JP2001182563A - Method and device for controlling amount of intake air for ignition type internal combustion engine - Google Patents

Method and device for controlling amount of intake air for ignition type internal combustion engine

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JP2001182563A
JP2001182563A JP37015199A JP37015199A JP2001182563A JP 2001182563 A JP2001182563 A JP 2001182563A JP 37015199 A JP37015199 A JP 37015199A JP 37015199 A JP37015199 A JP 37015199A JP 2001182563 A JP2001182563 A JP 2001182563A
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JP
Japan
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amount
valve
intake
intake air
cam
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JP37015199A
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Japanese (ja)
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Katsuhiko Motosugi
勝彦 本杉
Norio Kato
憲生 加藤
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Otics Corp
Original Assignee
Otics Corp
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Publication date
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce pumping loss by controlling an amount of intake air into a cylinder using a variable valve system with a simple structure, and to improve fuel consumption and stabilize idling operation by combining the variable valve system and a throttle valve for increasing lean limit. SOLUTION: A solid cam 27 for driving an intake valve is provided with continuously changing at least a lifting amount of a cam profile in the axial direction from idling operation to full load operation through light load operation and high load rotation range. The solid cam 27 is displaced in the axial direction with being connected with a pedaling amount of an accelerator pedal to change at least the lifting amount of the intake valve 21 with being connected with the pedaling amount of the accelerator pedal and also change the opening of the throttle valve 8 with being connected with the pedaling amount of the accelerator pedal, and by combining these changes, the amount of the intake air into the cylinder is controlled.

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、点火プラグにより
点火させるガソリン、アルコール、天然ガス、LPG、
CNG等を燃料とする点火式内燃機関において、シリン
ダ内への吸入空気量を制御する方法及び装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to gasoline, alcohol, natural gas, LPG,
The present invention relates to a method and an apparatus for controlling an intake air amount into a cylinder in an ignition type internal combustion engine using CNG or the like as a fuel.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在の点火式内燃機関は、アクセルペダ
ルの踏込量に連動してスロットルボデーに設けたスロッ
トルバルブ(バタフライ弁)の開度を変化させることの
みによって、シリンダ内への吸入空気量をアイドル運
転、軽負荷運転域、高負荷運転域及び全負荷運転のそれ
ぞれにおける必要量に制御している。しかし、軽負荷運
転域ではスロットルバルブを閉じ方向とするために、ス
ロットルバルブ下流側の吸気管内の圧力は大気圧に対し
て負圧となり、この負圧がポンピング損失となって軽負
荷域における燃料消費率(燃費)を悪化させている。現
在実用化されている燃費改善策であるリーンバーンシス
テム(ポート内噴射)や直接噴射システムにおいても、
吸気管内は負圧となるため、燃費改善率がポンピング損
失によって頭打ちになるという問題を抱えている。
2. Description of the Related Art In a current ignition type internal combustion engine, the amount of intake air into a cylinder is changed only by changing the opening of a throttle valve (butterfly valve) provided on a throttle body in conjunction with the depression amount of an accelerator pedal. Is controlled to the required amount in each of the idle operation, the light load operation range, the high load operation range, and the full load operation. However, in the light load operation range, in order to close the throttle valve, the pressure in the intake pipe downstream of the throttle valve becomes a negative pressure with respect to the atmospheric pressure, and this negative pressure causes pumping loss and the fuel in the light load range The consumption rate (fuel consumption) is worsening. In the fuel burn improvement measures that are currently in practical use, such as lean burn systems (in-port injection) and direct injection systems,
Since the pressure in the intake pipe is negative, there is a problem that the fuel efficiency improvement rate reaches a plateau due to pumping loss.

【0003】そこで、近年、可変動弁機構によりアクセ
ルペダルの踏込量に連動して吸気バルブのリフト量及び
開弁作用角を変化させることにより、シリンダ内への吸
入空気量を制御するようにし、スロットルバルブを無く
してポンピング損失を低減するいわゆるノンスロットル
エンジンが提案されている。その可変動弁機構として
は、次のものが検討されている。 二以上のカムと一又は二以上のロッカアームと該ロ
ッカアームに作用するカムを切り替える機構とを備えた
可変動弁機構。 カムと吸気バルブとの間に吸気バルブのリフト量を
変化させる油圧機構を設けた可変動弁機構。 カムを用いず、電磁式アクチュエータにより吸気バ
ルブを任意のリフト量及び開弁作用角で駆動する可変動
弁機構。
Therefore, in recent years, the amount of intake air into the cylinder is controlled by changing the lift amount and valve opening duration of the intake valve in conjunction with the depression amount of the accelerator pedal by a variable valve mechanism. A so-called non-throttle engine that eliminates a throttle valve and reduces pumping loss has been proposed. The following are being studied as the variable valve mechanism. A variable valve mechanism including two or more cams, one or more rocker arms, and a mechanism for switching a cam acting on the rocker arms. A variable valve mechanism with a hydraulic mechanism between the cam and the intake valve that changes the lift of the intake valve. A variable valve mechanism that drives the intake valve with an arbitrary lift and valve opening angle using an electromagnetic actuator without using a cam.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、これまで提案
されているノンスロットルエンジンには次のような問題
があるため、実用化は未だ遠い現状にある。 (1)上記の可変動弁機構には、構造が複雑であ
る、部品点数が多い、スペースをとる、コストがかかる
等の問題があり、上記の可変動弁機構には、電磁式ア
クチュエータの高速応答性、冷却、信頼性等に課題があ
る。 (2)吸気バルブのリフト量及び開弁作用角を絞ること
のみによりアイドル運転を行わせる場合、動弁機構の精
度をよほど高めないと、アイドル運転が不安定になりや
すい。また、スロットルバルブを無くしてポンピング損
失を低減すると、燃費が改善される反面、エンジンブレ
ーキが弱くなるとか排気ガス還流装置を利用できなくな
るとかという問題が生じる。
However, the non-throttle engines proposed so far have the following problems, so that they are still far from being put to practical use. (1) The above-described variable valve mechanism has problems such as a complicated structure, a large number of parts, a large space, and a high cost. There are issues with responsiveness, cooling, reliability, etc. (2) In the case where idle operation is performed only by reducing the lift amount and the valve opening operation angle of the intake valve, the idle operation is likely to be unstable unless the accuracy of the valve operating mechanism is significantly increased. Further, if the pumping loss is reduced by eliminating the throttle valve, the fuel efficiency is improved, but on the other hand, there arises a problem that the engine brake is weakened and the exhaust gas recirculation device cannot be used.

【0005】本発明の課題は、上記課題を解決し、構造
が簡単で、部品点数が少なく、スペースをとらない可変
動弁機構によりシリンダ内への吸入空気量を制御してポ
ンピング損失を低減することにある。また、この可変動
弁機構とスロットルバルブとを組み合わせることによ
り、ポンピング損失を低減して燃費を向上させるだけで
なく、リーンリミットを伸ばして燃費を向上させたり、
アイドル運転を安定させたり、必要時にはスロットルバ
ルブ下流側に負圧を発生させて利用できるようにしたり
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and reduce the pumping loss by controlling the amount of air taken into the cylinder by a variable valve mechanism having a simple structure, a small number of parts, and taking up no space. It is in. In addition, by combining this variable valve mechanism with a throttle valve, not only can the pumping loss be reduced to improve fuel economy, but also the lean limit can be extended to improve fuel economy,
The object is to stabilize the idling operation or to generate a negative pressure on the downstream side of the throttle valve when necessary so that the throttle valve can be used.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、次のような点火式内燃機関の吸入空気量制御方法
(1)及び吸入空気量制御装置(2)を採った。
In order to solve the above problems, the following intake air amount control method (1) and intake air amount control device (2) for an ignition type internal combustion engine are employed.

【0007】(1)アイドル運転用カムプロフィールか
ら軽負荷運転域用カムプロフィール及び高負荷回転域用
カムプロフィールを経て全負荷運転用カムプロフィール
までカムプロフィールの少なくともリフト量(好ましく
は、後述するようにリフト量及び開弁作用角の両方)を
軸方向に連続的に変化を付けて設けた吸気バルブ駆動用
の立体カムを、アクセルペダルの踏込量に連動して軸方
向に変位させ、もって吸気バルブの少なくともリフト量
(好ましくは、後述するようにリフト量及び開弁作用角
の両方)をアクセルペダルの踏込量に連動して変化させ
ることにより、シリンダ内への吸入空気量を少なくとも
一部制御する(言い換えれば、シリンダ内への吸入空気
量の制御の少なくとも一部を担当する)ことを特徴とす
る点火式内燃機関の吸入空気量制御方法。なお、本明細
書では便宜上、カムプロフィールについても吸気バルブ
についても「リフト量」「開弁作用角」の各語句を共通
して使用することとする。また、「開弁作用角」とは、
開弁時期から閉弁時期までの開弁している角度範囲をい
う。
(1) At least the lift amount of the cam profile (preferably as described later) from the cam profile for the idling operation to the cam profile for the full load operation through the cam profile for the light load operation region and the cam profile for the high load rotation region. The three-dimensional cam for driving the intake valve, which is provided with both the lift amount and the valve opening operation angle continuously changed in the axial direction, is displaced in the axial direction in conjunction with the depression amount of the accelerator pedal, thereby obtaining the intake valve. By changing at least the lift amount (preferably, both the lift amount and the valve opening operating angle as described later) in conjunction with the depression amount of the accelerator pedal, at least a part of the intake air amount into the cylinder is controlled. (In other words, it is responsible for at least part of the control of the amount of intake air into the cylinder) Intake air amount control method. In this specification, for convenience, the terms “lift amount” and “valve opening angle” are used in common for both the cam profile and the intake valve. Also, the “valve opening duration”
It refers to the angle range in which the valve is open from the valve opening time to the valve closing time.

