(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サージタンクと、該サージタンクから延びて燃焼室に接続された第１の吸気通路と、サージタンクから延びて第１の吸気通路に接続された第２の吸気通路と、該第２の吸気通路と第１の吸気通路との接続箇所よりも上流側において第１の吸気通路を閉じたり開いたりする吸気通路長変更弁と、第２の吸気通路と第１の吸気通路との接続箇所よりも下流側の第１の吸気通路の内部空間を該第１の吸気通路の軸線に沿って２分割して２つの分割吸気通路を形成するように該第１の吸気通路内に配置された隔壁と、前記分割吸気通路の一方を閉じたり開いたりするタンブル制御弁とを具備し、該タンブル制御弁によって前記分割吸気通路の一方が閉じられたときに他方の分割吸気通路を介して燃焼室内に流入した空気がタンブル流を形成するように前記隔壁が第１の吸気通路内に配置されている内燃機関の吸気制御装置において、サージタンクから第１の吸気通路までの第２の吸気通路の長さがサージタンクから第２の吸気通路と第１の吸気通路との接続箇所までの長さよりも長く、第２の吸気通路の通路断面積がサージタンクから第２の吸気通路と第１の吸気通路との接続箇所までの第１の吸気通路の通路断面積よりも小さく、前記タンブル制御弁が前記隔壁に取り付けられた回動軸を中心として回動するように該隔壁に取り付けられ、
前記タンブル制御弁が前記回動軸を中心として回動可能なプレート状の弁体を有し、タンブル制御弁が前記分割吸気通路の一方を開いているとき、該タンブル制御弁のプレート状の弁体が前記隔壁に対して平行となり、
前記第２の吸気通路が前記隔壁に対して略垂直な方向から第１の吸気通路に接続されており、前記タンブル制御弁が前記隔壁に関して第２の吸気通路が第１の吸気通路に接続された側とは反対側に形成された分割吸気通路を閉じたり開いたりし、前記タンブル制御弁の回動軸が前記隔壁の燃焼室側端部に取り付けられ、前記タンブル制御弁が前記分割吸気通路を開いているとき、該タンブル制御弁のプレート状の弁体が前記隔壁と同一平面上または略同一平面上にある、
ことを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項２】
前記第２の吸気通路が燃焼室よりもサージタンクに近い第１の吸気通路の箇所に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気制御装置。
【請求項３】
前記第２の吸気通路がサージタンクに隣接した第１の吸気通路の箇所に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の吸気制御装置。
【請求項４】
前記吸気通路長変更弁がプレート状の弁体を有し、吸気通路長変更弁が第１の吸気通路を開いているとき、該吸気通路長変更弁のプレート状の弁体が前記隔壁と同一平面上または略同一平面上にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の吸気制御装置。
【請求項５】
前記吸気通路長変更弁が第１の吸気通路を開いているとき、該吸気通路長変更弁のプレート状の弁体の燃焼室側周縁部が前記隔壁のサージタンク側端部に隣接することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の吸気制御装置。
【請求項６】
前記吸気通路長変更弁が互いに隣接する回動軸を中心として或いは共通の１つの回動軸を中心として異なる領域でそれぞれ独立して回動可能な２つのプレート状の弁体を有し、吸気通路長変更弁が第１の吸気通路を開いているとき、該吸気通路長変更弁の一方のプレート状の弁体の周縁部が前記隔壁のサージタンク側端部に隣接すると共に該吸気通路長変更弁の他方のプレート状の弁体の周縁部が第１の吸気通路に接続された第２の吸気通路のサージタンク側端面部分に隣接することを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の吸気制御装置。
【請求項７】
機関回転数が予め定められた機関回転数よりも高いときに第１の吸気通路を介して燃焼室に空気が吸入されると慣性過給効果の助力を得て空気が燃焼室に吸入されると共に、機関回転数が上記予め定められた機関回転数よりも低いときに第２の吸気通路を介して燃焼室に空気が吸入されると慣性過給効果の助力を得て空気が燃焼室に吸入されるように第１の吸気通路の長さと通路断面積および第２の吸気通路の長さと通路断面積が設定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の吸気制御装置。
【請求項８】
内燃機関が全負荷または全負荷近傍の負荷よりも小さい機関負荷領域において機関負荷が予め定められた機関負荷よりも低いときに燃焼室内の混合気の空燃比を理論空燃比よりも大きい空燃比として燃焼を行わせるリーンバーン燃焼を実行し、内燃機関が全負荷または全負荷近傍の負荷よりも小さい機関負荷領域において機関負荷が上記予め定められた機関負荷よりも高いときに燃焼室内の混合気の空燃比を理論空燃比または略理論空燃比として燃焼を行わせるストイキ燃焼を実行し、内燃機関がストイキ燃焼を実行しているときには、吸気通路長変更弁が第１の吸気通路を開いていると共にタンブル制御弁が分割吸気通路を開いており、内燃機関がリーンバーン燃焼を実行しているときには、吸気通路長変更弁が第１の吸気通路を開いていると共にタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じており、機関負荷が全負荷または全負荷近傍の負荷であるときには、機関回転数に応じて吸気通路長変更弁の作動とタンブル制御弁の作動とが制御されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の内燃機関の吸気制御装置。
【請求項９】
内燃機関の運転状態を機関回転数が低い順に低回転運転状態、低中回転運転状態、中高回転運転状態、高回転運転状態に分けた場合に、機関負荷が全負荷または全負荷近傍の負荷であって且つ内燃機関の運転状態が低回転運転状態にあるときには、吸気通路長変更弁が第１の吸気通路を閉じていると共にタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じており、機関負荷が全負荷または全負荷近傍であって且つ内燃機関の運転状態が低中回転運転状態にあるときには、吸気通路長変更弁が第１の吸気通路を閉じていると共にタンブル制御弁が分割吸気通路を開いており、機関負荷が全負荷または全負荷近傍の負荷であって且つ内燃機関の運転状態が中高回転運転状態にあるときには、吸気通路長変更弁が第１の吸気通路を開いていると共にタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じており、機関負荷が全負荷または全負荷近傍であって且つ内燃機関の運転状態が高回転運転状態にあるときには、吸気通路長変更弁が第１の吸気通路を開いていると共にタンブル制御弁が分割吸気通路を開いていることを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の吸気制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の分野において、慣性過給効果を利用すると、燃焼室に吸入される空気の量が多くなることが知られている。特許文献１には、この慣性過給効果を利用して燃焼室に吸入される空気の量をできるだけ多くするために、サージタンクから燃焼室までの長さが異なる２つの吸気通路を形成し、内燃機関の運転状態に応じて通路長切換弁によってサージタンクから燃焼室までの吸気通路の長さを切り換えるようにした内燃機関の吸気制御装置が記載されている。
【０００３】
また、内燃機関の分野において、燃焼室内に流入した空気が該燃焼室内でタンブル流を形成すると、燃焼性が向上することが知られている。特許文献１に記載された内燃機関の吸気制御装置は、燃焼室内に空気のタンブル流を形成するためのタンブル切換弁を燃焼室上流の吸気通路内に有する。このタンブル切換弁は、閉じられたときに一部領域を残して吸気通路を閉鎖し、空気がタンブル切換弁の脇を通ってのみ下流へと流れるように、すなわち、吸気通路の一部領域に偏った形で下流へと流れるようにし、これにより、燃焼室内に空気のタンブル流を形成するものである。
【０００４】
ところで、特許文献１に記載された内燃機関の吸気制御装置では、タンブル切換弁によって一部領域を残して吸気通路を閉鎖することによって燃焼室内に空気のタンブル流を形成しているが、例えば、特許文献３に記載された吸気装置のように、吸気通路を隔壁によって２つの通路に分割し、隔壁の上流端のところで一方の通路をタンブル制御バルブによって閉鎖することによって他方の通路からのみ燃焼室内に空気を流入させ、これにより、燃焼室内に空気のタンブル流を形成するものもある。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１９７８２３号公報
