(57)【要約】【課題】  １バルブ休止機構のような特別の手段を設けることなく、インパルスバルブを利用して低回転部分負荷領域における燃料消費量の低減を図る。【解決手段】  低回転高負荷領域において吸気ポート１６をインパルスバルブ３２で開閉し、吸気の流速を高めて過給効果を発揮させるエンジンにおいて、低回転部分負荷領域においてもインパルスバルブ３２を作動させて吸気の流速を高め、燃焼安定性を高めて燃料消費量の低減を図る際に、インパルスバルブ３２の開閉に伴うポンピングロスを低減すべく、インパルスバルブ３２の開閉タイミングを、低回転高負荷領域での開閉タイミングよりも進角させる。これにより、ポンピングロスを最小限に抑えながら吸気の流速増加に伴う燃焼安定性の向上による燃料消費量の低減効果を有効に発揮させ、吸気にスワールを発生させる１バルブ休止機構のような特別の手段を設けることなく、燃料消費量を低減することができる。【選択図】        図１
2007205302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（Ｅ）の低回転高負荷領域（Ａ）で燃焼室（１５）に連なる吸気ポート（１６）をインパルスバルブ（３２）で開閉して過給効果を発揮させるエンジンの吸気制御装置において、
エンジン（Ｅ）の低回転部分負荷領域（Ｂ）での前記インパルスバルブ（３２）の開閉タイミングを、前記低回転高負荷領域（Ａ）での開閉タイミングよりも進角させることを特徴とするエンジンの吸気制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの低回転高負荷領域で燃焼室に連なる吸気ポートをインパルスバルブで開閉して過給効果を発揮させるエンジンの吸気制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの吸気通路に配置したフラップバルブよりなるインパルスバルブを吸気バルブの開閉に同期して所定のタイミングで開閉することにより、エンジンの低回転高負荷領域においても吸気通路に吸気脈動を発生させて過給効果を得るものが、下記特許文献１により公知である。
【０００３】
また、かかるインパルスバルブをボールバルブで構成し、その回転軸をロータリソレノイドや電動モータよりなるアクチュエータで往復回転させて吸気通路を開閉するものが、下記特許文献２により公知である。
【特許文献１】特開２０００−２４８９４６号公報
【特許文献２】特開２００５−３４４８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１、２に記載されたインパルスバルブは、エンジンの低回転高負荷領域における吸気の充填効率を高めることを目的とするものであり、部分負荷領域については考慮されていなかった。一方、部分負荷領域の燃焼改善手法としてスワールやタンブルが知られている。
【０００５】
燃焼室にスワールを発生させるために１バルブ休止機構で２個の吸気バルブの一方を休止させる手法が知られているが、この場合には複雑で高価な１バルブ休止機構を必要とする問題がある。また燃焼室にタンブルを発生させるために燃焼室に固定ポートを設ける手法が知られているが、この場合には高負荷時に燃焼音が増加したり、有効開口面積の減少により高回転領域での出力低下が発生する問題がある。
【０００６】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、１バルブ休止機構のような特別の手段を設けることなく、インパルスバルブを利用して低回転部分負荷領域における燃料消費量の低減を図ることを目的とする。
【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に記載された発明によれば、エンジンの低回転高負荷領域で燃焼室に連なる吸気ポートをインパルスバルブで開閉して過給効果を発揮させるエンジンの吸気制御装置において、エンジンの低回転部分負荷領域での前記インパルスバルブの開閉タイミングを、前記低回転高負荷領域での開閉タイミングよりも進角させることを特徴とするエンジンの吸気制御装置が提案される。