JPH051573A - 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

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JPH051573A
JPH051573A JP3156600A JP15660091A JPH051573A JP H051573 A JPH051573 A JP H051573A JP 3156600 A JP3156600 A JP 3156600A JP 15660091 A JP15660091 A JP 15660091A JP H051573 A JPH051573 A JP H051573A
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光夫 人見
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潤三 佐々木
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    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】エンジンにおける機械式過給機が配設された吸
気通路部を含んで構成され、エンジンに設けられた複数
のシリンダの夫々におけるノッキング現象の発生の抑制
と燃料の排気通路部側への吹抜量の低減とを両立させ
る。 【構成】シリンダ(6)と共通吸気通路部(10)とを
連結する第1及び第2の個別吸気通路(39,40)の
うちの一方(39)にのみ燃料噴射弁(38)が配さ
れ、第1の個別吸気通路(39)に対応する第1の吸気
弁(20)が閉弁状態から開弁状態への移行を開始する
時点が、第2の個別吸気通路(40)に対応する第2の
吸気弁(21)が閉弁状態から開弁状態への移行を開始
する時点より遅いものとされるとともに、その後第1の
吸気弁(20)が開弁状態から閉弁状態への移行を完了
する時点が、第2の吸気弁(21)が開弁状態から閉弁
状態への移行を完了する時点より遅いものとされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジン出力により駆
動される機械式過給機によって吸気の過給が行われる複
数のシリンダを備えたエンジンにおいて、機械式過給機
が配設される吸気通路部を含んで構成される機械式過給
機付エンジンの吸気装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両に搭載されるエンジンの分野におい
ては、エンジン本体に接続された吸気通路部に、クラン
ク軸の回転が伝達されることにより駆動されて作動状態
におかれる機械式過給機を配設し、その機械式過給機の
過給動作によりエンジン本体に設けられた複数のシリン
ダの夫々における吸気充填率を高めることによって、高
出力化が図られたエンジンを得るようになすことが知ら
れている。そして、クランク軸の回転が伝達されて駆動
される機械式過給機が付設されたエンジンにあっては、
比較的低負荷のもとでの運転状態にあるとき、機械式過
給機が非作動状態とされるとともに、比較的高負荷のも
とでの運転状態にあるとき、機械式過給機が作動状態と
され、それにより、比較的高負荷のもとでの運転状態に
あるとき、各シリンダに対する過給が行われて吸気充填
率が高められ、エンジン出力が増大せしめられるように
されることが多い。
【0003】このような、機械式過給機の付設による高
出力化が図られた機械式過給機付エンジンにおいては、
機械式過給機が作動するもとでの各シリンダ内の温度上
昇が著しくなり、それに起因してノッキング現象が発生
し易くなるという問題がある。それゆえ、例えば、特開
平2-119621号公報にも示されている如くに、機械式過給
機付エンジンにおいて、機械式過給機により各シリンダ
に過給された吸入空気を利用して各シリンダ内の燃焼後
残留ガスについての掃気を行うことにより、各シリンダ
内の温度上昇を抑制すべく、ノッキング現象が発生し易
い高回転運転状態にあるとき、各シリンダに対応して設
けられた吸気弁及び排気弁の両者が開弁状態とされるオ
ーバーラップ期間を比較的長くなるように設定して、各
シリンダについての掃気が良好に行われるようになすこ
とが提案されている。
【0004】また、車両に搭載されるエンジンとして、
エンジン本体に設けられた複数のシリンダの各々が複
数、例えば、2個の個別吸気通路を介して共通吸気通路
部に連結され、各シリンダに対応する複数の個別吸気通
路の夫々のシリンダに対する開口部が個別に設けられた
吸気弁により開閉制御されるものとされ、それにより、
各シリンダにおける吸気面積が拡大されて吸気充填効率
の改善が図られるようにされた多弁式エンジンも知られ
ている。斯かる多弁式エンジンの一つとして、例えば、