【特許文献２】特開平７−１９７８１６号公報
【特許文献３】特開２００２−７０５６６号公報
【特許文献４】特開２００４−２９３４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献３に記載された吸気装置においても、慣性過給効果を利用して燃焼室に吸入される空気の量をできるだけ多くするために、燃焼室までの長さが異なる２つの吸気通路を形成し、内燃機関の運転状態に応じて可変吸気長バルブによって燃焼室までの吸気通路の長さを切り換えるようにしている。
【０００７】
ところが、特許文献３に記載された吸気装置のように、吸気通路を隔壁によって２つの通路に分割し、隔壁の上流端のところで一方の通路をタンブル制御バルブによって閉鎖することによって燃焼室内に空気のタンブル流を形成する構成を採用している場合、慣性過給効果を得ようとして可変吸気長バルブによって燃焼室までの吸気通路の長さを切り換えたとしても、タンブル制御バルブの作動状態によっては、燃焼室までの吸気通路にボリュームが大きく変化してしまう領域が生じてしまうことから、十分な慣性過給効果を得られないことがある。
【０００８】
本発明の目的は、燃焼室までの吸気通路の長さを変更することができる構成と、燃焼室内に空気のタンブル流を形成するために隔壁によって吸気管の内部空間を２つの吸気通路に分割した構成とを採用した内燃機関の吸気制御装置において、タンブル制御弁の作動状態に係わらず、高い慣性過給効果を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、１番目の発明では、サージタンクと、該サージタンクから延びて燃焼室に接続された第１の吸気通路と、サージタンクから延びて第１の吸気通路に接続された第２の吸気通路と、該第２の吸気通路と第１の吸気通路との接続箇所よりも上流側において第１の吸気通路を閉じたり開いたりする吸気通路長変更弁と、第２の吸気通路と第１の吸気通路との接続箇所よりも下流側の第１の吸気通路の内部空間を該第１の吸気通路の軸線に沿って２分割して２つの分割吸気通路を形成するように該第１の吸気通路内に配置された隔壁と、前記分割吸気通路の一方を閉じたり開いたりするタンブル制御弁とを具備し、該タンブル制御弁によって前記分割吸気通路の一方が閉じられたときに他方の分割吸気通路を介して燃焼室内に流入した空気がタンブル流を形成するように前記隔壁が第１の吸気通路内に配置されている内燃機関の吸気制御装置において、サージタンクから第１の吸気通路までの第２の吸気通路の長さがサージタンクから第２の吸気通路と第１の吸気通路との接続箇所までの長さよりも長く、第２の吸気通路の通路断面積がサージタンクから第２の吸気通路と第１の吸気通路との接続箇所までの第１の吸気通路の通路断面積よりも小さく、前記タンブル制御弁が前記隔壁に取り付けられた回動軸を中心として回動するように該隔壁に取り付けられている。また、１番目の発明では、前記タンブル制御弁が前記回動軸を中心として回動可能なプレート状の弁体を有し、タンブル制御弁が前記分割吸気通路の一方を開いているとき、該タンブル制御弁のプレート状の弁体が前記隔壁に対して平行となる。さらに、１番目の発明では、前記第２の吸気通路が前記隔壁に対して略垂直な方向から第１の吸気通路に接続されており、前記タンブル制御弁が前記隔壁に関して第２の吸気通路が第１の吸気通路に接続された側とは反対側に形成された分割吸気通路を閉じたり開いたりし、前記タンブル制御弁の回動軸が前記隔壁の燃焼室側端部に取り付けられ、前記タンブル制御弁が前記分割吸気通路を開いているとき、該タンブル制御弁のプレート状の弁体が前記隔壁と同一平面上または略同一平面上にある。
【００１０】
２番目の発明では、１番目の発明において、前記第２の吸気通路が燃焼室よりもサージタンクに近い第１の吸気通路の箇所に接続されている。
【００１１】
３番目の発明では、２番目の発明において、前記第２の吸気通路がサージタンクに隣接した第１の吸気通路の箇所に接続されている。
【００１４】
４番目の発明では、１〜３番目の発明のいずれか１つにおいて、前記吸気通路長変更弁がプレート状の弁体を有し、吸気通路長変更弁が第１の吸気通路を開いているとき、該吸気通路長変更弁のプレート状の弁体が前記隔壁と同一平面上または略同一平面上にある。
【００１５】
５番目の発明では、４番目の発明において、前記吸気通路長変更弁が第１の吸気通路を開いているとき、該吸気通路長変更弁のプレート状の弁体の燃焼室側周縁部が前記隔壁のサージタンク側端部に隣接する。
【００１６】
６番目の発明では、５番目の発明において、前記吸気通路長変更弁が互いに隣接する回動軸を中心として或いは共通の１つの回動軸を中心として異なる領域でそれぞれ独立して回動可能な２つのプレート状の弁体を有し、吸気通路長変更弁が第１の吸気通路を開いているとき、該吸気通路長変更弁の一方のプレート状の弁体の周縁部が前記隔壁のサージタンク側端部に隣接すると共に該吸気通路長変更弁の他方のプレート状の弁体の周縁部が第１の吸気通路に接続された第２の吸気通路のサージタンク側端面部分に隣接する。
【００１７】
７番目の発明では、１〜６番目の発明のいずれか１つにおいて、機関回転数が予め定められた機関回転数よりも高いときに第１の吸気通路を介して燃焼室に空気が吸入されると慣性過給効果の助力を得て空気が燃焼室に吸入されると共に、機関回転数が上記予め定められた機関回転数よりも低いときに第２の吸気通路を介して燃焼室に空気が吸入されると慣性過給効果の助力を得て空気が燃焼室に吸入されるように第１の吸気通路の長さと通路断面積および第２の吸気通路の長さと通路断面積が設定されている。
【００１８】
８番目の発明では、１〜７番目の発明のいずれか１つにおいて、内燃機関が全負荷または全負荷近傍の負荷よりも小さい機関負荷領域において機関負荷が予め定められた機関負荷よりも低いときに燃焼室内の混合気の空燃比を理論空燃比よりも大きい空燃比として燃焼を行わせるリーンバーン燃焼を実行し、内燃機関が全負荷または全負荷近傍の負荷よりも小さい機関負荷領域において機関負荷が上記予め定められた機関負荷よりも高いときに燃焼室内の混合気の空燃比を理論空燃比または略理論空燃比として燃焼を行わせるストイキ燃焼を実行し、内燃機関がストイキ燃焼を実行しているときには、吸気通路長変更弁が第１の吸気通路を開いていると共にタンブル制御弁が分割吸気通路を開いており、内燃機関がリーンバーン燃焼を実行しているときには、吸気通路長変更弁が第１の吸気通路を開いていると共にタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じており、機関負荷が全負荷または全負荷近傍の負荷であるときには、機関回転数に応じて吸気通路長変更弁の作動とタンブル制御弁の作動とが制御される。
【００１９】
９番目の発明では、８番目の発明において、内燃機関の運転状態を機関回転数が低い順に低回転運転状態、低中回転運転状態、中高回転運転状態、高回転運転状態に分けた場合に、機関負荷が全負荷または全負荷近傍の負荷であって且つ内燃機関の運転状態が低回転運転状態にあるときには、吸気通路長変更弁が第１の吸気通路を閉じていると共にタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じており、機関負荷が全負荷または全負荷近傍であって且つ内燃機関の運転状態が低中回転運転状態にあるときには、吸気通路長変更弁が第１の吸気通路を閉じていると共にタンブル制御弁が分割吸気通路を開いており、機関負荷が全負荷または全負荷近傍の負荷であって且つ内燃機関の運転状態が中高回転運転状態にあるときには、吸気通路長変更弁が第１の吸気通路を開いていると共にタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じており、機関負荷が全負荷または全負荷近傍であって且つ内燃機関の運転状態が高回転運転状態にあるときには、吸気通路長変更弁が第１の吸気通路を開いていると共にタンブル制御弁が分割吸気通路を開いている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、タンブル制御弁の作動状態に係わらず、高い慣性過給効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の内燃機関の吸気制御装置の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において、図面で見て「上側」を「上」と表現し、図面で見て「下側」を「下」と表現し、図面で見て「右側」を「右」と表現し、図面で見て「左側」を「左」と表現し、図面で見て「左右方向」を「横方向」と表現する。
