JP2004052677A

JP2004052677A - 内燃機関の吸気制御装置

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Publication number: JP2004052677A
Application number: JP2002211992A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Kawamura; 川村　克彦; Takeshi Egashira; 江頭　猛
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-07-22
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2022-07-22
Also published as: JP4003567B2

Abstract

【課題】バルブ制御領域とスロットル制御領域との境界を横切る減速時のエンジンストール等を防止する。
【解決手段】シリンダに流入する吸気量を制御可能な可変動弁機構と電子制御スロットル弁１８とを具備し、低速低負荷側のスロットル制御領域では、バルブリフト特性を略一定として、スロットル弁１８の開度によって吸気量を制御し、これより高速高負荷側となるバルブ制御領域では、スロットル弁１８の開度を必要最小限の負圧に対応した略一定の開度に保持し、可変動弁機構による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。減速時には、減速判定と同時にバルブリフト特性の制御を優先的に開始し、バルブタイミングが所定値まで遅角した段階でスロットル弁１８を閉じる。これにより、過大なオーバラップのままコレクタ１６内の圧力が低下するようなことがない。
【選択図】　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関のシリンダ内に吸入される吸気量を制御する吸気制御装置に関し、特に、吸気弁のバルブリフト特性の可変制御といわゆる電子制御スロットル弁の開度制御とを組み合わせて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中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】
一方、機械的な機構を用いた可変動弁機構の場合には、過渡時の応答遅れが比較的大きいという問題があり、特開平６−２１３０２１号公報には、減速時の可変動弁機構の応答遅れによる過大なバルブオーバラップの発生を回避するために、減速に入るであろう低車速時には、バルブタイミングをあまり進角させないように制限する技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにいわゆるスロットルレスとして吸気弁のバルブリフト特性の可変制御により吸気量を制御する場合、アイドルを含む極低負荷の領域では、制御すべき吸気量が非常に少なくなることから、バルブリフト特性のみによる安定した吸気量制御は困難となる。また、完全なスロットルレスとして吸気系に負圧が発生しないと、例えば、ブローバイガスやエバポレータからのパージガスなどを吸気系に還流させる既存のシステムが利用できなくなったり、種々のアクチュエータなどの駆動源としても利用されている負圧が容易に得られない、といった新たな課題が派生する。
【０００５】
そのため、いわゆる電子制御スロットル弁を設け、その開度制御と組み合わせることで、殆どの運転領域で実質的なスロットルレスの運転状態を実現することを本出願人は検討しているが、スロットル弁の開度制御に依存する低速低負荷側の領域と可変動弁機構のバルブリフト特性の制御に依存する領域とで、スロットル弁開度やバルブリフト特性の制御特性が不連続となると、運転条件が両者の境界を横切って変化する過渡時に、両者の制御が整合せずに、過渡的に燃焼が不安定になったりする不具合が生じる。
【０００６】
上記特開平６−２１３０２１号公報の技術は、このように特性が不連続となる２つの制御の整合性に関するものではなく、また、バルブリフト特性の可変制御によって吸気量制御を行うものではない。しかも、この公報のように、低車速時にバルブタイミングの進角を制限するのでは、そもそも最適なバルブタイミングを得るという本来の目的に反し、特に、バルブタイミングによる吸気量制御は到底不可能である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の内燃機関の吸気制御装置は、吸気弁のバルブリフト特性を可変制御することにより内燃機関の吸気量を連続的に変化させることが可能な可変動弁機構と、複数の気筒の吸気通路が接続するコレクタと、このコレクタの上流に位置し、制御信号により開度が制御されるいわゆる電子制御スロットル弁と、を備え、さらに、上記可変動弁機構および電子制御スロットル弁を用いて吸気量を制御する制御手段を備えている。
【０００８】