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の構成によれば、低回転高負荷領域において吸気ポートをインパルスバルブで開閉し、吸気の流速を高めて過給効果を発揮させるエンジンは、低回転部分負荷領域においても吸気ポートをインパルスバルブで開閉して吸気の流速を高めることで、燃焼安定性を高めて燃料消費量を低減することができるが、インパルスバルブの作動に伴うポンピングロスが発生するため、ポンピングロスによる燃料消費量の増加で前記燃料消費量の低減が相殺されてしまう問題がある。しかしながら、低回転部分負荷領域でのインパルスバルブの開閉タイミングを、低回転高負荷領域での開閉タイミングよりも進角させることで前記ポンピングロスを小さくし、吸気の流速増加に伴う燃焼安定性の向上による燃料消費量の低減効果を有効に発揮させ、吸気にスワールを発生させる１バルブ休止機構のような特別の手段を設けることなく、燃料消費量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図１７は本発明の実施の形態を示すもので、図１はエンジンのシリンダヘッド部およびインパルスバルブの断面図、図２は図１の要部拡大図（インパルスバルブの開弁状態）、図３は図２に対応するインパルスバルブの閉弁状態を示す図、図４は図２の４方向矢視図、図５は図３の５方向矢視図、図６はバルブボディの斜視図、図７は図２の要部拡大図、図８は油圧緩衝機構の作用説明図、図９はインパルスバルブを作動させるエンジンの運転領域を示すグラフ、図１０はエンジン回転数および吸気管長とインパルスバルブの開閉時期との関係を示すグラフ、図１１はクランクアングルとインパルスバルブの開閉時期との関係を示すグラフ、図１２はエンジンの低回転部分負荷領域におけるクランクアングルとインパルスバルブの開度との関係を示すグラフ、図１３はエンジンの低回転部分負荷領域における図示平均有効圧力ＩＭＥＰと図示平均有効圧力の変動率との関係を示すグラフ、図１４はエンジンの低回転部分負荷領域における図示平均有効圧力ＩＭＥＰと図示燃料消費率ＩＳＦＣとの関係を示すグラフ、図１５はエンジンの低回転部分負荷領域における図示平均有効圧力ＩＭＥＰと正味燃料消費率ＢＳＦＣとの関係を示すグラフ、図１６はエンジンの低回転部分負荷領域における図示平均有効圧力ＩＭＥＰと平均有効ポンプ損失ＰＭＥＰとの関係を示すグラフ、図１７はクランクアングルと吸気の流量係数との関係を示すグラフである。
【００１１】
図１に示すように、エンジンＥのシリンダブロック１１に設けたシリンダスリーブ１２にピストン１３が摺動自在に嵌合しており、シリンダブロック１１のデッキ面に結合されたシリンダヘッド１４とピストン１３の頂面との間に燃焼室１５が区画される。シリンダヘッド１４には燃焼室１５に連なる吸気ポート１６および排気ポート１７が形成されており、吸気ポート１６が燃焼室１５に開口する吸気バルブ孔が吸気バルブ１８により開閉され、排気ポート１７が燃焼室１５に開口する排気バルブ孔が排気バルブ１９により開閉される。吸気バルブ１８および排気バルブ１９はそれぞれバルブスプリング２０，２１で閉弁方向に付勢される。
【００１２】
シリンダヘッド１４の上面に結合されたヘッドカバー２２の内部に吸気カムシャフト２３および吸気ロッカーアームシャフト２４が設けられており、吸気カムシャフト２３に設けた吸気カム２５により、吸気ロッカーアームシャフト２４に枢支した吸気ロッカーアーム２６を介して吸気バルブ１８が開閉駆動される。またヘッドカバー２２の内部に排気カムシャフト２７および排気ロッカーアームシャフト２８が設けられており、排気カムシャフト２７に設けた排気カム２９により、排気ロッカーアームシャフト２８に枢支した排気ロッカーアーム３０を介して排気バルブ１９が開閉駆動される。
【００１３】
シリンダヘッド１４には吸気ポート１６に連なる吸気通路部材３１と、ボールバルブよりなるインパルスバルブ３２と、吸気管３３とが接続されており、吸気管３３の上流に図示せぬサージタンクおよびスロットルバルブが配置される。吸気通路部材３１には吸気ポート１６に燃料を噴射する燃料噴射バルブ３４が設けられる。
【００１４】
次に、図２〜図７に基づいてインパルスバルブ３２の構造を説明する。
【００１５】
