(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料及び空気の混合気を燃焼空間内に供給する吸気行程と、前記混合気を圧縮する圧縮行程と、圧縮された混合気が自着火して燃焼空間内で瞬時に燃焼し体積が膨張する膨張行程と、排気行程の４つの行程を有する圧縮自着火内燃機関において、前記内燃機関の吸気系に、内燃機関の燃焼空間へ供給されるべき燃料及び空気の混合気と、排ガスとの間で熱交換を行う熱交換器が介装され、前記熱交換器をバイパスするバイパス通路が吸気系に設けられ、そのバイパス通路に開閉弁を介装し、機関に設けられた圧力センサからの信号により前記開閉弁を開閉する制御装置が設けられ、前記制御装置は、着火信号を入力する着火信号入力手段と、着火のタイミングを判別する着火タイミング判別手段と、該着火タイミング判別手段の判別に基づいて、着火タイミングが適正なときは開閉弁の開度を保持し、適正値よりも遅いときは開閉弁の開度を小さくし、早いときは開閉弁の開度を大きくする弁作動手段、とを有することを特徴とする圧縮自着火内燃機関。
【請求項２】
燃料及び空気の混合気を燃焼空間内に供給する吸気行程と、前記混合気を圧縮する圧縮行程と、圧縮された混合気が自着火して燃焼空間内で瞬時に燃焼し体積が膨張する膨張行程と、排気行程の４つの行程を有する圧縮自着火内燃機関において、前記内燃機関の吸気系に吸入されるべき空気と排ガスとの間で熱交換を行う熱交換器が介装され、その熱交換器の下流に燃料と空気とを混合する混合手段が設けられ、前記熱交換器をバイパスするバイパス通路が吸気系に設けられ、そのバイパス通路に開閉弁を介装し、機関に設けられた圧力センサからの信号により前記開閉弁を開閉する制御装置が設けられ、前記制御装置は、着火信号を入力する着火信号入力手段と、着火のタイミングを判別する着火タイミング判別手段と、該着火タイミング判別手段の判別に基づいて、着火タイミングが適正なときは開閉弁の開度を保持し、適正値よりも遅いときは開閉弁の開度を小さくし、早いときは開閉弁の開度を大きくする弁作動手段、とを有することを特徴とする圧縮自着火内燃機関。
【請求項３】
燃料及び空気の混合気を燃焼空間内に供給する吸気行程と、前記混合気を圧縮する圧縮行程と、圧縮された混合気が自着火して燃焼空間内で瞬時に燃焼し体積が膨張する膨張行程と、排気行程の４つの行程を有する圧縮自着火内燃機関において、前記内燃機関の吸気系に、内燃機関の燃焼空間へ供給されるべき燃料及び空気の混合気と、排ガスとの間で熱交換を行う熱交換器が介装され、前記熱交換器をバイパスするバイパス通路が排気系に設けられ、そのバイパス通路に開閉弁を介装し、機関に設けられた圧力センサからの信号により前記開閉弁を開閉する制御装置が設けられ、前記制御装置は、着火信号を入力する着火信号入力手段と、着火のタイミングを判別する着火タイミング判別手段と、該着火タイミング判別手段の判別に基づいて、着火タイミングが適正なときは開閉弁の開度を保持し、適正値よりも遅いときは開閉弁の開度を小さくし、早いときは開閉弁の開度を大きくする弁作動手段、とを有することを特徴とする圧縮自着火内燃機関。
【請求項４】
燃料及び空気の混合気を燃焼空間内に供給する吸気行程と、前記混合気を圧縮する圧縮行程と、圧縮された混合気が自着火して燃焼空間内で瞬時に燃焼し体積が膨張する膨張行程と、排気行程の４つの行程を有する圧縮自着火内燃機関において、前記内燃機関の吸気系に吸入されるべき空気と排ガスとの間で熱交換を行う熱交換器が介装され、その熱交換器の下流に燃料と空気とを混合する混合手段が設けられ、前記熱交換器をバイパスするバイパス通路が排気系に設けられ、そのバイパス通路に開閉弁を介装し、機関に設けられた圧力センサからの信号により前記開閉弁を開閉する制御装置が設けられ、前記制御装置は、着火信号を入力する着火信号入力手段と、着火のタイミングを判別する着火タイミング判別手段と、該着火タイミング判別手段の判別に基づいて、着火タイミングが適正なときは開閉弁の開度を保持し、適正値よりも遅いときは開閉弁の開度を小さくし、早いときは開閉弁の開度を大きくする弁作動手段、とを有することを特徴とする圧縮自着火内燃機関。
