(57)【要約】【課題】各気筒の２つの吸気バルブのリフト時及び片側の吸気バルブの休止時いずれにおいても効果的な吸気慣性効果が得られるようにする。【解決手段】両吸気バルブ３１のリフト時には、スライドインテークパイプ６７によって延出部６６の開口６６ａが閉じられるので、エアクリーナ１１４側から吸気チャンバ６５に供給される混合気は、スライドインテークパイプ６７の後端開口から吸気ポートへと導かれる。それに対して、一方の吸気バルブ３１の休止時には、スライドインテークパイプ６７が移動し、延出部６６の開口６６ａが開くので、エアクリーナ１１４側から吸気チャンバ６５に供給される混合気は、主に開口６６ａから吸気ポートへと導かれる。【選択図】　　　　図２
2004084566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カム高さとカム作用角が連続的に変化するように形成され、カムシャフトと一体回転するとともにその軸方向に相対移動可能に構成されたカムと、
前記カムのカム面に押圧されて吸気バルブを進退させるバルブリフタとを備え、
前記カムは前記カムシャフトの軸方向に傾斜するカム面を有し、前記カムが前記カムシャフトの軸方向にスライドすることによりバルブリフト量及びバルブ作動角が無段連続に可変制御される構成とした動弁装置であって、
１気筒に設けられた複数の吸気バルブのうち一部を休止させるバルブ休止手段と、
前記吸気バルブの休止に伴って吸気管長を変化させる管長可変手段とを備えたことを特徴とする動弁装置。
【請求項２】
前記管長可変手段は、前記１気筒に設けられた複数の吸気バルブのうち休止させない吸気バルブに対する吸気管長を変化させることを特徴とする請求項１に記載の動弁装置。
【請求項３】
前記吸気バルブの休止時における前記吸気管長が吸気慣性効果が最大となる長さよりも長く設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の動弁装置。
【請求項４】
吸気バルブ及び排気バルブにより吸排気を制御するようにした内燃機関であって、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の動弁装置を備えたことを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車或いは自動車等における動弁装置及びこれを備えた内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関において、最近では可変位相とカム切替の組合せが出始め、その後作用角及びリフト量を連続可変する３次元カムを使用する方式が提案されている。例えば、直打式円筒タペットの頂部に接触角変化に対する追従機構を設け、３次元カムを軸方向にスライドさせることにより、バルブリフト量を無段階に可変するものがある。
【０００３】
この種の３次元カムは、長手方向（カムシャフトの軸方向）に緩やかに傾斜するカム部が延設され、バルブリフト量を連続的に変化させる形状に成形されている。この場合に、所望のリフトカーブを持つようにカム高さと同時にカム作用角及びリフトタイミングも変化するように設定されている。このようなカムをカムシャフトに沿って移動させることにより、吸気バルブのリフト量、作用角及びリフトタイミングを無段階に可変制御することができる。
【０００４】
かかる３次元カムを吸気バルブに適用することにより、混合気を形成するためのスロットルバルブを廃止し、いわゆるノンスロットルバルブエンジンを実現することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、３次元カムを用いてリフト特性を無段階制御する動弁装置において、各気筒ごとに吸気側及び排気側にそれぞれ２つのバルブを有する場合、エンジンの低中速回転域で吸気バルブの片側を休止させることにより、燃焼室内に吸気スワール流を生成し、いわゆるリーンバーン化を図るとともに、燃料の注入速度を速くすることで出力アップを図ることができる。
【０００６】
しかしながら、両吸気バルブのリフト時に吸気慣性効果が最大に得られるように吸気管長が設定されている場合、吸気バルブの片側を休止させると、そのときに効果的な吸気慣性効果が得られなくなってしまう。
【０００７】
