JPH05296070A - 過給機付エンジンの制御装置 - Google Patents

過給機付エンジンの制御装置

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JPH05296070A
JPH05296070A JP4094094A JP9409492A JPH05296070A JP H05296070 A JPH05296070 A JP H05296070A JP 4094094 A JP4094094 A JP 4094094A JP 9409492 A JP9409492 A JP 9409492A JP H05296070 A JPH05296070 A JP H05296070A
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intake
engine
supercharger
overlap period
valve
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Mitsuo Hitomi
光夫 人見
Tadayoshi Kaide
忠良 甲斐出
Junzo Sasaki
潤三 佐々木
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Mazda Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 過給機１０からの吐出吸気を冷却するインタ
クーラ２１とバルブタイミング可変機構４６とを備えた
エンジン１において、燃料の排気ポート３２への吹抜け
や過給機１０からの吸気吐出温度の過度の上昇を招くこ
となく、耐ノック性を向上させる。 【構成】 エンジン１の低速域では、吸／排気弁３７，
３８のオーバーラップ期間を小さくして燃料の吹抜けを
抑制し、その上で吸気弁３７を遅閉じにして吸気の実質
的な圧縮比を下げ、かつ、過給機１０からの吐出吸気の
インタクーラ２１での冷却により、吸気充填量を増大さ
せながらエンジン１での圧縮比を下げて吸気の圧縮温度
を低下させノッキングを抑制する。高速域では、オーバ
ーラップ期間を大きくして、燃焼室内の残留ガス密度を
吸気で低減し、吸気の温度を低下させてノッキングを抑
制するとともに、吸気の充填を低い過給圧で実現して過
給機１０の負担を低減し、その吐出温度を低下させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、吸気を過給する過給
機を備えたエンジンの制御装置に関し、特に、その吸／
排気弁の開弁オーバーラップ期間を変えるようにしたも
のに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、この種のエンジンの吸／排気
弁のオーバーラップ期間を変えるようにした制御装置と
して、例えば特開平２―１１９６４１号公報には、エン
ジンにより駆動されて吸気を過給する機械式過給機を備
え、吸／排気弁のオーバーラップ期間をエンジンの運転
領域に応じて変え、エンジンが高回転域になるほどオー
バーラップ期間を大きくするようにしたものが示されて
いる。
【０００３】また、特開昭６３―２３９３１２号公報に
は、同様に機械式過給機を備えたエンジンに対し、吸／
排気弁のオーバーラップ期間が大きい程、吸気弁の遅閉
じ量を小さくすることにより、ノッキングを防止するこ
とが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ターボ過給
機を含む過給機を備えたエンジンにおいては、上記のよ
うに吸／排気弁のオーバーラップ期間を大きくすると、
過給圧が排気ガス圧力よりも高くなる条件下で、吸気
（新気）により燃焼室内の残留ガス密度を低減すること
ができ、その結果、吸気の温度を低下させてノッキング
を低減することができる。
【０００５】また、吸気弁の閉弁時期を通常よりも遅く
した遅閉じとすると、吸気の実質的な圧縮比を下げるこ
とができる。そして、過給機により圧縮された吸気をイ
ンタクーラで冷却した後、エンジンに供給するようにす
ることで、過給機による吸気充填量を増大させながら、
エンジンでの圧縮比を下げて吸気の圧縮温度を低下させ
