(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流ポート部から２つの下流ポート部へ二股状に分岐させるコモン部を有し両下流ポート部の下流端がそれぞれ吸気弁を介して燃焼室に開口する吸気ポートと、一部を切欠した開口部を有し上記コモン部から離間した上流位置に配置される吸気流動制御弁と、上記両下流ポート部のそれぞれに燃料を噴射する燃料噴射弁とを備え、上記吸気流動制御弁を所定運転域で閉じることにより燃焼室内にスワールを生成させるようにしたエンジンの吸気装置において、
上記吸気流動制御弁の、上記両下流ポート部が並ぶ列方向の一側部分に、両下流ポート部のうち一側の下流ポート部に対して吸気主流を生成させる第一の開口部を設け、吸気ポート壁と上記吸気流動制御弁の少なくとも一方の、上記列方向における他側部分に、両下流ポート部のうち他側の下流ポート部に対して補助的な吸気流を生成させる第二の開口部を設けるとともに、該第二の開口部の大きさを、該第二の開口部と離間して設けられた上記第一の開口部より小さく設定し、
上記吸気流動制御弁より下流の吸気ポ−トの上方に、燃料噴射弁の先端が臨設する膨出空間が設けられ、上記第二の開口部を下方に偏って設けたことを特徴とするエンジンの吸気装置。
【請求項２】
上記第一の開口部を上記列方向において上記吸気流動制御弁の中心位置よりも上記一側に偏って設け、且つ該第一の開口部に対する上記第二の開口部の面積比を２０％以下に設定したことを特徴とする請求項１記載のエンジンの吸気装置。
【請求項３】
１つの燃料噴射弁から上記両下流ポート部へ二股状に燃料が噴射され、この燃料噴射の中心線と吸気弁ないし吸気弁近傍の上記下流ポート部内壁との交点を、上記列方向において両吸気弁の弁軸から弁軸までの範囲内に設定し、且つ上記第二の開口部を上記列方向における上記吸気流動制御弁の他側端から離して設けたことを特徴とする請求項１記載のエンジンの吸気装置。
【請求項４】
上記吸気流動制御弁を全閉状態から全開状態にわたり回動可能とする回動軸を上記列方向に設け、上記第一の開口部は該回動軸を挟んで垂直方向に切欠かれ、上記第二の開口部は回動軸の下方に切欠かれていることを特徴とする請求項２記載のエンジンの吸気装置。
【請求項５】
上記吸気流動制御弁より上流の位置から吸気弁近傍位置までにわたって吸気ポートをストレート状に形成し、且つ上記コモン部の下流端を燃焼室の周縁部の上方部に位置させるように配置したことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のエンジンの吸気装置。
【請求項６】
部分負荷の運転域で上記吸気流動制御弁を閉じるようにし、少なくともこの運転域で吸気行程前半に燃料噴射させることを特徴とする請求項１又は３乃至５のいずれかに記載のエンジンの吸気装置。
【請求項７】
上記吸気流動制御弁の第二の開口部を回動軸の下方に設け、エンジンの冷間時に該吸気流動制御弁を閉じるようにしたことを特徴とする請求項１または５に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項８】
上流吸気ポート部の軸線に対する吸気流動制御弁の全閉時の弁面の角度を９０°±６°の略直角状態に設定したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のエンジンの吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼室内に渦流を生成するため吸気ポート上流側に吸気流動制御弁を設けたエンジンの吸気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、吸気ポートの上流側に吸気流動制御弁（スワールコントロールバルブ：ＳＶ）を設け、この吸気流動制御弁が閉じられたとき燃焼室内に渦流が生成されるようにしたエンジンの吸気装置は種々知られている。
【０００３】
