JP2009138617A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気バルブに設けられたシュラウドの周方向の位置を吸気バルブのリフト量に応じて変化させることができる内燃機関の吸気装置を提供する。
【解決手段】ピストン６の下死点後に吸気バルブ１３が閉じられる内燃機関１に適用され、吸気バルブ１３のリフト中に吸気バルブ１３とバルブシート１４との間に形成される隙間ＡＰを傘部１３ａの周方向の一部に亘って隠すことができるシュラウド２５と、吸気バルブ１３のリフト量に応じてシュラウド２５の周方向の位置が変化するように吸気バルブ１３をステム部１３ｂの軸線Ａｘの回りに回転させる回転駆動機構２６とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ピストンの下死点後に吸気バルブが閉じられる内燃機関に適用される吸気装置に関する。

例えば、ミラーサイクルで運転される内燃機関はピストンの下死点後に吸気バルブが閉じられる。そのためピストンの上昇に伴ってシリンダ内に発生する上昇流が吸気ポートに抜けてしまい、その上昇流をタンブル流の維持又は強化に有効に活用できない。その結果、タンブル流に代表されるシリンダ内の気流の乱れが減少して燃焼の悪化を招く。

そこで、吸気バルブのリフト中にバルブシートとの間に形成される隙間を周方向の一部に亘って隠すシュラウドを吸気バルブの傘部に設けることにより、吸気ポート側への上昇流の抜けを抑制できる。吸気バルブにシュラウドを設けた吸気装置を開示する文献として特許文献１〜３が存在する。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献４及び５が存在する。

特開２０００−７３８００号公報 特開２００４−１０８１６１号公報 特開２００５−１０５８７２号公報 特開２００２−２４２７１６号公報 特開平７−１８９７１３号公報

上記各文献のシュラウドは吸気バルブのリフト量に拘わらずその周方向の位置が変化しない。そのため、仮にシュラウドを上昇流の抜けの防止に有効な位置に配置した場合にはリフト量が小さいときに上昇流の抜けの防止に役立つが、リフト量が大きいときにはシュラウドの存在によりタンブル流の生成に支障を来たし、却ってシリンダ内の乱れを弱める可能性がある。

そこで、本発明は、吸気バルブに設けられたシュラウドの周方向の位置を吸気バルブのリフト量に応じて変化させることができる内燃機関の吸気装置を提供することを目的とする。

本発明の吸気装置は、傘部と前記傘部に続くステム部とを持つ吸気バルブが一つのシリンダに対して少なくとも二つ設けられ、ピストンの下死点後に前記傘部がバルブシートに着座して前記吸気バルブが閉じられる内燃機関に適用される内燃機関の吸気装置において、前記吸気バルブの前記傘部に設けられ、前記吸気バルブのリフト中に前記吸気バルブと前記バルブシートとの間に形成される隙間を前記傘部の周方向の一部に亘って隠すことができるシュラウドと、前記吸気バルブのリフト量に応じて前記シュラウドの周方向の位置が変化するように前記吸気バルブを前記ステム部の軸線の回りに回転させる回転駆動手段と、を備えることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。

この吸気装置によれば、吸気バルブのリフト中にバルブシートとの間に形成される隙間を周方向の一部に亘って隠すシュラウドの周方向の位置を吸気バルブのリフト量に応じて変えることができる。このため、シリンダ内の乱れの減少を抑えることに寄与するシュラウドの位置とリフト量との対応関係を適宜に設定することにより、リフト量が変化した場合でもシリンダ内の乱れの減少を抑えるために有効な位置にシュラウドを配置できる。