【００２２】
図１〜図４は、本発明の内燃機関の吸気制御装置の第１の実施形態を示している。図１に示したように、第１実施形態の吸気制御装置は、サージタンク１と、該サージタンク１の下面から左斜め下方へと延びて吸気ポート２に接続される吸気管（以下「メイン吸気管」という）３とを有する。メイン吸気管３は、サージタンク１から吸気ポート２まで略真っ直ぐに延びて、吸気ポート２に整列するように該吸気ポート２に接続されている。そして、メイン吸気管３と吸気ポート２とによってサージタンク１から燃焼室４まで延びる吸気通路（以下「メイン吸気通路」という）５が形成されている。
【００２３】
また、吸気制御装置は、サージタンク１の右側の側面から延びてメイン吸気管３に接続される吸気管（以下「サブ吸気管」という）６を有する。サブ吸気管６は、サージタンク１から右方向に所定の距離だけ略真っ直ぐ延びたところで方向転換して左方向に略真っ直ぐ延びて、燃焼室４よりもサージタンク１に近いメイン吸気管３の箇所７、特に、サージタンク１に隣接したメイン吸気管３の箇所７に接続されている。そして、サブ吸気管６によってサージタンク１からメイン吸気管３（すなわち、メイン吸気通路５）まで延びる吸気通路（以下「サブ吸気通路」という）８が形成されている。
【００２４】
なお、サージタンク１からメイン吸気通路５までのサブ吸気通路８の長さは、サージタンク１からサブ吸気通路８とメイン吸気通路５との接続箇所Ｓまでの長さよりも長い。また、サブ吸気通路８の通路断面積は、サージタンク１からサブ吸気通路８とメイン吸気通路５との接続箇所Ｓまでのメイン吸気通路５の通路断面積よりも小さい。
【００２５】
また、サブ吸気管６がメイン吸気管３に接続された箇所（以下「吸気管接続箇所」という）Ｓよりも上流側のメイン吸気管３内には、回動軸９を中心として回動してメイン吸気管３を開いたり閉じたりするプレート状の弁体１０を備えた弁（以下「吸気通路長変更弁」という）１１が配置されている。図１および図２に示した吸気通路長変更弁１１は、メイン吸気管３を閉じた状態にあり、図３および図４に示した吸気通路長変更弁１１は、メイン吸気管３を開いた状態にある。
【００２６】
また、吸気管接続箇所Ｓよりも下流側のメイン吸気通路５内には、メイン吸気通路５の内部空間を該メイン吸気通路５の軸線に沿って２分割して２つの分割吸気通路１２，１３を形成する隔壁１４が配置されている。隔壁１４は、平らなプレートであり、該プレートを含む平面の横幅方向が燃焼室４の中心軸線に対して垂直または略垂直になるように配置されている。また、隔壁１４のサージタンク１側の端部には、該端部に取り付けられた回動軸１５を中心として回動し、一方の分割吸気通路１２を開いたり閉じたりするプレート状の弁体１６を備えた弁（以下「タンブル制御弁」という）１７が配置されている。図１および図３に示したタンブル制御弁１７は、一方の分割吸気通路１２を閉じた状態にあり、図２および図４に示したタンブル制御弁１７は、分割吸気通路１２を開いた状態にある。そして、タンブル制御弁１７が分割吸気通路１２を開いた状態にあるとき、タンブル制御弁１７のプレート状の弁体１６は、図２および図４に示したように、隔壁１４に対して平行となっており、特に、隔壁１４と同一平面上または略同一平面上にある。
【００２７】
なお、サブ吸気管６は、メイン吸気管３に接続される直前のサブ吸気管６の軸線が隔壁１４を含む平面の横幅方向に対して垂直または略垂直となるようにメイン吸気管３に接続されている。また、サブ吸気管６は、隔壁１４に対して垂直または略垂直な方向からメイン吸気管３に接続されている。また、タンブル制御弁１７によって開かれたり閉じられたりする分割吸気通路１２は、隔壁１４に関してサブ吸気管６がメイン吸気管３に接続された側とは反対側の分割吸気通路である。また、図１において、１８は燃料噴射弁を示し、１９は吸気弁を示している。
【００２８】
ところで、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を閉じており且つタンブル制御弁１７が一方の分割吸気通路１２を閉じているとき（すなわち、図１に示した状態にあるとき）には、空気は、サージタンク１からサブ吸気通路８を介してメイン吸気通路５に流入し、そして、タンブル制御弁１７によって閉じられていない方の分割吸気通路１３のみを介して燃焼室４に流入する。一方、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を閉じており且つタンブル制御弁１７が分割吸気通路を開いているとき（すなわち、図２に示した状態にあるとき）には、空気は、サージタンク１からサブ吸気通路８を介してメイン吸気通路５に流入し、そして、両分割吸気通路１２，１３を介して燃焼室４に流入する。
【００２９】
また、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を開いており且つタンブル制御弁１７が一方の分割吸気通路１２を閉じているとき（すなわち、図３に示した状態にあるとき）には、空気は、主に、サージタンク１からメイン吸気通路５に直接流入し、そして、タンブル制御弁１７によって閉じられていない方の分割吸気通路１３のみを介して燃焼室４に流入する。また、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を開いており且つタンブル制御弁１７が分割吸気通路１２を開いているとき（すなわち、図４に示した状態にあるとき）には、空気は、主に、サージタンク１からメイン吸気通路５に直接流入し、そして、両分割吸気通路１２，１３を介して燃焼室４に流入する。
【００３０】
そして、空気がサージタンク１から燃焼室４に流入するまでに通る吸気通路のボリューム（「空気通過ボリューム」ともいう）は、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７が図１に示した状態にあるときに最も大きく、図２に示した状態にあるときに次に大きく、図３に示した状態にあるときにその次に大きく、図４に示した状態にあるときに最も小さい。別の言い方をすれば、メイン吸気通路５の長さと通路断面積およびサブ吸気通路８の長さと通路断面積は、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７が図１に示した状態にあるときに最も吸気通路が長く通路断面積が小さくなり、且つ、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７が図２に示した状態にあるときに次に吸気通路が長く通路断面積が小さくなり、且つ、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７が図３に示した状態にあるときにはその次に吸気通路が長く通路断面積が小さくなり、且つ、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７が図４に示した状態にあるときに最も吸気通路が短く通路断面積が大きくなるように設定されていると言える。
【００３１】
そして、吸気通路が長く通路断面積が小さいほど低い機関回転数において大きな慣性過給効果が得られる。すなわち、吸気通路が長く通路断面積が小さいほど、いわゆる吸気脈動に関する同調機関回転数が低くなる。したがって、機関回転数が最も低いときには、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を図１に示した状態に制御すれば、最も大きな慣性過給効果が得られ、機関回転数が次に低いときには、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を図２に示した状態に制御すれば、最も大きな慣性過給効果が得られる。そして、機関回転数がその次に低いときには、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を図３に示した状態に制御すれば、最も大きな慣性過給効果が得られ、機関回転数が最も高いときには、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を図４に示した状態にすれば、最も大きな慣性過給効果が得られる。
【００３２】
また、図１および図３に示されているように、タンブル制御弁１７が一方の分割吸気通路１２を閉じているときには、空気は、タンブル制御弁１７によって閉じられていない方の分割吸気通路のみを介して燃焼室４に流入し、図５に参照符号Ｆで示したように、燃焼室４内に空気（混合気）のタンブル流が形成される。なお、図５において、２０はシリンダヘッドを示し、２１はシリンダブロックを示し、２２はピストンを示し、２３は排気弁を示し、２４は排気ポートを示し、２５は点火栓を示している。
