JP2022125010A - 高速燃焼による内部燃焼エンジン、および内部燃焼エンジンを制御する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高動作効率および極端に単純な構造の両方によって特徴付けられた内部燃焼エンジンについての革新的なソリューションを提供する。【解決手段】エンジンは、少なくとも１つのシリンダ、第１の吸入ダクトおよび第２の吸入ダクトのそれぞれからの吸入空気の流れを制御する、第１の吸入弁および第２の吸入弁を含む。２つの吸入ダクトは、同じ圧力において空気を受けるように、共通吸入マニホールドと連通する。吸入段階の間、各々のシリンダ動作サイクル内に、初期に、第２の吸入弁が閉鎖されたままである間に、第１の吸入弁のみの開放および閉鎖運動が活性化され、その後、第１の吸入弁が閉鎖されたままである間に、前記第２の吸入弁のみの開放および閉鎖運動が活性化される。このようにして、シリンダに流入する同じ圧力における２つの空気流は、燃焼効率および有害な排気物質の低減の利点に対し、高乱流運動エネルギー（ＴＫＥ）を発生する。【選択図】図４

Description

本発明は、各シリンダにおいて各動作サイクルの間に一連の吸入、圧縮、膨張、および吐出ステージを有する、１または複数のシリンダ、およびＴＤＣとＢＤＣとの間でシリンダ内で摺動可能であり、クランクシャフトに動作可能に接続されたそれぞれのピストンを含むタイプの内部燃焼エンジンに関する。特に、発明は、シリンダごとに、
離れて間隔を空けられた位置内でシリンダの中に開放し、その両方が同じ圧力において空気を受けるように、同じ吸入マニホールドと連通する第１の吸入ダクトおよび第２の吸入ダクトと、
シリンダの各々の動作サイクルにおける吸入ステージの間、第１の吸入ダクトおよび第２の吸入ダクトのそれぞれからのシリンダの中への吸入空気の流れの流入を制御するための、シリンダと関連付けられた第１の吸入弁および第２の吸入弁と、
シリンダの各動作サイクルにおける吸入ステージの間、前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁の開放運動および後続の閉鎖運動を制御するための、前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁を作動させるためのデバイスと、
を含むタイプのエンジンに関する。

発明は概して、いずれかのタイプ、例えば、ペトロールまたはディーゼルの内部燃焼エンジンに適用可能である。吸入弁を作動させるためのデバイスは、いずれのタイプのものであってもよく、特に、それは、固定時間および厳密な時間並びに変位により吸入弁を制御する従来のデバイス、または、エンジンの動作条件が変動するにつれて、吸入弁の開放および／または閉鎖、ならびに／または上昇の運動を変動させるように構成された、いずれの既知のタイプの可変作動デバイスであってよい。

ガソリンおよびディーゼル内部燃焼エンジンにおけるＣＯ_２排出および粒子状物質に関係するますます過酷な規制は、設計者を一連の手段（例えば、高圧縮比エンジン、Ｍｉｌｌｅｒ－Ａｔｋｉｎｓｏｎサイクルに従って動作するエンジン、冷却済み排気ガスの再循環または過剰空気との空気－ペトロール混合の希釈、高圧力における燃料の直接噴射、１つ以上のエンジンシリンダの非活性化など）に向かって推し進めるが、変位単位ごとの最大出力と、空気、燃料、および存在する場合、排気ガス再循環（ＥＧＲ）から構成された混合の均質性と、燃料噴射装置噴霧器の品質と関連付けられた粒子状物質の形成とに関する新たな問題を導入する。

それらの欠点を克服することに鑑みて、出願人は、より急速な燃焼伝播を得るために、シリンダの内部の空気装填の高乱流運動エネルギー（ＴＫＥ）を得ることを目的とした様々なエンジンソリューションを既に提案してきた（例えば、２０２０年１２月１７日に出願され、本発明の優先日においてまだ公開されていない欧州特許出願第２０２１４９１３号を参照されたい）。

しかしながら、非常に簡素な構成をなおも有することができ、必要に応じて、吸入弁に対して簡易化された駆動システムも採用できる、急速燃焼および高効率性を有する内部燃焼エンジンのニーズが未だ感じられている。
［発明の目的］

したがって、本発明の目的は、高動作効率および極端に単純な構造の両方によって特徴付けられた内部燃焼エンジンについての革新的なソリューションを提案することである。

発明の別の特定の目的は、エンジンを低温始動するなどの最も過酷な条件においてさえ、空気－燃料－ＥＧＲ装填の均質性を改善し、燃料噴射装置によるいわゆる「ウォールウェッティング」現象を回避すべく、非常に単純且つ低コストの手段で、エンジンのシリンダにおける燃焼伝播速度を増大させることを可能にする、内部燃焼エンジン、およびこのエンジンの動作を制御する方法を提案することである。

代替的に、エンジンの吸入弁の可変駆動システムの組み合わされた適用のおかげで、先述の利点をエンジンの高動作柔軟性と組み合わせることができる、上記示されたタイプの内部燃焼エンジンを提案することも、発明の目的に収まる。

先述の目的の１つ以上を達成する目的で、発明は、本説明の冒頭において示され、前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁を作動させる前記デバイスが、燃焼効率および有害な排気物質の低減についての利点が結果として伴う、２つの吸入ダクトからの同じ圧力において空気流が異なる時間にシリンダの中に流入することが、乱流運動エネルギーにおける増大を生じさせることになるように、各々のシリンダ動作サイクル内の吸入段階の間、最初に、第２の吸入弁が閉鎖されたままである間に、前記第１の吸入弁のみの開放運動および後続の閉鎖運動を制御し、その後、第１の吸入弁が閉鎖されたままである間に、前記第２の吸入弁のみの開放運動および後続の閉鎖運動を制御するように構成される、という点で更に特徴付けられる特性を有する内部燃焼エンジンに関する。
［発明の利点］

出願人による研究および実験は、エンジンの各々のシリンダの２つの吸入弁の連続した時間における交互の開放が、概して、以下のことを可能にすることを示してきた：
燃焼の伝播速度における改善を得ること、
装填の均質性を支持し、燃焼チャンバ内での直接の燃料噴射段階－ガソリン直接噴射（ＧＤＩ）の間の壁面衝突現象を低減させるように、燃焼チャンバ内部で構成された大きな運動、すなわち、いわゆるスワール運動（シリンダ軸の周りを回転する流れ）、タンブル運動（シリンダ軸に垂直な軸の周りを回転する流れ）、クロスタンブル運動（シリンダ軸に垂直であり、タンブル軸に垂直な軸の周りを回転する流れ）の強度を調整すること。

