeral 310 denotes a transmission control mechanism according to a first modified example of the first embodiment of the present invention described later.

【００２６】また、エンジン１には、特に、本発明に係
わるものとして、前述した、エアフローメータ２１１の
他に、クランクシャフトの角度位置を検出するクランク
ポジションセンサ２１２、エンジンの冷却水温を検出す
る水温センサ２１３、吸気カムシャフト５０、排気カム
シャフト５０’の位相を検出するカム角センサ２１４、
２１４’等のセンサが配設されていて、これらのセンサ
からの信号は電子制御ユニット（ＥＣＵ）２００に送ら
れる。The engine 1 has a crank position sensor 212 for detecting an angular position of a crankshaft and a water temperature for detecting a cooling water temperature of the engine, in addition to the air flow meter 211 described above. A cam angle sensor 214 for detecting the phases of the sensor 213, the intake camshaft 50, and the exhaust camshaft 50 ';
Sensors such as 214 ′ are provided, and signals from these sensors are sent to an electronic control unit (ECU) 200.

【００２７】エアフローメータ２１１は負荷としての吸
入空気量ＧＡに応じた信号電圧を発生する。クランクポ
ジションセンサ２１２は構造の詳細は省略するが、例え
ば、クランクシャフトに取り付けられた信号発生円板の
突起に近接して電磁ピックアップが配され、この電磁ピ
ックアップが突起が通過する毎に信号電圧を発生する。
信号発生円板の突起は１０°毎に設けられているが、２
つ欠歯しているので３４個ある。欠歯箇所は例えば１番
気筒の上死点に対して所定の角度位置に設けられている
ので、欠歯箇所が発した信号から上死点を正確に求める
もとができる。そして、１０°おきに発生される信号は
さらに分周され計測時点の上死点からのクランク角度を
精確にもとめることができる。The air flow meter 211 generates a signal voltage corresponding to the intake air amount GA as a load. Although the details of the structure of the crank position sensor 212 are omitted, for example, an electromagnetic pickup is arranged near a protrusion of a signal generating disk attached to the crankshaft, and the electromagnetic pickup outputs a signal voltage every time the protrusion passes. Occur.
The projections of the signal generating disk are provided every 10 °,
There are 34 teeth due to missing teeth. Since the missing tooth portion is provided at a predetermined angle position with respect to the top dead center of the first cylinder, for example, the top dead center can be accurately obtained from the signal generated by the missing tooth portion. The signal generated at intervals of 10 ° is further divided, and the crank angle from the top dead center at the time of measurement can be accurately determined.

【００２８】エンジン水温センサ２１３はエンジン１の
冷却水温ＴＷに対応した信号を発生する。吸気カム角セ
ンサ２１４と排気カム角センサ２１４’は、カムシャフ
トの適切な場所に設けられた信号発生突起に近接して電
磁ピックアップが突起が通過する毎に信号電圧を発生す
るというものである。この突起は、カムシャフトの１回
転につき１回、すなわちクランクシャフト２回転につき
１回信号を発生する。この突起は、例えば、第１気筒の
カム山の最大リフト時に信号を発生する様に設けられて
いる。The engine water temperature sensor 213 generates a signal corresponding to the cooling water temperature TW of the engine 1. The intake cam angle sensor 214 and the exhaust cam angle sensor 214 'generate a signal voltage each time the electromagnetic pickup passes through the protrusion near the signal generating protrusion provided at an appropriate location on the camshaft. The projection generates a signal once per revolution of the camshaft, ie, once every two revolutions of the crankshaft. The protrusion is provided, for example, so as to generate a signal at the time of the maximum lift of the cam peak of the first cylinder.

【００２９】ＥＣＵ２００は相互に連結された入力イン
ターフェイス２１０、中央演算処理装置（ＣＰＵ）２２
０、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２３０、リード
オンリメモリ（ＲＯＭ）２４０、出力インターフェイス
２５０から成るデジタルコンピュータである。ＥＣＵ２
００のＣＰＵ２２０は、入力インターフェイス２１０に
入力された各センサの信号、ＲＯＭ２４０に記憶された
データ等、から後述する本発明にかかわる演算をおこな
い出力インターフェイス２５０を介して、電子スロット
ル２５１、点火栓２５３や後述のバルブ特性制御装置１
００、１００’に出力して本発明の制御を実行する。The ECU 200 includes an input interface 210 and a central processing unit (CPU) 22 connected to each other.
0, a random access memory (RAM) 230, a read only memory (ROM) 240, and an output interface 250. ECU2
The CPU 220 of the electronic control unit 200 performs calculations according to the present invention, which will be described later, from signals of the respective sensors input to the input interface 210, data stored in the ROM 240, and the like, and outputs the electronic throttle 251 and the ignition plug 253 via the output interface 250. Valve characteristic control device 1 described later
00, 100 'to execute the control of the present invention.

【００３０】また、吸気バルブ（図示しない）の開弁期
間の位相、および、排気バルブ（図示しない）の開弁期
間の位相を変えるために、全く同じ構造のベーンタイプ
のバルブ特性制御装置１００と１００’が、吸気カムシ
ャフト５０、排気カムシャフト５０’に取り付けられて
いる。そこで、以下、吸気カムシャフト５０に取り付け
られたバルブ特性制御装置１００を例にして説明する。Further, in order to change the phase of the valve opening period of the intake valve (not shown) and the phase of the valve opening period of the exhaust valve (not shown), a vane type valve characteristic control device 100 having exactly the same structure is used. 100 'are attached to the intake camshaft 50 and the exhaust camshaft 50'. Therefore, the valve characteristic control device 100 attached to the intake camshaft 50 will be described below as an example.

【００３１】図２は吸気カムシャフト５０に取り付けら
れたこのベーンタイプのバルブ特性制御装置１００を吸
気カムシャフト５０の中心軸線Ｘを通る平面で切った断
面図である。図２を参照すると、クランクシャフト（図
示しない）によりチェーン（図示しない）を介して１／
２の回転比で駆動されるギア１０に、ギア１０と共働し
て進角油室１１０と遅角油室１２０を形成するハウジン
グ２０とサイドカバ−３０がＢ１（４本の内１本のみ図
示）により固定されている。ハウジング２０の内側には
ロータ４０が所定角度回動自在に配設されている。ロー
タ４０は吸気カムシャフト５０にボルトＢ２で固定され
ている。FIG. 2 is a cross-sectional view of the vane type valve characteristic control device 100 attached to the intake camshaft 50, taken along a plane passing through the central axis X of the intake camshaft 50. Referring to FIG. 2, a crankshaft (not shown) is connected to a 1/1 via a chain (not shown).
The housing 20 and the side cover 30 which form the advance oil chamber 110 and the retard oil chamber 120 in cooperation with the gear 10 are B1 (only one out of four gears is shown). ). A rotor 40 is disposed inside the housing 20 so as to be rotatable by a predetermined angle. The rotor 40 is fixed to the intake camshaft 50 with bolts B2.

【００３２】図３はサイドカバー３０とボルトＢ１、ボ
ルトＢ２を除去した状態でバルブ特性制御装置１を軸端
側（図１の左側）から見た図である。図３に示されるよ
うにハウジング２０は外周部２１と４つの内側突起部２
２からなる。内側突起部２２の内周側にはシール部材２
３が配設されている。２４はボルトＢ１が通る穴であ
る。図２においては、ハウジング２０は吸気カムシャフ
ト５０の中心軸線Ｘよりも上側では外周部２１と内側突
起部２２が一体でシール部材２３と共に示され、吸気カ
ムシャフト５０の中心軸線Ｘよりも下側ではハウジング
２０は外周部２１が示されており、破線２０’は外周部
２１と内側突起部２２の境目である。FIG. 3 is a view of the valve characteristic control device 1 from the shaft end side (left side in FIG. 1) with the side cover 30 and the bolts B1 and B2 removed. As shown in FIG. 3, the housing 20 has an outer peripheral portion 21 and four inner protrusions 2.
Consists of two. A sealing member 2 is provided on the inner peripheral side of the inner protrusion 22.
3 are provided. 24 is a hole through which the bolt B1 passes. In FIG. 2, the outer peripheral portion 21 and the inner protruding portion 22 of the housing 20 are shown together with the seal member 23 above the central axis X of the intake camshaft 50 and below the central axis X of the intake camshaft 50. In the figure, the outer peripheral portion 21 is shown in the housing 20, and a broken line 20 'is a boundary between the outer peripheral portion 21 and the inner protruding portion 22.

【００３３】また、図３に示されるように、ロータ４０
はボス４１とそこから放射状に外側に突き出た４つのベ
ーン４２から成る。各ベーン４０の外周側にはシール部
材４３が配設されている。図２においては、ロータ４０
は、吸気カムシャフト５０の中心軸線Ｘよりも上側では
ボス４１のみが示され、吸気カムシャフト５０の中心軸
線Ｘよりも下側ではボス４１とベーン４２が一体でシー
ル部材４３と共に示されており、破線４０’はボス４１
とベーン４２の境目である。ロータ４０のボス４１には
進角時にカムシャフト内進角油路５５を通って来た作動
油をボス４１の中央部のボルトＢ２の周りに形成される
中央油室４４に導く２本の傾斜油路４５と、中央油室４
４から、ロータ４０のベーン４２とハウジング２０の内
側突起部２２の間に形成される、進角油室１１０に作動
油を導入する４本の分配油路４６が形成されている。Further, as shown in FIG.
Comprises a boss 41 and four vanes 42 projecting radially outward therefrom. A seal member 43 is provided on the outer peripheral side of each vane 40. In FIG. 2, the rotor 40
Shows only the boss 41 above the central axis X of the intake camshaft 50, and shows the boss 41 and the vane 42 together with the seal member 43 below the central axis X of the intake camshaft 50. , Dashed line 40 ′ is boss 41
And the vane 42. The boss 41 of the rotor 40 is provided with two inclined pipes for guiding hydraulic oil which has passed through the camshaft advance oil passage 55 to the central oil chamber 44 formed around the bolt B2 at the center of the boss 41 at the time of advance. Oil passage 45 and central oil chamber 4
4, four distribution oil passages 46 formed between the vane 42 of the rotor 40 and the inner protruding portion 22 of the housing 20 for introducing hydraulic oil into the advance oil chamber 110 are formed.

