JP4735589B2 - 内燃機関の吸気制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の吸気通路を開閉して内燃機関の燃焼室内に吸気渦流を発生させる吸気渦流発生装置を備えた内燃機関の吸気制御装置に関するもので、特に氷結等によるバルブの作動不良を防止することが可能な内燃機関の吸気制御装置に係わる。
［従来の技術］
従来より、図８に示したように、内燃機関の吸気管（吸気導入ダクト）１０１内におけるスロットルバルブの下流側の吸気通路１０２に、回転軸１０３を中心にして開閉可能な吸気流制御バルブ１０４を設置した内燃機関の吸気制御装置が公知である（例えば、特許文献１参照）。この内燃機関の吸気制御装置においては、スロットルバルブのバルブ開度に応じて吸気流制御バルブ１０４の開度が制御されている。
そして、内燃機関の吸気制御装置においては、吸気流制御バルブ１０４の開度が全開開度の状態の時に、吸気通路１０２を流れる吸入空気における吸気抵抗を低減させるという目的で、回転軸１０３がバルブ中央部よりも一端側（吸気通路１０２の重力方向における下面側）にズレた片持ち式の吸気流制御バルブ１０４が採用されている。また、回転軸１０３は、吸気通路１０２の重力方向における下部（吸気通路１０２の下面近傍）で回転自在に支持されている。
従来より、図８に示したように、内燃機関の吸気管（吸気導入ダクト）１０１内におけるスロットルバルブの下流側の吸気通路１０２に、回転軸１０３を中心にして開閉可能な吸気流制御バルブ１０４を設置した内燃機関の吸気制御装置が公知である（例えば、特許文献１参照）。この内燃機関の吸気制御装置においては、スロットルバルブのバルブ開度に応じて吸気流制御バルブ１０４の開度が制御されている。
そして、内燃機関の吸気制御装置においては、吸気流制御バルブ１０４の開度が全開開度の状態の時に、吸気通路１０２を流れる吸入空気における吸気抵抗を低減させるという目的で、回転軸１０３がバルブ中央部よりも一端側（吸気通路１０２の重力方向における下面側）にズレた片持ち式の吸気流制御バルブ１０４が採用されている。また、回転軸１０３は、吸気通路１０２の重力方向における下部（吸気通路１０２の下面近傍）で回転自在に支持されている。
ここで、内燃機関の吸気制御装置においては、内燃機関が冷えており、吸入空気流量が少なくても良い時、つまりエンジン始動時またはアイドル運転時に、吸気流制御バルブ１０４を全閉した全閉開度の状態となるように、吸気流制御バルブ１０４の開度を制御する。
そして、吸気流制御バルブ１０４を全閉位置にて閉弁したバルブ全閉時には、吸気管１０１の吸気通路１０２の出口部１０５から、内燃機関の吸気ポート１０６の上層部内に吸気流を導入することで、吸気ポート１０６の上層部の天壁面（吸気ポート１０６の重力方向における上面）に沿って流れる吸気流が、吸気ポート１０６の吸気弁口１０７から燃焼室内に供給される。このとき、内燃機関の燃焼室内において、十分な吸気渦流（タンブル流）を発生させることができる。
これによって、内燃機関の燃焼室内に吸入空気と共に吸い込まれる燃料の霧化向上が成され、エンジン始動時またはアイドル運転時における燃焼室内での燃焼効率が向上し、燃費やエミッション等を改善できる。
そして、吸気流制御バルブ１０４を全閉位置にて閉弁したバルブ全閉時には、吸気管１０１の吸気通路１０２の出口部１０５から、内燃機関の吸気ポート１０６の上層部内に吸気流を導入することで、吸気ポート１０６の上層部の天壁面（吸気ポート１０６の重力方向における上面）に沿って流れる吸気流が、吸気ポート１０６の吸気弁口１０７から燃焼室内に供給される。このとき、内燃機関の燃焼室内において、十分な吸気渦流（タンブル流）を発生させることができる。
これによって、内燃機関の燃焼室内に吸入空気と共に吸い込まれる燃料の霧化向上が成され、エンジン始動時またはアイドル運転時における燃焼室内での燃焼効率が向上し、燃費やエミッション等を改善できる。
また、内燃機関の吸気制御装置においては、内燃機関の通常運転時または運転停止時または運転停止後に、吸気流制御バルブ１０４を全開した全開開度の状態となるように吸気流制御バルブ１０４の開度を制御する。
そして、吸気流制御バルブ１０４を全開位置にて開弁したバルブ全開時には、吸気管１０１に流入した吸気流は、吸気通路１０２をストレートに通過して、吸気通路１０２の出口部１０５から吸気ポート１０６内に導入される。そして、吸気ポート１０６を通過した吸気流は、吸気ポート１０６の吸気弁口１０７から燃焼室内に供給される。このとき、内燃機関の燃焼室内において、タンブル流は発生しない。
そして、吸気流制御バルブ１０４を全開位置にて開弁したバルブ全開時には、吸気管１０１に流入した吸気流は、吸気通路１０２をストレートに通過して、吸気通路１０２の出口部１０５から吸気ポート１０６内に導入される。そして、吸気ポート１０６を通過した吸気流は、吸気ポート１０６の吸気弁口１０７から燃焼室内に供給される。このとき、内燃機関の燃焼室内において、タンブル流は発生しない。
［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１に記載の内燃機関の吸気制御装置においては、吸気流制御バルブ１０４として、その回転軸１０３が、バルブ中央部よりも一端側にズレた片持ち式の吸気流制御バルブを採用しており、更に、回転軸１０３が吸気通路１０２の重力方向における下部に設置されている。
これによって、吸気流制御バルブ１０４よりも吸気流方向の上流側の吸気通路１０２から流入してきた吸入空気中に含まれる水分や水滴が、回転軸１０３を回転自在に支持するバルブ軸受け部（吸気通路１０２の重力方向における下部）に付着または滞留する可能性がある。
ところが、特許文献１に記載の内燃機関の吸気制御装置においては、吸気流制御バルブ１０４として、その回転軸１０３が、バルブ中央部よりも一端側にズレた片持ち式の吸気流制御バルブを採用しており、更に、回転軸１０３が吸気通路１０２の重力方向における下部に設置されている。
これによって、吸気流制御バルブ１０４よりも吸気流方向の上流側の吸気通路１０２から流入してきた吸入空気中に含まれる水分や水滴が、回転軸１０３を回転自在に支持するバルブ軸受け部（吸気通路１０２の重力方向における下部）に付着または滞留する可能性がある。
そして、内燃機関の運転停止時に吸気流制御バルブ１０４が全開位置で保持される吸気制御装置の場合、寒冷環境下で使用すると、吸気管１０１のバルブ軸受け部、回転軸１０３および吸気流制御バルブ１０４に付着または滞留した水が凍って、吸気流制御バルブ１０４に氷結（アイシング）が生じ、この氷結が原因で吸気流制御バルブ１０４が全開位置付近で固着して作動不能となる可能性がある。
一方、図９に示したように、吸気流制御バルブ１０４の回転軸１０３が、内燃機関の吸気ポート１０６の重力方向における上部に支持された内燃機関の吸気制御装置が公知である（例えば、特許文献２参照）。
この特許文献２に記載の内燃機関の吸気制御装置においては、吸気流制御バルブ１０４の回転軸１０３近傍への水の滞留を防止することができるが、バルブ閉弁時に吸気ポート１０６の下層部（吸気ポート１０６の重力方向における下部）を通過した吸気流が、吸気ポート１０６の吸気弁口１０７から燃焼室内に供給される。このため、十分なタンブル流を生成することができないという問題があった。
実開昭５８−１６１１２８号公報（第１頁、第４図−第６図）
実開昭５７−００００４９号公報（第１頁、第１図−第６図）
一方、図９に示したように、吸気流制御バルブ１０４の回転軸１０３が、内燃機関の吸気ポート１０６の重力方向における上部に支持された内燃機関の吸気制御装置が公知である（例えば、特許文献２参照）。
この特許文献２に記載の内燃機関の吸気制御装置においては、吸気流制御バルブ１０４の回転軸１０３近傍への水の滞留を防止することができるが、バルブ閉弁時に吸気ポート１０６の下層部（吸気ポート１０６の重力方向における下部）を通過した吸気流が、吸気ポート１０６の吸気弁口１０７から燃焼室内に供給される。このため、十分なタンブル流を生成することができないという問題があった。
本発明の目的は、バルブが氷結する等の不具合を防止することのできる内燃機関の吸気制御装置を提供することにある。また、バルブの氷結を原因とするバルブの凍結固着または動作不能（または動作不良）を確実に防止することのできる内燃機関の吸気制御装置を提供することにある。
請求項１、８及び１２に記載の発明によれば、バルブは、その回転軸方向の両端部に、ハウジングに摺動自在に支持される２つの摺動部を有している。そして、バルブは、その表面に、バルブの回転軸方向に対して略直交する方向に延びる溝を有している。なお、バルブの溝の延長方向（溝長さ方向）を、バルブの回転軸方向に対して略直交する方向で、且つバルブを全開した全開状態の時に吸気通路の重力方向に対して垂直な水平方向となる方向、あるいはバルブを全開した全開状態の時に吸気通路を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向に対して平行な方向（所謂吸気通路の軸線方向）に設定しても良い。
そして、請求項１に記載の発明によれば、バルブを全開した全開状態の時、つまりバルブの開度が、吸気通路内において全開位置にて全開（開弁）した全開開度の状態の時（バルブの全開時）に、ハウジングの吸気通路の重力方向に対して垂直な水平方向にバルブが配置されている。
そして、請求項１に記載の発明によれば、バルブを全開した全開状態の時、つまりバルブの開度が、吸気通路内において全開位置にて全開（開弁）した全開開度の状態の時（バルブの全開時）に、ハウジングの吸気通路の重力方向に対して垂直な水平方向にバルブが配置されている。
ここで、バルブの表面に設けた溝（バルブの溝）は、バルブの回転軸方向に対して略直交する方向、つまりバルブの回転軸方向の両端部（２つの摺動部）とは異なる方向に延びている。このため、バルブの溝は、バルブの表面上に付着した水滴が、ハウジングとバルブの摺動部との間に浸入しないようにするための浸入防止溝として機能する。あるいはバルブの溝は、バルブの表面上に付着した水滴を集めて内燃機関の燃焼室側に排水するための集水溝として機能する。
そして、バルブの表面上に付着した水滴は、内燃機関の運転中に、内燃機関の吸入負圧によって内燃機関の燃焼室側に吸入されるため、内燃機関の運転停止時または運転停止後には、バルブの表面より水がなくなる。
そして、バルブの表面上に付着した水滴は、内燃機関の運転中に、内燃機関の吸入負圧によって内燃機関の燃焼室側に吸入されるため、内燃機関の運転停止時または運転停止後には、バルブの表面より水がなくなる。
これによって、バルブの表面に付着した水が凍ってハウジングとバルブとの間に跨がって氷塊が形成されてバルブが氷結する等の不具合を防止することができる。また、バルブの表面に付着した水が、ハウジングとバルブの摺動部との間に浸入し、そこで水が凍ってハウジングとバルブの摺動部との間に跨がって氷塊が形成されてバルブが氷結する等の不具合を防止することができる。したがって、バルブの氷結を原因とするバルブの凍結固着または動作不能（または動作不良）を確実に防止することができるので、バルブの氷結防止効果（凍結防止効果）に対する信頼性が非常に高くなる。
