(57)【要約】【課題】  吸気流制御バルブの周辺に付着または滞留した水の氷結等による吸気流制御バルブの凍結固着または作動不良を防止することを課題とする。【解決手段】  エンジンキースイッチがオフされてから、所定時間（Ｔ）が経過するまでの期間、エンジンの運転を継続させると共に、所定の閉弁状態（全閉開度の状態）となるまで吸気流制御バルブを閉じると、吸気流制御バルブよりも燃焼室側の吸気圧力が所定値以上の負圧状態となる。これにより、吸気流制御バルブの周辺に付着または滞留していた水が、吸気流制御バルブとハウジングの通路壁面との間の隙間を通過する強い吸気流によって、エンジンの燃焼室側に吹き飛ばされる。これによって、エンジンを停止した時点または直後に、吸気流制御バルブの周辺より水が取り除かれるため、エンジンの冷間始動時における吸気流制御バルブの凍結固着または作動不良を防止できる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）内燃機関の燃焼室に吸入空気を供給するための吸気通路を有するケーシングと、  （ｂ）前記吸気通路に設置された吸気制御バルブと、
（ｃ）この吸気制御バルブの軸を駆動するアクチュエータと、
（ｄ）前記内燃機関の運転状態に基づいて前記アクチュエータを制御するエンジン制御装置と
を備えた内燃機関の制御装置において、
前記エンジン制御装置は、エンジンキースイッチがオフされてから所定時間が経過するまでの期間、前記内燃機関の運転を継続させると共に、前記吸気制御バルブの開度が、前記吸気制御バルブを閉弁した所定の閉弁状態となるように前記アクチュエータを制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記吸気制御バルブの開度が、前記吸気制御バルブを閉弁した所定の閉弁状態となるように前記アクチュエータを制御するとは、
前記吸気制御バルブの開度が、前記吸気制御バルブよりも燃焼室側の圧力が所定値以上の負圧状態となるまで閉弁するように前記アクチュエータを制御することであることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、
前記ケーシングは、内部に前記吸気制御バルブを収容保持すると共に、前記吸気制御バルブの軸を摺動自在に支持する筒部を有していることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、
前記吸気制御バルブの軸は、前記吸気制御バルブの回転中心を成す回転軸であって、
前記吸気制御バルブは、前記回転軸が、バルブ面方向の一方側に偏った片持ち式のバルブであって、
前記回転軸は、前記ケーシングの筒部に回転自在に軸支されていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、
前記吸気制御バルブの軸は、前記吸気制御バルブの回転中心を成す回転軸であって、
前記吸気制御バルブは、前記回転軸が、バルブ面方向の略中央部に設置される両持ち式のバルブであって、
前記回転軸は、前記ケーシングの筒部に回転自在に軸支されていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置において、  前記エンジン制御装置は、前記内燃機関の冷間始動時に、前記吸気制御バルブの開度が、前記吸気制御バルブを全閉した全閉開度の状態となるように前記アクチュエータを制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の内燃機関の制御装置において、
前記吸気制御バルブの一部を切り欠くことで吸入空気に渦流を生じさせるための開口部を設けた吸気渦流発生装置を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置において、  前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、
前記エンジン制御装置は、前記運転状態検出手段によって検出された前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記アクチュエータを制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置において、  前記内燃機関の機関温度を検出する機関温度検出手段を備え、
前記エンジン制御装置は、前記機関温度検出手段によって検出された前記内燃機関の機関温度に基づいて、前記アクチュエータを制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置において、  前記内燃機関の燃焼室に吸い込まれる吸入空気の温度を検出する吸気温度検出手段を備え、
前記エンジン制御装置は、前記吸気温度検出手段によって検出された吸入空気の温度に基づいて、前記アクチュエータを制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の燃焼室に吸い込まれる吸入空気流量を検出する吸入空気流量検出手段を備え、
前記エンジン制御装置は、前記吸入空気流量検出手段によって検出された吸入空気流量に基づいて、前記アクチュエータを制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の燃焼室に吸い込まれる吸入空気流量を制御するスロットルバルブの開度を検出するスロットルバルブ開度検出手段を備え、
前記エンジン制御装置は、前記スロットルバルブ開度検出手段によって検出された前記スロットルバルブの開度に基づいて、前記アクチュエータを制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、
前記エンジン制御装置は、前記回転速度検出手段によって検出された前記内燃機関の回転速度に基づいて、前記アクチュエータを制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関を搭載した車両の走行速度を検出する車両走行速度検出手段を備え、
前記エンジン制御装置は、前記車両走行速度検出手段によって検出された前記車両の走行速度に基づいて、前記アクチュエータを制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項１４のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置において、
前記吸気制御バルブは、前記内燃機関の燃焼室に吸い込まれる吸入空気に渦流を発生させる吸気流制御バルブであることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気渦流発生装置を備えた内燃機関の吸気制御装置に使用される内燃機関の制御装置に関するもので、特に氷結等による吸気制御バルブの作動不良を防止することが可能な内燃機関の制御装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、自動車等の車両に搭載された内燃機関の吸気管内におけるスロットルバルブの下流側に、吸気流制御バルブを配設した内燃機関の吸気制御装置が公知である（例えば、特許文献１参照）。この内燃機関の吸気制御装置においては、吸気流制御バルブのシャフトを駆動するバルブ駆動装置としてステッピングモータ等のアクチュエータが採用されている。
【０００３】
また、内燃機関の吸気制御装置は、一般的に、内燃機関の始動時やアイドル運転時に、バルブ開度が、吸気流制御バルブを全閉した全閉開度の状態となるようにアクチュエータを制御して、内燃機関の燃焼室内に吸気渦流を発生させ、内燃機関の通常運転時に、バルブ開度が、吸気流制御バルブを全開した全開開度の状態となるようにアクチュエータを制御して、吸入空気を吸気通路内においてストレートに通過させ、吸気渦流の発生を停止するように吸気制御を行っている。
【０００４】
［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１に記載の内燃機関の吸気制御装置においては、吸気流制御バルブのシャフトが吸気流制御バルブの中心よりも一端側にズレた片持ち式のバルブを採用しているので、吸気流制御バルブを全開した全開開度の状態の時（吸気流制御バルブの全開時）に、吸気流制御バルブの下側面にデッドスペースが存在する。このため、デッドスペースに自動車等の車両の走行中または停車中に吸入空気中に含まれる水分や吸気管の外部より浸入する水滴が溜まる可能性がある。
【０００５】