【請求項５】
燃料及び空気の混合気を燃焼空間内に供給する吸気行程と、前記混合気を圧縮する圧縮行程と、圧縮された混合気が自着火して燃焼空間内で瞬時に燃焼し体積が膨張する膨張行程と、排気行程の４つの行程を有する圧縮自着火内燃機関において、前記内燃機関の吸気系に、内燃機関の燃焼空間へ供給されるべき燃料及び空気の混合気と、排ガスとの間で熱交換を行う熱交換器が介装され、前記熱交換器は排気側が複数の熱交換部材で構成され、それらの熱交換部材をそれぞれバイパスする複数のバイパス通路が排気系に設けられ、それらのバイパス通路にそれぞれ切換弁を設け、機関に設けられた圧力センサからの信号により前記切換弁を切り換える制御装置が設けられ、前記制御装置は、着火信号を入力する着火信号入力手段と、着火のタイミングを判別する着火タイミング判別手段と、該着火タイミング判別手段の判別に基づいて、着火タイミングが適正なときは切換弁の開度或いは個数を保持し、適正値よりも遅いときは閉とする弁の個数或いは弁開度を調整して熱交換面積を増加させ、適正値よりも早いときは閉とする弁の個数或いは弁開度を調整して熱交換面積を減少させる弁作動手段、とを有することを特徴とする圧縮自着火内燃機関。
【請求項６】
燃料及び空気の混合気を燃焼空間内に供給する吸気行程と、前記混合気を圧縮する圧縮行程と、圧縮された混合気が自着火して燃焼空間内で瞬時に燃焼し体積が膨張する膨張行程と、排気行程の４つの行程を有する圧縮自着火内燃機関において、前記内燃機関の吸気系に吸入されるべき空気と排ガスとの間で熱交換を行う熱交換器が介装され、その熱交換器の下流に燃料と空気とを混合する混合手段が設けられ、前記熱交換器は排気側が複数の熱交換部材で構成され、それらの熱交換部材をそれぞれバイパスする複数のバイパス通路が排気系に設けられ、それらのバイパス通路にそれぞれ切換弁を設け、機関に設けられた圧力センサからの信号により前記切換弁を切り換える制御装置が設けられ、前記制御装置は、着火信号を入力する着火信号入力手段と、着火のタイミングを判別する着火タイミング判別手段と、該着火タイミング判別手段の判別に基づいて、着火タイミングが適正なときは切換弁の開度或いは個数を保持し、適正値よりも遅いときは閉とする弁の個数或いは弁開度を調整して熱交換面積を増加させ、適正値よりも早いときは閉とする弁の個数或いは弁開度を調整して熱交換面積を減少させる弁作動手段、とを有することを特徴とする圧縮自着火内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程の４行程を有する圧縮自着火内燃機関に関する。より詳細には、本発明は、燃料及び空気の混合気を燃焼空間内に供給する吸気行程と、前記混合気を圧縮する圧縮行程と、圧縮された混合気が自着火して燃焼空間内で瞬時に燃焼し体積が膨張する膨張行程と、排気行程の４つの行程を有する圧縮自着火内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
吸気、圧縮、膨張及び排気の４行程を有する内燃機関は知られている。そして、予混合気を圧縮して火花点火する火花点火式内燃機関や、圧縮して高温になった空気中に燃料を噴射して着火させる圧縮着火式内燃機関も、従来から良く知られている。
【０００３】
