(57)【要約】【課題】  エンジン始動時またはアイドル運転時だけでなく、エンジンの部分負荷時においても、エンジンの燃焼室内におけるタンブル流の強化を図ることを課題とする。【解決手段】  エンジン始動時またはアイドル運転時には、主吸気流路１１の開口率よりも副吸気流路１２の開口率の方が大きくなるようにＴＣＶのバルブ開度を全閉開度に設定する。また、エンジンの部分負荷時には、主吸気流路１１の開口率よりも副吸気流路１２の開口率の方が小さくなるようにＴＣＶのバルブ開度を中間開度に設定することにより、燃焼室内においてタンブル流を形成するための吸気流路の入口部または出口部を、エンジンの運転条件に応じて上側の副吸気流路１２、あるいは下側の主吸気流路１１のうちのどちらか一方に設定できるので、エンジン始動時またはアイドル運転時だけでなく、エンジンの部分負荷時においても、タンブル流の強化を図ることができる。【選択図】  図１
2009002191.tif 000002
【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形成するダクトと、
（ｂ）前記吸気通路の通路断面積を絞ることで前記内燃機関の燃焼室内に吸気渦流を発生させる吸気流制御弁と
を備えた内燃機関の吸気制御装置において、
前記ダクトは、前記吸気通路を第１空気流路と第２空気流路とに区画するように、前記吸気通路の吸気流方向に沿って設けられた隔壁を有し、
前記吸気流制御弁は、前記隔壁に回転自在に支持された回転軸、およびこの回転軸を駆動するアクチュエータを有し、
前記アクチュエータは、前記内燃機関の始動時またはアイドル時に、前記第１空気流路の開口率よりも前記第２空気流路の開口率の方が大きくなるように前記吸気流制御弁の開度を設定すると共に、
前記内燃機関の部分負荷時に、前記第１空気流路の開口率よりも前記第２空気流路の開口率の方が小さくなるように前記吸気流制御弁の開度を設定することを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記吸気流制御弁は、前記内燃機関の始動時またはアイドル時に、前記第２空気流路を通過する吸気流によって前記内燃機関の燃焼室内に吸気渦流を発生させると共に、
前記内燃機関の部分負荷時に、前記第１空気流路を通過する吸気流によって前記内燃機関の燃焼室内に吸気渦流を発生させることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記吸気流制御弁の開度は、前記内燃機関の始動時またはアイドル時に、前記第１空気流路を全閉する全閉開度の状態となるように設定されることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記吸気流制御弁の開度は、前記内燃機関の部分負荷時に、前記第１空気流路および前記第２空気流路を半開きする中間開度の状態となるように設定されることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記吸気流制御弁の開度は、前記内燃機関の全負荷時に、前記第１空気流路を全開する全開開度の状態となるように設定されることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【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吸気制御装置において、
前記吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁を備えたことを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記吸気流制御弁は、前記第１空気流路を開閉する第１バルブ、および前記第２空気流路を開閉する第２バルブを有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記第１バルブは、その片側端部が前記回転軸に支持固定されて、前記第２バルブに対して略垂直に位置するように配置されていることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記第１バルブは、前記内燃機関の始動時またはアイドル時に前記第１空気流路を全閉し、前記内燃機関の全負荷時に前記第１空気流路を全開すると共に、前記内燃機関の部分負荷時に前記ダクトとの間に形成される第１絞り部を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１０】
請求項７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吸気制御装置において、
前記第２バルブは、その片側端部が前記回転軸に支持固定されて、前記第１バルブに対して略垂直に位置するように配置されていることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１１】
請求項７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吸気制御装置において、
前記第２バルブは、前記内燃機関の始動時またはアイドル時に前記第２空気流路を全開すると共に、前記内燃機関の部分負荷時に前記ダクトとの間に形成される第２絞り部を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１２】
請求項７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吸気制御装置において、
前記第２バルブは、前記第２バルブ自体に形成される絞り孔を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記絞り孔は、前記内燃機関の全負荷時に前記第１バルブを全開し、前記第２バルブを全閉した際に、前記第２空気流路の軸線方向に対して平行となるように開口していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１４】
請求項１２または請求項１３に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記絞り孔は、前記内燃機関の部分負荷時に前記第１バルブおよび前記第２バルブを共に半開きした際に、前記第２空気流路の軸線方向に対して傾斜するように開口していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１５】
請求項１２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吸気制御装置において、
前記絞り孔の開口率は、所定の範囲内に設定されていることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１６】