【００３３】
次に、吸気通路長変更弁１１の制御とタンブル制御弁１７の制御とについて説明する。機関運転状態が図６に示した領域Ｘ（すなわち、機関負荷が全負荷または全負荷近傍の負荷でなく、機関回転数が比較的低く、機関負荷が比較的小さい領域）にあるとき、内燃機関が燃焼室４内の混合気を理論空燃比よりも大きい空燃比（リーン空燃比）として燃焼を行わせるリーンバーン燃焼を実行し、機関運転状態が図６に示した領域Ｙ（すなわち、機関負荷が全負荷または全負荷近傍の負荷になく、機関回転数が比較的高く、機関負荷が比較的大きい領域）にあるとき、内燃機関が燃焼室４内の混合気の空燃比を理論空燃比または略理論空燃比として燃焼を行わせるストイキ燃焼を実行する場合には、吸気通路長変更弁１１とタンブル制御弁１７とは、以下のように制御される。
【００３４】
すなわち、機関運転状態が領域Ｙにあって、内燃機関がストイキ燃焼を実行しているときには、図４に示されているように、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を開いており、タンブル制御弁１７が分割吸気通路１２を開いているようにする。すなわち、内燃機関がストイキ燃焼を実行するときは、機関負荷が比較的大きく、したがって、燃焼室４に吸入される空気の量（以下「吸気量」という）を比較的多くする必要がある。ここで、上述したように、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を制御すれば、メイン吸気通路５全体を介して燃焼室４に空気を流入させることができるので、いわゆるポンピングロスが小さくなり、吸気量が比較的多くなる。
【００３５】
一方、機関運転状態が領域Ｘにあって、内燃機関がリーンバーン燃焼を実行しているときには、図３に示されているように、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を開いており、タンブル制御弁１７が一方の分割吸気通路１２を閉じているようにする。すなわち、内燃機関がリーンバーン燃焼を実行するときは、機関負荷が比較的小さいことから、吸気量をそれほど多くする必要はないが、少ない量の燃料でもって燃焼を良好に行わせる必要がある。ここで、上述したように、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を制御すれば、一方の分割吸気通路１２を介してのみ燃焼室４に空気を流入させることができるので、図５に示したように、燃焼室４内に空気（混合気）のタンブル流が形成され、燃料と空気の混合が促進され、したがって、燃料の量が少なくても燃焼が良好に行われる。
【００３６】
また、図６に示したように、機関負荷が全負荷または全負荷近傍の負荷にある領域を機関回転数が低い順に低回転領域Ｚ１、低中回転領域Ｚ２、中高回転領域Ｚ３、高回転領域Ｚ４に分けた場合において、機関運転状態がこれら領域Ｚ１〜Ｚ４にあるとき、内燃機関が燃焼室４内の混合気を理論空燃比または略理論空燃比または理論空燃比よりも小さい空燃比（リッチ空燃比）として燃焼を行わせる全負荷燃焼を実行する場合には、吸気通路長変更弁１１とタンブル制御弁１７とは、以下のように制御される。
【００３７】
すなわち、機関運転状態が低回転領域Ｚ１にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図１に示されているように、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を閉じており、タンブル制御弁１７が一方の分割吸気通路１２を閉じているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、機関負荷が非常に大きく、したがって、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が低回転領域Ｚ１にあるときには、機関回転数との関係から、吸気通路の形状（空気がサージタンク１から燃焼室４に流入するまでに通る吸気通路の形状）を可能な限り吸気通路が長く通路断面積が小さい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、吸気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を制御すれば、吸気通路の形状は最も吸気通路が長く通路断面積が小さい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室４に流入させることができる。
【００３８】
また、機関運転状態が低中回転領域Ｚ２にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図２に示されているように、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を閉じており、タンブル制御弁１７が分割吸気通路１２を開いているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、機関負荷が非常に大きく、したがって、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が低中回転領域Ｚ２にあるときには、機関回転数との関係から、吸気通路の形状を２番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、空気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を制御すれば、吸気通路の形状は２番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室４に流入させることができる。
【００３９】
また、機関運転状態が中高回転領域Ｚ３にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図３に示されているように、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を開いており、タンブル制御弁１７が一方の分割吸気通路１２を閉じているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、機関負荷が非常に大きく、したがって、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が中高回転領域Ｚ３にあるときには、機関回転数との関係から、吸気通路の形状を３番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、空気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を制御すれば、吸気通路の形状は３番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室４に流入させることができる。
【００４０】
また、機関運転状態が高回転領域Ｚ４にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図４に示されているように、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を開いており、タンブル制御弁１７が分割吸気通路１２を開いているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、機関負荷が非常に大きく、したがって、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が高回転領域Ｚ４にあるときには、機関回転数との関係から、吸気通路の形状を可能な限り吸気通路が短く通路断面積が大きい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、吸気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を制御すれば、吸気通路の形状は最も吸気通路が短く通路断面積が大きい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室４に流入させることができる。
【００４１】
そして、本実施形態のように、メイン吸気通路５、サブ吸気通路８、吸気通路長変更弁１１、および、タンブル制御弁１７を構成し且つ配置すると、サージタンク１から燃焼室４までの吸気通路にボリュームが大きく変化してしまう領域がない或いはほとんどないことから、より高い慣性過給効果を得ることができる。
