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JP4840248B2 - Intake control device for internal combustion engine - Google Patents
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JP4840248B2 - Intake control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の吸気制御装置に関する。   The present invention relates to an intake control device for an internal combustion engine.

内燃機関の分野において、慣性過給効果を利用すると、燃焼室に吸入される空気の量が多くなることが知られている。特許文献1には、この慣性過給効果を利用して燃焼室に吸入される空気の量をできるだけ多くするために、サージタンクから燃焼室までの長さが異なる2つの吸気通路を形成し、内燃機関の運転状態に応じて通路長切換弁によってサージタンクから燃焼室までの吸気通路の長さを切り換えるようにした内燃機関の吸気制御装置が記載されている。   In the field of internal combustion engines, it is known that the amount of air taken into the combustion chamber increases when the inertial supercharging effect is utilized. In Patent Document 1, in order to increase the amount of air sucked into the combustion chamber as much as possible by using this inertial supercharging effect, two intake passages having different lengths from the surge tank to the combustion chamber are formed, An intake control device for an internal combustion engine is described in which the length of the intake passage from the surge tank to the combustion chamber is switched by a passage length switching valve in accordance with the operating state of the internal combustion engine.

また、内燃機関の分野において、燃焼室内に流入した空気が該燃焼室内でタンブル流を形成すると、燃焼性が向上することが知られている。特許文献1に記載された内燃機関の吸気制御装置は、燃焼室内に空気のタンブル流を形成するためのタンブル切換弁を燃焼室上流の吸気通路内に有する。このタンブル切換弁は、閉じられたときに一部領域を残して吸気通路を閉鎖し、空気がタンブル切換弁の脇を通ってのみ下流へと流れるように、すなわち、吸気通路の一部領域に偏った形で下流へと流れるようにし、これにより、燃焼室内に空気のタンブル流を形成するものである。   Further, in the field of internal combustion engines, it is known that combustibility is improved when air flowing into a combustion chamber forms a tumble flow in the combustion chamber. The intake control device for an internal combustion engine described in Patent Document 1 has a tumble switching valve for forming a tumble flow of air in the combustion chamber in the intake passage upstream of the combustion chamber. This tumble switching valve closes the intake passage leaving a partial area when closed, so that air flows only downstream by the side of the tumble switching valve, that is, in a partial area of the intake passage. It is made to flow downstream in a biased form, thereby forming a tumble flow of air in the combustion chamber.

ところで、特許文献1に記載された内燃機関の吸気制御装置では、タンブル切換弁によって一部領域を残して吸気通路を閉鎖することによって燃焼室内に空気のタンブル流を形成しているが、例えば、特許文献3に記載された吸気装置のように、吸気通路を隔壁によって2つの通路に分割し、隔壁の上流端のところで一方の通路をタンブル制御バルブによって閉鎖することによって他方の通路からのみ燃焼室内に空気を流入させ、これにより、燃焼室内に空気のタンブル流を形成するものもある。   By the way, in the intake control device of the internal combustion engine described in Patent Document 1, the tumble flow is formed in the combustion chamber by closing the intake passage while leaving a partial region by the tumble switching valve. As in the intake device described in Patent Document 3, the intake passage is divided into two passages by a partition wall, and one passage is closed by a tumble control valve at the upstream end of the partition wall so that only from the other passage is in the combustion chamber. In some cases, air is allowed to flow in, thereby forming a tumble flow of air in the combustion chamber.

特開平7−197823号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-197823 特開平7−197816号公報JP-A-7-197816 特開2002−70566号公報JP 2002-70566 A 特開2004−293485号公報JP 2004-293485 A

ところで、特許文献3に記載された吸気装置においても、慣性過給効果を利用して燃焼室に吸入される空気の量をできるだけ多くするために、燃焼室までの長さが異なる2つの吸気通路を形成し、内燃機関の運転状態に応じて可変吸気長バルブによって燃焼室までの吸気通路の長さを切り換えるようにしている。   By the way, also in the intake device described in Patent Document 3, two intake passages having different lengths to the combustion chamber are used in order to increase the amount of air sucked into the combustion chamber as much as possible using the inertia supercharging effect. And the length of the intake passage to the combustion chamber is switched by the variable intake length valve according to the operating state of the internal combustion engine.

ところが、特許文献3に記載された吸気装置のように、吸気通路を隔壁によって2つの通路に分割し、隔壁の上流端のところで一方の通路をタンブル制御バルブによって閉鎖することによって燃焼室内に空気のタンブル流を形成する構成を採用している場合、慣性過給効果を得ようとして可変吸気長バルブによって燃焼室までの吸気通路の長さを切り換えたとしても、タンブル制御バルブの作動状態によっては、燃焼室までの吸気通路にボリュームが大きく変化してしまう領域が生じてしまうことから、十分な慣性過給効果を得られないことがある。   However, as in the intake device described in Patent Document 3, the intake passage is divided into two passages by a partition wall, and one passage is closed by a tumble control valve at the upstream end of the partition wall, whereby the air is introduced into the combustion chamber. When adopting a configuration that forms a tumble flow, even if the length of the intake passage to the combustion chamber is switched by the variable intake length valve in order to obtain the inertia supercharging effect, depending on the operating state of the tumble control valve, Since there is a region in which the volume changes greatly in the intake passage to the combustion chamber, a sufficient inertial supercharging effect may not be obtained.

本発明の目的は、燃焼室までの吸気通路の長さを変更することができる構成と、燃焼室内に空気のタンブル流を形成するために隔壁によって吸気管の内部空間を2つの吸気通路に分割した構成とを採用した内燃機関の吸気制御装置において、タンブル制御弁の作動状態に係わらず、高い慣性過給効果を得ることにある。   The object of the present invention is to change the length of the intake passage to the combustion chamber and to divide the internal space of the intake pipe into two intake passages by a partition to form a tumble flow of air in the combustion chamber. In the intake control device for an internal combustion engine employing the above-described configuration, a high inertial supercharging effect is obtained regardless of the operating state of the tumble control valve.

上記課題を解決するために、1番目の発明では、サージタンクと、該サージタンクから延びて燃焼室に接続された第1の吸気通路と、サージタンクから延びて第1の吸気通路に接続された第2の吸気通路と、該第2の吸気通路と第1の吸気通路との接続箇所よりも上流側において第1の吸気通路を閉じたり開いたりする吸気通路長変更弁と、第2の吸気通路と第1の吸気通路との接続箇所よりも下流側の第1の吸気通路の内部空間を該第1の吸気通路の軸線に沿って2分割して2つの分割吸気通路を形成するように該第1の吸気通路内に配置された隔壁と、前記分割吸気通路の一方を閉じたり開いたりするタンブル制御弁とを具備し、該タンブル制御弁によって前記分割吸気通路の一方が閉じられたときに他方の分割吸気通路を介して燃焼室内に流入した空気がタンブル流を形成するように前記隔壁が第1の吸気通路内に配置されている内燃機関の吸気制御装置において、サージタンクから第1の吸気通路までの第2の吸気通路の長さがサージタンクから第2の吸気通路と第1の吸気通路との接続箇所までの長さよりも長く、第2の吸気通路の通路断面積がサージタンクから第2の吸気通路と第1の吸気通路との接続箇所までの第1の吸気通路の通路断面積よりも小さく、前記タンブル制御弁が前記隔壁に取り付けられた回動軸を中心として回動するように該隔壁に取り付けられている。また、1番目の発明では、前記タンブル制御弁が前記回動軸を中心として回動可能なプレート状の弁体を有し、タンブル制御弁が前記分割吸気通路の一方を開いているとき、該タンブル制御弁のプレート状の弁体が前記隔壁に対して平行となる。さらに、1番目の発明では、前記第2の吸気通路が前記隔壁に対して略垂直な方向から第1の吸気通路に接続されており、前記タンブル制御弁が前記隔壁に関して第2の吸気通路が第1の吸気通路に接続された側とは反対側に形成された分割吸気通路を閉じたり開いたりし、前記タンブル制御弁の回動軸が前記隔壁の燃焼室側端部に取り付けられ、前記タンブル制御弁が前記分割吸気通路を開いているとき、該タンブル制御弁のプレート状の弁体が前記隔壁と同一平面上または略同一平面上にある。 In order to solve the above problems, in the first invention, a surge tank, a first intake passage extending from the surge tank and connected to the combustion chamber, and a first intake passage extending from the surge tank and connected to the first intake passage are connected. A second intake passage, an intake passage length changing valve that closes or opens the first intake passage upstream of the connection portion between the second intake passage and the first intake passage, An internal space of the first intake passage downstream of the connection portion between the intake passage and the first intake passage is divided into two along the axis of the first intake passage to form two divided intake passages. A partition wall disposed in the first intake passage and a tumble control valve for closing or opening one of the divided intake passages, and one of the divided intake passages is closed by the tumble control valve. Sometimes the combustion chamber through the other split intake passage In the intake control device for an internal combustion engine in which the partition wall is arranged in the first intake passage so that the air flowing into the tank forms a tumble flow, the second intake passage from the surge tank to the first intake passage The length is longer than the length from the surge tank to the connection point between the second intake passage and the first intake passage, and the passage sectional area of the second intake passage is from the surge tank to the second intake passage and the first intake passage. The tumble control valve is attached to the partition so as to rotate about a rotation shaft attached to the partition, which is smaller than the passage cross-sectional area of the first intake passage to the connection point with the intake passage. . In the first invention, the tumble control valve has a plate-like valve body that is rotatable about the rotation axis, and when the tumble control valve opens one of the divided intake passages, A plate-like valve body of the tumble control valve is parallel to the partition wall. Furthermore, in the first invention, the second intake passage is connected to the first intake passage from a direction substantially perpendicular to the partition, and the tumble control valve is connected to the second intake passage with respect to the partition. Closing or opening a split intake passage formed on the side opposite to the side connected to the first intake passage, the pivot shaft of the tumble control valve is attached to the combustion chamber side end of the partition wall, When the tumble control valve opens the divided intake passage, the plate-like valve body of the tumble control valve is on the same plane or substantially the same plane as the partition wall.

2番目の発明では、1番目の発明において、前記第2の吸気通路が燃焼室よりもサージタンクに近い第1の吸気通路の箇所に接続されている。   According to a second aspect, in the first aspect, the second intake passage is connected to a portion of the first intake passage that is closer to the surge tank than the combustion chamber.

3番目の発明では、2番目の発明において、前記第2の吸気通路がサージタンクに隣接した第1の吸気通路の箇所に接続されている。   According to a third aspect, in the second aspect, the second intake passage is connected to a portion of the first intake passage adjacent to the surge tank.

4番目の発明では、1〜3番目の発明のいずれか1つにおいて、前記吸気通路長変更弁がプレート状の弁体を有し、吸気通路長変更弁が第1の吸気通路を開いているとき、該吸気通路長変更弁のプレート状の弁体が前記隔壁と同一平面上または略同一平面上にある。 In a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the intake passage length changing valve has a plate-like valve body, and the intake passage length changing valve opens the first intake passage. At this time, the plate-like valve element of the intake passage length changing valve is on the same plane or substantially the same plane as the partition wall.

5番目の発明では、4番目の発明において、前記吸気通路長変更弁が第1の吸気通路を開いているとき、該吸気通路長変更弁のプレート状の弁体の燃焼室側周縁部が前記隔壁のサージタンク側端部に隣接する。 In the fifth aspect, in the fourth invention, when the intake passage length change valve is open the first intake passage, combustion chamber side peripheral edge of the plate-shaped valve element of the intake passage length changing valve said Adjacent to the surge tank side end of the bulkhead.

6番目の発明では、5番目の発明において、前記吸気通路長変更弁が互いに隣接する回動軸を中心として或いは共通の1つの回動軸を中心として異なる領域でそれぞれ独立して回動可能な2つのプレート状の弁体を有し、吸気通路長変更弁が第1の吸気通路を開いているとき、該吸気通路長変更弁の一方のプレート状の弁体の周縁部が前記隔壁のサージタンク側端部に隣接すると共に該吸気通路長変更弁の他方のプレート状の弁体の周縁部が第1の吸気通路に接続された第2の吸気通路のサージタンク側端面部分に隣接する。 In the sixth aspect, in the fifth invention, which can be rotated each independently in different regions around the one rotation axis as the center or the common axis of pivotal movement the intake passage length changing valve are adjacent to each other When there are two plate-like valve bodies and the intake passage length changing valve opens the first intake passage, the peripheral portion of one plate-like valve body of the intake passage length changing valve is the surge of the partition wall. Adjacent to the tank side end portion, the peripheral edge portion of the other plate-like valve body of the intake passage length changing valve is adjacent to the surge tank side end surface portion of the second intake passage connected to the first intake passage.