インパルスバルブ３２は吸気通路部材３１および吸気管３３に挟まれたバルブハウジング４１を備えており、吸気管３３に形成された第１吸気通路３３ａと、バルブハウジング４１に形成された第２吸気通路４１ａと、吸気通路部材３１に形成された第３吸気通路３１ａが直列に接続される。
【００１６】
バルブハウジング４１の内部に収納されるバルブボディ４２は、短い円筒状の円筒部４３と、円筒部４３から相互に離反する方向に延びる一対の回転軸４４，４５と、円筒部４３に一体に設けられた薄い円板状の円板部４６とを備える。円筒部４３には円形断面の開口４３ａが貫通しており、また円板部４６の外周には球面の一部を構成する環状の第１シール面４６ａが形成される。
【００１７】
一対の回転軸４４，４５は第２吸気通路４１ａの軸線Ｌ１に直交する軸線Ｌ２上に配置されており、一方の回転軸４４はバルブハウジング４１にボールベアリング４７を介して回転自在に支持され、また他方の回転軸４５はバルブハウジング４１にボールベアリング４８およびシール部材４９を介して回転自在に支持されるとともに、バルブハウジング４１に固定した電磁アクチュエータ５０に接続される。
【００１８】
吸気通路部材３１に結合されるバルブハウジング４１の下流端に形成した段部４１ｂに、環状のシートリング５１が装着される。シートリング５１は、バルブボディ４２の第１シール面４６ａが摺動および着座可能な部分球面状かつ環状の第２シール面５１ａと、その第２シール面５１ａの内周を貫通する円形断面の開口５１ｂとを備える。またバルブハウジング４１にはシートリング５１の上流側の端面に当接可能な環状の規制部材４１ｃが一体に形成される。
【００１９】
吸気通路部材３１の上流端に第３吸気通路３１ａを囲むように形成された環状溝にＯリング５２が装着されており、このＯリング５２の付勢力でシートリング５１がバルブボディ４２に向けて付勢される。またシートリング５１の外周に形成した環状溝にＯリング５３が装着されており、シートリング５１はＯリング５３を介してバルブハウジング４１の段部４１ｂに摺動自在に当接する。
【００２０】
シール部材４９を貫通してバルブハウジング４１の外部に突出する回転軸４５の先端にクランク軸５４が固定されており、バルブハウジング４１に設けたベアリング５５に摺動自在に支持された連結ロッド５６の左端と前記クランク軸５４の先端とがリンク５７で連結される。
【００２１】
電磁アクチュエータ５０は、積層された第１ハウジング６１、第２ハウジング６２、第３ハウジング６３および第４ハウジング６４を備えており、第１ハウジング６１がバルブハウジング４１に固定される。第２ハウジング６２の両端に第１、第２電磁石６５，６６が収納されており、第１、第２電磁石６５，６６の中央に設けたベアリング６７，６８に駆動ロッド６９が摺動自在に嵌合する。駆動ロッド６９の中央に固定したアーマチュア７０が第１、第２電磁石６５，６６に間に形成した空間に配置されており、アーマチュア７０が第１電磁石６５に吸着されると駆動ロッド６９は左動し、アーマチュア７０が第２電磁石６６に吸着されると駆動ロッド６９は右動する。
【００２２】
連結ロッド５６の右端側に設けたスプリングシート７１とバルブハウジング４１との間に第１スプリング７２が配置されており、この第１スプリング７２の弾発力で連結ロッド５６は右方向に付勢される。また駆動ロッド６９の右端側に設けたスプリングシート７３と第４ハウジング６４の開口部を閉塞するキャップ７４との間に第２スプリング７５が配置されており、この第２スプリング７５の弾発力で駆動ロッド６９は左方向に付勢される。
【００２３】
連結ロッド５６および駆動ロッド６９が第１ハウジング６１の内部で同軸に対向しており、そこに油圧緩衝機構７６が配置される。図７に拡大して示すように、油圧緩衝機構７６は、第１ハウジング６１に形成したシリンダ７７と、このシリンダ７７に摺動自在に嵌合するピストン７８とを備えており、このピストン７８に形成した左側の凹部７８ａに連結ロッド５６の右端が嵌合し、右側の凹部７８ｂに駆動ロッド６９の左端がシム７９を介して嵌合する。このとき、連結ロッド５６および駆動ロッド６９は第１、第２スプリング７２，７５により相互に接近する方向に付勢されており、よって連結ロッド５６、駆動ロッド６９およびピストン７８の位置関係は常に一定に維持される。
【００２４】
