(57)【要約】【課題】燃焼室における燃焼の伝播を効率よく促進する。【解決手段】内燃機関の吸気装置は、吸気をシリンダに導く吸気流路３２と、吸気流路３２内においてその長手方向に延在し、吸気流路３２を第１吸気流路３２ａと第１吸気流路３２ａよりも断面積の小さい第２吸気流路３２ｂとに区画する隔壁４０と、を備える。吸気流路３２をシリンダに連通させる開口部の中心は、シリンダの中心軸に対して偏心している。隔壁４０は、第１吸気流路３２ａを開口部の偏心方向に二分したときにシリンダの中央側に位置する領域３２ａ１の断面積が、シリンダの外周側に位置する領域３２ａ２の断面積よりも大きくなるように設けられる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気をシリンダに導く吸気流路と、
前記吸気流路内においてその長手方向に延在し、前記吸気流路を第１吸気流路と前記第１吸気流路よりも断面積の小さい第２吸気流路とに区画する隔壁と、
を備え、
前記吸気流路を前記シリンダに連通させる開口部の中心が、前記シリンダの中心軸に対して偏心しており、
前記隔壁は、前記第１吸気流路を前記開口部の偏心方向に二分したときに前記シリンダの中央側に位置する領域の断面積が、前記シリンダの外周側に位置する領域の断面積よりも大きくなるように設けられる内燃機関の吸気装置。
【請求項２】
前記隔壁よりも前記吸気流路の上流側に設けられ、前記第２吸気流路の開閉を行うタンブル生成バルブを備える請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項３】
前記第１吸気流路は、前記吸気流路において、前記第２吸気流路よりも前記シリンダに近い側に形成される請求項１または２に記載の内燃機関の吸気装置。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、燃焼室において強いタンブル流を生成させるタンブル生成バルブ（ＴＧＶ）を吸気流路に備える技術が開示されている。燃焼室において強いタンブル流が生成されると、燃焼室における燃焼の伝播を促進することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０８６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
タンブル生成バルブの有無に依らず、燃焼室における燃焼の伝播をより促進することが求められている。
【０００５】
そこで、本発明は、燃焼室における燃焼の伝播を効率よく促進することができる内燃機関の吸気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の内燃機関の吸気装置は、吸気をシリンダに導く吸気流路と、吸気流路内においてその長手方向に延在し、吸気流路を第１吸気流路と第１吸気流路よりも断面積の小さい第２吸気流路とに区画する隔壁と、を備え、吸気流路をシリンダに連通させる開口部の中心が、シリンダの中心軸に対して偏心しており、隔壁は、第１吸気流路を開口部の偏心方向に二分したときにシリンダの中央側に位置する領域の断面積が、シリンダの外周側に位置する領域の断面積よりも大きくなるように設けられる。
【０００７】
また、隔壁よりも吸気流路の上流側に設けられ、第２吸気流路の開閉を行うタンブル生成バルブを備えてもよい。
【０００８】
また、第１吸気流路は、吸気流路において、第２吸気流路よりもシリンダに近い側に形成されてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、燃焼室における燃焼の伝播を効率よく促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態による内燃機関の吸気装置を含む内燃機関システムの構成を示す概略図である。
【図２】吸気ポートの部分拡大図である。
【図３】吸気ポートの部分拡大図である。
【図４】吸気ポートの断面図である。
【図５】吸気ポートの断面図である。
【図６】吸気の流れを説明する説明図である。
【図７】吸気の流れを説明する説明図である。
【図８】第１実施形態の変形例における吸気ポートの断面図である。
【図９】第１実施形態の変形例における吸気ポートの断面図である。
