JPH0286920A - 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】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関の気筒の吸気弁とは別体に各気筒に
連通ずる吸気通路毎に配設されている吸気制御弁の開閉
に有効な吸気制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、吸気通路毎に前記のような吸気制御弁を設け
ることで、内燃機関の吸気通路での吸気の逆流を防止す
るといったことが考えられている。

つまり、内燃機関の吸気行程開始時には、バルブオーバ
ラップここよって気筒内や排気通路内の既燃ガスが吸気
通路へ逆流して吸気の充填効率が低下したり、吸気弁の
開弁期間後半に生ずる逆流により充填効率が低下したり
することがあった。そこで、吸気制御弁を用いて吸気の
逆流を阻止し、吸気の充填効率を向上して内燃機関のト
ルクアップ、燃費向上を図ることが考えられているので
ある。

こうした吸気制御弁の開閉を切り換えるものとして、内
燃機関の回転運動に連動するカムし乙より吸気制御弁を
開閉する内燃機関（特開昭５５−１４８９３２号）が提
案されている。この吸気制御弁は、調整機構により内燃
機関の回転速度に応じて開閉タイミングを前後にずらす
ことが可能となっている。この調整機構は次の理由ｔこ
より備えられたものである。

即ち、吸気の逆流阻止タイミングは、音速で進圧力波の
往復時間に依存するため、内燃機関の回転に連動した開
閉では低回転において閉弁のタイミングが遅れてしまう
。この遅れを補正し適切な逆流阻止をするためである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、閉弁タイミングは機械的に補正可能であ
っても、内燃機関の回転運動に連動する構成では、吸気
制御弁の開口面積の変化も内燃機関の回転挙動ｔこ依存
しており、この点の不都合は解決されていない。

次にこの不都合について説明する。第１５図に４気筒内
燃機関と連動する、各気筒毎の吸気制御弁及び吸気弁の
開閉タイミングチャートを示す。

ここで実線が内燃機関高回転時の吸気制御弁Ｃｖの開口
面積変化を、点線が内燃機関低回転時の吸気制御弁Ｃｖ
の開口面積変化を、１点鎖線が吸気弁Ｉｖの開口面積変
化を表している。

内燃機関の高回転域では、吸気弁Ｉｖの閉タイミングは
最適にマツチングされているので、吸気制御弁Ｃｖは吸
気絞りとならない様に開・閉すれば良い。従ってＣｖｌ
でしめすように、吸気制御弁Ｃｖと吸気弁Ｉｖとは開口
面積変化のパターンがほぼ一致している。即ち、吸気の
逆流は問題ないのである。また、パターンが一致してい
ることから、吸気制御弁Ｃｖの吸気絞りも問題がない。

しかし、低回転域では、逆流のタイミング自体は変化し
ないのであるが、内燃機関の吸気弁Ｉｖの動きが低速し
乙なり遅れる。このため、Ｃｖ２で示すように、吸気制
御弁Ｃｖのパターンを吸気弁Ｉｖのパターンよりも進角
側にずらさなくては逆流が阻止できない。そこで、調整
機構が働いて進角側に吸気制御弁Ｃｖの開口面積パター
ンをずらしている。このことにより、内燃機関が低回転
であっても、逆流により気筒側の吸気が排出する直前の
タイミングで吸気制御弁Ｃｖを全閉とてき、充填効率低
下を防止することができるのである。

ところが、吸気制御弁Ｃｖの逆流防止のための全閉タイ
ミングはこれでよいのであるが、区間Ｔａでは、吸気弁
Ｉｖより吸気制御弁Ｃｖの開口面積の方が小さく、逆に
気筒側への吸気絞りとなるという不都合が生じてしまっ
た。このことにより逆流阻止によるトルクの向上、燃費
の向上といったメリットが半減されてしまったのである
。

