JP3280757B2 - 機械式過給機付エンジンの吸気装置 - Google Patents
機械式過給機付エンジンの吸気装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3094—Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、機械式過給機付エンジ
ンの吸気装置に関するものである。
ンの吸気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】機械式過給機で吸入空気を加圧(過給)し
て吸気充填効率を高め、出力の向上を図るようにした機
械式過給機付エンジンは従来より知られている。しかし
ながら、このように機械式過給機で過給を行うと高負荷
時にノッキングが起こりやすくなるといった問題があ
る。このため、従来の機械式過給機付エンジンでは、一
般に排気行程終期から吸気行程始期にかけて、吸気ポー
トの開口期間と排気ポートの開口期間とをオーバラップ
させて吸入空気で燃焼室内の掃気を行い、ノッキングの
発生を抑制ないしは防止するようにしている。ここで、
開口オーバラップ量が大きいときほど掃気性が高められ
るのはもちろんである。
て吸気充填効率を高め、出力の向上を図るようにした機
械式過給機付エンジンは従来より知られている。しかし
ながら、このように機械式過給機で過給を行うと高負荷
時にノッキングが起こりやすくなるといった問題があ
る。このため、従来の機械式過給機付エンジンでは、一
般に排気行程終期から吸気行程始期にかけて、吸気ポー
トの開口期間と排気ポートの開口期間とをオーバラップ
させて吸入空気で燃焼室内の掃気を行い、ノッキングの
発生を抑制ないしは防止するようにしている。ここで、
開口オーバラップ量が大きいときほど掃気性が高められ
るのはもちろんである。
【０００３】なお、各気筒に第１,第２の２つの吸気ポ
ートを設けたエンジンにおいて、第１吸気ポートをスワ
ールポートとする一方第２吸気ポートを開閉する開閉弁
を設け、所定の低吸入空気量領域では開閉弁を閉じて第
１吸気ポートからのみ燃焼室にエアを供給してスワール
を強め、かかるスワールによって混合気の燃焼性を高め
てノッキングの発生を抑制するようにしたものも提案さ
れている(例えば、特開昭６２−１５９７２８号公報参
照)。
ートを設けたエンジンにおいて、第１吸気ポートをスワ
ールポートとする一方第２吸気ポートを開閉する開閉弁
を設け、所定の低吸入空気量領域では開閉弁を閉じて第
１吸気ポートからのみ燃焼室にエアを供給してスワール
を強め、かかるスワールによって混合気の燃焼性を高め
てノッキングの発生を抑制するようにしたものも提案さ
れている(例えば、特開昭６２−１５９７２８号公報参
照)。
【０００４】しかしながら、このように吸気ポートの開
口期間と排気ポートの開口期間とをオーバラップさせる
場合、開口オーバラップ量が大きすぎると燃焼室内に吸
入された混合気がそのまま排気ポートから排出されると
いった現象いわゆる吹き抜けが生じ、ＨＣ排出量の増加
によりエミッション性能が低下するといった問題があ
る。
口期間と排気ポートの開口期間とをオーバラップさせる
場合、開口オーバラップ量が大きすぎると燃焼室内に吸
入された混合気がそのまま排気ポートから排出されると
いった現象いわゆる吹き抜けが生じ、ＨＣ排出量の増加
によりエミッション性能が低下するといった問題があ
る。
【０００５】そして、かかる吹き抜けを生じさせないよ
うな開口オーバラップ量の最大値(以下、これを限界オ
ーバラップ量という)は一定ではなく、エンジン回転数
の上昇に伴って大きくなる。例えば、エンジン回転数が
１０００r.p.m.では限界オーバラップ量はおよそ１０°
C.A.(クランク角)であるが、６０００r.p.m.では限界オ
ーバラップ量はおよそ８０°C.A.となる。したがって、
開口オーバラップ量を一定としたのでは、全運転領域で
吹き抜けを防止しつつ掃気性を最大限に高めることはむ
ずかしい。
うな開口オーバラップ量の最大値(以下、これを限界オ
ーバラップ量という)は一定ではなく、エンジン回転数
の上昇に伴って大きくなる。例えば、エンジン回転数が
１０００r.p.m.では限界オーバラップ量はおよそ１０°
C.A.(クランク角)であるが、６０００r.p.m.では限界オ
ーバラップ量はおよそ８０°C.A.となる。したがって、
開口オーバラップ量を一定としたのでは、全運転領域で
吹き抜けを防止しつつ掃気性を最大限に高めることはむ
ずかしい。
【０００６】ところで、近年、動弁の開閉タイミングを
変えることができる機構いわゆるバルブタイミング可変
手段を設けた過給機付エンジンが提案されている(例え
ば、特開昭６３−２３９３１２号公報参照)。そこで、
かかるエンジンにおいては、エンジン回転数に応じて動
弁の開閉タイミングを変え、これによって開口オーバラ
ップ量を変えてエンジン回転数に適応する開口オーバラ
ップ量とし、吹き抜けを防止しつつ掃気性(耐ノッキン
グ性)を高めるといった手法が考えられる。
変えることができる機構いわゆるバルブタイミング可変
手段を設けた過給機付エンジンが提案されている(例え
ば、特開昭６３−２３９３１２号公報参照)。そこで、
かかるエンジンにおいては、エンジン回転数に応じて動
弁の開閉タイミングを変え、これによって開口オーバラ
ップ量を変えてエンジン回転数に適応する開口オーバラ
ップ量とし、吹き抜けを防止しつつ掃気性(耐ノッキン
グ性)を高めるといった手法が考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そして、この場合、開
口オーバラップ量をエンジン回転数に応じてリニアに変
化させるようにすれば、全回転領域で吹き抜けを防止し
つつ掃気性を最大限に高めることができるのはもちろん
である。しかしながら、吸気弁あるいは排気弁の開閉タ
イミングをリニアに変化させるには、バルブタイミング
可変手段を非常に複雑な構造とせざるを得ず、かかる手
法は実用上は採用が困難である。
口オーバラップ量をエンジン回転数に応じてリニアに変
化させるようにすれば、全回転領域で吹き抜けを防止し
つつ掃気性を最大限に高めることができるのはもちろん
である。しかしながら、吸気弁あるいは排気弁の開閉タ
イミングをリニアに変化させるには、バルブタイミング
可変手段を非常に複雑な構造とせざるを得ず、かかる手
法は実用上は採用が困難である。
【０００８】したがって、開閉タイミングを２段で切り
替えるようにした普通のバルブタイミング可変手段を用
いて開口オーバラップ量を切り替えるのが実用的である
が、この場合吸気弁と排気弁のうちのいずれか一方にの
みバルブタイミング可変手段を設けるだけでは、開口オ
ーバラップ量を２段階でしか切り替えることができず、
全運転領域にわたってエンジン回転数に応じた適切な開
口オーバラップ量とするのは困難である。
替えるようにした普通のバルブタイミング可変手段を用
いて開口オーバラップ量を切り替えるのが実用的である
が、この場合吸気弁と排気弁のうちのいずれか一方にの
みバルブタイミング可変手段を設けるだけでは、開口オ
ーバラップ量を２段階でしか切り替えることができず、
全運転領域にわたってエンジン回転数に応じた適切な開
口オーバラップ量とするのは困難である。
【０００９】そこで、吸気弁と排気弁の両方に対してバ
ルブタイミング可変手段を設け、エンジン回転数に応じ
て開口オーバラップ量を４段階で切り替えるといった手
法が考えられる。しかしながら、この場合、バルブタイ
ミング可変手段を２組設けなければならないので、エン
ジンが大型化し、そのコストアップを招くといった問題
がある。
ルブタイミング可変手段を設け、エンジン回転数に応じ
て開口オーバラップ量を４段階で切り替えるといった手
法が考えられる。しかしながら、この場合、バルブタイ
ミング可変手段を２組設けなければならないので、エン
ジンが大型化し、そのコストアップを招くといった問題
がある。
【００１０】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、全運転領域で吹き抜けの発
生を防止しつつ掃気性を十分に高めることができる、安
価でかつ簡素な構造の機械式過給機付エンジンの吸気装
置を提供することを目的とする。
めになされたものであって、全運転領域で吹き抜けの発
生を防止しつつ掃気性を十分に高めることができる、安
価でかつ簡素な構造の機械式過給機付エンジンの吸気装
置を提供することを目的とする。
【００１１】
【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、吸気ポートが、全運転領域で燃焼室
にエアを供給する第１吸気ポートと、所定の高吸入空気
量領域でのみ燃焼室にエアを供給する第２吸気ポートと
で構成されている機械式過給機付エンジンの吸気装置に
おいて、吸気弁と排気弁のうちのいずれか一方の開閉タ
イミングを変更することにより、クランク角でみて吸気
ポートと排気ポートとの間の開口オーバラップ期間を大
・小２段に切り替えることができるバルブタイミング可
変手段が設けられ、該バルブタイミング可変手段によっ
て開口オーバラップ期間が小とされている状態におけ
る、第１吸気ポートと排気ポートとの間の開口オーバラ
ップ量と、第２吸気ポートと排気ポートとの間の開口オ
ーバラップ量の合計が、バルブタイミング可変手段によ
って開口オーバラップ期間が大とされている状態におけ
る、第１吸気ポートと排気ポートとの間の開口オーバラ
ップ量よりも大きくなるように、第１,第２吸気ポート
及び排気ポートの開閉タイミングが設定され、少なくと
も高負荷領域において、第２吸気ポートからのエアの供
給が停止される運転領域中の低吸入空気量側の領域では
開口オーバラップ期間が小となり、高吸入空気量側の領