例えば特開平８−２１８８８１号公報には、下流側が２つのポート部に分岐したコモン部を有する吸気ポートの上流側に吸気流動制御弁を配置し、この吸気流動制御弁に、部分的に切欠してなる開口部を設け、この弁の全閉状態で上記開口部を通って吸気ポート下流側に流れる吸気により、燃焼室内にスワール（横渦）およびタンブル（縦渦）を生成するようにした吸気装置が示されている。上記スワールおよびタンブルは燃焼性向上に寄与し、スワール強化は成層燃焼によるリーンバーンを図る場合の燃焼性向上に有効なものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この種の吸気装置における吸気流動制御弁は、開口部の形状や位置を考慮することで、スワールないしタンブルを強化するようにしている。スワール成分を高めるには、図１４に示すように、吸気流動制御弁Ｖの一側に偏って開口部Ｖａを設け、この弁Ｖの下流で分岐した２つの下流ポート部のうち一側の下流ポート部の吸気流速を高めると良い。
【０００５】
ところが、当発明者がこの図１４の仕様を実験及びシミュレーション等により調べたところによると、高いスワ−ル比は得られるものの（図１１の仕様（３）を参照）、吸気ポ−ト内の燃料付着量の割合（全燃料噴射量に対する吸気ポ−ト内の燃料付着量の割合）は吸気行程噴射にもかかわらず比較的多く（図１２の仕様（３）を参照）、この燃料付着量の割合が多いことによって、各サイクル間、および各気筒間の燃焼室内への燃料供給量にバラツキが生じ、各サイクル間、および各気筒間の空燃比変動が大きくなる傾向にある。
【０００６】
このことはリーンバーン運転領域のリ−ンセット空燃比が今一つ高くできない要因にもなっている。本仕様（３）における吸気ポ−ト内の燃料付着のメカニズムを、エンジンの部分負荷・低回転域における吸気流動制御弁Ｖの下流の燃料噴霧の挙動を示す図１７と、同運転域における同吸気流動制御弁Ｖの下流の吸気流動を示す図１５の調査結果に基づいて説明する。
【０００７】
吸気行程における燃料噴霧の挙動は、図１７（ａ）のトップデットセンタ後６０度クランク角（ＡＴＤＣ６０ｄｅｇ）付近まで噴射した燃料噴霧Ｆが同図（ｂ）のＡＴＤＣ９０ｄｅｇでは吸気ポートのコモン部から下流に達し、吸気流動制御弁Ｖの開口部Ｖａ位置に対応した一側の下流ポート部Ｐ（以下Ｐポートと呼ぶ）の燃料噴霧Ｆの一部は燃焼室に達している。そして、同図（ｃ）の吸気行程半ばを過ぎたＡＴＤＣ１２０ｄｅｇではＰポートの燃料噴霧Ｆはほぼ無くなっているものの、他側のポート部Ｓ（以下Ｓポートと呼ぶ）の燃料噴霧Ｆは滞留している。
【０００８】
このＳポートの燃料噴霧Ｆの滞留が吸気ポ−ト内の燃料付着量を増大させており、この燃料噴霧Ｆの滞留は吸気ポ−ト内の吸気流動によるものと考えられる。吸気流動を示す図１５の（ａ）（ｂ）（ｃ）は図１７の（ａ）（ｂ）（ｃ）のクランク角と同一であって、吸気行程における吸気流動は、図１５（ａ）のＡＴＤＣ６０ｄｅｇではＰポートＳポートともに順方向の吸気流が生じており、同図（ｂ）のＡＴＤＣ９０ｄｅｇではＰポートに強い吸気流が生じ、Ｓポートの吸気流は弱まっている。さらに、同図（ｃ）のＡＴＤＣ１２０ｄｅｇではＳポートに逆方向の吸気流ｆｂが生じている。そして、噴射された順方向の燃料噴霧Ｆがこの逆方向の吸気流ｆｂに阻まれて、図１７の（ｃ）のようにＳポートに燃料噴霧Ｆの滞留が生じていると考えられる。
【０００９】
この現象は、コモン部と吸気流動制御弁Ｖが離れている関係上、吸気流動制御弁Ｖの裏側（直下流）に回り込む渦が、Ｐポートの吸気流量と吸気流速が高まるにつれて、この吸気流に引かれる形で成長している。（図１５の（ａ）（ｂ）（ｃ）の渦ｗｓ、ｗｍ、ｗｌを参照）図１６は図１５（ｃ）の吸気流動の模式図であって、大きな渦ｗｌの逆流方向成分によって、吸気弁のリフト量が大きく燃焼室と吸気ポートとのいわゆる風通しが良い状態で、燃焼室内へ流入した吸気がＳポートへ戻されている。