(57)【要約】【課題】燃焼室内に流入する吸気の温度を応答性よく変化させることのできる内燃機関を提供する。【解決手段】低温の冷却水を循環させる低温系冷却水循環システムと、高温の冷却水を循環させる高温系冷却水循環システムと、を備える内燃機関において、低温の冷却水を循環させる低温冷却水流路は、吸気ポートの壁面の少なくとも一部を覆うウォータジャケットを含んでいる。吸気ポートは、ウォータジャケットに覆われた冷却壁面とウォータジャケットに覆われていない非冷却壁面と、を有している。そして、冷却壁面の吸気上流側には、冷却壁面の側を流れる吸気流量と非冷却壁面の側を流れる吸気流量の比率を変更可能に構成された気流制御弁が設けられている。気流制御弁は、好ましくはタンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）として構成される。【選択図】図２
2016217312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水の温度が異なる２系統の冷却水循環システムのうちの１つであって、内燃機関に形成された低温冷却水流路に低温の冷却水を循環させる低温系冷却水循環システムと、
前記２系統の冷却水循環システムのうちの１つであって、前記内燃機関に形成された高温冷却水流路に高温の冷却水を循環させる高温系冷却水循環システムと、を備え、
前記低温冷却水流路は、吸気ポートの壁面の少なくとも一部を覆うウォータジャケットを含み、
前記吸気ポートは、前記吸気ポートの中心軌道に垂直な断面のうち少なくとも１つの断面において、前記ウォータジャケットに覆われた内壁面である第１壁面と前記ウォータジャケットに覆われていない内壁面である第２壁面と、を有し、
前記第１壁面の吸気上流側に設けられ、前記第１壁面の側を流れる吸気流量と前記第２壁面の側を流れる吸気流量の比率を変更可能に構成された気流制御弁を備えることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記内燃機関の回転速度と負荷から定められる運転領域に基づいて、前記気流制御弁を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、吸気冷却が必要な吸気冷却必要領域に属する場合には、吸気冷却が不要な吸気冷却不要領域に属する場合よりも、前記第２壁面の側を流れる吸気流量に対する前記第１壁面の側を流れる吸気流量の比率が大きくなるように前記気流制御弁を操作する構成であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記気流制御弁は、回転軸を中心として弁体を駆動させて開度調整を行うタンブルコントロールバルブであることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記タンブルコントロールバルブの前記回転軸は、前記第１壁面の側に設けられ、
前記第１壁面は、前記吸気ポートのシリンダブロック合わせ面の側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記タンブルコントロールバルブの前記回転軸は、前記第１壁面の側に設けられ、
前記第１壁面は、前記吸気ポートのシリンダブロック合わせ面の側と反対の側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記第１壁面は、前記吸気ポートのシリンダブロック合わせ面の側に設けられ、
前記タンブルコントロールバルブは、
前記吸気ポートの内壁面から対向する内壁面に向かって延びる回転軸が設けられ、前記回転軸の途中から垂直方向に延びる支持軸の先端部に、前記支持軸に垂直な方向に延びる前記弁体が設けられ、前記タンブルコントロールバルブが開弁された状態では前記弁体が前記第１壁面の側に沿う位置まで移動され、前記タンブルコントロールバルブが閉じるにつれて前記弁体が前記吸気ポートを前記第１壁面の側から塞ぐように移動する構成であることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関。
【請求項７】
前記内燃機関の回転速度と負荷から定められる運転領域に基づいて、前記タンブルコントロールバルブを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、シリンダ内に生成されるタンブル流の強化が必要な第１運転領域に属する場合に前記第１運転領域を除く第２運転領域に属するよりも前記タンブルコントロールバルブを閉じ側に操作するように構成されていることを特徴とする請求項３乃至６の何れか１項に記載の内燃機関。
【請求項８】
前記吸気ポートは、吸気下流方向に向かうにつれて吸気ポートの中心軌道に近づくように傾斜した傾斜壁面を含み、
前記第１壁面は、前記傾斜壁面に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の内燃機関。
【請求項９】
前記制御装置は、吸気冷却が不要な吸気冷却不要領域に属し且つ前記第２運転領域に属する場合に、前記タンブルコントロールバルブを所定の中間開度に操作するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に係り、特に、冷却水が流れる流路が形成されたシリンダヘッドを備える内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のシリンダヘッドには、冷却水が流れる流路が形成されている。特許文献１には、吸気ポート内の空気を冷却するために、シリンダヘッド内の吸気ポート周辺を冷却する冷却水が循環する第１冷却水回路を、シリンダブロック及びシリンダヘッド内の排気ポート周辺を冷却する冷却水が循環する第２冷却水回路とは独立して設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１３３７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関の運転領域は、エンジントルクとエンジン回転速度とによって特定することができる。良好な燃焼のために適切な吸気の温度（要求吸気温度）は運転領域によって異なる。これに伴い、吸気を冷却するための冷却水の温度についても、良好な燃焼のために要求される値は運転領域によって異なるものとなる。エンジン運転中には、運転領域が時々刻々と変化する。このため、運転領域の変化に伴って要求吸気温度が頻繁に変化し得る。しかしながら、冷却水の温度調整には時間を要するため、冷却水の温度調整によって要求吸気温度の変化に対処しようとすると、応答遅れが問題となる。
【０００５】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたもので、燃焼室内に流入する吸気の温度を応答性よく変化させることのできる内燃機関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】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関であって、
冷却水の温度が異なる２系統の冷却水循環システムのうちの１つであって、内燃機関に形成された低温冷却水流路に低温の冷却水を循環させる低温系冷却水循環システムと、
前記２系統の冷却水循環システムのうちの１つであって、前記内燃機関に形成された高温冷却水流路に高温の冷却水を循環させる高温系冷却水循環システムと、を備え、
前記低温冷却水流路は、吸気ポートの壁面の少なくとも一部を覆うウォータジャケットを含み、
前記吸気ポートは、前記吸気ポートの中心軌道に垂直な断面のうち少なくとも１つの断面において、前記ウォータジャケットに覆われた内壁面である第１壁面と前記ウォータジャケットに覆われていない内壁面である第２壁面と、を有し、
前記第１壁面の吸気上流側に設けられ、前記第１壁面の側を流れる吸気流量と前記第２壁面の側を流れる吸気流量の比率を変更可能に構成された気流制御弁を備えることを特徴としている。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、
前記内燃機関の回転速度と負荷から定められる運転領域に基づいて、前記気流制御弁を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、吸気冷却が必要な吸気冷却必要領域に属する場合には、吸気冷却が不要な吸気冷却不要領域に属する場合よりも、前記第２壁面の側を流れる吸気流量に対する前記第１壁面の側を流れる吸気流量の比率が大きくなるように前記気流制御弁を操作する構成であることを特徴としている。
【０００８】
第３の発明は、第１の発明において、
前記気流制御弁は、回転軸を中心として弁体を駆動させて開度調整を行うタンブルコントロールバルブであることを特徴としている。
【０００９】
第４の発明は、第３の発明において、
