JPH0914006A - 内燃機関のバルブ動作制御方法 - Google Patents
内燃機関のバルブ動作制御方法Info
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- JPH0914006A JPH0914006A JP7160857A JP16085795A JPH0914006A JP H0914006 A JPH0914006 A JP H0914006A JP 7160857 A JP7160857 A JP 7160857A JP 16085795 A JP16085795 A JP 16085795A JP H0914006 A JPH0914006 A JP H0914006A
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- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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- F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
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- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
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- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
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- F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 希薄燃焼によるＨＣエミッション低減を図る
とともに同じ空燃比においてさらにＨＣエミッションの
低減を可能とする多バルブ内燃機関のバルブ動作制御方
法を提供する。 【構成】 複数の排気バルブ（排気ポート５ａ，５ｂ）
を有する内燃機関において、低負荷または中負荷運転時
に少なくとも１つの排気バルブを閉じた状態に保持す
る。
とともに同じ空燃比においてさらにＨＣエミッションの
低減を可能とする多バルブ内燃機関のバルブ動作制御方
法を提供する。 【構成】 複数の排気バルブ（排気ポート５ａ，５ｂ）
を有する内燃機関において、低負荷または中負荷運転時
に少なくとも１つの排気バルブを閉じた状態に保持す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のバルブ動作制
御方法に関し、特に多バルブ内燃機関における排気ガス
浄化のためのバルブ動作制御方法の改良に関するもので
ある。
御方法に関し、特に多バルブ内燃機関における排気ガス
浄化のためのバルブ動作制御方法の改良に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】排気ガス中のＨＣエミッション低減のた
めに空燃比のリーン化が有効であることは知られてい
る。また、このようなリーン化による希薄燃焼を安定し
て行うために、燃焼室内の混合気の成層化やスワールあ
るいはタンブル等の渦状化が有効であることは知られて
いる。
めに空燃比のリーン化が有効であることは知られてい
る。また、このようなリーン化による希薄燃焼を安定し
て行うために、燃焼室内の混合気の成層化やスワールあ
るいはタンブル等の渦状化が有効であることは知られて
いる。
【０００３】一方、吸気バルブおよび排気バルブをそれ
ぞれ２つあるいはそれ以上設け、各バルブを小型軽量化
して駆動機構の簡素化およびバルブ駆動力の低減を図っ
た４バルブまたは５バルブ等の多バルブ内燃機関が実用
化されている。
ぞれ２つあるいはそれ以上設け、各バルブを小型軽量化
して駆動機構の簡素化およびバルブ駆動力の低減を図っ
た４バルブまたは５バルブ等の多バルブ内燃機関が実用
化されている。
【０００４】従来このような多バルブ内燃機関におい
て、燃費改善やＨＣエミッション低減のために希薄燃焼
を行う場合、吸気行程時に一部の吸気バルブを閉じたり
あるいはリフトを小さくすることにより、燃焼室内の混
合気に渦流を起こしたりあるいは燃料の成層化を行って
いた。これにより、燃料のリーン化を進め希薄燃焼によ
る燃費向上とともにＨＣエミッションの低減が図られて
いた。
て、燃費改善やＨＣエミッション低減のために希薄燃焼
を行う場合、吸気行程時に一部の吸気バルブを閉じたり
あるいはリフトを小さくすることにより、燃焼室内の混
合気に渦流を起こしたりあるいは燃料の成層化を行って
いた。これにより、燃料のリーン化を進め希薄燃焼によ
る燃費向上とともにＨＣエミッションの低減が図られて
いた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
