(57)【要約】【課題】吸気流量を調節する弁体にタンブル量を制御する弁体を兼ねさせることと、燃費改善との両立を図ったスロットルバルブ装置を提供する。【解決手段】吸気通路２１１を、弁体２３の上方端面２３１と吸気管２１の内壁との間で形成されるタンブル兼用メイン通路２１１ａと、タンブル兼用メイン通路２１１ａをバイパスするバイパス通路２１１ｂとに区画する。そして、弁体２３を開方向に回転させるにつれタンブル兼用メイン通路２１１ａの開度が減少するとともにバイパス通路２１１ｂの開度が増大するように、タンブル兼用メイン通路２１１ａおよびバイパス通路２１１ｂを配置する。【選択図】図１
2008106641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に吸入空気を導く吸気通路を内部に形成する吸気管と、
前記吸入空気の流れ方向に対して略直交する方向に延びる回転軸と、
前記回転軸から延出し、前記回転軸とともに回転して前記吸気通路の開度を調節する弁体と、
を備え、
前記吸気通路は、前記弁体のうち前記回転軸と反対側に位置する上方端面と前記吸気管の内壁との間で形成されるタンブル兼用メイン通路と、前記タンブル兼用メイン通路をバイパスするバイパス通路とに区画され、
前記タンブル兼用メイン通路および前記バイパス通路は、前記弁体を開方向に回転させるにつれ前記タンブル兼用メイン通路の開度が減少するとともに前記バイパス通路の開度が増大するように配置されているスロットルバルブ装置。
【請求項２】
前記吸気管の内壁のうち前記タンブル兼用メイン通路を形成する部分には、前記吸気通路の通路断面を縮小する凸部が形成されており、
前記弁体を開方向に回転させるにつれ前記弁体が前記凸部に近づくことにより、前記タンブル兼用メイン通路の開度が減少するように構成されている請求項１記載のスロットルバルブ装置。
【請求項３】
前記吸気管の内壁には前記吸気通路を拡大する凹部が形成されており、
前記バイパス通路は、前記弁体のうち前記回転軸から前記上方端面まで延びる部分である側方端面と前記凹部との間で形成され、
前記弁体を開方向に回転させるにつれ前記弁体が前記凹部に近づくことにより、前記バイパス通路の開度が増大するように構成されている請求項１または２記載のスロットルバルブ装置。
【請求項４】
前記弁体は、前記回転軸の径方向一方側に向けて延出し、
前記回転軸から径方向他方側に向けて延出し、前記回転軸とともに回転するバイパス用弁体を備え、
前記バイパス通路は、前記バイパス用弁体のうち前記回転軸と反対側に位置する下方端面と前記吸気管の内壁との間で形成され、
前記弁体を開方向に回転させるにつれ前記バイパス用弁体が回転することにより、前記バイパス通路の開度が増大するように構成されている請求項１または２記載のスロットルバルブ装置。
【請求項５】
前記回転軸に対して平行に配置され、前記回転軸と連動して回転するサブ回転軸と、
前記サブ回転軸から延出して前記サブ回転軸とともに回転し、前記弁体に対して積層配置されたサブ弁体と、
を備え、
前記弁体には第１貫通孔が形成され、
前記サブ弁体には前記第１貫通孔と連通可能な第２貫通孔が形成され、
前記バイパス通路は、連通した状態の前記第１貫通孔および前記第２貫通孔により形成され、
前記弁体および前記サブ弁体を開方向に回転させるにつれ前記第１貫通孔と前記第２貫通孔との連通度が増大するように構成されている請求項１または２記載のスロットルバルブ装置。
【請求項６】
前記弁体を開方向に回転させるにあたりその回転領域は、
前記タンブル兼用メイン通路の開度が減少するとともに前記バイパス通路の開度が増大して前記内燃機関をアイドル運転させるアイドル制御領域と、
前記アイドル制御領域よりも開方向側の領域であり、前記アイドル運転よりも高回転で前記内燃機関を運転させる通常制御領域と、
に区画されている請求項１から５のいずれか一項記載のスロットルバルブ装置。
【請求項７】
前記通常制御領域では、前記弁体を開方向に回転させるにつれ前記タンブル兼用メイン通路および前記バイパス通路を流通する総和吸気流量が増大し、
