(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁のリフト量を連続的に変更可能な可変動弁装置を備えたエンジンの燃焼室構造において、
吸気弁の閉時に吸気弁の弁頭部が着座する円錐形シート面を備えた円環状のバルブシートが、シリンダヘッドの平面状の燃焼室壁面に設けた凹部に圧入されているとともに、
このバルブシートの外周側を同心円状に囲むように、上記バルブシート外周から僅かに離れた位置において上記燃焼室壁面から円環状に突出する突起部を備え、この突起部は、該突起部より内周側の燃焼室壁面および外周側の燃焼室壁面の双方に対し突出しており、かつその突出高さ（Ｙ）は、上記弁頭部のシール面の軸方向高さ（Ｘ）よりも小さく、
上記可変動弁機構は、少なくとも、上記シール面と上記円錐形シート面とが軸方向に重なり合う小リフト状態から両者が軸方向に重なり合わない大リフト状態までリフト量を変更可能であり、
上記突起部の内周の角部が、微小リフト時に上記シート面に沿って流れてきた吸気を壁面から剥離させることを特徴とするエンジンの燃焼室構造。
【請求項２】
上記弁頭部は、上記シート面に密接する円錐形のシール面を有するとともに、このシール面の下流側に連続して、上記シール面とは逆に下流側ほど小径となるように傾いた円錐形の案内面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃焼室構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、吸気弁に可変動弁装置を備えたエンジンの燃焼室構造に関し、特に吸気弁のシート面付近の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
４サイクルエンジンにおいては、周知のようにポペット弁型の吸気弁が用いられており、その弁頭部がシリンダヘッド側に設けられたシート面に着座するとともに、動弁機構によって押し開かれる構成となっている。
【０００３】
図４は、一般的な吸気弁の弁頭部およびシート面の構成を示している。図示するように、一般に、シリンダヘッド５１に円環状のバルブシート５２が圧入されており、このバルブシート５２に、円錐形にシート面５３が形成されている。バルブシート５２のシート面５３の上流側には、吸気ポート５４に滑らかに連続させるために上流側円錐面５５が形成され、かつシート面５３の下流側には、シリンダヘッド５１の燃焼室壁面５６に滑らかに連続させるために下流側円錐面５７が形成されている。つまり、図示するように、シート面５３のバルブ中心軸線ｍに対する傾斜角αに比べて、上流側円錐面５５の傾斜角αｕは小さく、また下流側円錐面５７の傾斜角αｄは大きくなっており、吸気ポート５４から燃焼室壁面５６へと段階的に角度が変化している。そして、図示例では、バルブシート５２の軸方向の厚さがシリンダヘッド５１に加工されたバルブシート圧入用凹部５８の軸方向の深さよりも小さく設定されているが、バルブシート圧入用凹部５８の開口縁は上記下流側円錐面５７に連続する円錐面に面取り加工されている。また、図には、吸気弁の弁頭部６１のみを僅かにリフトした状態で描いてあるが、この弁頭部６１の円錐形シール面６２の傾斜角は、上記シート面５３の傾斜角αに等しく、閉弁時には互いに密接する。
【０００４】
従って、上記構成では、下流側円錐面５７の延長面と燃焼室壁面５６とのなす角βが小さくなっており、シート面５３から下流側円錐面５７に沿って流れてきた吸気が、そのまま燃焼室壁面５６に沿って流れやすい形状となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の構造は、吸気弁部分での吸気抵抗を小さくして高負荷運転時にできるだけ多くの吸気を吸入可能にする、という観点では有利な構造である。しかしながら、吸気弁のリフト量を可変制御し得る可変動弁装置を備えたエンジンに適用した場合には、吸気弁のリフト量が小さいときに、図５に吸気の流れを矢印で示すように、シート面５３とシール面６２との隙間を通った吸気の多くが、燃焼室壁面５６に沿って流れることから、燃焼室壁面５６に燃料が付着して未燃ＨＣが増加したり、燃焼安定性が悪化したりする原因となる。