燃料リーン化によるＨＣエミッションの低減を図った場
合、運転状態に応じて最適空燃比が設定された場合には
単にリーン化を進めたのでは適正な空燃比制御ができな
くなる。例えば、加速時には出力を高めるために燃料リ
ッチ化が必要であり、また急減速時にはエンジンストー
ル防止のために燃料リッチ化が必要となる。このような
場合、最適空燃比が設定されるためそれ以上のリーン化
ができずＨＣエミッション低減には限度がある。このよ
うな場合を含め、同じ空燃比においてさらにＨＣエミッ
ションの低減を図ることは従来できなかった。
燃料リーン化によるＨＣエミッションの低減を図った場
合、運転状態に応じて最適空燃比が設定された場合には
単にリーン化を進めたのでは適正な空燃比制御ができな
くなる。例えば、加速時には出力を高めるために燃料リ
ッチ化が必要であり、また急減速時にはエンジンストー
ル防止のために燃料リッチ化が必要となる。このような
場合、最適空燃比が設定されるためそれ以上のリーン化
ができずＨＣエミッション低減には限度がある。このよ
うな場合を含め、同じ空燃比においてさらにＨＣエミッ
ションの低減を図ることは従来できなかった。
【０００６】また、リーン燃焼に限らず、理論空燃比や
リッチ領域の燃焼においてもＨＣ濃度低減を図る必要が
ある。
リッチ領域の燃焼においてもＨＣ濃度低減を図る必要が
ある。
【０００７】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなさ
れたものであって、希薄燃焼によるＨＣエミッション低
減を図るとともに同じ空燃比においてさらにＨＣエミッ
ションの低減を可能とする多バルブ内燃機関のバルブ動
作制御方法の提供を目的とする。
れたものであって、希薄燃焼によるＨＣエミッション低
減を図るとともに同じ空燃比においてさらにＨＣエミッ
ションの低減を可能とする多バルブ内燃機関のバルブ動
作制御方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、複数の排気バルブを有する内燃機関に
おいて、低負荷または中負荷運転時に少なくとも１つの
排気バルブを閉じた状態に保持することを特徴とする内
燃機関のバルブ動作制御方法を提供する。
め、本発明では、複数の排気バルブを有する内燃機関に
おいて、低負荷または中負荷運転時に少なくとも１つの
排気バルブを閉じた状態に保持することを特徴とする内
燃機関のバルブ動作制御方法を提供する。
【０００９】好ましい実施例においては、径の異なる複
数の排気バルブを有する内燃機関において、最大の径の
排気バルブを前記閉じた状態に保持することを特徴とし
ている。
数の排気バルブを有する内燃機関において、最大の径の
排気バルブを前記閉じた状態に保持することを特徴とし
ている。
【００１０】さらに好ましい実施例においては、前記最
大の径の排気バルブより径の小さい排気バルブは、最大
の径の排気バルブより燃焼室の中心側に近づけて配置さ
れたことを特徴としている。
大の径の排気バルブより径の小さい排気バルブは、最大
の径の排気バルブより燃焼室の中心側に近づけて配置さ
れたことを特徴としている。
【００１１】さらに好ましい実施例においては、排気行
程において排気バルブが開くタイミングに同期して吸気
バルブをわずかに開くことを特徴としている。
程において排気バルブが開くタイミングに同期して吸気
バルブをわずかに開くことを特徴としている。
【００１２】本発明ではさらに、複数の排気バルブと、
各排気バルブをエンジン回転に同期して開閉駆動するバ
ルブ駆動手段と、エンジンの負荷状態検出手段と、エン
ジン負荷状態に応じてバルブの開閉制御を行う制御装置
とを具備した内燃機関において、前記制御装置は、前記
エンジン負荷が低負荷または中負荷のときに、少なくと
も１つの排気バルブを閉じた状態に保持するように前記
バルブ駆動手段を動作させるように構成されたことを特
徴とする内燃機関のバルブ動作制御装置を提供する。
各排気バルブをエンジン回転に同期して開閉駆動するバ
ルブ駆動手段と、エンジンの負荷状態検出手段と、エン
ジン負荷状態に応じてバルブの開閉制御を行う制御装置
とを具備した内燃機関において、前記制御装置は、前記
エンジン負荷が低負荷または中負荷のときに、少なくと
も１つの排気バルブを閉じた状態に保持するように前記
バルブ駆動手段を動作させるように構成されたことを特
徴とする内燃機関のバルブ動作制御装置を提供する。
【００１３】
【作用】ＨＣは排気ガスの未燃混合気成分中に多く含ま
れるため、高負荷運転時にはほぼ完全に燃焼されＨＣ濃
度は少なく、低負荷または中負荷運転時には比較的高濃
度のＨＣガスが排出される。このような未燃ＨＣを含む
未燃焼燃料は、排気バルブ周縁部とバルブシート間の隙
間およびピストン上面の周縁部とシリンダ内壁間の隙間
に多く残留付着している。従来は排気行程において、排
気バルブが開くと、この未燃ＨＣが排気バルブを通して
ほとんど排出されていた。しかしながら、本発明では、