7番目の発明では、1〜6番目の発明のいずれか1つにおいて、機関回転数が予め定められた機関回転数よりも高いときに第1の吸気通路を介して燃焼室に空気が吸入されると慣性過給効果の助力を得て空気が燃焼室に吸入されると共に、機関回転数が上記予め定められた機関回転数よりも低いときに第2の吸気通路を介して燃焼室に空気が吸入されると慣性過給効果の助力を得て空気が燃焼室に吸入されるように第1の吸気通路の長さと通路断面積および第2の吸気通路の長さと通路断面積が設定されている。 According to a seventh aspect, in any one of the first to sixth aspects, when the engine speed is higher than a predetermined engine speed, air is sucked into the combustion chamber via the first intake passage. Then, air is sucked into the combustion chamber with the help of the inertia supercharging effect, and when the engine speed is lower than the predetermined engine speed, the air is introduced into the combustion chamber via the second intake passage. When the air is taken in, the length of the first intake passage and the cross-sectional area of the first intake passage and the length of the second intake passage and the cross-sectional area of the second intake passage are set so that the air is sucked into the combustion chamber with the help of the inertia supercharging effect. ing.

8番目の発明では、1〜7番目の発明のいずれか1つにおいて、内燃機関が全負荷または全負荷近傍の負荷よりも小さい機関負荷領域において機関負荷が予め定められた機関負荷よりも低いときに燃焼室内の混合気の空燃比を理論空燃比よりも大きい空燃比として燃焼を行わせるリーンバーン燃焼を実行し、内燃機関が全負荷または全負荷近傍の負荷よりも小さい機関負荷領域において機関負荷が上記予め定められた機関負荷よりも高いときに燃焼室内の混合気の空燃比を理論空燃比または略理論空燃比として燃焼を行わせるストイキ燃焼を実行し、内燃機関がストイキ燃焼を実行しているときには、吸気通路長変更弁が第1の吸気通路を開いていると共にタンブル制御弁が分割吸気通路を開いており、内燃機関がリーンバーン燃焼を実行しているときには、吸気通路長変更弁が第1の吸気通路を開いていると共にタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じており、機関負荷が全負荷または全負荷近傍の負荷であるときには、機関回転数に応じて吸気通路長変更弁の作動とタンブル制御弁の作動とが制御される。 In an eighth aspect according to any one of the first to seventh aspects, the engine load is lower than a predetermined engine load in an engine load region in which the internal combustion engine is smaller than a full load or a load near the full load. Lean burn combustion is performed in which combustion is performed with the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber being larger than the stoichiometric air-fuel ratio, and the engine load is reduced in the engine load region where the internal combustion engine is smaller than the full load or a load near the full load. When the engine load is higher than the predetermined engine load, the stoichiometric combustion is performed in which the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber is set to the stoichiometric or substantially stoichiometric air-fuel ratio, and the internal combustion engine performs the stoichiometric combustion. The intake passage length change valve opens the first intake passage and the tumble control valve opens the split intake passage, and the internal combustion engine performs lean burn combustion. When the intake passage length changing valve opens the first intake passage and the tumble control valve closes one of the divided intake passages, and the engine load is a full load or a load near the full load, The operation of the intake passage length changing valve and the operation of the tumble control valve are controlled according to the rotational speed.

9番目の発明では、8番目の発明において、内燃機関の運転状態を機関回転数が低い順に低回転運転状態、低中回転運転状態、中高回転運転状態、高回転運転状態に分けた場合に、機関負荷が全負荷または全負荷近傍の負荷であって且つ内燃機関の運転状態が低回転運転状態にあるときには、吸気通路長変更弁が第1の吸気通路を閉じていると共にタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じており、機関負荷が全負荷または全負荷近傍であって且つ内燃機関の運転状態が低中回転運転状態にあるときには、吸気通路長変更弁が第1の吸気通路を閉じていると共にタンブル制御弁が分割吸気通路を開いており、機関負荷が全負荷または全負荷近傍の負荷であって且つ内燃機関の運転状態が中高回転運転状態にあるときには、吸気通路長変更弁が第1の吸気通路を開いていると共にタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じており、機関負荷が全負荷または全負荷近傍であって且つ内燃機関の運転状態が高回転運転状態にあるときには、吸気通路長変更弁が第1の吸気通路を開いていると共にタンブル制御弁が分割吸気通路を開いている。 In the ninth invention, in the eighth invention, when the operation state of the internal combustion engine is divided into a low rotation operation state, a low / medium rotation operation state, a medium / high rotation operation state, and a high rotation operation state in order of increasing engine speed, When the engine load is a full load or a load near the full load and the operating state of the internal combustion engine is in the low rotation operation state, the intake passage length change valve closes the first intake passage and the tumble control valve When the engine load is at or near the full load and the operating state of the internal combustion engine is in the low / medium speed operation state, the intake passage length change valve closes the first intake passage. And the tumble control valve opens the split intake passage, and when the engine load is a full load or a load near the full load and the operating state of the internal combustion engine is in the middle / high rotation operation state, the intake passage length change valve Is opening the first intake passage and the tumble control valve is closing one of the divided intake passages, the engine load is at or near the full load, and the operating state of the internal combustion engine is in the high speed operation state. Sometimes, the intake passage length changing valve opens the first intake passage and the tumble control valve opens the divided intake passage.

本発明によれば、タンブル制御弁の作動状態に係わらず、高い慣性過給効果が得られる。   According to the present invention, a high inertial supercharging effect can be obtained regardless of the operating state of the tumble control valve.

以下、図面を参照して本発明の内燃機関の吸気制御装置の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において、図面で見て「上側」を「上」と表現し、図面で見て「下側」を「下」と表現し、図面で見て「右側」を「右」と表現し、図面で見て「左側」を「左」と表現し、図面で見て「左右方向」を「横方向」と表現する。   Embodiments of an intake air control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, “upper” is expressed as “upper” in the drawing, “lower” is expressed as “lower” in the drawing, and “right” is “right” in the drawing. In the drawing, “left side” is expressed as “left” when viewed in the drawing, and “left and right direction” is expressed as “lateral direction” when viewed in the drawing.

図1〜図4は、本発明の内燃機関の吸気制御装置の第1の実施形態を示している。図1に示したように、第1実施形態の吸気制御装置は、サージタンク1と、該サージタンク1の下面から左斜め下方へと延びて吸気ポート2に接続される吸気管(以下「メイン吸気管」という)3とを有する。メイン吸気管3は、サージタンク1から吸気ポート2まで略真っ直ぐに延びて、吸気ポート2に整列するように該吸気ポート2に接続されている。そして、メイン吸気管3と吸気ポート2とによってサージタンク1から燃焼室4まで延びる吸気通路(以下「メイン吸気通路」という)5が形成されている。   1 to 4 show a first embodiment of an intake air control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention. As shown in FIG. 1, the intake control device of the first embodiment includes a surge tank 1 and an intake pipe (hereinafter referred to as “main”) that extends diagonally to the left from the lower surface of the surge tank 1 and is connected to an intake port 2. 3). The main intake pipe 3 extends substantially straight from the surge tank 1 to the intake port 2 and is connected to the intake port 2 so as to be aligned with the intake port 2. An intake passage (hereinafter referred to as “main intake passage”) 5 extending from the surge tank 1 to the combustion chamber 4 is formed by the main intake pipe 3 and the intake port 2.

また、吸気制御装置は、サージタンク1の右側の側面から延びてメイン吸気管3に接続される吸気管(以下「サブ吸気管」という)6を有する。サブ吸気管6は、サージタンク1から右方向に所定の距離だけ略真っ直ぐ延びたところで方向転換して左方向に略真っ直ぐ延びて、燃焼室4よりもサージタンク1に近いメイン吸気管3の箇所7、特に、サージタンク1に隣接したメイン吸気管3の箇所7に接続されている。そして、サブ吸気管6によってサージタンク1からメイン吸気管3(すなわち、メイン吸気通路5)まで延びる吸気通路(以下「サブ吸気通路」という)8が形成されている。   Further, the intake control device has an intake pipe (hereinafter referred to as “sub intake pipe”) 6 that extends from the right side surface of the surge tank 1 and is connected to the main intake pipe 3. The sub-intake pipe 6 changes its direction when it extends substantially straight from the surge tank 1 by a predetermined distance in the right direction, and extends substantially straight to the left. The location of the main intake pipe 3 that is closer to the surge tank 1 than the combustion chamber 4 7, in particular, connected to a location 7 of the main intake pipe 3 adjacent to the surge tank 1. The sub-intake pipe 6 forms an intake passage (hereinafter referred to as “sub-intake passage”) 8 extending from the surge tank 1 to the main intake pipe 3 (that is, the main intake passage 5).

なお、サージタンク1からメイン吸気通路5までのサブ吸気通路8の長さは、サージタンク1からサブ吸気通路8とメイン吸気通路5との接続箇所Sまでの長さよりも長い。また、サブ吸気通路8の通路断面積は、サージタンク1からサブ吸気通路8とメイン吸気通路5との接続箇所Sまでのメイン吸気通路5の通路断面積よりも小さい。   Note that the length of the sub intake passage 8 from the surge tank 1 to the main intake passage 5 is longer than the length from the surge tank 1 to the connection point S between the sub intake passage 8 and the main intake passage 5. The passage sectional area of the sub intake passage 8 is smaller than the passage sectional area of the main intake passage 5 from the surge tank 1 to the connection point S between the sub intake passage 8 and the main intake passage 5.

また、サブ吸気管6がメイン吸気管3に接続された箇所(以下「吸気管接続箇所」という)Sよりも上流側のメイン吸気管3内には、回動軸9を中心として回動してメイン吸気管3を開いたり閉じたりするプレート状の弁体10を備えた弁(以下「吸気通路長変更弁」という)11が配置されている。図1および図2に示した吸気通路長変更弁11は、メイン吸気管3を閉じた状態にあり、図3および図4に示した吸気通路長変更弁11は、メイン吸気管3を開いた状態にある。   Further, in the main intake pipe 3 upstream of the place where the sub intake pipe 6 is connected to the main intake pipe 3 (hereinafter referred to as “intake pipe connection place”) S, the sub intake pipe 6 rotates about the rotation shaft 9. A valve (hereinafter referred to as “intake passage length changing valve”) 11 having a plate-like valve element 10 for opening and closing the main intake pipe 3 is disposed. The intake passage length change valve 11 shown in FIGS. 1 and 2 is in a state in which the main intake pipe 3 is closed, and the intake passage length change valve 11 shown in FIGS. 3 and 4 has the main intake pipe 3 opened. Is in a state.

また、吸気管接続箇所Sよりも下流側のメイン吸気通路5内には、メイン吸気通路5の内部空間を該メイン吸気通路5の軸線に沿って2分割して2つの分割吸気通路12,13を形成する隔壁14が配置されている。隔壁14は、平らなプレートであり、該プレートを含む平面の横幅方向が燃焼室4の中心軸線に対して垂直または略垂直になるように配置されている。また、隔壁14のサージタンク1側の端部には、該端部に取り付けられた回動軸15を中心として回動し、一方の分割吸気通路12を開いたり閉じたりするプレート状の弁体16を備えた弁(以下「タンブル制御弁」という)17が配置されている。図1および図3に示したタンブル制御弁17は、一方の分割吸気通路12を閉じた状態にあり、図2および図4に示したタンブル制御弁17は、分割吸気通路12を開いた状態にある。そして、タンブル制御弁17が分割吸気通路12を開いた状態にあるとき、タンブル制御弁17のプレート状の弁体16は、図2および図4に示したように、隔壁14に対して平行となっており、特に、隔壁14と同一平面上または略同一平面上にある。   Further, in the main intake passage 5 on the downstream side of the intake pipe connection point S, the internal space of the main intake passage 5 is divided into two along the axis of the main intake passage 5 so as to be divided into two divided intake passages 12 and 13. A partition wall 14 is formed. The partition wall 14 is a flat plate, and is arranged so that the lateral width direction of the plane including the plate is perpendicular or substantially perpendicular to the central axis of the combustion chamber 4. Further, a plate-like valve body that rotates around a rotation shaft 15 attached to the end of the partition wall 14 on the surge tank 1 side and opens or closes one of the divided intake passages 12 is provided. A valve 17 (hereinafter referred to as “tumble control valve”) 17 is disposed. The tumble control valve 17 shown in FIGS. 1 and 3 is in a state where one of the divided intake passages 12 is closed, and the tumble control valve 17 shown in FIGS. 2 and 4 is in a state where the divided intake passage 12 is opened. is there. When the tumble control valve 17 is in the state where the divided intake passage 12 is opened, the plate-like valve body 16 of the tumble control valve 17 is parallel to the partition wall 14 as shown in FIGS. In particular, it is on the same plane or substantially the same plane as the partition wall 14.

