(57)【要約】【課題】排気過給機を備える内燃機関において、排気過給機による排熱の回収および吸気弁の閉時期の遅角化による幾何圧縮比の増加により、ノッキングの発生を抑制しながら燃費性能の向上を図る。【解決手段】内燃機関は、吸気弁の閉時期Ｉｃを最大進角閉時期Ｉａｃと最大遅角閉時期Ｉｒｃとの間で機関運転状態に応じて制御する可変バルブタイミング装置と、排気過給機による過給圧を制御する過給圧制御装置とを備える。機関運転状態が高負荷であるとき、過給圧制御装置は、過給圧を、吸気行程での吸気時平均圧力が排気行程での排気時平均圧力よりも高くなる設定過給圧に制御し、かつ、可変バルブタイミング装置は、吸気弁の閉時期Ｉｃを、最大進角閉時期Ｉａｃよりも遅角した所定閉時期Ｉｐｃまたは最大遅角閉時期Ｉｒｃにする。【選択図】図３
2010281249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室に開口する吸気ポートおよび排気ポートをそれぞれ開閉する吸気弁および排気弁と、排気ガスを利用して吸入空気を加圧する排気過給機と、前記吸気弁の閉時期を最大進角閉時期と最大遅角閉時期との間で機関運転状態に応じて制御する可変バルブタイミング装置を備える動弁装置と、過給圧を前記機関運転状態に応じて制御する過給圧制御装置とを備える内燃機関において、
前記機関運転状態が高負荷であるとき、前記過給圧制御装置は、前記過給圧を、吸気行程での前記燃焼室内の吸気時平均圧力が排気行程での前記燃焼室内の排気時平均圧力よりも高くなる設定過給圧に制御し、かつ、前記可変バルブタイミング装置は、前記閉時期を、前記最大進角閉時期よりも遅角した所定閉時期または前記最大遅角閉時期にすることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記可変バルブタイミング装置は、前記機関運転状態が低速回転高負荷であるとき前記閉時期を前記最大遅角閉時期にすることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
【請求項３】
前記可変バルブタイミング装置は、前記機関運転状態が低負荷であるとき、前記閉時期を前記最大進角閉時期にし、
前記閉時期が前記最大進角閉時期であるとき、吸気下死点での前記吸気弁のリフト量は、前記吸気弁の最大リフト量の１／２以上であることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関。
【請求項４】
前記可変バルブタイミング装置は、前記吸気弁を開閉駆動すると共に前記吸気弁のリフト曲線を規定する吸気カムを備え、
前記リフト曲線は、前記吸気弁のリフト量が最大リフト量となる最大リフト点に対して、前記リフト量が開弁開始点から前記最大リフト点に達するまで連続して増加するリフト量増加領域と、前記リフト量が前記最大リフト点から閉弁開始点まで連続して減少するリフト量減少領域とを有し、
前記リフト量減少領域は、前記リフト量増加領域での前記最大リフト点と前記閉弁開始点とを通る仮想直線に対して前記リフト量が大きい側に位置する減少開始側領域を有し、
前記減少開始側領域は、前記仮想直線からの距離が最大になる境界部を境に、前記最大リフト点側の小減少領域と、前記閉弁開始点側の大減少領域とに分けられ、
前記小減少領域および前記境界部でのリフト量減少率は、前記大減少領域でのリフト量減少率よりも小さく、前記小減少領域および前記境界部に渡る前記吸気カムの回転角範囲は、前記大減少領域での前記吸気カムの回転角範囲よりも大きいことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の内燃機関。
【請求項５】
前記閉時期が前記最大進角閉時期であるときに前記境界部となる時期は、前記閉時期が前記最大遅角閉時期であるときに前記境界部となる時期よりも吸気下死点に近いことを特徴とする請求項４記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスを利用して過給を行う排気過給機と、吸気弁の閉時期を機関運転状態に応じて変更可能な可変バルブタイミング装置とを備える内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関が、排気過給機（例えば、排気ターボ過給機）と、吸気弁の閉時期を変更可能な可変バルブタイミング装置とを備え、機関運転状態（例えば、機関回転速度に基づいて特定される運転状態）に応じて可変バルブタイミング装置が吸気弁の閉時期を早閉じタイミングまたは遅閉じタイミングとすることにより、充填効率を高めるものは知られている（例えば、特許文献１）。
また、内燃機関が、吸気弁の閉時期を機関運転状態（例えば、機関回転速度および機関負荷に基づいて特定される運転状態）に応じて変更可能な可変バルブタイミング装置を備え、可変バルブタイミング装置が、台形状のリフト曲線を規定する吸気カムを備えるものも知られている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１６８３２８号公報
【特許文献２】特開２００４−６８７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
過給機を備える内燃機関では、過給による充填効率の向上に起因して、機関負荷の高負荷時にノッキングが生じやすく、特に内燃機関の低速回転時には、ピストンの移動速度が高速回転時に比べて小さいことから、高速回転時に比べてノッキングが発生しやすい。そこで、ノッキングの発生を抑制するために、吸気下死点での燃焼室の容積と圧縮上死点での燃焼室の容積の比である圧縮比（以下、「幾何圧縮比」という。）を小さく設定することや、燃料量を増加させて燃焼温度を低下させること、いわゆる燃料冷却が行われる。しかしながら、幾何圧縮比の低下により熱効率が低下すること、および冷却用に余分な燃料が必要になることが、過給機を備える内燃機関の燃費性能を低下させる原因になっている。