【図１０】第１実施形態の変形例における吸気の流れを説明する説明図である。
【図１１】第２実施形態による内燃機関の吸気装置の吸気ポートの部分拡大図である。
【図１２】第２実施形態による内燃機関の吸気装置の吸気ポートの部分拡大図である。
【図１３】第３実施形態による内燃機関の吸気装置の吸気ポートの部分拡大図である。
【図１４】第３実施形態による内燃機関の吸気装置の吸気ポートの部分拡大図である。
【図１５】吸気ポートの断面図である。
【図１６】吸気ポートの断面図である。
【図１７】吸気の流れを説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態による内燃機関２の吸気装置３を含む内燃機関システム１の構成を示す概略図である。図１では、信号の流れを破線の矢印で示している。以下では、本実施形態に関係する構成や処理について詳細に説明し、本実施形態と無関係の構成や処理については説明を省略する。
【００１３】
内燃機関システム１は、内燃機関２、吸気装置３およびＥＣＵ４（Engine Control Unit）を含んで構成される。吸気装置３は、吸気ポート２０および隔壁４０を含んで構成される。
【００１４】
内燃機関２は、例えば、レシプロエンジンである。内燃機関２は、シリンダブロック１０、クランクケース１１、シリンダヘッド１２およびピストン１３を含んで構成される。シリンダブロック１０には、円筒形状のシリンダ１４が形成されている。シリンダ１４には、ピストン１３が摺動可能に収容されている。クランクケース１１は、シリンダブロック１０と一体成形される。クランクケース１１には、シリンダ１４に連通するクランク室１５が形成されている。クランク室１５には、クランクシャフト１６が収容されている。ピストン１３は、コネクティングロッド１７を介してクランクシャフト１６に連結されている。
【００１５】
シリンダヘッド１２は、シリンダ１４の開口を覆うようにシリンダブロック１０に接合されている。ピストン１３におけるシリンダヘッド１２に対向する冠面、シリンダ１４、シリンダヘッド１２に囲まれた空間は、燃焼室１８となる。
【００１６】
シリンダヘッド１２には、燃焼室１８に開口する吸気ポート２０および排気ポート２１が形成されている。図示を省略するが、吸気ポート２０および排気ポート２１は、１個のシリンダ１４に対してそれぞれ２個設けられている。また、シリンダヘッド１２には、吸気バルブ２２および排気バルブ２３が設けられている。吸気ポート２０における燃焼室１８に臨む開口部２４は、吸気バルブ２２によって開閉される。排気ポート２１における燃焼室１８に臨む開口部２５は、排気バルブ２３によって開閉される。
【００１７】
また、シリンダヘッド１２には、燃焼室１８に燃料を噴射するインジェクタ２６、および、空気と燃料との混合気を点火して燃焼させる点火プラグ２７が設けられている。ピストン１３は、混合気の燃焼によりシリンダ１４内で往復運動を行う。クランクシャフト１６は、ピストン１３の往復運動に応じて、コネクティングロッド１７を通じて回転運動を行う。
【００１８】
吸気ポート２０には、インテークマニホールド３０が接続されている。インテークマニホールド３０は、集合部で複数の分岐路に分岐している。インテークマニホールド３０の各分岐路は、複数の吸気ポート２０にそれぞれ接続される。インテークマニホールド３０の集合部は、吸気管３１に接続される。吸気ポート２０、インテークマニホールド３０、吸気管３１は、シリンダ１４（燃焼室１８）に吸気を導入する吸気流路３２を形成する。以下では、吸気流路３２を通る吸気の流れに沿って、内燃機関２から遠い方を上流と呼び、内燃機関２に近い方を下流と呼ぶ。
【００１９】
吸気管３１には、上流側から順に、エアクリーナ３５、スロットルバルブ３６が設けられる。エアクリーナ３５は、外部から吸入された空気に混合されている異物を除去する。スロットルバルブ３６は、アクセル開度に応じてアクチュエータ３７によって開閉される。燃焼室１８に送られる吸気量は、スロットルバルブ３６の開閉に応じて調整される。
【００２０】
また、吸気ポート２０には、吸気流路３２の長手方向に延在する隔壁４０が設けられている。隔壁４０は、吸気流路３２を、２つの吸気流路（後述の第１吸気流路３２ａおよび第２吸気流路３２ｂ、図２〜図５参照）に区画する。隔壁４０については、後に詳述する。なお、隔壁４０は、吸気ポート２０近傍のインテークマニホールド３０まで延在してもよい。
