(57)【要約】【課題】サブ開口部を通過した吸気により、メイン開口部を通過した吸気の整流を効果的に行うことが可能な内燃機関の吸気装置を提供する。【解決手段】この吸気装置５０は、エンジン１００の燃焼室６に連通された吸気通路８０と、吸気通路８０に設けられた回動軸６１と、凸状の円弧形状の外周面６３ｂを有し、回動軸６１の軸線周りに回動することにより吸気通路８０のメイン開口部８３を開閉する弁体６３とを含むＴＣＶ６０と、弁体６３の外周面の形状に対応する凹状の円弧形状を有するように吸気通路８０に設けられ、メイン開口部８３の開弁時に弁体６３が収容される弁体収容部５３ａと、弁体６３の外周面６３ｂと弁体収容部５３ａの内表面５３１との間に設けられ、メイン開口部８３の閉弁時に一部の吸気を通過させて、メイン開口部８３を通過した吸気に向けて放出するサブ開口部９０とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室に連通され、前記燃焼室に吸気を供給する吸気通路と、
前記吸気通路に設けられた回動軸と、凸状の円弧形状の外周面を有し、前記回動軸の軸線周りに回動することにより前記吸気通路のメイン開口部を開閉する弁体とを含み、前記メイン開口部の閉弁時において、前記弁体を回動させることにより吸気の流れを制御する吸気流制御弁と、
前記弁体の外周面の形状に対応する凹状の円弧形状を有するように前記吸気通路に設けられ、前記メイン開口部の開弁時において、前記弁体が収容される弁体収容部と、
前記弁体の外周面と前記弁体収容部の内表面との間に設けられ、前記メイン開口部の閉弁時において、一部の吸気を通過させて、前記メイン開口部を通過した吸気に向けて放出するサブ開口部とを備える、内燃機関の吸気装置。
【請求項２】
前記サブ開口部は、前記弁体収容部および前記弁体の少なくとも一方に設けられ、前記サブ開口部を流通する吸気の流れ方向に沿って延びる溝部により形成されている、請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項３】
前記サブ開口部の通路断面積は、前記吸気流制御弁の回動に伴い変動する、請求項１または２に記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項４】
前記弁体収容部の内表面は、吸気の流れ方向の下流側の端部に設けられ、前記サブ開口部を通過した吸気の流れ方向を所定の方向に制御する平坦面部を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項５】
前記弁体は、前記外周面の下流側の端部に設けられ、前記メイン開口部の開弁時において、前記弁体収容部の内表面に接触して、前記サブ開口部を封止する封止部を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項６】
吸気通路に設けられた回動軸と、
凸状の円弧形状の外周面を含み、前記回動軸の軸線周りに回動することにより前記吸気通路のメイン開口部を開閉する弁体とを備え、
前記メイン開口部の閉弁時において、前記弁体を回動させることにより吸気の流れを制御するとともに、前記弁体の外周面と前記吸気通路に設けられた弁体収容部の内表面との間に設けられたサブ開口部に、前記メイン開口部の閉弁時において、一部の吸気を通過させて、前記メイン開口部を通過した吸気に向けて放出するように構成されている、吸気流制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気装置および吸気流制御弁に関し、特に、吸気通路内で回動することにより吸気流を制御する吸気流制御弁を備えた内燃機関の吸気装置および吸気流制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、吸気通路内で回動することにより吸気流を制御する吸気流制御弁を備えた内燃機関の吸気装置などが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、吸気流制御弁が吸気通路内に回動可能に設けられた内燃機関の吸気装置が開示されている。吸気流制御弁には、直線状かつ貫通孔状のサブ開口部が直接設けられている。吸気装置は、吸気流制御弁の開度を制御することにより、燃焼室内にタンブル流を生成するように構成されている。
【０００４】