なお、サブ吸気管6は、メイン吸気管3に接続される直前のサブ吸気管6の軸線が隔壁14を含む平面の横幅方向に対して垂直または略垂直となるようにメイン吸気管3に接続されている。また、サブ吸気管6は、隔壁14に対して垂直または略垂直な方向からメイン吸気管3に接続されている。また、タンブル制御弁17によって開かれたり閉じられたりする分割吸気通路12は、隔壁14に関してサブ吸気管6がメイン吸気管3に接続された側とは反対側の分割吸気通路である。また、図1において、18は燃料噴射弁を示し、19は吸気弁を示している。   The sub intake pipe 6 is connected to the main intake pipe 3 so that the axis of the sub intake pipe 6 immediately before being connected to the main intake pipe 3 is perpendicular or substantially perpendicular to the lateral width direction of the plane including the partition wall 14. Has been. The sub intake pipe 6 is connected to the main intake pipe 3 from a direction perpendicular or substantially perpendicular to the partition wall 14. The divided intake passage 12 that is opened or closed by the tumble control valve 17 is a divided intake passage on the opposite side of the partition 14 from the side where the sub intake pipe 6 is connected to the main intake pipe 3. In FIG. 1, 18 indicates a fuel injection valve, and 19 indicates an intake valve.

ところで、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を閉じており且つタンブル制御弁17が一方の分割吸気通路12を閉じているとき(すなわち、図1に示した状態にあるとき)には、空気は、サージタンク1からサブ吸気通路8を介してメイン吸気通路5に流入し、そして、タンブル制御弁17によって閉じられていない方の分割吸気通路13のみを介して燃焼室4に流入する。一方、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を閉じており且つタンブル制御弁17が分割吸気通路を開いているとき(すなわち、図2に示した状態にあるとき)には、空気は、サージタンク1からサブ吸気通路8を介してメイン吸気通路5に流入し、そして、両分割吸気通路12,13を介して燃焼室4に流入する。   By the way, when the intake passage length change valve 11 closes the main intake passage 5 and the tumble control valve 17 closes one of the divided intake passages 12 (that is, in the state shown in FIG. 1), Air flows from the surge tank 1 into the main intake passage 5 through the sub intake passage 8 and into the combustion chamber 4 only through the divided intake passage 13 that is not closed by the tumble control valve 17. On the other hand, when the intake passage length change valve 11 closes the main intake passage 5 and the tumble control valve 17 opens the divided intake passage (that is, in the state shown in FIG. 2), the air is It flows from the surge tank 1 into the main intake passage 5 through the sub intake passage 8 and then into the combustion chamber 4 through both divided intake passages 12 and 13.

また、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を開いており且つタンブル制御弁17が一方の分割吸気通路12を閉じているとき(すなわち、図3に示した状態にあるとき)には、空気は、主に、サージタンク1からメイン吸気通路5に直接流入し、そして、タンブル制御弁17によって閉じられていない方の分割吸気通路13のみを介して燃焼室4に流入する。また、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を開いており且つタンブル制御弁17が分割吸気通路12を開いているとき(すなわち、図4に示した状態にあるとき)には、空気は、主に、サージタンク1からメイン吸気通路5に直接流入し、そして、両分割吸気通路12,13を介して燃焼室4に流入する。   When the intake passage length changing valve 11 opens the main intake passage 5 and the tumble control valve 17 closes one of the divided intake passages 12 (that is, when it is in the state shown in FIG. 3), Air mainly flows directly from the surge tank 1 into the main intake passage 5 and then flows into the combustion chamber 4 only through the divided intake passage 13 that is not closed by the tumble control valve 17. Further, when the intake passage length changing valve 11 opens the main intake passage 5 and the tumble control valve 17 opens the divided intake passage 12 (that is, in the state shown in FIG. 4), the air is Primarily, it flows directly from the surge tank 1 into the main intake passage 5 and then flows into the combustion chamber 4 through both divided intake passages 12 and 13.

そして、空気がサージタンク1から燃焼室4に流入するまでに通る吸気通路のボリューム(「空気通過ボリューム」ともいう)は、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17が図1に示した状態にあるときに最も大きく、図2に示した状態にあるときに次に大きく、図3に示した状態にあるときにその次に大きく、図4に示した状態にあるときに最も小さい。別の言い方をすれば、メイン吸気通路5の長さと通路断面積およびサブ吸気通路8の長さと通路断面積は、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17が図1に示した状態にあるときに最も吸気通路が長く通路断面積が小さくなり、且つ、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17が図2に示した状態にあるときに次に吸気通路が長く通路断面積が小さくなり、且つ、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17が図3に示した状態にあるときにはその次に吸気通路が長く通路断面積が小さくなり、且つ、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17が図4に示した状態にあるときに最も吸気通路が短く通路断面積が大きくなるように設定されていると言える。   The volume of the intake passage through which air passes from the surge tank 1 to the combustion chamber 4 (also referred to as “air passage volume”) is the state shown in FIG. 1 when the intake passage length change valve 11 and the tumble control valve 17 are shown in FIG. 2 is the largest when in the state shown in FIG. 2, next largest when in the state shown in FIG. 3, and smallest when in the state shown in FIG. In other words, the length and passage cross-sectional area of the main intake passage 5 and the length and passage cross-sectional area of the sub intake passage 8 are the same as those shown in FIG. 1 for the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17. When the intake passage is longest and the passage sectional area is small, and when the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are in the state shown in FIG. 2, the intake passage is next long and the passage sectional area is small. When the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are in the state shown in FIG. 3, the intake passage is next long and the passage cross-sectional area is reduced, and the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve are When 17 is in the state shown in FIG. 4, it can be said that the intake passage is shortest and the passage sectional area is set to be large.

そして、吸気通路が長く通路断面積が小さいほど低い機関回転数において大きな慣性過給効果が得られる。すなわち、吸気通路が長く通路断面積が小さいほど、いわゆる吸気脈動に関する同調機関回転数が低くなる。したがって、機関回転数が最も低いときには、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を図1に示した状態に制御すれば、最も大きな慣性過給効果が得られ、機関回転数が次に低いときには、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を図2に示した状態に制御すれば、最も大きな慣性過給効果が得られる。そして、機関回転数がその次に低いときには、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を図3に示した状態に制御すれば、最も大きな慣性過給効果が得られ、機関回転数が最も高いときには、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を図4に示した状態にすれば、最も大きな慣性過給効果が得られる。   As the intake passage is longer and the passage cross-sectional area is smaller, a larger inertial supercharging effect can be obtained at a lower engine speed. That is, the longer the intake passage and the smaller the cross-sectional area of the passage, the lower the tuning engine speed related to so-called intake pulsation. Therefore, when the engine speed is the lowest, if the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled to the state shown in FIG. 1, the largest inertial supercharging effect is obtained, and the engine speed is the next lowest. In some cases, if the intake passage length change valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled to the state shown in FIG. When the engine speed is the next lowest, if the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled to the state shown in FIG. 3, the largest inertial supercharging effect is obtained, and the engine speed is the highest. If the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are in the state shown in FIG.

また、図1および図3に示されているように、タンブル制御弁17が一方の分割吸気通路12を閉じているときには、空気は、タンブル制御弁17によって閉じられていない方の分割吸気通路のみを介して燃焼室4に流入し、図5に参照符号Fで示したように、燃焼室4内に空気(混合気)のタンブル流が形成される。なお、図5において、20はシリンダヘッドを示し、21はシリンダブロックを示し、22はピストンを示し、23は排気弁を示し、24は排気ポートを示し、25は点火栓を示している。   As shown in FIGS. 1 and 3, when the tumble control valve 17 closes one of the divided intake passages 12, the air is only in the divided intake passage that is not closed by the tumble control valve 17. As shown by the reference symbol F in FIG. 5, a tumble flow of air (air mixture) is formed in the combustion chamber 4. In FIG. 5, 20 indicates a cylinder head, 21 indicates a cylinder block, 22 indicates a piston, 23 indicates an exhaust valve, 24 indicates an exhaust port, and 25 indicates a spark plug.

次に、吸気通路長変更弁11の制御とタンブル制御弁17の制御とについて説明する。機関運転状態が図6に示した領域X(すなわち、機関負荷が全負荷または全負荷近傍の負荷でなく、機関回転数が比較的低く、機関負荷が比較的小さい領域)にあるとき、内燃機関が燃焼室4内の混合気を理論空燃比よりも大きい空燃比(リーン空燃比)として燃焼を行わせるリーンバーン燃焼を実行し、機関運転状態が図6に示した領域Y(すなわち、機関負荷が全負荷または全負荷近傍の負荷になく、機関回転数が比較的高く、機関負荷が比較的大きい領域)にあるとき、内燃機関が燃焼室4内の混合気の空燃比を理論空燃比または略理論空燃比として燃焼を行わせるストイキ燃焼を実行する場合には、吸気通路長変更弁11とタンブル制御弁17とは、以下のように制御される。   Next, the control of the intake passage length changing valve 11 and the control of the tumble control valve 17 will be described. When the engine operating state is in the region X shown in FIG. 6 (that is, the region where the engine load is not full load or a load near the full load, the engine speed is relatively low, and the engine load is relatively small) Performs lean burn combustion in which the air-fuel ratio in the combustion chamber 4 is made larger than the stoichiometric air-fuel ratio (lean air-fuel ratio) and combustion is performed, and the engine operating state is the region Y shown in FIG. Is not in the full load or a load in the vicinity of the full load, and the engine speed is relatively high and the engine load is relatively large), the internal combustion engine determines the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber 4 When performing stoichiometric combustion in which combustion is performed at a substantially stoichiometric air-fuel ratio, the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled as follows.

すなわち、機関運転状態が領域Yにあって、内燃機関がストイキ燃焼を実行しているときには、図4に示されているように、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を開いており、タンブル制御弁17が分割吸気通路12を開いているようにする。すなわち、内燃機関がストイキ燃焼を実行するときは、機関負荷が比較的大きく、したがって、燃焼室4に吸入される空気の量(以下「吸気量」という)を比較的多くする必要がある。ここで、上述したように、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を制御すれば、メイン吸気通路5全体を介して燃焼室4に空気を流入させることができるので、いわゆるポンピングロスが小さくなり、吸気量が比較的多くなる。   That is, when the engine operating state is in the region Y and the internal combustion engine is performing stoichiometric combustion, as shown in FIG. 4, the intake passage length changing valve 11 opens the main intake passage 5, The tumble control valve 17 opens the divided intake passage 12. That is, when the internal combustion engine performs stoichiometric combustion, the engine load is relatively large. Therefore, it is necessary to relatively increase the amount of air taken into the combustion chamber 4 (hereinafter referred to as “intake amount”). Here, as described above, if the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled, air can be introduced into the combustion chamber 4 through the entire main intake passage 5, so that a so-called pumping loss is small. Therefore, the intake amount becomes relatively large.

一方、機関運転状態が領域Xにあって、内燃機関がリーンバーン燃焼を実行しているときには、図3に示されているように、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を開いており、タンブル制御弁17が一方の分割吸気通路12を閉じているようにする。すなわち、内燃機関がリーンバーン燃焼を実行するときは、機関負荷が比較的小さいことから、吸気量をそれほど多くする必要はないが、少ない量の燃料でもって燃焼を良好に行わせる必要がある。ここで、上述したように、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を制御すれば、一方の分割吸気通路12を介してのみ燃焼室4に空気を流入させることができるので、図5に示したように、燃焼室4内に空気(混合気)のタンブル流が形成され、燃料と空気の混合が促進され、したがって、燃料の量が少なくても燃焼が良好に行われる。   On the other hand, when the engine operating state is in the region X and the internal combustion engine is performing lean burn combustion, the intake passage length changing valve 11 opens the main intake passage 5 as shown in FIG. The tumble control valve 17 closes one of the divided intake passages 12. That is, when the internal combustion engine performs lean burn combustion, since the engine load is relatively small, it is not necessary to increase the intake amount so much, but it is necessary to perform combustion well with a small amount of fuel. Here, as described above, if the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled, air can be introduced into the combustion chamber 4 only through one of the divided intake passages 12, so that FIG. As shown, a tumble flow of air (air mixture) is formed in the combustion chamber 4 and the mixing of fuel and air is promoted. Therefore, even if the amount of fuel is small, the combustion is performed well.

