JP3815233B2 - 内燃機関の吸気制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関のシリンダ内へ吸入される吸気量を制御する吸気制御装置、特に、吸気弁のバルブリフト特性の可変制御により吸気量の制御を達成するようにした内燃機関の吸気制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガソリン機関においては、一般に吸気通路中に設けたスロットル弁の開度制御によって吸気量を制御しているが、良く知られているように、この種の方式では、特にスロットル弁開度の小さな低負荷時におけるポンピングロスが大きい、という問題がある。これに対し、吸気弁の開閉時期（特に閉時期）やリフト量を変化させることで、スロットル弁に依存せずに吸気量を制御しようとする試みが以前からなされている。
【０００３】
例えば、特開平１１−１１７７７７号公報には、吸気弁および排気弁を、電気信号によって開閉する電磁式の構成とし、低中負荷領域において、吸気弁の閉時期あるいはリフト量の可変制御によって吸気量を負荷に応じて制御するようにした発明が開示されている。なお、この公報の装置は、スロットル弁を併用したものであって、上記の低中負荷領域においてはスロットル弁が全開となるが、アイドル等の極低負荷域および高負荷域では、このスロットル弁を利用して吸気量が制御されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報の図２にも示されているように、主にバルブタイミングつまり吸気弁の開閉時期によって吸気量を制御しようとすると、負荷の低下に伴って吸気弁閉時期を下死点から徐々に進角させる必要があり、アイドルのような極低負荷域では、吸気弁閉時期が上死点に近い位置となってしまう。従って、ピストンが十分に下降しない時点で吸気弁が閉じてしまうことから、有効圧縮比が低下し、圧縮上死点での圧力・温度が不十分となって、燃焼悪化を招来する問題がある。また、吸気弁の開閉時期を変えずにリフト量のみで吸気量を制御しようとすると、吸気弁が常に絞りとして作用することになるため、ポンピングロスを十分に低減することができない。
【０００５】
本発明の目的は、吸気弁のリフトおよび作動角を同時に変化させることでポンピングロスを十分に低減させつつスロットル弁に依存しない吸気量の制御を実現するとともに、特に、アイドル等の極低負荷域での燃焼悪化を回避できる内燃機関の吸気制御装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、吸気弁の経時的なデポジットの堆積等による影響を受けずに、長期に亘って極低負荷時の安定した吸気量制御を実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、吸気弁のリフト・作動角を同時にかつ連続的に拡大，縮小制御可能なリフト・作動角可変機構と、吸気弁のリフト中心角の位相を遅進させる位相可変機構と、を備え、機関運転条件に応じて、上記リフト・作動角可変機構と上記位相可変機構との双方の制御の組み合わせによって内燃機関の吸気量を制御するようにした内燃機関の吸気制御装置において、アイドルを含む極低負荷域では、リフト中心角の位相変化が吸気量に影響しない範囲の極小リフトに制御され、かつ、吸気弁閉時期が、相対的に負荷の大きな低負荷域での吸気弁閉時期よりも遅角側の下死点寄りとなるように、上記位相可変機構によって、リフト中心角が、相対的に負荷の大きな低負荷域よりも遅角側へ制御され、吸気弁閉時期が下死点近傍となり、極低負荷域ないし低負荷域の領域では、負荷変動に対し、上記位相可変機構よりも優先して上記リフト・作動角可変機構を作動させることを特徴としている。
【０００８】
この発明では、吸気弁のリフト・作動角によって吸気量が制御されるようになっており、基本的に、低負荷側では、主にリフト量に着目して吸気量の制御が行われ、中高負荷側では、主に吸気弁開閉時期とりわけ閉時期に着目して吸気量の制御が行われる。そして、アイドル等の極低負荷域においては、リフト量が十分に小さくなるように、リフト・作動角が制御される。ここで、リフト量がある限界まで小さくなると、吸気弁の間隙における流れが音速に近付いてチョークした状態となる。この状態では、作動角が同じであればリフト中心角の位相変化つまり開閉時期による流量変化が殆ど生じないので、基本的にリフト量の大小のみでシリンダへ流入する吸気量が定まる。従って、上記の限界以下の極小リフトとすることで、極低負荷域で必要な微小流量がリフト量に応じて安定的に制御される。また、このとき、開閉時期が全体として遅角側となる。具体的には、吸気弁閉時期が、相対的に負荷の大きな低負荷域での吸気弁閉時期よりも遅角側の下死点寄りとなる。これにより、吸気量を微小流量としつつ有効圧縮比を高く維持することができ、燃焼悪化が抑制される。なお、上述した理由により、この極小リフトでは、作動角が同じであれば開閉時期は吸気量の大小に影響しない。
【００１２】
特に本発明では、極低負荷域ないし低負荷域の領域では、負荷変動に対し、上記位相可変機構よりも優先して上記リフト・作動角可変機構を作動させる。
【００１３】
上述したように、リフト量が小さな状態では、開閉時期自体の影響は小さく、主にリフト量の大小によって吸気量が定まるので、位相可変機構よりもリフト・作動角可変機構を優先的に作動させることが好ましい。これは、特に、油圧機構を利用して駆動する場合などに重要となる。例えば、空調用コンプレッサ等の補機負荷による負荷変動に対しリフト量を優先して制御することにより、応答性の高いアイドル回転数制御を実現できる。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、極低負荷域以外の領域では、極低負荷域よりもリフト・作動角が大で、かつリフト中心角の位相が進角したものとなることを特徴としている。つまり、種々の運転条件の中で、アイドル等の極低負荷域のときのリフト量が最も小であり、かつリフト中心角の位相が最も遅角したものとなる。極低負荷以外の領域では、機関の燃焼状態が安定してくるので、極低負荷域よりも位相を進角させ、リフト量と開閉時期との双方によって吸気量を制御することが好ましい。開閉時期を考慮することによって、リフト量のみに依存する場合に比べてポンピングロスを低減することが可能となる。
【００１５】