例えば、本発明の吸気装置の一態様において、前記回転駆動手段は、前記吸気バルブのリフト量が小さい場合に前記シュラウドが前記シリンダの中央寄りに位置し、かつ前記吸気バルブのリフト量が大きい場合に前記シュラウドが前記シリンダの壁面寄りに位置するように、前記吸気バルブを回転させてもよい（請求項２）。ピストンの下死点後で吸気バルブが閉じる前のリフト量が小さい時期にピストンの上昇に伴って吸気バルブの側へ向かう上昇流が生成される。この態様によれば、そのようなリフト量が小さい時期に上昇流が最も抜け易いシリンダの中央寄りにシュラウドが位置するので、上昇流の抜けを抑制できる。そのためタンブル流の生成を強化することができる。また、吸気バルブのリフト量が大きい時期にはシュラウドがシリンダの壁面寄りに位置するので、そのシュラウドによってシリンダの壁面寄りからの吸気の流入を制限できる。これにより、タンブル流の旋回方向と逆方向の旋回成分の発生を抑止できるからタンブル流の生成を阻害することがない。このように、リフト量が変化した場合でも、シリンダ内の乱れの減少を抑えるために有効な位置にシュラウドを配置できる。

回転駆動手段の構成には特段の制限はない。例えば、吸気バルブをステム部の軸線の回りに回転させる電動機を利用してもよい。また、前記回転駆動手段として、前記軸線の方向に関する前記吸気バルブの運動を利用して前記吸気バルブを前記軸線の回りに回転させる回転駆動機構が設けられてもよい（請求項３）。この場合には、吸気バルブの軸線方向に関する運動を利用して吸気バルブを軸線の回りに回転させることができるため、余分なエネルギーを使用せずに吸気バルブを回転駆動できる。例えば、この回転駆動機構は、前記ステム部に設けられた突出部と、前記突出部を受け入れることができ、かつ前記軸線の方向に関して螺旋状に延びる案内溝が形成された案内部材とを備えてもよい（請求項４）。この場合、吸気バルブが軸線の方向に運動するとステム部に設けられた突出部が螺旋状に延びる案内溝に沿って移動する。これにより吸気バルブは軸線の方向に運動しながら同時に軸線の回りに回転することができる。

本発明の吸気装置の一態様においては、二つの吸気バルブの閉弁時期が互いに相違するように前記吸気バルブを駆動する吸気バルブ駆動手段を更に備えてもよい（請求項５）。この場合、二つの吸気バルブのうち、遅く閉弁する吸気バルブ側へ上昇流の抜けが集中するため上昇流のトータルの抜けを低減できる。しかも、早く閉弁する吸気バルブによって上昇流が曲げられるのでタンブル流を強化できる。このように、二つの吸気バルブの閉弁時期を相違させる場合には、前記吸気バルブ駆動手段は、二つの吸気バルブの両者が閉弁し終わる閉弁完了時期が前記内燃機関の負荷に応じて変化するように前記吸気バルブを駆動するとともに、前記閉弁完了時期が遅くなるほど二つの吸気バルブの閉弁時期の位相差が拡大するように前記吸気バルブを駆動してもよい（請求項６）。この場合、閉弁完了時期が遅くなるほど上昇流が抜け易いのでシリンダ内の乱れが減少し易くなるが、その閉弁完了時期が遅くなるほど二つの吸気バルブの閉弁時期の位相差が拡大することにより上昇流の抜けが抑制されるため、閉弁完了時期を負荷に応じて変化させた場合でもシリンダ内の乱れの減少を最小限に食い止めることができる。

なお、本発明に係るシュラウドは吸気バルブとバルブシートとの間に形成される隙間を隠すことができるものであればよく、どのような形状で構成されていても構わない。

以上説明したように、本発明によれば、吸気バルブのリフト中にバルブシートとの間に形成される隙間を周方向の一部に亘って隠すシュラウドの周方向の位置を吸気バルブのリフト量に応じて変えることができるため、リフト量が変化した場合でもシリンダ内の乱れの減少を抑えるために有効な位置にシュラウドを配置できる。

（第１の形態）
図１は本発明の一形態に係る吸気装置が適用された内燃機関の要部を模式的に示している。図２は図１のII−II線に沿った断面模式図、図３は図１のIII−III線に沿った断面模式図である。内燃機関１は不図示の車両に走行用動力源として搭載され、４つ（図では１つ）のシリンダ２が一列に並べられた直列４気筒の火花点火型内燃機関として構成されている。各シリンダ２はシリンダブロック３に形成されており、各シリンダ２の上部はシリンダヘッド４にて塞がれる。シリンダ２の天井面には点火プラグ５がその先端をシリンダ２内に臨ませるようにして中央部に設けられている。各シリンダ２にはピストン６が往復動自在に設けられ、ピストン６はコンロッド８を介して不図示のクランクシャフトに連結される。