第１ハウジング６１に駆動ロッド６９の外周を囲むように形成された圧力室８０が、図示せぬ油圧ポンプに第１供給油路８１、チェックバルブ８２および第２供給油路８３を介して連通するとともに、図示せぬオイルパンに排出通路８４を介して連通する。ピストン７８が右動して排出通路８４を閉塞したとき、ピストン７８に形成したオリフィス７８ｃを介して圧力室８０および排出通路８４が僅かに連通する。
【００２５】
次に、上記構成を備えた実施の形態の作用について説明する。
【００２６】
図９はエンジン回転数およびエンジン負荷（正味平均有効圧力ＢＭＥＰ）をパラメータとするエンジンＥの運転領域を示すもので、低回転高負荷領域Ａがインパルスバルブ３２の通常の作動領域となる。この低回転高負荷領域Ａでは、インパルスバルブ３２がエンジン回転数およびスロットル開度から決定した開弁時期および閉弁時期で制御される。
【００２７】
図１０は、インパルスバルブ３２の開弁時期（開き始め）および閉弁時期（閉じ終わり）が、吸気管長（インパルスバルブ３２からその上流のサージタンクまでの距離）、エンジン回転数および開／閉時間によってどのように変化するかを示すものである。インパルスバルブ３２の開時間とは、開き始めから開き終わりまでの時間であり、閉時間とは閉じ始めから閉じ終わりまでの時間であって、電磁アクチュエータ５０の作動速度によって決定される。図中の実線は吸気管長が６１５ｍｍで開／閉時間が３．３ｍｓに対応し、破線は吸気管長が３１５ｍｍで開／閉時間が３．３ｍｓに対応し、鎖線は吸気管長が３１５ｍｍで開／閉時間が０ｍｓに対応する。
【００２８】
同図から明らかなように、インパルスバルブ３２は吸気の充填効率が最大となるように、吸気行程の中期に開弁し、圧縮行程の初期に閉弁するように制御される。エンジン回転数の増加に応じて、開弁時期が次第に進角し、閉弁時期が次第に遅角する。この間、インパルスバルブ３２の開弁時期および閉弁時期は吸気管長や、インパルスバルブ３２の開閉動作に要する時間によっても左右される。
【００２９】
即ち、インパルスバルブ３２の開角は圧力波が吸気管内を往復するのに要する時間であるから、吸気管を長くすると開角が大きくなり、吸気管を短くすると開角が小さくなる。従って、吸気管を短くすると開時期を遅らせることができ、より高回転まで過給効果が得られる反面、より短時間で開閉可能なインパルスバルブ３２が必要になる。
【００３０】
尚、インパルスバルブ３２の開弁時期および閉弁時期を変化させる際に、開弁時期の進角側の限界は吸気負圧に応じて決定され、閉弁時期の遅角側の限界は吸気バルブ１８，１８の開弁時期に応じて決定される。
【００３１】
図１１に示すように、吸気行程の前半において、吸気バルブ１８が開弁した状態でピストン１３が下降することで、閉弁したバルブボディ４２の下流の第３吸気通路３１ａ、吸気ポート１６および燃焼室１５に大きな負圧が発生する。吸気行程の中期にバルブボディ４２が開弁すると、それに続く吸気行程の後半で、前記負圧によりバルブボディ４２よりも上流の第１吸気通路３３ａおよび第２吸気通路４１ａから燃焼室１５に向かって高速で吸気が流入する。
【００３２】
その際に発生する負圧波が吸気通路の上流側に伝達されてサージタンクに反射され、その反射波が燃焼室１５に伝達されて発生する正圧のピークにおいてバルブボディ４２を閉弁することで、吸気の充填効率を大幅に高めることができる。そして吸気バルブ１８が閉弁すると、その吸気バルブ１８と閉弁したバルブボディ４２との間に区画される空間の正圧が閉じ込められる。従って、次の排気バルブ１９の開弁期間の末期と吸気バルブ１８の開弁期間の初期とが重なるバルブオーバーラップ期間に、前記空間に閉じ込められた正圧で燃焼室１５を掃気することができる。
【００３３】
図２および図４に示すように、電磁アクチュエータ５０のアーマチュア７０が第１電磁石６５に吸着されると、第１スプリング７２を収縮させて第２スプリング７５を伸長させながら駆動ロッド６９、ピストン７８および連結ロッド５６が左動し、リンク５７を介してクランク軸５４を押圧する。その結果、インパルスバルブ３２のバルブボディ４２が回転軸４４，４５と共に一方向に回転し、第２吸気通路４１ａの軸線Ｌ１に対して円板部４６の軸線Ｌ３が直交し、円筒部４３の軸線Ｌ４が一致することで、インパルスバルブ３２が開弁する。
【００３４】
