JP2004108287A

JP2004108287A - 内燃機関の弁装置

Info

Publication number: JP2004108287A
Application number: JP2002273267A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Oikawa; 及川　利広
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-09-19
Filing date: 2002-09-19
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】ＥＧＲガスが燃焼室に導入される内燃機関において、排気エミッションと燃焼性との改善を図る。
【解決手段】内燃機関の弁装置は、ボール弁からなる排気弁３０ａ，３０ｂを備える。制御装置により制御された電動モータは、排気弁３０ａ，３０ｂの回転方向を制御することにより、排気弁３０ａ，３０ｂを通して導入されるＥＧＲガスの燃焼室６における導入位置を変更する。内燃機関の暖機運転時には、排気弁３０ａ，３０ｂは排気口１１ｂにおける周壁側１１ｂ２で開いて、ＥＧＲガスがシリンダ孔Ｃａの周壁Ｃｂ寄りの位置で燃焼室６に導入され、暖機後の運転時には、排気弁３０ａ，３０ｂが排気口１１ｂにおける中心側１１ｂ１で開いて、ＥＧＲガスがシリンダ軸線Ｌ３寄りの位置で燃焼室６に導入される。
【選択図】　　図９

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＧＲガスが導入される燃焼空間を有する内燃機関において、排気弁が回転弁からなる弁装置に関し、詳細には、排気弁を通して燃焼空間にＥＧＲガスを導入する弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、排気ガス中の窒素酸化物を低減して排気エミッションの改善を図るため、またポンピングロスを低減して燃費の改善を図るために、排気ガスをＥＧＲガス（還流排気ガス）として燃焼室に導入する排気還流（ＥＧＲ）装置を備えた内燃機関は周知である。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示された内燃機関では、回転バルブ体からなる吸気バルブ体および排気バルブ体を備える弁装置を利用して燃焼室にＥＧＲガスが導入される。この弁装置において、それぞれの一端部に設けられたタイミングプーリにタイミングベルトを介して伝達されるクランクシャフトの動力により回転駆動される円柱状の吸気バルブ体または排気バルブ体には、回転位置に応じて吸気ポートに連通する第１，第２吸気通路または回転位置に応じて排気ポートに連通する第１，第２排気通路が形成される。そして、排気バルブ体に第１，第２排気通路が形成される場合、第１，第２排気通路は、排気バルブ体の軸線に直交する同一平面内であって、第２排気通路は排気バルブ体の回転方向において第１排気通路の後方に、しかも第１，第２排気通路は、排気ポートに対して同時には連通しない位置に形成される。
【０００４】
そして、吸気行程の途中で、第２排気通路は排気ポートおよび燃焼室に連通して、前の排気行程で排気ポートに排出された排気ガスがＥＧＲガスとして第２排気通路を通って燃焼室に還流され、この高温のＥＧＲガスによって燃焼室内に吸入された混合ガスの燃料の霧化が促進される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２９７６１７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来技術では、排気バルブ体は、内燃機関の運転状態とは無関係に、常時同じ回転方向に回転しており、しかもＥＧＲガスを燃焼室に導入するための第２排気通路は、閉弁状態から次第に開度が増加して全開状態になり、その後次第に開度が減少して閉弁状態になるだけであるため、燃焼室におけるＥＧＲガスの導入位置は運転状態に拘わらず同一であり、導入されるＥＧＲガスによる排気エミッションおよび燃焼性の点で改善の余地があった。
【０００７】
例えば、燃料の気化状態が不十分な暖機運転状態などのときは、吸入された吸気中の燃料液滴が、燃焼室への流入時の慣性によりシリンダ孔の周壁面に付着する傾向があるため、該周壁面への付着を抑制することが排気エミッションおよび燃焼性の点から好ましく、また暖機後の運転状態などのときは、ＥＧＲガスと吸気との混合を促進して、吸気中の燃料の気化を促進することが、排気エミッションおよび燃焼性の点から好ましい。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１から請求項３記載の発明は、ＥＧＲガスが燃焼空間に導入される内燃機関において、排気エミッションと燃焼性との改善を図ること目的とする。そして、請求項２および請求項３記載の発明は、それぞれ、暖機運転状態および暖機後の運転状態において排気エミッションと燃焼性との改善を図ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、燃焼空間に吸気口にて開口する吸気ポートを開閉する吸気弁と、前記燃焼空間に排気口にて開口する排気ポートを開閉する回転弁からなる排気弁と、前記吸気弁および前記排気弁を駆動する動弁手段とを備える内燃機関の弁装置において、前記動弁手段は、前記排気弁を回転駆動する回転駆動手段と、該回転駆動手段の動作を前記内燃機関の運転状態に応じて制御する制御手段とを備え、該制御手段により制御された前記回転駆動手段が前記排気弁の回転方向を制御することにより、前記排気弁および前記排気口を通って導入されるＥＧＲガスの前記燃焼空間における導入位置が前記運転状態に応じて変更される内燃機関の弁装置である。
【００１０】
これにより、排気弁を異なる回転方向から開弁させることで、運転状態に応じて変化する燃焼空間での燃料の挙動に対応して、排気エミッションおよび燃焼性を改善するうえでより好ましい位置から、ＥＧＲガスを燃焼空間に導入して、燃料の気化などを効果的に行うことができる。
【００１１】