特開昭61-11455号に開示されている如くの、1個のシリ
ンダに対して2個の個別吸気通路が設けられ、エンジン
が低速運転状態にあるときには、2個の個別吸気通路の
うちの一方のみを通じてシリンダに対する吸気の供給が
行われ、エンジンが高速運転状態にあるときには、2個
の個別吸気通路のうちの一方に加えて他方をも通じてシ
リンダに対する吸気の供給が行われるようにされるとと
もに、2個の個別吸気通路のうちの一方には燃料噴射弁
が設けられたものが提案されている。
【0005】このような多弁式エンジンが、その共通吸
気通路部に機械式過給機が配設されるものとなされて、
機械式過給機付多弁式エンジンとされる場合にも、機械
式過給機が作動するもとでは各シリンダ内の温度上昇に
起因してノッキング現象が発生し易くなるという問題が
あり、また、それに対して、各シリンダに対応して設け
られた吸気弁及び排気弁の両者が開弁状態とされるオー
バーラップ期間を比較的長く設定して、各シリンダにつ
いての掃気が良好に行われるようになす対策がとられ
る。そして、斯かる機械式過給機付多弁式エンジンにあ
っては、各シリンダにそれに対して設けられた複数の個
別吸気通路を通じて吸気が供給される状態のもとでは、
通常、各シリンダに対応して設けられた複数の吸気弁
が、同時に、複数の個別吸気通路の各々のシリンダに対
する開口部を開状態となす開弁状態、及び、複数の個別
吸気通路の各々のシリンダに対する開口部を閉状態とな
す閉弁状態をとるものとされる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如くに、機械式過給機付エンジンにおいて、各シリンダ
内の燃焼後残留ガスについての掃気を効果的に行って各
シリンダにおけるノッキング現象の発生を回避すべく、
各シリンダに対応して設けられた吸気弁及び排気弁の両
者が開弁状態とされるオーバーラップ期間が比較的長く
なるように設定されると、各シリンダに対応して設けら
れた燃料噴射弁により各シリンダに供給される燃料が吸
気弁側から排気弁側へと吹き抜けることにより生じる、
燃料の排気通路部側への吹抜量が増大されることなって
しまうという不都合がまねかれる。
【0007】斯かる点に鑑み、本発明は、機械式過給機
付エンジンにおける機械式過給機が配設された吸気通路
部を含んで構成され、機械式過給機付エンジンに設けら
れた複数のシリンダの夫々におけるノッキング現象の発
生の抑制と燃料の排気通路部側への吹抜量の低減とを両
立させることができるものとされた、機械式過給機付エ
ンジン吸気装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべ
く、本発明に係る機械式過給機付エンジンの吸気装置
は、機械式過給機が配された共通吸気通路部と、エンジ
ン本体における複数のシリンダの夫々に対応して設けら
れ、各々が対応するシリンダと共通吸気通路部とを連結
する第1及び第2の個別吸気通路を含み、第1の個別吸
気通路に、その第1の個別吸気通路が接続されたシリン
ダに対しての燃料供給動作を行う燃料供給手段が配され
たシリンダ別吸気通路部と、第1の個別吸気通路のシリ
ンダに対する開口部を開閉すべく開弁状態と閉弁状態と
を選択的にとる第1の吸気弁と、第2の個別吸気通路の
シリンダに対する開口部を開閉すべく開弁状態と閉弁状
態とを選択的にとる第2の吸気弁と、第1及び第2の吸
気弁についての駆動を行う吸気弁駆動制御手段とを備
え、吸気弁駆動制御手段が、エンジン本体が所定の運転
状態にあるもとで、各シリンダについての吸入行程にあ
たり、第1の吸気弁が閉弁状態から開弁状態への移行を
開始する時点を、第2の吸気弁が閉弁状態から開弁状態
への移行を開始する時点より遅いものとするとともに、
その後第1の吸気弁が開弁状態から閉弁状態への移行を
完了する時点を、第2の吸気弁が開弁状態から閉弁状態
への移行を完了する時点より遅いものとなすものとされ
て、構成される。
【0009】
【作用】上述の如くに構成される本発明に係る機械式過
給機付エンジンの吸気装置においては、各シリンダと共
通吸気通路部とを連結する第1及び第2の個別吸気通路
が設けられるとともに、それらのうちの第1の個別吸気
通路にのみシリンダに対しての燃料供給動作を行う燃料
供給手段が配され、エンジン本体が所定の運転状態、例
えば、高負荷運転状態にあるとき、各シリンダについて
の吸入行程において、第1の個別吸気通路のシリンダに
対する開口部を開閉すべく開弁状態と閉弁状態とを選択
的にとる第1の吸気弁が閉弁状態から開弁状態への移行
を開始する時点が、第2の個別吸気通路のシリンダに対
する開口部を開閉すべく開弁状態と閉弁状態とを選択的
にとる第2の吸気弁が閉弁状態から開弁状態への移行を
開始する時点より遅いものとされるとともに、その後第
1の吸気弁が開弁状態から閉弁状態への移行を完了する
時点が、第2の吸気弁が開弁状態から閉弁状態への移行
を完了する時点より遅いものとされる。