【００２１】
排気ポート２１には、エキゾーストマニホールド５０が接続されている。エキゾーストマニホールド５０は、複数の分岐路が集合部で１つにまとめられる。エキゾーストマニホールド５０の各分岐路は、複数の排気ポート２１にそれぞれ接続される。エキゾーストマニホールド５０の集合部は、排気管５１に接続される。排気ポート２１、エキゾーストマニホールド５０、排気管５１は、シリンダ１４（燃焼室１８）から排出される排気が通る排気流路５２を形成する。排気管５１には、触媒５３が設けられる。触媒５３は、例えば、三元触媒などであり、排気に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する。
【００２２】
また、内燃機関システム１には、アクセル開度センサ６１、クランク角センサ６２、フローメータ６３が設けられている。アクセル開度センサ６１は、アクセルペダルの踏込み量に応じたアクセル開度を検出する。クランク角センサ６２は、クランクシャフト１６の回転角度であるクランク角を検出する。フローメータ６３は、吸気管３１におけるスロットルバルブ３６の下流側に設けられており、燃焼室１８へ供給される吸気量を検出する。
【００２３】
ＥＣＵ４は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成され、内燃機関システム１を統括制御する。ＥＣＵ４は、プログラムを実行することで、駆動制御部６５として機能する。
【００２４】
駆動制御部６５は、クランク角センサ６２によって検出されたクランク角に基づいて現時点のエンジン回転数を導出する。駆動制御部６５は、現時点のエンジン回転数およびアクセル開度センサ６１によって検出されたアクセル開度に基づいて、目標トルクおよび目標エンジン回転数を導出する。駆動制御部６５は、目標トルクおよび目標エンジン回転数に基づいて目標空気量を決定し、目標空気量に基づいて目標スロットル開度を決定する。そして、駆動制御部６５は、目標スロットル開度でスロットルバルブ３６が開閉されるようにアクチュエータ３７を駆動させる。
【００２５】
また、駆動制御部６５は、目標空気量に基づいて燃料の目標噴射量を決定し、目標噴射量に基づいて目標噴射時期および目標噴射期間を決定する。駆動制御部６５は、インジェクタ２６を目標噴射時期および目標噴射期間で駆動させ、目標噴射量の燃料を噴射させる。また、駆動制御部６５は、目標エンジン回転数およびクランク角に基づいて目標点火時期を決定し、点火プラグ２７によって目標点火時期で混合気を点火させる。
【００２６】
図２および図３は、吸気ポート２０の部分拡大図である。図２では、斜視図を示しており、図３では、平面図を示している。図２および図３では、１個のシリンダ１４に対して設けられた２個の吸気ポート２０が示されている。また、図２および図３では、吸気ポート２０を透視して隔壁４０が示されている。また、図３では、シリンダ１４の中心軸を通り、かつ、２個の吸気ポート２０の各々を中央で分ける面が一点鎖線Ｃで示されている。吸気流路３２をシリンダ１４に連通させる開口部２４の中心は、シリンダ１４の中心軸に対して偏心している。
【００２７】
図２および図３に示すように、吸気ポート２０における吸気流路３２の長手方向に直交する断面は、吸気ポート２０とインテークマニホールド３０との接続部において略四角形となっている。一方、吸気ポート２０における吸気流路３２の長手方向に直交する断面は、吸気ポート２０の開口部２４において略円形となっている。このため、吸気ポート２０における吸気流路３２の長手方向に直交する断面の形状は、インテークマニホールド３０側から開口部２４側に進むにしたがって、略四角形から略円形に徐々に変形している。
【００２８】
吸気ポート２０内に収容される隔壁４０は、板状に形成されている。隔壁４０は、例えば、吸気ポート２０とインテークマニホールド３０との接続部において、吸気ポート２０およびインテークマニホールド３０に固定されている。なお、隔壁４０は、長手の各位置において吸気ポート２０に固定されてもよい。
【００２９】
