JP2009097378A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気通路の流路断面積が最大値になったときに得られる機関出力の最大値を増大させることのできる内燃機関を提供する。
【解決手段】クランクシャフト１４によって駆動されるピストン１２により燃焼室１８内の既燃ガスが排気ポート２２及び排気管２４を通じて圧出される。排気管２４には排気ポンプ８０が設けられ、この排気ポンプ８０により既燃ガスが強制的に燃焼室１８から排出される。
【選択図】図１

Description

本発明は、出力軸によって駆動されるピストンにより燃焼室内の既燃ガスが排気通路を通じて圧出される内燃機関に関する。

例えば特許文献１に記載される内燃機関にあっては、燃焼室を区画するピストンがコネクティングロッドを介して機関の出力軸に連結されている。燃焼行程において、圧力の上昇した燃焼ガスによってピストンが上死点から下死点に駆動されるとともに、ピストンの駆動力がコネクティングロッドを通じて出力軸に伝達され、出力軸が回転される。そしてピストンは、出力軸の回転力により駆動され、既燃ガスを燃焼室から排気通路を通じて大気に圧出した後に、吸気通路を通じて空気を燃焼室に吸入して空気と燃料との混合気を圧縮する。

また、こうした内燃機関において、スロットルバルブ等を通じて吸気通路の流路断面積を変更することにより吸入される空気の量を変更して内燃機関の出力を制御する構成が通常採用されている。ここで、吸気通路の流路断面積が大きいときほど、燃焼室に吸入される空気の量が増加するため、内燃機関の出力が大きくなる。
特開２００６−２７４８６３号公報

ところで、吸気通路の流路断面積の最大値や燃焼室の容積などにより、燃焼室内に吸入される空気の量には自ずと限界がある。すなわち、所定の運転状態において吸気通路の流路断面積が最大値になったときに、燃焼室に吸入される空気の量が最大値になるとともに、内燃機関の出力もその最大値になり、これ以上の出力を得ることは困難である。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸気通路の流路断面積が最大値になったときに得られる機関出力の最大値を増大させることのできる内燃機関を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、出力軸によって駆動されるピストンにより燃焼室内の既燃ガスが排気通路を通じて圧出される内燃機関において、前記排気通路に設けられて前記既燃ガスを強制的に前記燃焼室から排出する電動排気ポンプを備えることをその要旨とする。

同構成によれば、電動排気ポンプにより既燃ガスを強制的に燃焼室から排出することができるため、排気行程においてピストンが既燃ガスを燃焼室から圧出するときに、燃焼室の内圧を低下させることができ、既燃ガスを圧出するために消耗する出力軸の回転エネルギを低減することができるようになる。したがって、出力軸によって駆動されるピストンのみにより既燃ガスを排出する場合と比較して、吸気通路の流路断面積が最大値になったとき、すなわち燃焼室に吸入される空気の量が最大値になったときに得られる機関出力の最大値を増大させることができるようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関において、吸入空気を燃焼室に導入する吸気通路に設けられて吸入空気を強制的に燃焼室に圧送する電動吸気ポンプを備えることをその要旨とする。

同構成によれば、電動吸気ポンプにより吸入空気を強制的に燃焼室に圧送することができるため、吸入空気の圧力を上昇させ、燃焼室に吸入される空気の量を増大させることができるようになる。そのため、吸気通路の流路断面積が最大値になったときに得られる機関出力の最大値を更に増大させることができるようになる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関において、前記機関の運転状態に基づいて変更される吸気通路の流路断面積に応じて前記電動排気ポンプ及び前記電動吸気ポンプの駆動状態を各別に制御する制御手段を備えることをその要旨とする。

同構成によれば、吸気通路の流路断面積の変化に応じて電動排気ポンプ及び電動吸気ポンプの駆動状態を各別に制御することができるため、高い自由度をもって機関出力を制御することができるようになる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関において、前記制御手段は、前記機関の吸気通路の流路断面積が大きいほど前記電動排気ポンプ及び前記電動吸気ポンプの駆動力を増大させることをその要旨とする。

同構成によれば、例えば流路断面積の変化に基づいて電動排気ポンプ及び電動吸気ポンプの駆動力を変更しない場合と比較して、要求される機関出力の変化に応じて実際の機関出力を円滑に制御することができるようになる。

