JPS62294719A - 内燃機関の吸気制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の吸気制御装置に関する。

〔従来の技術〕

市販の内燃機関におけるトルク−回転数特性は、一般的
には、第１２図の実線のように表される。

しかし、この特性をもつ内燃機関は、同図から明らかな
ように、高速適合カム使用時の特性（同図において破線
で示されるもの）と較べて高回転域でのトルクが小さく
、低速適合カム使用時の特性（同図において一点鎖線で
示されるもの）と較べて低速回転域でのトルクが小さい
という問題がある。

従来、この問題点などに着目し、インテークバルブ又は
エキゾーストバルブのリフトタイミングを回転数など機
関運転状態に応じて可変するものが種々提案されている
。そのうちの１つとして、例えば特開昭５４−１４２４
１４号公報に開示されているものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この公報記載のものを含め従来のものは、一般に、前記
のようにインテークバルブ又はエキゾーストバルブのリ
フトタイミング自体を可変とするものである。そして、
上記公報に示されるような機構では、エンジン本体の構
造が極めて複雑となる。

本発明は、インテークバルブのリフトタイミングを可変
とする系とは別個の独立した新たな系を設け、この系に
より前記問題点の解決を図り、回転数域の広範囲にわた
って高トルクを得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、本発明は、高回転域におい
て最高トルクが得られるようにインテークバルブならび
にエキゾーストバルブのバルブ開閉タイミングが設定さ
れている内燃機関の各気筒と１対１に対応する各吸気通
路に設けられ、この吸気通路を開放・遮断する吸気制御
弁と、前記吸気制御弁に対応して設けられ、前記吸気制
御弁を駆動するアクチュエータと、 機関の回転に応じて回転状態を表す信号を出力する回転
状態信号出力手段と、 前記回転状態信号出力手段の出力信号に基づき、機関回
転数が所定回転数以下の時、インテークバルブの開タイ
ミングより遅れて該インテークバルブに対応した前記吸
気制御弁が開かれ、所定回転数より大きい時、インテー
クバルブの開タイミングに応じて該インテークバルブに
対応した前記吸気側ｉＴ５弁が開かれ、少な（とも該イ
ンテークバルブが閉じられている間は該インテークバル
ブに対応した前記吸気制御弁が閉じられているように前
記アクチュエータを制御する制御手段とを有することを
特徴としている。

なお、吸気通路に吸気圧にしたがって動作するり一ド弁
を設け、このリード弁で吸気の逆流を阻止しようとする
装置が米国特許第４，４２２．４１６号に示されており
、また、カムに連動して開閉弁する弁を吸気通路に設け
る装置が米国特許第４，３６３．３０２号に示されてい
る。

〔作用〕

上述した本発明構成によれば、上記の内燃機関のインテ
ークバルブとエキゾーストバルブとのエンジン回転角度
におけるパルプオーバラップ期間は、高回転域で機関の
高トルクにつながる最大の体積効率を得られるように低
回転域で高トルクを得られるようにした機関のバルブオ
ーバラップ期間よりも長い３１．１１間（回転角度）と
されているが、上記吸気制御弁が上記機関の低回転域に
ある時に上記インテークバルブの開タイミングよりも遅
（開くために、気筒への吸気がそれだけ遅れ、実質的な
パルプオーバラップ期間が高回転域にある時よりも短く
される。そして実質的なパルプオーバラップ期間が例え
ば第１３図に示されるようにエンジン回転数に応じて変
化するように前記吸気制御弁は駆動される。

吸気制御弁はインテークバルブ駆動系とは別個独立の系
において駆動されるため、例えば、カムの動きによって
体積効率が自ずと規制されるということはなく所望の動
作をさせることが可能になる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の実施例の全体構成を概念的に示してい
る。

図において、１−１．１−２．１−３．１−４はそれぞ
れ４気筒エンジンの気筒を表している。

また、３−１．３−２．３−３．３−４はそれぞれ対応
する気筒１−１．１−２．１−３．１−４のインテーク
バルブであって高速適合カムによって動作するものを表
している。また、５−１．５−２．５−３．５−４、は
それぞれ対応する気筒１−１．１−２．１−３．１−４
のエキゾーストバルブを表している。