【００３４】図２に戻り吸気カムシャフト５０に注目す
ると、吸気カムシャフト５０は外側フランジ５１と内側
フランジ５２の間で、半割りの上側メタルベアリング６
０Ａ、下側メタルベアリング６０Ｂを介して、シリンダ
ヘッド７０とカムキャップ８０により回転自在に支持さ
れている。そして、外側フランジ５１と内側フランジ５
２の間で、内側フランジ５２に近い方に環状進角油路５
３が、外側フランジ５２に近い方に環状遅角油路５４が
形成されている。環状進角油路５３は中心軸線Ｘに平行
に形成されたカムシャフト内進角油路５５と短い油路５
５ａを介して連通している。そしてカムシャフト内進角
油路５５はロータ４０の傾斜油路４５に連通している。
環状遅角油路５４は中心軸線Ｘに平行に形成されたカム
シャフト内遅角油路５６と短い油路５６ａを介して連通
している。カムシャフト内進角油路５６は外側フランジ
５１よりも軸端側に設けられている軸端側環状遅角油路
５７に連通している。軸端側環状遅角油路５７は、ギヤ
１０の内周側に設けられたギヤ内環状油路１１とギヤ内
分配油路１２を介して、遅角油室１２０に連通してい
る。Returning to FIG. 2, focusing on the intake camshaft 50, the intake camshaft 50 is provided between the outer flange 51 and the inner flange 52 by a half upper metal bearing 6.
0A, and is rotatably supported by a cylinder head 70 and a cam cap 80 via a lower metal bearing 60B. Then, the outer flange 51 and the inner flange 5
2, the annular advance oil passage 5
3, an annular retard oil passage 54 is formed closer to the outer flange 52. The annular advance oil passage 53 includes a camshaft advance oil passage 55 formed parallel to the central axis X and a short oil passage 5.
It communicates via 5a. The camshaft advance oil passage 55 communicates with the inclined oil passage 45 of the rotor 40.
The annular retard oil passage 54 communicates with a camshaft retard oil passage 56 formed parallel to the central axis X through a short oil passage 56a. The camshaft advance oil passage 56 communicates with a shaft end side annular retard oil passage 57 provided on the shaft end side of the outer flange 51. The shaft end side annular retard oil passage 57 communicates with the retard oil chamber 120 via an in-gear annular oil passage 11 and an in-gear distribution oil passage 12 provided on the inner peripheral side of the gear 10.

【００３５】一方、シリンダヘッド７０には各油室への
作動油の供給を制御するオイルコントロールバルブ９０
が嵌入されている。図４にオイルコントロールバルブ９
０の詳細を示す。図４に示されているようにオイルコン
トロールバルブ９０はスリーブ９１内で電磁ソレノイド
９２のプランジャ９３とスプリング９４によってスプー
ル弁９５を移動して作動油の流れ方向を切り換える。On the other hand, the cylinder head 70 has an oil control valve 90 for controlling the supply of hydraulic oil to each oil chamber.
Is inserted. FIG. 4 shows the oil control valve 9.
0 is shown in detail. As shown in FIG. 4, the oil control valve 90 moves the spool valve 95 within the sleeve 91 by the plunger 93 of the electromagnetic solenoid 92 and the spring 94 to switch the flow direction of the hydraulic oil.

【００３６】スリーブ９１は進角ポート９１ａ、遅角ポ
ート９１ｂ、供給ポート９１ｃ、ドレインポート９１
ｄ、９１ｅを有している。一方、スプール弁９５は、４
つのランド９５ａ、９５ｂ、９５ｃ、９５ｄと、３つの
溝通路９５ｅ、９５ｅ、９５ｆを有する。そして電磁ソ
レノイド９２は電子コントロールユニット（以下ＥＣ
Ｕ）２００からの信号によりデューテイ制御で励磁され
るがそのデューティ比を変えることによりスプール弁９
５の位置が変化させて作動油の進角油室１１０、遅角油
室１２０への給排を制御する。The sleeve 91 has an advance port 91a, a retard port 91b, a supply port 91c, and a drain port 91.
d and 91e. On the other hand, the spool valve 95
It has one land 95a, 95b, 95c, 95d and three groove passages 95e, 95e, 95f. The electromagnetic solenoid 92 is connected to an electronic control unit (hereinafter referred to as EC).
U) Excited by duty control by a signal from 200, but by changing the duty ratio, spool valve 9
The position of 5 is changed to control the supply and discharge of hydraulic oil to the advance oil chamber 110 and the retard oil chamber 120.

【００３７】例えば、デューティ比１００％で励磁され
るとスプール弁９５は最も左側まで移動し進角ポート９
１ａは全開で供給ポート９１ｃと連通され、遅角ポート
９１ｂが全開でドレインポート９１ｅと連通され、バル
ブ特性制御装置１００の進角油室１１０に向けて作動油
が最大能力で供給され、遅角油室１２０から作動油が最
大能力で排出され、吸気カムシャフト５０はクランクシ
ャフトに対して最大速度で進角方向に移動する。また、
デューテイ比０％（励磁されない）の場合は、スプール
弁９５は最も右側まで移動し供給ポート９１ｃと遅角ポ
ート９１ｂが全開で連通され、進角ポート９１ａがドレ
インポート９１ｄと全開で連通され、バルブ特性制御装
置１００の遅角油室１２０に向けて作動油が最大能力で
供給され、進角油室１１０から作動油が最大能力で排出
され、吸気カムシャフト５０はクランクシャフトに対し
て最大速度で遅角方向に移動する。図４はこの供給ポー
ト９１ｃと遅角ポート９１ｂが全開で連通された状態を
示している。For example, when the motor is excited at a duty ratio of 100%, the spool valve 95 moves to the leftmost position and the advance port 9
1a is fully open and communicates with the supply port 91c, the retard port 91b is fully open and communicates with the drain port 91e, and hydraulic oil is supplied at the maximum capacity to the advance oil chamber 110 of the valve characteristic control device 100, Hydraulic oil is discharged from the oil chamber 120 at the maximum capacity, and the intake camshaft 50 moves in the advance direction at the maximum speed with respect to the crankshaft. Also,
When the duty ratio is 0% (not energized), the spool valve 95 moves to the rightmost side, and the supply port 91c and the retard port 91b are fully open, and the advance port 91a is fully communicated with the drain port 91d. Hydraulic oil is supplied to the retard oil chamber 120 of the characteristic control device 100 at the maximum capacity, hydraulic oil is discharged from the advance oil chamber 110 at the maximum capacity, and the intake camshaft 50 moves at a maximum speed with respect to the crankshaft. Move in the retard direction. FIG. 4 shows a state in which the supply port 91c and the retard port 91b are fully opened and communicated.

【００３８】一方、エンジン１は吸気カムシャフト５０
のクランクシャフトに対する位相差を検出するカム角セ
ンサ２２２を有していて（図１参照）、吸気カムシャフ
ト５０のクランクシャフトに対する位相差が予め定めた
位相差になると、電磁ソレノイド９２は中間のデューテ
イ比で励磁されスプール弁９５はランド９５ａ、９５
ｂ、９５ｃ、９５ｄによって、進角ポート９１ａと供給
ポート９１ｃ、ドレインポート９１ｄとの連通をそれぞ
れ遮断し、遅角ポート９１ｂと供給ポート９１ｃ、ドレ
インポート９１ｄとの連通をそれぞれ遮断する位置で停
止し、吸気カムシャフト５０はクランクシャフトに対し
てその位相差を保つ。On the other hand, the engine 1 has an intake camshaft 50.
(See FIG. 1), and when the phase difference of the intake camshaft 50 with respect to the crankshaft becomes a predetermined phase difference, the electromagnetic solenoid 92 turns to the intermediate duty. The spool valve 95 is energized by the ratio and the lands 95a, 95
b, 95c, and 95d stop the communication between the advance port 91a and the supply port 91c and the drain port 91d, respectively, and stop at the position where the communication between the retard port 91b and the supply port 91c and the drain port 91d is interrupted. The intake camshaft 50 maintains its phase difference with respect to the crankshaft.

【００３９】図２において、７１で示されるのはオイル
コントロールバルブ９０の進角ポート９１ａと吸気カム
シャフト５０に形成された環状進角油路５３を連通する
ためのシリンダヘッド内進角油路である。また、７２で
示されるのはオイルコントロールバルブ９０の遅角ポー
ト９１ｂと吸気カムシャフト５０に形成された環状遅角
油路５４を連通するためのシリンダヘッド内遅角油路で
ある。同じく、図２において７３で示されるのはオイル
コントロールバルブ９０の供給ポート９１ｃとオイルポ
ンプ（図示しない）を連通するための供給油路であり、
７４で示されるのはオイルコントロールバルブ９０のド
レーンポート９１ｄ、９１ｅとオイルパンを連通するた
めのドレーン油路である。In FIG. 2, reference numeral 71 denotes an advance oil passage in the cylinder head for communicating the advance port 91a of the oil control valve 90 with the annular advance oil passage 53 formed in the intake camshaft 50. is there. Reference numeral 72 denotes a retard oil passage in the cylinder head for communicating the retard port 91b of the oil control valve 90 with the annular retard oil passage 54 formed in the intake camshaft 50. Similarly, reference numeral 73 in FIG. 2 denotes a supply oil passage for communicating a supply port 91c of the oil control valve 90 with an oil pump (not shown).
Reference numeral 74 denotes a drain oil passage for communicating the drain ports 91d and 91e of the oil control valve 90 with the oil pan.

【００４０】図５は図２の４−４線に沿って見た断面図
であって、環状進角油路５３とシリンダヘッド内進角油
路７１との連通、および、環状遅角油路５４とシリンダ
ヘッド内遅角油路７２との連通を示している。図４に示
されるように、シリンダヘッド内進角油路７１はオイル
コントロールバルブ９０の進角ポート９１ａからカムキ
ャップ８０に向かって上方に延伸しシリンダヘッド７０
の上面７６に突き抜けている。このシリンダヘッド内進
角油路７１と上側ベアリングメタル６０Ａの外側を結ぶ
ようにカムキャップ８０の下面８１に溝８２が形成され
ている。一方、上側ベアリングメタル６０Ａには穴６１
が形成されていて、穴６１の径は環状進角油路５３の幅
よりも大きく設定されている。そして、この穴６１とカ
ムキャップ８０の下面８１に溝８２を連通するように傾
斜油路８３が形成されている。なお、図５は上記の構成
を分かりやすく示す上側ベアリングメタル６０Ａとカム
キャップ８０の分解組み立て図である。FIG. 5 is a sectional view taken along the line 4-4 in FIG. 2 and shows the communication between the annular advance oil passage 53 and the cylinder head advance oil passage 71, and the annular retard oil passage. The communication between the cylinder 54 and the retard oil passage 72 in the cylinder head is shown. As shown in FIG. 4, the cylinder head advance oil passage 71 extends upward from the advance port 91 a of the oil control valve 90 toward the cam cap 80, and extends from the cylinder head 70.
Penetrates through the upper surface 76. A groove 82 is formed in the lower surface 81 of the cam cap 80 so as to connect the cylinder head inner advance oil passage 71 to the outside of the upper bearing metal 60A. On the other hand, a hole 61 is formed in the upper bearing metal 60A.
Are formed, and the diameter of the hole 61 is set to be larger than the width of the annular advance oil passage 53. An inclined oil passage 83 is formed to communicate the groove 82 with the hole 61 and the lower surface 81 of the cam cap 80. FIG. 5 is an exploded view of the upper bearing metal 60A and the cam cap 80 showing the above configuration in an easily understood manner.

【００４１】一方、シリンダヘッド内遅角油路７２はオ
イルコントロールバルブ９０の進角ポート９１ａからカ
ムキャップ８０に向かって上方に延伸するが途中で斜め
に曲がって下側ベアリングメタル６０Ｂの外側の開口７
２ａに達している。ここで、下側ベアリングメタル６０
Ｂとシリンダヘッド７０の構造を分解組み立て図で示し
た図６を参照すると、上記の開口７２ａの径よりも幅の
大きな断面三日月状の溝７８が、この開口７２ａから軸
端方向に向かって、下側ベアリングメタル６０Ｂを受け
るシリンダヘッド７０の半円断面受け部７７に形成され
ている。On the other hand, the retard oil passage 72 in the cylinder head extends upward from the advance port 91a of the oil control valve 90 toward the cam cap 80, but is bent obliquely in the middle to open the outer opening of the lower bearing metal 60B. 7
2a has been reached. Here, the lower bearing metal 60
Referring to FIG. 6 which shows the structure of the cylinder head 70 and the cylinder head 70 in an exploded view, a crescent-shaped groove 78 having a cross section larger than the diameter of the opening 72a is formed from the opening 72a toward the axial end. The lower bearing metal 60B is formed in a semicircular cross section receiving portion 77 of the cylinder head 70 that receives the lower bearing metal 60B.

