(57)【要約】【課題】  従来の装置は、ＥＧＲリッチガスの吸入タイミングを制御する機構を備えていないため、１吸気行程中に時分割でＥＧＲガス濃度の分布を変化させる成層ＥＧＲを達成することができないという課題があった。【解決手段】  ＥＧＲリーンガスまたは新気が流れる第１流路Ａとタンブルポートである第２吸気ポート１２が連通する第１時期または第１期間と、ＥＧＲリッチガスが流れる第２流路Ｂと第２吸気ポート１２が連通する第２時期または第２期間とを、各気筒の１吸気行程中において時分割に制御することにより、１吸気行程内において、ＥＧＲリーンガスまたは新気を吸気行程気筒の燃焼室内に流入させる吸気モードと、ＥＧＲリッチガスを吸気行程気筒の燃焼室内に流入させる吸気モードとを時間的に分割して実施することができる。これにより、ＮＯｘの排出量やスモークの発生量の低減効果を得ることができる。【選択図】  図１
2013217238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）１つの気筒に独立して接続する少なくとも２つの第１、第２吸気ポート（１１、１２）、前記第１吸気ポート（１１）の燃焼室側端部を開閉する第１吸気弁、および前記第２吸気ポート（１２）の燃焼室側端部を開閉する第２吸気弁（１４）を有する内燃機関（Ｅ）と、
（ｂ）前記第２吸気ポート（１２）の上流側に接続されて、ＥＧＲガス濃度の薄い吸気であるＥＧＲリーンガスまたは新気が流れる第１流路（Ａ）と、
（ｃ）前記第２吸気ポート（１２）の上流側に前記第１流路（Ａ）と異なる経路で接続されて、ＥＧＲガス濃度の濃い吸気であるＥＧＲリッチガスが流れる第２流路（Ｂ）と、  （ｄ）前記内燃機関（Ｅ）の出力軸と同期して回転すると共に、
前記第１流路（Ａ）または前記第２流路（Ｂ）と前記第２吸気ポート（１２）とが連通する時期または期間を、１吸気行程中に時分割に制御するロータリバルブ（２）と
を備えた吸気制御モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の吸気制御モジュールにおいて、
前記ロータリバルブ（２）は、前記第１流路（Ａ）および前記第２流路（Ｂ）と前記第２吸気ポート（１２）との間に設置されて、前記内燃機関（Ｅ）の出力軸と同期して回転する回転体（３）を有していることを特徴とする吸気制御モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の吸気制御モジュールにおいて、
前記回転体（３）は、前記第１流路（Ａ）または前記第２流路（Ｂ）と前記第２吸気ポート（１２）とを連通する２つの第１、第２開口部（５１、５２）を有していることを特徴とする吸気制御モジュール。
【請求項４】
請求項３に記載の吸気制御モジュールにおいて、
前記２つの第１、第２開口部（５１、５２）は、前記回転体（３）の回転軸方向に隣合うように、前記回転体（３）の外周で開口していることを特徴とする吸気制御モジュール。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の吸気制御モジュールにおいて、
前記２つの第１、第２開口部（５１、５２）は、前記回転体（３）の円周方向に延びるように、前記回転体（３）の外周で開口していることを特徴とする吸気制御モジュール。
【請求項６】
請求項３ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の吸気制御モジュールにおいて、  前記回転体（３）を回転可能に収容すると共に、前記２つの第１、第２開口部（５１、５２）と連通可能な開口部（４６）を有するハウジング（１）と、
前記回転体（３）の回転軸方向における回転位置を変更する回転位置変更手段（４）とを備え、
前記回転位置変更手段（４）は、前記開口部（４６）に対する、前記２つの第１、第２開口部（５１、５２）の開口度合いを制御することを特徴とする吸気制御モジュール。
【請求項７】
請求項３ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の吸気制御モジュールにおいて、  前記回転体（３）を回転可能に収容すると共に、前記２つの第１、第２開口部（５１、５２）と連通可能な開口部（４６）を有するハウジング（１）と、
前記２つの第１、第２開口部（５１、５２）の形状が、前記開口部（４６）に対する、前記２つの第１、第２開口部（５１、５２）の連通面積の時間変化が滑らかになるように構成されていることを特徴とする吸気制御モジュール。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の吸気制御モジュールにおいて、  前記ロータリバルブ（２）は、前記内燃機関（Ｅ）の出力軸と同期して回転するカムシャフトから回転動力を得るように構成されていることを特徴とする吸気制御モジュール。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の吸気制御モジュールにおいて、  前記ロータリバルブ（２）を回転駆動するアクチュエータを備えたことを特徴とする吸気制御モジュール。
【請求項１０】
請求項２ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の吸気制御モジュールにおいて、  前記回転体（３、３５）を回転可能に収容するハウジング（１）を備え、
前記回転体（３、３５）は、前記ハウジング（１）の内周面との摺動接触によって前記ハウジング（１）との隙間をシールする環状のシール部材（５５〜５７）を有していることを特徴とする吸気制御モジュール。
【請求項１１】
請求項１０に記載の吸気制御モジュールにおいて、
前記回転体（３、３５）は、円周方向に連続して形成された凹溝を有し、
前記シール部材（５５〜５７）は、前記凹溝内に嵌め込まれて保持されていることを特徴とする吸気制御モジュール。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のうちのいずれか１つに記載の吸気制御モジュールにおいて、
前記内燃機関（Ｅ）は、前記気筒内に流入するＥＧＲリーンガスまたは新気に対して燃料を噴射する燃料噴射弁を有していることを特徴とする吸気制御モジュール。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１１のうちのいずれか１つに記載の吸気制御モジュールにおいて、
前記内燃機関（Ｅ）は、前記気筒内に流入するＥＧＲリッチガスに対して燃料を噴射する燃料噴射弁を有していることを特徴とする吸気制御モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各気筒毎に独立して接続する２つの第１、第２吸気ポートを備えた吸気制御モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ディーゼルエンジン等の内燃機関（エンジン）においては、エンジンから排出される排気ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減する排気ガス循環装置（ＥＧＲシステム）が搭載されている。