請求項１ないし請求項１５のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記第２空気流路は、前記吸気通路の軸線方向に対して垂直な方向の一方側に偏った位置に設けられていることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
【請求項１７】
請求項１ないし請求項１６のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記第２空気流路の開口率は、所定の範囲内に設定されていることを特徴とする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、内燃機関の吸気通路（特に吸気ポート）の通路断面積を絞ることで、内燃機関の燃焼室内にタンブル流やスワール流等の吸気渦流を発生させる内燃機関の吸気制御装置（吸気渦流発生装置）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、図７に示したように、燃料噴射弁（インジェクタ）１０１から吸気バルブ１０２に向けて噴射された燃料噴霧を吸入空気で包み込むことにより、内燃機関の吸気ポート１０３のポート壁面への燃料付着（ポートウェット）を抑えることで、低温始動時のハイドロカーボン（ＨＣ）の発生を抑えるようにした内燃機関の吸気制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
これは、内燃機関のシリンダヘッド１０４とインテークマニホールド１０５との間に設置された円管状のバルブボディ１０６と、このバルブボディ１０６内において回転軸１０７を中心にして回転する吸気流制御バルブ１０９とを備えている。
【０００３】
そして、バルブボディ１０６の内部は、隔壁１１０によってメイン通路１１１とバイパス通路１１２、１１３とに区画されている。そして、吸気流制御バルブ１０９は、バルブボディ１０６のメイン通路１１１内に開閉自在に設置されている。この吸気流制御バルブ１０９の全閉時、すなわち、メイン通路１１１を全閉した時には、内燃機関の吸気ポート１０３内に吸気流Ａと吸気流Ｂのような吸気ポート１０３の周囲を流れる吸気流を発生させる。このとき、インジェクタ１０１から噴射される燃料は、円錐形状の燃料噴霧Ｃを形成し、吸気バルブ１０２に到達する。そして、内燃機関の吸気ポート１０３内には、インジェクタ１０１から噴射された燃料噴霧Ｃを包み込むような吸気流があるため、吸気ポート１０３のポート壁面に燃料が直接当たらず、ポートウエットとならない。
【０００４】
［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１に記載の吸気制御装置では、吸気流制御バルブ１０９の上下方向の上側および下側にバイパス通路１１２、１１３の入口部が形成されているため、吸気流制御バルブ１０９の全閉時、すなわち、メイン通路１１１を全閉した時に、上側のバイパス通路１１２の出口部より吹き出される吸気流Ａと下側のバイパス通路１１３の出口部より吹き出される吸気流Ｂとが打ち消し合い、タンブル流を弱めてしまうという問題が生じている。
例えば内燃機関の吸気ポート１０３に導入された吸気流Ａは、吸気ポート１０３の上層部を通り、吸気ポート１０３の弁口において吸気バルブ１０２よりも排気バルブ側を通過して燃焼室内に流入する。そして、この吸気流Ａは、燃焼室内の排気バルブ側を下降してピストン頂面に到達し、その後燃焼室内の吸気バルブ側を上昇して、燃焼室内において縦方向に旋回するタンブル流を形成しようとする。
一方、内燃機関の吸気ポート１０３に導入された吸気流Ｂは、吸気ポート１０３の下層部を通り、吸気ポート１０３の弁口において吸気バルブ１０２よりも排気バルブ側に対して反対側を通過して燃焼室内に流入する。そして、この吸気流Ｂは、燃焼室内の排気バルブ側に対して反対側を下降してピストン頂面に到達し、その後燃焼室内の排気バルブ側を上昇する。すなわち、燃焼室内において吸気流Ｂは、吸気流Ａによるタンブル流と反対方向に旋回しようとするため、吸気流Ａによるタンブル流と打ち消し合い、弱いタンブル流となる。
【０００５】
ここで、内燃機関の吸気制御装置では、吸気流制御バルブ１０９を全閉開度の状態または全開開度の状態で使用するのが一般的である。しかし、内燃機関のパーシャル域（部分負荷域）でタンブル流を形成する場合には、メイン通路１１１を半開きにして、吸気流制御バルブ１０９を中間開度の状態となるように制御することが考えられる。
特許文献１に記載の吸気流制御バルブ１０９は、メイン通路１１１の中央部に回転自在に支持された回転軸１０７を回転中心と成す、中央支持のバタフライ型バルブで構成されているため、タンブル形成の自由度がなく、内燃機関の運転条件に応じて吸気流制御バルブ１０９を半開きにした場合に強いタンブル流を形成することができないという問題が生じている。
【特許文献１】特開２００３−２０１８４８号公報（第１−６頁、図１−図１８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、内燃機関の始動時またはアイドル時だけでなく、内燃機関の部分負荷時においても、内燃機関の燃焼室内における吸気渦流の強化を図ることのできる内燃機関の吸気制御装置を提供することにある。また、内燃機関の運転条件に応じた吸気渦流を形成することのできる内燃機関の吸気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】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、ダクトの内部、つまり内燃機関の吸気通路を隔壁によって第１空気流路と第２空気流路とに区画している。そして、第１空気流路と第２空気流路とを区画する隔壁に吸気流制御弁の回転軸を回転自在に支持している。
そして、内燃機関の始動時またはアイドル時に、アクチュエータによって吸気流制御弁の回転軸を駆動することで、第１空気流路の開口率よりも第２空気流路の開口率の方が大きくなるように吸気流制御弁の開度を設定すると、吸気通路内を流れる吸気流が主に第２空気流路を通り、第２空気流路から燃焼室内に流れ込む。このとき、第１空気流路から燃焼室内に流れ込む吸気流の流量（または流速）は、第２空気流路から燃焼室内に流れ込む吸気流の流量（または流速）に対して非常に少ないか、あるいはゼロのため、第１空気流路から燃焼室内に流れ込む吸気流と第２空気流路から燃焼室内に流れ込む吸気流とが打ち消し合うことはなく、内燃機関の燃焼室内に強い吸気渦流を形成することが可能となる。  
【０００８】