上記制御手段は、低速低負荷側の所定のスロットル制御領域では上記スロットル弁の開度制御によって吸気量を制御し、かつこれよりも高速高負荷側のバルブ制御領域では、上記コレクタ内の圧力が所定の負圧となるように上記スロットル弁の開度を維持するとともに上記可変動弁機構によるバルブリフト特性の制御によって吸気量を制御する。
【０００９】
すなわち、上記スロットル制御領域内では、可変動弁機構によるバルブリフト特性は、一定もしくは概ね一定に保持され、運転条件に応じた必要な吸気量の制御が、スロットル弁の開度制御によってなされる。換言すれば、運転条件に応じてスロットル弁開度が大小変化し、このスロットル弁開度によって吸気量ひいては機関のトルクが制御される。このようにスロットル弁を用いることで、極少量の吸気量を精度よく制御でき、特に、気筒間での吸気量のばらつきを回避できる。
【００１０】
これに対し上記バルブ制御領域では、コレクタ内の圧力が所定の負圧となるようにスロットル弁開度が維持される。ここで、所定の負圧とは、一般に負圧源として必要最小限の負圧であり、例えば、−５０ｍｍＨｇ程度である。従って、スロットル弁開度は、全開に近いかなり大きな開度となる。そして、最終的な吸気量の制御は、可変動弁機構によってなされる。例えば、吸気弁の閉時期を下死点前に早めれば、それに応じてシリンダ内の吸気量が減少する。換言すれば、バルブ制御領域では、運転条件に応じてバルブリフト特性が変化し、このバルブリフト特性によって吸気量ひいては機関のトルクが制御される。このように、スロットル弁を具備していても、コレクタ内の圧力が大気圧に近い弱い負圧となるようにして、吸気弁のバルブリフト特性によって吸気量を制御することで、実質的にスロットルレス運転となり、ポンピングロスが大幅に低減する。また、コレクタ内に必要最小限の負圧が確保されることから、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である。
【００１１】
一方、上記のように、スロットル制御領域とバルブ制御領域とで吸気量制御の方式を切り換えるようにすると、両者の境界において、バルブリフト特性の制御特性が不連続となる。一般には、吸気弁開時期および吸気弁閉時期が、上記バルブ制御領域側に比べて上記スロットル制御領域で遅角したものとなる。
【００１２】
また、上記スロットル制御領域と上記バルブ制御領域との境界において、上記スロットル弁の開度の制御特性が不連続となり、上記バルブ制御領域での開度は上記スロットル制御領域での開度よりも十分に大きいものとなる。
【００１３】
この結果、運転条件が上記の境界を横切って変化する過渡時に、バルブリフト特性とスロットル弁開度とが一時的に整合しない場合が生じうる。特に、減速に伴ってバルブ制御領域からスロットル制御領域へ移行したときに、例えばそれまで比較的進角していた吸気弁開時期および吸気弁閉時期が遅角しようとし、同時に、全開近くにあったスロットル弁が負荷に応じた開度に閉じようとするが、コレクタ内の圧力の低下（負圧の増加）に対し吸気弁開時期の変化が相対的に遅れると、過度のバルブオーバラップとなって燃焼が悪化し、また吸気弁閉時期の変化が相対的に遅れると、吸気量が目標よりも少なくなって、機関出力トルクが異常に低下してしまう。特に、可変動弁機構として機械的な機構を用いる場合には、一般に、可変動弁機構よりもスロットル弁の方が制御の応答性が高いので、この問題がより顕著となる。
【００１４】
そこで、本発明では、上記の制御手段は、上記バルブ制御領域から上記スロットル制御領域へ移行した過渡時に、上記可変動弁機構によるバルブリフト特性の制御を、上記スロットル弁の制御よりも優先して行うようになっている。これにより、減速時の過大なバルブオーバラップの発生や吸気量の異常低下が確実に回避される。
【００１５】
【発明の効果】
この発明に係る内燃機関の吸気制御装置によれば、バルブ制御領域とスロットル制御領域とで吸気量制御の方式を切り換えることで、吸気量が極少ない領域での各気筒の吸気量の精度を確保しつつ広範な領域で実質的にスロットルレス運転を実現でき、しかも実用機関に望ましい吸気系の負圧を確保することが可能となる。そして、バルブ制御領域からスロットル制御領域へ移行する減速時に、バルブリフト特性の制御を優先することで、過大なバルブオーバラップの発生や吸気量の異常低下を防止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１は、この発明をＶ型６気筒のガソリン機関１に適用した実施例を示しており、左右バンクの吸気弁３側に、後述する可変動弁機構２がそれぞれ設けられている。排気弁４側の動弁機構は、排気カムシャフト５により排気弁４を駆動する直動型のものであり、そのバルブリフト特性は、常に一定である。
【００１８】
左右バンクの排気マニホルド６は、触媒コンバータ７に接続され、かつこの触媒コンバータ７の上流位置に、排気空燃比を検出する空燃比センサ８が設けられている。左右バンクの排気通路９は、触媒コンバータ７の下流側で合流し、さらに下流に、第２の触媒コンバータ１０および消音器１１を備えている。
【００１９】