【0010】それにより、エンジン本体が、例えば、高
負荷運転状態にあるときには、各シリンダに関して、燃
料供給手段が配されない第2の個別吸気通路のシリンダ
に対する開口部を開閉すべく開弁状態と閉弁状態とを選
択的にとる第2の吸気弁と当該シリンダに対応する排気
弁とが共に開弁状態とされるオーバーラップ期間が比較
的長くされるとともに、燃料供給手段が配される第1の
個別吸気通路のシリンダに対する開口部を開閉すべく開
弁状態と閉弁状態とを選択的にとる第1の吸気弁と当該
シリンダに対応する排気弁とが共に開弁状態とされるオ
ーバーラップ期間が比較的短くされ、第2の吸気弁と排
気弁とが共に開弁状態とされるオーバーラップ期間が比
較的長くされることにより、シリンダについての掃気が
良好に行われてノッキング現象の発生が抑制されるとと
もに、第1の吸気弁と排気弁とが共に開弁状態とされる
オーバーラップ期間が比較的短くされることにより、第
1の個別吸気通路に配された燃料供給手段によりシリン
ダに供給される燃料が第1の吸気弁側から排気弁側へと
吹き抜けることにより生じる、燃料の排気通路部側への
吹抜量が抑制される。
【0011】
【実施例】図1及び図2は、本発明に係る機械式過給機
付エンジンの吸気装置の一例を、それが適用された直列
4シリンダエンジンと共に示す。
【0012】図1及び図2においては、エンジン本体1
が、シリンダブロック2,シリンダブロック2の下方に
配されたオイルパン3,シリンダブロック2の上方に配
されたシリンダヘッド4、及び、シリンダヘッド4の上
方に配されたヘッドカバー5により構成されたものとさ
れている。シリンダブロック2の内部には、ピストン1
7が内挿された4個のシリンダ6が直列配置されてお
り、また、シリンダヘッド4には吸気マニホールド11
の下流側端部及び排気マニホールド13の上流側端部が
接続されている。
【0013】図2及び図3に示される如く、4個のシリ
ンダ6の夫々の上部には、シリンダヘッド4内に形成さ
れた一対の吸気ポート7及び8の夫々の下流端部、及
び、同じくシリンダヘッド4内に形成された分岐排気ポ
ート9の分岐部分における一対の端部が開口せしめられ
ている。一対の吸気ポート7及び8の上流端部は夫々吸
気マニホールド11における個別通路35及び36に接
続されていて、吸気ポート7及び個別通路35によって
第1の個別吸気通路39が形成され、また、吸気ポート
8及び個別通路36によって第2の個別吸気通路40が
形成されており、それら第1及び第2の個別吸気通路3
9及び40により、シリンダ別吸気通路部が形成されて
いる。吸気マニホールド11の上流側端部は、共通吸気
通路部10の下流側部分を形成するサージタンク33に
接続されており、従って、4個のシリンダ6の夫々は、
並列配置された吸気ポート7及び個別通路35から成る
第1の個別吸気通路39及び吸気ポート8及び個別通路
36から成る第2の個別吸気通路40を通じて、共通吸
気通路部10の下流側部分を形成するサージタンク33
に連結されていることになる。
【0014】一対の吸気ポート7及び8の下流端部に
は、夫々、吸気弁20及び21が配されており、吸気弁
20は、吸気ポート7の下流端部におけるシリンダ6に
対する開口部を開閉する開弁状態と閉弁状態とを選択的
にとるものとされ、また、吸気弁21は、吸気ポート8
の下流端部におけるシリンダ6に対する開口部を開閉す
る開弁状態と閉弁状態とを選択的にとるものとされてい
る。そして、図2及び図3に明瞭に示される如く、第1
の個別吸気通路39を形成する吸気マニホールド11に
おける個別通路35に、燃料噴射弁38が配設されてい
る。
【0015】一方、図2及び図3に示される如く、分岐
排気ポート9の集合部分の端部は、排気マニホールド1
3における個別通路14に接続されており、排気マニホ
ールド13における集合通路15が、共通排気通路部1
6に連結されている。そして、分岐排気ポート9の分岐
部分における一対の端部には一対の排気弁23が夫々配
されており、排気弁23の各々は、分岐排気ポート9の
分岐部分におけるシリンダ6に対する開口部を開閉する
開弁状態と閉弁状態とを選択的にとるものとされてい
る。
【0016】共通吸気通路部10には、その上流側から
順次、エアクリーナ25,エアフローセンサ26,スロ
ットル開度センサ27Aを伴ったスロットル弁27,エ
ンジン本体1に配されたクランク軸28(図2)の回転
がベルト29及び電磁クラッチ30を介して選択的に伝
達されて作動せしめられるリショルム型の機械式過給機
31,共通吸気通路部10内の吸入空気を冷却するイン
タークーラ32、及び、サージタンク33が配されてい
る。機械式過給機31に備えられた電磁クラッチ30
は、エンジン本体1が比較的低速及び低負荷運転状態に
あるときには遮断状態をとり、また、エンジン本体1が
比較的高速又は高負荷運転状態にあるときには接続状態