また、内燃機関の吸気制御装置においては、上記のデッドスペース近傍にシャフトを回転方向に摺動自在に軸支する軸受け部が設置されているので、デッドスペースに溜まった水が、シャフトと軸受け部との間の隙間にも浸入し、その隙間内に水が溜まる可能性がある。また、吸気流制御バルブの軸方向の両側面と吸気通路の通路壁面との間の隙間にも水が溜まる可能性がある。
【０００６】
ここで、吸気流制御バルブは、一般的に、内燃機関の運転を停止する目的で、エンジンキースイッチをオフした場合、つまりエンジンキースイッチをＩＧ位置からＡＣＣ位置またはＯＦＦ位置に切り替えた場合、吸気流制御バルブが全開開度の状態になるようにスプリング等の荷重によって付勢されるように構成されている。
このように、内燃機関の停止後に、吸気流制御バルブが全開開度の状態に保持される吸気制御装置の場合には、上述した吸気流制御バルブの周辺に付着または滞留した水が、吸気流制御バルブに氷結（アイシング）し、吸気流制御バルブが固着してしまう可能性がある。
この場合、次回の内燃機関の冷間始動時（車両を冬季等の寒冷環境下（例えば氷点下）で駐車した後に内燃機関を始動する時）に、吸気流制御バルブを全閉するようにアクチュエータを制御しても、吸気流制御バルブを全閉作動させることができないという問題が発生する。
【特許文献１】特開平１１−２４７６６１号公報（第１−３頁、図１−図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、吸気制御バルブの周辺に付着または滞留した水の氷結等による吸気制御バルブの凍結固着または作動不良を防止することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。また、内燃機関の冷間始動時における吸気制御バルブの作動不良を防止することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、エンジンキースイッチがオフされてから所定時間が経過するまでの期間、内燃機関の運転を継続させると共に、内燃機関の吸気通路に設置された吸気制御バルブの開度が、吸気制御バルブを閉弁した所定の閉弁状態となるようにアクチュエータを制御することにより、吸気制御バルブよりも内燃機関の燃焼室側の圧力が所定の負圧状態（バルブ前後差圧が所定値以上の圧力状態）となり、内燃機関の運転中に吸気制御バルブの周辺に付着または滞留していた水が、吸気制御バルブと吸気通路の通路壁面との間の隙間を通過する強い吸気流によって内燃機関の燃焼室側に吹き飛ばされる。
【０００９】
これによって、エンジンキースイッチをオフした時点または直後に、吸気制御バルブの周辺に付着または滞留していた水を、内燃機関の吸気負圧、つまり吸気制御バルブと吸気通路の通路壁面との間の隙間を通過する強い吸気流を利用して取り除くことができる。
したがって、エンジンキースイッチがオフされてから所定時間が経過した時点または直後（内燃機関の運転を停止した時点または直後）には、吸気制御バルブの周辺より水が取り除かれる。これにより、内燃機関を停止した後または次回の内燃機関の始動時に、吸気制御バルブの周辺に付着または滞留した水の氷結等によって吸気制御バルブが凍結固着または作動不良となる不具合を抑制することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、エンジンキースイッチがオフされてから所定時間が経過するまでの期間（所定期間）、吸気制御バルブの開度が、吸気制御バルブよりも燃焼室側の圧力が所定値以上の負圧状態となるまで閉弁するようにアクチュエータを制御しても良い。
ここで、エンジンキースイッチがイグニッション（ＩＧ）位置からアクセサリー（ＡＣＣ）位置またはオフ（ＯＦＦ）位置に切り替えられてから、所定時間が経過するまでの期間（所定期間）、内燃機関の運転を継続させると共に、吸気制御バルブの開度が、吸気制御バルブを閉弁した所定の閉弁状態（例えば吸気制御バルブを全閉した全閉開度の状態）となるようにアクチュエータを制御しても良い。なお、エンジンキースイッチとは、エンジンキーとキーシリンダとで構成されるスイッチング回路だけでなく、イモビライザ装置のロータリースイッチを含む。また、エンジンキースイッチがオフとは、イグニッション（ＩＧ）スイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）、エンジンキーをキーシリンダより抜いた時のことである。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、ケーシングの筒部の内部には、吸気制御バルブが収容保持されている。また、ケーシングの筒部は、吸気制御バルブの軸を回転方向または軸方向に摺動自在に支持している。
請求項４に記載の発明によれば、吸気制御バルブとして、吸気制御バルブの回転軸が、例えば吸気制御バルブの板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の一方側に偏った片持ち式の吸気制御バルブを採用している。また、吸気制御バルブの回転軸は、ケーシングの筒部に回転自在に軸支されている。
請求項５に記載の発明によれば、吸気制御バルブとして、吸気制御バルブの回転軸が、例えば吸気制御バルブの板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の略中央部に設置される両持ち式の吸気制御バルブを採用している。また、吸気制御バルブの回転軸は、ケーシングの筒部に回転自在に軸支されている。
【００１２】
請求項６に記載の発明によれば、吸気制御バルブは、内燃機関の冷間始動時に、アクチュエータの駆動力を利用して全閉される。
請求項７に記載の発明によれば、吸気制御バルブの一部を切り欠くことで、内燃機関の燃焼室に吸い込まれる吸入空気に渦流を生じさせるための開口部を設けた吸気渦流発生装置を備えている。
したがって、内燃機関の冷間始動時または直後に（直ちに）、アクチュエータの駆動力を利用して吸気制御バルブを全閉作動させることで、吸気通路を流れる吸入空気が開口部を通過して内燃機関の燃焼室に吸い込まれるため、吸入空気に渦流を発生させることができる。これにより、内燃機関の冷間始動時に、内燃機関の燃焼室内での燃焼効率が向上し、燃費やエミッション等が改善される。
【００１３】
請求項８に記載の発明によれば、運転状態検出手段によって検出した内燃機関の運転状態に基づいて、吸気制御バルブの開度が最適な開度となるようにアクチュエータを制御するようにしても良い。
請求項９に記載の発明によれば、機関温度検出手段によって検出した内燃機関の機関温度に基づいて、吸気制御バルブの開度が最適な開度となるようにアクチュエータを制御するようにしても良い。
請求項１０に記載の発明によれば、吸気温度検出手段によって検出した吸入空気の温度に基づいて、吸気制御バルブの開度が最適な開度となるようにアクチュエータを制御するようにしても良い。
請求項１１に記載の発明によれば、吸入空気流量検出手段によって検出された吸入空気流量に基づいて、吸気制御バルブの開度が最適な開度となるようにアクチュエータを制御するようにしても良い。
請求項１２に記載の発明によれば、スロットルバルブ開度検出手段によって検出されたスロットルバルブの開度に基づいて、吸気制御バルブの開度が最適な開度となるようにアクチュエータを制御するようにしても良い。
請求項１３に記載の発明によれば、回転速度検出手段によって検出された内燃機関の回転速度に基づいて、吸気制御バルブの開度が最適な開度となるようにアクチュエータを制御するようにしても良い。
請求項１４に記載の発明によれば、車両走行速度検出手段によって検出された車両の走行速度に基づいて、吸気制御バルブの開度が最適な開度となるようにアクチュエータを制御するようにしても良い。
請求項１５に記載の発明によれば、内燃機関の燃焼室に吸い込まれる吸入空気に渦流を発生させる吸気流制御バルブを吸気通路に設置している。ここで、スロットルバルブとは別体で、スロットルバルブよりも吸気流方向の下流側の吸気通路に吸気流制御バルブを設置しても良い。なお、吸気流制御バルブを、内燃機関の各気筒に対応して複数配置しても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態は、吸気制御バルブの周辺に付着または滞留した水の氷結等による吸気制御バルブの凍結固着または作動不良を防止するという目的を、吸気制御バルブの周辺に付着または滞留した水を、内燃機関の吸気負圧を利用して取り除くことで実現した。
【実施例１】
【００１５】
［実施例１の構成］
図１ないし図６は本発明の実施例１を示したもので、図１は内燃機関の吸気制御装置を示した図で、図２はエンジン制御システムを示した図で、図３および図４は吸気渦流発生装置を示した図である。