ここで、吸気流制御弁は、吸気流制御弁のメイン開口部を通過した吸気が、負圧になる吸気流制御弁の背面側（裏側）に引き込まれて流速が低下するのを抑制するために、メイン開口部を通過した吸気に向けてサブ開口部を通過した吸気を放出することにより、メイン開口部を通過した吸気を整流するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−８９５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の吸気装置では、吸気流制御弁の回動に伴って、吸気流制御弁に直接設けられた直線状でかつ貫通孔状のサブ開口部も回動するため、サブ開口部を通過した吸気の向きが変化して、メイン開口部を通過した吸気の整流を効果的に行えない場合があるという問題点がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、サブ開口部を通過した吸気により、メイン開口部を通過した吸気の整流を効果的に行うことが可能な内燃機関の吸気装置および吸気流制御弁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における内燃機関の吸気装置は、内燃機関の燃焼室に連通され、燃焼室に吸気を供給する吸気通路と、吸気通路に設けられた回動軸と、凸状の円弧形状の外周面を有し、回動軸の軸線周りに回動することにより吸気通路のメイン開口部を開閉する弁体とを含み、メイン開口部の閉弁時において、弁体を回動させることにより吸気の流れを制御する吸気流制御弁と、弁体の外周面の形状に対応する凹状の円弧形状を有するように吸気通路に設けられ、メイン開口部の開弁時において、弁体が収容される弁体収容部と、弁体の外周面と弁体収容部の内表面との間に設けられ、メイン開口部の閉弁時において、一部の吸気を通過させて、メイン開口部を通過した吸気に向けて放出するサブ開口部とを備える。
【０００９】
この発明の第１の局面による内燃機関の吸気装置では、上記のように、弁体の外周面と弁体収容部の内表面との間に設けられ、メイン開口部の閉弁時において、一部の吸気を通過させて、メイン開口部を通過した吸気に向けて放出するサブ開口部を設ける。これにより、サブ開口部が吸気流制御弁に直接設けられるのではなく、弁体の外周面と弁体収容部の内表面との間に設けられるので、吸気流制御弁が回動したとしても、サブ開口部を回動させずにサブ開口部から同一方向に吸気を放出し続けることができる。したがって、サブ開口部から放出された吸気を、メイン開口部を通過した吸気に対して、略同じ位置で衝突させることができる。その結果、サブ開口部を通過した吸気により、メイン開口部を通過した吸気の整流を効果的に行うことができる。このため、メイン開口部を通過した吸気の流速が低下するのを抑制することができるので、タンブル比を向上させて、内燃機関の燃費を向上させることができる。
【００１０】
上記第１の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、サブ開口部は、弁体収容部および弁体の少なくとも一方に設けられ、サブ開口部を流通する吸気の流れ方向に沿って延びる溝部により形成されている。
【００１１】
このように構成すれば、弁体の外周面と弁体収容部の内表面との間に、簡易な形状である溝部によりサブ開口部を形成することができるので、サブ開口部の構造を簡素化することができる。
【００１２】
上記第１の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、サブ開口部の通路断面積は、吸気流制御弁の回動に伴い変動する。
【００１３】
ここで、メイン開口部の開口面積は、吸気流制御弁の回動に伴い変動する。したがって、上記のように構成すれば、吸気流制御弁の回動に伴うメイン開口部の開口面積の変化に応じて、サブ開口部の通路断面積（下流側端部の通路断面積）を変化させて、メイン開口部を通過した吸気の整流を効果的に行える最適な流量および流速の吸気をサブ開口部から放出することができる。
【００１４】
上記第１の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、弁体収容部の内表面は、吸気の流れ方向の下流側の端部に設けられ、サブ開口部を通過した吸気の流れ方向を所定の方向に制御する平坦面部を有する。
【００１５】
このように構成すれば、サブ開口部を通過した吸気に、メイン開口部を通過した吸気に向けた方向性を持たせて放出することができるので、サブ開口部を通過した吸気により、メイン開口部を通過した吸気の整流をより効果的に行うことができる。
【００１６】
上記第１の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、弁体は、外周面の下流側の端部に設けられ、メイン開口部の開弁時において、弁体収容部の内表面に接触して、サブ開口部を封止する封止部を有する。