先述の利点は、２つの吸入ダクトが相互に離れて間隔を空けられた位置の中でシリンダの中に流れるという事実から派生する。ピストンがおおよそ（ＴＤＣ）上死点にあるときに始まる吸入行程の初期段階では、第１の吸入弁のみが開放し、第１の吸入ダクトを通じてシリンダの中に導入される空気流は、スワール成分と共に、タンブルおよびクロスタンブル成分を含む流体力学場を発生させる。第１の弁の開放のおかげで、２つの吸入弁が同時に開放するケースと比較して、運動のより高い強度場が確立され（理想的なケースでは、二重強度の粘性放散なしに）、より大きい強度の運動の場は、高乱流の成立と、直接燃料噴射（想定される場合）への装填の有利な素因との両方と関連付けられる。単一の噴射によってまたは複数の噴射によって特徴付けられる前記燃料噴射は、第１の弁の開放の間に始まることがあり、またはその後、より激しい動き場、また特定の強度のスワールのおかげで、空気、ＥＧＲ（存在する場合）、および燃料の混合の均質性が最大である。更に、特にエンジンの低温始動のケースでは、粒子状物質（ウォールウェッティングのより顕著な現象によっても引き起こされる）における増大が結果として伴う、燃焼チャンバの中に噴射された燃料の蒸発がより困難であるとき、発生したスワールとの燃焼噴霧の相互作用は、微粒子排出に対する有益な効果を伴う、壁に対する燃料滴の衝突を回避する。

第１の吸入弁が閉鎖する、吸入段階の第２の部分では、より高い強度動き場が存在するおかげで、燃料噴射が継続することができ、最適な空気－燃料混合が発生する。吸入行程の終わりに向かって、第２の吸入弁が開放し、次いで、再度閉鎖し、この第２の吸入弁の第２の遅延された開放は、二重の効果を有する：
それは、第１の弁の第１の開放によって発生したスワールの動き場の成分とは対照となる動き場を発生させ、この第２の作動の最大上昇に従って、および第２の開放が始まるクランク角度に従って、前から存在するスワールが結果として減衰し、またはその回転方向において反転さえもする。この現象は特に、より高いエンジン負荷において必要とされる。実際に、激しいスワール成分を有する動き場と関連付けられた問題の１つは、スワールがピストンの位置に非常に敏感でないこと：ピストンがＴＤＣに向かって徐々に移動するにつれて、タンブル運動が乱流運動エネルギーに変換されると共に、スワールおよびそれと関連付けられた運動エネルギーがＴＤＣ後でさえも存在し続け、燃焼チャンバの壁を通じて、燃焼の間、より大きな熱放散を引き起こすことの事実から成る。そのより大きな強度が燃焼の伝播速度を増大させるために必要とされる乱流運動エネルギーとは異なり、スワールと関連付けられた運動エネルギーはよって好ましくなく、代わりに、第２の弁の開放によって得られる、スワールの減衰が必要とされる。更に、タンブル成分（または、いずれかのケースでではあるが、シリンダ軸に垂直な軸の周りのクロスタンブル）により構成された大きな運動へのスワールの変換は、スワールからタンブルへの運動エネルギーの伝達を可能にし、ピストンがＴＤＣに近いとき、燃焼速度を増大させるために有益な、乱流運動エネルギーへの変換の可能性を伴い；
第２の吸入弁の遅延した開放は単独で、放散する間、吸入弁の同時に発生する従来の作動のケースよりも大きくなる、ＴＤＣにおける全体的な乱流運動エネルギー含量を引き起こす、「新鮮な」量の乱流を発生させる。乱流の放散は、乱流自体の強度の三乗に比例し、吸入段階の始めに多くの乱流を発生させることは、この著しい放散を伴う。新たな乱流の遅延した発生は、点火の角度における量を増大させることを可能にする。理想的には、吸入弁の従来の作動のケースと比較して、点火角度において利用可能な乱流運動エネルギーを二重にすることが可能である場合があり、燃焼のより多くの安定性に対し、したがって、例えば、装填の希釈を増大させる可能性に対する明白な利点を伴う。

文献フランス特許出願公開第３０６４６７６号明細書は、後続の時間に開放する、シリンダごとに２つの吸入弁を有する内部燃焼エンジンを開示している。２つの吸入弁は、一方がターボチャージャから圧縮空気を受け、他方がターボチャージャの下流に位置する追加のコンプレッサから更に圧縮された空気を受ける、２つの吸入ダクトと関連付けられる。ＴＤＣに向かってピストンの行程の間にシリンダの中に導入されることになるより高い圧力において空気流が発生する。この理由のために、より高い圧力においてこの空気の流れを受ける吸入ダクトと関連付けられた吸入弁は、他の吸入弁の開放の後に開放し、他の吸入弁の開放は代わりに、ＢＤＣに向かってピストンの行程の間に発生する。言い換えると、この従来技術によると、２つの吸入ダクトが異なる圧力で空気を供給されることのみを理由として、クランクシャフト回転の間隔を空けられた角度における同じシリンダの２つの吸入弁を開放することが設けられる。

フランス特許出願公開第３０６４６７６号明細書から知られるソリューションは、以下の欠点を伴う：
圧力ブースタ、結果としてシリンダの中に導入する前に空気を冷却するユニットをも設ける必要性に起因して、システムのコストおよび複雑度が増大し；
ブースタの存在に起因して、エンジンの熱容量が増大すると共に、結果としてウォームアップが遅延し、触媒変換器の効率性が減少すると共に、結果として有害な排出が悪化し、
ブースタによって吸収されるエネルギーに起因して効率性が低下し、エンジンのより大きなポンプ仕事についての必要性が結果として生じる。
［追加の好ましい特徴］

第１の実施形態では、シリンダと関連付けられた２つの吸入弁を作動させるデバイスは、従来のタイプのものである。このケースでは、エンジンは、第１の吸入弁を閉鎖したままにする傾向がある、戻しバネの作用に対して第１の吸入弁を作動させる第１のカム、および第２の吸入弁を閉鎖したままにする傾向がある、戻しバネの作用に対して第２の吸入弁を作動させる第２のカムを含む、吸入弁を作動させるカムシャフトを含む。この実施形態では、各々のシリンダ動作サイクル内の吸入段階の間、最初に、第２の吸入弁が閉鎖されたままである間に、第１のカムが前記第１の吸入弁のみの開放運動および閉鎖運動を引き起こし、その後、第１の吸入弁が閉鎖されたままである間に、第２のカムが第２の吸入弁のみの開放運動および閉鎖運動を引き起こすことになるように、第１のカムおよび第２のカムは、カムシャフト上で構成および配列される。

第２の実施形態では、エンジンは、第１の吸入弁および第２の吸入弁の可変作動デバイスを含み、この可変作動デバイスは、エンジンの異なる動作条件において、後続の時間に、第１の吸入弁のみを最初に、その後第２の吸入弁のみを開放する先述の動作モード、または相互に同じもしくは相対的に近いクランク角度において第１の吸入弁および第２の吸入弁を開放し、相互に同じもしくは相対的に近いクランク角度において第１の吸入弁および第２の吸入弁を閉鎖する第２の従来の動作モード、または２つの吸入弁の１つのみ、好ましくは前記第２の吸入弁のみを開放および閉鎖する第３の動作モード、のいずれかを達成するように構成される。

