(57)【要約】【課題】共通のスロットルボディから複数の燃焼室に吸気管が分岐する内燃機関の吸気装置において、正確な吸気量を把握できるようにする。【解決手段】共通のスロットルボディ４２の下流に吸気チャンバ４３を設け、吸気チャンバ４３から複数の燃焼室１４０に吸気管を分岐させて各燃焼室１４０に相通させると共に、各燃焼室１４０内に燃料を直接噴射するインジェクタ１４３を備えたエンジン１７の吸気装置２９９において、各燃焼室１４０に流入する空気量を測定する吸気量センサ３１０，３１１を、吸気チャンバ４３の下流の前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２内にそれぞれ設けた。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通のスロットルボディの下流に吸気チャンバを設け、前記吸気チャンバから複数の燃焼室に吸気管を分岐させて前記燃焼室内に相通させると共に、前記燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射装置を備えた内燃機関の吸気装置において、
前記燃焼室に流入する空気量を測定する吸気量センサを、前記吸気チャンバの下流の分岐管内にそれぞれ設けたこと、
を特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項２】
前記内燃機関は火花点火燃焼と圧縮自己着火燃焼とを切り換えて運転すること、
を特徴とする請求項１記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項３】
前記内燃機関は、圧縮自己着火燃焼時における前記燃焼室内の既燃ガス及び混合の割合を可変させる可変バルブ機構を備えたこと、
を特徴とする請求項２記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項４】
前記吸気チャンバの上流側に、操縦者のスロットル操作量に基づき前記スロットルボディのバルブ開度を自動操作する電子駆動式吸気バルブを設けたこと、
を特徴とする請求項３記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項５】
吸気ポートは、シリンダヘッドと一体に設けた下部吸気ポートと、シリンダヘッドと別体に設けた上部吸気ポートとからなり、前記吸気量センサは、前記上部吸気ポートに取り付けられたこと、
を特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の内燃機関の吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共通のスロットルボディから複数の燃焼室に吸気管が分岐する内燃機関の吸気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、共通のスロットルボディを設け、スロットルボディから各気筒に吸気通路を分岐して各燃焼室に吸気を送るように構成された内燃機関の吸気装置では、燃焼室に流入する吸気量を測定するための吸気量センサを、スロットルボディの上流側に設けていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平２−４５００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の内燃機関の吸気装置のように、各気筒へ吸気通路が分岐する部分よりも上流側に上記吸気量センサを設けた場合、分岐した各吸気通路を経て各燃焼室に流入する吸気量を十分に把握することに課題があった。特に、自動二輪車のように、吸気系の容量を大きく取れない場合、各吸気通路を通る吸気量のバラツキが大きくなる傾向にあり、正確な吸気量を把握することが難しかった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、共通のスロットルボディから複数の燃焼室に吸気管が分岐する内燃機関の吸気装置において、正確な吸気量を把握できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、共通のスロットルボディの下流に吸気チャンバを設け、前記吸気チャンバから複数の燃焼室に吸気管を分岐させて前記燃焼室内に相通させると共に、前記燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射装置を備えた内燃機関の吸気装置において、前記燃焼室に流入する空気量を測定する吸気量センサを、前記吸気チャンバの下流の分岐管内にそれぞれ設けたことを特徴とする。
この構成によれば、共通のスロットルボディの下流で分岐する各分岐管内に吸気量センサを設けたため、各分岐管内を介して各燃焼室内に流入する吸気量を吸気量センサによって正確に把握できる。これにより、吸気量センサで測定した吸気量に基づいて燃料噴射装置の燃料噴射量を正確に算出できる。
【０００６】
また、上記構成において、前記内燃機関は火花点火燃焼と圧縮自己着火燃焼とを切り換えて運転しても良い。
この場合、圧縮自己着火燃焼を行うに当たっては、空燃比を正確に決定しないと圧縮自己着火燃焼域から燃焼条件が外れて、目標とする燃費及びエミッションが得られないが、各分岐管内に吸気量センサを設けたため、正確な空燃比を算出でき、確実に圧縮自己着火燃焼を行うことができる。
【０００７】
また、前記内燃機関は、圧縮自己着火燃焼時における前記燃焼室内の既燃ガス及び混合の割合を可変させる可変バルブ機構を備えても良い。
この場合、燃焼室内の既燃ガス及び混合の割合を可変させる可変バルブ機構では、変化するバルブ特性に合わせて空燃比を正確に決定しないと適正な燃焼域から燃焼条件が外れて、目標とする燃費及びエミッションが得られないが、分岐管内に吸気量センサを設けたため、正確な空燃比を算出でき、適正な燃焼を行うことができる。
【０００８】
また、前記吸気チャンバの上流側に、操縦者のスロットル操作量に基づき前記スロットルボディのバルブ開度を自動操作する電子駆動式吸気バルブを設けても良い。
この場合、吸気チャンバの上流側にスロットルボディのバルブ開度を操作する電子駆動式吸気バルブを設け、吸気チャンバの下流側に吸気量センサを設けたため、吸気バルブ及び可変バルブ機構に影響されずに、正確な吸気量を測定できる。
【０００９】
さらに、吸気ポートは、シリンダヘッドと一体に設けた下部吸気ポートと、シリンダヘッドと別体に設けた上部吸気ポートとからなり、前記吸気量センサは、前記上部吸気ポートに取り付けられても良い。
この場合、吸気量センサが、シリンダヘッドと別体の上部吸気ポートに取り付けられており、吸気量センサの着脱が容易であるため、メンテナンス性が良い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る内燃機関の吸気装置では、共通のスロットルボディの下流で分岐する各分岐管内に吸気量センサを設けたため、各分岐管内を介して各燃焼室内に流入する吸気量を正確に把握できる。これにより、吸気量センサで測定した吸気量に基づいて燃料噴射装置の燃料噴射量を正確に算出できる。