【００４２】一方、下側ベアリングメタル６０Ｂには、
そのフランジ部６０Ｆが立ち上がる角部に切り欠き６２
が形成されている。切り欠きを軸方向から見た大きさは
少なくとも溝７８の三日月状の断面よりも大きく、切り
欠きを軸に直角な方向から見た時の幅は、この部分に内
接する吸気カムシャフト５０の環状遅角油路５４の幅よ
りも大きい。On the other hand, the lower bearing metal 60B has
A notch 62 is formed at the corner where the flange portion 60F rises.
Are formed. The size of the notch as viewed from the axial direction is at least larger than the crescent-shaped cross section of the groove 78, and the width of the notch as viewed from a direction perpendicular to the axis is the annular shape of the intake camshaft 50 inscribed in this portion. It is larger than the width of the retard oil passage 54.

【００４３】したがって、進角用の作動油はオイルコン
トロールバルブ９０の進角ポート９１ａから、シリンダ
ヘッド内油路７１、カムキャップ８０の溝８２、傾斜油
路８３、上側ベアリングメタル６０Ａの穴６１を通っ
て、吸気カムシャフト５０の環状進角油路５３に達す
る。環状進角油路５３からは短い連絡油路５５ａを通っ
てカムシャフト内進角油路５５に入って軸端方向に進
み、ロータ４０の傾斜油路４５を通って中央油室４４に
達し、そこから分配油路４６を通って各進角油室１１０
に分配される。Accordingly, the advance hydraulic oil is supplied from the advance port 91a of the oil control valve 90 to the oil passage 71 in the cylinder head, the groove 82 of the cam cap 80, the inclined oil passage 83, and the hole 61 of the upper bearing metal 60A. Thus, it reaches the annular advance oil passage 53 of the intake camshaft 50. From the annular advance oil passage 53, through the short communication oil passage 55a, enter the camshaft advance oil passage 55, proceed toward the shaft end, and reach the central oil chamber 44 through the inclined oil passage 45 of the rotor 40, From there, through the distribution oil passage 46, each advance oil chamber 110
Distributed to

【００４４】また、遅角用の作動油はオイルコントロー
ルバルブ９０の遅角ポート９１ｂからシリンダヘッド内
油路７２から、断面三日月状の溝７８と下側ベアリング
メタル６０Ｂの背面の間に形成される油路７９に入って
軸端方向に進み、下側ベアリングメタル６０Ｂの軸端の
角部に形成された切り欠き６２を通って吸気カムシャフ
ト５０の環状遅角油路５４に達する。環状遅角油路５４
からは短い連絡油路５６ａを通ってカムシャフト内遅角
油路５６に入って軸端方向に進み、短い連絡油路５６ｂ
を通って軸端側環状遅角油路５７に達する。そこから
は、軸端側環状遅角油路５７に対向してギヤ１０に形成
された環状油路１１を経て傾斜分配油路１２に入り、各
遅角油室１２０に分配される。The hydraulic oil for retarding is formed between the retarding port 91b of the oil control valve 90, the oil passage 72 in the cylinder head, and the gap between the crescent-shaped groove 78 and the back surface of the lower bearing metal 60B. After entering the oil passage 79 and proceeding in the axial end direction, it reaches the annular retarded oil passage 54 of the intake camshaft 50 through the notch 62 formed at the corner of the shaft end of the lower bearing metal 60B. Annular retard oil passage 54
From there, the vehicle passes through the short communication oil passage 56a, enters the camshaft retard oil passage 56, and proceeds toward the shaft end.
To reach the shaft end side annular retard oil passage 57. From there, the oil enters the inclined distribution oil passage 12 via the annular oil passage 11 formed in the gear 10 in opposition to the shaft end side annular retard oil passage 57, and is distributed to each retard oil chamber 120.

【００４５】以下、上記の様に構成された、本発明の第
１の実施の形態の制御について説明する。ここで、第１
の実施の形態は、予め定めた所定の運転条件において、
オーバーラップ量を増大調整するとともに、スロットル
開度を増大して吸気管負圧を増大して混合気を排気管内
に導入して排気管内で混合気を燃焼させ、触媒の活性化
を促進しようとするものである。また、機関暖機後のオ
ーバーラップ拡大時に吹き抜けにより燃料が未燃焼のま
ま触媒に達して触媒が過熱するのを防止するためにスロ
ットル開度を減少して吸気ポート圧力を排気ポート圧力
よりも低くするようにされている。Hereinafter, the control of the first embodiment of the present invention configured as described above will be described. Here, the first
In the embodiment of the present invention, under predetermined operating conditions,
Along with increasing the amount of overlap, increasing the throttle opening, increasing the intake pipe negative pressure, introducing the air-fuel mixture into the exhaust pipe, burning the air-fuel mixture in the exhaust pipe, and promoting catalyst activation. Is what you do. Also, to prevent the fuel from reaching the catalyst without burning due to blow-by when the overlap increases after the engine is warmed up and the catalyst is overheated, the throttle opening is reduced and the intake port pressure is made lower than the exhaust port pressure. Have been to be.

【００４６】以下、上記の触媒活性化の制御の詳細を説
明する。図６のフローチャートは触媒活性化促進が必要
かどうかを判定するためのものである。ステップ６１で
各パラメータの読み込みをおこない、ステップ６２では
エンジンの冷却水温ＴＷを予め定めた判定値ＴＷＡと比
較し、触媒の活性化促進を必要とする状態かどうかの判
定をおこない、ステップ６３で負荷とエンジン回転数か
ら触媒の活性化促進を必要とする状態かどうかの判定を
おこなう。ステップ６２と６３の両方で肯定判定された
場合は、触媒の活性化促進を実行すべきであるとして、
ステップ６４でフラグＦＣＣを１にし、ステップ６２、
または６３で否定判定された場合は触媒の活性化促進が
不要であるのでステップ６５でフラグＦＣＣを０にして
終了する。Hereinafter, the details of the control of the catalyst activation will be described. The flowchart of FIG. 6 is for determining whether or not catalyst activation promotion is necessary. In step 61, each parameter is read. In step 62, the cooling water temperature TW of the engine is compared with a predetermined determination value TWA to determine whether or not the catalyst activation needs to be promoted. Then, it is determined whether or not the catalyst activation needs to be promoted based on the engine speed and the engine speed. If the determination is affirmative in both steps 62 and 63, it is determined that the activation of the catalyst should be promoted.
In step 64, the flag FCC is set to 1, and in step 62,
Alternatively, if a negative determination is made in 63, the activation of the catalyst is not required to be promoted, so the flag FCC is set to 0 in step 65, and the process is terminated.

【００４７】図７がステップ６３の判定のためのマップ
である。図７に示すような領域に設定してあるのは、一
つはアイドルおよびアイドル近辺の軽負荷では吸気管圧
力が低すぎて、排気ポートの圧力を上回ることができな
いことであり、他の一つはこの制御は出力を抑える制御
を含んでいるので、出力を要求される高負荷領域ではお
こなわないようにしているからである。FIG. 7 is a map for the judgment in step 63. One of the areas set as shown in FIG. 7 is that the intake pipe pressure is too low at idle and light load near idle so that it cannot exceed the pressure at the exhaust port. One reason is that this control includes control for suppressing the output, so that the output is not performed in a high load region where the output is required.

【００４８】図６のフローチャートで触媒の活性化促進
を実行すべきと判定された場合に実行されるオーバーラ
ップを拡大するフローチャートが図８の（ａ）に、スロ
ットル開度を増大するフローチャートが図８の（ｂ）
に、スロットル開度の増大による出力の増大を抑制する
ための点火時期の遅角を実行するフローチャートが図８
の（ｃ）に示されている。それぞれ、フラグＦＣＣが１
と判定された場合に、各制御が実行される。FIG. 8A is a flowchart for expanding the overlap executed when it is determined in the flowchart of FIG. 6 that the activation of the catalyst should be promoted, and FIG. 8A is a flowchart for increasing the throttle opening. 8 (b)
FIG. 8 is a flowchart for executing the ignition timing retarding for suppressing an increase in output due to an increase in the throttle opening.
(C). Each of the flags FCC is 1
Each control is executed when it is determined.

【００４９】次に、図８の（ｂ）のフローチャートに示
されるオーバーラップ量の拡大について説明する。オー
バーラップ量の拡大は、例えば、図９の（ａ）に示す様
な状態から，図９の（ｂ）に示す様な状態にする。この
ためには、吸気バルブの開弁期間を進角側にずらすと同
時に排気バルブ開弁期間を遅角側にずらす必要がある。
そこで、吸気カムシャフト５０と排気カムシャフト５
０’の回転位相をそれぞれ、進角側と遅角側に移動す
る。このカムシャフトの移動は、クランクポジションセ
ンサ２１２と吸気カム角センサ２１４と排気カム角セン
サ２１４’で、吸気カムシャフト５０と排気カムシャフ
ト５０’の位相を検出しながらフィードバック制御でお
こなう。Next, the enlargement of the overlap amount shown in the flowchart of FIG. 8B will be described. For example, the enlargement of the overlap amount is changed from the state shown in FIG. 9A to the state shown in FIG. 9B. For this purpose, it is necessary to shift the valve opening period of the intake valve to the advance side and simultaneously shift the valve opening period of the exhaust valve to the retard side.
Therefore, the intake camshaft 50 and the exhaust camshaft 5
The rotation phase of 0 'is moved to the advance side and the retard side, respectively. The movement of the camshaft is performed by feedback control while detecting the phases of the intake camshaft 50 and the exhaust camshaft 50 'with the crank position sensor 212, the intake cam angle sensor 214, and the exhaust cam angle sensor 214'.

【００５０】現在の吸気カムシャフト５０、排気カムシ
ャフト５０’の位相はクランクポジションセンサ２１２
からの信号と、吸気カム角センサ２１４、排気カム角セ
ンサ２１４’からの信号に基づいてもとめる。この位相
をあらわすパラメータとして＃１気筒の圧縮上死点から
吸気カム角センサ２１４、排気カム角センサ２１４’が
信号を発生する時点、すなわち＃１気筒のカムの最大リ
フト時点、までのクランク角を計算する。なお、圧縮上
死点は前述のようにクランクポジションセンサ２１２が
欠歯部の信号を発生してから所定のクランク角を過ぎた
点としてもとめる。The current phases of the intake camshaft 50 and the exhaust camshaft 50 ′ are determined by the crank position sensor 212.
From the intake cam angle sensor 214 and the exhaust cam angle sensor 214 '. As a parameter representing this phase, the crank angle from the compression top dead center of the # 1 cylinder to the time when the intake cam angle sensor 214 and the exhaust cam angle sensor 214 'generate a signal, that is, the maximum lift of the cam of the # 1 cylinder, is set. calculate. Note that the compression top dead center is determined as a point that has passed a predetermined crank angle since the crank position sensor 212 generated the signal of the missing tooth portion as described above.