第１の例に従って、可変作動デバイスは、ＭｕｌｔｉＡｉｒ（登録商標）の下で販売され、出願人の様々な特許（欧州特許第０８０３６４２号、欧州特許第１５５５３９８号、欧州特許第１５０８６７６号、欧州特許第１６７４６７３号、欧州特許出願公開第２２６１４７１号明細書、欧州特許出願公開第２６９３００７号明細書、および欧州特許出願公開第２８０１７０６号明細書を含む）の主題であるタイプのものであってもよい。このケースでは、第１のカムおよび第２のカムは、それぞれの電子的に制御された油圧式デバイスによって、シリンダと関連付けられた第１の吸入弁および第２の吸入弁をそれぞれ制御する。２つの油圧式デバイスの各々は、それぞれのカムによって動作するタペットと、それぞれの吸入弁の油圧式アクチュエータとして作用する、加圧流体チャンバからスレーブシリンダに加圧流体を伝達するタペットと関連付けられたマスタシリンダと、それぞれのタペットから吸入弁を分断し、それぞれの戻しバネによって吸入弁の急速な閉鎖を引き起こすために、それが開放するとき、低圧力吐出チャネルと連通している加圧流体チャンバを配置するように設計された、電気的に動作する制御弁と、を含む。

別の例では、前記第１の吸入弁およびの前記第２の吸入弁の作動デバイスは、連続した時間に、第１の吸入弁のみを初期に、次いで、第２の吸入弁のみを開放する動作モード、または同時にもしくはほぼ同時に第１の吸入弁および第２の吸入弁を開放する動作モードのいずれかを提供するように選択的に活性化されてもよい、マルチプロファイルカムを含む既知のタイプの可変作動デバイスである。

更なる別の例では、前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁の作動デバイスは、クランク角度とは独立して、および他の吸入弁の運動とは独立して、各々の吸入弁の開放および閉鎖を制御することが可能な能力を有する電磁気または電空式アクチュエータを含む可変作動デバイスである。

出願人によって行われた研究および試験は、第１の吸入弁の開放サイクルおよび第２の吸入弁の開放サイクルの２つの適正なタイミングと掛け合わせる発明の利点をも示してきた。

１つの例では、第１の吸入弁の開放段階の中間点は、ＴＤＣからＢＤＣへのシリンダにおけるピストン行程の第１の半分に存在し、第２の吸入弁の開放段階の中間点は、ＴＤＣからＢＤＣへのシリンダにおけるピストンの吸入行程の第２の半分に存在する。

特に、発明の例では、吸入弁作動デバイスは、シリンダピストンが実質的に上死点（ＴＤＣ）にあり、またはそれに近いときに第１の吸入弁が開放し、ピストンが下死点（ＢＤＣ）に到達する前、好ましくは、ピストンがＴＤＣからＢＤＣへの行程のほぼ中間にあるときに閉鎖し、第２の吸入弁が、ほぼＢＤＣで、好ましくは、ピストンがＴＤＣに向かって既に持ち上がっているときに開放し、空気流が吸入マニホールドに向かってその方向を反転し戻す傾向があるとき（吸入マニホールド内の圧力、クランクシャフトの回転の速度、およびエンジン負荷に依存することがある）に閉鎖することになるように、吸入弁作動デバイスが構成される。

この例では、第１の吸入弁の閉鎖と第２の吸入弁の開放との間で満了する時間内に、シリンダの各々の動作サイクルの間、シリンダ内のピストンは、シリンダ内で真空を発生させるＢＤＣに向かって移動し続ける。結果として、第２の吸入弁が開放するとき、ピストンがＴＤＣに向かって持ち上がっている場合でさえ、シリンダ内で前に発生した真空は、空気の更なる装填が第２の吸入ダクトから引き出されることを可能にし、シリンダ内の真空が高いと（第１の弁の閉鎖角度に応じて）、第２の開放によってシリンダ内で発生する速度、流量、および乱流が高い。結果として生じる流体力学場は、高度に乱流であり、燃焼の伝播速度の視点から抜本的な利点を得ることを可能にし、特に、ＥＧＲまたは過剰空気との空気燃料装填の希釈を増大させることを可能にする。したがって、発明のこの実施形態は、上記説明された利点が掛け合わされることを可能にする。

１つの実施形態では、第１のおよび第２の吸入ダクトは、高エンジン負荷において、シリンダの充満を最大にするように、第１の吸入弁の閉鎖が、第１の吸入ダクトを立ち上げ、第２の吸入ダクトの中に共通吸入マニホールドを通過する圧力波を発生させることになるような大きさとされる。

別の例では、第１のおよび第２の吸入ダクトは、最大エンジン充満および第２の吸入弁の完全開放の条件において、第２の吸入弁の開放により燃焼チャンバに流入する空気の流れが、第１の吸入弁の開放により燃焼チャンバに前に導入された空気流のスワール運動を打ち消さないことになるように選択された、異なる直径および異なる長さを有する。

別の例では、前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁の作動デバイスは、シリンダの充満が第２の吸入弁の開放に起因して主に得られるように、第２の吸入弁の上昇よりも著しく低い第１の吸入弁の上昇を制御するように構成される。発明は、エンジン制御方法にも関する。

非限定的な例を手段として純粋に提供される、添付図面を参照して以下にある説明から、発明の更なる特性および利点が明らかになる。

内部燃焼エンジンのシリンダの燃焼チャンバならびにそれと関連付けられた吸入および排気ダクトの平面図の斜視図である。 内部燃焼エンジンのシリンダの燃焼チャンバならびにそれと関連付けられた吸入および排気ダクトの平面図の斜視図である。

