JPS6114324B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジンの吸気弁のリフト量を制御
するエンジンの吸気弁装置に関し、特に排気ガス
還流装置を備えたエンジンの吸気弁装置に関する
ものである。

従来より、エンジンの吸気弁を開閉作動する動
弁装置に、エンジンの負荷に応じて吸気弁のリフ
ト量を制御する制御装置を設けて、エンジンの低
負荷運転時には吸気弁のリフト量を小さくするこ
とにより、吸気流を絞つて吸気流速を速め、燃焼
効率を高める一方、エンジンの高負荷運転時には
吸気弁のリフト量を大きくすることにより、吸気
抵抗を減じて充填効率を高め、出力の向上を図る
ようにしたエンジンの吸気弁装置が提案されてい
る。（例えば実開昭49−113010号公報参照）ま
た、従来、エンジンから放出される排気ガスの一
部を吸気糸に還流して、排気ガス中のNOxの発
生を低減させるようにした排気ガス還流装置もよ
く知られている。

ところで、このような吸気弁装置を備えたエン
ジンに排気ガス還流装置を設けて、排気ガスの還
流を行うものにおいては、排気ガス還流時、排気
ガス還流を行わないものと較べて燃焼性が悪くな
るのは勿論のこと、特に吸気弁のリフト量を比較
的大きく設定した場合にはその吸気流速が低下す
ることを相俟つて燃焼性が著しく悪化するという
問題があつた。

そこで、本発明はかかる問題に鑑みてなされた
もので、上記のような吸気弁装置を備えたエンジ
ンにおいて、排気ガス還流装置を設けて排気ガス
還流を行なう場合には吸気弁のリフト量を排気ガ
ス還流を行わないものよりも小さく設定すること
により、排気ガス還流による燃焼性の悪化を、吸
気弁リフト量の減少による吸気流速の増大化によ
つて補償改善して、良好な燃焼性を確保すること
ができるようにしたエンジンの吸気弁装置を提供
せんとするものである。

以下、本発明を図面に示す実施に基づいて詳細
に説明する。

第１図において、１はシリンダブロツク、２は
シリンダヘツド、３はシリンダヘツド２内に形成
された燃焼室、４は該燃焼室３に開口する吸気ポ
ート、５は該吸気ポート４を開閉する吸気弁、６
は吸気弁５をエンジンの回転に同期して開閉作動
する吸気弁の動弁装置である。また、７は上記吸
気ポート４を介して燃焼室３に連通する吸気通
路、８は該吸気通路７に配設したスロツトル弁、
９は燃焼室３に開口する排気ポート、１０は該排
気ポート９を開閉する排気弁、１１は上記排気ポ
ート９を介して燃焼室３に連通する排気通路であ
る。

上記動弁装置６は、エンジンの回転に同期して
回転駆動されるカムシヤフト１２に固定された吸
気弁カム１３と、シリンダヘツド２内においてカ
ムシヤフト１２と軸平行をなすように支承された
シヤフト１４に基部が揺動自在に枢支され上記吸
気弁カム１３のカム面に摺接するカムフオロア１
５と、該カムフオロア１５のブラケツト部１５ａ
に一端がピン１６によつて枢支され、上記吸気弁
５の弁軸５ａの上端に当接するアジヤストスクリ
ユ１７を他端に有するアーム１８と、該アーム１
８の上面に設けた円弧面１８ａに当接してアーム
１８の揺動支点Ａを形成する回転自在なローラ１
９と、該ローラ１９をエンジンの運転状態に応じ
て上記アーム１８に相対して変位させるリフト量
可変制御装置を構成する支点変位機構２０と、上
記吸気弁５の弁軸５ａの上端部に固定したバネ受
座金２１とシリンダヘツド２との間に介装され吸
気弁５を開弁方向に付勢するとともに上記カムフ
オロア１５を吸気弁カム１３のカム面に常時摺接
するように付勢するスプリング２２とからなり、
カムシヤフト１２の回転駆動に伴う吸気弁カム１
３の回転によりカムフオロア１５をシヤフト１４
を軸として揺動せしめ、それに伴つてアーム１８
がローラ１９との当接点（揺動支点Ａ）を支点と
して揺動することにより、吸気弁５の弁軸５ａを
アーム１８他端のアジヤストスクリユ１７を介し
てスプリング２２のばね力に抗して押下げあるい
はスプリング２２のばね力により持上げて、吸気
弁５を開閉作動させるように構成されている。