この結果、請求項１記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、制御手段により制御された回転駆動手段が排気弁の回転方向を制御して、排気弁および排気口を通って導入されるＥＧＲガスの燃焼空間における導入位置が運転状態に応じて変更されることにより、排気弁が回転弁であることを利用して、回転方向が制御されるという簡単な構成で、ＥＧＲガスの導入による窒素酸化物の低減および燃費の改善が可能となるうえに、燃焼空間でのＥＧＲガスの導入位置が運転状態に応じて変更されて、排気エミッションおよび燃焼性を改善することが可能になる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の弁装置において、前記燃焼空間は、燃焼室とピストンが往復動自在に嵌合されるシリンダ孔とからなり、前記制御手段により制御される前記回転駆動手段が、前記運転状態が暖機運転状態であるとき、前記排気弁を前記排気口における周壁側で開くことにより、ＥＧＲガスが前記シリンダ孔の周壁寄りの位置で前記燃焼空間に導入されるものである。
【００１３】
これにより、ＥＧＲガスがシリンダ孔内で周壁面付近に導入されるので、暖機運転中のために十分に気化されていない燃焼空間内の燃料がシリンダ孔の周壁面に付着することが抑制されるうえ、高温のＥＧＲガスにより燃料の気化が促進されて、ＨＣ（炭化水素）の排出が抑制される。
【００１４】
この結果、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、運転状態が暖機運転状態であるとき、回転駆動手段が排気弁を排気口における周壁側で開き、ＥＧＲガスがシリンダ孔の周壁寄りの位置で、燃焼室とシリンダ孔とからなる燃焼空間に導入されることにより、燃焼空間内の燃料の周壁面への付着が抑制され、さらに燃料の気化が促進されるので、暖機運転中の排気エミッションおよび燃焼性を改善することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の内燃機関の弁装置において、前記燃焼空間は、燃焼室とピストンが往復動自在に嵌合されるシリンダ孔とからなり、前記制御手段により制御される前記回転駆動手段が、前記運転状態が暖機後の運転状態であるとき、前記排気弁を前記排気口における中心側で開くことにより、ＥＧＲガスが前記シリンダ孔のシリンダ軸線寄りの位置で前記燃焼空間に導入されるものである。
【００１６】
これにより、ＥＧＲガスは燃焼空間内の中央部付近に導入されるので、高温のＥＧＲガスとの衝突することによる燃料の霧化および気化が、広範囲に渡って促進され、ＨＣ（炭化水素）の排出が抑制される。
【００１７】
この結果、請求項３記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、運転状態が暖機後の運転状態であるとき、回転駆動手段が排気弁を排気口における中心側で開き、ＥＧＲガスがシリンダ孔のシリンダ軸線寄りの位置で、燃焼室とシリンダ孔とからなる燃焼空間に導入されることにより、導入されたＥＧＲガスによる燃料の霧化および気化が広範囲に渡って促進されるので、暖機後の運転状態での排気エミッションおよび燃焼性を改善することができる。
【００１８】
なお、この明細書において、中心側とは、排気弁の回転軸線方向で見て、シリンダ軸線に近い側を意味し、周壁側とは、該回転軸線方向で見てシリンダ軸線から中心側よりも遠い側を意味する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１から図１４を参照して説明する。
図１，図２を参照すると、本発明の弁装置が適用される内燃機関Ｅは、車両の前部に、クランク軸８の回転軸線が左右方向を指向するように搭載される横置きＶ型４気筒の水冷式４ストローク内燃機関である。内燃機関Ｅは、４つのシリンダＣが２つずつクランク軸８の回転軸線方向Ａ１（以下、軸方向Ａ１という。）に配列されて構成される前後のシリンダ列がＶ字をなすシリンダブロック１と、各シリンダ列の上端に結合されたシリンダヘッド２と、シリンダブロック１の下端に結合されて、シリンダブロック１の下部と共にクランク軸８を収容するクランク室を形成するロアブロック３と、ロアブロック３の下端に結合されたオイルパン４とを備える。
なお、この実施例において、前後左右は、車両を基準としたものであり、車両の前後左右と一致する。
【００２０】
そして、前後のシリンダ列および前後のシリンダヘッド２により、Ｖバンクを構成する前後のバンクＢ_Ｆ，Ｂ_Ｒが構成される。この実施例において、前後のバンクＢ_Ｆ，Ｂ_Ｒの構造は基本的に同一であるので、以下では、主として、前バンクＢ_Ｆの構造について説明し、後バンクＢ_Ｒで対応する部分には、同一の符号を使用する。
【００２１】
各シリンダＣにはピストン５が往復動自在に嵌合されるシリンダ孔Ｃａが形成され、シリンダブロック１の上部、すなわち上死点でのピストン５の頂面５ａよりもシリンダヘッド２寄りに位置する部分であるヘッド部Ｃｈには、シリンダＣ毎にシリンダ孔Ｃａに連なる燃焼室６が形成される。そして、燃焼室６およびシリンダ孔Ｃａ内での混合気の燃焼により発生する燃焼圧力により駆動されてシリンダ孔Ｃａ内を往復動するピストン５が、コンロッド７を介してクランク軸８を回転駆動する。
【００２２】
シリンダＣ毎に、燃焼室６に開口する１対の吸気口１０ｂをそれぞれ有する１対の分岐ポート１０ａ（図２参照）を備える吸気ポート１０、および燃焼室６に開口する１対の排気口１１ｂをそれぞれ有する１対の分岐ポート１１ａ（図２参照）を備える排気ポート１１が、ヘッド部Ｃｈおよびシリンダヘッド２に渡って形成される。そして、シリンダヘッド２には、前記Ｖバンクの内側に各吸気ポート１０の入口に空気を導く通路を形成する吸気管１２を備える吸気装置が取り付けられ、前記Ｖバンクの外側に各排気ポート１１の出口からの排気ガスを導く通路を導く排気管１３を備える排気装置が取り付けられる。
【００２３】
また、吸気管１２には、両分岐ポート１０ａを通り燃焼室６を指向して液体燃料を供給する燃料供給装置としての燃料噴射弁１４が取り付けられる。さらに、シリンダヘッド２に設けられた挿入孔に挿入された点火栓１５が、シリンダ軸線Ｌ３と交差する位置で、燃焼室６のほぼ中心に臨むようにヘッド部Ｃｈに取り付けられる。
【００２４】
図２，図３，図８を参照すると、各シリンダＣにおいて、吸気ポート１０の１対の分岐ポート１０ａには、弁通路としての吸気弁通路２１が形成された回転弁としてのボール弁からなる１対の機関弁である第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂが、そして、排気ポート１１の１対の分岐ポート１１ａには、弁通路としての排気弁通路３１が形成された回転弁としてのボール弁からなる１対の機関弁である第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂが、それぞれ設けられる。各吸気弁２０ａ，２０ｂおよび各排気弁３０ａ，３０ｂは、それぞれ吸気口１０ｂおよび排気口１１ｂの近傍で各分岐ポート１０ａ，１１ａの燃焼室６寄りの端部に、ヘッド部Ｃｈおよびシリンダヘッド２に跨って形成された収容室１０ｃ，１１ｃに収容される。