また、各分岐管内に吸気量センサを設けたため、正確な空燃比を算出でき、確実に圧縮自己着火燃焼を行うことができる。
【００１１】
また、分岐管内に吸気量センサを設けたため、正確な空燃比を算出でき、可変バルブ機構を備えた内燃機関においても適正な燃焼を行うことができる。
さらに、吸気チャンバの上流側に電子駆動式吸気バルブを設け、吸気チャンバの下流側に吸気量センサを設けたため、吸気バルブ及び可変バルブ機構に影響されずに、正確な吸気量を測定できる。
さらにまた、吸気量センサをシリンダヘッドと別体の上部吸気ポートに取り付けたため、吸気量センサの着脱が容易であり、メンテナンス性が良い。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る内燃機関の吸気装置を適用した自動二輪車を示す側面図である。
【図２】エンジンの内部構造を側方から見た図である。
【図３】図２の前バンクの内部構造を拡大して示す図である。
【図４】動弁装置を示す一部破断側面図である。
【図５】前バンクの動弁装置を後部側から見た縦断面図である。
【図６】エンジンを上方から見た横断面図である。
【図７】吸気弁及び排気弁のバルブ作動特性を示す図である。
【図８】前吸気ポート及び後吸気ポートの周辺の一部破断側面図である。
【図９】上部吸気ポートの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、説明中、前後左右及び上下といった方向の記載は、車体に対してのものとする。
図１は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の吸気装置を適用した自動二輪車を示す側面図である。この自動二輪車１０は、車体フレーム１１と、車体フレーム１１の前端部に取り付けられたヘッドパイプ１２に回動自在に支持された左右一対のフロントフォーク１３と、フロントフォーク１３の上端部を支持するトップブリッジ１４に取り付けられた操舵用のハンドル１５と、フロントフォーク１３に回転自在に支持された前輪１６と、車体フレーム１１に支持された内燃機関としてのエンジン１７と、エンジン１７に排気管１８Ａ，１８Ｂを介して連結された排気マフラー１９Ａ，１９Ｂと、車体フレーム１１の後下部のピボット２０に上下に揺動自在に支持されたリアスイングアーム２１と、このリアスイングアーム２１の後端部に回転自在に支持された後輪２２とを備え、リアスイングアーム２１と車体フレーム１１との間にリアクッション２３が配設される。ハンドル１５には、操縦者が操作するスロットル１５Ａが設けられ、スロットル１５Ａの操作によりエンジン１７がコントロールされる。
【００１４】
車体フレーム１１は、ヘッドパイプ１２から後下がりに延びるメインフレーム２５と、メインフレーム２５の後部に連結される左右一対のピボットプレート（センターフレームとも言う）２６と、ヘッドパイプ１２から下方に延びた後に屈曲して延びてピボットプレート２６に連結されるダウンチューブ２７とを備えている。メインフレーム２５を跨ぐように燃料タンク２８が支持され、メインフレーム２５後方が後輪２２上方まで延びてリアフェンダ２９が支持され、このリアフェンダ２９上方から燃料タンク２８までの間にシート３０が支持される。なお、図１中、符号３１はダウンチューブ２７に支持されたラジエータ、符号３２はフロントフェンダ、符号３３はサイドカバー、符号３４はヘッドライト、符号３５はテールライト、符号３６は乗員用ステップである。
【００１５】
メインフレーム２５、ピボットプレート２６及びダウンチューブ２７によって囲まれる空間にはエンジン１７が支持される。エンジン１７は、シリンダ（気筒）がＶ字状に前後にバンクした前後Ｖ型の２気筒水冷式４サイクルエンジンである。エンジン１７は、車体に対してクランクシャフト１０５が左右水平方向に指向するように複数のエンジンブラケット３７（図１では一部のみを図示）を介して車体フレーム１１に支持される。エンジン１７の動力は後輪２２左側に配設されたドライブシャフト（不図示）を介して後輪２２に伝達される。
【００１６】
エンジン１７は、シリンダを各々構成する前バンク１１０Ａと後バンク１１０Ｂとの挟み角度（バンク角度とも言う）は９０度より小さい角度（例えば、５２度）で形成されている。各バンク１１０Ａ，１１０Ｂの動弁装置はともに、４バルブのダブルオーバーヘッドカムシャフト（ＤＯＨＣ）方式に構成されている。
前バンク１１０Ａと後バンク１１０Ｂとの間に側面視でＶ状に形成された空間であるＶバンク空間Ｋには、エンジン１７の吸気装置２９９が配置され、吸気装置２９９はエアクリーナ４１、スロットルボディ４２、吸気チャンバ４３（図２参照）、及び、吸気チャンバ４３に接続される分岐管３００（図２参照）が配設される。スロットルボディ４２は、エアクリーナ４１から前バンク１１０Ａ及び後バンク１１０Ｂに供給される空気の量を調整する。また、各バンク１１０Ａ，１１０Ｂには、エンジン排気系を構成する排気管１８Ａ，１８Ｂが接続され、各排気管１８Ａ，１８Ｂが車体右側を通ってその後端に排気マフラー１９Ａ，１９Ｂが各々接続され、これら排気管１８Ａ，１８Ｂ及び排気マフラー１９Ａ，１９Ｂを介して排気ガスが排出される。
【００１７】
図２はエンジン１７の内部構造を側方から見た図であり、図３は、図２の前バンク１１０Ａの内部構造を拡大して示す図である。
図２において、エンジン１７の前バンク１１０Ａ及び後バンク１１０Ｂは略同一の構造である。図２中、前バンク１１０Ａはピストン周辺を示し、後バンク１１０Ｂはカムチェーン周辺を示している。また、図２において、符号１２１は中間シャフト（後側バランサシャフト）を示し、符号１２３はメインシャフトを示し、符号１２５はカウンタシャフトを示している。クランクシャフト１０５を含むこれらシャフト１２１，１２３，１２５は、車体前後方向及び上下方向にずらして互いに平行に配置され、これらシャフトを支持するクランクケース１１０Ｃ内には、クランクシャフト１０５の回転を、中間シャフト１２１、メインシャフト１２３及びカウンタシャフト１２５の順に伝達する歯車伝達機構が構成されている。
【００１８】
図２に示すように、エンジン１７のクランクケース１１０Ｃ上面には、前側シリンダブロック１３１Ａ及び後側シリンダブロック１３１Ｂが車体前後に所定の挟み角度をなすように配置され、これらシリンダブロック１３１Ａ、１３１Ｂの上面に前側シリンダヘッド１３２Ａ（シリンダヘッド）、後側シリンダヘッド１３２Ｂ（シリンダヘッド）が各々結合され、さらに各シリンダヘッド１３２Ａ，１３２Ｂの上面にはヘッドカバー１３３Ａ，１３３Ｂが各々装着されて前バンク１１０Ａ及び後バンク１１０Ｂが構成される。
【００１９】
各シリンダブロック１３１Ａ，１３１Ｂには、シリンダボア１３５が各々形成され、各シリンダボア１３５にはそれぞれピストン１３６が摺動自在に挿入され、各ピストン１３６は、コンロッド１３７を介してクランクシャフト１０５に連結される。
各シリンダヘッド１３２Ａ，１３２Ｂの下面には、ピストン１３６上方に形成される燃焼室１４０の天面を構成する燃焼凹部１４１が形成され、各燃焼凹部１４１には、点火プラグ１４２がその先端を臨ませて配置される。この点火プラグ１４２は、シリンダ軸線Ｃと略同軸に設けられる。