前記タンブルコントロールバルブの前記回転軸は、前記第１壁面の側に設けられ、
前記第１壁面は、前記吸気ポートのシリンダブロック合わせ面の側に設けられていることを特徴としている。
【００１０】
第５の発明は、第３の発明において、
前記タンブルコントロールバルブの前記回転軸は、前記第１壁面の側に設けられ、
前記第１壁面は、前記吸気ポートのシリンダブロック合わせ面の側と反対の側に設けられていることを特徴としている。
【００１１】
第６の発明は、第３の発明において、
前記第１壁面は、前記吸気ポートのシリンダブロック合わせ面の側に設けられ、
前記タンブルコントロールバルブは、
前記吸気ポートの内壁面から対向する内壁面に向かって延びる回転軸が設けられ、前記回転軸の途中から垂直方向に延びる支持軸の先端部に、前記支持軸に垂直な方向に延びる前記弁体が設けられ、前記タンブルコントロールバルブが開弁された状態では前記弁体が前記第１壁面の側に沿う位置まで移動され、前記タンブルコントロールバルブが閉じるにつれて前記弁体が前記吸気ポートを前記第１壁面の側から塞ぐように移動する構成であることを特徴としている。
【００１２】
第７の発明は、第３乃至第６の何れか１つの発明において、
前記内燃機関の回転速度と負荷から定められる運転領域に基づいて、前記タンブルコントロールバルブを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、シリンダ内に生成されるタンブル流の強化が必要な第１運転領域に属する場合に前記第１運転領域を除く第２運転領域に属するよりも前記タンブルコントロールバルブを閉じ側に操作するように構成されていることを特徴としている。
【００１３】
第８の発明は、第７の発明において、
前記吸気ポートは、吸気下流方向に向かうにつれて吸気ポートの中心軌道に近づくように傾斜した傾斜壁面を含み、
前記第１壁面は、前記傾斜壁面に設けられていることを特徴としている。
【００１４】
第９の発明は、第８の発明において、
前記制御装置は、吸気冷却が不要な吸気冷却不要領域に属し且つ前記第２運転領域に属する場合に、前記タンブルコントロールバルブを所定の中間開度に操作するように構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
第１の発明によれば、低温冷却水流路は、吸気ポートの壁面の少なくとも一部を覆うウォータジャケットを含んでいる。吸気ポートは、該吸気ポートの中心軌道に垂直な断面のうち少なくとも１つの断面において、ウォータジャケットに覆われた内壁面である第１壁面とウォータジャケットに覆われていない内壁面である第２壁面を有している。そして、第１壁面の上流側には、第１壁面の側を流れる吸気流量と第２壁面の側を流れる吸気流量との比率を変更可能に構成された気流制御弁が設けられている。第１壁面の側を流れる吸気はウォータジャケットによって冷却される。一方、第２壁面の側を流れる吸気はウォータジャケットによって冷却されない。本発明によれば、気流制御弁によって第１壁面の側を流れる吸気流量と第２壁面の側を流れる吸気流量との比率を変化させることができるので、吸気の冷却度合を応答性よく調整することが可能となる。
【００１６】
第２の発明によれば、吸気冷却が必要な場合には、不要な場合よりも第２壁面の側を流れる吸気流量に対する第１壁面の側を流れる吸気流量の比率が大きくなるように気流制御弁が制御される。このため、本発明によれば、吸気冷却の要否に応じて吸気温度を調整することができるので、吸気冷却が必要な領域において吸気温度上昇によるノッキングを抑制するとともに、吸気冷却が不要な領域において吸気冷却による燃焼悪化を抑制することが可能となる。
【００１７】
第３の発明によれば、タンブルコントロールバルブの開閉動作によって吸気の冷却度合を応答性よく調整することが可能となる。
【００１８】
第４の発明によれば、タンブルコントロールバルブの回転軸は第１壁面の側に設けられ、第１壁面は、吸気ポートのシリンダブロック合わせ面の側に設けられている。このような構成において、タンブル流の強化による燃焼状態の改善を目的としてタンブルコントロールバルブの弁体が閉側に駆動されると、第１壁面の側を流れる吸気流量が第２壁面の側を流れる吸気流量よりも減少される。このため、本発明によれば、燃焼状態の改善を目的としたタンブルコントロールバルブの開閉動作を行うことによって吸気の冷却度合を応答性よく調整することが可能となる。
【００１９】
第５の発明によれば、タンブルコントロールバルブの回転軸は第１壁面の側に設けられ、第１壁面は、吸気ポートのシリンダブロック合わせ面と反対の側に設けられている。このような構成において、タンブルコントロールバルブの弁体が閉側に駆動されると、第１壁面の側を流れる吸気流量を第２壁面の側を流れる吸気流量よりも減少される。このため、本発明によれば、タンブルコントロールバルブの開閉動作を行うことによって吸気の冷却度合を応答性よく調整することが可能となる。
【００２０】
第６の発明によれば、タンブルコントロールバルブの弁体が第１壁面の側を塞ぐように閉じ側に駆動されると、第１壁面の側を流れる吸気流量が第２壁面の側を流れる吸気流量よりも減少される。このため、本発明によれば、タンブルコントロールバルブの開閉動作を行うことによって吸気の冷却度合を応答性よく調整することが可能となる。
【００２１】
第７の発明によれば、シリンダ内に形成されるタンブル流の強化が必要な第１運転領域に属する場合に、当該第１運転領域以外の第２運転領域に属する場合よりもタンブルコントロールバルブが閉じ側に操作される。タンブル流の強化が必要な第１運転領域は空気量が少ない運転領域であって、吸気冷却が不要な運転領域と重複する。また、タンブル流の強化が不要な第２運転領域は空気量が多い運転領域であって、吸気冷却が必要な運転領域を含んでいる。このため、本発明によれば、タンブル流の強化要求に応じてタンブルコントロールバルブを操作することにより、吸気冷却要求を充足して燃焼状態の更なる改善を図ることができる。
【００２２】
第８の発明によれば、吸気ポートは、吸気ポートの吸気下流方向に向かうにつれて吸気ポートの中心軌道に近づくように傾斜した傾斜壁面を含んで構成されている。そして、第１壁面は当該傾斜壁面に設けられている。このような構成によれば、タンブルコントロールバルブの閉方向の操作量に対して、第１壁面の側を流れる吸気流量をより効果的に減少させることができる。
【００２３】
第９の発明によれば、吸気冷却が不要であり且つタンブル流の強化が不要な場合に、タンブルコントロールバルブが所定の中間開度に操作される。タンブルコントロールバルブが所定の中間開度に操作されると、第１壁面の側を流れる吸気流量を減少させつつ流路面積を確保することができるので、吸気ポートでの圧力損失の増加を抑制しつつ吸気冷却抑制による燃焼改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施の形態１の冷却装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１のシリンダヘッドの吸気バルブ挿入孔の中心軸を含み長手方向に垂直な断面を示す断面図である。
【図３】図２に示すシリンダヘッドを中心軌道Ｌ１に垂直な断面Ａ−Ａで切断した断面図である。
【図４】ＬＴ流量制御の制御フローを示すフローチャートである。
【図５】ＴＣＶが開弁された状態での吸気ポート内の吸気流を模式的に示す図である。
【図６】ＴＣＶが閉弁された状態での吸気ポート内の吸気流を模式的に示す図である。
【図７】エンジンの各運転領域に対する要求を説明するための図である。
【図８】実施の形態１の吸気冷却制御の制御フローを示すフローチャートである。
【図９】変形例としてのウォータジャケットの構成を説明するための断面図である。
【図１０】図９に示すシリンダヘッドを中心軌道Ｌ１に垂直な断面Ｂ−Ｂで切断した断面図である。
【図１１】変形例としてのＴＣＶ及びウォータジャケットの構成を説明するための断面図である。
【図１２】図１１に示すシリンダヘッドを中心軌道Ｌ１に垂直な断面Ｃ−Ｃで切断した断面図である。
【図１３】変形例としてのＴＣＶ及びウォータジャケットの構成を説明するための断面図である。
【図１４】実施の形態２のシリンダヘッドの吸気バルブ挿入孔の中心軸を含み長手方向に垂直な断面を示す断面図である。
【図１５】ＴＣＶを全開に開いた状態での吸気ポート内の吸気流を模式的に示す図である。
【図１６】ＴＣＶを中間開度に開いた状態での吸気ポート内の吸気流を模式的に示す図である。
【図１７】エンジンの各運転領域に対する要求を説明するための図である。
【図１８】実施の形態２の吸気冷却制御の制御フローを示すフローチャートである。
【図１９】変形例としてのウォータジャケットの構成を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【００２６】
実施の形態１．
１．冷却装置の構成