図４および図５は、吸気ポート２０の断面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、図５は、図３のＶ−Ｖ線断面図である。図４および図５では、吸気ポート２０の断面が略四角形となっている。また、図４および図５の上下方向は、ピストン１３の摺動方向に相当する。図４および図５の左右方向は、２個の吸気ポート２０の各々を中央で分ける面（図３における一点鎖線Ｃ）に直交するシリンダ１４の径方向に相当する。換言すると、図４および図５の左右方向は、開口部２４の偏心方向に相当する。
【００３０】
隔壁４０は、ピストン１３の摺動方向（図４および図５における上下方向）に平行な面に対して傾斜されて配置される。隔壁４０は、シリンダ１４の中央側（図３における一点鎖線Ｃ側）端が相対的にシリンダ１４から離れ、シリンダ１４の外周側（図３における一点鎖線Ｃとは反対側）端が相対的にシリンダ１４に近くなる方向に傾斜される。つまり、図３に示す、一点鎖線Ｃに対して左側の吸気ポート２０の隔壁４０は、図４に示すように右上がりに傾斜している。また、図３に示す、一点鎖線Ｃに対して右側の吸気ポート２０の隔壁４０は、図５に示すように右下がりに傾斜している。これにより、隔壁４０は、吸気ポート２０における吸気流路３２を図４および図５の左右方向に区画するとともに、図４および図５の上下方向にも区画する。
【００３１】
また、隔壁４０は、隔壁４０によって区画される各々の吸気流路３２の断面積を異ならせるように、吸気ポート２０に対して偏って配置される。具体的には、隔壁４０は、吸気ポート２０に対して相対的にシリンダ１４から離れる方向に偏って配置される。以後、隔壁４０によって区画された各々の吸気流路３２のうち断面積が大きい方の吸気流路３２を第１吸気流路３２ａと呼び、断面積が小さい方の吸気流路３２を第２吸気流路３２ｂと呼ぶ。
【００３２】
図４および図５では、第１吸気流路３２ａおよび第２吸気流路３２ｂを、破線で囲まれた領域で模式的に示している。ここでは、相対的にシリンダ１４の中央側でありシリンダ１４に近い方（図４における右下側、図５における左下側）の吸気流路３２が第１吸気流路３２ａとなる。また、相対的にシリンダ１４の外周側でありシリンダ１４から遠い方（図４における左上側、図５における右上側）の吸気流路３２が第２吸気流路３２ｂとなる。
【００３３】
第１吸気流路３２ａの断面積と、第２吸気流路３２ｂの断面積との比は、例えば、約７対３であるが、この比に限らない。また、第１吸気流路３２ａの断面積と、第２吸気流路３２ｂの断面積との比は、吸気ポート２０の長手に沿って変化してもよい。また、隔壁４０は、吸気ポート２０の長手に沿って湾曲してもよい。
【００３４】
また、吸気ポート２０におけるシリンダ１４側の壁面を吸気ポート２０の底部と呼ぶ。吸気ポート２０の底部と、隔壁４０におけるシリンダ１４の中央側端との間隔は、吸気ポート２０の底部と、隔壁４０におけるシリンダ１４の外周側端との間隔よりも大きくなっている。換言すると、第１吸気流路３２ａでは、相対的にシリンダ１４の中央側の半分の領域３２ａ１の断面積が、相対的にシリンダ１４の外周側の半分の領域３２ａ２の断面積よりも大きくなっている。つまり、隔壁４０は、第１吸気流路３２ａを開口部２４の偏心方向に二分したときにシリンダ１４の中央側に位置する領域３２ａ１の断面積が、シリンダ１４の外周側に位置する領域３２ａ２の断面積よりも大きくなるように設けられる。
【００３５】
また、第１実施形態では、第１吸気流路３２ａが第２吸気流路３２ｂに対してシリンダ１４の中央側およびシリンダ１４側にあり、かつ、第１吸気流路３２ａにおいて、シリンダ１４の中央側の領域３２ａ１の断面積がシリンダ１４の外周側の領域３２ａ２の断面積よりも大きいという関係が、吸気ポート２０の長手に沿って維持されている。
【００３６】
図６および図７は、吸気の流れを説明する説明図である。図６は、吸気ポート２０およびシリンダ１４の斜視図を示している。また、図７は、開口部２４付近の透視側面図を示している。
【００３７】
図６に示すように、矢印ＦａＬは、左側の吸気ポート２０の第１吸気流路３２ａを通って燃焼室１８に導入される吸気の流れを示す。また、矢印ＦｂＬは、左側の吸気ポート２０の第２吸気流路３２ｂを通って燃焼室１８に導入される吸気の流れを示す。また、矢印ＦａＲは、右側の吸気ポート２０の第１吸気流路３２ａを通って燃焼室１８に導入される吸気の流れを示す。また、矢印ＦｂＲは、右側の吸気ポート２０の第２吸気流路３２ｂを通って燃焼室１８に導入される吸気の流れを示す。
