(57)【要約】【課題】比較的簡易な構成でエンジンに対する吸気の慣性過給効果を得ること。【解決手段】吸気制御装置は、エンジン行程に同期して燃焼室９を開閉する吸気バルブ１０及び排気バルブ１１と、燃焼室９に通じる吸気通路２を開閉するピストンバルブ２２とを備え、燃焼室９に対する吸気を制御する。ピストンバルブ２２は、電磁石２４により駆動される。各種センサ３１〜３４により、エンジン１の運転状態が検出される。電子制御装置（ＥＣＵ）３０は、検出される運転状態が「全負荷低回転」であるときは、吸気バルブ１０の開閉タイミングに対し、ピストンバルブ２２が早開き及び早閉じとなるように電磁石２４を制御し、検出される運転状態が「全負荷高回転」となるときは、吸気バルブ１０の開閉タイミングに対し、ピストンバルブ２２が遅開き及び遅閉じとなるように電磁石２４を制御する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸気通路に設けられるスロットルバルブの開閉を、前記エンジンの吸気行程に同期した所定のタイミングで制御することを特徴とするエンジンの吸気制御装置。
【請求項２】
エンジン行程に同期して燃焼室を開閉する吸気バルブ及び排気バルブと、前記燃焼室に通じる吸気通路を開閉するスロットルバルブとを備え、前記燃焼室に対する吸気を制御するエンジンの吸気制御装置であって、
前記スロットルバルブの開閉を、前記吸気バルブの開閉タイミングに同期した所定のタイミングで制御することを特徴とするエンジンの吸気制御装置。
【請求項３】
エンジン行程に同期して燃焼室を開閉する吸気バルブ及び排気バルブと、前記燃焼室に通じる吸気通路を開閉するスロットルバルブとを備え、前記燃焼室に対する吸気を制御するエンジンの吸気制御装置であって、
前記スロットルバルブを駆動するための駆動手段と、
前記エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、
前記検出される運転状態に応じて、前記吸気バルブの開閉タイミングに対する前記スロットルバルブの開閉タイミングを変更するために前記駆動手段を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とするエンジンの吸気制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記検出される運転状態が全負荷低回転であるときは、前記吸気バルブの開閉タイミングに対し、前記スロットルバルブが相対的に早開き及び早閉じとなるように前記駆動手段を制御し、前記検出される運転状態が全負荷高回転となるときは、前記吸気バルブの開閉タイミングに対し、前記スロットルバルブが相対的に遅開き及び遅閉じとなるように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項３に記載のエンジンの吸気制御装置。
【請求項５】
前記スロットルバルブは、前記吸気通路に対して往復動することで前記吸気通路を開閉するピストンバルブを含み、そのピストンバルブの開閉位置が、アクセル装置の操作に連動するストッパにより規制され、
前記駆動手段は、前記ピストンバルブを開き方向へ引き付ける電磁石と、前記ピストンバルブを閉じ方向へ付勢するスプリングとを含む
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のエンジンの吸気制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンに対する吸気を制御するエンジンの吸気制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンに対する吸気を制御することにより吸気の慣性過給効果を高めるようにした装置が提案されている。その代表例として、可変バルブタイミング機構を備えたエンジンシステムが挙げられる。下記の特許文献１には、この種のエンジンシステムの一例が記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載のエンジンシステムは、エンジンの吸気バルブに設けられた可変バルブタイミング機構を、エンジンの運転状態に応じて作動させることにより、吸気バルブの開閉タイミング（バルブタイミング）を変更するようにしている。