【0008】立体カムの変位に関し「アクセルペダルの
踏込量に連動して」とは、アクセルペダルの踏込量と立
体カムの変位量とが直線的に連動する場合(比例関係)
に特に限定されず、例えば曲線的に連動してもよいし、
段階的に連動してもよいし、アクセルペダルの踏込量が
所定量に達した後に踏込量と立体カムの変位量とが連動
し始めてもよい(以下、同じ)。
[0008] Regarding the displacement of the three-dimensional cam, "in conjunction with the depression amount of the accelerator pedal" means that the depression amount of the accelerator pedal and the displacement amount of the three-dimensional cam are linearly linked (proportional relationship).
It is not particularly limited to, for example, may be linked in a curve,
The stepping amount may be interlocked stepwise, or the stepping amount and the displacement amount of the three-dimensional cam may start to interlock after the accelerator pedal depression amount reaches a predetermined amount (the same applies hereinafter).

【0009】本制御方法は、スロットルバルブによる制
御を使用するか使用しないかで、次の態様(1−1)
(1−2)に分かれる。
The control method according to the following aspect (1-1) depends on whether or not control by a throttle valve is used.
(1-2).

【0010】(1−1)吸気バルブの少なくともリフト
量をアクセルペダルの踏込量に連動して変化させること
と、スロットルバルブの開度をアクセルペダルの踏込量
に連動して変化させることとを組み合わせることにより
吸入空気量を制御すること。この組み合わせ方として次
の態様(1−1−1)(1−1−2)を例示できる。
(1-1) A combination of changing at least the lift amount of the intake valve in conjunction with the depression amount of the accelerator pedal and changing the opening of the throttle valve in conjunction with the depression amount of the accelerator pedal are combined. Control the amount of intake air. The following modes (1-1-1) and (1-1-2) can be exemplified as this combination method.

【0011】(1−1−1)アイドル運転ないし軽負荷
運転域においては、吸気バルブの少なくともリフト量を
小さく保つか又は小さい範囲で増加させることによりシ
リンダ内に乱流を生成するようにし、主としてスロット
ルバルブの開度を変化させることにより吸入空気量を制
御する。さらに、高負荷運転域ないし全負荷運転におい
ては、次の態様を例示できる。 スロットルバルブの開度を略最大に保つことにより
スロットルバルブ下流側の負圧を軽減するようにし、主
として吸気バルブの少なくともリフト量を変化させるこ
とにより吸入空気量を制御する。 スロットルバルブの開度を引き続き変化させること
と、吸気バルブの少なくともリフト量を変化させること
とを併用することにより吸入空気量を制御する。
(1-1-1) In an idling operation or a light load operation region, a turbulent flow is generated in the cylinder by keeping at least the lift amount of the intake valve small or increasing it in a small range. The intake air amount is controlled by changing the opening of the throttle valve. Further, in the high load operation range or the full load operation, the following aspects can be exemplified. The negative pressure on the downstream side of the throttle valve is reduced by keeping the opening of the throttle valve substantially at the maximum, and the intake air amount is controlled mainly by changing at least the lift amount of the intake valve. The intake air amount is controlled by using a combination of continuously changing the opening degree of the throttle valve and changing at least the lift amount of the intake valve.

【0012】なお、「軽負荷運転域」とは低速(市街地
の規定速度程度)での定速走行時や緩やかな加速時にお
ける運転域をいい、「高負荷運転域」とは高速(高速道
路の規定速度程度)での定速走行時や急な加速時や登坂
時における運転域をいう(以下、同じ)。
The "light load driving range" refers to a driving range at a low speed (approximately a specified speed in an urban area) at a constant speed or at a moderate acceleration, and the "high load driving range" refers to a high speed (highway). (About the specified speed) at the time of constant speed running, sudden acceleration, or uphill (hereinafter the same).

【0013】(1−1−2)アイドル運転から軽負荷運
転域への移行時に直ちにスロットルバルブの開度を略最
大にすることによりスロットルバルブ下流側の負圧を軽
減するようにし、略全運転域において、主として吸気バ
ルブの少なくともリフト量を変化させることにより吸入
空気量を制御する。
(1-1-2) Immediately after shifting from the idling operation to the light load operation range, the opening degree of the throttle valve is substantially maximized so as to reduce the negative pressure on the downstream side of the throttle valve, and substantially the entire operation is performed. In the range, the intake air amount is controlled mainly by changing at least the lift amount of the intake valve.

【0014】(1−2)スロットルバルブを無くすか又
はその開度を略最大に保持し、吸気バルブの少なくとも
リフト量を変化させることにより吸入空気量を全面的に
制御する。
(1-2) Eliminating the throttle valve or keeping its opening substantially at its maximum, and controlling at least the amount of intake air by changing at least the lift amount of the intake valve.

【0015】さらに、本制御方法では、立体カムはリフ
ト量及び開弁作用角の両方に前記変化を付けて設け、も
って吸気バルブのリフト量及び開弁作用角の両方をアク
セルペダルの踏込量に連動して変化させるようにするこ
とが好ましい。また、立体カムをアクセルペダルの踏込
量に連動して軸周り方向に小回動させ、もって吸気バル
ブの開閉時期を変化させることを併用することもでき
る。
Further, in the present control method, the three-dimensional cam is provided with both the lift amount and the valve opening operation angle with the above change, so that both the lift amount and the valve opening operation angle of the intake valve are determined by the depression amount of the accelerator pedal. It is preferable to change them in conjunction with each other. It is also possible to use a small rotation of the three-dimensional cam in the direction around the axis in conjunction with the depression amount of the accelerator pedal, thereby changing the opening / closing timing of the intake valve.

【0016】(2)アイドル運転用カムプロフィールか
ら軽負荷運転域用カムプロフィール及び高負荷回転域用
カムプロフィールを経て全負荷運転用カムプロフィール
までカムプロフィールの少なくともリフト量(好ましく
はリフト量及び開弁作用角の両方)を軸方向に連続的に
変化を付けて設けた立体カムと、立体カムをアクセルペ
ダルの踏込量に連動して軸方向に変位させるカム変位装
置と、立体カムにより駆動される吸気バルブとを備え、
立体カムの軸方向の変位に基づいて吸気バルブの少なく
ともリフト量(好ましくはリフト量及び開弁作用角の両
方)を変化させることによりシリンダ内への吸入空気量
を少なくとも一部制御するように構成した点火式内燃機
関の吸入空気量制御装置。
(2) At least the lift amount (preferably the lift amount and valve opening) of the cam profile from the cam profile for the idling operation to the cam profile for the full load operation through the cam profile for the light load operation region and the cam profile for the high load rotation region. The three-dimensional cam is provided by continuously changing both the operating angle in the axial direction, a cam displacement device for displacing the three-dimensional cam in the axial direction in conjunction with the depression amount of the accelerator pedal, and driven by the three-dimensional cam. With an intake valve,
A structure in which at least a part of the intake air amount into the cylinder is controlled by changing at least the lift amount (preferably both the lift amount and the valve opening operation angle) of the intake valve based on the axial displacement of the three-dimensional cam. Intake air amount control device for an ignition type internal combustion engine.

【0017】本制御装置は、立体カムと吸気バルブとの
間に介在し、立体カムの軸方向の変位により決まる所定
のカムプロフィールの摺接を受けて吸気バルブを押圧す
る介在部材を備えることができる。介在部材としては、
特に限定されないが、ロッカアーム(スイングアームを
含む)、直打式バルブリフタ等を例示できる。
The control device may include an intervening member interposed between the three-dimensional cam and the intake valve, and pressing the intake valve by slidingly contacting a predetermined cam profile determined by the axial displacement of the three-dimensional cam. it can. As an intervening member,
Although not particularly limited, a rocker arm (including a swing arm), a direct-hit valve lifter, and the like can be exemplified.

【0018】また、介在部材に、立体カムの回転に伴う
接触線角度の変化に追従しながら立体カムに接触する追
従接触部を設けることが好ましい。追従接触部として
は、介在部材に設けられた座に揺動可能に嵌合された追
従接触部や、球面軸受に回動可能に外挿されたローラを
例示できる。
Preferably, the intervening member is provided with a follow-up contact portion that contacts the three-dimensional cam while following a change in the contact line angle accompanying the rotation of the three-dimensional cam. Examples of the follow-up contact portion include a follow-up contact portion swingably fitted to a seat provided on the intervening member, and a roller rotatably mounted on a spherical bearing.

【0019】立体カムの軸方向の最大変位量は20mm
以上が好ましく、25mm以上がさらに好ましく、30
mm以上が最も好ましい。一シリンダにつき吸気バルブ
を二以上備える場合、該吸気バルブと同数の前記立体カ
ムにより各々の吸気バルブを駆動するように構成するこ
ともできるが、一つの前記立体カムにより全ての該吸気
バルブを駆動するように構成することが好ましい。
The maximum displacement of the three-dimensional cam in the axial direction is 20 mm
Or more, more preferably 25 mm or more, and 30 mm or more.
mm or more is most preferable. When two or more intake valves are provided for one cylinder, each intake valve can be driven by the same number of the three-dimensional cams as the intake valves, but all the intake valves are driven by one three-dimensional cam. It is preferable to configure so that

【0020】さらに、本制御装置では、立体カムはリフ
ト量及び開弁作用角の両方に前記変化を付けて設け、も
って吸気バルブのリフト量及び開弁作用角の両方をアク
セルペダルの踏込量に連動して変化させるように構成す
ることが好ましい。また、立体カムをアクセルペダルの
踏込量に連動して軸周り方向に小回動させ、もって吸気
バルブの開閉時期を変化させるカム小回動装置を備える
こともできる。
Further, in the present control device, the three-dimensional cam is provided with both the lift amount and the valve opening operation angle with the above change, so that both the lift amount and the valve opening operation angle of the intake valve are determined by the depression amount of the accelerator pedal. It is preferable to configure so as to change in conjunction. It is also possible to provide a small cam rotation device that rotates the three-dimensional cam slightly around the axis in conjunction with the depression amount of the accelerator pedal, thereby changing the opening / closing timing of the intake valve.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した点火式
内燃機関の吸入空気量制御装置及び制御方法の実施形態
について、図面を参照して説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a control device and a control method for an intake air amount of an ignition type internal combustion engine embodying the present invention;