排気行程で排気バルブの一部を動作停止して閉じたまま
にしておくため、排気バルブ周縁に付着している未燃Ｈ
Ｃは排気ガスとして排出されずＨＣエミッションが低減
する。
れるため、高負荷運転時にはほぼ完全に燃焼されＨＣ濃
度は少なく、低負荷または中負荷運転時には比較的高濃
度のＨＣガスが排出される。このような未燃ＨＣを含む
未燃焼燃料は、排気バルブ周縁部とバルブシート間の隙
間およびピストン上面の周縁部とシリンダ内壁間の隙間
に多く残留付着している。従来は排気行程において、排
気バルブが開くと、この未燃ＨＣが排気バルブを通して
ほとんど排出されていた。しかしながら、本発明では、
排気行程で排気バルブの一部を動作停止して閉じたまま
にしておくため、排気バルブ周縁に付着している未燃Ｈ
Ｃは排気ガスとして排出されずＨＣエミッションが低減
する。
【００１４】径の異なる排気バルブを有する場合、バル
ブ周縁長が長い大径の排気バルブを動作停止することに
より、ＨＣエミッション低減の効果が大きくなる。この
場合、動作停止しない径の小さいバルブを燃焼室中心側
にオフセットさせておくことにより、バルブの位置（ピ
ストン上面からの高さ）が高くなるとともにピストン周
縁部からの距離が離れ、ピストン周縁部に付着している
未燃ＨＣが排出されにくくなりＨＣエミッションが低減
する。
ブ周縁長が長い大径の排気バルブを動作停止することに
より、ＨＣエミッション低減の効果が大きくなる。この
場合、動作停止しない径の小さいバルブを燃焼室中心側
にオフセットさせておくことにより、バルブの位置（ピ
ストン上面からの高さ）が高くなるとともにピストン周
縁部からの距離が離れ、ピストン周縁部に付着している
未燃ＨＣが排出されにくくなりＨＣエミッションが低減
する。
【００１５】排気ガス中のＨＣ濃度は排気バルブを開い
た直後に高くなり直ちに低下することが知られている。
本発明において、一部排気バルブを動作停止するととも
に、排気バルブを開くタイミングに同期して吸気バルブ
をわずかにリフトさせて開くことにより、排気バルブを
通して排出されるべき未燃ＨＣが吸気側に押出され排気
ガスとして排出されなくなる。これによりＨＣのエミッ
ションがさらに低減する。
た直後に高くなり直ちに低下することが知られている。
本発明において、一部排気バルブを動作停止するととも
に、排気バルブを開くタイミングに同期して吸気バルブ
をわずかにリフトさせて開くことにより、排気バルブを
通して排出されるべき未燃ＨＣが吸気側に押出され排気
ガスとして排出されなくなる。これによりＨＣのエミッ
ションがさらに低減する。
【００１６】
【実施例】図１は本発明が適用される４バルブの４サイ
クル内燃機関のバルブ配置を示す上面図であり、図２は
そのＦ１−Ｆ２−Ｆ３−Ｆ４に沿った断面の構成図であ
る。シリンダ１の壁体内に冷却ジャケット２が形成され
るとともに内部に燃焼室３が形成される。シリンダ１の
上面にはシリンダヘッド３０（図２）が装着され、この
シリンダヘッド３０に吸気通路４および排気通路８が形
成される。吸気通路４は吸気マニホルド（図示しない）
から接続され２本に分岐して燃焼室３の上面に形成した
吸気ポート５ａ，５ｂに連通する。吸気ポート５ａ，５
ｂの周囲にはバルブシート６が設けられる。燃焼室３の
ほぼ中心のシリンダヘッドには点火プラグ装着孔７が設
けられ、図示しない点火プラグが取付けられる。
クル内燃機関のバルブ配置を示す上面図であり、図２は
そのＦ１−Ｆ２−Ｆ３−Ｆ４に沿った断面の構成図であ
る。シリンダ１の壁体内に冷却ジャケット２が形成され
るとともに内部に燃焼室３が形成される。シリンダ１の
上面にはシリンダヘッド３０（図２）が装着され、この
シリンダヘッド３０に吸気通路４および排気通路８が形
成される。吸気通路４は吸気マニホルド（図示しない）
から接続され２本に分岐して燃焼室３の上面に形成した
吸気ポート５ａ，５ｂに連通する。吸気ポート５ａ，５
ｂの周囲にはバルブシート６が設けられる。燃焼室３の
ほぼ中心のシリンダヘッドには点火プラグ装着孔７が設
けられ、図示しない点火プラグが取付けられる。
【００１７】各吸気ポート５ａ，５ｂに対峙して排気ポ
ート９ａ，９ｂが形成される。この例では両排気ポート
９ａ，９ｂは同じ大きさでかつ吸気ポートよりも小さ
い。各排気ポート９ａ，９ｂの周囲にはバルブシート１
０が設けられる。各排気ポート９ａ，９ｂに連通してシ
リンダヘッド３０に排気通路８が形成される。各排気通
路８は連通して排気マニホルド（図示しない）に接続さ
れる。
ート９ａ，９ｂが形成される。この例では両排気ポート
９ａ，９ｂは同じ大きさでかつ吸気ポートよりも小さ
い。各排気ポート９ａ，９ｂの周囲にはバルブシート１
０が設けられる。各排気ポート９ａ，９ｂに連通してシ
リンダヘッド３０に排気通路８が形成される。各排気通
路８は連通して排気マニホルド（図示しない）に接続さ
れる。
【００１８】各吸気ポート５ａ，５ｂおよび排気ポート
９ａ，９ｂに対応してバルブガイド１３，１４（図２）