請求項２に記載の発明によれば、バルブとして、その回転軸が、バルブの中心よりも一端側にズレた片持ち式のバルブを採用している。
ここで、バルブとして板状のバルブを採用した場合、バルブの開度が、吸気通路内において全閉位置にて全閉（閉弁）した全閉開度の状態の時（バルブの全閉時）に、バルブの回転軸が、バルブの板厚方向に対して垂直なバルブ表面方向の片側（例えば吸気通路の重力方向における下面側）に偏った位置に配置されている。また、バルブの回転軸を、吸気通路の中央部よりも吸気通路の重力方向における下面側にオフセットするように配置しても良い。すなわち、ハウジングの吸気通路内に開閉自在（回転自在）に収容されるバルブは、自由端側に対して逆側に回転中心を成す回転軸を有する片持ち式のバルブを構成している。
ここで、バルブとして板状のバルブを採用した場合、バルブの開度が、吸気通路内において全閉位置にて全閉（閉弁）した全閉開度の状態の時（バルブの全閉時）に、バルブの回転軸が、バルブの板厚方向に対して垂直なバルブ表面方向の片側（例えば吸気通路の重力方向における下面側）に偏った位置に配置されている。また、バルブの回転軸を、吸気通路の中央部よりも吸気通路の重力方向における下面側にオフセットするように配置しても良い。すなわち、ハウジングの吸気通路内に開閉自在（回転自在）に収容されるバルブは、自由端側に対して逆側に回転中心を成す回転軸を有する片持ち式のバルブを構成している。
上記の片持ち式のバルブを採用することにより、バルブを全開した全開状態の時、つまりバルブの開度が、吸気通路内において全開位置にて全開（開弁）した全開開度の状態の時（バルブの全開時）に、ハウジングの吸気通路内に流入した吸気流は、バルブおよび回転軸によって邪魔されることなく、ハウジングの吸気通路内をストレートに通過する。すなわち、ハウジングの吸気通路内に流入した吸気流は、ハウジングの吸気通路を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向に対して平行な方向（所謂吸気通路の軸線方向）に真っ直ぐに流れて、ハウジングから内燃機関に導入される。これによって、バルブの全開時における吸気抵抗を低減させることができる。
請求項３に記載の発明によれば、バルブを全開した全開状態の時、つまりバルブの開度が、吸気通路内において全開位置にて全開（開弁）した全開開度の状態の時（バルブの全開時）に、ハウジングの吸気通路を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向に対して平行な方向（所謂吸気通路の軸線方向）にバルブが配置されている。
請求項４に記載の発明によれば、バルブの溝幅が、バルブを全開した全開状態の時に吸気通路の軸線方向の下流側に向かって徐々に狭くなっている。これによって、バルブの表面上に付着した水滴がバルブの溝に集まるので、内燃機関の燃焼室側に排水し易くなる。
請求項４に記載の発明によれば、バルブの溝幅が、バルブを全開した全開状態の時に吸気通路の軸線方向の下流側に向かって徐々に狭くなっている。これによって、バルブの表面上に付着した水滴がバルブの溝に集まるので、内燃機関の燃焼室側に排水し易くなる。
請求項５に記載の発明によれば、ハウジングの吸気通路の重力方向における下方側に、バルブを全開した全開状態の時にバルブを収納するためのバルブ収納空間を形成している。
ここで、ハウジングの吸気通路内にバルブ収納空間を設け、更に、片持ち式のバルブの回転軸をバルブ収納空間の内部で回転自在に支持することにより、バルブの全開時における吸気抵抗を更に低減させることができる。
ここで、ハウジングの吸気通路内にバルブ収納空間を設け、更に、片持ち式のバルブの回転軸をバルブ収納空間の内部で回転自在に支持することにより、バルブの全開時における吸気抵抗を更に低減させることができる。
請求項６に記載の発明によれば、ハウジングは、吸気通路の軸線方向が、吸気通路の重力方向に対して垂直な水平方向で、且つバルブの回転軸方向に対して略直交する方向となるように配置されている。
請求項７及び８に記載の発明によれば、ハウジングは、吸気通路の重力方向における下面に、バルブの回転軸方向に対して略直交する方向に延びる溝を有している。なお、ハウジングの溝の延長方向（溝長さ方向）を、バルブの回転軸方向に対して略直交する方向で、且つバルブを全閉した全閉状態の時に吸気通路の重力方向に対して垂直な水平方向となる方向、あるいはバルブを全閉した全閉状態の時に吸気通路を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向に対して平行な方向（所謂吸気通路の軸線方向）に設定しても良い。
請求項７及び８に記載の発明によれば、ハウジングは、吸気通路の重力方向における下面に、バルブの回転軸方向に対して略直交する方向に延びる溝を有している。なお、ハウジングの溝の延長方向（溝長さ方向）を、バルブの回転軸方向に対して略直交する方向で、且つバルブを全閉した全閉状態の時に吸気通路の重力方向に対して垂直な水平方向となる方向、あるいはバルブを全閉した全閉状態の時に吸気通路を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向に対して平行な方向（所謂吸気通路の軸線方向）に設定しても良い。
請求項９に記載の発明によれば、ハウジングの吸気通路よりも吸気流方向の上流側に吸気導入通路を有する吸気導入ダクトを設けている。この吸気導入ダクトは、ハウジングとバルブとによって構成されるバルブユニットを収容保持（格納）している。
請求項１０に記載の発明によれば、ハウジングの吸気通路の重力方向における下方側に、バルブを全開した全開状態の時にバルブを収納するためのバルブ収納空間を形成している。そして、吸気導入ダクトに、バルブ収納空間の重力方向における下面と吸気導入通路の重力方向における下面との間に段差面を設けている。
請求項１１及び１２に記載の発明によれば、吸気導入ダクトに、段差面の重力方向における最上部からバルブ収納空間に向けて突出した板状の吸気ガイドを設けている。この吸気ガイドは、吸気導入通路の重力方向における下面に、バルブの回転軸方向に対して略直交する方向に延びる溝を有している。
請求項１０に記載の発明によれば、ハウジングの吸気通路の重力方向における下方側に、バルブを全開した全開状態の時にバルブを収納するためのバルブ収納空間を形成している。そして、吸気導入ダクトに、バルブ収納空間の重力方向における下面と吸気導入通路の重力方向における下面との間に段差面を設けている。
請求項１１及び１２に記載の発明によれば、吸気導入ダクトに、段差面の重力方向における最上部からバルブ収納空間に向けて突出した板状の吸気ガイドを設けている。この吸気ガイドは、吸気導入通路の重力方向における下面に、バルブの回転軸方向に対して略直交する方向に延びる溝を有している。
本発明を実施するための最良の形態は、バルブが氷結する等の不具合を防止するという目的、また、バルブの氷結を原因とするバルブの凍結固着または動作不能（または動作不良）を確実に防止するという目的を、バルブの表面に、ハウジングとバルブの摺動部との間にバルブの表面上に付着した水滴が浸入しないように溝を形成することで実現した。
［実施例１の構成］
図１（ａ）、（ｂ）および図２（ａ）、（ｂ）は本発明の実施例１を示したもので、図１（ａ）はバルブユニット（カートリッジ）を示した図で、図１（ｂ）は内燃機関の吸気制御装置を示した図である。
図１（ａ）、（ｂ）および図２（ａ）、（ｂ）は本発明の実施例１を示したもので、図１（ａ）はバルブユニット（カートリッジ）を示した図で、図１（ｂ）は内燃機関の吸気制御装置を示した図である。
本実施例の内燃機関の制御装置（エンジン制御システム）は、内燃機関（例えば４気筒ガソリンエンジン：以下エンジンと言う）の各気筒（シリンダ）内において混合気の燃焼を促進させるための吸気渦流を生成することが可能な吸気渦流発生装置（吸気モジュール）を備えた内燃機関の吸気制御装置として使用されるものである。
ここで、エンジンは、吸入空気と燃料との混合気を燃焼室内で燃焼させて得られる熱エネルギーにより出力を発生するもので、吸気行程、圧縮行程、膨張（燃焼）行程、排気行程の４つの行程（ストローク）を周期（サイクル）として繰り返す４サイクルエンジンが採用されている。このエンジンは、例えば自動車等の車両のエンジンルームに搭載されている。そして、エンジンは、エンジンの燃焼室に吸入空気を導入するための吸気管と、エンジンの燃焼室より排気ガスを排出するための排気管とを備えている。
ここで、エンジンは、吸入空気と燃料との混合気を燃焼室内で燃焼させて得られる熱エネルギーにより出力を発生するもので、吸気行程、圧縮行程、膨張（燃焼）行程、排気行程の４つの行程（ストローク）を周期（サイクル）として繰り返す４サイクルエンジンが採用されている。このエンジンは、例えば自動車等の車両のエンジンルームに搭載されている。そして、エンジンは、エンジンの燃焼室に吸入空気を導入するための吸気管と、エンジンの燃焼室より排気ガスを排出するための排気管とを備えている。
エンジン本体は、シリンダヘッド１およびシリンダブロック等によって構成されている。エンジンのシリンダヘッド１の一方側に形成される吸気ポート（インテークポート）２は、ポペット型の吸気バルブ（インテークバルブ）によって開閉される。また、シリンダヘッド１の他方側に形成される排気ポート（エキゾーストポート）は、ポペット型の排気バルブ（エキゾーストバルブ）によって開閉される。
また、エンジンのシリンダヘッド１には、先端部が各気筒毎の燃焼室内に露出するようにスパークプラグが取り付けられている。また、シリンダヘッド１には、吸気ポート２内に最適なタイミングで燃料を噴射するインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）が取り付けられている。
また、エンジンのシリンダヘッド１には、先端部が各気筒毎の燃焼室内に露出するようにスパークプラグが取り付けられている。また、シリンダヘッド１には、吸気ポート２内に最適なタイミングで燃料を噴射するインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）が取り付けられている。
そして、エンジンのシリンダブロックの内部に形成されるシリンダボア内には、連接棒を介してクランクシャフトに連結されたピストンが、シリンダボアの中心軸線方向に摺動自在に支持されている。
シリンダヘッド１のうちの少なくとも一部（上流側端部）は、吸気ポート２を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向に対して平行な方向、所謂吸気ポート２の軸線方向が、吸気ポート２の重力方向に対して垂直な水平方向で、且つ吸気流制御バルブ５の回転軸方向に対して略直交する方向となるように配置されている。