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、両吸気バルブのリフト時及び片側の吸気バルブの休止時いずれにおいても効果的な吸気慣性効果が得られるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の動弁装置は、カム高さとカム作用角が連続的に変化するように形成され、カムシャフトと一体回転するとともにその軸方向に相対移動可能に構成されたカムと、前記カムのカム面に押圧されて吸気バルブを進退させるバルブリフタとを備え、前記カムは前記カムシャフトの軸方向に傾斜するカム面を有し、前記カムが前記カムシャフトの軸方向にスライドすることによりバルブリフト量及びバルブ作動角が無段連続に可変制御される構成とした動弁装置であって、１気筒に設けられた複数の吸気バルブのうち一部を休止させるバルブ休止手段と、前記吸気バルブの休止に伴って吸気管長を変化させる管長可変手段とを備えた点に特徴を有する。
【０００９】
また、本発明の動弁装置の他の特徴とするところは、前記管長可変手段は、前記１気筒に設けられた複数の吸気バルブのうち休止させない吸気バルブに対する吸気管長を変化させる点にある。
【００１０】
また、本発明の動弁装置の他の特徴とするところは、前記吸気バルブの休止時における前記吸気管長が吸気慣性効果が最大となる長さよりも長く設定されている点にある。
【００１１】
本発明の内燃機関は、吸気バルブ及び排気バルブにより吸排気を制御するようにした内燃機関であって、本発明の動弁装置を備えた点に特徴を有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明による好適な実施形態を説明する。本発明による動弁装置は、自動二輪車或いは自動車に搭載される各種のガソリンエンジンに対して有効に適用可能であり、本実施形態では例えば図１に示すように自動二輪車のエンジンを例とする。
【００１３】
（第１の実施形態）
まず、本実施形態に係る自動二輪車１００の全体構成について説明する。図１において、鋼製或いはアルミニウム合金材でなる車体フレーム１０１の前部には、ステアリングヘッドパイプ１０２によって左右に回動可能に支持された２本のフロントフォーク１０３が設けられる。フロントフォーク１０３の上端にはハンドルバー１０４が固定され、ハンドルバー１０４の両端にグリップ１０５が設けられる。
【００１４】
フロントフォーク１０３の下部には前輪１０６が回転自在に支持されるとともに、前輪１０６の上部を覆うようにフロントフェンダ１０７が固定される。前輪１０６は、前輪１０６と一体回転するブレーキディスク１０８を有する。
【００１５】
車体フレーム１０１の後部にはスイングアーム１０９が揺動可能に設けられ、車体フレーム１０１とスイングアーム１０９の間にリヤショックアブソーバ１１０が装架される。
【００１６】
スイングアーム１０９の後端には後輪１１１が回転自在に支持され、後輪１１１はチェーン１１２が巻回されたドリブンスプロケット１１３を介して回転駆動されるようになっている。
【００１７】
車体フレーム１０１に搭載されたエンジンユニット１には、エアクリーナ１１４に結合する吸気管１１５から混合気が供給されるとともに、燃焼後の排気ガスが排気管１１６を通って排気される。エアクリーナ１１４は容量確保のためにエンジンユニット１の後方、かつ燃料タンク１１７及びシート１１８の下方にある大きなスペース内に設置される。そのため吸気管１１５はエンジンユニット１の後部側に結合させ、排気管１１６はエンジンユニット１の前部側に結合される。
【００１８】
また、エンジンユニット１の上方には燃料タンク１１７が搭載され、燃料タンク１１７の後方にシート１１８及びシートカウル１１９が連設される。
【００１９】
ここで、エンジンユニット１のシリンダヘッド２のシリンダヘッドカバー２ａ所定部位には、後述するアクセルモータ４５が装着される。その場合、燃料タンク１１７の下部に設けた凹部内にアクセルモータ４５部分が配設されるようになっており、燃料タンク１１７とシリンダヘッド２とは相互に干渉しないように配置される。
【００２０】
さらに図１において、１２０はヘッドランプ、１２１はスピードメータ、タコメータ或いは各種インジケータランプ等を含むメータユニット、１２２はステー１２３を介してハンドルバー１０４に支持されるバックミラーである。また、車体フレーム１０１の下部にはメインスタンド１２４が揺動自在に取り付けられ、後輪１１１を接地させたり、地面から浮かせたりできる。
【００２１】
