JP2002266663A - 内燃機関の吸気制御装置 - Google Patents
内燃機関の吸気制御装置Info
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- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
- F01L13/0021—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio
- F01L13/0026—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio by means of an eccentric
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- 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)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 実質的にスロットルレスとしてポンピングロ
スを低減すると同時に、ブローバイガスの還流などを考
慮した構成とする。 【解決手段】 吸気弁のリフト・作動角を同時にかつ連
続的に拡大，縮小制御可能なリフト・作動角可変機構
と、リフト中心角の位相を遅進させる位相可変機構とを
備え、吸気弁のバルブリフト特性の可変制御によって、
吸気量を制御する。コレクタ５８端部の吸気入口通路５
９に、負圧調整弁６１が設けられ、コレクタ５８内に一
定の負圧を生成する。コレクタ５８内の負圧変動は小さ
いので、コレクタ５８内にエアクリーナエレメント６０
が収納されており、吸気系全体が小型化される。新気導
入通路６８およびブローバイガス通路６６を備え、コレ
クタ５８内の負圧を利用したブローバイガスの還流が可
能である。
スを低減すると同時に、ブローバイガスの還流などを考
慮した構成とする。 【解決手段】 吸気弁のリフト・作動角を同時にかつ連
続的に拡大，縮小制御可能なリフト・作動角可変機構
と、リフト中心角の位相を遅進させる位相可変機構とを
備え、吸気弁のバルブリフト特性の可変制御によって、
吸気量を制御する。コレクタ５８端部の吸気入口通路５
９に、負圧調整弁６１が設けられ、コレクタ５８内に一
定の負圧を生成する。コレクタ５８内の負圧変動は小さ
いので、コレクタ５８内にエアクリーナエレメント６０
が収納されており、吸気系全体が小型化される。新気導
入通路６８およびブローバイガス通路６６を備え、コレ
クタ５８内の負圧を利用したブローバイガスの還流が可
能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、火花点火式ガソ
リン機関のシリンダ内へ吸入される吸気量を制御する吸
気制御装置、特に、吸気弁のバルブリフト特性の可変制
御により吸気量の制御を達成するようにした内燃機関の
吸気制御装置に関する。
リン機関のシリンダ内へ吸入される吸気量を制御する吸
気制御装置、特に、吸気弁のバルブリフト特性の可変制
御により吸気量の制御を達成するようにした内燃機関の
吸気制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガソリン機関においては、一般に吸気通
路中に設けたスロットル弁の開度制御によって吸気量を
制御しているが、良く知られているように、この種の方
式では、特にスロットル弁開度の小さな低負荷時におけ
るポンピングロスが大きい、という問題がある。これに
対し、吸気弁の開閉時期（特に閉時期）やリフト量を変
化させることで、スロットル弁に依存せずに吸気量を制
御しようとする試みが以前からなされており、この技術
を利用して、ディーゼル機関と同様に吸気系にスロット
ル弁を具備しないいわゆるスロットルレスの構成を実現
することが提案されている。
路中に設けたスロットル弁の開度制御によって吸気量を
制御しているが、良く知られているように、この種の方
式では、特にスロットル弁開度の小さな低負荷時におけ
るポンピングロスが大きい、という問題がある。これに
対し、吸気弁の開閉時期（特に閉時期）やリフト量を変
化させることで、スロットル弁に依存せずに吸気量を制
御しようとする試みが以前からなされており、この技術
を利用して、ディーゼル機関と同様に吸気系にスロット
ル弁を具備しないいわゆるスロットルレスの構成を実現
することが提案されている。
【０００３】例えば、特開平１１−１１７７７７号公報
には、吸気弁および排気弁を、電気信号によって開閉す
る電磁式の構成とし、低中負荷領域において、吸気弁の
閉時期あるいはリフト量の可変制御によって吸気量を負
荷に応じて制御するようにした発明が開示されている。
なお、この公報の装置は、スロットル弁を併用したもの
であり、上記の低中負荷領域においてはスロットル弁が
全開となって上述したバルブリフト特性による吸気量制
御が行われ、かつ、アイドル等の極低負荷域および高負
荷域では、このスロットル弁を利用して吸気量が制御さ
れるようになっている。
には、吸気弁および排気弁を、電気信号によって開閉す
る電磁式の構成とし、低中負荷領域において、吸気弁の
閉時期あるいはリフト量の可変制御によって吸気量を負
荷に応じて制御するようにした発明が開示されている。
なお、この公報の装置は、スロットル弁を併用したもの
であり、上記の低中負荷領域においてはスロットル弁が
全開となって上述したバルブリフト特性による吸気量制
御が行われ、かつ、アイドル等の極低負荷域および高負
荷域では、このスロットル弁を利用して吸気量が制御さ
れるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記公報の装置は、ス
ロットル弁が全開となる低中負荷領域に着目すれば、実
質的にスロットルレスの構成と言えるが、このようにス
ロットルレス化した場合に、実用機関においては、いく
つかの重要な課題が発生する。
ロットル弁が全開となる低中負荷領域に着目すれば、実
質的にスロットルレスの構成と言えるが、このようにス
ロットルレス化した場合に、実用機関においては、いく
つかの重要な課題が発生する。
【０００５】その一つは、主にバルブタイミングつまり
吸気弁閉時期によって充填効率を制御しようとすると、
アイドルのように必要な吸気量が非常に少ないときに、
吸気弁閉時期が下死点よりも大幅に進角した位置となる
ため、ピストンが十分に下降しない時点で吸気弁が閉じ
てしまうことから、実圧縮比が低下し、圧縮上死点での
温度が不十分となって、燃焼が不安定となることであ
る。
吸気弁閉時期によって充填効率を制御しようとすると、
アイドルのように必要な吸気量が非常に少ないときに、
吸気弁閉時期が下死点よりも大幅に進角した位置となる
ため、ピストンが十分に下降しない時点で吸気弁が閉じ
てしまうことから、実圧縮比が低下し、圧縮上死点での
温度が不十分となって、燃焼が不安定となることであ
る。
【０００６】また、もう一つの問題は、スロットルレス
化に伴って吸気系に負圧が発生しなくなると、ブローバ
イガスやエバポレータからのパージガス（燃料タンクか