【００１６】
本実施例の内燃機関の制御装置（エンジン制御システム）は、例えば自動車等の車両のエンジンルームに搭載された内燃機関（例えば４気筒ガソリンエンジン：以下エンジンと言う）の各気筒（シリンダ）内において混合気の燃焼を促進させるための吸気渦流を生成することが可能な吸気渦流発生装置を備えた内燃機関の吸気制御装置として使用されるものである。
【００１７】
ここで、エンジンは、吸入空気と燃料との混合気を燃焼室内で燃焼させて得られる熱エネルギーにより出力を発生するもので、吸気行程、圧縮行程、膨張（燃焼）行程、排気行程の４つの行程（ストローク）を周期（サイクル）として繰り返す４サイクルエンジンが採用されている。このエンジンは、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に吸入空気（吸気）を供給するためのインテークダクト（エンジン吸気管）１と、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出する排気ガスを排気浄化装置を経由して外部に排出するためのエキゾーストダクト（エンジン排気管）とを備えている。
【００１８】
エンジン吸気管１は、エンジンの燃焼室に吸入空気を供給するための吸気通路１１〜１３を形成するケーシングであって、吸入空気を濾過するエアクリーナ（濾過エレメント）を収容保持するエアクリーナケース、このエアクリーナケースよりも吸入空気の流れ方向の下流側に結合されるスロットルボディ、このスロットルボディよりも吸入空気の流れ方向の下流側に結合されるサージタンク、およびこのサージタンクよりも吸入空気の流れ方向の下流側に結合される２重管構造のインテークマニホールド２等を有している。このインテークマニホールド２の下流端には、エンジンのシリンダヘッド３が気密的に結合されている。また、エンジン吸気管１の途中、すなわち、スロットルボディの内部（吸気通路１１）には、スロットルバルブ４が開閉自在に設置されている。
【００１９】
本実施例の内燃機関の吸気制御装置（吸気渦流発生装置）は、エンジン吸気管１の下流側部を構成するインテークマニホールド２と、インテークマニホールド２の内部（吸気通路１２、１３）を流れる吸入空気に縦方向の吸気渦流（タンブル流）を発生させる複数の吸気制御弁（吸気流制御弁、タンブル流制御弁：以下ＴＣＶと言う）と、ピンロッド（シャフト）８を介して、全てのＴＣＶのバルブ開度（回転角度）を一括変更することが可能な１つのバルブ駆動装置（アクチュエータ）と、ＴＣＶのバルブ開度を、点火装置、燃料噴射装置および吸気量制御装置（スロットル装置）等の各システムと関連して制御するエンジン制御ユニット（エンジン制御装置：以下ＥＣＵと言う）１０とを備えている。
【００２０】
エンジンは、シリンダヘッド３と、このシリンダヘッド３に設けられる３次元的な吸気通路形状の吸気ポート（インテークポート）１４より混合気が吸入される燃焼室を形成するシリンダブロックとを備えている。このシリンダブロックの内部に形成されるシリンダボア内には、連接棒を介してクランクシャフトに連結されたピストン２１が図示上下方向に摺動自在に支持されている。
【００２１】
エンジンのシリンダヘッド３には、先端部が各気筒毎の燃焼室内に露出するようにスパークプラグ２２が取り付けられている。また、シリンダヘッド３には、吸気ポート１４内に最適なタイミングで燃料を噴射するインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）２３が取り付けられている。そして、シリンダヘッド３の一方側に形成される複数の吸気ポート１４は、ポペット型の吸気バルブ（インテークバルブ）２４によって開閉され、また、シリンダヘッド３の他方側に形成される複数の排気ポート２５は、ポペット型の排気バルブ（エキゾーストバルブ）２６によって開閉される。
【００２２】
本実施例の点火装置は、エンジンの各気筒毎の燃焼室内の混合気がピストン２１の上昇に伴い圧縮された時に点火し、混合気を燃焼させるシステムである。
この点火装置は、混合気に点火するための高電圧を発生させるイグニッションコイル、およびこのイグニッションコイルで発生した高電圧の電流により火花を飛ばして混合気に点火するスパークプラグ２２等によって構成されている。
【００２３】
本実施例の燃料噴射装置は、エンジンの各気筒の吸気ポート１４内に燃料を噴射供給するシステムである。
この燃料噴射装置は、燃料タンクから汲み上げた燃料を加圧して吐出する電動フューエルポンプ、およびこの電動フューエルポンプより吐出された高圧燃料をエンジンの各気筒毎の吸気ポート１４内に最適なタイミングで噴射するインジェクタ２３等によって構成されている。なお、インジェクタ２３は、エンジンのシリンダヘッド３に取り付けられている。
ここで、点火装置および燃料噴射装置は、ＥＣＵ１０によって駆動（通電制御）されるように構成されている。
【００２４】
本実施例のスロットル装置は、スロットルバルブ４のバルブ開度に相当するスロットル開度に応じて、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に吸い込まれる吸入空気量を制御するシステムである。
このスロットル装置は、エンジン吸気管１に一体化されたスロットルボディ、エンジン吸気管１の内部（吸気通路１１）を流れる吸入空気量を可変するスロットルバルブ４、およびこのスロットルバルブ４を閉弁作動方向（または開弁作動方向）に付勢するリターンスプリング（またはデフォルトスプリング）等によって構成されている。また、スロットルボディには、スロットルバルブ４を開弁作動方向（または閉弁作動方向）に駆動する電動モータ２７等のアクチュエータが設けられている。
ここで、電動モータ２７は、ＥＣＵ１０によって通電制御されるように構成されている。
【００２５】
本実施例の吸気渦流発生装置は、上述したように、エンジン吸気管１のスロットルボディよりも吸気流方向（吸入空気の流れ方向）の下流側に気密的に接続されたインテークマニホールド２と、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸い込まれる吸入空気（吸気）に渦流を発生させるＴＣＶとによって構成されている。また、ＴＣＶは、スロットルバルブ４よりも吸気流方向の下流側の吸気通路１３に設置された複数の吸気流制御バルブ５と、内部に吸気流制御バルブ５を収容すると共に、複数の吸気流制御バルブ５毎に一体的に形成されるバルブ軸（回転軸）の回転軸方向の両端部を回転方向に摺動自在に支持するハウジング７と、ピンロッド８を介して、複数の吸気流制御バルブ５を閉弁作動方向または開弁作動方向に駆動するアクチュエータとを備えている。
【００２６】
インテークマニホールド２は、エンジンの各気筒毎に対応して設置されるＴＣＶの共通のケーシングを構成するもので、内部に嵌合穴が形成された複数の多角筒部３１を有している。各多角筒部３１は、２重管構造のインテークマニホールド２の外側の多角筒部（ケーシングの第１筒部）を構成している。
そして、インテークマニホールド２は、複数の多角筒部３１の内部（吸気通路１２、１３）に流入した吸入空気を、エンジンのシリンダヘッド３に設けられる気筒数分の吸気ポート１４に分配供給する吸気多岐管であって、樹脂材料によって一体的に形成されている。そして、インテークマニホールド２の多角筒部３１の内部には、複数のバルブユニット（カートリッジ：図５参照）をそれぞれ収容保持する複数の嵌合穴（ＴＣＶ収納部、バルブユニット収納部）３２が形成されている。
【００２７】
また、複数の多角筒部３１の内部、つまりインテークマニホールド２の各嵌合穴３２よりも吸気流方向の上流側には、エンジンの気筒毎に独立して接続される複数の吸気通路１２が形成されている。これらの吸気通路１２は、エンジンの気筒毎の吸気ポート１４に互いに独立して接続されている。なお、嵌合穴３２の開口断面積は、インテークマニホールド２の内部に形成される吸気通路１２の通路断面積よりも大きい。また、嵌合穴３２は、吸気通路１２の底壁面よりも図示下方に凹んだ凹部３３を有している。この凹部３３の底壁面は、インテークマニホールド２の内部に形成された段差面３４を介して、吸気通路１２の底壁面に繋がっている。
【００２８】
ここで、吸気渦流発生装置は、吸気流制御バルブ５およびハウジング７よりなる複数のバルブユニットによって構成されており、インテークマニホールド２の各多角筒部３１の内部に、複数のバルブユニット毎に配設される複数の吸気流制御バルブ５を、ピンロッド８の回転軸方向（回転中心軸線方向）に一定の間隔で並列的に配置した多連一体型バルブ開閉装置である。