なお、吸気ポート２の上流側の開口端には、第２吸気通路１２の重力方向における下面と同一平面上に位置する開口端縁から吸気ポート２の下流側に向かって、徐々に高くなるスロープ状のガイド面１３が設けられている。
シリンダヘッド１のうちの少なくとも一部（上流側端部）は、吸気ポート２を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向に対して平行な方向、所謂吸気ポート２の軸線方向が、吸気ポート２の重力方向に対して垂直な水平方向で、且つ吸気流制御バルブ５の回転軸方向に対して略直交する方向となるように配置されている。
なお、吸気ポート２の上流側の開口端には、第２吸気通路１２の重力方向における下面と同一平面上に位置する開口端縁から吸気ポート２の下流側に向かって、徐々に高くなるスロープ状のガイド面１３が設けられている。
エンジンの吸気管は、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に吸入空気（吸気）を供給するための吸気通路を形成するケーシング（インテークダクト）である。この吸気管は、エアクリーナケース、インテークパイプ、スロットルボディ、サージタンク、インテークマニホールド３等を有している。なお、吸気管の途中、すなわち、スロットルボディの内部には、バタフライ型のスロットルバルブが開閉自在に設置されている。また、インテークマニホールド３の下流端には、エンジンのシリンダヘッド１が気密的に結合されている。
エンジンの排気管は、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出する排気ガスを排気浄化装置を経由して外部に排出するための排気通路を形成するケーシング（エキゾーストダクト）である。この排気管は、エキゾーストマニホールドおよびエキゾーストパイプ等を有している。
エンジンの排気管は、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出する排気ガスを排気浄化装置を経由して外部に排出するための排気通路を形成するケーシング（エキゾーストダクト）である。この排気管は、エキゾーストマニホールドおよびエキゾーストパイプ等を有している。
本実施例の内燃機関の吸気制御装置（吸気渦流発生装置）は、エンジンの吸気管のスロットルボディよりも吸気流方向の下流側に気密的に接続されたインテークマニホールド３と、インテークマニホールド３の内部（内燃機関の吸気通路：以下第１、第２吸気通路１１、１２と呼ぶ）を流れる吸入空気に縦方向の吸気渦流（タンブル流）を発生させる吸気制御弁（吸気流制御弁、タンブル流制御弁：以下ＴＣＶと呼ぶ）と、このＴＣＶの弁体である吸気流制御バルブ５の回転軸６に圧入嵌合されたシャフト（ピンロッド）７を駆動する電動モータを有するアクチュエータと、ＴＣＶのバルブ開度を、点火装置、燃料噴射装置および吸気通路開閉装置（内燃機関のスロットル制御装置）等の各システムと関連して制御するエンジン制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）とを備えている。
ここで、内燃機関のスロットル制御装置は、スロットルバルブのバルブ開度に相当するスロットル開度に応じて、エンジンの各気筒毎の燃焼室に供給される吸入空気の流量を制御するシステムである。
このスロットル制御装置は、エンジンの吸気管の途中に設置されたスロットルボディと、このスロットルボディの円筒部（スロットルボア壁部）の内部（スロットルボア）に開閉自在に収容された吸入空気流量（吸気量）制御バルブであるスロットルバルブと、このスロットルバルブを支持固定する回転軸（シャフト）と、このシャフトを介してスロットルバルブを駆動する電動モータを有するアクチュエータとを備えている。
ここで、スロットルバルブを駆動する電動モータは、ＥＣＵによって通電制御されるように構成されている。
このスロットル制御装置は、エンジンの吸気管の途中に設置されたスロットルボディと、このスロットルボディの円筒部（スロットルボア壁部）の内部（スロットルボア）に開閉自在に収容された吸入空気流量（吸気量）制御バルブであるスロットルバルブと、このスロットルバルブを支持固定する回転軸（シャフト）と、このシャフトを介してスロットルバルブを駆動する電動モータを有するアクチュエータとを備えている。
ここで、スロットルバルブを駆動する電動モータは、ＥＣＵによって通電制御されるように構成されている。
本実施例のインテークマニホールド３は、内部に流入した吸入空気を、エンジンのシリンダヘッド１に設けられる気筒数分の吸気ポート２に分配供給する吸気多岐管であって、樹脂材料によって一体的に形成されている。そして、インテークマニホールド３は、エンジンの各気筒毎に対応して設置されるＴＣＶの共通の吸気導入ダクトを構成するもので、複数の多角筒部８、９を有している（図７参照）。各多角筒部８、９は、２重管構造のインテークマニホールド３の外側の多角筒部（吸気導入ダクトの第１筒部）を構成している。
インテークマニホールド３の各多角筒部８の内部には、断面方形状（または断面矩形状）の嵌合穴１０が形成されている。各嵌合穴１０は、複数のバルブユニット（カートリッジ）をそれぞれ格納（収容保持）するバルブユニット格納部（バルブユニット格納空間）である。
また、インテークマニホールド３の各多角筒部９の内部、つまり各嵌合穴１０よりも吸気流方向の上流側には、断面方形状（または断面矩形状）の第１吸気通路（吸気導入ダクトの吸気導入通路）１１が形成されている。各第１吸気通路１１は、各第２吸気通路１２を介して、エンジンの気筒毎の吸気ポート２に互いに独立して接続されている。
ここで、エンジンの吸気ポート側の多角筒部８の開口断面積は、吸気管のスロットルボディ側の多角筒部９の開口断面積よりも大きくなっている。すなわち、嵌合穴１０の開口断面積は、第１吸気通路１１の通路断面積よりも大きくなっている。
また、インテークマニホールド３の各多角筒部９の内部、つまり各嵌合穴１０よりも吸気流方向の上流側には、断面方形状（または断面矩形状）の第１吸気通路（吸気導入ダクトの吸気導入通路）１１が形成されている。各第１吸気通路１１は、各第２吸気通路１２を介して、エンジンの気筒毎の吸気ポート２に互いに独立して接続されている。
ここで、エンジンの吸気ポート側の多角筒部８の開口断面積は、吸気管のスロットルボディ側の多角筒部９の開口断面積よりも大きくなっている。すなわち、嵌合穴１０の開口断面積は、第１吸気通路１１の通路断面積よりも大きくなっている。
インテークマニホールド３のうちの少なくとも一部（複数の多角筒部８、９）は、第１吸気通路１１を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向に対して平行な方向、所謂第１吸気通路１１の軸線方向が、第１吸気通路１１の重力方向に対して垂直な水平方向で、且つ吸気流制御バルブ５の回転軸方向に対して略直交する方向となるように配置されている。
また、インテークマニホールド３は、多角筒部８の重力方向における上面（多角筒部８の天井面）と多角筒部９の重力方向における上面（多角筒部９の天井面）との間に、インテークマニホールド３の重力方向における上部側の段差面１４を有している。また、インテークマニホールド３は、多角筒部８の重力方向における下面（多角筒部８の底面）と多角筒部９の重力方向における下面（多角筒部９の底面）との間に、インテークマニホールド３の重力方向における下部側の段差面１５を有している。
また、インテークマニホールド３は、多角筒部８の重力方向における上面（多角筒部８の天井面）と多角筒部９の重力方向における上面（多角筒部９の天井面）との間に、インテークマニホールド３の重力方向における上部側の段差面１４を有している。また、インテークマニホールド３は、多角筒部８の重力方向における下面（多角筒部８の底面）と多角筒部９の重力方向における下面（多角筒部９の底面）との間に、インテークマニホールド３の重力方向における下部側の段差面１５を有している。
そして、インテークマニホールド３は、下部側の段差面１５の重力方向における最上部から吸気流制御バルブ５の回転軸６に向けて、第１、第２吸気通路１１、１２を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向に対して平行な方向（所謂第１、第２吸気通路１１、１２の軸線方向）に延びる平板状の吸気ガイド１６を有している。
この吸気ガイド１６は、インテークマニホールド３の段差面１５と吸気流制御バルブ５の回転軸６との間に形成される隙間を塞ぐように設置されているので、ハウジング４の重力方向における下面（ハウジング４の底面）への吸入空気の回り込みや、吸入空気の停滞（澱み）を抑制する機能を有している。
この吸気ガイド１６は、インテークマニホールド３の段差面１５と吸気流制御バルブ５の回転軸６との間に形成される隙間を塞ぐように設置されているので、ハウジング４の重力方向における下面（ハウジング４の底面）への吸入空気の回り込みや、吸入空気の停滞（澱み）を抑制する機能を有している。
本実施例のＴＣＶは、図１（ａ）、（ｂ）に示したように、インテークマニホールド３の各嵌合穴１０内にそれぞれ格納された複数のハウジング４と、これらのハウジング４の内部（第２吸気通路１２）に開閉自在に収容された複数の吸気流制御バルブ５とを備えている。なお、ハウジング４と吸気流制御バルブ５とによって、インテークマニホールド３の各嵌合穴１０内に収容保持されるバルブユニット（カートリッジ）を構成する。
ハウジング４は、内部に吸気流制御バルブ５を開閉自在に収容する多角筒形状の多角筒状体であって、例えば熱可塑性の樹脂材料によって一体的に形成されている。このハウジング４の内部には、断面方形状（または断面矩形状）の第２吸気通路（ハウジング４の吸気通路）１２が形成されている。各第２吸気通路１２は、エンジンの気筒毎の吸気ポート２に互いに独立して接続されている。
ハウジング４は、内部に吸気流制御バルブ５を開閉自在に収容する多角筒形状の多角筒状体であって、例えば熱可塑性の樹脂材料によって一体的に形成されている。このハウジング４の内部には、断面方形状（または断面矩形状）の第２吸気通路（ハウジング４の吸気通路）１２が形成されている。各第２吸気通路１２は、エンジンの気筒毎の吸気ポート２に互いに独立して接続されている。
ハウジング４は、第２吸気通路１２を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向に対して平行な方向、所謂第２吸気通路１２の軸線方向が、第２吸気通路１２の重力方向に対して垂直な水平方向で、且つ吸気流制御バルブ５の回転軸方向に対して略直交する方向となるように配置されている。
そして、ハウジング４は、第２吸気通路１２の重力方向における上部および下部に上面（天井面）および下面（底面）を有し、且つ第２吸気通路１２の重力方向に対して直交する水平方向（吸気流方向に対して直交する回転軸方向）における両側に両側面を有している。
そして、ハウジング４は、第２吸気通路１２の重力方向における上部および下部に上面（天井面）および下面（底面）を有し、且つ第２吸気通路１２の重力方向に対して直交する水平方向（吸気流方向に対して直交する回転軸方向）における両側に両側面を有している。