このような不都合は、内燃機関との連動機構を用いてい
る限り、避は得ないものであった。

＆肌工１惑 本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、逆流防
止の好適なタイミングで閉弁が可能であると共に、吸気
自体にとっても紋りとならない吸気制御装置を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、前記課題を解決するため
の手段として、本発明は以下に示す構成をとった。

即ち、本発明の要旨とするところは、第１図りこ例示す
るごとく、 内燃機関Ｍ１の気筒Ｍ２ｊこ連通する吸気通路Ｍ３３こ
配設され、吸気通路Ｍ３を開閉可能な吸気制御弁Ｍ４と
、 この吸気制御弁Ｍ４を上記内燃機関Ｍ１の回転とは独立
に開閉駆動する駆動手段Ｍ５と、内燃機関Ｍ１の回転位
置検出手段Ｍ６と、内燃機関Ｍ１の回転速度検出手段Ｍ
７と、上記回転位置検出手段Ｍ６にて検出された内燃機
関Ｍ１の回転位置データと、上記回転速度検出手段Ｍ７
ｔＺて検出された内燃機関Ｍ１の回転速度データと３こ
基づいて、吸気弁Ｍ８の開弁期間後半に生ずる吸気の逆
流を阻止するタイミングを設定し、このタイミングで、
上記駆動手段Ｍ５にて吸気制御弁Ｍ４を閉駆動させる駆
動制御手段Ｍ９と、を備えたことを特撮とする内燃機関
の吸気制御装置にある。

［作用］ 本発明の駆動手段Ｍ５は内燃機関Ｍ１の回転とは独立で
あって、連動していないため、駆動制御手段Ｍ９にて吸
気制御弁Ｍ４の閉駆動を、内燃機関の回転速度に拘束さ
れず、自由なタイミングで実行できる。したがって、当
然、内燃機関Ｍ１の回転位置と回転速度とから吸気弁Ｍ
８の開弁期間後半に生ずる逆流の発生タイミングを決定
し、それに応じて閉弁駆動すれは、逆流防止のタイミン
グで閉弁することが可能である。

更に、吸気制御弁Ｍ４の閉弁速度が、吸気弁Ｍ８の閉弁
時の間口面積変化に対して任意に設定でき、特に−層高
速しこさせることができ、かつ不連続にも制御できる。

即ち、開弁状態や閉弁状態で再度駆動が必要となるまで
停止しておくこともできる。従って、逆流防止のタイミ
ングに至った場合、開弁状態の吸気制御弁Ｍ４を急峻に
閉弁させる乙とが出来るので、内燃機関Ｍ１の低回転時
にも急峻な変化をさせて、吸気の絞りとならないように
、吸気制御弁Ｍ４を駆動させることが出来る。

［実施例コ 次に、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。本発明の第１実施例である吸気制御装置が搭載
されている内燃機関のシステム構成を第２図に示す。

同図に示すようここ、本システムは、主に４気筒内燃機
関１、この内燃機関１の吸気系１ａｔＺ配設された吸気
制御部３、およびこれらを制御する電子制御装置（以下
、単にＥＣＵとも呼ぶ。）４から構成されている。この
吸気制御部３．電子制御装置４．後述するクランク角セ
ンサ及び回転速度センサが吸気制御装置に該当する。

内燃機関１は、４個の気筒５．　６．　７．　８を備え
、各気筒５〜８には、高速適合カムにより内燃機関１の
回転に連動して開閉される吸気弁９，１０．１１．１２
が配設され、さらに、排気弁１３゜１４．１５．１６も
設けられている。吸気系ｌａ内で分岐して各気筒５〜８
に連通する吸気ボート１７．１Ｂ、１９．２０には、各
々吸気制御弁２１．２２．２３．２４が配設され、これ
らの吸気制御弁２１〜２４は、−本の駆動軸２５で一体
に連結され、アクチュエータ２７により開閉駆動される
。ここで、吸気制御弁２１〜２４は、吸気弁９〜１２の
開閉とは独立して、ＥＣＵ４のアクチュエータ制御によ
り、後述するごとく開閉駆動される。