【0022】まず、吸入空気量制御装置について説明す
ると、図1に示す通り、点火式内燃機関のシリンダブロ
ック1の上にはシリンダヘッド2が接合されてシリンダ
内に燃焼室3が形成され、シリンダヘッド2には図1に
おいて左側の排気ポート4と右側の吸気ポート5とが形
成されている。吸気ポート5には吸気マニホールド6が
接続され、吸気マニホールド6の上流側に形成されたス
ロットルボデー7にはスロットルバルブ8が設けられて
いる。図示例では吸気ポート5内に向けて燃料噴射弁9
が取り付けられているが、直接噴射の場合には燃焼室3
に向けて燃料噴射弁9が取り付けられる。シリンダヘッ
ド2には燃焼室3に向けて点火プラグ10が取り付けら
れている。燃焼室3の形状や点火プラグ10の取付位置
は適宜選択・変更可能である。
First, the intake air amount control device will be described. As shown in FIG. 1, a cylinder head 2 is joined on a cylinder block 1 of an ignition type internal combustion engine to form a combustion chamber 3 in a cylinder. The head 2 is formed with a left exhaust port 4 and a right intake port 5 in FIG. An intake manifold 6 is connected to the intake port 5, and a throttle valve 8 is provided on a throttle body 7 formed upstream of the intake manifold 6. In the illustrated example, the fuel injection valve 9 is moved toward the intake port 5.
Is installed, but in the case of direct injection, the combustion chamber 3
The fuel injection valve 9 is attached toward the. An ignition plug 10 is attached to the cylinder head 2 toward the combustion chamber 3. The shape of the combustion chamber 3 and the mounting position of the spark plug 10 can be appropriately selected and changed.

【0023】シリンダヘッド2の排気ポート4側には排
気バルブ11が設けられ、そのステム部11bがシリン
ダヘッド2に固定されたバルブガイド12に摺動可能に
挿通されるとともに、その傘部11aが排気ポート4の
開口縁に設けられたバルブシート13に当接して排気ポ
ート4を閉じたり、下方へ離間して排気ポート4を開い
たりするようになっている。排気バルブ11の上端部に
取り付けられたバルブリテーナ14とシリンダヘッド2
との間にはバルブスプリング15が介装され、排気バル
ブ11を上方(傘部11aが排気ポート4を閉じる方
向)へ付勢している。
An exhaust valve 11 is provided on the exhaust port 4 side of the cylinder head 2, and its stem portion 11b is slidably inserted into a valve guide 12 fixed to the cylinder head 2, and its umbrella portion 11a is The exhaust port 4 is closed by contacting a valve seat 13 provided on the opening edge of the exhaust port 4, or the exhaust port 4 is opened by being separated downward. Valve retainer 14 attached to the upper end of exhaust valve 11 and cylinder head 2
A valve spring 15 is interposed between the two and biases the exhaust valve 11 upward (in a direction in which the umbrella portion 11a closes the exhaust port 4).

【0024】排気バルブ11の上方に設けられた排気側
のカムシャフト16には排気バルブ11を駆動するため
のカム17が形成され、該カム17は一定のカムプロフ
ィールをもっている。カム17と排気バルブ11との間
には、カム17の摺接を受けて排気バルブ11を押圧す
る介在部材の一例としての直打式バルブリフタ18が介
在されている。このバルブリフタ18は、円筒状の側壁
部と円板状の端壁部とからなる公知のものである。
A cam 17 for driving the exhaust valve 11 is formed on the exhaust side camshaft 16 provided above the exhaust valve 11, and the cam 17 has a constant cam profile. Between the cam 17 and the exhaust valve 11, a direct-hit valve lifter 18 as an example of an intervening member that presses the exhaust valve 11 by slidingly contacting the cam 17 is interposed. The valve lifter 18 is a known valve lifter having a cylindrical side wall and a disk-shaped end wall.

【0025】シリンダヘッド2の吸気ポート5側には吸
気バルブ21が設けられ、そのステム部21bがシリン
ダヘッド2に固定されたバルブガイド22に摺動可能に
挿通されるとともに、その傘部21aが吸気ポート5の
開口縁に設けられたバルブシート23に当接して吸気ポ
ート5を閉じたり、下方へ離間して吸気ポート5を開い
たりするようになっている。吸気バルブ21の上端部に
取り付けられたバルブリテーナ24とシリンダヘッド2
との間にはバルブスプリング25が介装され、吸気バル
ブ21を上方(傘部21aが吸気ポート5を閉じる方
向)へ付勢している。
An intake valve 21 is provided on the intake port 5 side of the cylinder head 2, and its stem 21 b is slidably inserted into a valve guide 22 fixed to the cylinder head 2, and its head 21 a The intake port 5 is closed by contacting a valve seat 23 provided on an opening edge of the intake port 5, or the intake port 5 is opened by being separated downward. Valve retainer 24 attached to the upper end of intake valve 21 and cylinder head 2
A valve spring 25 is interposed between the two and biases the intake valve 21 upward (in a direction in which the umbrella portion 21a closes the intake port 5).

【0026】吸気バルブ21の上方に設けられた吸気側
のカムシャフト26には吸気バルブ21を駆動するため
の立体カム27が形成され、該立体カム27のカムプロ
フィールのリフト量及び開弁作用角は、リフト量及び開
弁作用角が最小である(ベース円部に近い)アイドル運
転用カムプロフィールから、リフト量及び開弁作用角が
徐々に大きくなる軽負荷運転用カムプロフィールと、リ
フト量及び開弁作用角がさらに徐々に大きくなる高負荷
運転用カムプロフィールとを経て、リフト量及び開弁作
用角が最大である全負荷運転用カムプロフィールまで、
軸方向に連続的に変化を付けて設けられている。立体カ
ム27は、図3、図5、図6等に示す通り、ベース円部
27aとノーズ部27bとからなり、ベース円部27a
は、いずれのカムプロフィールにおいても同一半径であ
るため、傾斜の無い円柱面である。しかし、ノーズ部2
7bは、前記リフト量及び開弁作用角の変化により、円
錐面のように傾斜している。
A three-dimensional cam 27 for driving the intake valve 21 is formed on a camshaft 26 on the intake side provided above the intake valve 21. The lift of the cam profile of the three-dimensional cam 27 and the valve opening operating angle are provided. The cam profile for the light load operation in which the lift amount and the valve opening operation angle gradually increase from the idle operation cam profile in which the lift amount and the valve opening operation angle are minimum (close to the base circle portion), Through a high-load operation cam profile in which the valve-opening operation angle further gradually increases, until a full-load operation cam profile in which the lift amount and the valve-opening operation angle are maximum.
It is provided with a continuous change in the axial direction. The three-dimensional cam 27 includes a base circular portion 27a and a nose portion 27b, as shown in FIGS.
Is a cylindrical surface having no inclination because the radius is the same in any of the cam profiles. However, the nose part 2
7b is inclined like a conical surface due to the change in the lift amount and the valve opening action angle.

【0027】カムシャフト26には、カムシャフト26
とともに立体カム27をアクセルペダルの踏込量に連動
して軸方向に変位させるカム変位装置28が設けられて
いる。カム変位装置28は、アクセルペダルの踏込量を
検出するセンサと、該検出値に基づいて立体カム27の
変位量を決めるマイクロコンピュータ等の制御装置と、
該制御装置により制御される油圧、電磁力等を用いた駆
動部とを含む。
The camshaft 26 includes a camshaft 26
In addition, there is provided a cam displacement device 28 for displacing the three-dimensional cam 27 in the axial direction in conjunction with the depression amount of the accelerator pedal. The cam displacement device 28 includes a sensor that detects the amount of depression of an accelerator pedal, a control device such as a microcomputer that determines the amount of displacement of the three-dimensional cam 27 based on the detected value,
And a drive unit using hydraulic pressure, electromagnetic force, or the like controlled by the control device.

【0028】立体カム27と吸気バルブ21との間に
は、立体カム27の軸方向の変位により決まる所定のカ
ムプロフィールの摺接を受けて吸気バルブ21を押圧す
る介在部材の一例としての直打式バルブリフタ30が介
在されている。このバルブリフタ30は、図3〜図6に
示す通り、円筒状の側壁部31と、該側壁部31の上端
部に設けられた円板状の端壁部32と、端壁部32の上
面に設けられた例えば半円筒内面をなす座33と、該座
33に揺動(ロール運動)可能に嵌合された追従接触部
40とを含んでいる。側壁部31はシリンダヘッド2に
形成されたリフタガイド穴29(図5、図6)に上下摺
動可能かつ回転不能にガイドされている。端壁部32の
下面中心部の押圧部と吸気バルブ21の端部との間には
バルブクリアランス調整用のシム39(図5、図6)が
介装されている。
A direct hit between the three-dimensional cam 27 and the intake valve 21 as an example of an intervening member that presses the intake valve 21 by receiving a sliding contact of a predetermined cam profile determined by the axial displacement of the three-dimensional cam 27. A valve lifter 30 is interposed. As shown in FIGS. 3 to 6, the valve lifter 30 includes a cylindrical side wall 31, a disk-shaped end wall 32 provided at an upper end of the side wall 31, and an upper surface of the end wall 32. The seat 33 includes, for example, a seat 33 that forms an inner surface of a semi-cylinder, and a follow-up contact portion 40 that is fitted to the seat 33 so as to swing (roll). The side wall 31 is vertically slidably and non-rotatably guided by a lifter guide hole 29 (FIGS. 5 and 6) formed in the cylinder head 2. A shim 39 (FIGS. 5 and 6) for adjusting the valve clearance is interposed between the pressing portion at the center of the lower surface of the end wall portion 32 and the end of the intake valve 21.