ここで、機関中の燃焼空間内で燃料と空気との混合気を圧縮し、温度が上昇すると、所謂「自着火」現象が発生し、当該燃焼空間内で瞬時に燃焼が起こり体積が膨脹することが知られている。そして、この「自着火」は、同一圧縮比であれば、未燃混合気温度が高ければ高い程発生し易い。また、圧縮自着火し易い物質が多く含まれている燃料ほど、自着火が生じ易い。
【０００４】
この様な自着火を利用すれば、点火機構を設けることなく内燃機関を運転することが可能となる。そのため、自着火を利用した圧縮自着火内燃機関の可能性については、従来より唱えられている。
【０００５】
しかし、従来は、未燃混合気温度の制御、圧縮自着火し易い物質等を制御する具体的な手段がなかった。そのためには、吸気を予熱するためのヒーターを付加する必要があった。また自着火の制御のためには、圧縮比が自由に変更出来る様な内燃機関を構成せざるを得なかったが、圧縮比を自由に変更出来る様な内燃機関（可変圧縮比機関）は、製造が困難である上に高価となってしまう。
【０００６】
この様に、従来技術によれば、自着火を用いた高効率の圧縮自着火内燃機関の製造及び安定した運転は大変困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、構造簡単で、高圧縮比を用いず自着火を制御して作動する圧縮自着火内燃機関の提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の圧縮自着火内燃機関は、燃料及び空気の混合気を燃焼空間内に供給する吸気行程と、前記混合気を圧縮する圧縮行程と、圧縮された混合気が自着火して燃焼空間内で瞬時に燃焼し体積が膨張する膨張行程と、排気行程の４つの行程を有する圧縮自着火内燃機関において、前記内燃機関の吸気系に、内燃機関の燃焼空間へ供給されるべき燃料及び空気の混合気と、排ガスとの間で熱交換を行う熱交換器が介装され、前記熱交換器をバイパスするバイパス通路が吸気系に設けられ、そのバイパス通路に開閉弁を介装し、機関に設けられた圧力センサからの信号により前記開閉弁を開閉する制御装置が設けられ、前記制御装置は、着火信号を入力する着火信号入力手段と、着火のタイミングを判別する着火タイミング判別手段と、該着火タイミング判別手段の判別に基づいて、着火タイミングが適正なときは開閉弁の開度を保持し、適正値よりも遅いときは開閉弁の開度を小さくし、早いときは開閉弁の開度を大きくする弁作動手段、とを有いている。
【０００９】
また本発明の圧縮自着火内燃機関は、燃料及び空気の混合気を燃焼空間内に供給する吸気行程と、前記混合気を圧縮する圧縮行程と、圧縮された混合気が自着火して燃焼空間内で瞬時に燃焼し体積が膨張する膨張行程と、排気行程の４つの行程を有する圧縮自着火内燃機関において、前記内燃機関の吸気系に吸入されるべき空気と排ガスとの間で熱交換を行う熱交換器が介装され、その熱交換器の下流に燃料と空気とを混合する混合手段が設けられ、前記熱交換器をバイパスするバイパス通路が吸気系に設けられ、そのバイパス通路に開閉弁を介装し、機関に設けられた圧力センサからの信号により前記開閉弁を開閉する制御装置が設けられ、前記制御装置は、着火信号を入力する着火信号入力手段と、着火のタイミングを判別する着火タイミング判別手段と、該着火タイミング判別手段の判別に基づいて、着火タイミングが適正なときは開閉弁の開度を保持し、適正値よりも遅いときは開閉弁の開度を小さくし、早いときは開閉弁の開度を大きくする弁作動手段、とを有している。
【００１０】