内燃機関１には、検出器として、各気筒５〜８の図示し
ないピストンが上死点（ＴＤＣ）に位置するときにパル
ス信号を出力するクランク角センサ２９ａ、所定のクラ
ンク角毎にパルス信号を出力する回転速度センサ（回転
角センサも兼ねる）２９ｂおよび内燃機関１のノッキン
グ発生を検出するノックセンサ２９ｃを備える。

前記各センサの信号はＥＣＵ４に人力され、この人力デ
ータ及びその他必要なデータを用いてＥＣＯ２は吸気制
御弁２１〜２４を制御する。

ＥＣＵ４はＣＰＵ４ａ、ＲＯＭ４ｂ、ＲＡＭ４Ｃを中心
に論理演算回路として構成され、コモンバス４ｄを介し
て人出力部４ｅに接続されて、外部との人出力を行なう
。前記各センサ２９ａ〜２９ｃの検出信号は、人出力部
４ｅからＣＰＵ４ａに人力される。一方、ＣＰＵ４ａは
、人出力部４ｅを介して、アクチュエータ２７に制御信
号を出力する。

次に、吸気制御弁２１およびアクチュエータ２７の一例
を以下に説明する。

第３図に示すように、吸気制御弁２１〜２４は、■吸気
ボート１７〜２０内に、吸気ボート１７〜２０の吸気流
れ方向に対して垂直に設けられ一部が断面半円形に切り
欠かれた駆動軸２５と、■その駆動軸２５を軸支する軸
受３３と、■この軸受３３の間の駆動軸切り欠き部分に
ボルト３７．３９で固定されて吸気ボート１７〜２０内
でその駆動軸２５を軸として回転可能な円盤状の可動板
４１．４２，４３．４４と、から構成される装置この可
動板４１，４３，４４．４２は、第１゜３．　４．　２
気筒の順に、９０’ずつ位相をずらして配置しである。

即ち、可動板４１．４４同士は板面が平行に配置され、
可動板４２．４３同士も板面が平行に配置されるととも
に、可動板４１゜４４と可動板４２．４３とは直角に配
置されている。

なお、第３図のＡ−Ａ線拡大断面図である第５図に示す
ように、吸気ボート１７〜２ｏ内には、その内径よりも
大きな径の球状凹部４７が設けられている。可動板４１
〜４４は、この球状凹部４７部分に回転可能に配置され
ている。従って球状凹部４７の直径は可動板４１〜４４
の直径より、わずかに大きく（例えは数Ｕ〜数百μ大き
く）形成されている。

一方、アクチュエータ２７は、第３図のＢ−Ｂ線拡大断
面図である第４図に示すように、いわゆるＰＭ型のステ
ッピングモータの変形として形成され、外装としてケー
シング２７ａが用意され、このケーシング２７ａ内には
、前記駆動軸２５に連結されるシャツ）２７ｂと、シャ
フト２７ｂの回りに固設されて２極に磁化された永久磁
石２７Ｃとを有し、さらにケーシング２７ａの内壁には
、２相４極のコイル５１，５２，５３．５４が永久磁石
２７ｃを囲むように配設されている。詳しくは、−相の
コイル５１．５２は吸気ボート１７の吸気の流れ方向に
、また、他の相のコイル５３゜５４はそのコイル５１．
５２の配列方向と垂直となる方向に、それぞれ配列され
て、永久磁石２７ａを囲んでいる。コイル５１〜５４は
、ケーシング２７ａの内壁にボルト５７等で固定された
ボビン５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａに１本のエナメ
ル線を巻いた、モノファイラ巻の構成をなしている。