また、内燃機関の部分負荷時に、アクチュエータによって吸気流制御弁の回転軸を駆動することで、第１空気流路の開口率よりも第２空気流路の開口率の方が小さくなるように吸気流制御弁の開度を設定すると、吸気通路内を流れる吸気流が主に第１空気流路を通り、第１空気流路から燃焼室内に流れ込む。このとき、第２空気流路から燃焼室内に流れ込む吸気流の流量（または流速）は、第１空気流路から燃焼室内に流れ込む吸気流の流量（または流速）に対して非常に少ないか、あるいはゼロのため、第１空気流路から燃焼室内に流れ込む吸気流と第２空気流路から燃焼室内に流れ込む吸気流とが打ち消し合うことはなく、内燃機関の燃焼室内に強い吸気渦流を形成することが可能となる。
これによって、内燃機関の始動時またはアイドル時だけでなく、内燃機関の部分負荷時においても、内燃機関の燃焼室内における吸気渦流の強化を図ることができる。また、内燃機関の運転条件に応じた吸気渦流を形成することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、内燃機関の始動時またはアイドル時に、主に第２空気流路を通過する吸気流によって内燃機関の燃焼室内に強い吸気渦流（例えば燃焼室内の排気バルブ側を下降してピストン頂面に到達し、その後燃焼室内の吸気バルブ側を上昇して、燃焼室内において縦方向に旋回するタンブル流、あるいは燃焼室内の吸気バルブ側を下降してピストン頂面に到達し、その後燃焼室内の排気バルブ側を上昇して、燃焼室内において縦方向に旋回するタンブル流）が発生する。また、内燃機関の部分負荷時に、主に第１空気流路を通過する吸気流によって内燃機関の燃焼室内に強い吸気渦流（例えば燃焼室内の吸気バルブ側を下降してピストン頂面に到達し、その後燃焼室内の排気バルブ側を上昇して、燃焼室内において縦方向に旋回するタンブル流、あるいは燃焼室内の排気バルブ側を下降してピストン頂面に到達し、その後燃焼室内の吸気バルブ側を上昇して、燃焼室内において縦方向に旋回するタンブル流）が発生する。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、内燃機関の始動時またはアイドル時に、アクチュエータによって吸気流制御弁の回転軸を駆動することで、第１空気流路を全閉する全閉開度の状態となるように吸気流制御弁の開度が設定される。
請求項４に記載の発明によれば、内燃機関の部分負荷時に、アクチュエータによって吸気流制御弁の回転軸を駆動することで、第１空気流路および第２空気流路を半開きする中間開度の状態となるように吸気流制御弁の開度が設定される。
請求項５に記載の発明によれば、内燃機関の全負荷時に、アクチュエータによって吸気流制御弁の回転軸を駆動することで、第１空気流路を全開する全開開度の状態となるように吸気流制御弁の開度が設定される。
請求項６に記載の発明によれば、内燃機関の吸気行程中に燃料噴射が行なわれる場合、燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧が第１空気流路（または第２空気流路）を通過する吸気流によって押されたとしても第２空気流路（または第１空気流路）を通過する吸気流によって抑え込まれるため、内燃機関の吸気通路の通路壁面に燃料が付着することを防止することができる。
【００１１】
請求項７に記載の発明によれば、第１空気流路と第２空気流路とを区画する隔壁に回転自在に支持された回転軸、第１空気流路を開閉する第１バルブ、第２空気流路を開閉する第２バルブ、および回転軸を介して、第１、第２バルブを駆動するアクチュエータ等によって吸気流制御弁が構成されている。
請求項８に記載の発明によれば、第１バルブの片側端部が回転軸に支持固定されている。そして、第１バルブは、第２バルブに対して略垂直に位置するように配置されている。すなわち、第１バルブと第２バルブとが回転軸に略垂直に支持固定されている。
請求項９に記載の発明によれば、内燃機関の始動時またはアイドル時に、第１バルブが第１空気流路を全閉する。また、内燃機関の全負荷時に、第１バルブが第１空気流路を全開する。そして、ダクトと第１バルブとの間には、内燃機関の部分負荷時に第１空気流路の流路断面積を絞る第１絞り部が形成される。
ここで、第１絞り部が、吸気通路の軸線方向に対して垂直な方向の片側（他方側）に形成される場合、その第１絞り部を通過した吸気流は、第１空気流路から燃焼室内に流れ込んで、内燃機関の燃焼室内に強い吸気渦流を形成することが可能となる。
【００１２】
請求項１０に記載の発明によれば、第２バルブの片側端部が回転軸に支持固定されている。そして、第２バルブは、第１バルブに対して略垂直に位置するように配置されている。すなわち、第１バルブと第２バルブとが回転軸に略垂直に支持固定されている。
請求項１１に記載の発明によれば、内燃機関の始動時またはアイドル時に、第２バルブが第２空気流路を全開する。そして、ダクトと第２バルブとの間には、内燃機関の部分負荷時に第２空気流路の流路断面積を絞る第２絞り部が形成される。
請求項１２に記載の発明によれば、第２バルブ自体に絞り孔が形成されている。
請求項１３に記載の発明によれば、内燃機関の全負荷時に第１バルブを全開し、第２バルブを全閉した際に、第２空気流路の軸線方向に対して平行となるように絞り孔が開口している。この場合には、内燃機関の全負荷時に吸気流制御弁によって吸気通路を塞ぐことがないため、充填効率の低下に繋がらず、燃焼を改善できる。
【００１３】
請求項１４に記載の発明によれば、内燃機関の部分負荷時に第１バルブおよび第２バルブを共に半開きした際に、第２空気流路の軸線方向に対して傾斜するように絞り孔が開口している。この場合には、内燃機関の部分負荷時に第２空気流路の流路断面積が絞り孔によって絞られるため、第１バルブおよび第２バルブを共に半開きした場合でも、第１空気流路の開口率よりも第２空気流路の開口率の方が小さくなり、主に第１空気流路を吸気流が通過する。
請求項１５に記載の発明によれば、絞り孔の開口率は、所定の範囲内に設定されている。
ここで、絞り孔の開口率とは、第１、第２バルブが設置されていない場合の吸気通路の通路断面積を１００％とし、第１、第２バルブが設置されていない場合の吸気通路の通路断面積に対する絞り孔の開口面積の割合のことである。なお、絞り孔の開口率を、吸気通路の通路断面積のうちの１０〜２０％の範囲に設定しても良い。
【００１４】
請求項１６に記載の発明によれば、内燃機関の吸気通路の軸線方向に対して垂直な方向の一方側に偏った位置に第２空気流路を設けている。
請求項１７に記載の発明によれば、第２空気流路の開口率は、所定の範囲内に設定されている。
ここで、第２空気流路の開口率とは、第１、第２バルブが設置されていない場合の吸気通路の通路断面積を１００％とし、第１、第２バルブが設置されていない場合の吸気通路の通路断面積に対する第２空気流路の流路断面積の割合のことである。なお、第２空気流路の開口率を、吸気通路の通路断面積のうちの１０〜２０％の範囲に設定しても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態は、内燃機関の始動時またはアイドル時だけでなく、内燃機関の部分負荷時においても、内燃機関の燃焼室内におけるタンブル流の強化を図るという目的を、内燃機関の始動時またはアイドル時に第１空気流路の開口率よりも第２空気流路の開口率の方が大きくなるように吸気流制御弁の開度を設定し、内燃機関の部分負荷時に第１空気流路の開口率よりも第２空気流路の開口率の方が小さくなるように吸気流制御弁の開度を設定することで実現した。