ることができ、この場合にも耐ノック性を向上させるこ
とができる。
【０００６】ところが、反面、上記のように耐ノック性
の向上のために、吸／排気弁のオーバーラップ期間を大
きくし、又は吸気弁を遅閉じにした場合、全く問題がな
いわけではない。すなわち、吸／排気弁のオーバーラッ
プ期間を大きくすると、エンジンの低速域では、そのオ
ーバーラップ期間が高速域に比べて相対的に長くなり、
吸気系に供給された燃料の一部がそのまま気筒内の燃焼
室を素通りして排気ポートに流れるいわゆる吹抜けが生
じ易くなる。しかも、ピストンが下死点から上昇すると
き、燃焼室内の燃料が開いている吸気弁を通って吸気ポ
ートに戻され、この戻された燃料は、次に吸気弁が開い
て排気弁とオーバーラップするときにそのまま排気ポー
トに吹き抜けることとなり、やはり燃料の吹抜けが生じ
る。
【０００７】一方、吸気弁を遅閉じにする場合には、過
給圧を上昇させるために過給機の負担が増大するが、そ
のことに伴い、過給機からの吸気の吐出温度が上昇し、
エンジンの高速域では、吐出温度が過給機の圧縮部の熱
膨張等を考慮した限界値に達し易くなるという問題があ
る。
【０００８】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、耐ノック性の向上の
ための上記２つの考え方をエンジンの運転領域に応じて
うまく使い分けることにより、燃料の排気ポートへの吹
抜けや過給機からの吸気吐出温度の限界値への上昇を招
くことなく、耐ノック性を向上させることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべ
く、請求項１の発明では、エンジンの低速域で吸／排気
弁のオーバーラップ期間を小さくし、その上で吸気弁を
遅閉じにする一方、高速域では、吸／排気弁のオーバー
ラップ期間を大きくし、吸気弁の閉じ時期を低速側より
も早くすることとする。
【００１０】すなわち、この発明では、吸気を過給する
過給機と、該過給機から吐出された吸気を冷却するイン
タクーラと、高速域での吸／排気弁のオーバーラップ期
間を低速域よりも大きくするバルブタイミング可変手段
とを備えた過給機付エンジンが前提である。
【００１１】そして、エンジンの低速域で吸／排気弁の
オーバーラップ期間が小さいときには、吸気弁の閉じ時
期を、高速域で吸／排気弁のオーバーラップ期間が大き
いときよりも遅くするように上記バルブタイミング可変
手段を制御する制御手段を設ける。
【００１２】請求項２の発明では、請求項１の過給機付
エンジンの制御装置において、過給機は、エンジンによ
り駆動される機械式過給機とする。
【００１３】請求項３の発明では、請求項１又は２の過
給機付エンジンの制御装置において、制御手段は、エン
ジンの低速域での吸／排気弁のオーバーラップ期間を、
ピストンの上死点から下降する行程の期間が上死点へ上
昇する行程の期間よりも長くなるように、バルブタイミ
ング可変手段を制御するように構成する。
【００１４】請求項４の発明では、請求項１、２又は３
の過給機付エンジンの制御装置において、吸気ポート又
は排気ポートの気筒内燃焼室への開口端周縁部に他の部
分よりも高く膨出するマスク部を設ける。そして、吸／
排気弁のオーバーラップ期間が小さいときには、上記マ
スク部の高さよりも低い状態で吸／排気弁のオーバーラ
ップ期間が終わる一方、吸／排気弁のオーバーラップ期
間が大きいときには、マスク部の高さよりも高い状態で
吸／排気弁のオーバーラップ期間が終わるように構成す
る。
【００１５】
【作用】上記の構成により、請求項１の発明では、エン
ジンの低速域では、吸／排気弁のオーバーラップ期間が
小さいので、燃料の排気ポートへの吹抜けを抑制するこ
とができる。また、同時に、制御手段によるバルブタイ
ミング可変手段の制御により、吸気弁の閉じ時期が遅く
されるので、吸気の実質的な圧縮比を下げることができ
る。そして、過給機により圧縮された吸気がインタクー
ラで冷却された後、エンジンに供給されるので、過給機
による吸気充填量を増大させながら、エンジンでの圧縮
比を下げて吸気の圧縮温度を低下させることができ、ノ
ッキングを抑制することができる。尚、吸気弁の遅閉じ
に伴い、既述の如く、過給圧を上昇させるために過給機
の負担が増大して、その吸気の吐出温度が上昇するが、