車体フレーム１０１は、前部に設けたヘッドパイプ１０２から後斜め下方へ向けて延設され、エンジンユニット１の下方を包むように湾曲した後、スイングアーム１０９の軸支部であるピボット１０９ａを形成してタンクレール１０１ａ及びシートレール１０１ｂに連結する。
【００２２】
この車体フレーム１０１には、フロントフェンダ１０７との干渉を避けるべく車体フレームと平行にラジエータ１２５が設けられるとともに、このラジエータ１２５から車体フレーム１０１に沿って冷却水ホース１２６が配設され、排気管１１６と干渉することなくエンジンユニット１に連通する。
【００２３】
図２は第１の実施形態の動弁装置の要部を示す断面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。内燃機関であるエンジンユニット１のシリンダ内で上下に往復動するピストンの上部にシリンダヘッド２が配置され、このシリンダヘッド２内に動弁装置が収容される。本実施形態で説明するエンジンユニット１は並列２気筒エンジンであって、各気筒ごとに吸気側（ＩＮ）及び排気側（ＥＸ）にそれぞれ２つのバルブ（つまり４バルブ）を有する。
【００２４】
本実施形態の動弁装置は、吸気側において、気筒の列設方向に沿って配置されるカム／カムシャフトユニット１０と、カム／カムシャフトユニット１０の下側に配置されるタペットユニット２０と、吸気制御するバルブユニット３０と、必要に応じて各気筒の２つの吸気バルブ３１のうち一方の吸気バルブ３１を休止させるバルブ休止ユニット５０と、一方の吸気バルブ３１の休止に伴って他方の吸気バルブ３１（休止させない吸気バルブ３１）に対する管長を変化させる管長可変ユニット６０とを含む。
【００２５】
また、排気側において、吸気側と実質的に同様に構成されたカム／カムシャフトユニット１０Ｅｘと、カム／カムシャフトユニット１０Ｅｘの下側に配置されるタペットユニット２０Ｅｘと、排気制御するバルブユニット３０Ｅｘとを含む。なお、排気側においてバルブ休止ユニット及び管長可変ユニットは含まれない。
【００２６】
また、アクセル開度に応じてカム／カムシャフトユニット１０、１０Ｅｘのカム１３、１３Ｅｘを変位させるアクセルシャフトユニット４０を含むが、この実施形態では吸気側のカム／カムシャフトユニット１０と排気側のカム／カムシャフトユニット１０Ｅｘの間に配置され、吸気側及び排気側で共用される。
【００２７】
カム／カムシャフトユニット１０（及びカム／カムシャフトユニット１０Ｅｘ）において、シリンダヘッド２内でカムシャフト１１がベアリング１２を介して回転自在に支持される。
【００２８】
カムシャフト１１にはその軸方向にカム１３がスライド可能に装着される。この例ではカムシャフト１１がボールスプライン１１ａを有し、そのガイドによってカム１３がボール１４を介して直線運動（リニアモーション）するようになっている。なお、カムシャフト１１は中空構造とし、その中空内部に潤滑油路を形成してカム１３等に注油することができる。
【００２９】
カムシャフト１１の一端にはスプロケット１５が固着する。図５に示すように、吸気側のスプロケット１５と、同じく排気側のカムシャフト１１Ｅｘの一端に固着するスプロケット１５Ｅｘと、クランクシャフト（図示せず）の一端に固着するドライブスプロケット３との間にカムチェーン４が巻回装架される。なお、図５に示されるようにチェーンガイド５、チェーンテンショナ６、及びテンショナアジャスタ７等を含み、これらによりカムチェーン４が適正走行するようになっている。
【００３０】
ここで、カム１３は「３次元カム」として構成され、各気筒の吸気側及び排気側に１つずつ設けられる。図３、４に示すように長手方向（カムシャフト１１の軸方向）に緩やかに傾斜するカム部が延設され、バルブリフト量を連続的に変化させる形状とされている。この場合、カム高さと同時にカム作用角及びリフトタイミングも変化し、すなわちバルブリフト量が大きくなるのに従ってカム作用角も大きくなり、さらにはバルブのリフトタイミングも変化させ得るように設定されている。
【００３１】
タペットユニット２０（及びタペットユニット２０Ｅｘ）において、カム１３に接触するようにピン２２に支持されたタペットローラ２１を備える。ピン２２はカムシャフト１１とは平行にスライダ２３に固定されており、ニードルベアリングを介してタペットローラ２１を回転自在に支持する。なお、タペットローラ２１はピン２２の軸方向にはスライドしないように、スライダ２３の内側に配置される。スライダ２３は矩形の断面形状を持ち、タペットホルダ２４に形成されたガイド孔２４ａにスライド可能に嵌合する。