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑み、吸気流動制御弁の全閉時において吸気ポ−ト内の燃料付着量を少なくしつつ高スワール比を確保することができるエンジンの吸気装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願の第１の発明は、上流ポート部から２つの下流ポート部へ二股状に分岐させるコモン部を有し両下流ポート部の下流端がそれぞれ吸気弁を介して燃焼室に開口する吸気ポートと、一部を切欠した開口部を有し上記コモン部から離間した上流位置に配置される吸気流動制御弁と、上記両下流ポート部のそれぞれに燃料を噴射する燃料噴射弁とを備え、上記吸気流動制御弁を所定運転域で閉じることにより燃焼室内にスワールを生成させるようにしたエンジンの吸気装置において、上記吸気流動制御弁の、上記両下流ポート部が並ぶ列方向の一側部分に、両下流ポート部のうち一側の下流ポート部に対して吸気主流を生成させる第一の開口部を設け、吸気ポート壁と上記吸気流動制御弁の少なくとも一方の、上記列方向における他側部分に、両下流ポート部のうち他側の下流ポート部に対して補助的な吸気流を生成させる第二の開口部を設けるとともに、該第二の開口部の大きさを、該第二の開口部と離間して設けられた上記第一の開口部より小さく設定し、上記吸気流動制御弁より下流の吸気ポ−トの上方に、燃料噴射弁の先端が臨設する膨出空間が設けられ、上記第二の開口部を下方に偏って設けたものである。
【００１２】
この構成によると、上記吸気流動制御弁が全閉とされたとき、第一の開口部を通って下流側に流れる吸気により一側の下流ポート部に吸気主流が生成され、燃焼室内に強いスワールが生成されるとともに、第二の開口部を通って下流側に流れる少量の吸気により吸気流動制御弁の裏側に生成する渦の成長が抑制され、他側の下流ポート部の逆方向の吸気流生成が防止されることにより、吸気ポ−ト内の燃料付着量を少なくでき、各サイクル間、および各気筒間の空燃比変動を小さくしつつ燃焼性が向上できる。また、燃料噴射弁から燃焼室までの距離が短いので、吸気ポ−ト内の燃料噴霧の区間が短く、噴射された燃料が燃焼室に入るまでの時間も短くなって吸気ポ−ト内の燃料付着量が少なくできるとともに、第二の開口部を通過した吸気流が膨出空間によって弱められることが無く、その分第二の開口部面積が小さくできてより高いスワール比が得られる。
【００１３】
本願の第２の発明は、上記第１の発明にかかるエンジンの吸気装置において、上記第一の開口部を上記列方向において上記吸気流動制御弁の中心位置よりも上記一側に偏って設け、且つ該第一の開口部に対する上記第二の開口部の面積比を２０％以下に設定したものである。
【００１４】
この構成によると、第一の開口部を介しての一側の下流ポート部の吸気主流が第二の開口部よって弱められることが少なく、高いスワール比（燃焼室内の横渦の旋回数／エンジン回転数）が得られる。
【００１５】
本願の第３の発明は、上記第１の発明にかかるエンジンの吸気装置において、１つの燃料噴射弁から上記両下流ポート部へ二股状に燃料が噴射され、この燃料噴射の中心線と吸気弁ないし吸気弁近傍の上記下流ポート部内壁との交点を、上記列方向において両吸気弁の弁軸から弁軸までの範囲内に設定し、且つ上記第二の開口部を上記列方向における上記吸気流動制御弁の他側端から離して設けたものである。
【００１６】
この構成によると、第二の開口部が他側の下流ポート部の燃料衝突位置に対応しているため、第二の開口部を小さくすることができ、且つ燃料が燃焼室中心寄りに噴射されるため、強いスワールによって混合気を燃焼室中央部（点火プラグ周り）に成層化できる。
【００１７】
本願の第４の発明は、上記第２の発明にかかるエンジンの吸気装置において、上記吸気流動制御弁を全閉状態から全開状態にわたり回動可能とする回動軸を上記列方向に設け、上記第一の開口部は該回動軸を挟んで垂直方向に切欠かれ、上記第二の開口部は回動軸の下方に切欠かれている構成としたものである。
【００１８】
この構成によると、簡単な構造でありながら、吸気ポ−ト内の燃料付着量の減少と強いスワールが生成できる。
【００１９】