【実施例１】
【００１６】
［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は内燃機関の吸気ポート構造を示した図である。
【００１７】
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多気筒内燃機関（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。
【００１８】
内燃機関の吸気制御装置、特に吸気渦流発生装置は、複数の気筒を有するエンジン本体（シリンダヘッド１、シリンダブロック２）と、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において縦方向の吸気渦流（タンブル流）を発生させる複数の吸気流制御弁（タンブル制御弁：ＴＣＶ）と、これらのＴＣＶのバルブ開度を、スロットル開度制御装置、点火装置、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（エンジン制御装置：以下ＥＣＵと言う）９とを備えている。
【００１９】
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水冷式のガソリンエンジンで、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）を導入するための吸気管（図示せず）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外部に排出するための排気管（図示せず）とを備えている。
【００２０】
エンジンの吸気管は、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸入空気を供給するための吸気通路を形成するケーシング（インテークダクト、吸気導入ダクト）である。この吸気管は、エアクリーナケース、インテークパイプ、サージタンクおよびインテークマニホールド等を有している。また、エンジンの排気管は、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排気通路を形成するケーシング（エキゾーストダクト、排気導出ダクト）である。この排気管は、エキゾーストマニホールドおよびエキゾーストパイプ等を有している。
【００２１】
エンジン本体は、シリンダヘッド１およびシリンダブロック２等によって構成されている。シリンダヘッド１は、内部に気筒数分のインテークポートおよびエキゾーストポートが形成されたダクトを構成している。
シリンダヘッド１の一方側には、複数のインテークポート（各気筒毎の吸気ポート：以下吸気ポートと略す）３が形成されている。これらの吸気ポート３は、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に吸入空気を供給するための吸気通路（内燃機関の吸気通路）を構成するものである。各吸気ポート３の吸気流方向の上流側には、インテークマニホールドの各分岐管部が気密的に接続する１つの共通吸気ポート１０が設けられている。また、各吸気ポート３の吸気流方向の下流側には、１つの共通吸気ポート１０に対して２つの分岐吸気ポート１３が設けられている。そして、２つの分岐吸気ポート１３の各バルブシートのスロート部には、それぞれ円形状の吸気ポート開口部（吸気弁口）１４が形成されている。
２つの分岐吸気ポート１３の各吸気ポート開口部１４は、それぞれ対応したポペット型のインテークバルブ（各気筒毎の吸気バルブ：以下吸気バルブと略す）１５によって開閉される。
【００２２】
一方、シリンダヘッド１の他方側には、複数のエキゾーストポート（各気筒毎の排気ポート：以下排気ポートと略す）が形成されている。これらの排気ポートは、１つの燃焼室に対して２つの分岐排気ポート、およびこれらの分岐排気ポートに対して１つの共通排気ポート等を有している。そして、２つの分岐排気ポートの各バルブシートのスロート部には、それぞれ円形状の排気ポート開口部（排気弁口）が形成されている。
２つの分岐排気ポートの各排気ポート開口部は、それぞれ対応したポペット型のエキゾーストバルブ（各気筒毎の排気バルブ：以下排気バルブと略す）によって開閉される。そして、複数の排気ポートの各共通排気ポートの吸気流方向の下流端には、エキゾーストマニホールドの各分岐管部が気密的に接続されている。
【００２３】
エンジンのシリンダブロック２の内部に形成される複数の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１６が、それぞれ図示上下方向に摺動自在に支持されている。
また、本実施例のシリンダブロック２には、エンジン冷却水の温度（冷却水温）を検出する冷却水温センサが搭載されている。また、エンジンのクランクシャフトの近傍には、所定のクランク角度毎にクランク角度信号（ＮＥパルス信号）を出力するクランク角度センサが取り付けられている。
【００２４】
ここで、本実施例のスロットル開度制御装置は、スロットルバルブの回転角度（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の流量（吸気流量、吸入空気量）を制御するシステムである。
このスロットル開度制御装置は、エンジンの吸気管の途中に設置されたスロットルボディ、吸気管の内部（吸気通路）を流れる吸入空気量を可変するバタフライ型のスロットルバルブ、およびこのスロットルバルブを閉弁作動方向（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、スロットルボディは、スロットルバルブを支持固定する回転軸（スロットルバルブの回転軸：シャフト）を開弁作動方向（閉弁作動方向）に駆動する電動モータ等のアクチュエータを備えている。
ここで、スロットルバルブを駆動する電動モータは、ＥＣＵ９によって駆動（通電制御）されるように構成されている。
【００２５】
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１６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等によって構成されている。このスパークプラグは、先端部が各気筒毎の燃焼室内に露出するように、エンジンのシリンダヘッド１に取り付けられている。
【００２６】