また、請求項３に係る発明は、上記の極低負荷域用の特性への切換を行う境界となる負荷が、機関の燃焼状態によって補正されることを特徴としている。機関の燃焼状態は、例えば、筒内圧センサによって検出される筒内圧、クランク角センサによって検出されるトルク変動、排気に含まれる未燃燃料の量、などによって示される。上記の切換は、基本的には、アクセルペダル開度などの要求負荷に基づいて行われるが、圧縮比ばらつきや機関温度等により燃焼状態がばらついていたような場合に、この燃焼状態の検出に基づいて補正することで、より適切な時期に切換を行うことができる。
【００１６】
さらに請求項４の発明は、上記の極低負荷域用の特性への切換を行う境界となる負荷が、機関の温度状態によって補正されることを特徴としている。燃焼状態の多くは、燃料の霧化等、機関温度に依存して変化するので、温度に基づいて補正することにより、十分に補正することが可能である。
【００１７】
次に、請求項５に係る発明は、極低負荷域での極小リフト時における最小通路面積が、互いに当接する吸気弁のシール面とバルブシートの着座面との間の間隙によって規定されることを特徴としている。
【００１８】
互いに当接する吸気弁のシール面とバルブシートの着座面は、着座の繰り返しによってデポジットが自然に除去されるので、その最小通路面積の精度が長期に亘って高く維持される。そのため、極低負荷域での微小流量が高精度に得られる。
【００１９】
請求項６に係る発明は、極低負荷域での極小リフト時においては、互いに当接する吸気弁のシール面とバルブシートの着座面との間で、上記シール面の内周縁と上記着座面の外周縁とを結んだ直線と上記着座面との間の角θが、９０°以下となることを特徴としている。これは請求項５と実質的に同じことを規定しており、上記の角θを９０°以下とすれば、上記の吸気弁のシール面とバルブシートの着座面との間が最小通路面積となる。
【００２０】
さらに、請求項７に係る発明は、バルブクリアランスを常時０に保つバルブクリアランス調整機構を備えたことを特徴としている。極低負荷域で極小リフトとするとバルブクリアランスの影響が相対的に大きくなるので、油圧等を用いたバルブクリアランス調整機構を備えることが望ましい。
【００２１】
また、請求項８に係る発明は、１気筒に複数の吸気弁を有し、少なくともアイドル時には、いずれか一つの吸気弁のリフト・作動角が他の吸気弁のリフト・作動角よりも大きくなっていることを特徴としている。このような構成とすれば、アイドル時に極小リフトとしたときに、リフト量が相対的に大きな吸気弁のリフト量を精度良く管理すればよい。他の吸気弁のリフト量は、さらに小さく、０に近付くので、そのばらつきを無視することが可能である。
【００２２】
請求項９に係る発明は、上記リフト・作動角可変機構を含む吸気弁の動弁機構が、クランクシャフトの回転に同期して機械的に吸気弁を駆動する機械式可変動弁機構であることを特徴としている。
【００２３】
このような機械式可変動弁機構では、外部負荷の変動に対しロバスト性があり、制御が容易となる。つまり、外部負荷の増加により機関回転数が低下すると、吸気弁のある作動角に対応する吸気弁開の実時間が増加し、機関が発生するトルクを増加させようとする。逆に、外部負荷が減少して機関回転数が増加すると、吸気弁開の実時間が減少し、トルクは低下する傾向となる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、吸気弁のリフト・作動角ならびにリフト中心角の位相を組み合わせて変化させることでポンピングロスを十分に低減させつつスロットル弁に依存せずに吸気量を制御することができ、特に、アイドル等の極低負荷域において、極小リフトとしつつ吸気弁閉時期を遅角させることにより、有効圧縮比を高く維持でき、燃焼悪化を回避することができる。
【００２５】
特に、極低負荷域ないし低負荷域の領域で、負荷変動に対し、位相可変機構よりも優先してリフト・作動角可変機構を作動させることにより、例えば、空調用コンプレッサ等の補機負荷による負荷変動に対しリフト量を優先して制御することにより、応答性の高いアイドル回転数制御を実現できる。
【００２６】
また、請求項５，６のように、アイドル等の極低負荷域において、互いに当接する吸気弁のシール面とバルブシートの着座面との間の間隙によって最小通路面積を規定するようにすれば、デポジットの堆積による影響を受けることなく、長期に亘って、極低負荷域における微小流量を精度良く得ることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を、自動車用火花点火式ガソリン機関に適用した実施の形態について説明する。
【００２８】
図１は、内燃機関の吸気弁側可変動弁機構の構成を示す構成説明図であり、この可変動弁機構は、吸気弁のリフト・作動角を変化させるリフト・作動角可変機構１と、そのリフトの中心角の位相（図示せぬクランクシャフトに対する位相）を進角もしくは遅角させる位相可変機構２１と、が組み合わされて構成されている。
【００２９】
まず、リフト・作動角可変機構１を説明する。なお、このリフト・作動角可変機構１は、本出願人が先に提案したものであるが、例えば特開平１１−１０７７２５号公報等によって公知となっているので、その概要のみを説明する。
【００３０】
リフト・作動角可変機構１は、シリンダヘッド（図示せず）に摺動自在に設けられた吸気弁１１と、シリンダヘッド上部のカムブラケット（図示せず）に回転自在に支持された駆動軸２と、この駆動軸２に、圧入等により固定された偏心カム３と、上記駆動軸２の上方位置に同じカムブラケットによって回転自在に支持されるとともに駆動軸２と平行に配置された制御軸１２と、この制御軸１２の偏心カム部１８に揺動自在に支持されたロッカアーム６と、各吸気弁１１の上端部に配置されたタペット１０に当接する揺動カム９と、を備えている。上記偏心カム３とロッカアーム６とはリンクアーム４によって連係されており、ロッカアーム６と揺動カム９とは、リンク部材８によって連係されている。
【００３１】
上記駆動軸２は、後述するように、タイミングチェーンないしはタイミングベルトを介して機関のクランクシャフトによって駆動されるものである。
【００３２】
上記偏心カム３は、円形外周面を有し、該外周面の中心が駆動軸２の軸心から所定量だけオフセットしているとともに、この外周面に、リンクアーム４の環状部が回転可能に嵌合している。
【００３３】
上記ロッカアーム６は、略中央部が上記偏心カム部１８によって揺動可能に支持されており、その一端部に、連結ピン５を介して上記リンクアーム４のアーム部が連係しているとともに、他端部に、連結ピン７を介して上記リンク部材８の上端部が連係している。上記偏心カム部１８は、制御軸１２の軸心から偏心しており、従って、制御軸１２の角度位置に応じてロッカアーム６の揺動中心は変化する。