【００４２】
次に、本発明の内燃機関の吸気制御装置の第２の実施形態について説明する。図７〜図１０に第２の実施形態を示してある。本実施形態のメイン吸気通路５およびサブ吸気通路８は、第１実施形態のものと同じく構成されている。しかしながら、本実施形態の隔壁１４、吸気通路長変更弁１１、および、タンブル制御弁１７の構成は、第１実施形態のものとは異なる。
【００４３】
すなわち、本実施形態の吸気通路長変更弁１１は、吸気管接続箇所（サブ吸気管６がメイン吸気管３に接続された箇所）Ｓよりも上流側のメイン吸気管３内に、回動軸９を中心として回動してメイン吸気管３を開いたり閉じたりするように配置されているが、回動軸９を共通の回動軸として異なる領域でそれぞれ独立して回動可能な２つのプレート状の弁体１０Ａ、１０Ｂを備える。図７および図８に示した吸気通路長変更弁１１は、メイン吸気管３を閉じた状態にあり、図９および図１０に示した吸気通路長変更弁１１は、メイン吸気管３を開いた状態にある。
【００４４】
また、吸気管接続箇所Ｓよりも下流側のメイン吸気通路５内には、メイン吸気通路５の内部空間を該メイン吸気通路５の軸線に沿って２分割して２つの分割吸気通路を形成する隔壁１４が配置されている。隔壁１４は、平らなプレートであり、該プレートを含む平面の横幅方向が燃焼室４の中心軸線に対して垂直または略垂直になるように配置されている。また、隔壁１４は、吸気通路長変更弁１１が図７に示した状態にあるときに吸気通路長変更弁１１の一方の弁体１０Ａの周縁部が隔壁１４のサージタンク１側端部に隣接するようにサージタンク１に向って延びている。
【００４５】
また、タンブル制御弁１７のプレート状の弁体１６は、隔壁１４の中間部分、特に、隔壁１４の中間部分よりも若干、サージタンク１よりの部分に取り付けられた回動軸１５を中心として回動して一方の分割吸気通路１２を開いたり閉じたりするように配置されている。図７および図９に示したタンブル制御弁１７は、一方の分割吸気通路１２を閉じた状態にあり、図８および図１０に示したタンブル制御弁１７は、分割吸気通路１２を開いた状態にある。そして、タンブル制御弁１７が分割吸気通路１２を開いた状態にあるとき、タンブル制御弁１７のプレート状の弁体は、図８および図１０に示したように、隔壁１４に対して平行となっており、特に、隔壁１４と同一平面上または略同一平面上にある。
【００４６】
なお、タンブル制御弁１７によって開かれたり閉じられたりする分割吸気通路１２は、隔壁１４に関してサブ吸気管６がメイン吸気管３に接続された側とは反対側の分割吸気通路である。また、吸気通路長変更弁１１は、図１０に示した状態にあるときには、隔壁１４に対して平行となっており、特に、隔壁１４と同一平面上または略同一平面上にある。
【００４７】
また、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７が図７に示した状態にあるときには、空気は、サージタンク１からサブ吸気通路８を介してメイン吸気通路５に流入し、そして、タンブル制御弁１７によって閉じられていない方の分割吸気通路１３のみを介して燃焼室４に流入する。一方、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７が図８に示した状態にあるときには、空気は、サージタンク１からサブ吸気通路８を介してメイン吸気通路５に流入し、そして、両分割吸気通路１２，１３を介して燃焼室４に流入する。また、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７が図９に示した状態にあるときには、空気は、主に、メイン吸気通路５に直接流入し、そして、タンブル制御弁１７によって閉じられていない方の分割吸気通路１３のみを介して燃焼室４に流入する。また、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７が図１０に示した状態にあるときには、空気は、主に、サージタンク１からメイン吸気通路５に直接流入し、そして、両分割吸気通路１２，１３を介して燃焼室４に流入する。
【００４８】
そして、吸気通路の形状（空気がサージタンク１から燃焼室４に流入するまでに通る吸気通路の形状）は、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７が図７に示した状態にあるときに最も吸気通路が長く通路断面積が小さく、図８に示した状態にあるときに次に吸気通路が長く通路断面積が小さく、図９に示した状態にあるときにその次に吸気通路が長く通路断面積が小さく、図１０に示した状態にあるときに最も吸気通路が短く通路断面積が大きい。
【００４９】
また、図７および図９に示されているように、タンブル制御弁１７が一方の分割吸気通路１２を閉じているときには、空気は、タンブル制御弁１７によって閉じられていない方の分割吸気通路１３のみを介して燃焼室４に流入し、第１実施形態に関連して説明したように、燃焼室４内に空気（混合気）のタンブル流が形成される。
【００５０】
次に、吸気通路長変更弁１１の制御とタンブル制御弁１７の制御とについて説明する。機関運転状態が図６に示した領域Ｙにあって、内燃機関がストイキ燃焼を実行しているときには、図１０に示されているように、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を開いており、タンブル制御弁１７が分割吸気通路１２を開いているようにする。すなわち、内燃機関がストイキ燃焼を実行するときは、吸気量（燃焼室４に吸入される空気の量）を比較的多くする必要があるが、上述したように、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を制御すれば、メイン吸気通路５全体を介して燃焼室４に空気を流入させることができるので、いわゆるポンピングロスが小さくなり、吸気量が比較的多くなる。
【００５１】
一方、機関運転状態が図６に示した領域Ｘにあって、内燃機関がリーンバーン燃焼を実行しているときには、図９に示されているように、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を開いており、タンブル制御弁１７が一方の分割吸気通路１２を閉じているようにする。すなわち、内燃機関がリーンバーン燃焼を実行するときは、吸気量をそれほど多くする必要はないが、少ない量の燃料でもって燃焼を良好に行わせる必要がある。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を制御すれば、一方の分割吸気通路１２を介してのみ燃焼室４に空気を流入させることができるので、燃焼室４内に空気（混合気）のタンブル流が形成され、燃料と空気の混合が促進され、したがって、燃料の量が少なくても燃焼が良好に行われる。
【００５２】
また、機関運転状態が図６に示した低回転領域Ｚ１にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図７に示されているように、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を閉じており、タンブル制御弁１７が一方の分割吸気通路１２を閉じているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が低回転領域Ｚ１にあるときには、機関回転数との関係から、吸気通路の形状（空気がサージタンク１から燃焼室４に流入するまでに通る吸気通路の形状）を可能な限り吸気通路が長く通路断面積が小さい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、吸気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を制御すれば、吸気通路の形状は最も吸気通路が長く通路断面積が小さい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室４に流入させることができる。
【００５３】
また、内燃機関が図６に示した低中回転領域Ｚ２にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図８に示されているように、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を閉じており、タンブル制御弁１７が分割吸気通路１２を開いているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が低中回転領域Ｚ２にあるときには、機関回転数との関係から、吸気通路の形状を２番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、吸気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を制御すれば、吸気通路の形状は２番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室４に流入させることができる。