【００３２】
ガイド孔２４ａはバルブステムの軸方向に沿って形成されており、これによりタペットローラ２１は、スライダ２３を介してタペットホルダ２４内部に収容されるかたちで浮動保持され、バルブステムの軸方向にのみ移動可能となる。このタペットユニット２０（タペットローラ２１）は、カム１３のカム面に押されてバルブを進退させるバルブリフタとして機能する。
【００３３】
スライダ２３の下部にはピン２２と直交してピン２５が軸支され、このピン２５にニードルベアリングを介して天秤状腕部２６（スイングアーム）が揺動可能に保持される。天秤状腕部２６の両端には、タペットシム３３と当接する押圧部２６ａが設けられるとともに、特に吸気側においては押圧部２６ａの外側面に後述するバルブ休止ユニット５０のタペットストッパ５１との係合部として構成された嵌合凹部２６ｂが形成される。
【００３４】
この例では天秤状腕部２６の揺動支点であるピン２５は、タペットローラ２１の中心（ピン２２）に対して下方にオフセットして配置される。このようにオフセットすることにより、天秤状腕部２６は図３に示されるように下方に凸に湾曲した形態となっている。天秤状腕部２６はタペットストッパ５１によって規制されていないときには、カムシャフト１１と平行を保ったまま上下動する。また、タペットストッパ５１によって規制されているときには、嵌合凹部２６ｂを支点として揺動可能となる。
【００３５】
なお、タペットユニット２０のタペットホルダ２４は、図４に示すように、この例では４つのボルト２７によってシリンダヘッド２に固定される。この場合、２つのボルト２７に対してアジャスタ２８が装着され、その偏心カムによりタペットホルダ２４をカムシャフト１１の軸方向に位置調整し得るようになっている。
【００３６】
バルブユニット３０（及びバルブユニット３０Ｅｘ）において、バルブステム３１ａがバルブガイド３２によってガイドされる２つの吸気バルブ３１を備える。各バルブステム３１ａの端部には、タペット芯材２３の押圧部２３ｃと当接するタペットシム３３を有し、バルブリテーナ３４とスプリングシート３５の間にバルブスプリング３６が装着される。
【００３７】
なお、排気側におけるカム／カムシャフトユニット１０Ｅｘ、タペットユニット２０Ｅｘ及びバルブユニット３０Ｅｘは、吸気側の各ユニットと基本構成は同様であるが、カム／カムシャフトユニット１０Ｅｘのカム１３Ｅｘの具体的な諸元についてはカム１３と異なる。
【００３８】
アクセルシャフトユニット４０において、カムシャフト１１及びカムシャフト１１Ｅｘと平行に配置されたアクセルシャフト４１と、アクセルシャフト４１に固着するとともにカム１３及びカム１３Ｅｘに連結するアクセルフォーク４２とを備える。
【００３９】
アクセルシャフト４１はその軸方向にスライド可能に支持され、一端側でネジリスプライン４１ａを介してドリブンギヤ４３（ホイール）と係合する。ドリブンギヤ４３はシリンダヘッド２に回転自在に支持され、アクセルモータ４５の出力軸に固着したドライブギヤ４６（ウォーム）と噛合する。
【００４０】
アクセルフォーク４２は、アクセルシャフト４１と直交方向にカムシャフト１１及びカムシャフト１１Ｅｘ側へ延出し、それぞれ二股状の先端部がベアリング４７を介して、カム１３及びカム１３Ｅｘの端部に回転自在に装着されたフォークガイド４８と係合する。これによりアクセルシャフト４１がその軸方向にスライドするのに連動もしくは同期して、カム１３及びカム１３Ｅｘがカムシャフト１１及びカムシャフト１１Ｅｘに沿ってそれぞれスライドする。
【００４１】
バルブ休止ユニット５０において、２つの吸気バルブ３１の一方の吸気バルブ３１を休止させるように構成されたタペットストッパ５１を備える。タペットストッパ５１は、シリンダヘッド２に装着されたスリーブ５２のガイド孔５２ａに内挿され、カムシャフト１１と平行にスライド可能である。
【００４２】
タペットストッパ５１の一端には天秤状腕部２６の嵌合凹部２６ｂに係合可能な球状のストッパ部５１ａが設けられ、他端には後述するフォークが係合するフォークガイド５３が取り付けられる。ガイド孔５２ａには、ストッパ部５１ａを天秤状腕部２６の嵌合凹部２６ｂ側へ付勢するリターンスプリング５４が装着される。
【００４３】
タペットストッパ５１を駆動（後退駆動）するための駆動装置５５は、カムシャフト１１と平行に配置された駆動シャフト５６を進退させる。駆動シャフト５６にはフォーク５７が結合しており、このフォーク５７はタペットストッパ５１のフォークガイド５３と係合する。２つのタペットストッパ５１は相互に、駆動シャフト５６によって連結されており、同期作動するようになっている。