が形成され、図示しない吸気バルブおよび排気バルブが
それぞれバルブ軸Ｃ１、Ｃ２に沿ってスライドし開閉動
作する。
９ａ，９ｂに対応してバルブガイド１３，１４（図２）
が形成され、図示しない吸気バルブおよび排気バルブが
それぞれバルブ軸Ｃ１、Ｃ２に沿ってスライドし開閉動
作する。
【００１９】吸気通路４にはタンブルコントロールバル
ブ１１およびタンブルガイド１２が設けられる。タンブ
ルコントロールバルブ１１は、矢印Ｂのように回転して
開閉動作する。図は閉位置を示し、混合気は吸気通路４
の上側を通りタンブルガイド１２に沿って流れ、吸気ポ
ート５ａ（５ｂ）の上側部分（燃焼室中心側）から一定
の方向性をもって燃焼室３内に吸込まれる。これにより
燃焼室内にタンブル流が形成される。
ブ１１およびタンブルガイド１２が設けられる。タンブ
ルコントロールバルブ１１は、矢印Ｂのように回転して
開閉動作する。図は閉位置を示し、混合気は吸気通路４
の上側を通りタンブルガイド１２に沿って流れ、吸気ポ
ート５ａ（５ｂ）の上側部分（燃焼室中心側）から一定
の方向性をもって燃焼室３内に吸込まれる。これにより
燃焼室内にタンブル流が形成される。
【００２０】図３は排気バルブの詳細図である。排気バ
ルブ１６はバルブシャフト１６ａおよびバルブ本体１６
ｂからなり、バルブが閉状態のときバルブ本体１６ｂの
周縁部が図示したようにバルブシート１０に当接する。
このときバルブ本体１６ｂの周縁部とバルブシート１０
との間に隙間（クレビス）１５が形成される。このクレ
ビス１５に未燃ＨＣが付着堆積する。
ルブ１６はバルブシャフト１６ａおよびバルブ本体１６
ｂからなり、バルブが閉状態のときバルブ本体１６ｂの
周縁部が図示したようにバルブシート１０に当接する。
このときバルブ本体１６ｂの周縁部とバルブシート１０
との間に隙間（クレビス）１５が形成される。このクレ
ビス１５に未燃ＨＣが付着堆積する。
【００２１】上記構成において、本発明では、低負荷ま
たは中負荷運転時に、一方の排気ポート９ａ（または９
ｂ）に装着した排気バルブを動作停止して閉じた状態に
保持する。これにより、排気バルブのバルブ本体周縁部
のクレビス１５（図３）に付着堆積している未燃ＨＣの
排出が防止されるため、ＨＣのエミッションの低減が図
られる。
たは中負荷運転時に、一方の排気ポート９ａ（または９
ｂ）に装着した排気バルブを動作停止して閉じた状態に
保持する。これにより、排気バルブのバルブ本体周縁部
のクレビス１５（図３）に付着堆積している未燃ＨＣの
排出が防止されるため、ＨＣのエミッションの低減が図
られる。
【００２２】このようなバルブ動作制御を行うため、本
発明に係る内燃機関は負荷検出手段を備えている。この
負荷検出手段としては、例えばエンジンのクランク角と
燃焼圧力または吸気圧力等の検出データからトルクを演
算する公知の演算回路を用いることができる。また負荷
状態の判別を、クランク角検出データから算出したエン
ジン回転数により行い、所定の回転数以下の場合にバル
ブの動作を停止してもよい。この場合、所定の回転数以
下でさらに負荷が小さい場合に、タンブルコントロール
バルブを閉じてタンブル流を起こし失火限界を延すよう
に制御してもよい。このように負荷状態または回転数に
応じてバルブの動作を制御するための制御装置として
は、予め制御プログラムを内蔵したマイクロコンピュー
タ等からなるＣＰＵを用いることができる。
発明に係る内燃機関は負荷検出手段を備えている。この
負荷検出手段としては、例えばエンジンのクランク角と
燃焼圧力または吸気圧力等の検出データからトルクを演
算する公知の演算回路を用いることができる。また負荷
状態の判別を、クランク角検出データから算出したエン
ジン回転数により行い、所定の回転数以下の場合にバル
ブの動作を停止してもよい。この場合、所定の回転数以
下でさらに負荷が小さい場合に、タンブルコントロール
バルブを閉じてタンブル流を起こし失火限界を延すよう
に制御してもよい。このように負荷状態または回転数に
応じてバルブの動作を制御するための制御装置として
は、予め制御プログラムを内蔵したマイクロコンピュー
タ等からなるＣＰＵを用いることができる。
【００２３】バルブの動作を停止するための機構として
は、バルブシャフト端部のリフターを駆動するためのク
ランク軸に連結された回転カムを用い、この回転カムに
よるリフターの押圧動作が伝達されないように、回転カ
ムとリフター間に出し入れ可能なロッカーアームを配設
し、バルブ休止時にはこのロッカーアームを移動させて
回転カムの従動部を動作させないようにあるいはカム動
作量を変化させるように構成することができる。あるい
は、休止用のカムを設けてバルブ休止時にはカム自体を
移動させるように構成してもよい。その他適当な手段に
より、排気行程で排気バルブを閉じた状態に保持するこ
とは可能である。
は、バルブシャフト端部のリフターを駆動するためのク
ランク軸に連結された回転カムを用い、この回転カムに
よるリフターの押圧動作が伝達されないように、回転カ