【0029】追従接触機構を構成する座33及び追従接
触部40について詳述すると、端壁部32の上面中央部
には立体カム27の軸線とは直角方向に長い隆起部34
が一体的に形成され、隆起部34には同方向に延びる座
33が凹設されている。座33の両端は突き抜けるよう
に開放されており、邪魔物が無いため、座33の精密加
工を容易にかつ精度良く行うことができる。また、座3
3の長手方向略中央部には係合凹部35が設けられてい
る。係合凹部35の内底面は例えば平ら又は緩い湾曲凹
面であるため、係合凹部35の加工を容易に行うことが
できるとともに、係合凹部35の両内側面の研磨加工を
容易にかつ精度良く行うことができる。
The seat 33 and the follow-up contact portion 40 which constitute the follow-up contact mechanism will be described in detail. In the center of the upper surface of the end wall portion 32, a raised portion 34 which is long in a direction perpendicular to the axis of the three-dimensional cam 27 is provided.
Are integrally formed, and the raised portion 34 is provided with a seat 33 extending in the same direction. Both ends of the seat 33 are open so as to penetrate and there are no obstacles, so that the precision machining of the seat 33 can be performed easily and accurately. In addition, seat 3
An engaging concave portion 35 is provided at a substantially central portion in the longitudinal direction of 3. Since the inner bottom surface of the engagement recess 35 is, for example, a flat or gentle curved concave surface, the engagement recess 35 can be easily processed, and both inner surfaces of the engagement recess 35 can be polished easily and accurately. It can be carried out.

【0030】追従接触部40は、座33に揺動可能に接
触する半円柱面41と、立体カム27に接触する平らな
接触面42とを含む、半割り円柱状のものである。半円
柱面41の長手方向途中部には例えば扇形の係合凸部4
3が一体的に設けられ、該係合凸部43が係合凹部35
に係合して揺動可能に挟まれている。この係合により、
追従接触部40の長手方向の端面が現れた状態で、追従
接触部40の長手方向の移動が規制されている。係合凸
部43の位置は、半円柱面41の長手方向中央部でもよ
いが、長手方向中央部よりも立体カム27が接触し始め
る側へオフセットさせた方が好ましい。
The follow-up contact portion 40 is a half-split cylindrical shape including a semi-cylindrical surface 41 that swingably contacts the seat 33 and a flat contact surface 42 that contacts the three-dimensional cam 27. For example, a fan-shaped engaging projection 4 is provided at a halfway portion of the semi-cylindrical surface 41 in the longitudinal direction.
3 are integrally provided, and the engaging projection 43 is
And swingably sandwiched therebetween. By this engagement,
With the longitudinal end surface of the follow-up contact portion 40 appearing, the longitudinal movement of the follow-up contact portion 40 is restricted. The position of the engaging projection 43 may be at the central portion in the longitudinal direction of the semi-cylindrical surface 41, but it is preferable that the engaging convex portion 43 be offset to the side where the three-dimensional cam 27 starts to contact, rather than the central portion in the longitudinal direction.

【0031】追従接触部40は、小角度の揺動によっ
て、立体カム27の回転に伴う接触線角度の変化に追従
しながら、接触面42が立体カム27に接触するように
なっている。このとき、立体カム27は追従接触部40
の接触面42をその長手方向に摺接していくが、係合凸
部43が係合凹部35に係合していて追従接触部40の
長手方向の移動を規制しているので、追従接触部40が
座33から外れることはない。
The follow-up contact portion 40 is configured such that the contact surface 42 comes into contact with the three-dimensional cam 27 while swinging at a small angle while following the change in the contact line angle accompanying the rotation of the three-dimensional cam 27. At this time, the three-dimensional cam 27 is
The contact surface 42 is slid in the longitudinal direction, but the engaging convex portion 43 is engaged with the engaging concave portion 35 to restrict the longitudinal movement of the following contact portion 40. 40 does not come off seat 33.

【0032】また、追従接触部40の長手方向の端面が
現れた状態で、追従接触部40の長手方向の移動を規制
しているので、該端面に規制壁を設ける必要が無く、追
従接触部40のカム当たり面長さ(接触面42の長手方
向長さ)を最大限にとることができる。従って、シリン
ダボア径の小さい内燃機関であっても、立体カム27の
高負荷運転用カムプロフィールないし全負荷運転用カム
プロフィールにおけるノーズ部27b高さを高くして、
吸気バルブ21の大きなリフト量を得ることができる。
Further, since the longitudinal movement of the follow-up contact section 40 is regulated in a state where the longitudinal end face of the follow-up contact section 40 appears, there is no need to provide a regulating wall on the end face, and the follow-up contact section is not required. It is possible to maximize the surface length of the cam 40 (the length of the contact surface 42 in the longitudinal direction). Therefore, even in an internal combustion engine having a small cylinder bore diameter, the height of the nose portion 27b in the high-load operation cam profile or the full-load operation cam profile of the three-dimensional cam 27 is increased,
A large lift amount of the intake valve 21 can be obtained.

【0033】なお、追従接触部40の長手方向を常に立
体カム27の摺接方向となるように維持するために、バ
ルブリフタ30をその軸線周りに回転しないように保持
する回転防止機構(図示略)が設けられている。この回
転防止機構は、特定の構造に限定されず、バルブリフタ
30とリフタガイド穴29とに相対的に設けた突起と溝
(又は孔)とを摺動可能に係合させる構造(図示略)等
を例示することができる。
In order to keep the longitudinal direction of the follow-up contact portion 40 always in the sliding contact direction of the three-dimensional cam 27, a rotation preventing mechanism (not shown) for holding the valve lifter 30 so as not to rotate around its axis. Is provided. The rotation preventing mechanism is not limited to a specific structure, but includes a structure (not shown) in which a protrusion and a groove (or hole) provided relatively to the valve lifter 30 and the lifter guide hole 29 are slidably engaged. Can be exemplified.

【0034】立体カム27は、図5に示すようにアイド
ル運転用カムプロフィールが追従接触部40に摺接する
位置と、図6に示すように全負荷運転用カムプロフィー
ルが追従接触部40に摺接する位置との間で、カム変位
装置28により軸方向に変位し、その間の最大変位量D
max は25mm以上となっている。この最大変位量Dma
x が小さいと、カムプロフィールの変化率が大きくな
り、僅かの変位でカムプロフィールを大きく変えること
になるため、制御の精度が低くなりやすい。これに対
し、最大変位量Dmax が大きいほど、カムプロフィール
の変化率を小さくでき、充分な変位でカムプロフィール
を変えることになるため、制御の精度が高くなる。但
し、この最大変位量Dmax が大きすぎると、立体カム2
7がその変位時に、各シリンダ間においてカムシャフト
26を支えているカムサポート36(図2)に当接(干
渉)するため、最大変位量Dmax の上限はこのような干
渉が起こらない限界量ということになる。
In the three-dimensional cam 27, as shown in FIG. 5, the cam profile for idling operation slides on the follow-up contact portion 40, and the cam profile for full load operation slides on the follow-up contact portion 40 as shown in FIG. The position is axially displaced by the cam displacement device 28 between the positions,
max is 25 mm or more. This maximum displacement Dma
When x is small, the rate of change of the cam profile becomes large, and the cam profile is largely changed by a slight displacement, so that the accuracy of control tends to be low. On the other hand, as the maximum displacement Dmax increases, the rate of change of the cam profile can be reduced, and the cam profile can be changed with a sufficient displacement, thereby increasing the control accuracy. However, if the maximum displacement Dmax is too large, the three-dimensional cam 2
When the cylinder 7 is displaced, the cylinder 7 abuts (interferes) with the cam support 36 (FIG. 2) supporting the camshaft 26 between the cylinders. Therefore, the upper limit of the maximum displacement Dmax is a limit amount at which such interference does not occur. Will be.

【0035】このように最大変位量Dmax を大きく取る
ために、図2(a)に示すように、立体カム27は一シ
リンダにつき一つにすることが好ましい。カムサポート
36の相互間隔に対して立体カム27が一つであれば充
分な余裕が取れるからである。但し、カムサポート36
の相互間隔が大きい内燃機関においては、図2(b)に
示すように、立体カム27を一シリンダにつき二つにし
ても、前記干渉を起こすことなく最大変位量Dmax を大
きく取ることができる。
In order to increase the maximum displacement Dmax, it is preferable to provide one three-dimensional cam 27 per cylinder as shown in FIG. This is because if there is one three-dimensional cam 27 with respect to the interval between the cam supports 36, a sufficient margin can be obtained. However, the cam support 36
2B, the maximum displacement Dmax can be increased without causing the interference even if the three-dimensional cams 27 are provided for each cylinder, as shown in FIG. 2B.

【0036】そして、内燃機関のアイドル運転時には、
アクセルペダルの踏込量(無し)に連動してカムシャフ
ト26がカム変位装置28により図1において後方へ変
位し、図5に示すように立体カム27のアイドル運転用
カムプロフィールが追従接触部40の接触面42に摺接
する。図5(a)に示すように、ベース円部27aが接
触面42に接触するとき、その接触線角度は立体カム2
7の軸線に対し平行であるから、追従接触部40は端壁
部32に対し傾かない。図5(b)に示すように、ノー
ズ部27bが接触面42に接触するとき、その接触線角
度は立体カム27の軸線に対し例えば数度〜30度程度
傾くから、追従接触部40は同角度分だけ傾いて(揺動
して)追従する。こうして立体カム27はこの追従接触
部40においてバルブリフタ30を押圧し、図5(b)
及び図9(a)又は(b)の線Iidleに示すように、吸
気バルブ21を最小のリフト量Lidle及び開弁作用角で
開閉させる。
During idling operation of the internal combustion engine,
The camshaft 26 is displaced rearward in FIG. 1 by the cam displacing device 28 in conjunction with the depression amount (none) of the accelerator pedal, and as shown in FIG. It comes into sliding contact with the contact surface 42. As shown in FIG. 5A, when the base circle portion 27a comes into contact with the contact surface 42, the angle of the contact line is three-dimensional cam 2
The follow-up contact portion 40 is not inclined with respect to the end wall portion 32 because it is parallel to the axis 7. As shown in FIG. 5B, when the nose portion 27b contacts the contact surface 42, the contact line angle is inclined, for example, by about several degrees to 30 degrees with respect to the axis of the three-dimensional cam 27. Follows by tilting (swinging) by the angle. In this way, the three-dimensional cam 27 presses the valve lifter 30 at the follow-up contact portion 40, and the three-dimensional cam 27 shown in FIG.
9A and 9B, the intake valve 21 is opened and closed with the minimum lift amount Lidle and the valve opening operating angle.