【００４４】
管長可変ユニット６０において、各気筒の２つの吸気バルブ３１のうち他方の吸気バルブ３１（休止させない吸気バルブ３１）側の吸気ポートにはインテークパイプ６１が接続する。インテークパイプ６１の端部には徐々に拡径する部分６２が形成され、その端部に連続するようにフランジ６３が形成されている。
【００４５】
インテークパイプ６１のフランジ６３にはリベット６４を介して樹脂製の吸気チャンバ６５が固定される。吸気チャンバ６５にはエアクリーナ１１４に接続するための接続口６５ａが形成されている。
【００４６】
インテークパイプ６１の拡径部分６２内面側には軸方向に延びる円筒状の延出部６６が一体に形成されており、図６にも示すように、吸気チャンバ６５内で延出部６６の外周に４つの開口６６ａが形成されている。
【００４７】
延出部６６にはスライドインテークパイプ６７が同軸上に摺動自在に挿入される。したがって、スライドインテークパイプ６７が図２に実線で示す位置にあれば開口６６ａが開いた状態となるが、スライドインテークパイプ６７が軸方向に移動して点線で示す位置にあると開口６６ａがスライドインテークパイプ６７の外周面によって閉じられることになる。
【００４８】
スライドインテークパイプ６７の後端には、図７にも示すように、支持部材６８の４本の腕部６８ａの先端が溶着する。また、吸気チャンバ６５の端部にはスライドアクチュエータ６９が設けられ、そのシャフト６９ａが吸気チャンバ６５の端面から内部に挿入して支持部材６８に結合する。したがって、スライドアクチュエータ６９が駆動することによって、シャフト６９ａが軸方向に移動し、スライドインテークパイプ６７を軸方向に移動させることができる。なお、スライドアクチュエータ６９としては、例えば空気圧によるもの、油圧によるもの、ソレノイドによるもの等どのような種類を用いてもかまわない。また、各気筒ごとにスライドアクチュエータを６９設けてもよいが、全気筒のスライドインテークパイプ６７を１つのスライドアクチュエータ６９で動かすようにすれば、軽量化、コストダウンを図ることができる。
【００４９】
上記構成において、アクセルグリップ（もしくはアクセルペダル）を操作するとアクセルモータ４５が作動し、その出力軸の回転によりアクセルシャフト４１がスライドする。カム１３及びカム１３Ｅｘはアクセルフォーク４２を介して、アクセルシャフト４１の動きに連動してカムシャフト１１及びカムシャフト１１Ｅｘに沿ってスライドする。この実施形態では吸気側に加えて排気側においてもアクセル開度に応じてバルブリフト量及び作動角を無段階可変制御する。
【００５０】
このように吸排気量をアイドル回転域から全開域までコントロールし、エンジン回転数（又は車両速度）に最も適した吸排気を行うことができる。例えば、エンジン低速時には、タペット２１はカム１３に対してカム高さの低い部位に当接する。この状態で加速、すなわちアクセルを開くと、アクセルモータ４５の作動によりドリブンギヤ４３が回転して、アクセルシャフト４１は図中右方にスライドする。カム１３はアクセルフォーク４２を介して、アクセルシャフト４１の動きに連動してカムシャフト１３に沿って、同様に図中右方にスライドする。カム１３のスライドによりタペットローラ２１は次第にカム高さの高い部位に当接し、バルブリフト量が増大する。一方、減速時にはアクセルを戻すことで、上記とは逆の動作でバルブリフト量を減少させる。
【００５１】
また、エンジンの低中速回転域において、バルブ休止ユニット５０のタペットストッパ５１によって天秤状腕部２６を規制し、一方の吸気バルブ３１を休止させる。これによって、天秤状腕部２６が嵌合凹部２６ｂを支点として揺動して他方の吸気バルブ３１のみをリフトさせて、燃焼室内に吸気スワール流を生成し、いわゆるリーンバーン化が可能となる。この場合、燃料の注入速度を速くすることで出力アップを図ることができる。
【００５２】
バルブ休止時には天秤状腕部２６が揺動するので、両方の吸気バルブ３１をリフトさせる通常のバルブリフト量に対して、他方の吸気バルブ３１のバルブリフト量が増大する。バルブ休止時には片方の吸気ポートによる吸気となるから、そのこと自体では吸気抵抗が高くなるが、リフト量の増大により実行バルブ開口面積は拡大する。これによりバルブ休止のＯＮ／ＯＦＦ切替時におけるバルブ開口面積や吸気抵抗による吸気量の差を実質的になくし、あるいは僅少にしてスムーズな切替を行うことができる。
