JP2009007989A - 内燃機関の吸気制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ポンピングロス（吸気抵抗）の発生を抑えることで、燃費、出力およびエミッション等を改善することを課題とする。
【解決手段】 エンジンの吸気ポート２内に突起や吸気調整部（ブロック壁部）等を設けることなく、吸気弁４の開弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線と吸気弁４の閉弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線とが異なるように、吸気弁４を開閉動作させるだけで、エンジンの燃焼室内におけるタンブル流を強化することが可能となる。これにより、吸入空気量の多い時（つまりスロットルバルブ全開時）に、ポンピングロス（吸気抵抗）の発生を抑えることができ、しか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ができる。よって、スロットルバルブ全開時における燃焼室内での燃焼効率を向上できるので、燃費、出力およびエミッション等を改善することができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、内燃機関の燃焼室内における吸気渦流（タンブル流またはスワール流）を強化するための内燃機関の吸気制御装置に関するもので、特に内燃機関の動弁装置と吸気流制御弁とを組み合わせた内燃機関の吸気制御装置に係わる。

［従来の技術］
従来より、自動車等の車両に搭載される内燃機関は、図１１および図１２に示したように、シリンダヘッド１０１、シリンダブロック１０２およびシリンダライナ１０３等によって構成されている。
そして、シリンダヘッド１０１には、吸気ポート１０４と燃焼室とを連通する２つの吸気ポート開口部１１３、および燃焼室と排気ポート１０５とを連通する２つの排気ポート開口部１１４が形成されている。そして、内燃機関のシリンダヘッド１０１には、２つの吸気ポート開口部１１３をそれぞれ開閉する２つの吸気弁１０６、および２つの排気ポート開口部１１４をそれぞれ開閉する２つの排気弁１０７が摺動自在に設置されている。

また、吸気弁１０６は、吸気ポート開口部１１３の中心を通り、スパークプラグ１０９の中心軸線（シリンダボアの中心軸線）に対して所定の傾斜角度分だけ傾斜したバルブ中心軸線に沿って往復方向にスライドすることで、吸気ポート開口部１１３を開閉するように構成されている。なお、図１２は、吸気弁１０６のバルブ中心軸線の一方側（ピストン側）から吸気弁１０６を目視した際の、吸気弁１０６を開弁した開弁状態を示している。 また、吸気弁１０６、排気弁１０７は、それぞれのフェース部（傘部）１２１、１２２の背面側が、バルブシート１１１、１１２に着座するように構成されている。

そして、吸気弁１０６、排気弁１０７のステム部１２３、１２４の端部の周囲には、バルブスプリング１２５、１２６が配設されている。また、吸気弁１０６、排気弁１０７のステム部１２３、１２４の端部には、バルブスプリング１２５、１２６を保持するリテーナ１３１、１３２が取り付けられている。また、リテーナ１３１、１３２は、カムシャフト１３３に設けられたカム１３４の回転運動を往復直線運動に変換して吸気弁１０６、排気弁１０７に伝達するバルブリフタ１３５、１３６の冠面部に結合されている。

ここで、一般的に、内燃機関の吸気ポート開口部１１３から燃焼室内に流れ込む吸気流は、吸気ポート開口部１１３と開弁状態である吸気弁１０６の弁頭との間の隙間から排気弁側に向けて流出して正タンブル流を形成するものと、吸気ポート開口部１１３と開弁状態である吸気弁１０６の弁頭との間の隙間から排気弁側に対して反対側に流出するものとに分けられる。また、２つの吸気ポート開口部１１３を有する内燃機関の場合、正タンブル流を弱めてしまう逆タンブル流は、主として排気弁側から遠ざかると共に２つの吸気ポート間の領域に向けて流れる吸気流により形成される。

そこで、内燃機関の燃焼室内で正タンブル流を弱めてしまう逆タンブル流の発生を抑えるという目的で、内燃機関の吸気ポートの内周面に、排気弁側から遠ざかると共に、２つの吸気ポート間の領域に向けて流れる吸入空気を案内して変向させる整流突起を備えた内燃機関の吸気ポート構造が公知である（例えば、特許文献１参照）。これにより、内燃機関の燃焼室内におけるタンブル流を強化しつつ、燃焼室内への吸入空気量を十分に確保することが可能となる。

また、従来より、内燃機関の燃焼室内におけるタンブル流を強化すると共に、吸気ポートにおける吸入空気量の増加を図るという目的で、吸気ポートの上流から吸気ポート開口部の近傍まで拡径する吸気ポート拡幅部と、この吸気ポート拡幅部の下流側であってポート開口部に至るまでの間、吸気ポート側のポート半径を減少することで吸気の一部の流れを吸気ポートの中心方向へと導く吸気調整部（ブロック壁部）とを備えた内燃機関の吸気ポート構造が公知である（例えば、特許文献２参照）。

［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１及び２に記載の内燃機関においては、いずれも吸気ポートの通路断面積を狭める方向に突出する整流突起または吸気調整部（ブロック壁部）を設けているので、吸気ポート内で吸入空気の圧力損失が増加する。これにより、内燃機関の高速回転領域または高負荷領域の時、特にスロットルバルブの全開時にポンピングロス（吸気抵抗）が増加してしまうという問題が生じている。

また、スロットルバルブの全開時であっても、吸気ポート内に整流突起または吸気調整部（ブロック壁部）を設けることは、吸気ポートから燃焼室内に流れ込む吸入空気量を減少させる要因になるので、内燃機関の高速回転領域または高負荷領域の時における燃焼室内での燃焼効率が低下し、燃費、出力およびエミッション等を低下させるという問題が生じている。
特開２００５−１１３６９４号公報（第１−４頁、図１） 特開２００５−０６１３６８号公報（第１−１０頁、図１）

本発明の目的は、ポンピングロス（吸気抵抗）の発生を抑えることで、燃費、出力およびエミッション等を改善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。

請求項１に記載の発明によれば、吸気弁の開弁時における吸気弁の中心軸線と吸気弁の閉弁時における吸気弁の中心軸線とが異なるように、吸気弁が開閉動作することにより、吸気弁がポート開口部を開いた時に、吸気弁の開弁時における吸気弁の中心軸線が、吸気弁の閉弁時における吸気弁の中心軸線からスライドした位置に移動する。
これによって、吸気弁の開弁時におけるポート開口部の開口面積は、一方側よりも他方側の方が大きくなる。これにより、吸気ポートから燃焼室内に流れ込む吸気流は、ポート開口部の一方側よりも他方側に偏った状態で燃焼室内に流れ込むため、燃焼室内において主に正逆一方の吸気渦流が形成され易くなる。

