JP2994112B2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

エンジンの吸気装置

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JP2994112B2 JP3252350A JP25235091A JP2994112B2 JP 2994112 B2 JP2994112 B2 JP 2994112B2 JP 3252350 A JP3252350 A JP 3252350A JP 25235091 A JP25235091 A JP 25235091A JP 2994112 B2 JP2994112 B2 JP 2994112B2
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  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの吸気装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にエンジンにおいては、低回転領域
では燃焼安定性が悪くなる。そこで、これを改善するた
め、各気筒に夫々、燃焼室に常時エアを供給する第１の
吸気ポート(以下、これをＰポートという)と、開閉弁を
備えた第２の吸気ポート(以下、これをＳポートという)
とを設け、所定の低回転領域では、開閉弁を閉じてＰポ
ートのみから燃焼室にエアを供給するといったいわゆる
可変吸気機構を備えたエンジンが提案されている(例え
ば、特開昭６４−１０４９２０号公報参照)。かかる可
変吸気機構を備えたエンジンにおいては、通常、Ｐポー
トとＳポートとが、夫々シリンダ中心に対して、互いに
反対方向に偏心して燃焼室に開口する。このため、Ｐポ
ートのみから燃焼室にエアが供給される所定の低回転領
域では、燃焼室内にスワール(旋回流)が生成され、この
スワールによって混合気の燃焼性が高められ、燃焼安定
性が高められるとともにノッキングの発生が防止され
る。なお、上記所定の低回転領域以外の運転領域では開
閉弁が開かれ、Ｐ,Ｓ両ポートから燃焼室にエアが十分
に供給され、エンジン出力が高められる。
【０００３】ところで一方、機械式過給機を備えたエン
ジンにおいては、高負荷時にノッキングが起こりやすく
なる。そこで、機械式過給機を備えたエンジンにおいて
は、普通、排気弁と吸気弁との間の開弁期間のオーバラ
ップ(以下、これを開弁オーバーラップという)を比較的
大きく設定し、吸気ポートから燃焼室内に流入するエア
によって残留ガスの掃気を行い、ノッキングの発生を防
止するようにしている。しかしながら、このように開弁
オーバラップを大きくすると、低回転・低負荷領域、例
えばアイドル領域等においては、内部ＥＧＲによって燃
焼安定性が悪くなるといった問題がある。また、高負荷
時においても、開弁オーバラップ期間中に吸気ポートか
ら排気ポートへの混合気の吹き抜けが起こり、排気ガス
中のＨＣ濃度(炭化水素濃度)が高くなり、かつ燃費性能
が低下するといった問題がある。なお、上記吹き抜け
は、とくにペントルーフタイプの４弁式エンジンで顕著
となる。
【０００４】これに対して、例えば吸気弁と排気弁とが
夫々２つづつ設けられた４弁式エンジンにおいて、シリ
ンダボア中心に対して互いにほぼ点対称となる位置に配
置された１組の吸・排気弁の開弁オーバラップを大きく
設定し、もう１組の吸・排気弁の開弁オーバラップを小
さく設定したエンジンが提案されている(例えば、特開
昭６１−５８９２０号公報参照)。このエンジンにおい
ては、開弁オーバーラップの大きい吸・排気弁のバルブ
間距離比較的長くなるので、混合気の吹き抜けを低減す
ることができる。なお、前記したような、Ｐ,Ｓポート
を備えた可変吸気機構が設けられた４弁式エンジンにお
いて、Ｐポートの吸気弁とこれと点対称位置にある排気
弁との間の開弁オーバーラップを大きく設定し、Ｓポー
トの吸気弁とこれと点対称位置にある排気弁の開弁オー
バーラップを小さく設定したエンジンも提案されている
(例えば、特開昭６１−２１８７２６号公報参照)。しか
しながら、特開昭６１−５８９２０号公報あるいは特開
昭６１−２１８７２６号公報に開示されたような上記従
来のエンジンにおいては、基本的には、開弁オーバーラ
ップが大きい吸・排気弁が存在するので、低回転・低負