【００３８】
ここで、例えば、冷態始動時、アイドリング時、低負荷時（つまり、エンジン回転数が低い時）などでは、燃焼室１８に導入される吸気量が少なくなる。まず、このような吸気量が少ない運転領域での作用を説明する。
【００３９】
上述のように、第１吸気流路３２ａは、第２吸気流路３２ｂに比べ、断面積が大きい。このことから、第１吸気流路３２ａを吸気が通ることによる圧損が、第２吸気流路３２ｂを吸気が通ることによる圧損よりも小さくなる。このため、第１吸気流路３２ａは、第２吸気流路３２ｂに比べて吸気の流量が多くなり、第１吸気流路３２ａを通って燃焼室１８に導入される吸気の流速も、第２吸気流路３２ｂを通って燃焼室１８に導入される吸気の流速よりも大きくなる。図６では、吸気の流れを示す矢印ＦａＬ、ＦｂＬ、ＦａＲ、ＦｂＲの太さが太いほど、吸気の流速が大きいことを示す。
【００４０】
また、第１吸気流路３２ａは、第２吸気流路３２ｂに比べ、相対的にシリンダ１４の中央側の断面積が大きい。このため、第１吸気流路３２ａを通る吸気は、第２吸気流路３２ｂを通る吸気に比べ、シリンダ１４の中央側の流量および流速が大きくなる。
【００４１】
つまり、燃焼室１８に導入される吸気のうち、シリンダ１４の中央側の吸気の流速が、シリンダ１４の外周側の吸気の流速よりも大きくなる。これにより、燃焼室１８において中央側に強いタンブル流が生じることとなる。
【００４２】
一方、例えば、高負荷時（つまり、エンジン回転数が高い時）などでは、燃焼室１８に導入される吸気量が多くなる。次に、このような吸気量が多い運転領域での作用を説明する。
【００４３】
吸気装置３では、隔壁４０が板状であるため、吸気ポート２０の断面積に対する隔壁４０の断面積の占める割合が少ない。つまり、第１吸気流路３２ａの断面積と第２吸気流路３２ｂの断面積とを合わせた断面積は、隔壁４０がない場合の吸気ポート２０の断面積と、ほぼ同等の大きさとなる。これにより、吸気装置３では、隔壁４０がない場合とほぼ同量の吸気を、第１吸気流路３２ａおよび第２吸気流路３２ｂを通して燃焼室１８に導入することが可能である。
【００４４】
上述のように、第２吸気流路３２ｂでは、第１吸気流路３２ａに比べ、圧損が大きい。しかし、吸気量が多い場合、第２吸気流路３２ｂの圧損が比較的に大きいとしても、第２吸気流路３２ｂにも多くの吸気が通ることとなる。つまり、この場合、第１吸気流路３２ａと第２吸気流路３２ｂとの両方を通って、隔壁４０がない場合とほぼ同量の多くの吸気が燃焼室１８に導入される。これにより、燃焼室１８において強いタンブル流が生じることとなる。
【００４５】
このように、吸気装置３は、吸気量が少なくなる運転領域と吸気量が多くなる運転領域との両方について、燃焼室１８において強いタンブル流を発生させることが可能である。強いタンブル流が生じると、吸気と燃料との撹拌が促進され、燃焼室１８における燃焼の伝播を促進することができる。
【００４６】
また、図７に示すように、開口部２４付近の吸気ポート２０は、ピストン１３の摺動方向（図７の上下方向）に対する傾斜角が大きくなっており、シリンダ１４に対して比較的に横方向に形成されている。換言すると、吸気ポート２０の曲率が小さくなっている。また、図７では、吸気ポート２０が開口部２４に対して左側に延在している。
【００４７】
このため、図７の矢印ＦａＬで示すように、隔壁４０の下側（シリンダ１４側）の第１吸気流路３２ａを通って開口部２４に移動された吸気は、吸気バルブ２２の傘状となっている先端の右上側を通って燃焼室１８に導入される。このような吸気の流通経路は、概ね直線状となっている。これにより、流速が大きい第１吸気流路３２ａの吸気は、滑らかに燃焼室１８に導入される。
【００４８】
以上のように、第１実施形態の内燃機関２の吸気装置３における隔壁４０は、区画された各々の吸気流路３２の断面積が異なり、かつ、区画された吸気流路３２のうち断面積が大きい第１吸気流路３２ａにおいて、相対的にシリンダ１４の中央側の領域３２ａ１の断面積が、相対的にシリンダ１４の外周側の領域３２ａ２の断面積よりも大きくなるように、ピストン１３の摺動方向に平行な面に対して傾斜して配置される。これにより、第１実施形態の内燃機関２の吸気装置３では、燃焼室１８において強いタンブル流が生成される。
