(57)【要約】【課題】通気抵抗による流量の低下を抑え、強いスワール流が燃焼室に供給すること。【解決手段】吸気バルブ機構４４は、互いに連通する燃焼室１６と吸気管２８の開口との間に設けられた吸気バルブ１８と、吸気バルブ１８を開閉するバルブリフト機構４６とを備える。吸気バルブ１８は、吸気管２８の開口に沿う外縁を有する傘部１８ａと、磁化された表面を有して傘部１８ａの裏面から突出する軸部１８ｓと、傘部１８ａの裏面のうち軸部１８ｓを回避する位置に設けられたフィン１８ｆとによって構成される。また、バルブリフト機構４６は、摺動可能に軸部１８ｓを支持するバルブガイド４８と、バルブガイド４８の近傍に設けられて吸気バルブ１８の開閉時に通電されるコイル５２とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに連通する燃焼室と吸気管の開口との間に設けられた吸気バルブと、前記吸気バルブを開閉するバルブリフト機構とを備える吸気バルブ機構であって、
前記吸気バルブは、前記吸気管の開口に沿う外縁を有する傘部と、磁化された表面を有して前記傘部の裏面から突出する軸部と、前記傘部の裏面のうち前記軸部を回避する位置に設けられたフィンとを備え、
前記開閉機構は、摺動可能に前記軸部を支持するバルブガイドと、巻回軸が前記軸部に直交する姿勢で前記バルブガイドの近傍に設けられ、前記吸気バルブの開閉時に通電されるコイルとを備える、吸気バルブ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、吸気バルブ構造に関し、特に、互いに連通する燃焼室と吸気管との間に設けられた吸気バルブと、吸気バルブを開閉するバルブリフト機構とを備える、吸気バルブ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の吸気バルブの一例が、特許文献１に開示されている。この文献によれば、吸気導入経路と燃焼室との間に設けられた吸気バルブの傘部裏面部位に、フィンが設けられる。フィンはスワールを誘起させる構造をなしており、吸気の流れはフィンにあたって曲げられる。この結果、吸気は、スワール流となって燃料室に導入される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−６１０１４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、吸気の流れを曲げるようなフィンの構造では、通気抵抗の増大は避けられない。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、通気抵抗による流量の低下を抑えつつ、強いスワール流を燃焼室に供給することができる、吸気バルブ機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に吸気バルブ機構は、互いに連通する燃焼室と吸気管の開口との間に設けられた吸気バルブと、吸気バルブを開閉するバルブリフト機構とを備える吸気バルブ機構であって、吸気バルブは、吸気管の開口に沿う外縁を有する傘部と、磁化された表面を有して傘部の裏面から突出する軸部と、傘部の裏面のうち軸部を回避する位置に設けられたフィンとを備え、開閉機構は、摺動可能に軸部を支持するバルブガイドと、巻回軸が軸部に直交する姿勢でバルブガイドの近傍に設けられ、吸気バルブの開閉時に通電されるコイルとを備える。
【発明の効果】
【０００７】
吸気バルブは、磁化された軸部と開閉時に通電されるコイルとの作用によって、開閉時に軸部の回転方向に回転する。傘部の裏面に設けられたフィンはファンとして作用し、吸気はスワール流となって燃焼室に吸い込まれる。これによって、通気抵抗による流量の低下が抑えられ、強いスワール流が燃焼室に供給される。
【０００８】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この実施例の車両の要部構成の一部を示す図解図である。
【図２】エンジンの構造の一部を或る視点で眺めて概略で示した図解図である。
【図３】エンジンの構造の一部を別の視点で眺めて概略で示した図解図である。
【図４】バルブリフト量の時間的変化の一例を示すグラフである。
【図５】ＥＣＵの動作の一部を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１を参照して、この実施例の車両１０は、３つの気筒１４を有する４ストローク型のエンジン（内燃機関）１２を動力源として備える。吸気管２８は、気筒１４の上流の位置で３つに分岐する。一方、排気管３０は、気筒１４の下流の位置で３つから１つに集約される。各気筒１４に設けられた燃焼室１６は、吸気管２８および排気管３０と連通する。ただし、吸気管２８の開口と燃焼室１６との間には吸気バルブ１８が設けられ、排気管３０の開口と燃焼室１６との間には排気バルブ２０が設けられる。
【００１１】
吸気管２８の分岐点には、空気流量を平準化するためのサージタンク３８が設けられる。サージタンク３８よりも上流の位置には、バルブモータ３４によって開度が調整される単一のスロットルバルブ３６が設けられる。サージタンク３８よりも下流の位置には、吸気管２８に燃料を噴射するべく気筒１４１〜１４３の各々に割り当てられたインジェクタ４０が設けられる。