エンジンの低速域であるので、吐出温度が限界値に達す
る問題は生じない。
【００１６】一方、エンジンの高速域では、吸／排気弁
のオーバーラップ期間が大きいので、燃焼室内の残留ガ
ス密度を吸気（新気）により低減でき、吸気の温度を低
下させてノッキングを低減することができる。また、こ
のように燃焼室の残留ガス密度が低減することにより、
吸気の充填量を増大させることができる。その結果、吸
気の充填を低い過給圧で実現でき、過給機の負担を低減
して、その吐出温度を低下させて限界値よりも低く保つ
ことができる。
【００１７】請求項２の発明では、過給機が機械式過給
機であるので、排気ガス圧力よりも高い過給圧を安定し
て得ることができ、特に、エンジンの高速域では、この
高い過給圧により燃焼室の残留ガスを掃気して吸気の充
填量を増大させることができ、エンジン出力の向上等を
図ることができる。
【００１８】請求項３の発明では、エンジンが低速域に
あるとき、その吸／排気弁のオーバーラップ期間におい
てピストンの上死点から下降する行程の期間が上死点へ
上昇する行程の期間よりも長いので、吸気ポートから供
給された燃料はピストンの上死点からの下降行程で燃焼
室に流入し易くなり、燃料の排気ポートへの吹抜けをさ
らに有効に低減することができる。
【００１９】請求項４の発明では、吸／排気弁のオーバ
ーラップ期間が小さいときには、吸気ポート又は排気ポ
ートの燃焼室への開口端周縁部のマスク部の高さよりも
低い状態でオーバーラップ期間が終わる一方、オーバー
ラップ期間が大きいときには、マスク部の高さよりも高
い状態でオーバーラップ期間が終わるように構成されて
いるので、吸／排気弁のオーバーラップ期間中に吸／排
気弁にマスク部が被さるようになり、エンジンの低速域
であってもマスク部により燃料の排気ポートへの吹抜け
を規制しながら、吸／排気弁のオーバーラップ期間を大
きくして耐ノック性のより一層の向上を図ることができ
る。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２は本発明の一実施例の全体構成を示す。１は
４つの気筒２，２，…を有する直列４気筒エンジンで、
上記各気筒２には、各々吸気弁３７によって開閉される
２つの吸気ポート３，３と、各々排気弁３８によって開
閉される２つの排気ポート３２，３２とが開口されてい
る。各吸気ポート３は吸気通路４の下流端部分を構成す
るもので、該吸気通路４は、下流端が吸気ポート３で構
成される４つの独立吸気通路５，５，…と、下流端の集
合部４ａに４つの独立吸気通路５，５，…の上流端が集
合して接続された１つの集合吸気通路６とを有し、この
集合吸気通路６の上流端は吸入空気（吸気）を清浄にす
るエアクリーナ７に接続されている。集合吸気通路６に
はエアクリーナ７から下流側に向かって順に、吸入空気
量を検出するエアフローメータ８と、集合吸気通路６
（吸気通路４）を絞るスロットル弁９と、吸入空気（吸
気）を圧縮して過給する過給機１０と、該過給機１０で
圧縮された空気を冷却するインタクーラ２１とが配設さ
れている。また、各独立吸気通路５の吸気ポート３近傍
には、燃料を噴射供給するインジェクタ２２が配設され
ている。
【００２１】上記過給機１０は内部圧縮型の機械式過給
機で、ハウジング１１内に回転軸１２，１３によって支
持された雌雄のロータ１４，１５を備え、両ロータ１
４，１５は各々の回転軸１２，１３に取り付けたギヤ１
６，１７の噛合によって逆方向に回転する。一方のロー
タ１４の回転軸１２にはプーリ１８が取り付けられ、こ
のプーリ１８はエンジン１のクランク軸１ａに取り付け
たプーリ１９に伝動ベルト２０を介して駆動連結されて
おり、エンジン１の運転によりロータ１４，１５を回転
させて、吸入空気をハウジング１１内に吸い込み、その
空気を圧縮してハウジング１１から吐出するようになっ
ている。
【００２２】上記吸気通路４の集合部４ａ（独立吸気通
路５と集合吸気通路６との接続部）にはリリーフ通路２
３の一端（上流端）が接続され、該リリーフ通路２３の
他端（下流端）は、上記スロットル弁９下流側で過給機
１０上流側の集合吸気通路６に接続されており、過給機
１０から吐出された空気（吸気）の一部を過給機１０上
流側の吸気通路４にリリーフ通路２３によってリリーフ