そして、ハウジング４は、第２吸気通路１２の重力方向における下方側、つまり第２吸気通路１２の重力方向における下面側（第２吸気通路１２の下面側）に、吸気流制御バルブ５の全開時に吸気流制御バルブ５が第２吸気通路１２のメイン通路内に突き出ないように吸気流制御バルブ５を収納（格納）するためのバルブ収納空間１７を有している。
ここで、第２吸気通路１２のメイン通路とは、インテークマニホールド３の吸気ガイド１６および吸気流制御バルブ５の表裏２面のうちのフラットな面（バルブ表面）と、ハウジング４の上壁部との間に形成される空間、つまりバルブ収納空間１７よりも第２吸気通路１２の重力方向における上方側に形成される空間のことで、メイン通路は、第１吸気通路１１と同一の開口面積を有している。
ここで、第２吸気通路１２のメイン通路とは、インテークマニホールド３の吸気ガイド１６および吸気流制御バルブ５の表裏２面のうちのフラットな面（バルブ表面）と、ハウジング４の上壁部との間に形成される空間、つまりバルブ収納空間１７よりも第２吸気通路１２の重力方向における上方側に形成される空間のことで、メイン通路は、第１吸気通路１１と同一の開口面積を有している。
バルブ収納空間１７の両側壁部には、第２吸気通路１２を隔てて対向する２つのバルブ軸受け部１９がそれぞれ設けられている。これらのバルブ軸受け部１９の内部には、２つの支持孔２０がそれぞれ形成されている。なお、これらの支持孔２０の内周には、２つの軸受け部材（例えば円筒状のベアリング等）２１が嵌合保持されている（図６参照）。
すなわち、ハウジング４のバルブ軸受け部１９は、２つのベアリング２１を介して、吸気流制御バルブ５の回転軸方向の両端部（２つのバルブ摺動面）２２を回転方向に摺動自在に支持している。なお、これらのベアリング２１はなくても良い。
すなわち、ハウジング４のバルブ軸受け部１９は、２つのベアリング２１を介して、吸気流制御バルブ５の回転軸方向の両端部（２つのバルブ摺動面）２２を回転方向に摺動自在に支持している。なお、これらのベアリング２１はなくても良い。
そして、ハウジング４は、２つのガスケット２３を介して、インテークマニホールド３の各嵌合穴１０の内部に弾性支持されている。
ここで、２つのバルブ軸受け部１９および２つの支持孔２０は、第２吸気通路１２の中心軸線よりもハウジング４の重力方向における下面側にオフセットするように配置されている。また、２つのバルブ軸受け部１９および２つの支持孔２０は、第２吸気通路１２の吸気流方向の中心部よりも第２吸気通路１２の吸気流方向の上流側にオフセットするように配置されている。
すなわち、２つのバルブ軸受け部１９および２つの支持孔２０は、ハウジング４の上流側の開口端寄りで、且つハウジング４の重力方向における下面に接近した位置に配設されている。
ここで、２つのバルブ軸受け部１９および２つの支持孔２０は、第２吸気通路１２の中心軸線よりもハウジング４の重力方向における下面側にオフセットするように配置されている。また、２つのバルブ軸受け部１９および２つの支持孔２０は、第２吸気通路１２の吸気流方向の中心部よりも第２吸気通路１２の吸気流方向の上流側にオフセットするように配置されている。
すなわち、２つのバルブ軸受け部１９および２つの支持孔２０は、ハウジング４の上流側の開口端寄りで、且つハウジング４の重力方向における下面に接近した位置に配設されている。
ハウジング４の重力方向における下面（ハウジング４の下面）には、吸気流制御バルブ５の回転軸方向に対して略直交する方向に延びるＶ字状の集水溝２４が形成されている。ハウジング４の集水溝２４は、ハウジング４の下面（底面）の一部（中央部）をハウジング４の下壁部の板厚方向に掘り下げて設けられている。また、ハウジング４の集水溝２４の中心部（集水溝２４の最深部）は、ハウジング４の上流側の開口端から下流側の開口端に至るまで、ハウジング４の軸線方向（吸気流方向）に沿うように真っ直ぐに延びている。そして、ハウジング４の集水溝２４は、集水溝２４の中心部（集水溝２４の最深部）から、集水溝２４の溝幅方向の両側に向かって徐々に高さが高くなるように設けられている。
また、本実施例では、ハウジング４の集水溝２４の延長方向（溝長さ方向）を、吸気流制御バルブ５の回転軸方向に対して略直交する方向で、且つ第２吸気通路１２の重力方向に対して垂直な水平方向となる方向、および第２吸気通路１２の軸線方向に設定している。
また、本実施例では、ハウジング４の集水溝２４の延長方向（溝長さ方向）を、吸気流制御バルブ５の回転軸方向に対して略直交する方向で、且つ第２吸気通路１２の重力方向に対して垂直な水平方向となる方向、および第２吸気通路１２の軸線方向に設定している。
複数の吸気流制御バルブ５は、各ハウジング４の軸線方向（吸気流方向）に対して直交する方向に回転中心軸線を有し、１本のピンロッド７に串刺し状態となるように結合された回転型のバルブである。そして、複数の吸気流制御バルブ５は、各第２吸気通路１２の内部を流れる吸入空気の流量が最大となる全開位置から、各第２吸気通路１２の内部を流れる吸入空気の流量が最小となる全閉位置に至るまでのバルブ作動範囲（バルブ開閉範囲）にて回転角度（バルブ開度）が変更されることで、複数のハウジング４毎の各第２吸気通路１２を開閉する。
そして、各吸気流制御バルブ５は、例えば熱可塑性の樹脂材料によって一体的に形成されており、方形板状（または矩形板状）のバルブ本体を有している。
複数の吸気流制御バルブ５は、板状のバルブ本体を全閉した全閉状態の時、つまりバルブ本体の開度（バルブ開度）が全閉位置にて全閉（閉弁）した全閉開度の状態の時（吸気流制御バルブ５の全閉時）に、回転軸６が、吸気流制御バルブ５の板厚方向に対して垂直なバルブ表面方向の片側（第２吸気通路１２の重力方向における下方側、図示下方側）に偏った位置に配置されている。すなわち、吸気流制御バルブ５は、自由端側に対して逆側に回転中心を成す回転軸６が、吸気流制御バルブ５の中心よりも一端側（図示下方側）にズレた片持ち式の吸気流制御バルブを構成している。
複数の吸気流制御バルブ５は、板状のバルブ本体を全閉した全閉状態の時、つまりバルブ本体の開度（バルブ開度）が全閉位置にて全閉（閉弁）した全閉開度の状態の時（吸気流制御バルブ５の全閉時）に、回転軸６が、吸気流制御バルブ５の板厚方向に対して垂直なバルブ表面方向の片側（第２吸気通路１２の重力方向における下方側、図示下方側）に偏った位置に配置されている。すなわち、吸気流制御バルブ５は、自由端側に対して逆側に回転中心を成す回転軸６が、吸気流制御バルブ５の中心よりも一端側（図示下方側）にズレた片持ち式の吸気流制御バルブを構成している。
また、吸気流制御バルブ５は、図１に示したように、板状のバルブ本体を全開した全開状態の時、つまりバルブ本体の開度（バルブ開度）が全開位置にて全開（開弁）した全開開度の状態の時（吸気流制御バルブ５の全開時）に吸気流制御バルブ５の重力方向における上面（吸気流制御バルブ５のバルブ表面）に、吸気流制御バルブ５の回転軸方向に対して略直交する方向（第２吸気通路１２の軸線方向（吸気流方向）、第２吸気通路１２の重力方向に対して直交する水平方向）に延びるＶ字状のガイド溝（集水溝、排水溝）２５が形成されている。
吸気流制御バルブ５のガイド溝２５は、吸気流制御バルブ５のバルブ表面の一部（中央部）を吸気流制御バルブ５の板厚方向に掘り下げて設けられている。また、吸気流制御バルブ５のガイド溝２５の中心部（ガイド溝２５の最深部）は、吸気流制御バルブ５の全開時に吸気流制御バルブ５の回転軸６から吸気流制御バルブ５の自由端側の先端部に至るまで、吸気流制御バルブ５の回転軸６の接線方向（第２吸気通路１２の軸線方向（吸気流方向））に沿うように真っ直ぐに延びている。そして、吸気流制御バルブ５のガイド溝２５は、ガイド溝２５の中心部（ガイド溝２５の最深部）から、ガイド溝２５の溝幅方向の両側に向かって徐々に高さが高くなるように設けられている。
また、本実施例では、吸気流制御バルブ５のガイド溝２５の延長方向（溝長さ方向）を、吸気流制御バルブ５の回転軸方向に対して略直交する方向で、且つ吸気流制御バルブ５の全開時に第２吸気通路１２の重力方向に対して垂直な水平方向となる方向、および吸気流制御バルブ５の全開時に第２吸気通路１２の軸線方向に設定している。
また、本実施例では、吸気流制御バルブ５のガイド溝２５の延長方向（溝長さ方向）を、吸気流制御バルブ５の回転軸方向に対して略直交する方向で、且つ吸気流制御バルブ５の全開時に第２吸気通路１２の重力方向に対して垂直な水平方向となる方向、および吸気流制御バルブ５の全開時に第２吸気通路１２の軸線方向に設定している。
そして、ガイド溝２５の溝幅方向（回転軸方向）の両側には、吸気流制御バルブ５の全開時に吸気流制御バルブ５のガイド溝２５の溝底面および吸気流制御バルブ５の回転軸６の２つのバルブ摺動面２２よりも、吸気流制御バルブ５の重力方向における上方側に最頂面（吸気流制御バルブ５のバルブ表面）を有する２つのガイドリブ２７が設けられている。これらのガイドリブ２７は、吸気流制御バルブ５のガイド溝２５の溝底面よりも吸気流制御バルブ５の板厚方向に高く盛り上げて設けられている。
また、２つのガイドリブ２７は、ガイド溝２５の最深部と同様に、吸気流制御バルブ５の全開時に吸気流制御バルブ５の回転軸６から吸気流制御バルブ５の自由端側の先端部に至るまで、吸気流制御バルブ５の回転軸６の接線方向（第２吸気通路１２の軸線方向（吸気流方向））に沿うように真っ直ぐに延びている。
また、２つのガイドリブ２７は、ガイド溝２５の最深部と同様に、吸気流制御バルブ５の全開時に吸気流制御バルブ５の回転軸６から吸気流制御バルブ５の自由端側の先端部に至るまで、吸気流制御バルブ５の回転軸６の接線方向（第２吸気通路１２の軸線方向（吸気流方向））に沿うように真っ直ぐに延びている。
また、吸気流制御バルブ５は、図１に示したように、吸気流制御バルブ５の全開時に吸気流制御バルブ５の重力方向における下面（吸気流制御バルブ５のバルブ裏面）に、回転軸６から吸気流制御バルブ５の自由端側（先端側）に向かって徐々に高さが低くなるように複数の補強リブ２９を形成している。これらの補強リブ２９は設けなくても良い。
ここで、各吸気流制御バルブ５の回転軸６は、各ハウジング４の内部に回転自在に収容されている。また、回転軸６は、ピンロッド７の周囲を周方向に取り囲むように円筒形状に形成されている。
そして、各吸気流制御バルブ５の回転軸方向の両端部（回転軸６の軸線方向の両端部）には、２つのベアリング２１を介して、ハウジング４のバルブ軸受け部１９の内周に回転自在に支持される２つのバルブ摺動面２２が設けられている。
ここで、各吸気流制御バルブ５の回転軸６は、各ハウジング４の内部に回転自在に収容されている。また、回転軸６は、ピンロッド７の周囲を周方向に取り囲むように円筒形状に形成されている。
そして、各吸気流制御バルブ５の回転軸方向の両端部（回転軸６の軸線方向の両端部）には、２つのベアリング２１を介して、ハウジング４のバルブ軸受け部１９の内周に回転自在に支持される２つのバルブ摺動面２２が設けられている。