域では開口オーバラップ期間が大となり、かつ第２吸気
ポートからもエアが供給される運転領域では開口オーバ
ラップ期間が小となるようバルブタイミング可変手段を
制御するオーバラップ量制御手段が設けられていること
を特徴とする機械式過給機付エンジンの吸気装置を提供
する。
め、第１の発明は、吸気ポートが、全運転領域で燃焼室
にエアを供給する第１吸気ポートと、所定の高吸入空気
量領域でのみ燃焼室にエアを供給する第２吸気ポートと
で構成されている機械式過給機付エンジンの吸気装置に
おいて、吸気弁と排気弁のうちのいずれか一方の開閉タ
イミングを変更することにより、クランク角でみて吸気
ポートと排気ポートとの間の開口オーバラップ期間を大
・小２段に切り替えることができるバルブタイミング可
変手段が設けられ、該バルブタイミング可変手段によっ
て開口オーバラップ期間が小とされている状態におけ
る、第１吸気ポートと排気ポートとの間の開口オーバラ
ップ量と、第２吸気ポートと排気ポートとの間の開口オ
ーバラップ量の合計が、バルブタイミング可変手段によ
って開口オーバラップ期間が大とされている状態におけ
る、第１吸気ポートと排気ポートとの間の開口オーバラ
ップ量よりも大きくなるように、第１,第２吸気ポート
及び排気ポートの開閉タイミングが設定され、少なくと
も高負荷領域において、第２吸気ポートからのエアの供
給が停止される運転領域中の低吸入空気量側の領域では
開口オーバラップ期間が小となり、高吸入空気量側の領
域では開口オーバラップ期間が大となり、かつ第２吸気
ポートからもエアが供給される運転領域では開口オーバ
ラップ期間が小となるようバルブタイミング可変手段を
制御するオーバラップ量制御手段が設けられていること
を特徴とする機械式過給機付エンジンの吸気装置を提供
する。
【００１２】第２の発明は、第１の発明にかかる機械式
過給機付エンジンの吸気装置において、オーバラップ量
制御手段が、第２吸気ポートからもエアが供給される運
転領域中の低吸入空気量側の領域では開口オーバラップ
期間が小となり、高吸入空気量側の領域では開口オーバ
ラップ期間が大となるようバルブタイミング可変手段を
制御するようになっていることを特徴とする機械式過給
機付エンジンの吸気装置を提供する。
過給機付エンジンの吸気装置において、オーバラップ量
制御手段が、第２吸気ポートからもエアが供給される運
転領域中の低吸入空気量側の領域では開口オーバラップ
期間が小となり、高吸入空気量側の領域では開口オーバ
ラップ期間が大となるようバルブタイミング可変手段を
制御するようになっていることを特徴とする機械式過給
機付エンジンの吸気装置を提供する。
【００１３】第３の発明は、第１又は第２の発明にかか
る機械式過給機付エンジンの吸気装置において、第２吸
気ポートと排気ポートとの間の開口オーバラップの大部
分が排気上死点よりも前に生じるよう第２吸気ポート及
び排気ポートの開閉タイミングが設定されていることを
特徴とする機械式過給機付エンジンの吸気装置を提供す
る。
る機械式過給機付エンジンの吸気装置において、第２吸
気ポートと排気ポートとの間の開口オーバラップの大部
分が排気上死点よりも前に生じるよう第２吸気ポート及
び排気ポートの開閉タイミングが設定されていることを
特徴とする機械式過給機付エンジンの吸気装置を提供す
る。
【００１４】第４の発明は、第１〜第３の発明のいずれ
か１つにかかる機械式過給機付エンジンの吸気装置にお
いて、第１吸気ポートと排気ポートとの間の開口オーバ
ラップの大部分が排気上死点よりも後に生じるよう第１
吸気ポート及び排気ポートの開閉タイミングが設定され
ていることを特徴とする機械式過給機付エンジンの吸気
装置を提供する。
か１つにかかる機械式過給機付エンジンの吸気装置にお
いて、第１吸気ポートと排気ポートとの間の開口オーバ
ラップの大部分が排気上死点よりも後に生じるよう第１
吸気ポート及び排気ポートの開閉タイミングが設定され
ていることを特徴とする機械式過給機付エンジンの吸気
装置を提供する。
【００１５】第５の発明は、第１〜第４の発明のいずれ
か１つにかかる機械式過給機付エンジンの吸気装置にお
いて、開口オーバラップ量が、吸気ポートと排気ポート
との間に開口オーバラップが生じている期間内におい
て、開口面積が小さい方のポートの開口面積のクランク
角についての積分値でもってあらわされるようになって
いることを特徴とする機械式過給機付エンジンの吸気装
置を提供する。
か１つにかかる機械式過給機付エンジンの吸気装置にお
いて、開口オーバラップ量が、吸気ポートと排気ポート
との間に開口オーバラップが生じている期間内におい
て、開口面積が小さい方のポートの開口面積のクランク
角についての積分値でもってあらわされるようになって
いることを特徴とする機械式過給機付エンジンの吸気装
置を提供する。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。 ＜第１実施例＞図１と図２とに示すように、第１〜第６
気筒＃１〜＃６を備えた６気筒Ｖ形エンジンＶＥにおい
ては、第１バンクＰ側に第１,第３,第５気筒＃１,＃３,
＃５が配置され、第２バンクＱ側に第２,第４,第６気筒
＃２,＃４,＃６が配置されている。ここで、各気筒＃１
〜＃６は、＃１→＃２→＃３→＃４→＃５→＃６の順に
点火されるようになっている。したがって、第１バンク
Ｐ側の各気筒＃１,＃３,＃５は互いに吸気行程が重複せ
ず、また第２バンクＱ側の各気筒＃２,＃４,＃６もまた
互いに吸気行程が重複しない。なお、以下では便宜上、
エンジン本体近傍においては、エンジンＶＥの長手方向
(図１では左右方向)にみて第５気筒＃５側を「左」とい
い、第１気筒＃１側を「右」ということにする。
気筒＃１〜＃６を備えた６気筒Ｖ形エンジンＶＥにおい
ては、第１バンクＰ側に第１,第３,第５気筒＃１,＃３,
＃５が配置され、第２バンクＱ側に第２,第４,第６気筒
＃２,＃４,＃６が配置されている。ここで、各気筒＃１
〜＃６は、＃１→＃２→＃３→＃４→＃５→＃６の順に
点火されるようになっている。したがって、第１バンク
Ｐ側の各気筒＃１,＃３,＃５は互いに吸気行程が重複せ
ず、また第２バンクＱ側の各気筒＃２,＃４,＃６もまた
互いに吸気行程が重複しない。なお、以下では便宜上、
エンジン本体近傍においては、エンジンＶＥの長手方向
(図１では左右方向)にみて第５気筒＃５側を「左」とい
い、第１気筒＃１側を「右」ということにする。
【００１７】各気筒＃１〜＃６においては、夫々、第
１,第２吸気弁１a,１bが開かれたときに第１,第２吸気
ポート２a,２bから燃焼室３内に混合気が吸入され、こ
の混合気がピストン(図示せず)で圧縮された後点火プラ
グ(図示せず)で着火・燃焼させられ、排気弁(図示せず)
が開かれたときに燃焼ガス(排気ガス)が排気ポート４に
排出されるようになっている。なお、以下では便宜上、
第１吸気ポート２aをＰポート２aと略称し、第２吸気ポ
ート２bをＳポート２bと略称することにする。また、
Ｐ,Ｓポート２a,２bに臨んで夫々、ポート内の吸入空気
中に燃料を噴射して混合気を形成する第１,第２燃料噴
射弁５a,５bが設けられている。なお、図１中の第３〜
第６気筒＃３〜＃６については、第１,第２気筒＃１,＃
２と同一構成であるので紙面の都合上個々の部材への付
番を省略している。
１,第２吸気弁１a,１bが開かれたときに第１,第２吸気
ポート２a,２bから燃焼室３内に混合気が吸入され、こ
の混合気がピストン(図示せず)で圧縮された後点火プラ
グ(図示せず)で着火・燃焼させられ、排気弁(図示せず)
が開かれたときに燃焼ガス(排気ガス)が排気ポート４に
排出されるようになっている。なお、以下では便宜上、
第１吸気ポート２aをＰポート２aと略称し、第２吸気ポ
ート２bをＳポート２bと略称することにする。また、
Ｐ,Ｓポート２a,２bに臨んで夫々、ポート内の吸入空気
中に燃料を噴射して混合気を形成する第１,第２燃料噴
射弁５a,５bが設けられている。なお、図１中の第３〜
第６気筒＃３〜＃６については、第１,第２気筒＃１,＃
２と同一構成であるので紙面の都合上個々の部材への付
番を省略している。
【００１８】そして、第１,第２バンクＰ,Ｑにおいては
いずれも、各気筒＃１〜＃６の第１,第２吸気弁１a,１b
が夫々、吸気弁用カムシャフト７に取り付けられた第
１,第２吸気弁用カム６a,６bによって、後で説明するよ
うに所定のタイミングで開閉されるようになっている。
ここで、第１,第２バンクＰ,Ｑの各吸気弁用カムシャフ
ト７の左端部には夫々カムシャフトプーリ８が取り付け
られている。そして、図示していないが、両カムシャフ
トプーリ８,８と、クランク軸に取り付けられたクラン
ク軸プーリとにまたがって１本のタイミングベルトが巻
きかけられ、両吸気弁用カムシャフト７,７はクランク
軸によって、該クランク軸と同期して回転駆動されるよ
うになっている。ここで、両吸気弁用カムシャフト７,
７に対して夫々、これらの回転位相を変えて第１,第２
吸気弁１a,１bの開閉タイミングを２段で変化させるこ
とができるバルブタイミング可変手段９(以下、これを
便宜上ＶＶＴ９と略称する)が設けられ、これらのＶＶ
Ｔ９は夫々コントロールユニット１０によって制御され
るようになっている。なお、ＶＶＴ９は、第１,第２吸
気弁１a,１bの開閉タイミングを進角方向又は遅角方向
に２段でずらせるだけであるので、開閉タイミングを変
化させた場合でも開弁期間(クランク角でみて)は変化し
ない。
いずれも、各気筒＃１〜＃６の第１,第２吸気弁１a,１b
が夫々、吸気弁用カムシャフト７に取り付けられた第
１,第２吸気弁用カム６a,６bによって、後で説明するよ
うに所定のタイミングで開閉されるようになっている。
ここで、第１,第２バンクＰ,Ｑの各吸気弁用カムシャフ
