(57)【要約】【課題】低速駆動時には内燃機関からアシストしつつも、コンプレッサ部の高速駆動時でのノッキングの発生を抑制することができる内燃機関を提供すること。【解決手段】過給機ユニットＴは、タービン部Ｓと、タービン部Ｓと一体回転する回転軸１６と、タービン部Ｓの回転によって駆動されて燃焼室Ｅａに供給する気体の圧力を高めるコンプレッサ部Ｒと、内燃機関Ｅの回転を回転軸１６に伝達又は遮断するための電磁クラッチ３０と、を備える。内燃機関Ｅは、燃焼室Ｅａの吸気弁５１の閉弁時期を制御可能なバルブタイミング可変機構５３を備えるとともに、このバルブタイミング可変機構５３の駆動を制御する制御コンピュータＣを備える。燃焼室Ｅａに供給する気体の圧力が予め設定された値に達すると、吸気弁５１に早閉じ又は遅閉じを実行させるべく制御コンピュータＣによってバルブタイミング可変機構５３が制御される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機ユニットを有する内燃機関であって、
前記過給機ユニットは、前記内燃機関からの排気で駆動されるタービン部と、
前記タービン部と一体回転する回転軸と、
前記回転軸を介して前記タービン部に連結され、前記タービン部の回転によって駆動されて前記内燃機関の燃焼室に供給する気体の圧力を高めるコンプレッサ部と、
前記内燃機関の回転を前記回転軸に伝達又は遮断するための駆動力断続機構と、
を備え、
前記内燃機関は、前記燃焼室の吸気弁の閉弁時期を制御可能なバルブタイミング可変機構を備えるとともに、該バルブタイミング可変機構の駆動を制御する制御部を備え、
前記燃焼室に供給する気体の圧力が予め設定された値に達すると、前記制御部は、前記吸気弁に早閉じ又は遅閉じを実行させるべく前記バルブタイミング可変機構を制御する内燃機関。
【請求項２】
前記制御部は、前記タービン部の回転数に基づいて前記燃焼室に供給する気体の圧力を把握する請求項１に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関からの排気で駆動されるタービン部と、タービン部と一体回転する回転軸と、タービン部の回転によって駆動されて内燃機関の燃焼室に供給する気体の圧力を高めるコンプレッサ部と、内燃機関の回転を回転軸に伝達又は遮断するための駆動力断続機構と、を備える過給機ユニットを有する内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（エンジン）からの回転によりコンプレッサ部をアシストして駆動させることで、燃焼室に供給する気体の圧力を高めるようにした過給機ユニットを有する内燃機関としては、例えば、特許文献１が挙げられる。
【０００３】
特許文献１に開示の内燃機関において、その過給装置（過給機ユニット）は、排気エネルギを利用して駆動されるタービン（タービン部）と、タービンと同軸上に軸を持つコンプレッサインペラ（コンプレッサ部）とを有する。また、タービン軸の一端に設けたタービン一体ギアと、コンプレッサインペラ軸の一端に設けたインペラ一体ギアとの間には、断続機（駆動力断続機構）が介装されている。
【０００４】
そして、特許文献１においては、エンジンの低回転時又は低負荷時には、断続機によりコンプレッサインペラ軸とタービン軸との接続が絶たれるとともに、エンジン出力軸とコンプレッサインペラ軸が接続され、エンジン出力がコンプレッサインペラに伝えられる。その結果、エンジンでアシストしてコンプレッサインペラが高速駆動され、エンジンの燃焼室に供給される空気（気体）の圧力が高められ、高い過給圧が得られるようになっている。また、エンジンの中回転〜準高回転時又は中負荷〜準高負荷時には、断続機によりコンプレッサインペラ軸とタービン軸とが接続され、通常のターボチャージャとして機能する。
【０００５】