【００２９】
複数の吸気流制御バルブ５は、ピンロッド８の回転軸方向に貫通する多角穴（以下四角穴と言う）４１を有している。また、本実施例では、吸気流制御バルブ５のバルブ上端縁部の一部（中央部）、つまりバルブ軸側に対して反対側のバルブ上端面を切り欠くことで、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に供給する吸入空気に吸気渦流（タンブル流）を生じさせるための長方形状の主開口部（切欠き部、スリット）４２が形成されている。なお、この主開口部４２は設けなくても良い。
また、本実施例では、吸気流制御バルブ５のバルブ左右側面の一部を切り欠くことで、主開口部４２よりも開口面積が小さい副開口部（切欠き部、スリット）４３を４個形成している。なお、これらの副開口部４３は設けなくても良い。
【００３０】
複数の吸気流制御バルブ５は、樹脂材料によって一体的に形成（樹脂一体成形）されている。これらの吸気流制御バルブ５は、四角穴４１の周囲を取り囲むように配設された円筒状のバルブ軸（バルブ嵌合部）４４を有し、このバルブ軸４４から回転軸方向に対して垂直な半径方向の一方側（片側）に向けて延ばされた板状弁体（バルブ体）である。複数の吸気流制御バルブ５毎に形成される各四角穴４１は、複数のハウジング７毎に形成される各吸気通路１３の軸線方向（吸気流方向）に対して垂直な回転軸方向に真っ直ぐに延びる貫通孔であって、複数の吸気流制御バルブ５毎に設けられる各バルブ軸４４をその回転軸方向に貫通するように形成されている。
【００３１】
複数の吸気流制御バルブ５は、各ハウジング７の軸線方向（吸気流方向）に対して直交する方向に回転中心軸線を有し、１本のピンロッド８に串刺し状態となるように結合された回転型のバルブである。そして、複数の吸気流制御バルブ５は、各吸気通路１３の内部を流れる吸入空気の流量が最大となる全開位置から、各吸気通路１３の内部を流れる吸入空気の流量が最小となる全閉位置に至るまでのバルブ作動範囲（バルブ開閉範囲）にて回転角度（バルブ開度）が変更されることで、複数のハウジング７毎の各吸気通路１３を開閉する。
【００３２】
また、複数の吸気流制御バルブ５は、そのバルブ開度が全閉位置にて全閉した状態（全閉開度の状態）の時（吸気流制御バルブ５の全閉時、バルブ全閉時）に、各バルブ軸４４が、各吸気流制御バルブ５の板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の片側（図示下方側）に偏った位置に配置される。したがって、複数の吸気流制御バルブ５は、自由端側に対して逆側に回転中心を成すバルブ軸４４を有する片持ち式のバルブを構成している。
ここで、複数の吸気流制御バルブ５毎に設けられる各バルブ軸４４は、ピンロッド８の周囲を周方向に取り囲むように円筒形状に形成されている。また、バルブ軸４４の軸方向の両端部は、２つのベアリング（軸受け部材）４５を介して、複数のハウジング７の内周に摺動自在に軸支される２つのバルブ摺動部（バルブ摺動面）として機能する。
【００３３】
また、各バルブ軸４４は、各吸気通路１３の中心軸線よりもハウジング７のハウジング下壁部の底壁面側にオフセット配置され、且つ各吸気通路１３の吸気流方向の中心部よりも各吸気通路１３の吸気流方向の上流側にオフセット配置されている。すなわち、各バルブ軸４４は、各ハウジング７の上流側の開口端寄りで、且つ各ハウジング７のハウジング下壁部の底壁面（下面）に接近した位置に配設されている。このため、複数の吸気流制御バルブ５は、全ての吸気流制御バルブ５のバルブ開度が全開位置にて開弁した状態（全開開度の状態）の時（吸気流制御バルブ５の全開時、バルブ全開時）に、複数の吸気流制御バルブ５毎に形成される各バルブ体の裏面側のバルブ面が、各ハウジング７のハウジング下壁部の底壁面との間に必要最小限の隙間を隔てて対向して配置される。
【００３４】
また、ＴＣＶは、吸気流制御バルブ５の表裏２面のうちの裏面側のバルブ面に、バルブ軸４４から吸気流制御バルブ５の先端側に向かって徐々に高さが低くなるように複数の補強リブ４６を形成している。なお、これらの補強リブ４６は設けなくても良い。
複数の吸気流制御バルブ５は、エンジンが冷えている時、あるいは吸気量が少なくても良い時に、電動モータ９等のアクチュエータの駆動力を利用して全閉される。本実施例では、吸気流制御バルブ５の全閉時に、吸気通路１３の軸線方向に垂直な垂線に対して開弁作動方向に所定の回転角度（全閉角、傾斜角度分）だけ若干傾くように吸気流制御バルブ５が配置される。
【００３５】
また、複数の吸気流制御バルブ５は、エンジンの中・高速回転領域の場合、電動モータ９等のアクチュエータの駆動力を利用して全開される。本実施例では、吸気流制御バルブ５の全開時に、吸気通路１３の軸線方向と略同一方向に吸気流制御バルブ５の表裏２面が延びるように吸気流制御バルブ５が配置される。なお、吸気量が多く必要な時、つまりエンジンの低速回転領域の場合、全閉位置から半開き、つまり少し開いた中間開度の状態となるように吸気流制御バルブ５を制御しても良い。
【００３６】
また、複数の吸気流制御バルブ５は、エンジン停止後に電動モータ９へ電力を供給し、全開開度と全閉開度との中間の中間開度に保持される。その後、電動モータ９への電力の供給を停止する。
【００３７】
複数のハウジング７は、樹脂材料によって一体的に形成（樹脂一体成形）されている。これらのハウジング７は、内部に吸気流制御バルブ５を開閉自在に収容すると共に、２つのベアリング４５を介して、吸気流制御バルブ５の回転中心を成すバルブ軸４４の回転軸方向の両端部（２つのバルブ摺動部）を回転自在に軸支している。そして、複数のハウジング７は、２つのガスケット４７を介して、インテークマニホールド２の各嵌合穴３２の内部に弾性支持されている。また、各ハウジング７の外周面には、周方向および吸気流方向に平行な方向に延びる複数の補強リブ４９が形成されている。なお、これらの補強リブ４９はなくても良い。
【００３８】
ここで、複数のハウジング７は、各吸気流制御バルブ５を開閉自在に収容する多角筒状体であって、しかも２重管構造のインテークマニホールド２の内側の多角筒部（ケーシングの第２筒部）を構成している。
これらのハウジング７は、各吸気通路１３の軸線方向（吸気流方向）に対して直交する方向（天地方向）の両側に一対のハウジング上下壁部（第１対向壁部）５１、５２をそれぞれ有している。また、複数のハウジング７は、各吸気通路１３の軸線方向（吸気流方向）に対して直交する方向（水平方向）の両側に一対のハウジング左右壁部（第２対向壁部）５３、５４をそれぞれ有している。
【００３９】
そして、複数のハウジング７の内部には、複数の吸気ポート１４を介してエンジンの各気筒毎の燃焼室に連通する吸気通路１３が形成されている。また、複数のハウジング７には、各吸気通路１３を隔てて互いに対向するように２つのバルブ軸受け部（円筒部）５５がそれぞれ設けられている。これらのバルブ軸受け部５５の内部には、複数の吸気流制御バルブ５毎に形成される各バルブ軸４４を回転自在に収容可能な２つの軸受け収容穴５６がそれぞれ形成されている。そして、２つのバルブ軸受け部５５毎に形成される各軸受け収容穴５６の内周には、２つのベアリング４５が圧入嵌合等によって嵌合保持されている。なお、これらのベアリング４５はなくても良い。
【００４０】
ここで、２つのバルブ軸受け部５５および２つの軸受け収容穴５６は、各吸気通路１３の図示上下方向の中心を通る中心軸線（吸気通路１３の中心軸線）よりも各ハウジング７の片側（図示下方側、底壁面側）にオフセット配置され、且つ各吸気通路１３の吸気流方向の中心部よりも各吸気通路１３の吸気流方向の上流側にオフセット配置されている。すなわち、２つのバルブ軸受け部５５および２つの軸受け収容穴５６は、各ハウジング７の上流側の開口端寄りで、且つ各ハウジング７のハウジング下壁部５２の底壁面に接近した位置に配設されている。
【００４１】
ここで、シリンダヘッド３の吸気流方向の上流側（インテークマニホールド側）には、吸気流制御バルブ５との干渉を防止するように図示下方に凹んだ凹部５７が一体的に形成されている。また、複数のハウジング７には、インテークマニホールド２の吸気通路１２の通路壁面よりも図示下方に凹んだ凹部５９が設けられている。この凹部５９の底壁面は、エンジンのシリンダヘッド３の凹部５７の底壁面と同一平面上に設けられている。なお、凹部５９の底壁面は、凹部５７の底壁面よりも図示下方側に設けられていても良い。
本実施例では、これらの凹部５７、５９によって、吸気流制御バルブ５を全開した全開開度の状態の時に、吸気流制御バルブ５を収容するデッドボリューム（スペース）を構成している。