ムとリフター間に出し入れ可能なロッカーアームを配設
し、バルブ休止時にはこのロッカーアームを移動させて
回転カムの従動部を動作させないようにあるいはカム動
作量を変化させるように構成することができる。あるい
は、休止用のカムを設けてバルブ休止時にはカム自体を
移動させるように構成してもよい。その他適当な手段に
より、排気行程で排気バルブを閉じた状態に保持するこ
とは可能である。
【００２４】図４は空燃比（Ａ／Ｆ）に対する排気ガス
中のＨＣ濃度（ＴＨＣ）のグラフである。実線は従来の
排気バルブ休止をしない場合のＨＣエミッションを示
し、点線は本発明の排気バルブ休止を行った場合のＨＣ
エミッションを示す。図から分かるように、バルブ休止
をすることにより同じ空燃比でＨＣエミッションを下げ
ることができる。また、ＨＣ濃度はＡ／Ｆのリーン化と
ともに低下し理論空燃比（約１４．７）を越えてさらに
リーン化することによりＨＣ濃度はさらに低下し、最低
ＨＣ濃度に達した後さらにリーン化すると若干ＨＣ濃度
が増加して最終的に失火する。この場合、ＨＣ濃度が最
小の空燃比で運転する場合には燃焼を安定化させるため
にタンブルやスワール等の渦流を起こしたりあるいは成
層化が必要である。これによりさらにリーン化が可能に
なる。
中のＨＣ濃度（ＴＨＣ）のグラフである。実線は従来の
排気バルブ休止をしない場合のＨＣエミッションを示
し、点線は本発明の排気バルブ休止を行った場合のＨＣ
エミッションを示す。図から分かるように、バルブ休止
をすることにより同じ空燃比でＨＣエミッションを下げ
ることができる。また、ＨＣ濃度はＡ／Ｆのリーン化と
ともに低下し理論空燃比（約１４．７）を越えてさらに
リーン化することによりＨＣ濃度はさらに低下し、最低
ＨＣ濃度に達した後さらにリーン化すると若干ＨＣ濃度
が増加して最終的に失火する。この場合、ＨＣ濃度が最
小の空燃比で運転する場合には燃焼を安定化させるため
にタンブルやスワール等の渦流を起こしたりあるいは成
層化が必要である。これによりさらにリーン化が可能に
なる。
【００２５】図５は本発明の別の実施例の構成説明図で
ある。この実施例においては、（Ａ）図に示すように、
吸気ポート５０に比べ、径の大きい排気ポート２０と径
の小さい排気ポート１７が設けられている。また、小径
の排気ポート１７は、大径の排気ポート２０よりも、燃
焼室３の中心側にオフセットして設けられている。これ
により、（Ｂ）図に示すように、小径の排気バルブ１６
が装着される排気ポート１７は、ピストン１８の上死点
１９よりＡだけ高い位置に設けられ大径の排気ポート２
０よりも高い位置でかつピストン周縁部から離れた位置
に形成されることになる。なお、図中１７’、２０’お
よび５０’はそれぞれ排気ポート１７、２０および吸気
ポート５０に連通する排気通路および吸気通路を示す。
ある。この実施例においては、（Ａ）図に示すように、
吸気ポート５０に比べ、径の大きい排気ポート２０と径
の小さい排気ポート１７が設けられている。また、小径
の排気ポート１７は、大径の排気ポート２０よりも、燃
焼室３の中心側にオフセットして設けられている。これ
により、（Ｂ）図に示すように、小径の排気バルブ１６
が装着される排気ポート１７は、ピストン１８の上死点
１９よりＡだけ高い位置に設けられ大径の排気ポート２
０よりも高い位置でかつピストン周縁部から離れた位置
に形成されることになる。なお、図中１７’、２０’お
よび５０’はそれぞれ排気ポート１７、２０および吸気
ポート５０に連通する排気通路および吸気通路を示す。
【００２６】このような構成において、本発明では大径
の排気ポート２０に装着された排気バルブを動作停止し
て閉じたままに保持しておく。これにより、周縁部の長
い大径の排気バルブのクレビスに付着堆積している未燃
ＨＣの排出が防止され、ＨＣエミッション防止の効果が
大きくなる。また、バルブ休止をしない小径のバルブ１
６が開いても、この小径バルブ１６はオフセットにより
ピストン周縁部から離れているため、ピストン周縁部と
シリンダ壁間の隙間に付着堆積している未燃ＨＣは排気
ポート１７を通して排出されにくくなり、ＨＣエミッシ
ョンが抑制される。
の排気ポート２０に装着された排気バルブを動作停止し
て閉じたままに保持しておく。これにより、周縁部の長
い大径の排気バルブのクレビスに付着堆積している未燃
ＨＣの排出が防止され、ＨＣエミッション防止の効果が
大きくなる。また、バルブ休止をしない小径のバルブ１
６が開いても、この小径バルブ１６はオフセットにより
ピストン周縁部から離れているため、ピストン周縁部と
シリンダ壁間の隙間に付着堆積している未燃ＨＣは排気
ポート１７を通して排出されにくくなり、ＨＣエミッシ
ョンが抑制される。
【００２７】図６は本発明のさらに別の実施例を説明す
るための４つのバルブの開閉動作を示すタイムチャート
である。図のＢＤＣは排気行程開始時の下死点を示し、
ＴＤＣは吸気行程開始時の上死点を示す。（Ａ）はバル
ブ休止を行う排気バルブを示す。このバルブは通常運転
時には点線のように排気行程で開くが、本発明において