【００２５】
ヘッド部Ｃｈには、各吸気弁２０ａ，２０ｂおよび各排気弁３０ａ，３０ｂにそれぞれ気密に接触すると共に吸気弁２０ａ，２０ｂおよび排気弁３０ａ，３０ｂのそれぞれの回転軸線Ｌ１，Ｌ２に対して燃焼室６側（以下、燃焼室側という。）の第１弁座４０を構成する円環状のシール部材が各収容室１０ｃ，１１ｃの燃焼室側の端部で装着される。また、シリンダヘッド２には、各吸気弁２０ａ，２０ｂおよび各排気弁３０ａ，３０ｂと気密に接触すると共に各吸気弁２０ａ，２０ｂおよび各排気弁３０ａ，３０ｂのそれぞれの回転軸線Ｌ１，Ｌ２に対して燃焼室６とは反対側（以下、反燃焼室側という。）の第２弁座４１を構成する円環状のシール部材が、各収容室１０ｃ，１１ｃの反燃焼室側の端部で装着される。
【００２６】
図４を併せて参照すると、吸気弁通路２１および排気弁通路３１は、第１，第２弁座４０，４１により形成される通路面積にほぼ等しい通路面積を有する円柱状の貫通孔から形成され、分岐ポート１０ａおよび分岐ポート１１ａの通路面積に対応して、吸気弁通路２１の通路面積は排気弁通路３１の通路面積よりも大きくされる。同様にして、各吸気弁２０ａ，２０ｂを構成するボール弁の球形部分の径は、排気弁３０ａ，３０ｂを構成するボール弁の球形部分の径より大きい。
【００２７】
第１吸気弁２０ａには、後述する制御装置６０により制御される吸気側駆動機構Ｄ_Ｉに連結されると共に回転軸線Ｌ１と同軸の連結軸２２が設けられ、第２吸気弁２０ｂは、軸継手４２を介して第１吸気弁２０ａと一体に回転するように連結される。同様に、第１排気弁３０ａには、制御装置６０により制御される排気側駆動機構Ｄ_Ｅに連結されると共に回転軸線Ｌ２と同軸の連結軸３２が設けられ、第２排気弁３０ｂは、軸継手４２を介して第１排気弁３０ａ，３０ｂと一体に回転するように連結される。
【００２８】
軸継手４２の構造は、第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂについても第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂと同様である。そこで、図３，図４を参照して第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂについて説明すると、各軸継手４２は、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂ（第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂについても同様である。）の、回転軸線Ｌ１，Ｌ２の方向Ａ２（以下、回転軸線方向Ａ２という。）で対向する部分に形成された１対の係合溝４３ａを有する連結部４３と、十字形の係合孔４４ａを有する円環状の連結リング４４と、各連結部４３と連結リング４４とを結合する１対の連結片４５とを備える。
【００２９】
そして、各連結片４５が、係合溝４３ａおよび係合孔４４ａに係合することにより、第１吸気弁２０ａおよび第２吸気弁２０ｂが同期して回転するように連結される。同様に、軸継手４２により第１排気弁３０ａおよび第２排気弁３０ｂが同期して回転するように連結される。
【００３０】
それゆえ、前記弁装置は、シリンダＣ毎の第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂと第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂと動弁手段とを備え、該動弁手段は、吸気側駆動機構Ｄ_Ｉ、排気側駆動機構Ｄ_Ｅおよび後述する駆動制御系を備える。
【００３１】
次に、図２，図４，図５を参照して、吸気側駆動機構Ｄ_Ｉおよび排気側駆動機構Ｄ_Ｅについて説明する。両駆動機構Ｄ_Ｉ，Ｄ_Ｅは、基本的に同じ構造を有するので、以下の説明では、主に吸気側駆動機構Ｄ_Ｉを説明するが、吸気側駆動機構Ｄ_Ｉとの対応関係を明確にするために、必要に応じて排気側駆動機構Ｄ_Ｅに関連する事項を括弧内に記すこととし、また排気側駆動機構Ｄ_Ｅにおいて吸気側駆動機構Ｄ_Ｉの構成要素に対応する構成要素には同一の符号を使用することとする。
【００３２】
図２を参照すると、吸気側駆動機構Ｄ_Ｉおよび排気側駆動機構Ｄ_Ｅは、シリンダＣ毎に、そして各シリンダＣの第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂ毎および第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂ毎に別個に設けられる。各吸気側駆動機構Ｄ_Ｉ（各排気側駆動機構Ｄ_Ｅ）は、第１吸気弁２０ａ（第１排気弁３０ａ）と軸継手４２を介して第２吸気弁２０ｂ（第２排気弁３０ｂ）とを回転駆動する回転駆動手段としての電動モータ４６と、電動モータ４６の回転駆動力を第１吸気弁２０ａ（第１排気弁３０ａ）に伝達する伝達機構４７とを備える。軸方向Ａ１でのシリンダヘッド２の両側壁にそれぞれ取り付けられた電動モータ４６は、制御装置６０により制御されて、正回転方向および逆回転方向に回転することができる回転軸４６ａを有する。
【００３３】
併せて図４，図５を参照すると、軸方向Ａ１でのヘッド部Ｃｈおよびシリンダヘッド２の両端部に形成されて、シリンダヘッド２に結合されるシリンダヘッドカバー１６（図１参照）で覆われる収納室１７（図４参照）に収納される伝達機構４７は、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂ（第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂ）を所定の角度範囲において開弁方向および閉弁方向に回転駆動する回転軸４６ａと一体に回転するように結合されて前記角度範囲に対応する範囲で回転運動をする駆動アーム４８と、連結軸２２，３２に一体に回転するように結合されると共に駆動アーム４８により前記角度範囲で回転駆動される駆動軸４９とを備える。駆動アーム４８は、回転軸４６ａに結合される中心部４８ａと、中心部４８ａから径方向外方に延びて円弧状の外周部に形成されたギヤ部４８ｂとを有する。駆動軸４９（図３も参照）は、連結軸２２，３２が圧入により一体に結合される管状の軸部４９ａと、軸部４９ａの外周に全周に渡って形成されたギヤ部４９ｂとを有する。
【００３４】
図５に示されるように、電動モータ４６は、各吸気弁２０ａ，２０ｂの回転軸線Ｌ１の方向および各排気弁３０ａ，３０ｂの回転軸線Ｌ２の方向である回転軸線方向Ａ２から見て、回転軸４６ａと駆動軸４９とがシリンダ軸線Ｌ３（図１，図４参照）と直交する方向でオフセットするように配置される。これにより、シリンダ軸線方向Ａ３でシリンダヘッド２が高くなることが抑制されて、内燃機関Ｅの大型化が抑制される。
