JP2009002173A

JP2009002173A - 可変動弁機構を備える内燃機関

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Publication number: JP2009002173A
Application number: JP2007161594A
Authority: JP
Inventors: Tomoyoshi Ogo; 知由小郷
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-06-19
Filing date: 2007-06-19
Publication date: 2009-01-08
Anticipated expiration: 2027-06-19
Also published as: JP4867811B2

Abstract

【課題】この発明は、可変動弁機構を備える内燃機関に関し、第１の吸気弁と第２の吸気弁を通過する吸入空気量を相違させることで筒内にスワールを生成する内燃機関において、吸気行程の全域で効果的なスワールを生成可能とすることを目的とする。
【解決手段】吸気弁６６が配置される従属ポート６０ｂと、吸気弁６２が配置される主流ポート６０ａとを備える。当該吸気弁６６の動弁特性と当該吸気弁６２の動弁特性とを独立して変更可能とする吸気可変動弁機構４０を備える。吸気弁６６の閉じ時期を吸気弁６２の閉じ時期よりも早める片弁早閉じ制御によって、筒内にスワールを生成する。従属ポート６０ｂの特性を、片弁早閉じ制御の実行時において、吸気弁６６のリフト量がフルリフト量よりも低いリフト量であるときにスワール比がピーク値に達し、かつ、当該フルリフト量であるときには上記ピーク値よりもスワール比が低くなるように構成する。
【選択図】図９

Description

この発明は、可変動弁機構を備える内燃機関に関する。

従来、例えば特許文献１には、同一気筒内に配置された２つの吸気弁の動弁特性を独立して変更可能な可変動弁機構を備えた内燃機関が開示されている。より具体的には、上記従来の内燃機関では、所定の運転条件下において、２つの吸気弁の動弁特性（リフト量など）を異ならせることによって当該２つの吸気弁を通過する吸入空気量を相違させることで、燃焼室内にスワールを発生させるようにしている。

特開２００４−１００５５５号公報

しかしながら、上記従来の技術においては、２つの吸気弁の吸入空気量を相違させることでスワールを効果的に生成するのに適した吸気ポートの構成に関して、何らの考慮もなされていない。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、第１の吸気弁と第２の吸気弁を通過する吸入空気量を相違させることで筒内にスワールを生成する内燃機関において、吸気行程の全域で効果的なスワールを生成可能とする可変動弁機構を備える内燃機関を提供することを目的とする。

第１の発明は、第１の吸気弁が配置される第１の吸気ポートと、第２の吸気弁が配置される第２の吸気ポートと、当該第１の吸気弁の動弁特性と当該第２の吸気弁の動弁特性とを独立して変更可能とする可変動弁機構と、前記第１の吸気弁と前記第２の吸気弁を通過する吸入空気量に差がつくように前記可変動弁機構を制御することで筒内にスワールを生成するスワール生成手段とを備える内燃機関であって、
前記スワール生成手段は、前記第１の吸気弁の閉じ時期を前記第２の吸気弁の閉じ時期よりも早める片弁早閉じ制御を実行することによって前記の吸入空気量の差を生じさせるものであって、
前記第１の吸気ポートは、前記片弁早閉じ制御の実行時において、前記第１の吸気弁のリフト量がフルリフト量よりも低いリフト量であるときにスワール比がピーク値に達し、かつ、当該フルリフト量であるときには前記ピーク値よりもスワール比が低くなる特性を有していることを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、前記第２の吸気ポートは、前記片弁早閉じ制御の実行時において、前記第１の吸気ポートにスワール比の前記ピーク値が到来する際の前記第２の吸気弁のリフト量よりも当該第２の吸気弁のリフト量が高くなったときに当該第２の吸気ポートにスワール比のピーク値が到来するような特性を有していることを特徴とする。

また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記第１の吸気ポートがヘリカルポートとして構成されており、
前記第２の吸気ポートがタンジェンシャルポートとして構成されていることを特徴とする。

また、第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、前記第１の吸気ポートおよび前記第２の吸気ポートは、前記片弁早閉じ制御の実行時において、前記第１の吸気弁のリフト量がフルリフト量に達する前の低リフト状態で、前記第１の吸気ポートが生成するスワールの方が前記第２の吸気ポートが生成するスワールよりも強くなるような特性を有していることを特徴とする。