また、幾何圧縮比を大きく設定した内燃機関において、ノッキング抑制対策として、吸気弁の閉弁開始時（吸気の実質的な圧縮開始時）の燃焼室の容積と圧縮上死点での燃焼室の容積との比である有効圧縮比を小さくするために吸気弁の閉時期を遅角させる場合、台形状のリフト曲線を有する吸気カムを使用することにより、吸気弁のリフト量が比較的大きい状態での開弁期間が大きくなることで、吸気弁の絞りによるポンプ損失を減少できると共に充填効率を増加させることができる。その一方、吸気カムのリフト曲線においてリフト量が増加するリフト量増加領域で、吸気カムと吸気弁との間に介在して吸気カムに当接するカムフォロア（例えば、ロッカアーム）が吸気カムから一時的に離れて吸気弁の開弁状態が吸気カムに追従しないバルブジャンプが発生した場合、吸気カムにおいて台形状のリフト曲線の上底に相当する部分（以下、「カム山頂部」という。）において、バルブジャンプにより吸気カムに追従しなくなったカムフォロアおよび吸気弁が前記カム山頂部に衝突した後に跳ね返るバルブバウンスが発生する。そして、このバルブバウンスは、リフト量に影響を与えるため、吸気カムによる吸気弁のリフト量精度を低下させる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、排気過給機を備える内燃機関において、排気過給機による排熱の回収および吸気弁の閉時期の遅角化による幾何圧縮比の増加により、ノッキングの発生を抑制しながら燃費性能の向上を図ることを目的とする。また、本発明は、さらに、充填効率を向上させながら吸気弁の遅閉じを可能とする吸気カムでのバルブバウンスの抑制を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、燃焼室（６）に開口する吸気ポート（７）および排気ポート（８）をそれぞれ開閉する吸気弁（９）および排気弁（１０）と、排気ガスを利用して吸入空気を加圧する排気過給機（４０）と、前記吸気弁（９）の閉時期（Ｉｃ）を最大進角閉時期（Ｉａｃ）と最大遅角閉時期（Ｉｒｃ）との間で機関運転状態に応じて制御する可変バルブタイミング装置（Ｍ）を備える動弁装置（２０）と、過給圧を前記機関運転状態に応じて制御する過給圧制御装置（５０）とを備える内燃機関において、前記機関運転状態が高負荷であるとき、前記過給圧制御装置（５０）は、前記過給圧を、吸気行程での前記燃焼室（６）内の吸気時平均圧力（Ｐｉ）が排気行程での前記燃焼室（６）内の排気時平均圧力（Ｐｅ）よりも高くなる設定過給圧に制御し、かつ、前記可変バルブタイミング装置（Ｍ）は、前記閉時期（Ｉｃ）を、前記最大進角閉時期（Ｉａｃ）よりも遅角した所定閉時期（Ｉｐｃ）または前記最大遅角閉時期（Ｉｒｃ）にする内燃機関である。
これによれば、過給圧制御装置は、内燃機関の高負荷時に、過給圧を、吸気時平均圧力が排気時平均圧力よりも大きくなる状態（以下、「正のポンプ仕事」という。）が得られる設定過給圧に制御するので、内燃機関が発生した熱エネルギのうちで排気ガスが有する熱エネルギが排気過給機により回収されて正のポンプ仕事に変換される。また、可変バルブタイミング装置は、内燃機関の高負荷時に、吸気弁の閉時期を所定閉時期または最大遅角閉時期まで最大進角閉時期よりも遅角することから、高負荷時に有効圧縮比を小さくできるので、幾何圧縮比を増加させたとしても、ノッキングの発生を抑制できる。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関において、前記可変バルブタイミング装置（Ｍ）は、前記機関運転状態が低速回転高負荷であるとき前記閉時期（Ｉｃ）を前記最大遅角閉時期（Ｉｒｃ）にするものである。
これによれば、内燃機関の高速回転高負荷時に比べて機関回転速度が小さいためにノッキングが発生し易い低速回転高負荷時に、可変バルブタイミング装置は、吸気弁の閉時期を最大遅角閉時期まで遅角することから、有効圧縮比を最小にできるので、幾何圧縮比を大きく増加させたとしても、ノッキングの発生を抑制できる。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の内燃機関において、前記可変バルブタイミング装置（Ｍ）は、前記機関運転状態が低負荷であるとき、前記閉時期（Ｉｃ）を前記最大進角閉時期（Ｉａｃ）にし、前記閉時期（Ｉｃ）が前記最大進角閉時期（Ｉａｃ）であるとき、吸気下死点での前記吸気弁（９）のリフト量（Ｌ）は、前記吸気弁（９）の最大リフト量（Ｌｍ）の１／２以上であるものである。
これによれば、内燃機関の低負荷時に、可変バルブタイミング装置は吸気弁の閉時期を最大進角閉時期にするので、開弁状態の吸気弁を通じての吸入空気の吹き返しが高負荷時に比べて減少して、充填効率が向上する。また、吸気弁が最大進角閉時期で閉弁するとき、吸気下死点での吸気弁のリフト量は最大リフト量の１／２以上であるので、吸気弁の閉時期が最大進角閉時期であるときにも比較的大きな遅角量での吸気弁の遅閉じのミラーサイクルを実現できる。