シリンダと関連付けられた２つの吸入弁についての従来のタイプの駆動システムの斜視図である。

発明の第１の実施形態の例に対応する、図３の変形を例示する。

ＢＤＣにおいて両方の吸入弁を開放し、ＴＤＣにおいて両方の吸入弁を閉鎖することを想定する従来のサイクルと比較して、発明の異なる実施形態に従った、内部燃焼エンジンの各々のシリンダと関連付けられた２つの吸入弁の開放および閉鎖サイクルの様々な例の実装態様を例示する図である。 ＢＤＣにおいて両方の吸入弁を開放し、ＴＤＣにおいて両方の吸入弁を閉鎖することを想定する従来のサイクルと比較して、発明の異なる実施形態に従った、内部燃焼エンジンの各々のシリンダと関連付けられた２つの吸入弁の開放および閉鎖サイクルの様々な例の実装態様を例示する図である。 ＢＤＣにおいて両方の吸入弁を開放し、ＴＤＣにおいて両方の吸入弁を閉鎖することを想定する従来のサイクルと比較して、発明の異なる実施形態に従った、内部燃焼エンジンの各々のシリンダと関連付けられた２つの吸入弁の開放および閉鎖サイクルの様々な例の実装態様を例示する図である。 ＢＤＣにおいて両方の吸入弁を開放し、ＴＤＣにおいて両方の吸入弁を閉鎖することを想定する従来のサイクルと比較して、発明の異なる実施形態に従った、内部燃焼エンジンの各々のシリンダと関連付けられた２つの吸入弁の開放および閉鎖サイクルの様々な例の実装態様を例示する図である。 ＢＤＣにおいて両方の吸入弁を開放し、ＴＤＣにおいて両方の吸入弁を閉鎖することを想定する従来のサイクルと比較して、発明の異なる実施形態に従った、内部燃焼エンジンの各々のシリンダと関連付けられた２つの吸入弁の開放および閉鎖サイクルの様々な例の実装態様を例示する図である。 ＢＤＣにおいて両方の吸入弁を開放し、ＴＤＣにおいて両方の吸入弁を閉鎖することを想定する従来のサイクルと比較して、発明の異なる実施形態に従った、内部燃焼エンジンの各々のシリンダと関連付けられた２つの吸入弁の開放および閉鎖サイクルの様々な例の実装態様を例示する図である。 本発明の利点を例示する図である。 本発明の利点を例示する図である。 本発明の利点を例示する図である。 本発明の利点を例示する図である。 本発明の利点を例示する図である。

発明の実施形態において使用することができる名称ＭｕｌｔｉＡｉｒによって知られるタイプの吸入弁についての可変駆動システムである。

図１、２を参照して、参照符号２は、その全体で、その軸がＣ１により示される、いずれかの既知のタイプの内部燃焼エンジンのシリンダ１と関連付けられた燃焼チャンバを示す。図１、２は、いずれかの既知の一致を有し、相互に離れて間隔を空けられた位置内の燃焼チャンバ２の中に開放する、２つの吸入ダクト３Ａ、３Ｂを示す。２つのダクト３Ａ、３Ｂは両方、同じ吸入マニホールド３０（部分的にのみ示される）と連通しており、したがって、空気供給ラインからエンジンまで同じ圧力において空気を受ける。示される例では、エンジンは、ダクト３Ａ、３Ｂの両方が周囲圧力において空気を受けるように、過給式タイプのものではない。過給式エンジンのケースでは、とにかく、ダクト３Ａ、３Ｂは、同じ圧力において空気を受ける。

図１、２はまた、シリンダ１と関連付けられ、内部燃焼エンジンの排気マニホールド５（図２において部分的に視認可能である）において１つに合わさる２つの排気ダクト４Ａ、４Ｂを示す。

エンジンは、制御された点火または圧縮点火による、いずれかの既知のタイプのものであってもよい。図面は、本発明の目的のために関連する部分のみを示し、エンジンの構造および全体構成は、いずれかの既知の方式でなされてもよいことが理解されよう。

従来の技術に従って、ステムおよび円形ヘッドを有する、従来のポペットタイプの２つの吸入弁、すなわち、第１の吸入弁ＶＡおよび第２の吸入弁ＶＢは、２つの吸入ダクト３Ａ、３Ｂと関連付けられる。

以下で更に例示されるように、本発明の目的のために、吸入弁ＶＡ、ＶＢの駆動システムは、いずれかの既知のタイプのものであってもよい。純粋に例として、図３は、エンジンのシリンダヘッドの構造内で回転可能に支持され、内部燃焼エンジンのクランクシャフト（図示せず）からの伝動デバイス（例えば、歯付ベルト伝動デバイス）によって従来の方式で回転するカムシャフト６を含む従来のタイプの吸入弁ＶＡ、ＶＢについての作動デバイスを示す。その一部のみが図３に示される、カムシャフト６は、第１の吸入弁ＶＡおよび第２の吸入弁ＶＢをそれぞれ作動させる２つのカム６Ａ、６Ｂを含む。図３に例示される従来の例では、２つのカム６Ａ、６Ｂは、それぞれのロッカアーム７Ａ、７Ｂによって２つの弁ＶＡ、ＶＢを作動させ、ロッカアーム７Ａ、７Ｂの各々は、シリンダヘッドの構造によって保持される支持部８上で旋回方式で取り付けられる端と、それぞれの吸入弁上で作用する反対端とを有する。

ここで説明される発明の第１の実施形態を再度参照して、カム６Ａ、６Ｂは、図４～９のいずれか１つにおいて例示されたタイプの上昇プロファイルを得るために、図３Ａに例示された方式で修正される。

図４は、本発明の第１の実施形態の例に従った、２つの吸入弁ＶＡ、ＶＢの上昇プロファイルを示す。図４における図は、エンジンの回転角度に応じた各々の吸入弁の変位を示す。ここで取り入れられる慣習では、３６０度に等しいエンジンの回転角度は、シリンダ内部のピストンがＴＤＣにある条件に対応する。ＢＤＣにおけるピストンの位置は、５４０度のクランク角度に対応する。

図４では、ラインＬＣは、従来のカムが備えられた、従来のエンジンのケースにおける吸入弁の上昇図を例示する。従来のソリューションのケースでは、２つの吸入弁ＶＡ、ＶＢは、プロファイルＬＣに従って同時におよび同期して制御される。理解することができるように、従来のソリューションでは、２つの弁は、ＴＤＣの直前に開放し始め、それらは、４７０度に近いクランク角度で最大開放の条件に到達し、６００度に等しいクランク角度の近傍範囲内で再度閉鎖する。この結果を得るために、２つのカム６Ａ、６Ｂは、図３において視認可能であるように、上昇プロファイルＬＣを発生させるなどのための同じプロファイルを有し、カムシャフト６上の同じ角度位置をも有する。

図４に例示される発明の実施形態では、カム６Ａ、６Ｂは、異なる構成を有し（図３Ａにあるように）、カムシャフト６上で異なる方式で角度的に方位付けられる。２つのカム６Ａ、６Ｂの形状および方位は、図４におけるＬＡおよびＬＢのそれぞれにより指示される吸入弁ＶＡ、ＶＢについての上昇プロファイルを生成するなどのためである（図４および以下に示される上昇プロファイルＬＡおよびＬＢは、定性的であるにすぎないことに留意されよう）。

観察されることになる第１の重要な特性は、シリンダの各動作サイクルにおける吸入ステージの間、最初に、第２の吸入弁ＶＢが閉鎖されたままで、第１の吸入弁ＶＡのみの開放運動および閉鎖運動が作用され、その後に、第１の吸入弁ＶＡが閉鎖されたままで、第２の吸入弁ＶＢのみの開放運動および閉鎖運動が作用されることである。