らの蒸発燃料成分を含むガス）などを吸気系に還流させ
る既存のシステムが、そのままでは機能しなくなり、何
らかのポンプ手段が必要になるなどシステムの大幅な変
更ないしは複雑化を招来することである。吸気系の負圧
は、通常、内燃機関に付属する種々の切換弁等の駆動源
としても用いられており、これらに関連する構成も変更
する必要が生じる。
化に伴って吸気系に負圧が発生しなくなると、ブローバ
イガスやエバポレータからのパージガス（燃料タンクか
らの蒸発燃料成分を含むガス）などを吸気系に還流させ
る既存のシステムが、そのままでは機能しなくなり、何
らかのポンプ手段が必要になるなどシステムの大幅な変
更ないしは複雑化を招来することである。吸気系の負圧
は、通常、内燃機関に付属する種々の切換弁等の駆動源
としても用いられており、これらに関連する構成も変更
する必要が生じる。
【０００７】本発明の目的は、吸気弁の可変制御によっ
て、ポンピングロスの大幅な低減が可能なスロットル弁
に依存しない吸気量制御を実現するとともに、ブローバ
イガスの還流などを考慮した実用機関に適した内燃機関
の吸気制御装置を提供することにある。
て、ポンピングロスの大幅な低減が可能なスロットル弁
に依存しない吸気量制御を実現するとともに、ブローバ
イガスの還流などを考慮した実用機関に適した内燃機関
の吸気制御装置を提供することにある。
【０００８】また、本発明の他の目的は、内燃機関の吸
気系の一層の小型化を図ることである。
気系の一層の小型化を図ることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
吸気弁のリフト・作動角を同時にかつ連続的に拡大，縮
小制御可能なリフト・作動角可変機構を備え、機関運転
条件に応じてこのリフト・作動角を制御することにより
内燃機関の吸気量を制御するようにした内燃機関の吸気
制御装置において、各気筒の吸気ポートに接続されるコ
レクタの上流側に、コレクタ内に適宜な負圧を発生させ
るための負圧調整弁を備えたことを特徴としている。
吸気弁のリフト・作動角を同時にかつ連続的に拡大，縮
小制御可能なリフト・作動角可変機構を備え、機関運転
条件に応じてこのリフト・作動角を制御することにより
内燃機関の吸気量を制御するようにした内燃機関の吸気
制御装置において、各気筒の吸気ポートに接続されるコ
レクタの上流側に、コレクタ内に適宜な負圧を発生させ
るための負圧調整弁を備えたことを特徴としている。
【００１０】この発明では、吸気弁のリフト・作動角に
よって吸気量が制御される。つまり、負荷制御のための
スロットル弁は具備していない。上記負圧調整弁は、例
えば、バタフライバルブ、あるいは他の適宜な形式の弁
機構によって構成され得るが、通路断面積を部分的に絞
ることによって、コレクタ内に適宜な負圧を発生させ
る。この負圧は、例えば、ブローバイガスの還流やエバ
ポレータからのパージガスの還流、あるいは種々のアク
チュエータのための負圧源などとして、利用される。こ
れらの目的の上で必要な負圧の値は、例えば、−１００
〜−２００ｍｍＨｇ程度であるが、これに限定されるも
のではない。また負圧調整弁は、負圧の大きさを可変と
すべく外部から積極的に制御可能な構成であっても良
く、あるいは、外部から制御されることなく適宜な負圧
を与える構成であっても良い。
よって吸気量が制御される。つまり、負荷制御のための
スロットル弁は具備していない。上記負圧調整弁は、例
えば、バタフライバルブ、あるいは他の適宜な形式の弁
機構によって構成され得るが、通路断面積を部分的に絞
ることによって、コレクタ内に適宜な負圧を発生させ
る。この負圧は、例えば、ブローバイガスの還流やエバ
ポレータからのパージガスの還流、あるいは種々のアク
チュエータのための負圧源などとして、利用される。こ
れらの目的の上で必要な負圧の値は、例えば、−１００
〜−２００ｍｍＨｇ程度であるが、これに限定されるも
のではない。また負圧調整弁は、負圧の大きさを可変と
すべく外部から積極的に制御可能な構成であっても良
く、あるいは、外部から制御されることなく適宜な負圧
を与える構成であっても良い。
【００１１】このようにコレクタ内がある程度の負圧と
なると、多少のポンピングロスは発生することになる
が、アイドル等の低負荷域においては、コレクタ内が大
気圧である場合に比べて、必要なリフト・作動角が大と
なり、閉時期も極端に進角させる必要がなくなることか
ら、実圧縮比が相対的に向上し、燃焼安定化に寄与す
る。
なると、多少のポンピングロスは発生することになる
が、アイドル等の低負荷域においては、コレクタ内が大
気圧である場合に比べて、必要なリフト・作動角が大と
なり、閉時期も極端に進角させる必要がなくなることか
ら、実圧縮比が相対的に向上し、燃焼安定化に寄与す
る。
【００１２】また、上記負圧調整弁は、請求項２のよう
に、内燃機関の全負荷時には十分な開度とし、負圧を解
消させることが好ましい。これにより、全負荷時の充填
効率が負圧調整弁によって制限されることがない。
に、内燃機関の全負荷時には十分な開度とし、負圧を解
消させることが好ましい。これにより、全負荷時の充填
効率が負圧調整弁によって制限されることがない。
【００１３】請求項３に係る発明は、上記コレクタの内
部にエアクリーナエレメントが配設されていることを特
徴としている。
部にエアクリーナエレメントが配設されていることを特
徴としている。
【００１４】すなわち、コレクタ上流にスロットル弁を
具備する一般的な構成では、低負荷時にコレクタ内が非
常に強い負圧となり、かつスロットル弁の開閉に伴って
コレクタ内の負圧が大きく変動することから、スロット
ル弁の下流となるコレクタ内にエアクリーナエレメント
を配置することは、エレメントの耐久性確保の問題が大
きく、到底不可能である。これに対し、本発明のよう
に、負圧調整弁により比較的弱くかつ比較的安定した負
圧がコレクタ内に生成される構成であれば、負圧調整弁
の下流となるコレクタ内にエアクリーナエレメントを配
置することが可能である。コレクタ内にエアクリーナエ
レメントを配置することによって、吸気系全体は非常に
小型の構成となる。また、コレクタの容量が、スロット
ル弁による機関の応答性によって制約されることがない
ので、エアクリーナエレメントを内部に収容することと
相俟って、コレクタの容量を十分に大きく確保すること
が可能であり、吸気音低減の上では有利となる。
具備する一般的な構成では、低負荷時にコレクタ内が非
常に強い負圧となり、かつスロットル弁の開閉に伴って
コレクタ内の負圧が大きく変動することから、スロット
ル弁の下流となるコレクタ内にエアクリーナエレメント
を配置することは、エレメントの耐久性確保の問題が大
きく、到底不可能である。これに対し、本発明のよう
に、負圧調整弁により比較的弱くかつ比較的安定した負
圧がコレクタ内に生成される構成であれば、負圧調整弁
の下流となるコレクタ内にエアクリーナエレメントを配
置することが可能である。コレクタ内にエアクリーナエ
レメントを配置することによって、吸気系全体は非常に
小型の構成となる。また、コレクタの容量が、スロット
ル弁による機関の応答性によって制約されることがない