は、矢印で示すように、排気行程で閉じた状態に保持さ
れる。（Ｂ）は他方の排気バルブを示し、排気行程で通
常運転の動作に従って開く。
るための４つのバルブの開閉動作を示すタイムチャート
である。図のＢＤＣは排気行程開始時の下死点を示し、
ＴＤＣは吸気行程開始時の上死点を示す。（Ａ）はバル
ブ休止を行う排気バルブを示す。このバルブは通常運転
時には点線のように排気行程で開くが、本発明において
は、矢印で示すように、排気行程で閉じた状態に保持さ
れる。（Ｂ）は他方の排気バルブを示し、排気行程で通
常運転の動作に従って開く。
【００２８】（Ｃ）（Ｄ）は吸気バルブを示し、両バル
ブとも吸気行程で通常のバルブ動作に従って開く。この
実施例では、一方の吸気バルブ（Ｄ）が、排気行程の開
始時にわずかに開く。これにより、排気行程開始直後に
多く排出される未燃ＨＣが、本来排気バルブ側に押出さ
れるべきところを吸気バルブ側に押戻されて外部に排出
されない。従って、排気ガスのＨＣエミッションが低減
する。
ブとも吸気行程で通常のバルブ動作に従って開く。この
実施例では、一方の吸気バルブ（Ｄ）が、排気行程の開
始時にわずかに開く。これにより、排気行程開始直後に
多く排出される未燃ＨＣが、本来排気バルブ側に押出さ
れるべきところを吸気バルブ側に押戻されて外部に排出
されない。従って、排気ガスのＨＣエミッションが低減
する。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、複数の排気バルブを有する内燃機関において、排気
行程で排気バルブの一部を動作停止して閉じたままにし
ておくため、排気バルブ周縁に付着している未燃ＨＣは
排気ガスとして排出されずＨＣエミッションが低減す
る。
は、複数の排気バルブを有する内燃機関において、排気
行程で排気バルブの一部を動作停止して閉じたままにし
ておくため、排気バルブ周縁に付着している未燃ＨＣは
排気ガスとして排出されずＨＣエミッションが低減す
る。
【００３０】また、径の異なる排気バルブを有する場
合、バルブ周縁長が長い大径の排気バルブを動作停止す
ることにより、ＨＣエミッション低減の効果が大きくな
る。この場合、動作停止しない径の小さいバルブを燃焼
室中心側にオフセットさせておくことにより、バルブの
位置（ピストン上面からの高さ）が高くなるとともにピ
ストン周縁部からの距離が離れ、ピストン周縁部に付着
している未燃ＨＣが排出されにくくなりＨＣエミッショ
ンが低減する。
合、バルブ周縁長が長い大径の排気バルブを動作停止す
ることにより、ＨＣエミッション低減の効果が大きくな
る。この場合、動作停止しない径の小さいバルブを燃焼
室中心側にオフセットさせておくことにより、バルブの
位置（ピストン上面からの高さ）が高くなるとともにピ
ストン周縁部からの距離が離れ、ピストン周縁部に付着
している未燃ＨＣが排出されにくくなりＨＣエミッショ
ンが低減する。
【００３１】さらに、排気バルブを開くタイミングに同
期して吸気バルブをわずかにリフトさせて開くことによ
り、排気バルブを通して排出されるべき未燃ＨＣが吸気
側に押出され排気ガスとして排出されなくなる。これに
よりＨＣのエミッションがさらに低減する。
期して吸気バルブをわずかにリフトさせて開くことによ
り、排気バルブを通して排出されるべき未燃ＨＣが吸気
側に押出され排気ガスとして排出されなくなる。これに
よりＨＣのエミッションがさらに低減する。
【図１】 本発明の実施例に係る内燃機関の構成を示す
上面図である。
上面図である。
【図２】 図１のＦ１−Ｆ２−Ｆ３−Ｆ４断面図であ
る。
る。
【図３】 排気バルブの詳細図である。
【図４】 空燃比に対する排気ガス中のＨＣ濃度のグラ
フである。
フである。
【図５】 本発明の別の実施例の構成説明図である。
【図６】 本発明のさらに別の実施例のバルブ開閉動作
を示すタイムチャートである。
を示すタイムチャートである。
１：シリンダ、３：燃焼室、４：吸気通路、５ａ，５
ｂ：吸気ポート、６：バルブシート、７：点火プラグ装
着孔、８：排気通路、９ａ，９ｂ：排気ポート、１０：
バルブシート、１１：タンブルコントロールバルブ。
ｂ：吸気ポート、６：バルブシート、７：点火プラグ装
着孔、８：排気通路、９ａ，９ｂ：排気ポート、１０：
バルブシート、１１：タンブルコントロールバルブ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ｅ
Claims (5)
- 【請求項１】 複数の排気バルブを有する内燃機関にお
いて、低負荷または中負荷運転時に少なくとも１つの排
気バルブを閉じた状態に保持することを特徴とする内燃
機関のバルブ動作制御方法。 - 【請求項２】 径の異なる複数の排気バルブを有する内
燃機関において、最大の径の排気バルブを前記閉じた状
態に保持することを特徴とする請求項１に記載の内燃機
関のバルブ動作制御方法。 - 【請求項３】 前記最大の径の排気バルブより径の小さ
い排気バルブは、最大の径の排気バルブより燃焼室の中