図４は、実施形態の特に好ましい例を指し、シリンダ内のピストンがＴＤＣの近傍範囲にあるとき（または、それに近く、ＴＤＣの直前にあり、もしくは直後にある）、第１の吸入弁ＶＡは、開放し始め、次いで、５４０度のクランク角度によって、すなわち、シリンダ内のピストンがＢＤＣの方向になおも移動しており、ＢＤＣにまだ到達していないときに最初に閉鎖される。代わりに、シリンダ内のピストンがＢＤＣに到達し、ＴＤＣに向かって既に持ち上がった後（例えば、５６０度に等しいクランク角度の周りで）、第２の吸入弁ＶＢが開放し、例えば、約９０度に等しい、クランクシャフトの追加の回転の後に閉鎖する。

図４を再度参照して、第１の吸入弁ＶＡの最大上昇は、従来の上昇ラインＬＣに従った、吸入弁ＶＡ、ＶＢが同時に開放および閉鎖する従来のサイクルの最大上昇のおおよそ８０％であり、一方、第２の吸入弁ＶＢの最大上昇は、第１の吸入弁ＶＡの最大上昇の約３／８に等しい（あるいは、またプロファイルＬＣに従った最大の従来の上昇の約３０％に等しい）ことを観察することができる。

図５～８は、上昇プロファイルの形状において（図５、６）または上昇プロファイルのタイミングにおいて（図７、８）図４の例とは異なる、発明の追加の実施形態の例を例示する図４のものと同様の図である。理解することができるように、図５、６のケースでは、吸入弁ＶＡ、ＶＢの開放および閉鎖時間は、図４に例示されたそれらに実質的に対応し、図７のケースでは、第２の吸入弁ＶＢは、第１の吸入弁ＶＡが閉鎖した直後に開放し始め、図８のケースでは最終的に、第２の吸入弁は、第１の吸入弁ＶＡが閉鎖する直前に開放し始める。

全ての先述の実施形態は、シリンダ内の吸入ステージの間、第２の吸入弁ＶＢが閉鎖されたままである間に、第１の吸入弁ＶＡのみが実質的に開放する第１の期間が存在し、第２の期間内に、第１の吸入弁ＶＡが閉鎖されたままである間に、第２の吸入弁ＶＢのみが開放するという事実を共通して有する。

２つの吸入弁の開放および閉鎖サイクルのタイミングに関わらず、先述の特性は、シリンダの中に導入された空気の装填内での乱流運動エネルギー（ＴＫＥ）における増大の利点を得ることを可能にする。この結果は、平面４の２つの側で相互に離れて間隔を空けられた位置の中に吸入ダクトが開放する、図２に例示された吸入ダクトの配列に結び付けられる。したがって、空気が吸入ダクト３Ａのみから生じてシリンダの中に導入されるとき、導入された空気流は、スワール成分（シリンダのＣ１軸の周りで回転する流れ）により流体力学場をもたらす。次いで、第１の吸入弁ＶＡが閉鎖し、第２の吸入弁ＶＢが開放するとき、他の吸入ダクト３Ｂから生じる流れは、前に誘導された流体力学場と干渉し、そのＴＫＥを増大させる。シリンダ内での乱流運動エネルギーにおける増大は、空気および燃料の混合が爆発するときの（ガソリンエンジンのケースではスパークプラグの、またはディーゼルエンジンのケースではシリンダ内の圧縮の点火に続いて）、燃焼の伝播速度における増大を結果として生じさせる。

シリンダの中に導入された空気流内でＴＫＥを増大させる先述の利点は、図４、５、６の実施形態のケースにおいて掛け合わされる。このケースでは、実際に、第１の吸入弁ＶＡが閉鎖するとき、シリンダ内のピストンは、ＢＤＣに向かって下降し続け、シリンダ内で真空を引き起こす。それらの実施形態のケースでは、ＢＤＣの後、すなわち、ピストンがＴＤＣに向かって既に再度持ち上がっているときに、第２の吸入弁が開放する。それにも関わらず、シリンダ内で前に確立された真空場は、この段階でも、第２の吸入弁ＶＢの開放が、シリンダの内部の流体力学場における高ＴＫＥの生成により、第２の吸入ダクト３Ｂからシリンダの中に空気のエネルギーが流入することを引き起こすことを意味する。

上記で既に指示されたように、２つの吸入弁の上昇プロファイルが固定され、且つ予め定められた、従来のタイプの吸入弁を作動させるデバイスを有する内部燃焼エンジンにより、および吸入弁の可変駆動システムが備えられた内部燃焼エンジンにおいての両方で発明を実装することができる。

よって、例えば、図６を参照して、ＬＡ１により指示される上昇プロファイルを引き起こすなどのためのプロファイルを有することになるように、第１の吸入弁ＶＡの開放および閉鎖を引き起こすカム６Ａは、デバイス、例えば、電気油圧式によって制御されてもよい。実際に、油圧式手段による吸入弁の運動からのカムの運動の分断のおかげで、単調ではない吸入弁の運動の法則を有することが可能である。しかしながら、例えば、プロファイルＬＡ２に従って、弁ＶＡの上昇プロファイルを変動させるために同じ可変駆動システムが使用されてもよい。同様に、カム６Ｂと組み合わされた作動デバイスは、図６に例示された上昇プロファイルＬＢ１に従って運動の法則を発生させることができる。しかしながら、プロファイルＬＢ２に従って得られることになる弁ＶＢの効果的な上昇を可能にする、可変駆動システムがエンジンに備えられてもよい。

１つの例では、同じ出願人によって開発され、ＭｕｌｔｉＡｉｒブランドの下で販売されたタイプのエンジンの吸入弁についての可変駆動システムが備えられた内部燃焼エンジンに発明が適用される。

図１１は、Ｍｕｌｔｉａｉｒ可変駆動システムの例を概略的に示す。このケースでは、吸入弁ＶＡ、ＶＢの各々は（図１１は、弁ＶＡと関連付けられたデバイスを示す）、電子的に制御された油圧式デバイス８により、それぞれのカム６Ａまたは６Ｂによって動作する。カム６は、戻しバネ１０によってカム６と接触したままにされたタペット９を作動させる。タペット９は、そのピストン１４が吸入弁ＶＡのアクチュエータとして作用する、スレーブシリンダ１３のチャンバにチャンバ１２の加圧流体を伝達する、マスタシリンダのポンピングピストン１１と関連付けられる。吸入弁ＶＡが、吸入ダクト３Ａの閉鎖位置に向かってバネ１５によって引き戻される。先述の構成要素の全ては、エンジンのシリンダヘッドの構造１６によって保持される。ソレノイド弁１７は、電子制御ユニットＥによって制御される。ソレノイド弁が閉鎖状態にあるとき、ソレノイド弁は、加圧流体チャンバ１２と低圧力環境１８との間の連通を妨害し、低圧力環境は流体アキュムレータ１９と、エンジン潤滑回路との連通を意図した入口２０と連通する。ソレノイド弁１７が閉鎖状態にある場合、加圧流体チャンバ１２が隔離され、その結果、カム６によって与えられたタペット９の移動は、吸入弁ＶＡへのチャンバ１２およびスレーブシリンダ１３内の流体によって伝達されてもよい。カム６が吸入弁ＶＡを開放したままにする状態では、電子制御ユニットＥによって制御されるソレノイド弁１７の開放は、加圧流体チャンバ１２の吐出および戻しバネ１５に起因した吸入弁ＶＡのその後の閉鎖を引き起こす。この状態では、吸入弁ＶＡは、カム６によって与えられたタペット９の移動の影響に敏感ではない。