請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の内燃機関において、前記制御手段は、前記流路断面積が所定の上限値以上であるときに前記電動排気ポンプ及び前記電動吸気ポンプの双方を駆動することをその要旨とする。

同構成によれば、機関の吸気通路の流路断面積が所定の上限値以上であるときに、電動排気ポンプ及び電動吸気ポンプの双方を駆動することにより、機関出力の最大値を効果的に増大させることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項３〜５のいずれか一項に記載の内燃機関において、前記制御手段は、前記機関の吸気通路の流路断面積が所定の下限値以下であるときに前記電動排気ポンプ及び前記電動吸気ポンプの双方を停止することをその要旨とする。

同構成によれば、例えばアイドリング時など、機関の吸気通路の流路断面積が相対的に小さいときに電動排気ポンプ及び電動吸気ポンプの双方を停止することにより、それら電動ポンプを駆動するための電力を節約することができる。

なお、機関の吸気通路の流路断面積がその所定の上限値と所定の下限値との間の値であるときに、請求項７に記載されるように、電動排気ポンプ及び電動吸気ポンプの一方を駆動するとともに他方を停止する、といった構成を採用することができる。

以下、本発明を車載内燃機関に適用した一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１に、車輌に搭載される内燃機関についてその概要を模式的に示す。同図１に示されるように、車載内燃機関（以下、単に「内燃機関」と称する）１のシリンダブロック１０には、その内部に複数のシリンダ１１（図１にはその１つを示す）が形成されるとともに、各シリンダ１１の内部には同シリンダ１１の延伸方向に沿って往復動可能にピストン１２が設けられている。ピストン１２は、コネクティングロッド１３を介してクランクシャフト１４に連結されている。したがってピストン１２の直線運動はコネクティングロッド１３によってクランクシャフト１４の回転運動に変換される。

クランクシャフト１４の近傍には、同クランクシャフト１４の回転角度を検出するためのクランクセンサ１１１が設けられるとともに、車両のアクセルペダル１５の近傍には、同アクセルペダル１５のアクセル開度Ａｃｃｐを検出するためのアクセルセンサ１１２が設けられている。これらクランクセンサ１１１及びアクセルセンサ１１２の検出信号は、マイクロコンピュータを備えて内燃機関１の制御を統括的に実行する電子制御装置１００に取り込まれる。電子制御装置１００、特にその中枢となるマイクロコンピュータは、各種制御にかかる制御プログラムによって数値計算や情報処理等を行う中央演算処理装置１００ａ、及びそれら制御プログラムやその実行に必要となる各種関数マップ、及びそれに基づく制御結果等を記憶するメモリ１００ｂを備えている。なお、電子制御装置１００では、上記クランクセンサ１１１による検出信号に基づいてその時々の機関回転速度ＮＥを算出する。

一方、シリンダブロック１０の上方にはシリンダヘッド２０が組み付けられている。そして、これらシリンダブロック１０、シリンダヘッド２０及びピストン１２によって燃焼室１８が区画されている。また、シリンダヘッド２０には、この燃焼室１８に接続される吸気ポート２１及び排気ポート２２が形成されている。吸気ポート２１は、吸気管２３に接続される一方、排気ポート２２は、排気管２４に接続されている。内燃機関１の吸気行程において、ピストン１２がクランクシャフト１４によって上死点から下死点に駆動されることにより、大気から吸気管２３及び吸気ポート２１を通じて空気が燃焼室１８に吸入される。一方、内燃機関１の排気行程においては、ピストン１２がクランクシャフト１４によって下死点から上死点に駆動されることにより、燃焼室１８内の既燃焼ガスが排気ポート２２及び排気管２４を通じて大気に圧出される。

吸気管２３には、吸入空気量を検出するための空気量センサ１１３が設けられるとともに、排気管２４には、排気中の酸素濃度を検出するための空燃比センサ１１４が設けられている。これら空気量センサ１１３及び空燃比センサ１１４の検出信号も、上記電子制御装置１００に取り込まれる。

また、シリンダヘッド２０には、燃料供給装置によって供給される燃料を吸気ポート２１に噴出するインジェクタ２５が設けられている。このインジェクタ２５によって噴出される燃料は、吸気管２３を通じて吸入される空気と混合されて燃焼室１８に導入される。