こうして構成されたアクチュエータ２７の制御系を第６
図の回路図ｔこ示した。同図ｔこ示すようここ、コイル
５１〜５４には、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３゜Ｒ４および
コンデンサＣＩ、Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４がそれぞれ付設され
ており、ＥＣＵ４により、電源Ｅとの回路を、互いに対
向する一相のコイル５１゜５２と他の相のコイル５３．
５４との間で切り換えて、コイル５１〜５４の励磁位置
を切り換えるように構成されている。こうして可動板４
１〜４４は９０°揺動可能となっている。また、上記制
御系の回路を変更すれば同じ形状で９０°のステップ角
にて回転させることも可能である。

以上のように構成された吸気制御弁２１〜２４およびア
クチュエータ２７の動作の関係を、−相励磁ユニポーラ
駆動方式にて、次に説明する。

ＥＣＵ４により、コイル５１．５２が励磁する位置に切
り換えられると、コイル５１からコイル５２（もしくは
コイル５２からコイル５１）へ磁束が流れ、永久磁石２
７ｃがその磁極で定まる所定の方向（第６図、矢印Ｃま
たはＤ方向）に揺動し、このとき、その永久磁石２７ｃ
に駆動軸２７ｂ、２５を介して連結された可動板４１〜
４４も同Ｍｌ、乙揺動する。その後、永久磁石２７ｃは
、コイル５１．５２で定まる安定方向で揺動を停止して
、可動板４１．４４が吸気ボート１７．２０の吸気流れ
方向に向けられ、吸気ボー）１７．２０は開放される。

このとき、可動板４２．４３は、吸気ボー）１８．１９
の吸気流れ方向とは直角に向けられ、吸気ボート１８．
１９は閉鎖される。

一方、ＥＣＵ４により、コイル５３．５４が励磁する位
置に切り換えられると、コイル５３からコイル５４（も
しくはコイル５４からコイル５３１）へ磁束が流れ、永
久磁石２７ｃがその磁極で定まる所定の方向（第６図、
矢印ＣまたはＤ方向）に揺動し、このとき、その永久磁
石２７ｃに連結された可動板４１〜４４も同時に揺動す
る。その後、永久磁石２７ｃは、コイル５３．５４で定
まる安定方向で揺動を停止して、可動板４２．　４３が
吸気ボー）１８．１９の混合気流れ方向に向けられ、吸
気ボー）１８．１９は開放される。このとき、可動板４
１．４４は、吸気ボート１７，２０の吸気流れ方向とは
直角に向けられ、吸気ボー）１７．２０は閉鎖される。

次に、ＥＣＵ４が実行する吸気制御処理を、第７図のフ
ローチャートに基づいて説明する。本吸気制御処理は、
ＥＣＵ４の起動以後に繰り返し実行される。

まず、現在の内燃機関１の回転速度Ｎｅが検出される（
ステップ１００）。この回転速度Ｎｅから各吸気制御弁
２１〜２４の閉鎖のための閉鎖クランク角度ＣＬＡが求
められる（ステップ１１ｏ）。このクランク角度ＣＬＡ
は、この角度にクランク角度が至った場合、駆動電流を
流せは、吸気制御弁２１〜２４の全閉時がちょうど逆流
阻止のタイミングに適合するよう設定されている。

この閉鎖クランク角度ＣＬＡは、予め実験により回転速
度Ｎｅに応じて測定し、回転速度Ｎｅと閉鎖クランク角
度ＣＬＡとをテーブルあるいはマツプ化しておき、その
テーブルに基づいて、回転速度Ｎｅから閉鎖クランク角
度ＣＬＡを求めても良い。例えは第１表に示すごとくで
ある。

第１表 ＷＯＴ：スロットルバルブ全開状態を表す。

数値はクランク角度を表す。

また、閉鎖クランク角度ＣＬＡは回転速度Ｎｅに比例す
るので、ある回転速度Ｎｅの閉鎖クランク角度ＣＬＡを
一点求めておき、ステップ１１０実行毎ここ計算で回転
速度Ｎｅに応じた閉鎖クランク角度ＣＬＡを求めて用い
ても良い。

