JPH08218833A

JPH08218833A - 内燃機関の吸気装置

Info

Publication number: JPH08218833A
Application number: JP7025409A
Authority: JP
Inventors: Hirobumi Tsuchida; 博文土田; Shunichi Shiino; 俊一椎野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-02-14
Filing date: 1995-02-14
Publication date: 1996-08-27
Anticipated expiration: 2018-08-18
Also published as: JP3438374B2

Abstract

(57)【要約】【目的】始動中においてシリンダへ流入する燃料流量
の応答遅れを抑制する。【構成】吸気通路２に配設された吸気弁８と、複数の
カムを選択的に切り換えることで吸気弁２の開弁時期ま
たはリフト量を変更する可変動弁機構５０と、機関の運
転状態に応じて可変動弁機構５０を切り換える弁駆動制
御手段５３と、可変動弁機構５０が、少なくとも第１及
び第２カム５１、５２を備えるとともに、この第１カム
５１が通常運転中に対応する吸気弁の所定のリフト量を
備える一方、第２カム５２が機関始動時に対応して第１
カム５１より相対的にリフト量が小なる所定のリフト量
を備え、弁駆動制御手段５３は、機関の始動中の場合に
は第２カム５２を選択する一方、そうでない場合には第
１カム５１を選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可変動弁機構を備えた
内燃機関の吸気装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの運転状態に応じて複数のカム
プロフィールを切り換えて、吸気バルブの開閉タイミン
グ及びリフト量を変更する吸気装置としては、特開平２
−２７７９２３号公報、特開平２−２６７３２３号公報
などが知られており、例えば、高速運転用にリフト量が
大かつ開弁期間の長いカムを備える一方、低速運転用に
はリフト量が小かつ開弁期間の短いカムを備え、エンジ
ンの回転数に応じて高速用カムと低速用カムを選択的に
切り換えて、運転状態にかかわらず最適な出力を得るも
のである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の内燃機関の吸気装置にあっては、低速用カムにおい
ては６００rpm以上の回転域、すなわち、自動車用内燃
機関等におけるアイドリング回転域以上で吸気を行うこ
とを主眼としているため、始動時のクランキングのよう
に回転数が２００rpm程度と極端に低い回転域において
は、図８に示すように、吸気の流量に比して吸気バルブ
８のリフト量が大きいため、吸気の流速が低下し、イン
ジェクタなどによって吸気ポート２に向けて供給された
燃料の一部は壁流となり、図中斜線部Ｆａで示すように
吸気ポート２の内周や吸気バルブ８の傘部近傍に付着す
る。このため、シリンダ１の内部には燃料が流入しにく
く、図９に示すようにインジェクタからの燃料噴射量と
実際にシリンダ１内へ供給される燃料流量にずれが発生
し、インジェクタ噴射量に対してシリンダへ流入する燃
料流量の応答性が低下し、始動性が低下するだけでな
く、クランキング終了後にシリンダへ流入する燃料流量
が増大するため、ＨＣ排出量の増大など排気エミッショ
ンが悪化する場合があった。

【０００４】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、シリンダへ流入する燃料流量の壁流による
応答遅れを低減して始動性及び排気エミッションを改善
可能な内燃機関の吸気装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１０に
示すように、吸気通路２に配設された吸気弁８と、複数
のカムを選択的に切り換えることで前記吸気弁２の開弁
時期またはリフト量を変更する可変動弁機構５０と、機
関の運転状態に応じて前記可変動弁機構５０を切り換え
る弁駆動制御手段５３とを備えた内燃機関の吸気装置に
おいて、前記可変動弁機構５０が、少なくとも第１及び
第２のカム５１、５２を備えるとともに、この第１のカ
ム５１が通常運転中に対応する吸気弁の所定のリフト量
を備える一方、第２のカム５２が機関始動時に対応して
前記第１のカム５１より相対的にリフト量が小なる所定
のリフト量を備え、前記弁駆動制御手段５３は、機関の
始動中の場合には前記第２のカム５２を選択する一方、
そうでない場合には前記第１のカム５１を選択する。

