(57)【要約】【課題】本発明は、内部ＥＧＲの効果を格段に高められるエンジンを提供する。【解決手段】本発明のエンジンは、ＥＧＲの要求時、通常時の排気行程とは別に、排気バルブ４を通常時の吸気行程中に開弁させる排気側可変バルブ装置２０を設ける。これにより、吸気行程内であれば、自由に排出ガスを排出させる領域が設定できるから、オーバラップ期間でＥＧＲ量を確保するのに比べ制約が少なく、多量のＥＧＲ量が確保しやすくなる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気バルブ、吸気バルブの開閉により排気行程、吸気行程が順に続く燃焼サイクルで通常の燃焼が行われるエンジン本体と、
ＥＧＲの要求時、前記排気行程とは別に、前記排気バルブを前記吸気行程中に開閉させる排気側可変バルブ装置と
を具備することを特徴とするエンジン。
【請求項２】
前記排気側可変バルブ装置は、前記排気バルブを、前記吸入行程における前記吸気バルブの最大バルブリフト量付近で開閉させるように構成してあることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記排気側可変バルブ装置は、前記排気行程で前記排気バルブを駆動する通常時用の第１排気カムと、前記吸気行程中に前記排気バルブを開閉させるＥＧＲ用の第２排気カムと、ＥＧＲの要求時、前記第２排気カムのカム変位を前記排気バルブへ伝達させる伝達機構とを有して構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエンジン。
【請求項４】
さらに、前記ＥＧＲの要求時、前記吸気バルブを、通常時の吸気行程のときより小さいバルブリフト量で開弁させる吸気側可変バルブ装置を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載のエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部ＥＧＲを可能としたエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載されるレシプロ式のエンジン（内燃機関）では、排ガス性能の向上や触媒の早期活性化などのために、必要に応じて、ＥＧＲ、すなわちエンジンの排出ガスの一部を吸気側へ再循環させることが行われている。
【０００３】
近時、ＥＧＲには、エンジンの周囲を取り回す中継パイプが必要な外部ＥＧＲだけでなく、該パイプが不要な内部ＥＧＲが行われるようになった。内部ＥＧＲは、エンジンの燃焼サイクル（例えば吸気・圧縮・膨張・排気の４サイクル）のうち、排気行程の排気バルブが開いているときに、吸気行程の吸気バルブを開弁させて、このとき形成される排気行程と吸気行程とがオーバラップする期間を利用して、排出ガスの一部が吸気バルブから吸入される吸入空気に混じるようにしたシステムである、
ところで、アイドリング時や低負荷時などのエンジン運転時は、排出ガスの温度が低く、触媒が十分に機能しにくいために、早期に触媒を活性温度に上昇させることが求められる。このような場合、多量にＥＧＲを行うと、筒内温度の上昇から、排出ガスの温度が上昇することが知られている。
【０００４】
そこで、ＥＧＲが多量に行えるようにするため、従来、エンジンでは、カムを進角方向や遅角方向に位相させる可変バルブタイミング機構を設けて、排気行程の排気バルブが開閉するタイミング、吸気行程の吸気バルブが開閉するタイミングの位相から、オーバラップ量を増加させて、排出ガスの還流量を増加させることが進められている。
【０００５】
この他、カムを切換えるタイプの可変バルブタイミング機構（例えば特許文献１を参照）でも、カムの切換えを利用して、オーバラップ量を増加させたモードに切換えることも進められている。
【特許文献１】特開２０００−３４５８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、オーバラップ量を増加させるためには、吸気バルブの開弁を、排気行程の終部分から、より進入した地点から開始させることが求められる。ところが、吸気バルブの開弁はピストンの上死点付近で行われるために、オーバラップを増やすと、吸気バルブとピストンとが干渉する。
【０００７】