したがって、内燃機関の吸気ポート内に突起や吸気調整部（ブロック壁部）等を設けることなく、吸気弁の開弁時における吸気弁の中心軸線と吸気弁の閉弁時における吸気弁の中心軸線とが異なるように、吸気弁を開閉動作させるだけで、内燃機関の燃焼室内における吸気渦流を強化することが可能となる。これにより、吸入空気量の多い時（つまりスロットルバルブ全開時）、例えば内燃機関の高速回転領域または高負荷領域の時に、ポンピングロス（吸気抵抗）の発生を抑えることができ、しか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。よって、吸入空気量の多い時（つまりスロットルバルブ全開時）、例えば内燃機関の高速回転領域または高負荷領域の時における燃焼室内での燃焼効率を向上できるので、燃費、出力およびエミッション等を改善することができる。

請求項２に記載の発明によれば、吸気弁の閉弁時には、吸気弁のフェース部が内燃機関のバルブシートに着座して、ポート開口部を閉鎖する。また、吸気弁の開弁時には、吸気弁のフェース部がバルブシートより離脱して、ポート開口部を開放する。これにより、吸気ポートから吸気流が燃焼室内に流れ込む。
請求項３に記載の発明によれば、バルブ開閉機構に、吸気弁のステム部またはこのステム部に嵌合した摺動部材を摺動自在に支持すると共に、バルブシートの中心軸線に対して傾斜したバルブガイドを有している。そして、吸気弁がバルブシートより離脱した際に、吸気弁がバルブガイドに沿って斜めにスライドして開弁することにより、吸気ポートから燃焼室内に流れ込む吸気流が、ポート開口部の一方側よりも他方側に偏った状態で燃焼室内に流れ込むため、燃焼室内において主に正逆一方の吸気渦流が形成され易くなる。

請求項４に記載の発明によれば、バルブ開閉機構は、内燃機関により回転駆動されるカムシャフト、このカムシャフトに設けられたカムの回転運動を往復運動に変換するバルブリフタ、およびこのバルブリフタの移動方向に対して直交する方向に移動可能なスライダを有している。そして、吸気弁のステム部がスライダに支持固定されている。
これにより、吸気弁の開弁時には、吸気弁がバルブリフタの移動方向に対して直交する方向に移動する。すなわち、吸気弁がスライダと共に斜めにスライドして開弁することにより、吸気ポートから燃焼室内に流れ込む吸気流が、ポート開口部の一方側よりも他方側に偏った状態で燃焼室内に流れ込むため、燃焼室内において主に正逆一方の吸気渦流が形成され易くなる。

請求項５に記載の発明によれば、内燃機関は、燃焼室内に流れ込んだ混合気を点火するスパークプラグ、およびピストンが摺動自在に挿入されるシリンダボアを形成するシリンダライナを有している。そして、吸気弁の開弁時における吸気弁の中心軸線が、吸気弁の閉弁時における吸気弁の中心軸線よりもスパークプラグ側に対して反対側で、且つシリンダライナ側にオフセットされる。
これによって、吸気弁の開弁時におけるポート開口部の開口面積は、シリンダライナ側よりもスパークプラグ側の方が大きくなる。これにより、吸気ポートから燃焼室内に流れ込む吸気流は、主に、ポート開口部のシリンダライナ側よりもスパークプラグ側に偏った状態で燃焼室内に流れ込むため、燃焼室内において正の吸気渦流（正タンブル流または順タンブル流）が形成され易くなる。

ここで、例えば内燃機関の機関温度（エンジン温度）の低い内燃機関の始動時は、吸気弁の傘部（フェース部）に溜まった液体状の燃料が吸気弁の開弁と共に、液体状態のまま燃焼室内に流れ込み、シリンダライナの内周面（シリンダボア壁面）に付着し、燃えずに未燃ハイドロカーボン（未燃ＨＣ）となって排出される可能性がある。しかし、吸気弁の開弁時における吸気弁の中心軸線を、吸気弁の閉弁時における吸気弁の中心軸線よりもスパークプラグ側に対して反対側で、且つシリンダライナ側にオフセットさせることにより、吸気ポートから燃焼室内に流れ込む吸気流は、主にスパークプラグ側に流れ込むため、液体状の燃料がシリンダライナの内周面（シリンダボア壁面）に付着し難くなる。したがって、未燃ＨＣを低減することができる。

請求項６に記載の発明によれば、内燃機関の運転領域が低・中速回転領域または低・中負荷領域の時に、吸気流制御弁を全閉または半開きして吸気ポートの通路断面積を絞ることにより、内燃機関の燃焼室内に吸気渦流を発生させることができる。
また、ポペット型の吸気弁の開弁時における吸気弁の中心軸線と吸気弁の閉弁時における吸気弁の中心軸線とが異なるように、吸気弁を開閉動作させるバルブ開閉機構と、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吸気渦流を発生させる吸気流制御弁とを組み合わせることにより、内燃機関の運転領域が高速回転領域または高負荷領域の時のように、吸気流制御弁の開度（吸気ポートの開口率）が大きい場合であっても、内燃機関の燃焼室内において、より効果的に吸気渦流（タンブル流またはスワール流等）を形成することができる。

ここで、一般的に、吸入空気の圧力損失が増加するため、スロットルバルブが全開時には、吸気流制御弁を全開開度の状態に制御しているので、燃焼室内において吸気渦流を形成できなかった。しかし、吸気流制御弁が全開開度の状態であっても、吸気弁がポート開口部を開いた時にポート開口部は、一方側の開口面積よりも他方側の開口面積の方が大きくなるので、吸気ポートから燃焼室内に流れ込む吸気流によって燃焼室内で吸気渦流の形成が可能なため、燃焼改善が狙え、出力向上に繋がる。

本発明を実施するための最良の形態は、ポンピングロス（吸気抵抗）の発生を抑えることで、燃費、出力およびエミッション等を改善するという目的を、内燃機関の吸気ポート内に突起や吸気調整部（ブロック壁部）等を設けることなく、吸気弁の開弁時における吸気弁の中心軸線と吸気弁の閉弁時における吸気弁の中心軸線とが異なるように、吸気弁を開閉動作させるだけで、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で実現した。