本実施例の燃料噴射装置は、電動式のフューエルポンプにより燃料（例えばガソリン）を一定の圧力に加圧してフューエルフィルタを介して電磁式燃料噴射弁（インジェクタ）１７へ送り、最適な噴射タイミングで燃料を噴射できるようにしたシステムであって、エンジンの各気筒の吸気ポート３内に燃料を噴射供給する。
この燃料噴射装置は、燃料タンクから汲み上げた燃料をエンジンの各気筒毎の吸気ポート３内に最適なタイミングで噴射するインジェクタ１７等によって構成されている。このインジェクタ１７は、燃料噴射を行なう複数の噴射孔が後述する主吸気流路１１に臨むように、シリンダヘッド１の吸気ポート上壁部に取り付けられて、２つの分岐吸気ポート１３および２つの吸気バルブ１５の背面に向けて燃料を２股状に噴射する。
ここで、点火装置および燃料噴射装置は、ＥＣＵ９によって駆動（通電制御）されるように構成されている。
【００２７】
次に、本実施例のシリンダヘッド１の吸気ポート構造の詳細を図１ないし図６に基づいて説明する。
エンジンのシリンダヘッド１は、各吸気ポート３の中流部（吸気通路）を主吸気流路（メインポート）１１と副吸気流路（タンブルポート）１２とに区画するように、吸気ポート３の吸気流方向に沿って設けられた隔壁２１、および各吸気ポート３の下流部を２つの分岐吸気ポート１３に区画するように、吸気ポート３の吸気流方向に沿って設けられた隔壁２２を有している。なお、隔壁２１には、インジェクタ１７が貫通する貫通孔２３が形成されている。
なお、２つの分岐吸気ポート１３は、ピストン１６の摺動方向を上下方向としたとき、その上下方向に対して垂直な水平方向（左右方向）の両側に設けられている。
【００２８】
主吸気流路１１は、本発明の第１空気流路に相当するもので、エンジンの部分負荷時にＴＣＶが半開きした際、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に強いタンブル流を発生させる。つまり主吸気流路１１は、エンジンの部分負荷時に、タンブル流を強化することが可能なタンブルポートを構成する。
この主吸気流路１１は、入口部から副吸気流路１２との合流部に向けて円弧状に滑らかに湾曲する湾曲通路であって、副吸気流路１２よりも通路断面積が大きい。また、主吸気流路１１は、ピストン１６の摺動方向を上下方向としたとき、副吸気流路１２および隔壁２１よりも下側に設けられている。
【００２９】
副吸気流路１２は、本発明の第２空気流路に相当するもので、エンジンの始動時またはアイドル運転時にＴＣＶが全閉した際、副吸気流路１２を通過する吸気流を強化してエンジンの各気筒毎の燃焼室内にタンブル流を発生させる。つまり副吸気流路１２は、エンジンの始動時またはアイドル運転時に、タンブル流を強化することが可能なタンブルポートを構成する。
この副吸気流路１２は、入口部から主吸気流路１１との合流部、特に吸気ポート開口部１４の吸気バルブ１５のバルブフェースの図示右側（１９）に向けて円弧状に滑らかに湾曲する湾曲通路であって、主吸気流路１１よりも通路断面積が小さい。また、副吸気流路１２は、ピストン１６の摺動方向を上下方向としたとき、主吸気流路１１および隔壁２１よりも上側に設けられている。また、副吸気流路１２は、各吸気ポート３の中流部の軸線方向に対して垂直な方向の一方側に偏った位置に設けられている。そして、副吸気流路１２の開口率は、後述するＴＣＶの回転軸位置での吸気ポート断面積の１０〜２０％の範囲内に設定されている。
【００３０】
ここで、本実施例のＴＣＶは、吸気ポート３（特に主吸気流路１１）の通路断面積を絞る第１バルブ４と、吸気ポート３（特に副吸気流路１２）の通路断面積を絞る第２バルブ５と、２つの第１、第２バルブ４、５の各片側端部を支持固定する回転軸（シャフト）６と、このシャフト６を駆動することで２つの第１、第２バルブ４、５を開弁作動方向（または閉弁作動方向）に回転させるアクチュエータ７とによって構成されている。
【００３１】
ＴＣＶの第１バルブ４は、その片側端部が第２バルブ５と共通のシャフト６に支持固定されて、第２バルブ５に対して略垂直（直角）に位置するように配置されている。そして、第１バルブ４は、シリンダヘッド１に対して相対的な回転方向の位置関係を変更することで、つまりシリンダヘッド１に対して相対回転することで主吸気流路１１を開閉する。  この第１バルブ４は、エンジン始動時またはアイドル運転時に主吸気流路１１を全閉する全閉開度の状態となるように制御されると共に、エンジンの全負荷時に主吸気流路１１を全開する全開開度の状態となるように制御される。また、第１バルブ４は、エンジンの部分負荷時にエンジンの運転条件に対応して主吸気流路１１を半開きにする中間開度の状態となるように制御される。
【００３２】
そして、第１バルブ４は、エンジンの部分負荷時に、主吸気流路１１の通路断面積を絞る第１絞り部３１を有している。この第１絞り部３１は、シリンダヘッド１のポート下部壁面と第１バルブ４の先端部との間に形成されて、エンジンの部分負荷時に第１絞り部３１を通過する吸気流を強化してエンジンの各気筒毎の燃焼室内にタンブル流を発生させる。つまり第１絞り部３１は、エンジンの部分負荷時に、タンブル流を強化することが可能なタンブルポートを構成する。
【００３３】
ＴＣＶの第２バルブ５は、その片側端部が第１バルブ４と共通のシャフト６に支持固定されて、第１バルブ４に対して略垂直（直角）に位置するように配置されている。そして、第２バルブ５は、シリンダヘッド１に対して相対的な回転方向の位置関係を変更することで、つまりシリンダヘッド１に対して相対回転して副吸気流路１２を開閉する。
この第２バルブ５は、エンジン始動時またはアイドル運転時に副吸気流路１２を全開する全開開度の状態となるように制御されると共に、エンジンの全負荷時に副吸気流路１２を全閉する全閉開度の状態となるように制御される。また、第２バルブ５は、エンジンの部分負荷時にエンジンの運転条件に対応して副吸気流路１２を半開きにする中間開度の状態となるように制御される。
【００３４】
そして、第２バルブ５は、エンジンの部分負荷時に副吸気流路１２の通路断面積を絞る第２絞り部３２を有している。この第２絞り部３２は、シリンダヘッド１のポート上部壁面と第２バルブ５の先端部との間に形成されている。また、第２バルブ５は、第２バルブ５自体を貫通するように形成された絞り孔３３を有している。
絞り孔３３は、第２バルブ５の板厚方向の両端面を連通するように貫通している。この絞り孔３３は、エンジンの全負荷時にＴＣＶを全開した際、つまり第１バルブ４を全開し、第２バルブ５を全閉した際に、副吸気流路１２の軸線方向に対して平行となるように開口している。また、絞り孔３３は、エンジンの部分負荷時にＴＣＶを半開きした際、つまり２つの第１、第２バルブ４、５を共に半開きした際に、副吸気流路１２の軸線方向に対して所定の傾斜角度分だけ傾斜するように開口している。そして、絞り孔３３の開口率は、ＴＣＶの回転軸位置（シャフト位置）での吸気ポート断面積の１０〜２０％の範囲内に設定されている。