各気筒１−１．１−２．１−３．１−４のインテークバ
ルブ３−１．３−２．３−３．３−４に（以下余白） 通じる吸気分岐通路７−１．７−２．７−３．７−４に
は、それぞれ吸気制御弁９−Ｌ　９−２．９−３．９−
４が設けられている。各吸気制御弁９−１．９−２．９
−３．９−４は電子制御装置１１の電気駆動信号により
作動するアクチュエータ１３−１．１３−２．１３−３
．１３−４により開閉駆動される。なお、他の符号のう
ら１５はスロットルバルブを表わしている。

吸気制御弁９−Ｌ　９−２．９−３．９−４は、インテ
ークバルブ３−１．３−２．３−３．３−４の動作とは
独立して、′″−−一　　−一　回転数の下降にしたが
って実質的にバルブオーバラップ期間が減少して行くも
のとなるよう開閉動作させる。いいかえると、高速適合
カム使用の機関が最大トルクをうろことができる回転数
よりも高いときにあっては、吸気制御弁９−１．９−２
．９−３．９−４を、インテークバルブ３−Ｌ３−２．
３−３．３−４の開期間とほぼ同じ期間、開弁した状態
に保ち、同回転数以下の回転数にあっては、当該回転数
に対応した第１３図に示すバルブオーバラップ期間を実
質的な意味で実現できるよう吸気制御弁９−１．９−２
．９−３．９−４の開閉タイミングを制御する。第２図
は機関が前記のような基準回転数以下の回転域で運転し
ている状態における吸気制御弁の動作例を表わしている
。

各吸気制御弁９−１．９−２．９−３．９−４と７クチ
ユエータ１３−１．１３二２．１３−３．１３−４とは
一体的に構成されており、第３図に示すような断面構造
をもつ。

第３図において、吸気制御弁９−１．９−２．９−３、
又は９−４は板弁構造であり、吸気流れ方向と直角の方
向にほぼ等間隔に設けた複数個の固定板９ａと、この固
定板９ａの一端にリベット９ｂなどにより固定された一
端をもちかつ他端が常時は、隣りの固定板９ａの一端と
の当接か解除もしくは弱いものとされて（図では当接状
態におる。）、前記の両回定仮９ａ、９ａによって形成
される吸気通路７ａを開放する可動板９Ｃとをもつ。固
定板９ａには、第４図および第５図から明らかなように
、アクチュエータ１３−１．１３−２．１３−３又は１
３−４のブツシュロッド１３ａが通る孔９ａ−１が設け
られている。可動板９Ｃにはロッド１３ａの肉細部１３
ａ−１が通る孔９ａ−１が設けられている。アクチュエ
ータ作動時には、ブツシュロッド１３ａが図面下方に押
し下げられ、ブツシュロッド１３ａの肉細部１３ａ−１
から肉太部１３ａ−２にかけての太さが増大丸でいる箇
所が、可動板９Ｃと当接する箇所を押し下げて、図示の
ように可動ｔｆ９Ｇが、隣り合う他方の固定板９ａに当
接し、吸気通路７ａを遮断するようにする。一方、アク
チュエータ１３−１．１３−２．１３−３又は１３−４
が作動していないときには、ブツシュロッド１３ａが図
示の状態よりも上方に位置し、可動板９Ｃと固定板９ａ
との当接が解除されもしくは弱いものとなるように、す
なわら、吸気通路７ａがじ旧教されるようにする。

ブツシュロッド１３ａの基部１３ａ−３はアクチュエー
タ１３−１．１３−２．１３−３又は１３−４のハウジ
ング１３ｂに図面、ヒ下方面に粘１！Ｉ自在に収容され
ている。ハウジング１３ｂ内には、積層構造のピエゾ圧
電装置１３ｃが収容されるとともに、作動油１３ｄが、
ハウジング１３ｂとピエゾ圧電装置１３Ｇとブツシュロ
ッド基部１３ａ−３の端面１３ａ−３ａとで形成される
空間に封入されている。またハウジング１３ｂ内には、
ブツシュロッド基部１３ａ−３を前記空間の方向、すな
わち図面上方に押し上げるスプリング１３ｅが収容され
ている。外部すなわち電子制御装置１１により電圧が印
加されると、前記空間を縮小させるような歪みを生じ、
この歪みが、作動油１３ｄにブツシュロッド基部端面１
３ａ−３８をスプリング１３ｅに抗して図面下方に押し
下げるよう作用し、ブツシュロッド１３ａが可動板９Ｃ
を固定板９ａに当接ざぜて吸気通路７ａが遮断されるよ
うにする。