さらに、エンジンの高回転時又は高負荷時には、断続機によりコンプレッサインペラ軸とタービン軸とが接続されるとともに、タービン軸とエンジン出力軸とが動力伝達可能に接続され、余剰の排気エネルギがエンジン出力軸に回収されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１７７５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１のように、内燃機関からの回転により、コンプレッサインペラをアシストする過給装置においては、コンプレッサインペラが高速駆動されることで高い過給圧を得ることができる。しかし、エンジンからのアシストが大きくなり、コンプレッサインペラが高速駆動されると、エンジンにおいては、その燃焼室で過給圧が過大となってしまい、ノッキングが発生してしまう。ノッキングの発生を防止するために、エンジンからのアシストを小さくする（例えば、ギア比を小さくする）と、低回転時の過給圧が低下してしまい、過給不足となってしまう。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、低速駆動時には内燃機関からアシストしつつも、高速駆動時でのノッキングの発生を抑制することができる内燃機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、過給機ユニットを有する内燃機関に関する。過給機ユニットは、前記内燃機関からの排気で駆動されるタービン部と、前記タービン部と一体回転する回転軸と、前記回転軸を介して前記タービン部に連結され、前記タービン部の回転によって駆動されて前記内燃機関の燃焼室に供給する気体の圧力を高めるコンプレッサ部と、前記内燃機関の回転を前記回転軸に伝達又は遮断するための駆動力断続機構と、を備える。そして、内燃機関は、前記燃焼室の吸気弁の閉弁時期を制御可能なバルブタイミング可変機構を備えるとともに、該バルブタイミング可変機構の駆動を制御する制御部を備え、前記燃焼室に供給する気体の圧力が予め設定された値に達すると、前記制御部は、前記吸気弁に早閉じ又は遅閉じを実行させるべく前記バルブタイミング可変機構を制御する。
【００１０】
これによれば、内燃機関の高回転時に、駆動力断続機構を介して内燃機関の回転が回転軸に伝達されると、内燃機関のアシストによりコンプレッサ部が高速駆動される。このとき、燃焼室に供給する気体の圧力が予め設定された値に達すると、バルブタイミング可変機構によって吸気弁の閉弁時期を制御して燃焼室での実質的な吸気容積を減少させる。このため、圧縮比が抑制される結果、燃焼室での気体圧縮時にその温度が低下傾向になり、内燃機関でのノッキングの発生を抑制することができる。さらには、燃焼室での吸気容積に比べて膨張容積を大きくすることで、燃焼による膨張エネルギをより多く回収することができ、燃料消費率を向上させることができる。
【００１１】
より具体的には、燃焼室に供給する気体の圧力が予め設定された値に達したとき、制御部によるバルブタイミング可変機構の制御により、吸気弁に早閉じ又は遅閉じを実行させると、内燃機関ではミラーサイクル運転が行われるため、ノッキングの発生を抑制しつつ、燃料消費率を向上させることができる。また、ミラーサイクル運転では、トルク不足が懸念されるが、駆動力断続機構を介して内燃機関の回転が回転軸に伝達されるため、内燃機関のアシストによりコンプレッサ部を駆動させて過給することにより、トルク不足を解消することができる。
【００１２】
また、前記制御部は、前記タービン部の回転数に基づいて前記燃焼室に供給する気体の圧力を把握するようにしてもよい。
これによれば、燃焼室に供給する気体の圧力（過給圧）を正確に把握することができるため、バルブタイミング可変機構を最適に制御することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、低速駆動時には内燃機関からアシストしつつも、高速駆動時でのノッキングの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態の過給機ユニットを示す側断面図。
