(57)【要約】【課題】パルス過給を行う内燃機関において、ノッキングの発生を防止しつつ、高い過給圧を得る。【解決手段】内燃機関の燃焼室４に開口部を有する吸気通路１２と、開口部を開閉する吸気バルブ７と、吸気通路１２内の吸気バルブより上流に配置され、前記内燃機関の１サイクル中に前記吸気通路を閉鎖、開放することが可能な制御弁１１と、内燃機関の運転状態に応じて、制御弁１１より下流の吸気通路の容積を可変に制御する容積可変手段１１と、を備える。【選択図】      図１
2006118369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室に開口部を有する吸気通路と、
前記開口部を開閉する吸気バルブと、
前記吸気通路内の前記吸気バルブより上流に配置され、前記内燃機関の１サイクル中に前記吸気通路を閉鎖、開放することが可能な制御弁と、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記制御弁より下流の吸気通路の容積を可変に制御する容積可変手段と、を備えることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記容積可変手段は、前記内燃機関の回転速度が遅くなるに連れて、前記制御弁より下流側の吸気通路の容積を大きくする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記内燃機関は、前記吸気バルブ閉時期後に前記制御弁より下流の吸気通路の容積内を低圧に保持し、次のサイクルの吸気バルブ開時期に、前記制御弁より下流の吸気通路の容積内に既燃ガスを逆流させ、前記吸気バルブが開いている間に前記制御弁を開放することによって前記既燃ガスを燃焼室に再び導入する内部ＥＧＲモードを有し、
前記内部ＥＧＲモード中は、前記内燃機関ＥＧＲ要求量が多くなるに連れて前記制御弁より下流側の吸気通路の容積を大きくする請求項１または２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記容積可変手段は、前記制御弁の上流または下流の吸気通路中に、前記内燃機関の１サイクル中に前記吸気通路を閉鎖、開放することが可能な第２の制御弁を有する請求項１〜３のいずれか一つに記載の内燃機関。
【請求項５】
前記容積可変手段は、前記内燃機関の１サイクル中に前記吸気通路を閉鎖、開放することが可能な制御弁と、
前記制御弁より下流側の吸気通路と連通する蓄圧室と、前記制御弁より下流の吸気通路と前記蓄圧室との間を閉鎖、開放することが可能な閉鎖弁とで構成される請求項１〜３のいずれか一つに記載の内燃機関。
【請求項６】
前記容積可変手段は、前記内燃機関の１サイクル中に前記吸気通路を閉鎖、開放することが可能な制御弁と、
前記制御弁より下流の吸気通路を伸縮させる伸縮機構とで構成される請求項１〜３のいずれか一つに記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気制御に関し、特に、１サイクル中に吸気通路を開閉することによってパルス過給を行う内燃機関の吸気制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の比出力を向上させるための過給手段としてパルス過給が知られている。
【０００３】
パルス過給とは、吸気バルブの上流側吸気通路に流路を開放・閉鎖する吸気制御弁を設け、吸気行程において吸気バルブが開く時期に前記吸気制御弁を閉鎖し、これにより前記吸気制御弁と吸気バルブとの間の吸気通路に低圧を生じさせ、この低圧が生じている間に吸気通路を開放することでパルス的に燃焼室内に吸気を行うものである。
【０００４】
例えば、特許文献１には吸気制御手段としてフラップ弁を用いるパルス過給装置が開示されている。
【０００５】
また、吸気行程の終了直前に、吸気制御弁、吸気バルブの順に閉弁し、吸気制御弁と吸気バルブとの間の吸気通路を負圧に保持することで、次サイクルの吸気弁開時に既燃ガスを逆流させて、いわゆる内部ＥＧＲを導入し、ＮＯｘの排出量を低減する手段が知られている。
【０００６】
さらに、吸気制御弁を吸気バルブ閉時期前に閉じて、吸気制御弁と吸気バルブの間の吸気通路を正圧に保持することによって、バルブオーバラップ中に燃焼室内の既燃ガスを掃気する作用を持つことも知られている。