【００５１】一方、ＥＣＵ２００のＲＯＭ２４０には、
オーバーラップを大、中、小にするための吸気カムシャ
フト５０と排気カムシャフト５０’の位相が図１０に示
すように記憶されていて、触媒の活性化を促進する時に
は、オーバーラップを大にする位相を用い、図９の
（ｂ）に示すようにオーバーラップを大にする。なお、
通常は、運転条件に応じて予め定めたオーバーラップで
運転される。例えば後述の暖機後の触媒の過熱防止に関
して示されるように、負荷に応じてオーバーラップを変
えたり（図１８参照）、回転数に応じて変えたり（図１
９参照）する。なお、図１０のマップには前述のカムシ
ャフトの位相の測定に用いたのと同じパラメータで、す
なわち、＃１気筒の圧縮上死点から吸気カム角センサ２
１４、排気カム角センサ２１４’が信号を発生する時
点、すなわち＃１気筒のカムの最大リフト時点、までの
クランク角で、記憶されている。On the other hand, in the ROM 240 of the ECU 200,
The phases of the intake camshaft 50 and the exhaust camshaft 50 'for making the overlap large, medium, and small are stored as shown in FIG. 10, and when promoting the activation of the catalyst, the overlap is made large. The overlap is increased as shown in FIG. 9B. In addition,
Normally, operation is performed with a predetermined overlap according to the operation conditions. For example, as will be described later regarding prevention of overheating of the catalyst after warm-up, the overlap is changed according to the load (see FIG. 18), or the overlap is changed according to the rotation speed (FIG. 1).
9). The map shown in FIG. 10 uses the same parameters as those used in the measurement of the phase of the camshaft described above, that is, from the compression top dead center of the # 1 cylinder to the intake cam angle sensor 2.
14. The crank angle is stored until the exhaust cam angle sensor 214 'generates a signal, that is, the maximum lift of the # 1 cylinder cam.

【００５２】そして、マップからもとめたカムシャフト
の目標位相値に対して、実測したカムシャフトの位相が
遅れていた場合は、オイルコントロールバルブ９０の電
磁ソレノイド９２にデューテイ比１００％の励磁電流を
送る指令を出し、バルブタイミング制御装置１００の進
角油室１１０に作動油が流れるようにして、カムシャフ
トの位相を進めて目標の位相に近づける。逆に、マップ
からもとめたカムシャフトの目標位相値に対して、実測
したカムシャフトの位相が進んでいた場合は、オイルコ
ントロールバルブ９０の電磁ソレノイド９２を消磁する
指令を出して、バルブタイミング制御装置１００の遅角
油室１２０に作動油が流れるようにして、カムシャフト
の位相を遅らせ目標の位相に近づける。そして、カムシ
ャフトの位相が目標値と一致したら中間のデューテイ比
の励磁電流を送り、その位相を保持する。If the actually measured phase of the camshaft is behind the target phase value of the camshaft obtained from the map, an exciting current having a duty ratio of 100% is sent to the electromagnetic solenoid 92 of the oil control valve 90. A command is issued, and the hydraulic oil flows into the advance oil chamber 110 of the valve timing control device 100 to advance the phase of the camshaft to approach the target phase. Conversely, if the actually measured phase of the camshaft is ahead of the target phase value of the camshaft obtained from the map, a command to demagnetize the electromagnetic solenoid 92 of the oil control valve 90 is issued, and the valve timing control device The hydraulic oil is caused to flow through the retard oil chamber 120 at 100 to delay the phase of the camshaft to approach the target phase. Then, when the phase of the camshaft matches the target value, an exciting current having an intermediate duty ratio is sent to maintain the phase.

【００５３】図１１、１２は、それぞれ、吸気カムシャ
フト５０の位相を最も進角する場合、吸気カムシャフト
５０’の位相を最も遅角する場合のバルブ特性制御装置
１００、１００’のバルブハウジング２０、２０’の内
側突起部２２、２２’とロータ４０、４０’のベーン４
２、４２’の相対位置関係を示している。なお、各図に
おいて、ハウジング２０、２０’ロータ４０、４０’は
図中矢印の様に時計周りに回転する。また各図において
は見やすくするために最小限の符号しか示していない。FIGS. 11 and 12 show the valve housings 20 of the valve characteristic control devices 100 and 100 'when the phase of the intake camshaft 50 is most advanced and the phase of the intake camshaft 50' is most retarded. , 20 'and the vanes 4 of the rotors 40, 40'.
The relative positional relationship between 2, 42 'is shown. In each of the drawings, the housings 20, 20 'and the rotors 40, 40' rotate clockwise as indicated by the arrows in the drawings. In addition, in each figure, only a minimum number is shown for easy understanding.

【００５４】まず、図１１の様に吸気カムシャフト５０
の位相をもっとも進角する場合は、オイルコントロール
バルブ９０の電磁ソレノイド９２をデューテイ比１００
％で励磁し太い破線の矢印で示されるように導入された
作動油で進角油室１１０を満たし、逆に遅角油室１２０
の作動油をすべて排出し、その後、デューテイ比を中間
の値にしてその状態を保持する。First, as shown in FIG.
When the phase of the oil control valve 90 is most advanced, the electromagnetic solenoid 92 of the oil control valve 90 is set to a duty ratio of 100.
%, The advance oil chamber 110 is filled with hydraulic oil introduced as shown by the thick broken arrow, and conversely the retard oil chamber 120
, And then maintain the state by setting the duty ratio to an intermediate value.

【００５５】一方、図１２の様に吸気カムシャフト５
０’の位相をもっとも遅角する場合は、オイルコントロ
ールバルブ９０’の電磁ソレノイド９２’を消磁し、太
い破線の矢印で示されるように導入された作動油で遅角
油室１２０’を満たし、逆に進角油室１１０’の作動油
をすべて排出し、その後、デューテイ比を中間の値にし
てその状態を保持する。On the other hand, as shown in FIG.
When the phase of 0 ′ is most retarded, the electromagnetic solenoid 92 ′ of the oil control valve 90 ′ is degaussed, and the retarded oil chamber 120 ′ is filled with hydraulic oil introduced as shown by a thick broken arrow, Conversely, all of the hydraulic oil in the advance oil chamber 110 'is discharged, and then the duty ratio is set to an intermediate value and the state is maintained.

【００５６】なお、オイルコントロールバルブ９０、９
０’は電磁ソレノイド９２、９２’をデューテイ比を１
００％に励磁してはじめて進角ポート９１ａ、９１ａ’
が開く、また、０％（消磁）ではじめて遅角ポート９１
ｂ、９１ｂ’が開く，というものではなく、１００％よ
りも低い、あるいは０％よりも大きい、デューテイ比か
ら徐々に開き始め、１００％、０％（消磁）で最大開度
に達するというものであり、常に、１００％、０％にす
る必要はない。むしろ、常に、１００％、０％で制御し
ようとすると、オーバーシュートが発生し目標位相に到
達するのに時間がかかるので望ましくない。そこで、こ
の実施の形態においては、目標位相との差に応じてデュ
ーテイ比を変更するようにさているが詳細は省略する。The oil control valves 90, 9
0 'sets the duty ratio of the electromagnetic solenoids 92 and 92' to 1
Advance ports 91a, 91a 'only after being excited to 00%
Is opened, and the retard port 91 is first turned on at 0% (demagnetization).
b, 91b 'does not open, but it is lower than 100% or larger than 0%, gradually starts to open from the duty ratio, and reaches the maximum opening at 100%, 0% (demagnetization). Yes, it does not always need to be 100% or 0%. Rather, it is not desirable to always control at 100% or 0% because overshoot occurs and it takes time to reach the target phase. Therefore, in this embodiment, the duty ratio is changed according to the difference from the target phase, but the details are omitted.

【００５７】次に、図８の（ｂ）のスロットル開度の増
大について説明する。前述したように、このエンジンは
排気マニホールド６の長さが最適にされてオーバーラッ
プの期間に排気ポートの圧力Ｐｅが負圧になるようにさ
れている。そこで排気ポートの圧力よりも吸気ポートＰ
ｉの圧力が高くなるように、すなわち、排気ポートの負
圧の値よりも吸気ポートの負圧の値が大きくなるように
電子スロットル２５１の絞りの開度を増大した値に変更
するのである。図１３が上記の考えを説明する図であ
る。なお、絞りの開度の増大した値もＥＣＵ２００のＲ
ＯＭ２４０に記憶されている。Next, the increase of the throttle opening in FIG. 8B will be described. As described above, in this engine, the length of the exhaust manifold 6 is optimized so that the pressure Pe of the exhaust port becomes negative during the overlap period. Therefore, the intake port P is higher than the exhaust port pressure.
The throttle opening of the electronic throttle 251 is changed to an increased value so that the pressure i increases, that is, the negative pressure value of the intake port becomes larger than the negative pressure value of the exhaust port. FIG. 13 is a diagram illustrating the above idea. It should be noted that the value of the increase in the opening degree of the throttle is also determined by the R
It is stored in the OM 240.

【００５８】次に、図８の（ｃ）の点火時期の遅角につ
いて説明する。この点火時期の遅角は上述のスロットル
開度の増大による出力の増大を抑えるたのものであるが
燃焼期間を遅らす効果がある排気管に吹き抜けた混合気
を燃焼し易くするという効果もある。この遅角された点
火時期もＥＣＵ２００のＲＯＭ２４０に記憶されてい
る。Next, the retardation of the ignition timing shown in FIG. 8C will be described. This retardation of the ignition timing suppresses the increase in output due to the increase in the throttle opening described above, but also has the effect of making it easier to burn the air-fuel mixture that has blown into the exhaust pipe, which has the effect of delaying the combustion period. The retarded ignition timing is also stored in the ROM 240 of the ECU 200.

【００５９】図１４が以上の制御を説明するタイムチャ
ートであって、図１５は図６の制御によって吸気ポート
から排気ポートへ混合気が吹き抜けて排気ポート内で燃
焼する様子を示した図である。この様に混合気が吸気ポ
ートから排気ポートへ吹き抜けて排気ポートあるいは排
気管内で燃焼するので触媒８の活性化が促進される。FIG. 14 is a time chart for explaining the above control, and FIG. 15 is a diagram showing a state in which the air-fuel mixture blows from the intake port to the exhaust port and burns in the exhaust port by the control of FIG. . As described above, the air-fuel mixture blows from the intake port to the exhaust port and burns in the exhaust port or the exhaust pipe, so that the activation of the catalyst 8 is promoted.