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載の内燃機関において、前記可変バルブタイミング装置（Ｍ）は、前記吸気弁（９）を開閉駆動すると共に前記吸気弁（９）のリフト曲線（Ｃ）を規定する吸気カム（２３）を備え、前記リフト曲線（Ｃ）は、前記吸気弁（９）のリフト量（Ｌ）が最大リフト量（Ｌｍ）となる最大リフト点（Ｃｍ）に対して、前記リフト量（Ｌ）が開弁開始点（Ｃｏ）から前記最大リフト点（Ｃｍ）に達するまで連続して増加するリフト量増加領域（Ｃａ）と、前記リフト量（Ｌ）が前記最大リフト点（Ｃｍ）から閉弁開始点（Ｃｃ）まで連続して減少するリフト量減少領域（Ｃｂ）とを有し、前記リフト量減少領域（Ｃｂ）は、前記リフト量増加領域（Ｃａ）での前記最大リフト点（Ｃｍ）と前記閉弁開始点（Ｃｃ）とを通る仮想直線（Ｓ）に対して前記リフト量（Ｌ）が大きい側に位置する減少開始側領域（Ｃｂｓ）を有し、前記減少開始側領域（Ｃｂｓ）は、前記仮想直線（Ｓ）からの距離が最大になる境界部（Ｃｂ３）を境に、前記最大リフト点（Ｃｍ）側の小減少領域（Ｃｂ１）と、前記閉弁開始点（Ｃｃ）側の大減少領域（Ｃｂ２）とに分けられ、前記小減少領域（Ｃｂ１）および前記境界部（Ｃｂ３）でのリフト量減少率は、前記大減少領域（Ｃｂ２）でのリフト量減少率よりも小さく、前記小減少領域（Ｃｂ１）および前記境界部（Ｃｂ３）に渡る前記吸気カム（２３）の回転角範囲（Ａ１）は、前記大減少領域（Ｃｂ２）での前記吸気カム（２３）の回転角範囲（Ａ２）よりも大きいものである。
これによれば、リフト曲線のリフト量減少領域において小減少領域および境界部に渡る回転角範囲が大減少領域での回転角範囲よりも大きいことにより充填効率が高められる吸気カムにおいて、リフト曲線のリフト量増加領域で、吸気弁のバルブジャンプが発生して、バルブジャンプにより吸気カムに一時的に追従しなくなった吸気弁がリフト曲線の小減少領域で吸気カムに復帰したとき、吸気カムは吸気弁のリフト量を減少させる状態にあるので、リフト量を減少させない状態の吸気カムに復帰する場合に比べて、復帰時の吸気弁に対する衝撃力が低減する。
請求項５記載の発明は、請求項４記載の内燃機関において、前記閉時期（Ｉｃ）が前記最大進角閉時期（Ｉａｃ）であるときに前記境界部（Ｃｂ３）となる時期（Ｉａｂ）は、前記閉時期（Ｉｃ）が前記最大遅角閉時期（Ｉｒｃ）であるときに前記境界部（Ｃｂ３）となる時期（Ｉｒｂ）よりも吸気下死点に近いものである。
これによれば、吸気弁の閉時期が最大進角閉時期であるとき、吸気弁のリフト量が減少するリフト量減少領域において、リフト量減少率が小さい小減少領域の終了点を規定する境界部が吸気下死点に比較的近い時期にあるので、比較的大きな遅角量での吸気弁の遅閉じのミラーサイクルを実現できる。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、内燃機関の高負荷時に、排気ガスが有する熱エネルギ（排熱）が排気過給機で回収されて正のポンプ仕事に変換され、しかも、吸気弁の閉時期を最大進角閉時期よりも遅角することにより有効圧縮比を小さくできるので、幾何圧縮比を増加させたときにもノッキングの発生を抑制できる。この結果、ノッキングの発生を抑制しながら、正のポンプ仕事および幾何圧縮比の増加により熱効率を向上できて、燃費性能が向上する。
請求項２記載の事項によれば、内燃機関の低速回転高負荷時に、吸気弁の閉時期を最大限まで遅角することにより有効圧縮比を最小にできるので、幾何圧縮比を増加させたときにもノッキングの発生を抑制できる。この結果、ノッキングの発生を抑制しながら、幾何圧縮比を最大限増加させて熱効率を向上できるので、燃費性能が向上する。
請求項３記載の事項によれば、内燃機関の低負荷時に、吸気弁の閉時期が高負荷時に比べて進角して最大限まで進角するので、吹き返しの減少により充填効率が向上すること、および、低負荷時にも、吸気下死点に対して吸気弁の遅閉じの遅角量が大きいミラーサイクルにより、熱効率を向上できるので、燃費性能が向上する。
請求項４記載の事項によれば、リフト量減少領域において小減少領域および境界部に渡る回転角範囲が大減少領域での回転角範囲よりも大きい吸気カムにおいて、リフト量増加領域でバルブジャンプが発生したとき、吸気弁が小減少領域において吸気カムに復帰したときの衝撃力が低減して、バルブバウンスが抑制されるので、吸気カムによる吸気弁のリフト量精度を向上できる。
請求項５記載の事項によれば、吸気弁の閉時期が最大進角閉時期であるときにも、吸気下死点に対して吸気弁の遅閉じの遅角量が大きいミラーサイクルにより、熱効率を向上できるので、燃費性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用された内燃機関の要部模式図であり、機関本体が平面図として示されている。
【図２】図１の概略ＩＩ−ＩＩ線での要部断面図である。
【図３】図１の内燃機関の吸気弁および排気弁のリフト量とクランク角との関係を示す図である。
【図４】図１の内燃機関の吸気弁のリフト曲線を示す図である。
【図５】図１の内燃機関の機関運転状態を説明する図である。
【図６】図１の内燃機関の各行程および排気側平均圧力および吸気側平均圧力を説明するための模式的なＰＶ線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図１〜図６を参照して説明する。
図１，図２を参照すると、本発明が適用された内燃機関（以下、「内燃機関」という。）は、１以上のシリンダ１ａ、この実施形態では複数としての４つのシリンダ１ａと、各シリンダ１ａに摺動可能に嵌合するピストン４と、各ピストン４にコンロッドを介して連結されたクランク軸５とを備える多気筒内燃機関であり、使用対象としての車両に、その動力源として使用される。
【００１０】
内燃機関は、４つのシリンダ１ａが直列に配列されて一体に設けられたシリンダブロック１と、シリンダブロック１の上端部に結合されるシリンダヘッド２と、シリンダヘッド２の上端部に結合されるヘッドカバー３とから構成される機関本体を備える。
シリンダ１ａ毎に、シリンダ軸線方向でピストン４とシリンダヘッド２との間には、シリンダ１ａとピストン４とシリンダヘッド２とにより燃焼室６が形成される。
シリンダヘッド２には、シリンダ１ａ毎（または、燃焼室６毎）に、燃焼室６に開口する１対の吸気口７ａを有する吸気ポート７および１対の排気口８ａを有する排気ポート８と、１対の吸気口７ａおよび１対の排気口８ａをそれぞれ開閉する１対の吸気弁９および１対の排気弁１０と、燃焼室６に臨む点火栓１１とが設けられる。