ＥＧＲシステムは、エンジンから排出される排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路へ再循環（還流）させ、新気に混入させて燃焼温度を下げることによってＮＯｘの発生を抑制している。
ＥＧＲガスを吸気通路に還流させると、燃焼室内での混合気の着火性が低下して、エンジン出力の低下を招くので、ＥＧＲガスの流量をエンジンの運転状況に応じて調整する必要がある。
そこで、ＥＧＲシステムにおいては、排気通路の分岐部と吸気通路の合流部とを接続するＥＧＲガス流路の途中にＥＧＲガス流量制御弁（以下ＥＧＲ制御弁）を設置し、ＥＧＲ制御弁の開度を調整してＥＧＲガスの流量を制御している。
【０００３】
ところで、１つの気筒に対して２つの吸気ポートを有するエンジンにおいて、各吸気ポートをそれぞれ２つの吸気弁で開閉するように構成された内燃機関の制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この従来の装置は、２つの吸気ポートのうちの一方の吸気ポート内に、上下２つの流路に仕切る隔壁を設けている。また、上下２つの流路を開閉する弁体を設け、更に、その弁体の下流側にＥＧＲガス導入ポートを設けている。
ところが、従来の装置は、ＥＧＲガス濃度の高い（濃い）吸気であるＥＧＲリッチガスの吸入タイミングを制御する機構を備えていないため、１吸気行程中に時分割でＥＧＲガス濃度の分布を変化させる成層ＥＧＲを達成することができない。
【０００４】
また、１つの気筒に対して２つの吸気ポートを有するエンジンにおいて、２つの吸気ポートのうちの一方の吸気ポートを気筒の燃焼室内において縦方向の旋回流（タンブル流）を発生させるタンブルポートとし、また、他方の吸気ポートを気筒の燃焼室内において横方向の旋回流（スワール流）を発生させるスワールポートとした内燃機関の制御装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
この従来の装置は、回転式の弁体をタンブルポートとスワールポートに設けて、その弁体の下流側にＥＧＲガス導入ポートを設けている。
ところが、従来の装置は、ＥＧＲリッチガスの吸入タイミングを制御する機構を備えていないため、１吸気行程中に時分割でＥＧＲガス濃度の分布を変化させる成層ＥＧＲを達成することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３１４３３９号公報
【特許文献２】特開２００５−２３３０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、１吸気行程中に時分割にＥＧＲガス濃度の分布を変化させる成層ＥＧＲを達成することのできる吸気制御モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、ＥＧＲガス濃度の薄い吸気であるＥＧＲリーンガスまたは新気が流れる第１流路、あるいはＥＧＲガス濃度の濃い吸気であるＥＧＲリッチガスが流れる第２流路と、内燃機関の気筒に接続する第２吸気ポートとが連通する時期または期間を、１吸気行程中に時分割に制御することにより、１吸気行程内において、ＥＧＲリーンガスまたは新気を気筒内に流入させる吸気モードと、ＥＧＲリッチガスを気筒内に流入させる吸気モードとを時間的に分割して実施することができる。
【０００８】
これによって、内燃機関の気筒内におけるＥＧＲガス濃度の分布を１吸気行程中に時分割で制御することが可能になる。
したがって、例えば吸気行程または圧縮行程中にＥＧＲリーンガスまたはＥＧＲリッチガスに対して燃料を噴射することにより、大量のＥＧＲガスを気筒内に導入しても燃焼の悪化が殆ど無い成層ＥＧＲ（成層燃焼）を形成することが可能となり、ＮＯｘ（窒素酸化物）の排出量やスモークの発生量の低減効果を得ることができる。
また、燃焼タイミングを従来よりも進角させることが可能になるので、内燃機関の出力が向上し、燃費改善効果を得ることができる。
【０００９】
請求項２ないし請求項５に記載の発明によれば、ロータリバルブは、第１開口部と第２開口部との位置関係によって、第１流路または第２流路と第２吸気ポートとが連通する時期または期間を、１吸気行程中において時分割で制御することにより、内燃機関の気筒内におけるＥＧＲガス濃度の分布を１吸気行程中に時分割で変化させる成層ＥＧＲを達成することができる。
【００１０】
請求項６に記載の発明によれば、ハウジングの開口部に対する、２つの第１、第２開口部の開口度合い（連通面積比）を制御する回転位置変更手段を備えたことにより、成層ＥＧＲを実施する運転モードと成層ＥＧＲを実施しない運転モードとの切り替えを行うことが可能になり、例えばＥＧＲリーンガスまたは新気のみを気筒内に流入させる内燃機関の出力向上を狙いとする燃焼を行うことができる。
内燃機関の運転状況（例えば内燃機関の部分負荷時）に、成層ＥＧＲを実施する運転モードを行うことにより、ＮＯｘ（窒素酸化物）やスモークの発生を効率良く抑制することができる。
内燃機関の運転状況（例えば内燃機関の高負荷時）に、成層ＥＧＲを実施しない運転モードを行うことにより、気筒内での混合気の着火性や燃焼性を安定させて、内燃機関の出力向上を得ることができる。
【００１１】
請求項７に記載の発明によれば、回転体を回転可能に収容すると共に、２つの第１、第２開口部と連通可能な開口部を有するハウジングを備えている。
そして、回転体に設けられる２つの第１、第２開口部の形状が、ハウジングの開口部に対する、２つの第１、第２開口部の連通面積の時間変化が滑らかになるように構成したことにより、第１流路または第２流路から第２吸気ポートへ流入する吸気の吸気抵抗を減らすことができる。また、ロータリバルブの開閉音を低減することができる。
【００１２】
請求項８に記載の発明によれば、ロータリバルブの動力を、内燃機関の出力軸と同期して（一定方向に）回転するカムシャフトから得るように構成されているので、内燃機関の出力軸との同期を確実に行うことができる。
請求項９に記載の発明によれば、ロータリバルブを回転駆動するアクチュエータを備えたことにより、内燃機関のカムシャフトから動力を貰う場合に比べて、内燃機関に対するロータリバルブの搭載自由度を向上することができる。
つまりロータリバルブをカムシャフト近傍に配置しなくても良くなる。
【００１３】