本実施の形態の内燃機関は冷却水によって冷却される水冷式エンジン（以下、単にエンジンという）である。エンジンを冷却するための冷却水は、エンジンとラジエータとの間を冷却水循環システム（冷却水循環回路）によって循環させられる。冷却水の供給は、エンジンの本体を構成するシリンダブロックとシリンダヘッドの両方に対して行われる。以下、本実施の形態のエンジンの冷却装置の構成について説明する。
【００２７】
図１は、本実施の形態の冷却装置の構成を示す図である。本実施の形態の冷却装置は、エンジン２に冷却水を供給する冷却水循環システム１０，３０を２系統備える。冷却水の供給は、エンジン２のシリンダブロック６とシリンダヘッド４の両方に対して行われる。２系統の冷却水循環システム１０，３０はともに独立した閉ループであり、循環する冷却水の温度を異ならせることができる。以下、相対的に低温の冷却水が循環する冷却水循環システム１０をＬＴ冷却水循環システムと称し、相対的に高温の冷却水が循環する冷却水循環システム３０をＨＴ冷却水循環システムと称する。また、ＬＴ冷却水循環システム１０を循環する冷却水をＬＴ冷却水と称し、ＨＴ冷却水循環システム３０を循環する冷却水をＨＴ冷却水と称する。なお、ＬＴはLow Temperatureの略であり、ＨＴはHigh Temperatureの略である。
【００２８】
ＬＴ冷却水循環システム１０は、シリンダヘッド４の内部に形成されたヘッド内ＬＴ冷却水流路１２と、シリンダブロック６の内部に形成されたブロック内ＬＴ冷却水流路１４とを含む。ヘッド内ＬＴ冷却水流路１２は吸気ポート８の近傍に設けられている。図１には、４気筒分の４つの吸気ポート８が描かれている。ヘッド内ＬＴ冷却水流路１２は、各気筒の吸気ポート８の下面に沿って、エンジン２のクランク軸方向に延びている。ブロック内ＬＴ冷却水流路１４はシリンダ上部の特に吸気流があたりやすい部分を囲むように設けられている。吸気ポート８や吸気バルブの温度、そして、シリンダ上部の壁面温度はノッキングに対する感度が高い。よって、これらをヘッド内ＬＴ冷却水流路１２やブロック内ＬＴ冷却水流路１４によって重点的に冷却することにより、高負荷域でのノッキングの発生を効果的に抑えることができる。なお、ヘッド内ＬＴ冷却水流路１２とブロック内ＬＴ冷却水流路１４とは、シリンダヘッド４とシリンダブロック６との合わせ面に形成された開口を介して接続されている。
【００２９】
シリンダヘッド４にはヘッド内ＬＴ冷却水流路１２に連通する冷却水入口と冷却水出口が形成されている。シリンダヘッド４の冷却水入口は冷却水導入管１６によってＬＴラジエータ２０の冷却水出口に接続され、シリンダヘッド４の冷却水出口は冷却水排出管１８によってＬＴラジエータ２０の冷却水入口に接続されている。冷却水導入管１６と冷却水排出管１８とは、ＬＴラジエータ２０をバイパスするバイパス管２２によって接続されている。バイパス管２２が冷却水排出管１８から分岐する分岐部には、三方弁２４が設けられている。冷却水導入管１６におけるバイパス管２２の合流部の下流には、ＬＴ冷却水を循環させるための電動ウォータポンプ２６が設けられている。電動ウォータポンプ２６の吐出量は、モータの出力を調整することによって任意に変更することができる。冷却水排出管１８における三方弁２４の上流には、エンジン２内を通過したＬＴ冷却水の温度（冷却水出口温度）を計測するための温度センサ２８が取り付けられている。本実施の形態においては、ＬＴ冷却水の温度とは、温度センサ２８により計測される冷却水出口温度を意味するものとする。
【００３０】
ＨＴ冷却水循環システム３０は、シリンダブロック６の内部に形成されたブロック内ＨＴ冷却水流路３４と、シリンダヘッド４の内部に形成されたヘッド内ＨＴ冷却水流路３５とを含む。前述のブロック内ＬＴ冷却水流路１４が局所的に設けられたものであるのに対し、ブロック内ＨＴ冷却水流路３４はシリンダの周囲を囲むウォータジャケットの主要部を構成している。ヘッド内ＨＴ冷却水流路３５は排気ポート近傍から吸気ポート近傍にかけて設けられている。なお、ヘッド内ＨＴ冷却水流路３５とブロック内ＨＴ冷却水流路３４とは、シリンダヘッド４とシリンダブロック６との合わせ面に形成された開口を介して接続されている。
【００３１】
シリンダブロック６にはブロック内ＨＴ冷却水流路３４に連通する冷却水入口と冷却水出口が形成されている。シリンダブロック６の冷却水入口は冷却水導入管３６によってＨＴラジエータ４０の冷却水出口に接続され、シリンダヘッド４の冷却水出口は冷却水排出管３８によってＨＴラジエータ４０の冷却水入口に接続されている。冷却水導入管３６と冷却水排出管３８とは、ＨＴラジエータ４０をバイパスするバイパス管４２によって接続されている。バイパス管４２が冷却水導入管３６に合流する合流部には、サーモスタット４４が設けられている。冷却水導入管３６におけるサーモスタット４４の下流には、ＨＴ冷却水を循環させるための機械式のウォータポンプ４６が設けられている。ウォータポンプ４６はエンジン２のクランクシャフトにベルトを介して連結されている。冷却水排出管３８におけるバイパス管４２の分岐部の上流には、エンジン２内を通過したＨＴ冷却水の温度（冷却水出口温度）を計測するための温度センサ４８が取り付けられている。本実施の形態においては、ＨＴ冷却水の温度とは、温度センサ４８により計測される冷却水出口温度を意味するものとする。
【００３２】
上述のように、ＨＴ冷却水循環システム３０では、ウォータポンプ４６はエンジン２により駆動されるため、ＨＴ冷却水はエンジン２の運転中は常に循環する。ＨＴ冷却水循環システム３０を循環する冷却水の水温は、サーモスタット４４によって自動的に調整される。一方、ＬＴ冷却水循環システム１０では、電動ウォータポンプ２６が用いられるため、エンジン２の運転に関係なくＬＴ冷却水を循環させたり停止させたりすることができる。また、電動ウォータポンプ２６に与える駆動デューティによって循環するＬＴ冷却水の流量を制御することができる。また、ＬＴ冷却水循環システム１０を循環するＬＴ冷却水の水温は、三方弁２４或いは電動ウォータポンプ２６の操作によって能動的に調整することができる。
【００３３】
ＬＴ冷却水循環システム１０の三方弁２４と電動ウォータポンプ２６の操作は、制御装置８０により行われる。制御装置８０は、冷却装置の制御装置であると同時にエンジン２の運転を制御する制御装置でもある。制御装置８０は１又は複数のＣＰＵとメモリを含むＥＣＵ（Electronic Control Unit）を主体として構成されている。制御装置８０は、電動ウォータポンプ２６を操作してＬＴ冷却水の流量（以下、ＬＴ流量という）を制御することによって、また、三方弁２４を操作してＬＴラジエータ２０をバイパスするＬＴ冷却水の割合を制御することによって、ヘッド内ＬＴ冷却水流路１２やブロック内ＬＴ冷却水流路１４を流れるＬＴ冷却水の水温を適温に調整する。
【００３４】
また、制御装置８０には、エンジン２の運転状態を取得するためのセンサの信号として、吸入空気量を計測するエアフローメータ８２や、エンジン回転速度を取得するためのクランク角センサ８４からの信号が入力される。制御装置８０は、入力された信号に基づいてエンジン２の運転領域を特定し、シリンダ内に生成されるタンブル流（縦旋回流）の強さを調整するためのタンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）５０等のアクチュエータを操作する。なお、ＴＣＶ５０については、詳細を後述する。
【００３５】
２．シリンダヘッドに形成された冷却水流路の構成
図１に示すように、シリンダヘッド４には、低温のＬＴ冷却水が流れるヘッド内ＬＴ冷却水流路１２と、高温のＨＴ冷却水が流れるヘッド内ＨＴ冷却水流路３５とが形成されている。以下、これらの冷却水流路の構成についてシリンダヘッド４の断面図を参照して具体的に説明する。
【００３６】
図２は、シリンダヘッドの吸気バルブ挿入孔１０７の中心軸を含み長手方向（クランク軸の方向）に垂直な断面を示す断面図である。ただし、図２には、吸気バルブ及び排気バルブは省略した状態が描かれている。なお、図２中に示す符号Ｌ１は、吸気ポート８の中心軌道を示している。中心軌道Ｌ１は、吸気ポート８をその流路方向に垂直に切断したときの断面の中心を通る線として定義される。また、以下の説明では、シリンダブロックと合わさるシリンダヘッド４の下面をシリンダブロック合わせ面４ａと称し、吸気ポート８の壁面のうち、中心軌道Ｌ１に対してシリンダブロック合わせ面４ａの側と反対の側となる面を上面８ａと称し、中心軌道Ｌ１に対してシリンダブロック合わせ面４ａの側となる面を下面８ｂと称する。
【００３７】
シリンダブロック合わせ面４ａには、ペントルーフ形状を有する燃焼室１０４が形成されている。また、シリンダヘッド４の前端の側から見て、燃焼室１０４の右側の傾斜面には、吸気ポート８が開口している。吸気ポート８と燃焼室１０４との接続部分、つまり、吸気ポート８の燃焼室側の開口端は、図示しない吸気バルブによって開閉される吸気口となっている。吸気バルブは気筒ごとに２つ設けられているため、燃焼室１０４には吸気ポート８の２つの吸気口が形成される。吸気ポート８は、シリンダヘッド４の側面に開口した入口から燃焼室１０４に向かってほぼ真っ直ぐに延び、途中で２つに分岐し、各分岐ポートが燃焼室１０４に形成された吸気口につながっている。図２には、長手方向においてエンジン前端側の分岐ポート８Ｌが描かれている。