【００３５】
駆動軸４９は、ヘッド部Ｃｈおよびシリンダヘッド２に挟持されて固定される支持軸５０に軸受としての球面軸受５１を介して球面支持される。球面軸受５１は、支持軸５０の円柱状の突出部５０ａの外周に摺動自在に嵌合される凸状の球面を有する内輪５１ａと、駆動軸４９のギヤ部４９ｂ側の端部の内側に圧入されて、内輪５１ａの球面に面接触する凹状の球面を有する外輪５１ｂとから構成される。
【００３６】
それゆえ、各シリンダＣで、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂは、第１吸気弁２０ａが連結軸２２と結合された駆動軸４９を介してヘッド部Ｃｈおよびシリンダヘッド２に球面軸受５１を介して支持され、さらに両吸気弁２０ａ，２０ｂが第１，第２弁座４０，４１に支持されることで、ヘッド部Ｃｈおよびシリンダヘッド２に回転自在に支持される。同様に、各シリンダＣで、第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂは、第１排気弁３０ａが連結軸３２と結合された駆動軸４９を介してヘッド部Ｃｈおよびシリンダヘッド２に球面軸受５１を介して支持され、さらに両排気弁３０ａ，３０ｂが第１，第２弁座４０，４１に支持されることで、ヘッド部Ｃｈおよびシリンダヘッド２に回転自在に支持される。
【００３７】
ここで、収容室１０ｃ，１１ｃが形成され、さらに第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂおよび第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂを回転自在に支持するヘッド部Ｃｈおよびシリンダヘッド２は、内燃機関Ｅの機関弁支持部を構成し、この機関弁支持部は、シリンダ孔Ｃａよりもシリンダヘッド２側に位置する。
【００３８】
図２，図４，図９を参照すると、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂおよび第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂは、それぞれ、その閉弁時に、電動モータ４６の回転駆動による回転方向に応じて、燃焼室側で第１弁座４０の全周に接触すると共に、反燃焼室側で第２弁座４１の全周に接触して、対応する分岐ポート１０ａ，１１ａを閉塞する１対の壁部２３および１対の壁部３３を有する。各吸気弁の１対の壁部２３および各排気弁の１対の壁部３３は、それぞれ、回転軸線Ｌ１，Ｌ２に直交する方向で吸気弁通路２１および排気弁通路３１を挟むようにして互いに対向する位置にある。
【００３９】
次に、電動モータ４６の駆動制御系は、制御装置６０と電流制御部６１と各種運転状態検出センサとを備える。図２を参照すると、各電動モータ４６は、内燃機関Ｅの運転状態に応じて、クランク軸８の回転角に対応して所定の開閉時期で吸気ポート１０および排気ポート１１を開閉すると共に排気還流を行うために、制御手段としての電子的制御装置６０（ＥＣＵ）でその動作が制御されることにより、回転軸４６ａを正回転方向または逆回転方向に回転させて、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂおよび第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂを開弁方向または閉弁方向に前記角度範囲で回転駆動する。
【００４０】
そのため、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂおよび第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂに関して、回転方向としての開弁方向および閉弁方向と、回転速度と、開弁開始時期および開弁終了時期（すなわち全閉時期）とを制御する制御装置６０には、内燃機関Ｅの運転状態を検出するための各種の運転状態検出センサからの検知信号が入力される。制御装置６０では、これら検知信号に基づいて、内燃機関Ｅの運転状態を判別すると共に、運転状態に対応した第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂおよび第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂの前述の回転方向や回転速度や開閉時期などに対応する電動モータ４６の回転方向、回転速度および回転開始時期・停止時期などが演算されて、電動モータ４６の駆動信号が決定され、該駆動信号が各電動モータ４６に供給される駆動電流を制御する電流制御部６１に出力され、該駆動信号に対応して電流制御部６１から出力される電流に応じて各電動モータ４６の回転が制御される。
【００４１】
各種の運転状態検出センサは、ここでは、内燃機関Ｅの吸入空気量を検出する吸入空気量センサ６２と、燃料噴射弁１４から供給される燃料量を検出する燃料量センサ６３と、各シリンダＣでのノッキングの発生を検出するノックセンサ６４、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ６５と、内燃機関Ｅの暖機状態を検出するために機関温度を検出する機関温度センサ６６、例えば冷却水の温度を検出する冷却水温センサと、クランク軸８の回転速度を検出する回転速度センサ６７と、クランク軸８の回転角を検出する回転角度位置センサ６８と、内燃機関Ｅの始動時を検出する始動センサ６９、例えばスタータスイッチとから構成される。
【００４２】
そして、内燃機関Ｅにおいては、吸気行程に開弁する第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂを通って、吸気ポート１０から燃焼室６とピストン５の頂面５ａよりもシリンダヘッド２側のシリンダ孔Ｃａの部分とからなる燃焼空間内に、空気と燃料とが混合した吸気が流入し、圧縮行程で圧縮された吸気が点火栓１５により点火されて燃焼し、膨張行程で前記燃焼空間内での燃焼圧により駆動されるピストン５がクランク軸８を回転駆動する。燃焼ガスは、排気行程で開弁する第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂを通って、燃焼室６から排気ポート１１に流出し、さらに前記排気装置を通って内燃機関Ｅから排出される。
【００４３】