【００２０】
エンジン１７は、各燃焼凹部１４１に設けられたインジェクタ１４３（燃料噴射装置）から燃焼室１４０に直接燃料を噴射する筒内噴射式エンジンである。各インジェクタ１４３は、各シリンダヘッド１３２Ａ，１３２ＢのＶバンク内側側面から挿入され、その先端を各燃焼凹部１４１に臨ませて配置される。インジェクタ１４３は、シリンダ軸線Ｃに対して寝かせた状態で取り付けられる。
シリンダヘッド１３２Ａの上部には、燃料ポンプ１４４が設けられ、燃料ポンプ１４４から燃料配管１４４Ａを介して各インジェクタ１４３に燃料が供給される。
【００２１】
各シリンダヘッド１３２Ａ，１３２Ｂには、一対の開口部１４５Ａによって各燃焼室１４０にそれぞれ連通する前吸気ポート３０１（吸気ポート）及び後吸気ポート３０２（吸気ポート）と、一対の開口部１４６Ａによって各燃焼室１４０に連通する排気ポート１４６（シリンダヘッド１３２Ｂの排気ポートは不図示）とが形成されている。前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２は、シリンダ軸線Ｃとインジェクタ１４３との間に配置される。
【００２２】
前吸気ポート３０１と後吸気ポート３０２とは吸気チャンバ４３で合流しており、この吸気チャンバ４３はスロットルボディ４２に連結される。シリンダヘッド１３２Ａの排気ポート１４６は、排気管１８Ａ（図１参照）に連結されており、シリンダヘッド１３２Ｂの排気ポートは、排気管１８Ｂ（図１参照）に連結されている。
【００２３】
シリンダヘッド１３２Ａ，１３２Ｂには、前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２の各開口部１４５Ａを開閉する一対の吸気弁１４７と、排気ポート１４６の各開口部１４６Ａを開閉する一対の排気弁１４８とが配置される。吸気弁１４７及び排気弁１４８は、弁ばね１４９，１４９で各ポートを閉じる方向に各々付勢されている。各弁体１４７，１４８は、開閉のタイミングやリフト量等のバルブ作動特性を変更可能な動弁装置５０（可変バルブ機構）によって駆動される。動弁装置５０は、シリンダヘッド１３２Ａ，１３２Ｂに回転可能に支持され、クランクシャフト１０５の回転に連動して回転する吸気側と排気側のカムシャフト１５１，１５２を備える。ここで、カムシャフト１５１，１５２は、図２及び図４中の反時計回転方向にそれぞれ回転する。
【００２４】
カムシャフト１５１には、吸気カム１５３が一体に形成されている。吸気カム１５３は、円形のカム面を形成するベース円部１５３Ａと、ベース円部１５３Ａから外周側に突出したカム面を形成するカム山部１５３Ｂとを備えている。また、カムシャフト１５２には、排気カム１５４が一体に形成されている。排気カム１５４は、円形のカム面を形成するベース円部１５４Ａと、ベース円部１５４Ａから外周側に突出して山形のカム面を形成するカム山部１５４Ｂとを備えている。
【００２５】
図２に示すように、シリンダヘッド１３２Ａ，１３２Ｂの幅方向の一端側には、中間軸１５８が回転可能に支持され、この中間軸１５８に中間スプロケット１５９，１６０が固定される。カムシャフト１５１の一端側には被動スプロケット１６１が固定され、カムシャフト１５２の一端側には被動スプロケット１６２が固定され、クランクシャフト１０５の両端側には駆動スプロケット１６３が固定される。これらスプロケット１５９，１６３間には第１カムチェーン１６４が巻回され、スプロケット１６０〜１６２間には第２カムチェーン１６５が巻回される。これらスプロケット１５９〜１６３及びカムチェーン１６４，１６５は、各バンク１１０Ａ、１１０Ｂの一端側に形成されたカムチェーン室１６６に収容される。
【００２６】
駆動スプロケット１６３から被動スプロケット１６１，１６２への減速比は２に設定され、クランクシャフト１０５が回転すると、クランクシャフト１０５と一体に駆動スプロケット１６３が回転し、カムチェーン１６４，１６５を介して被動スプロケット１６１，１６２がクランクシャフト１０５の半分の回転速度で回転される。そして、被動スプロケット１６１，１６２と一体に回転するカムシャフト１５１，１５２のカムプロフィールに従って吸気弁１４７及び排気弁１４８が前後吸気ポート３０１，３０２及び各バンク１１０Ａ、１１０Ｂの排気ポート１４６を各々開閉させる。
【００２７】
クランクシャフト１０５の左端部には図示しない発電機が設けられ、クランクシャフト１０５の右端部には、上記右側の駆動スプロケット１６３の内側（車体左側）に駆動歯車（以下、クランク側駆動歯車という）１７５が固定される。このクランク側駆動歯車１７５は、中間シャフト１２１に設けられた被動歯車（以下、中間側被動歯車という）１７７と噛み合い、クランクシャフト１０５の回転を等速で中間シャフト１２１に伝達し、クランクシャフト１０５と同速かつ逆向きで中間シャフト１２１を回転させる。
【００２８】
中間シャフト１２１は、クランクシャフト１０５の後側下方かつメインシャフト１２３の前側下方に回転可能に支持されている。
この中間シャフト１２１の右端部には、オイルポンプ用駆動スプロケット１８１と、上記中間側被動歯車１７７と、この被動歯車１７７より小径の駆動歯車（以下、中間側駆動歯車という）１８２とが順に取り付けられている。
オイルポンプ用駆動スプロケット１８１は、中間シャフト１２１の後側であって、メインシャフト１２３下方に配置されたオイルポンプ１８４の駆動軸１８５に固定された被動スプロケット１８６に伝動チェーン１８７を介して該中間シャフト１２１の回転力を伝達し、オイルポンプ１８４を駆動させる。
【００２９】
また、中間側駆動歯車１８２は、メインシャフト１２３に相対回転自在に設けられた被動歯車（以下、メイン側被動歯車という）１９１に噛み合い、中間シャフト１２１の回転を減速してクラッチ機構（不図示）を介してメインシャフト１２３に伝達する。すなわち、中間側駆動歯車１８２及びメイン側被動歯車１９１の減速比によって、クランクシャフト１０５からメインシャフト１２３までの減速比、つまり、エンジン１７の１次減速比が設定される。
【００３０】
メインシャフト１２３は、クランクシャフト１０５の後側上方に回転可能に支持され、メインシャフト１２３の略後方には、カウンタシャフト１２５が回転可能に支持される。メインシャフト１２３とカウンタシャフト１２５には、図示しない変速歯車群が跨って配置され、これらによって変速装置が構成される。
カウンタシャフト１２５の左端部は、車体の前後方向に延びるドライブシャフト（不図示）に連結される。これによって、カウンタシャフト１２５の回転がドライブシャフトに伝達される。
【００３１】
図４は、動弁装置５０を示す一部破断側面図であり、図５は、前バンク１１０Ａの動弁装置５０を後部側から見た縦断面図である。
動弁装置５０は、図３に示すように、シリンダ軸線Ｃを中心として吸気側と排気側とに独立して対称に設けられている。前バンク１１０Ａ及び後バンク１１０Ｂの動弁装置５０は略同一構造であるため、本実施の形態では、前バンク１１０Ａの吸気側の動弁装置５０について説明する。