荷領域での燃焼安定性の悪化が完全には防止されないと
いった問題がある。
【０００５】そこで、吸気弁あるいは排気弁の開閉タイ
ミングを変更できる可変バルブタイミング機構を設け、
低回転・低負荷領域では、吸気弁と排気弁との間の開弁
オーバーラップを小さく設定し、その他の領域では開弁
オーバーラップを大きく設定し、低回転・低負荷領域で
の燃焼安定性の確保と、高負荷領域での掃気性の向上と
を両立させるようにしたエンジンの吸気装置が提案され
ている。そして、かかる可変バルブタイミング機構を備
えた吸気装置にさらに可変吸気機構を設け、低回転領域
では燃焼室にＰポートのみからエアを供給してスワール
を生成させるようにすれば、低回転領域での燃焼性を大
幅に高めることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、通常、可変
バルブタイミング機構には比較的大きな応答遅れが伴わ
れ、かかる応答遅れはとくに油圧式の可変バルブタイミ
ング機構では顕著となる(例えば、１〜２秒)。そして、
上記のような可変バルブタイミング機構と可変吸気機構
とを備えたエンジンの吸気装置において、例えば開弁オ
ーバーラップが小さい低回転・低負荷領域からの急加速
時には、エンジンの運転状態がすぐに開弁オーバーラッ
プを大きくすべき運転領域(高負荷領域)に入ることにな
る。しかしながら、可変バルブタイミング機構には応答
遅れが伴われるので、開弁オーバーラップはすぐには大
きくならず、この間十分な掃気が行なわれない。他方、
かかる低回転領域ではＰポートのみから吸気が供給さ
れ、スワールが生成されるが、このような低回転・高負
荷時において、十分に掃気が行なわれていない状態でス
ワールを生成すると、点火プラグまわりがリーンとなっ
て点火性が悪くまる一方残留ガスによって混合気が着火
され、このためノッキングが発生し、加速性能ないし加
速応答性が悪くなるといった問題がある。本発明は、上
記従来の問題点を解決するためになされたものであっ
て、可変バルブタイミング機構と可変吸気機構とが設け
られた過給機付エンジンの吸気装置において、低回転・
低負荷領域からの急加速時に、ノッキングの発生を有効
に防止することができ、加速性能ないし加速応答性を高
めることができるエンジンの吸気装置を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、第１の発明は、吸気弁と排気弁との間の開弁期間の
オーバラップ(開弁オーバラップ)を変更することができ
る可変バルブタイミング手段と、燃焼室に常時エアを供
給する第１の吸気ポートと、開閉弁を備えた第２の吸気
ポートとが設けられたエンジンにおいて、開弁オーバラ
ップを所定の低回転・低負荷領域では小さくさせその他
の領域では大きくさせるように上記可変バルブタイミン
グ手段を制御する開弁オーバラップ制御手段と、上記開
閉弁を所定の低回転領域では閉じさせその他の領域では
開かせるように制御する開閉弁制御手段と、開弁オーバ
ラップが小さく設定された運転領域からの急加速時には
所定期間だけ開閉弁を強制的に開かせる開閉弁開放手段
とが設けられていることを特徴とするエンジンの吸気装
置を提供する。
【０００８】第２の発明は、第１の発明にかかるエンジ
ンの吸気装置において、可変バルブタイミング手段が、
油圧式可変バルブタイミング手段であることを特徴とす
るエンジンの吸気装置を提供する。
【０００９】第３の発明は、第１または第２の発明にか
かるエンジンの吸気装置において、エンジンによって駆
動される機械式過給機が設けられていることを特徴とす
るエンジンの吸気装置を提供する。
【００１０】第４の発明は、第２または第３の発明にか
かるエンジンの吸気装置において、開弁オーバラップが
小さく設定された運転領域からの急加速時に開閉弁開放
手段によって開閉弁が開かれる期間が、可変バルブタイ
ミング手段の作動完了時までの期間であることを特徴と
するエンジンの吸気装置を提供する。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
図１〜図３に示すように、吸気２弁・排気２弁式エンジ
ンＥに対して、エアを供給するための吸気装置Ａが設け
られている。エンジンＥの各シリンダ１においては、基
本的には、第１,第２吸気弁２,３が開かれたときに、第
１,第２吸気ポート４,５から燃焼室６内に混合気が吸入