前記アイドル制御領域では、前記弁体の回転位置に拘わらず前記総和吸気流量が一定となるように構成されている請求項６記載のスロットルバルブ装置。
【請求項８】
前記通常制御領域では、前記弁体を開方向に回転させるにつれ前記タンブル兼用メイン通路の開度が増大するとともに前記バイパス通路の開度が減少または閉塞するように構成されている請求項７記載のスロットルバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関への吸入空気の流量を調節するスロットルバルブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関に吸入空気を導く吸気通路を内部に形成する吸気管、回転軸、および回転軸から延出する弁体を備え、回転軸とともに弁体を回転させることにより吸気通路の開度を調節するスロットルバルブ装置が知られている（特許文献１等参照）。
そして、特許文献１記載のスロットルバルブ装置では、弁体のうち回転軸と反対側に位置する端面と吸気管の内壁との間で形成される通路（以下、タンブル兼用メイン通路と呼ぶ）の開度を調節することで、吸入空気の流量（以下、単に吸気流量と呼ぶ）を調節するとともにタンブル量を制御している。すなわち、吸気流量を調節する弁体が、タンブル量を制御する弁体を兼ねている。
因みに、「タンブル」とは、内燃機関の燃焼室内にて生じる縦方向の渦流のことであり、内燃機関の燃焼促進等を図るものである。そして、「タンブル量」とは、単位時間当たりに渦が回転した回数のことである。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−５０３５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、冷間時には、タンブルを発生させることにより、燃料のウェット量（吸気管の内壁等に付着する燃料）を低減させるとともに燃焼室内に均質な混合気を形成することができるため、燃焼を安定化させることができる。そして、内燃機関のアイドル運転時において、冷間時であっても内燃機関の温度が上昇してくれば、タンブル量を抑えて燃焼抑制を図ることが望ましい。
しかしながら、特許文献１記載の如く吸気流量を調節する弁体がタンブル量を制御する弁体を兼ねている場合には、弁体の回転にともなって吸気流量とタンブル量がともに増大または減少することとなる。よって、アイドル運転に必要な吸気流量を確保したままタンブル量のみを減少させることはできず、上述の燃焼抑制ができないため燃費悪化は免れない。
そこで、本発明の目的は、吸気流量を調節する弁体にタンブル量を制御する弁体を兼ねさせることと、燃費改善との両立を図ったスロットルバルブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明では、吸気通路は、弁体のうち回転軸と反対側に位置する上方端面と吸気管の内壁との間で形成されるタンブル兼用メイン通路と、タンブル兼用メイン通路をバイパスするバイパス通路とに区画されている。そして、タンブル兼用メイン通路およびバイパス通路は、弁体を開方向に回転させるにつれタンブル兼用メイン通路の開度が減少するとともにバイパス通路の開度が増大するように配置されている。
【０００６】
この構成によれば、内燃機関をアイドル運転させている場合において、内燃機関の温度上昇にともなって弁体を開方向に回転させれば、タンブル兼用メイン通路の開度が減少するとともにバイパス通路の開度が増大する。従って、タンブル兼用メイン通路の開度が減少することによりタンブル量を減少できるとともに、バイパス通路の開度が増大することにより、タンブル兼用メイン通路の開度減少による吸気流量の減少をバイパス通路を流れる吸入空気の増大により補うことができる。よって、アイドル運転に必要な吸気流量を確保したままタンブル量のみを減少できるので、吸気流量を調節する弁体にタンブル量を制御する弁体を兼ねさせることと、燃費改善との両立を図ることができる。
【０００７】