をとるものとされており、それによって、機械式過給機
31は、エンジン本体1が比較的低速及び低負荷運転状
態にあるときには、クランク軸28の回転が伝達され
ず、非動作状態におかれ、また、エンジン本体1が比較
的高速又は高負荷運転状態にあるときには、クランク軸
28の回転が伝達されて、シリンダ6における吸気充填
率を高める過給動作状態におかれる。
【0017】共通吸気通路部10におけるスロットル弁
27と機械式過給機31との間の部分とサージタンク3
3とは吸気バイパス41によって連結されており、吸気
バイパス41には、ソレノイド弁42により駆動される
ダイアフラム式の吸気バイパス制御弁43が設けられて
いる。ソレノイド弁42は、それに供給される制御信号
SSに応じて、エンジン本体1が比較的低速及び低負荷
運転状態にあるときには、サージタンク33に得られる
吸気圧が吸気バイパス41を通じて吸気バイパス制御弁
43の圧力室に導かれることになる動作状態をとり、ま
た、エンジン本体1が比較的高速又は高負荷運転状態に
あるときには、サージタンク33に得られる吸気圧が吸
気バイパス制御弁43の圧力室に導かれないことになる
動作状態をとるものとされている。それにより、吸気バ
イパス制御弁43は、エンジン本体1が比較的低速及び
低負荷運転状態にあって機械式過給機31が非動作状態
におかれるときには、吸気バイパス41を開通状態と
し、それにより、共通吸気通路部10におけるスロット
ル弁27を通じた吸入空気が吸気バイパス41を通じて
直接にサージタンク33に流入することになり、吸入空
気に対する通路抵抗が低減せしめられる。
【0018】また、吸気バイパス制御弁43は、エンジ
ン本体1が比較的高速又は高負荷運転状態にあって機械
式過給機31が過給動作状態におかれるときには、共通
吸気通路部10における機械式過給機31より下流側の
部分における吸気圧が予め設定された充分に高い値以下
とされる所定の値となるように、吸気バイパス41にお
ける還流量を制御し、それにより、共通吸気通路部10
におけるスロットル弁27を通じた吸入空気が機械式過
給機31による過給に供され、サージタンク33に比較
的高い吸気圧が得られることになる。そして、斯かるも
とで、共通吸気通路部10における機械式過給機31よ
り下流側の部分における吸気圧が予め設定された充分に
高い値を越えるものとされると、ソレノイド弁42が、
サージタンク33に得られる吸気圧が吸気バイパス41
を通じて吸気バイパス制御弁43の圧力室に導かれて、
吸気バイパス制御弁43が吸気バイパス41を開状態と
することになる状態をとるものとされ、それにより、サ
ージタンク33に得られる吸気圧が吸気バイパス41を
通じて低下せしめられて、共通吸気通路部10における
機械式過給機31より下流側の部分における吸気圧が予
め設定された充分に高い値以下となるように調整され、
共通吸気通路部10内における吸気圧が過大となって各
部に悪影響を及ぼすことになる事態が回避される。
【0019】このようにエンジン本体1にあっては、各
シリンダ6に対応して第1及び第2の個別吸気通路39
及び40が設けられて吸気面積が拡大されるとともに、
特に、比較的高速又は高負荷運転状態にあるときには、
各シリンダ6に、機械式過給機31により加圧されると
ともにインタークーラ32により冷却された吸入空気
が、第1及び第2の個別吸気通路39及び40を通じて
供給されるので、各シリンダ6における吸気充填率及び
燃焼性が改善されて、高出力化が図られることになる。
【0020】各シリンダ6に対して設けられた一対の吸
気ポート7及び8の下流端部におけるシリンダ6に対す
る開口部を夫々開閉する吸気弁20及び21、及び、同
じく各シリンダ6に対して設けられた分岐排気ポート9
の分岐部分におけるシリンダ6に対する開口部を夫々開
閉する一対の排気弁23は、シリンダヘッド4に配され
た動弁機構部を構成する可変バルブタイミング機構45
によって各々の動作が制御されるものとなされており、
エンジン本体1には、可変バルブタイミング機構45に
対して作動油圧を供給する油圧回路部49及び油圧回路
部49を制御する制御ブロック50が付設されている。
【0021】可変バルブタイミング機構45は、例え
ば、図4に示される如くに構成され、クランク軸28の
回転がコッグドベルト46を介してギア47及び48に
伝達されて、ギア47及び48が夫々組み付けられた吸
気側カム軸51及び排気側カム軸52が駆動される。吸
気側カム軸51には、その一端面にボルト締結されて吸
気側カム軸51の延長方向に突出する環状のスペーサ5
3と、スペーサ53を覆うものとされたカバー部材54
とが組み付けられている。カバー部材54は、吸気側カ
ム軸51の一端部に嵌合せしめられた第1の筒状部材5
4A,第1の筒状部材54Aとギア47とにボルト締結
され、スペーサ53の外周面部との間に空間部55を形
成するものとされた第2の筒状部材54B、及び、スペ