【特許文献１】特開２０００−２４８９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の吸気制御弁を用いてパルス過給を行う場合、吸気制御弁と吸気バルブとの間の吸気通路の容積が小さいほど、吸気制御弁の下流側に生じる負圧が大きくなるので、その脈動効果による過給圧を大きくとることができる。
【０００８】
しかし、バルブオーバラップ中に燃焼室内の既燃ガスを掃気する場合には、吸気制御弁と吸気バルブとの間の吸気通路の容積が小さいほど掃気に用いることができる新気の量が少なくなるので、掃気作用は小さくなりノッキングが発生しやすくなる。
【０００９】
そこで、上記のように吸気制御弁を用いてパルス過給を行うエンジンでは、ノッキングが発生しやすい運転状態においてもノッキングの発生を確実に防止できるように、吸気制御弁と吸気バルブとの間の吸気通路の容積を所定の大きさ以上に設定しなければならなくなる。そのため、ノッキングが発生しにくい運転状態では吸気制御弁下流の負圧が十分に大きくならず、高い過給圧を得られないという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明ではノッキングの発生を防止しつつ、高い過給圧を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の内燃機関は、内燃機関の燃焼室に開口部を有する吸気通路と、前記開口部を開閉する吸気バルブと、前記吸気通路内の前記吸気バルブより上流に配置され、前記内燃機関の１サイクル中に前記吸気通路を閉鎖、開放することが可能な制御弁と、前記内燃機関の運転状態に応じて前記制御弁より下流の吸気通路の容積を可変に制御する容積可変手段と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、内燃機関の運転状態に応じて前記容積可変手段を作動させることにより、例えば、ノッキングが発生しやすい運転状態では、前記制御弁より下流の吸気通路の容積を大きくすることで掃気効果を高めてノッキングの発生を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１に第１実施形態の構成を示す。１はシリンダヘッド、２はシリンダブロックである。シリンダブロック２に設けられたシリンダ２ａにはピストン３が摺動可能に収められており、ピストン３の頂面とシリンダヘッド１、シリンダブロック２とで燃焼室４が形成される。
【００１５】
燃焼室４には吸気ポート５および排気ポート６が開口しており、それぞれの開口部には吸気バルブ７、排気バルブ８が開口部を開閉可能に取り付けられている。
【００１６】
吸気バルブ７、配気バルブ８はそれぞれ吸気カムシャフト９、排気カムシャフト１０により開閉駆動される。
【００１７】
吸気ポート５より上流側の吸気通路１２には、流路を閉鎖、開放する容積可変手段としての吸気制御弁１１が介装されている。吸気制御弁１１は、点火時期、燃料噴射等と同様に図示しないコントロールユニットからの信号に基づいて制御される。
【００１８】
ここで、吸気制御弁１１の構造について、図２、図３、図４を参照して説明する。
【００１９】
吸気制御弁１１は図１に示すように２つの制御弁で構成されており、吸気バルブ７に近い方を第１制御弁１１ａ、遠い方を第２制御弁１１ｂとする。第１制御弁１１ａと第２制御弁１１ｂは同様の構造であるので、ここでは第１制御弁１１ａについて吸気制御弁１１の構造を示す図２を参照して説明する。
【００２０】
第１制御弁１１ａは、本体のケーシング２０内にて形成されている。略中心部に表裏に連通した中空部２１ａを備える中空板状の弁２１は、本体が軽量な樹脂材料にて構成されるとともに、吸気通路１２の流線軸方向に対して垂直方向に設置され、また吸気通路１２の上流方向と下流方向に移動可能なようになっている。
【００２１】
中空板状の弁２１の吸気上流側の移動端部位置には、固定フィン２２aによって吸気通路１２内に固定支持された遮蔽部２２が中空板状の弁２１の中空部２１ａを平面的に遮るように設置されている。
【００２２】
なお、遮蔽部２２を構成する素材は、防振ゴム等の弾性材料を用いることにより、中空板状の弁２１の接触による打音を低減するとともに、接触した状態では中空板状の弁２１と遮蔽部２２が面接触し、中空部２１ａの全周を確実にシールすることが出来る。
【００２３】
中空板状の弁２１の外周部分には、図３に示すように、ある一定間隔でＮ極がコレクタ側に面するように配置された永久磁石２３が取り付けられている。また、中空板状の弁２１の外周部に構成された切り欠き部２４ａと、ケーシング２０内部のレール２４ｂにより、吸気通路の円周方向に回転しないよう廻り止め２４が形成されている。