【００１７】
このように構成すれば、メイン開口部の開弁時に封止部によりサブ開口部から吸気が放出されるのを防止することができる。すなわち、メイン開口部を通過した吸気の整流が不要となる際（吸気流制御弁の全開時）に、メイン開口部を通過した吸気に対するサブ開口部を通過した吸気の影響をゼロにすることができる。
【００１８】
この発明の第２の局面における吸気流制御弁は、吸気通路に設けられた回動軸と、凸状の円弧形状の外周面を含み、回動軸の軸線周りに回動することにより吸気通路のメイン開口部を開閉する弁体とを備え、メイン開口部の閉弁時において、弁体を回動させることにより吸気の流れを制御するとともに、弁体の外周面と吸気通路に設けられた弁体収容部の内表面との間に設けられたサブ開口部に、メイン開口部の閉弁時において、一部の吸気を通過させて、メイン開口部を通過した吸気に向けて放出するように構成されている。
【００１９】
この発明の第２の局面による吸気流制御弁では、上記第１の局面と同様に、サブ開口部が吸気流制御弁に直接設けられるのではなく、弁体の外周面と弁体収容部の内表面との間に設けられるので、吸気流制御弁が回動したとしても、サブ開口部を回動させずにサブ開口部から同一方向に吸気を放出し続けることができる。したがって、サブ開口部から放出された吸気を、メイン開口部を通過した吸気に対して、略同じ位置で衝突させることができる。その結果、サブ開口部を通過した吸気により、メイン開口部を通過した吸気の整流を効果的に行うことが可能な吸気流制御弁を提供することができる。このため、メイン開口部を通過した吸気の流速が低下するのを抑制することができるので、タンブル比を向上させて、内燃機関の燃費を向上させることができる。
【００２０】
上記第１の局面による内燃機関の吸気装置において、以下のような構成も考えられる。
【００２１】
（付記項１）
すなわち、上記弁体収容部の内表面が平坦面部を有する内燃機関の吸気装置において、サブ開口部の通路断面は、回動軸の軸方向に延びる長辺と、長辺に直交する方向に延びる短辺とを有する矩形形状に形成され、流れ方向における平坦面部の長さは、サブ開口部の最下流部における短辺の長さ以上である。
【００２２】
このように構成すれば、平坦面部において、サブ開口部を通過した吸気を方向付ける流れ方向の所定長さを確実に確保することができるので、サブ開口部を通過した吸気により、メイン開口部を通過した吸気の整流を一層効果的に行うことができる。
【００２３】
（付記項２）
また、上記サブ開口部が弁体収容部および弁体の少なくとも一方に設けられた溝部により形成されている内燃機関の吸気装置において、サブ開口部は、弁体収容部および弁体の両方に設けられた溝部によって形成されている。
【００２４】
このように構成すれば、サブ開口部は、弁体収容部および弁体の一方のみに設ける場合と比較して、より多様な形状にサブ開口部を形成することができるので、メイン開口部を通過した吸気の整流をより効果的に行える形状に、サブ開口部を形成することができる。
【００２５】
（付記項３）
また、上記第１の局面による内燃機関の吸気装置において、吸気ポートの最下流に位置する内面であって、サブ開口部を流通する吸気の流れ方向の下流側である内面は、燃焼室内の上方側を向くように湾曲している。
【００２６】
このように構成すれば、吸気ポートから燃焼室内に吸気が導入される際に、吸気ポートを流通する吸気のうち、サブ開口部を流通する吸気の流れ方向の下流側である内面に沿って流通する吸気を、タンブル流が発生しやすい方向に方向付けすることができる。また、上記内面に沿って流通する空気は、主に、弁体により絞られて流速が増加し、サブ開口部を通過した吸気により整流されたメイン開口部を通過した吸気である。この結果、タンブル比を向上させて、内燃機関の燃費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態によるエンジンの概略的な構成を示した斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるエンジンおよび吸気装置の構造を示した断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるＴＣＶ閉弁時の吸気流れの様子を示した図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるＴＣＶ開弁時の吸気流れの様子を示した図である。
【図５】本発明の第１実施形態によるＴＣＶを示した斜視図である。
【図６】図３の５００−５００線に沿った断面図である。