また、各吸気流制御バルブ５の回転軸６は、各第２吸気通路１２の中心軸線よりもハウジング４の下面側にオフセットするように配置され、且つ各第２吸気通路１２の吸気流方向の中心部よりも各第２吸気通路１２の吸気流方向の上流側にオフセットするように配置されている。すなわち、各吸気流制御バルブ５の回転軸６は、各ハウジング４の上流側の開口端寄りで、且つ各ハウジング４の下面に接近した位置に配設されている。このため、吸気流制御バルブ５は、その全開時に、吸気流制御バルブ５のバルブ裏面が、ハウジング４の下面（集水溝２４の重力方向における最下部の溝底面、ハウジング４の下壁部の中心線上の集水溝２４の溝底面）との間に必要最小限の隙間を隔てて対向して配置される。
また、各吸気流制御バルブ５の回転軸６には、ピンロッド７がその回転軸方向（中心軸線方向）に貫通する多角穴（貫通穴）３１が形成されている。なお、複数の吸気流制御バルブ５毎に形成される各多角穴３１は、ピンロッド７の断面形状（四角形状）に対応した多角穴形状（四角穴形状）、すなわち、ピンロッド７のバルブ保持部の断面形状と略同一の孔形状に形成され、吸気流制御バルブ５とピンロッド７との相対的な回転が規制されている。
また、各吸気流制御バルブ５の回転軸６には、ピンロッド７がその回転軸方向（中心軸線方向）に貫通する多角穴（貫通穴）３１が形成されている。なお、複数の吸気流制御バルブ５毎に形成される各多角穴３１は、ピンロッド７の断面形状（四角形状）に対応した多角穴形状（四角穴形状）、すなわち、ピンロッド７のバルブ保持部の断面形状と略同一の孔形状に形成され、吸気流制御バルブ５とピンロッド７との相対的な回転が規制されている。
ここで、複数の吸気流制御バルブ５は、エンジンが冷えている時、あるいは吸気量が少なくても良い時に、電動モータ等のアクチュエータの駆動力を利用して全閉される。すなわち、吸気流制御バルブ５のバルブ開度が全閉開度の状態（全閉位置）となるように制御される。
また、複数の吸気流制御バルブ５は、エンジンの中・高速回転領域の場合、電動モータ等のアクチュエータの駆動力を利用して全開される。すなわち、吸気流制御バルブ５のバルブ開度が全開開度の状態（全開位置）となるように制御される。
また、複数の吸気流制御バルブ５は、エンジンの中・高速回転領域の場合、電動モータ等のアクチュエータの駆動力を利用して全開される。すなわち、吸気流制御バルブ５のバルブ開度が全開開度の状態（全開位置）となるように制御される。
ここで、本実施例のピンロッド７は、例えば鉄系の金属材料によってその回転軸方向に垂直な断面が多角形状（例えば四角形状）に形成された多角断面シャフト（角形鋼製シャフト）である。このピンロッド７は、複数の吸気流制御バルブ５毎に形成される各多角穴３１の内部に挿入されている。
ピンロッド７は、複数の吸気流制御バルブ５の各回転軸６を串刺し状態となるように結合することで、全ての吸気流制御バルブ５を連動可能に連結する１本の駆動軸である。このピンロッド７は、その回転軸方向に真っ直ぐに延びる多角断面シャフトであって、複数の吸気流制御バルブ５毎に設けられる各回転軸６の内周に圧入固定されている。
ピンロッド７は、複数の吸気流制御バルブ５の各回転軸６を串刺し状態となるように結合することで、全ての吸気流制御バルブ５を連動可能に連結する１本の駆動軸である。このピンロッド７は、その回転軸方向に真っ直ぐに延びる多角断面シャフトであって、複数の吸気流制御バルブ５毎に設けられる各回転軸６の内周に圧入固定されている。
また、断面形状が多角形状のピンロッド７を直接ハウジング４の２つのバルブ軸受け部１９の各支持孔２０に支持しても、ピンロッド７を円滑に回転させることはできない。このため、本実施例のピンロッド７は、各回転軸６により被覆され、外周側が回転軸６を介して２つのベアリング２１の内周面に回転自在に軸支されている。
ここで、２つのベアリング２１は、ハウジング４の２つのバルブ軸受け部１９の各支持孔２０の内周に圧入固定されて、各ベアリング２１の内周に吸気流制御バルブ５の回転軸６のバルブ摺動面２２との間で、バルブユニットの摺動部を構成する摺動面を有している。なお、ベアリング２１を設けない場合には、ハウジング４の２つのバルブ軸受け部１９の各支持孔２０の内周に、吸気流制御バルブ５の回転軸６のバルブ摺動面２２との間で、バルブユニットの摺動部を構成する摺動面が形成される。
ここで、２つのベアリング２１は、ハウジング４の２つのバルブ軸受け部１９の各支持孔２０の内周に圧入固定されて、各ベアリング２１の内周に吸気流制御バルブ５の回転軸６のバルブ摺動面２２との間で、バルブユニットの摺動部を構成する摺動面を有している。なお、ベアリング２１を設けない場合には、ハウジング４の２つのバルブ軸受け部１９の各支持孔２０の内周に、吸気流制御バルブ５の回転軸６のバルブ摺動面２２との間で、バルブユニットの摺動部を構成する摺動面が形成される。
ここで、ピンロッド７を介して、吸気流制御バルブ５を駆動する電動モータは、ＥＣＵによって通電制御されるように構成されている。このＥＣＵには、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、制御プログラムまたは制御ロジックや各種データを保存する記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ）、入力回路（入力部）、出力回路（出力部）、電源回路、タイマー等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。
また、ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、メモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づいて、吸気渦流発生装置の電動モータおよびスロットル制御装置の電動モータを通電制御すると共に、点火装置（イグニッションコイル、スパークプラグ等）および燃料噴射装置（電動フューエルポンプ、インジェクタ等）を駆動するように構成されている。これにより、エンジンの運転中に、ＴＣＶのバルブ開度、吸入空気量、燃料噴射量等が各々制御指令値（制御目標値）となるように制御される。
また、ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）されると、メモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づく上記の点火制御や燃料噴射制御等を含むエンジン制御等が強制的に終了されるように構成されている。なお、エンジンの停止時または停止後には、電動モータへの電力供給が遮断されて、ＴＣＶのバルブ開度が、リターンスプリングの付勢力によって、全開位置にて開弁した状態（全開開度の状態）となるように制御される。
また、ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、メモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づいて、吸気渦流発生装置の電動モータおよびスロットル制御装置の電動モータを通電制御すると共に、点火装置（イグニッションコイル、スパークプラグ等）および燃料噴射装置（電動フューエルポンプ、インジェクタ等）を駆動するように構成されている。これにより、エンジンの運転中に、ＴＣＶのバルブ開度、吸入空気量、燃料噴射量等が各々制御指令値（制御目標値）となるように制御される。
また、ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）されると、メモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づく上記の点火制御や燃料噴射制御等を含むエンジン制御等が強制的に終了されるように構成されている。なお、エンジンの停止時または停止後には、電動モータへの電力供給が遮断されて、ＴＣＶのバルブ開度が、リターンスプリングの付勢力によって、全開位置にて開弁した状態（全開開度の状態）となるように制御される。
［実施例１の作用］
次に、本実施例の内燃機関の吸気制御装置（吸気渦流発生装置）の作用を図１および図２に基づいて簡単に説明する。
次に、本実施例の内燃機関の吸気制御装置（吸気渦流発生装置）の作用を図１および図２に基づいて簡単に説明する。
ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、スロットル制御装置の電動モータを通電制御すると共に、点火装置（イグニッションコイル、スパークプラグ等）および燃料噴射装置（電動フューエルポンプ、インジェクタ等）を駆動する。これにより、エンジンが運転される。このとき、エンジンの特定気筒が排気行程から、吸気バルブが開弁し、ピストンが下降する吸気行程に移行すると、ピストンの下降に従って当該気筒の燃焼室内の負圧（大気圧よりも低い圧力）が大きくなり、開弁している吸気ポート２から燃焼室に混合気が吸い込まれる。
また、ＥＣＵは、エンジンが温まっており、吸入空気の流量（吸気量）が多く必要な時、つまりエンジンの通常運転時に、電動モータへの供給電力を制御（例えば電動モータを通電）する。このとき、電動モータの駆動力を利用して複数の吸気流制御バルブ５およびピンロッド７が開弁作動方向に駆動されるため、複数の吸気流制御バルブ５が開かれる。すなわち、ＴＣＶのバルブ開度が、全開位置にて開弁した状態（全開開度の状態）となるように制御される。
この場合、エンジンのインテークマニホールド３の複数の第１吸気通路１１から、ＴＣＶの各ハウジング４の入口部を経て複数のハウジング４毎に形成される各第２吸気通路１２に流入した吸気流は、複数の第２吸気通路１２をストレートに通過して、複数のハウジング４の出口部からエンジンのシリンダヘッド１に設けられる吸気ポート２内に導入される。そして、吸気ポート２を通過した吸気流は、吸気ポート２の吸気弁口から燃焼室内に供給される。このとき、燃焼室内において縦方向の吸気渦流（タンブル流）は発生しない。
この場合、エンジンのインテークマニホールド３の複数の第１吸気通路１１から、ＴＣＶの各ハウジング４の入口部を経て複数のハウジング４毎に形成される各第２吸気通路１２に流入した吸気流は、複数の第２吸気通路１２をストレートに通過して、複数のハウジング４の出口部からエンジンのシリンダヘッド１に設けられる吸気ポート２内に導入される。そして、吸気ポート２を通過した吸気流は、吸気ポート２の吸気弁口から燃焼室内に供給される。このとき、燃焼室内において縦方向の吸気渦流（タンブル流）は発生しない。
一方、ＥＣＵは、エンジンが冷えており、吸入空気の流量（吸気量）が少なくても良い時、つまりエンジン始動時またはアイドル運転時に、電動モータへの供給電力を制御（例えば電動モータを通電）する。このとき、電動モータの駆動力を利用して複数の吸気流制御バルブ５およびピンロッド７が閉弁作動方向に駆動されるため、複数の吸気流制御バルブ５が閉じられる。すなわち、ＴＣＶのバルブ開度が、全閉位置にて閉弁した状態（全閉開度の状態）となるように制御される。