第１図に戻って、電子制御装置１１はインテークバルブ
３−１．３−２．３−３．３−４の作動状態を検出する
ためのセンサ、および機関の運転状態を検出するための
センサに、電気的に接続されている。これらのセンサと
しては、例えば、各気筒７のピストンが上死点にあると
き電圧パルスを出力するクランク角センサ１７、所定の
クランク角ごとに電圧パルスを出力する回転数センサ１
９、および吸入空気量に対応する信号を出力するエアフ
ロメータ２１とする。

電子制御装置１１はマイクロコンピュータを中心として
構成され、クランク角センサ１７、回転数センサ１９お
よびエアフロメータ２１からの各検出信号を入力し、第
６図にもとづいて後述するような処理および動作により
アクチュエータ１３−１．１３−２．１３−３．１３−
４に制御信号を出力する。

第６図は電子制御装置１１における処理動作を概略的に
フローチャートで示している。

同図に示すように、電子制御装置１１においては、回転
数センサ１９からの検出信号と所定の回転数例えば４．
５０Ｏｒｐｍを表わすデータとをもとに、回転数が４．
５０Ｏｒｐｍ以下であるかどうかを判定する（図中の符
号１０１のステップが対応する。）。ここで、所定回転
数である４゜５００ｒＤｍは、使用されている高速適合
カムが最大体積効率を得ることのできる回転数に合致す
るものである。なお、使用カムによって最大体積効率を
得ることのできる回転数が４．５０Ｏｒｐｍ以外である
場合には、ステップ１Ｃ）１での判定基準回転数として
当該回転数が定められることは言うまでもない。

ステップ１０１にて回転数が４．５０Ｏｒｐｍ以下であ
ると判断したときには、このときの回転数から、最大体
積効率を得ることのできるバルブオーバラップ期間を求
める（ステップ１０２ａ＞。

この期間の求め方としては、回転数に対応づけて予め定
めたバルブオーバラップ期間のマツプを索引することに
より求める。この他に、第１３図の曲線を表わす計算式
を演算して求めてもよい。

一方、ステップ１０１にて回転数が４，５００ｒｐｍよ
りし高いと判断したときには、バルブオーバラップ期間
を回転数によらず一律に例えば２２．５°に定める（ス
テップ１０２ｂ）。ここで、固定値である２２．５°は
高速適合カムが最大体積効率を得ることのできるバルブ
オーバラップ期間に対応するクランク角に合致している
。尚、上述した数値、４５００ｒｐｍ、２２．５°につ
いては、エンジンや吸気系で異なるものであり、例とし
てあげたものである。

ステップ１０２ａ又は１０２ｂにてもとめられ又は定め
られたバルブオーバラップ期間は、アクチュエータ１３
−１．１３−２．１３−３又は１３−４を駆動制御する
ための制御信号に反映され、当該制御信号を出力する。

制御信号は、各気筒ごとに、クランク角センサ１７およ
び回転数センサ１９からの各検出信号をもとにエキゾー
ストバルブの閉タイミングに対応するクランク角（以下
、第１のクランク角という。

）を推定し、この第１のクランク角から前記求められ又
は定められたクランク角だけ進角したクランク角（以下
、第２のクランク角という。）を求め、この第２クラン
ク角で、それまで閉状態に保たれていた吸気制御弁が開
状態に復帰するよう口−レベルに戻す。また、制御信号
は、各気筒ごとに、クランク角センサ１７および回転数
センサ１９からの各検出信号をもとに今度はインテーク
バルブの閉タイミングに対応するクランク角（以下、第
３のクランク角という）を推定し、この第３のクランク
角で、吸気制御弁がそれまでの開状態から閉状態に移行
するようハイレベルに移す。

従って、各吸気制御弁９−１．９−２．９−３．９−４
は、４．５０　Ｏｒｐｍ以下の回転域にあッテは、第２
図に示すように、インテークバルブの開タイミングより
遅れて開き、インテークバルブの閉タイミングとほぼ同
じ時点で閉じるようになる。なお、吸気の吹きもどしが
大きい場合は第２図で破線で示すように、早く閉じるよ
うにする。一方、４、５０　Ｏｒｐｍよりも高い回転域
にあっては、インテークバルブの開閉タイミングとほぼ
同じタイミングで開閉するようになる。