また、上記支点変位機構２０は、シリンダヘツ
ド２内に回転可能に支承されたシヤフト２３と、
該シヤフト２３に固定されその回転に伴い揺動す
るレバー部２４と、該レバー部２４の下部に上記
アーム１８の円弧面１８ａに当接するよう回転自
在に支持されたローラ１９と、上記シヤフト２３
に固定されたギヤ２５と、該ギヤ２５と噛合する
ウオームギヤ２６と、該ウオームギヤ２６を正逆
駆動する可逆転モータ２７と、該可逆転モータ２
７をエンジンの運転状態に応じて駆動制御御する
制御回路２８とからなり、該制御回路２８にはエ
ンジンの負荷を例えばスロツトル弁８の開度から
検出した負荷検出信号S₁およびエンジンの回転数
を検出した回転数検出信号S₂等が入力されてお
り、該負荷検出信号S₁および回転数検出信号S₂を
受けて制御回路２８によりエンジンの運転状態を
判定し、エンジンの運転状態に応じて可逆転モー
タ２７を正転又は逆転させ、該可逆転モータ２７
によりウオームギヤ２６を介してギヤ２５を駆動
し、レバー部２４に支持したローラ１９をアーム
１８に相対して変位させてアーム１８の揺動支点
Ａの位置を変更し、アーム１８のレバー比を変化
させて吸気弁５のリフト量をそれぞれに応じて変
化させ、よつてエンジンの低負荷運転時にはアー
ム１８のレバー比がアジヤストスクリユ１７側で
小さくなるように変更されて吸気弁５のリフト量
を小さく設定する一方、エンジンの高負荷運転時
にはアーム１８のアジヤストスクリユ１７側のレ
バー比が大きくなるように変更されて吸気弁５の
リフト量を大きく設定するように構成されてい
る。

一方、２９は排気通路１１と吸気通路７のスロ
ツトル弁８下流とを連通する排気ガス還流通路で
あつて、該排気ガス還流通路２９の途中には排気
ガス還流通路２９を開閉制御する排気ガス還流制
御弁３０が介設されている。該排気ガス還流制御
弁３０は、排気ガス還流通路２９に介装された弁
体３１と該弁体３１を開閉作動するダイヤフラム
装置３２とからなり、該ダイヤフラム装置３２は
ダイヤフラム３３によつて画成された負圧室３４
および大気室３５を有し、該負圧室３４は負圧通
路３６を介して、スロツトル弁８が設定開度に開
かれるまでは吸気通路７のスロツトル弁８上流側
に位置し、スロツトル弁８が設定開度以上開かれ
ると吸気通路７のスロツトル弁８下流側に位置す
るように開口する負圧取出口３７に連通するとと
もに、該負圧室３４内にはスプリング３８が縮装
され、さらに上記ダイヤフラム３３はロツド３９
を介して上記弁体３１と連結されており、スロツ
トル弁８が設定開度以上開かれた際（すなわちエ
ンジンのアイドリング時を除く運転時）に負圧取
出口３７に作用する吸気負圧が負圧通路３６を介
して負圧室３４に導入されることにより、ダイヤ
フラム３３をスプリング３８のばね力に抗して偏
倚させ、このダイヤフラム３３の偏倚により弁体
３１を開作動させて排気ガス還流通路２９を開
き、排気通路１１の排気ガスの一部を吸気通路７
に還流するように構成されている。

さらに、上記負圧通路３６の途中には負圧通路
３６（すなわち負圧室３４）に作用する負圧を取
出す負圧取出口４０が開設され、該負圧取出口４
０から検出した負圧検出信号S₃は上記制御回路２
８に入力されており、負圧検出信号S₃受信時、す
なわちダイヤフラム装置３３の作動による排気ガ
ス還流時には制御回路２８により可逆転モータ２
７をさらに駆動せしめて第２図に示すように吸気
弁５のリフト量が排気ガス還流をしない運転状態
よりも小さく設定されるように構成されている。