【００５３】
ここで、両吸気バルブ３１のリフト時には、スライドインテークパイプ６７が図２に点線で示す位置にあり、延出部６６の開口６６ａが閉じられる。したがって、エアクリーナ１１４側から吸気チャンバ６５に供給される混合気は、スライドインテークパイプ６７の後端開口から吸気ポートへと導かれることになる（図中矢印Ｘ）。
【００５４】
それに対して、一方の吸気バルブ３１の休止時には、スライドアクチュエータ６９が駆動して、スライドインテークパイプ６７が図２に実線で示す位置に移動し、延出部６６の開口６６ａが開く。したがって、エアクリーナ１１４側から吸気チャンバ６５に供給される混合気は、主に開口６６ａから吸気ポートへと導かれることになる（図中矢印Ｙ）。
【００５５】
ここで、最大吸気慣性効果が得られるエンジン回転数Ｎ［ｒｐｍ］は、下式（１）〜（３）により表される。
Ｎ＝ａ・θ／２４Ｌ　　・・・（１）
Ｌ≒π／２・√（Ｌ´Ｖ／Ｆ）　　・・・（２）
Ｌ´＝ｌ＋Δｌ　　・・・（３）
ただし、ａ：音速＝３４０［ｍ／ｓ］（２０℃）
θ：有効吸気開弁角［ｄｅｇ］
Ｌ：等価管長［ｍ］
Ｌ´：管長［ｍ］
Ｖ：行程容積［ｍ３］
Ｆ：吸気管断面積［ｍ２］
ｌ：実管長［ｍ］
Δｌ：管端補正長［ｍ］
【００５６】
上式より、同一回転数Ｎ、同一有効吸気開弁角θで、両吸気バルブ３１のリフト状態から一方の吸気バルブ３１の休止させたときに、同様に最大吸気慣性効果を得るには等価管長Ｌを同じにすればよいので、下式（４）に示すように、吸気管断面積Ｆの変化に比例して管長Ｌ´を増減させればよいことになる。
ＦＳ／ＦＤ＝Ｌ´Ｓ／Ｌ´Ｄ　　・・・（４）
ＦＳ：一方の吸気バルブ３１休止時における吸気管断面積
ＦＤ：両吸気バルブ３１リフト時おける吸気管断面積
Ｌ´Ｓ：一方の吸気バルブ３１休止時における管長
Ｌ´Ｄ：両吸気バルブ３１リフト時おける管長
【００５７】
本実施形態のように同一気筒の左右の吸気ポート断面積が同じ場合、一方の吸気バルブ３１の休止させると吸気管断面積Ｆが１／２となるので、管長Ｌ´を１／２とすればよい。すなわち、両吸気バルブ３１のリフト時に比べて一方の吸気バルブ３１の休止時には、管長Ｌ´を１／２となるように吸気ポートに近い開口から吸入するようにすればよい。
【００５８】
この場合に、一方の吸気バルブ３１の休止時における吸気管長を、最大吸気慣性効果が得られる長さよりも長めに設定するようにしてもよい。アクセルグリップ（もしくはアクセルペダル）を操作してアクセルが開くと、カム作用角が大きくなるが、エンジン回転（車速）がそれ程変化しない加速始めの時点で最大吸気慣性効果が得られるようになるので加速性能及び加速時の燃費を向上させることができる。すなわち、図８に示す×点に吸気管長を設定すると、加速時エンジン回転があまり上がらずカム作用角のみ大きくなったときに、この×点までは設定時以上の効果が得られる。
【００５９】
以上述べたように第１の実施形態では、エンジンの低中速回転域において、一方の吸気バルブ３１を休止させることによって、燃焼室内に吸気スワール流を生成し、いわゆるリーンバーン化が可能となり、燃料の注入速度を速くすることで出力アップを図ることができる。しかも、両吸気バルブ３１のリフト時と一方の吸気バルブ３１の休止時とで吸気管長を変化させるようにしたので、常に高い吸気慣性効果を維持することができ、燃焼室への吸引充填効率が高く維持される。
【００６０】
（第２の実施形態）
次に、図９、１０を参照して、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は管長可変ユニットの構成を変更した例であり、以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、第１の実施形態と実質的に同一又は対応する構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６１】
管長可変ユニット７０において、各気筒の２つの吸気バルブ３１のうち他方の吸気バルブ３１（休止させない吸気バルブ３１）側の吸気ポートにはインテークパイプ７１が接続する。インテークパイプ７１の途中にはフランジ７２が形成されている。また、一方の吸気バルブ３１（休止させる吸気バルブ３１）側の吸気ポートにはインテークパイプ７３が接続する。
【００６２】