各気筒の吸気ポートにはブランチ通路１５が接続され、かつこの６本のブランチ通路１５の上流端が、コレクタ１６にそれぞれ接続されている。上記コレクタ１６の一端には、吸気入口通路１７が接続されており、この吸気入口通路１７に、電子制御スロットル弁１８が設けられている。この電子制御スロットル弁１８は、電気モータからなるアクチュエータを備え、エンジンコントロールユニット１９から与えられる制御信号によって、その開度が制御される。なお、スロットル弁１８の実際の開度を検出する図示せぬセンサを一体に備えており、その検出信号に基づいて、スロットル弁開度が目標開度にクローズドループ制御される。また、スロットル弁１８の上流に、吸入空気流量を検出するエアフロメータ２５が配置され、さらに上流にエアクリーナ２０が設けられている。
【００２０】
また、機関回転速度およびクランク角位置を検出するために、クランクシャフトに対してクランク角センサ２１が設けられており、さらに、運転者により操作されるアクセルペダル開度（踏込量）を検出するアクセル開度センサ２２を備えている。これらの検出信号は、上記のエアフロメータ２５や空燃比センサ８の検出信号とともに、エンジンコントロールユニット１９に入力されている。エンジンコントロールユニット１９では、これらの検出信号に基づいて、燃料噴射弁２３の噴射量や噴射時期、点火プラグ２４による点火時期、可変動弁機構２によるバルブリフト特性、スロットル弁１８の開度、などを制御する。
【００２１】
次に、図２に基づいて吸気弁３側の可変動弁機構２の構成を説明する。この可変動弁機構２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５１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７１と、が組み合わされて構成されている。
【００２２】
まず、リフト・作動角可変機構５１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２００２−８９３０３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。
【００２３】
リフト・作動角可変機構５１は、シリンダヘッドに摺動自在に設けられた上記の吸気弁３と、シリンダヘッド上部のカムブラケット（図示せず）に回転自在に支持された駆動軸５２と、この駆動軸５２に、圧入等により固定された偏心カム５３と、上記駆動軸５２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５２と平行に配置された制御軸６２と、この制御軸６２の偏心カム部６８に揺動自在に支持されたロッカアーム５６と、各吸気弁３の上端部に配置されたタペット６０に当接する揺動カム５９と、を備えている。上記偏心カム５３とロッカアーム５６とはリンクアーム５４によって連係されており、ロッカアーム５６と揺動カム５９とは、リンク部材５８によって連係されている。
【００２４】
上記駆動軸５２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。
【００２５】
上記偏心カム５３は、円形外周面を有し、該外周面の中心が駆動軸５２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５４の環状部が回転可能に嵌合している。
【００２６】
上記ロッカアーム５６は、略中央部が上記偏心カム部６８によって揺動可能に支持されており、その一端部に、連結ピン５５を介して上記リンクアーム５４のアーム部が連係しているとともに、他端部に、連結ピン５７を介して上記リンク部材５８の上端部が連係している。上記偏心カム部６８は、制御軸６２の軸心から偏心しており、従って、制御軸６２の角度位置に応じてロッカアーム５６の揺動中心は変化する。
【００２７】
上記揺動カム５９は、駆動軸５２の外周に嵌合して回転自在に支持されており、側方へ延びた端部に、連結ピン６７を介して上記リンク部材５８の下端部が連係している。この揺動カム５９の下面には、駆動軸５２と同心状の円弧をなす基円面と、該基円面から所定の曲線を描いて延びるカム面と、が連続して形成されており、これらの基円面ならびにカム面が、揺動カム５９の揺動位置に応じてタペット６０の上面に当接するようになっている。
【００２８】
すなわち、上記基円面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、揺動カム５９が揺動してカム面がタペット６０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。
【００２９】
上記制御軸６２は、図示するように、一端部に設けられたリフト・作動角制御用アクチュエータ６３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・作動角制御用アクチュエータ６３は、例えばウォームギア６５を介して制御軸６２を駆動するサーボモータ等からなり、エンジンコントロールユニット１９からの制御信号によって制御されている。なお、制御軸６２の回転角度は、制御軸センサ６４によって検出される。
【００３０】