【００４９】
したがって、第１実施形態の内燃機関２の吸気装置３によれば、燃焼室１８における燃焼の伝播を効率よく促進することができる。
【００５０】
また、第１実施形態の内燃機関２の吸気装置３では、隔壁４０がない場合とほぼ同量の吸気が燃焼室１８に導入される。このため、第１実施形態の内燃機関２の吸気装置３によれば、燃焼室１８において強いタンブル流を生じさせつつ、燃焼室１８に導入される吸気量を維持することが可能となる。
【００５１】
また、第１実施形態の内燃機関２の吸気装置３では、強いタンブル流を生成させるためのタンブル生成バルブを吸気ポート２０に設けることなく、強いタンブル流を生成することができる。このため、第１実施形態の内燃機関２の吸気装置３によれば、タンブル生成バルブが設けられた吸気装置に比べ、吸気装置３の構造を簡素化することができる。また、第１実施形態の内燃機関２の吸気装置３によれば、タンブル生成バルブおよびタンブル生成バルブを駆動させる駆動機構分のコストを削減することができる。
【００５２】
また、第１実施形態の内燃機関２の吸気装置３では、第１吸気流路３２ａが第２吸気流路３２ｂに対してシリンダ１４側にある。このため、第１実施形態の内燃機関２の吸気装置３では、第１吸気流路３２ａを通る流速が大きい吸気を滑らかにシリンダ１４内に供給することができ、強いタンブル流の生成が妨げられることを防止することができる。
【００５３】
第１実施形態では、吸気ポート２０の一部の断面形状が略四角形である例を示していた。しかし、吸気ポート２０は、断面形状が略四角形であるものに限らない。例えば、吸気ポート２０は、全長に亘って断面形状が略円形であってもよい。
【００５４】
また、第１実施形態では、図４および図５に示すように、第１吸気流路３２ａの断面形状が略台形となっており、第２吸気流路３２ｂの断面形状が略三角形となっていた。しかし、第１吸気流路３２ａの断面形状は、略台形に限らず、第２吸気流路の断面形状は、略三角形に限らない。
【００５５】
（第１実施形態の変形例）
図８および図９は、第１実施形態の変形例における吸気ポート２０の断面図である。図８は、図４に対応する変形例であり、図９は、図５に対応する変形例である。
【００５６】
図８および図９では、相対的にシリンダ１４の中央側でありシリンダ１４から遠い方（図８における右上側、図９における左上側）の吸気流路３２が第１吸気流路３２ａとなるように隔壁４０が配置される。また、図８および図９では、相対的にシリンダ１４の外周側でありシリンダ１４に近い方（図８における左下側、図９における右下側）の吸気流路３２が第２吸気流路３２ｂとなるように、隔壁４０が配置される。また、この変形例における隔壁４０は、シリンダ１４の中央側端が相対的にシリンダ１４側となり、シリンダ１４の外周側端が相対的にシリンダ１４から離れる方向となるように傾斜される。
【００５７】
なお、第１吸気流路３２ａにおいて、相対的にシリンダ１４の中央側の半分の領域３２ａ１の断面積が、相対的にシリンダ１４の外周側の半分の領域３２ａ２の断面積よりも大きくなっている点については、第１実施形態と同様である。
【００５８】
図１０は、第１実施形態の変形例における吸気の流れを説明する説明図である。この変形例における開口部２４付近の吸気ポート２０は、図１０に示すように、ピストン１３の摺動方向（図１０の上下方向）に対する傾斜角が小さく、シリンダ１４に対して概ね起立している。換言すると、この変形例では、吸気ポート２０の曲率が大きくなっている。
【００５９】
ところで、吸気ポート２０がシリンダ１４に対して概ね起立している場合において、仮に第１吸気流路３２ａが隔壁４０の下側（シリンダ１４側）に形成されるとしたならば、図１０の破線の矢印で示すように、流速が大きい吸気が吸気バルブ２２の先端の左上側を通ることとなる。このような場合、燃焼室１８における強いタンブル流の生成が妨げられるおそれがある。
【００６０】
これに対し、この変形例では、シリンダ１４に対して概ね起立する吸気ポート２０において、第１吸気流路３２ａが隔壁４０の上側（シリンダ１４から離れる方）に形成されている。このため、この変形例では、図１０の実線の矢印ＦａＬで示すように、隔壁４０の上側を通って開口部２４に移動された吸気は、吸気バルブ２２の先端の右上側を通って燃焼室１８に導入される。