【００３４】
上記揺動カム９は、駆動軸２の外周に嵌合して回転自在に支持されており、側方へ延びた端部に、連結ピン１７を介して上記リンク部材８の下端部が連係している。この揺動カム９の下面には、駆動軸２と同心状の円弧をなす基円面と、該基円面から所定の曲線を描いて延びるカム面と、が連続して形成されており、これらの基円面ならびにカム面が、揺動カム９の揺動位置に応じてタペット１０の上面に当接するようになっている。
【００３５】
すなわち、上記基円面はベースサークル区間として、リフト量が０となる区間であり、揺動カム９が揺動してカム面がタペット１０に接触すると、徐々にリフトしていくことになる。なお、ベースサークル区間とリフト区間との間には若干のランプ区間が設けられている。
【００３６】
上記制御軸１２は、図１に示すように、一端部に設けられたリフト・作動角制御用アクチュエータ１３によって所定角度範囲内で回転するように構成されている。このリフト・作動角制御用アクチュエータ１３は、例えばウォームギア１５を介して制御軸１２を駆動するサーボモータ等からなり、エンジンコントロールユニット１９からの制御信号によって制御されている。なお、制御軸１２の回転角度は、制御軸センサ１４によって検出される。
【００３７】
このリフト・作動角可変機構１の作用を説明すると、駆動軸２が回転すると、偏心カム３のカム作用によってリンクアーム４が上下動し、これに伴ってロッカアーム６が揺動する。このロッカアーム６の揺動は、リンク部材８を介して揺動カム９へ伝達され、該揺動カム９が揺動する。この揺動カム９のカム作用によって、タペット１０が押圧され、吸気弁１１がリフトする。
【００３８】
ここで、リフト・作動角制御用アクチュエータ１３を介して制御軸１２の角度が変化すると、ロッカアーム６の初期位置が変化し、ひいては揺動カム９の初期揺動位置が変化する。
【００３９】
例えば偏心カム部１８が図の上方へ位置しているとすると、ロッカアーム６は全体として上方へ位置し、揺動カム９の連結ピン１７側の端部が相対的に上方へ引き上げられた状態となる。つまり、揺動カム９の初期位置は、そのカム面がタペット１０から離れる方向に傾く。従って、駆動軸２の回転に伴って揺動カム９が揺動した際に、基円面が長くタペット１０に接触し続け、カム面がタペット１０に接触する期間は短い。従って、リフト量が全体として小さくなり、かつその開時期から閉時期までの角度範囲つまり作動角も縮小する。
【００４０】
逆に、偏心カム部１８が図の下方へ位置しているとすると、ロッカアーム６は全体として下方へ位置し、揺動カム９の連結ピン１７側の端部が相対的に下方へ押し下げられた状態となる。つまり、揺動カム９の初期位置は、そのカム面がタペット１０に近付く方向に傾く。従って、駆動軸２の回転に伴って揺動カム９が揺動した際に、タペット１０と接触する部位が基円面からカム面へと直ちに移行する。従って、リフト量が全体として大きくなり、かつその作動角も拡大する。
【００４１】
上記の偏心カム部１８の初期位置は連続的に変化させ得るので、これに伴って、バルブリフト特性は、連続的に変化する。つまり、リフトならびに作動角を、両者同時に、連続的に拡大，縮小させることができる。各部のレイアウトによるが、例えば、リフト・作動角の大小変化に伴い、吸気弁１１の開時期と閉時期とがほぼ対称に変化する。
【００４２】
次に、位相可変機構２１は、図１に示すように、上記駆動軸２の前端部に設けられたスプロケット２２と、このスプロケット２２と上記駆動軸２とを、所定の角度範囲内において相対的に回転させる位相制御用アクチュエータ２３と、から構成されている。上記スプロケット２２は、図示せぬタイミングチェーンもしくはタイミングベルトを介して、クランクシャフトに連動している。上記位相制御用アクチュエータ２３は、例えば油圧式、電磁式などの回転型アクチュエータからなり、エンジンコントロールユニット１９からの制御信号によって制御されている。この位相制御用アクチュエータ２３の作用によって、スプロケット２２と駆動軸２とが相対的に回転し、バルブリフトにおけるリフト中心角が遅進する。つまり、リフト特性の曲線自体は変わらずに、全体が進角もしくは遅角する。また、この変化も、連続的に得ることができる。この位相可変機構２１の制御状態は、駆動軸２の回転位置に応答する駆動軸センサ１６によって検出される。
【００４３】
なお、リフト・作動角可変機構１ならびに位相可変機構２１の制御としては、各センサ１４，１６の検出に基づくクローズドループ制御に限らず、運転条件に応じて単にオープンループ制御するようにしても良い。
【００４４】
上記タペット１０は、油圧式バルブクリアランス調整機構を内蔵している。図６は、その一構成例を示すもので、シリンダヘッドに摺動可能に保持される有底円筒状のボディ３１内に、吸気弁１１のバルブステムと当接するプランジャ３２が設けられており、このプランジャ３２とプランジャシート３３との間に油圧室３４が形成されているとともに、連通孔３５をチェックボール３６が封止した構成となっている。従って、吸気弁１１が着座している期間に、リターンスプリング３７の作用によって油圧室３４内に潤滑油が充填され、実質的にバルブクリアランスが常に０に維持される。
【００４５】
このような可変動弁機構を吸気弁側に備えた本発明の内燃機関は、スロットル弁に依存せず、吸気弁１１の可変制御によって吸気量が制御される。なお、実用機関では、ブローバイガスの還流等のために吸気系に若干の負圧が存在していることが好ましいので、図示していないが、吸気通路の上流側に、スロットル弁に代えて、負圧生成用の適宜な絞り機構を設けることが望ましい。
【００４６】
次に、図２および図３に基づいて、バルブリフト特性の具体的な制御について説明する。まず、図２は、運転領域の中で、主にリフト量に着目して吸気量の制御が行われるバルブリフト制御域と、主にバルブタイミングに着目して吸気量の制御が行われるバルブタイミング制御域と、を示している。上流バルブリフト制御域は、アイドルを含む極低負荷域に相当する。
【００４７】
図３は、代表的な運転条件における吸気弁のバルブリフト特性を示したもので、図示するように、アイドル等の極低負荷域においては、リフト量が極小リフトとなる。これは特に、リフト中心角の位相が吸気量に影響しない程度にまで小さなリフト量となる。そして、位相可変機構２１によるリフト中心角の位相は、最も遅角した位置となり、これによって、閉時期は、下死点直前位置となる。
【００４８】