【００４２】
ピンロッド８は、圧入嵌合によって複数の吸気流制御バルブ５毎に形成される各四角穴４１の内部に挿入されて、複数の吸気流制御バルブ５の各バルブ軸４４を串刺し状態となるように結合することで、全ての吸気流制御バルブ５を連動可能に連結する１本の駆動軸である。このピンロッド８は、その回転軸方向に真っ直ぐに延びる多角断面シャフトであって、複数の吸気流制御バルブ５毎に設けられる各バルブ軸４４の内周に圧入固定されている。
【００４３】
ここで、本実施例のピンロッド８は、例えば鉄系の金属材料によってその回転軸方向に垂直な断面が多角形状（例えば四角形状）に形成された多角断面シャフト（角形鋼製シャフト）である。このピンロッド８は、複数の吸気流制御バルブ５毎に形成される各四角穴４１の内部に挿入されて、複数の吸気流制御バルブ５毎に設けられる各バルブ軸４４を所定のバルブ取付角度にて保持するための複数の嵌合部（以下バルブ保持部と言う）を有している。なお、複数の吸気流制御バルブ５毎に形成される各四角穴４１は、ピンロッド８の断面形状（四角形状）に対応した多角穴形状（四角穴形状）、すなわち、ピンロッド８のバルブ保持部の断面形状と略同一の孔形状に形成され、吸気流制御バルブ５とピンロッド８との相対的な回転が規制されている。
【００４４】
また、断面形状が多角形状のピンロッド８を直接ハウジング７の２つのバルブ軸受け部５５の各軸受け収容穴５６に支持しても、ピンロッド８を円滑に回転させることはできない。このため、本実施例のピンロッド８は、複数の吸気流制御バルブ５毎に設けられる各バルブ軸４４により被覆され、外周側がバルブ軸４４の回転軸方向の両端部（２つのバルブ摺動部）を介して２つのベアリング４５に回転自在に軸支されている。
【００４５】
ここで、吸気流制御バルブ５のバルブ軸４４を閉弁作動方向または開弁作動方向に駆動するアクチュエータは、電力の供給を受けて駆動力（モータ出力軸トルク）を発生する電動モータ９と、この電動モータ９のモータシャフト（出力軸）の回転運動をピンロッド８に伝達するための動力伝達機構（本実施例では歯車減速機構：図示せず）とを含んで構成される動力ユニットを備えた電動式のモータアクチュエータである。
【００４６】
電動モータ９は、ブラシレスＤＣモータやブラシ付きのＤＣモータ等の直流（ＤＣ）モータが採用されている。なお、三相誘導電動機等の交流（ＡＣ）モータを用いても良い。また、歯車減速機構は、電動モータ９のモータシャフトの回転速度を所定の減速比となるように減速するもので、電動モータ９のモータ出力軸トルクをピンロッド８に伝達する動力伝達機構を構成する。
また、歯車減速機構は、電動モータ９のモータシャフトに固定されたモータギヤ、このモータギヤに噛み合う中間減速ギヤ、およびこの中間減速ギヤに噛み合う最終減速ギヤを有している。
また、ピンロッド８または最終減速ギヤには、ＴＣＶの全ての吸気流制御バルブ５を開弁作動方向に付勢するスプリング、あるいはＴＣＶの全ての吸気流制御バルブ５を閉弁作動方向に付勢するスプリングが組み付けられている。
【００４７】
そして、バルブ駆動装置、特に電動モータ９は、ＥＣＵ１０によって通電制御されるように構成されている。このＥＣＵ１０には、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、制御プログラムまたは制御ロジックや各種データを保存する記憶装置（ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ等の不揮発性メモリ）、入力回路（入力部）、出力回路（出力部）、電源回路、タイマー等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。
【００４８】
また、ＥＣＵ１０は、オフ（ＯＦＦ）、アクセサリ（ＡＣＣ）、イグニッション（ＩＧ）、スタータ（ＳＴＡ）の４つの操作位置を有するエンジンキースイッチ６１からの操作位置信号が、ＥＣＵ１０に内蔵されたマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。エンジンキースイッチ６１とは、エンジンキーとキーシリンダとで構成されるスイッチング回路のことである。
【００４９】
また、ＥＣＵ１０は、エンジンのクランクシャフトの回転角度（エンジン回転数）を検出するクランク角度センサ６２、スロットルバルブ４のバルブ開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ（スロットルバルブ開度検出手段）６３、エンジンを冷却するエンジン冷却水の温度（冷却水温、内燃機関の機関温度）を検出する冷却水温センサ（機関温度検出手段）６４、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸い込まれる吸入空気の温度（吸気温）を検出する吸気温センサ（吸気温度検出手段）６５、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸い込まれる吸入空気の流量（吸気量）を検出するエアフロセンサ（吸入空気流量検出手段）６６、自動車等の車両の走行速度を検出する車速センサ（車両走行速度検出手段）６７等の各種センサからのセンサ信号が、Ａ／Ｄ変換器によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。これらのクランク角度センサ６２、スロットル開度センサ６３、冷却水温センサ６４、吸気温センサ６５、エアフロセンサ６６および車速センサ６７等によって、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段および自動車等の車両の走行状態を検出する走行状態検出手段が構成される。
【００５０】
なお、クランク角度センサ６２は、エンジンのクランクシャフトの回転角度を電気信号に変換するピックアップコイルよりなり、例えば３０°ＣＡ（クランク角度）毎にＮＥパルス信号が出力される。そして、ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ６２より出力されたＮＥパルス信号の間隔時間を計測することによってエンジン回転速度（以下エンジン回転数と言う：ＮＥ）を検出するための回転速度検出手段として機能する。また、冷却水温センサ６４は、エンジン温度（内燃機関の機関温度）を検出するエンジン温度検出手段として機能する。
【００５１】
また、ＥＣＵ１０は、エンジンキースイッチ６１がオン、つまりイグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、メモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づいて、吸気渦流発生装置の電動モータ９およびスロットル装置の電動モータ２７を通電制御すると共に、点火装置（イグニッションコイル、スパークプラグ２２等）および燃料噴射装置（電動フューエルポンプ、インジェクタ２３等）を駆動するように構成されている。これにより、エンジンの運転中に、ＴＣＶのバルブ開度、吸入空気量、燃料噴射量等が各々制御指令値（制御目標値）となるように制御される。
【００５２】
ここで、ＥＣＵ１０は、エンジン始動時（特に冬季等の寒冷環境下（例えば氷点下）で自動車等の車両を駐車（エンジン停止）した後の始動時：エンジンの冷間始動時）およびアイドル運転時（例えば冬季等の寒冷環境下（例えば氷点下）で自動車等の車両を停車（エンジン運転）している時）に、ＴＣＶのバルブ開度が、複数の吸気流制御バルブ５を全閉した全閉開度の状態となるように、つまり複数の吸気流制御バルブ５を全閉するように、吸気渦流発生装置の電動モータ９への供給電力を可変制御する。
また、ＥＣＵ１０は、エンジンの通常運転時（例えば自動車等の車両の走行時）およびアイドル運転時（冬季等の寒冷環境下を除く温暖時に自動車等の車両を停車（エンジン運転）している時）に、ＴＣＶのバルブ開度が、複数の吸気流制御バルブ５を全開した全開開度の状態となるように、つまり複数の吸気流制御バルブ５を全開するように、吸気渦流発生装置の電動モータ９への供給電力を可変制御する。
【００５３】