本願の第５の発明は、上記第２乃至４のいずれかの発明にかかるエンジンの吸気装置において、上記吸気流動制御弁より上流の位置から吸気弁近傍位置までにわたって吸気ポートをストレート状に形成し、且つ上記コモン部の下流端を燃焼室の周縁部の上方部に位置させるように配置したものである。
【００２０】
この構成によると、吸気流通抵抗を少なくしつつ、高いスワール比を得ることができる。
【００２１】
本願の第６の発明は、上記第３乃至５のいずれかの発明にかかるエンジンの吸気装置において、部分負荷の運転域で上記吸気流動制御弁を閉じるようにし、少なくともこの運転域で吸気行程前半に燃料噴射させる構成としたものである。
【００２２】
この構成によると、燃料噴射量が少ない部分負荷の運転域ゆえに吸気行程前半に燃料噴射させることで、吸気ポ−ト内の燃料付着量を少なくしつつ混合気を燃焼室中心（点火プラグ周り）に成層化でき、この運転域での空燃比をよりリーンにできる。
【００２３】
本願の第７の発明は、上記第１または５の発明にかかるエンジンの吸気装置において、上記吸気流動制御弁の第二の開口部を回動軸の下方に設け、エンジンの冷間時に該吸気流動制御弁を閉じるように構成としたものである。
【００２４】
この構成によると、エンジン冷間時の吸気ポ−ト内の燃料付着量を少なくしつつ、スワールによる燃焼性が高められる。
【００２５】
本願の第８の発明は、上記第１乃至６のいずれかの発明にかかるエンジンの吸気装置において、上流吸気ポート部の軸線に対する吸気流動制御弁の全閉時の弁面の角度を９０°±６°の略直角状態に設定したものである。
【００２６】
この構成によると、吸気流通抵抗を少なくしつつ、より高いスワール比が得られる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１および図２は本発明の一実施形態による吸気装置の全体構造を示している。これらの図において、シリンダブロック１およびシリンダヘッド２等で構成されるエンジン本体は、複数の気筒を備え、その各気筒にはピストン（図示省略）とシリンダヘッド下面との間に燃焼室３が形成されており、この燃焼室３に吸気ポート４の下流端および排気ポート５の上流端が開口している。
【００２８】
上記吸気ポート４は、上流ポート部から２つの下流ポート部４ａ，４ｂへ分岐するコモン部４ｃを有しており、上記下流ポート部４ａ，４ｂが気筒列方向に並んだ状態で燃焼室３に開口している。そして、両下流ポート部４ａ，４ｂの各開口部がそれぞれ吸気弁６、６によって開閉されるようになっている。
【００２９】
上記吸気ポート４の上方には、コモン部４の上流側においてインジェクタ２３から二股状に噴射される燃料噴霧を上記下流ポート部４ａ，４ｂに導く膨出部４ｈが形成されている。なお、排気ポート５も２つの上流ポート部５ａ，５ｂが燃焼室に開口し、その各開口部が排気弁７によって開閉されるようになっている。また、燃焼室３の中央部には点火プラグ８が臨設されている。
【００３０】
エンジン本体に接続される吸気マニホールド１０は、サージタンク１１に連なる気筒別の吸気通路１２を有し、これらの吸気通路１２は上流側が屈曲し、下流側が直線的に斜め下方に延びている。そして、各吸気通路１２の下流側が上記吸気ポート４に連通した状態で、シリンダヘッド２に吸気マニホールド１０が接続されている。
【００３１】
上記吸気ポート４の上流側には、吸気流動を制御することにより燃焼室３内にスワールを生成するための吸気流動制御弁であるスワールコントロールバルブ１５（以下、ＳＶ１５と呼ぶ）が設けられている。このＳＶ１５は、吸気通路１２の下流端付近に位置し、気筒列方向（両下流ポート部４ａ，４ｂが並ぶ方向）に延びる回動軸１６を中心にして全閉状態から全開状態にわたり回動可能となっている。
【００３２】
上記回動軸１６は、各吸気通路１２を横切るように延びた状態で、吸気マニホールド１０の下流側の端部に設けられた支持部１７に回動可能に支持されるとともに、その一端部がリンク１８およびロッド１９を介してアクチュエータ２０に接続されている。また、上記支持部１７には、ＳＶ１５の全閉時にリンク１８に当接するストッパー２１と、ＳＶ１５の全開時にリンク１８に当接するストッパー２２とが設けられている。