そして上述のように高速適合カムによって動作するイン
テークバルブを有するエンジンに対し、各気筒に通じる
分岐通路にそれぞれ吸気制御弁を設け、この吸気制御弁
を４．５０　Ｏｒｐｍ以下ではインテークバルブの開タ
イミングより回転数の増加に応じて少なくなる所定期間
だけ遅れて開くようにし、その後インテークバルブの閉
タイミングと同時点で閉じるようにしたことから、エン
ジン低回転状態では実質的にエンジンの気筒に吸気が導
入されるタイミングが低速適合カムを用いたものと同じ
状態となるため、第１２図の一点鎖線で示すトルク特性
が得られるようになり、また回転数に応じてインテーク
バルブの開タイミングに対する吸気制御弁の開きの遅れ
を少なくしていくことで、低速適合カムによる最大トル
クと高速適合カムによる最大トルクとを結んだトルク特
性が実現できるようになる。

これは、上述の吸気制御弁のない状態で単に高速適合カ
ムによって動作されるインテークバルブにより吸気の気
筒への導入を行った場合は、高回転域で気筒への吸気の
体積効率が最大となるようにインテークバルブの開閉時
期が一義的に定められているために、角度的にインテー
クバルブとエキゾーストバルブとのバルブオーバラップ
期間が第１３図に示されているように長くなる。また吸
気の導入状態は時間的に変化するものである。そのため
、高回転時においては吸気行程末期での気筒内圧力が最
大となるように時間で決まる角度に設定されているため
、低回転時にはバルブオーバラップの時間が高回転時に
比べて長くなり、そして気筒内の排ガスの吸気側へと流
出する量が増えるため、気筒内に多く排ガスが残留する
ようになり、吸気（新気）の体積効率が低下するように
なる。

しかし、上述の本案の構成では低回転時には吸気制御弁
がインテークバルブの開タイミングより遅れて開くので
、実質的には吸気制御弁が開いた時期が気筒への吸気の
開始となり、従って排ガスの吸気系への流出が抑制され
るようになると共に、その流出が少ない分排気系への流
出が多くなっており、その分の慣性効果により排ガスは
気筒内から充分に排出されていて、さらにはこの慣性効
果により吸気（新気）の導入も促進されるようになるた
め、低回転域から高回転域まで体積効率の高い状態が得
られ、高出力のエンジンが実現できるようになる。

なお、インテークバルブが閉じられるタイミングはピス
トンのボンピング効果により吸気が充分に導入され、さ
らには慣性効果により大気圧よりも高められて最高圧に
なった時点であることが一番良いのであるが、やはりイ
ンテークバルブが閉じられるタイミングも一義的に下死
点後所定回転角すぎた位置に定められていることから、
低回転時には一旦最高圧になってから吸気の吹きもどし
となって吸気系へと新気が逃げていくため、気筒内の圧
力は最高圧よりも低くなってしまうのが、このインテー
クバルブの閉じるタイミングよりも吸気制御弁を回転数
に応じて早（閉じるようにすることで、気筒内の最高圧
の状態が低回転域から高回転域まで得られるようになる
。

第７図はアクチュエータ１３−１．１３−２．１３−３
又は１３−４の他の１つの実施例（以下、第２実施例と
いう）を概略的に示している。

このアクチュエータは、ハウジング１３ｆ内をエンジン
オイル室１３ｇと、このエンジンオイル至１３ｑ内のオ
イル圧を電子制御装置１１の出力状態にしたがって制御
するオイル圧制ｇＪＪ装置１３ｈが収容される制御装置
至１３ｉとに大別して区画しである。

エンジンオイル室１３ＣＩは３つのオイル室つまり第１
．第２および第３のオイル室１３ｇ−１，１３Ｃｌ−２
および１３Ｃ］−３からなる。第１オイル掌１３ｇ−１
は、高圧のエンジンオイルを室内に入れるための流入口
１３ｃ＋−１ａを有する。第２オイル室１３Ｃ１−２は
、エンジンオイル至１３ｑ内のエンジンオイルを低圧な
外部に出すための流出口１．３　Ｃｌ　−２８を有する
。第３オイル室１３Ｑ３は、第１オイル空１３Ｃｌ−Ｌ
第２オイルＷ１３ｑ−２の間に両者に隣接して位置する
。