ので、エアクリーナエレメントを内部に収容することと
相俟って、コレクタの容量を十分に大きく確保すること
が可能であり、吸気音低減の上では有利となる。
【００１５】請求項４に係る発明では、上記負圧調整弁
は、コレクタ内の負圧に応動して該負圧が所定値となる
ように機械的に開度が調節される構成となっている。こ
れにより、外部から制御する必要がなく、簡単な構成で
もってブローバイガスの還流などの上で必要な負圧が得
られる。
は、コレクタ内の負圧に応動して該負圧が所定値となる
ように機械的に開度が調節される構成となっている。こ
れにより、外部から制御する必要がなく、簡単な構成で
もってブローバイガスの還流などの上で必要な負圧が得
られる。
【００１６】請求項５に係る発明は、吸気弁のリフト中
心角の位相を遅進させる位相可変機構をさらに備え、上
記リフト・作動角可変機構とこの位相可変機構との双方
の制御の組み合わせによって内燃機関の吸気量を制御す
ることを特徴としている。
心角の位相を遅進させる位相可変機構をさらに備え、上
記リフト・作動角可変機構とこの位相可変機構との双方
の制御の組み合わせによって内燃機関の吸気量を制御す
ることを特徴としている。
【００１７】このように、リフト・作動角可変機構とは
別に、リフト中心角の位相を遅進させる位相可変機構を
備えることで、制御の自由度が大幅に拡大し、種々の運
転条件に一層適した形で吸気量を制御することが可能と
なる。
別に、リフト中心角の位相を遅進させる位相可変機構を
備えることで、制御の自由度が大幅に拡大し、種々の運
転条件に一層適した形で吸気量を制御することが可能と
なる。
【００１８】上記リフト・作動角可変機構は、例えば請
求項６のように、駆動軸により回転駆動される偏心カム
と、この偏心カムの外周に相対回転可能に嵌合したリン
クアームと，上記駆動軸と平行に設けられ、かつ偏心カ
ム部を備えた回動可能な制御軸と、この制御軸の偏心カ
ム部に回転可能に装着され、かつ上記リンクアームによ
り揺動されるロッカアームと、上記駆動軸に回転可能に
支持されるとともに、上記ロッカアームにリンクを介し
て連結され、該ロッカアームに伴って揺動することによ
り吸気弁のタペットを押圧する揺動カムと、を備えてお
り、上記制御軸の偏心カム部の回動位置を変化させるこ
とにより吸気弁のリフト・作動角が同時に増減変化する
ように構成されている。
求項６のように、駆動軸により回転駆動される偏心カム
と、この偏心カムの外周に相対回転可能に嵌合したリン
クアームと，上記駆動軸と平行に設けられ、かつ偏心カ
ム部を備えた回動可能な制御軸と、この制御軸の偏心カ
ム部に回転可能に装着され、かつ上記リンクアームによ
り揺動されるロッカアームと、上記駆動軸に回転可能に
支持されるとともに、上記ロッカアームにリンクを介し
て連結され、該ロッカアームに伴って揺動することによ
り吸気弁のタペットを押圧する揺動カムと、を備えてお
り、上記制御軸の偏心カム部の回動位置を変化させるこ
とにより吸気弁のリフト・作動角が同時に増減変化する
ように構成されている。
【００１９】請求項７に係る発明は、内燃機関のクラン
クケースから取り出されたブローバイガスが、上記負圧
調整弁の下流側に還流することを特徴としている。
クケースから取り出されたブローバイガスが、上記負圧
調整弁の下流側に還流することを特徴としている。
【００２０】同様に、請求項８に係る発明は、内燃機関
のクランクケースから取り出されたブローバイガスが、
コレクタ内のエアクリーナエレメントの下流側に還流す
ることを特徴としている。
のクランクケースから取り出されたブローバイガスが、
コレクタ内のエアクリーナエレメントの下流側に還流す
ることを特徴としている。
【００２１】上記負圧調整弁は、例えば請求項９のよう
に、上記コレクタの入口部分に取り付けられている。
に、上記コレクタの入口部分に取り付けられている。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、基本的に吸気弁の可変
制御によって吸気量を制御するので、ポンピングロスの
大幅な低減が達成できるとともに、負荷制御に関係なく
適宜な負圧がコレクタ内に確保されるため、実用機関と
して必要なブローバイガスの還流などの負圧を利用した
種々のシステムを、大幅な変更を要さずにそのまま適用
することが可能となる。
制御によって吸気量を制御するので、ポンピングロスの
大幅な低減が達成できるとともに、負荷制御に関係なく
適宜な負圧がコレクタ内に確保されるため、実用機関と
して必要なブローバイガスの還流などの負圧を利用した
種々のシステムを、大幅な変更を要さずにそのまま適用
することが可能となる。
【００２３】特に、請求項４のように比較的簡単な構成
の負圧調整弁でもって適宜な負圧を生成することが可能
であり、ブローバイガス還流装置の構成の変更などに比
べて遙かに容易に実施できる。
の負圧調整弁でもって適宜な負圧を生成することが可能
であり、ブローバイガス還流装置の構成の変更などに比
べて遙かに容易に実施できる。
【００２４】また、請求項３のようにコレクタ内にエア
クリーナエレメントを収容することが可能となり、吸気
系全体としての大幅な小型化を達成できる。しかも、コ
レクタの容量は逆に大きく確保することが可能であり、
吸気音低減の上で有利となる。
クリーナエレメントを収容することが可能となり、吸気
系全体としての大幅な小型化を達成できる。しかも、コ
レクタの容量は逆に大きく確保することが可能であり、
吸気音低減の上で有利となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、この発明を、自動車用火花
点火式ガソリン機関に適用した実施の形態について説明
する。
点火式ガソリン機関に適用した実施の形態について説明
する。
【００２６】図１および図２は、この内燃機関における
吸気系の構成を示している。図示するように、この内燃
機関は、例えば直列４気筒機関であって、シリンダヘッ
ド５１およびシリンダブロック５２によって４個の燃焼
室５３が構成されているとともに、各気筒毎に、一対の
吸気弁５４および一対の排気弁５５が設けられている。
上記吸気弁５４によって開閉される吸気ポート５６に
は、各気筒毎のブランチ通路５７が接続されており、こ
の４本のブランチ通路５７の上流端がコレクタ５８にそ
れぞれ接続されている。上記コレクタ５８は、気筒列方
向に沿って細長い形状をなし、その一端に吸気入口通路
５９が設けられているとともに、この吸気入口通路５９
と各ブランチ通路５７との間を隔てるように、コレクタ
５８内部に、エアクリーナエレメント６０が収容されて
いる。そして、上記吸気入口通路５９に、負圧生成用の
負圧調整弁６１が配設されている。この負圧調整弁６１
の上流側となる吸気入口通路５９の一端は、外気取入口
５９ａとして外部に開放されており、かつここに、異物
除去用の網状部材６２が配設されている。なお、上記エ
アクリーナエレメント６０に作用する吸気脈動を影響を
抑制するために、コレクタ５８内でエアクリーナエレメ
ント６０下流側に各気筒共通の容積が十分に残るように
エアクリーナエレメント６０の位置が定められている。