【図７】メイン開口部を通過した吸気のサブ開口部を通過した吸気による整流について説明するための図である。
【図８】本発明の第２実施形態によるＴＣＶ閉弁時の吸気流れの様子を示した図である。
【図９】本発明の第２実施形態によるサブ開口部の最下流部の通路断面を示した図である。
【図１０】本発明の変形例によるエンジンおよび吸気装置の構造を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
［第１実施形態］
【００３０】
図１〜図７を参照して、本発明の第１実施形態によるエンジン１００（内燃機関の一例）の吸気装置５０の構成について説明する。
【００３１】
（エンジンの構成）
本発明の第１実施形態による車両（自動車）用のエンジン１００は、図１に示すように、エンジン本体１０と、吸気装置５０とを備えている。
【００３２】
エンジン本体１０は、シリンダブロック１１と、シリンダブロック１１の上面（Ｚ１方向側）に締結されるシリンダヘッド１２と、シリンダブロック１１の下面（Ｚ２方向側）に締結されるクランクケース１３と、シリンダヘッド１２の上部に被せられて締結されたヘッドカバー１４とを含む。
【００３３】
直列４気筒型のエンジン１００は、上下方向（Ｚ方向）に延びる４つの気筒１１ａ〜１１ｄ内でピストン１がそれぞれ往復動されることにより、吸入・圧縮・膨張（燃焼）・排気の１サイクルを連続的に繰り返してクランク軸２を回転させるように構成されている。なお、気筒１１ａ〜１１ｄの配列方向（Ｘ方向）が、クランク軸２の延びる方向である。
【００３４】
シリンダヘッド１２には、図２に示すように、周期的に開閉される吸気弁３および排気弁４と、点火プラグ５とが組み込まれている。また、シリンダヘッド１２は、燃焼室６と、燃焼室６に吸気を送り込む吸気ポート７と、既燃ガスが排出される排気ポート８とを有している。なお、シリンダヘッド１２には、シリンダブロック１１の気筒１１ａ〜１１ｄ（図１参照）の各々に対応するように、吸気ポート７、燃焼室６および排気ポート８が配置されている。吸気ポート７は、シリンダヘッド１２の側面から燃焼室６に向かって下方斜め方向に曲がりながら延びている。
【００３５】
（吸気装置の構成）
図２に示すように、吸気装置５０は、サージタンク５１（図１参照）と、吸気管５２ａ〜５２ｄ（図１参照）を含む吸気管部５２と、フレーム部材５３と、ＴＣＶ６０（吸気流制御弁の一例）と、アクチュエータ７０（図１参照）と、吸気装置５０の内部に形成された吸気通路８０と、サブ開口部９０とを備えている。吸気通路８０は、燃焼室６に連通され、燃焼室６に吸気を供給するように構成されている。
【００３６】
吸気管部５２は、サージタンク５１の下流側に接続されている。吸気管５２ａ〜５２ｄは、気筒１１ａ〜１１ｄ（図１参照）の配列方向（Ｘ方向）に沿って並んでいる。吸気管５２ａ〜５２ｄは、それぞれ、サージタンク５１に蓄えられた吸気を、対応する吸気ポート７に分配している。また、吸気管部５２は、下流端部に一体的に形成されたフランジ部５２ｅを介してシリンダヘッド１２の側面に接続されている。
【００３７】
フレーム部材５３は、フランジ部５２ｅの内側に同軸上に嵌め込まれている。フレーム部材５３には、吸気の流れ（偏向度合）を制御するためにＴＣＶ６０が回動可能に設けられている。
【００３８】
図３に示すように、フレーム部材５３は、上側内面８２の一部に形成され、上側に凹状に窪む弁体収容部５３ａを含んでいる。ＴＣＶ６０は、弁体収容部５３ａに収容されることにより、全開状態になる（最大の流路断面積を得る）（図４参照）ように構成されている。弁体収容部５３ａは、ＴＣＶ６０の後述する弁体６３の外周面６３ｂの形状に対応する凹状の円弧形状を有するように吸気通路８０に設けられている。弁体収容部５３ａは、後述するメイン開口部８３の開弁時において、弁体６３が収容されるように構成されている。したがって、弁体収容部５３ａは、湾曲した内表面５３１を有している。
【００３９】
図４に示すように、上側内面８２は、吸気管５２ａ〜５２ｄ（図１参照）の各々のＺ１方向側の内面である。ＴＣＶ６０が弁体収容部５３ａに完全に収容された状態（メイン開口部８３の全開状態）では、吸気通路８０の上側内面８２とＴＣＶ６０の後述する翼面６３ａとが面一となる（同一面を構成している）。
【００４０】
アクチュエータ７０（図１参照）は、ＴＣＶ６０を駆動するために、吸気装置５０に組み込まれている。アクチュエータ７０は、吸気管部５２のＸ２方向側の外側面に取り付けられており、ＴＣＶ６０の回動軸６１に接続されている。
【００４１】