【図２】実施形態の過給機ユニットを有するエンジンを示す模式図。
【図３】電磁クラッチの制御を示すフローチャート。
【図４】バルブタイミング可変機構の制御を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
図１に示すように、過給機ユニットＴにおいて、ターボチャージャ１１のタービンハウジング１２には、支持壁１５が固定されるとともに、この支持壁１５には、センターハウジング１４を介してコンプレッサハウジング１３が固定されている。ターボチャージャ１１において、支持壁１５と、センターハウジング１４の端壁１４ａとには回転軸１６がラジアル軸受１７，１８を介して回転可能に支持されている。
【００１６】
回転軸１６において、タービンハウジング１２内への突出端にはタービンホイール１９が一体回転可能に固定されるとともに、コンプレッサハウジング１３内への突出端にはコンプレッサホイール２０が一体回転可能に固定されている。タービンホイール１９、回転軸１６及びコンプレッサホイール２０は、回転軸１６の中心軸１６ａを中心にして一体的に回転可能である。
【００１７】
タービンハウジング１２内において、タービンホイール１９の外周側には渦巻き状のスクロール通路１２ａ、及び環状の旋回通路１２ｂが設けられている。図２に示すように、スクロール通路１２ａは、内燃機関Ｅの排気通路１０ａに連通するとともに、内燃機関Ｅの燃焼室Ｅａから排気通路１０ａへ排出された排気ガスがスクロール通路１２ａに送り込まれるようになっている。そして、排気通路１０ａ上にタービン部Ｓが設けられている。
【００１８】
図１に示すように、スクロール通路１２ａ内の排気ガスは、旋回通路１２ｂを介してタービンホイール１９へ向けて吹き付けられる。タービンホイール１９へ向けて吹き付けられた排気ガスは、タービンハウジング１２内の流出通路１２ｃから大気中に排出される。
【００１９】
コンプレッサハウジング１３は、コンプレッサホイール２０の外周を囲うようにセンターハウジング１４の端壁１４ａに固定されている。図２に示すように、コンプレッサハウジング１３には中心軸１６ａの方向に向けて外部に開口する流入通路１３ａが設けられるとともに、この流入通路１３ａには吸気通路１０ｂが接続されている。また、コンプレッサハウジング１３内には渦巻き状のコンプレッサ通路１３ｂ及び環状の送出通路１３ｃが設けられている。コンプレッサ通路１３ｂは、吸気通路１０ｂを介して内燃機関Ｅの燃焼室Ｅａに連通しており、送出通路１３ｃは、コンプレッサ通路１３ｂに沿って設けられている。そして、吸気通路１０ｂ上にコンプレッサ部Ｒが設けられている。
【００２０】
図１に示すように、タービンホイール１９は、タービンハウジング１２側からコンプレッサハウジング１３側へ向かうにつれて拡径してゆく軸部１９ａと、軸部１９ａの周面に一体形成された複数の羽根１９ｂとから形成されている。そして、内燃機関Ｅの燃焼室Ｅａから排気通路１０ａへ排出された排気ガスは、スクロール通路１２ａ及び旋回通路１２ｂを経由して羽根１９ｂに吹き付けられる。これにより、タービンホイール１９が回転される。
【００２１】
コンプレッサホイール２０は、コンプレッサハウジング１３側からタービンハウジング１２側へ向かうにつれて拡径してゆく軸部２０ａと、軸部２０ａの周面に一体形成された複数の羽根２０ｂとから形成されている。そして、コンプレッサホイール２０は、タービンホイール１９の回転に伴って一体的に回転し、回転する複数の羽根２０ｂは、コンプレッサホイール２０より上流側の吸気通路１０ｂ内の空気（気体）を流入通路１３ａへ導入すると共に、遠心作用によって送出通路１３ｃへ放出する。送出通路１３ｃ内へ放出された空気は、コンプレッサ通路１３ｂからコンプレッサホイール２０より下流側の吸気通路１０ｂを経由して燃焼室Ｅａへ供給（過給）される。そして、高圧空気が燃焼室Ｅａに供給されることにより、燃焼室Ｅａの過給圧が上昇するようになっている。すなわち、燃焼室Ｅａに供給される空気（気体）の圧力が高められるようになっている。