【００３２】
動弁装置５０は、図４及び図５に示すように、カムシャフト１５１（排気側ではカムシャフト１５２）と、カムシャフト１５１と一体回転する吸気カム１５３（排気側では排気カム１５４）と、吸気弁１４７（排気側では排気弁１４８）を開閉するロッカアーム５１と、カムシャフト１５１に相対回転可能に支持され、ロッカアーム５１を介して吸気弁１４７を開閉する動弁カム５２と、カムシャフト１５１の周りを揺動自在なホルダ５３と、ホルダ５３に揺動可能に支持され、吸気カム１５３の弁駆動力を動弁カム５２に伝達し、動弁カム５２を揺動させるリンク機構５６と、ホルダ５３を揺動させる駆動機構６０とを備えている。また、リンク機構５６は、ホルダ５３に連結されるサブロッカアーム５４と、サブロッカアーム５４と動弁カム５２とを揺動可能に連結するコネクトリンク５５とを備えている。
【００３３】
ロッカアーム５１は幅広に形成されており、１つのロッカアーム５１によって一対の吸気弁１４７を開閉する。ロッカアーム５１は、一端部において、シリンダヘッド１３２Ａに固定されるロッカアームピボット５１Ａに揺動可能に支持される。ロッカアーム５１の他端部には、各吸気弁１４７の上端部に当接するねじ式の調整部５１Ｂが設けられ、中央部には、動弁カム５２に接触するローラ５１Ｃが回転可能に支持されている。
【００３４】
図５に示すように、カムシャフト１５１は、一端側に被動スプロケット１６１（図２参照）が固定されるスプロケット固定部１５１Ａを有し、スプロケット固定部１５１Ａの側から順に、カムシャフト１５１の外周に突出し断面円形形状を有する位置決め部１５１Ｂ、吸気カム１５３、動弁カム５２を揺動可能に支持する動弁カム支持部１５１Ｃ、及び、動弁カム支持部１５１Ｃよりも小径に形成されたカラー嵌合部１５１Ｄが設けられている。カラー嵌合部１５１Ｄには、カムシャフト１５１のベアリングとして機能するカムシャフトカラー１５５が嵌合され、カムシャフトカラー１５５はカムシャフト１５１の他端側に締めこまれた固定ボルト１５６によって動弁カム５２の側に押し付けられている。
【００３５】
カムシャフト１５１は、その両端がそれぞれカムシャフト支持部２０１，２０２によって回転自在に支持されている。詳細には、カムシャフト支持部２０１，２０２は、シリンダヘッド１３２Ａの上部に形成されたヘッド側支持部２０１Ａ，２０２Ａに、断面半円状の支持部を有するキャップ２０１Ｂ，２０２Ｂをそれぞれ固定して構成されている。位置決め部１５１Ｂの側に設けられたカムシャフト支持部２０１には、位置決め部１５１Ｂの形状に合わせて形成された溝２０１Ｃが形成され、位置決め部１５１Ｂの位置が溝２０１Ｃに規制されることによって、カムシャフト１５１は軸方向に位置決めされている。
また、カムシャフト支持部２０１，２０２における吸気カム１５３の側の面には、ホルダ５３を支持するホルダ支持部２０１Ｄ，２０２Ｄがそれぞれ設けられている。
【００３６】
動弁カム５２は、カムシャフト１５１の中間部に設けられた動弁カム支持部１５１Ｃに枢支されている。動弁カム５２には、図４に示すように、吸気弁１４７を閉弁状態に維持するベース円部５２Ａと、吸気弁１４７を押し下げて開弁させるカム山部５２Ｂとが形成され、カム山部５２Ｂには貫通孔５２Ｃが形成されている。貫通孔５２Ｃには、カム山部５２Ｂがロッカアーム５１のローラ５１Ｃから離れる方向、すなわち、吸気弁１４７を閉弁する方向に動弁カム５２を付勢する動弁カムリターンスプリング５７（図５参照）の一端が取り付けられる。動弁カムリターンスプリング５７は、図５に示すように、カムシャフト１５１に巻き掛けられており、その他端はホルダ５３に取り付けられる。
【００３７】
ホルダ５３は、吸気カム１５３及び動弁カム５２を挟んでカムシャフト１５１の軸方向に所定の間隔を空けて配置される第１，第２プレート５３Ａ，５３Ｂと、第１，第２プレート５３Ａ，５３Ｂをカムシャフト１５１の軸方向に連結する連結部材５９とを備えている。第１プレート５３Ａはカムシャフト１５１の被動スプロケット１６１が固定される一端側に配置され、第２プレート５３Ｂはカムシャフト１５１の他端側に配置される。
また、連結部材５９は、カムシャフト１５１と平行な軸部５９Ａを有し、軸部５９Ａの第１プレート５３Ａ側の端には、サブロッカアーム５４の一端が連結されるサブロッカアーム支持部５９Ｂが形成されている。連結部材５９は、第１，第２プレート５３Ａ，５３Ｂの外面側から軸部５９Ａの両端に挿入される一対のボルト５３Ｄによって第１，第２プレート５３Ａ，５３Ｂに固定される。また、連結部材５９は、図４に示すように、軸部５９Ａに平行な軸部５９Ｃを備えており、第１，第２プレート５３Ａ，５３Ｂの外面側からこの軸部５９Ｃの両端に挿入される一対のボルト（不図示）によっても第１，第２プレート５３Ａ，５３Ｂに固定される。軸部５９Ａと軸部５９Ｃとは、第１プレート５３Ａと第２プレート５３Ｂとの間隔において中間部に位置する結合部７３によって結合されている。
【００３８】
また、第１，第２プレート５３Ａ，５３Ｂは、図５に示すように、カムシャフト１５１が貫通するシャフト孔１５７Ａ，１５８Ａをそれぞれ有し、これらシャフト孔１５７Ａ，１５８Ａの周縁部は、ホルダ支持部２０１Ｄ，２０２Ｄに向けて突出した円環状の凸部１５７Ｂ，１５８Ｂとなっている。ホルダ５３は、凸部１５７Ｂ，１５８Ｂがホルダ支持部２０１Ｄ，２０２Ｄに嵌合されることで支持され、カムシャフト１５１を中心に揺動可能となっている。また、第２プレート５３Ｂには、ホルダ５３を揺動させる連結リンク部材６３が連結されている。
【００３９】
サブロッカアーム５４は、第１，第２プレート５３Ａ，５３Ｂ間に吸気カム１５３及び動弁カム５２と共に配置されており、その一端部において連結部材５９のサブロッカアーム支持部５９Ｂに回転可能に支持され、サブロッカアーム支持部５９Ｂを中心として揺動するようになっている。サブロッカアーム５４の中央部には、吸気カム１５３に接触してベース円部１５３Ａ及びカム山部１５３Ｂを押圧するローラ５４Ａが回転可能に支持されている。サブロッカアーム５４の他端部には、コネクトリンク５５を揺動可能に支持するピン５５Ａを介してコネクトリンク５５の一端が連結され、コネクトリンク５５の他端には、動弁カム５２を揺動可能に支持するピン５５Ｂを介して動弁カム５２が連結される。
また、サブロッカアーム５４は、連結部材５９の円筒状の収容部７４に収容されたサブロッカアームリターンスプリング５８（以下、リターンスプリングという）により付勢されており、サブロッカアーム５４のローラ５４Ａは常に吸気カム１５３に押し付けられている。ここで、リターンスプリング５８はコイルスプリングである。
【００４０】
サブロッカアーム５４は、サブロッカアーム支持部５９Ｂに連結されてカムシャフト１５１に直交するように延びるホルダ連結部５４Ｂと、ホルダ連結部５４Ｂからカムシャフト１５１の外径に沿うように下方に湾曲する偏心部５４Ｃと、コネクトリンク５５を介して動弁カム５２に連結されるリンク部５４Ｄとを有している。
【００４１】