【００３３】
上記ＳＶ１５には、その周辺部の一部を各々切欠した第一の開口部１５０と第二の開口部１５１が設けられている。当実施形態では、図２に示すとともに、図２の断面ＩＶーＩＶである図４にも示すように、一側の下流ポート部４ａ（以下、Ｐポート４ａと呼ぶ）に対応するよう、長円形のＳＶ１５の長手方向の中心線Ｃより一側部分に、回動軸１６を挟んで垂直方向に切欠した第一の開口部１５０が設けられている。この第一の開口部１５０の大きさは、好ましくは、ＳＶ１５配置部分の吸気通路面積の０．２５倍〜０．４５倍の範囲に設定される。
【００３４】
また、ＳＶ１５には、他側の下流ポート部４ｂ（以下、Ｓポート４ｂと呼ぶ）に対応するよう、中心線Ｃより他側部分に、回動軸１６の下方に切欠した第二の開口部１５１が設けられており、この第二の開口部１５１は、回動軸１６の軸方向における中心線Ｃと他側端との間に位置し、Ｓポート４ｂの吸気弁６の弁軸６ａからＰポート４ａ側よりの燃料噴霧Ｆの衝突位置に対応している。第二の開口部１５１の大きさは、図８に示すように、高いスワール比を得るために、第一の開口部１５０の面積Ａに対して２０％以下の開口面積ａとすることが好ましい。
【００３５】
ＳＶ１５の弁体形状は、図６に示すように、回動軸１６の取付を考慮して、第一の開口部１５０を、上方側の切欠き１５０ａと下方側の切欠き１５０ｂで形成している。ＣはＳＶ１５の回動軸１６方向における中心線であり、１５１は第二の開口部、１５２は回動軸１６を取り付けるためのビスアップ孔である。
【００３６】
ＳＶ１５の開口部の形状は図４に示すものに限定されず、例えば図７に示すように、第二の開口部３０ｂを、吸気通路１２を形成する吸気マニホード３０とＳＶ３５とにより形成してもよい。なお、図４において１０ａは吸気マニホード１０側のインジェクタ２３の取り付け孔である。図７において３５０は第一の開口部であって、上方側の切欠き３５０ａと下方側の切欠き３５０ｂで形成している。なお、３０ａは吸気マニホード３０側のインジェクタ２３の取り付け孔である。
【００３７】
図３は上記ＳＶ１５の全閉状態を示し、この図のように、ＳＶ１５の全閉時の弁面の角度αは、吸気通路１２の下流から吸気ポート４上流にわたる部分の軸線Ｌ（図３中の一点鎖線）に対して略直角とし、より詳しくは、sin６°＝０．１（１０％）をＳＶ１５の組付の公差と考えて、上記軸線に対してＳＶ１５の全閉時の弁面の角度αが９０°±６°の範囲に設定する。そして、この全閉状態と、ＳＶ１５の弁面が上記軸線Ｌと略同方向となる全開状態とにわたってＳＶ１５が開閉可能となるように、上記ストッパー２１，２２の配置等が設定されている。
【００３８】
そして、上記アクチュエータ２０によるＳＶ１５の開閉作動は、図外の制御ユニットにより運転状態に応じて制御され、所定の運転域でＳＶ１５が全閉とされる。例えば、部分負荷の運転域でＳＶ１５が全閉とされる。あるいはまた、エンジンの冷間時にＳＶ１５が全閉とされる。
【００３９】
また、上記吸気通路１２及び吸気ポート４は、少なくともＳＶ１５の配置箇所からコモン部４ｃの下流端４ｄ（両ポート４ａ，４ｂが完全に分離する位置）までにわたってストレート状に形成され、とくに図に示す実施形態では、ＳＶ１５より上流の位置から吸気弁６近傍位置までにわたって吸気ポート４がストレート状に形成され、かつ、コモン部４ｃの下流端４ｄが燃焼室３の周縁部の上方部に位置するように配置されている。
【００４０】
上記吸気通路１２の下流端側の上方に設けられたインジェクタ２３は、二股状に噴射される燃料噴霧の中心線ＦＣ、ＦＣが、両ポート４ａ，４ｂともに吸気弁６の傘部６ａの手前側（吸気上流側）で、両ポート４ａ，４ｂが並ぶ方向において弁軸６ｂより燃焼室３の中心側に指向している。
【００４１】
以上のような当実施形態の吸気装置によると、部分負荷の運転域において上記ＳＶ１５が全閉とされたとき、ＳＶ１５の第一の開口部１５０を通って下流側に流れる吸気により、Ｐポ−ト４ａを介して燃焼室３内にスワールが生成される。この場合に、第二の開口部１５１を通る少量の吸気により、Ｓポ−ト４ｂでの吸気の逆流が生じることなく、Ｓポ−ト４ｂ内での燃料付着量が少なく抑えられるとともに、Ｐポ−ト４ａの吸気流速の減衰は少ない。