ーサ53との間に吸気側カム軸51及びスペーサ53を
貫通する油路56に通じる間隙57を形成して、スペー
サ53の突出端面部を覆う円板状部材54Cにより形成
されている。そして、第2の筒状部材54Bとスペーサ
53との間に形成された空間部55には、コイルスプリ
ング58により円板状部材54C側に付勢された環状の
ピストン部材59が配されている。
【0022】ピストン部材59は、第1の筒状部材54
A側に位置する第1の環状体59Aと、円板状部材54
C側に位置して複数のピン59Bにより第1の環状体5
9Aに連結された第2の環状体59Cとを有して構成さ
れ、外周面部が第2の筒状部材54Bの内周面部にヘリ
カルスプライン係合されるとともに、内周面部がスペー
サ53の外周面部にヘリカルスプライン係合されたもの
となされている。ピストン部材59と第2の筒状部材5
4Bとのヘリカルスプライン係合と、ピストン部材59
とスペーサ53とのヘリカルスプライン係合とは、捩じ
り方向が逆向きとされている。斯かるピストン部材59
は、油圧回路部49からの作動油圧が作用せしめられな
いとき、コイルスプリング58の付勢力により円板状部
材54C側の位置に維持され、また、油圧回路部49か
らの作動油圧が、油路56から円板状部材54Cとスペ
ーサ53との間に形成された間隙57を通じて第2の環
状体59Cに作用せしめられると、コイルスプリング5
8の付勢力に抗して吸気側カム軸51に沿う方向に移動
せしめられる。
【0023】吸気側カム軸51には、対を成す吸気側カ
ム部60及び61が4対形成されており、吸気側カム部
60及び61は、夫々、各シリンダ6に対して設けられ
た一対の吸気ポート7及び8の下流端部におけるシリン
ダ6に対する開口部を夫々開閉する吸気弁20及び21
を駆動するものとされている。一方、排気側カム軸52
にも、対を成す排気側カム部63が4対形成されてお
り、一対の排気側カム部63は、夫々、各シリンダ6に
対して設けられた分岐排気ポート9の分岐部分における
シリンダ6に対する開口部を夫々開閉する一対の排気弁
23を駆動するものとされている。そして、吸気側カム
部60及び61は、燃料噴射弁38が臨設された個別通
路35に連結された吸気ポート7の下流端部におけるシ
リンダ6に対する開口部を開閉する吸気弁20の開閉時
期を、燃料噴射弁38が臨設されていない個別通路36
に接続された吸気ポート8の下流端部におけるシリンダ
6に対する開口部を開閉する吸気弁21の開閉時期より
遅れ側のものとなす、相互回転位相差を有して配されて
いる。また、一対の排気側カム部63は、一対の排気弁
23に同時に開閉動作を行わせる。
【0024】斯かるもとにおいて、吸気弁21は、吸気
側カム軸51の回転に伴う吸気側カム部61の回動に従
って、縦軸に開弁変位量Dsがとられ、横軸に時間tが
とられてあらわされる図5の特性図における曲線αによ
り示される如くの開弁変位量をもって作動するものとさ
れ、排気行程における上死点TDCeより早い時点ta
において閉弁状態から開弁状態への移行を開始し、その
後最大開弁変位量をとる開弁状態を経て、次の吸入行程
における下死点BDCiより遅い時点tdにおいて開弁
状態から閉弁状態への移行を完了するものとされる。一
方、一対の排気弁23の夫々は、排気側カム軸52の回
転に伴う一対の排気側カム部63の回動に従って、図5
の特性図における曲線βにより示される如くの開弁変位
量をもって作動するものとされ、爆発行程における下死
点BDCcより早い時点において閉弁状態から開弁状態
への移行を開始し、その後最大開弁変位量をとる開弁状
態を経るとともに、時点taにおいては開弁状態におか
れ、次の排気行程における上死点TDCeより遅い時点
tcにおいて開弁状態から閉弁状態への移行を完了する
ものとされる。それにより、吸気弁21と一対の排気弁
23とが共に開弁状態とされるオーバーラップ期間TB
が、時点taから時点tcまでの比較的長い期間として
設定される。
【0025】これに対して、吸気弁20は、吸気側カム
軸51の回転に伴う吸気側カム部60の回動に従って、
図5の特性図における曲線γにより示される如くの開弁
変位量をもって作動するものとされ、時点taより遅
く、排気行程における上死点TDCeより早い時点tb
において閉弁状態から開弁状態への移行を開始し、その
後最大開弁変位量をとる開弁状態を経て、次の吸入行程
における下死点BDCiより遅い時点tdよりさらに遅
い時点teにおいて開弁状態から閉弁状態への移行を完
了するものとされる。即ち、吸気弁20が閉弁状態から
開弁状態への移行を開始する時点tb、及び、その後の
吸気弁20が開弁状態から閉弁状態への移行を完了する
時点teは、夫々、吸気弁21が閉弁状態から開弁状態
への移行を開始する時点ta、及び、その後の吸気弁2
1が開弁状態から閉弁状態への移行を完了する時点td
に比して、吸気側カム軸51に配された吸気側カム部6