吸気系の構成を示している。図示するように、この内燃
機関は、例えば直列４気筒機関であって、シリンダヘッ
ド５１およびシリンダブロック５２によって４個の燃焼
室５３が構成されているとともに、各気筒毎に、一対の
吸気弁５４および一対の排気弁５５が設けられている。
上記吸気弁５４によって開閉される吸気ポート５６に
は、各気筒毎のブランチ通路５７が接続されており、こ
の４本のブランチ通路５７の上流端がコレクタ５８にそ
れぞれ接続されている。上記コレクタ５８は、気筒列方
向に沿って細長い形状をなし、その一端に吸気入口通路
５９が設けられているとともに、この吸気入口通路５９
と各ブランチ通路５７との間を隔てるように、コレクタ
５８内部に、エアクリーナエレメント６０が収容されて
いる。そして、上記吸気入口通路５９に、負圧生成用の
負圧調整弁６１が配設されている。この負圧調整弁６１
の上流側となる吸気入口通路５９の一端は、外気取入口
５９ａとして外部に開放されており、かつここに、異物
除去用の網状部材６２が配設されている。なお、上記エ
アクリーナエレメント６０に作用する吸気脈動を影響を
抑制するために、コレクタ５８内でエアクリーナエレメ
ント６０下流側に各気筒共通の容積が十分に残るように
エアクリーナエレメント６０の位置が定められている。
【００２７】図３は、上記の吸気系を利用したブローバ
イガス還流装置の構成を示しており、シリンダブロック
５２内のクランクケース６５に一端が連通するブローバ
イガス通路６６の他端がコレクタ５８下流のブランチ通
路５７に接続されている。なお、図では、１つの気筒の
ブランチ通路５７に接続されているが、各気筒に分配す
るように構成することが望ましい。また、シリンダヘッ
ドカバー６７により覆われたシリンダヘッド５１の上部
空間に新気導入通路６８の一端が接続されているととも
に、この新気導入通路６８の他端が、吸気入口通路５９
の負圧調整弁６１より上流側に接続されている。なお、
シリンダヘッド５１上部空間とクランクケース６５と
は、図示せぬシリンダブロック５２内部の通路によって
連通している。このブローバイガス還流装置の基本的な
作用は、スロットル弁を具備するガソリン機関における
一般的なブローバイガス還流装置と同様である。すなわ
ち、ピストン６９を介してクランクケース６５側へ漏れ
たブローバイガスは、コレクタ５８に生成された負圧に
よってブランチ通路５７へと流れ、同時に、新気導入通
路６８を通して、新気がシリンダヘッド５１上部空間へ
と導入される。また、後述するように負圧調整弁６１が
全開となる全負荷時には、一部のブローバイガスは、新
気導入通路６８を逆に吸気入口通路５９側へと流れ、該
吸気入口通路５９から燃焼室５３へ吸入される。
イガス還流装置の構成を示しており、シリンダブロック
５２内のクランクケース６５に一端が連通するブローバ
イガス通路６６の他端がコレクタ５８下流のブランチ通
路５７に接続されている。なお、図では、１つの気筒の
ブランチ通路５７に接続されているが、各気筒に分配す
るように構成することが望ましい。また、シリンダヘッ
ドカバー６７により覆われたシリンダヘッド５１の上部
空間に新気導入通路６８の一端が接続されているととも
に、この新気導入通路６８の他端が、吸気入口通路５９
の負圧調整弁６１より上流側に接続されている。なお、
シリンダヘッド５１上部空間とクランクケース６５と
は、図示せぬシリンダブロック５２内部の通路によって
連通している。このブローバイガス還流装置の基本的な
作用は、スロットル弁を具備するガソリン機関における
一般的なブローバイガス還流装置と同様である。すなわ
ち、ピストン６９を介してクランクケース６５側へ漏れ
たブローバイガスは、コレクタ５８に生成された負圧に
よってブランチ通路５７へと流れ、同時に、新気導入通
路６８を通して、新気がシリンダヘッド５１上部空間へ
と導入される。また、後述するように負圧調整弁６１が
全開となる全負荷時には、一部のブローバイガスは、新
気導入通路６８を逆に吸気入口通路５９側へと流れ、該
吸気入口通路５９から燃焼室５３へ吸入される。
【００２８】図４は、上記負圧調整弁６１を示してい
る。この負圧調整弁６１は、吸気入口通路５９を開閉す
るように回転軸７１に取り付けられたバタフライバルブ
型の弁体７２と、この弁体７２にリンク７３を介して連
係したダイヤフラム式の負圧アクチュエータ７４と、こ
の負圧アクチュエータ７４の負圧室へ供給される負圧を
切り換える三方電磁弁７５と、を備えている。上記吸気
入口通路５９の弁体７２より下流側には、負圧検出ポー
ト７６が設けられており、上記三方電磁弁７５は、この
負圧検出ポート７６から取り出される負圧と、負圧タン
ク７７内の負圧と、を選択的に負圧アクチュエータ７４
へ供給するようになっている。上記負圧タンク７７は、
例えば図示せぬ負圧ポンプによって生成されるブレーキ
機構のマスタバッグ用の負圧を蓄えておくものであり、
特に、コレクタ５８内に生成すべき負圧よりも強い負圧
が蓄えられている。
る。この負圧調整弁６１は、吸気入口通路５９を開閉す
るように回転軸７１に取り付けられたバタフライバルブ
型の弁体７２と、この弁体７２にリンク７３を介して連
係したダイヤフラム式の負圧アクチュエータ７４と、こ
の負圧アクチュエータ７４の負圧室へ供給される負圧を
切り換える三方電磁弁７５と、を備えている。上記吸気
入口通路５９の弁体７２より下流側には、負圧検出ポー
ト７６が設けられており、上記三方電磁弁７５は、この
負圧検出ポート７６から取り出される負圧と、負圧タン
ク７７内の負圧と、を選択的に負圧アクチュエータ７４
へ供給するようになっている。上記負圧タンク７７は、
例えば図示せぬ負圧ポンプによって生成されるブレーキ
機構のマスタバッグ用の負圧を蓄えておくものであり、
特に、コレクタ５８内に生成すべき負圧よりも強い負圧
が蓄えられている。
【００２９】上記三方電磁弁７５は、通常運転時は、負
圧検出ポート７６側に切り換えられている。従って、コ
レクタ５８側で発生した負圧が負圧アクチュエータ７４
の負圧室へ導入され、これによって弁体７２が開く。特
に、負圧アクチュエータ７４に導入される負圧が弱まる
と弁体７２の開度が減少し、逆に負圧アクチュエータ７
４に導入される負圧が強まると弁体７２の開度が増加す
る構成となっているので、機械的なフィードバック機構
となり、コレクタ５８内の負圧の大きさが一定値となる
ように、弁体７２の開度が自動的に調節される。この目
標値となる負圧の大きさは、ブローバイガス還流装置の
特性などを考慮して適宜に設定されるが、例えば、−１
００〜−２００ｍｍＨｇ程度に設定される。
圧検出ポート７６側に切り換えられている。従って、コ
レクタ５８側で発生した負圧が負圧アクチュエータ７４
の負圧室へ導入され、これによって弁体７２が開く。特
に、負圧アクチュエータ７４に導入される負圧が弱まる
と弁体７２の開度が減少し、逆に負圧アクチュエータ７
４に導入される負圧が強まると弁体７２の開度が増加す
る構成となっているので、機械的なフィードバック機構
となり、コレクタ５８内の負圧の大きさが一定値となる
ように、弁体７２の開度が自動的に調節される。この目
標値となる負圧の大きさは、ブローバイガス還流装置の