【００５４】
また、機関運転状態が図６に示した中高回転領域Ｚ３にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図９に示されているように、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を開いており、タンブル制御弁１７が一方の分割吸気通路１２を閉じているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が中高回転領域Ｚ３にあるときには、機関回転数との関係から、吸気通路の形状を３番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、空気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を制御すれば、吸気通路の形状は３番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室４に流入させることができる。
【００５５】
また、機関運転状態が図６に示した高回転領域Ｚ４にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図１０に示されているように、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を開いており、タンブル制御弁１７が分割吸気通路１２を開いているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が高回転領域Ｚ４にあるときには、機関回転数との関係から、吸気通路の形状を可能な限り吸気通路が短く通路断面積が大きい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、吸気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を制御すれば、吸気通路の形状は最も吸気通路が短く通路断面積が大きい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室４に流入させることができる。
【００５６】
そして、本実施形態のように、メイン吸気通路５、サブ吸気通路８、吸気通路長変更弁１１、および、タンブル制御弁１７を構成し且つ配置すると、サージタンク１から燃焼室４までの吸気通路にボリュームが大きく変化してしまう領域がない或いはほとんどないことから、より高い慣性過給効果を得ることができる。特に、第１実施形態では、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７が図１に示されている状態にあるときには、参照符号Ｗ１で示した領域が吸気通路のボリュームが大きく変化する領域（いわゆるデッドボリューム）となってしまうが、第２実施形態では、図７に示されているように、こうした吸気通路のボリュームが大きく変化する領域が発生しないことからも、より高い慣性過給効果を得ることがでる。
【００５７】
次に、本発明の内燃機関の吸気制御装置の第３の実施形態について説明する。図１１〜図１４に第３の実施形態を示してある。本実施形態のメイン吸気通路５、サブ吸気通路８、吸気通路長変更弁１１、および、隔壁１４は、第２実施形態のものと同じく構成されている。しかしながら、本実施形態のタンブル制御弁１７の構成は、第２実施形態のものとは異なる。
【００５８】
すなわち、タンブル制御弁１７のプレート状の弁体１６は、燃焼室４側の隔壁１４の端部に隣接した部分に取り付けられた回動軸１５を中心として回動して一方の分割吸気通路１２を開いたり閉じたりするように配置されている。図１１および図１３に示したタンブル制御弁１７は、一方の分割吸気通路１２を閉じた状態にあり、図１２および図１４に示したタンブル制御弁１７は、分割吸気通路１２を開いた状態にある。そして、タンブル制御弁１７が分割吸気通路１２を開いた状態にあるとき、タンブル制御弁１７のプレート状の弁体１６は、図１２および図１４に示したように、隔壁１４に対して平行となっており、特に、隔壁１４と同一平面上または略同一平面上にある。
【００５９】
なお、図１１および図１２に示した吸気通路長変更弁１１は、メイン吸気管３を閉じた状態にあり、図１３および図１４に示した吸気通路長変更弁１１は、メイン吸気管３を開いた状態にある。また、タンブル制御弁１７によって開かれたり閉じられたりする分割吸気通路１２は、隔壁１４に関してサブ吸気管６がメイン吸気管３に接続された側とは反対側の分割吸気通路である。
【００６０】
また、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７が図１１に示した状態にあるときには、空気は、サージタンク１からサブ吸気通路８を介してメイン吸気通路５に流入し、そして、タンブル制御弁１７によって閉じられていない方の分割吸気通路１３のみを介して燃焼室４に流入する。一方、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７が図１２に示した状態にあるときには、空気は、サージタンク１からサブ吸気通路８を介してメイン吸気通路５に流入し、そして、両分割吸気通路１２，１３を介して燃焼室４に流入する。また、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７が図１３に示した状態にあるときには、空気は、主に、メイン吸気通路５に直接流入し、そして、タンブル制御弁１７によって閉じられていない方の分割吸気通路１３のみを介して燃焼室４に流入する。また、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７が図１４に示した状態にあるときには、空気は、主に、サージタンク１からメイン吸気通路５に直接流入し、そして、両分割吸気通路１２，１３を介して燃焼室４に流入する。
【００６１】
そして、吸気通路の形状（空気がサージタンク１から燃焼室４に流入するまでに通る吸気通路の形状）は、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７が図１１に示した状態にあるときに最も吸気通路が長く通路断面積が小さく、図１２に示した状態にあるときに次に吸気通路が長く通路断面積が小さく、図１３に示した状態にあるときにその次に吸気通路が長く通路断面積が小さく、図１４に示した状態にあるときに最も吸気通路が短く通路断面積が大きい。
【００６２】
また、図１１および図１３に示されているように、タンブル制御弁１７が一方の分割吸気通路１２を閉じているときには、空気は、タンブル制御弁１７によって閉じられていない方の分割吸気通路１３のみを介して燃焼室４に流入し、第１実施形態に関連して説明したように、燃焼室４内に空気（混合気）のタンブル流が形成される。
【００６３】
次に、吸気通路長変更弁１１の制御とタンブル制御弁１７の制御とについて説明する。機関運転状態が図６に示した領域Ｙにあって、内燃機関がストイキ燃焼を実行しているときには、図１４に示されているように、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を開いており、タンブル制御弁１７が分割吸気通路１２を開いているようにする。すなわち、内燃機関がストイキ燃焼を実行するときは、吸気量（燃焼室４に吸入される空気の量）を比較的多くする必要があるが、上述したように、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を制御すれば、メイン吸気通路５全体を介して燃焼室４に空気を流入させることができるので、いわゆるポンピングロスが小さくなり、吸気量が比較的多くなる。
【００６４】
また、機関運転状態が図６に示した領域Ｘにあって、内燃機関がリーンバーン燃焼を実行しているときには、図１３に示されているように、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を開いており、タンブル制御弁１７が一方の分割吸気通路１２を閉じているようにする。すなわち、内燃機関がリーンバーン燃焼を実行するときは、吸気量をそれほど多くする必要はないが、少ない量の燃料でもって燃焼を良好に行わせる必要がある。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を制御すれば、一方の分割吸気通路１２を介してのみ燃焼室４に空気を流入させることができるので、燃焼室４内に空気（混合気）のタンブル流が形成され、燃料と空気の混合が促進され、したがって、燃料の量が少なくても燃焼が良好に行われる。