【０００６】
そこで、この発明は、吸気弁側に可変動弁装置を備えたエンジンに適した燃焼室構造を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、請求項１のように、吸気弁のリフト量を連続的に変更可能な可変動弁装置を備えたエンジンの燃焼室構造において、吸気弁の閉時に吸気弁の弁頭部が着座する円錐形シート面を備えた円環状のバルブシートが、シリンダヘッドの平面状の燃焼室壁面に設けた凹部に圧入されているとともに、このバルブシートの外周側を同心円状に囲むように、上記バルブシート外周から僅かに離れた位置において上記燃焼室壁面から円環状に突出する突起部を備え、この突起部は、該突起部より内周側の燃焼室壁面および外周側の燃焼室壁面の双方に対し突出しており、かつその突出高さ（Ｙ）は、上記弁頭部のシール面の軸方向高さ（Ｘ）よりも小さく、上記可変動弁機構は、少なくとも、上記シール面と上記円錐形シート面とが軸方向に重なり合う小リフト状態から両者が軸方向に重なり合わない大リフト状態までリフト量を変更可能であり、上記突起部の内周の角部が、微小リフト時に上記シート面に沿って流れてきた吸気を壁面から剥離させることを特徴としている。
【０００８】
可変動弁装置により吸気弁のリフト量が極低リフトに制御されたときには、シート面と弁頭部との間を流れる吸気の流速が高くなり、シート面の傾斜に沿って吸気が流れようとするが、この吸気の流れは、シート面下流の角部によって壁面から剥離する。そのため、壁面に沿って流れる吸気流が少なくなる。なお、リフト量が大きくなると、シート面の傾斜に沿って流れる成分は少なくなるので、上記角部による吸気抵抗は問題とならない。
【００１０】
上記突起部は、シリンダヘッド自体に形成してもよく、あるいは別部材を取り付けるようにしてもよい。
【００１２】
また請求項２の発明では、上記弁頭部は、上記シート面に密接する円錐形のシール面を有するとともに、このシール面の下流側に連続して、上記シール面とは逆に下流側ほど小径となるように傾いた円錐形の案内面が形成されている。
【００１３】
このように弁頭部に円錐形の案内面を形成することによって、弁頭部周囲を吸気が流れると、中心部側の圧力が低下し、吸気の流れが弁頭部寄りに引き寄せられる。従って、周囲の壁面に沿って流れようとする吸気流が一層抑制される。
【００１４】
【発明の効果】
この発明に係るエンジンの燃焼室構造によれば、可変動弁装置により吸気弁のリフト量が極低リフトに制御されたときに、周囲の壁面に沿って流れる吸気流を少なくすることができ、燃焼室壁面への燃料付着による未燃ＨＣの増加や燃焼安定性の悪化を抑制することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は、この発明に係る４サイクルガソリンエンジンの燃焼室構造を概略的に示す説明図である。燃焼室１は、シリンダヘッド２の下面に凹設された燃焼室凹部壁面３と、シリンダブロック４に設けられたシリンダボア壁面５と、シリンダボア内を往復動するピストン６の冠面７と、吸気ポート８を開閉する一対の吸気弁９の弁頭部９ａの下面１０と、排気ポート１１を開閉する一対の排気弁１２の弁頭部１２ａの下面１３と、によって画成されている。上記燃焼室凹部壁面３は、吸気弁９の弁頭部下面１０に略平行な平面と排気弁１２の弁頭部下面１３に略平行な平面とを備え、これにより、燃焼室１は、いわゆるペントルーフ形状を呈している。そして、燃焼室１の略中央に点火栓１４が配設されている。また、吸気ポート８には、吸気弁９の弁頭部９ａに向けて燃料を噴射する図示せぬ燃料噴射弁が配設されている。
【００１７】