【００３５】
ＴＣＶのシャフト６は、シリンダヘッド１の内部に形成された隔壁２１の吸気流方向の上流側端部に回転自在に支持されている。このシャフト６には、第１バルブ４と第２バルブ５とが直交するように支持固定されている。
ここで、ＴＣＶのシャフト６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７は、シャフト６を介して、２つの第１、第２バルブ４、５の開度（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を構成している。
このアクチュエータ７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と、この電動モータのモータ回転軸（出力軸）の回転運動をシャフト６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）とによって構成されている。
【００３６】
アクチュエータ７は、エンジン始動時またはアイドル運転時に、図３に示したように、主吸気流路１１の開口率よりも副吸気流路１２の開口率の方が大きくなるように、シャフト６を回転駆動してＴＣＶのバルブ開度を変更（設定）する。
また、アクチュエータ７は、エンジンの部分負荷時または全負荷時に、図４および図５に示したように、主吸気流路１１の開口率よりも副吸気流路１２の開口率の方が小さくなるように、シャフト６を回転駆動してＴＣＶのバルブ開度を変更（設定）する。
ここで、主吸気流路１１の開口率および副吸気流路１２の開口率とは、２つの第１、第２バルブ４、５が設置されていない場合の吸気ポート３の通路断面積（ＴＣＶの回転軸位置（シャフト位置）での吸気ポート断面積）を１００％とし、２つの第１、第２バルブ４、５が設置されていない場合の吸気ポート３の通路断面積に対する主吸気流路１１の流路断面積の割合および副吸気流路１２の流路断面積の割合のことである。
【００３７】
そして、複数のアクチュエータ７、特に複数の電動モータは、ＥＣＵ９によって通電制御されるように構成されている。このＥＣＵ９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（ＲＡＭやＲＯＭ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。
ＥＣＵ９は、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、エアフローメータ、冷却水温センサ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。そして、ＥＣＵ９は、クランク角度センサより出力された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。
【００３８】
また、ＥＣＵ９は、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を通電制御すると共に、スロットル開度制御装置（電動モータ）、点火装置（イグニッションコイル、スパークプラグ等）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１７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、燃料噴射量および燃料噴射時期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。
また、ＥＣＵ９は、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。
【００３９】
［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。
【００４０】
ＥＣＵ９は、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、スロットル開度制御装置の電動モータ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１７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１５が開弁し、ピストン１６が下降する吸気行程に移行すると、ピストン１６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３から燃焼室に混合気が吸い込まれる。
【００４１】
ここで、ＥＣＵ９は、エンジン始動時またはアイドル運転時（アクセル開度、スロットル開度が第１所定値以下の時）に、アクチュエータ７を制御して、図１および図３に示したように、ＴＣＶの第１バルブ４を全閉開度の状態に設定し、第２バルブ５を全開開度の状態に設定する。このとき、ＴＣＶは、図３に示したように、全閉開度（θ１）の状態になる。これにより、吸気ポート３は、主吸気流路１１の開口率よりも副吸気流路１２の開口率の方が大きくなる。
この場合、エンジンの吸気管、特にインテークマニホールドの各分岐管部から、吸気ポート３の共通吸気ポート１０内に流入した吸気流は、図３に矢印で示したように、吸気ポート３の上側に偏って形成され、主吸気流路１１よりも通路断面積が極めて小さい副吸気流路１２を通過して、副吸気流路１２の出口部（下流端）から２つの分岐吸気ポート１３内に流れ込む。
【００４２】
そして、吸気ポート３の２つの分岐吸気ポート１３内に流れ込んだ吸気流は、２つの分岐吸気ポート１３の各バルブシートのスロート部を通過して、吸気バルブ１５に到達し、２つの分岐吸気ポート１３の各吸気ポート開口部１４から燃焼室内に流れ込む。
このとき、２つの分岐吸気ポート１３の各吸気ポート開口部１４から燃焼室内に流れ込んだ吸気流は、その吸気ポート形状（円弧状に滑らかに屈曲した吸気ポート形状）および吸気バルブ１５の開弁状態によって燃焼室内を縦方向に旋回するタンブル流となる。
そして、副吸気流路１２は、吸気バルブ近傍まで延び、途中で拡径しておらず吸気流の流速を落とすことがなく、副吸気流路１２の出口部（下流端）から２つの分岐吸気ポート１３内に噴出するように流れ込むため、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において強いタンブル流を形成することができる。
【００４３】
また、シリンダヘッド１の吸気ポート上壁部に取り付けられたインジェクタ１７の燃料孔から吸気ポート３、特に主吸気流路１１、２つの分岐吸気ポート１３および吸気バルブ１５の背面（バルブフェース）への燃料噴射が、エンジンの吸気行程中に行なわれる場合には、インジェクタ１７の燃料孔からの燃料噴霧を副吸気流路１２の出口部から２つの分岐吸気ポート１３内に噴出する吸気流によって押さえ込むことができるので、吸気ポート３の吸気ポート上壁部（特に２つの分岐吸気ポート１３の各バルブシートのスロート部のポート壁面）に燃料が付着することを防止することができる。