第１の発明によれば、スワール生成のための片弁早閉じ制御の実行時において、閉じ時期が早められる第１の吸気弁が配置される第１の吸気ポートを利用して、吸気行程の初期に効果的にスワールを生成することが可能となる。そして、吸気行程の中後期には、より遅くまで開かれる第２の吸気弁が配置されるもう一方の吸気ポートである第２の吸気ポートを利用して、スワールを生成することが可能となる。このように、本発明によれば、吸気行程の初期と中後期とでスワール生成を担う吸気ポートを分離できるようになる。このため、吸気行程の全域に渡って効果的にスワールを生成することが可能となる。

第２の発明によれば、吸気行程の中後期において、より効果的なスワールを第２の吸気ポートを利用して生成できるように、第２の吸気ポートの特性を決定することができる。

第３の発明によれば、吸気行程の初期には第１の吸気ポートを利用して効果的にスワールを生成でき、かつ、吸気行程の中後期には第２の吸気ポートを利用して効果的にスワールを生成できるように、吸気ポートを構成することが可能となる。

第４の発明によれば、吸気行程の初期において、第１の吸気ポートが効果的なスワール生成を担うように吸気ポートを構成することができる。これにより、吸気行程の全域に渡って効果的にスワールを生成することが可能となる。

実施の形態１．
［システム構成の説明］
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。図１に示すシステムは、内燃機関１０を備えている。内燃機関１０は、４サイクルのディーゼルエンジン（圧縮着火式内燃機関）である。内燃機関１０の各気筒には、燃料を筒内に直接噴射するインジェクタ１２が設置されている。各気筒のインジェクタ１２は、共通のコモンレール１４に接続されている。図示しない燃料タンク内の燃料は、サプライポンプ１６によって所定の燃圧まで加圧されて、コモンレール１４内に蓄えられ、コモンレール１４から各インジェクタ１２に供給される。

内燃機関１０の排気通路１８は、排気マニホールド２０により枝分かれして、各気筒の排気ポートに接続されている。本実施形態の内燃機関１０は、ターボ過給機２２を備えている。排気通路１８は、ターボ過給機２２の排気タービンに接続されている。また、排気通路１８におけるターボ過給機２２の下流側には、排気ガスを浄化するための排気浄化装置２４が設けられている。

内燃機関１０の吸気通路２６の入口付近には、エアクリーナ２８が設けられている。エアクリーナ２８を通って吸入された空気は、ターボ過給機２２の吸気圧縮機で圧縮された後、インタークーラ３０で冷却される。インタークーラ３０を通過した吸入空気は、吸気マニホールド３２により、各気筒の吸気ポートに分配される。

インタークーラ３０と吸気マニホールド３２との間には、吸気絞り弁３４が設置されている。また、エアクリーナ２８の下流近傍には、吸入空気量を検出するエアフローメータ３６が設置されている。また、吸気絞り弁３４の下流側には、吸気通路２６内の圧力を検出する吸気圧力センサ３８が設置されている。

図１に示す内燃機関１０は、各気筒に２つの吸気弁６２、６６（図３参照）および２つの排気弁（図示省略）を備えているものとする。内燃機関１０は、各気筒の吸気弁６２、６６の動弁特性を変更可能とする吸気可変動弁機構４０と、排気弁（図示省略）の動弁特性を変更可能とする排気可変動弁機構４２とを備えている。より具体的には、吸気可変動弁機構４０は、２つの吸気弁６２、６６の動弁特性（リフト量、作用角、閉じ時期など）を独立して変更可能な機構であるものとする。尚、そのような機能を有する吸気可変動弁機構４０は、例えば、国際出願の国際公開番号ＷＯ２００６/０２５５６５Ａ１号公報に詳述された可変動弁機構によって実現することができる。このため、ここでは、その詳細な説明を省略または簡略するものとする。

図２は、図１に示す吸気可変動弁機構４０により実現される吸気弁のリフト曲線を示す図である。本実施形態では、スワールの必要な運転領域においては、吸気可変動弁機構４０を制御することによって、図２に示すように、一方の吸気弁６６の閉弁時期が他方の吸気弁６２に比して早められるように制御（片弁早閉じ制御）する。このような片弁早閉じ制御によれば、２つの吸気弁６２、６６をそれぞれ通過する吸入空気量を相違させることができ、これにより、スワールを良好に生成することができる。尚、本明細書中においては、片弁早閉じ制御時において、吸気弁のリフト量が高くされる方の吸気ポートを「主流ポート（本発明でいう第２の吸気ポート）」と称し、また、吸気弁のリフト量が低くされる方の吸気ポートを「従属ポート（本発明でいう第１の吸気ポート）」と称することとする。