【0037】また、内燃機関の全負荷運転域では、アク
セルペダルの踏込量(最大)に連動してカムシャフト2
6がカム変位装置28により図1において前方へ変位
し、図6に示すように立体カム27の全負荷運転域用カ
ムプロフィールが追従接触部40の接触面42に摺接す
る。立体カム27は、上記アイドル運転時と同様に揺動
して追従するこの追従接触部40においてバルブリフタ
30を押圧し、図6(b)及び図9(a)又は(b)の
線Imax に示すように、吸気バルブ21を最大のリフト
量Lmax 及び開弁作用角で開閉させる。
In the full load operation range of the internal combustion engine, the camshaft 2 is operated in conjunction with the depression amount (maximum) of the accelerator pedal.
The cam profile 6 is displaced forward in FIG. 1 by the cam displacement device 28, and the full-load operation area cam profile of the three-dimensional cam 27 slides on the contact surface 42 of the follow contact portion 40 as shown in FIG. The three-dimensional cam 27 pushes the valve lifter 30 at the following contact portion 40 which swings and follows in the same manner as in the above idle operation, and is shown by a line Imax in FIG. 6 (b) and FIG. 9 (a) or (b). Thus, the intake valve 21 is opened and closed with the maximum lift amount Lmax and the valve opening operation angle.

【0038】また、上記のアイドル運転時と全負荷運転
時との間、すなわち軽負荷運転域及び高負荷運転域にお
いても、アクセルペダルの中間的な踏込量に連動してカ
ムシャフト26がカム変位装置28により連続的に変位
し、立体カム27の軽負荷運転域用カムプロフィールな
いし高負荷運転域用カムプロフィールが追従接触部40
に摺接する。従って、立体カム27は、図9(a)又は
(b)の線Ilow 、Ihighに示すように、吸気バルブ2
1を小さいリフト量Llow 及び開弁作用角ないし大きい
リフト量Lhigh及び開弁作用角で開閉させる。
Also, between the idle operation and the full load operation, that is, in the light load operation range and the high load operation range, the camshaft 26 is displaced in conjunction with the intermediate depression amount of the accelerator pedal. The three-dimensional cam 27 is continuously displaced by the device 28 so that the cam profile for the light load operation range or the cam profile for the high load operation range of the three-dimensional cam 27 follows the contact portion 40.
In sliding contact with Therefore, the three-dimensional cam 27 is connected to the intake valve 2 as shown by the lines Ilow and Ihigh in FIG. 9A or 9B.
1 is opened and closed with a small lift amount Llow and a valve opening operation angle or a large lift amount Lhigh and a valve opening operation angle.

【0039】なお、図9(a)は全開時期を略一定にし
た例であるが、開弁作用角(角度範囲)を変化させるこ
とで、排気バルブ11と吸気バルブ21とのオーバーラ
ップを、アイドリング回転ないし軽負荷運転域において
小さくするとともに、高負荷運転域ないし全負荷運転に
おいて大きくすることができる。また、図9(b)は開
閉時期及び全開時期をアイドル回転側ほど遅らせるよう
にした例であり、排気バルブ11と吸気バルブ21との
オーバーラップを、アイドリング回転ないし軽負荷運転
域においてさらに小さく(あるいは無くす)ことができ
る。このような時期の変化は、立体カム27の設計によ
り実現することもできるし、カムシャフト26にカム小
回動装置(図示略)を設け、立体カム27をアクセルペ
ダルの踏込量に連動して軸周り方向に小回動させること
により実現することもできる。
FIG. 9A shows an example in which the fully open timing is made substantially constant. By changing the valve opening angle (angle range), the overlap between the exhaust valve 11 and the intake valve 21 is reduced. It can be reduced in the idling rotation or light load operation range, and can be increased in the high load operation range or full load operation. FIG. 9B shows an example in which the opening / closing timing and the full opening timing are delayed toward the idling rotation side, and the overlap between the exhaust valve 11 and the intake valve 21 is further reduced in the idling rotation or light load operation range ( Or eliminate it). Such a change in timing can be realized by designing the three-dimensional cam 27, or by providing a small cam rotation device (not shown) on the cam shaft 26, and interlocking the three-dimensional cam 27 with the amount of depression of the accelerator pedal. It can also be realized by making a small rotation around the axis.

【0040】このように、立体カム27をアクセルペダ
ルの踏込量に連動して軸方向に変位させ、もって吸気バ
ルブ21のリフト量及び開弁作用角(すなわち吸気バル
ブ21の開口面積の時間積分値)を変化させることによ
り、シリンダ内の燃焼室3への吸入空気量を少なくとも
一部制御するようにしている。
As described above, the three-dimensional cam 27 is displaced in the axial direction in conjunction with the depression amount of the accelerator pedal, so that the lift amount and the valve opening operating angle of the intake valve 21 (ie, the time integral value of the opening area of the intake valve 21) are obtained. ), The amount of intake air to the combustion chamber 3 in the cylinder is at least partially controlled.

【0041】また、スロットルバルブ8についても、従
来と同じく(但し、制御方法は後述するように異なる場
合がある。)、図7に示すように、アクセルペダルの踏
込量に連動してスロットルバルブ8の開度Sを全閉の開
度S0 からアイドル運転時の開度Sidleを経て全開の開
度Smax まで制御装置(図示略)により変化させること
により、シリンダ内の燃焼室3への吸入空気量を少なく
とも一部制御するようにしている。
As shown in FIG. 7, the throttle valve 8 is also linked with the throttle pedal 8 in the same manner as in the prior art (however, the control method may be different as described later). Of the intake air to the combustion chamber 3 in the cylinder by changing the opening S of the cylinder from the fully closed opening S0 to the fully opened opening Smax through the opening Sidle during idling operation. Is at least partially controlled.

【0042】さて、以上のように構成された吸入空気量
制御装置による吸入空気量制御方法について説明する。
本制御方法は、スロットルバルブ8による制御を使用す
るか使用しないかで、次の態様(1−1)(1−2)に
分かれる。
Now, a method of controlling the intake air amount by the intake air amount control device configured as described above will be described.
This control method is divided into the following modes (1-1) and (1-2) depending on whether or not control by the throttle valve 8 is used.

【0043】(1−1)アクセルペダルの踏込量に連動
して吸気バルブ21のリフト量及び開弁作用角を変化さ
せることと、アクセルペダルの踏込量に連動してスロッ
トルバルブ8の開度を変化させることとを組み合わせる
ことにより吸入空気量を制御すること。この組み合わせ
方として次の態様(1−1−1)(1−1−2)を例示
できる。
(1-1) The lift amount and valve opening duration of the intake valve 21 are changed in accordance with the depression amount of the accelerator pedal, and the opening of the throttle valve 8 is changed in association with the depression amount of the accelerator pedal. Controlling the amount of intake air by combining this with changing. The following modes (1-1-1) and (1-1-2) can be exemplified as this combination method.

【0044】態様(1−1−1)(1−1−2)では図
8に基づいて説明するので、まず図8の各グラフ線につ
いて説明しておく。図8において、線Aは、吸気バルブ
21のリフト量及び開弁作用角を、アイドル運転ないし
軽負荷運転域においては小さく保ち、高負荷運転域ない
し全負荷運転においては直線的又は曲線的に増加させる
例である(便宜上、直線的な増加のみ図示する。以下、
他の全ての線についても同じ。)。線Bは、吸気バルブ
21のリフト量及び開弁作用角を、アイドル運転ないし
軽負荷運転域においては小さい変化率で直線的又は曲線
的に増加させ、高負荷運転域ないし全負荷運転において
は大きい変化率で直線的又は曲線的に増加させる例であ
る。線Cは、吸気バルブ21のリフト量及び開弁作用角
を、アイドル運転ないし全負荷運転において連続した変
化率で直線的又は曲線的に増加させる例である。線α
は、スロットルバルブ8の開度を、アイドル運転ないし
全負荷運転において連続した変化率で直線的又は曲線的
に増加させる例である。線βは、スロットルバルブ8の
開度を、アイドル運転ないし軽負荷運転域においては小
さい変化率で直線的又は曲線的に増加させ、高負荷運転
域ないし全負荷運転においては大きい変化率で直線的又
は曲線的に増加させる例である。線γは、スロットルバ
ルブ8の開度を、アイドル運転ないし軽負荷運転域にお
いて略全開に達するまで直線的又は曲線的に増加させ、
高負荷運転域ないし全負荷運転においては略全開に保つ
例である。線δは、スロットルバルブ8の開度を、アイ
ドル運転から軽負荷運転域への移行時に直ちに略全開に
達するまで増加させ、軽負荷運転域ないし全負荷運転に
おいては略全開に保つ例である。なお、図8では線γと
線δとを高負荷運転域ないし全負荷運転において僅かに
離して示してあるが、これは単に見やすくするためであ
って格別の差異はなく、共に略全開を意味している。
The modes (1-1-1) and (1-1-2) will be described with reference to FIG. 8, and therefore each graph line in FIG. 8 will be described first. In FIG. 8, a line A indicates that the lift amount and the valve opening duration of the intake valve 21 are kept small in an idle operation or a light load operation range, and increase linearly or in a curve in a high load operation range or a full load operation. (For convenience, only a linear increase is illustrated.
Same for all other lines. ). The line B linearly or curvilinearly increases the lift amount and the valve opening duration of the intake valve 21 with a small change rate in the idle operation or the light load operation range, and increases in the high load operation range or the full load operation. This is an example in which the rate of change increases linearly or in a curve. A line C is an example in which the lift amount and the valve opening duration of the intake valve 21 are increased linearly or curvedly at a continuous rate of change in the idling operation or the full load operation. Line α
Is an example in which the opening degree of the throttle valve 8 is increased linearly or curvedly at a continuous rate of change in idle operation or full load operation. The line β increases the opening of the throttle valve 8 linearly or curvilinearly with a small change rate in the idling operation or light load operation range, and linearly increases with a large change rate in the high load operation range or full load operation. Or it is an example of increasing in a curve. The line γ linearly or curvedly increases the opening of the throttle valve 8 until it reaches a substantially full opening in an idling operation or a light load operation range,
This is an example in which it is kept almost fully open in a high load operation range or a full load operation. The line δ is an example in which the opening degree of the throttle valve 8 is increased until the throttle valve 8 is almost fully opened immediately after the shift from the idling operation to the light load operation range, and is kept almost fully open in the light load operation range or the full load operation. In FIG. 8, the line γ and the line δ are slightly separated in a high load operation range or a full load operation, but this is merely for the sake of clarity, and there is no particular difference. are doing.