また、図6に示したように、機関負荷が全負荷または全負荷近傍の負荷にある領域を機関回転数が低い順に低回転領域Z1、低中回転領域Z2、中高回転領域Z3、高回転領域Z4に分けた場合において、機関運転状態がこれら領域Z1〜Z4にあるとき、内燃機関が燃焼室4内の混合気を理論空燃比または略理論空燃比または理論空燃比よりも小さい空燃比(リッチ空燃比)として燃焼を行わせる全負荷燃焼を実行する場合には、吸気通路長変更弁11とタンブル制御弁17とは、以下のように制御される。   Further, as shown in FIG. 6, the region where the engine load is at the full load or the load near the full load is the low rotation region Z1, the low / medium rotation region Z2, the medium / high rotation region Z3, the high rotation region In the case where the engine operating state is in these regions Z1 to Z4 in the case of dividing into Z4, the internal combustion engine converts the air-fuel mixture in the combustion chamber 4 to a stoichiometric air-fuel ratio, a substantially stoichiometric air-fuel ratio, or an air-fuel ratio (rich) In the case of performing full load combustion in which combustion is performed as an air-fuel ratio), the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled as follows.

すなわち、機関運転状態が低回転領域Z1にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図1に示されているように、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を閉じており、タンブル制御弁17が一方の分割吸気通路12を閉じているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、機関負荷が非常に大きく、したがって、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が低回転領域Z1にあるときには、機関回転数との関係から、吸気通路の形状(空気がサージタンク1から燃焼室4に流入するまでに通る吸気通路の形状)を可能な限り吸気通路が長く通路断面積が小さい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、吸気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を制御すれば、吸気通路の形状は最も吸気通路が長く通路断面積が小さい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室4に流入させることができる。   That is, when the engine operating state is in the low rotation region Z1 and the internal combustion engine is performing full load combustion, the intake passage length changing valve 11 closes the main intake passage 5 as shown in FIG. The tumble control valve 17 closes one of the divided intake passages 12. That is, when the internal combustion engine performs full load combustion, the engine load is very large, and therefore it is necessary to increase the intake air amount as much as possible. Here, when the engine operating state is in the low rotation region Z1, the shape of the intake passage (the shape of the intake passage through which the air flows from the surge tank 1 to the combustion chamber 4) is possible from the relationship with the engine speed. As long as the intake passage is long and the passage cross-sectional area is small, an inertial supercharging effect can be obtained and the intake air amount can be very large. Therefore, as described above, if the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled, the shape of the intake passage is the longest intake passage and the sectional area of the passage is small. A large amount of air can flow into the combustion chamber 4.

また、機関運転状態が低中回転領域Z2にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図2に示されているように、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を閉じており、タンブル制御弁17が分割吸気通路12を開いているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、機関負荷が非常に大きく、したがって、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が低中回転領域Z2にあるときには、機関回転数との関係から、吸気通路の形状を2番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、空気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を制御すれば、吸気通路の形状は2番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室4に流入させることができる。   Further, when the engine operating state is in the low / medium rotation region Z2 and the internal combustion engine is performing full load combustion, the intake passage length changing valve 11 is connected to the main intake passage 5 as shown in FIG. It is closed so that the tumble control valve 17 opens the divided intake passage 12. That is, when the internal combustion engine performs full load combustion, the engine load is very large, and therefore it is necessary to increase the intake air amount as much as possible. Here, when the engine operating state is in the low / medium speed range Z2, if the shape of the intake passage is the second longest and the cross-sectional area of the passage is small from the relationship with the engine speed, the inertia boost effect Is obtained, and the amount of air becomes very large. Therefore, as described above, when the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled, the shape of the intake passage is the second longest intake passage and the sectional area of the passage is small. A very large amount of air can flow into the combustion chamber 4.

また、機関運転状態が中高回転領域Z3にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図3に示されているように、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を開いており、タンブル制御弁17が一方の分割吸気通路12を閉じているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、機関負荷が非常に大きく、したがって、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が中高回転領域Z3にあるときには、機関回転数との関係から、吸気通路の形状を3番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、空気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を制御すれば、吸気通路の形状は3番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室4に流入させることができる。   Further, when the engine operating state is in the middle / high rotation region Z3 and the internal combustion engine is performing full load combustion, the intake passage length changing valve 11 opens the main intake passage 5 as shown in FIG. The tumble control valve 17 closes one of the divided intake passages 12. That is, when the internal combustion engine performs full load combustion, the engine load is very large, and therefore it is necessary to increase the intake air amount as much as possible. Here, when the engine operating state is in the middle / high rotation range Z3, if the shape of the intake passage is the third longest intake passage and the sectional area of the passage is small from the relationship with the engine speed, the inertia supercharging effect is obtained. Is obtained and the amount of air is very large. Therefore, as described above, if the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled, the shape of the intake passage is the third longest intake passage and the smaller cross-sectional area. A very large amount of air can flow into the combustion chamber 4.

また、機関運転状態が高回転領域Z4にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図4に示されているように、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を開いており、タンブル制御弁17が分割吸気通路12を開いているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、機関負荷が非常に大きく、したがって、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が高回転領域Z4にあるときには、機関回転数との関係から、吸気通路の形状を可能な限り吸気通路が短く通路断面積が大きい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、吸気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を制御すれば、吸気通路の形状は最も吸気通路が短く通路断面積が大きい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室4に流入させることができる。   Further, when the engine operating state is in the high speed region Z4 and the internal combustion engine is performing full load combustion, the intake passage length changing valve 11 opens the main intake passage 5 as shown in FIG. The tumble control valve 17 opens the divided intake passage 12. That is, when the internal combustion engine performs full load combustion, the engine load is very large, and therefore it is necessary to increase the intake air amount as much as possible. Here, when the engine operating state is in the high rotation region Z4, if the shape of the intake passage is made as short as possible and the cross-sectional area of the passage is large from the relationship with the engine speed, the inertia supercharging effect can be obtained. As a result, the intake air amount becomes very large. Therefore, as described above, if the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled, the shape of the intake passage becomes the shape with the shortest intake passage and the largest passage cross-sectional area. A large amount of air can flow into the combustion chamber 4.

そして、本実施形態のように、メイン吸気通路5、サブ吸気通路8、吸気通路長変更弁11、および、タンブル制御弁17を構成し且つ配置すると、サージタンク1から燃焼室4までの吸気通路にボリュームが大きく変化してしまう領域がない或いはほとんどないことから、より高い慣性過給効果を得ることができる。   When the main intake passage 5, the sub intake passage 8, the intake passage length change valve 11, and the tumble control valve 17 are configured and arranged as in this embodiment, the intake passage from the surge tank 1 to the combustion chamber 4 is arranged. Therefore, there is no or almost no region where the volume changes greatly, so that a higher inertial supercharging effect can be obtained.

次に、本発明の内燃機関の吸気制御装置の第2の実施形態について説明する。図7〜図10に第2の実施形態を示してある。本実施形態のメイン吸気通路5およびサブ吸気通路8は、第1実施形態のものと同じく構成されている。しかしながら、本実施形態の隔壁14、吸気通路長変更弁11、および、タンブル制御弁17の構成は、第1実施形態のものとは異なる。   Next, a second embodiment of the intake control device for an internal combustion engine of the present invention will be described. 7 to 10 show a second embodiment. The main intake passage 5 and the sub intake passage 8 of the present embodiment are configured in the same manner as in the first embodiment. However, the configuration of the partition wall 14, the intake passage length changing valve 11, and the tumble control valve 17 of the present embodiment is different from that of the first embodiment.

すなわち、本実施形態の吸気通路長変更弁11は、吸気管接続箇所(サブ吸気管6がメイン吸気管3に接続された箇所)Sよりも上流側のメイン吸気管3内に、回動軸9を中心として回動してメイン吸気管3を開いたり閉じたりするように配置されているが、回動軸9を共通の回動軸として異なる領域でそれぞれ独立して回動可能な2つのプレート状の弁体10A、10Bを備える。図7および図8に示した吸気通路長変更弁11は、メイン吸気管3を閉じた状態にあり、図9および図10に示した吸気通路長変更弁11は、メイン吸気管3を開いた状態にある。   In other words, the intake passage length changing valve 11 of the present embodiment has a rotating shaft in the main intake pipe 3 upstream of the intake pipe connection portion (the portion where the sub intake pipe 6 is connected to the main intake pipe 3) S. The main intake pipe 3 is arranged so as to open and close by rotating about the center 9, but there are two types that can rotate independently in different areas with the rotation axis 9 as a common rotation axis. Plate-shaped valve bodies 10A and 10B are provided. The intake passage length change valve 11 shown in FIGS. 7 and 8 is in a state where the main intake pipe 3 is closed, and the intake passage length change valve 11 shown in FIGS. 9 and 10 opens the main intake pipe 3. Is in a state.

また、吸気管接続箇所Sよりも下流側のメイン吸気通路5内には、メイン吸気通路5の内部空間を該メイン吸気通路5の軸線に沿って2分割して2つの分割吸気通路を形成する隔壁14が配置されている。隔壁14は、平らなプレートであり、該プレートを含む平面の横幅方向が燃焼室4の中心軸線に対して垂直または略垂直になるように配置されている。また、隔壁14は、吸気通路長変更弁11が図7に示した状態にあるときに吸気通路長変更弁11の一方の弁体10Aの周縁部が隔壁14のサージタンク1側端部に隣接するようにサージタンク1に向って延びている。   Further, in the main intake passage 5 on the downstream side of the intake pipe connection point S, the internal space of the main intake passage 5 is divided into two along the axis of the main intake passage 5 to form two divided intake passages. A partition wall 14 is disposed. The partition wall 14 is a flat plate, and is arranged so that the lateral width direction of the plane including the plate is perpendicular or substantially perpendicular to the central axis of the combustion chamber 4. Further, the partition wall 14 has a peripheral portion of one valve body 10A of the intake passage length change valve 11 adjacent to the end portion on the surge tank 1 side of the partition wall 14 when the intake passage length change valve 11 is in the state shown in FIG. Thus, it extends toward the surge tank 1.

また、タンブル制御弁17のプレート状の弁体16は、隔壁14の中間部分、特に、隔壁14の中間部分よりも若干、サージタンク1よりの部分に取り付けられた回動軸15を中心として回動して一方の分割吸気通路12を開いたり閉じたりするように配置されている。図7および図9に示したタンブル制御弁17は、一方の分割吸気通路12を閉じた状態にあり、図8および図10に示したタンブル制御弁17は、分割吸気通路12を開いた状態にある。そして、タンブル制御弁17が分割吸気通路12を開いた状態にあるとき、タンブル制御弁17のプレート状の弁体は、図8および図10に示したように、隔壁14に対して平行となっており、特に、隔壁14と同一平面上または略同一平面上にある。   Further, the plate-like valve body 16 of the tumble control valve 17 is rotated around a rotating shaft 15 attached to a portion of the intermediate portion of the partition wall 14, in particular, a portion of the surge tank 1 slightly from the intermediate portion of the partition wall 14. It is arranged so as to open and close one of the divided intake passages 12 by moving. The tumble control valve 17 shown in FIGS. 7 and 9 is in a state where one of the divided intake passages 12 is closed, and the tumble control valve 17 shown in FIGS. 8 and 10 is in a state where the divided intake passage 12 is opened. is there. When the tumble control valve 17 is in the state where the divided intake passage 12 is opened, the plate-like valve body of the tumble control valve 17 is parallel to the partition wall 14 as shown in FIGS. In particular, it is on the same plane as the partition wall 14 or substantially on the same plane.

なお、タンブル制御弁17によって開かれたり閉じられたりする分割吸気通路12は、隔壁14に関してサブ吸気管6がメイン吸気管3に接続された側とは反対側の分割吸気通路である。また、吸気通路長変更弁11は、図10に示した状態にあるときには、隔壁14に対して平行となっており、特に、隔壁14と同一平面上または略同一平面上にある。   The divided intake passage 12 that is opened and closed by the tumble control valve 17 is a divided intake passage on the opposite side of the partition 14 from the side where the sub intake pipe 6 is connected to the main intake pipe 3. Further, when the intake passage length changing valve 11 is in the state shown in FIG. 10, it is parallel to the partition wall 14, and in particular, is on the same plane or substantially the same plane as the partition wall 14.