【００６５】
また、機関運転状態が図６に示した低回転領域Ｚ１にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図１１に示されているように、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を閉じており、タンブル制御弁１７が一方の分割吸気通路１２を閉じているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が低回転領域Ｚ１にあるときには、吸気通路の形状（空気がサージタンク１から燃焼室４に流入するまでに通る吸気通路の形状）を可能な限り吸気通路が長く通路断面積が小さい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、吸気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を制御すれば、吸気通路の形状は最も吸気通路が長く通路断面積が小さい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室４に流入させることができる。
【００６６】
また、内燃機関が図６に示した低中回転領域Ｚ２にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図１２に示されているように、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を閉じており、タンブル制御弁１７が分割吸気通路１２を開いているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が低中回転領域Ｚ２にあるときには、吸気通路の形状を２番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、吸気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を制御すれば、吸気通路の形状は２番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室４に流入させることができる。
【００６７】
また、機関運転状態が図６に示した中高回転領域Ｚ３にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図１３に示されているように、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を開いており、タンブル制御弁１７が一方の分割吸気通路１２を閉じているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が中高回転領域Ｚ３にあるときには、機関回転数との関係から、吸気通路の形状を３番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、空気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を制御すれば、吸気通路の形状は３番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室４に流入させることができる。
【００６８】
また、機関運転状態が図６に示した高回転領域Ｚ４にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図１４に示されているように、吸気通路長変更弁１１がメイン吸気通路５を開いており、タンブル制御弁１７が分割吸気通路１２を開いているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が高回転領域Ｚ４にあるときには、機関回転数との関係から、吸気通路の形状を可能な限り吸気通路が短く通路断面積が大きい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、吸気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を制御すれば、吸気通路の形状は最も吸気通路が短く通路断面積が大きい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室４に流入させることができる。
【００６９】
そして、本実施形態のように、メイン吸気通路５、サブ吸気通路８、吸気通路長変更弁１１、および、タンブル制御弁１７を構成し且つ配置すると、サージタンク１から燃焼室４までの吸気通路にボリュームが大きく変化してしまう領域がない或いはほとんどないことから、より高い慣性過給効果を得ることができる。特に、第１実施形態において吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７が図１に示されている状態にあるときに発生する吸気通路のボリュームが大きく変化する領域Ｗ１が、第３実施形態では、図１１に示されているように発生しないことからも、より高い慣性過給効果を得ることがでる。
【００７０】
また、本実施形態によれば、タンブル制御弁１７によって一方の分割吸気通路１２が閉じられているときに、より強い空気（混合気）のタンブル流が燃焼室４内に形成される。すなわち、例えば、図７〜図１０に示した第２実施形態にあるように、タンブル制御弁１７が隔壁１４の中間部分に取り付けられていると、図７を参照すると分かるように、タンブル制御弁１７によって一方の分割吸気通路１２が閉じられているとき、タンブル制御弁１７下流の分割吸気通路１２の空間Ｗ２が比較的大きく、吸気弁１９が閉じられている間にタンブル制御弁１７下流の分割吸気通路１２に空気が溜まることになる。そして、この場合、吸気弁１９が開かれて燃焼室４に空気が吸入されるときに、このタンブル制御弁１７下流の分割吸気通路１２の空間Ｗ２に溜まっている空気も燃焼室４に吸入されることになるので、燃焼室４内に形成される空気（混合気）のタンブル流が弱くなる可能性がある。しかしながら、第３実施形態にあるように、タンブル制御弁１７が燃焼室４側の隔壁１４の端部に隣接した部分に取り付けられていると、図１１を参照すると分かるように、タンブル制御弁１７によって一方の分割吸気通路１２が閉じられているとき、タンブル制御弁１７下流の分割吸気通路１２の空間が比較的小さく、吸気弁１９が閉じられている間にタンブル制御弁１７下流の分割吸気通路１２に溜まる空気の量は非常に少ない。このため、吸気弁１９が開かれて燃焼室４に空気が吸入されるときに、タンブル制御弁１７下流の分割吸気通路１２の空間から燃焼室４に吸入される空気も非常に少なく、タンブル制御弁１７によって閉じられていない分割吸気通路１３を介して燃焼室４に吸入される空気のほうが圧倒的に多い。したがって、より強い空気（混合気）のタンブル流が燃焼室４内に形成されるのである。
【００７１】
また、第１実施形態において、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を図２に示されている状態から図３に示されている状態に切り換えるとき、吸気通路長変更弁１１とタンブル制御弁１７とを同時に図２に示されている状態から図３に示されている状態に切り換えてもよいが、これら吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７の状態を切り換えたときに内燃機関から出力されるトルクに少なくとも生じるであろう変動をできるだけ小さくするという観点からは、まず始めに、吸気通路長変更弁１１を図２に示されている状態から図３に示されている状態に切り換えた後に、タンブル制御弁１７を図２に示されている状態から図３に示されている状態に切り換えることが好ましい。すなわち、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を図２に示されている状態から図４に示されている状態を経由して図３に示されている状態に切り換えることが好ましい。
【００７２】