請求項１０および請求項１１に記載の発明によれば、ハウジングの内周面とシール部材との摺動接触によって、ハウジングと回転体との間に形成される隙間の気密性を向上できるので、ロータリバルブからの吸気の漏洩を防止することができる。
請求項１２に記載の発明によれば、内燃機関の気筒内に流入するＥＧＲリーンガスまたは新気に対して燃料を噴射することにより、気筒内での混合気の着火性や燃焼性を安定させて、内燃機関の出力向上を得ることができる。
請求項１３に記載の発明によれば、内燃機関の気筒内に流入するＥＧＲリッチガスに対して燃料を噴射することにより、ＮＯｘ（窒素酸化物）やスモークの発生を効率良く抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】内燃機関の制御装置（エンジン制御システム）の概略構成を示した模式図である（実施例１）。
【図２】吸気制御モジュールを示した斜視図である（実施例１）。
【図３】吸気制御モジュールを示した断面図である（実施例１）。
【図４】（ａ）は（ｂ）のＩＶ−ＩＶ断面図で、（ｂ）は（ａ）のＩＶ−ＩＶ断面図である（実施例１）。
【図５】オルダムカップリングを示した斜視図である（実施例１）。
【図６】ＥＧＲガス導入ポート付近を示した断面図である（実施例１）。
【図７】（ａ）は第１開口部を有するバルブロータを示した断面図で、（ｂ）は第２開口部を有するバルブロータを示した断面図である（実施例１）。
【図８】（ａ）は第１開口部を有するバルブロータを示した断面図で、（ｂ）は第２開口部を有するバルブロータを示した断面図である（実施例１）。
【図９】軸方向位置制御機構の主要構成を示した断面図である（実施例１）。
【図１０】成層ＥＧＲシステムのＯＮ状態の吸気制御モジュールを示した断面図である（実施例１）。
【図１１】成層ＥＧＲシステムのＯＦＦ状態の吸気制御モジュールを示した断面図である（実施例１）。
【図１２】（ａ）は成層ＥＧＲシステムのＯＮ状態のバルブロータの円筒面を展開した平面展開図で、（ｂ）は成層ＥＧＲシステムのＯＦＦ状態のバルブロータの円筒面を示した平面展開図である（実施例１）。
【図１３】カムシャフトの回転角度に対する、吸気弁のバルブリフトカーブ、バルブロータの各第１、第２開口部の開弁時期を示した説明図である（実施例１）。
【図１４】吸気制御モジュールを示した斜視図である（実施例２）。
【図１５】（ａ）は成層ＥＧＲシステムのＯＮ状態のバルブロータの円筒面を展開した平面展開図で、（ｂ）は成層ＥＧＲシステムのＯＦＦ状態のバルブロータの円筒面を示した平面展開図である（実施例３）。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
［実施例１の構成］
図１ないし図１３は、本発明を適用した吸気制御モジュール（実施例１）を示したものである。
【００１７】
本実施例の吸気制御モジュール（以下エンジン制御システムと言う）は、内燃機関（以下エンジンＥ）の各気筒毎の燃焼室への吸気を制御する吸気制御モジュールと、エンジンＥの排気管から吸気管へＥＧＲガスを再循環（還流）させるＥＧＲシステム（排気ガス循環装置）と、吸気制御モジュールおよびＥＧＲシステムを電子スロットル装置、燃料噴射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（電子制御装置：以下ＥＣＵ）とを備えている。
吸気制御モジュールは、エンジンＥのシリンダヘッドまたはインテークマニホールドに一体化されたバルブハウジング（以下ハウジング）１と、このハウジング１の収納空間内に回転可能に収容されたロータリバルブ２と、このロータリバルブ２のバルブロータ３をその回転軸方向に往復移動させる回転位置制御機構４とを備えている。
なお、吸気制御モジュールの詳細は、後述する。
【００１８】
本実施例のエンジンＥは、複数の気筒（第１〜第４気筒：以下気筒＃１〜＃４）を有し、燃料が直接燃焼室内に噴射される直接噴射式の多気筒ディーゼルエンジン（直列４気筒エンジン）が採用されている。但し、直接噴射式の多気筒ディーゼルエンジンに限定されず、直接噴射式の多気筒ガソリンエンジンを適用しても構わない。
エンジンＥは、吸気行程、圧縮行程、燃焼（爆発）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Ｅは、自動車等の車両のエンジンルーム内に吸気制御モジュールおよびＥＧＲシステムと共に設置されている。
【００１９】
エンジンＥは、複数の気筒が気筒配列方向に直列に配置されたシリンダブロックと、このシリンダブロックの上部に結合されるシリンダヘッドとを備えている。
エンジンＥのシリンダブロックの内部には、気筒配列方向に４つの燃焼室（シリンダボア）が形成されている。各シリンダボア内には、連接棒を介して、クランクシャフト（内燃機関の出力軸）に連結されたピストンがその往復移動方向に摺動自在にそれぞれ支持されている。
エンジンＥのシリンダヘッドには、各気筒毎の燃焼室内に流入するＥＧＲリーンガスまたは新気、あるいはＥＧＲリッチガスに対して燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）が取り付けられている。このインジェクタは、各燃焼室の天井部の中心付近に設置されて、各燃焼室内に直接燃料を噴射する。
【００２０】
エンジンＥは、各気筒毎の燃焼室内に吸い込まれる吸気が流れる吸気通路５を形成する吸気管と、各気筒毎の燃焼室から排出される排気ガスを外部に排出する排気通路（図示せず）を形成する排気管とを備えている。
吸気管は、ＥＧＲガスの合流部よりも下流側の吸気通路５を絞るスロットルバルブ（吸気絞り弁）６を開閉自在に収容したスロットルボディと、このスロットルボディの出口部に接続するインテークマニホールドとを備えている。
インテークマニホールドには、各気筒共通のコレクタ（サージタンク室）７、および１気筒に対して２つの第１、第２分岐吸気通路８、９が設けられている。
【００２１】
エンジンＥのシリンダヘッドには、１つの気筒に対して独立して接続する２つの第１、第２吸気ポート１１、１２が設けられている。各第１、第２吸気ポート１１、１２の燃焼室側端部には、第１、第２吸気ポート開口部をそれぞれ開閉する第１、第２吸気弁が設置されている。
ここで、第１吸気ポート開口部を開閉する各気筒毎の第１吸気弁は、ポペット型バルブが採用されている。また、第２吸気ポート開口部１３を開閉する各気筒毎の第２吸気弁１４は、ポペット型バルブが採用されている。
【００２２】
各第１、第２吸気ポート１１、１２は、各第１、第２分岐吸気通路８、９から各気筒＃１〜＃４の燃焼室へ吸気を導入する吸気流路である。
各第１吸気ポート１１は、各気筒＃１〜＃４の燃焼室内において横方向の旋回流（スワール流）を生成するスワールポートである。
各第２吸気ポート１２は、各気筒＃１〜＃４の燃焼室内において縦方向の旋回流（タンブル流）を生成するタンブルポートである。
【００２３】