また、ＥＣＵ１０は、エンジンキースイッチ６１がオフ、つまりイグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）されると、メモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づく上記の点火制御や燃料噴射制御等を含むエンジン制御等が強制的に終了されるように構成されている。なお、ＥＣＵ１０は、エンジンの運転を終了する目的で、エンジンキースイッチ６１の操作位置をＩＧ位置からＡＣＣ位置またはＯＦＦ位置に切り替えて、エンジンキースイッチ６１をオフ、つまりイグニッションスイッチをオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）しても、所定の条件を満足するまで（所定時間が経過するまで）は、図６のタイミングチャートに示したエンジンキースイッチ６１をオフした後のエンジン制御（吸気制御）等を継続できるように構成されている。
【００５４】
［実施例１の作用］
次に、本実施例の内燃機関の吸気制御装置（吸気渦流発生装置）の作用を図１ないし図６に基づいて簡単に説明する。ここで、図６はエンジンキースイッチをオフした後のエンジン制御（バルブ凍結防止制御）を示したタイミングチャートである。
【００５５】
ＥＣＵ１０は、エンジンキースイッチ６１がオン、つまりイグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、スロットル装置の電動モータ２７を通電制御すると共に、点火装置（イグニッションコイル、スパークプラグ２２等）および燃料噴射装置（電動フューエルポンプ、インジェクタ２３等）を駆動する。これにより、エンジンが運転される。このとき、エンジンの特定気筒が排気行程から、吸気バルブ２４が開弁し、ピストン２１が下降する吸気行程に移行すると、ピストン２１の下降に従って当該気筒の燃焼室内の負圧（大気圧よりも低い圧力）が大きくなり、開弁している吸気ポート１４から燃焼室に混合気が吸い込まれる。
【００５６】
また、ＥＣＵ１０は、冷却水温センサ６４によって検出されるエンジン冷却水温が第１所定値以上でエンジンが温まっており、吸入空気の流量（吸気量）が多く必要な時、つまりエンジンの通常運転時に、電動モータ９への供給電力を制御（例えば電動モータ９を通電）する。このとき、吸気流制御バルブ５は、電動モータ９の駆動力を利用して開弁作動方向に駆動されるため、開かれる。すなわち、ＴＣＶのバルブ開度が、バルブ全開位置にて開弁した状態（全開開度の状態）となるように制御される。
【００５７】
この場合、エンジンのインテークマニホールド２の複数の吸気通路１２から、ＴＣＶの各ハウジング７の入口部を経て複数のハウジング７毎に形成される各吸気通路１３に流入した吸気流は、複数の吸気通路１３をストレートに通過して、複数のハウジング７の出口部からエンジンのシリンダヘッド３に設けられる吸気ポート１４内に導入される。そして、吸気ポート１４を通過した吸気流は、吸気ポート１４の吸気弁口から燃焼室内に供給される。このとき、燃焼室内において縦方向の吸気渦流（タンブル流）は発生しない。
【００５８】
一方、ＥＣＵ１０は、冷却水温センサ６４によって検出されるエンジン冷却水温が第１所定値よりも低い第２所定値以下でエンジンが冷えており、吸入空気の流量（吸気量）が少なくても良い時、つまりエンジン始動時またはアイドル運転時に、電動モータ９への供給電力を制御（例えば電動モータ９を通電）する。このとき、吸気流制御バルブ５は、電動モータ９の駆動力を利用して閉弁作動方向に駆動されるため、閉じられる。すなわち、ＴＣＶのバルブ開度が、バルブ全閉位置にて閉弁した状態（全閉開度の状態）となるように制御される。
【００５９】
この場合、エンジンのインテークマニホールド２の複数の吸気通路１２から、複数のハウジング７の入口部を経て複数の吸気通路１３に流入した吸気流は、殆ど吸気流制御バルブ５のバルブ上端縁部とハウジング７のハウジング上壁部５１の通路壁面との間の隙間（主開口部４２）を通過して、複数のハウジング７の出口部から吸気ポート１４の上層部内に導入され、吸気ポート１４の上層部の天壁面に沿って流れる。そして、吸気ポート１４の上層部の天壁面に沿って流れる吸気流は、吸気ポート１４の吸気弁口から燃焼室内に供給される。このとき、エンジンの各気筒毎の燃焼室内においてタンブル流が発生するため、エンジン始動時またはアイドル運転時における燃焼室内での燃焼効率が向上し、燃費やエミッション（例えばＨＣ低減効果）等が改善される。
【００６０】
ここで、エンジンの低速回転領域において、吸気量が多く必要な時にタンブル流を発生させる場合には、エンジンの運転中であっても、電動モータ９への供給電力を制御（例えば電動モータ９を通電）して、ＴＣＶのバルブ開度が、中間開度にて開弁した状態（中間開度の状態）となるように制御しても良い。この場合には、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に供給される吸入空気量をある程度増しながらタンブル流が発生する。このため、エンジンの低速回転領域における燃焼室内での燃焼効率が向上し、燃費やエミッション（例えばＨＣ低減効果）等が改善される。
【００６１】
また、ＥＣＵ１０は、エンジンの運転（ＯＮ）中にエンジンの運転を停止する目的で、エンジンキースイッチ６１がオフされると、すなわち、エンジンキースイッチ６１がＩＧ位置からＡＣＣ位置またはＯＦＦ位置に切り替えられると、エンジン停止制御タイマーによるタイマーカウントが開始される。すなわち、イグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）された時点で、エンジン停止制御タイマーによるタイマーカウントが開始される。
【００６２】
このとき、ＥＣＵ１０は、点火装置および燃料噴射装置を駆動することで、エンジンの運転（ＯＮ：例えばスロットル開度が全閉開度で、エンジン回転数が所定値以下のアイドル運転）を継続させる。さらに、ＥＣＵ１０は、電動モータ９への供給電力を制御（例えば電動モータ９を通電）する。このとき、吸気流制御バルブ５は、電動モータ９の駆動力を利用して閉弁作動方向に駆動されるため、閉じられる。すなわち、ＴＣＶのバルブ開度が、バルブ全閉位置にて閉弁した状態（全閉開度の状態）となるように制御される。
【００６３】
この場合、ＴＣＶの各吸気流制御バルブ５よりも燃焼室側の吸気通路（シリンダヘッド３に形成される複数の吸気ポート１４および複数のハウジング７毎に形成される各吸気通路１３）の圧力が、エンジンの吸気行程におけるピストン２１の下降および吸気バルブ２４の開弁に伴って所定値以上の負圧状態（吸気流制御バルブ５の周辺に付着または滞留していた水を吹き飛ばすことが可能な吸気負圧）となる。
【００６４】
その後に、ＥＣＵ１０は、エンジンキースイッチ６１がオフされてから所定時間（所定期間：Ｔ）が経過した時点で、エンジン停止制御タイマーによるタイマーカウントを終了し、点火装置および燃料噴射装置の駆動を停止することで、エンジンを完全に停止（ＯＦＦ）させる。なお、エンジン停止制御タイマーによるタイマーカウント値は、エンジンが完全に停止した時点でリセットされる。さらに、ＥＣＵ１０は、電動モータ９へ電力を供給し、全ての吸気流制御バルブ５を開弁作動方向に作動させることで、ＴＣＶのバルブ開度が、全開開度と全閉開度との中間の中間開度の状態となるように制御される。
その後、ＥＣＵ１０は、電動モータ９への電力の供給を遮断（ＯＦＦ）する。
【００６５】
［実施例１の特徴］
以上のように、本実施例の内燃機関の吸気制御装置（吸気渦流発生装置）においては、ＴＣＶのバルブとして、バルブ軸４４が、吸気流制御バルブ５の板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の一方側（図示下方側、ハウジング７のハウジング下壁部５２の底壁面側）に偏った片持ち式の吸気流制御バルブ５を採用している。
【００６６】
また、全ての吸気流制御バルブ５を全開した全開開度の状態の時（吸気流制御バルブ５の全開時）に、各吸気流制御バルブ５の表裏２面のうちの表面側のバルブ面（フラットな平坦面）が、吸気流方向に沿うように配置され、更に、吸気流制御バルブ５の全開時における吸気抵抗が小さくなるように、各吸気流制御バルブ５が、エンジンのシリンダヘッド３の底壁面側およびＴＣＶの各ハウジング７のハウジング下壁部側に形成されるデッドボリューム（スペース）内に、吸気通路１３および吸気ポート１４内に突き出すことなく収容されている。
【００６７】
このため、吸気流制御バルブ５の全開時に複数の吸気流制御バルブ５を収容するデッドスペースに、自動車等の車両の走行中または停車中に吸入空気中に含まれる水分やエンジン吸気管１の外部より浸入する水分が溜まる可能性がある。
ここで、エンジン吸気管１の外部より浸入する水分としては、自動車等の車両を洗車した時等の被水、雨天時の雨水や水溜まりを車両が通過した時等の被水が考えられる。
【００６８】