図３および図５に示すように、電磁アクチュエータ５０のアーマチュア７０が第２電磁石６６に吸着されると、第２スプリング７５を収縮させて第１スプリング７２を伸長させながら駆動ロッド６９、ピストン７８および連結ロッド５６が右動し、リンク５７を介してクランク軸５４を牽引する。その結果、インパルスバルブ３２のバルブボディ４２が回転軸４４，４５と共に逆方向に回転し、第２吸気通路４１ａの軸線Ｌ１に対して円板部４６の軸線Ｌ３が一致し、円筒部４３の軸線Ｌ４が直交することで、インパルスバルブ３２が閉弁する。
【００３５】
インパルスバルブ３２が開弁状態にあるとき、図８（Ａ）に示すように、連結ロッド５６および駆動ロッド６９は左動位置にあり、油圧緩衝機構７６のピストン７８は排出油路８４を開放しており、第１供給油路８１から供給された作動油はチェックバルブ８２を通過し、そこから第２供給油路８３および圧力室８０を経て排出油路８４に排出される。
【００３６】
インパルスバルブ３２を閉弁すべく第２電磁石６６を励磁すると、アーマチュア７０が第２電磁石６６に吸着されて駆動ロッド６９が第２スプリング７５の弾発力に抗して右動し、また連結ロッド５６は第１スプリング７２の弾発力でピストン７８を駆動ロッド６９に追従させるように右動する。その結果、図８（Ｂ）に示すように、右動するピストン７８が排出通路８４を次第に閉塞することで圧力室８０の圧力が増加し、チェックバルブ８２の開度が減少するとともにピストン７８の右動に対する制動力が発生し、連結ロッド５６および駆動ロッド６９の右動速度、つまりインパルスバルブ３２の閉弁速度が減速する。
【００３７】
そしてインパルスバルブ３２が完全に閉弁する寸前になると、図８（Ｃ）に示すように、ピストン７８が排出通路８４を完全に閉塞することで圧力室８０と排出通路８４とがピストン７８のオリフィス７８ｃだけで連通して圧力室８０の圧力が急激に増加し、同時にチェックバルブ３２が閉弁することでピストン７８の右動に対する強い制動力が発生し、インパルスバルブ３２は閉弁位置にゆっくりと着座する。これにより、インパルスバルブ３２の着座時の衝撃を防止して騒音の発生や耐久性の低下を防止することができる。
【００３８】
このようにしてアーマチュア７０が第２電磁石６６に吸着されたとき、インパルスバルブ３２のバルブボディ４２の第１シール面４６ａがシートリング５１の第２シール面５１ａに正しく着座するように、ピストン７８および駆動ロッド６９間に配置されたシム７９の厚さが調整される。シム７９はピストン７８と一体化することが可能である。
【００３９】
尚、インパルスバルブ３２の開弁時には、ピストン７８が左動して圧力室８０の容積が拡大するが、チェックバルブ８２が開弁しているために圧力室８０に作動油が自由に流入し、ピストン７８の左動に制動力が発生することはない。
【００４０】
さて、図９に示すエンジンＥの低回転部分負荷領域Ｂにおいて、従来は１バルブ休止機構を用いて二つの吸気ポートの一方を開いて他方を閉じることで、燃焼室１５に導入される吸気にスワールを発生させて流動性を高め、混合気の燃焼状態を改善して燃料消費量の低減を図っていた。
【００４１】
それに対して本実施の形態では、１バルブ休止機構のような特別の手段を用いずに、インパルスバルブ３２の作動を制御することで、低回転部分負荷領域Ｂにおける混合気の燃焼状態を改善するようになっている。
【００４２】
図１２は、エンジンの低回転部分負荷領域Ｂにおけるクランクアングルとインパルスバルブ３２の開度との関係を示すグラフである。破線で示す「インパルスバルブ作動」の特性は図９で説明した低回転高負荷領域Ａにおけるインパルスバルブ３２の開度と同じであり、このときの吸入空気量の制御はスロットルバルブにより行われる。また一点鎖線で示す「インパルスバルブ早閉じ」の特性は、前記「インパルスバルブ作動」の特性をポンピングロスが最小になる位置まで進角し、かつ開弁期間を広げたものであり、このときの吸入空気量の制御は早閉じのタイミングにより行われる。
【００４３】