エンジンＥのシリンダヘッドには、１つの気筒に対して独立して接続する２つの第１、第２排気ポートが設けられている。各第１、第２排気ポートの燃焼室側端部には、第１、第２排気ポート開口部をそれぞれ開閉する第１、第２排気弁が設置されている。
ここで、各気筒毎の第１、第２排気弁は、ポペット型バルブが採用されている。
第１、第２排気ポートは、各気筒＃１〜＃４の燃焼室からエキゾーストマニホールドへ排気ガスを流出する排気流路である。
【００２４】
ＥＧＲシステムは、排気管内の排気通路から吸気管内の吸気通路５または第２吸気ポート１２へＥＧＲガスを還流させるＥＧＲガスパイプ２１、２２を備えている。
ＥＧＲガスパイプ２１内には、排気通路から吸気通路５へＥＧＲガスを流入させるＥＧＲガス流路２３が形成されている。
ＥＧＲガスパイプ２２内には、排気通路から第２吸気ポート１２へＥＧＲガスを流入させるＥＧＲガス流路２４が形成されている。
ＥＧＲガスパイプ２１には、ＥＧＲガス流路２３を流れるＥＧＲガスの流量を開閉動作により制御するＥＧＲ制御弁２５が設置されている。
ＥＧＲガスパイプ２２には、ＥＧＲガス流路２４を流れるＥＧＲガスの流量を開閉動作により制御するＥＧＲ制御弁２６が設置されている。
ＥＧＲ制御弁２５、２６の開度は、ＥＣＵによって電子制御される。
【００２５】
次に、本実施例の吸気制御モジュールの詳細を、図１ないし図１３に基づいて説明する。
吸気制御モジュールは、ハウジング１、ロータリバルブ２および回転位置制御機構４を備えている。
ハウジング１には、ＥＧＲガス流路２４からＥＧＲリッチガスがＥＧＲリッチガス導入ポート２７を介して導入されるＥＧＲリッチガス室２８が形成されている。
ハウジング１には、ロータリバルブ２を回転自在に軸支する円環状の軸受け部２９が設けられている。軸受け部２９は、少なくとも２〜４箇所設けられる。
軸受け部２９の内周面とロータリバルブ２の外周面との間には、図示しない潤滑油供給機構から潤滑油（オイル）が供給されている。
なお、軸受け部２９の内径を小さくして、ロータリバルブ２のフリクションの低下を抑制するようにしても良い。また、軸受け部２９の内周面とロータリバルブ２の外周面との間に供給されるオイルによって各気筒間の吸気経路のシール性を確保するようにしても良い。
【００２６】
ロータリバルブ２は、各第２吸気ポート１２の入口部の上流側に設置された各気筒毎のバルブロータ３を備えている。このロータリバルブ２は、エンジンＥのカムシャフトに固定されたスプロケット３０にタイミングチェーン３１を介して駆動連結されるスプロケット３２と、このスプロケット３２と一体回転可能に連結したオルダムカップリング３３と、このオルダムカップリング３３と一体回転可能に連結した円筒状のバルブシャフト３４と、オルダムカップリング３３に固定される円板状のシールプレート３５とを備えている。
【００２７】
カムシャフトは、エンジンＥのクランクシャフトと同期して一定方向に回転する。このカムシャフトは、エンジンＥのシリンダヘッド内において回転可能に設置されて、エンジンＥのクランクシャフトが２回転すると１回転するようにクランクシャフトに対して駆動連結されている。また、カムシャフトは、２つの第１、第２吸気弁１４または２つの第１、第２排気弁の開閉時期（バルブタイミング）を決めるカム山を気筒数だけ備えた吸気（または排気）カム軸である。
スプロケット３０は、カムシャフトと一体回転可能に連結されている。
スプロケット３２は、タイミングチェーン３１からカムシャフトの回転動力を受けて一定方向に回転する。
【００２８】
オルダムカップリング３３は、スプロケット３２と一体回転可能に連結（固定）されたハブ３６と、バルブシャフト３４と一体回転可能に連結（固定）されたハブ３７と、ハブ３６、３７間に介在して、ハブ３６に対するハブ３７の偏芯回転運動を許容するスライダ３８を有している。このオルダムカップリング３３は、ロータリバルブ２をその回転軸方向（バルブシャフト３４の軸線方向）に対して直交する半径方向に偏芯自在に支持する支持部である。また、オルダムカップリング３３が、スプロケット３２とバルブシャフト３４との間に介在することによって、ロータリバルブ２がその回転軸方向に往復移動しても、スライダ３８を介してハブ３６、３７間の回転動力（トルク）の伝達が可能となる。
【００２９】
バルブシャフト３４は、各バルブロータ３をその回転軸方向に貫くように設置されて、ハウジング１の軸受け部２９に対して、回転方向に摺動する摺動部を有している。
バルブシャフト３４および各バルブロータ３の中心部には、回転軸方向に延びる中心孔（内部流路）４１が形成されている。バルブシャフト３４のスプロケット側に対して反対側端部には、ＥＧＲリッチガス室２８に向かって拡径した円錐台（テーパ）形状のＥＧＲリッチガス導入ポート（中心孔４１のＥＧＲガス導入部）４２が開口している。ここで、吸気制御モジュールにおいては、ＥＧＲリッチガス導入ポート４２のテーパ形状によって、バルブシャフト３４の摺動部の遠心力でオイルをＥＧＲリッチガス室２８内に逃がし、オイルを中心孔４１内に吸い込まない。
中心孔４１は、各気筒毎の第２吸気ポート１２の入口部の上流側に接続されている。
【００３０】
ハウジング１は、各第１分岐吸気通路８の出口部の下流側に接続する第１入口ポート４３、各第２分岐吸気通路９の出口部の下流側に接続する第２入口ポート４４、各第１吸気ポート１１の入口部で開口する第１開口部４５、および各第２吸気ポート１２の入口部で開口する第２開口部４６を有している。
第１入口ポート４３は、常に開放されている第１連通路４７を介して、各気筒毎の第１吸気ポート１１の入口部の上流側に接続されている。この第１入口ポート４３は、ハウジング１の外面（インテークマニホールド側面）で開口している。
第２入口ポート４４は、各気筒毎の第２吸気ポート１２の入口部の上流側に接続されている。この第２入口ポート４４は、ハウジング１の外面（インテークマニホールド側面）で開口している。
【００３１】
ここで、上述したハウジング１の第２入口ポート４４は、ＥＧＲガス流路２３、吸気通路５、コレクタ７および各第２分岐吸気通路９を伴って、ＥＧＲガス濃度の低い（薄い）吸気であるＥＧＲリーンガスまたは新気が流れる第１流路（第１吸気経路、第１エアガスライン）Ａを構成する。この第１流路Ａは、各気筒毎の第２吸気ポート１２の入口部の上流側に接続されている。
また、ロータリバルブ２の中心孔４１は、ＥＧＲガス流路２４、ＥＧＲリッチガス導入ポート２７、ＥＧＲリッチガス室２８、ＥＧＲリッチガス導入ポート４２を伴って、ＥＧＲガス濃度の高い（濃い）吸気であるＥＧＲリッチガスが流れる第２流路（第２吸気経路、第２ガスライン）Ｂを構成する。この第２流路Ｂは、各気筒毎の第２吸気ポート１２の入口部の上流側に第１流路Ａに対して異なる吸気経路で接続されている。
【００３２】