ト７の左端部には夫々カムシャフトプーリ８が取り付け
られている。そして、図示していないが、両カムシャフ
トプーリ８,８と、クランク軸に取り付けられたクラン
ク軸プーリとにまたがって１本のタイミングベルトが巻
きかけられ、両吸気弁用カムシャフト７,７はクランク
軸によって、該クランク軸と同期して回転駆動されるよ
うになっている。ここで、両吸気弁用カムシャフト７,
７に対して夫々、これらの回転位相を変えて第１,第２
吸気弁１a,１bの開閉タイミングを２段で変化させるこ
とができるバルブタイミング可変手段９(以下、これを
便宜上ＶＶＴ９と略称する)が設けられ、これらのＶＶ
Ｔ９は夫々コントロールユニット１０によって制御され
るようになっている。なお、ＶＶＴ９は、第１,第２吸
気弁１a,１bの開閉タイミングを進角方向又は遅角方向
に２段でずらせるだけであるので、開閉タイミングを変
化させた場合でも開弁期間(クランク角でみて)は変化し
ない。
【００１９】図示していないが、排気弁もまた吸気弁１
a,１bとほぼ同様の機構により、後で説明するように所
定のタイミングで開閉されるようになっている。ただ
し、この第１実施例では排気弁に対してはＶＶＴは設け
られていないので、クランク角でみれば排気弁(排気ポ
ート４)の開閉タイミングは固定されている。
a,１bとほぼ同様の機構により、後で説明するように所
定のタイミングで開閉されるようになっている。ただ
し、この第１実施例では排気弁に対してはＶＶＴは設け
られていないので、クランク角でみれば排気弁(排気ポ
ート４)の開閉タイミングは固定されている。
【００２０】ＶＶＴ９はコントロールユニット１０によ
ってオン・オフ制御され、第１,第２吸気弁１a,１bの開
閉タイミングを進角側(クランク角が小さい側)と遅角側
(クランク角が大きい側)とにセットできるようになって
いる。具体的には、ＶＶＴ９がオフ状態にあるときに
は、第１,第２吸気弁１a,１bの開閉タイミングが遅角側
にセットされるようになっている。このとき、第１吸気
弁１a(Ｐポート２a)は図３中の曲線Ｉ1で示すタイミン
グで開閉され、第２吸気弁１b(Ｓポート２b)は図３中の
曲線Ｉ2で示すタイミングで開閉される。
ってオン・オフ制御され、第１,第２吸気弁１a,１bの開
閉タイミングを進角側(クランク角が小さい側)と遅角側
(クランク角が大きい側)とにセットできるようになって
いる。具体的には、ＶＶＴ９がオフ状態にあるときに
は、第１,第２吸気弁１a,１bの開閉タイミングが遅角側
にセットされるようになっている。このとき、第１吸気
弁１a(Ｐポート２a)は図３中の曲線Ｉ1で示すタイミン
グで開閉され、第２吸気弁１b(Ｓポート２b)は図３中の
曲線Ｉ2で示すタイミングで開閉される。
【００２１】他方、ＶＶＴ９がオン状態にあるときに
は、第１,第２吸気弁１a,１bの開閉タイミングが進角側
にセットされるようになっている。このとき、第１吸気
弁１a(Ｐポート２a)は図３中の曲線Ｉ1'で示すタイミン
グで開閉され、第２吸気弁１b(Ｓポート２b)は図３中の
曲線Ｉ2'で示すタイミングで開閉される。なお、排気弁
(排気ポート４)は、常時図３中の曲線Ｅで示すタイミン
グで開閉される。
は、第１,第２吸気弁１a,１bの開閉タイミングが進角側
にセットされるようになっている。このとき、第１吸気
弁１a(Ｐポート２a)は図３中の曲線Ｉ1'で示すタイミン
グで開閉され、第２吸気弁１b(Ｓポート２b)は図３中の
曲線Ｉ2'で示すタイミングで開閉される。なお、排気弁
(排気ポート４)は、常時図３中の曲線Ｅで示すタイミン
グで開閉される。
【００２２】図３から明らかなように、両吸気弁１a,１
bの開閉タイミングは、第２吸気弁１b(Ｓポート２b)の
方が第１吸気弁１a(Ｐポート２a)よりも所定のクランク
角だけ前に開かれるようにして設定されている。なお、
ＶＶＴ９は、第１,第２吸気弁１a,１bを同一の位相だけ
進角方向又は遅角方向に一律にずらせるだけであるの
で、ＶＶＴ９のオン・オフにかかわりなく第１吸気弁１
aと第２吸気弁１bとの間の開弁タイミングのずれが一定
であるのはもちろんである。
bの開閉タイミングは、第２吸気弁１b(Ｓポート２b)の
方が第１吸気弁１a(Ｐポート２a)よりも所定のクランク
角だけ前に開かれるようにして設定されている。なお、
ＶＶＴ９は、第１,第２吸気弁１a,１bを同一の位相だけ
進角方向又は遅角方向に一律にずらせるだけであるの
で、ＶＶＴ９のオン・オフにかかわりなく第１吸気弁１
aと第２吸気弁１bとの間の開弁タイミングのずれが一定
であるのはもちろんである。
【００２３】したがって、ＶＶＴ９がオフ状態にあると
きには、クランク角でみてＰ,Ｓポート２a,２bと排気ポ
ート４との間の開口オーバラップ期間(あるいは開口オ
ーバラップ量)が小さくなり、他方ＶＶＴ９がオン状態
にあるときにはＰ,Ｓポート２a,２bと排気ポート４との
間の開口オーバラップ期間(あるいは開口オーバラップ
量)が大きくなる。
きには、クランク角でみてＰ,Ｓポート２a,２bと排気ポ
ート４との間の開口オーバラップ期間(あるいは開口オ
ーバラップ量)が小さくなり、他方ＶＶＴ９がオン状態
にあるときにはＰ,Ｓポート２a,２bと排気ポート４との
間の開口オーバラップ期間(あるいは開口オーバラップ
量)が大きくなる。
【００２４】ここで、Ｐ,Ｓポート２a,２b及び排気ポー
ト４の開閉タイミング並びにＶＶＴ９による開閉タイミ
ング変更量は、次の式１を満たすように設定されてい
る。
ト４の開閉タイミング並びにＶＶＴ９による開閉タイミ
ング変更量は、次の式１を満たすように設定されてい
る。
【数１】 θ1＋θ2＞θ3……………………………………………………式１ なお、式１において、θ1はＶＶＴ９がオフ状態にある
ときのＰポート２aと排気ポート４との間の開口オーバ
ラップ量であり、θ2はＶＶＴ９がオフ状態にあるとき
のＳポート２bと排気ポート４との間の開口オーバラッ
プ量であり、θ3はＶＶＴ９がオン状態にあるときのＰ
ポート２aと排気ポート４との間の開口オーバラップ量
である。
ときのＰポート２aと排気ポート４との間の開口オーバ
ラップ量であり、θ2はＶＶＴ９がオフ状態にあるとき
のＳポート２bと排気ポート４との間の開口オーバラッ
プ量であり、θ3はＶＶＴ９がオン状態にあるときのＰ
ポート２aと排気ポート４との間の開口オーバラップ量
である。
【００２５】ここで、オーバラップ量θ1〜θ3は、開口
オーバラップが生じている期間内において、開口面積が
小さい方のポートの開口面積のクランク角についての積
分値に対応する値でもってあらわすようにしている。す
なわち、θ1は、図３においてクランク角がＴ1〜Ｔ3の
期間内で曲線Ｉ1と曲線Ｅと横軸とによって囲まれた領
域に対応する値である。θ2は、図３においてクランク
角がＴ2〜Ｔ3の期間内で曲線Ｉ2と曲線Ｅと横軸とによ
って囲まれた領域に対応する値である。また、θ3は、
図３においてクランク角がＴ1'〜Ｔ3の期間内で曲線
Ｉ1'と曲線Ｅと横軸とによって囲まれた領域に対応する
値である。なお、開口オーバラップ量を単純に開口オー
バラップ期間(クランク角)であらわすようにしてもよ
い。
オーバラップが生じている期間内において、開口面積が
小さい方のポートの開口面積のクランク角についての積
分値に対応する値でもってあらわすようにしている。す
なわち、θ1は、図３においてクランク角がＴ1〜Ｔ3の
期間内で曲線Ｉ1と曲線Ｅと横軸とによって囲まれた領
域に対応する値である。θ2は、図３においてクランク
角がＴ2〜Ｔ3の期間内で曲線Ｉ2と曲線Ｅと横軸とによ
って囲まれた領域に対応する値である。また、θ3は、
図３においてクランク角がＴ1'〜Ｔ3の期間内で曲線
Ｉ1'と曲線Ｅと横軸とによって囲まれた領域に対応する
値である。なお、開口オーバラップ量を単純に開口オー
バラップ期間(クランク角)であらわすようにしてもよ
い。
【００２６】図３から明らかなように、Ｐポート２a、
Ｓポート２b及び排気ポート４の開閉タイミングは、Ｐ
ポート２aと排気ポート４との間の開口オーバラップの
大部分が排気上死点ＴＤＣよりも後に生じるように設定
されている。このため、下降するピストンによる負圧に
よって、Ｐポート２aから燃焼室３内に流入した空気の
排気ポート４方向への移動が抑制され、Ｐポート２aの
みから燃焼室３内に空気が供給される運転領域における
吹き抜けが抑制される。かつ、Ｓポート２bと排気ポー
ト４との間の開口オーバラップの大部分が排気上死点Ｔ
ＤＣよりも前に生じるように設定されている。このた
め、燃焼室３内の空気が上昇するピストンによって排気
ポート４側に押しやられ、Ｓポート２bからも燃焼室３
内に空気が供給される運転領域における掃気性が高めら
れる。
Ｓポート２b及び排気ポート４の開閉タイミングは、Ｐ
ポート２aと排気ポート４との間の開口オーバラップの
大部分が排気上死点ＴＤＣよりも後に生じるように設定
されている。このため、下降するピストンによる負圧に
よって、Ｐポート２aから燃焼室３内に流入した空気の
排気ポート４方向への移動が抑制され、Ｐポート２aの
みから燃焼室３内に空気が供給される運転領域における
吹き抜けが抑制される。かつ、Ｓポート２bと排気ポー
ト４との間の開口オーバラップの大部分が排気上死点Ｔ
ＤＣよりも前に生じるように設定されている。このた
め、燃焼室３内の空気が上昇するピストンによって排気
ポート４側に押しやられ、Ｓポート２bからも燃焼室３
内に空気が供給される運転領域における掃気性が高めら
れる。
【００２７】エンジンＶＥの各気筒＃１〜＃６に燃料燃
焼用の空気を供給するために共通吸気通路１２が設けら
れ、この共通吸気通路１２には吸入空気の流れ方向にみ
て上流側から順に、吸入空気中のダストを除去するエア
クリーナ１３と、吸入空気量を検出するエアフローセン