するようにしている。また、上記リリーフ通路２３に
は、リリーフ通路２３を開閉してリリーフ量を調整する
ことでエンジン１への過給圧を制御する過給圧コントロ
ールバルブ２４が配設されている。このコントロールバ
ルブ２４はアクチュエータ２５に駆動連結されている。
このアクチュエータ２５は、バルブ２４に連結されたダ
イアフラム２６と、このダイアフラム２６によってケー
シング２７内に区画された圧力室２８と、該圧力室２８
に縮装され、バルブ２４を閉じ方向に付勢するスプリン
グ２９とを備え、上記圧力室２８は上記吸気通路４の集
合部４ａに過給圧導入通路３０を介して連通されてい
る。そして、この過給圧導入通路３０にはデューティソ
レノイド弁３１が配設されており、このデューティソレ
ノイド弁３１の制御により圧力室２８への導入圧力を調
整して過給圧を制御し、デューティソレノイド弁３１の
開度を大きくしたときには、圧力室２８への導入圧力を
高くして過給圧コントロールバルブ２４の開度を小さく
し、リリーフ量を少なくして過給圧を高くする一方、デ
ューティソレノイド弁３１の開度を小さくしたときに
は、圧力室２８への導入圧力を低くして過給圧コントロ
ールバルブ２４の開度を大きくし、リリーフ量を多くし
て過給圧を下げるようになっている。
【００２３】一方、エンジン１の各気筒２の排気ポート
３２は、排気通路３３の上流端部分を構成するもので、
該排気通路３３は、上流端が排気ポート３２で構成され
る４つの独立排気通路３４，３４，…と、上流端の集合
部３３ａに４つの独立排気通路３４，３４，…の下流端
が集合して接続された１つの集合排気通路３５とからな
り、この集合排気通路３５の途中には排気ガスを清浄に
する排気ガス浄化装置３６が配設されている。
【００２４】上記エンジン１には、各気筒２の吸／排気
弁３７，３８を開閉する動弁機構３９が設けられてい
る。この動弁機構３９は、エンジン１のクランク軸１ａ
によりタイミングプーリ４０，４１及び図外のタイミン
グベルトを介して同期して回転駆動される吸気用及び排
気用カムシャフト４２，４３を有し、吸気用カムシャフ
ト４２には各気筒２毎に２つのカム４４，４４が、また
排気用カムシャフト４３には同様に各気筒２毎に２つの
カム４５，４５がそれぞれ形成されており、この各カム
４４，４５によりそれぞれ図外のタペットを介して吸気
弁３７及び排気弁３８を開閉駆動する。上記動弁機構３
９において各タイミングプーリ４０，４１とカムシャフ
ト４２，４３との間には、吸／排気弁３７，３８の開閉
時期を変えて両弁３７，３８のオーバーラップ期間を変
化させるためのバルブタイミング可変機構４６，４７が
具備されている。この両バルブタイミング可変機構４
６，４７は同じ構造であり、アクチュエータ５０，５１
からの駆動により軸方向に螺動してタイミングプーリ４
０，４１とカムシャフト４２，４３とを相対回転させて
位相を変えるスリーブ４８，４９を有し、このスリーブ
４８，４９をストロークエンドに移動させることで、吸
／排気弁３７，３８の開閉時期を変えて両弁３７，３８
のオーバーラップ期間を変化させる。具体的には、この
実施例では、吸気用バルブタイミング可変機構４６のみ
を作動させることで、吸気弁３７の開閉時期を変えて排
気弁３８とのオーバーラップ期間を変化させるようにな
っており、同バルブタイミング可変機構４６のスリーブ
４８を一方のストロークエンドに移動させたときには、
図１で破線にて示すように、吸気弁３７の開弁時期及び
閉弁時期を、例えばエンジン１全体の運転領域からみて
吸気の充填効率が良好になるように設定される通常の最
適時期にする。一方、スリーブ４８を他方のストローク
エンドに移動させたときには、図１で実線にて示すよう
に、吸気弁３７の開閉時期を上記通常の最適時期により
も遅くするようにしている。
【００２５】そして、そのとき、図１に示す如く、吸／
排気弁３７，３８のオーバーラップ期間が小さくなる状
態では、吸気弁３７が開いてからピストン（図示せず）
が上死点ＴＤＣに達するまでのクランク角に対し、ピス
トンの上死点ＴＤＣから排気弁３８が閉じるまでのクラ
ンク角の方が大きくされている。
【００２６】さらに、図４及び図５に示すように、上記
各気筒２において排気ポート３２の燃焼室への開口端の
周縁部には吸気ポート３側に他の部分よりも高く膨出す