そして、制御装置６０は、前記運転状態検出センサからの検知信号に基づいて、内燃機関Ｅの負荷状態、回転速度および暖機状態などの運転状態を判別し、特定の運転状態において排気還流（ＥＧＲ）を行い、さらにＥＧＲガス量およびＥＧＲガスの導入時期および導入期間を運転状態に応じて設定する。
【００４４】
以下、図６〜図１４を参照して、排気還流を行うときの内燃機関の暖機状態に応じた第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂおよび排気弁３０ａ，３０ｂの動作を説明する。
図９を参照すると、排気還流を行う運転領域であって、内燃機関Ｅが冷間始動時を含む暖機運転状態であるとき、各シリンダＣにおいて、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂは、開弁方向Ｒ１に回転駆動されて、吸気口１０ｂにおける中心側１０ｂ１から開き始め、開弁方向Ｒ１とは逆方向の閉弁方向Ｒ２に回転駆動されて、吸気口１０ｂにおける周壁側１０ｂ２から閉じ始める。
【００４５】
一方、第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂは、それぞれ、開弁方向Ｒ１に回転駆動されて、排気口１１ｂにおける周壁側１１ｂ２から開き始めて、開弁方向Ｒ１とは逆方向の閉弁方向Ｒ２に回転駆動されて、排気口１１ｂにおける中心側１１ｂ１から閉じ始める。
【００４６】
図６を参照すると、排気還流は、排気行程の上死点付近で第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂおよび第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂがいずれも開弁しているバルブオーバラップ期間Ｐ（図６には、バルブオーバラップ期間Ｐにおいて、排気還流が行われないときの第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂの開口面積の変化が二点鎖線で示されている。）の一部を含むＥＧＲ導入期間に行われる。
【００４７】
図６，図７を参照すると、排気行程の終期における図６のクランク角Ｋ１では、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂの開弁直前に、閉弁方向Ｒ２に回転しつつある第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂは、排気口１１ｂにおける周壁側１１ｂ２で部分開度で開いており、排気ガス（説明の便宜上、概略の流れが矢印Ｇ２で示されている。）が周壁側１１ｂ２から第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂ通路を通って排気ポート１１に流出する。
【００４８】
その後、ピストン５が上死点にさらに近づいた図６のクランク角Ｋ２では、図８に示されるように、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂが開弁し始める。このとき、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂの開度が僅かであること、および燃焼室６内の圧力と吸気ポート１０内の圧力との関係から、燃焼室６への吸気の流入は殆どない。そして、排気ガスは、さらに小開度になった第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂを通って排気ポート１１に流出し続ける。
【００４９】
さらに、ピストン５が上死点を過ぎて吸気行程に移行した図６のクランク角Ｋ３では、図９に示されるように、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂが開弁方向Ｒ１にさらに回転して、吸気口１０ｂにおける中心側１０ｂ１から次第に大きく開弁し、ピストン５の下降により圧力が低下した燃焼室６に吸気ポート１０から吸気（説明の便宜上、概略の流れが矢印Ｇ１で示されている。）が流入し始める。このとき、排気口１１ｂにおける周壁側１１ｂ２で、全開時の開度に比べて小さい部分開度である所定のＥＧＲ開度で開いている第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂを通って排気ポート１１から逆流した排気ガスが、周壁側１１ｂ２からＥＧＲガス（還流排気ガス）として燃焼室６に導入される。
【００５０】
その後、ピストン５が下降し続けて、燃焼室６の圧力が低下すると、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂを通って燃焼室６およびシリンダ孔Ｃａに流入する吸気量が増加する。そして、この吸気行程時、排気還流の終了時期（クランク角Ｋ４）の直前まで、第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂは、制御装置６０により制御される電動モータ４６により、排気口１１ｂにおける周壁側１１ｂ２で前記ＥＧＲ開度に保持され、その間、排気ポート１１からＥＧＲガスが前記燃焼空間、すなわち燃焼室６およびシリンダ孔Ｃａに流入し続ける。その後、ピストン５がさらに下降して、図６のクランク角Ｋ４で、図１０に示されるように、第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂは全閉状態になり、排気ポート１１が閉塞されて排気還流が終了する。
【００５１】
このように、前記ＥＧＲ導入期間中には、バルブオーバラップ期間Ｐの終了時期よりも遅い時期まで、排気ポート１１から第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂを通じて多量のＥＧＲガスが燃焼室６を含む前記燃焼空間に導入される。そして、燃焼室６におけるＥＧＲガスの導入位置は、回転軸線方向Ａ２（図２参照）から見て、燃焼室６内およびシリンダ孔Ｃａ内において周壁Ｃｂ寄り、すなわちシリンダ軸線Ｌ３に比べて周壁Ｃｂにより近い位置である。そのため、図９，図１０に示されるように、燃焼室６およびシリンダ孔Ｃａにおいて周壁Ｃｂに近接した位置で導入されたＥＧＲガスの主流は、排気弁通路３１から、回転軸線方向Ａ２で見て第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂ側の周壁Ｃｂに向かう方向の速度成分を有して流入し、シリンダ孔Ｃａ内で第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂ側の周壁Ｃｂに沿ってピストン５に向かって流れ、さらにその頂面５ａに沿って流れ、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂ側の周壁Ｃｂに向かって流れた後、周壁Ｃｂにより偏向されて、燃焼室６さらには点火栓１５に向かって流れる。