なお、実施形態において、上下方向はシリンダ軸線Ｙに平行な方向（すなわちシリンダ軸線方向）であるとし、上方は、上下方向において、クランク軸５の回転中心線に対して燃焼室６が位置する方向であるとする。
【００１１】
内燃機関は、さらに、吸気弁９および排気弁１０を開閉駆動する動弁装置２０と、外気を取り入れるエアクリーナ１２ｂを備えると共に吸入空気を吸気ポート７を経て燃焼室６に導く吸気通路１２ａを形成する吸気装置１２と、吸入空気に燃料を噴射して混合気を形成する燃料噴射弁（図示されず）と、燃焼室６内での混合気の燃焼により発生した燃焼ガスを排気ガスとして排気ポート８を経て内燃機関の外部に導く排気通路１３ａを形成する排気装置１３と、排気ガスのエネルギを利用してエアクリーナ１２ｂからの吸入空気を加圧する排気過給機としての排気ターボ過給機４０と、当該排気ターボ過給機４０により加圧された吸入空気の圧力である過給圧を制御する過給圧制御装置５０とを備える。
吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程（図６参照）の４ストロークを１サイクルとする内燃機関の幾何圧縮比は、同じ排気量の自然吸気式内燃機関の幾何圧縮比に対して、例えば同じ値に設定されているが、より大きな値に設定されてもよい。
【００１２】
吸気装置１２は、排気ターボ過給機４０のコンプレッサ４１の下流に配置されたスロットル弁１２ｃを備える。スロットル弁１２ｃは、運転者によるアクセル操作部材の操作量に基づいて作動する駆動手段としての電動機１２ｄにより駆動されて、その開度が最小開度としてのアイドル開度から全開開度までの範囲で制御される。また、前記燃料噴射弁は、燃料を、燃焼室６内で噴射するか、または吸気通路１２ａ内もしくは吸気ポート７内で噴射する。
ピストン４は、燃焼室６内の燃焼ガスの圧力により駆動されて往復運動をし、シリンダブロック１の下部に回転可能に支持されたクランク軸５を回転駆動する。
【００１３】
動弁装置２０は、吸気カム２３を有する吸気カム軸２１および排気カム２４を有する排気カム軸２２であるカム軸と、吸気弁９および排気弁１０にそれぞれ当接すると共に動弁カムとしての吸気カム２３および排気カム２４によりそれぞれ駆動されて吸気弁９および排気弁１０を開閉する吸気カムフォロアとしての吸気ロッカアーム２５および排気カムフォロアとしての排気ロッカアーム２６と、吸気弁９および排気弁１０を閉弁方向に常時付勢する弁バネ２７と、クランク軸５の回転と同期して各カム軸２１，２２（したがって各カム２３，２４）を回転駆動する回転駆動部材２８と、吸気弁９の開時期Ｉｏおよび閉時期Ｉｃからなる開閉時期Ｉ（図３参照）を変更可能とするために運転制御装置６０により制御されるバルブタイミング制御部材３０とを備える。
【００１４】
吸気カム軸２１および排気カム軸２２に相対移動不能にそれぞれ設けられた吸気カム２３および排気カム２４は、シリンダヘッド２に設けられて各カム軸２１，２２を回転可能に支持するカムホルダ（図示されず）に支持される１対のロッカ軸２５ａ，２６ａに揺動可能に支持された吸気ロッカアーム２５および排気ロッカアーム２６を介して、吸気弁９および排気弁１０をそれぞれ開閉駆動する。
回転駆動部材２８は、例えば、クランク軸５の動力を各カム軸２１，２２に伝達する巻掛け伝動装置から構成されて、各カム軸２１，２２をクランク軸５の１／２の回転速度で回転駆動する。
【００１５】
バルブタイミング制御部材３０は、回転駆動部材２８と吸気カム軸２１との間での相対回転を生じさせる周知の装置であり、回転駆動部材２８と吸気カム軸２１との間に設けられてクランク軸５に対する吸気カム２３（この実施形態では、吸気カム軸２１と同義である。）の位相を変更可能である。
例えば、バルブタイミング制御部材３０は、内燃機関が備える潤滑用のオイルポンプ１４から吐出されたオイルの一部を作動油とする油圧式アクチュエータであり、図２にその一部が示されるように、互いに相対回転可能な第１，第２回転体３１，３２を備える。そして、回転駆動部材２８により回転駆動されて一体に回転する第１回転体３１と、吸気カム軸２１（したがって吸気カム２３）と一体に回転する第２回転体３２とにより形成される進角用油圧室３３および遅角用油圧室３４に対する作動油の供給・排出が、運転制御装置６０により内燃機関の機関運転状態に応じて制御される油圧制御弁１５（図１参照）で制御されて、両回転体３１，３２が相対回転することによりクランク軸５に対する吸気カム２３の位相（したがって、吸気弁９の開閉時期Ｉ（図３参照））が変更され、また各油圧室３３，３４に対する作動油の給排が行われることなく作動油が各油圧室３３，３４内に閉じこめられることにより両回転体３１，３２が相対回転することなく一体に回転して、クランク軸５に対する吸気カム２３の位相（したがって、吸気弁９の開閉時期Ｉ（図３参照））が保持される。
一方、クランク軸５に対する排気カム２４の位相（したがって、排気弁１０の開時期Ｅｏおよび閉時期Ｅｃからなる開閉時期Ｅ（図３参照））は、この実施形態では、機関運転状態の変化に依存することなく同一に維持される。
そして、回転駆動部材２８、バルブタイミング制御部材３０、吸気カム軸２１および吸気カム２３は、運転制御装置６０により制御されることで、機関運転状態に応じて、クランク軸５に対する吸気カム２３の位相、したがって吸気弁９の開閉時期Ｉを変更可能に制御する可変バルブタイミング装置Ｍを構成する。
【００１６】
図３に示されるように、各吸気カム２３および各排気カム２４（図２参照）のカム形状は、吸気弁９の開時期Ｉｏおよび閉時期Ｉｃの間のクランク軸５のクランク角である吸気開弁期間Ａｉが排気弁１０の開時期Ｅｏおよび閉時期Ｅｃの間のクランク角である排気開弁期間Ａｅよりも大きくなるように設定されている。