［実施例１の構成］
図１ないし図７は本発明の実施例１を示したもので、図１は内燃機関の動弁機構を示した図で、図２、図３および図６は内燃機関の動弁機構および吸気流制御弁（ＴＣＶ）を示した図で、図４および図５は内燃機関の吸気ポート内における吸気流および内燃機関の燃焼室内におけるタンブル流を示した図で、図７は内燃機関のシリンダヘッドの吸気ポート開口部に対する吸気弁の開弁位置を示した図である。

本実施例の内燃機関の吸気制御装置は、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）の各気筒毎の燃焼室に吸入空気（吸気）を供給するための吸気通路を開閉する吸気通路開閉装置（スロットル開度制御装置）と、エンジンの各気筒（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とを備えている。
吸気渦流発生装置は、スロットル開度制御装置と共に、エンジンの吸気系統に組み込まれている。

ここで、本実施例の内燃機関の吸気制御装置（吸気渦流発生装置）は、エンジンと同様に自動車等の車両のエンジンルームに設置されて、エンジンの各気筒内におい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）を発生させるシステムである。 この吸気渦流発生装置は、スロットルボディおよびインテークマニホールドよりも吸気流方向の下流側に接続されるシリンダヘッド１と、このシリンダヘッド１の内部（吸気ポート２）を流れる吸入空気にタンブル流を発生させる吸気流制御弁（タンブル制御弁：以下ＴＣＶと呼ぶ）と、この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と呼ぶ）と、シリンダヘッド１に設置された内燃機関の動弁機構とによって構成されている。

そして、内燃機関の動弁機構は、シリンダヘッド１に形成される吸気ポート２を開閉するポペット型の吸気弁（インテークバルブ、各気筒毎の吸気バルブ、内燃機関の吸気弁）４と、この吸気弁４を開閉動作させるバルブ開閉機構と、シリンダヘッド１に形成される排気ポートを開閉するポペット型の排気弁（エキゾーストバルブ、各気筒毎の排気バルブ、内燃機関の排気弁）７と、この排気弁７を開閉動作させるバルブ開閉機構とによって構成されている。

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もので、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、例えば自動車等の車両のエンジンルームに搭載されている。そして、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と、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９）と、エンジンの各気筒毎の燃焼室より排気ガスを排出するための排気管とを備えている。

エンジンの吸気管は、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に吸入空気（吸気）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）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（吸気導入ダクト）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）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。

また、エンジン本体は、シリンダヘッド１、シリンダブロック９および複数のシリンダライナ１０等によって構成されている。
先ず、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）２が形成されている。これらの吸気ポート２は、３次元的な吸気通路形状を有し、それぞれに対応した吸気弁４によって開閉される。また、複数の吸気ポート２の吸気流方向の上流端には、インテークマニホールドの各吸気通路管部（パイプ部）が気密的に接続されている。

ここで、本実施例のシリンダヘッド１は、図７に示したように、吸気ポート２の下流部を２つの分岐吸気ポート３に区画するように、吸気ポート２の吸気流方向に沿って設けられた隔壁を有している。なお、２つの分岐吸気ポート３は、ピストンの摺動方向を上下方向（図６において図示上下方向）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：図７において図示上下方向）の両側に設けられている。
そして、２つの分岐吸気ポート３の出口部（下流端）には、円環状のバルブシート５がそれぞれ圧入固定されている。これらのバルブシート５の内部には、吸気ポート２（２つの分岐吸気ポート３）と燃焼室とを連通する吸気ポート開口部（吸気弁口）１１がそれぞれ形成されている。つまり、本実施例では、１つの燃焼室に対して２つの分岐吸気ポート３（吸気ポート開口部１１）が形成されている。また、２つの分岐吸気ポート３を含む吸気ポート２は、図示しない入口部から燃焼室で開口する２つの吸気ポート開口部１１に向けて円弧状に滑らかに湾曲する湾曲通路である。
そして、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、３次元的な排気通路形状を有し、それぞれに対応した排気弁７によって開閉される。また、複数の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排気通路管部（パイプ部）が気密的に接続されている。

ここで、本実施例のシリンダヘッド１は、図７に示したように、排気ポートの上流部を２つの分岐排気ポート６に区画するように、排気ポートの排気ガス流方向に沿って設けられた隔壁を有している。なお、２つの分岐排気ポート６は、ピストンの摺動方向を上下方向（図６において図示上下方向）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：図７において図示上下方向）の両側に設けられている。また、図７は、吸気弁４のバルブ中心軸線の一方側（ピストン側）から吸気弁４を目視した際の、吸気弁４を開弁した開弁状態を示している。
そして、２つの分岐排気ポート６の入口部（上流端）には、円環状のバルブシート８がそれぞれ圧入固定されている。これらのバルブシート８の内部には、排気ポート（２つの分岐排気ポート６）と燃焼室とを連通する排気ポート開口部（排気弁口）１２がそれぞれ形成されている。つまり、本実施例では、１つの燃焼室に対して２つの分岐排気ポート６（排気ポート開口部１２）が形成されている。また、２つの分岐排気ポート６を含む排気ポートは、燃焼室で開口する２つの排気ポート開口部１２から図示しない出口部に向けて円弧状に滑らかに湾曲する湾曲通路である。

また、シリンダヘッド１は、吸気ポート２の重力方向における下方側、つまり吸気ポート２の重力方向における下面側（吸気ポート２の下面側）に、ＴＣＶの全開時にＴＣＶが吸気ポート２内に突き出ないようにＴＣＶを収納（格納）するためのバルブ収納空間１３を有している。
このバルブ収納空間１３の両側壁部には、バルブ収納空間１３を隔てて対向する２つのバルブ軸受け部がそれぞれ設けられている。これらのバルブ軸受け部の内部には、２つの支持孔がそれぞれ形成されている。なお、これらの支持孔の内周には、２つの軸受け部材（例えば円筒状のベアリング等）が嵌合保持されている。
すなわち、シリンダヘッド１のバルブ軸受け部は、２つのベアリングを介して、ＴＣＶの回転軸方向の両端部（２つの摺動面）を回転方向に摺動自在に支持している。なお、これらのベアリングはなくても良い。