第１オイル室１３Ｃ］−１と第３オイル室１３Ｑ−３と
の間には第１オイル室１３ｑ−１のオイル圧と第３オイ
ル至１３Ｃ１−３のオイル圧との差に応じて第３オイル
至１３内を変位する弁体１３Ω（以下、第１弁体という
。）の変位を現像Ｊするストッパとして機能し、その中
心部に両オイル空を連通する孔１３ｊ（以下、第１孔と
いう）を有する壁体１３ｋ（以下、第１壁体という）が
設けられている。また第１弁体１３Ｑの変位がブツシュ
ロッド１３ｍの変位となって現れるよう第１弁体１３Ｑ
とブツシュロッド１３ｍとを結合しである。

なお、第１弁体１３Ｑには他に第１オイル至１３Ｃ１−
１と第３オイル室１３Ｃ１−３とを佳通する絞り１３Ｑ
−１が設けられている。

第２オイル苗１３Ｃ１−２と第３オイルｆｆ１１３ｃＩ
−３とは、両オイル室を連通する孔１３ｎ（以下、第２
孔という。）を有する壁体１３０（以下、第２壁体とい
う。）により区画されており、前記第２孔１３ｎは、オ
イル圧制御装置１３ｈの構成要素である可動体１３ｈ−
１であってその一部が第２オイル室１３ｇ−２に露出さ
れているものの弁体部１３ｈ−１ａにより開放、閉塞さ
れるものである。可動体１３ｈ−１は、オイル圧制御装
置１３ｈに電力が供給されていない時には、前記第２孔
１３ｎを閉塞する状態に保ら、一方、電力が供給されて
いるときには開放する状態に保つよう動作させる。

第３オイル’ｆ１３ｇ−３には、前記第１弁体］３Ωの
他に、一端が第２壁体１３０の第３オイル室１３ｇ−３
側の面と他端が第１弁体１３Ωの第２壁体１３０と対向
する側の面とそれぞれ係合状態を保つスプリング１３ｐ
（以下、第１スプリングという。）が設けられている。

この第１スプリング１３ｐは、第１弁体１３！２に対し
て、第１壁体に方向の力を常時与えるよう設けである。

一方、制御装首至１３１内の、オイル圧制御装置１３ｈ
は、主として、前記可動体１３ｈ−１とコイル１３ｈ−
２とスプリング１３ｈ−３（以下、第２スプリングとい
う。）とからなり、これらの構成要素の殿能により、電
子制御装置１１の出力状態にしたがって第２壁体１３０
の第２孔１３ｎを開放、閉塞する動作をする。

ここで、コイル１３ｈ−２は電子制御装置１１の出力状
態にしたがって電流の供給を受けたり受けなかったりす
る。

可動体１３　ｔ）−１は、第２壁体１３ｏに対して、コ
イル１３ｈ−２の非通電時には、第２スプリング１３ｈ
−３から受ける力により可動体弁体部１３ｈ−１ａでも
って第２孔１３ｎを常時閉塞する作用をなし、コイル１
３ｈ−２の通電時には、コイル電流により発生する磁界
による磁気吸引力を主な力として受け、この吸引力とは
反対の方向をもつ力の１総和（前記第２スプリング１３
ｈ−３により受ける力を含む。）に抗して可動体弁体部
１３ｈ−１ａでもって、第２孔１３ｎを常時開放する作
用をなす。

次にアクチュエータの動作の一例について説明する。

オイル圧制御装置１３ｈのコイル１３ｈ−２が非通電状
態にあるときは、可動体１３ｈ−１は、第２スプリング
１３ｈ−３の力により可動体弁体部１３ｈ−１８でもっ
て第２壁体１３ｏの第２孔１３ｎを閉塞する位置４こ常
時保たれる。このため、第１オイル室１３Ｃ１・−１の
オイル圧と第３オイル室１３Ｑ−３のオイル圧とがほぼ
等しく第１弁体１３Ｑは第１スプリング１３ｐの力によ
り第１壁体１３に＠と当接する位置に常時像たれる。第
１弁体１３Ｑにはブツシュロッド１３ｍが延長してδ９
けられており、ブツシュロッド１３ｍは、前述した第１
実施例におけるブツシュロッド１３ａがその下降時に吸
気制御弁９−１．９−２．９−３又は９−４を閉じる作
用をするのに対し、第７図図示の状態から第１弁体１３
が上昇されると、吸気制御弁９−１．９−２．９−３又
は９−４を開く作用をするよう構成しであるため、第１
弁体１３Ωが前記のように第１壁体１３にと当接位置に
保たれているときは、吸気制御弁９−１．９−２．９−
３又は９−４は閉状態に保たれる。