【００６０】次に、第１の実施の形態において機関暖機
後のオーバーラップ拡大時に吹き抜けによって燃料が未
燃焼のまま触媒に達して触媒が過熱するのを防止するた
めにスロットル開度を減少して吸気ポート圧力を排気ポ
ート圧力よりも低くする制御について説明する。図１
６、１７がこの制御の防止のためのフローチャートであ
る。ステップ１６１で各パラメータを読み込んで、ステ
ップ１６２で暖機終了したかどうかを判定し、暖機未了
で否定判定された場合は何もせずにリターンする。肯定
判定された場合はステップ１６３に進み、吹き抜け防止
対象領域であるかどうかを判定する。Next, in the first embodiment, when the overlap is increased after the engine is warmed up, the throttle opening is decreased in order to prevent the fuel from reaching the catalyst without burning due to blow-by and overheating the catalyst. The control for reducing the intake port pressure below the exhaust port pressure will now be described. FIG.
6 and 17 are flowcharts for preventing this control. In step 161, each parameter is read, and in step 162, it is determined whether or not the warm-up is completed. If a negative determination is made that the warm-up is not completed, the process returns without doing anything. If an affirmative determination is made, the process proceeds to step 163, where it is determined whether or not the area is a blow-by prevention target area.

【００６１】ステップ１６３で肯定判定された場合は吹
き抜け防止対象領域内での運転時間をカウントするカウ
ンタＣＯＴをインクリメントする。そしてステップ１６
４でカウンタＣＯＴが予め定めた値ＣＯＴＡに達したか
どうかを判定し、肯定判定された場合は吹き抜け防止フ
ラグＦＯＴを１にして終了する。一方、ステップ１６
２、１６０３で否定判定された場合はステップ１６７に
飛びＣＯＴを０にしてからステップ１６８でＦＯＴを０
にして終了する。ここでステップ１６３の吹き抜け防止
対象領域であるかどうかの判定は図１８に示すマップか
ら判定し、オーバーラップ大の領域にある場合に吹き抜
け防止対象領域にあると判定する。If the determination in step 163 is affirmative, the counter COT for counting the operation time in the blow-by prevention target area is incremented. And step 16
At 4, it is determined whether or not the counter COT has reached a predetermined value COTA. If the determination is affirmative, the blow-by prevention flag FOT is set to 1 and the process is terminated. Step 16
If a negative determination is made in steps 2 and 1603, the process jumps to step 167 to set COT to 0 and then sets FOT to 0 in step 168.
And exit. Here, the determination as to whether or not the area is the blow-by prevention target area in step 163 is made based on the map shown in FIG. 18.

【００６２】図１７は図１６のフローチャートでＦＯＴ
＝１にされたときに実行されるルーチンであってステッ
プ１７１でＦＯＴ＝１かどうかの判定がおこなわれ肯定
判定された場合にステップ１７２でスロットル開度ＴＨ
ＡをＴＨＡ−ΔＴＨＡにする（ΔＴＨＡは予め定めた
値）。否定判定された場合はステップ１７３でＦＯＴを
０にして終了する。FIG. 17 is a flow chart of FIG.
= 1, and it is determined at step 171 whether or not FOT = 1, and if a positive determination is made, the throttle opening TH is determined at step 172.
A is set to THA−ΔTHA (ΔTHA is a predetermined value). If a negative determination is made, FOT is set to 0 in step 173, and the process ends.

【００６３】次に、第１の実施の形態の変形例について
説明する。各変形例は、冷間時の触媒活性化の方法は第
１の実施の形態と同じであるが、暖機後の触媒過熱を防
止する方法が異なる。先ず、第１変形例においては、オ
ーバーラップが回転数によって規定されていて、オーバ
ーラップ大の領域、すなわち、吹き抜け防止対象領域で
予め定めた所定時間経過した場合は自動変速機のギヤ段
を変更して回転数を変更して当該吹き抜け防止対象領域
から脱出するようにしたものである。Next, a modification of the first embodiment will be described. In each modified example, the method of activating the catalyst at the time of cold is the same as that of the first embodiment, but the method of preventing overheating of the catalyst after warming up is different. First, in the first modified example, the overlap is defined by the number of revolutions, and the gear position of the automatic transmission is changed when a predetermined period of time has elapsed in a region of large overlap, that is, a blow-through prevention target region. Then, the rotation speed is changed to escape from the blow-by prevention area.

【００６４】図１９が上記の考え方を説明する図であ
る。図１９において横軸はエンジン回転数であって、回
転数ＮＥ１からＮＥ２の間が図中下段に示されるように
オーバーラップが大きくされている吹き抜け防止対象領
域である。そして例えばサードギヤでＸ点で走行してい
る場合に、所定時間以上その状態が続いた場合に、自動
変速機３００の変速制御機構３１０に信号を送りセカン
ドギヤのＹ点に移して吹き抜け防止対象領域を脱するよ
うにさせるのである。FIG. 19 is a diagram for explaining the above concept. In FIG. 19, the horizontal axis represents the engine speed, and the area between the engine speeds NE1 and NE2 is the blow-by prevention area where the overlap is increased as shown in the lower part of the figure. For example, when the vehicle is traveling at the X point in the third gear and the state continues for a predetermined time or more, a signal is sent to the shift control mechanism 310 of the automatic transmission 300 to shift to the Y point of the second gear, and the blow-through prevention target area To let them escape.

【００６５】上記の制御は第１の実施の形態と同様に予
め定めた所定の時間以上吹き抜け防止対象領域にとどま
った場合に実行され、その部分のフローチャートは図１
６と同じであるので省略する。図２０が図１９で説明し
た制御をおこなうフローチャートであって、ステップ２
０１でＦＯＴ＝１であると判定された場合にステップ２
０２に進みギヤ段変更指示を発信し、ＦＯＴ＝１でない
場合はステップ２０３でＦＯＴを０にして終了する。The above-described control is executed when the vehicle stays in the blow-by prevention area for a predetermined period of time as in the first embodiment.
The description is omitted because it is the same as 6. FIG. 20 is a flowchart for performing the control described in FIG.
01, if it is determined that FOT = 1, step 2
Proceeding to 02, a gear change instruction is transmitted, and if FOT is not 1, FOT is set to 0 in step 203 and the processing is terminated.

【００６６】次に第１の実施の形態の第２変形例につい
て説明する。この第２変形例は排気マニホールドが図２
１の６’に示すようにされていて＃１気筒と＃４気筒の
集合管６ａと＃２気筒と＃３気筒の集合管６ｂが途中で
連通管６ｃで連通され、その途中に連通管６ｃを開閉す
る排気制御弁２５５が設けられている。そして、排気制
御弁２５５を開いた場合は第１の実施の形態の場合と同
じようにオーバーラップ時に排気ポートの圧力が負圧に
なるが、排気制御弁２５５を閉じた場合はオーバーラッ
プ時に排気ポートの圧力が正圧になる。図２２がこの作
用を示す図である。Next, a second modification of the first embodiment will be described. In this second modification, the exhaust manifold is configured as shown in FIG.
1, 6 ', the # 1 cylinder, # 4 cylinder collecting pipe 6a, # 2 cylinder, and # 3 cylinder collecting pipe 6b are communicated on the way through the communication pipe 6c, and the communication pipe 6c is provided on the way. An exhaust control valve 255 that opens and closes is provided. When the exhaust control valve 255 is opened, the pressure of the exhaust port becomes negative at the time of overlap as in the case of the first embodiment, but when the exhaust control valve 255 is closed, the exhaust port is exhausted at the time of overlap. The port pressure becomes positive. FIG. 22 shows this operation.

【００６７】そこで、吹き抜け防止対象領域に所定時間
以上とどまった場合は排気制御弁２５５を閉じ、オーバ
ーラップ時の排気ポートの圧力を正圧にして吹き抜けを
防止するのである。この制御の内、予め定めた所定の時
間以上吹き抜け防止対象領域にとどまったかどうかの判
定の部分のフローチャートは図１６と同じであるので省
略する。図２３が図２２で説明した制御をおこなうフロ
ーチャートであって、ステップ２３１でＦＯＴ＝１であ
ると判定された場合にステップ２３２に進み排気制御弁
を閉にする指示を発信し、ＦＯＴ＝１でない場合はステ
ップ２３３でＦＯＴを０に、ステップ２３４で排気制御
弁を開にする指示を発信して終了する。Therefore, when staying in the blow-by prevention area for a predetermined time or more, the exhaust control valve 255 is closed and the pressure of the exhaust port at the time of overlap is made positive to prevent blow-through. In this control, the flowchart of the part for determining whether or not staying in the blow-by prevention area for a predetermined time or more is the same as that in FIG. FIG. 23 is a flowchart for performing the control described in FIG. 22. If it is determined in step 231 that FOT = 1, the process proceeds to step 232, where an instruction to close the exhaust control valve is transmitted, and FOT = 1 is not satisfied. In this case, FOT is set to 0 in step 233, and an instruction to open the exhaust control valve is sent in step 234, and the process ends.

【００６８】次に第１の実施の形態の第３変形例につい
て説明する。この第３変形例では排気管の最後流部に配
設されるマフラー４００が図２４に示すような構造とさ
れ、内部に運転条件に応じて開閉される背圧制御弁４１
０を有する。背圧制御弁４１０を開いた場合は背圧が下
がって排気ポートの圧力Ｐｅの平均値が下がりオーバー
ラップ時に排気ポートの圧力Ｐｅが負圧になるが、背圧
制御弁４１０を閉じた場合は背圧が上がって排気ポート
の圧力Ｐｅの平均値が上がりオーバーラップ時の排気ポ
ートＰｅの圧力が正圧になる。図２５がこの作用を説明
する図である。Next, a third modification of the first embodiment will be described. In this third modification, a muffler 400 disposed at the last stream of the exhaust pipe has a structure as shown in FIG. 24, and a back pressure control valve 41 which is opened and closed according to the operating conditions inside.
Has zero. When the back pressure control valve 410 is opened, the back pressure decreases, the average value of the exhaust port pressure Pe decreases, and the exhaust port pressure Pe becomes a negative pressure at the time of overlap. However, when the back pressure control valve 410 is closed, As the back pressure increases, the average value of the exhaust port pressure Pe increases, and the pressure of the exhaust port Pe at the time of overlap becomes positive. FIG. 25 illustrates this operation.

【００６９】そこで、吹き抜け防止対象領域に所定時間
以上とどまった場合は背圧制御弁４１０を閉じ、オーバ
ーラップ時の排気ポートの圧力Ｐｅを正圧にして吹き抜
けを防止するのである。この制御の内、予め定めた所定
の時間以上吹き抜け防止対象領域にとどまったかどうか
の判定の部分のフローチャートは図１６と同じであるの
で省略する。図２６が図２５で説明した制御をおこなう
フローチャートであって、ステップ２６１でＦＯＴ＝１
であると判定された場合にステップ２６２に進み背圧制
御弁４１０を閉にする指示を発信し、ＦＯＴ＝１でない
場合はステップ２６３でＦＯＴを０に、ステップ２６４
で背圧制御弁４１０を開にする指示を発信して終了す
る。なお、このように背圧制御弁４１０を備えている場
合には、触媒を活性化する時には逆に背圧制御弁４１０
を開いて排気ポートの圧力Ｐｅの平均値を下げることに
より燃料の吹き抜けを良くする。Therefore, in the case where the area remains within the blow-by prevention area for a predetermined time or more, the back pressure control valve 410 is closed, and the pressure Pe of the exhaust port at the time of overlap is made positive to prevent blow-through. In this control, the flowchart of the part for determining whether or not staying in the blow-by prevention area for a predetermined time or more is the same as that in FIG. FIG. 26 is a flowchart for performing the control described in FIG. 25. In step 261, FOT = 1
If it is determined that FOT is equal to the value, the process proceeds to step 262, and an instruction to close the back pressure control valve 410 is transmitted. If FOT is not 1, the FOT is set to 0 in step 263, and step 264
Sends an instruction to open the back pressure control valve 410 and terminates. When the back pressure control valve 410 is provided as described above, when the catalyst is activated, the back pressure control valve 410
To lower the average value of the exhaust port pressure Pe to improve fuel blow-through.