そのため、オーバラップ量の増加だけでは、ＥＧＲ量は限られてしまい、内部ＥＧＲの効果を高めるのは難しい。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、内部ＥＧＲの効果を格段に高められるエンジンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、ＥＧＲの要求時、排気行程とは別に、排気バルブを吸気行程中に開閉させる排気側可変バルブ装置を設ける構成を採用した。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、上記目的に加え、さらに大きなバルブリフトでの排気バルブの開閉が実現されるよう、排気側可変バルブ装置には、排気バルブを、吸気行程における吸気バルブの最大バルブリフト量付近で開閉させる構成とした。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、上記目的に加え、さらに簡単なカムの組み合わせで、ＥＧＲの要求時に多量の内部ＥＧＲが行えるよう、排気側可変バルブ装置には、排気行程で排気バルブを駆動する通常時用の第１排気カムと、吸気行程中に排気バルブを開閉させるＥＧＲ用の第２排気カムと、ＥＧＲの要求時、第２排気カムのカム変位を排気バルブへ伝達させる伝達機構とを有した構成を採用した。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、さらに上記目的に加え、さらに新気の吸入量を抑えることによって内部ＥＧＲの効果を高めるために、さらに、ＥＧＲの要求時、吸気バルブを、通常時の吸気行程ときより小さいバルブリフト量で開閉させる吸気側可変バルブ装置を有する構成とした。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、吸気行程内であれば、自由に排出ガスを排出させる領域を設定することができる。
【００１４】
それ故、多量の排出ガスを吸入空気へ導入させることができ、内部ＥＧＲの効果の向上を図ることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加え、吸気行程の範囲内で、排気バルブは有効に大なるバルブリフト量を確保することができ、同バルブリフト量により、多量の排出ガスを吸入空気へ導入できるといった効果を奏する。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、上記効果に加え、通常時用の第１排気カムとＥＧＲ用の第２排気カムとを用いた簡単なカム切換式の構造で、多量の内部ＥＧＲができるといった効果を奏する。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、上記効果に加え、ＥＧＲ要求時に行われる新気吸入量の抑制により、一層、内部ＥＧＲの効果を向上させることができるといった効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［第１の実施形態］
以下、本発明を図１〜図１２に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明を適用した内燃式のエンジン、例えば吸気行程、圧縮行程、爆発行程、排気行程といった４サイクル（燃焼サイクル）の繰り返しで動力が発生するレシプロ式のエンジン、具体的には気筒（図示しない）がエンジン前後方向に沿って複数直列に並んだディーゼルエンジンの動弁系を示している。図３は同動弁系の排気側の断面（図１中の矢視Ｘ方向の断面）を示している。
【００２０】
図１中１は、エンジン前後方向に沿って直列に並ぶ気筒（図示しない）が形成されたシリンダブロック２と同シリンダブロック２の頭部に搭載されたシリンダヘッド３とを有して構成されるエンジン本体を示している。エンジン本体１のうち、シリンダブロック１の各気筒には、ピストン１ａが往復動可能に収められている。そして、各ピストン１ａがコンロッド１ｂを介してクランクシャフト（図示しない）に連結してある。またシリンヘッド３には、気筒毎に例えば２個の排気バルブ４，４と２個の吸気バルブ５，５とが組み付けられている。排気バルブ４，４は、いずれも図３に示されるようにシリンダヘッド２に上下方向に摺動自在に支持されたバルブステム６と、シリンダヘッド１の下面に開口する排気ポート７を開閉するバルブヘッド８とを有して形成される。また図３に示されるようにバルブステム６端側に設けたバルブシート部材９とシリンダヘッド３の上面に形成したバルブシート部１０との間には、圧縮した状態でバルブスプリング１１が介装されていて、排気ポート７は、常時はバルブスプリング１１の弾性力で押し上げられる排気バルブ４により閉じられ、排気バルブ４が押し下げられると開くようにしてある。また吸気バルブ５にも説明しないが同じ構造が用いてある。なお、７ａは排気ポート７につながるシリンダヘッド２内部の排気通路を示す。