次に、このようにして求められた閉鎖クランク角度ＣＬ
ＡがＲＡＭ４ｃ内の所定の番地に格納され保存される（
ステップ１２０）。

この所定番地に保存された閉鎖クランク角度ＣＬＡを用
いて、第８図のフローチャートに示す閉鎖制御処理が実
行される。本処理は十分に短い時間毎に繰り返し実行さ
れる。

最初に回転速度センサ２９ｂに検出されているクランク
角度ＣＡが、ステップ１２０で格納された閉鎖クランク
角度ＣＬＡに至ったか否かが判定される（ステップ１５
０）。

閉鎖クランク角度ＣＬＡに至れば、アクチュエータ２７
に駆動電流が出力される（ステップ１６０）。即ち、該
当する気筒の吸気制御弁２１〜２４が閉鎖するようアク
チュエータ２７のコイルが励磁される。勿論、全吸気制
御弁２１〜２４は連動しているので、閉鎖対象以外の弁
も揺動する。

本実施例の内燃機関１は４気筒であるので、閉鎖クラン
ク角度ＣＬＡは１サイクル（０°〜７２０°）の中に４
つ存在する。

この状態を第９図のタイミングチャートに示す。

本タイミングチャートは内燃機関１が高回転時、例えば
６０００　ｒ、ｐ、ｍ、の場合を衷している。直線（実
線）は吸気制御弁２１〜２４の開口面積の変化を衷し、
曲線（実線）は吸気弁９〜１２の開口面積の変化を表し
、曲線（−点鎖線）は排気弁１３〜１６の開口面積の変
化を表す。

閉鎖クランク角度ＣＬＡは図のａ１〜ａ４に相当するが
、少し速くなる。速くなるのは、駆動電流に対し吸気制
御弁２１〜２４の始動に遅れがあるためである。従って
このクランク角度でアクチュエータ２７への駆動電流が
切り替えつつ出力され、その度毎に吸気制御弁２１〜２
４の可動板４１〜４４がすべて９０°揺動する。角度ｂ
１〜ｂ４で完全に吸気制御弁２１〜２４が閉鎖すること
になる。最高回転では実際は休みなく次々とアクチュエ
ータ２７へ駆動電流が出力されるので、連続した揺動と
なっている。

４つの吸気制御弁２１〜２４は一体に揺動しているので
、例えば第１気筒５の吸気制御弁２１がａｌから閉じ始
める場合、第２気筒６及び第３気筒７の吸気制御弁２２
．２３は開き始め、第４気筒８の吸気制御弁２４は閉じ
始める。第２，４気筒６，８については吸気行程ではな
いので、吸気制御弁２２．２４の揺動は吸気に影響しな
いが、第３気筒については吸気が始まるので吸気制御弁
２３の開閉動作は吸気に影響する。しかし、吸気制御弁
２３の可動板４３は吸気制御弁２１の可動板４１と直角
に取り付けられているので、吸気弁１１の閉動作と同時
に開駆動され、吸気の紋りとなることがない。

次にトルク向上を図るための考え方を述べる。

吸気弁９〜１２の開動作により生じた負圧波は吸気系１
ａをさかのぼり、サージタンク等のボリューム系から正
圧波として気筒に戻り再度吸気系１ａをさかのぼろうと
する。この正圧波を気筒５〜８から吸気系１ａに出る際
にシャットアウトすれは、充填効率が向上する。従って
、吸気制御弁２１〜２４は、その正圧波が気筒５〜８に
戻り気筒内に閉じ込めるタイミングに設定する。

次に、第１０図に内燃機関１が低回転（例えは、３００
０　ｒ、ｐ、ｍ、）の場合のタイミングチャートを示す
。横軸はクランク角度ＣＡであるが、時間的なスケール
を第９図と一致させるため、第９図よりクランク角度と
しての横軸は拡大されている。