【００７０】次に、第２の実施の形態について説明す
る。図２７はこの第２の実施の形態におけるオーバーラ
ップの期間を示したものであって図９の（ｂ）に示した
第１の実施の形態の場合に比べて大幅に遅角側に移動さ
れていて、第１の実施の形態と比較するとこの第２の実
施の形態は有効吸気行程が減少している。この結果、出
力が減少するので、触媒活性化促進に関しては第１の実
施の形態における点火時期の遅角制御が不要になってい
る。図２８がこの第２の実施の形態における触媒活性化
促進の制御を説明する図である。この第２の実施の形態
における触媒活性化促進の制御は第１の実施の形態にお
ける図６のフローチャートと図８の（ａ）と（ｂ）のフ
ローチャートーで実行されるので特に図示はしない。Next, a second embodiment will be described. FIG. 27 shows the period of overlap in the second embodiment, which is significantly retarded as compared with the first embodiment shown in FIG. 9B. As compared with the first embodiment, the second embodiment has a reduced effective intake stroke. As a result, since the output is reduced, the retard control of the ignition timing in the first embodiment is not required for promoting the activation of the catalyst. FIG. 28 is a diagram for explaining the control for promoting the activation of the catalyst according to the second embodiment. The control for promoting the activation of the catalyst according to the second embodiment is executed in accordance with the flowchart of FIG. 6 and the flowcharts of FIGS. 8A and 8B of the first embodiment, and is not particularly shown.

【００７１】また、図９の（ａ）に示したオーバーラッ
プを拡大しない場合と比較すると吸気バルブの開弁期間
は変わっていないので図９の（ａ）に示した場合に対し
ては排気バルブの開弁期間の移動だけで実行できる。図
２９に示すのがこの第２の実施の形態においてオーバー
ラップを大、中、小にする時の吸気カムシャフト５０と
排気カムシャフト５０’の位相の値であり、触媒活性化
促進をする時はオーバーラップを大にする位相値を用い
る。図２９に示されるようにこの第２の実施の形態にお
いては吸気カムシャフト５０の方は位相が固定されてい
る。なお、第１の実施の形態と同様に通常は運転条件に
応じて予め定めたオーバーラップで運転される。Since the opening period of the intake valve is not changed as compared with the case where the overlap shown in FIG. 9A is not enlarged, the exhaust valve is not used in the case shown in FIG. 9A. It can be executed only by moving during the valve opening period. FIG. 29 shows the phase values of the intake camshaft 50 and the exhaust camshaft 50 'when the overlap is made large, medium, and small in the second embodiment, and when the catalyst activation is promoted. Uses a phase value that increases the overlap. As shown in FIG. 29, in the second embodiment, the phase of the intake camshaft 50 is fixed. Note that, similarly to the first embodiment, the operation is usually performed with a predetermined overlap according to the operation conditions.

【００７２】次に、この第２の実施の形態における暖機
後の触媒の過熱防止の制御について説明する。この第２
の実施の形態においては、暖機後にオーバーラップを拡
大した場合に燃料の噴射が排気バルブが閉じて吸気バル
ブが閉じている間に実行するようにし、さらに燃料の噴
射時間が上記の排気バルブが閉じて吸気バルブが閉じて
いる間に収まらない場合には排気バルブの閉じ時期を早
めて燃料の噴射時間が上記の排気バルブが閉じて吸気バ
ルブが閉じている間に収まるようにする。Next, control for preventing overheating of the catalyst after warm-up in the second embodiment will be described. This second
In the embodiment of the present invention, when the overlap is enlarged after warm-up, the fuel injection is performed while the exhaust valve is closed and the intake valve is closed. If the exhaust valve is not closed during closing and the intake valve is closed, the closing timing of the exhaust valve is advanced so that the fuel injection time is settled while the exhaust valve is closed and the intake valve is closed.

【００７３】図３０が上記の考え方を説明する図であ
る。図３０において吸気バルブの開弁期間が示されてい
る。そして、それに重ねて噴射の終わりが吸気バルブの
閉じ時期にされた燃料の噴射期間ＴＡＵが示されてい
る。これに対して、排気バルブの開弁期間が上側に図示
されるように設定されていて、オーバーラップが大きく
されていると、オーバーラップ中に燃料が噴射され、そ
の燃料が吹き抜けによって未燃焼のまま排出され触媒が
過熱してしまう。そこで、排気バルブの開弁期間を下側
に示されるように変更し、オーバーラップを小さくして
オーバーラップ中に燃料が噴射されなれないようにする
のである。FIG. 30 is a diagram for explaining the above concept. FIG. 30 shows the opening period of the intake valve. Further, the fuel injection period TAU in which the end of the injection is set to the closing timing of the intake valve is shown in addition thereto. On the other hand, when the valve opening period of the exhaust valve is set as shown in the upper side and the overlap is increased, fuel is injected during the overlap, and the fuel is blown through and unburned. It is discharged as it is and the catalyst overheats. Therefore, the opening period of the exhaust valve is changed as shown on the lower side to reduce the overlap so that fuel is not injected during the overlap.

【００７４】上記の制御は第１の実施の形態と同様に予
め定めた所定の時間以上吹き抜け防止対象領域にとどま
った場合に実行され、その判定の部分のフローチャート
は図１６と同じであるので省略する。図３１は図１６の
フローチャートでＦＯＴ＝１と判定された場合に実行さ
れる上記の制御のフローチャートである。ステップ３１
１で肯定判定された場合は、ステップ３１２で吸気バル
ブの閉じ時期ＴＩＮＣＬを計算し、ステップ３１３で吸
気バルブの閉じ時期ＴＩＮＣＬから燃料噴射期間ＴＡＵ
を減算して燃料噴射開始時期ＴＦＩＢＧＮを計算する。
この計算からわかるようにこの第２の実施の形態におい
ては、燃料噴射終了時期が吸気バルブの閉じ時期ＴＩＮ
ＣＬとなるようにされているがこれよりも早めに終了す
るようにしてもかまわない。The above-described control is executed when the vehicle stays in the blow-by prevention area for a predetermined time or more in the same manner as in the first embodiment. The flowchart of the determination is the same as that in FIG. I do. FIG. 31 is a flowchart of the above control executed when it is determined that FOT = 1 in the flowchart of FIG. Step 31
If an affirmative determination is made in step 1, the intake valve closing timing TINCL is calculated in step 312, and the fuel injection period TAU is calculated in step 313 from the intake valve closing timing TINCL.
Is subtracted to calculate the fuel injection start timing TFIBN.
As can be seen from this calculation, in the second embodiment, the fuel injection end timing is determined by the intake valve closing timing TIN.
Although CL is set, it may be ended earlier than this.

【００７５】次にステップ３１４では排気バルブの閉じ
時期ＴＥＸＣＬを計算し、ステップ３１５に進み燃料噴
射開始時期ＴＦＩＢＧＮが排気バルブの閉じ時期ＴＥＸ
ＣＬよりも進み側にあるかどうかを判定する。肯定判定
された場合はオーバーラップ中に燃料が噴射されること
を意味しているので、ステップ３１６に進んで、排気カ
ムシャフト５０’の位相ＥＸＣＰを予め定めた所定量Δ
ＣＰだけ進角側にずらして燃料の噴射が開始される前に
オーバーラップが終了するようにする。ステップ３１５
で否定判定された場合は排気カムシャフト５０’の位相
を進めることなく終了する。またステップ３１１で否定
判定された場合はステップ３１７でＦＯＴを０にし、ス
テップ３１８で燃料噴射開始時期ＴＦＩＢＧＮを通常の
噴射時期のマップに基づいて決定して終了する。Next, at step 314, the closing timing TEXCL of the exhaust valve is calculated, and the routine proceeds to step 315, at which the fuel injection start timing TIBGN is set to the closing timing TEX of the exhaust valve.
It is determined whether or not the vehicle is ahead of CL. If the determination is affirmative, it means that fuel is injected during the overlap, and the routine proceeds to step 316, where the phase EXCP of the exhaust camshaft 50 'is set to a predetermined amount Δ
The overlap is ended before the fuel injection is started, shifted by CP to the advance side. Step 315
If a negative determination is made in the above, the process ends without advancing the phase of the exhaust camshaft 50 '. If a negative determination is made in step 311, FOT is set to 0 in step 317, and in step 318, the fuel injection start timing TFIBN is determined based on the map of the normal injection timing, and the process ends.

【００７６】次に、第２の実施の形態の変形例について
説明する。この変形例は、冷間時の触媒活性化の方法は
第２の実施の形態と同じで、暖機後にオーバーラップを
拡大した場合に燃料の噴射が排気バルブが閉じて吸気バ
ルブが閉じている間に実行するようにするところまでは
同じであるが、燃料の噴射時間が上記の排気バルブが閉
じて吸気バルブが閉じている間に収まらない場合に、燃
料の噴射時間を短くして、即ち燃料噴射量を減じて燃料
の噴射が排気バルブが閉じて吸気バルブが閉じている間
に収まるようにする。Next, a modification of the second embodiment will be described. In this modification, the method of activating the catalyst at the time of cold is the same as that of the second embodiment, and when the overlap is enlarged after warming up, the fuel injection closes the exhaust valve and the intake valve closes. It is the same up to the point where it is executed during the time, but if the fuel injection time does not stop while the exhaust valve is closed and the intake valve is closed, the fuel injection time is shortened, that is, The fuel injection amount is reduced so that the fuel injection is stopped while the exhaust valve is closed and the intake valve is closed.

【００７７】図３２が上記の考え方を説明する図であ
る。図３０と同様に、排気バルブの開弁期間、吸気バル
ブの開弁期間、そしてオーバーラップの期間が示されて
いる。そして、燃料噴射時間ＴＡＵを縮小するとオーバ
ーラップにかからないようにできることが示されてい
る。図３３がこの制御のフローチャートであって、ステ
ップ３３１〜３３５、および３３７、３３８は図３１の
ステップ３１１〜３１５、および３１７、３１８と同じ
であって、ステップ３３６のみＴＡＵをＴＡＵ−ΔＴＡ
Ｕ（ΔＴＡＵは予め定めた値）にするように変更されて
いる。FIG. 32 is a diagram for explaining the above concept. As in FIG. 30, the opening period of the exhaust valve, the opening period of the intake valve, and the period of overlap are shown. It is shown that the overlap can be prevented by reducing the fuel injection time TAU. FIG. 33 is a flowchart of this control. Steps 331 to 335 and 337 and 338 are the same as steps 311 to 315 and 317 and 318 in FIG.
U (ΔTAU is a predetermined value).