サ１４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１５と、クランク軸(図示せず)によっ
て駆動される機械式過給機１６(スーパーチャージャ)
と、該機械式過給機１６によって断熱圧縮されて温度が
上昇した吸入空気を冷却するインタクーラ１７とが介設
されている。ここで、スロットル弁１５より下流側にお
いて、共通吸気通路１２の、機械式過給機１６より上流
側の部分とインタクーラ１７より下流側の部分とを連通
させるバイパス吸気通路１８が設けられ、このバイパス
吸気通路１８にアクチュエータ１９によって開閉される
リリーフバルブ２０が介設されている。そして、機械式
過給機１６の吐出圧すなわち過給圧が設定値(限界過給
圧)に近付くと、アクチュエータ１９によってリリーフ
バルブ２０が開かれてインタクーラ下流の吸入空気が過
給機上流に戻され、過給圧が設定値(限界過給圧)以下に
保持されるようになっている。このように、過給圧を限
界過給圧以下にとどめるのは、過給圧が限界過給圧を超
えると機械式過給機１６が高温化してその信頼性が低下
するからである。
焼用の空気を供給するために共通吸気通路１２が設けら
れ、この共通吸気通路１２には吸入空気の流れ方向にみ
て上流側から順に、吸入空気中のダストを除去するエア
クリーナ１３と、吸入空気量を検出するエアフローセン
サ１４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１５と、クランク軸(図示せず)によっ
て駆動される機械式過給機１６(スーパーチャージャ)
と、該機械式過給機１６によって断熱圧縮されて温度が
上昇した吸入空気を冷却するインタクーラ１７とが介設
されている。ここで、スロットル弁１５より下流側にお
いて、共通吸気通路１２の、機械式過給機１６より上流
側の部分とインタクーラ１７より下流側の部分とを連通
させるバイパス吸気通路１８が設けられ、このバイパス
吸気通路１８にアクチュエータ１９によって開閉される
リリーフバルブ２０が介設されている。そして、機械式
過給機１６の吐出圧すなわち過給圧が設定値(限界過給
圧)に近付くと、アクチュエータ１９によってリリーフ
バルブ２０が開かれてインタクーラ下流の吸入空気が過
給機上流に戻され、過給圧が設定値(限界過給圧)以下に
保持されるようになっている。このように、過給圧を限
界過給圧以下にとどめるのは、過給圧が限界過給圧を超
えると機械式過給機１６が高温化してその信頼性が低下
するからである。
【００２８】共通吸気通路１２は、インタクーラ１７よ
り下流側で第１分岐吸気通路２１と第２分岐吸気通路２
２とに分岐し、第１分岐吸気通路２１の下流端は第１バ
ンクＰ用の第１サージタンク２３に接続され、第２分岐
吸気通路２２の下流端は第２バンクＱ用の第２サージタ
ンク２４に接続されている。ここで、第１サージタンク
２３の左端部と第２サージタンク２４の左端部とを連通
させる第１連通路２５が設けられ、この第１連通路２５
にはこれを開閉する連通路開閉弁２６が介設されてい
る。また、第１サージタンク２３の右端部と第２サージ
タンク２４の右端部とを連通させる第２連通路２７が設
けられ、この第２連通路２７にはこれを開閉する２つの
連通路シャッタ弁２８a,２８bが介設されている。
り下流側で第１分岐吸気通路２１と第２分岐吸気通路２
２とに分岐し、第１分岐吸気通路２１の下流端は第１バ
ンクＰ用の第１サージタンク２３に接続され、第２分岐
吸気通路２２の下流端は第２バンクＱ用の第２サージタ
ンク２４に接続されている。ここで、第１サージタンク
２３の左端部と第２サージタンク２４の左端部とを連通
させる第１連通路２５が設けられ、この第１連通路２５
にはこれを開閉する連通路開閉弁２６が介設されてい
る。また、第１サージタンク２３の右端部と第２サージ
タンク２４の右端部とを連通させる第２連通路２７が設
けられ、この第２連通路２７にはこれを開閉する２つの
連通路シャッタ弁２８a,２８bが介設されている。
【００２９】これらの第１,第２連通路２５,２７、連通
路開閉弁２６及び連通路シャッタ弁２８a,２８bは、エ
ンジン回転数に応じて共鳴効果ないしは慣性効果を有効
に利用して、吸気充填効率を高めるために設けられてい
る。すなわち、低回転時には連通路開閉弁２６と連通路
シャッタ弁２８a,２８bとを閉じて、共通吸気通路１２
から第１,第２分岐吸気通路２１,２２への分岐部を圧力
波反転部とする共鳴効果を利用して吸気充填効率を高
め、中回転時には連通路シャッタ弁２８a,２８bのみを
開いて第２連通路２７の中央部を圧力波反転部とする共
鳴効果を利用して吸気充填効率を高め、高回転時には連
通路開閉弁２６と連通路シャッタ弁２８a,２８bとを開
き慣性効果を利用して吸気充填効率を高めるようにして
いる。
路開閉弁２６及び連通路シャッタ弁２８a,２８bは、エ
ンジン回転数に応じて共鳴効果ないしは慣性効果を有効
に利用して、吸気充填効率を高めるために設けられてい
る。すなわち、低回転時には連通路開閉弁２６と連通路
シャッタ弁２８a,２８bとを閉じて、共通吸気通路１２
から第１,第２分岐吸気通路２１,２２への分岐部を圧力
波反転部とする共鳴効果を利用して吸気充填効率を高
め、中回転時には連通路シャッタ弁２８a,２８bのみを
開いて第２連通路２７の中央部を圧力波反転部とする共
鳴効果を利用して吸気充填効率を高め、高回転時には連
通路開閉弁２６と連通路シャッタ弁２８a,２８bとを開
き慣性効果を利用して吸気充填効率を高めるようにして
いる。
【００３０】そして、第１サージタンク２３には第１,
第３,第５気筒＃１,＃３,＃５用の３組の第１,第２独立
吸気通路２９a,２９bの上流端が接続され、これらの第
１,第２独立吸気通路２９a,２９bの下流端は夫々対応す
る気筒のＰ,Ｓポート２a,２bに接続されている。他方、
第２サージタンク２４には第２,第４,第６気筒＃２,＃
４,＃６用の３組の第１,第２独立吸気通路２９a,２９b
の上流端が接続され、これらの第１,第２独立吸気通路
２９a,２９bの下流端は夫々対応する気筒のＰ,Ｓポート
２a,２bに接続されている。なお、詳しくは図示してい
ないが、Ｐポート２aはタンジェンシャルタイプあるい
はヘリカルタイプのスワールポートであって、全運転領
域で燃焼室３に空気を供給するようになっている。
第３,第５気筒＃１,＃３,＃５用の３組の第１,第２独立
吸気通路２９a,２９bの上流端が接続され、これらの第
１,第２独立吸気通路２９a,２９bの下流端は夫々対応す
る気筒のＰ,Ｓポート２a,２bに接続されている。他方、
第２サージタンク２４には第２,第４,第６気筒＃２,＃
４,＃６用の３組の第１,第２独立吸気通路２９a,２９b
の上流端が接続され、これらの第１,第２独立吸気通路
２９a,２９bの下流端は夫々対応する気筒のＰ,Ｓポート
２a,２bに接続されている。なお、詳しくは図示してい
ないが、Ｐポート２aはタンジェンシャルタイプあるい
はヘリカルタイプのスワールポートであって、全運転領
域で燃焼室３に空気を供給するようになっている。
【００３１】各気筒＃１〜＃６の第２独立吸気通路２９
bには夫々、これらを開閉する吸気通路開閉弁３０(以
下、これを便宜上Ｓ弁３０と略称する)が設けられてい
る。そして、各Ｓ弁３０は、コントロールユニット１０
からの信号に従って、開閉弁アクチュエータ４０によっ
て開閉されるようになっている。ここで、各Ｓ弁３０が
閉じられたときには、スワールポートであるＰポート２
aからのみ燃焼室３内に空気(混合気)が供給され、燃焼
室３内に強いスワールが生成され、混合気の着火性・燃
焼性が高められるようになっている。他方、Ｓ弁３０が
開かれたときには、両ポート２a,２bから燃焼室３内に
空気が供給され、吸気充填効率が高められるようになっ
ている。なお、各Ｓ弁３０は、後で説明するように、所
定の低吸入空気量領域で閉じられるようになっている。
したがって、Ｓポート２bは、所定の高吸入空気量領域
でのみ燃焼室３に空気を供給することになる。
bには夫々、これらを開閉する吸気通路開閉弁３０(以
下、これを便宜上Ｓ弁３０と略称する)が設けられてい
る。そして、各Ｓ弁３０は、コントロールユニット１０
からの信号に従って、開閉弁アクチュエータ４０によっ
て開閉されるようになっている。ここで、各Ｓ弁３０が
閉じられたときには、スワールポートであるＰポート２
aからのみ燃焼室３内に空気(混合気)が供給され、燃焼
室３内に強いスワールが生成され、混合気の着火性・燃
焼性が高められるようになっている。他方、Ｓ弁３０が
開かれたときには、両ポート２a,２bから燃焼室３内に
空気が供給され、吸気充填効率が高められるようになっ
ている。なお、各Ｓ弁３０は、後で説明するように、所
定の低吸入空気量領域で閉じられるようになっている。
したがって、Ｓポート２bは、所定の高吸入空気量領域
でのみ燃焼室３に空気を供給することになる。
【００３２】なお、このようなＳ弁３０を設けるかわり
に第２吸気弁１bに対して弁停止機構を設け、所定の低
吸入空気量領域では弁停止機構によって第２吸気弁１b
を常時閉弁させてＰポート２aからのみ燃焼室３内に空
気を供給するようにしてもよい。
に第２吸気弁１bに対して弁停止機構を設け、所定の低
吸入空気量領域では弁停止機構によって第２吸気弁１b
を常時閉弁させてＰポート２aからのみ燃焼室３内に空
気を供給するようにしてもよい。
【００３３】各気筒＃１〜＃６の第１,第２燃料噴射弁
５a,５bに、燃料の気化・霧化を促進するためのアシス
トエアを供給するアシストエア供給通路３１が設けら
れ、このアシストエア供給通路３１の上流端は、スロッ
トル弁１５より上流側の共通吸気通路１２に開口してい
る。そして、アシストエア供給通路３１には三方弁であ
るアシストエアコントロールバルブ３２が介設され、こ
のアシストエアコントロールバルブ３２の第３の端子に