上記吸気弁９は、排気弁１２とともにポペット弁として構成されているものであって、図示せぬバルブスプリングによって常時閉方向に付勢されているとともに、カムを用いた動弁装置によって押し開かれるようになっており、エンジンの回転に同期して往復動し、吸気ポート８の燃焼室１側の開口端を開閉している。ここで、本実施例では、吸気弁９のリフト量が後述する可変動弁装置１５によって連続的に変更可能となっており、例えば、リフト量を１ｍｍ以下の極低リフトに制御してアイドリング運転相当の空気量を得ることができる。
【００１８】
図２は、吸気ポート８の燃焼室１側の開口端付近つまり図１のＡ部の詳細を示している。なお、吸気弁９については、弁頭部９ａのみを僅かにリフトした状態でもって示している。図示するように、吸気弁９により開閉される吸気ポート８の燃焼室１側の開口端は、シリンダヘッド２とは別部材からなる円環状のバルブシート２０によって構成されている。このバルブシート２０は、シリンダヘッド２に加工されたバルブシート圧入用凹部２５に圧入されており、円筒面からなる内周面２０ａが、吸気ポート８の内周面に一致している。また、この実施例では、バルブシート２０の軸方向の厚さがバルブシート圧入用凹部２５の軸方向の深さと等しく、従って、圧入状態では、バルブシート２０の端面が周囲の燃焼室凹部壁面３に段差なく一致している。上記バルブシート２０には、吸気弁９が閉弁状態にあるときに弁頭部９ａが着座する円錐形のシート面２１が形成されている。このシート面２１の傾斜は、弁頭部９ａ側の円錐形シール面２６の傾斜と実質的に等しい。また上記シート面２１の上流側には、吸気ポート８の内周面とシート面２１とを滑らかに連続させるように、上流側円錐面２２が形成されている。つまり、図示するように、シート面２１とバルブ中心軸線ｍとがなすシート面２１の傾斜角αに比べて、上流側円錐面２２とバルブ中心軸線ｍとがなす上流側円錐面２２の傾斜角αｕは小さく与えられている。なお、シート面２１の傾斜角αは、一般に４５°程度である。
【００１９】
ここで、この参考例では、上記シート面２１は、その下流側の端部がバルブシート２０の端面にまで達しており、バルブシート２０の端面に直接に開口した形となっている。換言すれば、従来の下流側円錐面５７（図４参照）に相当する面を備えていない。そのため、バルブシート２０端面に開口するシート面２１の端縁が、急激な角度変化を伴う角部２３となる。つまり、この角部２３においてシート面２１と燃焼室凹部壁面３とがなす角（これを角部傾斜角と呼ぶ）βが、大きなものとなっている。本実施例の場合、上記の角部傾斜角βは、シート面２１の傾斜角αにほぼ等しく、上流側円錐面２２の傾斜角αｕよりも大きい。
【００２０】
吸気弁９のリフト量は可変動弁装置１５によって基本的に負荷に応じて可変制御されるが、リフト量が極低リフトである場合、吸気弁９を介して吸入される吸気は、バルブシート２０のシート面２１と吸気弁９側のシール面２６との間の狭い隙間を通過することになり、殆どの吸気がシート面２１に沿って流れる。この吸気の流れは、シート面２１の隙間を通過した後、周囲の燃焼室凹部壁面３に沿って流れようとするが、図３の説明図に吸気の流れを矢印で示すように、角部２３における角部傾斜角βが大きいことから、シート面２１に沿って流れてきた吸気流は、この角部２３において壁面から剥離する。従って、燃焼室凹部壁面３に沿った吸気の流れが過剰に発達するのを防止することができる。
【００２１】
一方、吸気弁９のリフト量が大きい場合には、バルブシート２０のシート面２１と吸気弁９側のシール面２６とが大きく離れることから、シート面２１に沿って流れる吸気の割合が少なくなり、吸気の多くは吸気ポート８に沿った方向に案内される。従って、角部２３の存在による吸気抵抗の増加は無視できる程度に小さい。
【００２２】