【００６１】
この変形例では、流速の大きい吸気が吸気バルブ２２の先端の左上側を通る態様に比べ、流速の大きい吸気を滑らかに燃焼室１８に導入することができる。その結果、この変形例によれば、燃焼室１８に対する吸気ポート２０の形状に起因して強いタンブル流の生成が妨げられることを防止することができる。
【００６２】
（第２実施形態）
図１１および図１２は、第２実施形態による内燃機関２の吸気装置２０３の吸気ポート２０の部分拡大図である。図１１では、斜視図を示しており、図１２では、平面図を示している。また、図１１および図１２では、１個のシリンダ１４に対して設けられた２個の吸気ポート２０が示されている。
【００６３】
第２実施形態の吸気装置２０３は、タンブル生成バルブ７０（ＴＧＶ：Tumble Generation Valve）を有する点において第１実施形態の吸気装置３と異なる。図１１および図１２では、吸気ポート２０を透視して隔壁４０およびタンブル生成バルブ７０が示されている。また、図１１および図１２では、タンブル生成バルブ７０がハッチングで示されている。
【００６４】
タンブル生成バルブ７０は、隔壁４０よりも上流側に設けられている。例えば、タンブル生成バルブ７０は、吸気ポート２０とインテークマニホールド３０との接続部付近に設けられている。タンブル生成バルブ７０は、隔壁４０により区画された吸気流路３２のうち断面積が小さい第２吸気流路３２ｂの開閉を行う。タンブル生成バルブ７０は、不図示のアクチュエータによって開閉される。
【００６５】
図１１および図１２では、タンブル生成バルブ７０によって第２吸気流路３２ｂが閉塞された状態が示されている。タンブル生成バルブ７０は、第２吸気流路３２ｂを閉塞させることで、燃焼室１８において強いタンブル流を発生させる。
【００６６】
また、図示を省略するが、ＥＣＵ４は、プログラムを実行することで、ＴＧＶ制御部としても機能する。ＴＧＶ制御部は、例えば、冷態始動時、アイドリング時、低負荷時（つまり、エンジン回転数が低い時）などの所定の運転領域において、タンブル生成バルブ７０によって第２吸気流路３２ｂを閉塞させるようにアクチュエータを駆動させる。
【００６７】
タンブル生成バルブ７０によって第２吸気流路３２ｂが閉塞されると、吸気は、第１吸気流路３２ａのみを通って燃焼室１８に導入される。このことから、第２吸気流路３２ｂが閉塞されているときの第１吸気流路３２ａの圧力は、第２吸気流路３２ｂが開放されているときに比べ、低くなる。これにより、第２吸気流路３２ｂが閉塞されると、第２吸気流路３２ｂが開放されているときに比べ、第１吸気流路３２ａを通る吸気の流速が大きくなる。つまり、第２吸気流路３２ｂが閉塞されると、第２吸気流路３２ｂが開放されているときに比べ、燃焼室１８においてより強いタンブル流を発生させることができる。
【００６８】
また、第２吸気流路３２ｂが開放されると、第２実施形態は、第１実施形態と同様の構成となり、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００６９】
したがって、第２実施形態の内燃機関２の吸気装置２０３によれば、タンブル生成バルブ７０を開放して燃焼室１８に導入する吸気量を多くするときに強いタンブル流を生じさせることができ、さらに、タンブル生成バルブ７０を閉塞することで、より強いタンブル流を生じさせることが可能となる。
【００７０】
（第３実施形態）
図１３および図１４は、第３実施形態による内燃機関２の吸気装置３０３の吸気ポート２０の部分拡大図である。図１３では、斜視図を示しており、図１４では、平面図を示している。また、図１３および図１４では、１個のシリンダ１４に対して設けられた２個の吸気ポート２０が示されている。
【００７１】
第３実施形態の吸気装置３０３は、隔壁４０に代えて隔壁３４０を有する点において第１実施形態の吸気装置３と異なる。図１３および図１４では、吸気ポート２０を透視して隔壁３４０が示されている。
【００７２】
図１５および図１６は、吸気ポート２０の断面図である。図１５は、図１４のＸＶ−ＸＶ線断面図であり、図１６は、図１４のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。図１５および図１６の上下方向は、ピストン１３の摺動方向に相当する。図１５および図１６の左右方向は、２個の吸気ポート２０の各々を中央で分ける面（図１４における一点鎖線Ｃ）に直交するシリンダ１４の径方向に相当する。