は、上流端が機械式過給機１６より下流側の共通吸気通
路１２に開口するアシストエア導入通路３３が接続され
ている。ここで、アシストエアコントロールバルブ３２
は、過給時には加圧された吸入空気をアシストエアとし
てアシスアシストエア導入通路３３を通して導入する一
方、非過給時にはアシストエア供給通路３１を通して大
気圧の吸入空気をアシストエアとして導入するようにな
っている。
５a,５bに、燃料の気化・霧化を促進するためのアシス
トエアを供給するアシストエア供給通路３１が設けら
れ、このアシストエア供給通路３１の上流端は、スロッ
トル弁１５より上流側の共通吸気通路１２に開口してい
る。そして、アシストエア供給通路３１には三方弁であ
るアシストエアコントロールバルブ３２が介設され、こ
のアシストエアコントロールバルブ３２の第３の端子に
は、上流端が機械式過給機１６より下流側の共通吸気通
路１２に開口するアシストエア導入通路３３が接続され
ている。ここで、アシストエアコントロールバルブ３２
は、過給時には加圧された吸入空気をアシストエアとし
てアシスアシストエア導入通路３３を通して導入する一
方、非過給時にはアシストエア供給通路３１を通して大
気圧の吸入空気をアシストエアとして導入するようにな
っている。
【００３４】そして、アシストエア供給通路３１は途中
で第１,第２分岐アシストエア供給通路３１a,３１bに分
岐し、第１分岐アシストエア通路３１aを通して第１バ
ンクＰ側の各燃料噴射弁５a,５bにアシストエアが供給
される一方、第２分岐アシストエア供給通路３１bを通
して第２バンクＱ側の各燃料噴射弁５a,５bにアシスト
エアが供給されるようになっている。なお、第１,第２
分岐アシストエア供給通路３１a,３１bには夫々逆止弁
３４,３５が介設されている。
で第１,第２分岐アシストエア供給通路３１a,３１bに分
岐し、第１分岐アシストエア通路３１aを通して第１バ
ンクＰ側の各燃料噴射弁５a,５bにアシストエアが供給
される一方、第２分岐アシストエア供給通路３１bを通
して第２バンクＱ側の各燃料噴射弁５a,５bにアシスト
エアが供給されるようになっている。なお、第１,第２
分岐アシストエア供給通路３１a,３１bには夫々逆止弁
３４,３５が介設されている。
【００３５】各気筒＃１〜＃６の燃焼室３から排気ポー
ト４に排出された排気ガスは、排気通路３６を通して大
気中に排出されるようになっている。なお、排気通路３
６には排気ガスを浄化するための触媒コンバータ３７が
介設されている。
ト４に排出された排気ガスは、排気通路３６を通して大
気中に排出されるようになっている。なお、排気通路３
６には排気ガスを浄化するための触媒コンバータ３７が
介設されている。
【００３６】ＮＯx発生量を低減するために、あるいは
低負荷時におけるポンピングロスを低減するために、非
過給時において触媒コンバータ３７より上流側の排気通
路３６内の排気ガスをＥＧＲとしてインタクーラ１７よ
り下流側の共通吸気通路１２に還流させる第１ＥＧＲ通
路３８が設けられ、この第１ＥＧＲ通路３８にはＥＧＲ
量を調節するための第１ＥＧＲ弁３９が介設されてい
る。さらに、過給時に触媒コンバータ３７より下流側の
排気通路３６内の排気ガスをＥＧＲとして、機械式過給
機１６より上流側の共通吸気通路１２に還流させる第２
ＥＧＲ通路４１が設けられ、この第２ＥＧＲ通路４１に
はＥＧＲ量を調節するための第２ＥＧＲ弁４２が介設さ
れている。
低負荷時におけるポンピングロスを低減するために、非
過給時において触媒コンバータ３７より上流側の排気通
路３６内の排気ガスをＥＧＲとしてインタクーラ１７よ
り下流側の共通吸気通路１２に還流させる第１ＥＧＲ通
路３８が設けられ、この第１ＥＧＲ通路３８にはＥＧＲ
量を調節するための第１ＥＧＲ弁３９が介設されてい
る。さらに、過給時に触媒コンバータ３７より下流側の
排気通路３６内の排気ガスをＥＧＲとして、機械式過給
機１６より上流側の共通吸気通路１２に還流させる第２
ＥＧＲ通路４１が設けられ、この第２ＥＧＲ通路４１に
はＥＧＲ量を調節するための第２ＥＧＲ弁４２が介設さ
れている。
【００３７】コントロールユニット１０は、特許請求の
範囲に記載された「オーバラップ量制御手段」を含むエン
ジンＶＥの総合的な制御装置であって、エアフローセン
サ１４によって検出される吸入空気量、第１吸気温セン
サ４５によって検出される吸入空気温度、スロットルセ
ンサ４６によって検出されるスロットル開度(エンジン
負荷)、第２吸気温センサ４７によって検出される過給
機下流の吸入空気温度、第３,第４吸気温センサ４８,４
９によって検出されるインタクーラ下流の吸入空気温
度、回転数センサ(図示せず)によって検出されるエンジ
ン回転数等を制御情報として、エンジンＶＥの各種制御
を行うようになっている。
範囲に記載された「オーバラップ量制御手段」を含むエン
ジンＶＥの総合的な制御装置であって、エアフローセン
サ１４によって検出される吸入空気量、第１吸気温セン
サ４５によって検出される吸入空気温度、スロットルセ
ンサ４６によって検出されるスロットル開度(エンジン
負荷)、第２吸気温センサ４７によって検出される過給
機下流の吸入空気温度、第３,第４吸気温センサ４８,４
９によって検出されるインタクーラ下流の吸入空気温
度、回転数センサ(図示せず)によって検出されるエンジ
ン回転数等を制御情報として、エンジンＶＥの各種制御
を行うようになっている。
【００３８】しかしながら、コントロールユニット１０
による一般的なエンジン制御はよく知られた普通の制御
手法で行われ、また本願発明の要旨とするところでもな
いのでその説明を省略し、以下では本願発明の要旨にか
かわる第１,第２吸気弁１a,１bの開閉タイミング制御、
及びＳ弁３０の開閉制御についてのみ、適宜図１〜図３
を参照しつつ説明する。すなわち、エンジンＶＥにおい
てコントロールユニット１０は、エンジン回転数及びエ
ンジン負荷(スロットル開度)に応じて、第１,第２吸気
弁１a,１bの開閉タイミングすなわちＰ,Ｓポート２a,２
bと排気ポート４との間の開口オーバーラップ状態、及
びＳ弁３０の開閉状態を制御し、全運転領域で吹き抜け
の発生を防止しつつ掃気性を十分に高めてノッキングの
発生を防止ないし抑制するようになっている。
による一般的なエンジン制御はよく知られた普通の制御
手法で行われ、また本願発明の要旨とするところでもな
いのでその説明を省略し、以下では本願発明の要旨にか
かわる第１,第２吸気弁１a,１bの開閉タイミング制御、
及びＳ弁３０の開閉制御についてのみ、適宜図１〜図３
を参照しつつ説明する。すなわち、エンジンＶＥにおい
てコントロールユニット１０は、エンジン回転数及びエ
ンジン負荷(スロットル開度)に応じて、第１,第２吸気
弁１a,１bの開閉タイミングすなわちＰ,Ｓポート２a,２
bと排気ポート４との間の開口オーバーラップ状態、及
びＳ弁３０の開閉状態を制御し、全運転領域で吹き抜け
の発生を防止しつつ掃気性を十分に高めてノッキングの
発生を防止ないし抑制するようになっている。
【００３９】(１)低吸入空気量領域 図５に示すように、全負荷状態を示す曲線Ｇ1よりも低
負荷側において、直線Ｇ2よりも低吸入空気量側(低回転
・低負荷側)の領域１すなわち低吸入空気量領域ではＳ
弁３０が閉じられ、Ｐポート２aからのみ燃焼室３内に
空気(混合気)が供給される。この場合、燃焼室３内に強
いスワールが生成され、これによって混合気の燃焼性が
高められ、ノッキングの発生が抑制される。
負荷側において、直線Ｇ2よりも低吸入空気量側(低回転
・低負荷側)の領域１すなわち低吸入空気量領域ではＳ
弁３０が閉じられ、Ｐポート２aからのみ燃焼室３内に
空気(混合気)が供給される。この場合、燃焼室３内に強
いスワールが生成され、これによって混合気の燃焼性が
高められ、ノッキングの発生が抑制される。
【００４０】かかる低吸入空気量領域(領域１)内におい
てエンジン回転数が所定値Ｎ1以下の領域では、ＶＶＴ
９がオフされ開口オーバラップ期間が小とされる。この
とき、Ｐ,Ｓポート２a,２bの開閉タイミングは夫々図３
中の曲線Ｉ1,Ｉ2のように設定される。この場合、Ｓ弁
３０が閉じられ、したがってＳポート２bは実質的には
閉止されているので、開口オーバラップはＰポート２a
と排気ポート４との間でのみ生じる。したがって、この
場合の開口オーバラップ量θ1は、図３中において曲線
Ｉ1と曲線Ｅと横軸とで囲まれた部分(Ｔ1〜Ｔ3)の面積
に対応する値となる。したがって、開口オーバラップ量
θ1がかなり小さくなり、このため吹き抜けが確実に防
止される。反面、掃気性が若干悪くなり、一見耐ノック
性が低下するようにもみえるが、この場合は前記したと
おり燃焼室３内に強いスワールが生成されているので混
合気の燃焼性が高められ、これによって耐ノック性が十
分に高められる。したがって、ノッキングの発生が防止
ないし抑制される。
てエンジン回転数が所定値Ｎ1以下の領域では、ＶＶＴ
９がオフされ開口オーバラップ期間が小とされる。この
とき、Ｐ,Ｓポート２a,２bの開閉タイミングは夫々図３
中の曲線Ｉ1,Ｉ2のように設定される。この場合、Ｓ弁
３０が閉じられ、したがってＳポート２bは実質的には
閉止されているので、開口オーバラップはＰポート２a
と排気ポート４との間でのみ生じる。したがって、この
場合の開口オーバラップ量θ1は、図３中において曲線
Ｉ1と曲線Ｅと横軸とで囲まれた部分(Ｔ1〜Ｔ3)の面積
に対応する値となる。したがって、開口オーバラップ量
θ1がかなり小さくなり、このため吹き抜けが確実に防
止される。反面、掃気性が若干悪くなり、一見耐ノック
性が低下するようにもみえるが、この場合は前記したと
おり燃焼室３内に強いスワールが生成されているので混
合気の燃焼性が高められ、これによって耐ノック性が十
分に高められる。したがって、ノッキングの発生が防止