この場合、吸気の逆流を防止するための吸気制御弁２１
〜２４の時間的閉鎖タイミングは、音速に影響されるの
で通常はとんど変わらない。しかし内燃機関１の回転速
度は低下するので、各気筒９〜１２の閉鎖クランク角度
ＣＬＡ（ｊｌ〜ｊ４）は高回転時し乙比較して進角する
ことになる。

また吸気制御弁２１〜２４の揺動速度は高回転時と同一
（即ち、駆動電流同一）ここしであるので、吸気制御弁
２１〜２４は９０°揺動毎に停止期間（ｋｌ〜１１２．
に２〜ｈ３．　ｋ３〜ｈ４．・・・）が存在する。この
ためタイミングチャートは台形を呈する。

ここで第１５図に示した従来技術と比較する。

まず高回転時の全開クランク角度（ｂｌ〜ｂ４）も低回
転時の全開クランク角度（ｊｌ〜ｊ４）もともに、第１
５図に示した従来技術の高回転時の全閉クランク角度Ｘ
１．低回転時の全開クランク角度ｙ１と同じ乞こ設定し
である。

ところが本実施例の構成では、吸気制御弁２１〜２４が
内燃機関１の回転とは独立し、連動していないため、低
回転時に吸気弁９〜１２０開口面積の時間変化がなだら
かになっても、吸気制御弁２１〜２４はアクチュエータ
２７むこより密に変わらぬ速度で揺動制御されでいるの
で、急峻なままである。

従って第１０図に示すごとく、吸気弁９〜１２の紋りに
なる程度が非常に少なく、吸気に対しても障害とならな
い。このためトルクが向上し、燃費の節約ともなる。

勿論この吸気制御弁２１〜２４の揺動速度は、アクチュ
エータ２７への電流量を調整することにより、調節する
ことが出来るが、本実施例では、最高回転速度にて第９
図に示すごとく吸気制御弁２１〜２４の停止期間がない
ように、駆動電流が設定しである。このように内燃機関
１０回転とは独立しているので、第１１図のグラフここ
基づいた電流の選択により、吸気絞りとならず、かつ逆
流阻止のタイミングに容易に全閉とすることが出来る揺
動速度を設定できる。

また本実施例では、アクチュエータ２７が１基で全部の
吸気制御弁２１〜２４を駆動しているので、制御及び構
成が簡単となり、コストダウンｔこもつながる。

上記実施例では、アクチュエータ２７が１つであったが
、各気筒５〜８Ｎにアクチュエータ２７を備えて各吸気
制御弁２１〜２４を、他の吸気制御弁２１〜２４の駆動
に制約されずに、駆動してもよい。即ち、吸気制御弁２
１〜２４の開時間は任意のタイミングで吸気行程前とす
ることが出来る。上記実施例では開時期は他の吸気制御
弁２１〜２４の閉時期のタイミングと一致することにな
るので、開時期は自由に選択できない。

またアクチュエータ２７は第１気筒５側の端に設けたが
、第２気筒６と第３気筒７との中間等、２つの気筒の間
にζこ設けてもよい。更に必要に応じて、吸気制御弁２
１〜２４の揺動トルクを向上させるために、１つの駆動
軸２５に複数のアクチュエータを設けてもよい。

アクチュエータを第２気筒６と第３気筒７との中間に設
けた構成例を第１６図（Ａ）〜（Ｃ）！こ示す。第１６
図（Ａ）は吸気制御弁およびアクチュエータ２７−１を
示す平面図、　（Ｂ）はその部分破断正面図、（Ｃ）は
ハウジング３８−１を除いた正面図である。

ここで吸気制御弁２１−１．２２−１．２３−Ｌ　　２
４−１の可動板４１−１．４２−１，４３１．４４−１
は駆動軸２５−１にボルト３７−１．３９−１により組
み付けられている。駆動軸２５−１中央には永久磁石２
７ｃｍ１が固定されており、駆動軸２５−１はまた軸受
３３−１．　３３−２により支持されている。軸受３３
−１はキャップ３４−１にはめ込まれ固定されている。