【０００６】また、第２の発明は、図１０に示すよう
に、吸気通路２に配設された吸気弁８と、複数のカムを
選択的に切り換えることで前記吸気弁２の開弁時期また
はリフト量を変更する可変動弁機構５０と、機関の運転
状態に応じて前記可変動弁機構５０を切り換える弁駆動
制御手段５３とを備えた内燃機関の吸気装置において、
機関の運転状態が始動中である場合には前記吸気通路２
へ燃料を噴射する時期を吸気弁８の閉弁期間中に変更す
る燃料噴射時期制御手段５４と、前記可変動弁機構５０
が、通常運転中に対応する吸気弁の所定のリフト量を備
えた第１のカム５１と、機関始動時に対応して前記第１
のカム５１より相対的にリフト量が小なる第２のカム５
２とを備え、前記弁駆動制御手段５３は、機関の始動中
の場合には前記第２のカム５２を選択する一方、そうで
ない場合には前記第１のカム５１を選択する。

【０００７】また、第３の発明は、前記第１又は第２の
発明において、前記第２のカムは、始動中の機関回転数
において所定の吸気流速を発生可能なリフト量を備え
る。

【０００８】また、第４の発明は、前記第３の発明にお
いて、前記第２のカムは、吸気弁の開弁期間中の前半の
リフト量を後半のリフト量に比して低く設定される。

【０００９】また、第５の発明は、図１０に示すよう
に、前記第１ないし第４の発明のいずれかひとつにおい
て、前記弁駆動制御手段５３は、機関回転数を検出する
手段５５と、機関の始動状態を検出する手段５６を備
え、機関回転数が所定値以下かつ、機関が始動状態の場
合に前記第２のカムを選択する。

【００１０】

【作用】したがって、第１の発明は、弁駆動制御手段は
機関の運転状態に応じて可変動弁機構を切り換え、通常
運転中には第１のカムで吸気弁を駆動する一方、機関の
始動中には第２カムを選択して第１のカムより相対的に
小さなリフト量で吸気弁を駆動する。吸気通路から流入
した吸気は、吸気弁の開弁期間中にシリンダへ流入する
が、第２のカムのリフト量が第１のカムより小さいため
に、始動中の極端に機関回転数が低い場合にも吸気流速
が増大されて、吸気通路または吸気弁に付着した燃料を
剥離するとともに、霧化を促進することができる。

【００１１】また、第２の発明は、弁駆動制御手段は機
関の運転状態に応じて可変動弁機構を切り換え、通常運
転中には第１のカムで吸気弁を駆動する一方、機関の始
動中には第２カムを選択して第１のカムより相対的に小
さなリフト量で吸気弁を駆動し、燃料噴射時期制御手段
は機関の始動中であれば燃料噴射時期を吸気弁の閉弁期
間中に変更する。機関始動中では吸気通路から流入した
吸気は、吸気弁の開弁機関中にシリンダへ流入し、この
とき、第２のカムのリフト量が第１のカムより小さいた
めに、始動中の極端に機関回転数が低い場合にも吸気流
速が増大される一方、閉弁期間中に噴射された燃料は吸
気通路または吸気弁に付着するが、吸気弁の開弁に伴う
リフト量に応じて流速の増大した吸気よって燃料は剥離
されるとともに、霧化を促進されながらシリンダへ流入
し、噴射された燃料の応答遅れを抑制して始動性及び排
気エミッションの改善を図ることができる。

【００１２】また、第３の発明は、第２のカムのリフト
量が、始動中の機関回転数において所定の吸気流速を発
生可能なリフト量を備えるため、始動中のクランキング
で極端に回転数の低い場合にも、吸気の流速を確保して
吸気弁、吸気通路に付着した燃料の剥離、霧化を行うこ
とができ、噴射された燃料の応答遅れを抑制することが
できる。

【００１３】また、第４の発明は、第２のカムを、吸気
弁の開弁期間中の前半のリフト量を後半のリフト量に比
して低く設定することにより、開弁期間の前半では小さ
なリフト量に制限することで吸気の流速を増大させ、付
着した燃料の剥離、霧化を促進する一方、開弁期間の後
半ではリフト量を増大させることで吸気量を確保し、噴
射された燃料の応答遅れを抑制しながら、適切な吸気量
を確保して機関の始動を円滑に行うことができる。

【００１４】また、第５の発明は、前記弁駆動制御手段
は、機関回転数が所定値以下かつ、機関が始動状態の場
合にのみ第２のカムを選択するため、機関始動中に回転
数が上昇した場合には速やかに通常運転用の第１カムに
切り換えることができ、吸気量の増大に応じてリフト量
を増大して、安定した燃焼を継続させることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を４弁式エンジンに適
用した場合を、添付図面に基づいて説明する。