請求項２記載の発明では、弁体を開方向に回転させるにつれ弁体が吸気管の内壁に形成された凸部に近づくことにより、タンブル兼用メイン通路の開度が減少するように構成されている。そのため、弁体を開方向に回転させるにつれタンブル兼用メイン通路の開度が減少するとともにバイパス通路の開度が増大するように構成することを容易に実現できる。
また、請求項３〜５記載の発明のようにバイパス通路を形成すれば、弁体を開方向に回転させるにつれタンブル兼用メイン通路の開度が減少するとともにバイパス通路の開度が増大するように構成することを容易に実現できる。
【０００８】
請求項７記載の発明では、アイドル制御領域では、弁体の回転位置に拘わらず総和吸気流量が一定となるように構成されているので、内燃機関のアイドル運転時に、内燃機関の温度上昇にともなって弁体を開方向に回転させてタンブル量を減少させた場合であっても、内燃機関の回転数が変動してしまうことを抑制できる。
【０００９】
ここで、弁体の回転により吸気通路の開度を調節するにあたりバイパス通路の開度が大きいほど吸入空気の流れが乱れてしまい、吸入空気の圧力損失増大を招いてしまう。そして、通常制御領域では、圧力損失を少なくし、より多くの空気を吸入する必要がある。この点を鑑み、請求項８記載の発明では、通常制御領域では、弁体を開方向に回転させるにつれタンブル兼用メイン通路の開度が増大するとともにバイパス通路の開度が減少または閉塞するので、通常制御領域における上記圧力損失増大を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、実質的に同一の構成部位には、図中、同一符号を付してある。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係るスロットルバルブ装置を、図１〜図３を用いて以下に説明する。図１は、スロットルバルブ装置２０の詳細を示す模式図であり、図２は、図１に示すスロットルバルブ装置２０が内燃機関としてのガソリンエンジン１０に搭載された状態を示す模式図である。
【００１１】
はじめに、図２を用いてスロットルバルブ装置２０の構造の概略を説明する。
ガソリンエンジン１０は車両に搭載された走行用のエンジンであり、図示しない複数の気筒１１を有するエンジンである。各気筒には、シリンダヘッド１２内部に形成された燃焼室１３、ピストン１４、吸気ポート１５、排気ポート１６、吸気バルブ１７、排気バルブ（図示しない）等が備えられている。
【００１２】
吸気ポート１５にはスロットルバルブ装置２０が接続され、スロットルバルブ装置２０の吸入空気流れ上流側には、図示しないインテークマニホールドおよびサージタンク等が接続されている。
従って、ピストン１４の吸気行程により燃焼室１３に負圧が発生すると、図示しないエアクリーナを通過した空気が吸入空気としてサージタンクに流入し、各気筒に向けて分岐する。そして、分岐した吸入空気はインテークマニホールド内を流通した後、スロットルバルブ装置２０により流量調節される。そして、流量調節された吸入空気は吸気ポート１５から燃焼室１３内に流入する。
【００１３】
スロットルバルブ装置２０は、吸気管２１、回転軸２２、弁体２３、電動モータ２４およびＥＣＵ２５（電子制御手段）等を備えて構成されている。
吸気管２１は、シリンダヘッド１２に形成された吸気ポート１５に接続されており、燃焼室１３に吸入空気を導く吸気通路２１１を内部に形成する。すなわち、吸気通路２１１は気筒の数だけ複数形成されている。なお、吸気管２１の材質はアルミニウム合金等の金属製または樹脂製である。
【００１４】
回転軸２２は、回転軸２２の延びる方向が吸入空気の流れ方向（図２の左右方向）に対して略直交する方向となるように配置されている。そして、弁体２３および回転軸２２は一体的に回転する。因みに、本実施形態では、複数の吸気管２１のそれぞれに配置された弁体２３は共通した一本の回転軸２２に固定されており、複数の弁体２３および回転軸２２は一体的に回転する。すなわち、本実施形態に係るスロットルバルブ装置２０は所謂多連スロットル式である。
【００１５】