複数（各気筒毎）のバルブロータ３は、各気筒毎の燃焼室内において吸気（新気＋ＥＧＲガス）のタンブル流を発生させるタンブル制御弁の弁体を構成するものである。これらのバルブロータ３は、ハウジング１の内部空間（中空部）内にバルブシャフト３４の回転軸方向に一定の間隔で並列的に配置されている。また、各バルブロータ３は、バルブシャフト３４と一体回転可能に設置されている。
各気筒毎のバルブロータ３は、各第１流路Ａおよび各第２流路Ｂと各第２吸気ポート１２との間に設置されて、エンジンＥのクランクシャフトと同期して一定方向に回転する回転体である。
各気筒毎のバルブロータ３の外周には、バルブシャフト３４の回転軸（回転中心軸線）を中心とする所定の曲率半径を有する円筒状の凸曲面（円筒面）が形成されている。
【００３３】
また、各気筒毎のバルブロータ３には、１８０°よりも大きい部分円筒形状（扇形状）の第１開口部５１、および９０°よりも小さい部分円筒形状（扇形状）の第２開口部５２が形成されている。
２つの第１、第２開口部５１、５２は、バルブロータ３の回転軸方向に隣合うように、しかもバルブロータ３の円周方向に延びるように形成されている。
第１開口部５１は、各第１流路Ａと各第２吸気ポート１２とを連通する第１連通路（開口凹部）である。この第１開口部５１は、バルブロータ３の外周面（円筒面）で開口する外周開口を有している。
第２開口部５２は、各第２流路Ｂと各第２吸気ポート１２とを連通する第２連通路（開口凹部）である。この第２開口部５２は、バルブロータ３の内周面で開口し、中心孔４１の各分配ポートと連通する内周開口（入口部）を有している。また、第２開口部５２は、バルブロータ３の外周面（円筒面）で開口する外周開口（出口部）を有している。
また、各気筒毎のバルブロータ３には、第１開口部５１の開口周縁を含み、各第１流路Ａと各第２吸気ポート１２との連通を遮断する第１閉塞部（シール部）５３、および第２開口部５２の開口周縁を含み、各第２流路Ｂと各第２吸気ポート１２との連通を遮断する第２閉塞部（シール部）５４が設けられている。
【００３４】
バルブロータ３、特に２つの第１、第２開口部５１、５２は、第１流路Ａと第２吸気ポート１２とが連通する第１時期または第１期間と、第２流路Ｂと第２吸気ポート１２とが連通する第２時期または第２期間とを、各気筒の１吸気行程中に時分割に制御するように設けられている。
そして、第１流路Ａと第２吸気ポート１２とが連通する第１時期は、第２流路Ｂと第２吸気ポート１２とが連通する第２時期よりも１吸気行程中において時間的に前に設定されている。
また、第１流路Ａと第２吸気ポート１２とが連通する第１時期は、第２流路Ｂと第２吸気ポート１２とが連通する第２時期と重複するように設定されている。
また、第１流路Ａと第２吸気ポート１２とが連通する第１期間は、第２流路Ｂと第２吸気ポート１２とが連通する第２期間よりも１吸気行程中において長くなるように設定されている。なお、第１期間が１吸気行程中の７０％程度、また、第２期間が１吸気行程中の３０％程度となるように設定されている。
【００３５】
シールプレート３５は、オルダムカップリング側に、円周方向に連続して形成された凹溝を有している。
シールプレート３５は、ハウジング１の内周面（摺動面）との摺動接触によってハウジング１との間に形成される円環（筒）状の隙間を気密的に密閉（シール）するシールリング（円環状のシール部材）５５を有している。このシールリング５５は、外周部（摺動部）がシールプレート３５の外周面より半径方向の外側に突出した状態で、凹溝内に嵌め込まれて保持されている。
【００３６】
各気筒毎のバルブロータ３は、２つの第１、第２開口部５１、５２の両側に、円周方向に連続して形成された２つの第１、第２凹溝を有している。
これらのバルブロータ３は、ハウジング１の内周面（摺動面）との摺動接触によってハウジング１との間に形成される円環（筒）状の隙間を気密的に密閉（シール）する２つのシールリング（円環状の第１、第２シール部材）５６、５７を有している。これらのシールリング５６、５７は、外周部（摺動部）がシールプレート３５の外周面より半径方向の外側に突出した状態で、各第１、第２凹溝内に嵌め込まれて保持されている。
【００３７】
回転位置制御機構４は、ハウジング１の軸受け部２９の両側に形成される２つの第１、第２油圧室６１、６２と、これらの第１、第２油圧室６１、６２に作動油を供給する２つの第１、第２油路６３、６４と、２つの第１、第２油圧室６１、６２内の油圧を制御する油圧制御装置とを備え、各気筒毎のバルブロータ３の回転軸方向における回転位置を変更する回転位置変更手段である。
回転位置制御機構４は、ハウジング１の第２開口部４６に対する、２つの第１、第２開口部５１、５２の開口度合い（連通面積比）を制御する。
【００３８】
第１油圧室６１は、ロータリバルブ２の外周に設けられる円環状の鍔部６５と軸受け部２９とハウジング１の内周との間に形成されて、軸受け部２９等に形成された第１油路６３を介してオイルが供給される。第１油圧室６１からのオイルの排出は、ハウジング１に形成される油路６６、６７を介してロータリバルブ２の遠心力を利用して行われる。
第２油圧室６２は、ロータリバルブ２の外周に設けられる円環状の鍔部６８と軸受け部２９とハウジング１の内周との間に形成されて、軸受け部２９等に形成された第２油路６４を介してオイルが供給される。第２油圧室６２からのオイルの排出は、第１油圧室６１と同様である。
【００３９】
油圧制御装置は、オイルポンプ、電磁油路切替弁を備え、電磁油路切替弁への通電を制御することで、２つの第１、第２油圧室６１、６２へのオイルの供給状態を制御する。
オイルポンプは、クランクシャフト（または電動モータ）によって回転駆動されて、図示しないオイルパン内のオイルを吸入して圧送する。オイルポンプの吐出側には、オイル供給流路が接続されており、オイル供給流路の下流端には、電磁油路切替弁が設置されている。
【００４０】
電磁油路切替弁は、オイル供給流路と第１油路６３または第２油路６４とを連通する分岐部に設置されている。この電磁油路切替弁は、オイル供給流路と第１油路６３とを連通する第１ポートと、オイル供給流路と第２油路６４とを連通する第２ポートとを選択的に切り替えるスプールバルブ、およびこのスプールバルブをその軸線方向に往復移動させる電磁アクチュエータ等を有している。
電磁油路切替弁が通電（ＯＮ）されると、第１油路６３を介して第１油圧室６１内へオイルが供給される。このとき、第１油圧室６１内の油圧によりロータリバルブ２がその回転軸方向の一方側（図示左側）へ移動する。
電磁油路切替弁への通電が停止（ＯＦＦ）されると、第２油路６４を介して第２油圧室６２内へオイルが供給される。このとき、第２油圧室６２内の油圧によりロータリバルブ２がその回転軸方向の他方側（図示右側）へ移動する。
電磁油路切替弁は、ＥＣＵによって電子制御される。
【００４１】