アクチュエータ２７−１内の他の構成は同様であるので
説明は省略する。アクチュエータ２７−１自身はポル）
３６−１にて、ハウジング３８−１に固定されている。

ブシュ３５−１はベアリング３３−２を固定している。

このような構成はアクチュエータ２７−１の両側の負荷
がバランスするので、アクチュエータ２７−１各部の摩
耗等が偏らず、アクチュエータ２７−１の寿命が長くな
る。

尚、可動板４１−１〜４４−１とハウジング３Ｂ−１と
は第５図むこ示したごとく、非接触型でも接触型でもど
ちらでもよい。

上記アクチュエータ２７．２７−１においては、１相励
磁の駆動方式で示したが、２相励磁バイポーラ駆動でも
よい。この場合の駆動制御を第２表に示し、アクチュエ
ータ２７の状態を第１７図。

第１８図に示す。同時に中間停止可能な１−２相励磁バ
イポーラ駆動も示す。ただし第１７図（Ｄ）は全閉時の
可動板４１〜４４のバウンド許容幅が４０°の範囲であ
ることを示す説明図である。

尚、２相励磁バイポーラ駆動及び１−２相励磁バイポー
ラ駆動の場合、アクチュエータ２７の構成の内、永久磁
石２７ｃの位相が、１相励磁ユニポーラ駆動に比較して
、４５°の差が設けられている。

第２表に示す１−２相励磁バイポーラ駆動によれば、１
相励磁ユニポーラ駆動または２相励磁バイポーラ駆動に
比較して、中間停止が可能となり吸気制御弁２１〜２４
を半開状態で停止することが出来る。このような機能に
より後述する第１２図または第１４図のような階段状の
制御が可能となる。

また上記アクチュエータ２７は揺動するものであったが
、上記実施例のような構成でなくとも、−船釣なスチッ
ピングモータやサーボモータ等を利用して回転タイプの
ものとしても良いし、ピエゾスタックを利用した直進状
のアクチュエータ２７を用いて、ラックとピニオンの機
構により直進運動を揺動または回転運動に替えて吸気制
御弁２１〜２４を駆動するようにしてもよい。この場合
、ピエゾスタックは一層応答性が高いので、きわめて急
峻な開閉弁動作を実現できる。

上記実施例では、吸気制御弁２１〜２４の揺動速度を常
に一定の速度で駆動していたが、状況により揺動速度を
変更してもよい。例えば、第１２図に示すこパとく、閉
動作または開動作の途中で、停止期間（Ｔ　ｂ）を持つ
ように制御してもよい。

この停止期間（Ｔ　ｂ）は、例えは、内燃機関１の回転
速度が、吸気制御弁２１〜２４駆動時に急変するような
場合、この停止期間（Ｔｂ）を調整して正確な全閉タイ
ミングとなるような制御に利用できる。例えは、アクチ
ュエータ２７を４相８極とし、中間弁開度位置でも停止
できるように構成し、第８図の１回の制御で一旦、中間
位置で止めた後、再度ステップ１２０（第７図）に新た
に格納されたＣＬＡ値に基づいて第８図の処理にて所望
の位置にて正確に全閉とすることができる。

また第１３図に示すごとく、その閉弁速度を内燃機関１
の状況に応じて任意ζこ変更してもよい。

例えは、ノックセンサ２９ｃからノックの発生が検出さ
れた場合、そのノックが生じている気筒の吸気制御弁２
１〜２４の閉弁速度を早くして、通常（ｔｏ）よりも早
期（ｔｎ）に全閉とし、気筒内の吸気の断熱膨張により
気筒内温度を下げて、ノックを抑制することも可能であ
る。

同様に第１４図に示すごとく、中間の停止期間（ｔｂ）
をノック等の運転条件に応じて削除して対処してもよい
。

また第１衷に示したごとく、負荷（ここでは吸気圧）に
応じて全開の時期を制御してもよい。例えば、中低負荷
時でアクセルペダルやスロットルバルブの開度が少なく
なった場合、全開の時期を進角させれば、アクセルの踏
み込みが小さくなり部分負荷でも比較的吸気圧が大きく
なってポンプ損失が少なくなるので、トルクと燃費の向
上に一層貢献することになる。