【0045】(1−1−1)アイドル運転ないし軽負荷
運転域においては、図8の線A、B又はCのように、吸
気バルブ21のリフト量及び開弁作用角を小さく保つか
又は小さい範囲で増加させることによりシリンダ内の燃
焼室3に乱流を生成するようにし、図8の線α、β又は
γのように、主としてスロットルバルブ8の開度を変化
させることにより吸入空気量を制御する。この場合、乱
流・スワールの生成により、安定した燃焼が得られ、フ
ィーリングが向上するとともに、リーンリミットを伸ば
すことができ、燃焼性が向上する。また、前記の通り、
吸気バルブのリフト量及び開弁作用角を絞ることのみに
よりアイドル運転を行わせる場合、動弁機構の精度をよ
ほど高めないと、アイドル運転が不安定になりやすい
が、ここではスロットルバルブ8による制御を組み合わ
せるので、アイドル運転を安定させやすい。また、スロ
ットルバルブ8の開度を従来より大きくできるので、ポ
ンピング損失が低減され、燃費が改善される。さらに、
エンジンブレーキも利き、排気ガス還流装置も利用でき
る。
(1-1-1) In the idling operation or the light load operation region, the lift amount and the valve opening operation angle of the intake valve 21 are kept small or small as shown by the line A, B or C in FIG. By increasing the range, the turbulent flow is generated in the combustion chamber 3 in the cylinder, and as shown by the line α, β or γ in FIG. Control. In this case, turbulence / swirl is generated, whereby stable combustion is obtained, the feeling is improved, the lean limit can be extended, and the combustibility is improved. Also, as mentioned above,
When the idling operation is performed only by reducing the lift amount and the valve opening angle of the intake valve, the idling operation is likely to be unstable unless the accuracy of the valve operating mechanism is significantly increased. , It is easy to stabilize idle operation. Further, since the opening of the throttle valve 8 can be made larger than before, the pumping loss is reduced and the fuel efficiency is improved. further,
It also works with engine brakes and can use an exhaust gas recirculation system.

【0046】この態様に続く高負荷運転域ないし全負荷
運転においては、次の二態様に分類できる。 線γのように、スロットルバルブ8の開度を略全開
に保つことによりスロットルバルブ8下流側の負圧を軽
減するようにし、線A、B又はCのように、主として吸
気バルブ21のリフト量及び開弁作用角を変化させるこ
とにより吸入空気量を制御する。この場合、ポンピング
損失が低減され、燃費が改善される。 線α又はβのように、スロットルバルブ8の開度を
引き続き変化させることと、線A、B又はCのように、
吸気バルブ21のリフト量及び開弁作用角を変化させる
こととを併用することにより吸入空気量を制御する。こ
の場合も、スロットルバルブ8の開度を従来より大きく
できるので、ポンピング損失が低減され、燃費が改善さ
れる。
The high load operation range or full load operation following this mode can be classified into the following two modes. The negative pressure on the downstream side of the throttle valve 8 is reduced by keeping the opening of the throttle valve 8 almost fully open as shown by the line γ, and the lift amount of the intake valve 21 is mainly reduced by the line A, B or C The intake air amount is controlled by changing the valve opening operation angle. In this case, pumping loss is reduced and fuel economy is improved. As shown by the line α or β, the opening of the throttle valve 8 is continuously changed, and as shown by the line A, B or C,
The intake air amount is controlled by using both the lift amount of the intake valve 21 and changing the valve opening operation angle. Also in this case, since the opening degree of the throttle valve 8 can be made larger than before, the pumping loss is reduced and the fuel efficiency is improved.

【0047】(1−1−2)図8の線δのように、アイ
ドル運転から軽負荷運転域への移行時に直ちにスロット
ルバルブ8の開度を略全開にすることによりスロットル
バルブ下流側の負圧を軽減するようにし、略全運転域に
おいて、主として吸気バルブ21のリフト量及び開弁作
用角を変化させることにより吸入空気量を制御する。こ
の場合、アイドル運転を安定させやすい。また、スロッ
トルバルブ8の開度をアイドル運転を除く略全運転域に
おいて略全開にするので、ポンピング損失が最も低減さ
れ、燃費が改善される。さらに、エンジンブレーキも利
き、排気ガス還流装置も利用できる。
(1-1-2) As shown by the line δ in FIG. 8, immediately after shifting from the idling operation to the light load operation range, the opening of the throttle valve 8 is almost fully opened to thereby reduce the negative pressure on the downstream side of the throttle valve. The pressure is reduced, and the intake air amount is controlled by changing mainly the lift amount and the valve opening operation angle of the intake valve 21 in substantially the entire operation range. In this case, the idling operation is easily stabilized. In addition, since the opening of the throttle valve 8 is substantially fully opened in almost the entire operation range except the idling operation, the pumping loss is reduced most and the fuel efficiency is improved. Furthermore, the engine brake is also effective, and an exhaust gas recirculation device can be used.

【0048】上記各態様において、吸気バルブ21のリ
フト量及び開弁作用角は、前述したように、例えば図9
(a)又は(b)に示すように変化させることができ
る。
In each of the above embodiments, the lift amount and the valve opening operating angle of the intake valve 21 are, for example, as shown in FIG.
It can be changed as shown in (a) or (b).

【0049】(1−2)図10の線εのように、スロッ
トルバルブ8を無くすか又はその開度を略全開に保持
し、図10の線D又はEのように、アクセルペダルの踏
込量に連動して吸気バルブ21のリフト量及び開弁作用
角を直線的又は曲線的に増加させることにより吸入空気
量を全面的に制御する。この場合、ポンピング損失が低
減され、燃費が改善される。
(1-2) Either the throttle valve 8 is eliminated or its opening is kept almost fully open as shown by the line ε in FIG. 10, and the accelerator pedal depression amount is shown by the line D or E in FIG. In response to this, the lift amount and the valve opening operation angle of the intake valve 21 are increased linearly or curvedly, thereby controlling the entire intake air amount. In this case, pumping loss is reduced and fuel economy is improved.

【0050】以上の通り、本実施形態の吸入空気量制御
装置及び制御方法によれば、次のような効果が得られ
る。 (1)構造が簡単で、部品点数が少なく、スペースをと
らない可変動弁機構によりシリンダ内への吸入空気量を
制御することができる。 (2)前記ポンピング損失の低減により、実用運転域
(特に軽負荷運転域及び高負荷運転域の下側)の燃費が
向上する。 (3)前記乱流・スワールの生成により、安定した燃焼
が得られ、フィーリングが向上するとともに、リーンリ
ミットを伸ばすことができ、燃焼性が向上する。 (4)実用運転域(特に軽負荷運転域及び高負荷運転域
の下側)では、吸気バルブ21は必要な吸入空気量分の
リフト量で済むため、バルブスプリング25のバネ荷重
が小さいところで作動する。従って、立体カム27と追
従接触部40との面圧が低減され、その間のフリクショ
ンが低減されるため、燃費が向上する。
As described above, according to the intake air amount control device and control method of the present embodiment, the following effects can be obtained. (1) The amount of intake air into the cylinder can be controlled by a variable valve mechanism that has a simple structure, a small number of parts, and requires no space. (2) By reducing the pumping loss, fuel efficiency in a practical operation range (particularly, under a light load operation range and a high load operation range) is improved. (3) Due to the generation of the turbulence and swirl, stable combustion is obtained, the feeling is improved, and the lean limit can be extended, so that the combustibility is improved. (4) In a practical operation range (particularly, under a light load operation range and a high load operation range), the intake valve 21 can be lifted by a necessary amount of intake air, so that it operates when the spring load of the valve spring 25 is small. I do. Therefore, the surface pressure between the three-dimensional cam 27 and the follow-up contact portion 40 is reduced, and the friction therebetween is reduced, so that fuel efficiency is improved.

【0051】次に、図11〜図15は、それぞれ前記バ
ルブリフタ30を他の介在部材に変更した変更例を示し
ている。図11の介在部材は、楕円筒状の側壁部51
と、該側壁部51の上端部に設けられた楕円板状の端壁
部52とを含むバルブリフタ50である。端壁部52の
長径方向に追従接触部40の長手方向を設けることで、
追従接触部40のカム当たり面長さを長く取れる。ま
た、楕円なので、格別の回転防止機構を設けなくとも、
バルブリフタ50の回転を防止することができる。
Next, FIGS. 11 to 15 show modified examples in which the valve lifter 30 is changed to another intervening member. The intervening member shown in FIG.
The valve lifter 50 includes an end wall 52 having an elliptical plate shape and provided at an upper end of the side wall 51. By providing the longitudinal direction of the following contact portion 40 in the long diameter direction of the end wall portion 52,
The cam contact surface length of the following contact portion 40 can be increased. In addition, because it is an ellipse, even without providing a special rotation prevention mechanism,
The rotation of the valve lifter 50 can be prevented.