【００５２】
これにより、暖機運転状態にあるため、十分に気化されない状態で前記燃焼空間中にある燃料液滴が周壁Ｃｂの壁面に付着することが抑制または防止され、また高温のＥＧＲガスにより気化が促進される。そのうえ、周壁Ｃｂおよびピストン５の頂面５ａに沿って流れるＥＧＲガスにより、燃焼室６内およびシリンダ孔Ｃａ内の混合気が、シリンダ軸線Ｌ３付近に集まり、さらにはシリンダ軸線Ｌ３と交差する位置に設けられた点火栓１５付近に集まる。
【００５３】
また、第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂは、バルブオーバラップ期間Ｐには、排気口１１ｂにおける周壁側１１ｂ２で開弁しているため、吸気口１０ｂからの距離が、各排気弁３０ａ，３０ｂが排気口１１ｂにおける中心側１０ｂ１で開弁しているときに比べて長くなるので、吸気の吹き抜けが抑制されて、排気ポート１１から燃焼室６への排気ガスの流入が阻害されることが少なくなる。
【００５４】
暖機が完了して、内燃機関Ｅが暖機後の運転状態での第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂおよび第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂの動作を、図６，図１１〜図１４を参照して説明する。先ず、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂおよび第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂの開弁方向および閉弁方向について説明する。図１３を参照すると、各シリンダＣにおいて、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂは、暖機時と同様に、開弁方向Ｒ１に回転して吸気口１０ｂにおける中心側１０ｂ１から開き始め、閉弁方向Ｒ２に回転して吸気口１０ｂにおける周壁側１０ｂ２から閉じ始める。一方、第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂは、暖機時とは逆に、開弁方向Ｒ１に回転して、排気口１１ｂにおける中心側１１ｂ１から開き始めて、開弁方向Ｒ１とは逆方向の閉弁方向Ｒ２に回転して、排気口１１ｂにおける周壁側１１ｂ２から閉じ始める。
【００５５】
このとき、第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂに関して、暖機運転状態での開弁方向Ｒ１および閉弁方向Ｒ２から、暖機後の運転状態での開弁方向Ｒ１および閉弁方向Ｒ２への変更は、次のようにして行われる。制御装置６０が暖機運転終了と判定した直後に閉弁方向Ｒ２（図９参照）に回転する第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂが、次の排気行程のときに開弁方向Ｒ１（図９参照）に回転して全開状態になり、閉弁するときに、電動モータ４６により開弁方向Ｒ１（図９参照）に回転駆動されることで閉弁して、図１３に示される暖機運転終了後の開弁方向Ｒ１および閉弁方向Ｒ２に変更される。
【００５６】
そして、排気還流は、暖機運転時と同様にバルブオーバラップ期間Ｐを含む前記ＥＧＲ導入期間に行われる。具体的には、排気行程の終期における図６のクランク角Ｋ１では、図１１に示されるように、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂの開弁直前に、閉弁方向Ｒ２に回転しつつある第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂは、排気口１１ｂにおける中心側１１ｂ１で部分開度で開いており、排気ガスが中心側１１ｂ１から第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂ通路を通って排気ポート１１に流出する。
【００５７】
その後、ピストン５が上死点にさらに近づいた図６のクランク角Ｋ２では、図１２に示されるように、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂが開弁し始めるが、暖機運転時と同様に、燃焼室６内への吸気の流入は殆どない。そして、排気ガスは、さらに小開度になった第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂを通って排気ポート１１に流出し続ける。
【００５８】
さらに、ピストン５が上死点を過ぎて吸気行程に移行した図６のクランク角Ｋ３では、図１３に示されるように、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂが開弁方向Ｒ１にさらに回転して、ピストン５の下降により圧力が低下した燃焼室６に吸気ポート１０から吸気が流入し始める。このとき、排気口１１ｂにおける中心側１１ｂ１で前記ＥＧＲ開度で開いている第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂを通って排気ポート１１から逆流した排気ガスが、排気口１１ｂにおける中心側１１ｂ１から燃焼室６に導入される。
【００５９】
その後、ピストン５が下降し続けて、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂを通って燃焼室６およびシリンダ孔Ｃａ、すなわち前記燃焼空間に流入する吸気量が増加する。そして、この吸気行程時、暖機運転時と同様に、第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂは、排気還流の終了時期（クランク角Ｋ３）の直前まで、排気口１１ｂにおける中心側１１ｂ１で前記ＥＧＲ開度に保持され、その間、排気ポート１１からＥＧＲガスが前記燃焼空間に流入し続ける。その後、ピストン５がさらに下降して、図６のクランク角Ｋ４で、図１４に示されるように、第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂは全閉状態になり、排気ポート１１が閉塞されて排気還流が終了する。
【００６０】