【００３８】
吸気ポート８は、筒内にタンブル流を生成することのできるタンブル流生成ポートである。上述したＴＣＶ５０は、吸気ポート８内の下面８ｂの側に設けられている。より詳しくは、ＴＣＶ５０は、アクチュエータによって駆動される回転軸５０ａと、当該回転軸５０ａに固定された板状の弁体５０ｂとを有している。回転軸５０ａは、吸気ポート８内の下面８ｂの側において、シリンダブロック合わせ面４ａに平行であり且つ中心軌道Ｌ１に垂直な方向に延在するように配置されている。ＴＣＶ５０を閉じると弁体５０ｂが回転軸５０ａを中心に吸気ポート８の内側に向けて回転される。これにより、弁体５０ｂが吸気ポート８の内部に突出するので、吸気ポート８の内の吸気流の一部が制限される。
【００３９】
シリンダヘッド４の前端の側から見て、燃焼室１０４の左側の傾斜面には、排気ポート１０３が開口している。排気ポート１０３と燃焼室１０４との接続部分、つまり、排気ポート１０３の燃焼室側の開口端は、図示しない排気バルブによって開閉される排気口となっている。
【００４０】
図２に示す断面において、符号３５ａが付された領域は、図１に示すヘッド内ＨＴ冷却水流路３５の一部分の断面である。以降、例えば、符号３５ａが付された領域について言及する場合は、ヘッド内ＨＴ冷却水流路３５ａと記載するものとする。ヘッド内ＨＴ冷却水流路３５ａは、吸気ポート８の下面８ｂとシリンダブロック合わせ面４ａとの間に配置されている。
【００４１】
図２に示す断面において、符号１２ａが付された領域は、図１に示すヘッド内ＬＴ冷却水流路１２の一部分の断面である。図３は、図２に示すシリンダヘッドを中心軌道Ｌ１に垂直な断面Ａ−Ａで切断した断面図である。これらの図に示すように、ヘッド内ＬＴ冷却水流路１２は、シリンダヘッド４の長手方向に各気筒の吸気ポート８の下面８ｂに沿って延びている。以降、例えば、符号１２ａが付された領域について言及する場合は、ウォータジャケット１２ａと記載するものとする。ウォータジャケット１２ａは、ＴＣＶ５０の吸気下流側において、中心軌道Ｌ１に垂直な断面のうち少なくとも何れかの断面において、吸気ポート８の下面８ｂの側の一部を覆うように設けられ、上面８ａの側には回りこんでいない。以下の説明では、ウォータジャケット１２ａに覆われた吸気ポート８の内壁面を冷却壁面と称し、ウォータジャケット１２ａに覆われていない吸気ポート８の内壁面を非冷却壁面と称する。
【００４２】
図２に示す上記の構成によれば、吸気ポート８のＨＴ冷却水よりも低温のＬＴ冷却水が流れるウォータジャケット１２ａによって、吸気ポート８の冷却壁面を効果的に冷やすことができる。これにより、吸気ポート８を流れる吸気を効率よく冷却することができる。
【００４３】
３．ＬＴ流量制御
制御装置８０は、シリンダヘッド４とシリンダブロック６のそれぞれの要部を適温に冷却するためにＬＴ流量を制御する。図４は、制御装置８０によるＬＴ流量制御の制御フローを示すフローチャートである。制御装置８０は、このようなフローで表されるルーチンをＥＣＵのクロック数に対応する所定の制御周期で繰り返し実行する。
【００４４】
制御装置８０は、まず、ヘッド内ＬＴ冷却水流路１２やブロック内ＬＴ冷却水流路１４を流れるＬＴ冷却水の目標温度であるＬＴ目標水温を設定する（ステップＳ２）。
【００４５】
次に、制御装置８０は、ステップＳ２で決定されたＬＴ目標水温からＬＴ流量の要求値であるＬＴ要求流量を算出する（ステップＳ４）。詳しくは、制御装置８０は、予め用意されたＬＴ目標水温とＬＴ要求流量とを関連付けるマップを参照してＬＴ要求流量のフィードフォワード項を算出するとともに、ＬＴ目標水温と温度センサ２８により計測されたＬＴ冷却水の現在温度（出口温度）との差分に基づいてＬＴ要求流量のフィードバック項を算出する。
【００４６】
次に、制御装置８０は、ステップＳ４で決定されたＬＴ要求流量から電動ウォータポンプ２６の駆動デューティを決定する（ステップＳ６）。ただし、ＬＴ冷却水循環システム１０内にＬＴ流量を調節するバルブが設けられているのであれば、そのバルブの開度を操作することでＬＴ流量を調節することもできる。
【００４７】
最後に、制御装置８０は、ステップＳ６で決定された駆動デューティによって電動ウォータポンプ２６を操作し、ヘッド内ＬＴ冷却水流路１２及びブロック内ＬＴ冷却水流路１４への通水を実施する（ステップＳ８）。これにより、ＬＴ流量が変化し、シリンダヘッド４とシリンダブロック６のそれぞれの要部は適温に冷却される。
【００４８】
４．ＴＣＶを用いた吸気冷却制御
上述したように、ＴＣＶ５０は、シリンダ内に生成されるタンブル流の強さを調整するためのものである。より詳しくは、ＴＣＶ５０が閉じられると、吸気ポート８の下面８ｂ側の吸気の流れが制限される。これにより、吸気ポート８の上面８ａに沿ってシリンダ内へ流入する気流が強化されるため、その結果シリンダ内に生成されるタンブル流が強化される。なお、この際、単にＴＣＶ５０を閉じることとするとシリンダ内に流入する空気流量が減少するため、ＴＣＶ５０を閉じる場合にはスロットルを開く動作が合わせて行われる。
【００４９】
ここで、ＴＣＶ５０が操作されると、ウォータジャケット１２ａが設けられた冷却壁面に沿って流れる吸気流量が変化する。図５は、ＴＣＶが開弁された状態での吸気ポート内の吸気流を模式的に示す図である。また、図６は、ＴＣＶが閉弁された状態での吸気ポート内の吸気流を模式的に示す図である。図５に示すように、ＴＣＶ５０が開弁された状態では、吸気は吸気ポート８の中心軌道Ｌ１に沿って吸気ポート８内を流れる。
【００５０】
これに対して、図６に示すように、ＴＣＶ５０が閉じられた状態では、ＴＣＶ５０の吸気下流側において、吸気ポート８内の上面８ａの側と下面８ｂの側との間で吸気流量（質量流量）に偏りが生成される。より詳しくは、この偏りは、吸気ポート８内の下面８ｂの側（すなわちウォータジャケット１２ａが設けられている冷却壁面）の流量が上面８ａの側（すなわちウォータジャケット１２ａが設けられていない非冷却壁面）の流量に比べて少なくなるという態様で生成される。
【００５１】
つまり、ＴＣＶ５０は、その開度を調整することにより冷却壁面の側を流れる吸気の流量と非冷却面の側を流れる吸気の流量との比率を変更可能な気流制御弁として機能する。ウォータジャケット１２ａが設けられている冷却壁面に沿って流れる吸気流量が少なくなると、その分吸気冷却能力も低下することとなる。したがって、ＴＣＶ５０が閉状態から開状態へと操作されると、ウォータジャケット１２ａが設けられた冷却壁面に沿って流れる吸気流量が増えて吸気冷却能力が高まる。このように、本実施の形態の装置によれば、応答性よく動作させることが可能なＴＣＶ５０を操作することにより、吸気冷却能力を応答性よく変化させることが可能となる。
【００５２】
このようにＴＣＶ５０は、吸気冷却能力を変化させる用途として使用することができるが、タンブル流を強化するという本来の用途についても充足させる必要がある。ここで、タンブル流強化要求と吸気冷却要求は、エンジン２の運転領域によって変化する。図７は、エンジン２の各運転領域に対する要求を説明するための図である。なお、図７中に示す運転領域は、エンジントルクとエンジン回転速度とによって特定されている。以下に説明する要求があるエンジンとしては、例えば、エンジン２を含めて理論空燃比の下で運転が行われるエンジンが該当する。
【００５３】
図７（Ａ）は、タンブル流の強化要求の観点からエンジン運転領域を表したものである。なお、図７（Ａ）中にハッチングを付して示す領域Ｒ１は、タンブル流の強化要求（つまりＴＣＶ５０を閉じる要求）のある運転領域を示している。領域Ｒ１は、吸気流量が高くないために吸気の流速が十分に高くない低中回転かつ低中負荷領域である。このような領域Ｒ１では、シリンダ内のガスの乱れの強化による燃焼効率および燃焼安定性の改善のために、タンブル流の強化が必要とされる。
【００５４】
一方、図７（Ａ）においてハッチングが付されていない領域Ｒ２は、領域Ｒ１と比べて高回転または高負荷側の運転領域である。領域Ｒ２では、領域Ｒ１と比べて空気流量が多くなるためにタンブル流の強化は必要とされず、逆に、吸気抵抗低減のためにＴＣＶ５０を開くことが必要とされる。
【００５５】
図７（Ｂ）は、吸気冷却要求の観点からエンジン運転領域を表したものである。図７（Ｂ）中にハッチングを付して示す領域は、吸気冷却要求のある運転領域を示している。この領域は、領域Ｒ３と領域Ｒ４とを含む。領域Ｒ３は、ノックの発生が懸念される高負荷側の運転領域（特に低回転高負荷領域）であり、領域Ｒ３では、ノック発生の抑制のために吸気冷却が必要とされる。領域Ｒ４は、燃焼安定性の確保のために吸気冷却が不可となる運転領域に相当する。一方、図７（Ｂ）においてハッチングが付されていない領域Ｒ５は、非ノック領域であって、吸気冷却が不要な（より具体的には、吸気冷却の要否が不問とされる）運転領域である。