ここで、インジェクタ２５の燃料噴射量は、電子制御装置１００によって制御されている。具体的には、電子制御装置１００は、機関運転状態に基づき空燃比の目標値（例えば理論空燃比）を設定するとともに、空燃比センサ１１４の検出信号に基づき空燃比の実際値を算出し、この空燃比の実際値が目標値と一致するようにインジェクタ２５の燃料噴射量をフィードバック制御している。さらに、シリンダヘッド２０には、燃焼室１８に吸入される混合気に着火する点火プラグ２６が設けられている。この点火プラグ２６の点火時期も電子制御装置１００により制御される。

また、シリンダヘッド２０には、一対の排気バルブ３０と吸気バルブ４０とが往復動可能にそれぞれ設けられている。排気バルブ３０の基端部の近傍には、ラッシュアジャスタ３１が設けられるとともに、ラッシュアジャスタ３１と排気バルブ３０との間にはロッカーアーム３２が架設されている。ロッカーアーム３２は、その基端がラッシュアジャスタ３１に支持されるとともに先端が排気バルブ３０の基端部に当接されている。また、シリンダヘッド２０には、排気カムシャフト３３が回転可能に支持されており、この排気カムシャフト３３は、上記クランクシャフト１４の回転に連動して回転される。排気カムシャフト３３には各シリンダ１１に対応して複数のカム３４がそれぞれ形成されるとともに、それらカム３４の外周面にはロッカーアーム３２の中間部分に設けられたローラ３２ａが当接されている。また、排気バルブ３０にはリテーナ３５が設けられるとともに、このリテーナ３５とシリンダヘッド２０との間にはバルブスプリング３６が設けられている。なお、このバルブスプリング３６の付勢力によって排気バルブ３０は閉弁方向に付勢されている。そしてこれにより、ロッカーアーム３２のローラ３２ａはカム３４の外周面に押圧されている。機関運転時にカム３４が回転すると、ロッカーアーム３２はラッシュアジャスタ３１により支持される部分を支点として揺動する。その結果、排気バルブ３０はロッカーアーム３２によって開閉駆動されるようになる。

一方、吸気バルブ４０側にも、上述した排気側と同様にラッシュアジャスタ４１をはじめ、ロッカーアーム４２、リテーナ４５及びバルブスプリング４６が設けられている。シリンダヘッド２０には、カム４４が形成された吸気カムシャフト４３が回転可能に支持されており、この吸気カムシャフト４３も、クランクシャフト１４の回転に連動して回転される。ここで、排気バルブ３０側とは異なり、カム４４とロッカーアーム４２との間に最大リフト量変更機構５０が設けられている。この最大リフト量変更機構５０は入力部５１と一対の出力部５２とを有しており、これら入力部５１及び出力部５２はシリンダヘッド２０に固定された支持パイプ５３に揺動可能に支持されている。ロッカーアーム４２は、ラッシュアジャスタ４１及びバルブスプリング４６の付勢力によって出力部５２側に付勢され、同ロッカーアーム４２の中間部分に設けられたローラ４２ａが出力部５２の外周面に当接されている。これにより、入力部５１が出力部５２とともに左回り方向Ｗ１に揺動付勢され、入力部５１においてその径方向に延出した部分の先端に設けられたローラ５１ａがカム４４の外周面に押圧される。

機関運転時にカム４４が回転すると、同カム４４はローラ５１ａに摺接しつつ入力部５１を押圧し、これにより出力部５２が支持パイプ５３の周方向に揺動するようになる。そして出力部５２が揺動すると、ロッカーアーム４２はラッシュアジャスタ４１により支持される部分を支点として揺動する。その結果、吸気バルブ４０はロッカーアーム４２によって開閉駆動されるようになる。

また、支持パイプ５３には、その軸方向に沿って駆動可能なコントロールシャフト５４が挿入されている。このコントロールシャフト５４は、連結部材を介して入力部５１及び出力部５２に駆動連結されている。コントロールシャフト５４がその軸方向に沿って駆動すると、それら入力部５１及び出力部５２が相対的に揺動するようになる。次に、図２を参照してコントロールシャフト５４と入力部５１，出力部５２とを連結する最大リフト量変更機構５０について詳述する。なお、図２は最大リフト量変更機構５０の内部構造を示す一部破断斜視図である。

図２に示されるように、入力部５１は一対の出力部５２の間に設けられており、これら入力部５１と出力部５２との内部には略円柱状の連通空間が形成されている。また、入力部５１の内周面にはヘリカルスプライン５１ｈが形成されるとともに、出力部５２の内周面には入力部５１のヘリカルスプライン５１ｈとその歯すじが逆向きに傾斜するヘリカルスプライン５２ｈが形成されている。