【００２４】
遮蔽部２２の外周方向には、図４に示すように、中空板状の弁２１の外周部に設置された永久磁石２３と対抗するように、永久磁石２３と等間隔にて配置され、かつシリンダ方向にＳ極が面するように配置された永久磁石２５が環状部品２６に取り付けられており、モータ２８の駆動によりギア２７を回転せしめることにより、環状部品２６は吸気通路５の軸回りに回転可能なように設置されている。
【００２５】
一方、遮蔽部２２の設置されている方向とは逆方向、すなわちシリンダ側に位置する中空板状の弁２１移動端部位置に、中空板状の弁２１の外周部に設置された永久磁石２３と対抗するように、永久磁石２９と等間隔にて配置され、かつコレクタ側にＮ極が面するように配置された永久磁石２９が、環状部品３０に取り付けられており、モータ３２の駆動によりギア３１を回転せしめることにより、環状部品３０は吸気通路１２の軸回りに回転可能なように設置されている。
【００２６】
上記のように構成される第１制御弁１１ａは、吸気行程後半の下死点付近までは閉状態のまま保持し、下死点前の短い期間のみ開く。このとき、ピストン３の下降により，吸気制御弁１１ａの下流側では大きな負圧が発生している。この負圧から受ける力により弁２１が所定の開時期前に離脱・開放されないよう、永久磁石２３と永久磁石２５が対抗して接触することにより、閉状態が保持される。
【００２７】
ここで、第１制御弁１１ａの開時期は、機関の回転速度に応じて最適な時期が設定される。この最適な時期とシリンダ２ａ側に発生する負圧の大きさとは、一対一で対応しており、機関の回転速度毎に、負圧に応じた永久磁石２３と永久磁石２５間の磁力の大きさを変化させることで、弁２１が離脱する時期を決定することが出来る。
【００２８】
一方、弁２１を上流側に保持するための永久磁石間に必要な接触力は、永久磁石２３と永久磁石２５の接触面積を変化させることにより制御することが可能である。つまり、環状部品２６を回転させて位相を変化させることにより、永久磁石２３と永久磁石２５の接触面積を変化させ、第１制御弁１１ａの開時期の負圧が大きい場合は接触面積が増大するよう位相を変化させ、逆に第１制御弁１１ａの開時期の負圧が小さい場合は接触面積が減少するように位相を変化させることにより、弁２１の離脱時期を制御する。
【００２９】
なお、機関によって、利用される最大の負圧が決定されるため、この最大負圧に応じて、永久磁石２３および永久磁石２５を配置する間隔、幅、強さおよび個数を選定すればよい。
【００３０】
弁２１が離脱すると、永久磁石２３と永久磁石２５に作用する磁力は瞬時に低下し、負圧から受ける力によって高速でシリンダ２ａ方向へ移動するため、第１制御弁１１ａの開口速度は非常に高くなり、パルス過給に要求される高応答性が確保される。
【００３１】
第１制御弁１１ａ開放後、上流に向けて振幅の大きな負圧波が伝播し、上流にある図示しないコレクタで逆位相の正圧波として反射された後、振幅の大きな正圧波としてシリンダ２ａ方向に伝播する。
【００３２】
この正圧波が最大となるピーク時を下死点付近で同調させることにより、過給効果が得られる。つまり、シリンダ内に発生する負圧を駆動力とした圧力脈動を利用することにより過給を行う。
【００３３】
また、下死点以降から吸気バルブ７の閉時期までの間、ピストン３により押し戻される新気により、弁２１が上流側に押し戻され、遮蔽部２２と接触するとともに、再び永久磁石２３と永久磁石２５が対抗するように接触して保持力が働き、吸気制御弁１３が閉状態となる。
【００３４】
第１制御弁１１ａを作動させない運転条件においては、永久磁石２３と永久磁石２５の接触面積を減少させることにより接触力を低下させ、吸気から受ける力により遮蔽部２２から離脱する位相まで環状部品２６を回転させる。また、シリンダ２ａ側に位置する環状部品３０に設置された永久磁石２９が永久磁石２３と対抗して接触する位置まで、モータ３２の駆動によりギア３１を回転せしめ、ギア３１と連動して回転する環状部品３０を回転させる。吸気行程中の吸気の流れにより、弁２１が吸気制御弁１３の開放位置固定され、常時開の状態を保つ。
【００３５】
なお、第１制御弁１１ａの構造は上記に限定されるものではなく、図５に示すような構造でもよい。図５は図２と同様に第１制御弁１１ａの構造を示す図である。
【００３６】
図５では、略中心部が表裏に連通した中空板状の弁２１の外周に配置された永久磁石２３に変えて、図６に示すように鉄系の磁性材料４２を外周に配置した弁４１の本体が、軽量な樹脂材料で構成されている。