偏心部５４Ｃは、第１プレート５３Ａの側から第２プレート５３Ｂの側に吸気カム１５３を避けるようにカムシャフト１５１の軸方向に偏心し、この偏心部５４Ｃの側面には、カムシャフト１５１の軸方向に張り出た板状の段部７６が形成されている。図４に示すように、段部７６はサブロッカアーム５４の下縁部に沿って湾曲して設けられている。リターンスプリング５８の下端は、ばね座金７７を介して段部７６によって受けられている。
リンク部５４Ｄは偏心部５４Ｃの端に連続して設けられ、動弁カム５２に連結されている。このように、サブロッカアーム５４は偏心部５４Ｃが偏心することで、カムシャフト１５１上の軸方向に異なる位置に設けられた吸気カム１５３と動弁カム５２とを連結している。
【００４２】
つぎに、動弁装置５０の開弁及び閉弁の動作を説明する。
上記のように構成された動弁装置５０において、図４を参照し、カムシャフト１５１が図中の反時計方向に回転されると、カムシャフト１５１と一体に回転する吸気カム１５３のカム山部１５３Ｂにより、サブロッカアーム５４がローラ５４Ａを介して押し上げられて軸部５９Ａを中心として揺動し、これに伴い、コネクトリンク５５を介して動弁カム５２がカムシャフト１５１を中心として図４中の時計回りに回転する。そして、動弁カム５２の回転によりカム山部５２Ｂがローラ５１Ｃを介してロッカアーム５１と共に吸気弁１４７を押し下げ、吸気弁１４７が開弁される。
また、カムシャフト１５１がさらに回転されて吸気カム１５３のベース円部１５３Ａがローラ５４Ａに当接する状態では、サブロッカアーム５４がリターンスプリング５８により押し下げられると共に、動弁カム５２が動弁カムリターンスプリング５７より図４中の反時計回りに回転させられてベース円部５２Ａがローラ５１Ｃに当接する。これにより、吸気弁１４７は弁ばね１４９（図２参照）により押し上げられて閉弁される。
【００４３】
図６は、エンジン１７を上方から見た横断面図である。なお、図６では、前後バンク１１０Ａ，１１０Ｂは、エンジン１７の上方からシリンダ軸線Ｃ（図２参照）に沿って見た図が示されている。
エンジン１７は、ホルダ５３を揺動させる駆動機構６０を有し、駆動機構６０は、車両の電子制御ユニットとしてのＥＣＵ（不図示）に接続された電動アクチュエータ７０と、カムシャフト１５１，１５２に直交するボールねじ６１と、ボールねじ６１上を軸方向に移動可能な２つのナット６２を備えて構成されている。各ナット６２は、各連結リンク部材６３（図４参照）を介して吸気側及び排気側の動弁装置５０の各ホルダ５３に連結されている。電動アクチュエータ７０の駆動によってボールねじ６１が回転されると、各ナット６２がボールねじ６１上を移動し、各連結リンク部材６３を介して各ホルダ５３が揺動される。
駆動機構６０は、上記ＥＣＵによって制御され、エンジン１７の運転状態に応じてホルダ５３を揺動させることで、吸気弁１４７及び排気弁１４８の開閉のバルブ作動特性を変更し、所望の燃焼条件を実現する。
【００４４】
次に、動弁装置５０におけるバルブ作動特性の変更動作について説明する。なお、動弁装置５０は、シリンダ軸線Ｃを中心として前後に略対称に構成されており、ここでは、吸気側のカムシャフト１５１側の動弁装置５０の動作について説明する。
図４に示すように、ホルダ５３は、駆動機構６０（図６参照）の駆動によって図４中の矢印Ａ方向または矢印Ｂ方向に移動される。
ホルダ５３が矢印ＡまたはＢの方向に揺動すると、図４に示すリンク機構５６がカムシャフト１５１を中心にそれぞれ揺動する。リンク機構５６の位置が変化することにより、ローラ５４Ａ及び動弁カム５２は、カムシャフト１５１を中心にそれぞれ揺動し、カムシャフト１５１に対して周方向に位置が変位されて、吸気カム１５３の回転に対する動弁カム５２の揺動の位相、及び、揺動の初期位置が変更される。ここで、動弁カム５２の揺動の初期位置とは、ローラ５４Ａが吸気カム１５３のベース円部１５３Ａに当接しており、サブロッカアーム５４がカム山部１５３Ｂによって押し上げられていない状態における動弁カム５２の揺動位置を指している。
このように、吸気カム１５３に対する動弁カム５２の揺動の位相及び揺動位置を変化させることで、動弁カム５２のカム山部５２Ｂがローラ５１Ｃに当接する時期、期間、及び、カム山部５２Ｂがローラ５１Ｃを押し下げる量を変更できるため、吸気弁１４７の開閉時期、開弁期間、及び、リフト量を変更することができる。
【００４５】
例えば、ホルダ５３が図４中の時計回り方向（矢印Ａ方向）にさらに揺動されると、ローラ５４Ａ及び動弁カム５２は時計回り方向に回転され、カム山部５２Ｂはローラ５１Ｃに近くなると共に、ローラ５４Ａは、反時計回転方向に回転するカム山部１５５Ｂに、より早い時期に当接する位置に移動する。この状態でカムシャフト１５１が回転されると、カム山部１５３Ｂによるローラ５４Ａの押し上げの開始時期が早くなると共に、カム山部５２Ｂがローラ５１Ｃを押し下げる期間及び押し下げ量が大きくなる。これにより、吸気弁１４７の開弁時期が早められると共に、吸気弁１４７の開弁期間及びリフト量が大きくなる。
【００４６】
図７は、吸気弁１４７及び排気弁１４８のバルブ作動特性を示す図であり、横軸にクランクシャフト１０５の回転角を示し、縦軸に吸気弁１４７及び排気弁１４８のリフト量を示している。
吸気弁１４７及び排気弁１４８は、駆動機構６０により駆動される動弁装置５０によって、図７に示すように、開閉時期、開閉期間、及び、最大リフト量が変更される。
吸気弁１４７は、吸気弁１４７のリフト量が最大となる最大バルブ作動特性Ｕｉｍａｘ及び、吸気弁１４７のリフト量が最小となる最小バルブ作動特性Ｕｉｍｉｎを境界値として、最小バルブ作動特性Ｕｉｍｉｎと最大バルブ作動特性Ｕｉｍａｘとの間の任意のバルブ特性で開閉作動される。同様に、排気弁１４８は、排気弁１４８のリフト量が最大となる最大バルブ作動特性Ｕｅｍａｘ及び、排気弁１４８のリフト量が最小となる最小バルブ作動特性Ｕｅｍｉｎを境界値として、最小バルブ作動特性Ｕｅｍｉｎと最大バルブ作動特性Ｕｅｍａｘとの間の任意のバルブ特性で開閉作動される。
図７において、符号Ｏ１は、吸気弁１４７の開時期を示し、符号Ｃ１は吸気弁１４７の閉時期を示している。また、符号Ｏ２は排気弁１４８の開時期を示し、符号Ｃ２は排気弁１４８の閉時期を示している。
【００４７】
ところで、エンジン１７は、点火プラグ１４２によって点火する火花点火燃焼と、圧縮自己着火燃焼とを切り換えて運転する直噴エンジンである。具体的には、始動時及びエンジン１７が所定の回転数よりも高い高回転域で火花点火燃焼が行われ、エンジン１７の低回転域及び上記所定の回転数よりも低い中回転域で圧縮自己着火燃焼が行われる。