また、排気可変動弁機構４２は、排気弁の開閉時期をリフト量および作用角一定のままで変更できる機能を備えているものとする。そのような機能は、例えば、排気弁の開閉時期を制御するためのＶＶＴ機構（図示省略）を備えることによって実現することができる。また、吸気可変動弁機構４０についても、そのようなＶＶＴ機構（図示省略）を併せて備えているものとする。

また、本実施形態のシステムは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を備えている。ＥＣＵ５０には、上述した各種のセンサに加え、エンジン回転数を検出するためのクランク角センサ５２やアクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ５４が接続されているとともに、上述した各種のアクチュエータが接続されている。ＥＣＵ５０は、それらのセンサ信号や情報に基づき、所定のプログラムに従って各アクチュエータを駆動させることにより、内燃機関１０の運転状態を制御する。

［実施の形態１の特徴部分］
（それぞれの吸気ポートに与えられる特性について）
本実施形態の内燃機関１０は、吸気ポートの構成に特徴を有している。より具体的には、本実施形態では、上記片弁早閉じ制御の実行時において、リフト量が低くされる方の吸気弁６６が配置される吸気ポートである従属ポート（第１の吸気ポート）には、低リフト状態で高いスワール比が得られるような特性が与えられている。より詳細に説明すると、従属ポートには、吸気弁６６のリフト量がフルリフト量よりも低いリフト量であるときにスワール比がピーク値に達し、かつ、当該フルリフト量であるときには当該ピーク値よりもスワール比が低くなる特性（図６中の従属Ａの特性）が与えられている。

一方、本実施形態では、上記片弁早閉じ制御の実行時において、リフト量が高くされる方の吸気弁６２が配置される吸気ポートである主流ポート（第２の吸気ポート）には、高リフト状態で高いスワール比が得られるような特性が与えられている。より詳細に説明すると、主流ポートには、従属ポートにスワール比の上記ピーク値が到来する際の吸気弁６２のリフト量よりも当該吸気弁６２のリフト量が高くなったときに主流ポートにスワール比のピーク値が到来するような特性（図５中の主流Ａの特性）が与えられている。

また、更に付け加えると、本実施形態の従属ポートおよび主流ポートには、片弁早閉じ制御の実行時において、従属ポート側の吸気弁６６のリフト量がフルリフト量に達する前の低リフト状態で、従属ポートによって生成されるスワールの方が主流ポートによって生成されるスワールよりも強くなるような特性が与えられている。

（主流ポートと従属ポートの具体例）
図３は、上記のような主流ポートおよび従属ポートの特性を満足する吸気ポート６０の構成の一例を表した平面図である。図３に示す一例では、上記片弁早閉じ制御の実行時にリフト量が高くされる方の吸気弁６２が配置される吸気ポートである主流ポート６０ａが、タンジェンシャルポートとして構成されている。このようなタンジェンシャルポートは、基本的に、吸気弁６２が高リフト状態にあるときに高いスワール比が得られる特性を有している。より具体的には、このように構成された主流ポート６０ａによれば、主流ポート６０ａがシリンダ６４の接線方向に沿っているので、吸入空気流量が比較的多くなった高リフト時に、シリンダ６４を利用して筒内に効果的にスワールを生成することができる。

また、図３に示す一例では、上記片弁早閉じ制御の実行時にリフト量が低くされる方の吸気弁６６が配置される吸気ポートである従属ポート６０ｂが、ヘリカルポートとして構成されている。このようなヘリカルポートは、吸気弁６６側の端部が図３に示す平面図上において渦巻き状に湾曲している。このため、吸気弁６６が比較的低リフト状態にあるときに高いスワール比が得られるような特性が与えられている。より具体的には、このように構成された従属ポート６０ｂによれば、吸入空気流量が比較的少ない低リフト時に、ポート自体の渦巻き形状を利用して、筒内に効果的にスワールを生成することができる。

以上説明した本実施形態の吸気ポート６０の構成を採用したことにより（すなわち、主流ポート６０ａを高リフト状態にあるときに高いスワール比が得られる特性とし、かつ、従属ポート６０ｂを低リフト状態にあるときに高いスワール比が得られる特性としたことにより）、吸気行程の初期では従属ポート６０ｂを利用したスワール生成を行い、また、吸気行程の中後期では主流ポート６０ａを利用したスワール生成を行うというように、吸気行程の初期と中後期とでスワール生成を担う吸気ポートが分離されるようになる。このため、吸気行程の全域に渡って効果的にスワールを生成することが可能となる。以下の図４乃至１１を参照して、そのような優れた効果について詳述する。