図１に示すように、各シリンダ２には吸気通路１０及び排気通路１１がそれぞれ接続されている。吸気通路１０はシリンダヘッド４に形成されて一つのシリンダ２に対して二つずつ設けられた吸気ポート１２を含んでいる。各吸気ポート１２はシリンダ２に開口しており、その開口部は吸気バルブ１３にて開閉される。図２及び図３に示すように、吸気バルブ１３は傘部１３ａとその傘部１３ａに続くステム部１３ｂとを有する。吸気ポート１２の開口部にはバルブシート１４が装着されており、そのバルブシート１４に吸気バルブ１３の傘部１３ａが着座することにより吸気バルブ１３は閉じられ、傘部１３ａがバルブシート１４から離座することにより吸気バルブ１３は開かれる。図１〜図３は吸気バルブ１３が閉じられた状態を示している。なお、図２には吸気バルブ１３が最大リフトで開かれた状態が想像線で示されている。

各吸気バルブ１３は動弁装置１５にて開閉駆動される。図２に詳しく示すように、動弁装置１５には各吸気バルブ１３の開閉時期を二つの吸気ポート１２のそれぞれに関して独立して設定できる電磁駆動装置１６が各吸気バルブ１３に対して一つずつ設けられている。電磁駆動装置１６は吸気バルブ１３のステム部１３ｂを軸線Ａｘの方向に移動可能な状態で支持できるハウジング１７を備えている。そのハウジング１７にはリング状に形成された二つの電磁石１８がステム部１３ｂに固定された磁性体のプランジャ１９を挟んで対向した状態で、かつ互いに離間するようにそれぞれ配置されている。電磁石１８の中空部１８ａには、プランジャ１９を中立位置、即ち、吸気バルブ１３が中間開度となる位置に付勢するように二つのバルブスプリング２０がプランジャ１９を挟むようにそれぞれ設けられている。このため、図２の上方の電磁石１８を励磁するとプランジャ１９に上方に向かう力が作用し、傘部１３ａがバルブシート１４に着座して吸気バルブ１３は閉弁される。一方、図２の下方の電磁石１８を励磁するとプランジャ１９に下方に向かう力が作用し、傘部１３ａがバルブシート１４から離座して吸気バルブ１３が開弁される。二つの電磁石２０に供給する電源電圧を適宜制御することにより、各吸気バルブ１３の開閉時期を任意に設定できるとともに吸気バルブ１３のリフト量も任意に設定できる。

図１及び図３に示すように、排気通路１１はシリンダヘッド４に形成されて一つのシリンダ２に対して二つずつ設けられた排気ポート２１を含む。各排気ポート２１はシリンダ２に開口しており、その開口部は排気バルブ２２にて開閉される。各排気バルブ２２は図示しない周知の動弁機構にてクランクシャフトと同期して回転駆動されるようになっている。

図１及び図２に示すように、内燃機関１の運転状態はエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２３にて制御される。ＥＣＵ２３はマイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＯＭ、ＲＡＭ等の周辺装置を備えたコンピュータとして構成される。ＥＣＵ２３は各種のセンサから入力される信号を参照して、ＲＯＭに記憶された所定のプログラムを実行することにより燃料噴射量、点火時期等の各種運転パラメータを適正に制御している。例えば、ＥＣＵ２３は運転状態に応じて演算した点火時期に火花点火がシリンダ２内に供給されるように点火プラグ５を操作する。ＥＣＵ２３に接続される各種のセンサとしては、クランクシャフトの位置に応じた信号を出力するクランク角センサ３１や吸入空気流量に応じた信号を出力するエアフローメータ３２がある。これらのセンサの他にも各種制御に利用される多数のセンサが設けられているがそれらの図示を省略する。この形態においては、ＥＣＵ２３にて動弁装置１５が動作制御されるようになっており、ＥＣＵ２３は各吸気バルブ１３がクランクシャフトの回転と同期して同時に開弁及び閉弁されるように、各電磁駆動装置１６を制御する。但し、各吸気バルブ１３の閉弁時期はピストン６の下死点後に吸気バルブ１３が閉じられるように設定されており、内燃機関１はミラーサイクルにて運転される。