0と吸気側カム部61との間の相互回転位相差に応じた
時間だけ遅れたものとされるのである。それにより、吸
気弁20と一対の排気弁23とが共に開弁状態とされる
オーバーラップ期間TAが、吸気弁21と一対の排気弁
23とが共に開弁状態とされるオーバーラップ期間TB
より短い期間、即ち、吸気弁21と一対の排気弁23と
が共に開弁状態とされるオーバーラップ期間TB中に含
まれる時点tbから時点tcまでの比較的短い期間とし
て設定される。そして、個別通路35に臨設された燃料
噴射弁38は、斯かる吸気弁20と一対の排気弁23と
が共に開弁状態とされるオーバーラップ期間TA内にお
いて燃料噴射を行うべく動作制御される。
【0026】また、前述の如くに、ピストン部材59が
油圧回路部49からの作動油圧の作用により、コイルス
プリング58の付勢力に抗して吸気側カム軸51に沿っ
て移動せしめられると、吸気側カム軸51と排気側カム
軸52との間に、吸気側カム軸51の回転が排気側カム
軸52の回転に対して進み側のものとなる相互回転位相
変化を生じさせる。それにより、各シリンダ6に対して
設けられた一対の吸気弁20及び21と一対の排気弁2
3とは、吸気弁21と一対の排気弁23とが共に開弁状
態とされる、図5の特性図においてTBとして示される
如くのオーバーラップ期間、及び、吸気弁20と一対の
排気弁23とが共に開弁状態とされる、図5の特性図に
おいてTAとして示される如くのオーバーラップ期間が
夫々長くされることになる。
【0027】油圧回路部49は制御ブロック50により
制御されるが、制御ブロック50には、エンジン回転数
センサ65から得られるエンジン回転数をあらわす検出
出力信号Sn,クランク回転角センサ66から得られる
クランク回転角をあらわす検出出力信号Sc,エアフロ
ーセンサ26から得られる吸入空気流量をあらわす検出
出力信号Sa、及び、スロットル開度センサ27Aから
得られるスロットル開度をあらわす検出出力信号St等
のエンジン本体1の運転状態をあらわす各種検出出力信
号が供給される。そして、制御ブロック50は、供給さ
れる各種検出出力信号に基づいて形成した制御信号Co
を油圧回路部49に供給し、エンジン本体1の運転状態
に応じて、油圧回路部49の可変バルブタイミング機構
45におけるピストン部材59に対する作動油圧の供給
状態を制御する。
【0028】油圧回路部49は、制御ブロック50から
の制御信号Coによる制御のもとに、例えば、エンジン
本体1が比較的低速及び低負荷運転状態にあるときに
は、可変バルブタイミング機構45におけるピストン部
材59に作動油圧を作用させない状態をとり、また、エ
ンジン本体1が比較的高速又は高負荷運転状態にあると
き、可変バルブタイミング機構45におけるピストン部
材59に作動油圧を作用させる状態をとる。従って、各
シリンダ6に対して設けられた一対の吸気弁20及び2
1と一対の排気弁23とは、エンジン本体1が比較的高
速又は高負荷運転状態にあり、機械式過給機31が過給
動作状態におかれてノッキング現象が発生し易い状態と
なる虞があるもとでは、吸気弁21と一対の排気弁23
とが共に開弁状態とされる、図5の特性図においてTB
として示される如くのオーバーラップ期間、及び、吸気
弁20と一対の排気弁23とが共に開弁状態とされる、
図5の特性図においてTAとして示される如くのオーバ
ーラップ期間が夫々長くされる。
【0029】斯かる際には、特に、燃料噴射弁38が臨
設されていない個別通路36に接続された吸気ポート8
の下流端部におけるシリンダ6に対する開口部を開閉す
る吸気弁21と一対の排気弁23とが共に開弁状態とさ
れる、図5の特性図においてTBとして示される如くの
オーバーラップ期間が長くされることにより、各シリン
ダ6において燃焼後残留ガスの掃気が良好に行われ、そ
れによって、各シリンダ6内の温度上昇が抑制されて、
ノッキング現象の発生が効果的に抑制される。また、そ
れとともに、燃料噴射弁38が臨設されている個別通路
35に接続された吸気ポート7の下流端部におけるシリ
ンダ6に対する開口部を開閉する吸気弁20と一対の排
気弁23とが共に開弁状態とされる、図5の特性図にお
いてTAとして示される如くのオーバーラップ期間が、
吸気弁21と一対の排気弁23とが共に開弁状態とされ
るオーバーラップ期間に比して短いものとされ、しか
も、燃料噴射弁38による燃料噴射が吸気弁20と一対
の排気弁23とが共に開弁状態とされるオーバーラップ
期間内において行われるので、各シリンダ6に供給され
た燃料が吸気弁20側から一対の排気弁23側へと吹き
抜けることにより生じる、燃料の排気マニホールド13
における個別通路14側への吹抜量が抑制されることに
なる。さらに、吸気ポート8側の吸気弁21は、吸気ポ
ート7側の吸気弁20より早く閉弁状態におかれるの
で、各シリンダ6に吸気弁20を通じて供給された燃料
が、吸気ポート8側に吹き返される事態の発生も抑制さ