また、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17が図7に示した状態にあるときには、空気は、サージタンク1からサブ吸気通路8を介してメイン吸気通路5に流入し、そして、タンブル制御弁17によって閉じられていない方の分割吸気通路13のみを介して燃焼室4に流入する。一方、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17が図8に示した状態にあるときには、空気は、サージタンク1からサブ吸気通路8を介してメイン吸気通路5に流入し、そして、両分割吸気通路12,13を介して燃焼室4に流入する。また、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17が図9に示した状態にあるときには、空気は、主に、メイン吸気通路5に直接流入し、そして、タンブル制御弁17によって閉じられていない方の分割吸気通路13のみを介して燃焼室4に流入する。また、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17が図10に示した状態にあるときには、空気は、主に、サージタンク1からメイン吸気通路5に直接流入し、そして、両分割吸気通路12,13を介して燃焼室4に流入する。   When the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are in the state shown in FIG. 7, air flows from the surge tank 1 into the main intake passage 5 via the sub intake passage 8, and the tumble control is performed. It flows into the combustion chamber 4 through only the divided intake passage 13 that is not closed by the valve 17. On the other hand, when the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are in the state shown in FIG. 8, air flows from the surge tank 1 into the main intake passage 5 via the sub intake passage 8 and is divided into both parts. It flows into the combustion chamber 4 through the intake passages 12 and 13. When the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are in the state shown in FIG. 9, air mainly flows directly into the main intake passage 5 and is not closed by the tumble control valve 17. Flows into the combustion chamber 4 only through the divided intake passage 13 on the other side. When the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are in the state shown in FIG. 10, the air mainly flows directly from the surge tank 1 into the main intake passage 5, and the both divided intake passages 12. , 13 flows into the combustion chamber 4.

そして、吸気通路の形状(空気がサージタンク1から燃焼室4に流入するまでに通る吸気通路の形状)は、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17が図7に示した状態にあるときに最も吸気通路が長く通路断面積が小さく、図8に示した状態にあるときに次に吸気通路が長く通路断面積が小さく、図9に示した状態にあるときにその次に吸気通路が長く通路断面積が小さく、図10に示した状態にあるときに最も吸気通路が短く通路断面積が大きい。   The shape of the intake passage (the shape of the intake passage through which air flows until it flows into the combustion chamber 4 from the surge tank 1) is when the intake passage length change valve 11 and the tumble control valve 17 are in the state shown in FIG. When the intake passage is the longest and the passage cross-sectional area is small and the state shown in FIG. 8 is the next, the intake passage is the next longest and the cross-sectional area is small, and when it is in the state shown in FIG. The passage cross-sectional area is long and small, and when it is in the state shown in FIG. 10, the intake passage is shortest and the passage cross-sectional area is large.

また、図7および図9に示されているように、タンブル制御弁17が一方の分割吸気通路12を閉じているときには、空気は、タンブル制御弁17によって閉じられていない方の分割吸気通路13のみを介して燃焼室4に流入し、第1実施形態に関連して説明したように、燃焼室4内に空気(混合気)のタンブル流が形成される。   As shown in FIGS. 7 and 9, when the tumble control valve 17 closes one of the divided intake passages 12, the air is not closed by the tumble control valve 17. As described with reference to the first embodiment, a tumble flow of air (air mixture) is formed in the combustion chamber 4 as described above in connection with the first embodiment.

次に、吸気通路長変更弁11の制御とタンブル制御弁17の制御とについて説明する。機関運転状態が図6に示した領域Yにあって、内燃機関がストイキ燃焼を実行しているときには、図10に示されているように、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を開いており、タンブル制御弁17が分割吸気通路12を開いているようにする。すなわち、内燃機関がストイキ燃焼を実行するときは、吸気量(燃焼室4に吸入される空気の量)を比較的多くする必要があるが、上述したように、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を制御すれば、メイン吸気通路5全体を介して燃焼室4に空気を流入させることができるので、いわゆるポンピングロスが小さくなり、吸気量が比較的多くなる。   Next, the control of the intake passage length changing valve 11 and the control of the tumble control valve 17 will be described. When the engine operating state is in the region Y shown in FIG. 6 and the internal combustion engine is performing stoichiometric combustion, the intake passage length changing valve 11 opens the main intake passage 5 as shown in FIG. The tumble control valve 17 opens the divided intake passage 12. That is, when the internal combustion engine performs stoichiometric combustion, it is necessary to relatively increase the intake amount (the amount of air sucked into the combustion chamber 4), but as described above, the intake passage length change valve 11 and the tumble If the control valve 17 is controlled, air can flow into the combustion chamber 4 through the entire main intake passage 5, so that the so-called pumping loss is reduced and the intake air amount is relatively increased.

一方、機関運転状態が図6に示した領域Xにあって、内燃機関がリーンバーン燃焼を実行しているときには、図9に示されているように、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を開いており、タンブル制御弁17が一方の分割吸気通路12を閉じているようにする。すなわち、内燃機関がリーンバーン燃焼を実行するときは、吸気量をそれほど多くする必要はないが、少ない量の燃料でもって燃焼を良好に行わせる必要がある。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を制御すれば、一方の分割吸気通路12を介してのみ燃焼室4に空気を流入させることができるので、燃焼室4内に空気(混合気)のタンブル流が形成され、燃料と空気の混合が促進され、したがって、燃料の量が少なくても燃焼が良好に行われる。   On the other hand, when the engine operating state is in the region X shown in FIG. 6 and the internal combustion engine is performing lean burn combustion, as shown in FIG. 5 is opened so that the tumble control valve 17 closes one of the divided intake passages 12. That is, when the internal combustion engine performs lean burn combustion, it is not necessary to increase the intake air amount so much, but it is necessary to perform combustion well with a small amount of fuel. Therefore, as described above, if the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled, air can flow into the combustion chamber 4 only through one of the divided intake passages 12. In this way, a tumble flow of air (air mixture) is formed, and the mixing of fuel and air is promoted. Therefore, even if the amount of fuel is small, the combustion is performed well.

また、機関運転状態が図6に示した低回転領域Z1にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図7に示されているように、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を閉じており、タンブル制御弁17が一方の分割吸気通路12を閉じているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が低回転領域Z1にあるときには、機関回転数との関係から、吸気通路の形状(空気がサージタンク1から燃焼室4に流入するまでに通る吸気通路の形状)を可能な限り吸気通路が長く通路断面積が小さい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、吸気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を制御すれば、吸気通路の形状は最も吸気通路が長く通路断面積が小さい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室4に流入させることができる。   Further, when the engine operating state is in the low rotation region Z1 shown in FIG. 6 and the internal combustion engine is performing full load combustion, as shown in FIG. The intake passage 5 is closed so that the tumble control valve 17 closes one of the divided intake passages 12. That is, when the internal combustion engine performs full load combustion, it is necessary to increase the intake amount as much as possible. Here, when the engine operating state is in the low rotation region Z1, the shape of the intake passage (the shape of the intake passage through which the air flows from the surge tank 1 to the combustion chamber 4) is possible from the relationship with the engine speed. As long as the intake passage is long and the passage cross-sectional area is small, an inertial supercharging effect can be obtained and the intake air amount can be very large. Therefore, as described above, if the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled, the shape of the intake passage is the longest intake passage and the sectional area of the passage is small. A large amount of air can flow into the combustion chamber 4.

また、内燃機関が図6に示した低中回転領域Z2にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図8に示されているように、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を閉じており、タンブル制御弁17が分割吸気通路12を開いているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が低中回転領域Z2にあるときには、機関回転数との関係から、吸気通路の形状を2番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、吸気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を制御すれば、吸気通路の形状は2番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室4に流入させることができる。   Further, when the internal combustion engine is in the low / medium rotation region Z2 shown in FIG. 6 and the internal combustion engine is performing full load combustion, as shown in FIG. The intake passage 5 is closed so that the tumble control valve 17 opens the divided intake passage 12. That is, when the internal combustion engine performs full load combustion, it is necessary to increase the intake amount as much as possible. Here, when the engine operating state is in the low / medium speed range Z2, if the shape of the intake passage is the second longest and the cross-sectional area of the passage is small from the relationship with the engine speed, the inertia boost effect Is obtained, and the amount of intake is greatly increased. Therefore, as described above, when the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled, the shape of the intake passage is the second longest intake passage and the sectional area of the passage is small. A very large amount of air can flow into the combustion chamber 4.

また、機関運転状態が図6に示した中高回転領域Z3にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図9に示されているように、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を開いており、タンブル制御弁17が一方の分割吸気通路12を閉じているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が中高回転領域Z3にあるときには、機関回転数との関係から、吸気通路の形状を3番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、空気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を制御すれば、吸気通路の形状は3番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室4に流入させることができる。   Further, when the engine operating state is in the middle / high rotation range Z3 shown in FIG. 6 and the internal combustion engine is performing full load combustion, as shown in FIG. The intake passage 5 is opened so that the tumble control valve 17 closes one of the divided intake passages 12. That is, when the internal combustion engine performs full load combustion, it is necessary to increase the intake amount as much as possible. Here, when the engine operating state is in the middle / high rotation range Z3, if the shape of the intake passage is the third longest intake passage and the sectional area of the passage is small from the relationship with the engine speed, the inertia supercharging effect is obtained. Is obtained and the amount of air is very large. Therefore, as described above, if the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled, the shape of the intake passage is the third longest intake passage and the smaller cross-sectional area. A very large amount of air can flow into the combustion chamber 4.

また、機関運転状態が図6に示した高回転領域Z4にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図10に示されているように、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を開いており、タンブル制御弁17が分割吸気通路12を開いているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が高回転領域Z4にあるときには、機関回転数との関係から、吸気通路の形状を可能な限り吸気通路が短く通路断面積が大きい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、吸気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を制御すれば、吸気通路の形状は最も吸気通路が短く通路断面積が大きい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室4に流入させることができる。   Further, when the engine operating state is in the high rotation region Z4 shown in FIG. 6 and the internal combustion engine is performing full load combustion, as shown in FIG. The intake passage 5 is opened so that the tumble control valve 17 opens the divided intake passage 12. That is, when the internal combustion engine performs full load combustion, it is necessary to increase the intake amount as much as possible. Here, when the engine operating state is in the high rotation region Z4, if the shape of the intake passage is made as short as possible and the cross-sectional area of the passage is large from the relationship with the engine speed, the inertia supercharging effect can be obtained. As a result, the intake air amount becomes very large. Therefore, as described above, if the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled, the shape of the intake passage becomes the shape with the shortest intake passage and the largest passage cross-sectional area. A large amount of air can flow into the combustion chamber 4.

そして、本実施形態のように、メイン吸気通路5、サブ吸気通路8、吸気通路長変更弁11、および、タンブル制御弁17を構成し且つ配置すると、サージタンク1から燃焼室4までの吸気通路にボリュームが大きく変化してしまう領域がない或いはほとんどないことから、より高い慣性過給効果を得ることができる。特に、第1実施形態では、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17が図1に示されている状態にあるときには、参照符号W1で示した領域が吸気通路のボリュームが大きく変化する領域(いわゆるデッドボリューム)となってしまうが、第2実施形態では、図7に示されているように、こうした吸気通路のボリュームが大きく変化する領域が発生しないことからも、より高い慣性過給効果を得ることがでる。   When the main intake passage 5, the sub intake passage 8, the intake passage length change valve 11, and the tumble control valve 17 are configured and arranged as in this embodiment, the intake passage from the surge tank 1 to the combustion chamber 4 is arranged. Therefore, there is no or almost no region where the volume changes greatly, so that a higher inertial supercharging effect can be obtained. In particular, in the first embodiment, when the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are in the state shown in FIG. 1, the region indicated by reference sign W1 is a region where the volume of the intake passage changes greatly ( However, in the second embodiment, as shown in FIG. 7, since a region in which the volume of the intake passage greatly changes does not occur, a higher inertial supercharging effect can be obtained. I can get it.

次に、本発明の内燃機関の吸気制御装置の第3の実施形態について説明する。図11〜図14に第3の実施形態を示してある。本実施形態のメイン吸気通路5、サブ吸気通路8、吸気通路長変更弁11、および、隔壁14は、第2実施形態のものと同じく構成されている。しかしながら、本実施形態のタンブル制御弁17の構成は、第2実施形態のものとは異なる。   Next, a third embodiment of the intake control device for an internal combustion engine of the present invention will be described. A third embodiment is shown in FIGS. The main intake passage 5, the sub intake passage 8, the intake passage length changing valve 11, and the partition wall 14 of the present embodiment are configured in the same manner as in the second embodiment. However, the configuration of the tumble control valve 17 of this embodiment is different from that of the second embodiment.

すなわち、タンブル制御弁17のプレート状の弁体16は、燃焼室4側の隔壁14の端部に隣接した部分に取り付けられた回動軸15を中心として回動して一方の分割吸気通路12を開いたり閉じたりするように配置されている。図11および図13に示したタンブル制御弁17は、一方の分割吸気通路12を閉じた状態にあり、図12および図14に示したタンブル制御弁17は、分割吸気通路12を開いた状態にある。そして、タンブル制御弁17が分割吸気通路12を開いた状態にあるとき、タンブル制御弁17のプレート状の弁体16は、図12および図14に示したように、隔壁14に対して平行となっており、特に、隔壁14と同一平面上または略同一平面上にある。   That is, the plate-like valve body 16 of the tumble control valve 17 rotates about a rotation shaft 15 attached to a portion adjacent to the end of the partition wall 14 on the combustion chamber 4 side, and is divided into one divided intake passage 12. Are arranged to open and close. The tumble control valve 17 shown in FIGS. 11 and 13 is in a state in which one of the divided intake passages 12 is closed, and the tumble control valve 17 shown in FIGS. 12 and 14 is in a state in which the divided intake passage 12 is opened. is there. When the tumble control valve 17 is in the state where the divided intake passage 12 is opened, the plate-like valve body 16 of the tumble control valve 17 is parallel to the partition wall 14 as shown in FIGS. In particular, it is on the same plane or substantially the same plane as the partition wall 14.