あるいは、エンジンのシリンダとピストン２１との間の隙間から吹き抜けるガス（ブローバイガス）を大気中に放出せずに、再びインテークマニホールド２を通してエンジンの燃焼室に導いて再燃焼させるブローバイガス還元装置（ＰＣＶ装置）が取り付けられている場合、ブローバイガス中には大量の水分が含まれているため、ブローバイガス中に含まれる水分がＴＣＶの内部に浸入する可能性がある。
あるいはエンジンの燃焼室より流出した排気ガスの一部をエンジン吸気管１の吸気通路１１〜１３に再循環させる排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）が取り付けられている場合、排気ガス中には大量の水分が含まれているため、排気ガス中に含まれる水分がＴＣＶの内部に浸入する可能性がある。また、ＴＣＶより上流のエンジン吸気管１内で結露した水分がＴＣＶの内部に浸入する可能性がある。
【００６９】
また、ＴＣＶの各ハウジング７のハウジング左右壁部５３、５４には、上記のデッドスペースを隔てて互いに対向するように、２つのベアリング４５を介して、吸気流制御バルブ５のバルブ軸４４の回転軸方向の両端部（２つのバルブ摺動部）を回転自在に軸支する２つのバルブ軸受け部５５がそれぞれ設けられている。このため、デッドスペースに溜まった水が、バルブ軸４４とベアリング４５との間の環状隙間にも浸入し、その環状隙間内に水が溜まる可能性がある。また、吸気流制御バルブ５の回転軸方向の両側のバルブ左右側面とハウジング７のハウジング左右壁部５３、５４のハウジング側壁面との間の隙間（クリアランス）にも水が溜まる可能性がある。
【００７０】
そこで、本実施例のエンジン制御システムは、エンジンキースイッチ６１がオフされてから、すなわち、エンジンキースイッチ６１がＩＧ位置からＡＣＣ位置またはＯＦＦ位置に切り替えられてから、所定時間（Ｔ）が経過するまでの期間、点火装置および燃料噴射装置を駆動して、エンジンの運転を継続させると共に、吸気流制御バルブ５が所定の閉弁状態となるまで、つまり吸気流制御バルブ５の周辺に付着または滞留している水を飛散することが可能なバルブ前後差圧以上の吸気圧力が発生する状態となるまで、全ての吸気流制御バルブ５を閉じる。
すなわち、ＥＣＵ１０は、エンジンキースイッチ６１がオフされた直後に、所定期間だけエンジンを動作させるエンジン停止制御を実行すると共に、その所定期間中に、電動モータ９への供給電力を制御して、複数の吸気流制御バルブ５を所定の閉弁状態となるまで閉じる吸気制御（エンジンキースイッチ６１のオフ後のＴＣＶ開度制御：ＴＣＶのバルブ開度制御）を実行する。
【００７１】
以上のように、エンジンキースイッチ６１をオフした直後に、所定期間だけエンジンを動作させると共に、全ての吸気流制御バルブ５を所定の閉弁状態（例えば全閉開度の状態）となるまで閉じると、上述したように、全ての吸気流制御バルブ５よりも燃焼室側の吸気圧力が、エンジンの吸気行程におけるピストン２１の下降および吸気バルブ２４の開弁に伴って所定値以上の負圧状態（水が飛散できるバルブ前後差圧以上の吸気圧力）となる。
【００７２】
このような状態になると、エンジンキースイッチ６１をオンしている間（エンジンの運転時）に、吸気流制御バルブ５の周辺に付着または滞留した水、特に吸気通路１３および吸気ポート１４の下方に形成されるデッドスペース（凹部５７等）に滞留した水が、ピストン２１の下降および吸気バルブ２４の開弁に伴って発生する吸気負圧によって、すなわち、吸気流制御バルブ５のバルブ上端縁部とハウジング７のハウジング上壁部５１の通路壁面との間の隙間を通過する強い吸気流、および吸気流制御バルブ５のバルブ左右側面とハウジング７のハウジング左右壁部５３、５４のハウジング側壁面との間の隙間（クリアランス）を通過する強い吸気流によってエンジンの燃焼室側に吹き飛ばされる。
【００７３】
また、強い吸気流によって、デッドスペースから吸気流制御バルブ５のバルブ軸４４とベアリング４５との間の環状隙間に浸入し滞留していた水や、吸気流制御バルブ５のバルブ左右側面とハウジング７のハウジング側壁面との間の隙間に滞留していた水が、エンジンの燃焼室側に吸い出される。
ここで、全ての吸気流制御バルブ５を全閉開度の状態となるまで閉弁した場合には、吸気流制御バルブ５の周辺に付着または滞留した水が、ピストン２１の下降および吸気バルブ２４の開弁に伴って発生する吸気負圧によって、すなわち、複数の吸気流制御バルブ５毎に形成される１個の主開口部４２および４個の副開口部４３を通過する強い主吸気流および強い副吸気流によってエンジンの燃焼室側に吹き飛ばされる（または吸い出される）。
【００７４】
これによって、エンジンキースイッチ６１をオフした時点または直後に、吸気流制御バルブ５の周辺に付着または滞留していた水を、エンジンの吸気負圧、つまり吸気流制御バルブ５とハウジング７の通路壁面との間の隙間を通過する強い吸気流（主吸気流および副吸気流）を利用して取り除くことができる。
したがって、エンジンキースイッチ６１がオフされてから所定時間（Ｔ）が経過した時点または直後、すなわち、エンジンの運転を停止した時点または直後には、吸気流制御バルブ５の周辺より水が取り除かれる。これにより、エンジンを停止した後または次回のエンジンの冷間始動時に、吸気流制御バルブ５の周辺に付着または滞留した水の氷結（アイシング）等によって吸気流制御バルブ５が凍結固着または作動不良を引き起こす不具合を抑制することができる。
【００７５】
したがって、エンジンを搭載した車両を、冬季等の寒冷環境下（氷点下）で駐車または停車した場合であっても、次回のエンジンの冷間始動時に、全ての吸気流制御バルブ５を全閉した全閉開度の状態となるまで閉弁することにより、エンジンの冷間始動時または直後に（直ちに）、エンジンの燃焼室に吸い込まれる吸入空気に縦方向の吸気渦流（タンブル流）を発生させることができる。これにより、エンジンの冷間始動時に、エンジンの燃焼室内での燃焼効率が向上し、燃費やエミッション等が改善される。また、エンジンの冷間始動時におけるＴＣＶの各吸気流制御バルブ５の制御性または吸入空気の制御性を向上することができる。
【００７６】
なお、エンジンキースイッチ６１がオフされてから所定時間が経過するまでの期間（所定期間）、ＴＣＶのバルブ開度が、ＴＣＶの吸気流制御バルブ５よりも燃焼室側の圧力が所定値以上の負圧状態（所定の閉弁状態）となるまで閉弁するようにアクチュエータを制御しても良い。この場合には、例えば全閉開度をθ＝０°としたとき、吸気流制御バルブ５を閉弁した所定の閉弁状態（θ＝０〜３０°の範囲）となるまで閉弁する。
【００７７】
また、上記の所定時間（Ｔ）は、予め実験等によって測定した固定値（例えば０．５〜２．０秒間程度）としても良く、また、吸気温センサ６５または外気温センサによって検出した吸入空気の温度に応じて変化する可変値としても良い。また、吸気温センサ６５または外気温センサによって検出した吸入空気の温度と冷却水温センサ６４によって検出したエンジン冷却水温（エンジン温度）との温度差に応じて所定時間（Ｔ）を可変しても良い。例えば吸気流制御バルブ５の周辺に水が付着または滞留し易い条件である程、所定時間（Ｔ）を長くすることが望ましい。
【実施例２】
【００７８】
図７は本発明の実施例２を示したもので、吸気渦流発生装置を示した図である。
【００７９】
本実施例のＴＣＶは、吸気制御バルブとして、バルブ軸４４が、吸気流制御バルブ５の板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の略中央部に設置される両持ち式の吸気流制御バルブ（バタフライ型バルブ）６を採用している。なお、吸気流制御バルブ６の板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の一端側（図示上端側）のバルブ上端面を切り欠くことで、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に供給する吸入空気に吸気渦流（タンブル流）を生じさせるための長方形状の主開口部（切欠き部、スリット）を形成しても良い。また、吸気流制御バルブ５のバルブ左右側面の一部を切り欠くことで、主開口部よりも開口面積が小さい副開口部（切欠き部、スリット）を形成しても良い。
なお、本実施例では、インテークマニホールド２の吸気通路１２の通路開口断面積と、ハウジング７の吸気通路１３の通路開口断面積とが略同一であるため、実施例１のデッドスペースが設けられていない。
【００８０】
本実施例のエンジン制御システムにおいても、エンジンキースイッチ６１がオフされてから、所定時間（Ｔ）が経過するまでの期間、点火装置および燃料噴射装置を駆動して、エンジンの運転を継続させると共に、吸気流制御バルブ６が所定の閉弁状態となるまで全ての吸気流制御バルブ６を閉弁することにより、実施例１と同様な作用効果を達成することができる。