インテークパイプ７１のフランジ７２及びインテークパイプ７３にはリベット７４を介して樹脂製の吸気チャンバ７５が固定される。吸気チャンバ７５にはエアクリーナ１１４に接続するための接続口７５ａが形成されている。
【００６３】
吸気チャンバ７５内においてインテークパイプ７１の端部にはファンネル７６が圧入固定される。また、インテークパイプ７１の外周に２つの開口７１ａが形成されている。さらに、インテークパイプ７１の外周面には筒部材７７が回転自在に設けられる。筒部材７７の外周にも２つの開口７７ａが形成されており、筒部材７７の回転位置によって、開口７１ａが開いたり、閉じたりする。
【００６４】
筒部材７７には、図１０に示すように、一径方向に延出する操作部７７ｂが形成されている。また、吸気チャンバ７５にはスライドアクチュエータ７８が設けられ、そのシャフト７８ａが各気筒の筒部材７７の支持部７７ｂにリンク装置７９を介して連係する。したがって、スライドアクチュエータ７８が駆動することによって、シャフト７８ａが軸方向に移動し、リンク装置７９を介して操作部７７ｂを操作して筒部材７７を回転させることができる。なお、スライドアクチュエータ７８としては、例えば空気圧によるもの、油圧によるもの、ソレノイドによるもの等どのような種類を用いてもかまわない。
【００６５】
このようにした第２の実施形態において、両吸気バルブ３１のリフト時には、筒部材７７によりインテークパイプ７１の開口７１ａが閉じられる。したがって、エアクリーナ１１４側から吸気チャンバ７５に供給される混合気は、ファンネル７６の開口から吸気ポートへと導かれることになる（図中矢印Ｘ）。
【００６６】
それに対して、一方の吸気バルブ３１の休止時には、スライドアクチュエータ７８が駆動して、筒部材７７が回転し、インテークパイプ７１の開口７１ａが開く。したがって、エアクリーナ１１４側から吸気チャンバ６５に供給される混合気は、主に開口７１ａから吸気ポートへと導かれることになる（図中矢印Ｙ）。
【００６７】
以上述べたように第２の実施形態でも、エンジンの低中速回転域において、一方の吸気バルブ３１を休止させることによって、燃焼室内に吸気スワール流を生成し、いわゆるリーンバーン化が可能となり、燃料の注入速度を速くすることで出力アップを図ることができる。しかも、両吸気バルブ３１のリフト時と一方の吸気バルブ３１の休止時とで吸気管長を選択的に変化させるようにしたので、常に高い吸気慣性効果を維持することができ、燃焼室への吸引充填効率が高く維持される。
【００６８】
（第３の実施形態）
次に、図１１、１２を参照して、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は管長可変ユニットの構成を変更した例であり、以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、第１の実施形態と実質的に同一又は対応する構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６９】
管長可変ユニット８０において、各気筒の吸気バルブ３１の吸気ポートにはインテークマニホールド８１が接続する。インテークマニホールド８１の端部には徐々に拡径する部分８２が形成されている。
【００７０】
インテークマニホールド８１にはリベット８３を介して樹脂製の吸気チャンバ８４が固定される。吸気チャンバ８４にはエアクリーナ１１４に接続するための接続口８４ａが形成されている。
【００７１】
吸気チャンバ８４内において、インテークマニホールド８１にカバー８５が設けられる。カバー８５には、各吸気バルブ３１に対応する位置に、ポート８６及びファンネル部８７が形成されている。
【００７２】
インテークマニホールド８１の拡径部分８２とカバー８５とによって形成される空間には、円柱形状のロータリー式バルブ部材８８が回転自在に設けられる。バルブ部材８８には通路８８ａが形成されており、バルブ部材８８の回転位置に応じて、吸気バルブ３１の吸気ポートに対してポート８６を連通したり（図１１に示す状態）、ファンネル部８７を連通したりする。
【００７３】
図１２に示すように、バルブ部材８８の一端側にドリブンギヤ８８ｂが設けられる。また、吸気チャンバ８４にはバルブ駆動モータ８９が設けられ、そのシャフト８９ａに設けられたドライブギヤ８９ｂがドリブンギヤ８８ｂに噛み合う。したがって、バルブ駆動モータ８９が駆動することによって、シャフト８９ａが回転し、ドライブギヤ８９ｂ及びドリブンギヤ８８ｂを介してバルブ部材８８を回転させることができる。