このとき、燃焼室６におけるＥＧＲガスの導入位置は、回転軸線方向Ａ２から見て、燃焼室６内およびシリンダ孔Ｃａ内においてシリンダ軸線Ｌ３寄り、すなわち周壁Ｃｂに比べてシリンダ軸線Ｌ３により近い位置である。そのため、図１３，図１４に示されるように、燃焼室６およびシリンダ孔Ｃａにおいてシリンダ軸線Ｌ３に近接した位置で導入されたＥＧＲガスの主流は、シリンダ軸線Ｌ３付近を、回転軸線方向Ａ２で見てシリンダ軸線Ｌ３に向かう方向の速度成分を有して流入する。これにより、導入されたＥＧＲガスは、前記燃焼空間に、回転軸線方向Ａ２で見てＥＧＲガスと対向する方向の速度成分を持って流入した吸気と広範囲に渡って衝突し、燃料の霧化および気化が促進される。
【００６１】
次に、前述のように構成された実施例の作用および効果について説明する。
内燃機関Ｅが暖機運転状態であるとき、電動モータ４６が第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂを排気口１１ｂにおける周壁側１１ｂ２で開き、ＥＧＲガスがシリンダ孔Ｃａの周壁寄りの位置で、燃焼室６に導入されることにより、ＥＧＲガスがシリンダ孔Ｃａ内で周壁Ｃｂの壁面付近に導入されて、暖機運転中のために十分に気化されていない前記燃焼空間内の燃料の周壁Ｃｂの壁面への付着が抑制され、さらに高温のＥＧＲガスにより燃料の気化が促進されて、ＨＣの排出が抑制されるので、暖機運転中の排気エミッションおよび燃焼性を改善することができる。
【００６２】
そして、第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂを排気口１１ｂにおける周壁側１１ｂ２で燃焼室６に導入されたＥＧＲガスの主流は、シリンダ孔Ｃａ内で第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂ側の周壁Ｃｂに沿ってピストン５に向かって流れ、さらにその頂面５ａに沿って流れ、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂ側の周壁Ｃｂに向かって流れた後、周壁Ｃｂにより偏向されて、燃焼室６さらには点火栓１５に向かって流れることにより、燃料液滴の周壁Ｃｂの壁面への付着が抑制され、また気化が促進されるうえ、燃焼室６内およびシリンダ孔Ｃａ内の吸気が点火栓１５付近に集まるので、着火され易くなって、この点でも燃焼性が改善される。
【００６３】
さらに、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂが吸気口１０ｂにおける中心側１０ｂ１から開き始めることにより、吸気がシリンダ軸線Ｌ３寄りの位置で燃焼室６に導入されるので、第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂから流入する吸気中の燃料が周壁Ｃｂの壁面に付着することが、一層抑制される。
【００６４】
また、暖機運転状態のときには、第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂは、排気口１１ｂにおける中心側１１ｂ１から閉じ始めて、バルブオーバラップ期間Ｐには周壁側１１ｂ２で開弁していることにより、吸気口１０ｂからの距離が、各排気弁３０ａ，３０ｂが排気口１１ｂにおける中心側１１ｂ１で開弁しているときに比べて長くなるので、吸気の吹き抜けが抑制されて、排気ポート１１から燃焼室６への排気ガスの流入が阻害されることが少なくなって、吸気量に対するＥＧＲガス量の割合であるＥＧＲ率を大きくすることができる。
【００６５】
暖機後の運転状態であるとき、電動モータ４６が第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂを排気口１１ｂにおける中心側１１ｂ１で開き、ＥＧＲガスがシリンダ孔Ｃａのシリンダ軸線Ｌ３寄りの位置で、燃焼室６に導入されることにより、ＥＧＲガスは前記燃焼空間内の中央部付近に導入されて、高温のＥＧＲガスとの衝突することによる燃料の霧化および気化が、広範囲に渡って促進され、ＨＣの排出が抑制されるので、暖機後の運転状態での排気エミッションおよび燃焼性を改善することができる。
【００６６】
このように、制御装置６０により制御された電動モータ４６が第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂの回転方向を制御すると共に第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂを部分開度である前記ＥＧＲ開度で開き、第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂおよび排気口１１ｂを通って導入されるＥＧＲガスの燃焼室６における導入位置が、内燃機関Ｅの運転状態である暖機状態に応じて変更されることにより、ボール弁からなる第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂが回転弁であることを利用して、回転方向が制御される第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂを全開時の開度に比べて小開度である前記ＥＧＲ開度で開くという簡単な構成で、運転状態に応じて変化する前記燃焼空間での燃料の挙動に対応して、排気エミッションおよび燃焼性を改善するうえでより好ましい位置から、ＥＧＲガスを燃焼室６に導入して、燃料の気化などを効果的に行うことができるので、ＥＧＲガスの導入による窒素酸化物の低減および燃費の改善が可能となるうえに、排気エミッションおよび燃焼性を改善することが可能になる。
【００６７】
このとき、燃焼室６に導入されるＥＧＲガスの主流は、暖機運転時には、回転軸線方向Ａ２で見て排気弁３０ａ，３０ｂ側の周壁Ｃｂに向かう方向の速度成分を有して第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂから流入し、暖機後の運転時には、回転軸線方向Ａ２で見てシリンダ軸線Ｌ３に向かう方向の速度成分を有して第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂから流入することにより、内燃機関Ｅの運転状態である暖機状態に応じてＥＧＲガスの導入方向も変更されて、前記燃焼空間内の燃料の霧化や気化が促進され、排気エミッションおよび燃焼性が改善される。
【００６８】
以下、前述した実施例の一部の構成を変更した実施例について、変更した構成に関して説明する。
第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂおよび第１，第２排気弁３０ａ，３０ｂは、前記実施例では、ボール弁から構成されたが、弁通路が形成された円柱状の弁から構成される回転弁であってもよい。また、吸気弁は、回転弁ではなく、ポペット弁から構成されてもよい。