次に図６は、この発明の一実施例を示している。この実施例においては、バルブシート２０のシート面２１の上流側に上流側円錐面２２が形成されているとともに、シート面２１の下流側に下流側円錐面２７が形成されており、吸気ポート８内周面から燃焼室凹部壁面３へと段階的に角度が変化するようになっている。つまり、シート面２１のバルブ中心軸線ｍに対する傾斜角αに比べて、上流側円錐面２２の傾斜角αｕは小さく、また下流側円錐面２７の傾斜角αｄは大きく与えられている。そして、バルブシート２０の軸方向の厚さがシリンダヘッド２に加工されたバルブシート圧入用凹部２５の軸方向の深さよりも小さく設定されているが、バルブシート圧入用凹部２５の開口縁は上記下流側円錐面２７に連続する円錐面に面取り加工されている。換言すれば、バルブシート２０は、図４と基本的に変わらない構成となっている。
【００２３】
ここで、本実施例では、バルブシート２０周囲の燃焼室凹部壁面３において、バルブシート２０の外周側を同心円状に囲むように円環状の突起部４１が形成されている。この突起部４１は、台形状の断面を有し、内周面４１ａが円錐面をなしているとともに、頂面４１ｂが上記バルブシート２０と平行な平面をなしている。そして、突起部４１の内周の先端縁つまり上記内周面４１ａと上記頂面４１ｂとが公差する点が、壁面に沿う流れを剥離させるための角部２３となっている。この角部２３における角部傾斜角βつまり上記内周面４１ａと上記頂面４１ｂとのなす角βは、十分に大きく設定され、少なくともシート面２１の傾斜角αよりも大きなものとなっている。また上記突起部４１は、上記角部２３が上記シート面２１の延長面と干渉するように、その位置および大きさが設定されている。
【００２４】
このような実施例の構成においては、吸気弁９の極低リフト時に、バルブシート２０のシート面２１から下流側円錐面２７に沿って流れてきた吸気が、上記突起部４１の角部２３において壁面から剥離する。
【００２５】
ここで、上記角部２３による剥離効果は、吸気の大部分がシート面２１に沿って流れる極低リフトのときだけ得られればよく、突起部４１が過度に大きく突出していると、吸気抵抗の増加を招来する。換言すれば、角部２３による剥離効果は、弁頭部９ａのシール面２６上端がシート面２１の下端を越える十分に大きなリフト量にあるときには不要である。従って、突起部４１の突出高さＹは、弁頭部９ａのシール面２６の高さＸよりも小さくすることが望ましい。
【００２６】
なお、上記突起部４１は、シリンダヘッド２に一体に形成してもよく、あるいはシリンダヘッド２に円環状の別部材を取り付けることで突起部４１を構成するようにしてもよい。
【００２７】
次に、図７は、この発明の他の参考例を示している。この例においては、バルブシート２０のシート面２１の上流側に上流側円錐面２２が形成されており、シート面２１のバルブ中心軸線ｍに対する傾斜角αに比べて、上流側円錐面２２の傾斜角αｕが小さく与えられているが、第１実施例のバルブシート２０と同じく、シート面２１の下流側には下流側円錐面２７に相当する面は具備していない。つまり、上記シート面２１は、その下流側の端部がバルブシート２０の端面にまで達しており、バルブシート２０の端面に直接に開口した形となっている。
【００２８】
また、バルブシート２０の軸方向の厚さがシリンダヘッド２に加工されたバルブシート圧入用凹部２５の軸方向の深さよりも小さく設定されており、周囲の燃焼室凹部壁面３とバルブシート２０端面との間に僅かな段差が与えられている。これにより、バルブシート２０端面から相対的に突出した形となるバルブシート圧入用凹部２５の開口縁が、吸気流を剥離させるための角部２３となっている。この角部２３には面取り加工が施されておらず、従って、この角部２３の角部傾斜角βつまりバルブシート圧入用凹部２５内周面と周囲の燃焼室凹部壁面３とのなす角βは、ほぼ９０°をなしている。なお、図示するように、シート面２１の延長面が上記角部２３とほぼ交差するように、上記の段差が設定されている。
【００２９】
この参考例によれば、バルブシート２０の厚さとバルブシート圧入用凹部２５の深さとを異ならせるだけで角部２３を形成でき、吸気流に対する剥離効果を得ることができるので、構成の複雑化を回避できる利点がある。