され、この混合気がピストン７で圧縮された後点火プラ
グ８によって着火・燃焼させられ、第１,第２排気弁９,
１０が開かれたときに燃焼ガスが第１,第２排気ポート
１１,１２から排出されるようになっている。
【００１２】そして、シリンダ１の上面(シリンダヘッ
ド部分)には、第１吸気弁２によって開閉される第１吸
気ポート４(以下、これをＰポート４という)と、第２吸
気弁３によって開閉される第２吸気ポート５(以下、こ
れをＳポート５という)と、第１排気弁９によって開閉
される第１排気ポート１１と、第２排気弁１０によって
開閉される第２排気ポート１２とが設けられている。こ
こで、Ｐ,Ｓ両ポート４,５はシリンダ１の吸気側半部
(図２では右半部)に配置され、第１,第２排気ポート１
１,１２は、シリンダ１の排気側半部(図２では左半部)
に配置されている。そして、シリンダ１の中心部には点
火プラグ８が配置されている。Ｐポート４は、シリンダ
１に対して、ほぼシリンダ円周方向に向かって開口し、
所定の低回転領域(図８中の領域２)では、Ｐポート４か
ら燃焼室６に流入するエアがシリンダ内周面に沿って旋
回してスワールを生成するようになっている。ここで、
Ｐポート４をヘリカル状に形成してスワールを生成させ
るようにしてもよい。
【００１３】第１,第２吸気弁２,３は、吸気側カムシャ
フト１５に取り付けられた複数の吸気弁カム１６によっ
て、クランク軸(図示せず)と同期して、所定のタイミン
グで開閉されるようになっている。同様に、第１,第２
排気弁９,１０も、排気側カムシャフト１７に取り付け
られた複数の排気弁カム１８によって開閉されるように
なっている。そして、排気側カムシャフト１７に対して
油圧式の可変バルブタイミング機構２１が設けられ、こ
の可変バルブタイミング機構２１は、コントロールユニ
ット２３から油圧機構２２に印加される信号に従って、
排気側カムシャフト１７の回転位相を変えることができ
るようになっている。つまり、第１,第２排気弁９,１０
の開閉タイミング、したがって吸気弁２,３と排気弁９,
１０との間の開弁オーバラップを変えることができるよ
うになっている。
【００１４】ここで、各吸気弁２,３と各排気弁９,１０
の開閉タイミングは、可変バルブタイミング機構２１に
よって排気弁側カムシャフト１７の位相が遅角された状
態、すなわち開弁オーバラップが大きくなった状態にあ
るときには、図７に示すような特性となるように設定さ
れている。すなわち、シリンダボア中心に対して互いに
点対称な位置にある第１吸気弁２と第１排気弁９との間
の開弁オーバラップは比較的大きくなり(a2)、点対称な
位置にある第２吸気弁３と第２排気弁１０との間の開弁
オーバラップはほぼ０となる。また、互いに対向する第
１吸気弁２と第２排気弁１０との間の開弁オーバラップ
は中程度となる(a1)。なお、互いに対向する第２吸気弁
３と第１排気弁９との間の開弁オーバラップも中程度と
なる。かかる構成においては、開弁オーバラップの最も
大きい第１吸気弁２と第１排気弁９との間のバルブ間距
離が長くなるので、混合気の吹き抜けが低減される。他
方、可変バルブタイミング機構２１によって排気側カム
シャフト１７の位相が進角されたときには、各吸気弁
２,３と各排気弁９,１０との間の開弁オーバラップが夫
々小さくなる。
【００１５】吸気装置Ａには、共通吸気通路２４が設け
られ、この共通吸気通路２４には、吸気流れ方向にみて
上流側から順に、吸気中の浮遊塵を除去するエアクリー
ナ２５と、吸入空気量を検出するエアフローメータ２６
と、アクセルペダル(図示せず)と連動して開閉されるス
ロットル弁２７と、エンジンＥによって駆動されるリシ
ョルム型の機械式過給機２８とが設けられている。な
お、過給圧を調節するために、過給機２８をバイパスす
るバイパス吸気通路２９が設けられ、このバイパス吸気
通路２９にはダイヤフラム式のアクチュエータ３１によ
って開閉されるバイパス開閉弁３０が設けられている。
さらに、過給機２８下流の共通吸気通路２４にはエアを
冷却するためのインタクーラ３２が設けられ、このイン
タクーラ３２の下流で、共通吸気通路２４は詳しくは図
示していないが各気筒用の独立吸気通路に接続されてい
る。この独立吸気通路は、下流端がＰポート４と連通す
る第１独立吸気通路３５と、下流端がＳポート５と連通
する第２独立吸気通路３６とに分岐している。
【００１６】そして、第１独立吸気通路３５と第２独立