これにより、エンジンに対する吸気を制御して慣性過給効果を高め、吸気量を増量している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２６３１１１号公報（第２−３頁、図１，２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に記載のエンジンシステムでは、吸気バルブに対して可変バルブタイミング機構を別途設けなければならず、エンジンシステムの構成部品数を増やすことになった。また、可変バルブタイミング機構は、構造が複雑であることから、コスト高にもなった。更に、可変バルブタイミング機構は、比較的重量があることから、エンジンシステムの軽量化の要求に反することになった。このため、特に、単気筒エンジンなどを含む小型簡易エンジンシステムでは、可変バルブタイミング機構の採用が敬遠される傾向にあり、比較的簡易な構成で吸気の慣性過給効果が得られる装置の提供が望まれている。
【０００６】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、比較的簡易な構成でエンジンに対する吸気の慣性過給効果を得ることを可能とした可変吸気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エンジンの吸気通路に設けられるスロットルバルブの開閉を、エンジンの吸気行程に同期した所定のタイミングで制御することを趣旨とする。
【０００８】
上記発明の構成によれば、エンジンの吸気行程に同期した所定のタイミングでスロットルバルブが開閉するので、吸気行程に応じて、吸気通路からエンジンに対する吸気が行われる。
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、エンジン行程に同期して燃焼室を開閉する吸気バルブ及び排気バルブと、燃焼室に通じる吸気通路を開閉するスロットルバルブとを備え、燃焼室に対する吸気を制御するエンジンの吸気制御装置であって、スロットルバルブの開閉を、吸気バルブの開閉タイミングに同期した所定のタイミングで制御することを趣旨とする。
【００１０】
上記発明の構成によれば、吸気行程に同期して吸気バルブ及び排気バルブが燃焼室を開閉し、その吸気バルブの開閉タイミングに同期した所定のタイミングでスロットルバルブが開閉するので、吸気バルブの開閉タイミングに応じて、吸気通路から燃焼室に対する吸気が行われる。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、エンジン行程に同期して燃焼室を開閉する吸気バルブ及び排気バルブと、燃焼室に通じる吸気通路を開閉するスロットルバルブとを備え、燃焼室に対する吸気を制御するエンジンの吸気制御装置であって、スロットルバルブを駆動するための駆動手段と、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、検出される運転状態に応じて、吸気バルブの開閉タイミングに対するスロットルバルブの開閉タイミングを変更するために、駆動手段を制御する制御手段とを備えたことを趣旨とする。
【００１２】
上記発明の構成によれば、吸気行程に同期して吸気バルブ及び排気バルブが燃焼室を開閉する。ここで、運転状態検出手段により検出される運転状態に応じて、制御手段が駆動手段を制御することにより、吸気バルブの開閉タイミングに対するスロットルバルブの開閉タイミングが変更される。従って、吸気バルブの開閉タイミングに応じたタイミングで吸気通路から燃焼室に対する吸気が行われ、この吸気のタイミングがエンジンの運転状態に応じて変更される。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明の構成において、制御手段は、検出される運転状態が全負荷低回転であるときは、吸気バルブの開閉タイミングに対し、スロットルバルブが相対的に早開き及び早閉じとなるように駆動手段を制御し、検出される運転状態が全負荷高回転となるときは、吸気バルブの開閉タイミングに対し、スロットルバルブが相対的に遅開き及び遅閉じとなるように駆動手段を制御することを趣旨とする。
【００１４】