また本発明の圧縮自着火内燃機関は、燃料及び空気の混合気を燃焼空間内に供給する吸気行程と、前記混合気を圧縮する圧縮行程と、圧縮された混合気が自着火して燃焼空間内で瞬時に燃焼し体積が膨張する膨張行程と、排気行程の４つの行程を有する圧縮自着火内燃機関において、前記内燃機関の吸気系に、内燃機関の燃焼空間へ供給されるべき燃料及び空気の混合気と、排ガスとの間で熱交換を行う熱交換器が介装され、前記熱交換器をバイパスするバイパス通路が排気系に設けられ、そのバイパス通路に開閉弁を介装し、機関に設けられた圧力センサからの信号により前記開閉弁を開閉する制御装置が設けられ、前記制御装置は、着火信号を入力する着火信号入力手段と、着火のタイミングを判別する着火タイミング判別手段と、該着火タイミング判別手段の判別に基づいて、着火タイミングが適正なときは開閉弁の開度を保持し、適正値よりも遅いときは開閉弁の開度を小さくし、早いときは開閉弁の開度を大きくする弁作動手段、とを有している。
【００１１】
また本発明の圧縮自着火内燃機関は、燃料及び空気の混合気を燃焼空間内に供給する吸気行程と、前記混合気を圧縮する圧縮行程と、圧縮された混合気が自着火して燃焼空間内で瞬時に燃焼し体積が膨張する膨張行程と、排気行程の４つの行程を有する圧縮自着火内燃機関において、前記内燃機関の吸気系に吸入されるべき空気と排ガスとの間で熱交換を行う熱交換器が介装され、その熱交換器の下流に燃料と空気とを混合する混合手段が設けられ、前記熱交換器をバイパスするバイパス通路が排気系に設けられ、そのバイパス通路に開閉弁を介装し、機関に設けられた圧力センサからの信号により前記開閉弁を開閉する制御装置が設けられ、前記制御装置は、着火信号を入力する着火信号入力手段と、着火のタイミングを判別する着火タイミング判別手段と、該着火タイミング判別手段の判別に基づいて、着火タイミングが適正なときは開閉弁の開度を保持し、適正値よりも遅いときは開閉弁の開度を小さくし、早いときは開閉弁の開度を大きくする弁作動手段、とを有している。
【００１２】
また本発明の圧縮自着火内燃機関は、燃料及び空気の混合気を燃焼空間内に供給する吸気行程と、前記混合気を圧縮する圧縮行程と、圧縮された混合気が自着火して燃焼空間内で瞬時に燃焼し体積が膨張する膨張行程と、排気行程の４つの行程を有する圧縮自着火内燃機関において、前記内燃機関の吸気系に、内燃機関の燃焼空間へ供給されるべき燃料及び空気の混合気と、排ガスとの間で熱交換を行う熱交換器が介装され、前記熱交換器は排気側が複数の熱交換部材で構成され、それらの熱交換部材をそれぞれバイパスする複数のバイパス通路が排気系に設けられ、それらのバイパス通路にそれぞれ切換弁を設け、機関に設けられた圧力センサからの信号により前記切換弁を切り換える制御装置が設けられ、前記制御装置は、着火信号を入力する着火信号入力手段と、着火のタイミングを判別する着火タイミング判別手段と、該着火タイミング判別手段の判別に基づいて、着火タイミングが適正なときは切換弁の開度或いは個数を保持し、適正値よりも遅いときは閉とする弁の個数或いは弁開度を調整して熱交換面積を増加させ、適正値よりも早いときは閉とする弁の個数或いは弁開度を調整して熱交換面積を減少させる弁作動手段、とを有している。
【００１３】
また本発明の圧縮自着火内燃機関は、燃料及び空気の混合気を燃焼空間内に供給する吸気行程と、前記混合気を圧縮する圧縮行程と、圧縮された混合気が自着火して燃焼空間内で瞬時に燃焼し体積が膨張する膨張行程と、排気行程の４つの行程を有する圧縮自着火内燃機関において、前記内燃機関の吸気系に吸入されるべき空気と排ガスとの間で熱交換を行う熱交換器が介装され、その熱交換器の下流に燃料と空気とを混合する混合手段が設けられ、前記熱交換器は排気側が複数の熱交換部材で構成され、それらの熱交換部材をそれぞれバイパスする複数のバイパス通路が排気系に設けられ、それらのバイパス通路にそれぞれ切換弁を設け、機関に設けられた圧力センサからの信号により前記切換弁を切り換える制御装置が設けられ、前記制御装置は、着火信号を入力する着火信号入力手段と、着火のタイミングを判別する着火タイミング判別手段と、該着火タイミング判別手段の判別に基づいて、着火タイミングが適正なときは切換弁の開度或いは個数を保持し、適正値よりも遅いときは閉とする弁の個数或いは弁開度を調整して熱交換面積を増加させ、適正値よりも早いときは閉とする弁の個数或いは弁開度を調整して熱交換面積を減少させる弁作動手段、とを有している。