エンジン１７において、圧縮自己着火燃焼を行う場合は、図７に最小バルブ作動特性Ｕｉｍｉｎ及び最小バルブ作動特性Ｕｅｍｉｎで示すように、ピストン１３６が圧縮上死点Ｔ１を過ぎた時点で吸気弁１４７を開く。すると、スロットルボディ４２で吸気量を調整されて前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２（図３参照）をそれぞれ通過した空気が、前サイクルの既燃ガス（残留ガス）が残る各燃焼室１４０内に流れ込む。ピストン１３６が圧縮下死点Ｂ１を過ぎると、吸気弁１４７が閉じられ、吸気弁１４７及び排気弁１４８が閉じた状態となり、ピストン１３６の上昇に伴って各燃焼室１４０内の空気及び残留ガスが圧縮され、圧縮上死点（不図示）付近でインジェクタ１４３から燃料が燃焼室１４０内に噴射される。このとき、燃焼室１４０内のガス温度が、一例として、１０００Ｋ（ケルビン）を超えると、前サイクルの残留ガスの熱により燃料が自己着火して燃焼し、ピストン１３６を押し下げる力が発生し、コンロッド１３７を介してクランクシャフト１０５の回転エネルギーに変換される。そして、ピストン１３６が圧縮下死点Ｂ２に到達する前に排気弁１４８を開いて既燃ガスの一部を排気ポート１４６から排気管１８Ａ，１８Ｂ、排気マフラー１９Ａ，１９Ｂを介して外部に排出し、ピストン１３６が圧縮上死点Ｔ１に到達する前に排気弁１４８を閉じて、１サイクルを終了する。
【００４８】
通常の火花点火燃焼を行う場合は、排気工程と吸気工程との間である圧縮上死点Ｔ１の近傍で、吸気弁１４７と排気弁１４８とが共に開いた状態、すなわち、バルブオーバーラップ領域Ｌを有している。
一方、圧縮自己着火燃焼においては、上記のように、吸気弁１４７及び排気弁１４８が共に閉じた状態、すなわち、負のオーバーラップ領域Ｎを有している。負のオーバーラップ領域Ｎでは、吸気弁１４７及び排気弁１４８が閉じられており、前サイクルの既燃ガスが燃焼室１４０に留められている。
このように、エンジン１７は、排気ガスの一部をシリンダ内に残留させ、吸気された空気と混ぜるＥＧＲシステム（Exhaust Gas Recirculation）を用いているため、燃焼温度を低下させて排気エミッションを改善できると共に、燃費を向上させることが可能である。圧縮自己着火燃焼を行うＥＧＲシステムでは、所定の空燃比を正確に得られなければ目標とする燃費及び排気エミッションを実現できないため、各燃焼室１４０に流入する空気量を正確に把握することが重要である。
【００４９】
圧縮自己着火燃焼においては、燃焼室１４０内に残される前サイクルの既燃ガスの量は、吸気弁１４７及び排気弁１４８の開度及び開閉のタイミングによって制御され、所望の燃焼条件が得られるように連続的に変更される。
また、圧縮自己着火燃焼において、前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２から各燃焼室１４０に流入する空気と、インジェクタ１４３が噴射する燃料との混合の割合は、所望の燃焼条件が得られるように吸気弁１４７及び排気弁１４８の開度及び開閉のタイミングを制御して連続的に変更され、吸気量に基づいてインジェクタ１４３の噴射量を変更することで調整される。
【００５０】
図８は、前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２の周辺の一部破断側面図である。
ここで、図６及び図８を参照して、前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２とその周辺部について説明する。
図６に示すように、エアクリーナ４１に接続されたスロットルボディ４２はＶバンク空間Ｋの一端側に位置し、スロットルボディ４２には吸気チャンバ４３が接続されている。吸気チャンバ４３は、Ｖバンク空間Ｋ内の車幅方向の中間部に位置し、この吸気チャンバ４３からは、前バンク１１０Ａ及び後バンク１１０Ｂの各々に向けて分岐して、吸気チャンバ４３と各燃焼室１４０とを相通させる分岐管３００が延びている。
【００５１】
分岐管３００は、図８に示すように、前バンク１１０Ａの燃焼室１４０に接続される前吸気ポート３０１と、後バンク１１０Ｂの燃焼室１４０（図２参照）に接続される後吸気ポート３０２とを有している。
前吸気ポート３０１は、シリンダヘッド１３２Ａと一体に形成された下部吸気ポート３０１Ａと、シリンダヘッド１３２Ａと別体で下部吸気ポート３０１Ａの上端部３０３に連結される上部吸気ポート３０１Ｂとを備えて構成されている。
後吸気ポート３０２は、シリンダヘッド１３２Ｂと一体に形成された下部吸気ポート３０２Ａと、シリンダヘッド１３２Ｂと別体で下部吸気ポート３０２Ａの上端部３０３に連結される上部吸気ポート３０２Ｂとを備えて構成されている。
【００５２】
下部吸気ポート３０１Ａ，３０２Ａは、Ｖバンク空間Ｋの中央に向けて上方に延びている。上部吸気ポート３０１Ｂ，３０２Ｂは、下部吸気ポート３０１Ａ，３０２Ａの上端部３０３に複数のボルト３０５によって固定され、ヘッドカバー１３３Ａ，１３３Ｂにより接近する方向に角度を変えて延出している。インジェクタ１４３は、下部吸気ポート３０１Ａ，３０２Ａの下方に、下部吸気ポート３０１Ａ，３０２Ａに沿ってそれぞれ設けられている。
上部吸気ポート３０１Ｂ，３０２Ｂは、ヘッドカバー１３３Ａ，１３３Ｂの最上部よりも下方において、略同一高さまで上方にそれぞれ延出し、上部吸気ポート３０１Ｂ，３０２Ｂの上端部３０４には、吸気チャンバ４３が連結されている。吸気チャンバ４３は、その吸気通路の断面積を前吸気ポート３０１、後吸気ポート３０２及びスロットルボディ４２の吸気通路の断面積より大きくすることにより、吸気脈動を抑制する沈静槽として機能するものである。
【００５３】
このように、上端部３０４の高さをヘッドカバー１３３Ａ，１３３Ｂの最上部よりも低くしたため、吸気チャンバ４３を含む吸気装置２９９をＶバンク空間Ｋ内にコンパクトに配置できる。これに伴い、前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２の容積が小さくなっており、スロットルボディ４２の開閉による吸気の圧力の変化がすぐに各燃焼室１４０に届くため、エンジン１７のレスポンスを向上できる。また、このような吸気ポートの容積が小さいエンジンでは、外乱の影響を比較的受け易いため、吸気ポートを通る吸気量にバラツキが生じることがある。
【００５４】
スロットルボディ４２は、スロットル１５Ａ（図１参照）の操作量に基づきスロットルボディ４２のバルブ開度をモータの駆動によって自動操作するＴＢＷ（スロットル・バイ・ワイヤ）が採用されており、電子駆動式吸気バルブ４２Ａを有している。電子駆動式吸気バルブ４２Ａは、スロットルボディ４２の吸気通路４２Ｂよりも車体前方側に膨出して設けられている。スロットルボディ４２は、電子駆動式吸気バルブ４２Ａの部分を含めてＶバンク空間Ｋ内に収容されており、コンパクトに配置されている。これに伴い、スロットルボディ４２は、吸気通路４２Ｂの中心線Ｘが後バンク１１０Ｂの側に近接して配置されている。
【００５５】
吸気チャンバ４３はタンク状に形成され、スロットルボディ４２に接続される断面略円形の接続口４４を車体右側に備えている。吸気チャンバ４３は、上方から挿入される複数のボルト３０９（図６参照）によって、上部吸気ポート３０１Ｂ，３０２Ｂに固定される。
吸気チャンバ４３の下面には、略円形状の一対の貫通孔４５Ａ，４５Ｂ（図６参照）が形成され、これらの貫通孔４５Ａ，４５Ｂに上部吸気ポート３０１Ｂ，３０２Ｂの上端部３０４が連結されている。吸気チャンバ４３内には、吸気が矢印Ｄに沿って接続口４４から貫通孔４５Ａに流れる吸気流路４３Ａと、吸気が矢印Ｅに沿って接続口４４から貫通孔４５Ｂに流れる吸気流路４３Ｂとが形成されることとなる。