このリフト・作動角可変機構５１の作用を説明すると、駆動軸５２が回転すると、偏心カム５３のカム作用によってリンクアーム５４が上下動し、これに伴ってロッカアーム５６が揺動する。このロッカアーム５６の揺動は、リンク部材５８を介して揺動カム５９へ伝達され、該揺動カム５９が揺動する。この揺動カム５９のカム作用によって、タペット６０が押圧され、吸気弁３がリフトする。
【００３１】
ここで、リフト・作動角制御用アクチュエータ６３を介して制御軸６２の角度が変化すると、ロッカアーム５６の初期位置が変化し、ひいては揺動カム５９の初期揺動位置が変化する。
【００３２】
例えば偏心カム部６８が図の上方へ位置しているとすると、ロッカアーム５６は全体として上方へ位置し、揺動カム５９の連結ピン６７側の端部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５９の初期位置は、そのカム面がタペット６０から離れる方向に傾く。従って、駆動軸５２の回転に伴って揺動カム５９が揺動した際に、基円面が長くタペット６０に接触し続け、カム面がタペット６０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。
【００３３】
逆に、偏心カム部６８が図の下方へ位置しているとすると、ロッカアーム５６は全体として下方へ位置し、揺動カム５９の連結ピン６７側の端部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５９の初期位置は、そのカム面がタペット６０に近付く方向に傾く。従って、駆動軸５２の回転に伴って揺動カム５９が揺動した際に、タペット６０と接触する部位が基円面からカム面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。
【００３４】
上記の偏心カム部６８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、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。各部のレイアウトによるが、例えば、リフト・作動角の大小変化に伴い、吸気弁３の開時期と閉時期とがほぼ対称に変化する。
【００３５】
次に、位相可変機構７１は、図２に示すように、上記駆動軸５２の前端部に設けられたスプロケット７２と、このスプロケット７２と上記駆動軸５２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アクチュエータ７３と、から構成されている。上記スプロケット７２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。上記位相制御用アクチュエータ７３は、例えば油圧式、電磁式などの回転型アクチュエータからなり、エンジンコントロールユニット１９からの制御信号によって制御されている。この位相制御用アクチュエータ７３の作用によって、スプロケット７２と駆動軸５２とが相対的に回転し、バルブリフトにおける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。この位相可変機構７１の制御状態は、駆動軸５２の回転位置に応答する駆動軸センサ６６によって検出される。
【００３６】
本実施例では、リフト・作動角可変機構５１ならびに位相可変機構７１は、各センサ６４，６６の検出に基づいてクローズドループ制御される。
【００３７】
上記のような可変動弁機構２を吸気弁３側に備えた構成においては、基本的に、スロットル弁１８に依存せずに、吸気弁３の可変制御によって吸気量を制御することが可能である。しかしながら、吸気量が極少量となる領域では、吸気弁３のリフトを非常に小さく制御する必要があり、その僅かなばらつきによって、各気筒の吸気量ひいては空燃比が大きく変化しやすい。そのため、本発明では、所定の低速低負荷側の領域では、吸気弁の可変制御による吸気量制御に代えて、スロットル弁１８の開度による吸気量制御とするのである。また、実用機関では、ブローバイガスの還流等のために吸気系に若干の負圧が存在していることが好ましいので、吸気弁３の可変制御による吸気量制御を行う領域でも、スロットル弁１８を僅かに閉じ、コレクタ１６内に負圧を生成する。
【００３８】
すなわち、図３に示すように、アイドルを含む所定の低速低負荷側の領域Ａが、スロットル制御領域として設定され、残りの領域Ｂがバルブ制御領域として設定されている。上記スロットル制御領域内では、可変動弁機構２による吸気弁３のバルブリフト特性は、概ね一定に保持され、運転条件に応じた必要な吸気量の制御が、スロットル弁１８の開度制御によってなされる。つまり、運転条件に応じてスロットル弁１８の開度が大小変化し、このスロットル弁開度によって吸気量ひいては機関のトルクが制御される。このようにスロットル弁１８を用いることで、極少量の吸気量を精度よく制御でき、特に、気筒間での吸気量のばらつきを回避できる。図４（ａ）は、スロットル制御領域内におけるバルブリフト特性の一例として、アイドル時（例えば図３のａ点）のバルブリフト特性を示している。この例では、アイドル時には、バルブオーバラップを小さくすべく吸気弁開時期（ＩＶＯ）が上死点よりも僅かに遅く、かつ吸気弁閉時期（ＩＶＣ）は、下死点よりも進角した位置となる。このバルブリフト特性は、言うまでもなく、コレクタ１６内がスロットル弁１８の開度に応じた比較的強い負圧となっていることを前提としている。なお、スロットル制御領域内で、運転条件が異なれば、最適バルブオーバラップ等が異なるので、バルブリフト特性は僅かに変化するが、これは、吸気量制御のためではない。