図３に示すように、吸気装置５０では、吸気を行う際に、アクチュエータ７０によりＴＣＶ６０を回動させて各々の吸気管５２ａ（５２ｂ〜５２ｄ）内の吸気通路８０の開口面積を制御（拡大縮小）するように構成されている。エンジン１００では、ＥＣＵ（図示せず）によってＴＣＶ６０の開度が把握される。そして、ＴＣＶ６０の開度情報に基づいてアクチュエータ７０が駆動されることにより、エンジン１００の運転状態（負荷状態）に応じた最適な開度になるようにＴＣＶ６０の回動制御が行われる。
【００４２】
すなわち、吸気装置５０では、ＴＣＶ６０が回動（開閉）されることにより、燃焼室６に供給される吸気が整流される。具体的には、ＴＣＶ６０の閉弁時には、弁体６３の後縁部６３１と吸気通路８０の下側内面８１との間にメイン開口部８３が形成される。
【００４３】
メイン開口部８３によって吸気が絞られることによって、メイン開口部８３が設けられる領域の下流に、メイン開口部８３を通過して流速が増加した吸気が通過する領域が形成される。これにより、下側内面８１近傍に沿って吸気流速が増加された偏向流が吸気ポート７を通過して燃焼室６に運ばれる。エンジン１００では、所定の回転数域（負荷状態）においてＴＣＶ６０が閉じ側に回動されることにより、吸気ポート７に生じた偏向流が燃焼室６に導かれて気筒１１ａ内にタンブル流（縦渦）が生成される。また、燃焼室６を含む気筒１１ａ内でのタンブル流が制御されることにより、混合空気の燃焼効率が改善されて窒素酸化物を含む排気ガス成分が改善される。したがって、エンジン１００の運転状態（回転数および負荷状態）に応じてＴＣＶ６０の回動（開閉）動作が制御されるように構成されている。
【００４４】
（ＴＣＶの構成）
図５に示すように、ＴＣＶ６０は、耐熱性に優れた樹脂材料からなる。ＴＣＶ６０は、回動軸６１と、支持部６２と、弁体６３とを含んでいる。
【００４５】
回動軸６１は、吸気通路８０（図３参照）のＸ１方向側およびＸ２方向側にそれぞれ設けられている。すなわち、回動軸６１は、一対の構成である。一対の回動軸６１は、Ｘ方向に延びる同軸上の軸線（回動中心軸線）に沿って回動可能に構成されている。回動軸６１は、フレーム部材５３（図３参照）に対して回動可能に組み付けられている。
【００４６】
支持部６２は、一対の回動軸６１の各々に設けられた一対の構成である。支持部６２は、回動軸６１と弁体６３との間に配置され、回動軸６１と弁体６３とを接続している。支持部６２は、吸気通路８０の内側面に沿って配置されている。支持部６２は、Ｘ方向に直交する方向に延びる扇形状（三角形状）に形成されている。支持部６２の三角形状の１つの角部近傍には、回動軸６１が配置されている。したがって、ＴＣＶ６０は、吸気流れ方向に沿って見た場合、Ｕ字状の断面形状を有している（図６参照）。
【００４７】
弁体６３は、Ｘ方向から見て、概して、上向きに凸状となる円弧形状を有している。詳細には、図３に示すように、弁体６３は、平坦な翼面６３ａと、外周面６３ｂとを有している。外周面６３ｂは、翼面６３ａのＺ１方向側（上側）に位置し、上向きに凸状となる円弧形状を有している。弁体６３は、回動軸６１のＸ方向に延びる軸線周りに回動することにより、吸気通路８０のメイン開口部８３を開閉するように構成されている。すなわち、ＴＣＶ６０は、弁体６３を回動させることにより、メイン開口部８３の開口面積を変化させて吸気の流れを制御するように構成されている。
【００４８】
なお、回動軸６１の延びる方向は、気筒１１ａ〜１１ｄ（図１参照）の配列方向となるＸ方向に一致している。また、アクチュエータ７０（図１参照）が作動することによって、弁体６３は、図２および図３に示す全閉状態と、図４に示す弁体収容部５３ａに完全に収容された全開状態との間の任意の姿勢に無段階で制御される。そして、ＴＣＶ６０の閉弁時においては、弁体６３の翼面６３ａと吸気通路８０の上側内面８２とによってメイン開口部８３が形成されるように構成されている。
【００４９】
（サブ開口部の構成）
図３に示すように、サブ開口部９０は、弁体６３の外周面６３ｂと弁体収容部５３ａの内表面５３１との間に設けられている。すなわち、サブ開口部９０は、弁体６３が回動軸６１回りに回動する際に、移動することがないように構成されている。
【００５０】
ここで、第１実施形態のサブ開口部９０は、メイン開口部８３の閉弁時（全閉状態を含む）において、一部の吸気を通過させて、メイン開口部８３を通過した吸気に向けて放出するように構成されている。サブ開口部９０は、弁体６３が回動軸６１回りに回動したとしても、弁体６３とともに回動することはない。したがって、サブ開口部９０は、弁体６３が回動軸６１回りに回動したとしても、サブ開口部９０を通過した吸気を同一方向に放出し続けるように構成されている。
【００５１】