れる。
【0030】なお、上述の例においては、各シリンダ6
に対して設けられた一対の吸気弁20及び21と一対の
排気弁23とが、吸気弁21が一対の排気弁23との間
におけるオーバーラップ期間をとるとともに、吸気弁2
0も一対の排気弁23との間におけるオーバーラップ期
間をとるものとされているが、本発明に係る機械式過給
機付エンジンの吸気装置にあっては、吸気弁20が一対
の排気弁23との間におけるオーバーラップ期間をとら
ないものとされてもよく、斯かる場合には、燃料噴射弁
38による燃料噴射は、吸気弁20が開弁状態とされる
期間内に行われる。
【0031】また、上述の例においては、各シリンダ6
に対して、夫々吸気弁20及び21により開閉制御され
る吸気ポート7及び8を含んだ第1及び第2の個別吸気
通路39及び40が2個設けられ、それら第1及び第2
の個別吸気通路39及び40によりシリンダ別吸気通路
部が形成されているが、本発明に係る機械式過給機付エ
ンジンの吸気装置にあっては、各シリンダに対して3個
以上の個別吸気通路が設けられ、それら3個以上の個別
吸気通路によりシリンダ別吸気通路部が形成されてもよ
い。斯かる場合には、3個以上の個別吸気通路のうちの
一つが燃料噴射弁からの燃料をシリンダに導く燃料供給
路とされるとともに、その燃料供給路とされた個別吸気
通路に対応する吸気弁の閉弁状態から開弁状態への移行
を開始する時点及びその後の開弁状態から閉弁状態への
移行を完了する時点が、他の個別吸気通路に対応する吸
気弁の閉弁状態から開弁状態への移行を開始する時点及
びその後の開弁状態から閉弁状態への移行を完了する時
点に比して遅れたものとされる。
【0032】さらに、上述の例においては、エンジン本
体1の運転状態の如何にかかわらず、常時、吸気弁20
が閉弁状態から開弁状態への移行を開始する時点、及
び、その後の吸気弁20が開弁状態から閉弁状態への移
行を完了する時点が、夫々、吸気弁21が閉弁状態から
開弁状態への移行を開始する時点、及び、その後の吸気
弁21が開弁状態から閉弁状態への移行を完了する時点
に比して遅れたものとされ、吸気弁20と一対の排気弁
23とが共に開弁状態とされるオーバーラップ期間が、
吸気弁21と一対の排気弁23とが共に開弁状態とされ
るオーバーラップ期間より短い期間となるようにされて
いるが、本発明に係る機械式過給機付エンジンの吸気装
置にあっては、エンジン本体1が、例えば、高負荷運転
状態とされる所定の運転状態にあるときのみ、吸気弁2
0が閉弁状態から開弁状態への移行を開始する時点、及
び、その後の吸気弁20が開弁状態から閉弁状態への移
行を完了する時点が、夫々、吸気弁21が閉弁状態から
開弁状態への移行を開始する時点、及び、その後の吸気
弁21が開弁状態から閉弁状態への移行を完了する時点
に比して遅れたものとされ、吸気弁20と一対の排気弁
23とが共に開弁状態とされるオーバーラップ期間が、
吸気弁21と一対の排気弁23とが共に開弁状態とされ
るオーバーラップ期間より短い期間となるようにされて
もよい。
【0033】
【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に
係る機械式過給機付エンジンの吸気装置によれば、エン
ジン本体に設けられた複数のシリンダの夫々と共通吸気
通路部とを連結する第1及び第2の個別吸気通路のうち
の第1の個別吸気通路にのみシリンダに対しての燃料供
給動作を行う燃料供給手段が配され、少なくともエンジ
ン本体が所定の運転状態、例えば、高負荷運転状態にあ
るとき、各シリンダについての吸入行程において、第1
の個別吸気通路のシリンダに対する開口部を開閉すべく
開弁状態と閉弁状態とを選択的にとる第1の吸気弁が閉
弁状態から開弁状態への移行を開始する時点が、第2の
個別吸気通路のシリンダに対する開口部を開閉すべく開
弁状態と閉弁状態とを選択的にとる第2の吸気弁が閉弁
状態から開弁状態への移行を開始する時点より遅いもの
とされるとともに、その後第1の吸気弁が開弁状態から
閉弁状態への移行を完了する時点が、第2の吸気弁が開
弁状態から閉弁状態への移行を完了する時点より遅いも
のとされるので、少なくともエンジン本体が高負荷運転
状態にあるときには、各シリンダに関して、第2の吸気
弁と当該シリンダに対応する排気弁とが共に開弁状態と
されるオーバーラップ期間が比較的長くされるととも
に、第1の吸気弁と当該シリンダに対応する排気弁とが
共に開弁状態とされるオーバーラップ期間が比較的短く
され、第2の吸気弁と排気弁との間のオーバーラップ期
間が比較的長くされることにより、各シリンダについて
の掃気が良好に行われて各シリンダ内の温度上昇が抑制
され、その結果、ノッキング現象の発生が効果的に抑制
されるとともに、第1の吸気弁と排気弁との間のオーバ
ーラップ期間が比較的短くされることにより、第1の個
別吸気通路に配された燃料供給手段によりシリンダに供