ないし抑制される。
【００４１】なお、領域１内のエンジン回転数がＮ1以
下の領域において開口オーバラップ期間を小とする領域
を、曲線Ｇ1と曲線Ｇ3と縦軸とで囲まれた領域３(斜線
を付した領域)、すなわち低吸入空気量領域(領域１)内
の高負荷領域の低吸入空気量側の領域に限定するように
してもよい。すなわち、低負荷領域では燃焼室３内の負
圧が強くなり、比較的吹き抜けが生じにくくなるので、
低負荷領域では開口オーバラップ量を大きくして掃気性
を高める方が好ましいからである。
下の領域において開口オーバラップ期間を小とする領域
を、曲線Ｇ1と曲線Ｇ3と縦軸とで囲まれた領域３(斜線
を付した領域)、すなわち低吸入空気量領域(領域１)内
の高負荷領域の低吸入空気量側の領域に限定するように
してもよい。すなわち、低負荷領域では燃焼室３内の負
圧が強くなり、比較的吹き抜けが生じにくくなるので、
低負荷領域では開口オーバラップ量を大きくして掃気性
を高める方が好ましいからである。
【００４２】他方、低吸入空気量領域(領域１)内におい
てエンジン回転数がＮ1を超える領域では、ＶＶＴ９が
オンされ開口オーバラップ期間が大とされる。すなわ
ち、Ｐ,Ｓポート２a,２bの開閉タイミングは夫々図３中
の曲線Ｉ1',Ｉ2'のように設定される。この場合もＳポ
ート２bは実質的には閉止されているので、開口オーバ
ラップはＰポート２aと排気ポート４との間でのみ生じ
る。したがって、この場合の開口オーバラップ量θ
3は、図３中において曲線Ｉ1'と曲線Ｅと横軸とで囲ま
れた部分(Ｔ1'〜Ｔ3)の面積に対応する値となる。ここ
で、開口オーバラップ量θ3は上記のθ1よりも大きいの
で、掃気性が高められ、耐ノック性が高められる。この
場合、開口オーバラップ量が大きくなるので、一見吹き
抜けが生じるようにもみえるが、前記したとおり限界オ
ーバラップ量はエンジン回転数の上昇に伴って大きくな
るので吹き抜けは生じない。したがって、吹き抜けの発
生を防止しつつ、高い掃気性と強いスワールとによっ
て、耐ノック性を高めてノッキングの発生を防止ないし
抑制することができる。
てエンジン回転数がＮ1を超える領域では、ＶＶＴ９が
オンされ開口オーバラップ期間が大とされる。すなわ
ち、Ｐ,Ｓポート２a,２bの開閉タイミングは夫々図３中
の曲線Ｉ1',Ｉ2'のように設定される。この場合もＳポ
ート２bは実質的には閉止されているので、開口オーバ
ラップはＰポート２aと排気ポート４との間でのみ生じ
る。したがって、この場合の開口オーバラップ量θ
3は、図３中において曲線Ｉ1'と曲線Ｅと横軸とで囲ま
れた部分(Ｔ1'〜Ｔ3)の面積に対応する値となる。ここ
で、開口オーバラップ量θ3は上記のθ1よりも大きいの
で、掃気性が高められ、耐ノック性が高められる。この
場合、開口オーバラップ量が大きくなるので、一見吹き
抜けが生じるようにもみえるが、前記したとおり限界オ
ーバラップ量はエンジン回転数の上昇に伴って大きくな
るので吹き抜けは生じない。したがって、吹き抜けの発
生を防止しつつ、高い掃気性と強いスワールとによっ
て、耐ノック性を高めてノッキングの発生を防止ないし
抑制することができる。
【００４３】なお、開口オーバラップ期間を小とする領
域を領域３に限定した場合は、低吸入空気量領域(領域
１)内において領域３以外の領域ではすべてＶＶＴ９が
オンされ開口オーバラップ期間が大とされるのはもちろ
んである。
域を領域３に限定した場合は、低吸入空気量領域(領域
１)内において領域３以外の領域ではすべてＶＶＴ９が
オンされ開口オーバラップ期間が大とされるのはもちろ
んである。
【００４４】(２)高吸入空気量領域 曲線Ｇ1よりも低負荷側において、直線Ｇ2よりも高吸入
空気量側(高回転・高負荷側)の領域２すなわち高吸入空
気量領域ではＳ弁３０が開かれ、両ポート２a,２bから
燃焼室３内に空気(混合気)が供給される。この場合、吸
気充填効率が高められ、エンジン出力が十分に高められ
る。
空気量側(高回転・高負荷側)の領域２すなわち高吸入空
気量領域ではＳ弁３０が開かれ、両ポート２a,２bから
燃焼室３内に空気(混合気)が供給される。この場合、吸
気充填効率が高められ、エンジン出力が十分に高められ
る。
【００４５】かかる高吸入空気量領域(領域２)内におい
て、エンジン回転数が所定値Ｎ3以下の領域では、ＶＶ
Ｔ９がオフされ開口オーバラップ期間が小とされる。す
なわち、Ｐ,Ｓポート２a,２bの開閉タイミングは夫々図
３中の曲線Ｉ1,Ｉ2のように設定される。このとき、Ｓ
弁３０が開かれているので、開口オーバラップは両ポー
ト２a,２bと排気ポート４との間で生じることになる。
したがって、この場合の開口オーバラップ量は、図３中
において曲線Ｉ1と曲線Ｅと横軸とで囲まれた部分(Ｔ1
〜Ｔ3)の面積に対応する開口オーバラップ量θ1と、曲
線Ｉ2と曲線Ｅと横軸とで囲まれた部分(Ｔ2〜Ｔ3)の面
積に対応する開口オーバラップ量θ2の合計(θ1＋θ2)
となる。
て、エンジン回転数が所定値Ｎ3以下の領域では、ＶＶ
Ｔ９がオフされ開口オーバラップ期間が小とされる。す
なわち、Ｐ,Ｓポート２a,２bの開閉タイミングは夫々図
３中の曲線Ｉ1,Ｉ2のように設定される。このとき、Ｓ
弁３０が開かれているので、開口オーバラップは両ポー
ト２a,２bと排気ポート４との間で生じることになる。
したがって、この場合の開口オーバラップ量は、図３中
において曲線Ｉ1と曲線Ｅと横軸とで囲まれた部分(Ｔ1
〜Ｔ3)の面積に対応する開口オーバラップ量θ1と、曲
線Ｉ2と曲線Ｅと横軸とで囲まれた部分(Ｔ2〜Ｔ3)の面
積に対応する開口オーバラップ量θ2の合計(θ1＋θ2)
となる。
【００４６】前記したとおり、θ1＋θ2＞θ3とされて
いるので(式１参照)、この場合の開口オーバラップ量
(θ1＋θ2)は、領域１内のエンジン回転数がＮ1を超え
る領域での開口オーバラップ量θ3よりも大きくなり、
掃気性がさらに高められて耐ノック性が高められる。な
お、限界オーバラップ量がエンジン回転数の上昇に伴っ
て大きくなるので、この場合も吹き抜けが生じないのは
もちろんである。
いるので(式１参照)、この場合の開口オーバラップ量
(θ1＋θ2)は、領域１内のエンジン回転数がＮ1を超え
る領域での開口オーバラップ量θ3よりも大きくなり、
掃気性がさらに高められて耐ノック性が高められる。な
お、限界オーバラップ量がエンジン回転数の上昇に伴っ
て大きくなるので、この場合も吹き抜けが生じないのは
もちろんである。
【００４７】なお、領域２内のエンジン回転数がＮ3以
下の領域において開口オーバラップ期間を小とする領域
を、曲線Ｇ1と直線Ｇ2と曲線Ｇ4とで囲まれた領域４(斜
線を付した領域)、すなわち高吸入空気量領域(領域２)
内の高負荷領域の低吸入空気量側の領域に限定するよう
にしてもよい。前記したとおり、低負荷領域では比較的
吹き抜けが生じにくくなるので、低負荷領域では開口オ
ーバラップ量を大きくして掃気性を高める方が好ましい
からである。
下の領域において開口オーバラップ期間を小とする領域
を、曲線Ｇ1と直線Ｇ2と曲線Ｇ4とで囲まれた領域４(斜
線を付した領域)、すなわち高吸入空気量領域(領域２)
内の高負荷領域の低吸入空気量側の領域に限定するよう
にしてもよい。前記したとおり、低負荷領域では比較的
吹き抜けが生じにくくなるので、低負荷領域では開口オ
ーバラップ量を大きくして掃気性を高める方が好ましい
からである。
【００４８】他方、高吸入空気量領域(領域２)内におい
てエンジン回転数がＮ3を超える領域では、ＶＶＴ９が
オンされ開口オーバラップ期間が大とされる。すなわ
ち、Ｐ,Ｓポート２a,２bの開閉タイミングは夫々図３中
の曲線Ｉ1',Ｉ2'のように設定される。この場合もＳ弁
３０が開かれているので、開口オーバラップは両ポート
２a,２bと排気ポート４との間で生じる。この場合の開
口オーバラップ量は、図３中で曲線Ｉ1'と曲線Ｅと横軸
とで囲まれた部分(Ｔ1'〜Ｔ3)の面積に対応する開口オ
ーバラップ量θ3と、曲線Ｉ2'と曲線Ｅと横軸とで囲ま
れた部分(Ｔ2'〜Ｔ3)の面積に対応する開口オーバラッ
プ量θ4の合計(θ3＋θ4)となる。
てエンジン回転数がＮ3を超える領域では、ＶＶＴ９が
オンされ開口オーバラップ期間が大とされる。すなわ
ち、Ｐ,Ｓポート２a,２bの開閉タイミングは夫々図３中
の曲線Ｉ1',Ｉ2'のように設定される。この場合もＳ弁
３０が開かれているので、開口オーバラップは両ポート
２a,２bと排気ポート４との間で生じる。この場合の開
口オーバラップ量は、図３中で曲線Ｉ1'と曲線Ｅと横軸
とで囲まれた部分(Ｔ1'〜Ｔ3)の面積に対応する開口オ
ーバラップ量θ3と、曲線Ｉ2'と曲線Ｅと横軸とで囲ま
れた部分(Ｔ2'〜Ｔ3)の面積に対応する開口オーバラッ
プ量θ4の合計(θ3＋θ4)となる。
【００４９】図３から明らかなとおり、θ3＞θ1かつθ
4＞θ2であるので、この場合の開口オーバラップ量(θ3
＋θ4)は、領域２内のエンジン回転数がＮ3以下の領域
での開口オーバラップ量(θ1＋θ2)よりも大きくなり、
掃気性がさらに高められて耐ノック性が高められる。な
お、限界オーバラップがエンジン回転数の上昇に伴って
大きくなるので、この場合も吹き抜けが生じないのはも
ちろんである。
4＞θ2であるので、この場合の開口オーバラップ量(θ3
＋θ4)は、領域２内のエンジン回転数がＮ3以下の領域
での開口オーバラップ量(θ1＋θ2)よりも大きくなり、
掃気性がさらに高められて耐ノック性が高められる。な
お、限界オーバラップがエンジン回転数の上昇に伴って
大きくなるので、この場合も吹き抜けが生じないのはも
ちろんである。
【００５０】なお、開口オーバラップ期間を小とする領
域を領域４に限定した場合は、高吸入空気量領域(領域
２)内において領域４以外の領域ではすべてＶＶＴ９が