この場合、エンジンのインテークマニホールド３の複数の第１吸気通路１１から、複数のハウジング４の入口部を経て複数の第２吸気通路１２に流入した吸気流は、殆ど吸気流制御バルブ５の上端縁部とハウジング４の上壁部との間の隙間を通過して、複数のハウジング４の出口部から各吸気ポート２の上層部内に導入され、吸気ポート２の上層部の天壁面に沿って流れる。そして、吸気ポート２の上層部の天壁面に沿って流れる吸気流は、吸気ポート２の吸気弁口から燃焼室内に供給される。このとき、エンジンの各気筒毎の燃焼室内においてタンブル流が発生するため、エンジン始動時またはアイドル運転時における燃焼室内での燃焼効率が向上し、燃費やエミッション（例えばＨＣ低減効果）等が改善される。
この場合、エンジンのインテークマニホールド３の複数の第１吸気通路１１から、複数のハウジング４の入口部を経て複数の第２吸気通路１２に流入した吸気流は、殆ど吸気流制御バルブ５の上端縁部とハウジング４の上壁部との間の隙間を通過して、複数のハウジング４の出口部から各吸気ポート２の上層部内に導入され、吸気ポート２の上層部の天壁面に沿って流れる。そして、吸気ポート２の上層部の天壁面に沿って流れる吸気流は、吸気ポート２の吸気弁口から燃焼室内に供給される。このとき、エンジンの各気筒毎の燃焼室内においてタンブル流が発生するため、エンジン始動時またはアイドル運転時における燃焼室内での燃焼効率が向上し、燃費やエミッション（例えばＨＣ低減効果）等が改善される。
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の内燃機関の吸気制御装置（吸気渦流発生装置）においては、ＴＣＶのバルブとして、回転軸６が、板状のバルブ本体の中心よりも一端側にズレた片持ち式の吸気流制御バルブ５を採用している。
また、吸気流制御バルブ５は、吸気流制御バルブ５の全開時にバルブ表面（フラットな平坦面）が、吸気流方向に沿うように配置され、更に、吸気流制御バルブ５の全開時における吸気抵抗が小さくなるように、吸気流制御バルブ５の全開時に、吸気流制御バルブ５が第２吸気通路１２のメイン通路内に突き出ないように、ハウジング４のバルブ収納空間１７内に格納されている。
このため、ハウジング４のバルブ収納空間１７の重力方向における下面（ハウジング４の底面）上に、自動車等の車両の走行中または停車中に吸入空気中に含まれる水分や吸気管の外部より浸入する水分が溜まる可能性がある。
以上のように、本実施例の内燃機関の吸気制御装置（吸気渦流発生装置）においては、ＴＣＶのバルブとして、回転軸６が、板状のバルブ本体の中心よりも一端側にズレた片持ち式の吸気流制御バルブ５を採用している。
また、吸気流制御バルブ５は、吸気流制御バルブ５の全開時にバルブ表面（フラットな平坦面）が、吸気流方向に沿うように配置され、更に、吸気流制御バルブ５の全開時における吸気抵抗が小さくなるように、吸気流制御バルブ５の全開時に、吸気流制御バルブ５が第２吸気通路１２のメイン通路内に突き出ないように、ハウジング４のバルブ収納空間１７内に格納されている。
このため、ハウジング４のバルブ収納空間１７の重力方向における下面（ハウジング４の底面）上に、自動車等の車両の走行中または停車中に吸入空気中に含まれる水分や吸気管の外部より浸入する水分が溜まる可能性がある。
ここで、吸気管の外部より浸入する水分としては、自動車等の車両を洗車した時等の被水、雨天時の雨水や水溜まりを車両が通過した時等の被水が考えられる。
あるいは、エンジンのシリンダとピストンとの間の隙間から吹き抜けるガス（ブローバイガス）を大気中に放出せずに、再びインテークマニホールド３を通してエンジンの燃焼室に導いて再燃焼させるブローバイガス還元装置（ＰＣＶ装置）が取り付けられている場合、ブローバイガス中には大量の水分が含まれているため、ブローバイガス中に含まれる水分がＴＣＶの内部に浸入する可能性がある。
あるいは、エンジンのシリンダとピストンとの間の隙間から吹き抜けるガス（ブローバイガス）を大気中に放出せずに、再びインテークマニホールド３を通してエンジンの燃焼室に導いて再燃焼させるブローバイガス還元装置（ＰＣＶ装置）が取り付けられている場合、ブローバイガス中には大量の水分が含まれているため、ブローバイガス中に含まれる水分がＴＣＶの内部に浸入する可能性がある。
あるいはエンジンの燃焼室より流出した排気ガスの一部を吸気管の吸気通路に再循環させる排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）が取り付けられている場合、排気ガス中には大量の水分が含まれているため、排気ガス中に含まれる水分がＴＣＶの内部に浸入する可能性がある。また、ＴＣＶより上流の吸気管内で結露した水分がＴＣＶの内部に浸入する可能性がある。
また、ＴＣＶの各ハウジング４の左右側壁部には、バルブ収納空間１７を隔てて互いに対向するように、２つのベアリング２１を介して、吸気流制御バルブ５の回転軸６のバルブ摺動面２２を回転自在に軸支する２つのバルブ軸受け部１９がそれぞれ設けられている。このため、ハウジング４のバルブ収納空間１７に滞留した水滴が、回転軸６とベアリング２１との間の環状隙間（バルブユニットの摺動部）にも浸入し、その環状隙間内に水が溜まる可能性がある。
また、ＴＣＶの各ハウジング４の左右側壁部には、バルブ収納空間１７を隔てて互いに対向するように、２つのベアリング２１を介して、吸気流制御バルブ５の回転軸６のバルブ摺動面２２を回転自在に軸支する２つのバルブ軸受け部１９がそれぞれ設けられている。このため、ハウジング４のバルブ収納空間１７に滞留した水滴が、回転軸６とベアリング２１との間の環状隙間（バルブユニットの摺動部）にも浸入し、その環状隙間内に水が溜まる可能性がある。
そこで、本実施例の吸気渦流発生装置においては、ハウジング４の第２吸気通路１２の重力方向における下面に、ハウジング４の下面上の水滴が、回転軸６とベアリング２１との間の環状隙間（バルブユニットの摺動部）に浸入しないように、Ｖ字状の集水溝２４を形成している。
また、吸気流制御バルブ５のバルブ表面に、吸気流制御バルブ５のバルブ表面上の水滴がハウジング４の下面上に滴下しないように、しかも吸気流制御バルブ５のバルブ表面上の水滴が回転軸６とベアリング２１との間の環状隙間（バルブユニットの摺動部）に浸入しないように、Ｖ字状のガイド溝２５を形成している。
また、吸気流制御バルブ５のバルブ表面に、吸気流制御バルブ５のバルブ表面上の水滴がハウジング４の下面上に滴下しないように、しかも吸気流制御バルブ５のバルブ表面上の水滴が回転軸６とベアリング２１との間の環状隙間（バルブユニットの摺動部）に浸入しないように、Ｖ字状のガイド溝２５を形成している。
ここで、ハウジング４の集水溝２４および吸気流制御バルブ５のガイド溝２５は、吸気流制御バルブ５の回転軸方向に対して略直交する方向、つまり吸気流制御バルブ５の回転軸方向の両端部（２つのバルブ摺動面２２）とは異なる方向に延びている。このため、ハウジング４の集水溝２４および吸気流制御バルブ５のガイド溝２５は、ハウジング４のバルブ収納空間１７の下面上および吸気流制御バルブ５のバルブ上に付着した水滴が、回転軸６とベアリング２１との間の環状隙間に浸入しないようにするための浸入防止溝として機能する。さらに、ハウジング４の集水溝２４および吸気流制御バルブ５のガイド溝２５は、ハウジング４のバルブ収納空間１７の下面上および吸気流制御バルブ５のバルブ上に付着した水滴を集めてエンジンの燃焼室側に排水するための集水溝として機能する。
また、ガイド溝２５の溝幅方向の両側には、吸気流制御バルブ５のバルブ表面上の水滴がハウジング４の下面上に滴下しないように、しかも吸気流制御バルブ５のバルブ表面上の水滴が回転軸６とベアリング２１との間の環状隙間（バルブユニットの摺動部）に浸入しないように、ガイド溝２５の溝底面よりも高く盛り上げられた２つのガイドリブ２７を設けている。これによって、インテークマニホールド３の吸気ガイド１６のガイド面から、吸気流制御バルブ５のガイド溝２５内に浸入した水滴は、ガイド溝２５の溝幅方向の両側に設けられた２つのガイドリブ２７によって塞き止められて、吸気流制御バルブ５の回転軸方向の両側のバルブ摺動面２２への浸入が阻止される。また、ハウジング４のバルブ収納空間１７の重力方向における下面（ハウジング４の底面）上への水滴の浸入が抑えられる。
そして、インテークマニホールド３の多角筒部９の底面、つまり吸気ガイド１６のガイド面から、吸気流制御バルブ５のバルブ表面上に流入した水滴または吸気流制御バルブ５のバルブ表面上に付着した水分、特にガイド溝２５内に一時的に滞留した水滴は、エンジンの運転中に、ピストンの下降および吸気バルブの開弁に伴って発生する吸気負圧（エンジンの吸入負圧）によってエンジンの燃焼室側に吸入される。
また、ハウジング４の下面上に流入した水滴またはハウジング４の下面上に付着した水分、特に集水溝２４内に一時的に滞留した水滴は、エンジンの吸入負圧によってエンジンの燃焼室側に吸い出されて、ハウジング４の下面から吸気ポート２のガイド面１３を経てエンジンの燃焼室側に吸入される。
また、ハウジング４の下面上に流入した水滴またはハウジング４の下面上に付着した水分、特に集水溝２４内に一時的に滞留した水滴は、エンジンの吸入負圧によってエンジンの燃焼室側に吸い出されて、ハウジング４の下面から吸気ポート２のガイド面１３を経てエンジンの燃焼室側に吸入される。
これによって、吸気流制御バルブ５のバルブ表面、吸気流制御バルブ５の周辺およびハウジング４のバルブ収納空間１７に付着または滞留した水を、エンジンの吸入負圧を利用して取り除くことができる。
したがって、エンジンの運転中に、吸気流制御バルブ５のバルブ表面、吸気流制御バルブ５の周辺およびハウジング４のバルブ収納空間１７内より水が取り除かれるため、エンジンの運転停止時または運転停止後には、吸気流制御バルブ５のバルブ表面、吸気流制御バルブ５の周辺およびハウジング４のバルブ収納空間１７内に水がなくなる。
したがって、エンジンの運転中に、吸気流制御バルブ５のバルブ表面、吸気流制御バルブ５の周辺およびハウジング４のバルブ収納空間１７内より水が取り除かれるため、エンジンの運転停止時または運転停止後には、吸気流制御バルブ５のバルブ表面、吸気流制御バルブ５の周辺およびハウジング４のバルブ収納空間１７内に水がなくなる。
これによって、ハウジング４のバルブ収納空間１７内に浸入した水が凍って、ハウジング４と吸気流制御バルブ５との間に跨がって氷塊が形成されて吸気流制御バルブ５が氷結する等の不具合を防止することができる。また、ハウジング４のバルブ収納空間１７内に浸入した水が、回転軸６とベアリング２１との間の環状隙間（バルブユニットの摺動部）に浸入し、そこで水が凍ってハウジング４（またはベアリング２１）と吸気流制御バルブ５の回転軸６のバルブ摺動面２２との間に跨がって氷塊が形成されて吸気流制御バルブ５が氷結する等の不具合を防止することができる。