図１〜図３に示すように、各吸気バルブ１３にはその傘部１３ａの裏面側にシュラウド２５が設けられている。シュラウド２５は傘部１３ａの裏面からステム部１３ｂの軸線Ａｘの方向に立ち上がり、かつ傘部１３ａの周方向に略１８０°延びている。換言すればシュラウド２５は半円筒状に構成されている。これにより、シュラウド２５は吸気バルブ１３のリフト中にバルブシート１４との間に形成される隙間ＡＰ（図２参照）を傘部１３ａの周方向の一部に亘って隠すことができる。シュラウド２５の周方向の位置は吸気バルブ１３のリフト量に応じて変化するようになっている。即ち、図１及び図２に示すように、シュラウド２５は、各吸気バルブ１３が閉弁した状態で図の実線で示すシリンダ２の中央寄りに、各吸気バルブ１３が開弁した状態で図の想像線で示すシリンダ２の壁面寄りにそれぞれ位置するようになっている。

このようなシュラウド２５の位置変更を実現するため、吸気バルブ１３のリフト量に応じて吸気バルブ１３を軸線Ａｘの回りに回転させる回転駆動手段としての回転駆動機構２６がシリンダヘッド４に設けられている（図２参照）。回転駆動機構２６は、吸気バルブ１３のステム部１３ｂに設けられた突出部２７と、その突出部２７を受け入れることができ、かつ軸線Ａｘの方向に関して螺旋状に延びる案内溝２８ａが形成された案内部材２８とを備えている。突出部２７は軸線Ａｘと直交する方向に延び、かつステム部１３ｂに固定されている。案内部材２８は移動不能にシリンダヘッド４に固定されるとともに、ステム部１３ｂを摺動自在に保持可能な軸線Ａｘの方向に延びる案内孔２８ｂが形成されている。これにより、回転駆動機構２６は軸線Ａｘの方向に関する吸気バルブ１３の運動を利用して吸気バルブ１３を軸線の回りに回転させることができる。つまり、吸気バルブ１３が軸線Ａｘの方向に運動するとステム部１３ｂに設けられた突出部２７が案内溝２８ａに沿って移動することにより、吸気バルブ１３は軸線Ａｘの方向に運動しながら軸線Ａｘの回りに回転することができる。従って、余分なエネルギーを使用せずに吸気バルブ１３を回転駆動できる。

案内溝２８ａの形状は上述したシュラウド２５の位置変更が実現可能なものに設定されている。即ち、回転駆動機構２６により、シュラウド２５は図の実線で示すシリンダ２の中央寄りの位置から、吸気バルブ１３の開弁後のリフト量の増加に連動した吸気バルブ１３の回転により、最大リフト量になったときに図の想像線で示すシリンダ２の壁面寄りの位置まで移動する。その後、シュラウド２５は、吸気バルブ１３が閉弁するまでは吸気バルブ１３が逆方向に回転することによりシリンダ２の中央寄りの位置に復帰する。

このように、吸気バルブ１３のリフト量とシュラウド２５の周方向の位置とが関連付けられているため、内燃機関１の運転においてシリンダ２内の乱れの減少を抑えることができる。図４〜図５は本発明の一形態に係る吸気装置の作用を説明する説明図である。図４は吸気バルブ１３が開弁動作してリフト量が最大になる吸気行程の状態を図１のIII−III線に関して示した断面模式図、図５はピストン６が上昇に転じる下死点後の圧縮行程の状態を模式的に示した斜視図、図６は図５と同時期の圧縮行程の状態を図１の図１のIII−III線に関して示した断面模式図である。