【００７８】また、第１の実施の形態およびその第１か
ら第４の変形例に使用されている過熱防止手段を、第２
の実施の形態に使用されている触媒活性化促進手段と組
み合わせることも可能であり、逆に、第２の実施の形態
およびその変形例に使用されている過熱防止手段を、第
１の実施の形態に使用されている触媒活性化促進手段と
組み合わせることも可能である。なお、本文記載のオー
バーラップ拡大手段や、触媒活性化促進条件、吹き抜け
防止対象領域等は一例にすぎずそれぞれの目的が達成さ
れれば手段・条件等はこれに限らない。Further, the overheat preventing means used in the first embodiment and the first to fourth modifications thereof is replaced with the second embodiment.
It is also possible to combine with the catalyst activation promoting means used in the first embodiment, and conversely, replace the overheating preventing means used in the second embodiment and its modification with the first embodiment. It is also possible to combine with the catalyst activation promoting means used in the form. Note that the overlap enlarging means, catalyst activation promoting conditions, blow-by prevention target areas, and the like described in the text are merely examples, and the means and conditions are not limited to these as long as the respective objects are achieved.

【００７９】[0079]

【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、機関が
予め定めた所定の運転状態にある時にオーバーラップ拡
大手段によってバルブオーバーラップ期間が拡大され、
拡大されたバルブオーバーラップ期間中に機関の排気ポ
ート内の圧力が低下せしめられ、この低下せしめられた
排気ポート内の圧力よりも吸気管内の圧力が上昇せしめ
られ、吸入された混合気は排気管に吹き抜け、排気管内
で燃焼し、排気管内の温度が上昇し、その結果、触媒が
確実に活性化される。吸気管内の圧力の上昇による出力
の増大は出力増大抑制手段により抑制され運転者の要求
しない出力を発生することがなく運転フィーリングを損
なわない。According to the present invention, when the engine is in a predetermined operating state, the valve overlap period is expanded by the overlap expansion means,
During the extended valve overlap period, the pressure in the exhaust port of the engine is reduced, and the pressure in the intake pipe is increased above the reduced pressure in the exhaust port. And burns in the exhaust pipe, the temperature in the exhaust pipe rises, and as a result, the catalyst is reliably activated. An increase in the output due to an increase in the pressure in the intake pipe is suppressed by the output increase suppression means, so that an output not required by the driver is not generated and the driving feeling is not spoiled.

【００８０】特に請求項４のようにすれば、出力増大抑
制手段を要することなしに出力の増大が抑制される。特
に請求項５のようにすれば排気バルブ開弁期間変更手段
と、吸気バルブ開弁期間変更手段でオーバーラップ期間
を拡大するのでオーバーラップ期間の拡大の自由度が大
きい。特に請求項６のようにすれば排気バルブ開弁期間
変更手段と、吸気バルブ開弁期間変更手段のいずれか一
方でオーバーラップ期間を拡大するのでオーバーラップ
拡大の制御が簡単である。特に請求項７のようにすれば
長さを最適化された排気管により排気脈動による負圧波
が拡大されたバルブオーバーラップ期間中に排気ポート
に戻るようにされるので特別に排気管圧力低下手段を設
ける必要はなく構成が簡素化されコストも安くすること
ができる。特に請求項９から１７のようにすれば、冷間
時の触媒の活性化を促進するとともに暖機後の触媒の過
熱が防止される。In particular, according to the fourth aspect, the increase in the output is suppressed without the need for the output increase suppressing means. In particular, according to the fifth aspect, the overlap period is expanded by the exhaust valve opening period changing means and the intake valve opening period changing means, so that the degree of freedom in expanding the overlap period is large. In particular, according to the sixth aspect, the overlap period is expanded by one of the exhaust valve opening period changing means and the intake valve opening period changing means, so that the overlap expansion control is simple. In particular, according to the seventh aspect, the exhaust pipe whose length is optimized allows the negative pressure wave due to the exhaust pulsation to return to the exhaust port during the enlarged valve overlap period, so that the exhaust pipe pressure reducing means is specially provided. Need not be provided, the configuration can be simplified and the cost can be reduced. In particular, according to the ninth to seventeenth aspects, the activation of the catalyst at the time of cold is promoted, and the overheating of the catalyst after the warm-up is prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の全体の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of the present invention.

【図２】バルブタイミング制御装置の構造をカム中心軸
を通る平面で切った断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the structure of the valve timing control device cut along a plane passing through a cam center axis.

【図３】図１の装置を軸方向から見た図である。FIG. 3 is a view of the device of FIG. 1 as viewed from an axial direction.

【図４】オイルコントロールバルブ９０の構造を示す図
である。FIG. 4 is a view showing a structure of an oil control valve 90.

【図５】図２の４−４線に沿って見たオイルコントロー
ルバルブ９０とカムシャフト５０内の油路の連通を示す
断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing communication between the oil control valve 90 and an oil passage in the camshaft 50 taken along line 4-4 in FIG. 2;

【図６】第１の実施の形態における触媒活性化制御の要
否を判定するルーチンのフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart of a routine for determining whether or not catalyst activation control is required in the first embodiment.

【図７】触媒活性を促進する運転領域を示すマップであ
る。FIG. 7 is a map showing an operation region in which catalytic activity is promoted.

【図８】第１の実施の形態における触媒活性化のための
制御のフローチャートである。（ａ）はオーバーラップ
を拡大する制御のフローチャートであり、（ｂ）はオー
バーラップを拡大時にスロットル開度を増大して排気ポ
ート圧力を低下させる制御のフローチャートであり、
（ｃ）はスロットル増大による出力増大を抑制のための
点火時期遅角する制御のフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart of control for activating a catalyst according to the first embodiment. (A) is a flowchart of control for expanding the overlap, and (b) is a flowchart of control for decreasing the exhaust port pressure by increasing the throttle opening when the overlap is expanded;
(C) is a flowchart of control for retarding the ignition timing for suppressing an increase in output due to an increase in throttle.

【図９】第１の実施の形態におけるオーバーラップ期間
の変化を示す図であって、（ａ）はオーバーラップ小の
場合で、（ｂ）はオーバーラップ大の場合である。9A and 9B are diagrams illustrating a change in an overlap period according to the first embodiment, wherein FIG. 9A illustrates a case where the overlap is small and FIG. 9B illustrates a case where the overlap is large.

【図１０】第１の実施の形態におけるオーバーラップを
大、中、小にするための吸気カムシャフト５０と排気カ
ムシャフト５０’の位相を示す図表である。FIG. 10 is a table showing phases of an intake camshaft 50 and an exhaust camshaft 50 ′ for making the overlap large, medium, and small in the first embodiment.

【図１１】吸気カムシャフトの位相を最も進角する場合
のバルブ特性制御装置１００のバルブハウジング２０と
ロータ４０の相対位置関係を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a relative positional relationship between the valve housing 20 and the rotor 40 of the valve characteristic control device 100 when the phase of the intake camshaft is most advanced.

【図１２】排気カムシャフトの位相を最も遅角する場合
のバルブ特性制御装置１００’のバルブハウジング２
０’とロータ４０’の相対位置関係を示す図である。FIG. 12 shows the valve housing 2 of the valve characteristic control device 100 ′ when the phase of the exhaust camshaft is most retarded.
It is a figure which shows the relative positional relationship between 0 'and the rotor 40'.

【図１３】排気ポート圧力と吸気ポート圧力を比較して
示した図である。FIG. 13 is a diagram showing a comparison between an exhaust port pressure and an intake port pressure.

【図１４】第１の実施の形態における触媒活性化の作動
を説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an operation of activating a catalyst according to the first embodiment.

【図１５】本発明による混合気の吹き抜けを説明する図
である。FIG. 15 is a diagram illustrating blow-by of an air-fuel mixture according to the present invention.

【図１６】第２の実施の形態における触媒過熱防止の制
御を必要とするか否かを判定するルーチンのフローチャ
ートである。FIG. 16 is a flowchart of a routine for determining whether or not control for preventing overheating of a catalyst is required according to the second embodiment.

【図１７】第２の実施の形態における触媒過熱防止の制
御のフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart of control of catalyst overheating prevention according to the second embodiment.

【図１８】第１の実施の形態におけるオーバーラップの
設定を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating an overlap setting according to the first embodiment.

【図１９】第１の実施の形態の第２変形例における触媒
過熱防止の制御を説明する図である。FIG. 19 is a diagram illustrating control of catalyst overheating prevention in a second modification of the first embodiment.

【図２０】第１の実施の形態の第２変形例における触媒
過熱防止の制御のフローチャートである。FIG. 20 is a flowchart of control of catalyst overheating prevention in a second modification of the first embodiment.

【図２１】第１の実施の形態の第３変形例において使用
される可変排気弁を示す図である。FIG. 21 is a view showing a variable exhaust valve used in a third modification of the first embodiment.

【図２２】第１の実施の形態の第３変形例における触媒
過熱防止の制御を説明する図である。FIG. 22 is a diagram for explaining control of catalyst overheating prevention in a third modification of the first embodiment.

【図２３】第１の実施の形態の第３変形例における触媒
過熱防止の制御のフローチャートである。FIG. 23 is a flowchart of control of catalyst overheating prevention in a third modification of the first embodiment.

【図２４】第１の実施の形態の第４変形例において使用
される背圧を可変とするマフラーの構造を示す図であ
る。FIG. 24 is a diagram illustrating a structure of a muffler that changes a back pressure used in a fourth modification of the first embodiment.

【図２５】第１の実施の形態の第４変形例における触媒
過熱防止の制御を説明する図である。FIG. 25 is a diagram illustrating control of catalyst overheating prevention in a fourth modification of the first embodiment.

【図２６】第１の実施の形態の第４変形例における触媒
過熱防止の制御のフローチャートである。FIG. 26 is a flowchart of control for preventing catalyst overheating in a fourth modification of the first embodiment.

【図２７】第２の実施の形態における拡大されたオーバ
ーラップ期間を示す図である。FIG. 27 is a diagram illustrating an enlarged overlap period according to the second embodiment.

【図２８】第２の実施の形態における触媒活性化促進の
制御を説明する図である。FIG. 28 is a diagram for explaining control of catalyst activation promotion in the second embodiment.

【図２９】第２の実施の形態におけるオーバーラップを
大、中、小にするための吸気カムシャフト５０と排気カ
ムシャフト５０’の位相を示す図表である。FIG. 29 is a table showing the phases of an intake camshaft 50 and an exhaust camshaft 50 ′ for making the overlap large, medium, and small in the second embodiment.

【図３０】第２の実施の形態の触媒過熱防止の制御を説
明する図である。FIG. 30 is a diagram illustrating control for preventing catalyst overheating according to the second embodiment.

【図３１】第２の実施の形態の触媒過熱防止の制御のフ
ローチャートである。FIG. 31 is a flowchart of control of catalyst overheating prevention according to the second embodiment.

【図３２】第２の実施の形態の変形例の触媒過熱防止の
制御を説明する図である。FIG. 32 is a diagram for explaining control of catalyst overheating prevention according to a modification of the second embodiment.