上記発明の構成によれば、請求項３に記載の発明の作用に加え、検出される運転状態が全負荷低回転であるときは、制御手段が駆動手段を制御することにより、吸気バルブの開閉タイミングに対し、スロットルバルブが相対的に早開き及び早閉じとなるようにスロットルバルブの開閉タイミングが変更される。従って、エンジンが全負荷低回転となるときの吸気バルブの開閉タイミングに応じたタイミングで吸気通路から燃焼室に対する吸気が行われる。また、検出される運転状態が全負荷高回転であるときは、制御手段が駆動手段を制御することにより、吸気バルブの開閉タイミングに対し、スロットルバルブが相対的に遅開き及び遅閉じとなるようにスロットルバルブの開閉タイミングが変更される。従って、エンジンが全負荷高回転となるときの吸気バルブの開閉タイミングに応じたタイミングで吸気通路から燃焼室に対する吸気が行われる。
【００１５】
上記目的を達成するために請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の発明において、スロットルバルブは、吸気通路に対して往復動することで吸気通路を開閉するピストンバルブを含み、そのピストンバルブの開閉位置が、アクセル装置の操作に連動するストッパにより規制され、駆動手段は、ピストンバルブを開き方向へ引き付ける電磁石と、ピストンバルブを閉じ方向へ付勢するスプリングとを含むことを趣旨とする。
【００１６】
上記発明の構成によれば、請求項３又は４に記載の発明の作用に加え、例えば、アクセル装置が全開に操作されることにより、これに連動してストッパが移動してピストンバルブの移動が全開位置まで許容される。このとき、電磁石がピストンバルブを引き付けることにより、ピストンバルブがスプリングの付勢力に抗して全開位置まで移動する。一方、電磁石がピストンバルブを引き付けないときは、ピストンバルブがスプリングの付勢力により全閉位置まで移動する。このように、ピストンバルブの開閉は、電磁石の励磁・消磁に対して良子に応答することになる。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、比較的簡易な構成でエンジンに対する吸気の慣性過給効果を得ることができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、比較的簡易な構成でエンジンの燃焼室に対する吸気の慣性過給効果を得ることができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、比較的簡易な構成でエンジンの燃焼室に対する吸気の慣性過給効果を得ることができ、しかも、その慣性過給効果をエンジンの運転状態に応じて高めることができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明の効果に加え、エンジンが全負荷低回転と全負荷高回転になるときに合わせて吸気の慣性過給効果を高めることができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、請求項３又は４に記載の発明の効果に加え、吸気バルブの速い動きに追従させてピストンバルブを高速に開閉させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明におけるエンジンの吸気制御装置を具体化した一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１に、オートバイに搭載されるエンジンシステムの概略構成を示す。レシプロタイプの単気筒４サイクルのエンジン１には、吸気通路２と排気通路３が設けられる。吸気通路２には、その上流側から順に、エアクリーナ４、スロットル装置５及びインジェクタ６が設けられる。エンジン１には、クランクシャフト７に連結されるピストン８が設けられる。エンジン１には、一連のエンジン行程（吸気行程−圧縮行程−爆発膨張行程−排気行程）に同期して燃焼室９を開閉するための吸気バルブ１０及び排気バルブ１１が設けられる。この実施形態で、吸気バルブ１０と排気バルブ１１とのバルブオーバラップは、比較的大きく設定されている。また、吸気バルブ１０の閉じるタイミングも、比較的遅く設定されている。燃焼室９には、点火装置１２が設けられる。インジェクタ６には、燃料タンク（図示略）から燃料が供給される。吸気通路２には、エアクリーナ４を通じて空気が導入される。
【００２４】