そして、エンジンのシリンダブロック９の内部に形成される複数のシリンダボア１４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（図示せず）が摺動自在に支持されている。また、シリンダヘッド１およびシリンダブロック９の内部には、例えばシリンダライナ１０の周囲を取り囲むようにウォータジャケット１５が形成されている。 シリンダライナ１０は、気筒数分だけ設けられて、シリンダブロック９に圧入固定されている。このシリンダライナ１０の内部には、ピストンが摺動自在に挿入されるシリンダボア１４が形成されている。なお、シリンダライナ１０を、エンジンのシリンダブロック９の内部（シリンダボア１４）に設置しなくても良い。
また、シリンダヘッド１とシリンダブロック９およびシリンダライナ１０との結合端面間には、ガスケット１６が挟み込まれている。

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の上昇に伴い圧縮された時に点火し、吸入空気と燃料との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（図示せず）、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１７等によって構成されている。このスパークプラグ１７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。
ここで、本実施例では、図２ないし図５に示したように、シリンダボア１４の中心軸線（Ｌ）上にスパークプラグ１７の中心軸線が配置されている。また、バルブシート５の中心軸線は、シリンダボア１４の中心軸線（Ｌ）に対して所定の傾斜角度分だけ吸気ポート２内を流れる吸入空気の流れ方向（吸気流方向）側に傾斜している。
なお、点火装置は、ＥＣＵによって駆動（通電制御）されるように構成されている。

本実施例の燃料噴射装置は、電動式のフューエルポンプ（図示せず）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（図示せず）を介して電磁式燃料噴射弁（インジェクタ：図示せず）に送り、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、エンジンの各気筒毎の吸気ポート２内に燃料を噴射供給する。
この燃料噴射装置は、燃料タンクから燃料を汲み上げるフューエルポンプ、およびこのフューエルポンプによって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２内に最適なタイミングで噴射するインジェクタ等によって構成されている。このインジェクタは、エンジンのシリンダヘッド１またはインテークマニホールドに取り付けられている。
なお、燃料噴射装置は、ＥＣＵによって駆動（通電制御）されるように構成されている。

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（図示せず）、吸気管の内部（吸気通路）を流れる吸入空気の流量（吸入空気量、吸気流量）を可変するバタフライ型のスロットルバルブ（図示せず）、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：図示せず）等によって構成されている。
また、スロットルボディには、スロットルバルブを支持固定するシャフト（スロットルバルブの回転軸）を開弁作動方向（または閉弁作動方向）に駆動する駆動力を発生する電動モータを有するアクチュエータが取り付けられている。
なお、スロットルバルブを駆動する電動モータは、ＥＣＵによって通電制御されるように構成されている。

なお、ＴＣＶは、エンジンのシリンダヘッド１に回転自在に支持されるシャフト（回転軸）１８、このシャフト１８と共にシリンダヘッド１に対して相対回転する吸気流制御バルブ（弁体）１９、およびシャフト１８を介して吸気流制御バルブ１９を回転駆動するアクチュエータ（図示せず）等を有している。このアクチュエータは、動力伝達機構を介して、シャフト１８を駆動する電動モータを有している。
吸気流制御バルブ１９は、吸気ポート２に開閉自在（回転自在）に設置されており、シャフト１８の回転に伴ってシリンダヘッド１に対して相対回転する回転型のバルブである。この吸気流制御バルブ１９は、全開位置から全閉位置に至るまでのバルブ作動範囲にて回転角度（バルブ開度）が変更されることで、吸気ポート２を開閉して吸気ポート２の開口率を変更する。
ここで、ＴＣＶは、エンジンの運転領域が低速回転領域または低負荷領域の時（例えばエンジン始動時またはアイドル運転時等）に、吸気流制御バルブ１９を全閉することで、吸気ポート２の通路断面積を絞る。これにより、エンジンの各気筒毎の燃焼室内におけるタンブル流を強化できる。また、ＴＣＶは、エンジンの運転領域が中速回転領域または中負荷領域の時に、吸気流制御バルブ１９を半開きすることで、吸気ポート２の通路断面積を絞る。これにより、エンジンの各気筒毎の燃焼室内におけるタンブル流を強化できる。

ここで、吸気流制御バルブ１９を駆動する駆動力を発生する電動モータ等のアクチュエータは、ＥＣＵによって通電制御（駆動）されるように構成されている。このＥＣＵには、制御処理や演算処理を行なう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、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。
そして、ＥＣＵは、図示しないイグニッションスイッチをオン（ＩＧ・ＯＮ）すると、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、スロットル開度制御装置（電動モータ等）、点火装置（イグニッションコイル、スパークプラグ１７等）、燃料噴射装置（電動式のフューエルポンプ、インジェクタ等）および吸気流制御バルブ１９を駆動する電動モータ等のアクチュエータを電子制御する。なお、ＥＣＵ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吸入空気量制御（スロットル開度制御）、点火制御や燃料噴射制御等を含むエンジン制御が強制的に終了されるように構成されている。

次に、本実施例の内燃機関の吸気弁４、およびこの吸気弁４を開閉動作させるバルブ開閉機構を図１ないし図７に基づいて説明する。
吸気弁４は、シリンダヘッド１のバルブシート５に対して着座、離脱して２つの分岐吸気ポート３（吸気ポート開口部１１）を閉鎖、開放するフェース部（バルブ頭部、傘部、バルブフェース）２１、およびこのフェース部２１の中心部からバルブシート５の中心軸線方向の一方側（図示上方側）に向けて真っ直ぐに延びるステム部（バルブ軸部、バルブステム）２２を有している。

ここで、本実施例の吸気弁４は、このフェース部２１の背面側（バルブフェース）が、バルブシート５に着座するように構成されている。吸気弁４のステム部２２の途中には、ステム部２２の最大外径部を成す２つのフランジ部（外周突起）２３、２４が設けられている。これらのフランジ部２３、２４間、つまり吸気弁４のステム部２２の外周には、平行四辺形状の断面を有するバルブホルダ（摺動部材）２５が嵌合保持されている。このバルブホルダ２５の内部には、吸気弁４のステム部２２を挿通する挿通孔２６が形成されている。また、バルブホルダ２５の外周面は、吸気弁４の閉弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線およびバルブシート５の中心軸線に対して所定の傾斜角度分だけ傾斜した傾斜面２７となっている。

そして、吸気弁４は、その吸気弁４の閉弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線が、図２および図６に示したように、バルブシート５の中心軸線上に配置されている。
また、吸気弁４は、その吸気弁４の開弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線が、図３ないし図５に示したように、吸気弁４の閉弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線に対して、吸気ポート２内を流れる吸気流方向の上流側にオフセットされる。また、吸気弁４は、その吸気弁４の開弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線が、図３ないし図５に示したように、吸気弁４の閉弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線よりもスパークプラグ側に対して反対側で、且つシリンダライナ側にオフセットされる。