【００３９】
一方、吸気流量が大となる上記バルブ制御領域では、コレクタ１６内の圧力が所定の負圧つまり負圧源として必要最小限の負圧（例えば、−５０ｍｍＨｇ）となるように、スロットル弁１８の開度が概ね一定に保持される。より具体的には、スロットル弁１８の開度は、全開に近いかなり大きな開度となる。なお、より単純化するために、スロットル弁１８を一定開度とすることも可能である。そして、最終的な吸気量の制御は、可変動弁機構２によってなされる。図４（ｂ）は、一例として、このバルブ制御領域内でかつ低負荷域にある（例えば図３のｂ点）ときのバルブリフト特性を示している。このバルブリフト特性は、コレクタ１６内が大気圧に近い必要最小限の負圧となっていることを前提とするものであり、吸気量を制限するために、吸気弁閉時期（ＩＶＣ）が、下死点よりも大きく進角した位置となる。また、吸気弁開時期（ＩＶＯ）は、上死点よりも進角した位置となる。なお、このバルブ制御領域は、運転中に最も頻度の高い部分負荷域を含むように設定されている。このように、スロットル弁１８の開度を十分に大きく保持することで、実質的にスロットルレス運転となり、ポンピングロスが大幅に低減する。また、コレクタ１６内に必要最小限の負圧が確保されることから、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である。
【００４０】
ここで、上記のように吸気量制御がなされることから、スロットル制御領域とバルブ制御領域との境界においては、スロットル弁１８の開度の制御特性が不連続、つまりステップ的に変化するものとなり、境界を挟んで隣接する２点で比較すると、バルブ制御領域での開度はスロットル制御領域での開度よりも十分に大きいものとなる。
【００４１】
同様に、バルブリフト特性の制御特性についても、上記スロットル制御領域と上記バルブ制御領域との境界において、ステップ的に変化する不連続なものとなる。なお、バルブ制御領域内では、バルブリフト特性は、運転条件つまり機関回転速度や負荷に応じて連続的に変化する。
【００４２】
従って、運転条件が上記の境界を横切ってバルブ制御領域からスロットル制御領域へ移行する減速時（図３の矢印参照）に、スロットル弁１８の開度とバルブリフト特性とが整合せずに、エンジンストールが生じたりする虞があるが、本発明では、バルブ制御領域からスロットル制御領域へ移行する減速時に、バルブリフト特性の制御を優先して行い、このバルブリフト特性が目標近くまで十分に変化した段階で、スロットル弁１８の開度を目標値へと駆動する。
【００４３】
図５は、この減速時の処理を示すフローチャートであり、まずステップ１で、所定の減速条件であるか否かの判定を行う。例えば、アクセルペダル開度および機関回転速度によって、上記の境界を横切ったと判定した場合、あるいは、アクセルペダル開度が全閉となった場合、あるいは、アクセルペダル開度の負側への変化速度が所定レベル以上である場合、などに所定の減速と判定する。そして、ステップ２では、目標バルブタイミングつまりバルブリフト特性の目標値を求める。同様に、ステップ３で、目標スロットル弁開度を求める。そして、ステップ４で、バルブリフト特性を、その目標値へ向けて制御する。つまり、リフト・作動角制御用アクチュエータ６３および位相制御用アクチュエータ７３を駆動する。この減速では、例えば、図４（ｂ）の特性から図４（ａ）の特性へと変化するように、主に、リフト中心角の位相が遅角する。なお、減速の態様によっては、リフト・作動角が同時に多少増減変化する。ステップ５では、バルブリフト特性が所定値まで遅角したかを判定し、所定値まで遅角した段階でステップ６へ進んで、スロットル弁１８の開度の制御を開始する。つまり、スロットル弁１８のアクチュエータを目標開度まで駆動する。ここで、上記所定値は、一般に、目標バルブリフト特性の位相よりも僅かに進角側に設定されるが、目標バルブリフト特性そのものであってもよい。
【００４４】
これにより、図６に示すように、スロットル弁１８の開度およびバルブタイミング（ＩＶＯもしくはＩＶＣ）が変化する。つまり、減速判定に伴ってバルブタイミングが遅角側へ変化し始め、これが所定値に達した時点で、スロットル弁１８が閉じ始める。スロットル弁１８の制御の応答性は、可変動弁機構２に比べて高いので、図示するように、速やかにスロットル弁１８開度が低下する。従って、スロットル弁１８によりコレクタ１６内の圧力がバルブ制御領域に対応した十分に強い負圧となった時点では、バルブリフト特性がこのバルブ制御領域に対応した特性となっており、過大なオーバラップによる燃焼悪化や吸気量の異常低下を確実に回避できる。
【００４５】