入力部５１と出力部５２との内部に形成された空間には、略円筒状のスライダギア５５が設けられている。このスライダギア５５の外周面の中央部分には、入力部５１のヘリカルスプライン５１ｈに噛合するヘリカルスプライン５５ａが形成されるとともに、その外周面の両端部には出力部５２のヘリカルスプライン５２ｈに噛合するヘリカルスプライン５５ｂが形成されている。

また、この略円筒状のスライダギア５５の内壁には、その周方向に沿って延伸する溝５５ｃが形成されており、この溝５５ｃにはブッシュ５６が嵌合されている。なお、このブッシュ５６は、溝５５ｃの伸びる方向に沿って同溝５５ｃの内周面を摺動することができるが、スライダギア５５に対するその軸方向の相対変位は溝５５ｃによって規制されている。

そして、支持パイプ５３はスライダギア５５の内部に形成された貫通空間に挿入されるとともに、コントロールシャフト５４はその支持パイプ５３に挿入されている。また、支持パイプ５３の管壁にはその軸方向に延伸する長孔５３ａが形成されている。スライダギア５５とコントロールシャフト５４との間には、長孔５３ａを通じてこれらスライダギア５５とコントロールシャフト５４とを連結する係止ピン５７が設けられている。この係止ピン５７の一端がコントロールシャフト５４に形成された凹部（図示略）に挿入されるとともに、他端がブッシュ５６に形成された貫通孔５６ａに挿入されている。

こうした最大リフト量変更機構５０にあって、コントロールシャフト５４がその軸方向に沿って変位すると、これに連動してスライダギア５５が軸方向に変位する。スライダギア５５の外周面に形成されたヘリカルスプライン５５ａ，５５ｂは、入力部５１及び出力部５２の内周面に形成されたヘリカルスプライン５１ｈ、５２ｈとそれぞれ噛合されているため、スライダギア５５がその軸方向に変位すると、入力部５１と出力部５２とは逆の方向に回転する。その結果、入力部５１と出力部５２との相対位相差が変更され、吸気バルブ４０の最大リフト量Ｐが変更される。

また、先の図１に示されるように、コントロールシャフト５４の基端部には、同コントロールシャフト５４をその軸方向に駆動可能なアクチュエータ６０が設けられている。電子制御装置１００は、アクセルセンサ１１２によって検出されるアクセルペダル１５のアクセル開度Ａｃｃｐに基づきアクチュエータ６０を通じてコントロールシャフト５４を往復駆動することにより、吸気バルブ４０の最大リフト量Ｐ、換言すれば吸気管２３及び吸気ポート２１によって形成される吸気通路の流路断面積を制御する。このように、スロットルバルブの開度の代わりに吸気バルブ４０の最大リフト量Ｐを変更して吸気通路の流路断面積を制御することにより、アクセルペダル１５の操作に基づいて駆動力を変化させる際の応答性を高めることができるようになる。

ところで、上述のようにピストン１２のみにより空気の吸入及び既燃ガスの排出を実行する内燃機関、いわば自然吸・排気式の内燃機関において、吸気通路の流路断面積の最大値や燃焼室１８の容積などにより、燃焼室１８内に吸入される空気の量には自ずと限界がある。すなわち、所定の運転状態において吸気通路の流路断面積、換言すればアクセルペダル１５のアクセル開度Ａｃｃｐが最大値（１００％）になったときに、燃焼室１８に吸入される空気の量が最大値になるとともに、内燃機関１の出力（以下、「機関出力」と称する）もその最大値になり、これ以上の出力を得ることは困難である。

そこで、本実施形態では、以下の構成を採用することにより、アクセルペダル１５のアクセル開度Ａｃｃｐが最大値（１００％）になったときに得られる機関出力の最大値を増大させるようにしている。

すなわち、図１に示されるように、排気管２４には、排気管２４の内部通路に露呈するコンプレッサホイル８１及び車載バッテリに接続されるモータ８２によって構成された電動排気ポンプ８０が設けられている。モータ８２は車載バッテリによって通電されると、コンプレッサホイル８１がモータ８２によって回転され、燃焼室１８の既燃ガスが排気管２４を通じて強制的に排出される。