【００２１】
またシリンダヘッド３の上方には、図１および図３に示されるように排気バルブ４，４から外側（幅方向）へずれた地点に排気用のカムシャフト１３が回転自在に配設されている。また反対側の吸気バルブ５，５から外側（幅方向）へずれた地点には、図１に示されるように吸気用のカムシャフト１４が回転自在に配設されている。なお、いずれのカムシャフト１３，１４も、エンジンのクランクシャフト（図示しない）からの出力により回転駆動されるものである。このうち吸気用のカムシャフト１４の下側には、カムシャフト１４に形成してある吸気用のカム１５（気筒毎：１個）のカム変位を、気筒毎の吸気バルブ５，５のバルブステム端へ伝えるＴ字状のロッカアーム１６（図１だけに一部図示）が設けられていて、両吸気バルブ５，５を、カム１５に設定してある吸気行程（エンジン通常運転）のカムプロフィルにしたがって開閉させるようにしてある。
【００２２】
また排気用のカムシャフト１３の下側には、カムシャフト１３に形成してある複数種、例えば２種類のカム１８，１９のカム変位を、排気バルブ４，４のバルブステム６端へ選択的に伝える可変バルブ装置２０が設けられている。なお、可変バルブ装置２０は気筒毎に設置されている。この可変バルブ装置２０には、例えばカム切換え式が用いられる。そして、一方のカム１８により、通常運転時の排気行程の際、排気バルブ４を開閉させて上記吸気バルブ５と協同して燃焼サイクル（吸気行程、圧縮行程、爆発行程、排気行程を繰り返すサイクル）を形成したり、他方のカム１９により、通常運転時の吸気行程中に排気バルブ５を開閉させるようにしてある。図４にはこの可変バルブ装置２０の全体が示され、図５には、同可変バルブ装置２０の分解した図が示され、図６〜図９には同可変バルブ装置２０の各方向（図４中の各Ａ〜Ｄ方向）から見た図が示されている。
【００２３】
同可変バルブ装置２０について詳しく説明すると、例えば排気用の一方のカム１８（第１排気カムに相当）は、図２（ａ）に示されるようにエンジン通常運転時の排気行程に適した開閉タイミング、バルブリフト量に設定したカムプロフィルをもつ（以下、通常用のカム１８という）。これと並行に配置される排気用の他方のカム１９は、吸気用のカム１５が開閉する吸気行程中に開閉するカムプロフィルをもつ（以下、ＥＧＲ用のカム１９という）。ＥＧＲ用のカム１９（第２排気カム）には、例えば通常用のカム１８と同じベース円を有した構造が用いてある。このカム１９が、吸気行程における最大バブルリフト量付近で排気バルブ４を開閉させるべく、図２（ｂ）に示されるように通常用のカム１８の頂部１８ａからθ°遅角（位相）した地点に頂部１９ａを配置してある。そして、この位置を基準として、ＥＧＲ用のカム１９の周面には、エンジンが必要とする内部ＥＧＲを確保する開閉タイミング、バルブリフト量のカムプロフィルが形成してある。なお、ＥＧＲ用のカム１９の最大バルブリフト量は、通常用のカム１８の最大バルブリフト量より低く設定してある。
【００２４】
一方、図３および図４中２２は、カムシャフト１３の下側に並行に配設されたロッカシャフトである。このロッカシャフト２２は、カムシャフト１３を挟んだ排気バルブ４と反対側に位置に配設されている。そして、このロッカシャフト２２に図４〜図９に示されるようにカム切換え用のロッカ構造が組付けてある。同ロッカ構造について説明すると、ロッカシャフト２２には、気筒毎、互いに隣接して通常用のロッカアーム２４とＥＧＲ用のロッカアーム２５とが並設してある。このうち通常用のロッカアーム２４は、図４および図５に示されるように例えば気筒中央と対応するロッカシャフト部分に回動自在に嵌まる円筒状のボス部２６と、同ボス部２６から排気バルブ４，４のバルブステム端へ延びるアーム部２７とを有している。