特性などを考慮して適宜に設定されるが、例えば、−１
００〜−２００ｍｍＨｇ程度に設定される。
【００３０】一方、内燃機関の所定の高負荷時には、上
記三方電磁弁７５が負圧タンク７７側に切り換えられ
る。これによって負圧アクチュエータ７４へ大きな負圧
が導入され、弁体７２は直ちに全開となる。これによ
り、弁体７２が通路抵抗となることがない。
記三方電磁弁７５が負圧タンク７７側に切り換えられ
る。これによって負圧アクチュエータ７４へ大きな負圧
が導入され、弁体７２は直ちに全開となる。これによ
り、弁体７２が通路抵抗となることがない。
【００３１】次に、この内燃機関における吸気量制御に
ついて説明する。図５は、上記吸気弁５４に対し設けら
れる吸気弁側可変動弁機構の構成を示す構成説明図であ
り、この可変動弁機構は、吸気弁のリフト・作動角を変
化させるリフト・作動角可変機構１と、そのリフトの中
心角の位相（図示せぬクランクシャフトに対する位相）
を進角もしくは遅角させる位相可変機構２と、が組み合
わされて構成されている。
ついて説明する。図５は、上記吸気弁５４に対し設けら
れる吸気弁側可変動弁機構の構成を示す構成説明図であ
り、この可変動弁機構は、吸気弁のリフト・作動角を変
化させるリフト・作動角可変機構１と、そのリフトの中
心角の位相（図示せぬクランクシャフトに対する位相）
を進角もしくは遅角させる位相可変機構２と、が組み合
わされて構成されている。
【００３２】まず、図６の動作説明図を併せて、リフト
・作動角可変機構１を説明する。なお、このリフト・作
動角可変機構１は、本出願人が先に提案したものである
が、例えば特開平１１−１０７７２５号公報等によって
公知となっているので、その概要のみを説明する。
・作動角可変機構１を説明する。なお、このリフト・作
動角可変機構１は、本出願人が先に提案したものである
が、例えば特開平１１−１０７７２５号公報等によって
公知となっているので、その概要のみを説明する。
【００３３】リフト・作動角可変機構１は、上記の吸気
弁５４と、シリンダヘッド５１上部の図示せぬカムブラ
ケットに回転自在に支持された中空状の駆動軸１３と、
この駆動軸１３に、圧入等により固定された偏心カム１
５と、上記駆動軸１３の上方位置に同じカムブラケット
によって回転自在に支持されるとともに駆動軸１３と平
行に配置された制御軸１６と、この制御軸１６の偏心カ
ム部１７に揺動自在に支持されたロッカアーム１８と、
各吸気弁５４の上端部に配置されたタペット１９に当接
する揺動カム２０と、を備えている。上記偏心カム１５
とロッカアーム１８とはリンクアーム２５によって連係
されており、ロッカアーム１８と揺動カム２０とは、リ
ンク部材２６によって連係されている。
弁５４と、シリンダヘッド５１上部の図示せぬカムブラ
ケットに回転自在に支持された中空状の駆動軸１３と、
この駆動軸１３に、圧入等により固定された偏心カム１
５と、上記駆動軸１３の上方位置に同じカムブラケット
によって回転自在に支持されるとともに駆動軸１３と平
行に配置された制御軸１６と、この制御軸１６の偏心カ
ム部１７に揺動自在に支持されたロッカアーム１８と、
各吸気弁５４の上端部に配置されたタペット１９に当接
する揺動カム２０と、を備えている。上記偏心カム１５
とロッカアーム１８とはリンクアーム２５によって連係
されており、ロッカアーム１８と揺動カム２０とは、リ
ンク部材２６によって連係されている。
【００３４】上記駆動軸１３は、後述するように、タイ
ミングチェーンないしはタイミングベルトを介して機関
のクランクシャフトによって駆動されるものである。
ミングチェーンないしはタイミングベルトを介して機関
のクランクシャフトによって駆動されるものである。
【００３５】上記偏心カム１５は、円形外周面を有し、
該外周面の中心が駆動軸１３の軸心から所定量だけオフ
セットしているとともに、この外周面に、リンクアーム
２５の環状部２５ａが回転可能に嵌合している。
該外周面の中心が駆動軸１３の軸心から所定量だけオフ
セットしているとともに、この外周面に、リンクアーム
２５の環状部２５ａが回転可能に嵌合している。
【００３６】上記ロッカアーム１８は、略中央部が上記
偏心カム部１７によって支持されており、その一端部
に、上記リンクアーム２５の延長部２５ｂが連係してい
るとともに、他端部に、上記リンク部材２６の上端部が
連係している。上記偏心カム部１７は、制御軸１６の軸
心から偏心しており、従って、制御軸１６の角度位置に
応じてロッカアーム１８の揺動中心は変化する。
偏心カム部１７によって支持されており、その一端部
に、上記リンクアーム２５の延長部２５ｂが連係してい
るとともに、他端部に、上記リンク部材２６の上端部が
連係している。上記偏心カム部１７は、制御軸１６の軸
心から偏心しており、従って、制御軸１６の角度位置に
応じてロッカアーム１８の揺動中心は変化する。
【００３７】上記揺動カム２０は、駆動軸１３の外周に
嵌合して回転自在に支持されており、側方へ延びた端部
２０ａに、上記リンク部材２６の下端部が連係してい
る。この揺動カム２０の下面には、駆動軸１３と同心状
の円弧をなす基円面２４ａと、該基円面２４ａから上記
端部２０ａへと所定の曲線を描いて延びるカム面２４ｂ
と、が連続して形成されており、これらの基円面２４ａ
ならびにカム面２４ｂが、揺動カム２０の揺動位置に応
じてタペット１９の上面に当接するようになっている。
嵌合して回転自在に支持されており、側方へ延びた端部
２０ａに、上記リンク部材２６の下端部が連係してい
る。この揺動カム２０の下面には、駆動軸１３と同心状
の円弧をなす基円面２４ａと、該基円面２４ａから上記
端部２０ａへと所定の曲線を描いて延びるカム面２４ｂ
と、が連続して形成されており、これらの基円面２４ａ
ならびにカム面２４ｂが、揺動カム２０の揺動位置に応
じてタペット１９の上面に当接するようになっている。
【００３８】すなわち、上記基円面２４ａはベースサー
クル区間として、リフト量が０となる区間であり、図６
に示すように、揺動カム２０が揺動してカム面２４ｂが
タペット１９に接触すると、徐々にリフトしていくこと
になる。なお、ベースサークル区間とリフト区間との間
には若干のランプ区間が設けられている。
クル区間として、リフト量が０となる区間であり、図６
に示すように、揺動カム２０が揺動してカム面２４ｂが
タペット１９に接触すると、徐々にリフトしていくこと
になる。なお、ベースサークル区間とリフト区間との間
には若干のランプ区間が設けられている。
【００３９】上記制御軸１６は、図５に示すように、一
端部に設けられたリフト・作動角制御用油圧アクチュエ
ータ３１によって所定角度範囲内で回転するように構成
されている。このリフト・作動角制御用油圧アクチュエ
ータ３１への油圧供給は、エンジンコントロールユニッ
ト３３からの制御信号に基づき、第１油圧制御部３２に
よって制御されている。
端部に設けられたリフト・作動角制御用油圧アクチュエ
ータ３１によって所定角度範囲内で回転するように構成
されている。このリフト・作動角制御用油圧アクチュエ
ータ３１への油圧供給は、エンジンコントロールユニッ
ト３３からの制御信号に基づき、第１油圧制御部３２に