一方、吸気管２３には、吸気管２３の内部通路に露呈するコンプレッサホイル７１及び車載バッテリに接続されるモータ７２によって構成された電動吸気ポンプ７０が設けられている。モータ７２は車載バッテリによって通電されると、コンプレッサホイル７１がモータ７２によって回転され、吸気管２３の吸入空気が強制的に燃焼室１８に圧送される。

ここで、上記電子制御装置１００は、機関運転状態に基づいてそれらモータ７２，８２に対する通電の電圧等を変更することにより、電動吸気ポンプ７０及び電動排気ポンプ８０の駆動状態を制御するようにしている。以下、図３のフローチャートを参照して電子制御装置１００による電動吸気ポンプ７０及び電動排気ポンプ８０の駆動状態制御の処理手順について説明する。なお、同図３に示される一連の処理は、電子制御装置１００に内蔵されるマイクロコンピュータにより所定の制御周期をもって繰り返し実行される。

この処理ではまず、アクセルセンサ１１２によりアクセルペダル１５のアクセル開度Ａｃｃｐを検出し（ステップＳ１０）、この検出されたアクセル開度Ａｃｃｐが下限値ＡＣＬよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ２０）。この下限値ＡＣＬは、相対的に小さい値（例えば２０％）に設定されて予めメモリ１００ｂに記憶されている。

ここで、アクセル開度Ａｃｃｐが下限値ＡＣＬ以下である旨判断された場合には（ステップＳ２０：ＮＯ）、運転者により要求される機関出力が相対的に小さいと判断し、電動吸気ポンプ７０及び電動排気ポンプ８０の双方を停止する（ステップＳ２１）。一方、アクセル開度Ａｃｃｐが下限値ＡＣＬよりも大きい旨判断された場合には（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、そのアクセル開度Ａｃｃｐが上限値ＡＣＨよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ３０）。この上限値ＡＣＨは、下限値ＡＣＬよりも大きい値（例えば７０％）に設定されて予めメモリ１００ｂに記憶されている。

アクセル開度Ａｃｃｐが上限値ＡＣＨ以上である旨判断された場合には（ステップＳ３０：ＮＯ）、運転者により要求される機関出力が相対的に大きいと判断し、電動吸気ポンプ７０及び電動排気ポンプ８０の双方を駆動する（ステップＳ３１）。そして、アクセル開度Ａｃｃｐに基づいて電動吸気ポンプ７０及び電動排気ポンプ８０の駆動力を演算用マップを参照して各別に設定する（ステップＳ３２）。この演算用マップは、予めメモリ１００ｂに記憶されており、同演算用マップからアクセル開度Ａｃｃｐが与えられることにより、そのアクセル開度Ａｃｃｐに対応して予め適合された電動吸気ポンプ７０及び電動排気ポンプ８０の駆動力をそれぞれ読み出すことができる。なお、この演算用マップにおいて、アクセル開度Ａｃｃｐが大きいほど、これに対応する電動吸気ポンプ７０及び電動排気ポンプ８０の駆動力が大きくなる。

一方、アクセル開度Ａｃｃｐが上限値ＡＣＨよりも小さい旨判断された場合には（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、電動排気ポンプ８０を駆動するとともに、電動吸気ポンプ７０を停止する（ステップＳ４０）。そして、電動排気ポンプ８０の駆動力を演算用マップを参照して設定する（ステップＳ５０）。ここで、この演算用マップは、予めメモリ１００ｂに記憶されており、同演算用マップからアクセル開度Ａｃｃｐが与えられることにより、そのアクセル開度Ａｃｃｐに対応して予め適合された電動排気ポンプ８０の駆動力を読み出すことができる。なお、この演算用マップにおいて、アクセル開度Ａｃｃｐが大きいほど、これに対応する電動排気ポンプ８０の駆動力が大きくなる。