前記コイル１３ｈ−２に電流が供給されるようになると
、コイル電流による発生磁界による磁気吸引力が可動体
１３ｈ−１に作用し、この磁気吸引力を含む力であって
可動体弁体部１３ｈ−１８を第２壁体１３０との当接状
態を解除する方向のものが第２スプリング１３ｈ−３の
反対方向の力に打ら勝ら可動体１３ｈ−１を図面、Ｆ方
に変位させ、可動体１３　ｈ−１の弁体部１３−１８が
第２孔１３ｎを開放す°るようになる。なお、可動体１
３ｈ−１は、以後、コイル１３ｈ−２が通電状態にある
量弁体部１３ｈ−１ａでもって第２孔１３ｎを開放状態
に保つ位置に保たれる。

可動体弁体部１３ｈ−１ａと第２壁体１３０との当接状
態が解除されると、第３オイル！１３ｇ−３内の高圧オ
イル圧が低圧側の第２オイル室１３ｇ−２に流出するた
め、第３オイル至１３Ｃ］−３内のオイル圧が減少し、
第１弁体１３Ωを第１壁体１３にとの当接状態を解除す
る方向の力が急激に増大し、第１弁体１３Ωは第１壁体
１３ｋから離間するよう変位する。この弁体１３Ｑの変
位によりブツシュロッド１３ｍが変位し、吸気制御弁９
−１．９−２．９−３又は９−４は閉状態から開状態に
移る。

前記コイル１３ｈ−２が通電状態にある間は、可動体１
３ｈ−１は第２孔１３ｎを開放状態に保つ位置を保ら、
第１弁体１３Ｑは第１孔１３ｊを開放状態に保つ位置を
保ち、吸気制御弁９−１．９−２．９−３又は９−４は
開状態を保つ。

前記コイル１３ｈ−２が通電状態にあるとき該コイル１
３ｈ−２に電流が供給されなくなると、コイル電流によ
る発生磁界による磁気吸引力が消失し、可動体’１３ｈ
−１は図面下方に変位し、可動体１３ｈ−１は、弁体部
１３ｈ−１ａが第２孔１３ｎを塞いで第２壁体１３０と
充分な当接状態を保つようになる。

第８図はアクチュエータ１３−１．１３−２．１３−３
又は１３−４の更に他の１つの実施例を概略的に示して
いる。

この実施例は、第８図に示すように、前述した第２実施
例と同様、ハウジング１３ｑ内をエンジンオイル室１３
ｒと制御装買至１３Ｓとに区画し、更に、エンジンオイ
ル室１３ｒを３つのオイル至つまり第１、第２、第３オ
イル空１３ｒ−１，１３ｒ−２，１３ｒ−３に区画する
とともに第３オイル’ｆ１３ｒ−３内のオイル圧をオイ
ル圧制御装置１３ｔにより第２壁体１３ｕの第２孔−１
３を開閉することで制御し、このオイル圧制御により生
ずる差圧つまり第１オイル至１３ｒ−１のオイル圧と第
３オイルＷ１３ｒ−３のオイル圧との差に応じてブツシ
ュロッド１３ｗを変位させ、吸気制御弁９−１．９−２
．９−３又は９−４を開閉させる構成をとる。

本実施例のアクチュエータでは、オイル圧ｉｌｌ　ｉ、
Ｄ装置１３ｔが、電圧印加時に図面下方向に伸長するピ
エゾ圧電装置１３ｔ−１とこのピエゾ圧電装置１３ｔ−
１の形状により図面下方向における位置が決まる可動体
１３　ｔ−２であって第２孔１３を第３オイル室１３　
ｒ−３において開閉する弁体部１３ｔ−２を有しかつピ
エゾ圧電装置１３ｔ−１に電圧が印加されていない時に
必っては第２オイルｙ１３ｒ−２に予め設けられるスプ
リング１３Ｘの弾ｉ生力により弁体部１３　’ｔ　−２
ａが第２孔１３を閉じる状態で第２壁体１３ｕと当接仄
態を保つ位置に保たれ一方ピエゾ圧電装買１３ｔ−１に
電圧が印加されている時にあっては前記スプリング１３
Ｘの弾ｉ生力に勝るピエゾ圧電↓ｊｉ　ｙｉ７．　＋３
ｔ−１の変形により弁体部１３ｔ−２８が第２壁体１３
ｕから離れた状態を保つ位置に保たれるものとを有する
。