図４に示すように、吸気バルブ１３が最大リフトに向かって開弁動作する場合、ピストン６の下降に伴って、吸気バルブ１３の傘部１３ａとバルブシート１４との間に形成される隙間ＡＰから空気がシリンダ２内に流入する。隙間ＡＰのうち、シリンダ２の壁面から遠い側から流入する空気にはシリンダ２内を縦方向に旋回する旋回成分ｆｒ１が与えられる。この旋回成分ｆｒ１がタンブル流を構成する基礎になる。吸気バルブ１３のリフト量が大きくなると、上述したように傘部１３ａに設けられたシュラウド２５がシリンダ２の壁面寄りに位置する。そのため、隙間ＡＰのうち、シリンダ２の壁面に近い側がシュラウド２５にて隠される。これにより、図４の破線で示した旋回成分ｆｒ１と反対向きの旋回成分ｆｒ２の流入が阻止される。その結果、タンブル流の基礎となる旋回成分ｆｒ１が弱められることが抑制される。しかも、隙間ＡＰの開口領域がシリンダ２の壁面から遠い側に限定されるため旋回成分ｆｒ１が強化される。従って、タンブル流の生成が阻害されないばかりでなく、タンブル流を強化できる。

図５及び図６に示すように、ピストン６の下死点後の圧縮行程においてはピストン６の上昇に伴って吸気バルブ１３側に向かう上昇流が発生する。この場合、吸気バルブ１３のリフト量が小さくなり図５に示すようにシュラウド２５がシリンダ２の中央寄りに位置するため、シリンダ２の中央部からの上昇流の抜けが抑制される。そのため、上昇流はシリンダ２の頂面で反転して旋回成分ｆｒ３を形成する。この旋回成分ｆｒ３はタンブル流の生成に寄与するためタンブル流を強化できる。なお、図５及び図６に示すように、吸気バルブ１３の並び方向の両端側からは上昇流の抜けＦが生じるが、元々両端側の流量は少ないので、上昇流の抜けに伴うタンブル流の弱化を最小限に食い止めることができる。

（第２の形態）
次に、本発明の第２の形態を図７〜図１０を参照しながら説明する。この形態は各吸気バルブ１３の閉弁時期を互いに相違させる点に特徴があり、内燃機関１の構成等の物理的構成及びその構成による作用は第１の形態と同一である。このため、以下の説明においては図１〜図６も適宜参照される。この形態においてもＥＣＵ２３はピストン６の下死点後に各吸気バルブ１３が閉弁するように動弁装置１５を制御する。但し、この形態のＥＣＵ２３は図１の上側の吸気バルブ１３が下側の吸気バルブ１３よりも遅く閉じるように動弁装置１５を制御する。なお、以下の説明で、各吸気バルブ１３を互いに区別する必要があるときには、遅く閉じられる図１の上側の吸気バルブ１３をフロント側バルブ１３と表示し、早く閉じられる図１の下側の吸気バルブ１３をリア側バルブ１３と表示する場合がある。

図７は各吸気バルブ１３の閉弁時期を相違させた場合の作用を説明する説明図である。この図に示すように、ピストン６の上昇に伴って発生する上昇流は早く閉じられるリア側バルブ１３によって行き場を失うため、シリンダ２の頂面で反転して旋回成分ｆｒ４を形成する。これによりタンブル流が強化される。また、リア側バルブ１３が閉じられた後にフロント側バルブ１３へ上昇流の抜けＦが集中するため、上昇流のトータルの抜けを量的に低減することができる。

各吸気バルブ１３の閉弁時期の位相差は一定であってもよいが、内燃機関１の負荷に応じて変更してもよい。図８及び図９は本形態の各吸気バルブ１３の閉弁動作の一例を説明する説明図であり、図８は中負荷時の閉弁動作を、図９は軽負荷時の閉弁動作をそれぞれ示している。これらの図から明らかなように、各吸気バルブ１３の両者が閉弁し終わる閉弁完了時期Θｃ（フロント側バルブ１３の閉弁時期θｆｃ）は、負荷が小さいほど遅くなるようにＥＣＵ２３にて制御される。そして、リア側バルブ１３の閉弁時期θｒｃとフロント側バルブ１３の閉弁時期θｆｃとの位相差Δθは負荷が小さいほど大きくなるようにＥＣＵ２３にて制御される。閉弁完了時期Θｃが遅くなるほど上昇流が抜け易いのでシリンダ２内の乱れが減少し易くなるが、各吸気バルブ１３の閉弁時期が図示のように制御されるので、閉弁完了時期Θｃが遅くなるほどリア側バルブ１３のみが閉じられた期間が長くなり上昇流の抜けが抑制される。その結果、閉弁完了時期Θｃを遅らせたことによる燃焼悪化を回避できる。