【００５６】
図７（Ｃ）は、図７（Ａ）に示す各領域と図７（Ｂ）に示す各領域とを重ね合わせることによって得られたエンジン運転領域を表している。タンブル流の強化要求と吸気冷却要求の双方を考慮すると、次のことが分かる。すなわち、まず、図７（Ｃ）に示すように、タンブル流の強化要求のある領域Ｒ１と、燃焼安定性確保のために吸気冷却が不可となる領域Ｒ４とは、一部が重なっていることが分かる。これらの領域Ｒ１とＲ４については、本実施形態の構成によれば、ＴＣＶ５０を閉じることにより、タンブル流強化要求と、吸気冷却を不要もしくは不可とする要求の双方を満たせるようになる。
【００５７】
また、図７（Ｃ）に示すように、ＴＣＶ５０を閉じることが好ましい領域Ｒ１およびＲ４と、タンブル流の強化は不要であり（すなわち、ＴＣＶ５０は開いた方が好ましく）且つ吸気冷却は必要な領域Ｒ３とは重複していないことが分かる。また、図７（Ｃ）に示す領域Ｒ６は、領域Ｒ１，Ｒ３，Ｒ４以外の運転領域であり、タンブル流の強化は不要であり（すなわち、ＴＣＶ５０は開いた方が好ましく）、且つ吸気冷却も不要な（より具体的には、吸気冷却の要否が不問とされる）運転領域である。
【００５８】
以上のことから、領域Ｒ１およびＲ４ではＴＣＶ５０を閉じ、かつ、領域Ｒ３およびＲ６ではＴＣＶ５０を開くことにより、図７（Ｃ）に示す各領域での要求を充足できるといえる。制御装置８０は、エンジン運転領域に基づいて、上記態様でＴＣＶ５０を開閉するように構成されている。なお、ＴＣＶ５０の制御位置を決定するための現在の運転領域の取得は、例えば、エアフローメータ８２により計測される吸入空気流量に基づいて算出されるエンジントルクと、クランク角センサ８４の検出値に基づいて算出されるエンジン回転速度とを用いて行うことができる。
【００５９】
ここで、エンジンの運転中には、エンジン運転領域が時々刻々と変化する。このため、運転中には、タンブル流の強化要求の有無、および吸気冷却要求の有無が頻繁に変更され得る。タンブル流の強化要求の有無の変更については、ＴＣＶ５０の制御によって速やかに対処可能といえる。しかしながら、吸気冷却要求の有無の変更に関してＬＴ目標水温を変化させて対処しようとすると、応答遅れが問題となる。運転領域が過渡的に変化する際に吸気の温度を応答良く制御することができないと、例えば、ノックの発生を抑制するために点火時期を遅角側に設定することが必要とされる。このことは、エンジンの燃費の悪化要因になり、また、加速時のエンジントルクが低下し、加速に要する時間を長くする要因となる。
【００６０】
これに対し、本実施形態の構成によれば、ＴＣＶ５０を開いた状態では、タンブル流を強化しないようにしつつ、ウォータジャケット１２ａによって冷却された吸気を燃焼室１０４内に供給することができる。一方、ＴＣＶ５０を閉じた状態では、ウォータジャケット１２ａによって冷却されない吸気を主に利用して、タンブル流を強化することができ、また、吸気冷却を不可とする要求にも対応できるようになる。このように、本構成によれば、ＬＴ冷却水の温度調整に頼ることなく、吸気冷却要求の有無の頻繁な変化に応答性よく対処することができる。その結果、運転領域が過渡的に変化する際においても、例えば、点火時期の遅角の抑制によって燃焼をより適切なものとすることができるので、燃費向上および加速時間の短縮を図ることができる。
【００６１】
５．ＴＣＶを用いた吸気冷却制御の具体的処理
次に、フローチャートを参照して、ＴＣＶ５０を用いた吸気冷却制御の具体的処理について説明する。制御装置８０は、吸気ポート８を通過する吸気を冷却するためにＴＣＶ５０の開度を制御する。図８は、制御装置８０による吸気冷却制御の制御フローを示すフローチャートである。制御装置８０は、このようなフローで表されるルーチンをＥＣＵのクロック数に対応する所定の制御周期で繰り返し実行する。
【００６２】
図８に示すルーチンでは、まず、エアフローメータ８２により計測される吸入空気流量に基づいて算出されるエンジントルクと、クランク角センサ８４の検出値に基づいて算出されるエンジン回転速度とによって現在の運転領域が取得される（ステップＳ１２）。次に、タンブル流強化要求があるか否かが判定される（ステップＳ１４）。ここでは、具体的には、上記ステップＳ１２において取得された現在の運転領域が図７（Ａ）に示す領域Ｒ１と領域Ｒ２の何れに属するかが判定される。その結果、現在の運転領域が領域Ｒ１に属する場合には、タンブル流強化要求があると判断されて、次のステップに移行し、ＴＣＶ５０が閉じられる（ステップＳ１６）。
【００６３】
一方、上記ステップＳ１４において、現在の運転領域が領域Ｒ２に属する場合には、タンブル流強化要求がないと判断されて、次のステップに移行し、吸気冷却要求があるか否かが判定される（ステップＳ１８）。ここでは、具体的には、上記ステップＳ１２において取得された現在の運転領域が図７（Ｂ）に示す領域Ｒ３、領域Ｒ４及び領域Ｒ５の何れに属するかが判定される。その結果、現在の運転領域が領域Ｒ３又は領域Ｒ５に属する場合には、吸気冷却要求がある又は不問であると判断されて、次のステップに移行し、ＴＣＶ５０が開かれる（ステップＳ２０）。一方、上記ステップＳ１８において、現在の運転領域が領域Ｒ４に属する場合には、吸気冷却要求がないと判断されて、上記ステップＳ１６に移行して、ＴＣＶ５０が閉じられる。
【００６４】
このように、本実施の形態の制御装置によれば、エンジン２に対するタンブル強化要求及び吸気冷却要求に対して応答性よく対処することが可能となる。
【００６５】
なお、図７（Ｂ）に示す領域Ｒ３は、図７（Ａ）に示す領域Ｒ２に含まれている。また、図７（Ｂ）に示す領域Ｒ４は、高回転低負荷の一部領域を除き図７（Ａ）に示す領域Ｒ１に含まれている。領域Ｒ１に含まれていない領域Ｒ４の高回転低負荷の領域は、限られた条件において到達し得る運転領域であって、通常の運転状態において係る領域に属することは稀である。以上より、図７（Ａ）に示すタンブル流強化要求を充足するようにＴＣＶ５０を制御すれば、図７（Ｂ）に示す吸気冷却要求の大部分を背反なく充足することができるといえる。したがって、上記図８に示すルーチンでは、ステップＳ１８における吸気冷却要求の判定を行わないこととしてもよい。この場合、ステップＳ１４のタンブル流強化要求の有無の判定を行い、タンブル流強化要求がある場合（つまり領域Ｒ１に属する場合）にはＴＣＶ５０を閉じ、タンブル流強化要求がない場合（つまり領域Ｒ２に属する場合）にはＴＣＶ５０を開くこととすればよい。このような制御によっても、タンブル強化要求を満たしつつ吸気冷却要求を応答性よく充足することが可能となる。
【００６６】
６．変形例
ところで、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、次のように変形して実施してもよい。
【００６７】
上述の実施の形態１では、ウォータジャケット１２ａは、ＴＣＶ５０の吸気下流側において、吸気ポート８の下面８ｂの一部を覆うように設けられている。しかしながら、ウォータジャケット１２ａの構成はこれに限らず、ウォータジャケット１２ａがさらに吸気ポート８の側面までの範囲を覆う構成でもよい。図９は、変形例としてのウォータジャケットの構成を説明するための断面図であって、シリンダヘッドの吸気バルブ挿入孔の中心軸を含み長手方向（クランク軸の方向）に垂直な断面を示している。また、図１０は、図９に示すシリンダヘッドを中心軌道Ｌ１に垂直な断面Ｂ−Ｂで切断した断面図である。これらの図に示す例では、ウォータジャケット１２ａが、ＴＣＶ５０の吸気下流側において、吸気ポート８の下面８ｂの側の側壁までの範囲を覆うように構成されている。このような構成によれば、ＴＣＶ５０を開いた場合の冷却能力をさらに高めることができるので、吸気冷却要求に対する応答性能をさらに高めることが可能となる。
【００６８】
また、上述の実施の形態１では、ＴＣＶ５０及びウォータジャケット１２ａが吸気ポート８の上面８ａの側に設けられている構成について説明した。しかしながら、ＴＣＶ５０及びウォータジャケット１２ａの配置はこれに限られず、これらが吸気ポート８の上面８ａの側に設けられていてもよい。図１１は、変形例としてのＴＣＶ及びウォータジャケットの構成を説明するための断面図であって、シリンダヘッドの吸気バルブ挿入孔の中心軸を含み長手方向（クランク軸の方向）に垂直な断面を示している。また、図１２は、図１１に示すシリンダヘッドを中心軌道Ｌ１に垂直な断面Ｃ−Ｃで切断した断面図である。これらの図に示す例では、ＴＣＶ５０が吸気ポート８の上面８ａの側に設けられるとともに、ウォータジャケット１２ａが、ＴＣＶ５０の吸気下流側において吸気ポート８の上面８ａの側の側壁までの範囲を覆うように構成されている。このような構成においても、ＴＣＶ５０を用いて吸気冷却要求に対する応答性能を高めることができる。なお、図１１及び図１２に示す例では、ウォータジャケット１２ａが、ＴＣＶ５０の吸気下流側において、吸気ポート８の上面８ａの側の側壁までの範囲を覆うように構成されているが、ＴＣＶ５０の吸気下流側において、中心軌道Ｌ１に垂直な断面のうち少なくとも何れかの断面において、吸気ポート８の上面８ａの一部を覆うように設けられていればよい。