【００１２】
インジェクタ４０から噴射された燃料は吸入空気と混合され、混合気は、吸気バルブ１８が開かれたときに燃焼室１６に供給される。供給された混合気は、点火プラグ３２によって燃焼され、燃焼ガスは、排気バルブ２０が開かれたときに燃焼室１６から排出される。
【００１３】
コンロッド２４を介してクランクシャフト２６と結合されたピストン２２は、混合気の燃焼によって上下動する。クランクシャフト２６の回転力はドライブシャフト（図示せず）に伝達され、これによって車両１０が前進または後退する。
【００１４】
図２および図３を参照して、吸気バルブ機構４４は、吸気バルブ１８と、バルブリフト機構４６とを備える。このうち、吸気バルブ１８は、吸気管２８の開口に沿う外縁を有する傘部１８ａと、磁化された表面を有して傘部１８ａの裏面から突出する軸部１８ｓと、傘部１８ａの裏面のうち軸部１８ｓを回避する位置に設けられた４つのフィン１８ｆとによって構成される。
【００１５】
吸気管２８の開口は真円をなし、傘部１８ａの外縁は開口がなす真円よりも僅かに大きな真円を描く。軸部１８ｓは、磁化された表面を有して、傘部１８ａの裏面中央から突出する。突出する方向は、真円がなす面に直交する方向である。傘部１８ａの裏面は、外縁から軸部１８ｓに向かうにつれて隆起するテーパ面とされる。フィン１８ｆは、テーパ面に対して直立する姿勢で、軸部１８ｓの回転方向に９０°の角度を隔てて配される。
【００１６】
バルブリフト機構４６を構成するバルブガイド４８は、軸部１８ｓが摺動可能に吸気バルブ１８を支持する。軸部１８ｓの先端には、バルブリフタ６２が設けられる。バルブリフタ６２は、コッタ６０およびボールベアリング５６を介して軸部１８ｓの端部外周面と係合するとともに、平ベアリング５８を介して軸部１８ｓの端面と係合する。バルブリフタ６２の下方には、バルブスプリング５４が設けられる。吸気バルブ１８は、バルブスプリング５４の弾性力によってスムーズに開閉する（図４参照）。
【００１７】
バルブガイド４８の近傍には、４つの鉄芯５０が設けられる。鉄芯５０は、軸部１８ｓの回転方向に９０°の角度を隔てて配され、軸部１８ｓに直交する方向に放射状に延在する。鉄芯５０の周りには、ソレノイドコイル５２が巻き付けられる。したがって、ソレノイドコイル５２の巻回軸もまた、軸部１８ｓに直交する。
【００１８】
鉄芯５０はソレノイドコイル５２への通電によって磁化するところ、通電する位相を４つのソレノイドコイル５２の間でずらせば、磁界が軸部１８ｓの回転方向において変化する。軸部１８ｓの表面は磁化されているため、吸気バルブ１８は、このような磁界の変化に伴って軸部１８ｓの回転方向に回転する。
【００１９】
ＥＣＵ４２は、図５に示すフロー図に従うバルブ回転制御を繰り返し実行する。なお、このフロー図に対応する制御プログラムは、メモリ４２ｍに記憶される。
【００２０】
ステップＳ１では、吸気バルブ１８のリフト時期が到来したか否かを判別する。判別結果がＮＯであれば、そのまま今回のバルブ回転制御を終了する。一方、判別結果がＹＥＳであれば、ステップＳ３に進み、互いに異なる位相で４つのソレノイドコイル５２に通電する。この結果、吸気バルブ１８は、図４に示す時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間に、軸部１８ｓの回転方向に回転する。今回のバルブ回転制御は、ステップＳ３の処理の後に終了する。
【００２１】
以上の説明から分かるように、吸気バルブ機構４４は、互いに連通する燃焼室１６と吸気管２８の開口との間に設けられた吸気バルブ１８と、吸気バルブ１８を開閉するバルブリフト機構４６とを備える。
【００２２】
ここで、吸気バルブ１８は、吸気管２８の開口に沿う外縁を有する傘部１８ａと、磁化された表面を有して傘部１８ａの裏面から突出する軸部１８ｓと、傘部１８ａの裏面のうち軸部１８ｓを回避する位置に設けられたフィン１８ｆとによって構成される。また、バルブリフト機構４６は、摺動可能に軸部１８ｓを支持するバルブガイド４８と、巻回軸が軸部に直交する姿勢でバルブガイド４８の近傍に設けられ、吸気バルブ１８の開閉時に通電されるソレノイドコイル５２とを備える。
【００２３】
吸気バルブ１８は、磁化された軸部１８ｓと開閉時に通電されるソレノイドコイル５２との作用によって、開閉時に軸部１８ｓの回転方向に回転する。傘部１８ａの裏面に設けられたフィン１８ｆはファンとして作用し、吸気はスワール流となって燃焼室１６に吸い込まれる。これによって、通気抵抗による流量の低下が抑えられ、強いスワール流が燃焼室１６に供給される。
【００２４】
また、強いスワール流は火炎伝播を促進するため、燃焼効率が改善する。さらに、直噴エンジンでは燃料噴霧が流動に巻かれ、これによってライナウェットの低減も図られる。
【符号の説明】
【００２５】
１０  …車両
１２  …エンジン
１８  …吸気バルブ
１８ａ  …傘部
１８ｆ  …フィン
１８ｓ  …軸部
４４  …吸気バルブ機構
４６  …バルブリフト機構
４８  …バルブガイド
５０  …鉄芯
５２  …ソレノイドコイル
【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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