【００４２】
これらの作用を、図８〜図１３を参照しつつ具体的に説明する。なお、図８および図１１の中に示すスワール比は、インパルスメータによるスワール比を意味する。
【００４３】
図８は、第一の開口部１５０の開口面積Ａに対する第二の開口部１５１の開口面積ａの割合と、スワ−ル比との関係を示すデータであって、ＳＶ１５のａ／Ａは、全閉においてスワ−ル比が高く維持できる２０％以下の約１８％に設定されている。なお、ＳＶ１５が配置された吸気通路１２の断面積に対する第一の開口部１５０の開口面積Ａの割合は約３０％に設定されている。
【００４４】
図９は、ＳＶ１５の全閉時における吸気ポート４内の吸気の流れを調べたシミュレーションデータであり、また、図１０は、この状態での吸気ポート４内の燃料噴霧の挙動を調べた実測データである。図９は、吸気ポート内の吸気流をベクトル（矢印）で表しており、矢印が長い程吸気流速が速く、且つ密である程、吸気流が強いことを示す。図１０は、吸気のトップデットセンタ後６０ｄｅｇクランク角付近で噴射終了した吸気行程前半の燃料噴射におけるそれ以降の吸気ポート４内の燃料噴霧の挙動をしめす。これらの図の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は同一の吸気行程期間内の各クランク角時点を示している。
【００４５】
ＳＶ１５を全閉とした状態での図９のデータによると、ＳＶ１５の第一の開口部１５０を通り過ぎた吸気流は、図９（ａ）に示すＡＴＤＣ６０ｄｅｇでは、Ｐポ−ト４ａ、Ｓポ−ト４ｂともに順方向の吸気流を生成させ、図９（ｂ）に示すＡＴＤＣ９０ｄｅｇでは、主にＰポ−ト４ａに順方向の吸気流を生成させ、図９（ｃ）に示すＡＴＤＣ１２０ｄｅｇでは、ほぼＰポ−ト４ａのみに順方向の吸気流を生成させている。そして、第二の開口部１５１を通り過ぎた少量の吸気流が、ＳＶ１５の裏側に回り込む第一の開口部１５０を通り過ぎた吸気流によっての渦の成長を抑えており（図の渦Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を参照）、吸気行程の半ばを過ぎたＡＴＤＣ１２０ｄｅｇにおいてもＳポ−ト４ｂの吸気の逆流は無い。なお、ＳＶ１５は吸気通路１２の軸線Ｌに対して略直角に閉じられるため、傾いて閉じられる場合に比べて、第一の開口部１５０を通り過ぎた吸気流のＳＶ１５の裏側への回り込みが抑えられ、その分、ＳＶ１５の裏側に生成する渦の成長が抑えられる。
【００４６】
このような吸気流動によって、図１１に示すように、本第一実施形態の仕様（１）のスワ−ル比は、第一の開口部１５０相当のみを有する仕様（３）に比べてさほど低下せず、高いスワ−ル比が得られている。なお、仕様（２）は、参考例の仕様であって、図５に示すＳＶ２５の形状によるものである。図５においては、第二の開口部２５１を、回動軸１６の上方に位置させている。図５において１０ａは吸気マニホード１０側のインジェクタ２３の取り付け孔であり、図５の２５０は第一の開口部であって、図６の（ｂ）に示すように、上方側の切欠き２５０ａと下方側の切欠き２５０ｂで形成している。２５２は回動軸１６を取り付けるためのビスアップ孔である。
【００４７】
さらに、このような吸気流動によって、吸気ポート４内の燃料噴霧の挙動は、図１０の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、吸気ポート４内での燃料噴霧Ｆの滞留は無く（特に、ＡＴＤＣ１２０ｄｅｇでのＳポ−ト４ｂ内での燃料噴霧Ｆの滞留は無く）、吸気ポート４内での燃料付着量は少なく抑えられ、図１２に示すように、本第一実施形態の仕様（１）の全燃料噴射量に対する吸気ポート内の燃料付着量の割合は、第一の開口部１５０相当のみを有する仕様（３）に比べてかなり少なくなっている。なお、仕様（２）は、参考例の仕様であって、図５に示すＳＶ２５の形状によるものである。