【００６９】
また、図１３は、変形例としてのＴＣＶ及びウォータジャケットの構成を説明するための断面図であって、シリンダヘッドの吸気バルブ挿入孔の中心軸を含み長手方向（クランク軸の方向）に垂直な断面を示している。なお、図１３に示すシリンダヘッドを中心軌道Ｌ１に垂直な断面Ｄ−Ｄで切断した断面は、上述した図１０とその要部の構成が同一のため、図１０を適宜参照することとする。これらの図に示す例では、ＴＣＶ５０は、アクチュエータによって駆動される回転軸５０ａと、板状の弁体５０ｂと、回転軸５０ａに対して弁体５０ｂを固定する支持軸５０ｃと、により構成されている。回転軸５０ａは、吸気ポート８の内壁面から対向する内壁面へと延びる軸であって、シリンダブロック合わせ面４ａに平行であり且つ中心軌道Ｌ１に垂直な方向に延在するように配置されている。支持軸５０ｃは、回転軸５０ａの途中から垂直方向に延びるように接続されている。また、弁体５０ｂは、支持軸５０ｃの先端部に当該支持軸に垂直な方向に延びるように設けられ、その形状は、シリンダヘッドの吸気バルブ挿入孔の中心軸を含み長手方向に垂直な断面において円弧形状を有している。また、ウォータジャケット１２ａは、ＴＣＶ５０の吸気下流側において吸気ポート８の下面８ｂの側の側壁までの範囲を覆うように構成されている。
【００７０】
このようなＴＣＶ５０では、図１３に示すＴＣＶ５０を開くと、回転軸５０ａが回転駆動されて弁体５０ｂが吸気ポート８の下面８ｂの側に沿う位置に移動する。これにより、吸気は弁体５０ｂによって何ら制限されることなくＴＣＶ５０の吸気上流側から吸気下流側へと流れる。一方、図１３に示すＴＣＶ５０を開くと、回転軸５０ａが回転駆動されて弁体５０ｂが吸気ポート８の下面８ｂの側を塞ぐ位置に移動する。これにより、吸気は弁体５０ｂの上方である吸気ポート８の上面８ａの側を通過して吸気下流側へと流れる。このような構成においても、ＴＣＶ５０を閉じることによってウォータジャケット１２ａに覆われていない吸気ポート８内の上面８ａの側とウォータジャケット１２ａに覆われている下面８ｂの側との間で吸気流量に偏りが生成されるので、ＴＣＶ５０を用いた吸気冷却制御が可能となる。
【００７１】
なお、図１３に示す例では、ウォータジャケット１２ａが、ＴＣＶ５０の吸気下流側において、吸気ポート８の下面８ｂの側の側壁までの範囲を覆うように構成されているが、ＴＣＶ５０の吸気下流側において、中心軌道Ｌ１に垂直な断面のうち少なくとも何れかの断面において、吸気ポート８の下面８ｂの一部を覆うように設けられていればよい。
【００７２】
また、上述した実施の形態１では、ＴＣＶ５０を用いて吸気冷却制御を行うこととしたが、ウォータジャケット１２ａの吸気上流側において弁体を駆動することにより、ウォータジャケット１２ａに覆われていない側とウォータジャケット１２ａに覆われている側との間で吸気流量に偏りを生成することが可能な弁であれば、タンブル流の強化には寄与しない他の気流制御弁を用いてもよい。
【００７３】
なお、上述した実施の形態１の制御装置では、ＬＴ冷却水循環システム１０が第１の発明の「低温系冷却水循環システム」に相当し、ヘッド内ＬＴ冷却水流路１２が第１の発明の「低温冷却水流路」に相当し、ＨＴ冷却水循環システム３０が第１の発明の「高温系冷却水循環システム」に相当し、ヘッド内ＨＴ冷却水流路３５が第１の発明の「高温冷却水流路」に相当し、ウォータジャケット１２ａが第１の発明の「ウォータジャケット」に相当し、冷却壁面が第１の発明の「第１壁面」に相当し、非冷却壁面が第１の発明の「第２壁面」に相当し、ＴＣＶ５０が第１の発明の「気流制御弁」に相当している。
【００７４】
また、上述した実施の形態１の制御装置では、制御装置８０が第２の発明の「制御装置」に相当し、領域Ｒ３が第２の発明の「吸気冷却必要領域」に相当し、領域Ｒ４又は領域Ｒ５が第２の発明の「吸気冷却不要領域」に相当している。
【００７５】
また、上述した実施の形態１の制御装置では、制御装置８０が第７の発明の「制御装置」に相当し、領域Ｒ１が第７の発明の「第１運転領域」に相当し、領域Ｒ２が第７の発明の「第２運転領域」に相当している。
【００７６】
実施の形態２．
１．シリンダヘッドに形成された冷却水流路の構成
次に、本発明の実施の形態２について図を用いて説明する。実施の形態２のエンジンは、後述する吸気ポート形状及びウォータジャケットの配置を除き、その基本構成に関しては実施の形態１のエンジンと同一である。このため、実施の形態２のエンジンの他の基本構成については、実施の形態１のエンジンの基本構成の説明をそのまま引用するものとし、ここでは重ねての説明は行わない。以下、実施の形態２のエンジンの特徴的な構成について説明する。説明は、図２と同様に吸気バルブ挿入孔１０７の中心軸を含み長手方向に垂直な断面図を用いて行う。また、各図において、実施の形態１のものと共通する要素には、同一の符号を付している。
【００７７】
図１４は、シリンダヘッドの吸気バルブ挿入孔の中心軸を含み長手方向（クランク軸の方向）に垂直な断面を示す断面図である。なお、図１４に示すシリンダヘッドを中心軌道Ｌ１に垂直な断面Ｅ−Ｅで切断した断面は、上述した図１０とその要部の構成が同一のため、図１０を適宜参照することとする。
【００７８】
吸気ポート８は、筒内にタンブル流を生成することのできるタンブル流生成ポートである。ＴＣＶ５０は、吸気ポート８内の下面８ｂの側に設けられている。吸気ポート８のＴＣＶ５０の吸気下流側に位置する下面８ｂの側には、吸気下流方向に向かうにつれて中心軌道Ｌ１に近づくように傾斜した傾斜壁面８ｃが設けられている。ウォータジャケット１２ａは、中心軌道Ｌ１に垂直な断面のうち少なくとも何れかの断面において、当該傾斜壁面８ｃの一部を覆うように設けられている。
【００７９】
２．ＴＣＶを用いた吸気冷却制御
上述したように、ＴＣＶ５０は、シリンダ内に生成されるタンブル流の強さを調整するためのものである。ＴＣＶ５０が駆動されると、ウォータジャケット１２ａが設けられた冷却壁面に沿って流れる吸気流量が変化する。上述した図１４は、ＴＣＶを閉じた状態での吸気ポート内の吸気流を模式的に示している。また、図１５は、ＴＣＶを全開に開いた状態での吸気ポート内の吸気流を模式的に示す図である。さらに、図１６は、ＴＣＶを中間開度に開いた状態での吸気ポート内の吸気流を模式的に示す図である。
【００８０】
図１４に示すように、ＴＣＶ５０を閉じた状態では、ＴＣＶ５０の吸気下流側において、吸気ポート８内の上面８ａの側と下面８ｂの側との間で吸気流量（質量流量）に偏りが生成される。より詳しくは、この偏りは、吸気ポート８内の下面８ｂの側、すなわちウォータジャケット１２ａが設けられている冷却壁面の側の流量が上面８ａの側、すなわち非冷却壁面の側の流量に比べて少なくなるという態様で生成される。また、図１５に示すように、ＴＣＶ５０を全開に開いた状態では、吸気は中心軌道Ｌ１に沿って吸気ポート８内を流れる。
【００８１】
これに対して、図１６に示すようにＴＣＶ５０を中間開度に開いた状態では、ＴＣＶ５０の吸気下流側における傾斜壁面８ｃが形成されている領域において、吸気ポート８内の上面８ａの側と下面８ｂの側との間で吸気流量（質量流量）に偏りが生成される。より詳しくは、この偏りは、ウォータジャケット１２ａが設けられている傾斜壁面８ｃに沿って流れる吸気の流量が上面８ａの側に沿って流れる吸気流量に比べて少なくなるという態様で生成される。また、ＴＣＶ５０の吸気下流側に傾斜壁面８ｃを設けることとすると、ＴＣＶ５０を大きく閉じなくても傾斜壁面８ｃに沿って流れる吸気の流量を減らすことができるので、吸気ポート８の上面８ａの側の流路がより大きく確保される。
【００８２】
つまり、本実施の形態のシリンダヘッドの構成では、ＴＣＶ５０を閉じるとタンブル流を強化するとともに吸気冷却能力を応答性よく低下させることができる。また、ＴＣＶ５０を全開に開くとタンブル流を強化することなく（つまり吸気の圧力損失を高めることなく）吸気冷却能力を応答性よく高めることができる。さらに、ＴＣＶ５０を中間開度に開くとタンブル流を強化することなく（つまり吸気の圧力損失を高めることなく）吸気冷却能力を応答性よく低下させることができる。したがって、ＴＣＶ５０の開度に応じた上記３態様を運転領域に応じて使い分けることとすれば、タンブル強化要求と吸気冷却要求の双方の要求に対してさらに応答性よく対処することが可能となる。
【００８３】
なお、所定の中間開度は特に限定しないが、例えば、ＴＣＶ５０の弁体５０ｂの先端から中心軌道Ｌ１までの距離が、傾斜壁面８ｃの吸気下流側の端部から中心軌道Ｌ１までの距離と同等となる開度や、傾斜壁面８ｃの吸気下流側の端部における流路断面積と同等の流路断面積となる開度に設定することができる。このような開度によれば、ＴＣＶ５０を中間開度に開いている場合であっても、傾斜壁面８ｃの吸気下流側の端部と同じ流路断面積を確保することができるので、ＴＣＶ５０による吸気の圧力損失の増加を有効に抑制することができる。