【0052】図12の介在部材は、一つのバルブリフタ
60で二本の吸気バルブ21を駆動できるようにしたバ
ルブリフタである。前記の通り立体カム27を一シリン
ダにつき一つにしても、二本の吸気バルブ21を採用で
きる利点がある。追従接触部材40はその周囲が座33
に包囲されることにより保持されている点は、前記実施
形態tと相違するが、前記実施形態の保持構造(図3の
係合凸部43と係合凹部35)にしてもよい。
The intervening member in FIG. 12 is a valve lifter in which one valve lifter 60 can drive two intake valves 21. As described above, there is an advantage that two intake valves 21 can be employed even if one three-dimensional cam 27 is provided for one cylinder. The follow-up contact member 40 has a seat 33 around its periphery.
The difference from the above-described embodiment t is that the holding structure is held by being surrounded by the above. However, the holding structure (the engaging convex portion 43 and the engaging concave portion 35 in FIG. 3) of the above-described embodiment may be adopted.

【0053】図13の介在部材は、ロッカアーム70で
ある。追従接触部材40はその周囲が座33に包囲され
ることにより保持されている点は、前記実施形態と相違
するが、前記実施形態の保持構造(図3の係合凸部43
と係合凹部35)にしてもよい。
The intervening member shown in FIG. The point that the follow-up contact member 40 is held by being surrounded by the seat 33 is different from the above-described embodiment, but the holding structure of the embodiment (the engagement protrusion 43 shown in FIG. 3).
And the engagement recess 35).

【0054】図14の介在部材は、一つのロッカアーム
80で二本の吸気バルブ21を駆動できるようにしたロ
ッカアーム80である。前記の通り立体カム27を一シ
リンダにつき一つにしても、二本の吸気バルブ21を採
用できる利点がある。追従接触部材40はその周囲が座
33に包囲されることにより保持されている点は、前記
実施形態と相違するが、前記実施形態の保持構造(図3
の係合凸部43と係合凹部35)にしてもよい。
The interposed member in FIG. 14 is a rocker arm 80 in which one rocker arm 80 can drive two intake valves 21. As described above, there is an advantage that two intake valves 21 can be employed even if one three-dimensional cam 27 is provided for one cylinder. The point that the follow-up contact member 40 is held by being surrounded by the seat 33 is different from the above-described embodiment, but the holding structure of the embodiment (FIG. 3)
May be the engagement projection 43 and the engagement recess 35).

【0055】図15の介在部材も、一つのロッカアーム
90で二本の吸気バルブ21を駆動できるようにしたロ
ッカアーム90である。前記の通り立体カム27を一シ
リンダにつき一つにしても、二本の吸気バルブ21を採
用できる利点がある。追従接触部材100は球面軸受1
01に回動可能に外挿されたローラである点も、前記実
施形態と相違する。この追従接触部材100を、前記実
施形態及び他の変更例に採用することもできる。
The intervening member shown in FIG. 15 is also a rocker arm 90 in which one rocker arm 90 can drive two intake valves 21. As described above, there is an advantage that two intake valves 21 can be employed even if one three-dimensional cam 27 is provided for one cylinder. The tracking contact member 100 is a spherical bearing 1
The present embodiment is also different from the above-described embodiment in that the roller is rotatably mounted on the outside of the roller. This follow-up contact member 100 can be adopted in the above-described embodiment and other modified examples.

【0056】なお、本発明は実施形態の構成に限定され
るものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で変更
して具体化することもできる。
It should be noted that the present invention is not limited to the configuration of the embodiment, and can be embodied with modifications without departing from the spirit of the invention.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明に係る点火式
内燃機関の吸入空気量制御方法及び制御装置によれば、
構造が簡単で、部品点数が少なく、スペースをとらない
可変動弁機構によりシリンダ内への吸入空気量を制御し
てポンピング損失を低減することができる。また、この
可変動弁機構とスロットルバルブとを組み合わせること
により、ポンピング損失を低減して燃費を向上させるこ
とができるだけでなく、リーンリミットを伸ばして燃費
を向上させたり、アイドル運転を安定させたり、必要時
にはスロットルバルブ下流側に負圧を発生させて利用で
きるようにしたりすることができる。
As described in detail above, according to the method and apparatus for controlling the intake air amount of an ignition type internal combustion engine according to the present invention,
The structure is simple, the number of parts is small, and the amount of air taken into the cylinder can be controlled by the variable valve mechanism that does not take up space, thereby reducing pumping loss. In addition, by combining this variable valve mechanism and the throttle valve, it is possible not only to reduce pumping loss and improve fuel efficiency, but also to increase the lean limit to improve fuel efficiency, stabilize idle operation, When necessary, a negative pressure can be generated downstream of the throttle valve so that it can be used.

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

【図1】本発明の実施形態に係る吸入空気量制御装置を
示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an intake air amount control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the same device.

【図3】同装置における可変動弁機構の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a variable valve mechanism in the device.

【図4】同可変動弁機構の分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of the variable valve mechanism.

【図5】アイドル運転時における同可変動弁機構の断面
図である。
FIG. 5 is a sectional view of the variable valve mechanism during idling operation.

【図6】全負荷運転時における同可変動弁機構の断面図
である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the variable valve mechanism during full load operation.

【図7】同装置のスロットルバルブ周辺の断面図であ
る。
FIG. 7 is a cross-sectional view around a throttle valve of the same device.

【図8】同装置による吸入空気量制御方法を説明するグ
ラフである。
FIG. 8 is a graph illustrating a method of controlling the amount of intake air by the device.

【図9】同装置の可変動弁機構によるバルブのリフト量
及びタイミングを示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing a valve lift amount and a timing by a variable valve mechanism of the apparatus.

【図10】同装置による別の吸入空気量制御方法を説明
するグラフである。
FIG. 10 is a graph illustrating another method of controlling the amount of intake air by the same device.

【図11】同実施形態の変更例を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a modification of the embodiment.

【図12】同実施形態の変更例を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a modification of the embodiment.

【図13】同実施形態の変更例を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a modification of the embodiment.

【図14】同実施形態の変更例を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing a modification of the embodiment.

【図15】同実施形態の変更例を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a modification of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 燃焼室 5 吸気ポート 6 吸気マニホールド 8 スロットルバルブ 21 吸気バルブ 21a 傘部 21b ステム部 26 カムシャフト 27 立体カム 27a ベース円部 27b ノーズ部 28 カム変位装置 30 バルブリフタ 31 側壁部 32 端壁部 33 座 36 カムサポート 40 追従接触部 50 バルブリフタ 60 バルブリフタ 70 ロッカアーム 80 ロッカアーム 90 ロッカアーム 100 追従接触部材 Reference Signs List 3 Combustion chamber 5 Intake port 6 Intake manifold 8 Throttle valve 21 Intake valve 21a Head 21b Stem 26 Camshaft 27 Solid cam 27a Base circle 27b Nose 28 Cam displacement device 30 Valve lifter 31 Side wall 32 End wall 33 Seat 36 Cam support 40 Follower contact part 50 Valve lifter 60 Valve lifter 70 Rocker arm 80 Rocker arm 90 Rocker arm 100 Follower contact member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F01L 13/00 301 F01L 13/00 301C F02D 9/02 F02D 9/02 D 351 351M 11/10 11/10 F 41/02 310 41/02 310A 320 320 41/04 301 41/04 301B 310 310B 320 320 41/10 310 41/10 310 320 320 Fターム(参考) 3G016 AA06 AA19 BA28 BA36 BB05 BB18 BB22 CA04 CA06 CA13 CA14 CA47 CA48 CA52 CA56 CA57 DA01 DA22 DA23 GA00 3G065 CA00 DA04 EA03 EA07 GA46 JA04 JA09 JA11 KA02 3G092 AA01 AA11 BA01 DA01 DA04 DA09 DA14 DC03 DG05 DG09 EA01 EA02 EA12 EA22 EA25 FA24 FA25 FA50 GA04 GA05 GA06 GA11 HA01X HA06X HF08Z 3G301 HA01 HA09 HA19 JA02 KA07 KA08 KA09 KA14 LA03 LA07 LB02 LC02 LC08 PA01Z PA11Z PE10Z PF03Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F01L 13/00 301 F01L 13/00 301C F02D 9/02 F02D 9/02 D 351 351M 11/10 11/10 F 41/02 310 41/02 310A 320 320 41/04 301 41/04 301B 310 310B 320 320 320/10/10 310 41/10 310 320 320 F term (reference) 3G016 AA06 AA19 BA28 BA36 BB05 BB18 BB22 CA04 CA06 CA13 CA14 CA47 CA48 CA52 CA56 CA57 DA01 DA22 DA23 GA00 3G065 CA00 DA04 EA03 EA07 GA46 JA04 JA09 JA11 KA02 3G092 AA01 AA11 BA01 DA01 DA04 DA09 DA14 DC03 DG05 DG09 EA01 EA02 EA12 EA22 EA25 FA24 FA25 FA01 GA01 GA05 GA06 KA07 KA08 KA09 KA14 LA03 LA07 LB02 LC02 LC08 PA01Z PA11Z PE10Z PF03Z