【００１７】
図４を参照すると、各吸気カム２３は、クランク角（または、クランク角の１／２であるカム角）に対する吸気弁９のリフト量Ｌの変化特性を設定するリフト曲線Ｃを規定する。
台形に似た曲線であるリフト曲線Ｃは、吸気弁９のリフト量Ｌが最大リフト時期Ｉｍで最大リフト量Ｌｍとなる最大リフト点Ｃｍに対して、開時期Ｉｏでの開弁開始点Ｃｏ（リフト量Ｌは０（ゼロ）である。）から最大リフト点Ｃｍに達するまで吸気カム２３の回転につれて連続してリフト量Ｌが増加するリフト量増加領域Ｃａと、最大リフト点Ｃｍから閉時期Ｉｃでの閉弁開始点Ｃｃ（リフト量Ｌは０（ゼロ）である。）までリフト量Ｌが吸気カム２３の回転につれて連続して減少するリフト量減少領域Ｃｂとを有する。
【００１８】
リフト量減少領域Ｃｂは、リフト量Ｌがリフト量増加領域Ｃａでの最大リフト点Ｃｍと閉弁開始点Ｃｃとを通る仮想直線Ｓを境に分けられた減少開始側領域Ｃｂｓと減少終了側領域Ｃｂｆとを有する。減少開始側領域Ｃｂｓは仮想直線Ｓに対してリフト量Ｌが大きい側に位置し、減少終了側領域Ｃｂｆは仮想直線Ｓに対してリフト量Ｌが小さい側に位置する。
減少開始側領域Ｃｂｓは、仮想直線Ｓに直交する方向での仮想直線Ｓからの距離が最大になる境界部Ｃｂ３を境に分けられた最大リフト点Ｃｍ側の小減少領域Ｃｂ１と、閉弁開始点Ｃｃ側の大減少領域Ｃｂ２とを有する。また、境界部Ｃｂ３において、吸気弁９のリフト量Ｌは、境界時期Ｉｂで境界リフト量Ｌｂになる。
【００１９】
そして、小減少領域Ｃｂ１および境界部Ｃｂ３でのリフト量減少率は、大減少領域Ｃｂ２でのリフト量減少率よりも小さい。
小減少領域Ｃｂ１は、リフト量増加領域Ｃａにおいてリフト量Ｌの増加時に、吸気ロッカアーム２５が吸気カム２３から離れて、吸気弁９および吸気ロッカアーム２５（図２参照）が吸気カム２３に追従しなくなるバルブジャンプが発生したとき、吸気カム２３に一時的に追従しなくなった吸気弁９および吸気ロッカアーム２５がこの小減少領域Ｃｂ１において吸気カム２３に復帰した際、すなわち吸気ロッカアーム２５が吸気カム２３に再度当接した際に発生するバルブバウンスを抑制するための部分であり、バルブジャンプをした吸気弁９および吸気ロッカアーム２５と吸気カム２３との当接時の衝撃を緩和する衝撃緩和領域を構成し、そのリフト量減少率は、バルブバウンスを抑制する観点から、実験などに基づいて設定される。
【００２０】
小減少領域Ｃｂ１および境界部Ｃｂ３に渡る吸気カム２３の回転角範囲Ａ１は、大減少領域Ｃｂ２での吸気カム２３の回転角範囲Ａ２および減少終了側領域Ｃｂｆの吸気カム２３の回転角範囲Ａ３よりも大きい。また、境界部Ｃｂ３でのリフト量Ｌである境界リフト量Ｌｂは、最大リフト量Ｌｍ未満、かつ最大リフト量Ｌｍの３／４以上である。
なお、この実施形態において、小減少領域Ｃｂ１は、リフト量減少率が吸気カム２３の回転につれて漸増する曲線であるが、別の例として、小減少領域Ｃｂ１のほぼ全体が直線であってもよく、当該直線の部分では、吸気カム２３の回転に対して一定のリフト量減少率となる。
【００２１】
図３を参照すると、可変バルブタイミング装置Ｍのバルブタイミング制御部材３０（図２参照）により吸気弁９の開閉時期Ｉが変更されるとき、開閉時期Ｉは、最も進角した最大進角時期Ｉａと、最も遅角した最大遅角時期Ｉｒとの間で連続的に変更される一方、吸気開弁期間Ａｉは一定に維持される。なお、図３には、最大遅角時期Ｉｒでのリフト曲線Ｃが実線で示され、最大進角時期Ｉａでのリフト曲線Ｃが破線で示されている。
吸気弁９（図２参照）は、最大進角時期Ｉａにおいて、最大進角開時期Ｉａｏで開弁を開始し、吸気下死点よりも遅角した最大進角閉時期Ｉａｃで閉弁を開始し、また最大遅角時期Ｉｒにおいて、最大遅角開時期Ｉｒｏで開弁を開始し、吸気下死点および最大進角閉時期Ｉａｃよりも遅角した最大遅角閉時期Ｉｒｃで閉弁を開始する。
【００２２】
そして、閉時期Ｉｃが最大遅角閉時期Ｉｒｃにあるとき、最大リフト時期Ｉｍは、吸気下死点に対して進角側にあり、最大遅角時期Ｉｒでの境界時期Ｉｂである最大遅角境界時期Ｉｒｂは、吸気下死点に対して遅角側にある。
また、閉時期Ｉｃが、最大進角閉時期Ｉａｃよりも遅角していると共に最大遅角閉時期Ｉｒｃよりも進角した時期である所定閉時期Ｉｐｃにあるとき、境界時期Ｉｂは、所定閉時期Ｉｐｃに応じて、吸気下死点よりも遅角した遅角側時期と、吸気下死点よりも進角した進角側時期との間に位置する。図３には、所定閉時期Ｉｐｃの一例として、境界時期Ｉｂが前記遅角側時期Ｉｐｒとなるときのリフト曲線Ｃが二点鎖線で示されている。
【００２３】
閉時期Ｉｃが最大進角閉時期Ｉａｃであるとき、吸気下死点でのリフト量Ｌは、最大リフト量Ｌｍの３／４以下かつ最大リフト量Ｌｍの１／２以上である。また、境界時期Ｉｂに関して、閉時期Ｉｃが最大進角閉時期Ｉａｃであるときの最大進角境界時期Ｉａｂは閉時期Ｉｃが最大遅角閉時期Ｉｒｃであるときの最大遅角境界時期Ｉｒｂよりも吸気下死点に近い。
【００２４】
吸気カム２３が前述したリフト曲線Ｃを有することにより、吸気弁９が大きいリフト量Ｌで開弁している期間を大きくすることができて、リフト曲線Ｃにより囲まれる面積が大きくなること、しかも吸気弁９による吸入空気の流通抵抗を小さくできることから、充填効率を向上できる。
【００２５】
図１を参照すると、排気ガスにより駆動される排気ターボ過給機４０は、吸気通路１２ａに配置されて吸入空気を加圧する吸気圧縮部としてのコンプレッサ４１と、排気通路１３ａに配置されて排気ガスにより駆動される排気駆動部としてのタービン４２とを備える。駆動軸４３を介してコンプレッサ４１と一体に連結されたタービン４２は、内燃機関が発生した熱エネルギの一部を有する排気ガスを利用してコンプレッサ４１で吸入空気を加圧する。
【００２６】