アーム部２７の先端側は、略Ｙ字状に分かれている。そして、この分かれたアーム部２７の先端部にそれぞれ形成してある弁突き部２８が、図９に示されるようにカムシャフト１３の下側を通じて、排気バルブ４、４の各バルブステム６，６の直上に配置させてある。またボス部２６のロッカアーム２５側とは反対側の端部分からは、ローラ支持壁２９が通常用のカム１８の直下へ向かって突き出ている。このローラ支持壁２９の先端部とこれと対向するアーム部２７の側面部分との間には、カム受け部としてローラ３０が回転自在に支持されている。このローラ３０が、図３に示されるようにカムシャフト１３上の通常用のカム１８と転接して、カムシャフト１３の下側から通常用のカム１８の変位を受けている。これにより、通常用のカム１８が回転すると、このカム１８のカムプロフィルにならい、アーム部２７がロッカシャフト２２を支点に回動変位して、カム１８の変位をバルブステム６端へ導き、排気バルブ４を押し下げたり（開弁）、復帰させたり（閉弁）するようにしてある。
【００２５】
ＥＧＲ用のロッカアーム２５は、図４〜図７に示されるようにロッカシャフト部分に回動自在に嵌挿されて上記ボス部２６と隣接した地点に配置されるボス部３２と、このボス部３２からＥＧＲ用のカム１９の直下へ向かって突き出る一対のローラ支持壁３３と、このローラ支持壁３３の先端部間に回転自在に支持されたカム受け部としてのローラ３４とを有している。ローラ支持壁３３は、図３に示されるようにシリンダヘッド３の上面部分に設置されたリターン用の付勢具、例えばリターンスプリング３５を内蔵したピン状の押し上げ部材３６により押し上げられていて、ローラ３４をリターンスプリング３５の弾性力で、ＥＧＲ用のカム１９に転接させている。３７は、ローラ支持壁３３の下部に形成された、押し上げ部材３６の先端部と当接する当て部を示す。これにより、ＥＧＲ用のカム１９が回転すると、同カム１９のカムプロフィルにならい、ＥＧＲ用のロッカアーム２５がロッカシャフト２２を支点に回動変位するようにしてある。
【００２６】
ロッカアーム２４，２５間には、ロッカアーム２５を伝わるカム変位で排気バルブ４、４を駆動させるモードに切換える切換え機構４０（本願の伝達機構に相当）が設けてある。切換え機構４０には、例えば応力の負担を軽くするべく、剪断応力が加わらずにすむ押し当て式の構造が用いてある。同切換え機構４０の構造について説明すると、図４〜図９中４１は、通常用のロッカアーム２４と共に回動変位する第１当接部、６０はＥＧＲ用のロッカアーム２５と共に回動変位する第２当接部である。これら第１、第２当接部４１，６０はロッカアーム２４，２５の回動方向に沿って並んでいる。具体的には、第１当接部４１はカムシャフト１３に近い側に配置され、第２当接部６０はカムシャフト１３から遠い側に配置してある。このうち第１当接部４１には、例えば縦型ピストン構造が用いられている。
【００２７】
同構造について説明すると、図中４２は、ロッカアーム２４のロッカシャフト２２寄りの部位、例えばボス部２６の上部から、上側に突き出るように形成された例えば円筒状の格納筒である。この格納筒４２は、カムシャフト１３との干渉を避けるために、カムシャフト１３から離れる方向へ傾かせてある。この格納筒４２の中空部分は、図３に示されるようにボス部２６の内面まで連続している。また格納筒４２の上端の開口は、蓋部材４３で塞がれていて、この蓋部材４３からロッカシャフト２２の外周面まで続く格納筒４２の内部に、筒状、ここでは円筒状の格納室４４を形成している。また格納室４４の背面（カムシャフト１３の反対側）には、格納筒４２の背面側の一部を例えば角形に切り欠いた窓部４５が形成されている。格納室４４内には、ピストン４６が摺動自在に収められている。なお、ピストン４６は、例えば回り止め機構（図３しか図示せず）、例えばピストン４６の外周面の一部に形成された軸方向に延びる溝部４７と、同溝部４７と交差するように格納筒４２の周壁部に挿通させたピン４８とを組み合わせた回り止め構造により、回らずに一定の姿勢のまま、上下方向に変位できるようにしてある。ピストン４６の一部、例えば背面側の上段部分には、窓部４５に合わせて切り欠いた切欠き部４９が形成されている。