なお、図11および図12に示した吸気通路長変更弁11は、メイン吸気管3を閉じた状態にあり、図13および図14に示した吸気通路長変更弁11は、メイン吸気管3を開いた状態にある。また、タンブル制御弁17によって開かれたり閉じられたりする分割吸気通路12は、隔壁14に関してサブ吸気管6がメイン吸気管3に接続された側とは反対側の分割吸気通路である。   11 and 12 is in a state where the main intake pipe 3 is closed, and the intake passage length change valve 11 shown in FIGS. 13 and 14 is connected to the main intake pipe 3. In the open state. The divided intake passage 12 that is opened or closed by the tumble control valve 17 is a divided intake passage on the opposite side of the partition 14 from the side where the sub intake pipe 6 is connected to the main intake pipe 3.

また、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17が図11に示した状態にあるときには、空気は、サージタンク1からサブ吸気通路8を介してメイン吸気通路5に流入し、そして、タンブル制御弁17によって閉じられていない方の分割吸気通路13のみを介して燃焼室4に流入する。一方、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17が図12に示した状態にあるときには、空気は、サージタンク1からサブ吸気通路8を介してメイン吸気通路5に流入し、そして、両分割吸気通路12,13を介して燃焼室4に流入する。また、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17が図13に示した状態にあるときには、空気は、主に、メイン吸気通路5に直接流入し、そして、タンブル制御弁17によって閉じられていない方の分割吸気通路13のみを介して燃焼室4に流入する。また、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17が図14に示した状態にあるときには、空気は、主に、サージタンク1からメイン吸気通路5に直接流入し、そして、両分割吸気通路12,13を介して燃焼室4に流入する。   When the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are in the state shown in FIG. 11, air flows from the surge tank 1 into the main intake passage 5 via the sub intake passage 8, and the tumble control is performed. It flows into the combustion chamber 4 through only the divided intake passage 13 that is not closed by the valve 17. On the other hand, when the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are in the state shown in FIG. 12, air flows from the surge tank 1 into the main intake passage 5 via the sub intake passage 8 and is divided into both parts. It flows into the combustion chamber 4 through the intake passages 12 and 13. When the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are in the state shown in FIG. 13, air mainly flows directly into the main intake passage 5 and is not closed by the tumble control valve 17. Flows into the combustion chamber 4 only through the divided intake passage 13 on the other side. When the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are in the state shown in FIG. 14, the air mainly flows directly from the surge tank 1 into the main intake passage 5, and the both divided intake passages 12. , 13 flows into the combustion chamber 4.

そして、吸気通路の形状(空気がサージタンク1から燃焼室4に流入するまでに通る吸気通路の形状)は、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17が図11に示した状態にあるときに最も吸気通路が長く通路断面積が小さく、図12に示した状態にあるときに次に吸気通路が長く通路断面積が小さく、図13に示した状態にあるときにその次に吸気通路が長く通路断面積が小さく、図14に示した状態にあるときに最も吸気通路が短く通路断面積が大きい。   The shape of the intake passage (the shape of the intake passage through which the air passes from the surge tank 1 to the combustion chamber 4) is when the intake passage length change valve 11 and the tumble control valve 17 are in the state shown in FIG. When the intake passage is longest and the passage cross-sectional area is small, the intake passage is next long when the passage cross-sectional area is small, and when it is in the state shown in FIG. The passage cross-sectional area is long and small, and when it is in the state shown in FIG. 14, the intake passage is shortest and the passage cross-sectional area is large.

また、図11および図13に示されているように、タンブル制御弁17が一方の分割吸気通路12を閉じているときには、空気は、タンブル制御弁17によって閉じられていない方の分割吸気通路13のみを介して燃焼室4に流入し、第1実施形態に関連して説明したように、燃焼室4内に空気(混合気)のタンブル流が形成される。   As shown in FIGS. 11 and 13, when the tumble control valve 17 closes one of the divided intake passages 12, the air is not closed by the tumble control valve 17. As described with reference to the first embodiment, a tumble flow of air (air mixture) is formed in the combustion chamber 4 as described above in connection with the first embodiment.

次に、吸気通路長変更弁11の制御とタンブル制御弁17の制御とについて説明する。機関運転状態が図6に示した領域Yにあって、内燃機関がストイキ燃焼を実行しているときには、図14に示されているように、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を開いており、タンブル制御弁17が分割吸気通路12を開いているようにする。すなわち、内燃機関がストイキ燃焼を実行するときは、吸気量(燃焼室4に吸入される空気の量)を比較的多くする必要があるが、上述したように、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を制御すれば、メイン吸気通路5全体を介して燃焼室4に空気を流入させることができるので、いわゆるポンピングロスが小さくなり、吸気量が比較的多くなる。   Next, the control of the intake passage length changing valve 11 and the control of the tumble control valve 17 will be described. When the engine operating state is in the region Y shown in FIG. 6 and the internal combustion engine is performing stoichiometric combustion, the intake passage length changing valve 11 opens the main intake passage 5 as shown in FIG. The tumble control valve 17 opens the divided intake passage 12. That is, when the internal combustion engine performs stoichiometric combustion, it is necessary to relatively increase the intake amount (the amount of air sucked into the combustion chamber 4), but as described above, the intake passage length change valve 11 and the tumble If the control valve 17 is controlled, air can flow into the combustion chamber 4 through the entire main intake passage 5, so that the so-called pumping loss is reduced and the intake air amount is relatively increased.

また、機関運転状態が図6に示した領域Xにあって、内燃機関がリーンバーン燃焼を実行しているときには、図13に示されているように、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を開いており、タンブル制御弁17が一方の分割吸気通路12を閉じているようにする。すなわち、内燃機関がリーンバーン燃焼を実行するときは、吸気量をそれほど多くする必要はないが、少ない量の燃料でもって燃焼を良好に行わせる必要がある。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を制御すれば、一方の分割吸気通路12を介してのみ燃焼室4に空気を流入させることができるので、燃焼室4内に空気(混合気)のタンブル流が形成され、燃料と空気の混合が促進され、したがって、燃料の量が少なくても燃焼が良好に行われる。   Further, when the engine operating state is in the region X shown in FIG. 6 and the internal combustion engine is performing lean burn combustion, as shown in FIG. 13, the intake passage length changing valve 11 is connected to the main intake passage. 5 is opened so that the tumble control valve 17 closes one of the divided intake passages 12. That is, when the internal combustion engine performs lean burn combustion, it is not necessary to increase the intake air amount so much, but it is necessary to perform combustion well with a small amount of fuel. Therefore, as described above, if the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled, air can flow into the combustion chamber 4 only through one of the divided intake passages 12. In this way, a tumble flow of air (air mixture) is formed, and the mixing of fuel and air is promoted. Therefore, even if the amount of fuel is small, the combustion is performed well.

また、機関運転状態が図6に示した低回転領域Z1にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図11に示されているように、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を閉じており、タンブル制御弁17が一方の分割吸気通路12を閉じているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が低回転領域Z1にあるときには、吸気通路の形状(空気がサージタンク1から燃焼室4に流入するまでに通る吸気通路の形状)を可能な限り吸気通路が長く通路断面積が小さい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、吸気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を制御すれば、吸気通路の形状は最も吸気通路が長く通路断面積が小さい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室4に流入させることができる。   Further, when the engine operating state is in the low rotation region Z1 shown in FIG. 6 and the internal combustion engine is performing full load combustion, as shown in FIG. The intake passage 5 is closed so that the tumble control valve 17 closes one of the divided intake passages 12. That is, when the internal combustion engine performs full load combustion, it is necessary to increase the intake amount as much as possible. Here, when the engine operating state is in the low rotation region Z1, the intake passage is as long as possible in the shape of the intake passage (the shape of the intake passage through which air flows from the surge tank 1 to the combustion chamber 4). If the shape is small, an inertial supercharging effect can be obtained, and the intake air amount becomes very large. Therefore, as described above, if the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled, the shape of the intake passage is the longest intake passage and the sectional area of the passage is small. A large amount of air can flow into the combustion chamber 4.

また、内燃機関が図6に示した低中回転領域Z2にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図12に示されているように、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を閉じており、タンブル制御弁17が分割吸気通路12を開いているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が低中回転領域Z2にあるときには、吸気通路の形状を2番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、吸気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を制御すれば、吸気通路の形状は2番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室4に流入させることができる。   When the internal combustion engine is in the low / medium speed region Z2 shown in FIG. 6 and the internal combustion engine is performing full load combustion, as shown in FIG. The intake passage 5 is closed so that the tumble control valve 17 opens the divided intake passage 12. That is, when the internal combustion engine performs full load combustion, it is necessary to increase the intake amount as much as possible. Here, when the engine operating state is in the low / medium rotation region Z2, if the shape of the intake passage is the second longest intake passage and the cross-sectional area is small, the inertia supercharging effect can be obtained and the intake air amount is extremely low. To be more. Therefore, as described above, when the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled, the shape of the intake passage is the second longest intake passage and the sectional area of the passage is small. A very large amount of air can flow into the combustion chamber 4.

また、機関運転状態が図6に示した中高回転領域Z3にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図13に示されているように、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を開いており、タンブル制御弁17が一方の分割吸気通路12を閉じているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が中高回転領域Z3にあるときには、機関回転数との関係から、吸気通路の形状を3番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、空気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を制御すれば、吸気通路の形状は3番目に吸気通路が長く通路断面積が小さい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室4に流入させることができる。   Further, when the engine operating state is in the middle / high rotation region Z3 shown in FIG. 6 and the internal combustion engine is performing full load combustion, as shown in FIG. The intake passage 5 is opened so that the tumble control valve 17 closes one of the divided intake passages 12. That is, when the internal combustion engine performs full load combustion, it is necessary to increase the intake amount as much as possible. Here, when the engine operating state is in the middle / high rotation range Z3, if the shape of the intake passage is the third longest intake passage and the sectional area of the passage is small from the relationship with the engine speed, the inertia supercharging effect is obtained. Is obtained and the amount of air is very large. Therefore, as described above, if the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled, the shape of the intake passage is the third longest intake passage and the smaller cross-sectional area. A very large amount of air can flow into the combustion chamber 4.

また、機関運転状態が図6に示した高回転領域Z4にあって、内燃機関が全負荷燃焼を実行しているときには、図14に示されているように、吸気通路長変更弁11がメイン吸気通路5を開いており、タンブル制御弁17が分割吸気通路12を開いているようにする。すなわち、内燃機関が全負荷燃焼を実行するときは、吸気量をできるだけ多くする必要がある。ここで、機関運転状態が高回転領域Z4にあるときには、機関回転数との関係から、吸気通路の形状を可能な限り吸気通路が短く通路断面積が大きい形状とすれば、慣性過給効果が得られ、吸気量が非常に多くなる。したがって、上述したように、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を制御すれば、吸気通路の形状は最も吸気通路が短く通路断面積が大きい形状となるので、慣性過給効果によって非常に多い量の空気を燃焼室4に流入させることができる。   Further, when the engine operating state is in the high rotation region Z4 shown in FIG. 6 and the internal combustion engine is performing full load combustion, as shown in FIG. The intake passage 5 is opened so that the tumble control valve 17 opens the divided intake passage 12. That is, when the internal combustion engine performs full load combustion, it is necessary to increase the intake amount as much as possible. Here, when the engine operating state is in the high rotation region Z4, if the shape of the intake passage is made as short as possible and the cross-sectional area of the passage is large from the relationship with the engine speed, the inertia supercharging effect can be obtained. As a result, the intake air amount becomes very large. Therefore, as described above, if the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are controlled, the shape of the intake passage becomes the shape with the shortest intake passage and the largest passage cross-sectional area. A large amount of air can flow into the combustion chamber 4.