サブ開口部９０は、弁体６３に設けられ、サブ開口部９０を流通する吸気の流れ方向に沿って延びる溝部９１により形成されている。
【００５２】
図６に示すように、サブ開口部９０（溝部９１）の幅方向（Ｘ方向）の中心位置は、弁体６３の幅方向（Ｘ方向）の中心位置と一致している。サブ開口部９０（溝部９１）は、Ｘ方向に対向し、Ｘ方向に交差する方向に延びる一対の側面９１ａと、一対の側面９１ａの下端を繋ぐようにＸ方向に延びる底面９１ｂとを有している。また、底面９１ｂは、サブ開口部９０を流通する吸気の流れ方向に沿って延びている。
【００５３】
サブ開口部９０は、サブ開口部９０を流通する吸気の流れ方向において、サブ開口部９０を流通する吸気の流れ方向に直交する断面における開口面積が略一定となるように構成されている。
【００５４】
図４に示すように、弁体６３は、外周面６３ｂの下流側の端部に設けられた封止部６３０を有している。封止部６３０は、メイン開口部８３（弁体６３）の全開時（翼面６３ａが、吸気通路８０の上側内面８２と面一になる時）において、弁体収容部５３ａの内表面５３１に接触して、サブ開口部９０を封止するように構成されている。サブ開口部９０が封止部６３０により塞がれることにより、メイン開口部８３のみから吸気が燃焼室６へ送られる。
【００５５】
（サブ開口部を通過した吸気によるメイン開口部を通過した吸気の整流）
次に、図７を参照して、サブ開口部９０を通過した吸気によるメイン開口部８３を通過した吸気の整流について説明する。
【００５６】
吸気通路８０内には、弁体６３の下流側（裏側）が負圧になることに起因して、弁体６３により絞られて流速が増加されたメイン開口部８３を通過した吸気の一部が、弁体６３の下流側（裏側）に引き込まれる。このため、吸気通路８０内で、メイン開口部８３を通過した吸気に対して弁体６３側（Ｚ１方向側）に向かう複数の渦Ｓが発生する。
【００５７】
そこで、サブ開口部９０は、弁体６３の下流側（裏側）（負圧側）から、サブ開口部９０を通過した吸気を渦Ｓに向けて放出することによって、渦Ｓを打ち消して、メイン開口部８３を通過した吸気を整流している。その結果、メイン開口部８３を通過した吸気の流速が低下することを抑制でき、タンブル比が向上する。
【００５８】
（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００５９】
第１実施形態では、上記のように、弁体６３の外周面６３ｂと弁体収容部５３ａの内表面５３１との間に設けられ、メイン開口部８３の閉弁時において、一部の吸気を通過させて、メイン開口部８３を通過した吸気に向けて放出するサブ開口部９０を設ける。これにより、サブ開口部９０がＴＣＶ６０に直接設けられるのではなく、弁体６３の外周面６３ｂと弁体収容部５３ａの内表面５３１との間に設けられるので、ＴＣＶ６０が回動したとしても、サブ開口部９０を回動させずにサブ開口部９０から同一方向に吸気を放出し続けることができる。したがって、サブ開口部９０から放出された吸気を、メイン開口部８３を通過した吸気に対して、略同じ位置で衝突させることができる。その結果、サブ開口部９０を通過した吸気により、メイン開口部８３を通過した吸気の整流を効果的に行うことができる。このため、メイン開口部８３を通過した吸気の流速が低下するのを抑制することができるので、タンブル比を向上させて、エンジン１００の燃費を向上させることができる。
【００６０】
第１実施形態では、上記のように、サブ開口部９０は、弁体６３に設けられ、サブ開口部９０を流通する吸気の流れ方向に沿って延びる溝部９１により形成されている。このように構成すれば、弁体６３の外周面６３ｂと弁体収容部５３ａの内表面５３１との間に、簡易な形状である溝部９１によりサブ開口部９０を形成することができる。
【００６１】
第１実施形態では、上記のように、弁体６３は、外周面６３ｂの下流側の端部に設けられ、メイン開口部８３の開弁時において、弁体収容部５３ａの内表面５３１に接触して、サブ開口部９０を封止する封止部６３０を有する。これにより、メイン開口部８３の開弁時に封止部６３０によりサブ開口部９０から吸気が放出されるのを防止することができる。すなわち、メイン開口部８３を通過した吸気の整流が不要となる際（ＴＣＶ６０の全開時）に、メイン開口部８３を通過した吸気に対するサブ開口部９０を通過した吸気の影響をゼロにすることができる。
【００６２】
［第２実施形態］
図８および図９を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、サブ開口部２９０の形状を上記第１実施形態のサブ開口部９０の形状と異ならせた例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には、同じ符号を付して図示する。