これにより、例えばピストン４６が最下部に達すると、切欠き部４９が窓部４５に配置され（図３）、例えばピストン４６が最上部に達すると、切欠き部４９直下のピストン４６の外周部分（切欠き部４９の無いピストン４６の外周部分）が窓部４５に配置されるようにしている。またピストン４６は、弾性部材、例えば蓋部材４３とピストン４６の上部間に圧縮状態で介装されたコイルスプリング５０の弾性力によって、常時は切欠き部４９が窓部４５と向き合う地点に位置決められている。さらにピストン４６は、油圧により、切欠き部４９直下のピストン４６の外周部分が窓部４５と向き合う地点に位置決められるようにしてある。この油圧構造には、図３に示されるように例えばロッカシャフト２２の内部にエンジンオイルが供給される通路５１を形成し、同ロッカシャフト２２の周壁に、格納室４４の下部、具体的にはピストン４６の下面と格納室４４の底面との間と連通する通孔５２を形成し、ロッカシャフト２２に続くエンジンオイルの通路に、同通路を開閉するオイルコントロールバルブ５３（図４にだけ図示）を設けた構造が用いられる。そして、オイルコントロールバルブ５３は、通常の運転のときには、閉じる制御が行われ、切欠き部４９を窓部４５に位置決める。またＥＧＲが必要となる運転のとき（ＥＧＲが要求されるとき）は、開く制御が行われ、供給されるエンジンオイルの圧力によりピストン４６を押し上げ、切欠き部４９直下のピストン４６の外周部分を窓部４５に位置決めるようにしてある。なお、通孔５１は、ロッカアーム２４の回動変位にかかわらず、格納室４４へ油圧が供給される位置に設けてある。
【００２８】
こうした第１当接部４１に対して、第２当接部６０には、ロッカアーム２５の背面側（カムシャフト１３とは反対側）から突き出て、先端部を第１当接部４１の背面側へ回り込ませたアーム６１が用いられている。具体的には、アーム６１は、例えば図４〜図７に示されるようにボス部３２の背面側（カムシャフト１３とは反対側）から上方へ突き出るアーム部分６２と、同アーム部分６２の端部から横方向へ延びて格納筒４２の窓部４５と向き合う地点まで回り込むアーム部分６３と、同アーム部分６３の端部から窓部４５へ進入する地点まで前方（カムシャフト１３が有る方向）へ突き出るアーム部分６４とを組み合わせた構造が用いられている。アーム部分６４の先端部には、ロッカアーム２５の回動変位にしたがい、窓部４５内へ進入および退避動する突き当て部６５が形成されている。この突き当て部６５は、窓部４５に切欠き部４９が位置決められるときは、図８および図９に示されるように切欠き部４９内を空移動し、窓部４５にピストン４６の外周部分が位置決められるときは、図１０に示されるように該外周部分と突き当りながら移動する形状に形成してある。もちろん、切欠き部４９の深さは、突き当て部６５を逃がす寸法に設定されている。つまり、突き当てにより、ＥＧＲ用のカム１９のカム変位が、ＥＧＲ用のロッカアーム２５を通じ、通常用のロッカアーム２４から、排気バルブ４へ伝達されるようにしてある。このカム切換えにより、ＥＧＲが必要なときは、排気バルブ４，４を通常の排気行程とは別に、その後に続く吸気行程中にも開閉させる構造にしている。
【００２９】
すなわち、エンジンの運転を説明すれば、今、エンジンが通常運転（通常時）しているとする。このときは、オイルコントロール５３は閉じている。つまり、ロッカアーム２４には油圧が供給されない。なお、ロッカシャフトからロッカアーム間の潤滑用に小量のオイルを供給するために、オイルコントロールバルブに小さな穴を設けている。ただし、小量しか流れないのでピストン４６を押し上げる油圧には達しないよう設計してある。そのため、ピストン４６は、図３、図８および図９に示されるようにコイルスプリング５０の弾性力により下側に付勢され、切欠き部４９を窓部４５に位置決める。
【００３０】
このとき、カム１９を受けて回動変位するＥＧＲ用のロッカアーム２５の突き当て部６５は、図８および図９に示されるようにピストン４６の切欠き部４９の空間を前後（往復）に回動変位するだけ（空移動）で、ロッカアーム２５からのカム変位は、通常用のロッカアーム２４へは伝わらない。
【００３１】
このときには、図８のようにカム１８で回動変位する通常用のロッカアーム２４の動きだけがバルブステム６端へ伝わり、排気バルブ４を押し下げる。これにより、排気バルブ４は、通常のカム１８に設定してある通常時の運転に適した開閉タイミング、バルブリフト量で駆動される。