吸気弁４のバルブ開閉機構は、吸気弁４の開弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線と吸気弁４の閉弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線とが異なるように、吸気弁４を開閉動作させる吸気バルブ開閉機構を構成している。すなわち、バルブ開閉機構は、バルブシート５より吸気弁４が離脱した際（つまり吸気弁４の開弁時）に、バルブシート５の中心軸線に対して、吸気ポート２内を流れる吸気流方向の上流側に傾斜する方向にスライドするように、吸気弁４を開閉動作させる吸気バルブ開閉機構を構成している。

このバルブ開閉機構は、エンジンのクランクシャフトの回転に伴って回転するカムシャフト３１と、このカムシャフト３１の外周に一体的に設けられたカム３２と、このカム３２の回転運動を往復（直線）運動に変換するバルブリフタ３３と、常時吸気弁４を閉弁作動方向に付勢するバルブスプリング３４と、バルブリフタ３３の移動方向に対して直交する方向に移動可能なスライダ３５と、吸気弁４のバルブホルダ２５を摺動自在に支持すると共に、バルブシート５の中心軸線に対して所定の傾斜角度分だけ傾斜したバルブガイド３６とを備えている。

カムシャフト３１は、円形状の断面を有し、シリンダヘッド１の図示上端部に軸受け部材（ベアリング：図示せず）を介して回転自在に支持されている。カム３２の外周面は、バルブリフタ３３の冠面に摺動するカム面（カムフェース）となっている。
バルブリフタ３３は、カム３２のカム面に当接する円板状の冠面部３７、およびこの冠面部３７の外周側端部からバルブシート側に向けて真っ直ぐに延びる円筒状の外周部（スリーブ部）３８を有している。このバルブリフタ３３は、シリンダヘッド１に形成された小径ボア３９に摺動自在に保持されている。

バルブスプリング３４は、その一端がリテーナ４１の円筒状空間４２に保持され、その他端がシリンダヘッド１の小径ボア３９の段差面４３に保持されている。
スライダ３５は、吸気弁４のステム部２２の図示上端部（ステムエンド）に結合することで、吸気弁４のステム部２２を支持固定している。
バルブリフタ３３およびリテーナ４１とスライダ３５との間には、吸気弁４のステム部２２およびスライダ３５を、バルブリフタ３３の往復直線運動に伴って、吸気弁４の閉弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線に対して、垂直な方向の他方側（スパークプラグ側に対して反対側で、且つシリンダライナ側）に移動させる複数の軸受け部材（ボールまたはコロ）４４が設置されている。
リテーナ４１の円環状部分には、リテーナ４１に対して吸気弁４のステム部２２およびスライダ３５が相対的に移動可能なように、吸気弁４のステム部２２およびスライダ３５を挿通する挿通孔４５が形成されている。

複数の軸受け部材４４は、バルブリフタ３３の冠面部３７とスライダ３５の円板部分との間に設置された軸受け部材群（ボール群またはコロ群）と、スライダ３５の円板部分とリテーナ４１の円環状部分との間に設置された軸受け部材群（ボール群またはコロ群）とによって構成されている。なお、複数の軸受け部材４４は、バルブリフタ３３またはリテーナ４１に回転自在に軸支されていても良い。また、複数の軸受け部材４４は、バルブリフタ３３の冠面部３７またはスライダ３５の円板部分に形成されたガイド溝内を転動するようにしても良く、また、スライダ３５の円板部分またはリテーナ４１の円環状部分に形成されたガイド溝内を転動するようにしても良い。

バルブガイド３６は、シリンダヘッド１の２つの分岐吸気ポート３と小径ボア３９とを連通する連通部（開口部）４６の開口周縁部に設けられて、吸気弁４のバルブホルダ２５を吸気弁４の開閉動作方向に摺動自在に案内する軸受け部である。また、バルブガイド３６の内部には、吸気弁４のバルブホルダ２５が摺動する摺動孔４７が形成されている。この摺動孔４７の孔壁面は、吸気弁４の閉弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線およびバルブシート５の中心軸線に対して所定の傾斜角度分だけ傾斜した傾斜面となっている。
ここで、吸気弁４は、その開弁時にバルブシート５より離脱した際に、バルブホルダ２５がバルブガイド３６の摺動孔４７の孔壁面に沿って斜めにスライドすることで、２つの分岐吸気ポート３（吸気ポート開口部１１）を開弁する。

次に、本実施例の内燃機関の排気弁７、およびこの排気弁７を開閉動作させるバルブ開閉機構を図２ないし図６に基づいて説明する。
排気弁７は、シリンダヘッド１のバルブシート８に対して着座、離脱して２つの分岐排気ポート６（排気ポート開口部１２）を閉鎖、開放するフェース部（バルブ頭部、傘部、バルブフェース）５１、およびこのフェース部５１から真っ直ぐに延びるステム部（バルブ軸部、バルブステム）５２を有している。本実施例では、排気弁７のフェース部５１の背面側（バルブフェース）が、バルブシート８に着座するように構成されている。

バルブ開閉機構は、バルブシート８の中心軸線方向にスライドするように、排気弁７を開閉動作させる排気バルブ開閉機構を構成している。
このバルブ開閉機構は、エンジンのクランクシャフトの回転に伴って回転するカムシャフトと、このカムシャフトの外周に一体的に設けられたカムと、このカムの回転運動を往復（直線）運動に変換するバルブリフタ６３と、常時排気弁７を閉弁作動方向に付勢するバルブスプリング６４と、排気弁７のステム部５２を摺動自在に支持するバルブガイド６５とを備えている。

バルブスプリング６４は、その一端がリテーナ６６に保持され、その他端がシリンダヘッド１の小径ボア５３の段差面５４に保持されている。
バルブガイド６５は、シリンダヘッド１の２つの分岐排気ポート６と小径ボア５３とを連通する連通部（開口部）５５の開口周縁部に設けられて、排気弁７のステム部５２を排気弁７の開閉動作方向に摺動自在に案内する軸受け部である。また、バルブガイド６５の内部には、排気弁７のステム部５２が摺動する摺動孔６７が形成されている。