【００８４】
図１７は、エンジン２の各運転領域に対する要求を説明するための図である。図１７（Ａ）は、タンブル流の強化要求の観点からエンジン運転領域を表したものである。図１７（Ｂ）は、吸気冷却要求の観点からエンジン運転領域を表したものである。図１７（Ｃ）は、図１７（Ａ）に示す各領域と図７（Ｂ）に示す各領域とを重ね合わせることによって得られたエンジン運転領域を表している。なお、図１７の各図に示す領域Ｒ１から領域Ｒ６は、上述した図７に示すものと同様であるため、重複する説明は適宜省略する。
【００８５】
タンブル流の強化要求と吸気冷却要求の双方を考慮すると、次のことが分かる。すなわち、まず、図１７（Ｃ）に示すように、タンブル流の強化要求のある領域Ｒ１と、燃焼安定性確保のために吸気冷却が不可となる領域Ｒ４とは、ＴＣＶ５０を閉じることが好ましい。これにより、タンブル流強化要求と、吸気冷却を不要もしくは不可とする要求の双方を満たせるようになる。
【００８６】
また、図１７（Ｃ）に示すように、タンブル流の強化は不要であり（すなわち、ＴＣＶ５０は開いた方が好ましく）且つ吸気冷却は必要な領域Ｒ３は、ＴＣＶ５０を全開に開くことが好ましい。これにより、タンブル流強化を不要とする要求と、吸気冷却を不要もしくは不可とする要求の双方を満たせるようになる。
【００８７】
さらに、図１７（Ｃ）に示すように、タンブル流の強化は不要であり（すなわち、ＴＣＶ５０は開いた方が好ましく）且つ吸気冷却の要否が不問とされる領域Ｒ６は、ＴＣＶ５０を所定の中間開度に開くことが好ましい。これにより、タンブル流強化を不要とする要求と、吸気冷却を不問とする要求の双方を満たせるようになる。
【００８８】
このように、本実施形態の構成によれば、ＴＣＶ５０を全開に開いた状態では、タンブル流を強化しないようにしつつ、ウォータジャケット１２ａによって冷却された吸気を燃焼室１０４内に供給することができる。また、ＴＣＶ５０を閉じた状態では、ウォータジャケット１２ａによって冷却されない吸気を主に利用して、タンブル流を強化することができ、また、吸気冷却を不可とする要求にも対応できるようになる。さらに、ＴＣＶ５０を所定の中間開度に開いた状態では、タンブル流を強化しないようにしつつ、ウォータジャケット１２ａによって冷却されない吸気を燃焼室１０４内に供給することができる。これにより、ＬＴ冷却水の温度調整に頼ることなく、吸気冷却要求の有無の頻繁な変化に応答性よく対処することができる。その結果、運転領域が過渡的に変化する際においても、例えば、点火時期の遅角の抑制によって燃焼をより適切なものとすることができるので、燃費向上および加速時間の短縮を図ることができる。
【００８９】
３．ＴＣＶを用いた吸気冷却制御の具体的処理
次に、フローチャートを参照して、ＴＣＶ５０を用いた吸気冷却制御の具体的処理について説明する。制御装置８０は、吸気ポート８を通過する吸気を冷却するためにＴＣＶ５０の開度を制御する。図１８は、制御装置８０による吸気冷却制御の制御フローを示すフローチャートである。制御装置８０は、このようなフローで表されるルーチンをＥＣＵのクロック数に対応する所定の制御周期で繰り返し実行する。
【００９０】
図１８に示すルーチンにおけるステップＳ２２からステップＳ２８では、上記ステップＳ１２からステップＳ１８の処理と同様の処理が実行される。ステップＳ２８の処理の結果、現在の運転領域が領域Ｒ４に属する場合には、吸気冷却要求がないと判断されて、ステップＳ２６に移行し、ＴＣＶ５０が閉じられる。一方、ステップＳ２８の処理の結果、現在の運転領域が領域Ｒ３に属する場合には、吸気冷却要求があると判断されて、次のステップに移行して、ＴＣＶ５０が全開に開かれる（ステップＳ３０）。また、ステップＳ２８の処理の結果、現在の運転領域が領域Ｒ６に属する場合には、吸気冷却要求が不問であると判断されて、次のステップに移行して、ＴＣＶ５０が所定の中間開度に開かれる（ステップＳ３２）。
【００９１】
このように、本実施の形態の制御装置によれば、エンジン２に対するタンブル強化要求及び吸気冷却要求に対して応答性よく対処することが可能となる。
【００９２】
４．変形例
ところで、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、次のように変形して実施してもよい。
【００９３】
ウォータジャケット１２ａは、さらに吸気ポート８の側面までの範囲を覆う構成でもよい。図１９は、変形例としてのウォータジャケットの構成を説明するための断面図であって、シリンダヘッドの吸気バルブ挿入孔の中心軸を含み長手方向（クランク軸の方向）に垂直な断面を示している。なお、図１９に示すシリンダヘッドを中心軌道Ｌ１に垂直な断面Ｆ−Ｆで切断した断面は、上述した図１０とその要部の構成が同一のため、図１０を適宜参照することとする。これらの図に示す例では、ウォータジャケット１２ａが、ＴＣＶ５０の吸気下流側において、吸気ポート８の下面８ｂの側の側壁までの範囲を覆うように構成されている。このような構成によれば、ＴＣＶ５０を開いた場合の冷却能力をさらに高めることができるので、吸気冷却要求に対する応答性能をさらに高めることが可能となる。
【００９４】
また、ＴＣＶ５０及びウォータジャケット１２ａは、吸気ポート８の上面８ａの側に設けられていてもよい。この場合、上述した図１１及び図１２に示す構成において、さらに吸気ポート８の上面８ａのうちのウォータジャケット１２ａが設けられている領域を傾斜壁面８ｃとして構成すればよい。また、図１１及び図１２に示す例では、ウォータジャケット１２ａが、ＴＣＶ５０の吸気下流側において、吸気ポート８の上面８ａの側の側壁までの範囲を覆うように構成されているが、ＴＣＶ５０の吸気下流側において、中心軌道Ｌ１に垂直な断面のうち少なくとも何れかの断面において、吸気ポート８の上面８ａの一部を覆うように設けられていればよい。
【００９５】
また、ＴＣＶ５０及びウォータジャケット１２ａは、上述した図１３のように構成されていてもよい。この場合、図１３に示す構成において、さらに吸気ポート８の上面８ａのうちのウォータジャケット１２ａが設けられている領域を傾斜壁面８ｃとして構成すればよい。また、図１３に示す例では、ウォータジャケット１２ａが、ＴＣＶ５０の吸気下流側において、吸気ポート８の下面８ｂの側の側壁までの範囲を覆うように構成されているが、ＴＣＶ５０の吸気下流側において、中心軌道Ｌ１に垂直な断面のうち少なくとも何れかの断面において、吸気ポート８の下面８ｂの一部を覆うように設けられていればよい。
【００９６】
なお、上述した実施の形態２の制御装置では、ＬＴ冷却水循環システム１０が第１の発明の「低温系冷却水循環システム」に相当し、ヘッド内ＬＴ冷却水流路１２が第１の発明の「低温冷却水流路」に相当し、ＨＴ冷却水循環システム３０が第１の発明の「高温系冷却水循環システム」に相当し、ヘッド内ＨＴ冷却水流路３５が第１の発明の「高温冷却水流路」に相当し、ウォータジャケット１２ａが第１の発明の「ウォータジャケット」に相当し、冷却壁面が第１の発明の「第１壁面」に相当し、非冷却壁面が第１の発明の「第２壁面」に相当し、ＴＣＶ５０が第１の発明の「気流制御弁」に相当している。
【００９７】
また、上述した実施の形態２の制御装置では、制御装置８０が第２の発明の「制御装置」に相当し、領域Ｒ３が第２の発明の「吸気冷却必要領域」に相当し、領域Ｒ４又は領域Ｒ５が第２の発明の「吸気冷却不要領域」に相当している。
【００９８】
また、上述した実施の形態２の制御装置では、制御装置８０が第７の発明の「制御装置」に相当し、領域Ｒ１が第７の発明の「第１運転領域」に相当し、領域Ｒ２が第７の発明の「第２運転領域」に相当している。
【００９９】
また、上述した実施の形態２の制御装置では、傾斜壁面８ｃが第８の発明の「傾斜壁面」に相当している。
【符号の説明】
【０１００】
２  エンジン
４  シリンダヘッド
６  シリンダブロック
８  吸気ポート
８ａ  上面
８ｂ  下面
８ｃ  傾斜壁面
１０  ＬＴ冷却水循環システム
１２  ヘッド内ＬＴ冷却水流路
１２ａ  ウォータジャケット
１４  ブロック内ＬＴ冷却水流路
１６，３６  冷却水導入管
１８，３８  冷却水排出管
２０  ＬＴラジエータ
２４  三方弁
２６  電動ウォータポンプ
２８  温度センサ
３０  ＨＴ冷却水循環システム
３４  ブロック内ＨＴ冷却水流路
３５  ヘッド内ＨＴ冷却水流路
４０  ＨＴラジエータ
４４  サーモスタット
４６  ウォータポンプ
４８  温度センサ
５０  タンブルコントロールバルブ（ＴＣＶ）
５０ａ  回転軸
５０ｂ  弁体
５０ｃ  支持軸
８０  制御装置
８２  エアフローメータ
８４  クランク角センサ
【図１】
2016217312.tif 000003
【図２】