オンされ開口オーバラップ期間が大とされるのはもちろ
んである。
域を領域４に限定した場合は、高吸入空気量領域(領域
２)内において領域４以外の領域ではすべてＶＶＴ９が
オンされ開口オーバラップ期間が大とされるのはもちろ
んである。
【００５１】つまり、この第１実施例によれば、オン・
オフ式のＶＶＴ９を吸気弁１a,１bに対して設けるだけ
で、吸気ポート２a,２bと排気ポート４との間の開口オ
ーバラップ量を、概ねエンジン回転数の上昇に伴って、
順にθ1→θ3→(θ1＋θ2)→(θ3＋θ4)と４段階で増加
させることができる。したがって、簡素な構成でもっ
て、したがって低コストでもって、全運転領域で、開口
オーバラップ量をほぼ限界オーバラップ量(吹き抜けが
生じない最大オーバラップ量)に設定することができ、
吹き抜けの発生を防止しつつ、掃気性を最大限に高めて
耐ノック性を大幅に高めることができる。なお、低吸入
空気量領域(領域１)では、スワールによって混合気の燃
焼性が高められ、これによっても耐ノック性が高められ
るのは前記したとおりである。
オフ式のＶＶＴ９を吸気弁１a,１bに対して設けるだけ
で、吸気ポート２a,２bと排気ポート４との間の開口オ
ーバラップ量を、概ねエンジン回転数の上昇に伴って、
順にθ1→θ3→(θ1＋θ2)→(θ3＋θ4)と４段階で増加
させることができる。したがって、簡素な構成でもっ
て、したがって低コストでもって、全運転領域で、開口
オーバラップ量をほぼ限界オーバラップ量(吹き抜けが
生じない最大オーバラップ量)に設定することができ、
吹き抜けの発生を防止しつつ、掃気性を最大限に高めて
耐ノック性を大幅に高めることができる。なお、低吸入
空気量領域(領域１)では、スワールによって混合気の燃
焼性が高められ、これによっても耐ノック性が高められ
るのは前記したとおりである。
【００５２】＜第２実施例＞詳しくは図示していない
が、吸気弁ではなく排気弁に対してオン・オフ式のＶＶ
Ｔを設け、排気弁(排気ポート)の開閉タイミングを変化
させることにより開口オーバラップ量を４段階に切り替
えるようにしてもよい。この場合は、図４に示すよう
に、第１,第２吸気弁１a,１b(Ｐ,Ｓポート２a,２b)の開
閉タイミングは夫々曲線Ｉ1,Ｉ2のように固定される。
他方、排気弁(排気ポート４)の開閉タイミングは、ＶＶ
Ｔがオフのときは曲線Ｅのように設定され、他方ＶＶＴ
がオンのときは曲線Ｅ'のように設定される。
が、吸気弁ではなく排気弁に対してオン・オフ式のＶＶ
Ｔを設け、排気弁(排気ポート)の開閉タイミングを変化
させることにより開口オーバラップ量を４段階に切り替
えるようにしてもよい。この場合は、図４に示すよう
に、第１,第２吸気弁１a,１b(Ｐ,Ｓポート２a,２b)の開
閉タイミングは夫々曲線Ｉ1,Ｉ2のように固定される。
他方、排気弁(排気ポート４)の開閉タイミングは、ＶＶ
Ｔがオフのときは曲線Ｅのように設定され、他方ＶＶＴ
がオンのときは曲線Ｅ'のように設定される。
【００５３】したがって、ＶＶＴがオフのときはＰ,Ｓ
ポート２a,２bと排気ポート４との間の開口オーバラッ
プ期間が小となり、他方ＶＶＴがオンのときは開口オー
バラップ期間が大となる。このため、この第２実施例に
おいても、第１実施例と同様の手法で運転状態に応じて
ＶＶＴをオン・オフするとともにＳ弁３０を開閉するこ
とにより、全運転領域で吹き抜けの発生を防止しつつ掃
気性をほぼ最大限に高めて耐ノック性を大幅に高めるこ
とができる。
ポート２a,２bと排気ポート４との間の開口オーバラッ
プ期間が小となり、他方ＶＶＴがオンのときは開口オー
バラップ期間が大となる。このため、この第２実施例に
おいても、第１実施例と同様の手法で運転状態に応じて
ＶＶＴをオン・オフするとともにＳ弁３０を開閉するこ
とにより、全運転領域で吹き抜けの発生を防止しつつ掃
気性をほぼ最大限に高めて耐ノック性を大幅に高めるこ
とができる。
【００５４】
【発明の作用・効果】第１の発明によれば、第２吸気ポ
ートからのエアの供給が停止される領域すなわち低吸入
空気量領域(概ね低回転領域)において、低吸入空気量側
の領域(ね低回転側の領域)では開口オーバラップ期間
(クランク角)が小とされる。したがって、この領域では
第１吸気ポートと排気ポートとの間でのみ開口オーバラ
ップが生じ、かつその開口オーバラップ期間が小とされ
るので開口オーバラップ量が小さくなり、吹き抜けの発
生が防止され、エミッション性能が高められる。そし
て、このとき第１吸気ポートのみから燃焼室内にエアが
供給されるので燃焼室内にスワール生成され、このスワ
ールによって耐ノック性が高められ、ノッキングの発生
が防止ないし抑制される。第２吸気ポートからのエアの
供給が停止される領域において、高吸入空気量側の領域
(概ね高回転側の領域)では開口オーバラップ期間が大と
される。したがって、上記の低吸入空気量側の領域の場
合よりも開口オーバラップ量が大きくなるので掃気性が
高められ、耐ノック性が一層高められる。なお、吹き抜
けが発生する開口オーバラップ量はエンジン回転数の上
昇に伴って大きくなるので、この場合吹き抜けは発生し
ない。第２吸気ポートからもエアが供給される領域すな
わち高吸入空気量領域(概ね高回転領域)では開口オーバ
ラップ期間が小とされるが、この場合は第１,第２吸気
ポートと排気ポートとの間で開口オーバラップが生じる
ため開口オーバラップ量は、第２吸気ポートからのエア
の供給が停止される領域中の高吸入空気量側の領域の場
合よりも大きくなる。したがって、掃気性をさらに高め
ることができ、耐ノック性が高められる。なお、この領
域ではエンジン回転数が高いので開口オーバラップ量が
大きいのにもかかわらず吹き抜けが生じない。したがっ
て、吸気弁又は排気弁のいずれか一方にのみバルブタイ
ミング可変手段を設けるだけの簡単な構造で、すなわち
低コストで、開口オーバラップ量をエンジン回転数の上
昇に応じて３段で段階的に増加させることができる。こ
のため、吹き抜けの発生を防止しつつ掃気性をほぼ最大
限に高めることができ、耐ノック性を大幅に高めること
ができる。
ートからのエアの供給が停止される領域すなわち低吸入
空気量領域(概ね低回転領域)において、低吸入空気量側
の領域(ね低回転側の領域)では開口オーバラップ期間
(クランク角)が小とされる。したがって、この領域では
第１吸気ポートと排気ポートとの間でのみ開口オーバラ
ップが生じ、かつその開口オーバラップ期間が小とされ
るので開口オーバラップ量が小さくなり、吹き抜けの発
生が防止され、エミッション性能が高められる。そし
て、このとき第１吸気ポートのみから燃焼室内にエアが
供給されるので燃焼室内にスワール生成され、このスワ
ールによって耐ノック性が高められ、ノッキングの発生
が防止ないし抑制される。第２吸気ポートからのエアの
供給が停止される領域において、高吸入空気量側の領域
(概ね高回転側の領域)では開口オーバラップ期間が大と
される。したがって、上記の低吸入空気量側の領域の場
合よりも開口オーバラップ量が大きくなるので掃気性が
高められ、耐ノック性が一層高められる。なお、吹き抜
けが発生する開口オーバラップ量はエンジン回転数の上
昇に伴って大きくなるので、この場合吹き抜けは発生し
ない。第２吸気ポートからもエアが供給される領域すな
わち高吸入空気量領域(概ね高回転領域)では開口オーバ
ラップ期間が小とされるが、この場合は第１,第２吸気
ポートと排気ポートとの間で開口オーバラップが生じる
ため開口オーバラップ量は、第２吸気ポートからのエア
の供給が停止される領域中の高吸入空気量側の領域の場
合よりも大きくなる。したがって、掃気性をさらに高め
ることができ、耐ノック性が高められる。なお、この領
域ではエンジン回転数が高いので開口オーバラップ量が
大きいのにもかかわらず吹き抜けが生じない。したがっ
て、吸気弁又は排気弁のいずれか一方にのみバルブタイ
ミング可変手段を設けるだけの簡単な構造で、すなわち
低コストで、開口オーバラップ量をエンジン回転数の上
昇に応じて３段で段階的に増加させることができる。こ
のため、吹き抜けの発生を防止しつつ掃気性をほぼ最大
限に高めることができ、耐ノック性を大幅に高めること
ができる。
【００５５】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、第２吸気ポ
ートからもエアが供給される領域中の、低吸入空気量側
の領域(概ね低回転側の領域)では開口オーバラップ期間
が小とされる一方、高吸入空気量側の領域(概ね高回転
側の領域)では開口オーバラップ期間が大とされる。し
たがって、第２吸気ポートからもエアが供給される領域
では、開口オーバラップ量をエンジン回転数の上昇に応
じて２段で段階的に増加させることができる。したがっ
て、全運転領域では、開口オーバラップ量をエンジン回
転数の上昇に応じて４段で段階的に増加させることがで
きる。このため、吹き抜けの発生を防止しつつ掃気性を
さらに高めることができる。
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、第２吸気ポ
ートからもエアが供給される領域中の、低吸入空気量側
の領域(概ね低回転側の領域)では開口オーバラップ期間
が小とされる一方、高吸入空気量側の領域(概ね高回転
側の領域)では開口オーバラップ期間が大とされる。し
たがって、第２吸気ポートからもエアが供給される領域
では、開口オーバラップ量をエンジン回転数の上昇に応
じて２段で段階的に増加させることができる。したがっ
て、全運転領域では、開口オーバラップ量をエンジン回
転数の上昇に応じて４段で段階的に増加させることがで
きる。このため、吹き抜けの発生を防止しつつ掃気性を
さらに高めることができる。
【００５６】第３の発明によれば、基本的には第１又は