【００４４】
また、ＥＣＵ９は、エンジンの部分負荷時（アクセル開度、スロットル開度が第１所定値とこの第１所定値よりも大きい第２所定値との間の時）に、アクチュエータ７を制御して、図４に示したように、ＴＣＶの２つの第１、第２バルブ４、５を中間開度の状態に設定する。このとき、ＴＣＶは、図４に示したように、エンジンの運転条件（特にアクセル開度、スロットル開度等）に対応した中間開度（θ２）の状態になる。これにより、吸気ポート３は、アクセル開度、スロットル開度が第１所定値とこの第１所定値よりも大きい第２所定値との間の時に、図４に示したように、主吸気流路１１の開口率よりも副吸気流路１２の開口率の方が小さくなる。
この場合、エンジンの吸気管、特にインテークマニホールドの各分岐管部から、吸気ポート３の共通吸気ポート１０内に流入した殆どの吸気流は、図４に太い矢印で示したように、主吸気流路１１、特にシリンダヘッド１のポート下部壁面と第１バルブ４の先端部との間に形成される第１絞り部３１を通過して、主吸気流路１１の出口部（下流端）から吸気ポート３の２つの分岐吸気ポート１３内に流れ込む。また、吸気ポート３の共通吸気ポート１０内に流入した一部の吸気流は、図４に細い矢印で示したように、副吸気流路１２を通過して、２つの分岐吸気ポート１３内に流れ込む。
ここで、ＴＣＶの半開き時には、第２バルブ５自体に形成された絞り孔３３が、副吸気流路１２の軸線方向に対して所定の傾斜角度分だけ傾斜するように開口している。これによって、吸気ポート３の共通吸気ポート１０内に流入した吸気流は、副吸気流路１２の通路断面積が絞り孔３３で絞られるため、主に主吸気流路１１を通り、２つの分岐吸気ポート１３内に流れ込む。
【００４５】
そして、吸気ポート３の２つの分岐吸気ポート１３内に流れ込んだ吸気流は、２つの分岐吸気ポート１３の各バルブシートのスロート部を通過して、吸気バルブ１５に到達し、２つの分岐吸気ポート１３の各吸気ポート開口部１４から燃焼室内に流れ込む。
このとき、２つの分岐吸気ポート１３の各吸気ポート開口部１４から燃焼室内に流れ込んだ吸気流、特に主吸気流路１１の出口部（下流端）から２つの分岐吸気ポート１３内に噴出した吸気流は、その吸気ポート形状（円弧状に滑らかに屈曲した吸気ポート形状）および吸気バルブ１５の開弁状態によって燃焼室内を縦方向に旋回するタンブル流となる。  そして、主吸気流路１１の出口部（下流端）から燃焼室内に流れ込んだ吸気流は、適度なタンブル流を燃焼室内で形成できるため、エンジンの部分負荷時における燃焼室内での燃焼効率を向上させることができる。
【００４６】
また、ＥＣＵ９は、エンジンの全負荷時（アクセル開度、スロットル開度が第２所定値以上の時）に、アクチュエータ７を制御して、図５および図６に示したように、ＴＣＶの第１バルブ４を全開開度の状態に設定し、第２バルブ５を全閉開度の状態に設定する。このとき、ＴＣＶは、図５に示したように、全開開度（θ３）の状態になる。これにより、吸気ポート３は、主吸気流路１１の開口率よりも副吸気流路１２の開口率の方が小さくなる。
この場合、エンジンの吸気管、特にインテークマニホールドの各分岐管部から、吸気ポート３の共通吸気ポート１０内に流入した吸気流は、図５に矢印で示したように、主吸気流路１１と副吸気流路１２との両方を通過して、主吸気流路１１の出口部（下流端）および副吸気流路１２の出口部（下流端）から２つの分岐吸気ポート１３内に流れ込む。
【００４７】
そして、吸気ポート３の２つの分岐吸気ポート１３内に流れ込んだ吸気流は、２つの分岐吸気ポート１３の各バルブシートのスロート部を通過して、吸気バルブ１５に到達し、２つの分岐吸気ポート１３の各吸気ポート開口部１４から燃焼室内に流れ込む。このとき、エンジンの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。
ここで、ＴＣＶの全開時には、第２バルブ５自体に形成された絞り孔３３が、副吸気流路１２の軸線方向に対して平行となるように開口している。これによって、全閉開度の状態とされた第２バルブ５によって副吸気流路１２を塞ぐことがないため、燃焼室内への吸入空気（混合気）の充填効率の低下に繋がらず、出力を落とすことはない。
【００４８】
［実施例１の効果］
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、エンジン始動時またはアイドル運転時に、主吸気流路１１の開口率よりも副吸気流路１２の開口率の方が大きくなるようにＴＣＶを全閉開度（θ１：図３参照）の状態に設定すると、吸気ポート３内を流れる吸気流が主に副吸気流路１２を通り、副吸気流路１２の出口部から２つの分岐吸気ポート１３を通って燃焼室内に流れ込む。
このとき、主に副吸気流路１２を通過する吸気流によってエンジンの各気筒毎の燃焼室内に強いタンブル流（例えば燃焼室内の吸気バルブ側を下降してピストン頂面に到達し、その後燃焼室内の排気バルブ側を上昇して、燃焼室内において縦方向に旋回するタンブル流）が発生する。
また、ＴＣＶが全閉開度（θ１）の状態に設定されると、主吸気流路１１から燃焼室内に流れ込む吸気流の流量は、ゼロのため、主吸気流路１１から燃焼室内に流れ込む主吸気流と副吸気流路１２から燃焼室内に流れ込む副吸気流とが打ち消し合うことはなく、エンジンの各気筒毎の燃焼室内におけるタンブル流の強化を図ることができる。
また、エンジン始動時またはアイドル運転時に、エンジンの各気筒毎の燃焼室内におけるタンブル流の強化を図ることができるので、吸気流と共に燃焼室内に導入される燃料が燃焼室内の全域に略均等に拡がって燃焼が効率良く行なわれる。これにより、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を向上させることができる。したがって、燃費、エンジン出力およびエミッション（例えばＨＣ低減効果）等を大幅に改善することができる。
【００４９】
また、エンジンの部分負荷時に、主吸気流路１１の開口率よりも副吸気流路１２の開口率の方が小さくなるようにＴＣＶを中間開度（θ２：図４参照）の状態に設定すると、吸気ポート３内を流れる吸気流が主に主吸気流路１１を通り、主吸気流路１１の出口部から２つの分岐吸気ポート１３を通って燃焼室内に流れ込む。
このとき、主に主吸気流路１１を通過する吸気流によってエンジンの各気筒毎の燃焼室内に強いタンブル流（例えば燃焼室内の排気バルブ側を下降してピストン頂面に到達し、その後燃焼室内の吸気バルブ側を上昇して、燃焼室内において縦方向に旋回するタンブル流）が発生する。
また、ＴＣＶが中間開度（θ２）の状態に設定されると、副吸気流路１２から燃焼室内に流れ込む吸気流の流量は、主吸気流路１１から燃焼室内に流れ込む吸気流の流量に対して非常に少ないため、主吸気流路１１から燃焼室内に流れ込む主吸気流と副吸気流路１２から燃焼室内に流れ込む副吸気流とが打ち消し合うことはなく、エンジンの各気筒毎の燃焼室内におけるタンブル流の強化を図ることができる。