【００３０】
また、図８に示す第２実施例は、吸気弁９の弁頭部９ａの形状を変更したものであって、シート面２１に密接する円錐形のシール面２６の下流側に、該シール面２６とは逆に下流側ほど小径となるように傾いた円錐形の案内面３１が連続している。なお、この案内面３１の傾斜角を図中にγとして示す。
【００３１】
このように弁頭部９ａに先細りとなった案内面３１を設けることにより、弁頭部９ａとシート面２１との隙間を通して吸気が流れた際に、案内面３１側の圧力が低下し、吸気の流れがバルブ中心軸線ｍ寄りに引き寄せられる。従って、角部２３による剥離効果と相俟って、燃焼室凹部壁面３に沿って流れる成分が一層少なく抑制される。
【００３３】
次に、図９に基づいて、上述した吸気弁９用の可変動弁装置１５の一例を説明する。この可変動弁装置１５は、吸気弁９のリフト・作動角を変化させるリフト・作動角可変機構１０１と、そのリフトの中心角の位相（図示せぬクランクシャフトに対する位相）を進角もしくは遅角させる位相可変機構１２１と、を備えている。
【００３４】
まず、リフト・作動角可変機構１０１を説明する。なお、このリフト・作動角可変機構１は、本出願人が先に提案したものであるが、例えば特開平１１−１０７７２５号公報等によって公知となっているので、その概要のみを説明する。
【００３５】
リフト・作動角可変機構１０１は、シリンダヘッド２上部のカムブラケット（図示せず）に回転自在に支持された駆動軸１０２と、この駆動軸１０２に、圧入等により固定された偏心カム１０３と、上記駆動軸１０２の上方位置に同じカムブラケットによって回転自在に支持されるとともに駆動軸１０２と平行に配置された制御軸１１２と、この制御軸１１２の偏心カム部１１８に揺動自在に支持されたロッカアーム１０６と、各吸気弁９の上端部に配置されたタペット１１０に当接する揺動カム１０９と、を備えている。上記偏心カム１０３とロッカアーム１０６とはリンクアーム１０４によって連係されており、ロッカアーム１０６と揺動カム１０９とは、リンク部材１０８によって連係されている。
【００３６】
上記駆動軸１０２は、後述するように、タイミングチェーンないしはタイミングベルトを介して機関のクランクシャフトによって駆動されるものである。
【００３７】
上記偏心カム１０３は、円形外周面を有し、該外周面の中心が駆動軸１０２の軸心から所定量だけオフセットしているとともに、この外周面に、リンクアーム１０４の環状部が回転可能に嵌合している。
【００３８】
上記ロッカアーム１０６は、略中央部が上記偏心カム部１１８によって揺動可能に支持されており、その一端部に、連結ピン１０５を介して上記リンクアーム１０４のアーム部が連係しているとともに、他端部に、連結ピン１０７を介して上記リンク部材１０８の上端部が連係している。上記偏心カム部１１８は、制御軸１１２の軸心から偏心しており、従って、制御軸１１２の角度位置に応じてロッカアーム１０６の揺動中心は変化する。
【００３９】
上記揺動カム１０９は、駆動軸１０２の外周に嵌合して回転自在に支持されており、側方へ延びた端部に、連結ピン１１７を介して上記リンク部材１０８の下端部が連係している。この揺動カム１０９の下面には、駆動軸１０２と同心状の円弧をなす基円面と、該基円面から所定の曲線を描いて延びるカム面と、が連続して形成されており、これらの基円面ならびにカム面が、揺動カム１０９の揺動位置に応じてタペット１１０の上面に当接するようになっている。
【００４０】
すなわち、上記基円面はベースサークル区間として、リフト量が０となる区間であり、揺動カム１０９が揺動してカム面がタペット１１０に接触すると、徐々にリフトしていくことになる。なお、ベースサークル区間とリフト区間との間には若干のランプ区間が設けられている。
【００４１】