【００１６】図１に示すように、シリンダ１には吸気ポ
ート２、３及び排気ポート４、５が連通し、吸気ポート
２、３の上流にはインジェクタ６が配設され、コントロ
ーラ７からの信号に応じてインジェクタ６は開弁し、吸
気ポート２、３へ信号に応じた燃料を噴射する。

【００１７】コントローラ７はエンジンの運転状態に応
じた燃料噴射量を算出するために、回転数センサ３０か
らのエンジン回転数Ｎｅと、エアフローメータ３１から
の吸気流量Ｑと、水温センサ３２からの冷却水温度と、
イグニッションスイッチ等に連動したスタートスイッチ
３３からのスタート信号ＳＳＷと、クランク角センサ３
４からの角度信号とをそれぞれ読み込んで、演算された
燃料噴射量に応じた開弁信号をインジェクタ６へ送出す
る。

【００１８】吸排気タイミングを制御する動弁機構は、
吸気ポート２、３には可変動弁機構を介して開閉駆動さ
れる吸気弁８、９と、排気ポート４、５には排気カムシ
ャフト１３に結合されたカム１７、１８にそれぞれ開閉
駆動される排気弁１７、１８とから構成され、吸気側に
は可変動弁機構を備える一方、排気側は通常の弁駆動機
構で構成される。

【００１９】吸気弁８、９を駆動する可変動弁機構は、
吸気カムシャフト１２には吸気弁８、９に対応してそれ
ぞれ形成された始動用カム１４、１５に加えて通常運転
用カム１６が形成され、この通常運転用カム１６は始動
用カム１４、１５の間に配設される。

【００２０】始動用カム１４、１５と通常運転用カム１
６のプロフィールは、図３、図４に示すように設定さ
れ、通常運転用カム１６はアイドリングから最高回転数
までの回転領域で最適の出力が確保可能な所定のリフト
量と開弁タイミングに設定される一方、始動用カム１
４、１５は始動中のクランキング時の回転数に呼応して
最適な流速を確保可能なプロフィールに設定される。

【００２１】すなわち、吸気弁８、９のリフト量の最大
値を後述するように、吸気弁８、９の近傍に付着した燃
料を巻き込むことが可能な流速を発生する所定値、例え
ば、約２mm程度に抑制するとともに、全開弁期間のうち
の前半における吸気弁８、９のリフト量を抑制する一
方、後半におけるリフト量を増大させて所定のリフト量
を達成するようなプロフィールに設定され、後半のリフ
ト量は前半に比して高く設定される。なお、開弁期間の
前半及び後半とは開弁期間の中心を境にして大別したも
のである。

【００２２】これら３つのカム１４〜１６にはそれぞれ
摺接するロッカアームが配設され、始動用カム１４には
第１ロッカアーム２２が摺接し、通常運転用カム１６に
はフリーロッカアーム２４が、始動用カム１５には第２
ロッカアーム２３がそれぞれ摺接し、これらロッカアー
ム２２〜２４はロッカシャフト２１によって基端を軸支
される一方、カム１４〜１６に応じて揺動する他端で吸
気弁８、９を開閉駆動するものである。

【００２３】ここで、吸気弁８、９は第１ロッカアーム
２２、第２ロッカアーム２３と常時当接し、これらリフ
ト量の異なる始動用カム１４、１５と通常運転用カム１
６は油圧による可変動弁機構によって選択され、選択さ
れたカムに応じて吸気弁８、９は駆動される。

【００２４】図示しないシリンダヘッドに支持されたロ
ッカシャフト２１の内周には可変動弁機構を駆動する作
動油通路２０が形成され、この作動油通路２０はコント
ローラ７の指令に応じて所定の高圧、低圧を切り換える
油圧供給手段１９と連通する。

【００２５】そして、このロッカシャフト２１に基端を
支持された第２ロッカアーム２３の内部にはフリーロッ
カアーム２４に対峙する所定の位置で開口した油室２５
が形成され、油室２５には第２ロッカアーム２３とフリ
ーロッカアーム２４を選択的に結合するピストン２７が
収装される。