【００３２】
また吸気バルブ５のバルブステム端には、吸気用のロッカアーム１６からのカム変位が伝わる。これで、吸気バルブ５は、吸気用のカム１５に設定してある通常の運転に適した開閉タイミング、バルブリフト量で駆動される。
【００３３】
こうした吸・排気バルブ４，５の駆動により、エンジンの通常時の排気バルブ４と吸気バルブ５は、例えば図１１に示されるようにピストン４６の上死点（ＴＤＣ）付近で、一部がオーバラップする開閉タイミングで開閉される。
【００３４】
一方、多量のＥＧＲを行う要求があるとする。このときには、オイルコントロールバルブ５３は開く。これにより、エンジンオイルは、ロッカシャフト２２内の通路５１を通じて、格納室４４の下部に圧送され、ピストン４６を押し上げる。これにより、図１０に示されるように切欠き部４９直下のピストン４６の外周部分が窓部４５に位置決められる。
【００３５】
すると、ピストン４６の外周部分とロッカアーム２５の突き当て部６５とは、ＥＧＲ用のカム１９のベース円を超えるカムプロフィル部分の付近から、図１０に示されるように突き当る。これにより、同図に示されるようにＥＧＲ用のロッカアーム２５の突き当て部６５から、ピストン４６の外周部分を通じて、ピストン４６を押し倒す方向の駆動力が伝達される。
【００３６】
ここで、この押し倒す方向の駆動力は、通常のロッカアーム２４の回動方向と同方向なので、同駆動力によってＥＧＲ用のロッカアーム２５の回動にしたがいピストン４６を前方へ傾かせる。
【００３７】
これにより、ＥＧＲ用のロッカアーム２５からのカム変位が、通常用のロッカアーム２４に伝わり、同ロッカアーム２４を回動駆動させる。この伝達されたカム変位が、バルブステム６端へ伝わり、排気バルブ４を押し下げる。
【００３８】
このとき、ＥＧＲ用のカム１９は、通常用のカム１８からθ°（カム）遅角させて、通常時の吸気行程中に開く設定にしてあるから、図１２に示されるように排気バルブ４は、通常時の運転の排気行程にならって「排気（１）」のように開閉した後（１回目）、続いて、排気行程の続く吸気行程の吸気バルブ５が開弁している最中に「排気（２）」のように開閉する（２回目）。
【００３９】
こうした吸気行程中に行われる排気バルブ４の開閉は、吸気行程内であれば、自由に排出ガスを排出させる領域を設定することができるから、オーバラップ期間でＥＧＲ量を確保するのに比べ制約は少なく、多量のＥＧＲ量を確保しやすい。
【００４０】
したがって、排気バルブ４を吸気行程中に開かせる技術の採用により、図１２の「排気（２）」の斜線部分に示されるように多量の排出ガスを吸入空気へ導入させることができる。しかも、図１２中でも明らかなようにオーバラップ期間で確保されＥＧＲ量に比べ、多くのＥＧＲ量を確保できるから、格段に内部ＥＧＲの効果を高めることができ、高い排ガス性能、さらには触媒の早期活性化を図ることができる。むろん、図１２のようにオーバラップと併用すれば、かなりのＥＧＲ量が期待できる。
【００４１】
また図１２に示されるように吸気バルブ５の最大バルブリフト量付近で排気バルブ４が開く、特に同付近で最大バルブリフト量なるように排気バルブ４が開くようにすると、規定されている吸気行程の範囲内で、排気バルブ４は大きなバルブリフト量を確保しながら開閉することができ、一層、多量のＥＧＲが確保できる。
【００４２】
特に可変バルブ装置２０には、通常用のカム１８とＥＧＲ用のカム１９とを用いたカム切換式の構造を用いたので、簡単に、吸気行程中に排気バルブ４を開閉させることができる。
【００４３】
［第２の実施形態］
図１３〜図１５は、本発明の第２の実施形態を示す。
【００４４】
本実施形態は、さらに内部ＥＧＲ効果を高めるために、吸気行程中に排気バルブ４を開く排気側の可変バルブ装置２０に加え、吸気側に可変バルブ装置７０を設けて、ＥＧＲ要求時、吸気バルブ５を通常時の吸気行程のバルブリフト量より小さいバルブリフト量で開閉させるようにしたものである。
【００４５】
具体的には、第１の実施形態と同じ構造の可変バルブ装置７０を、図１３に示されるように吸気用のカムシャフト１４と吸気側のロッカシャフト７１に組付ける。
【００４６】
なお、吸気側の可変バルブ装置７０の各部分は、排気側の可変バルブ装置２０の各部分と同じなので各部の説明を省略する。また図１３には、排気側の可変バルブ装置２０と区別するために、語尾に「ａ」を加えた同じ符号を付すことにした。