図１３は、エンジンＥの低回転部分負荷領域Ｂにおける図示平均有効圧力ＩＭＥＰと図示平均有効圧力の変動率との関係を示すグラフであって、実線はインパルスバルブ３２が不作動の状態、破線はインパルスバルブ３２が作動の状態（図１２の破線参照）、一点鎖線はインパルスバルブ３２が早閉じの状態（図１２の一点鎖線参照）である。この図から明らかなように、低回転高負荷領域Ａと同様にインパルスバルブ３２を作動させると（破線参照）、インパルスバルブ３２を作動させない場合（実線参照）に比べて、吸気の流速増加の効果で燃焼安定性が良好に（つまりＰｍｉ変動率が小さく）なっている。一方、低回転高負荷領域Ａの場合よりもインパルスバルブ３２を早閉じすると（一点鎖線参照）、インパルスバルブ３２を作動させない場合（実線参照）に比べて、吸気の流速低下や筒内の温度低下に伴う燃料の液化の影響で燃焼安定性が不良に（つまりＰｍｉ変動率が大きく）なっている。
【００４４】
図１４は、エンジンＥの低回転部分負荷領域Ｂにおける図示平均有効圧力ＩＭＥＰと図示燃料消費率ＩＳＦＣとの関係を示すグラフであって、実線はインパルスバルブ３２が不作動の状態、破線はインパルスバルブ３２が作動の状態（図１２の破線参照）、一点鎖線はインパルスバルブ３２が早閉じの状態（図１２の一点鎖線参照）である。この図から明らかなように、低回転高負荷領域Ａと同様にインパルスバルブ３２を作動させると（破線参照）、インパルスバルブ３２を作動させない場合（実線参照）に比べて、図示燃料消費率ＩＳＦＣが良好になり、また低回転高負荷領域Ａの場合よりもインパルスバルブ３２を早閉じすると（一点鎖線参照）、インパルスバルブ３２を作動させない場合（実線参照）に比べて、図示燃料消費率ＩＳＦＣが不良になる。
【００４５】
つまり、エンジンＥの低回転部分負荷領域Ｂにおいて、インパルスバルブ３２を作動させると、燃焼状態が良くなって図示燃料消費率ＩＳＦＣが良好になり、インパルスバルブ３２を早閉じすると、燃焼状態が悪くなって図示燃料消費率ＩＳＦＣが不良になることが分かる。
【００４６】
図１５は、エンジンＥの低回転部分負荷領域Ｂにおける図示平均有効圧力ＩＭＥＰと正味燃料消費率ＢＳＦＣとの関係を示すグラフであって、実線はインパルスバルブ３２が不作動の状態、破線はインパルスバルブ３２が作動の状態（図１２の破線参照）、一点鎖線はインパルスバルブ３２が早閉じの状態（図１２の一点鎖線参照）である。この図から明らかなように、低回転高負荷領域Ａと同様にインパルスバルブ３２を作動させると（破線参照）、インパルスバルブ３２を作動させない場合（実線参照）に比べて、正味燃料消費率ＢＳＦＣが不良になり、また低回転高負荷領域Ａの場合よりもインパルスバルブ３２を早閉じすると（一点鎖線参照）、インパルスバルブ３２を作動させない場合（実線参照）に比べて、正味燃料消費率ＢＳＦＣが良好になる。
【００４７】
図１６は、エンジンＥの低回転部分負荷領域Ｂにおける図示平均有効圧力ＩＭＥＰと平均有効ポンプ損失ＰＭＥＰとの関係を示すグラフであって、実線はインパルスバルブ３２が不作動の状態、破線はインパルスバルブ３２が作動の状態（図１２の破線参照）、一点鎖線はインパルスバルブ３２が早閉じの状態（図１２の一点鎖線参照）である。この図から明らかなように、低回転高負荷領域Ａと同様にインパルスバルブ３２を作動させると（破線参照）、インパルスバルブ３２を作動させない場合（実線参照）に比べてポンピングロスが増加し、また低回転高負荷領域Ａの場合よりもインパルスバルブ３２を早閉じすると（一点鎖線参照）、インパルスバルブ３２を作動させない場合（実線参照）に比べてポンピングロスが減少する。
【００４８】
このように、インパルスバルブ３２を通常のタイミングで作動させたときに図示燃料消費率ＩＳＦＣが良好になるにもかかわらず、正味燃料消費率ＢＳＦＣが悪化するのは、燃焼室１５および吸気ポート１６の負圧を増加させることによるポンピングロスの増加が原因である。一方、インパルスバルブ３２を早閉じした場合には、ポンピングロスが低減するため、図示燃料消費率ＩＳＦＣが悪化するにもかかわらず、正味燃料消費率ＢＳＦＣが改善されるのである。
【００４９】
以上のことから、低回転部分負荷領域Ｂにおいて、インパルスバルブ３２を通常のタイミングで作動させることによる燃焼状態の改善効果と、インパルスバルブ３２を早閉じすることによるポンピングロスの低減効果とを両立させて燃料消費量をできる限り低減するには、図１７に示すように、低回転高負荷領域Ａでのインパルスバルブ３２の開弁特性に対して、低回転部分負荷領域Ｂでのインパルスバルブ３２の開弁特性を進角し、また図１２に示すものより少なめの開角とすれば良い。これにより、図１６に二点鎖線で示す本案のように、ポンピングロスをインパルスバルブ３２が不作動の場合よりも低減することができる。