【００２６】油室２５はフリーロッカアーム２４に対峙
する所定の位置で開口しており、この油室２５と対峙す
るフリーロッカアーム２４には孔部２４Ａが貫通形成さ
れ、さらにこの孔部２４Ａと対峙する第１ロッカアーム
２２には孔部２２Ａが貫通形成され、これら油室２５、
孔部２４Ａ、孔部２２Ａは同軸位置でほぼ等径に形成さ
れる。

【００２７】そして、孔部２４Ａにはフリーロッカアー
ム２４と第１ロッカアーム２２とを結合するピストン２
６が収装され、孔部２２Ａにはピストン２６と摺接する
ガイドピストン２８及びガイドピストン２８をフリーロ
ッカアーム２４へ向けて付勢するリターンスプリング２
９が収装され、ピストン２６、２７はそれぞれ孔部２２
Ａ、２４Ａへ嵌合可能に形成される。

【００２８】リターンスプリング２９は油室２５の油圧
に抗してピストン２６、２７を付勢し、すなわち、フリ
ーロッカアーム２４と第１及び第２ロッカアーム２２、
２３の結合を解除する方向に付勢し、油室２５へ供給さ
れる油圧が所定の高圧になると、ピストン２７はピスト
ン２６、２８を介してリターンスプリング２９に抗して
伸長し、ピストン２７が孔部２４Ａに嵌合し、ピストン
２６は孔部２２Ａに嵌合することで、フリーロッカアー
ム２４は第１及び第２ロッカアーム２２、２３と結合さ
れ、吸気弁８、９はフリーロッカアーム２４に摺接する
通常運転用カム１６によって駆動される。

【００２９】一方、油室２５に加わる油圧が所定値未満
の低圧では、リターンスプリング２９が伸長してピスト
ン２６、２７はそれぞれ孔部２２Ａ、２４Ａから抜ける
ため、ガイドピストン２８とピストン２６及びピストン
２６とピストン２７が端部を相互に摺接させることで、
フリーロッカアーム２４と第１及び第２ロッカアーム２
２、２３の相対変位を許容して、吸気弁８、９は第１及
び第２ロッカアームに摺接する始動用カム１４、１５に
応じて開閉駆動される。

【００３０】したがって、コントローラ７の指令に応じ
て油圧供給手段１９からの圧油に応じて吸気弁８、９を
駆動するカムは、始動用カム１４、１５または通常運転
用カム１６のいずれか一方に設定されるのである。

【００３１】ここで、始動用カム１４、１５のプロフィ
ールは、始動時のクランキング回転数に基づいて設定さ
れたもので、クランキング回転数を約２００rpmとした
とき、吸気ポート２、３の管内圧はほぼ大気圧となる。
すなわち、始動時には１サイクル当たりで全開運転時と
同等の吸気量が吸入され、このため、１サイクル当たり
の燃料噴射量も全開運転時と同等以上に設定する必要が
ある。

【００３２】ここで、インジェクタ６から噴射された燃
料が、安定してシリンダ１内へ流入する状態として、例
えば８００rpmの全開運転時を考えると、１気筒当たり
６００ccの行程容積における平均吸気流量及び流速は、０．６［ｌ］×８００×１／２＝２４０［ｌ／min］となる（ただし、吸入効率１００％の場合）。

【００３３】吸気行程を１／４サイクルと考えると、平
均吸気流量は２４０［ｌ］×４＝９６０［ｌ／min］＝１６×１０^-3
［ｍ³／sec］であり、吸気弁８、９の外径をΦ３０［mm］として一般
的なリフト量８［mm］における吸気流速は、カーテン面
積Ｓ＝３０［mm］×π×２×８［mm］＝１５０８［m
m²］であるから、１６×１０^-3［m³/sec］／１５０８［mm²］≒＝１０．
６［m/S］となる。

【００３４】したがって、この程度の吸気流速を確保で
きれば全開相当の燃料が噴射量された場合でも、安定し
てシリンダ１内へ流入できるこのことから、約２００rp
mのクランキング時に同等の流速を確保するためのリフ
ト量を考える。

【００３５】上記と同様に気筒容積６００［cc］での平
均吸気流量及び流速は、０．６［ｌ］×２００×１/２×４＝２４０［ｌ/min］＝３．９６×１０^-3 ［m³/sec］ここで、リフト量を２［mm］とすると、カーテン面積Ｓ
＝３０［mm］×π×２×２［mm］＝３７６.８×１０^-6
［mm²］であるから、３．９６×１０^-3［m³/sec］／３７６．８×１０^-6［mm
²］≒１０．６［m/S］となり、始動時における吸気弁８、９のリフト量は、約
２ｍｍ程度にとすることが必要である。