このように極小リフトとすることによって、吸気流が吸気弁１１の間隙においてチョークした状態となり、極低負荷域で必要な微小流量が安定的に得られる。そして、閉時期が下死点近傍となることから、有効圧縮比は十分に高くなり、極小リフトによるガス流動の向上と相俟って、比較的良好な燃焼を確保できる。
【００４９】
一方、アイドル等の極低負荷域よりも負荷の大きな低負荷領域（補機負荷が加わっているアイドル状態を含む）においては、リフト・作動角が大きくなり、かつリフト中心角は進角した位置となる。このときには、上述したように、バルブタイミングをも考慮して吸気量制御が行われることになり、吸気弁閉時期を早めることで、吸気量が比較的少量に制御される。この結果、リフト・作動角はある程度大きなものとなり、吸気弁１１によるポンピングロスが低減する。
【００５０】
なお、アイドル等の極低負荷域における極小リフトでは、前述したように、位相を変更しても吸気量は殆ど変化しないので、極低負荷域から低負荷域へと移行する場合には、位相変更よりも優先して、リフト・作動角を拡大する必要がある。空調用コンプレッサ等の補機の負荷が加わった場合も同様である。
【００５１】
一方、さらに負荷が増加し、燃焼が安定してくる中負荷域では、図３に示すように、リフト・作動角をさらに拡大しつつ、リフト中心角の位相を進角させる。リフト中心角の位相は、中負荷域のある点で、最も進角した状態となる。これにより、内部ＥＧＲが利用され、一層のポンピングロス低減が図れる。
【００５２】
また、最大負荷時には、さらにリフト・作動角を拡大し、かつ最適なバルブタイミングとなるように位相可変機構２１を制御する。なお、図示するように、機関回転数によっても最適なバルブリフト特性は異なるものとなる。
【００５３】
上記のようにアイドル等の極低負荷域では、バルブリフト制御域として主にリフト量による微小流量の制御が行われるのであるが、バルブタイミング制御域となる低負荷域との境界つまり制御の切換点は、実際の燃焼安定状態に応じて補正することが好ましい。あるいは、制御の簡略化のために、機関温度を検出し、これに応じて補正することも可能である。このように補正することで、燃焼の悪化を来さない範囲でバルブタイミング制御域を拡大することができ、ポンピングロス低減の上で有利となる。
【００５４】
図４および図５は、吸気弁１１とこれが着座するリング状のバルブシート４１の要部拡大図である。図示するように、吸気弁１１側にテーパ面をなすシール面４２が形成されており、これがバルブシート４１のテーパ面からなる着座面４３に密に当接するようになっている。従って、これらの面にはデポジットは堆積しにくい。また、両者が常に摺り合わされる結果、それぞれの面精度も良好に維持され、略同一のテーパ面に保たれる。従って、アイドル等の極低負荷域における極小リフトの際には、これらのシール面４２と着座面４３との間の間隙が最小通路面積を規定するように設定することが好ましい。
【００５５】
図５は、両者間が最小通路面積となる具体的な条件を示したものであり、シール面４２の内周縁４２ａと上記着座面４３の外周縁４３ａとを結んだ直線Ｍと上記着座面４３との間の角θが、９０°以下の範囲であれば、両者間が最小通路面積となる。これよりも大きくリフトすると、吸気弁１１やバルブシート４１の他の部位が最小通路面積を規定するようになるので、デポジットの影響を受ける虞がある。
【００５６】
上記のように、常に精度の高い面となるシール面４２と着座面４３との間で、極小リフトの際の最小通路面積を規定するようにすれば、リフト量に応じて微小流量を高精度に得ることが可能となる。
【００５７】
図１に示すように、この実施例では、１気筒当たり２つの吸気弁１１を備えているが、このような場合、双方の吸気弁１１のリフト量を高精度に管理して微小流量を正確に得ることは、精度管理の上で負担が大きなものとなる。従って、アイドル等の極低負荷域において、例えば一方の吸気弁１１のリフト量がほぼ０となるようにし、他方の吸気弁１１のリフト量によって必要な吸気量を得るようにすれば、精度管理が容易となる。
【００５８】
また、図１に示した揺動カム９を用いた可変動弁機構では、リフト・作動角の大小に拘わらずランプ速度がほぼ一定となるので、極小リフト時に安定した吸気量制御が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る吸気制御装置における可変動弁機構を示す斜視図。
【図２】バルブリフト制御域とバルブタイミング制御域とを示す特性図。
【図３】代表的な運転条件でのバルブリフト特性を示す特性図。
【図４】吸気弁およびバルブシートの要部拡大図。
【図５】吸気弁のシール面とバルブシートの着座面との間が最小通路面積となる条件を示す説明図。
【図６】バルブクリアランス調整機構を内蔵したタペットの断面図。
【符号の説明】
１…リフト・作動角可変機構
２…駆動軸
３…偏心カム
６…ロッカアーム
８…リンク部材
９…揺動カム
１１…吸気弁
１２…制御軸
１９…エンジンコントロールユニット
２１…位相可変機構
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関のシリンダ内へ吸入される吸気量を制御する吸気制御装置、特に、吸気弁のバルブリフト特性の可変制御により吸気量の制御を達成するようにした内燃機関の吸気制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガソリン機関においては、一般に吸気通路中に設けたスロットル弁の開度制御によって吸気量を制御しているが、良く知られているように、この種の方式では、特にスロットル弁開度の小さな低負荷時におけるポンピングロスが大きい、という問題がある。これに対し、吸気弁の開閉時期（特に閉時期）やリフト量を変化させることで、スロットル弁に依存せずに吸気量を制御しようとする試みが以前からなされている。
【０００３】
例えば、特開平１１−１１７７７７号公報には、吸気弁および排気弁を、電気信号によって開閉する電磁式の構成とし、低中負荷領域において、吸気弁の閉時期あるいはリフト量の可変制御によって吸気量を負荷に応じて制御するようにした発明が開示されている。なお、この公報の装置は、スロットル弁を併用したものであって、上記の低中負荷領域においてはスロットル弁が全開となるが、アイドル等の極低負荷域および高負荷域では、このスロットル弁を利用して吸気量が制御されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報の図２にも示されているように、主にバルブタイミングつまり吸気弁の開閉時期によって吸気量を制御しようとすると、負荷の低下に伴って吸気弁閉時期を下死点から徐々に進角させる必要があり、アイドルのような極低負荷域では、吸気弁閉時期が上死点に近い位置となってしまう。従って、ピストンが十分に下降しない時点で吸気弁が閉じてしまうことから、有効圧縮比が低下し、圧縮上死点での圧力・温度が不十分となって、燃焼悪化を招来する問題がある。また、吸気弁の開閉時期を変えずにリフト量のみで吸気量を制御しようとすると、吸気弁が常に絞りとして作用することになるため、ポンピングロスを十分に低減することができない。