したがつて、上記実施例においては、エンジン
のアイドリング時には、スロツトル弁８が設定開
度以上に開かれず、負圧取出口３７に吸気負圧が
作用しないことにより、ダイヤフラム装置３２は
作動せず、排気ガスの還流が行われないので、制
御回路２８には負圧検出信号S₃は入力されず。負
荷検出信号S₁および回転数検出信号S₂が入力され
るため、例えば負荷に応じて吸気弁５のリフト量
を可変制御して、高負荷運転時に低負荷運転時よ
りも吸気弁５のリフト量が大きくなり、第２図実
線で示すような吸気流量（負荷に略対応する）に
対するリフト量特性が得られる。

一方、エンジンのアイドリング時以外の運転時
には、スロツトル弁８が設定開度以上開かれて負
圧取出口３７に吸気負圧が作用することにより、
ダイヤフラム装置３２が作動し、排気ガスの還流
が行われる。この排気ガス還流時には、負圧取出
口４０からの負圧検出信号S₃が負圧検出信号S₁お
よび回転数検出信号S₂と共に制御回路２８に入力
されることにより、吸気弁５のリフト量は上記排
気ガス還流を行わない時における負荷に応じて可
変するリフト量よりも全体的に小さくなり、第２
図破線で示すように排気ガス還流をしない時のリ
フト量特性を下方に平行移動したようなリフト量
特性が得られる。その結果、この排気ガス還流時
には、リフト量の減小により吸気流が絞られてそ
の流速が増すことにより、燃料の霧化、気化が促
進され、よつて排気ガスを還流するにも拘らず良
好な燃焼性を確保することができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その他種々の変形例を包含するものであ
り、例えば上記実施例では吸気弁５のリフト量を
可変するリフト量可変制御装置として支点変位機
構２０を用いたが、その他種々の手段、装置を用
いることができるのは勿論である。

また、上記実施例では排気ガス還流制御弁３０
は、吸気通路７の吸気負圧を用いてエンジンのア
イドリング時には排気ガス還流を行わない一方、
アイドリング以外の運転時には排気ガスの還流を
行うようにしたが、例えば高負荷運転時には排気
ガス還流を行わない等その他各種エンジンの要求
に応じて排気ガスの還流制御とする制御弁に対し
ても同様に適用することができ、この場合におい
ても排気ガス還流時にリフト量を小さく設定すれ
ばよい。

以上の如く、本発明によれば、吸気弁を開閉作
動する動弁装置、エンジンの負荷に応じて吸気弁
のリフト量を制御する制御装置を設けたエンジン
において、吸気通路と排気通路とを連通する排気
ガス還流通路と、該排気ガス還流通路を開閉制御
する排気ガス還流制御弁とを設け、排気ガス還流
時に上記吸気弁のリフト量を小さく設定したこと
により、排気ガス還流時に吸気流速の増大により
燃焼性を向上させることができるので、リフト量
可変制御装置を備えたエンジンの排気ガス還流時
においても良好な燃焼性を確保することができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を例示するもので、第１
図は全体構成を示す概略図、第２図は吸気流量に
対する吸気弁５のリスト量の特性を示す図であ
る。 ３……燃焼室、５……吸気弁、６……動弁装
置、７……吸気通路、１１……排気通路、２０…
…支点変位機構、２７……可逆転モータ、２８…
…制御回路、２９……排気ガス還流通路、３０…
…排気ガス還流制御弁、３６……負圧通路、S₁…
…負圧検出信号、S₂……回転数検出信号、S₃……
負圧検出信号（排気ガス還流検出信号）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸気弁を開閉作動する動弁装置に、エンジン
   の負荷に応じて吸気弁のリフト量を制御する制御
   装置を設けたエンジンにおいて、吸気通路と排気
   通路とを連通する排気ガス還流通路と、該排気ガ
   ス還流通路を開閉制御する排気ガス還流制御弁と
   を設け、排気ガス還流時に上記吸気弁のリフト量
   を小さく設定したことを特徴とするエンジンの吸
   気弁装置。