【００１４】
以上の様に構成された本発明によれば、排ガスが保有する熱量が熱交換器を介して、機関内の燃焼空間に供給されるべき混合気に付与されることにより、当該混合気の温度が上昇し、自着火が生じ易くなる。その結果、吸気を余熱するためのヒータを付加する必要がなくなる。
【００１５】
それと同時に、熱交換器をバイパスするバイパス通路及びその開閉弁を設けることにより、熱交換器を介して混合気に供給される（排ガスの）熱量を制御することが出来るので、圧縮自着火内燃機関へ供給される混合気の温度を調節することが可能となるので、自着火が生じるタイミング（自着火タイミング）の調節が可能となり、自着火タイミングを好適に調節することによって、圧縮自着火内燃機関の効率の向上と、安定した機関運転が可能となる。
【００１８】
なお本発明において、制御装置は完全自動タイプの制御装置であっても良いが、一部を人力により行うタイプの制御装置であっても良い。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施の形態を示す模式図であり、（圧縮自着火内燃機関である）エンジン１に対して燃料及び空気の混合気を供給する吸気系である吸気管２に、熱交換器３が介装されている。熱交換器３の吸気側熱交換部材３ａは吸気管２に介装されており、燃料及び空気の混合気が熱交換器３を経由してエンジン１に供給される様になっている。そして、エンジン１の排ガスは、排気管４及びそれに介装されている排気側熱交換部材３ｂを通過して、エンジン１から排出されるよう構成されている。
【００２０】
したがって、エンジンを運転すれば、排ガスの保有する熱量が、熱交換器３を介して、エンジン１に供給されるべき混合気に付与され、該混合気は加熱されてエンジンに供給される。そしてエンジンの圧縮行程で圧縮された場合、自着火するのに適した温度になっていれば、混合気は（自着火する条件が揃ったタイミングにて）適時に自着火する。すなわち、このエンジン１（圧縮自着火内燃機関）は、縦軸に圧力（Ｐ）、横軸にシリンダ容積（Ｖ）をとると、図２で示す様に従来公知の定容サイクル（４行程）で作動する。
【００２１】
図３は、このサイクルが実際に作動する様に制御する一実施の形態を示している。図１の基本構成に対して、吸気側熱交換部材３ａをバイパスするバイパス通路２ａを設け、そのバイパス通路２ａに開閉弁Ｖ１を設け、エンジン１に取り付けられた圧力センサ８を電気回路９を介して制御装置１０へ電気的に接続し、制御装置１０を電気回路７を介して開閉弁Ｖ１と電気的に接続したものである。
【００２２】
以下、図４を参照して、図３の実施形態の作動について説明する。
作動に際し、エンジンを始動したら、制御装置１０は先ず圧力センサ８からの信号を入力し（ステップＳ１）、自着火は望ましいタイミングで生じでいるか否かを判断する（ステップＳ２）。圧力センサからの信号により判断して自着火が適正なタイミングであれば（ステップＳ２が「適正」）、開閉弁Ｖ１をその開度で保持する（ステップＳ３）。
【００２３】
自着火タイミングが適正値より遅い場合は（ステップＳ２が「おそい」）、開閉弁Ｖ１の開度を小さくしてバイパス流量を減少し、以て混合気の温度を上昇させる（ステップＳ４）。
【００２４】
自着火タイミングが適正値より早い場合は（ステップＳ２が「はやい」）、開閉弁Ｖ１の開度を大きくしてバイパス流量を増加し、以て混合気温度を低下させてタイミングを遅くする（ステップＳ５）。
【００２５】
ステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５のいずれかを終了した後に、ステップＳ１までリターンする。