【０００５】
本発明の目的は、吸気弁のリフトおよび作動角を同時に変化させることでポンピングロスを十分に低減させつつスロットル弁に依存しない吸気量の制御を実現するとともに、特に、アイドル等の極低負荷域での燃焼悪化を回避できる内燃機関の吸気制御装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、吸気弁の経時的なデポジットの堆積等による影響を受けずに、長期に亘って極低負荷時の安定した吸気量制御を実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、吸気弁のリフト・作動角を同時にかつ連続的に拡大，縮小制御可能なリフト・作動角可変機構と、吸気弁のリフト中心角の位相を遅進させる位相可変機構と、を備え、機関運転条件に応じて、上記リフト・作動角可変機構と上記位相可変機構との双方の制御の組み合わせによって内燃機関の吸気量を制御するようにした内燃機関の吸気制御装置において、アイドルを含む極低負荷域では、リフト中心角の位相変化が吸気量に影響しない範囲の極小リフトに制御され、かつ、吸気弁閉時期が、相対的に負荷の大きな低負荷域での吸気弁閉時期よりも遅角側の下死点寄りとなるように、上記位相可変機構によって、リフト中心角が、相対的に負荷の大きな低負荷域よりも遅角側へ制御され、吸気弁閉時期が下死点近傍となり、極低負荷域ないし低負荷域の領域では、負荷変動に対し、上記位相可変機構よりも優先して上記リフト・作動角可変機構を作動させることを特徴としている。
【０００８】
この発明では、吸気弁のリフト・作動角によって吸気量が制御されるようになっており、基本的に、低負荷側では、主にリフト量に着目して吸気量の制御が行われ、中高負荷側では、主に吸気弁開閉時期とりわけ閉時期に着目して吸気量の制御が行われる。そして、アイドル等の極低負荷域においては、リフト量が十分に小さくなるように、リフト・作動角が制御される。ここで、リフト量がある限界まで小さくなると、吸気弁の間隙における流れが音速に近付いてチョークした状態となる。この状態では、作動角が同じであればリフト中心角の位相変化つまり開閉時期による流量変化が殆ど生じないので、基本的にリフト量の大小のみでシリンダへ流入する吸気量が定まる。従って、上記の限界以下の極小リフトとすることで、極低負荷域で必要な微小流量がリフト量に応じて安定的に制御される。また、このとき、開閉時期が全体として遅角側となる。具体的には、吸気弁閉時期が、相対的に負荷の大きな低負荷域での吸気弁閉時期よりも遅角側の下死点寄りとなる。これにより、吸気量を微小流量としつつ有効圧縮比を高く維持することができ、燃焼悪化が抑制される。なお、上述した理由により、この極小リフトでは、作動角が同じであれば開閉時期は吸気量の大小に影響しない。
【００１２】
特に本発明では、極低負荷域ないし低負荷域の領域では、負荷変動に対し、上記位相可変機構よりも優先して上記リフト・作動角可変機構を作動させる。
【００１３】
上述したように、リフト量が小さな状態では、開閉時期自体の影響は小さく、主にリフト量の大小によって吸気量が定まるので、位相可変機構よりもリフト・作動角可変機構を優先的に作動させることが好ましい。これは、特に、油圧機構を利用して駆動する場合などに重要となる。例えば、空調用コンプレッサ等の補機負荷による負荷変動に対しリフト量を優先して制御することにより、応答性の高いアイドル回転数制御を実現できる。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、極低負荷域以外の領域では、極低負荷域よりもリフト・作動角が大で、かつリフト中心角の位相が進角したものとなることを特徴としている。つまり、種々の運転条件の中で、アイドル等の極低負荷域のときのリフト量が最も小であり、かつリフト中心角の位相が最も遅角したものとなる。極低負荷以外の領域では、機関の燃焼状態が安定してくるので、極低負荷域よりも位相を進角させ、リフト量と開閉時期との双方によって吸気量を制御することが好ましい。開閉時期を考慮することによって、リフト量のみに依存する場合に比べてポンピングロスを低減することが可能となる。
【００１５】
また、請求項３に係る発明は、上記の極低負荷域用の特性への切換を行う境界となる負荷が、機関の燃焼状態によって補正されることを特徴としている。機関の燃焼状態は、例えば、筒内圧センサによって検出される筒内圧、クランク角センサによって検出されるトルク変動、排気に含まれる未燃燃料の量、などによって示される。上記の切換は、基本的には、アクセルペダル開度などの要求負荷に基づいて行われるが、圧縮比ばらつきや機関温度等により燃焼状態がばらついていたような場合に、この燃焼状態の検出に基づいて補正することで、より適切な時期に切換を行うことができる。
【００１６】
さらに請求項４の発明は、上記の極低負荷域用の特性への切換を行う境界となる負荷が、機関の温度状態によって補正されることを特徴としている。燃焼状態の多くは、燃料の霧化等、機関温度に依存して変化するので、温度に基づいて補正することにより、十分に補正することが可能である。
【００１７】
次に、請求項５に係る発明は、極低負荷域での極小リフト時における最小通路面積が、互いに当接する吸気弁のシール面とバルブシートの着座面との間の間隙によって規定されることを特徴としている。
【００１８】
互いに当接する吸気弁のシール面とバルブシートの着座面は、着座の繰り返しによってデポジットが自然に除去されるので、その最小通路面積の精度が長期に亘って高く維持される。そのため、極低負荷域での微小流量が高精度に得られる。
【００１９】
請求項６に係る発明は、極低負荷域での極小リフト時においては、互いに当接する吸気弁のシール面とバルブシートの着座面との間で、上記シール面の内周縁と上記着座面の外周縁とを結んだ直線と上記着座面との間の角θが、９０°以下となることを特徴としている。これは請求項５と実質的に同じことを規定しており、上記の角θを９０°以下とすれば、上記の吸気弁のシール面とバルブシートの着座面との間が最小通路面積となる。
【００２０】