【００２２】
図１に示すように、支持壁１５の内端面には増速歯車機構２１が設けられている。増速歯車機構２１は、支持壁１５に植設された複数本の支軸２２と、各支軸２２に回転可能に支持された中間歯車２３と、各中間歯車２３を包囲する外輪歯車２４と、各中間歯車２３に噛合された太陽歯車２５とから構成されている。外輪歯車２４の外周には歯列が形成されるとともに、外輪歯車２４の内周には歯列が形成されている。外輪歯車２４の内周の歯列は、各中間歯車２３に噛合している。外輪歯車２４が回転すると、中間歯車２３が支軸２２を中心にして回転する。中間歯車２３の回転は、太陽歯車２５へ伝えられ、太陽歯車２５が回転軸１６を中心にして回転する。
【００２３】
中間歯車２３に関して支持壁１５とは反対側に支持プレート２６が設けられている。支持プレート２６には支軸２２が貫通して固定されている。つまり、支持プレート２６は、複数本の支軸２２によって支持されている。太陽歯車２５において、円筒部２５ａの先端部にはフランジ２５ｂが一体形成されている。フランジ２５ｂと支持プレート２６との間にはソレノイド２７が設けられている。
【００２４】
また、フランジ２５ｂと端壁１４ａとの間には板形状の被動クラッチ部２８が設けられている。被動クラッチ部２８には回転軸１６が貫通されており、被動クラッチ部２８は、回転軸１６に対して中心軸１６ａの方向へ移動可能である。被動クラッチ部２８と、端壁１４ａに支持されたラジアル軸受１８との間には、複数の板バネ２９が設けられている。板バネ２９の一端は、被動クラッチ部２８に止着されるとともに、この板バネ２９は、被動クラッチ部２８と一体的に回転する。また、板バネ２９の他端は、回転軸１６に連結されるとともに、被動クラッチ部２８及び板バネ２９は、回転軸１６と一体的に回転する。
【００２５】
そして、ソレノイド２７を励磁すると、被動クラッチ部２８が板バネ２９のバネ力に抗してフランジ２５ｂに吸着される。ソレノイド２７を消磁すると、被動クラッチ部２８が板バネ２９のバネ力によってフランジ２５ｂから離される。ソレノイド２７、フランジ２５ｂ、被動クラッチ部２８及び板バネ２９は、電磁クラッチ３０を構成する。
【００２６】
センターハウジング１４には筒部１４ｂが支持壁１５とは反対側に突出するように一体形成されている。筒部１４ｂと支持壁１５とには駆動軸３１が、回転軸１６と平行をなすようにラジアル軸受３２，３３を介して回転可能に支持されている。駆動軸３１における筒部１４ｂからの突出端には受動プーリ３４が止着されるとともに、この受動プーリ３４にはベルト３５が巻き掛けられている。そして、ベルト３５は、内燃機関Ｅのクランク軸３６に止着された駆動プーリ３７（図２に示す）に巻き掛けられており、クランク軸３６の回転が駆動プーリ３７、ベルト３５及び受動プーリ３４を介して駆動軸３１に伝達されるようになっている。
【００２７】
センターハウジング１４内の駆動軸３１の部位には駆動歯車３８が止着されるとともに、この駆動歯車３８は、外輪歯車２４の外周側の歯列に噛合している。そして、内燃機関Ｅの回転が伝達された駆動軸３１の回転は、駆動歯車３８を介して外輪歯車２４に伝えられる。
【００２８】
内燃機関Ｅが作動している状態では、内燃機関Ｅの回転（クランク軸３６の回転）は、駆動プーリ３７、ベルト３５、受動プーリ３４、駆動軸３１及び駆動歯車３８を介して増速歯車機構２１へ伝えられる。すなわち、内燃機関Ｅが作動している状態では、増速歯車機構２１の太陽歯車２５が常に回転しており、増速歯車機構２１は、駆動軸３１の回転を増速して太陽歯車２５に出力する。