るマスク部５２が形成されている。このマスク部５２の
排気弁リフト方向の高さＨは、吸／排気弁３７，３８の
オーバーラップ期間が小さいときの排気弁３８のリフト
高さよりも小さく、かつオーバーラップ期間が大きいと
きの排気弁３８のリフト高さよりも大きくされている。
このことで、吸／排気弁３７，３８のオーバーラップ期
間が小さいときには、マスク部５２の高さよりも低い状
態でオーバーラップ期間が終わる一方、吸／排気弁３
７，３８のオーバーラップ期間が大きいときには、マス
ク部５２の高さよりも高い状態でのオーバーラップ期間
が終わるように構成されている。
【００２７】上記過給圧コントロールバルブ２４、イン
ジェクタ２２及び各バルブタイミング可変機構４６，４
７のアクチュエータ５０，５１はコントロールユニット
６１によって制御されるようになっている。このコント
ロールユニット６１には、エンジン１のクランク軸１ａ
の回転によりエンジン回転速度を検出するエンジン回転
速度センサ６３の出力信号と、上記エアフローメータ８
の出力信号とが少なくとも入力されている。
【００２８】そして、コントロールユニット６１におけ
るＣＰＵの信号処理により、エアフローメータ８からの
信号及び上記エンジン回転速度センサ６３の出力信号に
基づいて燃料噴射量を設定し、その設定噴射量の信号を
インジェクタ２２に出力して、該インジェクタ２２から
燃料を噴射供給するようにしている。
【００２９】また、コントロールユニット６１には上記
ＣＰＵの信号処理手順のステップで構成される制御手段
６４が設けられており、この制御手段６４により吸気用
バルブタイミング可変機構４６のアクチュエータ５０に
対して以下の制御を行うように構成されている。すなわ
ち、エンジン回転速度及び吸入空気量に基づいてエンジ
ン１の運転領域を判別し、図３に示すようにエンジン１
が低速域にあるとき、吸気用バルブタイミング可変機構
４６のスリーブ４８を他方のストロークエンドに移動さ
せることで、図１で実線にて示すように、吸／排気弁３
７，３８のオーバーラップ期間を小さくし、かつ吸気弁
３７の閉じ時期を通常時期よりも遅くして遅閉じとす
る。一方、高速域にあるときには、上記スリーブ４８を
一方のストロークエンドに移動させることで、図１で破
線にて示すように、吸／排気弁３７，３８のオーバーラ
ップ期間を大きくし、かつ吸気弁３７の閉じ時期を通常
時期にするように制御する。すなわち、このことで、制
御手段６４は、エンジン１の低速域での吸／排気弁３
７，３８のオーバーラップ期間を、ピストンの上死点Ｔ
ＤＣから下降する行程の期間が上死点ＴＤＣへ上昇する
行程の期間よりも長くなるように、バルブタイミング可
変機構４６のアクチュエータ５０を制御するように構成
されている。
【００３０】次に、上記実施例の作用について説明す
る。エンジン１の運転中、エアフローメータ８からの信
号及びエンジン回転速度センサ６３の出力信号に基づい
て燃料噴射量が決定され、この噴射量の燃料がインジェ
クタ２２から各気筒２に噴射供給される。
【００３１】また、これと同時に、コントロールユニッ
ト６１により吸気用バルブタイミング可変機構４６のア
クチュエータ５０が制御されて吸気弁３７の開弁期間及
び両弁３７，３８のオーバーラップ期間が変化する。す
なわち、エンジン１の低速域においては、吸気用バルブ
タイミング可変機構４６のアクチュエータ５０に制御信
号が出力されて、そのスリーブ４８が他方のストローク
エンドに移動する。このことで、図１で実線にて示すよ
うに、吸／排気弁３７，３８のオーバーラップ期間が小
さくなり、かつ吸気弁３７の閉じ時期が通常時期よりも
遅くして遅閉じとされる。この吸／排気弁３７，３８の
オーバーラップ期間が小さくなることで、吸気通路４に
噴射供給された燃料が吸気ポート３からそのまま排気ポ
ート３２へ吹き抜けるのを抑制することができる。
【００３２】しかも、このように吸気弁３７の開閉時期
が遅くなって排気弁３８とのオーバーラップ期間が小さ
くなる状態では、ピストンの上死点ＴＤＣからの下降後
に排気弁３８が閉弁するまでのクランク角が、吸気弁３
７の開弁後にピストンが上死点ＴＤＣに上昇するまでの
クランク角よりも大きく、換言すれば吸／排気弁３７，
３８のオーバーラップ期間のうちピストンの上死点ＴＤ
Ｃから下降する行程の期間が同ピストンの上死点ＴＤＣ