【００３６】以上のように構成された可変動弁機構は、
コントローラ７からの指令に基づいて駆動され、この制
御の一例を図５のフローチャートに示し、以下このフロ
ーチャートに基づいて詳述する。

【００３７】図示しないイグニッションキー等の始動装
置の操作を示すスタートスイッチ３３からのスタート信
号ＳＳＷをステップＳ１で読み込んだ後、ステップＳ２
ではスタート信号ＳＳＷがオンであるか、すなわち、始
動中であるかを判定する。

【００３８】始動中であれば、ステップＳ３へ進んで回
転数センサ３０からエンジンの回転数Ｎｅを読み込み、
ステップＳ４で回転数Ｎｅが所定の回転数以下、この場
合、４００rpm以下であるかを判定する。回転数Ｎｅが
４００rpm以下であれば、クランキング中であると判定
し、ステップＳ５で油圧供給手段１９から所定の圧力未
満の圧油を可変動弁機構の油室２５へ供給して、吸気弁
８、９を始動用カム１４、１５による駆動に切り換え
る。

【００３９】一方、ステップＳ４で回転数Ｎｅが４００
rpmを越えるクランキング終了後では、ステップＳ６へ
進んで油室２５の油圧を所定の高圧に切り換えて、通常
運転用カム１６によって吸気弁８、９を駆動する。

【００４０】上記ステップＳ１〜Ｓ６は、所定時間毎、
例えば１０msecごとに実行され、イグニッションキー等
が操作されてスタートスイッチ３３はＯＮとなり、同時
にクランキングが開始される。

【００４１】コントローラ７はエンジンの回転数が所定
値未満であることから始動時のクランキングを判定して
油圧供給手段１９を低圧側に切り換え、上記したよう
に、リターンスプリング２９の付勢力によってピストン
２５、２６が孔部２４Ａ、２２Ａへ嵌合するのを規制し
て、第１及び第２ロッカーアーム２２、２３のフリーロ
ッカーアーム２４に対する相対的変位を許容し、吸気弁
８、９を始動用カム１４、１５によって駆動する。

【００４２】同時にコントローラー７は、燃料噴射量及
び燃料噴射時期を始動に応じた所定値にそれぞれ設定す
る。燃料噴射量は、水温センサ３２が検出した水温など
から始動用の増分値を演算あるいはマップから選択し、
燃料噴射時期は、クランク角センサ３４からの信号に基
づいて、吸気弁８、９の閉弁期間中にインジェクタ６が
所定の燃料を吸気ポート２、３へ噴射するよう燃料噴射
時期を変更する。なお、クランク角センサ３４が検出す
る信号は、Ｒｅｆ信号（上死点あるいは所定のクランク
角）及びＰｏｓ信号（所定のクランク角度ごと、例え
ば、１度ごとの信号）などから構成され、始動用の燃料
噴射時期は、吸気弁８、９の閉弁期間中の所定のクラン
ク角度、すなわち、吸気弁８、９の開弁開始位置から所
定の角度以前に設定される。

【００４３】ここで、吸気弁８、９の閉弁期間中にイン
ジェクタ６から噴射された燃料は、吸気とともにシリン
ダ１へ向かって流れ、吸気弁８、９の開弁直前にはこれ
ら吸気弁８、９の近傍の吸気ポート２、３に滞留する壁
流となる。

【００４４】始動用カム１４、１５によって吸気弁８、
９が開弁すると、吸気ポート２、３内の吸気及び燃料が
シリンダ１内に流入するが、このとき、始動用カム１
４、１５が吸気弁８、９に付与するリフト量は上記した
ように、クランキング時において所定の流速となるよう
な小さな値に制限されるとともに、所定のリフト量に至
るまでの開弁初期、すなわち上記した開弁期間の前半で
はリフト量が抑制されるために吸気弁８、９を通過する
吸気の流速はさらに増大する。

【００４５】このため、図６に示すように、吸気弁８、
９の近傍に付着した壁流Ｆａは、高速の吸気とともにシ
リンダ１内へ流入し（図中Ｆｂ）、このとき、吸気ポー
ト２、３及び吸気弁８、９から剥離した燃料は霧化を促
進されるため、始動時における着火性を改善することで
始動性を向上させることができる。