【００６３】
図８に示すように、第２実施形態による吸気装置２５０は、弁体収容部２５３ａを含むフレーム部材２５３と、ＴＣＶ２６０（吸気流制御弁の一例）と、サブ開口部２９０とを備えている。
【００６４】
サブ開口部２９０は、メイン開口部８３の閉弁時（全閉状態を含む）において、一部の吸気を通過させて、メイン開口部８３を通過した吸気に向けて放出するように構成されている。
【００６５】
図９に示すように、サブ開口部２９０は、弁体６３および弁体収容部２５３ａにそれぞれ設けられ、サブ開口部２９０を流通する吸気の流れ方向に沿って延びる溝部２９１ａおよび溝部２９１ｂにより形成されている。弁体収容部２５３ａに設けられた溝部２９１ｂは、上方に窪む凹形状に形成されている。幅方向（Ｘ方向）において、溝部２９１ａと溝部２９１ｂとの長さは、等しい。
【００６６】
図８に示すように、サブ開口部２９０の通路断面積は、吸気の流れ方向の上流側から下流側に向かって徐々に大きくなるように変化する。詳細には、弁体６３に設けられた溝部２９１ａ側の通路断面積は、サブ開口部２９０の幅方向（Ｘ方向）の大きさを変化させることなくＺ方向の大きさ（深さ）を変化させることにより、吸気の流れ方向の上流側から下流側に向かって徐々に大きくなるように変化する。なお、弁体収容部２５３ａ側の通路断面積は、吸気の流れ方向の上流側から下流側に向かって略変化しない。
【００６７】
これにより、サブ開口部２９０は、サブ開口部２９０の通路断面積（吸気を放出する下流側端部の通路断面積）とメイン開口部８３の通路断面積との比率が略一定となるように、構成されている。たとえば、サブ開口部２９０の通路断面積（吸気を放出する下流側端部の通路断面積）を、メイン開口部８３の通路断面積の１５％の大きさに保持しながら、ＴＣＶ２６０は、回動するように構成されている。なお、サブ開口部２９０の通路断面積（吸気を放出する下流側端部の通路断面積）は、たとえば、メイン開口部８３の通路断面積の１０％以上２０％以下の大きさであるのが好ましい。サブ開口部２９０は、この割合（比率）を保持しながら、吸気の流れ方向の上流側から下流側に向かって徐々に大きくなるように通路断面積を変化させている。すなわち、サブ開口部２９０の通路断面積は、ＴＣＶ２６０の回動に伴い、メイン開口部８３の通路断面積が大きくなるにつれて、大きくなる。また、サブ開口部２９０の通路断面積は、ＴＣＶ２６０の回動に伴い、メイン開口部８３の通路断面積が小さくなるにつれて、小さくなる。
【００６８】
弁体収容部２５３ａの内表面５３１は、吸気の流れ方向の下流側の端部に設けられ、サブ開口部２９０を通過した吸気の流れ方向を所定の方向に制御（指向）する平坦な平坦面部５３２を有する。サブ開口部２９０を通過する吸気は、平坦面部５３２に沿って流れることにより、平坦面部５３２に沿った方向で下流側に向けて放出される。
【００６９】
図９に示すように、サブ開口部２９０の通路断面は、回動軸６１の軸方向（Ｘ方向）に延びる長辺Ｄ１と、長辺Ｄ１に直交する方向に延びる短辺Ｄ２とを有する矩形形状に形成されている。サブ開口部２９０内の吸気流れ方向（サブ開口部２９０から吸気を放出する方向）における平坦面部５３２の長さＬ１（図８参照）は、サブ開口部２９０の最下流部における短辺Ｄ２の長さＬ２以上である。また、幅方向（Ｘ方向）において、平坦面部５３２の長さは、サブ開口部２９０（溝部２９１ｂ）の大きさに等しい。
【００７０】
第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００７１】
（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００７２】
第２実施形態では、上記のように、サブ開口部２９０の通路断面積は、ＴＣＶ２６０の回動に伴い変動する。ここで、メイン開口部８３の開口面積は、ＴＣＶ２６０の回動に伴い変動する。したがって、上記のように構成することより、ＴＣＶ２６０の回動に伴うメイン開口部８３の開口面積の変化に応じて、サブ開口部２９０の通路断面積（下流側端部の通路断面積）を変化させて、メイン開口部８３を通過した吸気の整流を効果的に行える最適な流量および流速の吸気をサブ開口部２９０から放出することができる。
【００７３】
第２実施形態では、上記のように、弁体収容部２５３ａの内表面５３１は、吸気の流れ方向の下流側の端部に設けられ、サブ開口部２９０を通過した吸気の流れ方向を所定の方向に制御する平坦面部５３２を有する。これにより、サブ開口部２９０を通過した吸気に、メイン開口部８３を通過した吸気に向けた方向性を持たせて放出することができるので、サブ開口部２９０を通過した吸気により、メイン開口部８３を通過した吸気の整流をより効果的に行うことができる。