ここで、吸気行程では、吸気バルブ１０が開き、排気バルブ１１が閉じて、ピストン８が下動する。このとき、インジェクタ６が作動して吸気通路２へ燃料が噴射されることにより、その噴射燃料が吸気通路２に導入された空気と可燃混合気を形成して燃焼室９に吸入される。次の圧縮行程では、吸気バルブ１０及び排気バルブ１１が閉じて、ピストン８が上動する。このとき、燃焼室９内では、可燃混合気が圧縮される。次の爆発膨張行程では、点火装置１２が作動して可燃混合気が爆発燃焼することにより、ピストン８が下動する。次の排気行程では、吸気バルブ１０が閉じ、排気バルブ１１が開いて、ピストン８が上動する。このとき、燃焼後の排気ガスが、燃焼室９から排気通路３へ排出される。このような一連のエンジン行程が繰り返されることにより、クランクシャフト７が回転してエンジン１が駆動力を発生する。
【００２５】
図２に、スロットル装置５の概略構成図を示す。スロットル装置５は、吸気通路２に設けられたスロットルボディ２１と、スロットルボディ２１に設けられ、吸気通路２に連通するボア２１ａと、ボア２１ａに対して往復動することにより吸気通路２を開閉するピストンバルブ２２と、ピストンバルブ２２の開閉位置を規制するストッパ２３と、ピストンバルブ２２を開き方向へ引き付ける電磁石２４と、ピストンバルブ２２を閉じ方向へ付勢するスプリング２５とを備える。ピストンバルブ２２の上端に設けられたロッド２２ａが、アーマチュアとして電磁石２４の中心に配置される。また、ロッド２２ａの上端がストッパ２３に係合可能となっている。電磁石２４とスプリング２５は、ピストンバルブ２２を駆動するための本発明の駆動手段に相当する。ストッパ２３には、アクセルワイヤ２６の一端が連結される。アクセルワイヤ２６は、スロットルボディ２１に設けられたワイヤガイド２７を経由して外部へ導き出される。このアクセルワイヤ２６の他端は、アクセル装置１３に連結される（図１参照）。ストッパ２３とワイヤガイド２７との間には、スプリング２８が設けられる。
【００２６】
ここで、アクセル装置１３の操作によりアクセルワイヤ２６が引かれることにより、ストッパ２３は、スプリング２８の付勢力に抗して上動する。このとき、電磁石２４が励磁されることで、ピストンバルブ２２が電磁石２４に引き付けられて上動する。例えば、アクセル装置１３が全開に操作されたときは、これに連動してストッパ２３が最上位置まで移動し、ピストンバルブ２２の移動が全開位置まで許容される。このとき、電磁石２４が励磁されることにより、図３に示すように、ピストンバルブ２２がスプリング２５の付勢力に抗して電磁石２４に引き付けられ、全開位置まで上動する。この状態から、電磁石２４が消磁されることにより、図４に示すように、ピストンバルブ２２がスプリング２５の付勢力によりストッパ２３から離され、全閉位置まで下動する。一方、アクセル装置１３の操作によりアクセルワイヤ２６が戻されることにより、ストッパ２３は押されて下動する。このとき、図１に示すように、ピストンバルブ２２は、全閉位置まで下動する。このように、ピストンバルブ２２の開度は、アクセル装置１３の操作に連動したストッパ２３の位置と、電磁石２４の作動により決定される。このようにピストンバルブ２２が開閉されることにより、吸気通路２から燃焼室９に対する吸気が制御される。
【００２７】
図１に示すように、車両には、エンジン１の各種制御をつかさどる電子制御装置（ＥＣＵ）３０が設けられる。エンジン１及び車両に設けられる各種センサ３１，３２，３３，３４は、エンジン１の運転状態を検出するための本発明の運転状態検出手段に相当し、それぞれＥＣＵ３０に接続される。すなわち、吸気通路２に設けられた吸気圧センサ３１は、スロットル装置５より下流側の吸気通路２における吸気圧ＰＭを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン１に設けられた水温センサ３２は、エンジン１の内部を流れる冷却水の温度（冷却水温）ＴＨＷを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン３に設けられた回転速度センサ３３は、クランクシャフト７の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。アクセル装置１３に設けられたアクセルセンサ３４は、アクセル装置１３の操作量（アクセル開度）ＡＣＰを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。