【００５６】
貫通孔４５Ａは、その中心を前バンク１１０Ａのシリンダ中心線ＣＡ上、かつ、接続口４４の車体前方側に配置されている。このため、吸気流路４３Ａは、接続口４４から車体前方に向けて湾曲して形成される。一方、貫通孔４５Ｂは、その中心を後バンク１１０Ｂのシリンダ中心線ＣＢ上、かつ、接続口４４の幅Ｗ内に配置して設けられる。このため、吸気流路４３Ｂは、接続口４４から車体左方向に向けて略ストレートに形成される。スロットルボディ４２は、これら吸気流路４３Ａ，４３Ｂの長さが略同一になる位置に配置されている。このように、吸気流路４３Ａ，４３Ｂは略同一の長さに形成されているが、吸気流路４３Ａと吸気流路４３Ｂとの向きは互いに異なっている。
【００５７】
上部吸気ポート３０１Ｂには、前吸気ポート３０１を通って前バンク１１０Ａの燃焼室１４０に流入する空気量を測定する吸気量センサ３１０が取り付けられている。また、上部吸気ポート３０２Ｂには、後吸気ポート３０２を通って後バンク１１０Ｂの燃焼室１４０に流入する空気量を測定する吸気量センサ３１１が取り付けられている。
【００５８】
図９は、上部吸気ポート３０１Ｂ，３０２Ｂの平面図である。ここで、図９では、吸気チャンバ４３を取り外した状態を示している。
図６、図８、図９に示すように、吸気量センサ３１０，３１１は、板状のセンサ部３１２と、センサ部３１２の基端が固定されるセンサベース３１３と、センサベース３１３に設けられ、ＥＣＵに接続されるコネクタ部３１４と、センサベース３１３に形成された固定孔３１３Ｂとをそれぞれ有している。
【００５９】
センサ部３１２は、互いに平行な板面３１２Ａ，３１２Ａを有している。また、センサ部３１２の上面３１２Ｂ及び下面３１２Ｃは、それぞれ上方及び下方に突出した曲面状に形成されている。センサ部３１２の内部は中空に形成され、前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２をそれぞれ流れる空気を内部に取り込む吸入口３１２Ｅと、吸入口３１２Ｅから取り込んだ空気を排出する排出口３１２Ｆとが、センサ部３１２の先端側に開口している。空気量を測定するセンサ本体（図示略）は吸入口３１２Ｅの奥に配置されている。吸入口３１２Ｅはセンサ部３１２の上半部に設けられ、排出口３１２Ｆはセンサ部３１２の下半部に設けられ、吸入口３１２Ｅと排出口３１２Ｆとの間は、センサ部３１２の長手方向に延びる導入板３１２Ｇにより仕切られている。また、排出口３１２Ｆはセンサ部３１２の先端側に位置し、吸入口３１２Ｅは排出口３１２Ｆよりも基端側に位置している。そして、前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２を流れる吸気の一部は、導入板３１２Ｇに沿って吸入口３１２Ｅからセンサ部３１２内に流入し、上記センサ本体の周囲を通過した後、排出口３１２Ｆから排出される。
吸気量センサ３１０，３１１は、熱線式の流量センサであり、上記センサ本体の周囲を流れる空気によってセンサ本体の熱が奪われた際の、センサ本体の電気抵抗の変化を検出して流量を測定するセンサである。
センサベース３１３には、側面視で円形に形成された係合部３１３Ａが設けられている。
【００６０】
図９に示すように、上部吸気ポート３０１Ｂ，３０２Ｂは断面略円形の流路３０８を有し、上部吸気ポート３０１Ｂ，３０２Ｂの側面には、この側面を貫通して流路３０８に連通するセンサ取付孔３０６がそれぞれ形成されている。
吸気量センサ３１０，３１１は上部吸気ポート３０１Ｂ，３０２Ｂの外側からセンサ取付孔３０６に挿入され、係合部３１３Ａがセンサ取付孔３０６に係合した状態で固定孔３１３Ｂ（図８参照）に挿通されるボルト（不図示）により固定されている。センサ部３１２は、流路３０８の中心を通って真直ぐ延び、先端３１２Ｄは、センサ取付孔３０６に対向する流路３０８の内面の近傍に位置している。
【００６１】
図８に示すように、吸気量センサ３１０，３１１は、板面３１２Ａ，３１２Ａが上部吸気ポート３０１Ｂ，３０２Ｂの内壁と略平行に設けられており、加えて、上面３１２Ｂ及び下面３１２Ｃが曲面状であるため、吸気量センサ３１０，３１１が吸気の流れに対して抵抗になることを防止できる。
吸気量センサ３１０，３１１は、上下に延在する前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２内において、略同一の高さ位置に配置されている。このため、吸気チャンバ４３から分岐して前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２をそれぞれ流れる吸気量を同一の条件で測定でき、吸気量を正確に測定できる。
【００６２】
上部吸気ポート３０１Ｂ及び上部吸気ポート３０２Ｂは、シリンダ中心線ＣＡ及びシリンダ中心線ＣＢ（図６参照）にそれぞれ対応する位置に設けられ、互いに車幅方向にオフセットして配置されているため、上部吸気ポート３０１Ｂの左側方及び上部吸気ポート３０２Ｂの右側方には、空間Ｓが形成されている。
上部吸気ポート３０１Ｂ，３０２Ｂにおいて、各センサ取付孔３０６はそれぞれ空間Ｓの側に面して設けられ、吸気量センサ３１０，３１１は、各センサベース３１３が各空間Ｓに位置する向きで互いに対向して配置されている。このように、空間Ｓを利用して吸気量センサ３１０，３１１を設けたため、吸気量センサ３１０，３１１をコンパクトに配置できる。
【００６３】
さらに、吸気量センサ３１０，３１１は同一部品であり、平面視において各センサベース３１３が対向するように略１８０°だけ向きを回転させて取り付けられているため、部品を共用でき、部品点数を削減できる。
また、吸気量センサ３１０，３１１は、シリンダヘッド１３２Ａ，１３２Ｂと別体の上部吸気ポート３０１Ｂ，３０２Ｂに取り付けられているため、シリンダヘッド１３２Ａ，１３２Ｂから上部吸気ポート３０１Ｂ，３０２Ｂを取り外した状態で吸気量センサ３１０，３１１をメンテナンスでき、メンテナンス性が良い。
【００６４】
つぎに、本実施の形態の動作を説明する。
本実施の形態では、２気筒エンジン１７の各気筒毎に設けられた２つの吸気量センサ３１０，３１１を利用して、各気筒に吸入される空気量が、気筒毎に測定され、この空気量に対応した燃料噴射量が決定される。
エンジン１７は、点火プラグ１４２によって点火する火花点火燃焼と、圧縮自己着火燃焼とを切り換えて運転する直噴エンジンである。始動時及びエンジン１７が所定の回転数よりも高い高回転域では火花点火燃焼が行われ、エンジン１７の低回転域及び上記所定の回転数よりも低い中回転域では圧縮自己着火燃焼が行われる。
この実施の形態では、いずれの燃焼が行われる状態であっても、各気筒に吸入される空気量が、気筒毎に測定され、この空気量に対応した燃料噴射量が決定される。
エアクリーナ４１から吸い込まれてスロットルボディ４２に流入した空気は、電子駆動式吸気バルブ４２Ａによって流量が調整されて吸気チャンバ４３に到達し、吸気チャンバ４３から前吸気ポート３０１と後吸気ポート３０２とに分岐してそれぞれ流れ、前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２を流れる際に吸気量センサ３１０，３１１によって吸気量が測定され、その後、前バンク１１０Ａ及び後バンク１１０Ｂの各燃焼室１４０に流入する。