Ｍｕｌｔｉａｉｒシステムの基本的動作原理の指示として純粋に説明がここで提供されてきた。出願人は、上記で既に言及したものを含む様々な特許出願公開の主題であった、このシステムの様々な実施形態を開発してきた。

発明が、例えば、マルチプロファイルカムを含むタイプの、例えば、電磁気駆動システム、または可変駆動システムなどのいずれかの既知のタイプの吸入弁の可変駆動システムとの組み合わせにおいて使用可能でもあることを理解されよう。

可変駆動システムを採用するケースでは、初期に第１の吸入弁のみ、次いで、第２の吸入弁のみの連続した時間での作動を伴う、上記説明された動作モードが、エンジン動作の特定の状態の下でのみ実装されると共に、他のエンジンの動作条件では、各々のシリンダの２つの吸入弁が、それらを同時に開放および閉鎖させる従来の方式で制御される。

図９は、発明の変形における、２つの吸入弁の上昇図の別の例を例示する。

図１０Ａ～１０Ｅは、両方の吸入弁がＴＤＣにおいて開放し、ＢＤＣにおいて閉鎖する従来の標準の実装と比較した、発明により得ることが可能な主要な利点を示す。

図１０Ａは、標準の実装のケースにおける、および図７の定性図に対応する発明の実施形態のケースにおける、燃焼チャンバ内の乱流運動エネルギー（ＴＫＥ）の平均値の変動を示す図である。図１０Ａの図は、第２の吸入弁の遅延した開放がＢＤＣの近接範囲内で乱流運動エネルギーにおける新たな増大をどのように発生させ、その結果、次のＴＤＣにおいて放散するが、ＴＫＥの値が標準のケースよりも著しく高いことを示す。

図１０Ｂのａ、ｂ、およびｃは、燃焼チャンバ内で発生する、異なって構成された大きな運動を概略的に例示する。それらの図は、Ｘ軸が吸入弁ダクトの対称の平面内に存在し（図２における平面４）、燃焼チャンバの中への空気の導入と調和した参照システムを示す。したがって、タンブル運動は、Ｙベクトルに垂直な平面内に存在するものとして定義され；クロスタンブル運動は、Ｘベクトルに垂直な平面内に存在するものとして定義される。スワールは、Ｚベクトルに垂直な平面内に存在するものとして定義される。いわゆるタンブル、クロスタンブル、およびスワールは、以下のように定義される：
タンブルインデックス＝ω_{Ｔｕｍｂｌｅ}／ω_{Ｅｎｇｉｎｅ}
クロスタンブルインデックス＝ω_{ＣｒｏｓｓＴｕｍｂｌｅ}／ω_{Ｅｎｇｉｎｅ}
スワールインデックス＝ω_{Ｓｗｉｒｌ}／ω_{Ｅｎｇｉｎｅ}
ω_{Ｅｎｇｉｎｅ}は、エンジンの回転速度であり、ω_{Ｔｕｍｂｌｅ}、ω_{ＣｒｏｓｓＴｕｍｂｌｅ}、およびω_{Ｓｗｉｒｌ}は、それぞれの運動の平均角度速度［ｒａｄ／ｓｅｃ］である。

図１０Ｃは、第１の吸入弁の先行する開放運動によって発生したスワールに対する第２の吸入弁の開放の効果を示し：破線は、第１の吸入弁の開放サイクルの後のケースでは、第２の吸入弁の開放が生じない、スワールインデックスが有する傾向を指す。スワールの強度も、燃焼の間、熱交換における増大およびエンジン効率における悪化により考慮可能であることに留意されよう。実線は、第２の吸入弁が開放するとすぐに、第２の吸入弁の開放の間に導入される空気に比例してスワールが低減する、スワールについての発明の利点を示す。吸入弁の作動デバイスが第２の吸入弁の開放運動のプロファイルを変動させる能力を有することによって、燃焼の間にチャンバに存在するスワールの強度を調整することが可能であることを推論することができる。破線／点線は、スワールの形成を明らかに想定しない、標準の作動を指す。

図１０Ｄは、第１の吸入弁の先行する開放サイクルによって発生したタンブルに対する第２の吸入弁の開放の効果を示し：第２の吸入弁の開放の始めに（この例では、５００度のクランク角度において生じる）、スワールインデックス（図１０Ｃにおいて視認可能である）における急激な低減に対して、タンブルインデックスにおける著しい増大が存在する。タンブルを圧縮するピストンの運動に起因して、６６０度のクランク角度から開始する、標準のケースと同様の方式で、タンブルインデックスは、乱流運動エネルギーへの運動エネルギーの関連する変換により、ゼロに低減し：図１０Ａをも参照されたい：クランク角度が６６０度～７００度にあるとき、タンブルの打ち消しによって発生したものによって放散が置き換えられるように、ＴＫＥの更なる放散が存在しない。

図１０Ｅは、クロスタンブルインデックスの傾向を示し：スワール（図１０Ｃ）と同様に、この運動は、標準の作動のケースに存在しない。また、タンブル運動（図１０Ｄ）のケースと同様に、クロスタンブル運動は、スワール運動の変換に起因して、第１の吸入弁の開放運動に続いて第２の吸入弁の開放において活気付けられる。タンブル運動のケースと同様に、クロスタンブル運動も、６６０度～７００度のクランク角度の範囲内でＴＫＥを支持することを支援する。

結論として、スワールのモジュール性は、他の構成された運動に影響を及ぼし：したがって、第１の吸入弁および第２の吸入弁の２つの後続の作動を定義するパラメータを変動させることによって、ＴＤＣにおいて必要とされるＴＫＥ値による最適な空気－燃料混合についての必要性を最適化することが可能であることを理解されよう。

１つの実施形態では、第１のおよび第２の吸入ダクトは、シリンダの充満を最大にするように、高エンジン負荷において、第１の吸入ダクトを立ち上げ、第２の吸入ダクトの中へ共通吸入マニホールドを通過させる圧力波を第１の吸入弁の閉鎖が発生させることになるような大きさにされる。

別の例では、第１のおよび第２の吸入ダクトは、最大エンジン充満および第２の吸入弁の完全開放の状態で、第２の吸入弁の開放により燃焼チャンバに流入する空気の流れが、第１の吸入弁の開放により燃焼チャンバの中に前に導入された空気流のスワール運動を打ち消さなくなるように選択された、異なる直径および異なる長さを有する。