【００２８】
この実施の形態で、ＥＣＵ３０は、各種センサ３１〜３４から出力される各種検出信号を入力し、それら検出信号に基づき、吸気制御、燃料噴射制御及び点火時期制御等を実行するために、スロットル装置５、インジェクタ６及び点火装置１２を制御する。また、ＥＣＵ３０は、上記した各種検出信号に応じて、吸気バルブ１０の開閉タイミングに対するピストンバルブ２２の開閉タイミングを変更するために電磁石２４を制御する。この実施の形態で、ＥＣＵ３０は、本発明の制御手段に相当する。
【００２９】
ここで、上記した吸気制御とは、エンジン１の運転状態に応じてスロットル装置５を制御することにより、吸気通路２から燃焼室９に対する吸気を制御することである。詳しくは、吸気制御とは、ピストンバルブ２２の開閉を、エンジン１の吸気行程に同期した所定のタイミングで制御することにより、エンジン１に対する吸気を制御することである。換言すると、吸気制御とは、ピストンバルブ２２の開閉を、吸気バルブ１０の開閉タイミングに同期した所定のタイミングで制御することにより、燃焼室９に対する吸気を制御することである。
【００３０】
上記した燃料噴射制御とは、エンジン１の運転状態に応じてインジェクタ６による燃料噴射量及びその噴射タイミングを制御することである。また、点火時期制御とは、エンジン１の運転状態に応じて点火装置１２を制御することにより、可燃混合気の点火時期を制御することである。
【００３１】
周知のように、ＥＣＵ３０は中央処理装置（ＣＰＵ）及び各種メモリ等を備える。メモリには、上記各種制御に関する所定の制御プログラム等が予め記憶される。ＣＰＵは、各種センサ３１〜３４からの検出信号に基づき、所定の制御プログラムに従い各種制御を実行する。
【００３２】
次に、ＥＣＵ３０が実行する各種制御のうち、吸気制御の内容について詳しく説明する。図５に、吸気制御のための制御プログラムをフローチャートに示す。ＥＣＵ３０は、このルーチンを所定時間ごとに周期的に実行する。
【００３３】
先ず、ステップ１００で、ＥＣＵ３０は、回転速度センサ３３及びアクセルセンサ３４により検出されるエンジン回転速度ＮＥ及びアクセル開度ＡＣＰの検出値を読み込む。
【００３４】
ステップ１１０で、ＥＣＵ３０は、読み込まれたエンジン回転速度ＮＥ及びアクセル開度ＡＣＰの検出値に基づき、エンジン１の運転状態が「全負荷低回転」であるか否かを判断する。この実施形態では、エンジン回転速度ＮＥとアクセル開度ＡＣＰとに基づいてエンジン１の負荷状態が算出される。そして、この算出された負荷状態とエンジン回転速度ＮＥとから、所定のマップデータを参照することにより、現在の運転状態が「全負荷低回転」であるか否かが判断される。
【００３５】
ステップ１１０の判断結果が肯定である場合、ステップ１２０で、ＥＣＵ３０は、スロットル装置５の電磁石２４を制御することにより、吸気バルブ１０の開閉タイミングに対して「吸気早開き・早閉じ」を使うようにピストンバルブ２２を開閉し、今回の処理を終了する。
【００３６】
一方、ステップ１１０の判断結果が否定である場合、ステップ１３０で、ＥＣＵ３０は、読み込まれたエンジン回転速度ＮＥ及びアクセル開度ＡＣＰの検出値に基づき、エンジン１の運転状態が「全負荷高回転」であるか否かを、ステップ１１０と同様の方法で判断する。
【００３７】
そして、ステップ１３０の判断結果が肯定である場合、ステップ１４０で、ＥＣＵ３０は、スロットル装置５の電磁石２４を制御することにより、吸気バルブ１０の開閉タイミングに対して「吸気遅開き・遅閉じ」を使うようにピストンバルブ２２を開閉し、今回の処理を終了する。一方、ステップ１３０の判断結果が否定である場合、ＥＣＵ３０は、そのまま今回の処理を終了する。
【００３８】
すなわち、上記したルーチンによれば、ＥＣＵ３０は、吸気制御において、回転速度センサ３３及びアクセルセンサ３４により検出されるエンジン１の運転状態が「全負荷低回転」であるときは、吸気バルブ１０の開閉タイミングに対し、ピストンバルブ２２が相対的に早開き及び早閉じとなるように電磁石２４を励磁し、消磁する。一方、ＥＣＵ３０は、吸気制御において、回転速度センサ３３及びアクセルセンサ３４により検出されるエンジン１の運転状態が「全負荷高回転」となるときは、吸気バルブ１０の開閉タイミングに対し、ピストンバルブ２２が相対的に遅開き及び遅閉じとなるように電磁石２４を励磁し、消磁するのである。