【００７４】
第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００７５】
［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。
【００７６】
たとえば、上記第１および第２実施形態の構成に加えて、図１０に示す変形例のように、吸気ポート７の最下流に位置する内面（最下流位置７１にある内面）であって、サブ開口部２９０を流通する吸気の流れ方向の下流側である内面を、燃焼室６内の上方側を向くように湾曲して形成してもよい。すなわち、最下流位置７１に燃焼室６の内側に向けて突出する凸部７１ａが設けられていてもよい。凸部７１ａの上面は、排気弁４近傍に向けられている。これにより、吸気ポート７から燃焼室６内に吸気が導入される際に、吸気ポート７を流通する吸気のうち、サブ開口部２９０を流通する吸気の流れ方向の下流側である内面に沿って流通する吸気を、タンブル流が発生しやすい方向に方向付けすることができる。また、内面に沿って流通する空気は、主に、弁体６３により絞られて流速が増加し、サブ開口部２９０を通過した吸気により整流されたメイン開口部８３を通過した吸気である。この結果、タンブル比を向上させて、エンジン１００の燃費を向上させることができる。
【００７７】
また、上記第１および第２実施形態では、弁体収容部を吸気通路の上側内面に設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、弁体収容部を吸気通路の下側内面に設けてもよい。
【００７８】
また、上記第２実施形態では、サブ開口部の通路断面積を、吸気の流れ方向の上流側から下流側に向かって徐々に大きくなるように変化させた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、サブ開口部の通路断面積を、吸気の流れ方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなるように変化させてもよい。
【００７９】
また、上記第１実施形態では、サブ開口部を、弁体のみに設けられた溝部により形成し、上記第２実施形態では、サブ開口部を、弁体および弁体収容部にそれぞれ設けられた溝部により形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、サブ開口部を、弁体収容部のみに設けられた溝部により形成してもよい。
【００８０】
また、上記第２実施形態では、サブ開口部を形成する溝部の深さを上流側から下流側に向けて徐々に変更させた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、サブ開口部を形成する溝部の幅（Ｘ方向の大きさ）を上流側から下流側に向けて徐々に変更してもよい。
【００８１】
また、上記第１および２実施形態では、サブ開口部を吸気流制御弁に１つ設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、サブ開口部を吸気流制御弁に複数設けてもよい。
【００８２】
また、上記第１および２実施形態では、吸気流制御弁が封止部を備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、吸気流制御弁が封止部を備えていなくてもよい。
【００８３】
また、上記第１および２実施形態では、サブ開口部を矩形状の溝部により構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、サブ開口部を円弧状の溝部などにより構成してもよい。
【符号の説明】
【００８４】
６  燃焼室
５０、２５０  吸気装置
５３ａ、２５３ａ  弁体収容部
６０、２６０  ＴＣＶ（吸気流制御弁）
６１  回動軸
６３  弁体
６３ｂ  外周面
８０  吸気通路
８３  メイン開口部
９０、２９０  サブ開口部
９１、２９１ａ  （弁体６３に設けられた）溝部
１００  エンジン（内燃機関）
２９１ｂ  （弁体収容部２５３ａに設けられた）溝部
５３１  内表面
５３２  平坦面部
６３０  封止部
【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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