別の例では、前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁の作動デバイスは、第２の吸入弁の上昇よりも著しく低い第１の吸入弁の上昇を制御するように構成され、その結果、主に第２の吸入弁の開放のおかげでシリンダの充満が得られる。

本質的に、発明の原理への偏見なしに、実施形態および構造詳細は、添付の請求項において定義されるように、本発明の範囲から逸脱することなく、純粋に例として説明および例示されるそれらに関して広義に変動してもよい。

Claims (21)

1. １または複数のシリンダと、ＴＤＣとＢＤＣとの間で前記シリンダ内で摺動する、クランクシャフトに動作可能に接続されたそれぞれのピストンとを備えた内部燃焼エンジンであって、前記内部燃焼エンジンは、各シリンダにおける各動作サイクル間に、一連の吸入ステージ、圧縮ステージ、膨張ステージ、および吐出ステージを行うように構成され、
   前記内部燃焼エンジンは、シリンダごとに、
   離間した位置においてシリンダの中に開放する、第１の吸入ダクトおよび第２の吸入ダクトであって、前記第１の吸入ダクトおよび前記第２の吸入ダクトは両方とも同一の吸入マニホールドと連通することで、同じ圧力で空気を受ける、第１の吸入ダクトおよび第２の吸入ダクトと、
   前記シリンダの各動作サイクルにおける前記吸入ステージ間に、前記第１の吸入ダクトおよび前記第２の吸入ダクトのそれぞれからの吸入空気の流れの前記シリンダの中への流入を制御するための、前記シリンダと関連付けられた第１の吸入弁および第２の吸入弁と、
   前記シリンダの各動作サイクルにおける前記吸入ステージの間に、前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁の開放運動および後続の閉鎖運動を制御する、前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁を作動させるためのデバイスと
   を備え、
   前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁を作動させるための前記デバイスは、各シリンダ動作サイクルにおける前記吸入ステージの間に、最初に、前記第２の吸入弁が閉鎖された状態のまま前記第１の吸入弁のみの開放運動および後続の閉鎖運動を制御する、並びに、続いて、前記第１の吸入弁が閉鎖された状態のまま前記第２の吸入弁のみの開放運動および後続の閉鎖運動を制御する、ように構成され、
   その結果、同じ吸入マニホールドと連通する前記第１の吸入ダクトおよび前記第２の吸入ダクトからの前記空気の流れの異なる時点における前記シリンダの中への前記流入が、乱流運動エネルギーの増大を生じさせ、その結果、燃焼効率および有害な排気物質の低減の利点が得られる、
   内部燃焼エンジン。
2. 前記内部燃焼エンジンは、前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁を作動するためのカムシャフトを備え、前記カムシャフトは、
   前記第１の吸入弁を閉鎖状態に保持する傾向がある戻しバネの作用に対して、前記第１の吸入弁を作動させるための第１のカムと、
   前記第２の吸入弁を閉鎖状態に保持する傾向がある戻しバネの作用に対して、前記第２の吸入弁を作動させるための第２のカムと
   を有し、
   各吸入ステージの間に、最初に前記第１のカムが、前記第２の吸入弁が閉鎖されたまま前記第１の吸入弁の開放および後続の閉鎖運動を引き起こし、その後に、前記第２のカムが、前記第１の吸入弁が閉鎖されたまま前記第２の吸入弁の開放および後続の閉鎖運動を引き起こすことになるように、前記第１のカムおよび前記第２のカムは、前記カムシャフト上で構成されおよび配置されている、
   請求項１に記載の内部燃焼エンジン。
3. 前記内部燃焼エンジンは、前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁の可変作動デバイスを備え、前記可変作動デバイスは、前記内部燃焼エンジンの異なる動作条件において、
   後続の時点において、最初に、前記第１の吸入弁のみ、その後に、前記第２の吸入弁のみを開放する第１の動作モード、
   または、互いに対し同一もしくは相対的に近いクランク角度において前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁を開放し、且つ、互いに対し同一もしくは相対的に近いクランク角度において前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁を閉鎖する第２の動作モード、
   または、前記第１の吸入弁および前記第２の吸入ダクトのうちの一方のみ、好ましくは、前記第２の吸入弁のみを開放および閉鎖する第３の動作モード、
   のいずれかを生じさせるように構成される、
   請求項１または２に記載の内部燃焼エンジン。
4. 前記第１の動作モードは、エンジン速度が３０００ｒｐｍ未満である場合に実装される、請求項３に記載の内部燃焼エンジン。
5. 前記第１のカムおよび前記第２のカムは、それぞれの電子的に制御された油圧式デバイスによって、前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁をそれぞれ制御し、前記油圧式デバイスの各々は、
   前記第１のカムおよび前記第２のカムそれぞれによって動作するタペットと、
   加圧流体チャンバから前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁それぞれの油圧式アクチュエータとして作用するスレーブシリンダに加圧流体を伝達するための、前記タペットと関連付けられたマスタシリンダと、
   それぞれの前記タペットから前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁を分断し、それぞれの前記戻しバネの効果によって前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁の前記閉鎖を引き起こすために、開放時に、低圧力吐出チャネルと連通して前記加圧流体チャンバを配置するように構成された少なくとも１つの電気的に動作する制御弁と
   を含み、
   前記油圧式デバイスの各々の前記電気的に動作する制御弁は、各吸入ステージの間に、最初に、第２の吸入弁が閉鎖まま、前記第１の吸入弁のみの開放運動および後続の閉鎖運動が行われ、その後に、前記第１の吸入弁が閉鎖まま、前記第２の吸入弁のみの開放運動および後続の閉鎖運動が行われる、前記内部燃焼エンジンの１または複数の予め定められた動作条件においてのみ動作モードを作動させるように構成およびプログラムされた、電子制御ユニットによって制御される、請求項２に記載の内部燃焼エンジン。
6. 前記第１の吸入弁の前記開放のステージの中点は、前記ＴＤＣから前記ＢＤＣへの前記ピストンの吸入行程の第１の半分内に存在する一方で、前記第２の吸入弁の前記開放のステージの中点は、前記ＴＤＣから前記ＢＤＣへの前記ピストンの前記吸入行程の第２の半分内に存在する、請求項１から５のいずれか一項に記載の内部燃焼エンジン。
7. 前記シリンダの各動作サイクルにおける前記吸入ステージの間に、前記シリンダ内の前記ピストンが実質的に前記ＴＤＣにあるときに前記第１の吸入弁は開放し、前記ピストンが前記ＢＤＣに到達する前に閉鎖する一方で、前記ピストンが前記ＢＤＣに到達し、前記ＴＤＣに向かって上方に移動した後に前記第２の吸入弁は開放し、前記第２の吸入弁によって制御される前記第１の吸入ダクトを通じて流入する前記空気の流れがその方向を反転させ、同じ前記第１の吸入ダクトを通じて前記シリンダを離れる傾向があるとすぐに、前記クランクシャフトの別の回転の後に閉鎖することになるように、前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁を作動させるための前記デバイスは構成される、請求項１から６のいずれか一項に記載の内部燃焼エンジン。
8. 前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁を作動させるための前記デバイスは、電磁気または電空式アクチュエータを含む可変作動デバイスである、請求項１または３に記載の内部燃焼エンジン。