電動モータ２４は回転軸２２を駆動させるアクチュエータであり、電動モータ２４の作動はＥＣＵ２５により制御される。そして、ＥＣＵ２５は、車両の運転者によるアクセル操作量に基づき、弁体２３による吸気通路２１１の目標開度を算出するとともに、図示しないロータリーエンコーダ等の回転位置検出手段により回転軸２２および弁体２３の実際の回転位置（実際の開度）を算出する。そして、ＥＣＵ２５は、回転位置検出手段により検出された実際の開度が目標開度となるように電動モータ２４の作動を制御する。
【００１６】
次に、図１を用いて、本発明の要部である吸気管２１および弁体２３の構造について詳細に説明する。なお、図１（ａ）（ｂ）（ｃ）は弁体２３を解放側（下流側）に回転させるときの吸入空気の流れの変化を説明する図であり、図１（ｄ）は図１（ａ）のｄ矢視図である。
【００１７】
弁体２３は、回転軸２２の径方向片側に向けて回転軸２２から板状に延びる形状であり、回転軸２２の径方向方片側でのみ吸気通路２１１を開閉する片側開閉式である。そして、弁体２３は回転軸２２とともに回転して、吸気通路２１１の開度を調節する。因みに、弁体２３の材質はアルミニウム合金等の金属製または樹脂製である。
【００１８】
また、弁体２３を最小開度位置近傍に回転させて、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す位置にすると、吸入空気は弁体２３先端と吸気管２１との僅かな隙間を流通して絞られるため、吸入空気の主流は吸気通路２１１の径方向片側部分に寄せられるとともに、流速が増大する。その結果、燃焼室１３内に流入した吸入空気が、図２中の矢印Ｆに示すように縦方向の渦流（例えばタンブル流）となる。すなわち、スロットルバルブ装置２０は、吸入空気の流量を調節する機能の他に、タンブル量を調節する渦流制御装置としての機能をも有している。
【００１９】
因みに、「タンブル量」とは、単位時間当たりに渦が回転した回数のことであり、その回転数の計測場所は、吸気管２１内のうち弁体２３の下流側部分や、吸気ポート１５や、燃焼室１３等が挙げられる。そして、タンブル流により燃焼室１３での燃焼が促進される。
【００２０】
吸気通路２１１は、タンブル兼用メイン通路２１１ａと、タンブル兼用メイン通路２１１ａをバイパスするバイパス通路２１１ｂとに区画されている。そして、タンブル兼用メイン通路２１１ａは、弁体２３のうち回転軸２２と反対側に位置する上方端面２３１と吸気管２１の内壁との間で形成される。バイパス通路２１１ｂは、弁体２３のうち回転軸２２から上方端面２３１まで延びる部分である側方端面２３２と吸気管２１の内壁との間で形成される。
【００２１】
次に、バイパス通路２１１ｂの構造をより詳細に説明する。
吸気管２１の内壁には、吸気通路２１１の通路断面を図１（ｄ）の左右方向に拡大する凹部２１２が形成されている。凹部２１２は、弁体２３の左右両側に形成されており、正面視において空気流れ方向を長手方向とする楕円形である。そして、弁体２３が図１（ｂ）に示す位置に回転すると、弁体２３の側方端面２３２と凹部２１２との間でバイパス通路２１１ｂが形成されることとなる。また、凹部２１２は回転軸２２よりも下流側に配置されている。
【００２２】
従って、バイパス通路２１１ｂは弁体２３の側方端面２３２により開閉される。よって、弁体２３が図１（ａ）および図１（ｃ）に示す回転位置である場合には、バイパス通路２１１ｂは閉塞されて開度が殆どゼロの状態となるため、バイパス通路２１１ｂを流通する吸気流量（以下、バイパス吸気流量Ｑｂと呼ぶ）は、漏れ出る程度の少量となる。
一方、弁体２３が図１（ａ）に示す回転位置から図１（ｂ）に示す回転位置まで回転するにつれ、バイパス通路２１１ｂの開度は増大するため、バイパス吸気流量Ｑｂは増大する。また、弁体２３が図１（ｂ）に示す回転位置から図１（ｃ）に示す回転位置まで回転するにつれ、バイパス通路２１１ｂの開度は減少するため、バイパス吸気流量Ｑｂは減少する。
なお、図３（ａ）中の一点鎖線は、弁体２３の回転角度とバイパス吸気流量Ｑｂとの関係を示している。図１（ａ）に示す弁体２３の回転位置は図３中の符号θａに対応し、図１（ｂ）（ｃ）に示す弁体２３の回転位置ははそれぞれ符号θｂ、θｃに対応する。