［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７に基づいて簡単に説明する。

ＥＣＵ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（電動モータ等）、点火装置（イグニッションコイル、スパークプラグ１７等）および燃料噴射装置（電動式のフューエルポンプ、インジェクタ等）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、吸気弁４が開弁し、ピストンが下降する吸気行程に移行する。吸気行程に移行すると、ピストン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２つの分岐吸気ポート３から燃焼室にインジェクタより噴射された燃料と吸気管から導入された吸入空気との混合気が吸い込まれる。

ここで、ＥＣＵは、エンジンが温まっており、燃焼室内への吸入空気量を多く必要とする時、すなわち、エンジンの運転領域が高速回転領域または高負荷領域の時に、ＴＣＶの吸気流制御バルブ１９を駆動するアクチュエータへの供給電力を制御（例えば電動モータを通電）する。このとき、吸気流制御バルブ１９は、電動モータの駆動力を利用して開弁作動方向に駆動されるため、開かれる。すなわち、吸気流制御バルブ１９は、図４に示したように、全開位置にて開弁した全開開度の状態となるように保持（制御）される。また、吸気流制御バルブ１９は、吸気ポート２内に突き出ないようにバルブ収納空間１３に収容保持される。

また、ＥＣＵは、エンジンが冷えており、燃焼室内への吸入空気量を多く必要としない時、すなわち、エンジンの運転領域が低速回転領域または低負荷領域の時（例えばエンジン始動時またはアイドル運転時等）に、ＴＣＶの吸気流制御バルブ１９を駆動するアクチュエータへの供給電力を制御（例えば電動モータを通電）する。このとき、吸気流制御バルブ１９は、電動モータの駆動力を利用して閉弁作動方向に駆動されるため、閉じられる。すなわち、吸気流制御バルブ１９は、図５に示したように、全閉位置にて閉弁した全閉開度の状態となるように保持（制御）される。

また、ＥＣＵは、エンジンが温まっており、燃焼室内への吸入空気量を多く必要としない時、すなわち、エンジンの運転領域が中速回転領域または中負荷領域の時に、ＴＣＶの吸気流制御バルブ１９を駆動するアクチュエータへの供給電力を制御（例えば電動モータを通電）する。このとき、吸気流制御バルブ１９は、電動モータの駆動力を利用して開弁作動方向に駆動されるため、半開きされる。すなわち、吸気流制御バルブ１９は、中間位置にて半開きした中間開度の状態となるように保持（制御）される。

一方、吸気弁４は、その吸気弁４の閉弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線（Ｌ１）が、図２に示したように、バルブシート５の中心軸線上に配置されている。このとき、吸気弁４のフェース部２１の背面側が、バルブシート５に着座することで、２つの分岐吸気ポート３（吸気ポート開口部１１）を閉鎖する。
また、吸気弁４が開弁する際には、カムシャフト３１のカム３２がバルブリフタ３３を図示下方に押圧する。バルブリフタ３３は、カム３２によって図示下方に押圧されると同時に、スライダ３５および吸気弁４のステム部２２を図示下方に押圧する。
そして、吸気弁４のステム部２２がバルブリフタ３３によって図示下方に押圧されると、フランジ部２４よりも上方側に配置されたフランジ部２３がバルブホルダ２５を図示下方に押圧する。すると、バルブホルダ２５は、吸気弁４のステム部２２と共に、バルブガイド３６の摺動孔４７の孔壁面に沿って斜めにスライドする。

このため、吸気弁４は、バルブリフタ３３によって図示下向きに押圧されつつ、バルブリフタ３３およびリテーナ４１に対してスライダ３５が図示右側に移動するため、吸気弁４が図示右側にスライドする。つまり、吸気弁４は、図示右斜め下方にスライドする。すなわち、吸気弁４が開弁した時には、吸気弁４の開弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線（Ｌ２）が、図３に示したように、吸気弁４の閉弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線（Ｌ１）から、スパークプラグ側（図７において図示左側）に対して反対側で、且つシリンダライナ側（図７において図示右側）にスライドする。これによって、吸気弁４がバルブシート５より離脱した際、つまり吸気弁４が開弁した際には、図３ないし図５に示したように、２つの分岐吸気ポート３（吸気ポート開口部１１）の開口面積が、シリンダライナ側よりもスパークプラグ側の方が大きくなる。

したがって、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、ＴＣＶのバルブ開度に関わらず、吸気弁４の開弁時に、２つの分岐吸気ポート３（吸気ポート開口部１１）の開口面積が、シリンダライナ側よりもスパークプラグ側の方が大きくなる。これにより、エンジンの吸気管、特にインテークマニホールドからシリンダヘッド１の吸気ポート２内に流入した吸気流は、２つの分岐吸気ポート３内に流入した後、主に吸気ポート開口部１１のスパークプラグ側に偏って燃焼室内に流れ込む。

これによって、２つの分岐吸気ポート３からスパークプラグ側の吸気ポート開口部１１を通って燃焼室内に流れ込んだ吸気流（Ａ）は、図４に示したように、ＴＣＶの吸気流制御バルブ１９の全開時に、燃焼室内の排気弁側のシリンダライナ１０の内周面（シリンダボア壁面）近傍を下降して、ピストン頂面に到達し、その後燃焼室内の吸気弁側のシリンダライナ１０の内周面（シリンダボア壁面）近傍を上昇して、燃焼室内において縦方向に旋回する正タンブル流（順タンブル流）を形成する。一方、２つの分岐吸気ポート３からシリンダライナ側の吸気ポート開口部１１を通って燃焼室内に流れ込んだ吸気流（Ｂ）は、図４に示したように、吸気流（Ａ）に対して流量が少ないため、正タンブル流を弱めることはない。つまり、燃焼室内において主に正タンブル流が形成される。

また、吸気ポート２の上層部を通り、２つの分岐吸気ポート３からスパークプラグ側の吸気ポート開口部１１を通って燃焼室内に流れ込んだ吸気流（Ａ）は、図５に示したように、ＴＣＶの吸気流制御バルブ１９の全閉時（または半開き時）に、燃焼室内の排気弁側のシリンダライナ１０の内周面（シリンダボア壁面）近傍を下降して、ピストン頂面に到達し、その後燃焼室内の吸気弁側のシリンダライナ１０の内周面（シリンダボア壁面）近傍を上昇して、燃焼室内において縦方向に旋回する正タンブル流（順タンブル流）を形成する。つまり、燃焼室内において正タンブル流のみが形成される。