【００３７】
また、永久磁石２５が配置された回転可能な環状部品２６に変えて、フランジ４４により固定支持された電磁石４３と、永久磁石２９が配置された回転可能な環状部品３０に変えて、図７に示すようにフランジ４６により固定支持された電磁石４５とが第１制御弁１１ａ内に構成されている。
【００３８】
図５に示した第１制御弁１１ａの開時期は、電磁石４３に通電される電流の大きさにて制御される。すなわち、電流の大きさを増量変化させた場合には、磁性材料４２と電磁石４３との間に作用する電磁力を大きくし、逆に電流の大きさを減量変化させた場合には、磁性材料４２と電磁石４３との間に作用する電磁力を小さくすることが出来る。この電磁力の大きさを、図２に示した第１制御弁１１ａと同様に制御することにより、第１制御弁１１ａの開時期を最適に制御することが可能となる。また、第１制御弁１１ａを常時開の状態とする場合には、電磁石４３へ通電する電流を遮断するとともに、シリンダ２ａ側の弁４１移動端部位置に設置された電磁石４５へ通電することにより、電磁石４５と磁性材料４２との間に電磁力を作用させ、確実に保持することにより、常時開の状態を保つことが出来る。
【００３９】
また、吸気制御弁１１は第１制御弁１１ａと第２制御弁１１ｂとが異なる構造、例えば第１制御弁１１ａが図２に示す構造であって、第２制御弁１１ｂが図５に示す構造であってもよいし、いずれか一方または両方が特開２０００−２４８９４６号公報に記載されているようなフラップ弁であってもよい。
【００４０】
次に、吸気制御弁１１の動作について説明する。
【００４１】
図８は本実施形態における機関回転数および負荷に対する過給領域とＥＧＲ導入領域、および第１制御弁１１ａ作動領域と第２制御弁１１ｂ作動領域の関係を示したものである。
【００４２】
低中負荷運転域では、全回転数域にわたって負荷の低い方から、第２制御弁１１ｂを作動させてＥＧＲを導入する領域、第１制御弁１１ａを作動させてＥＧＲを導入する領域、吸気制御弁１１を作動させない領域となっている。
【００４３】
この領域でのＥＧＲの導入は、燃焼温度を低下させてＮＯｘ排出量を低減することを主な目的としている。
【００４４】
高負荷運転域では、負荷に対応するために過給を行い、低回転側では第２制御弁１１ｂを作動させて過給を行う過給領域、高回転側は第１制御弁を作動させて過給を行う過給領域となっている。なお、過給領域内において、いずれか一方の制御弁を作動させるときは、いずれか他方の制御弁は作動させずに吸気通路５を開放したままにする。
【００４５】
また、低回転側と高回転側の境界となる回転数は、第１制御弁１１ａを用いた場合と第２制御弁１１ｂを用いた場合について、それぞれノッキングを起こさない限界の回転数（ノック限界）およびその回転数におけるトルクを求め、このノック限界におけるトルクが逆転する回転数を、低回転側と高回転側の境界としてエンジンコントロールユニットに記憶させておく。
【００４６】
以下、各運転領域について説明する。
【００４７】
過給領域（高負荷運転域）内における制御弁の開放、閉鎖タイミングについて図９を参照して説明する。図９は過給領域内における吸気通路５内の圧力の変化を説明するための図であり、縦軸は吸気通路１２内（正確には吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間）の圧力、横軸はクランク角である。
【００４８】
この運転領域では、吸気行程で吸気バルブ７が開いても吸気制御弁１１をしばらく閉じておき、吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間に負圧Ｐ4を発達させる。そしてこの負圧Ｐ４が十分に発達したところで吸気制御弁１１を開いて負圧Ｐ4を解放することで、吸気通路１２内に吸気脈動を発生させ、新気をパルス的にシリンダ２ａ内に導入し慣性過給を行う。
【００４９】
また、圧縮行程においては、吸気制御弁１１を閉じた後、吸気下死点を過ぎたところで吸気バルブ７を閉弁させ、吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間に正圧Ｐ5を保持する。この正圧Ｐ5は排気上死点近傍までそのまま保持され、排気上死点近傍のオーバラップ期間において、燃焼室４内の既燃ガスを排気ポート６側に強制的に掃気するのに利用される。
【００５０】
上記のように既燃ガスを強制的に掃気することによって、ノッキングを発生しにくくすることができる。
【００５１】