へ上昇する行程の期間よりも長いので、吸気ポート３か
ら供給された燃料はピストンが上死点ＴＤＣから下降す
る行程で燃焼室に流入し易くなり、燃料の排気ポート３
２への吹抜けをさらに有効に低減することができる。
【００３３】また、同時に吸気弁３７が遅閉じとされる
ので、燃焼室での吸気の実質的な圧縮比を下げることが
できる。そして、過給機１０により圧縮された吸気がイ
ンタクーラ２１で冷却された後、エンジン１に供給され
るので、過給機１０による吸気充填量を増大させなが
ら、エンジン１での吸気圧縮比を下げてその圧縮温度を
低下させることができ、耐ノック性を向上させることが
できる。尚、このような吸気弁３７の遅閉じに伴い、過
給圧を上昇させるために過給機１０の負担が増大して、
その吸気の吐出温度が上昇するが、この吸気弁３７の遅
閉じを行うのはエンジン１の低速域であるので、吐出温
度が限界値に達する虞れはない。
【００３４】さらに、排気ポート３２の燃焼室への開口
端周縁部にマスク部５２が形成され、吸／排気弁３７，
３８のオーバーラップ期間が小さいときには、マスク部
５２の高さよりも低い状態でオーバーラップ期間が終わ
る一方、オーバーラップ期間が大きいときには、マスク
部５２の高さよりも高い状態でオーバーラップ期間が終
わるように設定されているので、吸／排気弁３７，３８
のオーバーラップ期間中にマスク部５２が被さるように
なり、吸／排気弁３７，３８のオーバーラップ期間をあ
る程度大きくしてもマスク部５２により燃料の排気ポー
ト３２への吹抜けを規制できるようになる。このこと
で、エンジン１の低速域であっても吸／排気弁３７，３
８のオーバーラップ期間を大きくして耐ノック性のより
一層の向上を図ることができる。
【００３５】これに対し、エンジン１が高速域に移る
と、上記吸気用バルブタイミング可変機構４６のスリー
ブ４８がアクチュエータ５０の駆動により一方のストロ
ークエンドに移動し、このことで、図１で破線にて示す
ように、吸／排気弁３７，３８のオーバーラップ期間が
大きくなり、かつ吸気弁３７の閉じ時期は通常時期にな
る。こうして、エンジン１の高速域で吸／排気弁３７，
３８のオーバーラップ期間が大きくなることで、燃焼室
内の残留ガス密度を吸気（新気）により低減することが
できる。しかも、過給機１０は排気ガス圧力よりも高い
過給圧が安定して得られる機械式過給機であるので、こ
の高い過給圧により燃焼室の残留ガスを掃気して残留ガ
ス密度をさらに低減でき、吸気の温度を低下させてノッ
キングを低減することができる。
【００３６】加えて、この燃焼室の残留ガスの低減によ
り吸気の充填量を増大させることができ、エンジン１の
出力の向上等を図ることができるとともに、吸気の充填
を低い過給圧で実現して、過給機１０の負担を低減で
き、その吐出温度を低下させて限界値よりも低く保つこ
とができる。
【００３７】尚、上記実施例では、過給機１０を機械式
過給機としたが、排気ガスエネルギーを利用するターボ
過給機でも同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】また、マスク部は５２は排気ポート３２側
ではなく、吸気ポート３側に設けてもよく、吸／排気ポ
ート３，３２側の双方に設けることもできる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よると、過給機及びインタクーラを備えた過給機付エン
ジンが低速域にあるとき、吸／排気弁のオーバーラップ
期間を高速域よりも小さくし、かつ吸気弁の閉じ時期を
高速域よりも遅くするようにしたことにより、エンジン
の低速域では、吸／排気弁のオーバーラップ期間を小さ
くして燃料の排気ポートへの吹抜けを抑制できる。しか
も吸気弁の遅閉じにより、過給機からの吸気吐出温度の
上昇を抑えながら吸気の実質的な圧縮比を下げ、かつ、
過給機からの吐出吸気のインタクーラでの冷却により、
吸気充填量を増大させつつエンジンでの圧縮比を下げて
吸気の圧縮温度を低下させることができ、ノッキングを
抑制することができる。一方、エンジンの高速域では、
吸／排気弁のオーバーラップ期間を大きくして、燃焼室
内の残留ガス密度を吸気で低減し、吸気の温度を低下さ
せてノッキングを低減できるとともに、吸気の充填を低