さらに、請求項７に係る発明は、バルブクリアランスを常時０に保つバルブクリアランス調整機構を備えたことを特徴としている。極低負荷域で極小リフトとするとバルブクリアランスの影響が相対的に大きくなるので、油圧等を用いたバルブクリアランス調整機構を備えることが望ましい。
【００２１】
また、請求項８に係る発明は、１気筒に複数の吸気弁を有し、少なくともアイドル時には、いずれか一つの吸気弁のリフト・作動角が他の吸気弁のリフト・作動角よりも大きくなっていることを特徴としている。このような構成とすれば、アイドル時に極小リフトとしたときに、リフト量が相対的に大きな吸気弁のリフト量を精度良く管理すればよい。他の吸気弁のリフト量は、さらに小さく、０に近付くので、そのばらつきを無視することが可能である。
【００２２】
請求項９に係る発明は、上記リフト・作動角可変機構を含む吸気弁の動弁機構が、クランクシャフトの回転に同期して機械的に吸気弁を駆動する機械式可変動弁機構であることを特徴としている。
【００２３】
このような機械式可変動弁機構では、外部負荷の変動に対しロバスト性があり、制御が容易となる。つまり、外部負荷の増加により機関回転数が低下すると、吸気弁のある作動角に対応する吸気弁開の実時間が増加し、機関が発生するトルクを増加させようとする。逆に、外部負荷が減少して機関回転数が増加すると、吸気弁開の実時間が減少し、トルクは低下する傾向となる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、吸気弁のリフト・作動角ならびにリフト中心角の位相を組み合わせて変化させることでポンピングロスを十分に低減させつつスロットル弁に依存せずに吸気量を制御することができ、特に、アイドル等の極低負荷域において、極小リフトとしつつ吸気弁閉時期を遅角させることにより、有効圧縮比を高く維持でき、燃焼悪化を回避することができる。
【００２５】
特に、極低負荷域ないし低負荷域の領域で、負荷変動に対し、位相可変機構よりも優先してリフト・作動角可変機構を作動させることにより、例えば、空調用コンプレッサ等の補機負荷による負荷変動に対しリフト量を優先して制御することにより、応答性の高いアイドル回転数制御を実現できる。
【００２６】
また、請求項５，６のように、アイドル等の極低負荷域において、互いに当接する吸気弁のシール面とバルブシートの着座面との間の間隙によって最小通路面積を規定するようにすれば、デポジットの堆積による影響を受けることなく、長期に亘って、極低負荷域における微小流量を精度良く得ることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を、自動車用火花点火式ガソリン機関に適用した実施の形態について説明する。
【００２８】
図１は、内燃機関の吸気弁側可変動弁機構の構成を示す構成説明図であり、この可変動弁機構は、吸気弁のリフト・作動角を変化させるリフト・作動角可変機構１と、そのリフトの中心角の位相（図示せぬクランクシャフトに対する位相）を進角もしくは遅角させる位相可変機構２１と、が組み合わされて構成されている。
【００２９】
まず、リフト・作動角可変機構１を説明する。なお、このリフト・作動角可変機構１は、本出願人が先に提案したものであるが、例えば特開平１１−１０７７２５号公報等によって公知となっているので、その概要のみを説明する。
【００３０】
リフト・作動角可変機構１は、シリンダヘッド（図示せず）に摺動自在に設けられた吸気弁１１と、シリンダヘッド上部のカムブラケット（図示せず）に回転自在に支持された駆動軸２と、この駆動軸２に、圧入等により固定された偏心カム３と、上記駆動軸２の上方位置に同じカムブラケットによって回転自在に支持されるとともに駆動軸２と平行に配置された制御軸１２と、この制御軸１２の偏心カム部１８に揺動自在に支持されたロッカアーム６と、各吸気弁１１の上端部に配置されたタペット１０に当接する揺動カム９と、を備えている。上記偏心カム３とロッカアーム６とはリンクアーム４によって連係されており、ロッカアーム６と揺動カム９とは、リンク部材８によって連係されている。
【００３１】
上記駆動軸２は、後述するように、タイミングチェーンないしはタイミングベルトを介して機関のクランクシャフトによって駆動されるものである。
【００３２】
上記偏心カム３は、円形外周面を有し、該外周面の中心が駆動軸２の軸心から所定量だけオフセットしているとともに、この外周面に、リンクアーム４の環状部が回転可能に嵌合している。
【００３３】
上記ロッカアーム６は、略中央部が上記偏心カム部１８によって揺動可能に支持されており、その一端部に、連結ピン５を介して上記リンクアーム４のアーム部が連係しているとともに、他端部に、連結ピン７を介して上記リンク部材８の上端部が連係している。上記偏心カム部１８は、制御軸１２の軸心から偏心しており、従って、制御軸１２の角度位置に応じてロッカアーム６の揺動中心は変化する。
【００３４】
上記揺動カム９は、駆動軸２の外周に嵌合して回転自在に支持されており、側方へ延びた端部に、連結ピン１７を介して上記リンク部材８の下端部が連係している。この揺動カム９の下面には、駆動軸２と同心状の円弧をなす基円面と、該基円面から所定の曲線を描いて延びるカム面と、が連続して形成されており、これらの基円面ならびにカム面が、揺動カム９の揺動位置に応じてタペット１０の上面に当接するようになっている。
【００３５】
すなわち、上記基円面はベースサークル区間として、リフト量が０となる区間であり、揺動カム９が揺動してカム面がタペット１０に接触すると、徐々にリフトしていくことになる。なお、ベースサークル区間とリフト区間との間には若干のランプ区間が設けられている。
【００３６】
上記制御軸１２は、図１に示すように、一端部に設けられたリフト・作動角制御用アクチュエータ１３によって所定角度範囲内で回転するように構成されている。このリフト・作動角制御用アクチュエータ１３は、例えばウォームギア１５を介して制御軸１２を駆動するサーボモータ等からなり、エンジンコントロールユニット１９からの制御信号によって制御されている。なお、制御軸１２の回転角度は、制御軸センサ１４によって検出される。
【００３７】
このリフト・作動角可変機構１の作用を説明すると、駆動軸２が回転すると、偏心カム３のカム作用によってリンクアーム４が上下動し、これに伴ってロッカアーム６が揺動する。このロッカアーム６の揺動は、リンク部材８を介して揺動カム９へ伝達され、該揺動カム９が揺動する。この揺動カム９のカム作用によって、タペット１０が押圧され、吸気弁１１がリフトする。
【００３８】