9. 前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁を作動させるための前記デバイスは、後続の時点において、前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁を開放する動作モード、または、前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁を実質的に同時に開放する動作モードのいずれかを生じさせるように選択的に作用させることができる、更なるプロファイルを有するカムを含むタイプの可変作動デバイスである、請求項３に記載の内部燃焼エンジン。
10. 前記第１の吸入ダクトおよび前記第２の吸入ダクトは、異なる構成を有し、ならびに／または
    前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁は、円形ヘッドおよびステムを有するポペットタイプ弁であり、異なる直径を有するヘッドを有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の内部燃焼エンジン。
11. 前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁は、円形ヘッドおよびステムを有するポペットタイプ弁であり、前記第１の吸入弁の最大上昇は、Ｄ／５よりも大きく、Ｄは、前記第１の吸入弁の前記円形ヘッドの直径である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の内部燃焼エンジン。
12. 高エンジン負荷において、前記第１の吸入弁の前記閉鎖が、前記第１の吸入ダクトを立ち上げ、前記第２の吸入ダクトの中を通る圧力波を発生させ、前記シリンダの充満を最大にするように、前記第１の吸入ダクトおよび前記第２の吸入ダクトはサイズ設定される、請求項１から１１のいずれか一項に記載の内部燃焼エンジン。
13. 前記内部燃焼エンジンの最大充満および前記第２の吸入弁の完全開放の状態で、前記第２の吸入弁の前記開放により燃焼チャンバに流入する前記空気の流れが、前記第１の吸入弁の前記開放により前記燃焼チャンバの中に前に導入された前記空気の流れのスワール運動を打ち消すことのないように、前記第１の吸入ダクトおよび前記第２の吸入ダクトは、選択された異なる直径および異なる長さを有する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の内部燃焼エンジン。
14. 前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁を作動させるための前記デバイスは、前記第１の吸入弁の上昇が前記第２の吸入弁の前記上昇よりも著しく低いように制御するように構成され、その結果、前記第２の吸入弁の前記開放に主に起因して前記シリンダの充満が得られる、請求項１から１３のいずれか一項に記載の内部燃焼エンジン。
15. １または複数のシリンダと、ＴＤＣとＢＤＣとの間で前記シリンダ内で摺動し、クランクシャフトに動作可能に接続されたそれぞれのピストンとを含む内部燃焼エンジンの動作を制御する方法であって、各シリンダにおける各動作サイクルの間に、一連の吸入ステージ、圧縮ステージ、膨張ステージ、および吐出ステージが行われ、
    前記内部燃焼エンジンは、シリンダごとに、
    離間した位置において前記シリンダの中に開放する、第１の吸入ダクトおよび第２の吸入ダクトであって、前記第１の吸入ダクトおよび前記第２の吸入ダクトは両方とも同一の吸入マニホールドと連通することで、同じ圧力で空気を受ける、第１の吸入ダクトおよび第２の吸入ダクトと、
    前記シリンダの各動作サイクルにおける前記吸入ステージの間に、前記第１の吸入ダクトおよび前記第２の吸入ダクトのそれぞれからの吸入空気の流れの前記シリンダの中への流入を制御するための、前記シリンダと関連付けられた第１の吸入弁および第２の吸入弁と、
    前記シリンダの各動作サイクルにおける前記吸入ステージの間に、前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁の開放運動および後続の閉鎖運動を制御するための、前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁を作動させるためのデバイスと、を含み、
    前記方法は、
    前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁を作動させるための前記デバイスにより、各シリンダ動作サイクルにおける前記吸入ステージの間に、最初に、前記第２の吸入弁が閉鎖されたまま前記第１の吸入弁のみの開放運動および後続の閉鎖運動を制御し、並びに、続いて、前記第１の吸入弁が閉鎖されたまま前記第２の吸入弁のみの開放運動および後続の閉鎖運動を制御する段階を備え、
    その結果、同じ吸入マニホールドと連通する前記第１の吸入ダクトおよび前記第２の吸入ダクトからの前記空気の流れの異なる時点における前記シリンダの中への前記流入が、乱流運動エネルギーの増大を生じさせ、その結果、燃焼効率および有害な排気物質の低減の利点が得られる、方法。
16. 前記第１の吸入弁は、前記シリンダ内の前記ピストンが実質的に前記ＴＤＣにあるときに開放し、前記ピストンが前記ＢＤＣに到達する前に閉鎖する一方、前記第２の吸入弁は、前記ピストンが前記ＢＤＣに到達し、前記ＴＤＣに向かって既に持ち上がった後に開放し、前記クランクシャフトの追加の回転の後に閉鎖する、請求項１５に記載の方法。
17. 前記内部燃焼エンジンは、前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁の可変作動デバイスを有し、前記可変作動デバイスは、前記内部燃焼エンジンの異なる動作条件において、
    後続の時点において、前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁を開放する第１の動作モード、
    または、互いに対しに同一もしくは相対的に近いクランク角度において前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁を開放し、互いに対し同一もしくは相対的に近いクランク角度において前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁を閉鎖する第２の動作モード、
    または、前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁のうちの一方のみ、好ましくは、前記第２の吸入弁のみを開放および閉鎖する動作の第３のモード、
    のいずれかを生じさせるように制御される、請求項１５または１６に記載の方法。
18. 前記第１の動作モードは、エンジン速度が３０００ｒｐｍ未満である場合に実装される、請求項１７に記載の方法。
19. 高エンジン負荷において、前記第１の吸入弁の前記閉鎖が、前記第１の吸入ダクトを立ち上げ、前記第２の吸入ダクトの中を通る圧力波を発生させ、前記シリンダの充満を最大にするように、前記第１の吸入ダクトおよび前記第２の吸入ダクトはサイズ設定される、請求項１５から１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 最大エンジン充満および前記第２の吸入弁の完全開放の状態で、前記第２の吸入弁の前記開放により燃焼チャンバに流入する前記空気の流れが、前記第１の吸入弁の前記開放により前記燃焼チャンバの中に前に導入された前記空気の流れのスワール運動を打ち消すことのないように、前記第１の吸入ダクトおよび前記第２の吸入ダクトは、選択された異なる直径および異なる長さを有する、請求項１５から１９のいずれか一項に記載の方法。
21. 前記第１の吸入弁および前記第２の吸入弁を作動させるための前記デバイスは、前記第１の吸入弁の上昇が前記第２の吸入弁の前記上昇よりも著しく低いように制御するように構成され、その結果、前記第２の吸入弁の前記開放に主に起因して前記シリンダの充満が得られる、請求項１５から２０のいずれか一項に記載の方法。

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