【００２９】
図２に示すように、上記構成の電磁クラッチ３０には、制御コンピュータＣが信号接続されるとともに、電磁クラッチ３０は制御コンピュータＣの励消磁制御を受ける。また、制御コンピュータＣには回転数検出手段４０が信号接続されている。この回転数検出手段４０は、タービンホイール１９（回転軸１６）の回転数を検出する。回転数検出手段４０によって得られた回転数検出情報（検出回転数Ｎｘ）は、制御コンピュータＣへ送られる。
【００３０】
制御コンピュータＣは、回転数検出情報に基づいて電磁クラッチ３０を励消磁制御する。そして、駆動プーリ３７、ベルト３５、受動プーリ３４、駆動軸３１、駆動歯車３８、増速歯車機構２１及び電磁クラッチ３０は、内燃機関Ｅの回転を回転軸１６に伝達又は遮断するため、内燃機関Ｅと回転軸１６との間に介在された駆動力断続機構を構成する。
【００３１】
ここで、制御コンピュータＣによる電磁クラッチ３０の励消磁制御を図３に基づいて説明する。
なお、電磁クラッチ３０を励磁しても消磁しても結果的に得られるタービンホイール１９（回転軸１６）の回転数が等しくなるような内燃機関Ｅ（クランク軸３６）の回転数が存在する。このときのタービンホイール１９（回転軸１６）の回転数を基準回転数Ｎ１とする。そして、制御コンピュータＣは、回転数検出手段４０によって得られた検出回転数Ｎｘと基準回転数Ｎ１との大小関係を判断する（ステップＳ１）。検出回転数Ｎｘが基準回転数Ｎ１に満たない場合（ステップＳ１においてＮＯ）、制御コンピュータＣは、電磁クラッチ３０を励磁（ステップＳ２）する。これにより、内燃機関Ｅの低回転が増速歯車機構２１を介して回転軸１６へ伝えられ、回転軸１６が増速されて回転される。すなわち、コンプレッサ部Ｒが内燃機関Ｅにアシストされて駆動される。
【００３２】
一方、検出回転数Ｎｘが基準回転数Ｎ１以上である場合（ステップＳ１においてＹＥＳ）、制御コンピュータＣは、電磁クラッチ３０を消磁（ステップＳ３）する。これにより、内燃機関Ｅの回転が回転軸１６へ伝えられることはなく、回転軸１６が排気エネルギのみによって回転される。すなわち、コンプレッサ部Ｒは内燃機関Ｅにアシストされることなく、タービン部Ｓのみで駆動される。先に述べた基準回転数Ｎ１の定義より、電磁クラッチ３０を消磁しても、コンプレッサ部Ｒの回転数は変化しないことから、電磁クラッチ３０の動作に伴う内燃機関Ｅのトルク変動は発生しにくくなっている。
【００３３】
次に、内燃機関Ｅに設けられたバルブタイミング可変機構５３について説明する。図２に示すように、内燃機関Ｅにおいて、シリンダ５０上部には燃焼室Ｅａへ気体を供給する吸気弁５１、及び燃焼室Ｅａから気体を排気する排気弁５２が複数設けられている。そして、吸気弁５１は、バルブタイミング可変機構５３によって、吸気弁５１の開閉時期が調整可能になっている。
【００３４】
バルブタイミング可変機構５３は、内燃機関Ｅにオットーサイクル運転とミラーサイクル運転のいずれかを行わせるために、吸気弁５１の開閉時期を調整する。内燃機関Ｅにミラーサイクル運転を行わせる時、バルブタイミング可変機構５３は、吸気弁５１の閉弁時期をピストンＰの下死点より大幅に進角させる早閉じ、又は吸気弁５１の閉弁時期を大幅に遅角させる遅閉じを実行させる。
【００３５】
そして、バルブタイミング可変機構５３により吸気弁５１に早閉じ又は遅閉じを実行させることで、燃焼室Ｅａの吸気量が制限される。すなわち、燃焼室Ｅａの実質吸気容積が減少される。すると、圧縮比が抑制される結果、ミラーサイクル運転時には、燃焼室Ｅａでの圧縮比に比べ膨張比が高くなる。
【００３６】