吸気通路３６とを隔てる隔壁内には燃料噴射弁３７が配
置され、この燃料噴射弁３７から噴射される燃料は、隔
壁内に形成され第１,第２独立吸気通路３５,３６の両方
に開口する二股の燃料噴射通路３８を介して、第１,第
２独立吸気通路３５,３６に供給されるようになってい
る。また、第２独立吸気通路３６(Ｓポート５)にはこれ
を開閉する開閉弁３９が設けられ、この開閉弁３９はリ
ンク機構４０を介して、コントロールユニット２３から
の信号に従って電磁式のアクチュエータ４１によって開
閉されるようになっている。なお、後で説明するよう
に、コントロールユニット２３は、エンジンＥの運転状
態が図８中の領域２にあるときには開閉弁を閉じ、領域
３にあるときには開くようになっている。ここで、開閉
弁３９が閉じられているときには、Ｐポート４のみから
燃焼室６にエア(混合気)が供給され、燃焼室６内にスワ
ールが生成され、基本的には混合気の燃焼性が高められ
る。他方、開閉弁３９が開かれているときには、Ｐ,Ｓ
両ポート４,５から燃焼室６に十分なエアが供給され、
エンジン出力が十分に高められる。
【００１７】そして、エンジンＥ及び吸気装置Ａの所定
の制御を行なうために、マイクロコンピュータからなる
コントロールユニット２３が設けられ、このコントロー
ルユニット２３には、エアフローメータ２６によって検
出される吸入吸気量Ｑ、スロットルセンサ４５によって
検出されるスロットル開度ＴＶＯ、位相センサ４６によ
って検出される排気側カムシャフト１７のカム位相、回
転数センサ(図示せず)によって検出されるエンジン回転
数Ｎ等が制御情報として入力されるようになっている。
ここで、コントロールユニット２３は、エンジンＥ及び
吸気装置Ａの総合的な制御手段であって、所定の各種制
御を行なうようになっているが、以下では本願の要旨に
関連する、可変バルブタイミング機構２１の切り替え制
御(すなわち開弁オーバラップ制御)と、開閉弁３９の開
閉制御(すなわちスワール制御)とについてのみ説明す
る。
【００１８】(１)開弁オーバラップ制御 以下、図４に示すフローチャートに従って開弁オーバラ
ップ制御の制御方法を説明する。ステップ＃１では、エ
ンジン回転数Ｎと吸入空気量Ｑとが制御情報として読み
込まれる。次に、ステップ＃２でエンジンＥの運転状態
が、開弁オーバラップを大きくすべき領域に入っている
か否かが比較・判定される。本実施例では、図８中の領
域１で示すような低回転・低負荷領域では、開弁オーバ
ラップを小さく設定している。かかる低回転・低負荷領
域で開弁オーバラップを大きくすると、吹き返しないし
内部ＥＧＲによって燃焼安定性が悪くなるからである。
これ以外の領域では、開弁オーバラップを大きく設定し
て十分な掃気を行い、ノッキングの発生を防止するよう
にしている。この場合、前記したとおり、開弁オーバラ
ップが最も大きい第１吸気弁２と第１排気弁９とがシリ
ンダボア中心に対して点対称位置にあり、したがって両
者のバルブ間距離が長いので、混合気の吹き抜けが防止
され、エミッッション性能と燃費性能とが高められる。
【００１９】ステップ＃２で、エンジンＥの運転状態が
開弁オーバラップを大きくすべき領域すなわち領域１以
外の領域に入っていると判定されれば(ＹＥＳ)、ステッ
プ＃３でオーバラップフラグＦ1に１がたてられる。こ
のオーバラップフラグＦ1は、開弁オーバラップが大き
くなっているか否かをあらわすフラグであって、開弁オ
ーバラップが大きいときには１がたてられ、開弁オーバ
ラップが小さいときには０がたてられる。続いて、ステ
ップ＃４で油圧機構２２(可変バルブタイミング機構２
１)にバルブタイミングコントロール信号(ＶＴＣ信号)
がオンされ、排気側カムシャフト１７の位相が遅角させ
られ、開弁オーバラップが大きくなる。これによって有
効に掃気が行なわれ、ノッキングの発生が防止される。
この後、ステップ＃１に復帰する。
【００２０】他方、ステップ＃２で、エンジンＥの運転
状態が領域１に入っていると判定されれば(ＮＯ)、ステ
ップ＃５でバルブタイミングフラグＦ1に０がたてら
れ、続いてステップ＃６で、油圧機構２２へのＶＴＣ信
号がオフされ、開弁オーバラップが小さくなる。これに
よって燃焼安定性が高められる。この後、ステップ＃１
に復帰する。
【００２１】(２)開閉弁制御(スワール制御) 以下、図５に示すフローチャートに従って開閉弁制御