心側に近づけて配置されたことを特徴とする請求項２に
記載の内燃機関のバルブ動作制御方法。 - 【請求項４】 排気行程において排気バルブが開くタイ
ミングに同期して吸気バルブをわずかに開くことを特徴
とする請求項１、２または３に記載の内燃機関のバルブ
動作制御方法。 - 【請求項５】 複数の排気バルブと、各排気バルブをエ
ンジン回転に同期して開閉駆動するバルブ駆動手段と、
エンジンの負荷状態検出手段と、エンジン負荷状態に応
じてバルブの開閉制御を行う制御装置とを具備した内燃
機関において、前記制御装置は、前記エンジン負荷が低
負荷または中負荷のときに、少なくとも１つの排気バル
ブを閉じた状態に保持するように前記バルブ駆動手段を
動作させるように構成されたことを特徴とする請求項１
に記載のバルブ動作制御方法を実施するための内燃機関
のバルブ動作制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7160857A JPH0914006A (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 内燃機関のバルブ動作制御方法 |
| US08/673,664 US5826560A (en) | 1995-06-27 | 1996-06-25 | Engine combustion chamber and method of operation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7160857A JPH0914006A (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 内燃機関のバルブ動作制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0914006A true JPH0914006A (ja) | 1997-01-14 |
Family
ID=15723889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7160857A Pending JPH0914006A (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 内燃機関のバルブ動作制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5826560A (ja) |
| JP (1) | JPH0914006A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012036798A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Toyota Motor Corp | エンジン |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE514969C2 (sv) * | 1999-09-15 | 2001-05-21 | Saab Automobile | Förbränningsmotor |
| US6672283B2 (en) | 2000-06-09 | 2004-01-06 | Yamaha Marine Kabushiki Kaisha | Four-cycle engine for marine drive |
| JP2003003870A (ja) * | 2001-06-21 | 2003-01-08 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機用４サイクルエンジンのバルブタイミング制御装置 |
| JP2003013759A (ja) | 2001-06-29 | 2003-01-15 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機用４サイクルエンジンのバルブタイミング制御装置 |
| JP2003013760A (ja) | 2001-07-02 | 2003-01-15 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機用４サイクルエンジンのバルブタイミング制御装置 |
| JP2003013761A (ja) | 2001-07-02 | 2003-01-15 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機用４サイクルエンジンのバルブタイミング制御装置 |
| JP2003020964A (ja) | 2001-07-04 | 2003-01-24 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機用４サイクルエンジンのバルブタイミング制御装置 |