よって制御されている。
【００４０】このリフト・作動角可変機構１の作用を説
明すると、駆動軸１３が回転すると、偏心カム１５のカ
ム作用によってリンクアーム２５が上下動し、これに伴
ってロッカアーム１８が揺動する。このロッカアーム１
８の揺動は、リンク部材２６を介して揺動カム２０へ伝
達され、該揺動カム２０が揺動する。この揺動カム２０
のカム作用によって、タペット１９が押圧され、吸気弁
５４がリフトする。
明すると、駆動軸１３が回転すると、偏心カム１５のカ
ム作用によってリンクアーム２５が上下動し、これに伴
ってロッカアーム１８が揺動する。このロッカアーム１
８の揺動は、リンク部材２６を介して揺動カム２０へ伝
達され、該揺動カム２０が揺動する。この揺動カム２０
のカム作用によって、タペット１９が押圧され、吸気弁
５４がリフトする。
【００４１】ここで、リフト・作動角制御用油圧アクチ
ュエータ３１を介して制御軸１６の角度が変化すると、
ロッカアーム１８の初期位置が変化し、ひいては揺動カ
ム２０の初期揺動位置が変化する。
ュエータ３１を介して制御軸１６の角度が変化すると、
ロッカアーム１８の初期位置が変化し、ひいては揺動カ
ム２０の初期揺動位置が変化する。
【００４２】例えば偏心カム部１７が図６（Ａ）のよう
に上方へ位置しているとすると、ロッカアーム１８は全
体として上方へ位置し、揺動カム２０の端部２０ａが相
対的に上方へ引き上げられた状態となる。つまり、揺動
カム２０の初期位置は、そのカム面２４ｂがタペット１
９から離れる方向に傾く。従って、駆動軸１３の回転に
伴って揺動カム２０が揺動した際に、基円面２４ａが長
くタペット１９に接触し続け、カム面２４ｂがタペット
１９に接触する期間は短い。従って、リフト量が全体と
して小さくなり、かつその開時期から閉時期までの角度
範囲つまり作動角も縮小する。本発明では、特に、吸気
弁５４が全くリフトしないゼロリフトを実現することが
できる。
に上方へ位置しているとすると、ロッカアーム１８は全
体として上方へ位置し、揺動カム２０の端部２０ａが相
対的に上方へ引き上げられた状態となる。つまり、揺動
カム２０の初期位置は、そのカム面２４ｂがタペット１
９から離れる方向に傾く。従って、駆動軸１３の回転に
伴って揺動カム２０が揺動した際に、基円面２４ａが長
くタペット１９に接触し続け、カム面２４ｂがタペット
１９に接触する期間は短い。従って、リフト量が全体と
して小さくなり、かつその開時期から閉時期までの角度
範囲つまり作動角も縮小する。本発明では、特に、吸気
弁５４が全くリフトしないゼロリフトを実現することが
できる。
【００４３】逆に、偏心カム部１７が図６（Ｂ）のよう
に下方へ位置しているとすると、ロッカアーム１８は全
体として下方へ位置し、揺動カム２０の端部２０ａが相
対的に下方へ押し下げられた状態となる。つまり、揺動
カム２０の初期位置は、そのカム面２４ｂがタペット１
９に近付く方向に傾く。従って、駆動軸１３の回転に伴
って揺動カム２０が揺動した際に、タペット１９と接触
する部位が基円面２４ａからカム面２４ｂへと直ちに移
行する。従って、リフト量が全体として大きくなり、か
つその作動角も拡大する。
に下方へ位置しているとすると、ロッカアーム１８は全
体として下方へ位置し、揺動カム２０の端部２０ａが相
対的に下方へ押し下げられた状態となる。つまり、揺動
カム２０の初期位置は、そのカム面２４ｂがタペット１
９に近付く方向に傾く。従って、駆動軸１３の回転に伴
って揺動カム２０が揺動した際に、タペット１９と接触
する部位が基円面２４ａからカム面２４ｂへと直ちに移
行する。従って、リフト量が全体として大きくなり、か
つその作動角も拡大する。
【００４４】上記の偏心カム部１７の初期位置は連続的
に変化させ得るので、これに伴って、バルブリフト特性
は、図７に示すように、連続的に変化する。つまり、リ
フトならびに作動角を、両者同時に、連続的に拡大，縮
小させることができる。なお、この実施例では、リフト
・作動角の大小変化に伴い、吸気弁５４の開時期と閉時
期とがほぼ対称に変化する。
に変化させ得るので、これに伴って、バルブリフト特性
は、図７に示すように、連続的に変化する。つまり、リ
フトならびに作動角を、両者同時に、連続的に拡大，縮
小させることができる。なお、この実施例では、リフト
・作動角の大小変化に伴い、吸気弁５４の開時期と閉時
期とがほぼ対称に変化する。
【００４５】次に、位相可変機構２は、図５に示すよう
に、上記駆動軸１３の前端部に設けられたスプロケット
３５と、このスプロケット３５と上記駆動軸１３とを、
所定の角度範囲内において相対的に回転させる位相制御
用油圧アクチュエータ３６と、から構成されている。上
記スプロケット３５は、図示せぬタイミングチェーンも
しくはタイミングベルトを介して、クランクシャフトに
連動している。上記位相制御用油圧アクチュエータ３６
への油圧供給は、エンジンコントロールユニット３３か
らの制御信号に基づき、第２油圧制御部３７によって制
御されている。この位相制御用油圧アクチュエータ３６
への油圧制御によって、スプロケット３５と駆動軸１３
とが相対的に回転し、図８に示すように、リフト中心角
が遅進する。つまり、リフト特性の曲線自体は変わらず
に、全体が進角もしくは遅角する。また、この変化も、
連続的に得ることができる。位相可変機構２としては、
油圧式のものに限られず、電磁式アクチュエータを利用
したものなど、種々の構成が可能である。
に、上記駆動軸１３の前端部に設けられたスプロケット
３５と、このスプロケット３５と上記駆動軸１３とを、
所定の角度範囲内において相対的に回転させる位相制御
用油圧アクチュエータ３６と、から構成されている。上
記スプロケット３５は、図示せぬタイミングチェーンも
しくはタイミングベルトを介して、クランクシャフトに
連動している。上記位相制御用油圧アクチュエータ３６
への油圧供給は、エンジンコントロールユニット３３か
らの制御信号に基づき、第２油圧制御部３７によって制
御されている。この位相制御用油圧アクチュエータ３６
への油圧制御によって、スプロケット３５と駆動軸１３
とが相対的に回転し、図８に示すように、リフト中心角
が遅進する。つまり、リフト特性の曲線自体は変わらず
に、全体が進角もしくは遅角する。また、この変化も、
連続的に得ることができる。位相可変機構２としては、
油圧式のものに限られず、電磁式アクチュエータを利用
したものなど、種々の構成が可能である。
【００４６】なお、リフト・作動角可変機構１ならびに
位相可変機構２の制御としては、実際のリフト・作動角
あるいは位相を検出するセンサを設けて、クローズドル
ープ制御するようにしても良く、あるいは運転条件に応
じて単にオープンループ制御するようにしても良い。
位相可変機構２の制御としては、実際のリフト・作動角
あるいは位相を検出するセンサを設けて、クローズドル
ープ制御するようにしても良く、あるいは運転条件に応
じて単にオープンループ制御するようにしても良い。
【００４７】このような可変動弁機構を吸気弁側に備え
た本発明の内燃機関は、スロットル弁に依存せず、吸気
弁５４の可変制御によって吸気量が制御される。