次に、以上の制御を実現するための具体的な処理について説明する。図１０はＥＣＵ２３が実行する吸気バルブ制御の制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。このルーチンのプログラムはＥＣＵ２３のＲＯＭに保持されていて、適時に読み出されて繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１において、エアフローメータ３２からの信号を参照して吸入空気流量を取得し、その吸入空気流量に基づいて内燃機関１の負荷Ｋを算出する。

次に、ステップＳ２において、負荷Ｋ及びその他のパラメータに基づいて各吸気バルブ１３の開弁時期θｏを算出する。この形態では各吸気バルブ１３の開弁時期は同時期に設定される。

次に、ステップＳ３において、各吸気バルブ１３の閉弁時期θｆｃ、θｒｃを負荷Ｋが小さいほど位相差Δθが大きくなるようにそれぞれ算出する。各開弁時期θｆｃ、θｒｃはいずれも下死点後よりも遅い時期のものとして算出される。

次に、ステップＳ４において、現在のクランク角θをクランク角センサ３１からの信号を参照して取得し、現在のクランク角θが開弁時期θｏとなったか否かを判定し、開弁時期θｏになった場合はステップＳ５に進んで各吸気バルブ１３が開弁するように動弁装置１５を操作する。そうでない場合は、開弁時期θｏになるまで処理を待つ。

次に、ステップＳ６において、現在のクランク角θがリア側バルブ１３の閉弁時期θｒｃとなったか否かを判定し、閉弁時期θｒｃになった場合はステップＳ７に進んでリア側バルブ１３が閉弁するように動弁装置１５を操作する。そうでない場合は、閉弁時期θｒｃになるまで処理を待つ。

次に、ステップＳ８において、現在のクランク角θがフロント側バルブ１３の閉弁時期θｆｃとなったか否かを判定し、閉弁時期θｆｃになった場合はステップＳ９に進んでフロント側バルブ１３が閉弁するように動弁装置１５を操作する。そうでない場合は閉弁時期θｒｃになるまで処理を待つ。そして、今回のルーチンを終了する。

以上説明した図１０の処理をＥＣＵ２３が実行することにより上述した制御が実現され、ＥＣＵ２３と動弁装置１５との組み合わせにより本発明に係る吸気バルブ駆動手段が構成される。

本発明は上記の各形態に限定されず、種々の形態にて実施できる。本発明が適用される内燃機関は、ピストンの下死点後に吸気バルブが閉じられる運転を行うものであればよく、そのような運転を常時行うものでも、又はある特定条件下で行うものでも本発明を適用することができる。吸気バルブの数は一つのシリンダに対して少なくも二つあればよく、一つのシリンダに対して三つ以上の吸気バルブが設けられた内燃機関にも本発明を適用できる。

また、図示したシュラウドの形状は一例にすぎず、吸気バルブとバルブシートとの隙間を隠すことができればどのような形状でもよい。例えば、吸気バルブの傘部の裏面側を隆起させることにより、その隆起部を本発明に係るシュラウドとして機能させることもできる。また、傘部の周方向に亘って隙間を隠す範囲は一部であればよく、図示のように１８０°にすることに限らない。

また、吸気バルブを軸線の方向に回転させる回転駆動手段は図示の形態に限らず、例えば、吸気バルブをステム部の軸線の回りに回転させる電動機を利用して、つまり電動機とその電動機の回転をステム部の回転に伝達する伝達機構と電動機の動作制御を行う制御手段とを利用して、回転駆動手段を実現することも可能である。