【００２３】
次に、タンブル兼用メイン通路２１１ａの構造をより詳細に説明する。
吸気管２１の内壁のうちタンブル兼用メイン通路２１１ａを形成する部分には、吸気通路２１１の通路断面を図１（ａ）の上下方向に縮小する凸部２１３が形成されている。凸部２１３は、弁体２３の幅方向（図１（ｄ）の左右方向）全体に亘って延びる形状であり、図１（ａ）に示すように吸入空気の流れに沿った円弧形状である。また、凸部２１３は回転軸２２よりも下流側に配置されている。
【００２４】
従って、弁体２３が図１（ａ）に示す回転位置から図１（ｂ）に示す回転位置まで回転するにつれ、弁体２３の上方端面２３１が凸部２１３に近づくため、タンブル兼用メイン通路２１１ａの開度は減少する。よって、タンブル兼用メイン通路２１１ａを流通する吸気流量（以下、タンブル吸気流量Ｑａと呼ぶ）は減少する。
一方、弁体２３が図１（ｂ）に示す回転位置から図１（ｃ）に示す回転位置まで回転するにつれ、弁体２３の上方端面２３１が凸部２１３から離れるため、タンブル兼用メイン通路２１１ａの開度は増大する。よって、タンブル吸気流量Ｑａは増大する。
【００２５】
なお、図３（ａ）中の点線は、弁体２３の回転角度とタンブル吸気流量Ｑａとの関係を示している。そして、図３（ａ）中の実線は、タンブル吸気流量Ｑａおよびバイパス吸気流量Ｑｂの総和である総和吸気流量（Ｑａ+Ｑｂ）と、弁体２３の回転角度との関係を示している。
【００２６】
ここで、ＥＣＵ２５が弁体２３の回転を制御するにあたり、弁体２３が最も上流側へ回転した時の位置は図１（ａ）に示す位置である。そして、この最上流側位置から弁体２３を開方向（下流側）に回転させるにあたり、その回転領域は、次に説明するアイドル制御領域と通常制御領域とに区画されている。
すなわち、アイドル制御領域は、エンジン１０をアイドル運転させるように弁体２３を制御する領域であり、図３中の符号θａからθｉの領域に対応する。また、通常制御領域は、アイドル運転よりも高回転でエンジン１０を運転させて車両を走行させる領域であり、図３中の符号θｉ以上の領域に対応する。
【００２７】
そして、図３（ａ）に示すように、アイドル制御領域のうち弁体２３の回転位置がθａのときにはタンブル吸気流量Ｑａの方がバイパス吸気流量Ｑｂよりも多くなり、弁体２３の回転位置がθｂのときにはバイパス吸気流量Ｑｂの方がタンブル吸気流量Ｑａよりも多くなる。そして、アイドル制御領域の全域に亘って、弁体２３の回転位置に拘わらず総和吸気流量が一定となるように設定されている。
【００２８】
一方、通常制御領域では、弁体２３を開方向に回転させるにつれタンブル吸気流量Ｑａおよびバイパス吸気流量Ｑｂの総和吸気流量が増大し、図１（ｃ）に示す弁体２３の位置では、バイパス通路２１１ｂは閉塞された状態であるため、バイパス吸気流量Ｑｂはタンブル吸気流量Ｑａに比べて無視できる程度に少なくなる。また、通常制御領域では、弁体２３を開方向に回転させるにつれタンブル吸気流量Ｑａは増大し、バイパス吸気流量Ｑｂは減少する。
【００２９】
図３（ｂ）中の実線は、弁体２３の回転角度とタンブル量との関係を示している。アイドル制御領域のうちθａからθｂの範囲では、タンブル吸気流量Ｑａが減少する（図３（ａ）の点線参照）ことにともなってタンブル量は減少し、θｂの回転角度のときタンブル量は最小となる（図３（ｂ）の一点鎖線部分参照）。そして、弁体２３をθｂから開方向側にさらに回転させるとタンブル量は増大するが、タンブル兼用メイン通路２１１ａの開度が所定値を超えるとタンブル量は減少する。これは、吸入空気の主流が吸気通路２１１の径方向片側部分に寄せられる度合いが小さくなるとともに、吸入空気の流速が低くなるためである。
【００３０】
ところで、タンブル量が多いほどエンジン回転数は高くなるので、外気温度が低い場合にエンジン１０を始動させた場合、暖気運転期間中はタンブル量を多くしてエンジン回転数を効率よく高めることが望ましい。しかしながら、暖気運転が終了した後のアイドル運転時には、タンブル量を少なくしてエンジン回転数を低くすることで、燃費向上を図ることが望ましい。