(スワール制御)の制御方法を説明する。ステップ＃１１
では、エンジン回転数Ｎと吸入空気量Ｑとタイマカウン
ト値Ｔとが制御情報として読み込まれる。次に、ステッ
プ＃１２でエンジンＥの運転状態が、開閉弁３９を開く
べき領域に入っているか否かが比較・判定される。本実
施例では、基本的には、図８中の領域２(領域１を含
む)、すなわち低回転領域ではあるが負荷が低いときほ
ど高回転側にずれるような運転領域では開閉弁３９を閉
じ、これ以外の領域すなわち領域３では開閉弁３９を開
くようにしている。すなわち低回転・中高負荷領域ある
いは軽負荷領域では、燃焼性が悪くなるので、開閉弁３
９を閉じてＰポート４のみから燃焼室６にエアを供給
し、スワールを生成させて燃焼性を高めるようにしてい
る。また、これ以外の領域すなわち領域３では開閉弁３
９を開いて、Ｐ,Ｓ両ポート４,５から燃焼室６に十分な
エアを供給し、エンジン出力を高めるようにしている。
【００２２】ステップ＃１２で、エンジンＥの運転状態
が開閉弁３９を開くべき領域すなわち領域３に入ってい
ると判定されれば(ＹＥＳ)、ステップ＃１３で開閉弁フ
ラグＦ2に１がたてられる。この開閉弁フラグＦ2は、開
閉弁３９が開かれているか否かをあらわすフラグであっ
て、開閉弁３９が開かれているときには１がたてられ、
閉じられているときには０がたてられる。続いて、ステ
ップ＃１４で開閉弁３９が開かれる。これによって、燃
焼室６に十分なエアが供給され、エンジン出力が高めら
れる。この後、ステップ＃１に復帰する。
【００２３】他方、ステップ＃１２で、エンジンＥの運
転状態が、開閉弁３９を閉じるべき領域すなわち領域２
に入っていると判定されれば(ＮＯ)、ステップ＃１５で
開閉弁フラグＦ2に０がたてられ、続いてステップ＃１
６でタイマカウント値Ｔが０であるか否かが比較・判定
される。前記したとおり、領域２では開閉弁３９を閉じ
てスワールを生成し、燃焼性を高めるようにしている。
そして、かかる領域２内には開弁オーバラップの小さい
領域(領域１)と開弁オーバラップの大きい領域とが含ま
れる。この場合、領域２内において開弁オーバラップが
小さい低負荷領域では、開弁オーバラップが小さいこと
によって内部ＥＧＲが低減されて燃焼安定性が高めら
れ、かつスワールによってさらに燃焼安定性が高められ
る。他方開弁オーバラップが大きい高負荷領域では、開
弁オーバラップが大きいことによって掃気が促進されノ
ッキングの発生が防止され、かつスワールによって燃焼
性が高められ、エンジン出力が高められる。
【００２４】しかしながら、エンジンＥの運転状態が領
域１内に入っており、したがって開弁オーバラップが小
さい状態において、アクセルペダルを急激に踏み込んで
急加速を開始した場合、エンジンの運転状態は図８中の
矢印Ａ1で示すように、ほぼ瞬時に開弁オーバラップを
大きくすべき領域に変化する。しかしながら、油圧式で
ある可変バルブタイミング機構２１には通常１〜２秒程
度の応答遅れが伴われる。なお、電磁式の可変バルブタ
イミング機構においても、油圧式の場合よりは短いが、
やはり応答遅れが伴われる。このため、急加速開始後若
干の期間は、開弁オーバラップが小さい状態で高負荷運
転が行なわれる。この場合、掃気性が悪いのでノッキン
グが発生しやすくなるが、これに加えてスワールが生成
されると、点火プラグまわりの混合気がリーンとなって
点火性が悪くなり、ノッキングが生じてしまう。そこ
で、かかる開弁オーバラップが小さい状態(領域１)から
の急加速時には、可変バルブタイミング機構２１の応答
遅れに対応する期間だけ、開閉弁３９を開いてスワール
の生成を停止させ、ノッキングの発生を防止するように
している。本実施例では、この場合、所定時間Ｔ0だけ
開閉弁３９を強制的に開くようにしている。なお、上記
Ｔ0は、後で説明するようにエンジン回転数Ｎに応じて
設定される。そして、急加速開始後の経過時間をタイマ
でカウントし、カウントアップしたときに、開閉弁３９
の強制的な開弁を停止するようにしている。なお、設定
値Ｔ0の設定とタイマのカウントとは、後で説明するよ
うに、図６に示すタイマカウントルーチンによって行な
われる。
【００２５】ステップ＃１６で、Ｔ＝０であると判定さ
れれば(ＹＥＳ)、急加速時ではないので、ステップ＃１
７で開閉弁３９が閉じられる。この後、ステップ＃１１
に復帰する。他方、Ｔ≠０であると判定されれば(Ｎ
Ｏ)、ステップ＃１４で開閉弁３９が開かれる。このよ