（実施の形態１の吸気ポートの構成による効果）
図４は、本発明の実施の形態１の吸気ポート６０の構成による効果を確認するために用意された主流ポートおよび従属ポートのそれぞれのサンプルの特性を示す図である。すなわち、図４に示すように、主流ポートとしては、「主流Ａ」および「主流Ｂ」と称する２種類のサンプルが準備され、従属ポートとしても、「従属Ａ」および「従属Ｂ」と称する２種類のサンプルが準備されている。ところで、スワール比と吸気ポートの流量係数との間には、基本的にトレードオフの関係がある。すなわち、基本的に、流量係数を高めるとスワール比が小さくなり（スワールが弱くなり）、逆に、スワール比を高めると流量係数が小さくなる。

「主流Ａ」は、吸気弁が高リフト状態にあるときに流量係数よりもスワール比を高めることを重視して、吸気ポートの特性が決定されている。また、「主流Ｂ」は、吸気弁が高リフト状態にあるときにスワール比より流量係数を高めることを重視して、吸気ポートの特性が決定されている。これらの主流Ａや主流Ｂのポート特性の味付けは、吸気ポートの内壁の形状を適宜調整することによって実現可能なものであるが、この主流Ａを実現した吸気ポートの一例としては、上述した図３に示される主流ポート６０ａが該当する。また、この主流Ｂは、本実施形態の主流ポート６０ａとの対比のためにポート特性が調整されたサンプルである。

図５は、主流Ａおよび主流Ｂのそれぞれにおけるスワールおよび流量係数の特性を、リフト量との関係で表した図である。図５（Ａ）に示すように、主流Ａ（黒四角印）は、主流Ｂ（黒菱形印）に比して高リフト状態において高いスワール比が得られるような特性を有しているのが判る。一方、図５（Ｂ）に示すように、流量係数という点においては、主流Ｂは、主流Ａに比して高リフト状態において高くなるような特性を有しているのが判る。

一方、図４において、「従属Ａ」は、吸気弁が低リフト状態にあるときに流量係数よりもスワール比を高めることを重視して、吸気ポートの特性が決定されている。また、「従属Ｂ」は、吸気弁が低リフト状態にあるときにスワール比より流量係数を高めることを重視して、吸気ポートの特性が決定されている。これらの従属Ａや従属Ｂのポート特性の味付けについても、上記の主流Ａや主流Ｂと同様に実現可能なものであるが、この従属Ａを実現した吸気ポートの一例としては、上述した図３に示される従属ポート６０ｂが該当する。また、この従属Ｂは、本実施形態の従属ポート６０ｂとの対比のためにポート特性が調整されたサンプルである。

図６は、従属Ａおよび従属Ｂのそれぞれにおけるスワールおよび流量係数の特性を、リフト量との関係で表した図である。図６（Ａ）に示すように、従属Ａ（白丸印）は、従属Ｂ（白三角印）に比して低リフト状態において高いスワール比が得られるような特性を有しているのが判る。一方、図６（Ｂ）に示すように、流量係数という点においては、従属Ｂは、従属Ａに比して低リフト状態において高くなるような特性を有しているのが判る。

図７は、本発明の実施の形態１の吸気ポート６０の構成による効果を確認するために用いられる上記４つのサンプル（主流Ａ等）の組み合わせ例を説明するための図である。ここでは、図７に示すように、本実施形態の吸気ポート６０で採用される組み合わせ、すなわち、主流Ａと従属Ａの組み合わせを「諸元Ａ」と称している。また、主流Ｂと従属Ｂとの組み合わせを「諸元Ｂ」と称し、主流Ａと従属Ｂとの組み合わせを「諸元Ｃ」と称している。このような３つの諸元Ａ、Ｂ、Ｃによれば、諸元Ｂと諸元Ｃを比較することで、主流ポートの影響を判断することができるようになり、また、諸元Ａと諸元Ｃを比較することで、従属ポートの影響を判断することができるようになる。