特に本実施形態では、機関の回転速度が遅くなるに連れて、吸気制御弁１１より下流側の吸気通路１２の容積が大きくなるように、第１制御弁１１ａと第２制御弁１１ｂとを切換えることによって、ノッキングが発生しやすい機関の回転速度が遅い状態において掃気効果を高めるので、ノッキングの発生を未然に防ぐことができる。
【００５２】
低負荷から中負荷の運転域では、前述したように吸気制御弁１１を用いてＥＧＲを導入する。このとき、ＥＧＲを導入する領域内における高負荷側では第１制御弁１１ａを動作させ、第２制御弁１１ｂは開いたままにする。低負荷側では逆に第２制御弁１１ｂを動作させ、第１制御弁１１ａは開いたままにする。
【００５３】
低負荷側と高負荷側の境界となる負荷は、機関のＥＧＲ要求量によって決まるので、予め実験等により求めて、エンジンコントロールユニットに記憶させておく。
【００５４】
ＥＧＲ導入領域内における吸気制御弁１１の開放・閉鎖タイミングについて図１０を参照して説明する。図１０は図９と同様に、吸気通路１２内の圧力の変化を示した図である。
【００５５】
吸気行程初期の状態では吸気制御弁１１、吸気バルブ７がともに開かれている。ピストン３が下降するのでシリンダ２ａ内、吸気通路１２内は負圧となり、この負圧によってシリンダ２ａに新気が導入される。ピストン３が下降することによって発達する負圧のみを利用してシリンダ２ａ内に新気を導入するので過給は行われず、いわゆる自然吸気の状態となる。
【００５６】
また、吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間には後述するように前サイクルで導入された既燃ガスが存在しているので、これも併せてシリンダ２ａ内に導入される。
【００５７】
吸気制御弁１１は吸気下死点付近で閉じられ、吸気下死点を過ぎたところで吸気バルブ７が閉じられる。吸気バルブ７の閉弁時には吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間が正圧になっているので、吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間には正圧Ｐ１が保持される。
【００５８】
その後、ピストン３が圧縮上死点に近づいたと頃で吸気制御弁１１を開き、吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間に保持されている正圧Ｐ１を吸気通路１２の上流側に向けて解放する。
【００５９】
これにより、吸気通路１２内には圧力脈動が発生し、吸気通路１２内の圧力が低下する。そして、図示しないコレクタからの開放端反射による負圧波を受けて、吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間の圧力がさらに下がって負圧となったタイミングで吸気制御弁１１を閉じ、吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間に負圧Ｐ2を保持する。この負圧Ｐ2の大きさは吸気制御弁１１の開閉タイミングで調整することができ、また、圧縮行程において発生した正圧を利用して生成されたものであるので、吸気行程においてシリンダ２ａ内に発生する負圧とは関係がなく、機関の吸入空気量、負荷から独立して調整することができる。
【００６０】
圧縮上死点近傍で燃焼が起こってピストン３を押し下げ、その後、排気行程へと移行してピストン３が上昇してくると、排気バルブ８が開かれ、燃焼室４内の既燃ガスを排気ポート６に排出する。
【００６１】
さらに、ピストン３が排気上死点付近になると、排気バルブ８が開かれている間に吸気バルブ７が開かれ、吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間の負圧Ｐ2によって既燃ガスの一部を吸気通路１２に逆流させる。
【００６２】
これにより、次の吸気行程では、新気とともに吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間に存在する既燃ガスを燃焼室４内に吸入し、内部ＥＧＲを実現することができる。
【００６３】
上記したようなタイミングで吸気制御弁１１を開閉制御することにより、過給を行わず内部ＥＧＲを行うことができる。また、内部ＥＧＲの量を決定する吸気通路１２内の負圧は吸気バルブ７が閉じているときの吸気通路１２内の圧力脈動を利用して行われるので、シリンダ２ａ内の吸入空気量、負荷から独立して調整することができ、機関負荷に応じてＮＯｘ低減に適したＥＧＲ量を導入することができる。