た本発明の内燃機関は、スロットル弁に依存せず、吸気
弁５４の可変制御によって吸気量が制御される。
【００４８】図９は、代表的な運転条件における吸気弁
のバルブリフト特性を示したものであり、図の左側には
それぞれが対応する運転領域を併せて図示してある。図
示するように、アイドルないしは部分負荷域（Ｒ／
Ｌ域）では、ポンピングロスを低減するために、小作動
角とするとともにリフト中心角を進角させて、開時期を
上死点付近とし、かつ閉時期を早めて、実際の吸入スト
ロークを減少させる。そして、緩加速域では、作動角
をやや大きくして、中間作動角とし、かつリフト中心角
をやや進角した状態（よりは遅角した位置）とす
る。また、低速全負荷域では、さらに作動角を拡大し
て、低速用の全開作動角とし、かつよりも遅角した標
準中心角とする。この状態では、開時期は上死点前とな
り、閉時期は下死点後となるので、充填効率が十分に高
められる。さらに、高速全負荷域では、作動角をさら
に拡大するとともに、中心角を遅角し、閉時期が下死点
よりもさらに遅れたものとする。また、全負荷域では、
前述したように、負圧調整弁６１が強制的に全開とな
る。
のバルブリフト特性を示したものであり、図の左側には
それぞれが対応する運転領域を併せて図示してある。図
示するように、アイドルないしは部分負荷域（Ｒ／
Ｌ域）では、ポンピングロスを低減するために、小作動
角とするとともにリフト中心角を進角させて、開時期を
上死点付近とし、かつ閉時期を早めて、実際の吸入スト
ロークを減少させる。そして、緩加速域では、作動角
をやや大きくして、中間作動角とし、かつリフト中心角
をやや進角した状態（よりは遅角した位置）とす
る。また、低速全負荷域では、さらに作動角を拡大し
て、低速用の全開作動角とし、かつよりも遅角した標
準中心角とする。この状態では、開時期は上死点前とな
り、閉時期は下死点後となるので、充填効率が十分に高
められる。さらに、高速全負荷域では、作動角をさら
に拡大するとともに、中心角を遅角し、閉時期が下死点
よりもさらに遅れたものとする。また、全負荷域では、
前述したように、負圧調整弁６１が強制的に全開とな
る。
【００４９】図１０は、上述した可変動弁機構の作用や
負圧調整弁６１の動作を負荷変化に対しまとめて示した
ものである。図示するように、作動角は、概ね負荷増加
に伴って拡大し、中心角は、概ね負荷増加に伴って遅角
していく。また、負圧調整弁６１の開度は、一定負圧を
維持するように自動調節されるので、吸気量の増加に伴
って開度が大となっていく。そして、全負荷域では全開
となる。
負圧調整弁６１の動作を負荷変化に対しまとめて示した
ものである。図示するように、作動角は、概ね負荷増加
に伴って拡大し、中心角は、概ね負荷増加に伴って遅角
していく。また、負圧調整弁６１の開度は、一定負圧を
維持するように自動調節されるので、吸気量の増加に伴
って開度が大となっていく。そして、全負荷域では全開
となる。
【００５０】上記のような負圧調整弁６１を備えている
本実施例では、コレクタ５８内の負圧は、図１１に示す
ような特性となる。つまり、基本的に負荷変化に無関係
に一定負圧を保ち、かつ全負荷域でのみ負圧はほぼ０と
なる。これに対し、一般的なスロットル弁により負荷制
御を行う構成では、図示するように、低負荷側で大きな
負圧が発生し、負荷増加に伴って、負圧が低下する。な
お、上記負圧調整弁６１による負圧が、このスロットル
弁による負圧を上回ることがないように、負圧調整弁６
１閉時の負圧の大きさならびに強制的に全開とする負荷
の値が設定されている。
本実施例では、コレクタ５８内の負圧は、図１１に示す
ような特性となる。つまり、基本的に負荷変化に無関係
に一定負圧を保ち、かつ全負荷域でのみ負圧はほぼ０と
なる。これに対し、一般的なスロットル弁により負荷制
御を行う構成では、図示するように、低負荷側で大きな
負圧が発生し、負荷増加に伴って、負圧が低下する。な
お、上記負圧調整弁６１による負圧が、このスロットル
弁による負圧を上回ることがないように、負圧調整弁６
１閉時の負圧の大きさならびに強制的に全開とする負荷
の値が設定されている。
【００５１】上記のように、基本的にスロットルレスと
した構成では、低中負荷域においてポンピングロスの大
幅な低減を達成できる。図１２は、一例として部分負荷
時におけるサイクルのＰ−Ｖ線図を示しており、本実施
例の特性と従来のスロットル弁を備えた機関の特性とを
対比して示している。
した構成では、低中負荷域においてポンピングロスの大
幅な低減を達成できる。図１２は、一例として部分負荷
時におけるサイクルのＰ−Ｖ線図を示しており、本実施
例の特性と従来のスロットル弁を備えた機関の特性とを
対比して示している。
【００５２】このように上記実施例の構成によれば、基
本的にスロットルレス化したことによってポンピングロ
スの大幅な低減を達成できるとともに、負圧調整弁６１
によって適宜な負圧がコレクタ５８内に生成されるの
で、負圧を利用したブローバイガスの還流が確実に行わ
れることになる。また、機関の運転中における負圧の変
動は、図１１に示すように非常に小さく、またその頻度
も少ないので、エアクリーナエレメント６０をコレクタ
５８内に配置することが可能となる。この結果、吸気系
全体を非常に小型に構成することが可能となる。また、
吸気量は吸気弁５４において制御されるので、コレクタ
５８の容積を大きくしても、機関の応答性が悪化する虞
がなく、従って、吸気系全体を小型化しつつコレクタ５
８の容積は大きく確保して、吸気音低減を図ることがで
きる。
本的にスロットルレス化したことによってポンピングロ
スの大幅な低減を達成できるとともに、負圧調整弁６１
によって適宜な負圧がコレクタ５８内に生成されるの
で、負圧を利用したブローバイガスの還流が確実に行わ
れることになる。また、機関の運転中における負圧の変
動は、図１１に示すように非常に小さく、またその頻度
も少ないので、エアクリーナエレメント６０をコレクタ
５８内に配置することが可能となる。この結果、吸気系
全体を非常に小型に構成することが可能となる。また、
吸気量は吸気弁５４において制御されるので、コレクタ
５８の容積を大きくしても、機関の応答性が悪化する虞
がなく、従って、吸気系全体を小型化しつつコレクタ５
８の容積は大きく確保して、吸気音低減を図ることがで
きる。
【図１】この発明に係る吸気制御装置の一実施例を示す
概略的な断面図。
概略的な断面図。
【図２】同じく概略的な平面図。
【図３】ブローバイガス還流装置の構成を示す構成説明
図。
図。
【図４】負圧調整弁の構成を示す拡大図。
【図５】この実施例における可変動弁機構を示す斜視
図。
図。
【図６】リフト・作動角可変機構の動作説明図。
【図７】リフト・作動角可変機構によるリフト・作動角
の特性変化を示す特性図。
の特性変化を示す特性図。
【図８】位相可変機構によるバルブリフト特性の位相変
化を示す特性図。
化を示す特性図。
【図９】代表的な運転条件でのバルブリフト特性を示す
特性図。
特性図。
【図１０】負荷変化に対する作動角、中心角、コレクタ
負圧、等の変化を示す特性図。
負圧、等の変化を示す特性図。
【図１１】コレクタ負圧を従来のものと対比して示す特