図８は、吸気行程中のスワール比を上記の３つの諸元Ａ、Ｂ、Ｃの間で比較した図である。図８より、クランク角度で０〜６０°ＣＡ辺りの吸気行程の初期においても、また、クランク角度で９０〜１８０°ＣＡ辺りの吸気行程の中後期においても、主流Ａと従属Ａとを組み合わせた諸元Ａ（本実施形態のポート構成）が最も効果的にスワールを生成できていることが判る。

図９は、本発明の実施の形態１の吸気ポートの構成（諸元Ａ）によるスワール生成機能の向上効果を説明するためのイメージ図である。図９（Ａ）は、吸気行程の初期での動作を示している。上記片弁早閉じ制御の実行時には、従属ポート６０ｂ側の吸気弁６６は、主流ポート６０ａ側の吸気弁６２に比して早閉じされる。このため、片弁早閉じ制御の実行時には、従属ポート６０ｂ側の吸気弁６６は、吸気行程の初期から中期の間で低リフト領域のみ使用されることになる。本実施形態では、そのように使用される従属ポート６０ｂが低リフト状態でスワール比が高くなる吸気ポートとされている。このため、吸気行程の初期において、従属ポート６０ｂを利用して、効果的にスワールを生成することが可能となる。

図９（Ｂ）は、吸気行程の中後期での動作を示している。上記片弁早閉じ制御の実行時には、吸気行程の中期以降は、主流ポート６０ａ側の吸気弁６２のみがリフト動作を行うので、吸入空気は主流ポート６０ａのみを通って筒内に流入する。このような吸気行程の中後期では、主流ポート６０ａ側の吸気弁６２は、高リフト領域が多用されることになる。本実施形態では、そのように使用される主流ポート６０ａが高リフト状態でスワール比が高くなる吸気ポートとされている。このため、吸気行程の中後期においては、主流ポート６０ａを利用して、効果的にスワールを生成することが可能となる。

図１０は、流量係数（行程平均μσ）とスワール比（行程平均Swirl）との関係を１回の吸気行程の平均値という形で表した図である。より具体的には、それぞれの諸元Ａ、Ｂ、Ｃの波形は、従属ポート側の吸気弁の早閉じ度を変化させた際に得られる波形をそれぞれ示し、また、各諸元Ａ、Ｂ、Ｃにおいて、図１０における横方向に並んだ３つの点は、等早閉じ度での点に対応している。

図１０に示す実験結果によれば、本実施形態の構成（諸元Ａ）が、他の諸元Ｂ、Ｃと比べて、流量係数の低下を招くことなく、高いスワール比を得ることができるようになることが判る。その理由は、他の諸元Ｂ、Ｃは、等早閉じ度において、諸元Ａと同等の流量係数を確保することはできても、２つの吸気ポートの流れが干渉しあって十分なスワール比が得られていないためであると考えられる。

これに対し、本実施形態の主流ポート６０ａおよび従属ポート６０ｂの構成によれば、吸気行程の初期には、従属ポート６０ｂを利用して強いスワールを生成することができるとともに、吸気行程の中後期には、スワール比がピーク値を過ぎた従属ポート６０ｂが閉じられた状態で主流ポート６０ａを利用して強いスワールを生成することができる。すなわち、既述したように、吸気行程の初期と中後期とでスワール生成を担う吸気ポートが分離されるようになる。これにより、２つの吸気ポート間での流れの干渉を避けて、吸気行程の全域に渡って効果的にスワールを生成することが可能となる。その結果、スワール比と流量係数とのトレードオフの関係を改善することが可能となる。

図１１は、内燃機関１０の燃費とＮＯｘ排出量との関係を表した図である。本実施形態のシステムのように、吸気弁の片弁早閉じ制御によってスワールを生成するシステムにおいては、従属ポート側の吸気弁の早閉じ度をより大きくするにつれ、スワール比を高くすることができるが、流量係数は低下する（上記トレードオフの関係）。ところが、上述した本実施形態の吸気ポート６０の構成によれば、上記のようにトレードオフの関係を改善することができるので、流量係数の低下を招くことなく（すなわち、ポンプ損失の悪化（燃費の悪化）を招くことなく）、十分なスワール比を確保できるようになる。

スワール比を十分に確保できるようになると、筒内において吸入空気と燃料とのミキシングが改善されるので、スモーク排出量を抑制することができる。そして、スモーク排出量を抑制できる分、ＥＧＲガス量を増量することが可能となる。これにより、ＮＯｘ排出量を低減することが可能となる。このため、図１１に示すように、燃費の向上と排気エミッション性能の向上（ＮＯｘ排出量の低減）とを好適に両立することが可能となる。