図４は、上述の制御が実行された場合にアクセル開度Ａｃｃｐの変化に対応して電動吸気ポンプ７０及び電動排気ポンプ８０の駆動力が変化する態様を示している。同図４に示されるように、アクセル開度Ａｃｃｐが下限値ＡＣＬよりも大きいときに電動排気ポンプ８０が駆動され、アクセル開度Ａｃｃｐが大きいほど電動排気ポンプ８０の駆動力が大きく設定される。したがって、アクセル開度Ａｃｃｐが最大値（１００％）になったときに、電動排気ポンプ８０の駆動力、すなわち排気を排出する力（効率）がその最大値になる。一方、アクセル開度Ａｃｃｐが上限値ＡＣＨ以上であるときに電動吸気ポンプ７０が駆動され、アクセル開度Ａｃｃｐが大きいほど電動吸気ポンプ７０の駆動力が大きく設定される。したがって、アクセル開度Ａｃｃｐが最大値（１００％）になったときに、電動吸気ポンプ７０の駆動力、すなわち吸気を圧送する力（効率）がその最大値になる。

以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）電動排気ポンプ８０により既燃ガスを強制的に燃焼室１８から排出することができるため、排気行程においてピストン１２が既燃ガスを燃焼室１８から圧出するときに、燃焼室１８の内圧を低下させることができ、既燃ガスを圧出するために消耗するクランクシャフト１４の回転エネルギを低減することができるようになる。したがって、クランクシャフト１４によって駆動されるピストン１２のみにより既燃ガスを排出する場合と比較して、アクセルペダル１５のアクセル開度Ａｃｃｐ、換言すれば吸気通路の流路断面積が最大値になったときに得られる機関出力の最大値を増大させることができるようになる。

（２）電動吸気ポンプ７０により吸入空気を強制的に燃焼室１８に圧送することができるため、吸入空気の圧力を上昇させ、燃焼室１８に吸入される空気の量を増大させることができるようになる。そのため、吸気通路の流路断面積が最大値になったときに得られる機関出力の最大値を更に増大させることができるようになる。

（３）電動吸気ポンプ７０及び電動排気ポンプ８０の駆動状態を各別に制御することとした。これにより、高い自由度をもって機関出力を制御することができる。
（４）吸気通路の流路断面積が大きいほど電動吸気ポンプ７０及び電動排気ポンプ８０の駆動力を大きく設定することとした。これにより、例えば流路断面積の変化に基づいて電動吸気ポンプ７０及び電動排気ポンプ８０の駆動力を変更しない場合と比較して、要求される機関出力の変化に応じて実際の機関出力を円滑に制御することができる。

（５）アクセル開度Ａｃｃｐが上限値ＡＣＨ以上であるときに、電動吸気ポンプ７０及び電動排気ポンプ８０の双方を駆動することとした。これにより、運転者により要求される機関出力が大きいときに、機関出力を効果的に増大させることができる。

（６）アクセル開度Ａｃｃｐが下限値ＡＣＬ以下であるときに、電動吸気ポンプ７０及び電動排気ポンプ８０の双方を停止することとした。これにより、運転者により要求される機関出力が小さいときに、それら電動ポンプ７０，８０を駆動するための電力を節約することができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、アクセル開度Ａｃｃｐが大きいほど電動吸気ポンプ７０及び電動排気ポンプ８０の駆動力を大きく設定するようにしているが、例えば要求される機関出力の制御精度が相対的に低い場合には、電動吸気ポンプ７０及び電動排気ポンプ８０の駆動力を一定の値に設定してもよい。

・また、上記実施形態では、電動吸気ポンプ７０及び電動排気ポンプ８０の駆動状態を各別に制御するようにしているが、例えば要求される機関出力の制御精度が相対的に低い場合には、それらの駆動状態を一括に制御することもできる。

・上記実施形態では、アクセル開度Ａｃｃｐが上限値ＡＣＨと下限値ＡＣＬとの間の値であるときに、電動排気ポンプ８０を駆動するとともに、電動吸気ポンプ７０を停止するようにしている。これに対して、アクセル開度Ａｃｃｐが上限値ＡＣＨと下限値ＡＣＬとの間の値であるときに、電動排気ポンプ８０を停止するとともに、電動吸気ポンプ７０を駆動するようにしてもよい。また、電動吸気ポンプ７０及び電動排気ポンプ８０の双方を停止するようにしてもよい。

・上記実施形態では、アクセル開度Ａｃｃｐが下限値ＡＣＬ以下であるときに、電動吸気ポンプ７０及び電動排気ポンプ８０の双方を停止するようにしているが、電動吸気ポンプ７０及び電動排気ポンプ８０の一方又は双方を駆動するようにしてもよい。

・上記実施形態では、排気管２４に電動排気ポンプ８０を設けるとともに吸気管２３に電動吸気ポンプ７０を設けるようにしているが、要求される機関出力の最大値が相対的に小さい場合には、電動吸気ポンプ７０を割愛することもできる。