【００２６】
この様に、図３の実施形態では圧力センサ８により自着火するタイミングを検出することによって、混合気温度は適正タイミングで自着火する温度に維持され、エンジンは適正に圧縮自着火運転される。
【００２７】
図５は、本発明の別の実施の形態を示している。図３の実施形態ではバイパス通路２ａは吸気側に設けられているのに対して、図５の実施形態ではバイパス通路４ａを排気管４側に設け、そのバイパス通路４ａに開閉弁Ｖ２を設けている点が相違している。しかし、それ以外については、図５の実施形態は図３の実施形態と同じである。そして、その作用については、図４のフローチャート及び前記作動説明において、「開閉弁Ｖ１」を「開閉弁Ｖ２」と読み替えれば良い。
【００２８】
さらに図５の実施形態では、混合気（吸気側）へ供給される熱量を、温度の高い排気側で制御するので、混合気温度或いは自着火タイミングの調整が精度良くできる利点がある。
【００２９】
図６は、本発明の他の実施の形態を示し、熱交換器１３の排気側の熱交換部材を複数（図示の例は４個）の部材３ａ〜３ｄに分割し、そのそれぞれにバイパス通路４ａ〜４ｄを設け、そのバイパス通路４ａ〜４ｄにそれぞれ切換弁６ａ〜６ｄを設け、それらの切換弁６ａ〜６ｄをそれぞれ電気回路７ａ〜７ｄで制御装置２０に接続している。その他の構成については、図５の実施形態と概略同様である。
【００３０】
作動については、図４のフローチャート及び前記作動説明におけるステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５が相違している。
すなわち、図６の実施形態においては、ステップＳ３では、切換弁６ａ〜６ｄの弁開度、開閉位置或いは個数はそのまま維持する。
またステップＳ４では、切換弁６ａ〜６ｄのなかで閉とする弁の個数或いは弁開度を調整して、熱交換面積を増加して混合気温度を上昇させる。
さらにステップＳ５では、切換弁６ａ〜６ｄの閉とする個数及び弁開度を調整して、熱交換面積を減少させる。
それ以外の作用については図４のフローチャートと同様である。
【００３１】
ここで、図６の実施形態では、熱交換部材３ａ〜３ｄは３ａが３ｄより排ガスの上流側で高温であるため、作動させる（切換弁を閉として、排ガスをバイパスさせない）熱交換部材の個数によって熱交換面積を制御するだけでなく、熱交換部材の位置によっても、混合気に投入される熱量が変わる。
【００３２】
したがって、図示の例では切換弁６ｄだけを閉じた場合は熱交換量が最も少ない段階となる。次に、切換弁６ｃだけを閉じた段階は、２番目に熱交換量が少ない段階である。以下、逐次、熱交換量を増加して、最も熱交換量が多いのは、４個の切換弁を全て閉じた段階であり、都合、１６段階に切り換えることが可能である。
【００３３】
さらに、切換弁はオン・オフ制御となるので、自動制御とする場合には便利であり、また精度良く且つ容易に制御できる利点がある。
【００３４】
図７は、図３の構成に対して熱交換器３の下流に燃料Ｆと空気とを混合するミキサＭを設けたものである。図７の実施形態では、吸気（混合気）は空気だけの状態で加熱して温度を上昇させるので、燃料の自着火性がよい。そして、例えば混合比によって自着火性が変化する場合等では、空気温度を先に上昇させることが好ましいので、図７の実施形態が適している。なお、作動については図４で示すフローチャートと同様に制御すればよい。
【００３５】
また、図８の実施形態は、図５の実施形態と同様であるが、熱交換器３の下流に燃料Ｆと空気とを混合するミキサＭを設けたものである。
【００３６】
図９の実施形態は、図６の実施形態と同様であるが、熱交換器１３の下流に燃料Ｆと空気とを混合するミキサを設けている。
【００３７】