そして、本実施形態のように、メイン吸気通路5、サブ吸気通路8、吸気通路長変更弁11、および、タンブル制御弁17を構成し且つ配置すると、サージタンク1から燃焼室4までの吸気通路にボリュームが大きく変化してしまう領域がない或いはほとんどないことから、より高い慣性過給効果を得ることができる。特に、第1実施形態において吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17が図1に示されている状態にあるときに発生する吸気通路のボリュームが大きく変化する領域W1が、第3実施形態では、図11に示されているように発生しないことからも、より高い慣性過給効果を得ることがでる。   When the main intake passage 5, the sub intake passage 8, the intake passage length change valve 11, and the tumble control valve 17 are configured and arranged as in this embodiment, the intake passage from the surge tank 1 to the combustion chamber 4 is arranged. Therefore, there is no or almost no region where the volume changes greatly, so that a higher inertial supercharging effect can be obtained. In particular, in the third embodiment, a region W1 in which the volume of the intake passage that changes when the intake passage length change valve 11 and the tumble control valve 17 are in the state shown in FIG. Since it does not occur as shown in FIG. 11, a higher inertial supercharging effect can be obtained.

また、本実施形態によれば、タンブル制御弁17によって一方の分割吸気通路12が閉じられているときに、より強い空気(混合気)のタンブル流が燃焼室4内に形成される。すなわち、例えば、図7〜図10に示した第2実施形態にあるように、タンブル制御弁17が隔壁14の中間部分に取り付けられていると、図7を参照すると分かるように、タンブル制御弁17によって一方の分割吸気通路12が閉じられているとき、タンブル制御弁17下流の分割吸気通路12の空間W2が比較的大きく、吸気弁19が閉じられている間にタンブル制御弁17下流の分割吸気通路12に空気が溜まることになる。そして、この場合、吸気弁19が開かれて燃焼室4に空気が吸入されるときに、このタンブル制御弁17下流の分割吸気通路12の空間W2に溜まっている空気も燃焼室4に吸入されることになるので、燃焼室4内に形成される空気(混合気)のタンブル流が弱くなる可能性がある。しかしながら、第3実施形態にあるように、タンブル制御弁17が燃焼室4側の隔壁14の端部に隣接した部分に取り付けられていると、図11を参照すると分かるように、タンブル制御弁17によって一方の分割吸気通路12が閉じられているとき、タンブル制御弁17下流の分割吸気通路12の空間が比較的小さく、吸気弁19が閉じられている間にタンブル制御弁17下流の分割吸気通路12に溜まる空気の量は非常に少ない。このため、吸気弁19が開かれて燃焼室4に空気が吸入されるときに、タンブル制御弁17下流の分割吸気通路12の空間から燃焼室4に吸入される空気も非常に少なく、タンブル制御弁17によって閉じられていない分割吸気通路13を介して燃焼室4に吸入される空気のほうが圧倒的に多い。したがって、より強い空気(混合気)のタンブル流が燃焼室4内に形成されるのである。   Further, according to the present embodiment, when one divided intake passage 12 is closed by the tumble control valve 17, a stronger tumble flow of air (air mixture) is formed in the combustion chamber 4. That is, for example, when the tumble control valve 17 is attached to an intermediate portion of the partition wall 14 as in the second embodiment shown in FIGS. 7 to 10, as can be seen with reference to FIG. When one of the divided intake passages 12 is closed by 17, the space W2 of the divided intake passage 12 downstream of the tumble control valve 17 is relatively large, and the division of the downstream of the tumble control valve 17 is performed while the intake valve 19 is closed. Air accumulates in the intake passage 12. In this case, when the intake valve 19 is opened and air is sucked into the combustion chamber 4, the air accumulated in the space W 2 of the divided intake passage 12 downstream of the tumble control valve 17 is also sucked into the combustion chamber 4. Therefore, the tumble flow of air (air mixture) formed in the combustion chamber 4 may be weakened. However, as in the third embodiment, when the tumble control valve 17 is attached to a portion adjacent to the end of the partition wall 14 on the combustion chamber 4 side, as can be seen with reference to FIG. When one of the divided intake passages 12 is closed, the space of the divided intake passage 12 downstream of the tumble control valve 17 is relatively small, and the divided intake passage downstream of the tumble control valve 17 is closed while the intake valve 19 is closed. The amount of air accumulated in 12 is very small. For this reason, when the intake valve 19 is opened and air is sucked into the combustion chamber 4, very little air is sucked into the combustion chamber 4 from the space of the divided intake passage 12 downstream of the tumble control valve 17. The amount of air sucked into the combustion chamber 4 through the divided intake passage 13 not closed by the valve 17 is overwhelmingly larger. Therefore, a stronger tumble flow of air (air mixture) is formed in the combustion chamber 4.

また、第1実施形態において、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を図2に示されている状態から図3に示されている状態に切り換えるとき、吸気通路長変更弁11とタンブル制御弁17とを同時に図2に示されている状態から図3に示されている状態に切り換えてもよいが、これら吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17の状態を切り換えたときに内燃機関から出力されるトルクに少なくとも生じるであろう変動をできるだけ小さくするという観点からは、まず始めに、吸気通路長変更弁11を図2に示されている状態から図3に示されている状態に切り換えた後に、タンブル制御弁17を図2に示されている状態から図3に示されている状態に切り換えることが好ましい。すなわち、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を図2に示されている状態から図4に示されている状態を経由して図3に示されている状態に切り換えることが好ましい。   In the first embodiment, when the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are switched from the state shown in FIG. 2 to the state shown in FIG. 3, the intake passage length changing valve 11 and the tumble control are switched. The valve 17 may be simultaneously switched from the state shown in FIG. 2 to the state shown in FIG. 3, but when the states of the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are switched, the internal combustion engine From the viewpoint of minimizing at least the fluctuation that will occur in the torque output from the engine, first, the intake passage length changing valve 11 is changed from the state shown in FIG. 2 to the state shown in FIG. After switching, it is preferable to switch the tumble control valve 17 from the state shown in FIG. 2 to the state shown in FIG. That is, it is preferable to switch the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 from the state shown in FIG. 2 to the state shown in FIG. 3 via the state shown in FIG.

同様の理由から、第2実施形態において、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を図8に示されている状態から図9に示されている状態に切り換えるときには、これら吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を図8に示されている状態から図10に示されている状態を経由して図9に示されている状態に切り換えることが好ましい。また、同様の理由から、第3実施形態において、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を図12に示されている状態から図13に示されている状態に切り換えるときには、これら吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を図12に示されている状態から図14に示されている状態を経由して図13に示されている状態に切り換えることが好ましい。   For the same reason, in the second embodiment, when the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are switched from the state shown in FIG. 8 to the state shown in FIG. 11 and the tumble control valve 17 are preferably switched from the state shown in FIG. 8 to the state shown in FIG. 9 via the state shown in FIG. For the same reason, when the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are switched from the state shown in FIG. 12 to the state shown in FIG. It is preferable to switch the change valve 11 and the tumble control valve 17 from the state shown in FIG. 12 to the state shown in FIG. 13 via the state shown in FIG.

さらに、第1実施形態において、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を図3に示されている状態から図2に示されている状態に切り換えるときにも、吸気通路長変更弁11とタンブル制御弁17とを同時に図3に示されている状態から図2に示されている状態に切り換えてもよいが、これら吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17の状態を切り換えたときに内燃機関から出力されるトルクに生じるであろう変動をできるだけ小さくするという観点から、まず始めに、タンブル制御弁17を図3に示されている状態から図2に示されている状態に切り換えた後に、吸気通路長変更弁11を図3に示されている状態から図2に示されている状態に切り換えることが好ましい。すなわち、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を図3に示されている状態から図4に示されている状態を経由して図2に示されている状態に切り換えることが好ましい。   Further, in the first embodiment, when the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are switched from the state shown in FIG. 3 to the state shown in FIG. The tumble control valve 17 may be simultaneously switched from the state shown in FIG. 3 to the state shown in FIG. 2, but when the states of the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are switched. From the viewpoint of minimizing fluctuations that may occur in the torque output from the internal combustion engine, first, the tumble control valve 17 is switched from the state shown in FIG. 3 to the state shown in FIG. It is preferable to switch the intake passage length changing valve 11 from the state shown in FIG. 3 to the state shown in FIG. 2 later. That is, it is preferable to switch the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 from the state shown in FIG. 3 to the state shown in FIG. 2 via the state shown in FIG.

同様の理由から、第2実施形態において、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を図9に示されている状態から図8に示されている状態に切り換えるときには、これら吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を図9に示されている状態から図10に示されている状態を経由して図8に示されている状態に切り換えることが好ましい。また、同様の理由から、第3実施形態において、吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を図13に示されている状態から図12に示されている状態に切り換えるときには、これら吸気通路長変更弁11およびタンブル制御弁17を図13に示されている状態から図14に示されている状態を経由して図12に示されている状態に切り換えることが好ましい。   For the same reason, in the second embodiment, when the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are switched from the state shown in FIG. 9 to the state shown in FIG. 11 and the tumble control valve 17 are preferably switched from the state shown in FIG. 9 to the state shown in FIG. 8 via the state shown in FIG. For the same reason, when the intake passage length changing valve 11 and the tumble control valve 17 are switched from the state shown in FIG. 13 to the state shown in FIG. The change valve 11 and the tumble control valve 17 are preferably switched from the state shown in FIG. 13 to the state shown in FIG. 12 via the state shown in FIG.

吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を閉じており且つタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じている状態にある本発明の第1実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図である。FIG. 3 is a view showing an intake control device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention in a state in which an intake passage length change valve closes a main intake passage and a tumble control valve closes one divided intake passage. . 図1と同じく、本発明の第1実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図であるが、ここでは、吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を閉じており且つタンブル制御弁が分割吸気通路を開いている状態にある。FIG. 2 is a view showing the internal combustion engine intake control device according to the first embodiment of the present invention, as in FIG. 1, but here the intake passage length change valve closes the main intake passage and the tumble control valve is divided intake air The passage is open. 図1と同じく、本発明の第1実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図であるが、ここでは、吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を開いており且つタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じている状態にある。FIG. 2 is a view showing the internal combustion engine intake control device according to the first embodiment of the present invention, as in FIG. 1, but here the intake passage length change valve opens the main intake passage and the tumble control valve The split intake passage is closed. 図1と同じく、本発明の第1実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図であるが、ここでは、吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を開いており且つタンブル制御弁が分割吸気通路を開いている状態にある。FIG. 2 is a view showing the internal combustion engine intake control apparatus according to the first embodiment of the present invention, as in FIG. 1, but here the intake passage length changing valve opens the main intake passage and the tumble control valve is divided intake air The passage is open. 燃焼室内に形成される空気(混合気)のタンブル流を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the tumble flow of the air (air mixture) formed in a combustion chamber. 機関回転数Nと機関負荷Lとに応じて複数の領域に分割された機関運転状態を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing an engine operating state divided into a plurality of regions according to an engine speed N and an engine load L. 吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を閉じており且つタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じている状態にある本発明の第2実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing an intake control device for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention in a state where an intake passage length change valve closes a main intake passage and a tumble control valve closes one divided intake passage. . 図7と同じく、本発明の第2実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図であるが、ここでは、吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を閉じており且つタンブル制御弁が分割吸気通路を開いている状態にある。FIG. 8 is a diagram showing an intake control device for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention, similar to FIG. 7, but here, the intake passage length change valve closes the main intake passage and the tumble control valve is divided intake The passage is open. 図7と同じく、本発明の第2実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図であるが、ここでは、吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を開いており且つタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じている状態にある。FIG. 9 is a view showing an intake control device for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention, similar to FIG. 7, but here, the intake passage length changing valve opens the main intake passage and the tumble control valve is one of the control valves. The split intake passage is closed. 図7と同じく、本発明の第2実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図であるが、ここでは、吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を開いており且つタンブル制御弁が分割吸気通路を開いている状態にある。FIG. 8 is a diagram showing an intake control device for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention, similar to FIG. 7, but here the intake passage length changing valve opens the main intake passage and the tumble control valve is divided intake The passage is open. 吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を閉じており且つタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じている状態にある本発明の第3実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図である。FIG. 6 is a view showing an intake control device for an internal combustion engine according to a third embodiment of the present invention in a state where an intake passage length change valve closes a main intake passage and a tumble control valve closes one divided intake passage. . 図11と同じく、本発明の第3実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図であるが、ここでは、吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を閉じており且つタンブル制御弁が分割吸気通路を開いている状態にある。FIG. 12 is a diagram showing an intake control device for an internal combustion engine according to a third embodiment of the present invention, similar to FIG. 11, but here, the intake passage length changing valve closes the main intake passage and the tumble control valve is divided intake air The passage is open. 図11と同じく、本発明の第3実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図であるが、ここでは、吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を開いており且つタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じている状態にある。11 is a view showing an intake control device for an internal combustion engine according to a third embodiment of the present invention, similar to FIG. 11, in which the intake passage length changing valve opens the main intake passage and the tumble control valve is one of the tumble control valves. The split intake passage is closed. 図11と同じく、本発明の第3実施形態の内燃機関の吸気制御装置を示した図であるが、ここでは、吸気通路長変更弁がメイン吸気通路を開いており且つタンブル制御弁が分割吸気通路を開いている状態にある。FIG. 12 is a view showing an intake control device for an internal combustion engine according to a third embodiment of the present invention, as in FIG. 11, but here the intake passage length changing valve opens the main intake passage and the tumble control valve is divided intake air The passage is open.