【００４８】
部分負荷の運転領域になると、ＳＶ１５、ないしＳＶ２５、ＳＶ３５が閉じられ、且つインジェクタ２３によって各気筒毎に吸気行程前半に燃料噴射されることにより、リ−ンバ−ン運転される。この時、吸気ポート４内の燃料付着量が少なく抑えられながら、点火プラグまわりに混合気が成層化され、成層燃焼が促進される。この結果、図１３に示すように、リ−ン空燃比のセット値Ｇ２がよりリ−ン側に設定でき、燃費性能が向上する。なお、本図において、Ｎ１は空燃比に対する燃焼室からのＮＯｘ排出量の傾向を示し、Ｎ２は空燃比に対する触媒通過後のＮＯｘ排出量の傾向を示す。Ｇ１は第一の開口部１５０相当のみを有する仕様（３）のリ−ン空燃比のセット値であり、本第一実施形態の仕様（１）はこの仕様（３）に比べてΔＮ分触媒通過後のＮＯｘ排出量が少なくできている。
【００４９】
なお、上記ＳＶ１５の制御としては、エンジンの冷間時にＳＶ１５を閉じるようにしてもよく、このようにすれば、第一の開口部１５０および第二の開口部１５１の双方によって、燃料の気化、霧化の促進等により冷間時の燃焼性が向上される。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は、吸気流動制御弁の全閉時に、吸気ポート内での燃料付着量を少なく抑えつつスワールを効果的に生成することができ、各サイクル間、および各気筒間の空燃比変動を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態による吸気装置を示す断面図である。
【図２】  上記吸気装置を示す一部切欠概略平面図である。
【図３】  吸気流動制御弁配置部分の拡大断面図である。
【図４】  吸気流動制御弁の開口部の第１例を示す図１の断面ＩＶ−ＩＶ図である。
【図５】  吸気流動制御弁の開口部の参考例を示す図である。
【図６】  吸気流動制御弁の弁体の形状であって、（ａ）は上記第１例を、（ｂ）は上記参考例を示す図である。
【図７】  吸気流動制御弁の開口部の第２例を示す図である。
【図８】  第一の開口部の開口面積Ａに対する第二の開口部の開口面積ａの割合と、スワ−ル比との関係を示すデータである。
【図９】  （ａ）（ｂ）（ｃ）は本実施例の吸気流動制御弁の全閉時において、吸気行程の各クランク毎での吸気ポート内の吸気の流れを調べたシミュレーションデータである。
【図１０】  （ａ）（ｂ）（ｃ）は本実施例の吸気流動制御弁の全閉時において、吸気行程の各クランク毎の吸気ポート内の燃料噴霧の挙動を調べた実測データである。
【図１１】  各実施形態別のスワ−ル比を示す実測データである。
【図１２】  各実施形態別の全燃料噴射量に対する吸気ポート内の燃料付着量の割合を示す実測データである。
【図１３】  リ−ン空燃比のセット値、および空燃比に対するＮＯｘ排出量の関係を示す図である。
【図１４】  本願発明の構成と比較対象の、一つの開口部のみを設けた吸気流動制御弁の開口部の例を示す図である。
【図１５】  （ａ）（ｂ）（ｃ）は上記本願発明の構成と比較対象の例の吸気流動制御弁の全閉時において、吸気行程の各クランク毎での吸気ポート内の吸気の流れを調べたシミュレーションデータである。
【図１６】  上記図１５（ｃ）の吸気の流れを模式化した図である。
【図１７】  （ａ）（ｂ）（ｃ）は上記本願発明の構成と比較対象の例の吸気流動制御弁の全閉時において、吸気行程の各クランク毎での吸気ポート内の燃料噴霧の挙動を調べたシミュレーションデータである。
【符号の説明】
３    燃焼室
４    吸気ポート
４ａ，４ｂ  下流ポート部
４ｃ  コモン部
６    吸気弁
１０  吸気マニホールド
１５，２５，３５  ＳＶ
１５０，２５０，３５０  第一の開口部
１５１，２５１，３０ｂ  第二の開口部
１６  回動軸
２３  インジェクタ
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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