い過給圧で実現して過給機の負担を低減でき、その吐出
温度を低下させることができる。
【００４０】請求項２の発明によれば、過給機を機械式
過給機としたことにより、エンジンの高速域では、排気
ガス圧力よりも高い過給圧により燃焼室の残留ガスを掃
気して吸気の充填量を増大させることができ、エンジン
出力の向上等を図ることができる。
【００４１】請求項３の発明によれば、エンジンの低速
域で、吸／排気弁のオーバーラップ期間におけるピスト
ンの上死点から下降する行程の期間を上死点へ上昇する
行程よりも長くしたことにより、燃料の排気ポートへの
吹抜けをさらに有効に低減することができる。
【００４２】請求項４の発明によると、吸気ポート又は
排気ポートの気筒内燃焼室への開口端の周縁部にマスク
部を設け、吸／排気弁のオーバーラップ期間が小さいと
きにはマスク部の高さよりも低い状態でオーバーラップ
期間が終わる一方、オーバーラップ期間が大きいときに
は、マスク部の高さよりも高い状態でオーバーラップ期
間が終わるようにしたことにより、エンジンの低速域で
あってもマスク部により燃料の排気ポートへの吹抜けを
規制しながら、吸／排気弁のオーバーラップ期間を大き
くして耐ノック性のより一層の向上を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるエンジンの吸／排気弁
の開閉特性を示す特性図である。
【図２】本発明の実施例の全体構成を示す説明図であ
る。
【図３】吸／排気弁のオーバーラップ期間及び吸気弁の
閉じ時期を設定するエンジンの運転領域を示す特性図で
ある。
【図４】マスク部周辺の構造を示す拡大断面図である。
【図５】マスク部周辺を燃焼室側から見た平面図であ
る。
【符号の説明】
１ エンジン ２ 気筒 ３ 吸気ポート ４ 吸気通路 １０ 過給機 ２１ インタクーラ ３２ 排気ポート ３３ 排気通路 ３７ 吸気弁 ３８ 排気弁 ４６ 吸気用バルブタイミング可変機構（バルブタイミ
ング可変手段） ５２ マスク部 ６１ コントロールユニット ６４ 制御手段

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 吸気を過給する過給機と、該過給機から
    吐出された吸気を冷却するインタクーラと、高速域での
    吸／排気弁のオーバーラップ期間を低速域よりも大きく
    するバルブタイミング可変手段とを備えた過給機付エン
    ジンにおいて、 エンジンの低速域で吸／排気弁のオーバーラップ期間が
    小さいときには、吸気弁の閉じ時期を、高速域で吸／排
    気弁のオーバーラップ期間が大きいときよりも遅くする
    ように上記バルブタイミング可変手段を制御する制御手
    段を設けたことを特徴とする過給機付エンジンの制御装
    置。
  2. 【請求項２】 請求項１の過給機付エンジンの制御装置
    において、 過給機が、エンジンにより駆動される機械式過給機であ
    ることを特徴とする過給機付エンジンの制御装置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２の過給機付エンジンの制
    御装置において、 制御手段は、エンジンの低速域での吸／排気弁のオーバ
    ーラップ期間を、ピストンの上死点から下降する行程の
    期間が上死点へ上昇する行程の期間よりも長くなるよう
    に、バルブタイミング可変手段を制御するように構成さ
    れていることを特徴とする過給機付エンジンの制御装
    置。
  4. 【請求項４】 請求項１、２又は３の過給機付エンジン
    の制御装置において、 吸気ポート又は排気ポートの気筒内燃焼室への開口端周
    縁部に他の部分よりも高く膨出するマスク部を設け、 吸／排気弁のオーバーラップ期間が小さいときには、上
    記マスク部の高さよりも低い状態で吸／排気弁のオーバ
    ーラップ期間が終わる一方、吸／排気弁のオーバーラッ
    プ期間が大きいときには、マスク部の高さよりも高い状
    態で吸／排気弁のオーバーラップ期間が終わるように構
    成したことを特徴とする過給機付エンジンの制御装置。
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