［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の内燃機関の動弁機構においては、カムシャフト３１のカム３２によって開閉駆動されるポペット型の吸気弁４と、この吸気弁４の開弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線と吸気弁４の閉弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線とが異なるように、吸気弁４を開閉動作させるバルブ開閉機構とを備えている。そして、吸気弁４は、この吸気弁４の閉弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線およびバルブシート５の中心軸線に対して所定の傾斜角度分だけ傾斜した傾斜面２７が形成されたバルブホルダ２５をステム部２２の外周に嵌合保持している。

そして、吸気弁４がバルブシート５より離脱した際に、吸気弁４がバルブ開閉機構のスライダ３５と共にバルブガイド３６の摺動孔４７の孔壁面に沿って斜めにスライドして開弁する。これによって、吸気弁４の開弁時における２つの分岐吸気ポート３の各吸気ポート開口部１１の開口面積は、シリンダライナ側よりもスパークプラグ側の方が大きくなる。これにより、吸気ポート２から燃焼室内に流れ込む吸気流は、図４および図５に示したように、２つの分岐吸気ポート３の各吸気ポート開口部１１のシリンダライナ側よりもスパークプラグ側に偏った状態で燃焼室内に流れ込むため、燃焼室内において主に正タンブル流が形成され易くなる。

したがって、エンジンの吸気ポート２内に突起や吸気調整部（ブロック壁部）等を設けることなく、吸気弁４の開弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線と吸気弁４の閉弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線とが異なるように、吸気弁４を開閉動作させるだけで、エンジンの各気筒毎の燃焼室内におけるタンブル流を強化することが可能となる。これにより、吸入空気量の多い時（つまりスロットルバルブ全開時）、例えばエンジンの高速回転領域または高負荷領域の時に、ポンピングロス（吸気抵抗）の発生を抑えることができ、しか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。よって、スロットルバルブ全開時における燃焼室内での燃焼効率を向上できるので、燃費、出力およびエミッション等を改善することができる。

また、カムシャフト３１のカム３２によって開閉駆動されるポペット型の吸気弁４と、この吸気弁４の開弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線と吸気弁４の閉弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線とが異なるように、吸気弁４を開閉動作させるバルブ開閉機構と、２つの分岐吸気ポート３よりも吸気流方向の上流側の吸気ポート２の通路断面積を絞ることで、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ＴＣＶの吸気流制御バルブ１９とを組み合わせることにより、エンジンの運転領域が高速回転領域または高負荷領域の時のように、ＴＣＶのバルブ開度（吸気ポート２の開口率）が大きい場合であっても、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において、より効果的にタンブル流を形成することができる。

ここで、一般的に、吸気ポート２内を流れる吸入空気の圧力損失が増加するため、スロットルバルブの全開時には、ＴＣＶの吸気流制御バルブ１９を全開開度の状態に制御しているので、エンジンの各気筒毎の燃焼室内においてタンブル流を形成できなかった。
しかし、ＴＣＶの吸気流制御バルブ１９が全開開度の状態であっても、吸気弁４が２つの分岐吸気ポート３の各吸気ポート開口部１１を開いた時に２つの分岐吸気ポート３の各吸気ポート開口部１１は、シリンダライナ側の開口面積よりもスパークプラグ側の開口面積の方が大きくなるので、吸気ポート２から燃焼室内に流れ込む吸気流によって燃焼室内でタンブル流の形成が可能なため、燃焼改善が狙え、出力向上に繋がる。

したがって、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、内燃機関の動弁機構とＴＣＶとを併用することにより、エンジンの運転領域が低速回転領域または低負荷領域の時（スロットルバルブ全閉時、例えばエンジン始動時またはアイドル運転時等）の排出ＨＣ低減と、エンジンの運転領域が中速回転領域または中負荷領域の時の燃費低減と、エンジンの運転領域が高速回転領域または高負荷領域の時（スロットルバルブ全開時）の出力向上とを実現することができる。

図８および図９は本発明の実施例２を示したもので、図８は内燃機関の吸気ポート内における吸気流および内燃機関の燃焼室内におけるタンブル流を示した図で、図９はエンジン始動時の燃料挙動を示した図である。

本実施例の内燃機関の吸気制御装置（吸気渦流発生装置）は、吸気ポート２内にＴＣＶを設置していない。なお、吸気ポート２内にＴＣＶを設置しても良い。また、内燃機関の動弁機構は、実施例１と同様な構造を備えている。これによって、吸気弁４の開弁時における２つの分岐吸気ポート３の各吸気ポート開口部１１の開口面積は、シリンダライナ側よりもスパークプラグ側の方が大きくなる。これにより、吸気ポート２から燃焼室内に流れ込む吸気流は、図８に示したように、２つの分岐吸気ポート３の各吸気ポート開口部１１のシリンダライナ側よりもスパークプラグ側に偏った状態で燃焼室内に流れ込むため、燃焼室内において主に正タンブル流が形成され易くなる。

ここで、エンジン温度の低いエンジン始動時には、図１１に示したように、吸気弁１０６のフェース部（傘部）１２１に溜まった液体状の燃料が吸気弁４の開弁と共に、液体状態のまま燃焼室内に流れ込み、シリンダライナ１０３の内周面に付着し、燃えずに未燃ＨＣとなって排出される可能性がある。
しかし、本実施例の内燃機関の動弁機構においては、吸気弁４の開弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線を、吸気弁４の閉弁時における吸気弁４のバルブ心軸線よりもスパークプラグ側に対して反対側で、且つシリンダライナ側にオフセットさせるようにしている。これにより、吸気ポート２の下流部（つまり２つの分岐吸気ポート３の各吸気ポート開口部１１）から燃焼室内に流れ込む吸気流は、図８（または図４および図５）に示したように、主にスパークプラグ側に流れ込むため、液体状の燃料がシリンダライナ１０の内周面（シリンダボア壁面）に付着し難くなる。したがって、未燃ＨＣを低減することができる。

図１０は本発明の実施例３を示したもので、図１０（ａ）、（ｂ）は内燃機関のシリンダヘッドの吸気ポート開口部に対する吸気弁の開弁位置を示した図である。なお、図１０（ａ）、（ｂ）は、吸気弁４のバルブ中心軸線の一方側（ピストン側）から吸気弁４を目視した際の、吸気弁４を開弁した開弁状態を示している。