ＥＣＵには、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、制御プログラムや各種制御データ（マップ等）を保存する記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ）、入力回路（入力部）、出力回路（出力部）、電源回路、タイマー回路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。
ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、マイクロコンピュータのメモリに格納された制御プログラムに基づいて、スロットルバルブ６、ＥＧＲ制御弁２５、２６および電磁油路切替弁を通電制御するように構成されている。これにより、エンジン運転中に、スロットルバルブ６の開度（スロットル開度）、ＥＧＲ制御弁２５、２６の開度および電磁油路切替弁の位置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。
【００４２】
ＥＣＵは、エアフローメータ、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、燃料圧力センサ、ＥＧＲバルブ開度センサ、冷却水温センサおよび排気ガスセンサ（空燃比センサ、酸素濃度センサ）等の各種センサからのセンサ出力信号が、Ａ／Ｄ変換回路によって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。なお、エアフローメータ、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、燃料圧力センサ、ＥＧＲバルブ開度センサ、冷却水温センサおよび排気ガスセンサ（空燃比センサ、酸素濃度センサ）は、エンジンＥの運転状態（運転状況）を検出する運転状態検出手段を構成している。
【００４３】
ＥＣＵは、アクセル開度センサから出力されるセンサ出力信号（エンジン負荷信号）が所定範囲内にある時、エンジンＥの運転領域が部分負荷領域であると判断する。ＥＣＵは、エンジンＥの運転領域が部分負荷領域（内燃機関の部分負荷時）であると判断した場合、電磁油路切替弁をＯＮすることで、成層ＥＧＲシステムがＯＮ状態となる。
また、エンジンＥの運転領域が部分負荷領域ではないと判断した場合、例えば高負荷領域（内燃機関の高負荷時）であると判断した場合、電磁油路切替弁をＯＦＦすることで、成層ＥＧＲシステムがＯＦＦ状態となる。
【００４４】
成層ＥＧＲシステムがＯＮ状態とは、各気筒毎の燃焼室内においてＥＧＲリーンガスまたは新気の層とＥＧＲリッチガスの層を形成し、圧縮行程時にＥＧＲリッチガスに対して燃料噴射を実施する成層燃焼モードのことである。この場合、ハウジング１の第２開口部４６に対する、ロータリバルブ２のバルブロータ３の回転位置が、図１０および図１２（ａ）に示したように、図示左端位置（第１回転位置）となる。
成層ＥＧＲシステムがＯＦＦ状態とは、各気筒毎の燃焼室内においてＥＧＲリーンガスまたは新気の層のみを形成し、吸気行程または圧縮行程時にＥＧＲリーンガスまたは新気に対して燃料噴射を実施する均質燃焼モードのことである。この場合、ハウジング１の第２開口部４６に対する、ロータリバルブ２のバルブロータ３の回転位置が、図１１および図１２（ｂ）に示したように、図示右端位置（第２回転位置）となる。
【００４５】
各気筒の排気行程（２つの第１、第２排気弁を開く期間、第１、第２排気弁の開弁期間）では、２つの第１、第２排気弁が下死点（ＢＤＣ）またはその前または後で開弁し、また、２つの第１、第２排気弁が上死点（ＴＤＣ）またはその前または後で閉弁するようになっている。
各気筒の吸気行程（２つの第１、第２吸気弁１４を開く期間、第１、第２吸気弁１４の開弁期間）では、図１３（ａ）に示したように、２つの第１、第２吸気弁１４が上死点（ＴＤＣ）またはその前または後で開弁し、また、２つの第１、第２吸気弁１４が下死点（ＢＤＣ）またはその前または後で閉弁するようになっている。この吸気行程時におけるバルブリフトと２つの第１、第２開口部５１、５２の位置とを対応付けした図を図１３（ｂ）に示した。
また、本実施例では、２つの第１、第２排気弁の開弁時期と２つの第１、第２吸気弁１４の開弁時期とが重なっている。つまりオーバーラップ期間が設けられている。なお、本実施例では、２つの第１、第２排気弁の開弁時期と２つの第１、第２吸気弁１４の開弁時期とが重複しないように設定しても良い。
【００４６】
［実施例１の作用］
次に、本実施例のエンジン制御システムの作用を図１ないし図１３に基づいて簡単に説明する。
【００４７】
ＥＣＵは、ＩＧ・ＯＮされると、先ず、エンジンＥの運転状況（状態）または運転条件を算出するのに必要な各種センサ出力信号を入力する。
具体的には、エンジン回転速度、アクセル開度、スロットル開度、指令噴射量、燃料圧力を取り込む。ここで、エンジン回転速度は、クランク角度センサから出力されたＮＥパルス信号の間隔時間を計測することによって検出（測定）される。また、指令噴射量は、エンジン回転速度とアクセル開度とに対応して設定された基本噴射量に、エンジン冷却水温等を考慮した補正量を加味して算出される。
また、各気筒毎のインジェクタからの燃料噴射の順序は、気筒＃１→気筒＃３→気筒＃４→気筒＃２であり、この順で吸気行程等が実施される。
また、各気筒において、１８０°ＣＡずつずれたタイミングで、例えば各気筒の圧縮行程の上死点（ＴＤＣ）近傍で、各気筒毎のインジェクタの開弁による燃料噴射が開始されるように構成されている。
【００４８】
ＥＣＵは、エンジンＥの運転状況に対応してＥＧＲ率が最適値となるように、スロットルバルブ６およびＥＧＲ制御弁２５、２６の開度を可変制御する。
具体的には、ＥＧＲバルブ開度センサより出力されるセンサ出力信号が、エンジンＥの運転状況（特にエンジン回転速度、アクセル開度（エンジン負荷）等）に対応して設定される制御目標値（目標ＥＧＲ率）に相当する目標開度と一致するように、ＥＧＲ制御弁２５、２６への供給電力をフィードバック制御する。
このように、エンジンＥの運転状況に対応してＥＧＲ制御弁２５、２６の開度をリニアに可変制御することで、エアクリーナを通過した清浄な新気に対する、ＥＧＲガスの導入量（混入量）が調節される。
【００４９】
ＥＣＵは、エンジンＥの運転領域が部分負荷領域（低速回転または中速回転で、且つ低中負荷領域）であると判断した場合、成層ＥＧＲシステムをＯＮするため、電磁油路切替弁を通電する。電磁油路切替弁が通電（ＯＮ）されると、第１油路６３を介して第１油圧室６１内へオイルが供給される。このとき、第１油圧室６１内の油圧によりロータリバルブ２が第１回転位置に設定される（図３、図１０および図１２（ａ）参照）。なお、第２油圧室６２内のオイルは、電磁油路切替弁のリターン経路（ルート）を経てオイルパンに戻される。