したがって、吸気流制御バルブ５の全開時における吸気抵抗を低減させると共に、エンジンを停止した後または次回のエンジンの冷間始動時における、吸気流制御バルブ５の氷結を原因とする吸気流制御バルブ５の凍結固着または動作不能（または動作不良）を確実に防止することができるので、吸気流制御バルブ５の氷結防止効果（凍結防止効果）に対する信頼性が非常に高くなる。また、インテークマニホールド３またはハウジング４が、金属材料に比べて熱伝導性に劣る樹脂材料で形成されている場合でも、効果的に吸気流制御バルブ５の氷結対策を施すことができるので、ＴＣＶを備えた吸気モジュールが軽量で、且つ低コストなものとなる。
図２（ｃ）、（ｄ）は本発明の実施例２を示したもので、吸気流制御バルブを示した図である。
本実施例の吸気流制御バルブ５は、板状のバルブ本体の表面（バルブ表面）に、吸気流制御バルブ５の回転軸方向に対して略直交する方向に延びる２つのガイド溝４１、４２が形成されている。２つのガイド溝４１、４２は、吸気流制御バルブ５の全開時に吸気流制御バルブ５の回転軸６から吸気流制御バルブ５の自由端側の先端部に至るまで、吸気流制御バルブ５の回転軸６の接線方向（第２吸気通路１２の軸線方向（吸気流方向））に沿うように真っ直ぐに延びている。
なお、２つのガイド溝４１、４２間には、２つのガイドリブ２７と同一の高さを有する肉厚部３２が形成されている。
なお、２つのガイド溝４１、４２間には、２つのガイドリブ２７と同一の高さを有する肉厚部３２が形成されている。
図３は本発明の実施例３を示したもので、図３（ａ）〜（ｃ）は吸気流制御バルブを示した図である。
本実施例の吸気流制御バルブ５は、板状のバルブ本体の表面（バルブ表面）に、吸気流制御バルブ５の回転軸方向に対して略直交する方向に延びる１つのガイド溝４３、４４が形成されている。１つのガイド溝４３、４４は、吸気流制御バルブ５の全開時に吸気流制御バルブ５の回転軸６から吸気流制御バルブ５の自由端側の先端部に至るまで、吸気流制御バルブ５の回転軸６の接線方向（第２吸気通路１２の軸線方向（吸気流方向））に沿うように真っ直ぐに延びている。
ここで、吸気流制御バルブ５のガイド溝４３は、図３（ａ）、（ｂ）に示したように、円弧状に湾曲した底面を有している。すなわち、吸気流制御バルブ５のガイド溝４３は、ガイド溝４３の中心部（ガイド溝４３の最深部）から、その溝幅方向の両側に向かって徐々に高さが高くなるように設けられている。また、吸気流制御バルブ５のガイド溝４４は、図３（ｃ）に示したように、フラットな溝形状を備え、その溝幅方向（回転軸方向）の両側に、すなわち、ガイド溝４４の底面とガイドリブ２７との間に、底面方向に対して垂直な段差面４５を有している。
ここで、吸気流制御バルブ５のガイド溝４３は、図３（ａ）、（ｂ）に示したように、円弧状に湾曲した底面を有している。すなわち、吸気流制御バルブ５のガイド溝４３は、ガイド溝４３の中心部（ガイド溝４３の最深部）から、その溝幅方向の両側に向かって徐々に高さが高くなるように設けられている。また、吸気流制御バルブ５のガイド溝４４は、図３（ｃ）に示したように、フラットな溝形状を備え、その溝幅方向（回転軸方向）の両側に、すなわち、ガイド溝４４の底面とガイドリブ２７との間に、底面方向に対して垂直な段差面４５を有している。
図４は本発明の実施例４を示したもので、図４（ａ）、（ｂ）は吸気流制御バルブを示した図である。
本実施例の吸気流制御バルブ５のガイド溝４６は、吸気流制御バルブ５の全開時に回転軸６よりも下流側に位置する溝幅が、吸気流制御バルブ５の全開時に第２吸気通路１２の軸線方向の下流側に向かって徐々に狭くなっている。これによって、吸気流制御バルブ５の表面上に付着した水滴が、回転軸６の近傍の吸気流制御バルブ５のガイド溝４６の幅広部分から、吸気流制御バルブ５のガイド溝４６の幅狭部分（下流端部）に集まるので、エンジンの吸入負圧を利用してエンジンの燃焼室側に排水し易くなる。
図５および図６は本発明の実施例５を示したもので、図５（ａ）、（ｂ）はインテークマニホールドを示した図で、図６はバルブユニット（カートリッジ）を示した図である。
本実施例のインテークマニホールド３は、段差面１５の重力方向における最上部からハウジング４のバルブ収納空間１７、特に吸気流制御バルブ５の回転軸６に向けて突出した平板状の吸気ガイド１６のガイド面（第１、第２吸気通路１１、１２の重力方向における下面）に、吸気流制御バルブ５の回転軸方向に対して略直交する方向（第２吸気通路１２の軸線方向（吸気流方向）、第２吸気通路１２の重力方向に対して直交する水平方向）に延びるＶ字状のガイド溝（集水溝、排水溝）４７を形成している。
吸気ガイド１６のガイド溝４７は、吸気ガイド１６のガイド面の一部（中央部）を吸気ガイド１６の板厚方向に掘り下げて設けられている。また、吸気ガイド１６のガイド溝４７の中心部（ガイド溝４７の最深部）は、第１、第２吸気通路１１、１２の軸線方向（吸気流方向）に沿うように真っ直ぐに延びている。そして、吸気ガイド１６のガイド溝４７は、ガイド溝４７の中心部（ガイド溝４７の最深部）から、その溝幅方向の両側に向かって徐々に高さが高くなるように設けられている。
また、本実施例では、吸気ガイド１６のガイド溝４７の延長方向（溝長さ方向）を、吸気流制御バルブ５の回転軸方向に対して略直交する方向で、且つ第２吸気通路１２の重力方向に対して垂直な水平方向となる方向、および第２吸気通路１２の軸線方向に設定している。
また、本実施例では、吸気ガイド１６のガイド溝４７の延長方向（溝長さ方向）を、吸気流制御バルブ５の回転軸方向に対して略直交する方向で、且つ第２吸気通路１２の重力方向に対して垂直な水平方向となる方向、および第２吸気通路１２の軸線方向に設定している。
ここで、吸気ガイド１６のガイド溝４７は、ハウジング４の集水溝２４と同様に、吸気ガイド１６のガイド面上に流入した水滴が、回転軸６とベアリング２１との間の環状隙間に浸入しないようにするための浸入防止溝として機能すると共に、吸気ガイド１６のガイド面上に流入した水滴を集めてエンジンの燃焼室側に排水するための集水溝として機能する。
そして、吸気ガイド１６のガイド面のガイド溝４７内に流入した水滴、特にガイド溝４７内に一時的に滞留した水滴は、エンジンの運転中に、ピストンの下降および吸気バルブの開弁に伴って発生する吸気負圧（エンジンの吸入負圧）によって、吸気流制御バルブ５のガイド溝（図示せず）および吸気ポート２を経て、エンジンの燃焼室側に吸入される。
そして、吸気ガイド１６のガイド面のガイド溝４７内に流入した水滴、特にガイド溝４７内に一時的に滞留した水滴は、エンジンの運転中に、ピストンの下降および吸気バルブの開弁に伴って発生する吸気負圧（エンジンの吸入負圧）によって、吸気流制御バルブ５のガイド溝（図示せず）および吸気ポート２を経て、エンジンの燃焼室側に吸入される。
ここで、本実施例の吸気渦流発生装置は、図７の比較例に示したように、インテークマニホールド３の内部に、複数のバルブユニット毎に配設される複数の吸気流制御バルブ５を、ピンロッド７の回転軸方向（回転中心軸線方向）に一定の間隔で並列的に配置した多連一体型バルブ開閉装置である。
複数の吸気流制御バルブ５は、図６および図７に示したように、板状のバルブ本体の上端縁部の一部（中央部）、つまり自由端側のバルブ上端面を切り欠くことで、エンジンの燃焼室内においてタンブル流を生じさせるための長方形状の主開口部（切欠き部、スリット）５１が形成されている。なお、この主開口部５１は設けなくても良い。
また、本実施例では、図６に示したように、吸気流制御バルブ５の板状のバルブ本体の両側面の一部を切り欠くことで、主開口部５１よりも開口面積が小さい副開口部（切欠き部、スリット）５２を４個形成している。なお、これらの副開口部５２は設けなくても良い。
また、ハウジング４の集水溝２４は設けなくても良い。また、吸気ガイド１６をハウジング４の上流側の開口端近傍に一体的に形成しても良い。
複数の吸気流制御バルブ５は、図６および図７に示したように、板状のバルブ本体の上端縁部の一部（中央部）、つまり自由端側のバルブ上端面を切り欠くことで、エンジンの燃焼室内においてタンブル流を生じさせるための長方形状の主開口部（切欠き部、スリット）５１が形成されている。なお、この主開口部５１は設けなくても良い。
また、本実施例では、図６に示したように、吸気流制御バルブ５の板状のバルブ本体の両側面の一部を切り欠くことで、主開口部５１よりも開口面積が小さい副開口部（切欠き部、スリット）５２を４個形成している。なお、これらの副開口部５２は設けなくても良い。
また、ハウジング４の集水溝２４は設けなくても良い。また、吸気ガイド１６をハウジング４の上流側の開口端近傍に一体的に形成しても良い。
［変形例］
本実施例では、本発明を、吸気渦流発生装置を備えた内燃機関の吸気制御装置に適用しているが、本発明を、内燃機関の各気筒毎の燃焼室内に吸入される吸入空気量を制御する内燃機関の吸気量制御装置（スロットル制御装置）、吸気通路の通路長や通路断面積を変更する吸気可変弁を備えた内燃機関の可変吸気制御装置に適用しても良い。
本実施例では、本発明を、吸気渦流発生装置を備えた内燃機関の吸気制御装置に適用しているが、本発明を、内燃機関の各気筒毎の燃焼室内に吸入される吸入空気量を制御する内燃機関の吸気量制御装置（スロットル制御装置）、吸気通路の通路長や通路断面積を変更する吸気可変弁を備えた内燃機関の可変吸気制御装置に適用しても良い。
本実施例では、吸気渦流発生装置を、エンジンの各気筒毎の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための縦方向の吸気渦流（タンブル流）の生成が可能となるように構成したが、吸気渦流発生装置を、エンジンの各気筒毎の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための横方向の吸気渦流（スワール流）の生成が可能となるように構成しても良い。また、吸気渦流発生装置を、エンジンの燃焼を促進させるためのスキッシュ渦の生成が可能となるように構成しても良い。
本実施例では、吸気流制御バルブ５の回転軸６を開弁駆動または閉弁駆動するバルブ駆動装置（アクチュエータ）を、電動モータおよび動力伝達機構を備えた電動式アクチュエータによって構成したが、バルブの軸を開弁駆動または閉弁駆動するアクチュエータを、電磁式または電動式負圧制御弁を備えた負圧作動式アクチュエータや、コイル等の電磁石およびムービングコア（またはアーマチャ）を備えた電磁式アクチュエータによって構成しても良い。
また、吸気導入ダクト内部に形成される吸気通路に設置されたバルブを有し、エンジンの燃焼室に吸い込まれる吸入空気（吸気）を制御する吸気制御弁として、本実施例のＴＣＶの代わりに、スロットルボディ内部に形成される吸気通路に設置されたスロットルバルブを有し、エンジンの燃焼室に吸い込まれる吸入空気量（吸気量）を制御する吸気流量制御弁、ハウジング内部に形成される吸気通路に設置されたアイドル回転速度制御バルブを有し、スロットルバルブをバイパスする吸入空気量（吸気量）を制御する吸気流量制御弁等を用いても良い。