【００６４】
以上により本実施形態では、吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間の容積を可変とし、機関の運転状態に応じて、ノッキングが発生しやすい運転状態では吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間の容積を大きくすることで掃気効果を高めてノッキングを抑制し、ノッキングが発生しにくい運転状態では吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間の容積を小さくすることで過給圧を高めることができる。
【００６５】
吸気バルブ７閉弁後に、吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間の容積内に低圧を保持し、次のサイクルの吸気バルブ７開時期に既燃ガスを逆流させて内部ＥＧＲを導入する運転状態にある場合、機関のＥＧＲ要求量が多くなるのに伴って吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間の容積を大きくすると、吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間に逆流する既燃ガス量がＥＧＲ要求量が増大するのにつれて増大する。これを利用してＥＧＲ量の制御を行うことが可能となる。
【００６６】
吸気制御弁１１を、機関の１サイクル中に吸気通路１２を開放・閉鎖することが可能な第１制御弁１１ａと第２制御弁１１ｂの２つの制御弁で構成することにより、第１制御弁１１ａを作動させた場合と第２制御弁１１ｂを作動させた場合の、吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間の容積が異なり、また、２つの制御弁１１ａ、１１ｂはそれぞれ１サイクル中に動作させることができるので、吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間の容積の切り替えをサイクル毎に応答可能とすることができる。
【００６７】
なお、吸気制御弁１１の開閉タイミングは上記に限定されるものではなく、吸気通路１２に負圧を保持して内部ＥＧＲを導入するものであればよく、したがって、吸気行程の終了直前に吸気制御弁１１、吸気バルブ７の順で閉弁することによって吸気通路１２内を負圧に保持するものでもよい。
【００６８】
第２実施形態について説明する。
【００６９】
本実施形態のシステムの構成は基本的に図１と同様であるが、図１１に示すように吸気制御弁１１は制御弁１１ａのみであり、この他に制御弁１１ａより吸気バルブ７側の吸気通路１２と連通する蓄圧室５０と、吸気通路１２と蓄圧室５０とを連通する通路５２を開放・閉鎖する閉鎖弁５１とを備える。なお、制御弁１１ａは第１実施形態の第１制御弁１１ａと同様の構造である。
【００７０】
閉鎖弁５１は電磁式のフラップ弁であり、エンジンコントロールユニットからの信号に基づいて開放・閉鎖の制御が可能である。
【００７１】
吸気制御弁１１と閉鎖弁５１の動作は、第１実施形態において第１制御弁１１ａを作動させて第２制御弁１１ｂを開放したままにする運転領域、つまり過給を行う領域の高回転側やＥＧＲを導入する領域の高負荷側では、閉鎖弁５１を閉鎖して吸気制御弁１１を作動させる。また、第１実施形態において第１制御弁１１ａを開放したままにして第２制御弁１１ｂを作動させる運転領域、つまり過給を行う領域の低回転側やＥＧＲを導入する領域の低負荷側では、閉鎖弁５１を開放して吸気弁１１を作動させる。
【００７２】
吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間の容積は、閉鎖弁５１が開放された状態では閉鎖された状態に比べて、蓄圧室５０の容積分だけ大きくなる。つまり、閉鎖弁５１を開放・閉鎖することによって、吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間の容積を可変にすることができる。
【００７３】
以上により本実施形態では、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
第３実施形態について説明する。
【００７５】
本実施形態もシステムの構成は第１実施形態と基本的に同様であるが、吸気制御弁１１取付部分が異なる。
【００７６】