発明の効果 以上詳述したように、本発明の内燃機関の吸気制御装置
は以下のような効果を奏する。

■内燃機関の回転とは独立して作動するので、逆流阻止
が好適なタイミングで出来るはかりでなく、その開閉の
作動過稈においても吸気の紋りとなることがない。従っ
て逆流阻止効果が一層効果的なものとなりトルク・燃費
の向上に一層貢献する。

■従来例のように内燃機関の回転を伝達し調節するよう
な機械的な調整機構ではないので、装置の耐久性が高い
とともに、吸気制御弁の作動が迅速になり、その応答性
・追従性も高く、また、制御精度も高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的例示図、第２図は吸気制御装置
が搭載される内燃機関のシステム構成図、第３図は吸気
制御弁およびアクチュエータを示す縦断面図、第４図は
第３図のＢ−Ｂ線断面図、第５図は第３図のＡ−Ａ線断
面図、第６図はアクチュエータの制御系を示す回路図、
第７図及び第８図は電子制御装置とごて実行される制御
を示すフローチャート、第９図は内燃機関高回転時の制
御の様子を示すタイミングチャート、第１０図は内燃機
関低回転時の制御の様子を示すタイミングチャート、第
１１図は駆動電流と吸気制御弁の揺動速度との関係を示
すグラフ、第１２図〜第１４図は他の制御例の様子を示
すタイミングチャート、第１５図は従来の制御の様子を
示すタイミングチャ−　ｒ−５第１６図（Ａ）は吸気制
御弁およびアクチュエータ２７−１を示す平面図、（Ｂ
）はその部分離断正面図、（Ｃ）はハウジング３８−１
を除いた正面図、第１７図（Ａ）〜（Ｄ）は可動板の揺
動状態説明図、第１８図（Ａ）〜（Ｅ）はアクチュエー
タのコイル励磁状態と永久磁石との状態説明図である。 １・・・内燃機関　　　　　　３・・・吸気制御部４・
・・電子制御装置 ５、　６．　７．　８・・・気筒 ９．１０，１１．１２・・・吸気弁 １７．１Ｂ、１９．．２０・・・吸気ボート２Ｌ　　２
２，２３，２４．２１−１．２２−１゜２３−１．２４
−１・・・吸気制御弁 ２５．２５−１・・・駆動軸 ２７．２７−１・・・アクチュエータ ２９ａ・・・クランク角センサ ２９ｂ・・・回転速度センサ（回転角センサも兼ねる）
代理人　　弁理士　　定立　勉　（ほか２名）第５図 第 図 ゝＮ迎

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内燃機関の気筒に連通する吸気通路に配設され、吸
   気通路を開閉可能な吸気制御弁と、この吸気制御弁を上
   記内燃機関の回転とは独立に開閉駆動する駆動手段と、 内燃機関の回転位置検出手段と、 内燃機関の回転速度検出手段と、 上記回転位置検出手段にて検出された内燃機関の回転位
   置データと、上記回転速度検出手段にて検出された内燃
   機関の回転速度データとに基づいて、吸気弁の開弁期間
   後半に生ずる吸気の逆流を阻止するタイミングを設定し
   、このタイミングで、上記駆動手段にて吸気制御弁を閉
   駆動させる駆動制御手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 ２　内燃機関が複数気筒を有し、その各気筒に対応して
   配設された吸気制御弁の駆動軸が一体に形成されて常に
   全吸気制御弁が同時に駆動されるよう構成され、駆動手
   段が電磁アクチュエータからなり、内燃機関が最高回転
   速度でも十分な閉弁速度で吸気制御弁を駆動可能とした
   ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の吸気制御装
   置。