運転制御装置６０により制御されることにより機関運転状態に応じて過給圧を変更可能に制御する過給圧制御装置５０は、タービン４２に流入する排気ガスの流れを制御する過給圧制御部材としての可変ベーン５１と、排気ターボ過給機４０に設けられて可変ベーン５１を駆動する駆動部材としてのアクチュエータ５２とを備える。
排気ターボ過給機４０に設けられた１以上の、ここでは複数の可変ベーン５１は、排気通路１３ａにおいてタービン４２への排気ガスの入口通路に揺動可能に配置される。アクチュエータ５２は、運転制御装置６０により機関運転状態に応じて制御されて、可変ベーン５１の作動位置を制御することで、前記入口通路の通路面積を変更して、排気ガスの流速を変更し、その結果、タービン４２の回転速度が制御されて、過給圧が制御される。
【００２７】
図１に示されるように、内燃機関は、その運転状態を制御する運転制御装置６０を備える。運転制御装置６０は、内燃機関の機関状態を検出する機関状態検出手段６２と、機関状態検出手段６２により検出された機関状態に基づいて内燃機関の機関運転状態を特定すると共に、当該機関運転状態に応じて前記燃料噴射弁、スロットル弁１２ｃ用の電動機１２ｄ、可変バルブタイミング装置Ｍおよび過給圧制御装置５０のそれぞれの作動を制御する電子制御ユニット６１とを備える。
電子制御ユニット６１は、入出力インターフェース、中央演算処理装置、制御プログラムおよびマップなどが記憶された記憶装置を備えるコンピュータから構成される。
【００２８】
機関状態検出手段６２は、内燃機関の機関回転速度Ｎを検出する機関回転速度検出手段６３と、運転者による前記アクセル操作部材の操作量を検出するアクセル操作量検出手段６４、吸気通路１２ａにおいてスロットル弁１２ｃよりも下流の過給圧を検出する過給圧検出手段６５と、吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段６６とを備える。この実施形態において、アクセル操作量検出手段６４は内燃機関の機関負荷Ｄを検出する機関負荷検出手段を構成する。
電子制御ユニット６１は、機関状態検出手段６２により検出された機関状態に応じて、バルブタイミング制御部材３０に対して吸排される作動油を制御する油圧制御弁１５を制御することにより可変バルブタイミング装置Ｍを制御し、同様に、アクチュエータ５２を制御することにより過給圧制御装置５０を制御する。
【００２９】
図１，図３，図５，図６を参照して、過給圧制御装置５０による過給圧の制御および可変バルブタイミング装置Ｍによる吸気弁９の開閉時期Ｉの制御について説明する。
図５に示されるように、機関運転状態が、機関回転速度Ｎに関して、アイドル回転速度Ｎｉと最大回転速度との間で、境界回転速度Ｎｂを境に、アイドル回転速度Ｎｉよりも大きく境界回転速度Ｎｂ以下の低速回転と境界回転速度Ｎｂを超える高速回転とに二分され、機関負荷Ｄに関して、アイドルＤｉと最大負荷Ｄｍとの間で、境界負荷Ｄｂを境にアイドルよりも大きく境界負荷Ｄｂ以下の低負荷と境界負荷Ｄｂを超える高負荷とに二分されるとする。
一例として、境界回転速度Ｎｂは、アイドル回転速度Ｎｉから前記最大回転速度までの回転速度範囲を、ほぼ二等分する機関回転速度Ｎまたはほぼ三等分するときの低速側の機関回転速度Ｎであり、境界負荷ＤｂはアイドルＤｉから最大負荷Ｄｍまでの負荷範囲をほぼ二等分する機関負荷Ｄである。しかしながら、境界回転速度Ｎｂは前記ほぼ二等分またはほぼ三等分するときの機関回転速度Ｎ以外の機関回転速度Ｎであってもよく、境界負荷Ｄｂは前記ほぼ二等分する機関負荷Ｄ以外の機関負荷Ｄであってもよい。
【００３０】
過給圧制御装置５０は、運転制御装置６０により制御されて、内燃機関が、アイドルＤｉからの過渡状態を除いて低負荷および高負荷にあるとき、機関回転速度Ｎに関わらず、燃焼室６内の圧力に関して、図６に示されるように、吸気行程での吸気時平均圧力Ｐｉが排気行程での排気時平均圧力Ｐｅよりも高くなる設定過給圧になるように過給圧を制御する。ここで、平均圧力とは、吸気行程または排気行程において変動する燃焼室６内の圧力の平均値である。
【００３１】
より具体的には、排気ターボ過給機４０の作動時、機関回転速度Ｎをパラメータとして、吸気行程および排気行程における燃焼室６内の実際の圧力変化を測定して得られた実験データに基づいて、内燃機関の低負荷および高負荷で、機関回転速度Ｎに関わらず、吸気時平均圧力Ｐｉが排気時平均圧力Ｐｅよりも高くなる過給圧が設定される。そして、この実験結果に基づいて、機関回転速度Ｎおよび機関負荷Ｄに対して吸気時平均圧力Ｐｉが排気時平均圧力Ｐｅよりも高くなる前記設定過給圧がマップ化されて、運転制御装置６０の前記記憶装置に過給圧マップとして記憶される。
過給圧制御装置５０は、過給圧検出手段６５により検出される実際の過給圧が、機関回転速度検出手段６３およびアクセル操作量検出手段６４によりそれぞれ検出された機関回転速度Ｎおよび機関負荷Ｄに対応して前記過給圧マップで得られる前記設定過給圧になるように、可変ベーン５１の作動位置を制御して、過給圧をフィードバック制御する。
【００３２】
そして、可変バルブタイミング装置Ｍは、運転制御装置６０により制御されて、機関回転速度Ｎおよび機関負荷Ｄに応じて吸気弁９の開閉時期Ｉを制御する。具体的には以下の通りである。なお、内燃機関のすべての機関運転状態において、ミラーサイクルによる熱効率向上の効果が奏される。
【００３３】
機関運転状態が機関回転速度Ｎに関わらず低負荷（すなわち、低速回転低負荷、または、高速回転低負荷）であるとき。
過給圧制御装置５０により過給圧が前記設定過給圧に制御されて、正のポンプ仕事（すなわち、吸気時平均圧力Ｐｉが排気時平均圧力Ｐｅよりも大きくなる状態）が得られることにより、熱効率が向上する。