本実施例の内燃機関の吸気制御装置、特に内燃機関の動弁機構を含む吸気渦流発生装置は、図１０（ａ）に示したように、吸気弁４がバルブシート５より離脱した際に、吸気弁４の開弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線が、吸気弁４の閉弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線から、図示下方側に対して反対側の図示上方側にスライドする。これによって、吸気弁４がバルブシート５より離脱した際、つまり吸気弁４が開弁した際には、２つの分岐吸気ポート３（吸気ポート開口部１１）の開口面積が、図示上方側よりも図示下方側の方が大きくなる。これにより、吸気ポート２から燃焼室内に流れ込む吸気流は、２つの分岐吸気ポート３の各吸気ポート開口部１１の図示上方側よりも図示下方側に偏った状態で燃焼室内に流れ込むため、燃焼室内において主に横方向の吸気渦流（スワール流）が形成され易くなる。

また、内燃機関の動弁機構を含む吸気渦流発生装置は、図１０（ｂ）に示したように、吸気弁４がバルブシート５より離脱した際に、吸気弁４の開弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線が、吸気弁４の閉弁時における吸気弁４のバルブ中心軸線から、図示左斜め下方側に対して反対側の図示右斜め上方側にスライドする。これによって、吸気弁４がバルブシート５より離脱した際、つまり吸気弁４が開弁した際には、２つの分岐吸気ポート３（吸気ポート開口部１１）の開口面積が、図示右斜め上方側よりも図示左斜め下方側の方が大きくなる。これにより、吸気ポート２から燃焼室内に流れ込む吸気流は、２つの分岐吸気ポート３の各吸気ポート開口部１１の図示右斜め上方側よりも図示左斜め下方側に偏った状態で燃焼室内に流れ込むため、燃焼室内において主にタンブル流（またはスワール流）が形成され易くなる。

［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３および２つの分岐排気ポート６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（または１つの排気ポート）、あるいは３つ以上の分岐吸気ポート（または３つ以上の分岐排気ポート）を有する内燃機関（エンジン）に適用しても良い。また、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。

本実施例では、ＴＣＶ（吸気流制御弁）のシャフト（回転軸）１８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、吸気流制御弁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、ＴＣＶのシャフト（回転軸）１８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。

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、ＴＣＶの吸気流制御バルブ１９のバルブ上端部に切欠きを設けて、その切欠きと吸気ポートの壁面（ポート壁面）との間に形成される隙間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。

内燃機関の動弁機構を示した断面図である（実施例１）。 内燃機関の動弁機構およびＴＣＶを示した断面図である（実施例１）。 内燃機関の動弁機構およびＴＣＶを示した断面図である（実施例１）。 内燃機関の吸気ポート内における吸気流および内燃機関の燃焼室内におけるタンブル流を示した説明図である（実施例１）。 内燃機関の吸気ポート内における吸気流および内燃機関の燃焼室内におけるタンブル流を示した説明図である（実施例１）。 内燃機関の動弁機構およびＴＣＶを示した断面図である（実施例１）。 内燃機関のシリンダヘッドの吸気ポート開口部に対する吸気弁の開弁位置を示した平面図である（実施例１）。 内燃機関の吸気ポート内における吸気流および内燃機関の燃焼室内におけるタンブル流を示した説明図である（実施例２）。 エンジン始動時の燃料挙動を示した説明図である（実施例２）。 （ａ）、（ｂ）は内燃機関のシリンダヘッドの吸気ポート開口部に対する吸気弁の開弁位置を示した平面図である（実施例３）。 エンジン始動時の燃料挙動を示した説明図である（従来の技術）。 内燃機関のシリンダヘッドの吸気ポート開口部に対する吸気弁の開弁位置を示した平面図である（従来の技術）。

符号の説明

１ シリンダヘッド
２ 吸気ポート
３ 分岐吸気ポート
４ 吸気弁
５ バルブシート
９ シリンダブロック
１０ シリンダライナ
１１ 吸気ポート開口部
１４ シリンダボア
１７ スパークプラグ
１８ ＴＣＶ（吸気流制御弁）のシャフト（回転軸）
１９ ＴＣＶ（吸気流制御弁）の吸気流制御バルブ（弁体）
２１ 吸気弁のフェース部
２２ 吸気弁のステム部
２５ 吸気弁のバルブホルダ（摺動部材）
３１ カムシャフト
３２ カム
３３ バルブリフタ
３４ バルブスプリング
３５ スライダ
３６ バルブガイド（シリンダヘッドの軸受け部）
４１ リテーナ
４４ 軸受け部材

Claims (6)

1. （ａ）内燃機関の吸気ポートと燃焼室とを連通するポート開口部を開閉するポペット型の吸気弁と、
   （ｂ）この吸気弁の開弁時における前記吸気弁の中心軸線と前記吸気弁の閉弁時における前記吸気弁の中心軸線とが異なるように、前記吸気弁を開閉動作させるバルブ開閉機構と
   を備えた内燃機関の吸気制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
   前記内燃機関は、内部に前記ポート開口部が形成されたバルブシートを有し、
   前記吸気弁は、前記バルブシートに着座して前記ポート開口部を閉鎖するフェース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。
3. 請求項２に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
   前記バルブ開閉機構は、前記吸気弁のステム部またはこのステム部に嵌合した摺動部材を摺動自在に支持すると共に、前記バルブシートの中心軸線に対して傾斜したバルブガイドを有し、
   前記吸気弁は、前記バルブシートより離脱した際に、前記バルブガイドに沿って斜めにスライドして開弁することを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
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、
   前記バルブ開閉機構は、前記内燃機関により回転駆動されるカムシャフト、このカムシャフトに設けられたカムの回転運動を往復運動に変換するバルブリフタ、およびこのバルブリフタの移動方向に対して直交する方向に移動可能なスライダを有し、
   前記スライダは、前記吸気弁のステム部を支持固定していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
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、
   前記内燃機関は、前記燃焼室内に流れ込んだ混合気を点火するスパークプラグ、およびピストンが摺動自在に挿入されるシリンダボアを形成するシリンダライナを有し、
   前記吸気弁は、その吸気弁の開弁時における前記吸気弁の中心軸線が、前記吸気弁の閉弁時における前記吸気弁の中心軸線よりも前記スパークプラグ側に対して反対側で、且つ前記シリンダライナ側にオフセットされることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
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、
   前記吸気ポート内に開閉自在に設置された吸気流制御弁を備え、
   前記吸気流制御弁は、前記内燃機関の運転領域が低・中速回転領域または低・中負荷領域の時に、前記吸気ポートの通路断面積を絞ることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。

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