【００７３】
隔壁３４０は、ピストン１３の摺動方向（図１５および図１６における上下方向）に平行に配置されている。隔壁３４０は、吸気ポート２０における吸気流路３２を図１５および図１６の左右方向に区画する。また、隔壁３４０は、吸気ポート２０に対して相対的にシリンダ１４の外周側に偏って配置される。つまり、隔壁３４０に対してシリンダ１４の中央側に、断面積が大きい第１吸気流路３２ａが形成され、隔壁３４０に対してシリンダ１４の外周側に、断面積が小さい第２吸気流路３２ｂが形成される。図１５および図１６では、第１吸気流路３２ａおよび第２吸気流路３２ｂを、破線で囲まれた領域で模式的に示している。
【００７４】
また、第３実施形態では、第１吸気流路３２ａが第２吸気流路３２ｂに対してシリンダ１４の中央側にあるという関係が、吸気ポート２０の長手に沿って維持されている。
【００７５】
図１７は、吸気の流れを説明する説明図である。図１７は、吸気ポート２０およびシリンダ１４の斜視図を示している。また、図１７では、吸気の流れを示す矢印ＦａＬ、ＦｂＬ、ＦａＲ、ＦｂＲの太さが太いほど、吸気の流速が大きいことを示す。
【００７６】
第３実施形態では、第１実施形態と同様に、第１吸気流路３２ａを通って燃焼室１８に導入される吸気の流速が、第２吸気流路３２ｂを通って燃焼室１８に導入される吸気の流速よりも大きくなる。また、第１吸気流路３２ａは、第２吸気流路３２ｂよりもシリンダ１４の中央側にある。このため、燃焼室１８に導入される吸気のうち、シリンダ１４の中央側の吸気の流速が、シリンダ１４の外周側の吸気の流速よりも大きくなる。これにより、燃焼室１８において強いタンブル流が生じることとなる。
【００７７】
したがって、第３実施形態の内燃機関２の吸気装置３０３によれば、燃焼室１８における燃焼の伝播を効率よく促進することができる。
【００７８】
また、第３実施形態の内燃機関２の吸気装置３０３によれば、燃焼室１８において強いタンブル流を生じさせつつ、燃焼室１８に供給する吸気量を維持することが可能となる。
【００７９】
なお、第３実施形態の内燃機関２の吸気装置３０３では、第１吸気流路３２ａがピストン１３の摺動方向（図１５および図１６の上下方向）に区画されていない。これにより、流速が大きな吸気は、シリンダ１４から離れる方向に広がった状態で第１吸気流路３２ａを通る。このため、第１吸気流路３２ａを通る流速が大きい吸気を滑らかにシリンダ１４内に供給するという点においては、第３実施形態の内燃機関２の吸気装置３０３よりも、第１実施形態の内燃機関２の吸気装置３の方が、より効果が高い。したがって、第３実施形態の内燃機関２の吸気装置３０３よりも、第１実施形態の内燃機関２の吸気装置３の構成の方が、より好ましい。
【００８０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８１】
上記各実施形態および変形例を組み合わせてもよい。例えば、上記第１実施形態の変形例と、第２実施形態とを組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、内燃機関の吸気装置に利用できる。
【符号の説明】
【００８３】
２  内燃機関
３、２０３、３０３  吸気装置
１３  ピストン
１４  シリンダ
１８  燃焼室
３２  吸気流路
３２ａ  第１吸気流路
３２ａ１、３２ａ２  領域
３２ｂ  第２吸気流路
４０、３４０  隔壁
７０  タンブル生成バルブ
【図１】
2019173742.tif 000003
【図２】
2019173742.tif 000004
【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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【図１６】
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【図１７】
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