そして、本実施形態では、内燃機関Ｅによりコンプレッサ部Ｒの駆動がアシストされた状態で、内燃機関Ｅの高回転時に、その回転数が、予め設定された基準回転数Ｎ２を越えたとき、バルブタイミング可変機構５３により吸気弁５１を制御して、内燃機関Ｅにミラーサイクル運転を行わせる。なお、基準回転数Ｎ２は、内燃機関Ｅの高回転時（基準回転数Ｎ１を越えないが、基準回転数Ｎ１により近い回転数での回転）の回転数であって、燃焼室Ｅａでの過給圧が上昇し、ノッキングが発生する虞のあるコンプレッサ部Ｒの回転数を上限としたとき、その上限値より若干低い回転数に設定されている。
【００３７】
一方、バルブタイミング可変機構５３による吸気弁５１の制御が行われない場合は、内燃機関Ｅでは、オットーサイクル運転が行われる。このオットーサイクル運転では、バルブタイミング可変機構５３により吸気弁５１の早閉じ又は遅閉じは実行されず、燃焼室Ｅａでの膨張比と圧縮比がほぼ同じになる。そして、内燃機関Ｅの回転数が基準回転数Ｎ２を越えない状態では、内燃機関Ｅではオットーサイクル運転が行われる。
【００３８】
次に、制御コンピュータＣが行うバルブタイミング可変機構５３の制御について、図４のフローチャートに基づいて説明する。
さて、内燃機関Ｅがオットーサイクル運転を行っている状態で、制御コンピュータＣは、回転数検出手段４０によって得られた検出回転数Ｎｘと基準回転数Ｎ２との大小関係を判断する（ステップＳ２１）。検出回転数Ｎｘが基準回転数Ｎ２に満たない場合（ステップＳ２１においてＹＥＳ）、すなわち、内燃機関Ｅの回転数が比較的低く、燃焼室Ｅａの過給圧が所定の圧力に満たない場合、制御コンピュータＣは、バルブタイミング可変機構５３をＯＦＦとする（ステップＳ２２）。これにより、内燃機関Ｅではミラーサイクル運転は行われず、通常のオットーサイクル運転が行われる。ここで、検出回転数Ｎｘが基準回転数Ｎ１未満では、電磁クラッチ３０が励磁され、回転軸１６が増速されて回転され、コンプレッサ部Ｒが内燃機関Ｅによりアシストされるため、過給圧不足は発生しない。
【００３９】
オットーサイクル運転時、内燃機関Ｅの回転数が上昇し、コンプレッサ部Ｒが高速駆動すると、燃焼室Ｅａでの過給圧が上昇する。そして、検出回転数Ｎｘが基準回転数Ｎ２以上となると（ステップＳ２１においてＮＯ）、すなわち、燃焼室Ｅａの過給圧が所定の圧力以上となると、制御コンピュータＣは、バルブタイミング可変機構５３をＯＮさせ、吸気弁５１を早閉じ又は遅閉じさせる（ステップＳ２３）。これにより、内燃機関Ｅではオットーサイクル運転からミラーサイクル運転に切り換えられる。その後、制御コンピュータＣは、検出回転数Ｎｘが基準回転数Ｎ２を越えなくなると（ステップＳ２１においてＹＥＳ）、バルブタイミング可変機構５３をＯＦＦさせ、内燃機関Ｅではミラーサイクル運転からオットーサイクル運転に切り換えられる。
【００４０】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）内燃機関Ｅによってコンプレッサ部Ｒの駆動をアシストする過給機ユニットＴを有する内燃機関Ｅにおいて、内燃機関Ｅの高回転に伴うコンプレッサ部Ｒの高速駆動時（回転数が基準回転数Ｎ２以上のとき）、バルブタイミング可変機構５３によって吸気弁５１の閉弁時期を制御して燃焼室Ｅａでの実質吸気容積を減少させた。このため、燃焼室Ｅａでの圧縮比が抑制され、燃焼室Ｅａでの空気圧縮時の空気温度が低下傾向になり、内燃機関Ｅでのノッキングの発生を抑制することができる。特に、内燃機関Ｅによってコンプレッサ部Ｒの駆動をアシストする過給機ユニットＴではノッキングが発生しやすいため、この効果は大きいものである。さらには、吸気弁５１の閉弁時期を制御することにより、燃焼室Ｅａの吸気量が制限され、燃焼室Ｅａでの実質的な吸気容積に比べて膨張容積を大きくすることで、燃焼による膨張エネルギをより多く回収することができ、燃料消費率を向上させることができる。
【００４１】
（２）コンプレッサ部Ｒの高速駆動時、バルブタイミング可変機構５３により吸気弁５１を早閉じ又は遅閉じさせるようにした。その結果、内燃機関Ｅではミラーサイクル運転が行われるため、ノッキングの発生を抑制しつつ、燃料消費率を向上させることができる。