バルブタイミング制御部材３０により、吸気弁９の開閉時期Ｉが最大進角時期Ｉａになり、有効圧縮比が増加して、開弁状態にある吸気弁９を通じての吸気ポート７への吸気の吹き返しが減少するため、充填効率が向上する。また、開時期Ｉｏが最大進角開時期Ｉａｏになることから、バルブオーバラップ期間が最大になるので、燃焼室６内に残留する排気ガス量である内部ＥＧＲ量が増加して、燃焼室６内の混合気が加熱されて燃焼性が向上する。
【００３４】
機関運転状態が低速回転高負荷であるとき。
過給圧制御装置５０による過給圧制御での正のポンプ仕事により熱効率が向上する。
バルブタイミング制御部材３０により、開閉時期Ｉは最大遅角時期Ｉｒになる。このため、閉時期Ｉｃが最大遅角閉時期Ｉｒｃとなって、幾何圧縮比を増加させたことにより熱効率を向上できる一方で、有効圧縮比が減少するので、幾何圧縮比の増加にも拘わらずノッキングの発生が抑制される。
【００３５】
機関運転状態が高速回転高負荷であるとき。
過給圧制御装置５０による過給圧制御での正のポンプ仕事により熱効率が向上する。
バルブタイミング制御部材３０により、閉時期Ｉｃが、最大進角閉時期Ｉａｃよりも遅角していると共に最大遅角閉時期Ｉｒｃよりも進角した所定閉時期Ｉｐｃとなる。このため、閉時期Ｉｃが最大進角閉時期Ｉａｃよりも遅角していて有効圧縮比が減少するので、幾何圧縮比の増加にも拘わらずノッキングの発生が抑制される一方、閉時期Ｉｃが最大遅角閉時期Ｉｒｃであるときに比べて有効圧縮比が増加して吸気ポート７への吸気の吹き返しが減少するため充填効率が向上し、またバルブオーバラップ期間の増加による内部ＥＧＲ量の増加により、燃焼室６内の混合気が加熱されることで燃焼性が向上する。
ここで、所定閉時期Ｉｐｃは、機関負荷Ｄが小さくなるほど進角させることや、ノッキングセンサが設けられる場合に当該ノッキングセンサによりノッキングが検出されない範囲で進角させることができる。
【００３６】
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
内燃機関の機関運転状態が低速回転高負荷および高速回転高負荷であるとき、過給圧制御装置５０は、過給圧を、吸気時平均圧力Ｐｉが排気時平均圧力Ｐｅよりも高くなる前記設定過給圧に制御し、かつ、可変バルブタイミング装置Ｍは、吸気弁９の閉時期Ｉｃを、高速回転高負荷には最大進角閉時期Ｉａｃよりも遅角した所定閉時期Ｉｐｃにし、低速回転高負荷には最大遅角閉時期Ｉｒｃにする。
この構造により、内燃機関の高負荷時に、過給圧制御装置５０は、過給圧を、正のポンプ仕事が得られる前記設定過給圧に制御するので、内燃機関が発生した熱エネルギのうちで排気ガスが有する熱エネルギが排気ターボ過給機４０により回収されて正のポンプ仕事に変換される。同時に、可変バルブタイミング装置Ｍは、閉時期Ｉｃを所定閉時期Ｉｐｃまたは最大遅角閉時期Ｉｒｃまで最大進角閉時期Ｉａｃよりも遅角することから、高負荷時に有効圧縮比を小さくできるので、幾何圧縮比を増加させたとしても、ノッキングの発生を抑制できる。
このように、内燃機関の高負荷時には、排気ガスが有する熱エネルギ（排熱）が排気過給機で回収されて正のポンプ仕事に変換され、しかも、吸気弁９の閉時期Ｉｃを最大進角閉時期Ｉａｃよりも遅角することにより有効圧縮比を小さくできるので、幾何圧縮比を増加させたときにもノッキングの発生を抑制できる。この結果、ノッキングの発生を抑制しながら、正のポンプ仕事および幾何圧縮比の増加による熱効率の向上により、またミラーサイクルによる熱効率の向上により、さらにノッキング抑制のための燃料冷却が不要となることにより、燃費性能が向上する。
【００３７】
そして、高速回転高負荷時に比べて機関回転速度Ｎが小さいためにノッキングが発生し易い低速回転高負荷時に、可変バルブタイミング装置Ｍは、吸気弁９の閉時期Ｉｃを最大遅角閉時期Ｉｒｃまで最大限遅角することから、有効圧縮比を最小にできるので、幾何圧縮比を大きく増加させたとしても、ノッキングの発生を抑制できる。この結果、内燃機関の低速回転高負荷時に、ノッキングの発生を抑制しながら、幾何圧縮比を最大限増加させて熱効率を向上できるので、燃費性能が向上する。
【００３８】
また、高速回転高負荷時には、閉時期Ｉｃが最大遅角閉時期Ｉｒｃであるときに比べて有効圧縮比が増加して吸気ポート７への吸気の吹き返しが減少することで充填効率が向上すること、および、バルブオーバラップ期間の増加による内部ＥＧＲ量の増加で燃焼室６内の混合気が加熱されて燃焼性が向上することにより、燃費性能が向上する。
【００３９】
可変バルブタイミング装置Ｍは、機関運転状態が低負荷であるとき、吸気弁９の閉時期Ｉｃを最大進角閉時期Ｉａｃにし、閉時期Ｉｃが最大進角閉時期Ｉａｃであるとき、吸気下死点での吸気弁９のリフト量Ｌは、吸気弁９の最大リフト量Ｌｍの１／２以上である。
この構造により、内燃機関の低負荷時に、可変バルブタイミング装置Ｍは閉時期Ｉｃを最大進角閉時期Ｉａｃにするので、開弁状態の吸気弁９を通じての吸気の吹き返しが高負荷時に比べて減少して、充填効率が向上する。また、吸気弁９が最大進角閉時期Ｉａｃで閉弁するとき、吸気下死点での吸気弁９のリフト量Ｌは最大リフト量Ｌｍの１／２以上であるので、閉時期Ｉｃが最大進角閉時期Ｉａｃであるときにも比較的大きな遅角量での吸気弁９の遅閉じのミラーサイクルを実現できる。
この効果、低負荷時には、閉時期Ｉｃが高負荷時に比べて進角して最大限まで進角するので、吹き返しの減少により充填効率が向上すること、および、低負荷時にも、吸気下死点に対して吸気弁９の遅閉じの遅角量が大きいミラーサイクルにより、熱効率を向上できるので、燃費性能が向上する。
【００４０】
さらに、低負荷時においても、過給圧制御装置５０は、過給圧を、正のポンプ仕事が得られる前記設定過給圧に制御するので、熱効率が向上して、この点でも燃費性能が向上する。また、低負荷時には、吸気弁９の開時期Ｉｏが最大進角開時期Ｉａｏになることから、バルブオーバラップ期間が最大になるので、内部ＥＧＲ量が増加して、燃焼室６内の混合気が加熱されて燃焼性が向上するので、燃費性能が向上する。