図７の実施形態と図３の実施形態の構成の相違点、図８の実施形態と図５の実施形態の構成の相違点、図９の実施形態と図６の実施形態の構成の相違点は、いずれもミキサの有無だけであり、燃料の特性の差により選択すれば良い。
一般的には空気だけを、熱交換器を介して排ガスの保有する熱量を付与して加熱し（上死点での自着火のために）適正な温度まで上昇し、ミキサで燃料と混合してシリンダ内の燃焼空間（燃焼室）に供給した方が、制御が容易であり且つ燃料選択の自由度が大となる。
【００３８】
図１０〜図１２の実施形態は、吸気を予熱するために排ガスの熱量を用いることは図１〜図９の実施形態と同様であるが、シリンダ内の残留ガスの量を制御して、自着火に影響を及ぼす化学種を調整して、自着火の制御を図っている。
【００３９】
図１０は、シリンダ上部を模式図で示したもので、シリンダ１にはピストン１２が摺動自在に挿入されており、図示しないクランクシャフトによりコネクチングロッド１４、ピストンピン１２ａを介して一定ストロークで摺動するよう構成されている。そして、ヘッド１ａに設けられた吸気弁１５は軸１７で支持されたアーム１８により、排気弁１６は軸１９により支持されたアーム２１によりカム２２の回転に従って開閉（上下）するよう構成されている。
【００４０】
そして、図１１を参照して、縦軸にバルブリフトをとり、横軸にクランク角をとったバルブリフトを示す図において、上死点（Ｔ．Ｄ．Ｃ．）にまたがる吸排気弁の重なり（以下、オーバーラップ角Ｒ１）が小である場合は、排ガスがシリンダから十分に排出されないときに弁が閉じるため、残留ガスの量は大となり新混合気と混合された未燃ガスは自着火し易くなる。
【００４１】
一方、図１２に示す様にオーバーラップ角Ｒ２が大である場合は、残留ガス量は小となり、したがって、新混合気と混合した未燃ガスは自着火し難くなる。
【００４２】
そこで、吸気弁及び排気弁の何れか、或は双方に公知技術であるバルブタイミングの可変手段を用い、オーバーラップを制御することにより、未燃ガスの温度或いは自着火タイミングを調節することが可能となる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は上記の様に構成されており、以下の優れた効果を奏する。
（１）  排ガスとの熱交換手段を設けることにより、ヒーター等の新たなエネルギーを投入することなく混合気温度を高くでき、圧縮自着火機関の安定した運転に寄与する。
（２）  混合気温度の調節により自着火時期の制御が可能となり、機関の安定した運転が可能となり、効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す基本模式構成図。
【図２】図１の機関のｐ−Ｖ線図。
【図３】本発明の具体的実施の形態を示す模式構成図。
【図４】図３の機関の制御のフローチャート図。
【図５】本発明の別の実施の形態を示す模式構成図。
【図６】本発明の他の実施の形態を示す模式構成図。
【図７】図３の別の実施の形態を示す模式構成図。
【図８】図５の別の実施の形態を示す模式構成図。
【図９】図６の別の実施の形態を示す模式構成図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態を示すエンジンの弁のオーバーラップを説明する模式図。
【図１１】弁のオーバーラップの例を示す図。
【図１２】弁のオーバーラップの他の例を示す図。
【符号の説明】
１・・・エンジン
２・・・吸気管
３・・・熱交換器
４・・・排気管
８・・・圧力センサ
１０・・・制御装置
【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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