【００４２】
（３）ミラーサイクル運転時は、吸気量が制限されるため、出力トルクが低下する懸念があるが、本実施形態の過給機ユニットＴは、電磁クラッチ３０を介して内燃機関Ｅによってコンプレッサ部Ｒをアシストすることで、出力トルク不足が発生することを回避することができる。
【００４３】
（４）燃焼室Ｅａの過給圧の大小は、タービン部Ｓにおけるタービンホイール１９の回転数に基づいて検出するようにし、バルブタイミング可変機構５３により吸気弁５１の閉弁時期を調整するようにした。このため、燃焼室Ｅａへの過給圧を正確に把握することができ、バルブタイミング可変機構５３を最適に制御することができる。
【００４４】
（５）コンプレッサ部Ｒが高速駆動され、過給圧が所定圧を越えそうなときは内燃機関Ｅではミラーサイクル運転が行われ、それ以外ではオットーサイクル運転が行われる。オットーサイクル運転では、圧縮比と膨張比がほぼ同じになるため、吸気容積が減小せず、高トルクを出力することができ、内燃機関Ｅの高負荷時に適した運転を行うことができる。
【００４５】
（６）一般的には、内燃機関Ｅの高回転時には、排ガスからのエネルギのみによって得られるターボチャージャ１１の回転数は、増速歯車機構２１にて増速された回転数を上回る。このときのターボチャージャ１１の回転数は、十分な過給をもたらしており、内燃機関Ｅによるアシストは不要である。アシスト不要時に電磁クラッチ３０を非連結状態にしておくことで、ターボチャージャ１１の加速回転が妨げられない。
【００４６】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  実施形態では、クラッチとして電磁クラッチ３０を用いたが、電磁クラッチ３０の代わりに、ある回転数以上で遮断される遠心クラッチを用いてもよい。
【００４７】
○  実施形態では、駆動力断続機構を電磁クラッチ３０と増速歯車機構２１とから構成したが、駆動力断続機構を電磁クラッチ３０のみとし、増速歯車機構２１は無くてもよい。
【００４８】
○  実施形態では、タービン部Ｓ（タービンホイール１９における回転軸１６）の回転数に基づいて過給圧の大小を判定したが、過給圧は、圧力センサにより燃焼室Ｅａの過給圧を直接検出してもよいし、その他の検出方法により検出してもよい。
【００４９】
○  実施形態では、基準回転数Ｎ１は基準回転数Ｎ２より大きく、内燃機関Ｅによってコンプレッサ部Ｒの駆動をアシストする回転域内で吸気弁５１の閉弁時期を変更していたが、基準回転数Ｎ１は基準回転数Ｎ２より小さくてもよい。
【００５０】
○  実施形態では、吸気弁５１の閉弁時期を変更させる基準回転数Ｎ２を一つの値に定めていたが、基準回転数Ｎ２に幅を持たせ、その回転数領域内において吸気弁５１の閉弁時期を連続的に変化させてもよい。
【００５１】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記内燃機関は、前記ミラーサイクル運転を行わないときは、オットーサイクル運転を行う請求項１又は請求項２に記載の内燃機関。
【００５２】
（ロ）前記駆動力断続機構は、増速機構と、前記増速機構と前記回転軸との間で前記増速機構から前記回転軸への出力回転を伝達又は遮断可能な電磁クラッチとからなる請求項１、請求項２、及び技術的思想（イ）のうちいずれか一項に記載の内燃機関。
【符号の説明】
【００５３】
Ｃ…制御部としての制御コンピュータ、Ｒ…コンプレッサ部、Ｓ…タービン部、Ｔ…過給機ユニット、Ｅ…内燃機関、Ｅａ…燃焼室、１６…回転軸、３０…駆動力断続機構としての電磁クラッチ、５１…吸気弁、５３…バルブタイミング可変機構。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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