2016217312.tif 000004
【図３】
2016217312.tif 000005
【図４】
2016217312.tif 000006
【図５】
2016217312.tif 000007
【図６】
2016217312.tif 000008
【図７】
2016217312.tif 000009
【図８】
2016217312.tif 000010
【図９】
2016217312.tif 000011
【図１０】
2016217312.tif 000012
【図１１】
2016217312.tif 000013
【図１２】
2016217312.tif 000014
【図１３】
2016217312.tif 000015
【図１４】
2016217312.tif 000016
【図１５】
2016217312.tif 000017
【図１６】
2016217312.tif 000018
【図１７】
2016217312.tif 000019
【図１８】
2016217312.tif 000020
【図１９】
2016217312.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成28年5月27日(2016.5.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
シリンダブロック６にはブロック内ＨＴ冷却水流路３４に連通する冷却水入口と冷却水出口が形成されている。シリンダブロック６の冷却水入口は冷却水導入管３６によってＨＴラジエータ４０の冷却水出口に接続され、シリンダブロック６の冷却水出口は冷却水排出管３８によってＨＴラジエータ４０の冷却水入口に接続されている。冷却水導入管３６と冷却水排出管３８とは、ＨＴラジエータ４０をバイパスするバイパス管４２によって接続されている。バイパス管４２が冷却水導入管３６に合流する合流部には、サーモスタット４４が設けられている。冷却水導入管３６におけるサーモスタット４４の下流には、ＨＴ冷却水を循環させるための機械式のウォータポンプ４６が設けられている。ウォータポンプ４６はエンジン２のクランクシャフトにベルトを介して連結されている。冷却水排出管３８におけるバイパス管４２の分岐部の上流には、エンジン２内を通過したＨＴ冷却水の温度（冷却水出口温度）を計測するための温度センサ４８が取り付けられている。本実施の形態においては、ＨＴ冷却水の温度とは、温度センサ４８により計測される冷却水出口温度を意味するものとする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
つまり、ＴＣＶ５０は、その開度を調整することにより冷却壁面の側を流れる吸気の流量と非冷却壁面の側を流れる吸気の流量との比率を変更可能な気流制御弁として機能する。ウォータジャケット１２ａが設けられている冷却壁面に沿って流れる吸気流量が少なくなると、その分吸気冷却能力も低下することとなる。したがって、ＴＣＶ５０が閉状態から開状態へと操作されると、ウォータジャケット１２ａが設けられた冷却壁面に沿って流れる吸気流量が増えて吸気冷却能力が高まる。このように、本実施の形態の装置によれば、応答性よく動作させることが可能なＴＣＶ５０を操作することにより、吸気冷却能力を応答性よく変化させることが可能となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
このように、本実施の形態の制御装置によれば、エンジン２に対するタンブル流強化要求及び吸気冷却要求に対して応答性よく対処することが可能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
なお、図７（Ｂ）に示す領域Ｒ３は、図７（Ａ）に示す領域Ｒ２に含まれている。また、図７（Ｂ）に示す領域Ｒ４は、高回転低負荷の一部領域を除き図７（Ａ）に示す領域Ｒ１に含まれている。領域Ｒ１に含まれていない領域Ｒ４の高回転低負荷の領域は、限られた条件において到達し得る運転領域であって、通常の運転状態において係る領域に属することは稀である。以上より、図７（Ａ）に示すタンブル流強化要求を充足するようにＴＣＶ５０を制御すれば、図７（Ｂ）に示す吸気冷却要求の大部分を背反なく充足することができるといえる。したがって、上記図８に示すルーチンでは、ステップＳ１８における吸気冷却要求の判定を行わないこととしてもよい。この場合、ステップＳ１４のタンブル流強化要求の有無の判定を行い、タンブル流強化要求がある場合（つまり領域Ｒ１に属する場合）にはＴＣＶ５０を閉じ、タンブル流強化要求がない場合（つまり領域Ｒ２に属する場合）にはＴＣＶ５０を開くこととすればよい。このような制御によっても、タンブル流強化要求を満たしつつ吸気冷却要求を応答性よく充足することが可能となる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
また、上述の実施の形態１では、ＴＣＶ５０及びウォータジャケット１２ａが吸気ポート８の下面８ｂの側に設けられている構成について説明した。しかしながら、ＴＣＶ５０及びウォータジャケット１２ａの配置はこれに限られず、これらが吸気ポート８の上面８ａの側に設けられていてもよい。図１１は、変形例としてのＴＣＶ及びウォータジャケットの構成を説明するための断面図であって、シリンダヘッドの吸気バルブ挿入孔の中心軸を含み長手方向（クランク軸の方向）に垂直な断面を示している。また、図１２は、図１１に示すシリンダヘッドを中心軌道Ｌ１に垂直な断面Ｃ−Ｃで切断した断面図である。これらの図に示す例では、ＴＣＶ５０が吸気ポート８の上面８ａの側に設けられるとともに、ウォータジャケット１２ａが、ＴＣＶ５０の吸気下流側において吸気ポート８の上面８ａの側の側壁までの範囲を覆うように構成されている。このような構成においても、ＴＣＶ５０を用いて吸気冷却要求に対する応答性能を高めることができる。なお、図１１及び図１２に示す例では、ウォータジャケット１２ａが、ＴＣＶ５０の吸気下流側において、吸気ポート８の上面８ａの側の側壁までの範囲を覆うように構成されているが、ＴＣＶ５０の吸気下流側において、中心軌道Ｌ１に垂直な断面のうち少なくとも何れかの断面において、吸気ポート８の上面８ａの一部を覆うように設けられていればよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
このようなＴＣＶ５０では、図１３に示すＴＣＶ５０を開くと、回転軸５０ａが回転駆動されて弁体５０ｂが吸気ポート８の下面８ｂの側に沿う位置に移動する。これにより、吸気は弁体５０ｂによって何ら制限されることなくＴＣＶ５０の吸気上流側から吸気下流側へと流れる。一方、図１３に示すＴＣＶ５０を閉じると、回転軸５０ａが回転駆動されて弁体５０ｂが吸気ポート８の下面８ｂの側を塞ぐ位置に移動する。これにより、吸気は弁体５０ｂの上方である吸気ポート８の上面８ａの側を通過して吸気下流側へと流れる。このような構成においても、ＴＣＶ５０を閉じることによってウォータジャケット１２ａに覆われていない吸気ポート８内の上面８ａの側とウォータジャケット１２ａに覆われている下面８ｂの側との間で吸気流量に偏りが生成されるので、ＴＣＶ５０を用いた吸気冷却制御が可能となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
つまり、本実施の形態のシリンダヘッドの構成では、ＴＣＶ５０を閉じるとタンブル流を強化するとともに吸気冷却能力を応答性よく低下させることができる。また、ＴＣＶ５０を全開に開くとタンブル流を強化することなく（つまり吸気の圧力損失を高めることなく）吸気冷却能力を応答性よく高めることができる。さらに、ＴＣＶ５０を中間開度に開くとタンブル流を強化することなく（つまり吸気の圧力損失を高めることなく）吸気冷却能力を応答性よく低下させることができる。したがって、ＴＣＶ５０の開度に応じた上記３態様を運転領域に応じて使い分けることとすれば、タンブル流強化要求と吸気冷却要求の双方の要求に対してさらに応答性よく対処することが可能となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
図１７は、エンジン２の各運転領域に対する要求を説明するための図である。図１７（Ａ）は、タンブル流の強化要求の観点からエンジン運転領域を表したものである。図１７（Ｂ）は、吸気冷却要求の観点からエンジン運転領域を表したものである。図１７（Ｃ）は、図１７（Ａ）に示す各領域と図１７（Ｂ）に示す各領域とを重ね合わせることによって得られたエンジン運転領域を表している。なお、図１７の各図に示す領域Ｒ１から領域Ｒ６は、上述した図７に示すものと同様であるため、重複する説明は適宜省略する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
このように、本実施の形態の制御装置によれば、エンジン２に対するタンブル流強化要求及び吸気冷却要求に対して応答性よく対処することが可能となる。