【００５０】
即ち、図１２の一点鎖線の特性は、ポンピングロスが最小になるようにインパルスバルブ３２の開弁特性を設定したものであるが、それよりも開角を小さく設定することで、インパルスバルブ３２を作動させることによる燃焼状態の改善効果と、インパルスバルブ３２を早閉じすることによるポンピングロスの低減効果とをうまくバランスさせ、正味燃料消費率ＢＳＦＣを最小にすることができる。
【００５１】
以上のように、エンジンＥの低回転部分負荷領域Ｂで、低回転高負荷領域Ａよりもインパルスバルブ３２を進角させた状態で作動させることで、１バルブ休止機構のような複雑で高価な手段を用いることなく、エンジンＥの燃料消費量を効果的に低減することが可能になる。
【００５２】
尚、図９におけるエンジンＥの高回転領域Ｃでは、インパルスバルブ３２は図２および図４に示す開弁状態に保持される。
【００５３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００５４】
例えば、実施の形態ではボールバルブよりなるインパルスバルブ３２を例示したが、バタフライバルブ、フラップバルブ、ポペットバルブのような任意の構造のインパルスバルブを採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】エンジンのシリンダヘッド部およびインパルスバルブの断面図
【図２】図１の要部拡大図（インパルスバルブの開弁状態）
【図３】図２に対応するインパルスバルブの閉弁状態を示す図
【図４】図２の４方向矢視図
【図５】図３の５方向矢視図
【図６】バルブボディの斜視図
【図７】図２の要部拡大図
【図８】油圧緩衝機構の作用説明図
【図９】インパルスバルブを作動させるエンジンの運転領域を示すグラフ
【図１０】エンジン回転数および吸気管長とインパルスバルブの開閉時期との関係を示すグラフ
【図１１】クランクアングルとインパルスバルブの開閉時期との関係を示すグラフ
【図１２】エンジンの低回転部分負荷領域におけるクランクアングルとインパルスバルブの開度との関係を示すグラフ
【図１３】エンジンの低回転部分負荷領域における図示平均有効圧力ＩＭＥＰと図示平均有効圧力の変動率との関係を示すグラフ
【図１４】エンジンの低回転部分負荷領域における図示平均有効圧力ＩＭＥＰと図示燃料消費率ＩＳＦＣとの関係を示すグラフ
【図１５】エンジンの低回転部分負荷領域における図示平均有効圧力ＩＭＥＰと正味燃料消費率ＢＳＦＣとの関係を示すグラフ
【図１６】エンジンの低回転部分負荷領域における図示平均有効圧力ＩＭＥＰと平均有効ポンプ損失ＰＭＥＰとの関係を示すグラフ
【図１７】クランクアングルと吸気の流量係数との関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００５６】
Ａ          エンジンの低回転高負荷領域
Ｂ          エンジンの低回転部分負荷領域
Ｅ          エンジン
１５        燃焼室
１６        吸気ポート
３２        インパルスバルブ
【図１】
2007205302.tif 000003
【図２】
2007205302.tif 000004
【図３】
2007205302.tif 000005
【図４】
2007205302.tif 000006
【図５】
2007205302.tif 000007
【図６】
2007205302.tif 000008
【図７】
2007205302.tif 000009
【図８】
2007205302.tif 000010
【図９】
2007205302.tif 000011
【図１０】
2007205302.tif 000012
【図１１】
2007205302.tif 000013
【図１２】
2007205302.tif 000014
【図１３】
2007205302.tif 000015
【図１４】
2007205302.tif 000016
【図１５】
2007205302.tif 000017
【図１６】
2007205302.tif 000018
【図１７】
2007205302.tif 000019