【００５０】
これにより、エンジンＥの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスの一部であるＥＧＲガスは、排気管内に形成される排気通路からＥＧＲガスパイプ２１の内部（ＥＧＲガス流路２３）を通って吸気通路５へ再循環される。吸気通路５に流入したＥＧＲガスは、エアクリーナを通過した清浄な新気と混ざり合って、比較的にＥＧＲガス濃度の薄いＥＧＲリーンガス（新気＋ＥＧＲガス）となる。なお、ＥＧＲ制御弁２５が全閉状態の場合は、新気のみとなる。
【００５１】
そして、ＥＧＲリーンガスまたは新気は、コレクタ７に流入した後に、２つの第１、第２吸気弁１４が開いている吸気行程気筒の第１、第２分岐吸気通路８、９に分配される。  コレクタ７から吸気行程気筒の第１分岐吸気通路８に分配されたＥＧＲリーンガスまたは新気は、第１入口ポート４３を通って連通路４７に流入する。そして、吸気行程気筒の連通路４７に流入したＥＧＲリーンガスまたは新気は、第１開口部４５からスワールポートである第１吸気ポート１１に流入する。そして、吸気行程気筒の第１吸気ポート開口部から吸気行程気筒の燃焼室に流入したＥＧＲリーンガスまたは新気は、燃焼室の周壁面に沿って横方向に旋回する。つまり各気筒毎の燃焼室内においてＥＧＲリーンガスまたは新気のスワール流が形成される。
【００５２】
ここで、各気筒毎のバルブロータ３は、上述したように、第１流路Ａと第２吸気ポート１２とが連通する第１時期または第１期間と、第２流路Ｂと第２吸気ポート１２とが連通する第２時期または第２期間とを、各気筒の１吸気行程中において時分割に制御するように構成されている。
そして、吸気行程気筒において、第１流路Ａと第２吸気ポート１２とが連通する第１時期が、第２流路Ｂと第２吸気ポート１２とが連通する第２時期よりも時間的に前に設定されている。なお、第１時期または第１期間には、第２開口部４６と第１開口部５１とが重なる。また、第２時期または第２期間には、第２開口部４６と第２開口部５２とが重なる。
【００５３】
これにより、先ずコレクタ７から吸気行程気筒の第２分岐吸気通路９に分配されたＥＧＲリーンガスまたは新気は、バルブロータ３の第１開弁期間（第１開口部５１を介して第１流路Ａと第２吸気ポート１２とが連通する第１期間）中、図７（ａ）に示したように、第１流路Ａ（第２分岐吸気通路９→第２入口ポート４４）を通って、第１開口部５１に流入する。そして、第１開口部５１に流入したＥＧＲリーンガスまたは新気は、第２開口部４６からタンブルポートである第２吸気ポート１２に流入する。そして、吸気行程気筒の第２吸気ポート開口部１３から吸気行程気筒の燃焼室に流入したＥＧＲリーンガスまたは新気は、燃焼室の中心軸線に沿って縦方向に旋回する。つまり各気筒毎の燃焼室内においてＥＧＲリーンガスまたは新気のタンブル流が形成される。
【００５４】
そして、第１時期または第１期間が終了して第２時期または第２期間が開始されると、第２入口ポート４４が第１閉塞部５３により閉塞され、中心孔４１および第２開口部５２が開放される。これにより、エンジンＥの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスの一部であるＥＧＲガスが、排気管内に形成される排気通路からＥＧＲガスパイプ２２の内部（ＥＧＲガス流路２４）、ＥＧＲリッチガス導入ポート２７を通って、ＥＧＲリッチガス室２８内へ再循環される。ＥＧＲリッチガス室２８に流入したＥＧＲガスは、比較的にＥＧＲガス濃度の濃いＥＧＲリッチガス（ＥＧＲガスのみ）である。
【００５５】
そして、ＥＧＲリッチガス室２８に流入したＥＧＲリッチガスは、ＥＧＲリッチガス導入ポート４２から中心孔４１に流入し、吸気行程気筒のバルブロータ３の入口部（内周面で開口したＥＧＲガス入口ポート：内周開口）から第２開口部５２に流入する。
そして、第２開口部５２に流入したＥＧＲリッチガスは、吸気行程気筒のバルブロータ３の出口部（円筒面で開口したＥＧＲガス出口ポート：外周開口）から第２開口部４６を通って第２吸気ポート１２に流入する。
そして、吸気行程気筒の第２吸気ポート開口部１３から吸気行程気筒の燃焼室に流入したＥＧＲリッチガスは、燃焼室の中心軸線に沿って縦方向に旋回する。つまり各気筒毎の燃焼室内においてＥＧＲリッチガスのタンブル流が形成される。
これにより、圧縮行程気筒の燃焼室内においては、ＥＧＲリーンガスまたは新気の層とＥＧＲリッチガスの層とが形成され、ＥＧＲリッチガスに対して燃料噴射を実施することで、良好な成層ＥＧＲ（成層燃焼）を実施する運転モードが行われる。
【００５６】
ＥＣＵは、エンジンＥの運転領域が高負荷領域（内燃機関の高負荷時、低速回転で、且つ高負荷領域）であると判断した場合、成層ＥＧＲシステムをＯＦＦするため、電磁油路切替弁への通電を停止する。電磁油路切替弁がＯＦＦされると、第２油路６４を介して第２油圧室６２内へオイルが供給される。このとき、第２油圧室６２内の油圧によりロータリバルブ２が第２回転位置に設定される（図１１および図１２（ｂ）参照）。なお、第１油圧室６１内のオイルは、電磁油路切替弁のリターン経路（ルート）を経てオイルパンに戻される。
【００５７】
これにより、第１開口部５１の回転軌跡は、吸気行程中に第２開口部４６と重なり合う位置を通るが、第２開口部５２の回転軌跡は、吸気行程中に第２開口部４６と重なり合う位置より外れる。
これによって、吸気行程気筒の燃焼室内には、２つの第１、第２吸気ポート１１、１２からＥＧＲリーンガスまたは新気のみが流入する。
各気筒毎の燃焼室内においてＥＧＲリーンガスまたは新気のスワール流とタンブル流が形成される。
これにより、圧縮行程気筒の燃焼室内において、ＥＧＲリーンガスまたは新気に対して燃料噴射を実施することで、成層ＥＧＲ（成層燃焼）を実施しない運転モードが行われる。
【００５８】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の吸気制御モジュールにおいては、第１流路Ａと第２吸気ポート１２とが連通する第１時期または第１期間と、第２流路Ｂと第２吸気ポート１２とが連通する第２時期または第２期間とを、各気筒の１吸気行程中において時分割に制御することにより、１吸気行程内において、ＥＧＲリーンガスまたは新気を吸気行程気筒の燃焼室内に流入させる吸気モードと、ＥＧＲリッチガスを吸気行程気筒の燃焼室内に流入させる吸気モードとを時間的に分割して実施することができる。
【００５９】
これによって、エンジンＥの各気筒毎の燃焼室内におけるＥＧＲガス濃度の分布を１吸気行程中に時分割で制御することが可能になる。
したがって、圧縮行程中にＥＧＲリッチガスに対して、気筒直接噴射式のインジェクタにより燃料を噴射することにより、大量のＥＧＲガスを気筒の燃焼室内に導入しても燃焼の悪化が殆ど無い成層ＥＧＲ（成層燃焼）を形成することが可能となり、ＮＯｘの排出量やスモークの発生量の低減効果を得ることができる。