性図。
性図。
【図１２】ポンピングロスの低減を説明するためのＰ−
Ｖ線図。
Ｖ線図。
１…リフト・作動角可変機構 ２…位相可変機構 １３…駆動軸 １５…偏心カム １６…制御軸 １７…偏心カム部 １８…ロッカアーム ２５…リンクアーム ２６…リンク部材 ５４…吸気弁 ５８…コレクタ ６０…エアクリーナエレメント ６１…負圧調整弁 ６６…ブローバイガス通路 ６８…新気導入通路
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） Ｆ０２Ｄ 11/06 Ｆ０２Ｄ 11/06 Ｅ ３Ｇ０８４ 13/02 13/02 Ｊ ３Ｇ０９２ 41/04 ３１０ 41/04 ３１０Ｃ ３Ｇ３０１ ３２０ ３２０ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｋ ３０１Ｚ Ｆ０２Ｍ 25/06 Ｆ０２Ｍ 25/06 35/04 35/04 Ｃ 35/104 35/10 １０２Ｒ 35/10 ３０１Ｔ (72)発明者 野原 常靖 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 杉山 孝伸 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G015 AA00 BD11 BD13 CA16 DA02 3G016 AA19 BA34 BB19 BB23 BB24 BB25 CA10 CA25 CA47 DA08 DA22 GA08 GA09 3G018 AA06 AB05 BA19 BA31 CA07 DA02 DA03 DA04 DA09 DA10 DA12 EA03 EA04 EA11 EA12 EA13 EA14 EA31 EA32 FA01 FA06 FA07 FA08 GA06 3G062 AA03 BA01 BA06 BA09 CA03 CA04 CA05 CA07 CA08 ED01 ED04 ED10 GA00 GA06 GA08 3G065 AA04 AA06 AA07 CA00 DA02 EA03 EA04 EA05 EA08 EA09 GA00 GA09 GA10 GA15 HA06 KA03 KA13 3G084 BA05 BA23 FA20 FA31 FA33 3G092 AA01 AA11 DA01 DA05 DA09 DA14 DC03 DF09 DG03 DG06 EA01 EA22 FA14 FA25 FA50 HA01X HA05X HA11Z HE01Z HE08Z 3G301 HA01 HA19 JA02 JA37 KA06 LA03 LA07 LC07 LC08 PA17Z PE01Z PE08Z
Claims (9)
- 【請求項１】 吸気弁のリフト・作動角を同時にかつ連
続的に拡大，縮小制御可能なリフト・作動角可変機構を
備え、機関運転条件に応じてこのリフト・作動角を制御
することにより内燃機関の吸気量を制御するようにした
内燃機関の吸気制御装置において、 各気筒の吸気ポートに接続されるコレクタの上流側に、
コレクタ内に適宜な負圧を発生させるための負圧調整弁
を備えたことを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 - 【請求項２】 内燃機関の全負荷時には上記負圧調整弁
の開度を増大させ、コレクタ内の負圧を解消させること
を特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気制御装
置。 - 【請求項３】 上記コレクタの内部にエアクリーナエレ
メントが配設されていることを特徴とする請求項１また
は２に記載の内燃機関の吸気制御装置。 - 【請求項４】 上記負圧調整弁は、コレクタ内の負圧に
応動して該負圧が所定値となるように機械的に開度が調
節される構成となっていることを特徴とする請求項１〜
３のいずれかに記載の内燃機関の吸気制御装置。 - 【請求項５】 吸気弁のリフト中心角の位相を遅進させ
る位相可変機構をさらに備え、上記リフト・作動角可変
機構とこの位相可変機構との双方の制御の組み合わせに
よって内燃機関の吸気量を制御することを特徴とする請
求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の吸気制御装
置。 - 【請求項６】 上記リフト・作動角可変機構は、駆動軸
により回転駆動される偏心カムと、この偏心カムの外周
に相対回転可能に嵌合したリンクアームと，上記駆動軸
と平行に設けられ、かつ偏心カム部を備えた回動可能な
制御軸と、この制御軸の偏心カム部に回転可能に装着さ
れ、かつ上記リンクアームにより揺動されるロッカアー
ムと、上記駆動軸に回転可能に支持されるとともに、上
記ロッカアームにリンクを介して連結され、該ロッカア
ームに伴って揺動することにより吸気弁のタペットを押
圧する揺動カムと、を備えており、上記制御軸の偏心カ
ム部の回動位置を変化させることにより吸気弁のリフト
・作動角が同時に増減変化するように構成されているこ
とを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機
関の吸気制御装置。 - 【請求項７】 内燃機関のクランクケースから取り出さ
れたブローバイガスが、上記負圧調整弁の下流側に還流
することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の
内燃機関の吸気制御装置。 - 【請求項８】 内燃機関のクランクケースから取り出さ
れたブローバイガスが、上記エアクリーナエレメントの
下流側に還流することを特徴とする請求項３に記載の内
燃機関の吸気制御装置。 - 【請求項９】 上記負圧調整弁は、上記コレクタの入口
部分に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜
８のいずれかに記載の内燃機関の吸気制御装置。
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|---|---|---|---|
| JP2001069870A JP3832264B2 (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 内燃機関の吸気制御装置 |
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| EP14003399.4A EP3043060A3 (en) | 2001-03-13 | 2002-03-11 | Intake system of internal combustion engine |
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-
2001
- 2001-03-13 JP JP2001069870A patent/JP3832264B2/ja not_active Expired - Lifetime
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