第９図および第１０図は電子制御装置からの電気信号を
自ら受は吸気通路の開放、遮断を行なう吸気制御弁の一
実施例を概略的に示している。

第９図および同図のＸ−Ｘ断面図である第１０図におい
て、９ｄは電子制御装置の出力部に接続される２本の配
線２３−１．２３−２が設けられかつ吸気流れ方向と直
角に吸気管２５により支持される柱状の支持体を表わす
。９ｅ−１，９ｅ−２、・・・９ｅ−ｎはそれぞれ、こ
の支持体９ｄの適宜の箇所に吸気流れ方向に沿う配置と
なるよう取付られるプレートを表わす。９ｆ−１，９ｆ
−２、・・・９ｆ−ｎはそれぞれ、対応するプレート９
ｅ−１，９ｅ−２、・・・９ｅ−ｎに片面が接触してリ
ベット９ＣＩ−１８，９Ｃｌ−１ｂ１９ＣＩ−２８，９
ｇ−２ｂ、−９ｇ　−ｎ　ａ、９ｇ−ｎｂにより取り付
けられるバイモルフを表わす。９ｆ−０は吸気管２５の
内周面２５ａに片面が接触してリベット９ｇ−ｏａ、９
ｇ−ｏｂにより取り付けられる他のバイモルフを表わす
。

２本の配線２３−１．２３−２のうち１本２３−１は各
バイモルフ９ｆ−１，９ｆ−２、・・・９ｆ−〇の一方
の圧電セラミック板９ｆ−１ａ、９ｆ−２ａ、・・・９
ｆ−Ｏａの電極（図では明瞭に現れていない。）と接続
され、池の配線２３−２は各バイモルフ９ｆ−１，９ｆ
−２、・・・９ｆ−〇の他方の圧電セラミック板９ｆ−
１ｂ、９ｆ−２ｂ、・・・９ｆ−ｏｂの電極（同じく図
では明瞭に現れていない。）と接続される。

２本の配線２３−１．２３−２間に電位差が与えられて
いないときには、各バイモルフ９ｆ−１，９ｆ−２、・
・・９ｆ−〇が図の実線で示すように対応するプレート
９ｅ−１，９ｅ−２、・・・９ｅ−ｎもしくは吸気管内
周面２５ａに沿って位置するようにし、同配線２３−１
．２３−２間に電位差を与えたときには、各バイモルフ
９ｆ−１，９ｆ−２、・・・９ｆ−ｏが図の破線で示す
ようにプレート９ｅ−１，９ｅ−２、・・・９ｅ−ｎの
片面つまりバイモルフと接触する面でない方の面又は吸
気管内周面２５ａと充分に当接した状態を保つことがで
きるようにする。尚、上記のバイモルフは、直列型のも
のであるが、第１１図に示すような並列型のバイモルフ
に於いても、配線２３＝−１，２３−−２に電位を印加
することにより、上記と同様の効果が（ｑられることは
明らかである。

次に、上述したような吸気制御弁を用いた車両用制御装
置の例を２つ挙げ、順に説明する。

まず、第１の例は、エンジンの高出力化、高応答化に伴
ない、例えば、両路あるいは雪路といった千路面状態の
悪い時には、急激にアクセルを踏み込んだ場合、ホイー
ルが−スピンし、車両が危険な状態になることが、考え
られるが−このような時のスピンを防止する装置に係る
。

すなわら、第１４図に示すように、吸気制御弁９−１．
９−２．９−３．９−４を対応する各吸気通路７−１．
７−２．７−３．７−４に設置するとともに、ホイール
の回転角速度あるいは回転角加速度等を検出するための
検出器２５を設ける。

そして、電子制御ｌ装置１１において、この検出器２５
の信号にもとづいて、ホイールスピンが＝発生し始めた
と判定すると、だだらに、すべての吸気制御弁９−１．
９−２．９−３．９−４あるいは特定の吸気制御弁を閉
じるかあるいは絞るなどにより、エンジン出力を低下さ
せ、その後、スピンが解消したと判定すると、今度は吸
気制御弁９−１．９−２．９−３．９−４を開くかおる
いはその絞りを解除するなどによりエンジン出力を回復
させるというような動作が繰り返されるようにする。こ
れにより、その時々の路面状態に合わせて、ホイールス
ピンを起こすことなく、最大のトルクを路面に伝達する
ことができ、安全に、そして最大加速を得ることが可能
である。