【００３１】
この点を鑑み、本実施形態の上記構成によれば、アイドル制御領域において、弁体２３が最上流側位置から開方向に回転させると、タンブル吸気流量Ｑａおよびバイパス吸気流量Ｑｂの総和吸気流量が一定のままタンブル量が減少する。よって、エンジン１０をアイドル運転させるにあたり、ＥＣＵ２５は弁体２３を次のように制御すれば、上述の燃費向上を図ることができる。
すなわち、エンジン１０始動直後の暖気運転中は、弁体２３をθａの位置に制御し、エンジン温度が上昇するにしたがって弁体２３をθｂの位置まで回転させるように制御し、暖気運転が終了した後、弁体２３をθｂの位置にしてアイドル運転を行うように制御する。
【００３２】
上記スロットルバルブ装置２０の構成および制御によれば、総和吸気流量とタンブル量とをそれぞれ独立して制御でき、アイドル制御領域において総和吸気流量を一定にしたままタンブル量を可変にできる。従って、暖気運転期間中はタンブル量を多くしてエンジン回転数を効率よく高めることができ、暖気運転が終了した後のアイドル運転では、アイドル運転に必要な総和吸気流量を確保したままタンブル量のみを減少できる。よって、吸気流量を調節する弁体２３にタンブル量を制御する弁体を兼ねさせることと、燃費改善との両立を図ることができる。
【００３３】
しかも、本実施形態によれば、アイドル制御領域では、弁体２３の回転位置に拘わらず総和吸気流量が一定となるため、アイドル運転時に、エンジン温度の上昇にともなって弁体２３を開方向に回転させてタンブル量を減少させた場合であっても、エンジン回転数が変動してしまうことを抑制できる。
【００３４】
さらに、本実施形態によれば、通常制御領域では、弁体２３を開方向に回転させるにつれバイパス通路２１１ｂの開度が減少するので、バイパス通路２１１ｂの開度が大きいことによる吸入空気流れの乱れを低減できるので、車両走行時における吸入空気の圧力損失増大を抑制できる。
【００３５】
（第２実施形態）
図４を用いて、本発明の第２実施形態に係るスロットルバルブ装置を以下に説明する。
本第２実施形態では、回転軸２２には、径方向一方側に向けて延出する弁体２３と、径方向他方側に向けて延出するバイパス用弁体２６とが備えられており、回転軸２２が回転すると弁体２３およびバイパス用弁体２６が一体的に回転する。
【００３６】
そして、上記第１実施形態では、弁体２３の側方端面２３２と吸気管２１の内壁との間でバイパス通路２１１ｂを形成しているのに対し、本第２実施形態では、バイパス用弁体２６のうち回転軸２２と反対側に位置する下方端面２６１ａ、２６２ａと吸気管２１の内壁との間でバイパス通路２１１ｃを形成している。なお、本第２実施形態では第１実施形態に係る凹部２１２を廃止している。
【００３７】
バイパス用弁体２６は、上流側弁体２６１と、上流側弁体２６１の下流側に位置する下流側弁体２６２とから構成されている。そして、上流側弁体２６１の下方端面２６１ａは平面形状であり、下流側弁体２６２の下方端面２６２ａは吸気管２１に向けて凸となる向きの曲面形状である。
【００３８】
そして、本第２実施形態においても、バイパス用弁体２６および弁体２３を回転させると、上記第１実施形態と同様にして図３（ａ）（ｂ）に示すようにタンブル吸気流量Ｑａ、バイパス吸気流量Ｑｂおよび総和吸気流量は変化する。なお、図４（ａ）に示す弁体２３の回転位置は図３中の符号θａに対応し、図４（ｂ）（ｃ）に示す弁体２３の回転位置ははそれぞれ符号θｂ、θｃに対応する。
【００３９】
（第３実施形態）
図５を用いて、本発明の第３実施形態に係るスロットルバルブ装置を以下に説明する。
本第３実施形態では、回転軸２２に対して平行に配置されるサブ回転軸２７と、サブ回転軸２７から延出してサブ回転軸２７とともに回転するサブ弁体２８とを備えている。サブ弁体２８は弁体２３に対して積層配置されている。
【００４０】
そして、電動モータ２４により駆動軸２７１を回転させると、駆動軸２７１の回転力は、ギヤ２７２を介してサブ回転軸２７に伝達されるとともに、回転軸２２にも伝達される。従って、サブ回転軸２７が回転軸２２と連動して回転することにともない、サブ弁体２８は弁体２３と連動して回転する。