図１２は本実施形態の吸気制御弁１１取付部分を示した図である。吸気制御弁１１から吸気バルブ７に向けて延びるパイプ５６が、吸気ポート５から上流に向けて延びるパイプ５５に差し込まれた状態となっている。パイプ５６の下流側端部付近の外周には樹脂製のシールリング５４が設置されており、これによりパイプ５６とパイプ５５との間の機密性を保っている。
【００７７】
また、吸気制御弁１１のフランジ４６の吸気バルブ７側の端部とパイプ５５の上流側端部とが樹脂製の蛇腹パイプ５３により接続されている。蛇腹パイプ５３はパイプ５５とパイプ５６との機密性を保つとともに、パイプ５６へのごみの付着や、パイプ５５とパイプ５６の間への異物の混入を防止する役割も果たしている。
【００７８】
吸気制御弁１１は、エンジンコントロールユニットからの信号に基づいて制御される電動式のアクチュエータ等よって駆動されて吸気通路１２に沿って移動する。
【００７９】
上記のように、吸気制御弁１１が上流側または吸気バルブ７側に移動することによって、吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間の通路長、つまり吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間の容積を連続的に変化させることができる。
【００８０】
吸気制御弁１１の開閉動作および移動は、第１実施形態において第１制御弁１１ａを作動させて第２制御弁１１ｂを開放したままにする運転領域、つまり過給を行う領域の高回転側やＥＧＲを導入する領域の高負荷側では、吸気制御弁１１を下流側へ移動させて、第１制御弁１１ａと同様に開閉動作を行う。また、第１実施形態において第１制御弁１１ａを開放したままにして第２制御弁１１ｂを作動させる運転領域、つまり過給を行う領域の低回転側やＥＧＲを導入する領域の低負荷側では、吸気制御弁１１を上流側に移動させて、第２制御弁１１ｂと同様に開閉動作させる。
【００８１】
以上により本実施形態では、第１実施形態と同様の効果に加えて、さらに、吸気制御弁１１と吸気バルブ７の間の容積を連続的に変化させることができるので、より精度よく機関の運転状態に対応した制御を行うことが可能となる。
【００８２】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、パルス過給を行う機関に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】第１実施形態のシステムの構成を表す図である。
【図２】吸気制御弁の構造を説明するための図である。
【図３】吸気制御弁の構成部品を説明するための図である。
【図４】吸気制御弁の構成部品を説明するための図である。
【図５】吸気制御弁の別の例を説明するための図である。
【図６】吸気制御弁の構成部品を説明するための図である。
【図７】吸気制御弁の構成部品を説明するための図である。
【図８】機関の回転数および負荷と過給領域およびＥＧＲ導入領域との関係を表す図である。
【図９】過給領域での吸気制御弁の作動を説明するための図である。
【図１０】ＥＧＲ導入領域での吸気制御弁の作動を説明するための図である。
【図１１】第２実施形態の吸気制御弁の構造を説明するための図である。
【図１２】第３実施形態の吸気制御弁の構造を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８５】
１    シリンダヘッド
２    シリンダブロック
２ａ  シリンダ
３    ピストン
４    燃焼室
５    吸気ポート
６    排気ポート
７    吸気バルブ
８    排気バルブ
９    吸気カムシャフト
１０  排気カムシャフト
１１  吸気制御弁
１１ａ第１制御弁
１１ｂ第２制御弁
１２  吸気通路
２０  ケーシング
２１  中空板状の弁
２２  遮蔽部
２２ａ固定フィン
２３  永久磁石
２４  廻り止め
２５  永久磁石
２６  環状部品
２７  ギア
２８  モータ
２９  永久磁石
３０  環状部品
３１  ギア
３２  モータ
４２  磁性材料
４３  電磁石
４４  フランジ
４５  電磁石
４６  フランジ
５０  蓄圧室
５１  閉鎖弁
５３  蛇腹パイプ
５５  パイプ
５６  パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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