符号の説明Explanation of symbols

1 サージタンク
3 メイン吸気管
4 燃焼室
5 メイン吸気通路
6 サブ吸気管
8 サブ吸気通路
9,15 回動軸
10,10A,10B,16 プレート状の弁体
11 吸気通路長変更弁
12,13 分割吸気通路
17 タンブル制御弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surge tank 3 Main intake pipe 4 Combustion chamber 5 Main intake passage 6 Sub intake pipe 8 Sub intake passage 9, 15 Rotating shaft 10, 10A, 10B, 16 Plate-shaped valve body 11 Intake passage length change valve 12, 13 Division Intake passage 17 Tumble control valve

Claims (9)

サージタンクと、該サージタンクから延びて燃焼室に接続された第1の吸気通路と、サージタンクから延びて第1の吸気通路に接続された第2の吸気通路と、該第2の吸気通路と第1の吸気通路との接続箇所よりも上流側において第1の吸気通路を閉じたり開いたりする吸気通路長変更弁と、第2の吸気通路と第1の吸気通路との接続箇所よりも下流側の第1の吸気通路の内部空間を該第1の吸気通路の軸線に沿って2分割して2つの分割吸気通路を形成するように該第1の吸気通路内に配置された隔壁と、前記分割吸気通路の一方を閉じたり開いたりするタンブル制御弁とを具備し、該タンブル制御弁によって前記分割吸気通路の一方が閉じられたときに他方の分割吸気通路を介して燃焼室内に流入した空気がタンブル流を形成するように前記隔壁が第1の吸気通路内に配置されている内燃機関の吸気制御装置において、サージタンクから第1の吸気通路までの第2の吸気通路の長さがサージタンクから第2の吸気通路と第1の吸気通路との接続箇所までの長さよりも長く、第2の吸気通路の通路断面積がサージタンクから第2の吸気通路と第1の吸気通路との接続箇所までの第1の吸気通路の通路断面積よりも小さく、前記タンブル制御弁が前記隔壁に取り付けられた回動軸を中心として回動するように該隔壁に取り付けられ、
前記タンブル制御弁が前記回動軸を中心として回動可能なプレート状の弁体を有し、タンブル制御弁が前記分割吸気通路の一方を開いているとき、該タンブル制御弁のプレート状の弁体が前記隔壁に対して平行となり、
前記第2の吸気通路が前記隔壁に対して略垂直な方向から第1の吸気通路に接続されており、前記タンブル制御弁が前記隔壁に関して第2の吸気通路が第1の吸気通路に接続された側とは反対側に形成された分割吸気通路を閉じたり開いたりし、前記タンブル制御弁の回動軸が前記隔壁の燃焼室側端部に取り付けられ、前記タンブル制御弁が前記分割吸気通路を開いているとき、該タンブル制御弁のプレート状の弁体が前記隔壁と同一平面上または略同一平面上にある、
ことを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
A surge tank; a first intake passage extending from the surge tank and connected to the combustion chamber; a second intake passage extending from the surge tank and connected to the first intake passage; and the second intake passage. And an intake passage length changing valve that closes or opens the first intake passage upstream of a connection location between the first intake passage and the first intake passage, and a connection location between the second intake passage and the first intake passage. A partition disposed in the first intake passage so as to divide the internal space of the first intake passage on the downstream side into two along the axis of the first intake passage to form two divided intake passages; A tumble control valve that closes or opens one of the divided intake passages, and flows into the combustion chamber via the other divided intake passage when one of the divided intake passages is closed by the tumble control valve. So as to form a tumble flow In the intake control device for an internal combustion engine in which the partition wall is disposed in the first intake passage, the length of the second intake passage from the surge tank to the first intake passage is the length from the surge tank to the second intake passage. The first intake air from the surge tank to the connection portion between the second intake passage and the first intake passage is longer than the length to the connection portion with the first intake passage. smaller than the passage sectional area of the passage, the tumble control valve is attached, et al is the partition wall so as to rotate about the rotation shaft attached to said partition wall,
When the tumble control valve has a plate-like valve body that can turn around the turning shaft, and the tumble control valve opens one of the divided intake passages, the plate-like valve of the tumble control valve The body is parallel to the partition,
The second intake passage is connected to the first intake passage from a direction substantially perpendicular to the partition, and the tumble control valve is connected to the first intake passage with respect to the partition. The split intake passage formed on the side opposite to the closed side is closed or opened, the rotating shaft of the tumble control valve is attached to the combustion chamber side end of the partition wall, and the tumble control valve is connected to the split intake passage The plate-shaped valve body of the tumble control valve is on the same plane or substantially the same plane as the partition wall,
An intake air control apparatus for an internal combustion engine.
前記第2の吸気通路が燃焼室よりもサージタンクに近い第1の吸気通路の箇所に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の吸気制御装置。   The intake control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the second intake passage is connected to a portion of the first intake passage closer to the surge tank than the combustion chamber. 前記第2の吸気通路がサージタンクに隣接した第1の吸気通路の箇所に接続されていることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の吸気制御装置。   The intake control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the second intake passage is connected to a portion of the first intake passage adjacent to the surge tank. 前記吸気通路長変更弁がプレート状の弁体を有し、吸気通路長変更弁が第1の吸気通路を開いているとき、該吸気通路長変更弁のプレート状の弁体が前記隔壁と同一平面上または略同一平面上にあることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の内燃機関の吸気制御装置。When the intake passage length change valve has a plate-like valve body, and the intake passage length change valve opens the first intake passage, the plate-like valve body of the intake passage length change valve is the same as the partition wall The intake control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the intake control device is on a plane or substantially on the same plane. 前記吸気通路長変更弁が第1の吸気通路を開いているとき、該吸気通路長変更弁のプレート状の弁体の燃焼室側周縁部が前記隔壁のサージタンク側端部に隣接することを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の吸気制御装置。When the intake passage length changing valve is opening the first intake passage, the combustion chamber side peripheral portion of the plate-like valve body of the intake passage length changing valve is adjacent to the surge tank side end portion of the partition wall. 5. The intake control device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein 前記吸気通路長変更弁が互いに隣接する回動軸を中心として或いは共通の1つの回動軸を中心として異なる領域でそれぞれ独立して回動可能な2つのプレート状の弁体を有し、吸気通路長変更弁が第1の吸気通路を開いているとき、該吸気通路長変更弁の一方のプレート状の弁体の周縁部が前記隔壁のサージタンク側端部に隣接すると共に該吸気通路長変更弁の他方のプレート状の弁体の周縁部が第1の吸気通路に接続された第2の吸気通路のサージタンク側端面部分に隣接することを特徴とする請求項5に記載の内燃機関の吸気制御装置。The intake passage length change valve has two plate-like valve bodies that can rotate independently in different regions around a rotation axis adjacent to each other or around a common rotation axis. When the passage length changing valve opens the first intake passage, the peripheral portion of one plate-like valve body of the intake passage length changing valve is adjacent to the surge tank side end of the partition wall and the intake passage length 6. The internal combustion engine according to claim 5, wherein a peripheral portion of the other plate-shaped valve body of the change valve is adjacent to a surge tank side end surface portion of the second intake passage connected to the first intake passage. Intake control device. 機関回転数が予め定められた機関回転数よりも高いときに第1の吸気通路を介して燃焼室に空気が吸入されると慣性過給効果の助力を得て空気が燃焼室に吸入されると共に、機関回転数が上記予め定められた機関回転数よりも低いときに第2の吸気通路を介して燃焼室に空気が吸入されると慣性過給効果の助力を得て空気が燃焼室に吸入されるように第1の吸気通路の長さと通路断面積および第2の吸気通路の長さと通路断面積が設定されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の内燃機関の吸気制御装置。When air is sucked into the combustion chamber via the first intake passage when the engine speed is higher than a predetermined engine speed, air is sucked into the combustion chamber with the help of the inertia supercharging effect. At the same time, when the engine speed is lower than the predetermined engine speed, if air is sucked into the combustion chamber via the second intake passage, the inertia supercharging effect is obtained and the air enters the combustion chamber. The length and passage cross-sectional area of the first intake passage and the length and passage cross-sectional area of the second intake passage are set so as to be inhaled. Intake control device for internal combustion engine. 内燃機関が全負荷または全負荷近傍の負荷よりも小さい機関負荷領域において機関負荷が予め定められた機関負荷よりも低いときに燃焼室内の混合気の空燃比を理論空燃比よりも大きい空燃比として燃焼を行わせるリーンバーン燃焼を実行し、内燃機関が全負荷または全負荷近傍の負荷よりも小さい機関負荷領域において機関負荷が上記予め定められた機関負荷よりも高いときに燃焼室内の混合気の空燃比を理論空燃比または略理論空燃比として燃焼を行わせるストイキ燃焼を実行し、内燃機関がストイキ燃焼を実行しているときには、吸気通路長変更弁が第1の吸気通路を開いていると共にタンブル制御弁が分割吸気通路を開いており、内燃機関がリーンバーン燃焼を実行しているときには、吸気通路長変更弁が第1の吸気通路を開いていると共にタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じており、機関負荷が全負荷または全負荷近傍の負荷であるときには、機関回転数に応じて吸気通路長変更弁の作動とタンブル制御弁の作動とが制御されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の内燃機関の吸気制御装置。When the engine load is lower than a predetermined engine load in an engine load region where the internal combustion engine is smaller than the full load or a load near the full load, the air-fuel ratio of the mixture in the combustion chamber is set to an air-fuel ratio larger than the stoichiometric air-fuel ratio. Lean burn combustion is performed to cause combustion, and when the engine load is higher than the predetermined engine load in the engine load region where the internal combustion engine is smaller than the full load or a load near the full load, When the stoichiometric combustion is performed with the air-fuel ratio being the stoichiometric or substantially stoichiometric air-fuel ratio and the internal combustion engine is performing stoichiometric combustion, the intake passage length changing valve opens the first intake passage. When the tumble control valve opens the split intake passage and the internal combustion engine is performing lean burn combustion, the intake passage length change valve opens the first intake passage. In addition, when the tumble control valve closes one of the divided intake passages and the engine load is a full load or a load close to the full load, the operation of the intake passage length changing valve and the operation of the tumble control valve according to the engine speed Is controlled, the intake control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7. 内燃機関の運転状態を機関回転数が低い順に低回転運転状態、低中回転運転状態、中高回転運転状態、高回転運転状態に分けた場合に、機関負荷が全負荷または全負荷近傍の負荷であって且つ内燃機関の運転状態が低回転運転状態にあるときには、吸気通路長変更弁が第1の吸気通路を閉じていると共にタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じており、機関負荷が全負荷または全負荷近傍であって且つ内燃機関の運転状態が低中回転運転状態にあるときには、吸気通路長変更弁が第1の吸気通路を閉じていると共にタンブル制御弁が分割吸気通路を開いており、機関負荷が全負荷または全負荷近傍の負荷であって且つ内燃機関の運転状態が中高回転運転状態にあるときには、吸気通路長変更弁が第1の吸気通路を開いていると共にタンブル制御弁が一方の分割吸気通路を閉じており、機関負荷が全負荷または全負荷近傍であって且つ内燃機関の運転状態が高回転運転状態にあるときには、吸気通路長変更弁が第1の吸気通路を開いていると共にタンブル制御弁が分割吸気通路を開いていることを特徴とする請求項8に記載の内燃機関の吸気制御装置。When the operating state of the internal combustion engine is divided into a low rotation operation state, a low / medium rotation operation state, a medium / high rotation operation state, and a high rotation operation state in order of increasing engine speed, the engine load is a full load or a load near the full load. When the internal combustion engine is operating at a low speed, the intake passage length change valve closes the first intake passage and the tumble control valve closes one of the divided intake passages. When the engine is at full load or near full load and the internal combustion engine is in the low / medium speed operation state, the intake passage length changing valve closes the first intake passage and the tumble control valve opens the divided intake passage. When the engine load is a full load or a load near the full load and the operating state of the internal combustion engine is in the middle / high rotation operation state, the intake passage length change valve opens the first intake passage and When the control valve closes one of the divided intake passages, the engine load is at or near the full load, and the operation state of the internal combustion engine is in the high rotation operation state, the intake passage length change valve is the first intake air intake valve. 9. The intake control apparatus for an internal combustion engine according to claim 8, wherein the passage is opened and the tumble control valve is opened in a divided intake passage.
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