吸気量センサ３１０，３１１によって測定された前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２の吸気量は、上記ＥＣＵに送られ、ＥＣＵは、得られた各吸気量に基づいて各インジェクタ１４３の噴射量をそれぞれ算出し、各燃焼室１４０に燃料を噴射させる。
【００６５】
このように、スロットルボディ４２の下流側の吸気チャンバ４３から分岐した前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２にそれぞれ吸気量センサ３１０，３１１を独立して設けたため、前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２に流れる吸気量が、外乱や流路の形状の差異の影響によって互いに異なったとしても、各燃焼室１４０に流入する吸気量を正確に測定できる。このため、各吸気量センサ３１０，３１１によって測定した吸気量に基づいてインジェクタ１４３の燃料を正確に算出でき、所定の空燃比を正確に得られるため、正確な空燃比が必要とされる圧縮自己着火燃焼時であっても、目標とする燃費及び排気エミッションを実現できる。
また、前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２に吸気量センサ３１０，３１１を設け、各燃焼室１４０の直前の流路に吸気量センサ３１０，３１１を設けたため、各動弁装置５０によるバルブ作動特性の変更に伴う吸気量の変動をも含んだ吸気量を測定できるため、正確な吸気量を得ることができる。
【００６６】
さらに、前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２内に吸気量センサ３１０，３１１を設けたため、上端部３０４の高さをヘッドカバー１３３Ａ，１３３Ｂの最上部よりも低くしてコンパクトに形成された容積の小さい前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２であっても、吸気量を直接測定することで、正確な吸気量を測定できる。
また、点火プラグ１４２による火花点火燃焼を行う際においても、吸気量センサ３１０，３１１によって各燃焼室１４０に流入する吸気量を正確に測定できる。このため、各吸気量センサ３１０，３１１によって測定した吸気量に基づいてインジェクタ１４３の燃料を正確に算出でき、所定の空燃比を正確に得られるため、目標とする燃費及び排気エミッションを実現できる。
【００６７】
以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２に共通のスロットルボディ４２の下流で分岐する前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２内に吸気量センサ３１０，３１１を設けたため、前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２内を介して各燃焼室１４０に流入する吸気量を吸気量センサ３１０，３１１によって正確に測定できる。これにより、吸気量センサ３１０，３１１で測定した吸気量に基づいてインジェクタ１４３の燃料噴射量を正確に算出できる。
【００６８】
また、圧縮自己着火燃焼を行うに当たっては、空燃比を正確に決定しないと圧縮自己着火燃焼域から燃焼条件が外れて、目標とする燃費及びエミッションが得られないが、前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２内に吸気量センサ３１０，３１１を設けたため、正確な空燃比を算出でき、確実に圧縮自己着火燃焼を行うことができる。
また、圧縮自己着火燃焼を行う際に、燃焼室１４０に残される既燃ガスの割合、及び、燃焼室１４０に供給される吸気と燃料との混合の割合を可変させる動弁装置５０では、変化するバルブ特性に合わせて空燃比を正確に決定しないと適正な燃焼域から燃焼条件が外れて、目標とする燃費及びエミッションが得られないが、前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２内に吸気量センサ３１０，３１１を設けたため、正確な吸気量を測定でき、この吸気量に基づいて正確な空燃比を算出して適正な燃焼を行うことができる。
【００６９】
さらに、吸気チャンバ４３の上流側に電子駆動式吸気バルブ４２Ａを設け、吸気チャンバ４３の下流側に吸気量センサ３１０，３１１を設けたため、電子駆動式吸気バルブ４２Ａ及び動弁装置５０の影響を含んだ正確な吸気量を測定できる。
さらにまた、吸気量センサ３１０，３１１が、シリンダヘッド１３２Ａ，１３２Ｂと別体の上部吸気ポート３０１Ｂ，３０２Ｂに取り付けられており、シリンダヘッド１３２Ａ，１３２Ｂから上部吸気ポート３０１Ｂ，３０２Ｂを取り外した状態で吸気量センサ３１０，３１１をメンテナンスでき、メンテナンス性が良い。
【００７０】
なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されない。
上記実施の形態においては、直噴型のエンジン１７において、前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２にそれぞれ吸気量センサ３１０，３１１を設けるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、直噴型でなくても、動弁装置５０のような可変動弁系を有するものでは、吸気量が動弁装置の影響を受けるため、各燃焼室に分岐する前吸気ポート３０１及び後吸気ポート３０２に吸気量センサ３１０，３１１を設けて吸気量を直接測定することで、吸気量を正確に把握することができる。
また、上記実施の形態においては、エンジン１７は、Ｖ型の２気筒水冷エンジンであるものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、３気筒以上のエンジンにおいて、共通のスロットルボディの下流側で各燃焼室に接続される分岐管にそれぞれ吸気量センサを設けても良い。
【符号の説明】
【００７１】
１７  エンジン（内燃機関）
４２  スロットルボディ
４２Ａ  電子駆動式吸気バルブ
４３  吸気チャンバ
５０  動弁装置（可変バルブ機構）
１３２Ａ  前側シリンダヘッド（シリンダヘッド）
１３２Ｂ  後側シリンダヘッド（シリンダヘッド）
１４０  燃焼室
１４３  インジェクタ（燃料噴射装置）
２９９  吸気装置
３００  分岐管
３０１  前吸気ポート（吸気ポート）
３０１Ａ、３０２Ａ  下部吸気ポート
３０１Ｂ、３０２Ｂ  上部吸気ポート
３０２  後吸気ポート（吸気ポート）
３１０、３１１  吸気量センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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