・車載内燃機関としては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン、アルコール燃料エンジン等を適宜採用することができる。

この発明にかかる内燃機関の一実施形態についてその概要を示す断面及びブロック図。 同実施形態の内燃機関の最大リフト量変更機構についてその内部構造を示す一部破断斜視図。 同実施形態の内燃機関の制御装置による電動吸気ポンプ７０及び電動排気ポンプ８０の駆動状態制御についてその処理手順を示すフローチャート。 上記制御が実行された場合にアクセル開度の変化に対応して電動吸気ポンプ及び電動排気ポンプの駆動力が変化する態様を示すグラフ。

符号の説明

１…内燃機関、１０…シリンダブロック、１１…シリンダ、１２…ピストン、１３…コネクティングロッド、１４…クランクシャフト、１５…アクセルペダル、１８…燃焼室、２０…シリンダヘッド、２１…吸気ポート、２２…排気ポート、２３…吸気管、２４…排気管、２５…インジェクタ、２６…点火プラグ、３０…排気バルブ、３１…ラッシュアジャスタ、３２…ロッカーアーム、３２ａ…ローラ、３３…排気カムシャフト、３４…カム、３５…リテーナ、３６…バルブスプリング、４０…吸気バルブ、４１…ラッシュアジャスタ、４２…ロッカーアーム、４２ａ…ローラ、４３…吸気カムシャフト、４４…カム、４５…リテーナ、４６…バルブスプリング、５０…最大リフト量変更機構、５１…入力部、５１ａ…ローラ、５１ｈ…ヘリカルスプライン、５２…出力部、５２ｈ…ヘリカルスプライン、５３…支持パイプ、５３ａ…長孔、５４…コントロールシャフト、５５…スライダギア、５５ａ…ヘリカルスプライン、５５ｂ…ヘリカルスプライン、５５ｃ…溝、５６…ブッシュ、５６ａ…貫通孔、５７…係止ピン、６０…アクチュエータ、７０…電動吸気ポンプ、７１…コンプレッサホイル、７２…モータ、８０…電動排気ポンプ、８１…コンプレッサホイル、８２…モータ、１００…電子制御装置、１００ａ…中央演算処理装置、１００ｂ…メモリ、１１１…クランクセンサ、１１２…クランクセンサ、１１３…空気量センサ、１１４…空燃比センサ。

Claims (7)

1. 出力軸によって駆動されるピストンにより燃焼室内の既燃ガスが排気通路を通じて圧出される内燃機関において、
   前記排気通路に設けられて前記既燃ガスを強制的に前記燃焼室から排出する電動排気ポンプを備える
   ことを特徴とする内燃機関。
2. 請求項１に記載の内燃機関において、
   吸入空気を燃焼室に導入する吸気通路に設けられて吸入空気を強制的に燃焼室に圧送する電動吸気ポンプを備える
   ことを特徴とする内燃機関。
3. 請求項２に記載の内燃機関において、
   前記機関の運転状態に基づいて変更される吸気通路の流路断面積に応じて前記電動排気ポンプ及び前記電動吸気ポンプの駆動状態を各別に制御する制御手段を備える
   ことを特徴とする内燃機関。
4. 請求項３に記載の内燃機関において、
   前記制御手段は、前記機関の吸気通路の流路断面積が大きいほど前記電動排気ポンプ及び前記電動吸気ポンプの駆動力を増大させる
   ことを特徴とする内燃機関。
5. 請求項３又は４に記載の内燃機関において、
   前記制御手段は、前記流路断面積が所定の上限値以上であるときに前記電動排気ポンプ及び前記電動吸気ポンプの双方を駆動する
   ことを特徴とする内燃機関。
6. 請求項３〜５のいずれか一項に記載の内燃機関において、
   前記制御手段は、前記機関の吸気通路の流路断面積が所定の下限値以下であるときに前記電動排気ポンプ及び前記電動吸気ポンプの双方を停止する
   ことを特徴とする内燃機関。
7. 請求項６に記載の内燃機関において、
   前記制御手段は、前記機関の吸気通路の流路断面積が前記所定の上限値と前記所定の下限値との間の値であるときに前記電動排気ポンプ及び前記電動吸気ポンプの一方を駆動するとともに他方を停止する
   ことを特徴とする内燃機関。

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