次に、図７は、この発明の第２の実施例を示している。この実施例では、前述したように減速判定がなされたときに、可変動弁機構２を目標値へ向けて優先的に駆動するが、これと同時に、スロットル弁１８の開度を、中間目標開度まで閉じるようにしている。この中間目標開度は、減速直前のバルブ制御領域でのスロットル弁１８の開度とスロットル制御領域移行後の目標スロットル弁開度との間に設定される。これは、例えば、単純に両者の中央の開度することもできるが、より望ましくは、必要な負圧が得られるように機関回転速度に応じて所定のテーブルから求めるようにする。あるいは、図８に示すフローチャートのように、コレクタ１６内の負圧をセンサにより検出あるいは推定して、目標の負圧となるようにスロットル弁１８の開度をフィードバック制御してもよい。そして、前述した実施例と同じく、バルブリフト特性（バルブタイミング）が所定値まで遅角した段階で、最終的な目標スロットル弁開度へ向けてスロットル弁１８の開度が制御される。
【００４６】
このように、減速判定と同時に中間開度までスロットル弁１８を閉じることで、ポンピングロスによる適度な減速感が直ちに得られるとともに、コレクタ１６内の負圧を利用する負圧補助式ブレーキを減速初期から確実に作動させることが可能となる。
【００４７】
なお、この発明は、バルブ制御領域からスロットル制御領域へ移行する減速時のみならず、スロットル制御領域からバルブ制御領域へ移行する加速時にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す構成説明図。
【図２】可変動弁機構の構成を示す斜視図。
【図３】スロットル制御領域とバルブ制御領域とを示す特性図。
【図４】スロットル制御領域におけるバルブリフト特性の一例（ａ）とバルブ制御領域におけるバルブリフト特性の一例（ｂ）を示す特性図。
【図５】減速時の処理の流れを示すフローチャート。
【図６】減速時のスロットル弁１８の開度の変化とバルブタイミングの変化を示すタイムチャート。
【図７】異なる実施例を示す図６と同様のタイムチャート。
【図８】スロットル弁１８の開度を中間開度にフィードバック制御する例のフローチャート。
【符号の説明】
２…可変動弁機構
１８…スロットル弁
１９…エンジンコントロールユニット
５１…リフト・作動角可変機構
７１…位相可変機構

Claims

吸気弁のバルブリフト特性を可変制御することにより内燃機関の吸気量を連続的に変化させることが可能な可変動弁機構と、
複数の気筒の吸気通路が接続するコレクタと、
このコレクタの上流に位置し、制御信号により開度が制御されるスロットル弁と、
を備えてなる内燃機関の吸気制御装置において、
低速低負荷側の所定のスロットル制御領域では上記スロットル弁の開度制御によって吸気量を制御し、かつこれよりも高速高負荷側のバルブ制御領域では、上記コレクタ内の圧力が所定の負圧となるように上記スロットル弁の開度を維持するとともに上記可変動弁機構によるバルブリフト特性の制御によって吸気量を制御する制御手段を備え、
この制御手段は、上記バルブ制御領域から上記スロットル制御領域へ移行した過渡時に、上記可変動弁機構によるバルブリフト特性の制御を、上記スロットル弁の制御よりも優先して行うことを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
上記スロットル制御領域と上記バルブ制御領域との境界において、上記バルブリフト特性の制御特性が不連続となっており、吸気弁開時期および吸気弁閉時期が、上記バルブ制御領域側に比べて上記スロットル制御領域で遅角してい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。
上記スロットル制御領域と上記バルブ制御領域との境界において、上記スロットル弁の開度の制御特性が不連続となっており、上記バルブ制御領域での開度は上記スロットル制御領域での開度よりも十分に大きい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。
上記バルブ制御領域から上記スロットル制御領域への減速判定時に、上記可変動弁機構により所定のバルブリフト特性に達したのちにスロットル弁の駆動を開始す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。
上記バルブ制御領域から上記スロットル制御領域への減速判定時に、バルブ制御領域でのスロットル弁開度とスロットル制御領域移行後の目標スロットル弁開度との間に設定される中間目標開度までスロットル弁を駆動し、上記可変動弁機構により所定のバルブリフト特性に達したのちに上記目標スロットル弁開度へ向けてスロットル弁を駆動す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。
上記可変動弁装置は、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・作動角可変機構と、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と、から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。