給される燃料が第1の吸気弁側から排気弁側へと吹き抜
けることにより生じる、燃料の排気通路部側への吹抜量
が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る機械式過給機付エンジンの吸気装
置の一例をそれが適用されたエンジンと共に示す概略構
成図である。
【図2】本発明に係る機械式過給機付エンジンの吸気装
置の一例及びそれが適用されたエンジンの部分断面図で
ある。
【図3】本発明に係る機械式過給機付エンジンの吸気装
置の一例の構造説明に供される断面図である。
【図4】本発明に係る機械式過給機付エンジンの吸気装
置の一例の部分を示す一部断面図を含む平面図である。
【図5】本発明に係る機械式過給機付エンジンの吸気装
置の一例の動作説明に供される特性図である。
【符号の説明】
1 エンジン本体 6 シリンダ 7 吸気ポート 8 吸気ポート 9 分岐排気ポート 10 共通吸気通路部 20 吸気弁 21 吸気弁 23 排気弁 31 機械式過給機 35 個別通路 36 個別通路 38 燃料噴射弁 39 個別吸気通路 40 個別吸気通路 45 可変バルブタイミング機構 49 油圧回路部 50 制御ブロック 51 吸気側カム軸 52 排気側カム軸 60 吸気側カム部 61 吸気側カム部 63 排気側カム部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 43/00 301 Z 8109−3G J 8109−3G F02M 69/00 360 B 9248−3G

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジン出力によって駆動される機械式過
    給機が配された共通吸気通路部と、複数のシリンダが形
    成されたエンジン本体における上記複数のシリンダの夫
    々に対応して設けられ、各々が対応するシリンダと上記
    共通吸気通路部とを連結する第1及び第2の個別吸気通
    路を含み、該第1の個別吸気通路に、上記対応するシリ
    ンダに対しての燃料供給動作を行う燃料供給手段が配さ
    れたシリンダ別吸気通路部と、上記第1の個別吸気通路
    の上記対応するシリンダに対する開口部を開閉すべく開
    弁状態と閉弁状態とを選択的にとる第1の吸気弁と、上
    記第2の個別吸気通路の上記対応するシリンダに対する
    開口部を開閉すべく開弁状態と閉弁状態とを選択的にと
    る第2の吸気弁と、上記第1及び第2の吸気弁について
    の駆動を行い、上記エンジン本体が所定の運転状態にあ
    るもとで、上記対応するシリンダについての吸入行程に
    あたり、上記第1の吸気弁が閉弁状態から開弁状態への
    移行を開始する時点を、上記第2の吸気弁が閉弁状態か
    ら開弁状態への移行を開始する時点より遅いものとする
    とともに、その後上記第1の吸気弁が開弁状態から閉弁
    状態への移行を完了する時点を、上記第2の吸気弁が開
    弁状態から閉弁状態への移行を完了する時点より遅いも
    のとなす吸気弁駆動制御手段と、を備えて構成される機
    械式過給機付エンジンの吸気装置。
  2. 【請求項2】燃料供給手段が、上記第1の吸気弁と上記
    対応するシリンダに連結された個別排気通路部に配され
    た排気弁との両者が開弁状態とされるオーバーラップ期
    間において、上記対応するシリンダに対しての燃料供給
    を行うものとされたことを特徴とする請求項1記載の機
    械式過給機付エンジンの吸気装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997013063A1 (fr) * 1995-10-02 1997-04-10 Hitachi, Ltd. Dispositif de commande pour moteur a combustion interne
JP2008002463A (ja) * 2006-06-19 2008-01-10 Ifp 燃焼ガスの掃気工程を実行するための2つの吸気手段を備える間接噴射式の内燃機関、特に、火花点火式の過給機関
JP2010285993A (ja) * 2009-06-12 2010-12-24 IFP Energies Nouvelles 既燃ガスの掃気工程を含む、過給内燃機関の吸気を制御する方法

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WO1997013063A1 (fr) * 1995-10-02 1997-04-10 Hitachi, Ltd. Dispositif de commande pour moteur a combustion interne
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