【００３９】
ここで、吸気制御の一例を、図６のタイムチャートを参照して説明する。図６（ａ）〜（ｃ）には、吸気バルブ１０及び排気バルブ１１の開閉タイミングに対して制御されたピストンバルブ２２の開閉タイミングを、３種類の運転状態の間で比較して示す。図６において、「ＩＮ」で示す双方向矢印は、吸気バルブ１０が開いている期間を示す。図６において、「ＥＸ」で示す双方向矢印は、排気バルブ１１が開いている期間を示す。図６において、ジグザグ矢印は、点火装置１２が作動する時期（点火時期）を示す。
【００４０】
図６（ａ）に示すように、「全負荷高回転」の一例として、エンジン回転速度ＮＥが「６０００ｒｐｍ」で「ＷＯＴ（全開）」となる状態では、吸気バルブ１０が開いてからピストンバルブ２２が全開となり、その後、吸気バルブ１０が閉じてから点火時期となるときにピストンバルブ２２が全閉となる。このように、吸気バルブ１０の開閉タイミングに対して「吸気遅開き・遅閉じ」を使うように、ピストンバルブ２２が繰り返し開閉される。これにより、「全負荷高回転」となる運転状態に合わせて、吸気通路２から燃焼室９に対する吸気が制御される。
【００４１】
図６（ｂ）に示すように、「全負荷低回転」の一例として、エンジン回転速度ＮＥが「２０００ｒｐｍ」で「ＷＯＴ（全開）」となる状態では、吸気バルブ１０が開くよりも前にピストンバルブ２２が全開となり、その後、吸気バルブ１０が開いているときにピストンバルブ２２が全閉となる。このように、吸気バルブ１０の開閉タイミングに対して「吸気早開き・早閉じ」を使うように、ピストンバルブ２２が繰り返し開閉される。これにより、「全負荷低回転」となる運転状態に合わせて、吸気通路２から燃焼室９に対する吸気が制御される。
【００４２】
図６（ｃ）に示すように、その他の運転状態の一例として、「ＩＤＬＥ」となる状態では、吸気バルブ１０の開閉タイミングにかかわらず、ピストンバルブ２２は常に全閉となる。
【００４３】
以上説明したこの実施形態におけるエンジンの吸気制御装置によれば、エンジン１が「全負荷低回転」であるときは、ＥＣＵ３０が電磁石２４を制御することにより、吸気バルブ１０の開閉タイミングに対し、ピストンバルブ２２が相対的に早開き及び早閉じとなるようにそのバルブ２２の開閉タイミングが変更される。従って、エンジン１が「全負荷低回転」となるときの吸気バルブ１０の開閉タイミングに応じたタイミングで吸気通路２から燃焼室９に対する吸気が行われる。すなわち、「全負荷低回転」の運転状態では、吸気通路２から燃焼室９へ多くの空気が流れようとするが、燃焼室９に空気を吸い込むためのピストン８の動きが遅い。そこで、ピストンバルブ２２を早めに開き、早めに閉じることで、燃焼室９に一旦吸い込まれた空気を逃がさないようにしている。
【００４４】
一方、エンジン１が「全負荷高回転」であるときは、ＥＣＵ３０が電磁石２４を制御することにより、吸気バルブ１０の開閉タイミングに対し、ピストンバルブ２２が相対的に遅開き及び遅閉じとなるようにそのバルブ２２の開閉タイミングが変更される。従って、エンジン１が「全負荷高回転」となるときの吸気バルブ１０の開閉タイミングに応じたタイミングで吸気通路２から燃焼室９に対する吸気が行われる。すなわち、「全負荷高回転」の運転状態では、燃焼室９に対する吸気の勢いがあるので、ピストンバルブ２２を遅めに開き、遅めに閉じることで、圧縮行程においてピストン８が多少上がり始めるくらいまでピストンバルブ２２を開けておき、吸気の慣性を生かして燃焼室９へ空気を充填するようにしている。
【００４５】
つまり、この実施形態では、回転速度センサ３３及びアクセルセンサ３４により検出される運転状態に応じて、ＥＣＵ３０が電磁石２４を所定のタイミングで制御することにより、吸気バルブ１０の開閉タイミングに対するピストンバルブ２２の開閉タイミングが変更される。従って、吸気バルブ１０の開閉タイミングに応じたタイミングで吸気通路２から燃焼室９に対する吸気が行われ、この吸気のタイミングがエンジン１の運転状態に応じて変更されることになる。これにより、吸気通路２から燃焼室９に対する吸気の慣性過給の効果を得るようにしている。
【００４６】