また、コーナリング時においても、不用意なアクセルＯ
Ｎによりホイールスピンが発生し非常に危険な状態とな
る。この時にも、前記のようなフィードバックにより、
ホイールスピンすることなく、安全かつその時の最大ト
ルク状態を−保つことが可能である。なお図中の他の符
号は前述した実施例の同一符号に対応している。

次に、第２の例は、第１５図に示すように、スロットル
１５の全開時において、吸気管内は、脈動により粗密波
が発生しているが、実際のエンジンの体積効率に関与す
るのは、密部であるので、粗部が吸気制御弁９−１．９
−２．９−３．９−４付近に来たことを圧力センサ２７
−１．２７−２．２７−３．２７−４により検出し、吸
気制御弁９−１．９−２．９−３．９−４を閉じるかあ
るいは絞るようにする。これによりその時のエンジンか
らの吸気騒音を吸気管外へ出ることをふせぐかあるいは
低減することが可能である。なお、図中の他の符号は上
述した実施例における同一符号に対応している。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、吸気制御弁により、
高回転域にて高トルクが得られるようにインテークバル
ブとエキゾーストバルブとによるバルブオーバラップ期
間が決められた機関の実質的なバルブオーバラップ期間
が低回転域では高回転域に比べて短くされるため、低回
転域でも高い体積効率が得られ、従って低回転域でも所
望の高トルクが得られるようになるという優れた効果が
ある。

またインテークバルブの駆動系とは別個に制御される吸
気制御弁により実質的なバルブオーバラップ期間を制御
しているので、機関の構造を複雑化することなく、上記
の効果が容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示し、第１図
はその全体の概略構成図、第２図はその主要動作を説明
するためのタイミングチャート、第３図は第１図に示し
た吸気制御弁およびアクチュエータの断面構成図、第４
図はその一部の拡大図、第５図は第４図に示した部分を
図面上方からみたときの平面図、第６図は電子制御装置
の処理動作を概念的に説明するためのフローチャート、
第７図は他の１つの実施例におけるアクチュエータを概
略的に表した断面構成図、第８図は更に他の１つの実施
例におけるアクチュエータを概略的に表した断面構成図
、第９図は他の実施例における吸気制御弁を概略的に表
した断面構成図、第１０図は第９図のｘ−Ｘ断面構成図
、第１１図は吸気制御弁の他の例の要部構成図、第１２
図は市（以下余白） 販エンジンのトルク特性を説明するための１腺図、第１
３図は最大体積効率を得るためのバルブオーバラップ期
間−回転数特性を表わす線図、第１４図および第１５図
はそれぞれ吸気制御弁の他の適用例である車両用制御装
置の構成図である。 １−１．１−２．１−３．１−４・・・気筒３−１．３
−２．３−３．３−４ ・・・インテークバルブ ７−１．７−２．７−３．７−４・・・吸気通路９−１
．９−２．９−３．９−４・・・吸気制御弁１１・・・
電子制御装置 １３−１．１３−２．１３−３．１３−４・・・アクチ
ュエータ １７・・・クランク角センザ １９・・・回転数センサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 高回転域において最高トルクが得られるようにインテー
   クバルブならびにエキゾーストバルブのバルブ開閉タイ
   ミングが設定されている内燃機関の各気筒と１対１に対
   応する各吸気通路に設けられ、この吸気通路を開放・遮
   断する吸気制御弁と、前記吸気制御弁に対応して設けら
   れ、前記吸気制御弁を駆動するアクチュエータと、 機関の回転に応じて回転状態を表す信号を出力する回転
   状態信号出力手段と、 前記回転状態信号出力手段の出力信号に基づき、機関回
   転数が所定回転数以下の時、インテークバルブの開タイ
   ミングより遅れて該インテークバルブに対応した前記吸
   気制御弁が開かれ、所定回転数より大きい時、インテー
   クバルブの開タイミングに応じて該インテークバルブに
   対応した前記吸気制御弁が開かれ、少なくとも該インテ
   ークバルブが閉じられている間は該インテークバルブに
   対応した前記吸気制御弁が閉じられているように前記ア
   クチュエータを制御する制御手段と を有することを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。