【図３３】第２の実施の形態の変形例の触媒過熱防止の
制御のフローチャートである。FIG. 33 is a flowchart of control for preventing overheating of a catalyst according to a modification of the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２…吸気管 ３…サージタンク ４…吸気マニホールド ５…エアクリーナ ６…排気マニホールド ７…排気管 １０…ギヤ ２０、２０’…ハウジング ２２、２２’…内側突出部 ３０…サイドカバー ４０、４０’…ロータ ４２、４２’…ベーン ５０、５０’…カムシャフト ６０Ａ…上側ベアリングメタル ６０Ｂ…下側ベアリングメタル ７０…シリンダヘッド ８０…カムキャップ ９０…オイルコントロールバルブ １００、１００’…バルブ特性制御装置 １１０、１１０’…進角油室 １２０、１２０’…遅角油室 ２００…ＥＣＵ ２１１…エアフローメータ ２１２…クランクポジションセンサ ２１３…冷却水温センサ ２１４、２１４’…カム角センサ ２５１…電子スロットル ２５３…点火栓 ２５５…排気制御弁 ３００…自動変速機 ３１０…変速制御機構 ４００…マフラー ４１０…背圧制御弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Intake pipe 3 ... Surge tank 4 ... Intake manifold 5 ... Air cleaner 6 ... Exhaust manifold 7 ... Exhaust pipe 10 ... Gear 20, 20 '... Housing 22, 22' ... Inner protrusion 30 ... Side cover 40, 40 '... Rotor 42, 42 '... vanes 50, 50' ... cam shaft 60A ... upper bearing metal 60B ... lower bearing metal 70 ... cylinder head 80 ... cam cap 90 ... oil control valve 100, 100 '... valve characteristic control device 110, 110' ... Advance oil chambers 120, 120 '... retard oil chamber 200 ... ECU 211 ... Air flow meter 212 ... Crank position sensor 213 ... Cooling water temperature sensor 214, 214' ... Cam angle sensor 251 ... Electronic throttle 253 ... Ignition plug 255 ... Exhaust Control valve 300: Automatic transmission 310 Shift control mechanism 400 ... muffler 410 ... back pressure control valve

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 運転状態に応じてバルブオーバーラップ
期間を変更する可変オーバーラップ機構を備えた機関の
排気系に配設された触媒の温度を制御する触媒温度制御
装置であって、 機関が冷間状態であるか暖機後であるかの検出を含む、
機関運転状態運転状態検出手段と、 バルブオーバーラップ期間が拡大された時に機関の排気
ポート内の圧力を低下せしめる排気圧力低下手段と、 機関が冷間状態にあることが検出された場合に、可変オ
ーバーラップ機構にバルブオーバーラップ期間の拡大を
指示する冷間時オーバーラップ拡大指示手段と、 冷間時、拡大されたバルブオーバーラップ期間中に排気
圧力低下手段により低下せしめられた排気ポート内の圧
力よりも吸気ポート内の圧力を高め吸入された混合気を
排気管に吹き抜けさせる吸気管圧力増大手段と、 吸気管圧力増大手段による機関出力の増大を抑制する出
力増大抑制手段と、を具備し、 冷間時に、出力増大を抑制しながら、燃料と空気を排気
管内に吹き抜けさせて排気管内において燃焼させ、触媒
の活性化を促進する触媒温度制御装置。1. A catalyst temperature control device for controlling a temperature of a catalyst disposed in an exhaust system of an engine having a variable overlap mechanism for changing a valve overlap period in accordance with an operation state, wherein the engine has a cold Including detection of interim conditions or after warm-up,
Engine operating state operating state detecting means, exhaust pressure reducing means for reducing the pressure in the exhaust port of the engine when the valve overlap period is extended, variable when the engine is detected to be in a cold state A cold overlap increase instructing means for instructing the overlap mechanism to extend the valve overlap period; and a pressure in the exhaust port reduced by the exhaust pressure reducing means during the extended valve overlap period in the cold state. An intake pipe pressure increasing means for increasing the pressure in the intake port to blow the air-fuel mixture sucked into the exhaust pipe, and an output increase suppressing means for suppressing an increase in engine output due to the intake pipe pressure increasing means. During cold time, fuel and air are blown through the exhaust pipe and combusted in the exhaust pipe while suppressing an increase in output, promoting catalyst activation. Catalyst temperature control device. 【請求項２】 吸気管圧力増大手段が吸気管スロットル
増大手段であることを特徴とする請求項１に記載の触媒
温度制御装置。2. The catalyst temperature control device according to claim 1, wherein the intake pipe pressure increasing means is an intake pipe throttle increasing means. 【請求項３】 出力増大抑制手段が点火時期調整手段で
あって、吸気管圧力が増大調整されたことによる機関出
力の増大を抑制するように点火時期を調整することを特
徴とする請求項１に記載の触媒温度制御装置。3. The output increase suppressing means is ignition timing adjusting means, and the ignition timing is adjusted so as to suppress an increase in engine output due to an increase in intake pipe pressure being adjusted. 3. The catalyst temperature control device according to item 1. 【請求項４】 オーバーラップ拡大手段が出力増大抑制
手段を兼ねていて、出力が増大しないようにオーバーラ
ップ期間を拡大することを特徴とする請求項１に記載の
触媒温度制御装置。4. The catalyst temperature control device according to claim 1, wherein the overlap increasing means also serves as an output increase suppressing means, and extends the overlap period so that the output does not increase. 【請求項５】 オーバーラップ拡大手段が、排気バルブ
閉弁時期変更手段と、吸気バルブ開弁時期変更手段と、
から成ることを特徴とする請求項１に記載の触媒温度制
御装置。5. An overlap enlarging means comprising: an exhaust valve closing timing changing means; an intake valve opening timing changing means;
The catalyst temperature control device according to claim 1, comprising: 【請求項６】 オーバーラップ拡大手段が、排気バルブ
閉弁時期変更手段と、吸気バルブ開弁時期変更手段のい
ずれか一方から成ることを特徴とする請求項１に記載の
触媒温度制御装置。6. The catalyst temperature control device according to claim 1, wherein the overlap enlarging means comprises one of exhaust valve closing timing changing means and intake valve opening timing changing means. 【請求項７】 排気圧力低下手段が、排気脈動による負
圧波が拡大されたバルブオーバーラップ期間中に排気ポ
ートに戻るように長さを最適化された排気管そのもので
あることを特徴とする請求項１に記載の触媒温度制御装
置。7. The exhaust pressure reducing means is the exhaust pipe itself, the length of which is optimized so that the negative pressure wave due to exhaust pulsation returns to the exhaust port during the valve overlap period in which the exhaust pressure is expanded. Item 3. The catalyst temperature control device according to Item 1. 【請求項８】 排気圧力低下手段が、排気脈動による負
圧波が拡大されたバルブオーバーラップ期間中に排気ポ
ートに戻るように調整する、排気負圧波調整手段である
ことを特徴とする請求項１に記載の触媒温度制御装置。8. The exhaust pressure reducing means, wherein the exhaust pressure reducing means is an exhaust negative pressure wave adjusting means for adjusting the negative pressure wave due to exhaust pulsation to return to the exhaust port during the enlarged valve overlap period. 3. The catalyst temperature control device according to item 1. 【請求項９】 さらに、暖機後のオーバーラップ拡大時
の触媒の過熱を防止する触媒過熱防止手段を備えること
を特徴とする請求項１に記載の触媒温度制御装置。9. The catalyst temperature control device according to claim 1, further comprising catalyst overheating prevention means for preventing the catalyst from overheating when the overlap is increased after warming up. 【請求項１０】 触媒過熱防止手段が、触媒過熱が予想
される条件に達した時に、排気バルブが閉じ、吸気バル
ブが開いている間に燃料が噴射されるように燃料の噴射
時期を調整する燃料噴射時期調整手段であることを特徴
とする請求項９に記載の触媒温度制御装置。10. A catalyst overheating prevention means adjusts a fuel injection timing such that fuel is injected while an exhaust valve is closed and an intake valve is opened when a condition for anticipating catalyst overheating is reached. 10. The catalyst temperature control device according to claim 9, wherein the catalyst temperature control device is a fuel injection timing adjustment unit. 【請求項１１】 燃料噴射時間が長く、燃料噴射時期調
整手段により燃料噴射時期を調整してもオーバーラップ
中に燃料が噴射される場合に、排気バルブの閉弁時期を
早めてオーバーラップを短くし、燃料の吹き抜けを防止
することを特徴とする請求項１０に記載の触媒温度制御
装置。11. When the fuel injection time is long and fuel is injected during the overlap even if the fuel injection timing is adjusted by the fuel injection timing adjusting means, the valve closing timing of the exhaust valve is advanced to shorten the overlap. The catalyst temperature control device according to claim 10, wherein fuel blow-through is prevented. 【請求項１２】 燃料噴射時間が長く、燃料噴射時期調
整手段により燃料噴射時期を調整してもオーバーラップ
中に燃料が噴射される場合に、燃料噴射時間を短くし、
燃料の吹き抜けを防止することを特徴とする請求項１０
に記載の触媒温度制御装置。12. When the fuel injection time is long and the fuel is injected during the overlap even if the fuel injection timing is adjusted by the fuel injection timing adjusting means, the fuel injection time is shortened.
11. The fuel injection system according to claim 10, wherein a fuel blow-through is prevented.
3. The catalyst temperature control device according to item 1. 【請求項１３】 暖機後触媒過熱防止手段が、触媒過熱
が予想される条件に達した時にオーバーラップ拡大領域
から脱出するオーバーラップ拡大領域脱出手段であるこ
とを特徴とする請求項９に記載の触媒温度制御装置。13. The post-warm-up catalyst overheating prevention means is an overlap expansion area escape means which escapes from the overlap expansion area when catalyst overheating is expected. Catalyst temperature control device. 【請求項１４】 暖機後触媒過熱防止手段が、触媒過熱
が予想される条件に達した時に排気ポートの圧力を吸気
ポートの圧力よりも高くするポート間圧力調整手段であ
ることを特徴とする請求項９に記載の触媒温度制御装
置。14. The post-warm-up catalyst overheating preventing means is an inter-port pressure adjusting means for increasing the pressure of the exhaust port to be higher than the pressure of the intake port when the condition for anticipating catalyst overheating is reached. The catalyst temperature control device according to claim 9. 【請求項１５】 ポート間圧力調整手段が、触媒過熱が
予想される条件に達した時に、吸気ポート圧力を低下す
るためにスロットル開度を減少するスロットル開度減少
手段であることを特徴とする請求項１４に記載の触媒温
度制御装置。15. The inter-port pressure adjusting means is a throttle opening reducing means for reducing a throttle opening to reduce an intake port pressure when a condition over which catalyst overheating is expected is reached. The catalyst temperature control device according to claim 14. 【請求項１６】 ポート間圧力調整手段が、触媒過熱が
予想される条件に達した時に、オーバーラップ時に排気
ポートに正圧波を導く排気正圧波誘導手段であることを
特徴とする請求項１４に記載の触媒温度制御装置。16. An exhaust port positive pressure wave inducing means for guiding a positive pressure wave to an exhaust port at the time of overlap when a condition in which catalyst overheating is expected is reached, when the inter-port pressure adjusting means has reached an expected condition of catalyst overheating. The catalyst temperature control device as described in the above. 【請求項１７】 ポート間圧力調整手段が、触媒過熱が
予想される条件に達した時に、排気管内の背圧を上昇す
る背圧上昇手段であることを特徴とする請求項１４に記
載の触媒温度制御装置。17. The catalyst according to claim 14, wherein the inter-port pressure adjusting means is a back pressure increasing means for increasing a back pressure in the exhaust pipe when a condition over which catalyst overheating is expected is reached. Temperature control device.