ところで、上述した実施の形態１においては、本発明でいう「第１の吸気弁」、「第２の吸気弁」、「第１の吸気ポート」、および「第２の吸気ポート」には、吸気弁６６、吸気弁６２、従属ポート、および主流ポートがそれぞれ対応している。しかしながら、本発明においては、これらの第１、第２の吸気弁や、第１、第２の吸気ポートは、それぞれ各気筒に１つ設けられた構成に限定されるものではない。すなわち、これらの第１、第２の吸気弁や第１、第２の吸気ポートが、各気筒に２つ以上設けられるような構成であってもよい。

尚、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ５０が上記片弁早閉じ制御が実行されるように吸気可変動弁機構４０を制御することにより前記第１の発明における「スワール生成手段」が実現されている。

図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。図１に示す吸気可変動弁機構により実現される吸気弁のリフト曲線を示す図である。本発明の実施の形態１の主流ポートおよび従属ポートの特性を満足する吸気ポートの構成の一例を表した平面図である。本発明の実施の形態１の吸気ポートの構成による効果を確認するために用意された主流ポートおよび従属ポートのそれぞれのサンプルの特性を示す図である。主流Ａおよび主流Ｂのそれぞれにおけるスワールおよび流量係数の特性を、リフト量との関係で表した図である。従属Ａおよび従属Ｂのそれぞれにおけるスワールおよび流量係数の特性を、リフト量との関係で表した図である。本発明の実施の形態１の吸気ポートの構成による効果を確認するために用いられる４つのサンプル（主流Ａ等）の組み合わせ例を説明するための図である。吸気行程中のスワール比を上記の３つの諸元Ａ、Ｂ、Ｃの間で比較した図である。本発明の実施の形態１の吸気ポートの構成（諸元Ａ）によるスワール生成機能の向上効果を説明するためのイメージ図である。流量係数（行程平均μσ）とスワール比（行程平均Swirl）との関係を１回の吸気行程の平均値という形で表した図である。内燃機関の燃費とＮＯｘ排出量との関係を表した図である。

符号の説明

１０内燃機関
１８排気通路
２０排気マニホールド
２６吸気通路
３２吸気マニホールド
４０吸気可変動弁機構
４２排気可変動弁機構
５０ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
６０吸気ポート
６０ａ主流ポート
６０ｂ従属ポート
６２吸気弁（主流ポート側）
６４シリンダ
６６吸気弁（従属ポート側）

Claims

第１の吸気弁が配置される第１の吸気ポートと、第２の吸気弁が配置される第２の吸気ポートと、当該第１の吸気弁の動弁特性と当該第２の吸気弁の動弁特性とを独立して変更可能とする可変動弁機構と、前記第１の吸気弁と前記第２の吸気弁を通過する吸入空気量に差がつくように前記可変動弁機構を制御することで筒内にスワールを生成するスワール生成手段とを備える内燃機関であって、
前記スワール生成手段は、前記第１の吸気弁の閉じ時期を前記第２の吸気弁の閉じ時期よりも早める片弁早閉じ制御を実行することによって前記の吸入空気量の差を生じさせるものであって、
前記第１の吸気ポートは、前記片弁早閉じ制御の実行時において、前記第１の吸気弁のリフト量がフルリフト量よりも低いリフト量であるときにスワール比がピーク値に達し、かつ、当該フルリフト量であるときには前記ピーク値よりもスワール比が低くなる特性を有していることを特徴とする可変動弁機構を備える内燃機関。
前記第２の吸気ポートは、前記片弁早閉じ制御の実行時において、前記第１の吸気ポートにスワール比の前記ピーク値が到来する際の前記第２の吸気弁のリフト量よりも当該第２の吸気弁のリフト量が高くなったときに当該第２の吸気ポートにスワール比のピーク値が到来するような特性を有していることを特徴とする請求項１記載の可変動弁機構を備える内燃機関。
前記第１の吸気ポートがヘリカルポートとして構成されており、
前記第２の吸気ポートがタンジェンシャルポートとして構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の可変動弁機構を備える内燃機関。
前記第１の吸気ポートおよび前記第２の吸気ポートは、前記片弁早閉じ制御の実行時において、前記第１の吸気弁のリフト量がフルリフト量に達する前の低リフト状態で、前記第１の吸気ポートが生成するスワールの方が前記第２の吸気ポートが生成するスワールよりも強くなるような特性を有していることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の可変動弁機構を備える内燃機関。