第２の発明と同様の作用・効果が得られる。さらに、第
２吸気ポートと排気ポートとの間の開口オーバラップの
大部分が排気上死点よりも前に生じるので、燃焼室に流
入したエアが上昇するピストンによって排気ポート側に
押しやられる。このため、第２吸気ポートからも燃焼室
にエアが供給される運転領域における掃気性が一層高め
られる。
第２の発明と同様の作用・効果が得られる。さらに、第
２吸気ポートと排気ポートとの間の開口オーバラップの
大部分が排気上死点よりも前に生じるので、燃焼室に流
入したエアが上昇するピストンによって排気ポート側に
押しやられる。このため、第２吸気ポートからも燃焼室
にエアが供給される運転領域における掃気性が一層高め
られる。
【００５７】第４の発明によれば、基本的には第１〜第
３の発明のいずれか１つと同様の作用・効果が得られ
る。さらに、第１吸気ポートと排気ポートとの間の開口
オーバラップの大部分が排気上死点よりも後に生じるの
で、下降するピストンによる負圧によって、第１吸気ポ
ートから燃焼室内に流入したエアの排気ポートへの流出
が妨げられ、吹き抜けの発生がより確実に防止される。
３の発明のいずれか１つと同様の作用・効果が得られ
る。さらに、第１吸気ポートと排気ポートとの間の開口
オーバラップの大部分が排気上死点よりも後に生じるの
で、下降するピストンによる負圧によって、第１吸気ポ
ートから燃焼室内に流入したエアの排気ポートへの流出
が妨げられ、吹き抜けの発生がより確実に防止される。
【００５８】第５の発明によれば、基本的には第１〜第
４の発明のいずれか１つと同様の作用・効果が得られ
る。さらに、開口オーバラップ量が、開口オーバラップ
が生じている期間内において開口面積が小さい方のポー
トの開口面積のクランク角についての積分値でもってあ
らわされるので、単純に開口オーバラップ期間(クラン
ク角)でもって開口オーバラップ量をあらわす場合に比
べて、掃気特性あるいは吹き抜け特性を正確に把握する
ことができる。
４の発明のいずれか１つと同様の作用・効果が得られ
る。さらに、開口オーバラップ量が、開口オーバラップ
が生じている期間内において開口面積が小さい方のポー
トの開口面積のクランク角についての積分値でもってあ
らわされるので、単純に開口オーバラップ期間(クラン
ク角)でもって開口オーバラップ量をあらわす場合に比
べて、掃気特性あるいは吹き抜け特性を正確に把握する
ことができる。
【図１】 本発明にかかる吸気装置を備えた機械式過給
機付エンジンのエンジン本体まわりのシステム構成図で
ある。
機付エンジンのエンジン本体まわりのシステム構成図で
ある。
【図２】 図１に示すエンジンの吸気系統のシステム構
成図である。
成図である。
【図３】 図１に示すエンジンの、吸気ポート及び排気
ポートの開閉タイミングを示す図である。
ポートの開閉タイミングを示す図である。
【図４】 第２実施例にかかるエンジンの、吸気ポート
及び排気ポートの開閉タイミングを示す図である。
及び排気ポートの開閉タイミングを示す図である。
【図５】 図１に示すエンジンの、バルブタイミング可
変手段(ＶＶＴ)及び吸気通路開閉弁(Ｓ弁)の作動特性
を、エンジン回転数及びエンジン負荷に対してあらわし
た図である。
変手段(ＶＶＴ)及び吸気通路開閉弁(Ｓ弁)の作動特性
を、エンジン回転数及びエンジン負荷に対してあらわし
た図である。
【符号の説明】 ＶＥ…エンジン ＃１〜＃６…第１〜第６気筒 １a,１b…第１,第２吸気弁 ２a…第１吸気ポート(Ｐポート) ２b…第２吸気ポート(Ｓポート) ３…燃焼室 ４…排気ポート ９…バルブタイミング可変手段(ＶＶＴ) １０…コントロールユニット １６…機械式過給機 ３０…吸気通路開閉弁(Ｓ弁）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 69/00 Ｆ０２Ｍ 69/00 ３１０Ｅ ３１０ ３６０Ｃ ３６０ ３６０Ｇ ３５０Ｋ (72)発明者 上杉 達也 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 13/02 F01L 1/34 F02B 29/08 F02B 31/02 F02D 23/00 F02M 69/00
Claims (5)
- 【請求項１】 吸気ポートが、全運転領域で燃焼室にエ
アを供給する第１吸気ポートと、所定の高吸入空気量領
域でのみ燃焼室にエアを供給する第２吸気ポートとで構
成されている機械式過給機付エンジンの吸気装置におい
て、 吸気弁と排気弁のうちのいずれか一方の開閉タイミング
を変更することにより、クランク角でみて吸気ポートと
排気ポートとの間の開口オーバラップ期間を大・小２段
に切り替えることができるバルブタイミング可変手段が
設けられ、 該バルブタイミング可変手段によって開口オーバラップ
期間が小とされている状態における、第１吸気ポートと
排気ポートとの間の開口オーバラップ量と、第２吸気ポ
ートと排気ポートとの間の開口オーバラップ量の合計
が、バルブタイミング可変手段によって開口オーバラッ
プ期間が大とされている状態における、第１吸気ポート
と排気ポートとの間の開口オーバラップ量よりも大きく
なるように、第１,第２吸気ポート及び排気ポートの開
閉タイミングが設定され、 少なくとも高負荷領域において、第２吸気ポートからの
エアの供給が停止される運転領域中の低吸入空気量側の
領域では開口オーバラップ期間が小となり、高吸入空気
量側の領域では開口オーバラップ期間が大となり、かつ
第２吸気ポートからもエアが供給される運転領域では開
口オーバラップ期間が小となるようバルブタイミング可
変手段を制御するオーバラップ量制御手段が設けられて
いることを特徴とする機械式過給機付エンジンの吸気装
置。 - 【請求項２】 請求項１に記載された機械式過給機付エ
ンジンの吸気装置において、 オーバラップ量制御手段が、第２吸気ポートからもエア
が供給される運転領域中の低吸入空気量側の領域では開
口オーバラップ期間が小となり、高吸入空気量側の領域
では開口オーバラップ期間が大となるようバルブタイミ
ング可変手段を制御するようになっていることを特徴と
する機械式過給機付エンジンの吸気装置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載された機械
式過給機付エンジンの吸気装置において、 第２吸気ポートと排気ポートとの間の開口オーバラップ
の大部分が排気上死点よりも前に生じるよう第２吸気ポ
ート及び排気ポートの開閉タイミングが設定されている
ことを特徴とする機械式過給機付エンジンの吸気装置。 - 【請求項４】 請求項１〜請求項３のいずれか１つに記
載された機械式過給機付エンジンの吸気装置において、 第１吸気ポートと排気ポートとの間の開口オーバラップ
の大部分が排気上死点よりも後に生じるよう第１吸気ポ
ート及び排気ポートの開閉タイミングが設定されている
ことを特徴とする機械式過給機付エンジンの吸気装置。 - 【請求項５】 請求項１〜請求項４のいずれか１つに記
載された機械式過給機付エンジンの吸気装置において、 開口オーバラップ量が、吸気ポートと排気ポートとの間
に開口オーバラップが生じている期間内において、開口
面積が小さい方のポートの開口面積のクランク角につい
ての積分値でもってあらわされるようになっていること
を特徴とする機械式過給機付エンジンの吸気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16702493A JP3280757B2 (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | 機械式過給機付エンジンの吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16702493A JP3280757B2 (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | 機械式過給機付エンジンの吸気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0726993A JPH0726993A (ja) | 1995-01-27 |
| JP3280757B2 true JP3280757B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=15841981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16702493A Expired - Fee Related JP3280757B2 (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | 機械式過給機付エンジンの吸気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3280757B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE543460C2 (en) * | 2019-02-05 | 2021-02-23 | Scania Cv Ab | Method of Controlling a Combustion Engine, Combustion Engine, and Related Devices |
-
1993
- 1993-07-06 JP JP16702493A patent/JP3280757B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0726993A (ja) | 1995-01-27 |
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