上記制御軸１１２は、図９に示すように、一端部に設けられたリフト・作動角制御用アクチュエータ１１３によって所定角度範囲内で回転するように構成されている。このリフト・作動角制御用アクチュエータ１１３は、例えばウォームギア１１５を介して制御軸１１２を駆動するサーボモータ等からなり、エンジンコントロールユニット１１９からの制御信号によって制御されている。ここで、制御軸１１２の回転角度は、制御軸センサ１１４によって検出され、この検出した実際の制御状態に基づいて上記アクチュエータ１１３がクローズドループ制御される。
【００４２】
このリフト・作動角可変機構１０１の作用を説明すると、駆動軸１０２が回転すると、偏心カム１０３のカム作用によってリンクアーム１０４が上下動し、これに伴ってロッカアーム１０６が揺動する。このロッカアーム１０６の揺動は、リンク部材１０８を介して揺動カム１０９へ伝達され、該揺動カム１０９が揺動する。この揺動カム１０９のカム作用によって、タペット１１０が押圧され、吸気弁９がリフトする。
【００４３】
ここで、リフト・作動角制御用アクチュエータ１１３を介して制御軸１１２の角度が変化すると、ロッカアーム１０６の初期位置が変化し、ひいては揺動カム１０９の初期揺動位置が変化する。
【００４４】
例えば偏心カム部１１８が図の上方へ位置しているとすると、ロッカアーム１０６は全体として上方へ位置し、揺動カム１０９の連結ピン１１７側の端部が相対的に上方へ引き上げられた状態となる。つまり、揺動カム１０９の初期位置は、そのカム面がタペット１１０から離れる方向に傾く。従って、駆動軸１０２の回転に伴って揺動カム１０９が揺動した際に、基円面が長くタペット１１０に接触し続け、カム面がタペット１１０に接触する期間は短い。従って、リフト量が全体として小さくなり、かつその開時期から閉時期までの角度範囲つまり作動角も縮小する。
【００４５】
逆に、偏心カム部１１８が図の下方へ位置しているとすると、ロッカアーム１０６は全体として下方へ位置し、揺動カム１０９の連結ピン１１７側の端部が相対的に下方へ押し下げられた状態となる。つまり、揺動カム１０９の初期位置は、そのカム面がタペット１１０に近付く方向に傾く。従って、駆動軸１０２の回転に伴って揺動カム１０９が揺動した際に、タペット１１０と接触する部位が基円面からカム面へと直ちに移行する。従って、リフト量が全体として大きくなり、かつその作動角も拡大する。
【００４６】
上記の偏心カム部１１８の初期位置は連続的に変化させ得るので、これに伴って、バルブリフト特性は、連続的に変化する。つまり、リフトならびに作動角を、両者同時に、連続的に拡大，縮小させることができる。各部のレイアウトによるが、例えば、リフト・作動角の大小変化に伴い、吸気弁１１１の開時期と閉時期とがほぼ対称に変化する。
【００４７】
次に、位相可変機構１２１は、図示するように、上記駆動軸１０２の前端部に設けられたスプロケット１２２と、このスプロケット１２２と上記駆動軸１０２とを、所定の角度範囲内において相対的に回転させる位相制御用アクチュエータ１２３と、から構成されている。上記スプロケット１２２は、図示せぬタイミングチェーンもしくはタイミングベルトを介して、クランクシャフトに連動している。上記位相制御用アクチュエータ１２３は、例えば油圧式、電磁式などの回転型アクチュエータからなり、エンジンコントロールユニット１１９からの制御信号によって制御されている。この位相制御用アクチュエータ１２３の作用によって、スプロケット１２２と駆動軸１０２とが相対的に回転し、バルブリフトにおけるリフト中心角が遅進する。つまり、リフト特性の曲線自体は変わらずに、全体が進角もしくは遅角する。また、この変化も、連続的に得ることができる。この位相可変機構１２１の実際の制御状態は、駆動軸１０２の回転位置に応答する駆動軸センサ１１６によって検出され、これに基づいて、上記アクチュエータ１２３がクローズドループ制御される。
【００４８】