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アイドル運転用カムプロフィールから軽
負荷運転域用カムプロフィール及び高負荷回転域用カム
プロフィールを経て全負荷運転用カムプロフィールまで
カムプロフィールの少なくともリフト量を軸方向に連続
的に変化を付けて設けた吸気バルブ駆動用の立体カム
を、アクセルペダルの踏込量に連動して軸方向に変位さ
せ、もって吸気バルブの少なくともリフト量をアクセル
ペダルの踏込量に連動して変化させることにより、シリ
ンダ内への吸入空気量を少なくとも一部制御することを
特徴とする点火式内燃機関の吸入空気量制御方法。
An at least lift amount of the cam profile is continuously changed in the axial direction from an idle operation cam profile to a full load operation cam profile through a light load operation range cam profile and a high load rotation range cam profile. By displacing the attached three-dimensional cam for driving the intake valve in the axial direction in conjunction with the depression amount of the accelerator pedal, and thereby changing at least the lift amount of the intake valve in conjunction with the depression amount of the accelerator pedal, A method for controlling an intake air amount of an ignition type internal combustion engine, comprising controlling at least a part of an intake air amount into a cylinder.
【請求項2】 前記吸気バルブの少なくともリフト量を
アクセルペダルの踏込量に連動して変化させることと、
スロットルバルブの開度をアクセルペダルの踏込量に連
動して変化させることとを組み合わせることにより前記
吸入空気量を制御する請求項1記載の点火式内燃機関の
吸入空気量制御方法。
2. changing at least a lift amount of the intake valve in conjunction with a depression amount of an accelerator pedal;
2. The intake air amount control method for an ignition-type internal combustion engine according to claim 1, wherein the intake air amount is controlled by a combination of changing an opening degree of a throttle valve in conjunction with a depression amount of an accelerator pedal.
【請求項3】 アイドル運転ないし軽負荷運転域におい
ては、前記吸気バルブの少なくともリフト量を小さく保
つか又は小さい範囲で増加させることによりシリンダ内
に乱流を生成するようにし、主として前記スロットルバ
ルブの開度を変化させることにより前記吸入空気量を制
御する請求項2記載の点火式内燃機関の吸入空気量制御
方法。
3. In an idling operation or a light load operation region, a turbulent flow is generated in a cylinder by keeping at least a lift amount of the intake valve small or increasing it in a small range. 3. The intake air amount control method for an ignition type internal combustion engine according to claim 2, wherein the intake air amount is controlled by changing an opening degree.
【請求項4】 高負荷運転域ないし全負荷運転において
は、前記スロットルバルブの開度を略最大に保つことに
よりスロットルバルブ下流側の負圧を軽減するように
し、主として前記吸気バルブの少なくともリフト量を変
化させることにより前記吸入空気量を制御する請求項2
又は3記載の点火式内燃機関の吸入空気量制御方法。
4. In a high-load operation range or a full-load operation, the negative pressure on the downstream side of the throttle valve is reduced by keeping the opening of the throttle valve substantially at a maximum, and at least the lift amount of the intake valve is reduced. 3. The amount of intake air is controlled by changing the amount of intake air.
4. A method for controlling an intake air amount of an ignition type internal combustion engine according to claim 3.
【請求項5】 高負荷運転域ないし全負荷運転において
は、前記スロットルバルブの開度を引き続き変化させる
ことと、前記吸気バルブの少なくともリフト量を変化さ
せることとを併用することにより前記吸入空気量を制御
する請求項3記載の点火式内燃機関の吸入空気量制御方
法。
5. In a high-load operation range or a full-load operation, the intake air flow rate is controlled by simultaneously changing the opening degree of the throttle valve and changing at least the lift amount of the intake valve. 4. The method according to claim 3, wherein the intake air amount is controlled.
【請求項6】 アイドル運転から軽負荷運転域への移行
時に直ちに前記スロットルバルブの開度を略最大にする
ことによりスロットルバルブ下流側の負圧を軽減するよ
うにし、アイドル運転以外の略全運転域において、主と
して前記吸気バルブの少なくともリフト量を変化させる
ことにより前記吸入空気量を制御する請求項2記載の点
火式内燃機関の吸入空気量制御方法。
6. The system of claim 6, wherein the negative pressure on the downstream side of the throttle valve is reduced by making the opening of the throttle valve substantially maximum immediately upon shifting from the idling operation to the light load operation range. 3. The intake air amount control method for an ignition type internal combustion engine according to claim 2, wherein the intake air amount is controlled mainly by changing at least a lift amount of the intake valve in a range.
【請求項7】 前記スロットルバルブを無くすか又はそ
の開度を略最大に保持し、前記吸気バルブの少なくとも
リフト量を変化させることにより前記吸入空気量を全面
的に制御する請求項1記載の点火式内燃機関の吸入空気
量制御方法。
7. The ignition according to claim 1, wherein the throttle valve is eliminated or its opening is maintained at a substantially maximum level, and the intake air amount is entirely controlled by changing at least the lift amount of the intake valve. A method for controlling the amount of intake air of a type internal combustion engine.
【請求項8】 前記立体カムはリフト量及び開弁作用角
の両方に前記変化を付けて設け、もって吸気バルブのリ
フト量及び開弁作用角の両方をアクセルペダルの踏込量
に連動して変化させるようにした請求項1〜7のいずれ
か一項に記載の点火式内燃機関の吸入空気量制御方法。
8. The three-dimensional cam is provided with both the lift amount and the valve opening operation angle with the change, so that both the lift amount and the valve opening operation angle of the intake valve change in conjunction with the depression amount of the accelerator pedal. The method for controlling the intake air amount of an ignition type internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, wherein the method is performed.
【請求項9】 前記立体カムをアクセルペダルの踏込量
に連動して軸周り方向に小回動させ、もって前記吸気バ
ルブの開閉時期を変化させることを併用することにより
前記吸入空気量を制御する請求項1〜8のいずれか一項
に記載の点火式内燃機関の吸入空気量制御方法。
9. The intake air amount is controlled by simultaneously rotating the three-dimensional cam in a direction around an axis in conjunction with the amount of depression of an accelerator pedal and changing the opening / closing timing of the intake valve. A method for controlling the amount of intake air of an ignition type internal combustion engine according to claim 1.
【請求項10】 アイドル運転用カムプロフィールから
軽負荷運転域用カムプロフィール及び高負荷回転域用カ
ムプロフィールを経て全負荷運転用カムプロフィールま
でカムプロフィールの少なくともリフト量を軸方向に連
続的に変化を付けて設けた立体カムと、前記立体カムを
アクセルペダルの踏込量に連動して軸方向に変位させる
カム変位装置と、前記立体カムにより駆動される吸気バ
ルブとを備え、前記立体カムの軸方向の変位に基づいて
前記吸気バルブの少なくともリフト量をアクセルペダル
の踏込量に連動して変化させることにより、シリンダ内
への吸入空気量を少なくとも一部制御するように構成し
た点火式内燃機関の吸入空気量制御装置。
10. At least the lift amount of the cam profile is continuously changed in the axial direction from the idling operation cam profile to the full load operation cam profile through the light load operation range cam profile and the high load rotation range cam profile. A three-dimensional cam provided with the three-dimensional cam, a cam displacement device for displacing the three-dimensional cam in the axial direction in conjunction with the depression amount of an accelerator pedal, and an intake valve driven by the three-dimensional cam; The intake of an ignition type internal combustion engine configured to control at least partially the amount of intake air into a cylinder by changing at least the lift amount of the intake valve in accordance with the depression amount of an accelerator pedal based on the displacement of the intake valve Air flow control device.
【請求項11】 前記立体カムと前記吸気バルブとの間
に介在し、前記立体カムの軸方向の変位により決まるカ
ムプロフィールの摺接を受けて前記吸気バルブを押圧す
る介在部材を備えた請求項10記載の点火式内燃機関の
吸入空気量制御装置。
11. An intervening member interposed between the three-dimensional cam and the intake valve, the intervening member pressing the intake valve by sliding contact of a cam profile determined by an axial displacement of the three-dimensional cam. 11. The intake air amount control device for an ignition type internal combustion engine according to claim 10.
【請求項12】 前記立体カムの軸方向の最大変位量を
20mm以上にした請求項10又は11記載の点火式内
燃機関の吸入空気量制御装置。
12. The intake air amount control device for an ignition type internal combustion engine according to claim 10, wherein the maximum displacement of the three-dimensional cam in the axial direction is set to 20 mm or more.
【請求項13】 一シリンダにつき吸気バルブを二以上
備える場合、該吸気バルブと同数の前記立体カムにより
各々の吸気バルブを駆動するように構成した請求項10
〜12のいずれか一項に記載の点火式内燃機関の吸入空
気量制御装置。
13. When each cylinder has two or more intake valves, each intake valve is driven by the same number of the three-dimensional cams as the intake valves.
13. The intake air amount control device for an ignition type internal combustion engine according to any one of claims 12 to 12.
【請求項14】 一シリンダにつき吸気バルブを二以上
備える場合、一つの前記立体カムにより全ての該吸気バ
ルブを駆動するように構成した請求項10〜12のいず
れか一項に記載の点火式内燃機関の吸入空気量制御装
置。
14. The ignition type internal combustion engine according to claim 10, wherein, when two or more intake valves are provided for one cylinder, all the intake valves are driven by one three-dimensional cam. Engine air intake control device.
【請求項15】 前記立体カムはリフト量及び開弁作用
角の両方に前記変化を付けて設け、もって吸気バルブの
リフト量及び開弁作用角の両方をアクセルペダルの踏込
量に連動して変化させるように構成した請求項10〜1
4のいずれか一項に記載の点火式内燃機関の吸入空気量
制御装置。
15. The three-dimensional cam is provided with both the lift amount and the valve opening operation angle with the change, so that both the lift amount and the valve opening operation angle of the intake valve change in conjunction with the depression amount of the accelerator pedal. Claims 10 to 1 configured to cause
5. The intake air amount control device for an ignition type internal combustion engine according to claim 4.
【請求項16】 前記立体カムをアクセルペダルの踏込
量に連動して軸周り方向に小回動させ、もって前記吸気
バルブの開閉時期を変化させるカム小回動装置を備えた
請求項10〜15のいずれか一項に記載の点火式内燃機
関の吸入空気量制御装置。
16. A small cam rotation device for slightly rotating the three-dimensional cam around an axis in conjunction with the depression amount of an accelerator pedal, thereby changing the opening / closing timing of the intake valve. The intake air amount control device for an ignition type internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4.
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