【００６９】
内燃機関Ｅは、１つのシリンダに対して、１つの吸気弁および１つの排気弁を有するものであってもよく、また１つの吸気弁（または排気弁）および２つの排気弁（または吸気弁）を有するものであってもよい。
【００７０】
前記ＥＧＲ開度および前記ＥＧＲ終了時期は、前記実施例では、暖機運転状態および暖機後の運転状態で同様であったが、それら両運転状態で、異なるように設定されてもよい。また、前記ＥＧＲ導入期間は、吸気行程または第１，第２吸気弁２０ａ，２０ｂの開弁時において、バルブオーバラップ期間Ｐを含まない時期であってもよい。
【００７１】
シリンダヘッド２に燃焼室６が形成され、シリンダヘッド２がシリンダ軸線方向Ａ３に二分される第１シリンダヘッド部および第２シリンダヘッド部から構成されて、前記機関弁支持部が第１，第２シリンダヘッド部から構成され、第１，第２シリンダヘッド部に渡って吸気弁２０ａ，２０ｂおよび排気弁３０ａ，３０ｂが配置されてもよい。
【００７２】
第１吸気弁２０ａおよび第１排気弁３０ａは、電動モータ４６に伝達機構４７を介して連結されたが、伝達機構が設けられることなく、電動モータ４６の回転軸と第１吸気弁２０ａおよび第１排気弁３０ａの連結軸とが直結されてもよい。また、回転駆動手段は、１つの吸気弁毎および１つの排気弁毎に設けられてもよい。さらに、回転駆動手段は、前記実施例では、電動モータ４６であったが、油圧などの液圧駆動される液圧式モータであってもよく、さらに電気モータ以外の電磁気的アクチュエータであってもよい。
【００７３】
内燃機関は、Ｖ型４気筒内燃機関以外の多気筒内燃機関であってもよく、また単気筒内燃機関であってもよい。内燃機関は、前記実施例では車両に使用されるものであったが、鉛直方向を指向するクランク軸を備える船外機等の船舶推進装置に使用されるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である弁装置が適用されるＶ型内燃機関の概略の左側面図である。
【図２】図１の前後のバンクをシリンダ軸線方向で上方から見た概略の平面図および電動モータの駆動制御系の説明図である。
【図３】図１の第１実施例における吸気弁および弁座の斜視図である。
【図４】弁装置の駆動機構については、図５の概ねＩＶａ−ＩＶａ線での断面図であり、吸気弁については、図５の概ねＩＶｂ−ＩＶｂ線での断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図１の内燃機関のクランク軸のクランク角度と吸気弁および排気弁の開口面積との関係を説明するためのグラフである。
【図７】図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線での吸気弁および排気弁を中心とした概略の断面図であり、図１の内燃機関が暖機運転状態にあるときの図６のクランク角Ｋ１での吸気弁および排気弁の開閉状態を示すものである。
【図８】図７と同様の断面図であり、図６のクランク角Ｋ２での吸気弁および排気弁の開閉状態を示すものである。
【図９】図７と同様の断面図であり、図６のクランク角Ｋ３での吸気弁および排気弁の開閉状態を示すものである。
【図１０】図７と同様の断面図であり、図６のクランク角Ｋ４での吸気弁および排気弁の開閉状態を示すものである。
【図１１】図７と同様の断面図であり、図１の内燃機関が暖機後の運転状態にあるときの図６のクランク角Ｋ１での吸気弁および排気弁の開閉状態を示すものである。
【図１２】図１１と同様の断面図であり、図６のクランク角Ｋ２での吸気弁および排気弁の開閉状態を示すものである。
【図１３】図１１と同様の断面図であり、図６のクランク角Ｋ３での吸気弁および排気弁の開閉状態を示すものである。
【図１４】図１１と同様の断面図であり、図６のクランク角Ｋ４での吸気弁および排気弁の開閉状態を示すものである。
【符号の説明】
１…シリンダブロック、２…シリンダヘッド、３…ロアブロック、４…オイルパン、５…ピストン、６…燃焼室、７…コンロッド、８…クランク軸、１０…吸気ポート、１０ｂ…吸気口、中心側…１０ｂ１、周壁側…１０ｂ２、１１…排気ポート、１１ｂ…排気口、中心側…１１ｂ１、周壁側…１１ｂ２、１２…吸気管、１３…排気管、１４…燃料噴射弁、１５…点火栓、１６…シリンダヘッドカバー、１７…収納室、
２０ａ，２０ｂ…吸気弁、２１…吸気弁通路、２２…連結軸、２３…壁部、
３０ａ，３０ｂ…排気弁、３１…排気弁通路、３２…連結軸、３３…壁部、
４０，４１…弁座、４２…軸継手、４３…連結部、４４…連結リング、４５…連結片、４６…電動モータ、４７…伝達機構、４８…駆動アーム、４９…駆動軸、５０…支持軸、５１…球面軸受、
６０…制御装置、６１…電流制御部、６２〜６９…センサ、
Ｅ…内燃機関、Ｃ…シリンダ、Ｃａ…シリンダ孔、Ｃｂ…周壁、Ｂ_Ｆ，Ｂ_Ｒ…バンク、Ａ１〜Ａ３…方向、Ｌ１，Ｌ２…回転軸線、Ｌ３…シリンダ軸線、Ｄ_Ｉ，Ｄ_Ｅ…駆動機構、Ｒ１…開弁方向、Ｒ２…閉弁方向、Ｐ…バルブオーバラップ期間、Ｋ１〜Ｋ４…クランク角。

Claims

燃焼空間に吸気口にて開口する吸気ポートを開閉する吸気弁と、前記燃焼空間に排気口にて開口する排気ポートを開閉する回転弁からなる排気弁と、前記吸気弁および前記排気弁を駆動する動弁手段とを備える内燃機関の弁装置において、
前記動弁手段は、前記排気弁を回転駆動する回転駆動手段と、該回転駆動手段の動作を前記内燃機関の運転状態に応じて制御する制御手段とを備え、該制御手段により制御された前記回転駆動手段が前記排気弁の回転方向を制御することにより、前記排気弁および前記排気口を通って導入されるＥＧＲガスの前記燃焼空間における導入位置が前記運転状態に応じて変更されることを特徴とする内燃機関の弁装置。
前記燃焼空間は、燃焼室とピストンが往復動自在に嵌合されるシリンダ孔とからなり、前記制御手段により制御される前記回転駆動手段が、前記運転状態が暖機運転状態であるとき、前記排気弁を前記排気口における周壁側で開くことにより、ＥＧＲガスが前記シリンダ孔の周壁寄りの位置で前記燃焼空間に導入されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の弁装置。
前記燃焼空間は、燃焼室とピストンが往復動自在に嵌合されるシリンダ孔とからなり、前記制御手段により制御される前記回転駆動手段が、前記運転状態が暖機後の運転状態であるとき、前記排気弁を前記排気口における中心側で開くことにより、ＥＧＲガスが前記シリンダ孔のシリンダ軸線寄りの位置で前記燃焼空間に導入されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の内燃機関の弁装置。