ここで、リフト・作動角制御用アクチュエータ１３を介して制御軸１２の角度が変化すると、ロッカアーム６の初期位置が変化し、ひいては揺動カム９の初期揺動位置が変化する。
【００３９】
例えば偏心カム部１８が図の上方へ位置しているとすると、ロッカアーム６は全体として上方へ位置し、揺動カム９の連結ピン１７側の端部が相対的に上方へ引き上げられた状態となる。つまり、揺動カム９の初期位置は、そのカム面がタペット１０から離れる方向に傾く。従って、駆動軸２の回転に伴って揺動カム９が揺動した際に、基円面が長くタペット１０に接触し続け、カム面がタペット１０に接触する期間は短い。従って、リフト量が全体として小さくなり、かつその開時期から閉時期までの角度範囲つまり作動角も縮小する。
【００４０】
逆に、偏心カム部１８が図の下方へ位置しているとすると、ロッカアーム６は全体として下方へ位置し、揺動カム９の連結ピン１７側の端部が相対的に下方へ押し下げられた状態となる。つまり、揺動カム９の初期位置は、そのカム面がタペット１０に近付く方向に傾く。従って、駆動軸２の回転に伴って揺動カム９が揺動した際に、タペット１０と接触する部位が基円面からカム面へと直ちに移行する。従って、リフト量が全体として大きくなり、かつその作動角も拡大する。
【００４１】
上記の偏心カム部１８の初期位置は連続的に変化させ得るので、これに伴って、バルブリフト特性は、連続的に変化する。つまり、リフトならびに作動角を、両者同時に、連続的に拡大，縮小させることができる。各部のレイアウトによるが、例えば、リフト・作動角の大小変化に伴い、吸気弁１１の開時期と閉時期とがほぼ対称に変化する。
【００４２】
次に、位相可変機構２１は、図１に示すように、上記駆動軸２の前端部に設けられたスプロケット２２と、このスプロケット２２と上記駆動軸２とを、所定の角度範囲内において相対的に回転させる位相制御用アクチュエータ２３と、から構成されている。上記スプロケット２２は、図示せぬタイミングチェーンもしくはタイミングベルトを介して、クランクシャフトに連動している。上記位相制御用アクチュエータ２３は、例えば油圧式、電磁式などの回転型アクチュエータからなり、エンジンコントロールユニット１９からの制御信号によって制御されている。この位相制御用アクチュエータ２３の作用によって、スプロケット２２と駆動軸２とが相対的に回転し、バルブリフトにおけるリフト中心角が遅進する。つまり、リフト特性の曲線自体は変わらずに、全体が進角もしくは遅角する。また、この変化も、連続的に得ることができる。この位相可変機構２１の制御状態は、駆動軸２の回転位置に応答する駆動軸センサ１６によって検出される。
【００４３】
なお、リフト・作動角可変機構１ならびに位相可変機構２１の制御としては、各センサ１４，１６の検出に基づくクローズドループ制御に限らず、運転条件に応じて単にオープンループ制御するようにしても良い。
【００４４】
上記タペット１０は、油圧式バルブクリアランス調整機構を内蔵している。図６は、その一構成例を示すもので、シリンダヘッドに摺動可能に保持される有底円筒状のボディ３１内に、吸気弁１１のバルブステムと当接するプランジャ３２が設けられており、このプランジャ３２とプランジャシート３３との間に油圧室３４が形成されているとともに、連通孔３５をチェックボール３６が封止した構成となっている。従って、吸気弁１１が着座している期間に、リターンスプリング３７の作用によって油圧室３４内に潤滑油が充填され、実質的にバルブクリアランスが常に０に維持される。
【００４５】
このような可変動弁機構を吸気弁側に備えた本発明の内燃機関は、スロットル弁に依存せず、吸気弁１１の可変制御によって吸気量が制御される。なお、実用機関では、ブローバイガスの還流等のために吸気系に若干の負圧が存在していることが好ましいので、図示していないが、吸気通路の上流側に、スロットル弁に代えて、負圧生成用の適宜な絞り機構を設けることが望ましい。
【００４６】
次に、図２および図３に基づいて、バルブリフト特性の具体的な制御について説明する。まず、図２は、運転領域の中で、主にリフト量に着目して吸気量の制御が行われるバルブリフト制御域と、主にバルブタイミングに着目して吸気量の制御が行われるバルブタイミング制御域と、を示している。上流バルブリフト制御域は、アイドルを含む極低負荷域に相当する。
【００４７】
図３は、代表的な運転条件における吸気弁のバルブリフト特性を示したもので、図示するように、アイドル等の極低負荷域においては、リフト量が極小リフトとなる。これは特に、リフト中心角の位相が吸気量に影響しない程度にまで小さなリフト量となる。そして、位相可変機構２１によるリフト中心角の位相は、最も遅角した位置となり、これによって、閉時期は、下死点直前位置となる。
【００４８】
このように極小リフトとすることによって、吸気流が吸気弁１１の間隙においてチョークした状態となり、極低負荷域で必要な微小流量が安定的に得られる。そして、閉時期が下死点近傍となることから、有効圧縮比は十分に高くなり、極小リフトによるガス流動の向上と相俟って、比較的良好な燃焼を確保できる。
【００４９】
一方、アイドル等の極低負荷域よりも負荷の大きな低負荷領域（補機負荷が加わっているアイドル状態を含む）においては、リフト・作動角が大きくなり、かつリフト中心角は進角した位置となる。このときには、上述したように、バルブタイミングをも考慮して吸気量制御が行われることになり、吸気弁閉時期を早めることで、吸気量が比較的少量に制御される。この結果、リフト・作動角はある程度大きなものとなり、吸気弁１１によるポンピングロスが低減する。
【００５０】
なお、アイドル等の極低負荷域における極小リフトでは、前述したように、位相を変更しても吸気量は殆ど変化しないので、極低負荷域から低負荷域へと移行する場合には、位相変更よりも優先して、リフト・作動角を拡大する必要がある。空調用コンプレッサ等の補機の負荷が加わった場合も同様である。
【００５１】
一方、さらに負荷が増加し、燃焼が安定してくる中負荷域では、図３に示すように、リフト・作動角をさらに拡大しつつ、リフト中心角の位相を進角させる。リフト中心角の位相は、中負荷域のある点で、最も進角した状態となる。これにより、内部ＥＧＲが利用され、一層のポンピングロス低減が図れる。
【００５２】
また、最大負荷時には、さらにリフト・作動角を拡大し、かつ最適なバルブタイミングとなるように位相可変機構２１を制御する。なお、図示するように、機関回転数によっても最適なバルブリフト特性は異なるものとなる。
【００５３】