【００４７】
この可変バルブ装置７０では、第１の実施形態とは異なり、ロッカアーム２５ａが、通常の吸気行程用のロッカアームとし、ロッカアーム２４ａが、低リフト用のロッカアームとしてある。そして、ロッカアーム２５ａと当接するカムシャフト１４上のカム７２は、図１４（ａ）に示されるような通常時の吸気行程を形成するカムプロフィルをもつ。またロッカアーム２４ａと当接するカムシャフト１４上のカム７３は、図１４（ｂ）に示されるような通常時の吸気行程におけるバルブリフト量より小さく、またＥＧＲ用の排気用のカム１９よりは大きくしたバルブリフト量といった低リフトに定めたカムプロフィルで形成してある。そして、排気側の可変バルブ装置２０とは異なり、通常のエンジン運転のときは、ロッカアーム２５ａに伝わるカム７２のカム変位を、ロッカアーム２４ａを通じ、吸気バルブ５、５のバルブステム端へ伝達して、吸気バルブ５，５を駆動し、ＥＧＲが要求されるときは、ロッカアーム２４ａから伝わるカム７３のカム変位だけを吸気バルブ５，５のバルブステム端へ伝達して、吸気バルブ５，５を駆動するようにしてある。
【００４８】
吸気側の可変バルブ装置７０を併用すると、ＥＧＲが要求されるときは、低リフトのカム７３が選択されるから、図１５に示されるように吸気行程は、低リフトによって新気の吸入量が抑えられる。これにより、ＥＧＲ率が高まり、一層、効果の高い内部ＥＧＲが実現できる。こうした併用は、特に早急な触媒の活性化が求められるディーゼルエンジンの空気過剰率の大きいアイドル運転時や低負荷運転時で排気温度を増大させたい場合には有効である。
【００４９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば上述した実施形態は、本発明をディーゼルエンジンに適用した例を挙げたが、これに限らず、ガソリンエンジンといった他のエンジンに本発明を適用してもよい。また上述した実施形態では、可変バルブ装置として押し当て式のカム切換え構造を採用したが、これに限らず、他の構造や手段の可変バルブ装置で、ＥＧＲの要求時、吸気行程に排気弁を開弁させたり、吸気バルブを低リフトで開弁させたりしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施形態の要部となるエンジンの動弁系を概略的に示す斜視図。
【図２】（ａ）は同動弁系の排気バルブを駆動する通常時用の排気カムを示す図、（ｂ）は、同動弁系の排気バルブを駆動するＥＧＲ用の排気カムを示す図。
【図３】図１中のＸ−Ｘ線に沿う排気側の可変バルブ装置付き動弁系の断面図。
【図４】同排気側の動弁系の概略構成を示す斜視図。
【図５】同動弁系の可変バルブ装置を分解した斜視図。
【図６】図４中の矢視Ａ方向から見た図。
【図７】図４中の矢視Ｂ方向から見た図。
【図８】通常時用の排気カムが選択された可変バルブ装置の図４中の矢視Ｃから見た断面図。
【図９】通常時用の排気カムが選択された可変バルブ装置の図４中の矢視Ｄから見た断面図。
【図１０】ＥＧＲ用の排気カムが選択された可変バルブ装置を示す断面図。
【図１１】通常時における排気行程のバルブリフトと吸気行程のバルブリフトを示す線図。
【図１２】ＥＧＲ要求時における排気行程のバルブリフトと吸気行程のバルブリフトと吸気行程中に開弁する排気バルブのバルブリフトとを示す線図。
【図１３】本発明の第２の実施形態の要部となるエンジンの吸気側の動弁系を概略的に示す斜視図。
【図１４】（ａ）は同動弁系の通常時用の吸気カムを示す図、（ｂ）は同動弁系のＥＧＲ用の吸気カムを示す図。
【図１５】ＥＧＲ要求時における排気行程のバルブリフトと吸気行程のバルブリフトと吸気行程中に開弁する排気バルブのバルブリフトとを示す線図。
【符号の説明】
【００５１】
１…エンジン本体、４…排気バルブ、５…吸気バルブ、１８…排気用のカム（第１排気カム）、１９…排気用のカム（第２排気カム）、２０…排気側の可変バルブ装置、４０…切換え機構（伝達機構）、７０…吸気側の可変バルブ装置、７２，７３…吸気用のカム。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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