また、燃焼タイミングを従来よりも進角させることが可能になるので、エンジン出力が向上し、燃費改善効果を得ることができる。
【００６０】
また、第２開口部４６に対する、２つの第１、第２開口部５１、５２の開口度合い（連通面積比）を制御する回転位置制御機構４を設けたことにより、成層ＥＧＲを実施する運転モードと成層ＥＧＲを実施しない運転モードとの切り替えを、エンジンＥの運転状況に対応させて実施することが可能になり、ＥＧＲリーンガスまたは新気のみを気筒の燃焼室内に流入させるエンジン出力の向上を狙いとする燃焼モードを実施することができる。
エンジンＥの運転領域が部分負荷領域の場合、成層ＥＧＲを実施する運転モード（成層ＥＧＲシステムＯＮ）を行うことにより、ＮＯｘ（窒素酸化物）やスモークの発生を効率良く抑制することができる。
また、エンジンＥの運転領域が高負荷領域の場合、成層ＥＧＲを実施しない運転モード（成層ＥＧＲシステムＯＦＦ）を行うことにより、気筒の燃焼室内での混合気の着火性や燃焼性を安定させて、エンジン出力の向上を得ることができる。
【００６１】
また、ロータリバルブ２の回転動力を、エンジンＥのカムシャフトから得るように構成されているので、エンジンＥのクランクシャフトとの同期を確実に行うことができる。なお、カムシャフトに代えて、ロータリバルブ２を回転駆動するモータを有する電動アクチュエータを設けても良い。この場合、カムシャフトから動力を貰うものに比べて、エンジン本体に対するロータリバルブ２の搭載自由度を向上することができる。つまりロータリバルブ２を、吸気弁または排気弁を開閉動作させるカムシャフト近傍に配置しなくても良くなる。
また、ハウジング１の内周面とシールリング５５〜５７との摺動接触によって、ハウジング１とシールプレート３５および各気筒毎のバルブロータ３との間に形成される円環状の隙間の気密性（密閉性）を向上することができる。これにより、ロータリバルブ２からのＥＧＲリーンガスまたは新気あるいはＥＧＲリッチガスの漏洩を防止することができる。
【００６２】
［実施例２の構成］
図１４は、本発明を適用した吸気制御モジュール（実施例２）を示したものである。
ここで、実施例１と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。
本実施例のハウジング１においては、２つの第１、第２入口ポート４３、４４を並べて形成している。
以上のように、本実施例の吸気制御モジュールにおいては、実施例１と同様な効果を奏する。
【００６３】
［実施例３の構成］
図１５は、本発明を適用した吸気制御モジュール（実施例３）を示したものである。
ここで、実施例１及び２と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。
【００６４】
本実施例のロータリバルブ２においては、各気筒毎のバルブロータ３に設けられる２つの第１、第２開口部５１、５２の形状が、第２開口部４６に対する、２つの第１、第２開口部５１、５２の連通面積の時間変化が滑らかになるように構成されている。
これにより、第１流路Ａまたは第２流路Ｂから第２吸気ポート１２へ流入するＥＧＲリーンガスまたは新気あるいはＥＧＲリッチガスの吸気抵抗を減らすことができる。また、ロータリバルブ２の開閉音を低減することができる。
以上のように、本実施例の吸気制御モジュールにおいては、実施例１及び２と同様な効果を奏する。
【００６５】
［変形例］
本実施例では、２つの第１、第２吸気ポート１１、１２をスワールポート、タンブルポートとしているが、２つの第１、第２吸気ポート１１、１２を共にタンブルポートとしても良い。また、スワールポートである第１吸気ポート１１の第１吸気ポート開口部（燃焼室側開口部）を、各気筒毎の燃焼室壁面（円筒内面）の接線方向に向けて開口するように形成しても良い。
【００６６】
本実施例では、内燃機関の気筒内に流入するＥＧＲリッチガスに対して燃料を噴射することにより、ＮＯｘ（窒素酸化物）やスモークの発生を効率良く抑制するようにしているが、内燃機関の気筒内に流入するＥＧＲリーンガスまたは新気に対して燃料を噴射することにより、気筒内での混合気の着火性や燃焼性を安定させて、内燃機関の出力向上を得るようにしても良い。
【００６７】
本実施例では、ディーゼルエンジン等の内燃機関（エンジン）の各気筒毎の燃焼室の中心軸線上のシリンダヘッド（燃焼室の天井部）にインジェクタ（燃料噴射弁）を搭載しているが、ガソリンエンジン等の内燃機関（エンジン）の各気筒毎の燃焼室の中心軸線上のシリンダヘッド（燃焼室の天井部）にスパークプラグ（点火栓）を設置しても良い。この場合、気筒内直接噴射式のインジェクタ（燃料噴射弁）を使用することが望ましい。
【００６８】
本実施例では、成層ＥＧＲを実施しない運転モード（成層ＥＧＲシステムＯＦＦ）時に、ハウジング１の第２開口部４６および第２吸気ポート１２とロータリバルブ２の第１開口部５１とが連通し、第２開口部４６および第２吸気ポート１２と第２開口部５２とが連通しないように構成されているが、成層ＥＧＲを実施しない運転モード（成層ＥＧＲシステムＯＦＦ）時に、第２開口部４６および第２吸気ポート１２と第１開口部５１とが連通し、且つロータリバルブ２の連通路４７とが連通するように構成しても良い。
【００６９】
また、ロータリバルブ２の第１開口部５１の形状を、成層ＥＧＲシステムＯＮ時およびＯＦＦ時共にハウジング１の第２開口部４６と重なり合う長方形状の開口部分と、成層ＥＧＲシステムＯＦＦ時にハウジング１の第２開口部４６と重なり合う長方形状の開口部分とを有するものにしても良い。
本実施例では、成層ＥＧＲシステムのＯＮ／ＯＦＦ切替を実施するタイプの吸気制御モジュールを採用しているが、成層ＥＧＲシステムのＯＮ／ＯＦＦ切替を実施しないタイプの吸気制御モジュールを採用しても良い。すなわち、各気筒毎の燃焼室内において、ＥＧＲリーンガスまたは新気の層とＥＧＲリッチガスの層とを形成する成層ＥＧＲシステムのみを実施するようにしても良い。
【符号の説明】
【００７０】
Ａ  第１流路
Ｂ  第２流路
Ｅ  エンジン（内燃機関）
１  ハウジング
２  ロータリバルブ
３  バルブロータ（回転体）
４  回転位置制御機構（回転位置変更手段）
１１  第１吸気ポート
１２  第２吸気ポート
１４  第２吸気弁
【図１】
2013217238.tif 000003
【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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【図１５】
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