うな急加速時における開弁オーバラップ(Ｊ1)及び開閉
弁開閉状態(Ｊ2)の時間に対する特性を図９に示す。図
９に示す例では、加速開始後t1で可変バルブタイミング
機構２１が作動しはじめ、t2で切り替えが完了してい
る。なお、図９には参考のため、図８中の矢印Ａ2で示
すような緩加速時における開弁オーバラップ(Ｊ3)及び
開閉弁開閉状態(Ｊ4)の時間に対する特性も示されてい
る。このようにして、可変バルブタイミング機構２１の
応答遅れによるノッキングが防止される。この後、ステ
ップ＃１１に復帰する。
【００２６】なお、上記実施例では、急加速時に所定時
間Ｔ0だけ開閉弁３９を強制的に開弁するようにしてい
るが、カム位相センサ４６によって検出されるカム位相
から可変バルブタイミング機構２１の作動状態を検出
し、可変バルブタイミング機構２１の切り替え動作が完
了する時点まで開閉弁３９を強制的に開弁するようにし
てもよい。このようにすれば、エンジン温度(油温)ある
いは可変バルブタイミング機構２１の特性等にばらつき
がある場合でも、正確な開閉弁制御を行うことができ
る。
【００２７】(３)タイマカウントルーチン 以下、図６に示すフローチャートに従ってタイマカウン
トルーチンを説明する。このタイマカウントルーチンで
は、開弁オーバラップが小さくかつ開閉弁３９が閉じら
れているときに急加速が開始されると、タイマカウント
値に所定値Ｔ0をセットし、この後カウント値Ｔをデク
リメントし、０になったときにカウントを停止するよう
になっている。。ステップ＃２１では、スロットル開度
ＴＶＯと現在のタイマカウント値Ｔとが読み込まれる。
【００２８】次にステップ＃２２で、Ｔ＝０であるか否
かが比較・判定され、Ｔ≠０であれば(ＮＯ)、すでにタ
イマカウント中であるので、ステップ＃２７でＴが所定
値ΔＴだけデクリメントされ、カウントが続行される。
ステップ＃２２で、Ｔ＝０であると判定されれば(ＹＥ
Ｓ)、ステップ＃２３で、オーバラップフラグＦ1が０か
ら１に変化したか否か、すなわちエンジンＥの運転状態
が、開弁オーバラップを小さくすべき領域(領域１)から
開弁オーバラップを大きくすべき領域に変化したか否か
が比較・判定され、ステップ＃２４でスロットル開度Ｔ
ＶＯの角加速度に基づいて急加速が開始されたか否かが
比較・判定され、ステップ＃２５で開閉弁フラグＦ2が
０であるか否かすなわち開閉弁３９が閉じられているか
否かが比較・判定される。そして、Ｆ1が０から１に変
化し、急加速が開始され、かつ開閉弁３９が閉じられて
いる場合には(ステップ＃２３〜ステップ＃２５がすべ
てＹＥＳ)、ステップ＃２６でタイマに所定値Ｔ0がセッ
トされる。このＴ0は、図１０中の曲線Ｋ1で示すよう
に、エンジン回転数Ｎの関数となっている。すなわち油
圧機構２２(可変バルブタイミング機構２１)の油圧は、
曲線Ｋ2で示すようにエンジン回転数の上昇に伴って上
昇し、他方油圧が高いときほど可変バルブタイミング機
構２１の応答遅れが短くなるので、エンジン回転数の上
昇に伴ってＴ0を小さくするようにしている。この後、
ステップ＃２１に復帰する。
【００２９】以上、本発明によれば、開弁オーバラップ
が小さい状態からの急加速時において、可変バルブタイ
ミング機構２１の応答遅れによるノッキングを有効に防
止することができ、加速応答性が高められる。
【００３０】
【発明の作用・効果】第１の発明によれば、開閉弁閉時
において、開弁オーバラップが小さい状態からの急加速
時には開閉弁が強制的に開かれ、スワールの生成が停止
される。このため、可変バルブタイミング手段の応答遅
れにより掃気性の低下が生じてもノッキングが発生せ
ず、エンジン出力が高められ、加速応答性が高められ
る。
【００３１】第２の発明によれば、基本的には、第１の
発明と同様の作用・効果が得られる。さらに、可変バル
ブタイミング手段が応答遅れの大きい油圧式であるの
で、上記効果がとくに有効となる。
【００３２】第３の発明によれば、基本的には、第１ま
たは第２の発明と同様の効果が得られる。さらに、機械
式過給機が設けられ、高負荷時にはノッキングが生じや
すくなっているので、上記効果がとくに有効となる。
【００３３】第４の発明によれば、基本的には、第２ま
たな第３の発明と同様の作用・効果が得られる。さら
に、可変バルブタイミング手段の応答遅れに応じて開閉
弁が強制的に開弁され、必要以上にスワールの生成が停