また、バルブを有する吸気制御弁を、ＴＣＶ等の吸気流制御弁または吸気流量制御弁の代わりに、吸気通路開閉弁、吸気通路切替弁、吸気圧力制御弁を用いても良い。また、本発明の吸気制御弁を、タンブル流制御弁やスワール流制御弁等の吸気流制御弁、吸気通路の通路長や通路断面積を変更する吸気可変弁等に適用しても良い。また、エンジンとして、ディーゼルエンジンを用いても良い。また、エンジンとして、多気筒エンジンだけでなく、単気筒エンジンを用いても良い。
また、本実施例では、１個のハウジング４の内部に１個の吸気流制御バルブ５を開閉自在に組み込んだバルブユニットを、吸気導入ダクトとしてのインテークマニホールド３の内部にピンロッド７の回転軸方向に一定の間隔で複数配置した多連一体型バルブ開閉装置を採用しているが、吸気導入ダクト（その他のエンジン吸気管またはエンジンヘッドカバーまたはシリンダヘッド）の内部にシャフトの回転軸方向に一定の間隔で複数のバルブを直接配置した多連一体型バルブ開閉装置を採用しても良い。この場合には、ハウジング４を廃止できる。
また、バルブは、多連一体型の吸気流制御バルブに限定されず、吸気通路に設置されるバルブであれば、１個の片持ち式のバルブまたは１個の両持ち式のバルブのいずれでも良い。
また、バルブは、多連一体型の吸気流制御バルブに限定されず、吸気通路に設置されるバルブであれば、１個の片持ち式のバルブまたは１個の両持ち式のバルブのいずれでも良い。
また、吸気流制御バルブ５を、インテークマニホールド３を除く他の吸気管内、あるいはエンジンのシリンダヘッド１の吸気ポート２内に組み込んでも良い。
また、本実施例では、吸気流制御バルブ５の正面形状を方形状または矩形状としているが、吸気流制御バルブ５の正面形状を円形状または楕円形状または長円形状または多角形状としても良い。この場合には、吸気導入ダクトのハウジング（筒部）内の吸気通路の断面形状を吸気流制御バルブ５の正面形状に対応して変更する。
また、本実施例では、吸気流制御バルブ５の正面形状を方形状または矩形状としているが、吸気流制御バルブ５の正面形状を円形状または楕円形状または長円形状または多角形状としても良い。この場合には、吸気導入ダクトのハウジング（筒部）内の吸気通路の断面形状を吸気流制御バルブ５の正面形状に対応して変更する。
１ シリンダヘッド
２ シリンダヘッドの吸気ポート
３ インテークマニホールド（吸気導入ダクト、ハウジング）
４ ハウジング
５ 吸気流制御バルブ
６ 吸気流制御バルブの回転軸
１０ インテークマニホールドの嵌合穴
１１ インテークマニホールドの第１吸気通路（吸気導入通路、内燃機関の吸気通路） １２ ハウジングの第２吸気通路（内燃機関の吸気通路）
１５ インテークマニホールドの段差面
１６ インテークマニホールドの吸気ガイド
１７ ハウジングのバルブ収納空間
１９ ハウジングのバルブ軸受け部
２０ ハウジングの支持孔
２１ ベアリング
２２ 吸気流制御バルブのバルブ摺動面（バルブの回転軸方向の両端部）
２４ ハウジングの集水溝
２５ 吸気流制御バルブのガイド溝
２７ 吸気流制御バルブのガイドリブ
４１ 吸気流制御バルブのガイド溝
４２ 吸気流制御バルブのガイド溝
４３ 吸気流制御バルブのガイド溝
４４ 吸気流制御バルブのガイド溝
４６ 吸気流制御バルブのガイド溝
４７ 吸気ガイドのガイド溝
２ シリンダヘッドの吸気ポート
３ インテークマニホールド（吸気導入ダクト、ハウジング）
４ ハウジング
５ 吸気流制御バルブ
６ 吸気流制御バルブの回転軸
１０ インテークマニホールドの嵌合穴
１１ インテークマニホールドの第１吸気通路（吸気導入通路、内燃機関の吸気通路） １２ ハウジングの第２吸気通路（内燃機関の吸気通路）
１５ インテークマニホールドの段差面
１６ インテークマニホールドの吸気ガイド
１７ ハウジングのバルブ収納空間
１９ ハウジングのバルブ軸受け部
２０ ハウジングの支持孔
２１ ベアリング
２２ 吸気流制御バルブのバルブ摺動面（バルブの回転軸方向の両端部）
２４ ハウジングの集水溝
２５ 吸気流制御バルブのガイド溝
２７ 吸気流制御バルブのガイドリブ
４１ 吸気流制御バルブのガイド溝
４２ 吸気流制御バルブのガイド溝
４３ 吸気流制御バルブのガイド溝
４４ 吸気流制御バルブのガイド溝
４６ 吸気流制御バルブのガイド溝
４７ 吸気ガイドのガイド溝
Claims (12)
- （ａ）内燃機関の吸気通路を形成するハウジングと、
（ｂ）このハウジングの内部に回転自在に収容される回転軸を有し、前記吸気通路を開閉するバルブと
を備えた内燃機関の吸気制御装置において、
前記バルブの回転軸方向の両端部には、前記ハウジングに摺動自在に支持される２つの摺動部が設けられており、
前記バルブの表面には、前記バルブの回転軸方向に対して略直交する方向に延びる溝が設けられており、
前記バルブは、前記バルブを全開した全開状態の時に、前記吸気通路の重力方向に対して垂直な水平方向に配置されていることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 - 請求項１に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記バルブは、前記回転軸が、前記バルブの中心よりも一端側にズレた片持ち式のバルブであることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 - 請求項１または請求項２に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記バルブは、前記バルブを全開した全開状態の時に、前記吸気通路の軸線方向に配置されていることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 - 請求項３に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記バルブの溝幅は、前記バルブを全開した全開状態の時に前記吸気通路の軸線方向の下流側に向かって徐々に狭くなっていることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 - 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記ハウジングは、前記吸気通路の重力方向における下方側に、前記バルブを全開した全開状態の時に前記バルブを収納するためのバルブ収納空間を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 - 請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記ハウジングは、前記吸気通路の軸線方向が、前記吸気通路の重力方向に対して垂直な水平方向で、且つ前記バルブの回転軸方向に対して略直交する方向となるように配置されていることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 - 請求項６に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記ハウジングは、前記吸気通路の重力方向における下面に、前記バルブの回転軸方向に対して略直交する方向に延びる溝を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 - （ａ）内燃機関の吸気通路を形成するハウジングと、
（ｂ）このハウジングの内部に回転自在に収容される回転軸を有し、前記吸気通路を開閉するバルブと
を備えた内燃機関の吸気制御装置において、
前記バルブの回転軸方向の両端部には、前記ハウジングに摺動自在に支持される２つの摺動部が設けられており、
前記バルブの表面には、前記バルブの回転軸方向に対して略直交する方向に延びる溝が設けられており、
前記ハウジングは、前記吸気通路の軸線方向が、前記吸気通路の重力方向に対して垂直な水平方向で、且つ前記バルブの回転軸方向に対して略直交する方向となるように配置されており、
前記吸気通路の重力方向における下面に、前記バルブの回転軸方向に対して略直交する方向に延びる溝を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 - 請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記吸気通路よりも吸気流方向の上流側に吸気導入通路を有し、前記ハウジングと前記バルブとによって構成されるバルブユニットを収容保持する吸気導入ダクトを備えたことを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 - 請求項９に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記ハウジングは、前記吸気通路の重力方向における下方側に、前記バルブを全開した全開状態の時に前記バルブを収納するためのバルブ収納空間を有し、
前記吸気導入ダクトは、前記バルブ収納空間の重力方向における下面と前記吸気導入通路の重力方向における下面との間に段差面を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 - 請求項１０に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
前記吸気導入ダクトは、前記段差面の重力方向における最上部から前記バルブ収納空間に向けて突出した板状の吸気ガイドを有し、
前記吸気ガイドは、前記吸気導入通路の重力方向における下面に、前記バルブの回転軸方向に対して略直交する方向に延びる溝を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。 - （ａ）内燃機関の吸気通路を形成するハウジングと、
（ｂ）このハウジングの内部に回転自在に収容される回転軸を有し、前記吸気通路を開閉するバルブと
を備えた内燃機関の吸気制御装置において、
前記バルブの回転軸方向の両端部には、前記ハウジングに摺動自在に支持される２つの摺動部が設けられており、
前記バルブの表面には、前記バルブの回転軸方向に対して略直交する方向に延びる溝が設けられており、
前記吸気通路よりも吸気流方向の上流側に吸気導入通路を有し、前記ハウジングと前記バルブとによって構成されるバルブユニットを収容保持する吸気導入ダクトを備え、
前記ハウジングは、前記吸気通路の重力方向における下方側に、前記バルブを全開した全開状態の時に前記バルブを収納するためのバルブ収納空間を有し、
前記吸気導入ダクトは、前記バルブ収納空間の重力方向における下面と前記吸気導入通路の重力方向における下面との間に段差面、およびこの段差面の重力方向における最上部から前記バルブ収納空間に向けて突出した板状の吸気ガイドを有し、
前記吸気ガイドは、前記吸気導入通路の重力方向における下面に、前記バルブの回転軸方向に対して略直交する方向に延びる溝を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
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