同様の理由から、第２実施形態において、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を図８に示されている状態から図９に示されている状態に切り換えるときには、これら吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を図８に示されている状態から図１０に示されている状態を経由して図９に示されている状態に切り換えることが好ましい。また、同様の理由から、第３実施形態において、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を図１２に示されている状態から図１３に示されている状態に切り換えるときには、これら吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を図１２に示されている状態から図１４に示されている状態を経由して図１３に示されている状態に切り換えることが好ましい。
【００７３】
さらに、第１実施形態において、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を図３に示されている状態から図２に示されている状態に切り換えるときにも、吸気通路長変更弁１１とタンブル制御弁１７とを同時に図３に示されている状態から図２に示されている状態に切り換えてもよいが、これら吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７の状態を切り換えたときに内燃機関から出力されるトルクに生じるであろう変動をできるだけ小さくするという観点から、まず始めに、タンブル制御弁１７を図３に示されている状態から図２に示されている状態に切り換えた後に、吸気通路長変更弁１１を図３に示されている状態から図２に示されている状態に切り換えることが好ましい。すなわち、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を図３に示されている状態から図４に示されている状態を経由して図２に示されている状態に切り換えることが好ましい。
【００７４】
同様の理由から、第２実施形態において、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を図９に示されている状態から図８に示されている状態に切り換えるときには、これら吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を図９に示されている状態から図１０に示されている状態を経由して図８に示されている状態に切り換えることが好ましい。また、同様の理由から、第３実施形態において、吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を図１３に示されている状態から図１２に示されている状態に切り換えるときには、これら吸気通路長変更弁１１およびタンブル制御弁１７を図１３に示されている状態から図１４に示されている状態を経由して図１２に示されている状態に切り換えることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を閉じており且つタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じている状態にある本発明の第１実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図である。
【図２】図１と同じく、本発明の第１実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図であるが、ここでは、吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を閉じており且つタンブル制御弁が分割吸気通路を開いている状態にある。
【図３】図１と同じく、本発明の第１実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図であるが、ここでは、吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を開いており且つタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じている状態にある。
【図４】図１と同じく、本発明の第１実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図であるが、ここでは、吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を開いており且つタンブル制御弁が分割吸気通路を開いている状態にある。
【図５】燃焼室内に形成される空気（混合気）のタンブル流を説明するための図である。
【図６】機関回転数Ｎと機関負荷Ｌとに応じて複数の領域に分割された機関運転状態を示した図である。
【図７】吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を閉じており且つタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じている状態にある本発明の第２実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図である。
【図８】図７と同じく、本発明の第２実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図であるが、ここでは、吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を閉じており且つタンブル制御弁が分割吸気通路を開いている状態にある。
【図９】図７と同じく、本発明の第２実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図であるが、ここでは、吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を開いており且つタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じている状態にある。
【図１０】図７と同じく、本発明の第２実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図であるが、ここでは、吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を開いており且つタンブル制御弁が分割吸気通路を開いている状態にある。
【図１１】吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を閉じており且つタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じている状態にある本発明の第３実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図である。
【図１２】図１１と同じく、本発明の第３実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図であるが、ここでは、吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を閉じており且つタンブル制御弁が分割吸気通路を開いている状態にある。
【図１３】図１１と同じく、本発明の第３実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図であるが、ここでは、吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を開いており且つタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じている状態にある。
【図１４】図１１と同じく、本発明の第３実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図であるが、ここでは、吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を開いており且つタンブル制御弁が分割吸気通路を開いている状態にある。
【符号の説明】
【００７６】
１    サージタンク
３    メイン吸気管
４    燃焼室
５    メイン吸気通路
６    サブ吸気管
８    サブ吸気通路
９，１５    回動軸
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１６    プレート状の弁体
１１    吸気通路長変更弁
１２，１３    分割吸気通路
１７    タンブル制御弁
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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