止されないので、燃焼性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例を示すエンジン及び吸気装置
のシステム構成図である。
【図２】 図１に示すエンジン及び吸気装置の吸・排気
ポートまわりの一部断面平面説明図である。
【図３】 図１に示すエンジンの吸・排気ポートまわり
の立面断面説明図である。
【図４】 開弁オーバラップ制御の制御方法を示すフロ
ーチャートである。
【図５】 開閉弁制御の制御方法を示すフローチャート
である。
【図６】 タイマカウントルーチンを示すフローチャー
トである。
【図７】 吸気弁と排気弁の開閉タイミングを示す図で
ある。
【図８】 開弁オーバラップ特性と開閉弁開閉特性とを
示す図である。
【図９】 加速時における開弁オーバラップ及び開閉弁
開閉状態を示す図である。
【図１０】 タイマの設定値及び油圧の、エンジン回転
数に対する特性を示す図である。
【符号の説明】
Ａ…吸気装置 Ｅ…エンジン ２,３…第１,第２吸気弁 ４…Ｐポート ５…Ｓポート ６…燃焼室 ９,１０…第１,第２排気弁 ２１…可変バルブタイミング機構 ２２…油圧機構 ２３…コントロールユニット ２８…機械式過給機 ３９…開閉弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−27715（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−65036（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−297746（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−58637（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−132206（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−78130（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02D 13/02 F01L 1/34 F02B 29/00 F02B 29/08 F02B 31/02

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 吸気弁と排気弁との間の開弁期間のオー
    バラップ(開弁オーバラップ)を変更することができる可
    変バルブタイミング手段と、燃焼室に常時エアを供給す
    る第１の吸気ポートと、開閉弁を備えた第２の吸気ポー
    トとが設けられたエンジンにおいて、 開弁オーバラップを所定の低回転・低負荷領域では小さ
    くさせその他の領域では大きくさせるように上記可変バ
    ルブタイミング手段を制御する開弁オーバラップ制御手
    段と、上記開閉弁を所定の低回転領域では閉じさせその
    他の領域では開かせるように制御する開閉弁制御手段
    と、開弁オーバラップが小さく設定された運転領域から
    の急加速時には所定期間だけ開閉弁を強制的に開かせる
    開閉弁開放手段とが設けられていることを特徴とするエ
    ンジンの吸気装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載されたエンジンの吸気装
    置において、 可変バルブタイミング手段が、油圧式可変バルブタイミ
    ング手段であることを特徴とするエンジンの吸気装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載されたエ
    ンジンの吸気装置において、 エンジンによって駆動される機械式過給機が設けられて
    いることを特徴とするエンジンの吸気装置。
  4. 【請求項４】 請求項２または請求項３に記載されたエ
    ンジンの吸気装置において、 開弁オーバラップが小さく設定された運転領域からの急
    加速時に開閉弁開放手段によって開閉弁が開かれる期間
    が、可変バルブタイミング手段の作動完了時までの期間
    であることを特徴とするエンジンの吸気装置。
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