| JP2003035179A (ja) | 2001-07-25 | 2003-02-07 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機用４サイクルエンジン |
| JP2003035156A (ja) | 2001-07-25 | 2003-02-07 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機用４サイクルエンジン |
| DE10344759B4 (de) * | 2003-09-26 | 2005-10-06 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine |
| US7201142B2 (en) * | 2005-08-24 | 2007-04-10 | Delphi Technologies, Inc. | Variable center pivot tumble control valve geometry for an intake manifold |
| US8074614B2 (en) * | 2008-09-12 | 2011-12-13 | GM Global Technology Operations LLC | Integrated hydraulic cooler and return rail in camless cylinder head |
| GB2457326B (en) * | 2008-10-17 | 2010-01-06 | Univ Loughborough | An exhaust arrangement for an internal combustion engine |
| US11578647B2 (en) | 2020-03-11 | 2023-02-14 | Arctic Cat Inc. | Engine |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2105785B (en) * | 1981-09-10 | 1984-10-03 | Honda Motor Co Ltd | Controlling opening of multiple i c engine intake and exhaust valves |
| JPS5999026A (ja) * | 1982-11-29 | 1984-06-07 | Mazda Motor Corp | エンジンの吸気装置 |
| DE3306355A1 (de) * | 1983-02-24 | 1984-08-30 | Ford-Werke AG, 5000 Köln | Brennkraftmaschine mit variablen ladungswechsel-steuerzeiten |
| US4535732A (en) * | 1983-06-29 | 1985-08-20 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Valve disabling device for internal combustion engines |
| JPS60216012A (ja) * | 1984-04-11 | 1985-10-29 | Yamaha Motor Co Ltd | 内燃機関の動弁装置 |
| US4964375A (en) * | 1987-12-08 | 1990-10-23 | Nissan Motor Co., Ltd. | Valve operating mechanism |
| JP3043349B2 (ja) * | 1989-12-12 | 2000-05-22 | 株式会社いすゞセラミックス研究所 | 電磁力バルブ駆動制御装置 |
| JPH04292526A (ja) * | 1991-03-20 | 1992-10-16 | Honda Motor Co Ltd | ４サイクル内燃機関 |
-
1995
- 1995-06-27 JP JP7160857A patent/JPH0914006A/ja active Pending
-
1996
- 1996-06-25 US US08/673,664 patent/US5826560A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012036798A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Toyota Motor Corp | エンジン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5826560A (en) | 1998-10-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041206 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050405 |