【００８１】
［変形例］
本実施例では、内燃機関の吸気制御装置を、吸気渦流発生装置を備えた内燃機関の吸気制御装置に適用しているが、内燃機関の吸気制御装置を、内燃機関の各気筒毎の燃焼室内に吸入される吸入空気量を制御する内燃機関の吸気量制御装置（スロットル開度制御装置）、吸気通路の通路長や通路断面積を変更する吸気可変弁を備えた内燃機関の可変吸気制御装置に適用しても良い。
【００８２】
本実施例では、吸気渦流発生装置を、エンジンの各気筒毎の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための縦方向の吸気渦流（タンブル流）の生成が可能となるように構成したが、吸気渦流発生装置を、エンジンの各気筒毎の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための横方向の吸気渦流（スワール流）の生成が可能となるように構成しても良い。また、吸気渦流発生装置を、エンジンの燃焼を促進させるためのスキッシュ渦の生成が可能となるように構成しても良い。
【００８３】
本実施例では、吸気流制御バルブ５のバルブ軸４４を開弁駆動または閉弁駆動するバルブ駆動装置（アクチュエータ）を、電動モータ９および動力伝達機構を備えた電動式アクチュエータによって構成したが、吸気制御バルブの軸を開弁駆動または閉弁駆動するアクチュエータを、電磁式または電動式負圧制御弁を備えた負圧作動式アクチュエータや、コイル等の電磁石およびムービングコア（またはアーマチャ）を備えた電磁式アクチュエータによって構成しても良い。
なお、吸気流制御バルブ５のバルブ軸４４を開弁作動方向または閉弁作動方向に付勢するスプリング（吸気流制御バルブ５のバルブ軸４４を開弁作動方向（または閉弁作動方向）に付勢するリターンスプリング、吸気流制御バルブ５のバルブ軸４４を閉弁作動方向（または開弁作動方向）に付勢するデフォルトスプリング）等のバルブ付勢手段を設置しなくても良い。
【００８４】
また、ケーシング内部に形成される吸気通路に設置されたバルブを有し、エンジンの燃焼室に吸い込まれる吸入空気（吸気）を制御する吸気制御弁として、本実施例のＴＣＶの代わりに、スロットルボディ内部に形成される吸気通路に設置されたスロットルバルブ（４）を有し、エンジンの燃焼室に吸い込まれる吸入空気量（吸気量）を制御する吸気流量制御弁、ハウジング内部に形成される吸気通路に設置されたアイドル回転速度制御バルブを有し、スロットルバルブ（４）をバイパスする吸入空気量（吸気量）を制御する吸気流量制御弁等を用いても良い。
【００８５】
また、吸気制御バルブを有する吸気制御弁を、吸気流制御弁または吸気流量制御弁の代わりに、吸気通路開閉弁、吸気通路切替弁、吸気圧力制御弁を用いても良い。また、本発明の吸気制御弁を、タンブル流制御弁（実施例１、２）やスワール流制御弁等の吸気流制御弁、吸気通路の通路長や通路断面積を変更する吸気可変弁等に適用しても良い。また、エンジンとして、ディーゼルエンジンを用いても良い。また、エンジンとして、多気筒エンジンだけでなく、単気筒エンジンを用いても良い。
【００８６】
また、エンジンの通常運転時に電動モータを通電して、吸気流制御バルブを全開し、エンジン始動時またはアイドル運転時に電動モータへの通電を停止して、吸気流制御バルブを全閉する常閉型の吸気流制御弁を採用しても良い。また、エンジンの通常運転時に電動モータへの通電を停止して、吸気流制御バルブを全開し、エンジン始動時またはアイドル運転時に電動モータを通電して、吸気流制御バルブを全閉する常開型の吸気流制御弁を採用しても良い。
【００８７】
また、本実施例では、１個のハウジング７の内部に１個の吸気流制御バルブ５を開閉自在に組み込んだバルブユニットを、ケーシングとしてのインテークマニホールド２の内部にピンロッド８の回転軸方向に一定の間隔で複数配置した多連一体型バルブ開閉装置を採用しているが、ケーシング（その他のエンジン吸気管またはエンジンヘッドカバーまたはシリンダヘッド）の内部にシャフトの回転軸方向に一定の間隔で複数のバルブを直接配置した多連一体型バルブ開閉装置を採用しても良い。この場合には、ハウジング７を廃止できる。
また、吸気制御バルブは、多連一体型の吸気流制御バルブに限定されず、吸気通路に設置されるバルブであれば、１個の片持ち式のバルブまたは１個の両持ち式のバルブのいずれでも良い。
【００８８】
本実施例では、エンジンキースイッチ６１がオフされてから所定期間だけ、全ての吸気流制御バルブ５、６を閉弁作動（全閉作動）させるようにしているが、複数の吸気流制御バルブ５、６を個別に開閉作動させることが可能なアクチュエータの場合、エンジンキースイッチ６１がオフされてから所定期間だけ、複数の吸気流制御バルブ５、６のうち少なくとも１つの吸気流制御バルブ５、６を閉弁作動（全閉作動）させるようにしても良い。  本実施例では、吸気流制御バルブ５に主開口部４２および副開口部４３を形成しているが、吸気流制御バルブ５に主開口部４２または副開口部４３のいずれか一方だけを形成しても良い。また、吸気流制御バルブ５に主開口部４２および副開口部４３を形成しなくても良い。
【００８９】
また、吸気流制御バルブ５を、インテークマニホールド２を除く他のエンジン吸気管１内、あるいはエンジンのシリンダヘッド３の吸気ポート１４内に組み込んでも良い。また、インテークマニホールド２の吸気通路１２の通路開口断面積と、ＴＣＶのハウジング７の吸気通路１３の通路開口断面積とを略同一にしても良い。すなわち、デッドスペースを設けなくても良い。
また、本実施例では、吸気流制御バルブ５の正面形状を方形状または矩形状としているが、吸気流制御バルブ５の正面形状を円形状または楕円形状または長円形状または多角形状としても良い。この場合には、ケーシングの筒部内の吸気通路の断面形状を吸気流制御バルブ５の正面形状に対応して変更する。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】内燃機関の吸気制御装置を示した概略図である（実施例１）。
【図２】エンジン制御システムを示したブロック図である（実施例１）。
【図３】（ａ）は吸気渦流発生装置を示した正面図で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である（実施例１）。
【図４】（ａ）は吸気渦流発生装置を示した断面図で、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である（実施例１）。
【図５】バルブユニット（カートリッジ）を示した斜視図である（実施例１）。
【図６】エンジンキースイッチをオフした後のエンジン制御を示したタイミングチャートである（実施例１）。
【図７】吸気渦流発生装置を示した断面図である（実施例２）。
【符号の説明】
【００９１】
１  エンジン吸気管（ケーシング）
２  インテークマニホールド（ケーシング）
３  エンジンのシリンダヘッド
４  スロットルバルブ
５  ＴＣＶの吸気流制御バルブ（片持ち式の吸気制御バルブ）
６  ＴＣＶの吸気流制御バルブ（両持ち式の吸気制御バルブ）
７  ＴＣＶのハウジング（ケーシングの第２筒部）
８  ピンロッド（シャフト）
９  電動モータ（アクチュエータ）
１０  ＥＣＵ（エンジン制御装置、エンジン制御ユニット）
１１  エンジン吸気管の吸気通路
１２  インテークマニホールドの吸気通路
１３  ハウジングの吸気通路
１４  シリンダヘッドの吸気ポート
３１  インテークマニホールドの多角筒部（ケーシングの第１筒部）
４２  吸気流制御バルブの主開口部
４４  吸気流制御バルブのバルブ軸（吸気制御バルブの回転軸、軸）
４５  ベアリング（軸受け部材）
５５  ハウジングのバルブ軸受け部
６１  エンジンキースイッチ
６２  クランク角度センサ（運転状態検出手段、回転速度検出手段）
６３  スロットル開度センサ（運転状態検出手段、スロットルバルブ開度検出手段）
６４  冷却水温センサ（運転状態検出手段、機関温度検出手段、エンジン温度検出手段）
６５  吸気温センサ（運転状態検出手段、吸気温度検出手段）
６６  エアフロセンサ（運転状態検出手段、吸入空気流量検出手段）
６７  車速センサ（運転状態検出手段、走行状態検出手段、車両走行速度検出手段）
【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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