また、各吸気バルブを動作させる吸気バルブ駆動手段は、各吸気バルブの閉弁時期を独立して設定できればよい。従って、上述したように電磁駆動装置１６を含む動弁装置１５とＥＣＵ２３との組み合わせで実現することに限らず、閉弁時期を変化させることができる周知の可変動弁機構とＥＣＵ２３との組み合わせで本発明に係る吸気バルブ駆動手段を実現することもできる。

本発明の一形態に係る吸気装置が適用された内燃機関の要部を模式的に示した図。 図１のII−II線に沿った断面模式図。 図１のIII−III線に沿った断面模式図。 吸気バルブが開弁動作してリフト量が最大になる吸気行程の状態を図１のIII−III線に関して示した断面模式図。 ピストンが上昇に転じる下死点後の圧縮行程の状態を模式的に示した斜視図。 図５と同時期の圧縮行程の状態を図１の図１のIII−III線に関して示した断面模式図。 各吸気バルブの閉弁時期を相違させた場合の作用を説明する説明図。 第２の形態に係る各吸気バルブの閉弁動作の一例を説明する説明図であって中負荷時の閉弁動作を示した図。 第２の形態に係る各吸気バルブの閉弁動作の一例を説明する説明図であって軽負荷時の閉弁動作を示した図。 吸気バルブ制御の制御ルーチンの一例を示したフローチャート。

符号の説明

１ 内燃機関
２ シリンダ
６ ピストン
１３ 吸気バルブ
１３ａ 傘部
１３ｂ ステム部
１４ バルブシート
１５ 動弁装置（吸気バルブ駆動手段）
２３ ＥＣＵ（吸気バルブ駆動手段）
２５ シュラウド
２６ 回転駆動機構（回転駆動手段）
２７ 突出部
２８ 案内部材
２８ａ 案内溝
ＡＰ 隙間
Ａｘ 軸線
Θｃ 閉弁完了時期
Δθ 位相差

Claims (6)

1. 傘部と前記傘部に続くステム部とを持つ吸気バルブが一つのシリンダに対して少なくとも二つ設けられ、ピストンの下死点後に前記傘部がバルブシートに着座して前記吸気バルブが閉じられる内燃機関に適用される内燃機関の吸気装置において、
   前記吸気バルブの前記傘部に設けられ、前記吸気バルブのリフト中に前記吸気バルブと前記バルブシートとの間に形成される隙間を前記傘部の周方向の一部に亘って隠すことができるシュラウドと、前記吸気バルブのリフト量に応じて前記シュラウドの周方向の位置が変化するように前記吸気バルブを前記ステム部の軸線の回りに回転させる回転駆動手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
2. 前記回転駆動手段は、前記吸気バルブのリフト量が小さい場合に前記シュラウドが前記シリンダの中央寄りに位置し、かつ前記吸気バルブのリフト量が大きい場合に前記シュラウドが前記シリンダの壁面寄りに位置するように、前記吸気バルブを回転させる請求項１に記載の吸気装置。
3. 前記回転駆動手段として、前記軸線の方向に関する前記吸気バルブの運動を利用して前記吸気バルブを前記軸線の回りに回転させる回転駆動機構が設けられている請求項１又は２に記載の吸気装置。
4. 前記回転駆動機構は、前記ステム部に設けられた突出部と、前記突出部を受け入れることができ、かつ前記軸線の方向に関して螺旋状に延びる案内溝が形成された案内部材とを備える請求項３に記載の吸気装置。
5. 二つの吸気バルブの閉弁時期が互いに相違するように前記吸気バルブを駆動する吸気バルブ駆動手段を更に備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の吸気装置。
6. 前記吸気バルブ駆動手段は、二つの吸気バルブの両者が閉弁し終わる閉弁完了時期が前記内燃機関の負荷に応じて変化するように前記吸気バルブを駆動するとともに、前記閉弁完了時期が遅くなるほど二つの吸気バルブの閉弁時期の位相差が拡大するように前記吸気バルブを駆動する請求項５に記載の吸気装置。

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