【００４６】さらに始動用カム１４、１５が回転して開
弁期間の後半に入ると、吸気弁８、９のリフト量は前半
に比して相対的に高いため、始動中のクランキングのよ
うに非常に低速の場合でも、前半に比して増大された吸
気弁８、９のリフト量によって始動に必要な吸気量を確
保することが可能となるのである。

【００４７】したがって、壁流に起因するインジェクタ
６の燃料噴射量と、シリンダ１内へ実際に流入した燃料
流量は図７に示すようになって、図９に示した前記従来
例に比してインジェクタ６からの燃料噴射量に対するシ
リンダ１の燃料流入量の応答性は向上し、壁流に起因す
る過剰な燃料の流入が抑制されるため始動に必要な燃料
流量と吸気量を確実に確保することで始動性を改善する
とともに、ＨＣの排出量を低減することができ、始動性
の改善と排気エミッションの低減を同時に達成すること
が可能となり、さらに、始動時における燃料増量補正量
を低減することが可能となって、燃費及び排気エミッシ
ョンの低減を促進することができるのである。

【００４８】こうして、開弁初期のリフト量が微小かつ
開弁後期のリフト量が吸気に所定の流速を付与可能な始
動用カム１４、１５によって壁流及び始動時燃料噴射量
を低減しながら確実にエンジンの始動を行った後、コン
トローラ７はエンジンの回転数Ｎｅが所定値を越えたこ
とを条件に、油圧供給手段１９からの油圧を所定の高圧
に切り換えて、ピストン２５、２６を伸長させてフリー
ロッカーアーム２４と第１及び第２ロッカーアーム２
２、２３を結合して吸気弁８、９は通常運転用カム１６
によって開閉駆動され、始動時よりも吸気量の増大する
通常運転中、すなわち、アイドリング回転以上の運転領
域においても始動用カム１４、１５に比して増大したリ
フト量によって吸気弁８、９を駆動することで、通常運
転中の出力を従来と同様に確保することができるのであ
り、コントローラー７は、燃料噴射時期及び燃料噴射量
を通常運転に呼応した値に変更し、吸気量に応じた燃料
をシリンダ１に供給するのである。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明は、機関
の始動中には第２カムを選択して第１のカムより相対的
に小さなリフト量で吸気弁を駆動し、機関始動中の極端
に機関回転数が低い場合にも吸気流速が増大されて、吸
気通路または吸気弁に付着した燃料を剥離するととも
に、霧化を促進することができ、付着した燃料によるシ
リンダへ流入する燃料流量の応答遅れを低減して始動性
を改善するとともにＨＣの排出量を低減して排気エミッ
ションを向上することができる。

【００５０】また、第２の発明は、機関の始動中には第
２カムを選択して第１のカムより相対的に小さなリフト
量で吸気弁を駆動するとともに、燃料噴射時期を吸気弁
の閉弁中に変更し、機関始動中の極端に機関回転数が低
い場合にも吸気流速が増大され、閉弁中に噴射されて吸
気通路または吸気弁に一旦付着した燃料を剥離するとと
もに、霧化を促進することができ、噴射燃料流量とシリ
ンダへ流入する燃料流量の応答遅れを低減して始動性を
改善するとともにＨＣの排出量を低減して排気エミッシ
ョンを向上することができる。

【００５１】また、第３の発明は、第２のカムのリフト
量が、始動中の機関回転数において所定の吸気流速を発
生可能なリフト量を備えるため、始動中のクランキング
のように極端に回転数の低い場合にも、吸気の流速を確
保して吸気弁、吸気通路に付着した燃料の剥離、霧化を
行うことができ、噴射燃料流量とシリンダへ流入する燃
料流量の応答遅れを低減して始動性を改善するとともに
ＨＣの排出量を低減して排気エミッションを向上するこ
とができ、またシリンダへ流入する燃料流量の応答性を
向上することによって、始動時の燃料噴射量を前記従来
に比して低減することも可能となって、燃費及び排気エ
ミッションをさらに改善することができる。