【００４１】
吸気カム２３のリフト曲線Ｃは、増加するリフト量増加領域Ｃａとリフト量減少領域Ｃｂとを有し、リフト量減少領域Ｃｂの減少開始側領域Ｃｂｓは、境界部Ｃｂ３を境に、小減少領域Ｃｂ１と大減少領域Ｃｂ２とに分けられ、小減少領域Ｃｂ１および境界部Ｃｂ３でのリフト量減少率は、大減少領域Ｃｂ２でのリフト量減少率よりも小さく、小減少領域Ｃｂ１および境界部Ｃｂ３に渡る吸気カム２３の回転角範囲Ａ１は、大減少領域Ｃｂ２での吸気カム２３の回転角範囲Ａ２よりも大きい。この構造により、リフト曲線Ｃのリフト量減少領域Ｃｂにおいて小減少領域Ｃｂ１および境界部Ｃｂ３に渡る回転角範囲Ａ１が大減少領域Ｃｂ２での回転角範囲Ａ２よりも大きいことにより充填効率が高められる吸気カム２３において、リフト量増加領域Ｃａで、吸気ロッカアーム２５および吸気弁９のバルブジャンプが発生して、当該バルブジャンプにより吸気カム２３に一時的に追従しなくなった吸気ロッカアーム２５および吸気弁９が小減少領域Ｃｂ１で吸気カム２３に復帰して吸気ロッカアーム２５が吸気カム２３に当接したしたとき、吸気カム２３は吸気弁９のリフト量Ｌを減少させる状態にあるので、リフト量Ｌを減少させない状態の吸気カム２３に復帰する場合に比べて、復帰時の吸気ロッカアーム２５および吸気弁９に対する衝撃力が低減して、バルブバウンスが抑制されるので、吸気カム２３による吸気弁９のリフト量精度を向上できる。
【００４２】
リフト曲線Ｃの境界部Ｃｂ３に関して、吸気弁９の閉時期Ｉｃが最大進角閉時期Ｉａｃであるときの最大進角境界時期Ｉａｂは、閉時期Ｉｃが最大遅角閉時期Ｉｒｃであるときの最大遅角境界時期Ｉｒｂよりも吸気下死点に近いことにより、閉時期Ｉｃが最大進角閉時期Ｉａｃであるとき、吸気弁９のリフト量Ｌが減少するリフト量減少領域Ｃｂにおいて、リフト量減少率が小さい小減少領域Ｃｂ１の終了点を規定する境界部Ｃｂ３が吸気下死点に比較的近い時期（または位置）にあるので、比較的大きな遅角量での吸気弁９の遅閉じのミラーサイクルを実現できる。
この結果、吸気弁９の閉時期Ｉｃが最大進角閉時期Ｉａｃであるときにも、吸気下死点に対して吸気弁９の遅閉じの遅角量が大きいミラーサイクルにより、熱効率を向上できるので、燃費性能が向上する。
【００４３】
以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
最大遅角閉時期Ｉｒｃでの遅角量が大きい場合や、自然吸気式内燃機関の幾何圧縮比に対する増加量が比較的小さい場合や、ノッキングセンサが設けられる場合などにおいては、内燃機関の低速回転高負荷時に、吸気弁９の閉時期Ｉｃが所定閉時期Ｉｐｃに設定されてもよい。また、内燃機関の高速回転高負荷時に、吸気弁９の閉時期Ｉｃが最大遅角閉時期Ｉｒｃに設定されてもよい。
可変バルブタイミング装置は、油圧駆動の代わりに、電磁気的に駆動されるバルブタイミング制御部材を備えるものであってもよい。
可変バルブタイミング装置は、吸気弁９の閉時期Ｉｃのみを変更可能であり、開時期Ｉｏを変更しない、または吸気開弁期間Ａｉが変更可能な装置であってもよい。例えば、可変バルブタイミング装置は、吸気弁９の閉時期Ｉｃが異なる複数の吸気カムを備え、当該複数の吸気カムが択一的に吸気弁９を駆動する機構を備えるものであってもく、さらにその場合には、内燃機関は吸気カムおよび排気カムが設けられた１つのカム軸を備えるものでもよい。また、吸気弁９の開閉時期Ｉにおいて少なくとも閉時期Ｉｃは段階的に変更されてもよい。
吸気カムのリフト曲線は、リフト量増加領域とリフト量減少領域との間に、リフト量増加領域でバルブジャンプが発生したときに吸気弁および吸気カムフォロアが再度当接することがない範囲で、リフト量増加領域に連なると共に最大リフト量が所定期間維持される直線状の最大リフト領域を有していてもよい。
吸気カム軸は、クランク軸により回転駆動されることなく、クランク軸の回転位置と関連して作動するアクチュエータ（例えば、電動機）により回転駆動されてもよい。
吸気カムは、３６０°以下の回転角度の範囲で回転して往復運動する揺動カムであってもよい
排気過給機は、排気ターボ過給機４０以外に、例えば容積型圧縮機であってもよく、排気エネルギを利用して過給を行う構造の過給機であればよい。
過給圧制御部材は、可変ベーン５１の代わりに、タービン４２に流入する排気ガスの流量を制御する流量制御弁（例えば排気バイパス弁）であってもよい。
内燃機関の使用対象は、車両以外に、鉛直方向を指向するクランク軸５を備える船外機等の船舶推進装置、または発電装置などであってもよい。
内燃機関は、前記実施形態では火花点火式のものであったが、圧縮点火式のものであってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
６…燃焼室
７…吸気ポート
９…吸気弁
２０…動弁装置
２３…吸気カム
３０…バルブタイミング制御部材
４０…排気ターボ過給機
５０…過給圧制御装置
６０…運転制御装置、
Ｍ…可変バルブタイミング装置
Ｉ…開閉時期
Ｉａ…最大進角時期
Ｉｒ…最大遅角時期
Ｉｏ，Ｉａｏ，Ｉｒｏ…開時期
Ｉｃ，Ｉａｃ，Ｉｒｃ…閉時期
Ｃ…リフト曲線
Ｌ…リフト量
Ｌｍ…最大リフト量
Ｌｂ…境界リフト量
Ｓ…仮想直線
Ｉｐｃ…所定閉時期
Ｐｉ…吸気時平均圧力
Ｐｅ…排気時平均圧力
【図１】
2010281249.tif 000003
【図２】
2010281249.tif 000004
【図３】
2010281249.tif 000005
【図４】
2010281249.tif 000006
【図５】
2010281249.tif 000007
【図６】
2010281249.tif 000008