上記のようにアイドル等の極低負荷域では、バルブリフト制御域として主にリフト量による微小流量の制御が行われるのであるが、バルブタイミング制御域となる低負荷域との境界つまり制御の切換点は、実際の燃焼安定状態に応じて補正することが好ましい。あるいは、制御の簡略化のために、機関温度を検出し、これに応じて補正することも可能である。このように補正することで、燃焼の悪化を来さない範囲でバルブタイミング制御域を拡大することができ、ポンピングロス低減の上で有利となる。
【００５４】
図４および図５は、吸気弁１１とこれが着座するリング状のバルブシート４１の要部拡大図である。図示するように、吸気弁１１側にテーパ面をなすシール面４２が形成されており、これがバルブシート４１のテーパ面からなる着座面４３に密に当接するようになっている。従って、これらの面にはデポジットは堆積しにくい。また、両者が常に摺り合わされる結果、それぞれの面精度も良好に維持され、略同一のテーパ面に保たれる。従って、アイドル等の極低負荷域における極小リフトの際には、これらのシール面４２と着座面４３との間の間隙が最小通路面積を規定するように設定することが好ましい。
【００５５】
図５は、両者間が最小通路面積となる具体的な条件を示したものであり、シール面４２の内周縁４２ａと上記着座面４３の外周縁４３ａとを結んだ直線Ｍと上記着座面４３との間の角θが、９０°以下の範囲であれば、両者間が最小通路面積となる。これよりも大きくリフトすると、吸気弁１１やバルブシート４１の他の部位が最小通路面積を規定するようになるので、デポジットの影響を受ける虞がある。
【００５６】
上記のように、常に精度の高い面となるシール面４２と着座面４３との間で、極小リフトの際の最小通路面積を規定するようにすれば、リフト量に応じて微小流量を高精度に得ることが可能となる。
【００５７】
図１に示すように、この実施例では、１気筒当たり２つの吸気弁１１を備えているが、このような場合、双方の吸気弁１１のリフト量を高精度に管理して微小流量を正確に得ることは、精度管理の上で負担が大きなものとなる。従って、アイドル等の極低負荷域において、例えば一方の吸気弁１１のリフト量がほぼ０となるようにし、他方の吸気弁１１のリフト量によって必要な吸気量を得るようにすれば、精度管理が容易となる。
【００５８】
また、図１に示した揺動カム９を用いた可変動弁機構では、リフト・作動角の大小に拘わらずランプ速度がほぼ一定となるので、極小リフト時に安定した吸気量制御が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る吸気制御装置における可変動弁機構を示す斜視図。
【図２】バルブリフト制御域とバルブタイミング制御域とを示す特性図。
【図３】代表的な運転条件でのバルブリフト特性を示す特性図。
【図４】吸気弁およびバルブシートの要部拡大図。
【図５】吸気弁のシール面とバルブシートの着座面との間が最小通路面積となる条件を示す説明図。
【図６】バルブクリアランス調整機構を内蔵したタペットの断面図。
【符号の説明】
１…リフト・作動角可変機構
２…駆動軸
３…偏心カム
６…ロッカアーム
８…リンク部材
９…揺動カム
１１…吸気弁
１２…制御軸
１９…エンジンコントロールユニット
２１…位相可変機構
Claims (9)
- 吸気弁のリフト・作動角を同時にかつ連続的に拡大，縮小制御可能なリフト・作動角可変機構と、吸気弁のリフト中心角の位相を遅進させる位相可変機構と、を備え、機関運転条件に応じて、上記リフト・作動角可変機構と上記位相可変機構との双方の制御の組み合わせによって内燃機関の吸気量を制御するようにした内燃機関の吸気制御装置において、
アイドルを含む極低負荷域では、リフト中心角の位相変化が吸気量に影響しない範囲の極小リフトに制御され、かつ、吸気弁閉時期が、相対的に負荷の大きな低負荷域での吸気弁閉時期よりも遅角側の下死点寄りとなるように、上記位相可変機構によって、リフト中心角が、相対的に負荷の大きな低負荷域よりも遅角側へ制御され、吸気弁閉時期が下死点近傍となり、
極低負荷域ないし低負荷域の領域では、負荷変動に対し、上記位相可変機構よりも優先して上記リフト・作動角可変機構を作動させることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 - 極低負荷域以外の領域では、極低負荷域よりもリフト・作動角が大で、かつリフト中心角の位相が進角したものとなることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気制御装置。
- 上記の極低負荷域用の特性への切換を行う境界となる負荷が、機関の燃焼状態によって補正されることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の吸気制御装置。
- 上記の極低負荷域用の特性への切換を行う境界となる負荷が、機関の温度状態によって補正されることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の吸気制御装置。
- 極低負荷域での極小リフト時における最小通路面積が、互いに当接する吸気弁のシール面とバルブシートの着座面との間の間隙によって規定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の吸気制御装置。
- 極低負荷域での極小リフト時においては、互いに当接する吸気弁のシール面とバルブシートの着座面との間で、上記シール面の内周縁と上記着座面の外周縁とを結んだ直線と上記着座面との間の角θが、９０°以下となることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の吸気制御装置。
- バルブクリアランスを常時０に保つバルブクリアランス調整機構を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関の吸気制御装置。
- １気筒に複数の吸気弁を有し、少なくともアイドル時には、いずれか一つの吸気弁のリフト・作動角が他の吸気弁のリフト・作動角よりも大きくなっていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の吸気制御装置。
- 上記リフト・作動角可変機構を含む吸気弁の動弁機構が、クランクシャフトの回転に同期して機械的に吸気弁を駆動する機械式可変動弁機構であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関の吸気制御装置。
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