【００５２】また、第４の発明は、第２のカムを、吸気
弁の開弁期間中の前半のリフト量を後半のリフト量に比
して低く設定することにより、開弁期間の前半では小さ
なリフト量に制限することで吸気の流速を増大させ、付
着した燃料の剥離、霧化を促進する一方、開弁期間の後
半ではリフト量を増大させることで吸気量を確保し、シ
リンダに流入する燃料流量の応答遅れの抑制と吸気量の
確保を共に行うことが可能となって、始動性及び排気エ
ミッションを改善することができる。

【００５３】また、第５の発明は、前記弁駆動制御手段
は、機関回転数が所定値以下かつ、機関が始動状態の場
合にのみ第２のカムを選択するため、機関始動中のクラ
ンキング終了に呼応して回転数が上昇すると速やかに通
常運転用の第１カムに切り換えることができ、クランキ
ングからアイドリング以上の機関回転数へ円滑に切り換
えて安定した燃焼を継続させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す内燃機関の概略構成図。

【図２】同じく可変動弁機構の要部断面図。

【図３】同じくカムの断面図。

【図４】同じくカムの特性図。

【図５】制御の一例を示すフローチャート。

【図６】始動時の燃料の流れを示す吸気系の断面図。

【図７】始動時の燃料流量及び回転数と時間との関係を
しめすグラフ。

【図８】従来例における始動時の燃料の流れを示す吸気
系の断面図。

【図９】同じく従来例における始動時の燃料流量及び回
転数と時間との関係をしめすグラフ。

【図１０】第１ないし第５の発明のいずれかひとつに対
応するクレーム対応図である。

【符号の説明】

２、３吸気ポート６インジェクタ７コントローラ８、９吸気弁１２カムシャフト１４、１５始動用吸気カム１６通常運転用吸気カム１９油圧供給手段２２第１ロッカアーム２３第２ロッカアーム２４フリーロッカアーム２５油室２６、２７ピストン２９リターンスプリング３０回転数センサ３１エアフローメータ３２水温センサ３３スタートスイッチ３４クランク角センサ５０可変動弁機構５１第１カム５２第２カム５３弁駆動制御手段５４燃料噴射時期制御手段５５機関回転数検出手段５６始動状態検出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気通路に配設された吸気弁と、複数の
カムを選択的に切り換えることで前記吸気弁の開弁時期
またはリフト量を変更する可変動弁機構と、機関の運転
状態に応じて前記可変動弁機構を切り換える弁駆動制御
手段とを備えた内燃機関の吸気装置において、前記可変
動弁機構が、少なくとも第１及び第２のカムを備えると
ともに、この第１のカムが通常運転中に対応する吸気弁
の所定のリフト量を備える一方、第２のカムが機関始動
時に対応して前記第１のカムより相対的にリフト量が小
なる所定のリフト量を備え、前記弁駆動制御手段は、機
関の始動中の場合には前記第２のカムを選択する一方、
そうでない場合には前記第１のカムを選択することを特
徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項２】吸気通路に配設された吸気弁と、複数の
カムを選択的に切り換えることで前記吸気弁の開弁時期
またはリフト量を変更する可変動弁機構と、機関の運転
状態に応じて前記可変動弁機構を切り換える弁駆動制御
手段とを備えた内燃機関の吸気装置において、機関の運
転状態が始動中である場合には前記吸気通路へ燃料を噴
射する時期を吸気弁の閉弁期間中に変更する燃料噴射時
期制御手段と、前記可変動弁機構が、通常運転中に対応
する吸気弁の所定のリフト量を備えた第１のカムと、機
関始動時に対応して前記第１のカムより相対的にリフト
量が小なる第２のカムとを備え、前記弁駆動制御手段
は、機関の始動中の場合には前記第２のカムを選択する
一方、そうでない場合には前記第１のカムを選択するこ
とを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項３】前記第２のカムは、始動中の機関回転数
において所定の吸気流速を発生可能なリフト量を備えた
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃
機関の吸気装置。
【請求項４】前記第２のカムは、吸気弁の開弁期間中
の前半のリフト量を後半のリフト量に比して低く設定さ
れたことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の吸気
装置。
【請求項５】前記弁駆動制御手段は、機関回転数を検
出する手段と、機関の始動状態を検出する手段を備え、
機関回転数が所定値以下かつ、機関が始動状態の場合に
前記第２のカムを選択することを特徴とする請求項１な
いし請求項４のいずれかひとつに記載の内燃機関の吸気
装置。