このような可変動弁装置１５を吸気弁９側に備えた本実施例のエンジンは、スロットル弁に依存せず、吸気弁９の可変制御によって吸気量が制御される。なお、実用機関では、ブローバイガスの還流等のために吸気系に若干の負圧が存在していることが好ましいので、図示していないが、吸気通路の上流側に、スロットル弁に代えて、負圧生成用の適宜な絞り機構を設けることが望ましい。
【００４９】
次に、バルブリフト特性の具体的な制御について説明する。図１０は、代表的な運転条件における吸気弁のバルブリフト特性を示したもので、図示するように、アイドル等の極低負荷域においては、リフト量が極低リフトとなる。これは特に、リフト中心角の位相が吸気量に影響しない程度にまで小さなリフト量となる。そして、位相可変機構１２１によるリフト中心角の位相は、最も遅角した位置となり、これによって、閉時期は、下死点直前位置となる。
【００５０】
このように極低リフトとすることによって、吸気流が吸気弁９とバルブシート２０との間の間隙においてチョークした状態となり、極低負荷域で必要な微小流量が安定的に得られる。そして、閉時期が下死点近傍となることから、有効圧縮比は十分に高くなり、極低リフトによるガス流動の向上と相俟って、比較的良好な燃焼を確保できる。
【００５１】
一方、アイドル等の極低負荷域よりも負荷の大きな低負荷領域（補機負荷が加わっているアイドル状態を含む）においては、リフト・作動角が大きくなり、かつリフト中心角は進角した位置となる。このときには、上述したように、バルブタイミングをも考慮して吸気量制御が行われることになり、吸気弁閉時期を早めることで、吸気量が比較的少量に制御される。この結果、リフト・作動角はある程度大きなものとなり、吸気弁９によるポンピングロスが低減する。
【００５２】
なお、アイドル等の極低負荷域における極低リフトでは、前述したように、位相を変更しても吸気量は殆ど変化しないので、極低負荷域から低負荷域へと移行する場合には、位相変更よりも優先して、リフト・作動角を拡大する必要がある。空調用コンプレッサ等の補機の負荷が加わった場合も同様である。
【００５３】
一方、さらに負荷が増加し、燃焼が安定してくる中負荷域では、図１０に示すように、リフト・作動角をさらに拡大しつつ、リフト中心角の位相を進角させる。リフト中心角の位相は、中負荷域のある点で、最も進角した状態となる。これにより、内部ＥＧＲが利用され、一層のポンピングロス低減が図れる。
【００５４】
また、最大負荷時には、さらにリフト・作動角を拡大し、かつ最適なバルブタイミングとなるように位相可変機構１２１を制御する。なお、図示するように、機関回転数によっても最適なバルブリフト特性は異なるものとなる。
【００５５】
以上、可変動弁装置１５の具体的な一例を説明したが、この発明の燃焼室構造は、これに限定されずに、種々の形式の可変動弁装置を備えたエンジンに適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係る燃焼室構造の概略を示す説明図。
【図２】  この発明の参考例を示す燃焼室要部の拡大断面図。
【図３】  この参考例における極低リフト時の吸気の流れを示す説明図。
【図４】  従来の燃焼室構造を示す要部の拡大断面図。
【図５】  この従来例における極低リフト時の吸気の流れを示す説明図。
【図６】  実施例を示す燃焼室要部の拡大断面図。
【図７】  他の参考例を示す燃焼室要部の拡大断面図。
【図８】  第２実施例を示す燃焼室要部の拡大断面図。
【図９】  可変動弁装置の構成例を示す斜視図。
【図１０】  代表的な運転条件でのバルブリフト特性を示す特性図。
【符号の説明】
１…燃焼室
３…燃焼室凹部壁面
８…吸気ポート
９…吸気弁
９ａ…弁頭部
２０…バルブシート
２１…シート面
２３…角部
３１…案内面
４１…突起部
【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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