また、エンジンの部分負荷時（パーシャル域の時）に、エンジンの各気筒毎の燃焼室内におけるタンブル流の強化を図ることができるので、吸気流と共に燃焼室内に導入される燃料が燃焼室内の全域に略均等に拡がって燃焼が効率良く行なわれる。これにより、エンジンの部分負荷時における燃焼室内での燃焼効率を向上させることができる。したがって、燃費、エンジン出力およびエミッション（例えばＨＣ低減効果）等を大幅に改善することができる。
【００５０】
これによって、エンジン始動時またはアイドル運転時には、上側の副吸気流路１２を通る吸気流によってエンジンの各気筒毎の燃焼室内に強いタンブル流を形成でき、エンジンの部分負荷時には、下側の主吸気流路１１、特にシリンダヘッド１のポート下部壁面と第１バルブ４の先端部との間に形成される第１絞り部３１を通る吸気流によってエンジンの各気筒毎の燃焼室内に強いタンブル流を形成できる。したがって、燃焼室内においてタンブル流を形成するための吸気流路の入口部（開口部）または出口部（開口部）を、エンジンの運転条件に応じて上側の副吸気流路１２、あるいは下側の主吸気流路１１のうちのどちらか一方に設定できるので、エンジン始動時またはアイドル運転時だけでなく、エンジンの部分負荷時においても、エンジンの各気筒毎の燃焼室内におけるタンブル流の強化を図ることができる。また、ＴＣＶは、２つの第１、第２バルブ４、５の片側端部がシャフト６に支持固定された片持ち式のバルブであるため、タンブル形成の自由度があり、エンジンの運転条件（例えばアクセル開度等のエンジン負荷）に応じたタンブル流を形成することができる。
【００５１】
さらに、エンジンの全負荷時は、燃料の気化潜熱を利用し、空気密度を上げる目的で吸気行程中に燃料を噴射することが行なわれている。しかし、吸気行程中に燃料を噴射すると、主吸気流路１１を通る吸気流（主吸気流）に押されて、シリンダヘッド１のポート上部壁面、特に２つの分岐吸気ポート１３の各バルブシートのスロート部のポート壁面に燃料が付着する可能性がある（図６参照）。
シリンダヘッド１のポート上部壁面に燃料が付着してしまうと、シリンダヘッド１のポート上部壁を冷やすことになるので、吸入空気から熱を奪うことができず、燃料と吸入空気との混合気の充填効率向上に繋がらない。
しかし、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、エンジンの全負荷時に主吸気流路１１を通過する主吸気流だけでなく、副吸気流路１２の出口部より２つの分岐吸気ポート１３内に噴出する副吸気流により、主吸気流によって押された燃料噴霧を上側から押さえ込むので、シリンダヘッド１のポート上部壁面に燃料が付着することはない。すなわち、インジェクタ１７の噴射孔から噴射された燃料噴霧が、シリンダヘッド１のポート上部壁面に直接当たらないため、ポートウェットとならない。これにより、燃料が気化する際に吸入空気から熱を奪うことができるため、混合気の充填効率を向上させ、エンジン出力を向上させることが可能となる。
【００５２】
［変形例］
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。
本実施例では、本発明を、１つの燃焼室に対して２つの分岐吸気ポートを有する内燃機関（エンジン）に適用したが、１つの燃焼室に対して１つの吸気ポート、あるいは３つ以上の分岐吸気ポートを有する内燃機関（エンジン）に適用しても良い。１つの燃焼室に連通する吸気ポートと排気ポートとのポート数が異なっても良い。
【００５３】
本実施例では、２つの第１、第２バルブの回転軸を駆動するバルブ駆動装置（アクチュエータ）を、電動モータ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、２つの第１、第２バルブの回転軸を駆動するバルブ駆動装置（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、２つの第１、第２バルブ４、５のシャフト（回転軸）６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等のバルブ付勢手段を設置しても良く、あるいは設置しなくても良い。
【００５４】
また、ＴＣＶを、インテークマニホールド内、あるいはインテークマニホールドを除く他の吸気管内に組み込んでも良い。
また、第１バルブ４のバルブ下端部に切欠きを設けて、その切欠きと吸気通路（吸気ポート）の壁面（ポート壁面）との間に形成される隙間（第１絞り部３１）を吸気流が通過することで、内燃機関の燃焼室内に吸気渦流（ガス流動）を発生させるようにしても良い。
また、第２バルブ５のバルブ上端部に切欠きを設けて、その切欠きと吸気通路（吸気ポート）の壁面（ポート壁面）との間に形成される隙間（第２絞り部３２）を吸気流が通過することで、内燃機関の燃焼室内に吸気渦流（ガス流動）を発生させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【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】内燃機関の吸気ポート構造を示した概略図である（実施例１）。
【図３】ＴＣＶの全閉開度の状態を示した説明図である（実施例１）。
【図４】ＴＣＶの中間開度の状態を示した説明図である（実施例１）。
【図５】ＴＣＶの全開開度の状態を示した説明図である（実施例１）。
【図６】エンジンの全負荷時の燃料噴霧と吸気流との関係を示した説明図である（実施例１）。
【図７】内燃機関の吸気制御装置を示した断面図である（従来の技術）。
【符号の説明】
【００５６】
１  シリンダヘッド（ダクト、内燃機関、エンジン本体）
２  シリンダブロック（内燃機関、エンジン本体）
３  エンジンの吸気ポート（内燃機関の吸気通路）
４  ＴＣＶ（吸気流制御弁）の第１バルブ
５  ＴＣＶ（吸気流制御弁）の第２バルブ
６  ＴＣＶ（吸気流制御弁）のシャフト（回転軸）
７  ＴＣＶ（吸気流制御弁）のアクチュエータ（バルブ駆動装置）
９  ＥＣＵ（エンジン制御ユニット、エンジン制御装置）
１０  共通吸気ポート
１１  主吸気流路（第１空気流路、メインポート）
１２  副吸気流路（第２空気流路、タンブルポート）
１３  分岐吸気ポート
１４  吸気ポート開口部
１５  吸気バルブ
１７  インジェクタ（燃料噴射弁）
２１  隔壁
３１  第１絞り部
３２  第２絞り部
３３  第２バルブの絞り孔
【図１】
2009002191.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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