【００４１】
従って、タンブル兼用メイン通路２１１ａは、弁体２３の上方端面２３１およびサブ弁体２８の上方端面２８１と吸気管２１の内壁との間で形成される。
また、弁体２３には第１貫通孔２３３が形成され、サブ弁体２８には第１貫通孔２３３と連通可能な第２貫通孔２８２が形成されている。これにより、バイパス通路は、連通した状態の第１貫通孔２３３および第２貫通孔２８２により形成される。なお、本第３実施形態では第１実施形態に係る凹部２１２を廃止している。
【００４２】
そして、本第３実施形態においても、サブ弁体２８および弁体２３を回転させると、上記第１実施形態と同様にして図３（ａ）（ｂ）に示すようにタンブル吸気流量Ｑａ、バイパス吸気流量Ｑｂおよび総和吸気流量は変化する。なお、図５（ａ）に示す弁体２３の回転位置は図３中の符号θａに対応し、図５（ｂ）（ｃ）に示す弁体２３の回転位置ははそれぞれ符号θｂ、θｃに対応する。
【００４３】
なお、弁体２３の回転位置がθａのときには、第１貫通孔２３３の位置は第２貫通孔２８２よりも上側にずれている。弁体２３の回転位置がθｂのときには、第１貫通孔２３３の位置は第２貫通孔２８２と完全に連通する位置であり、連通度が最大となる。弁体２３の回転位置がθｃのときには、第１貫通孔２３３の位置は第２貫通孔２８２よりも下側にずれている。
（他の実施形態）
上記実施形態では、複数の弁体２３を有する多連スロットル式のスロットルバルブ装置２０を採用しているが、スロットルバルブ装置２０をインテークマニホールドの上流側に配置して、１つの弁体２３を有するスロットルバルブ装置２０を採用してもよい。
また、上記実施形態では１つの回転軸２２に複数の弁体２３を固定して、複数の弁体２３が全て同じ開度となるように構成しているが、各々の弁体２３を独立して回転制御する所謂独立スロットルを採用してもよい。
【００４４】
また、上記本実施形態では、特許請求の範囲に記載の「吸気管」に相当する吸気管２１を、エンジン１０の吸気ポート１５およびインテークマニホールドとは別体に構成しているが、弁体２３が内蔵される吸気管２１を、インテークマニホールド或いは吸気ポート１５と一体に構成してもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスロットルバルブ装置の作動と、その作動にともなうタンブル兼用メイン通路およびバイパス通路の開度変化を示す模式図である。
【図２】図１に示すスロットルバルブ装置がエンジンに搭載された状態を示す模式図である。
【図３】（ａ）は、タンブル吸気流量Ｑａ、バイパス吸気流量Ｑｂおよび総和吸気流量と、弁体の回転角度との関係を示す図であり、（ｂ）は、タンブル量と弁体の回転角度との関係を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るスロットルバルブ装置の作動と、その作動にともなうタンブル兼用メイン通路およびバイパス通路の開度変化を示す模式図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係るスロットルバルブ装置の作動と、その作動にともなうタンブル兼用メイン通路およびバイパス通路の開度変化を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０：エンジン（内燃機関）、１３：燃焼室、１５：吸気ポート、２０：スロットルバルブ装置、２１：吸気管、２２：回転軸、２３：弁体、２６：バイパス用弁体、２７：サブ回転軸、２８：サブ弁体、２１１ａ：タンブル兼用メイン通路、２１１ｂ：バイパス通路、２１１ｃ：バイパス通路、２１１：吸気通路、２１２：凹部、２１３：凸部、２３１：上方端面、２３２：側方端面、２３３：貫通孔、Ｑａ：タンブル吸気流量、Ｑｂ：バイパス吸気流量。
【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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