換言すると、吸気バルブ１０の開閉タイミングに同期した所定のタイミングでピストンバルブ２２が開閉するので、吸気バルブ１０の開閉タイミングに応じて、吸気通路２から燃焼室９に対する吸気が行われる。すなわち、エンジン１の吸気行程に同期した所定のタイミングでピストンバルブ２２が開閉するので、吸気行程に応じて、吸気通路２から燃焼室９に対する吸気が行われるのである。これにより、吸気通路２から燃焼室９に対する吸気の慣性過給効果を得るようにしている。
【００４７】
この結果、この実施形態では、可変バルブタイミング機構を設けた従来例のエンジンシステムとは異なり、通常設けられるスロットル装置５を利用することで、吸気の慣性過給効果を利用して燃焼室９に空気を良好に吸入させることができ、比較的簡易な構成でエンジン１に対する吸気の慣性過給効果を得ることができる。しかも、この実施形態では、エンジン１の運転状態に応じてピストンバルブ２２の開閉タイミングを変更しているので、エンジン１の運転状態に応じて吸気の慣性過給効果を高めることができる。更には、この実施形態では、「全負荷低回転」と「全負荷高回転」とでピストンバルブ２２の開閉タイミングを変更しているので、エンジン１が「全負荷低回転」と「全負荷高回転」になるときに合わせて吸気の慣性過給効果を高めることができる。
【００４８】
上記のように比較的簡易な構成で慣性過給効果を得ることができるので、可変バルブタイミング機構を設けない分だけ、エンジンシステムの構成部品数を減らすことができ、エンジンシステムの製造コストを抑えることができ、エンジンシステムの軽量化を図ることもできる。特に、この実施形態では、単気筒のエンジン１を含む小型簡易エンジンシステムにおいて、手軽に慣性過給効果を得ることができるので、小型簡易エンジンシステムにおいても、慣性過給効果の二次的効果として、エンジン１の出力向上と排気エミッション改善を図ることができる。
【００４９】
この実施形態では、スロットルバルブとして、ボア２１ａに対して往復動することで吸気通路２を開閉するピストンバルブ２２を使用し、駆動手段として、ピストンバルブ２２を開き方向へ引き付ける電磁石２４と、ピストンバルブ２２を閉じ方向へ付勢するスプリング２５とを使用している。従って、ピストンバルブ２２の開閉は、電磁石２４の励磁・消磁に対して良子に応答することになる。このため、吸気バルブ１０の速い動きに追従させてピストンバルブ２２を高速に開閉させることができる。
【００５０】
尚、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で、構成の一部を適宜に変更し以下のように実施することもできる。
【００５１】
例えば、前記実施形態では、スロットルバルブとしてピストンバルブを使用し、駆動手段として電磁石を使用したが、スロットルバルブとして、バタフライバルブを使用し、駆動手段としてそのバタフライバルブを回動させるモータを使用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】エンジンシステムを示す概略構成図。
【図２】スロットル装置を示す概略構成図。
【図３】スロットル装置の動きを示す概略図。
【図４】スロットル装置の動きを示す概略図。
【図５】吸気制御の制御プログラムを示すフローチャート。
【図６】吸気制御の一例を示すタイムチャート。
【符号の説明】
【００５３】
１    エンジン
２    吸気通路
５    スロットル装置
９    燃焼室
１０    吸気バルブ
１１    排気バルブ
１３    アクセル装置
２１    スロットルボディ
２１ａ    ボア
２２    ピストンバルブ
２３    ストッパ
２４    電磁石（駆動手段）
２５    スプリング（駆動手段）
３０    ＥＣＵ（制御手段）
３１    吸気圧センサ（運転状態検出手段）
３２    水温センサ（運転状態検出手段）
３３    回転速度センサ（運転状態検出手段）
３４    アクセルセンサ（運転状態検出手段）
【図１】
2005307934.tif 000003
【図２】
2005307934.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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