【００７４】
このようにした第３の実施形態において、両吸気バルブ３１のリフト時には、バルブ部材８８が、吸気バルブ３１の吸気ポートに対してファンネル部８７を連通する位置にある。したがって、エアクリーナ１１４側から吸気チャンバ７５に供給される混合気は、ファンネル部８７の開口から吸気ポートへと導かれることになる（図中矢印Ｘ）。
【００７５】
それに対して、一方の吸気バルブ３１の休止時には、バルブ駆動モータ８９が駆動して、バルブ部材８８が、図１１に示すように吸気バルブ３１の吸気ポートに対してポート８６を連通する位置に回転する。したがって、エアクリーナ１１４側から吸気チャンバ６５に供給される混合気は、ポート８６から吸気ポートへと導かれることになる（図中矢印Ｙ）。
【００７６】
以上述べたように第３の実施形態でも、エンジンの低中速回転域において、一方の吸気バルブ３１を休止させることによって、燃焼室内に吸気スワール流を生成し、いわゆるリーンバーン化が可能となり、燃料の注入速度を速くすることで出力アップを図ることができる。しかも、両吸気バルブ３１のリフト時と一方の吸気バルブ３１の休止時とで吸気管長を変化させるようにしたので、常に高い吸気慣性効果を維持することができ、燃焼室への吸引充填効率が高く維持される。
【００７７】
また、第３の実施形態の構成では、バルブ部材８８の切替時に吸気ポートが一時閉じることになるので、その切替を速くする必要があるが、吸気管長を確実に２段切替とすることができる。
【００７８】
以上、本発明を種々の実施形態とともに説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。例えば、各実施形態において２気筒エンジンの場合の例を説明したが、本発明は単気筒のエンジンや３気筒以上のエンジンに対しても有効に適用可能である。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、エンジンの低中速回転域において、１気筒に設けられた複数の吸気バルブのうち一部を休止させるようにしたので、燃焼室内に吸気スワール流を生成し、いわゆるリーンバーン化が可能となり、燃料の注入速度を速くすることで出力アップを図ることができる。しかも、吸気バルブの休止に伴って吸気管長を変化させるようにしたので、常に高い吸気慣性効果を維持することができ、燃焼室への吸引充填効率が高く維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の適用例に係るエンジンまわりを含む自動二輪車の構成例を示す図である。
【図２】第１の実施形態の動弁装置の要部を示す断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】動弁装置の回転駆動系を示す図である。
【図６】図２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図７】図２のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図８】管長と吸気慣性効果との関係を表す図である。
【図９】第２の実施形態の動弁装置の要部を示す断面図である。
【図１０】図１０のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【図１１】第３の実施形態の動弁装置の要部を示す断面図である。
【図１２】図１１のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　エンジンユニット
２　　　　　　　シリンダヘッド
１０（１０Ｅｘ）　カム／カムシャフトユニット
１１（１１Ｅｘ）　カムシャフト
１３（１３Ｅｘ）　カム
２０（２０Ｅｘ）　タペットユニット
３０（３０Ｅｘ）　バルブユニット
３１　　　　　　吸気バルブ
３１Ｅｘ　　　　　排気バルブ
４０　　　　　　アクセルシャフトユニット
５０　　　　　　バルブ休止ユニット
５１　　　　　　タペットストッパ
５１ａ　　　　　ストッパ部
５２　　　　　　スリーブ
５２ａ　　　　　ガイド孔
５３　　　　　　フォークガイド
５４　　　　　　リターンスプリング
５５　　　　　　駆動装置
５６　　　　　　駆動シャフト
５７　　　　　　フォーク
６０　　　　　　管長可変ユニット
６１　　　　　　インテークパイプ
６５　　　　　　吸気チャンバ
６６　　　　　　延出部
６６ａ　　　　　開口
６７　　　　　　スライドインテークパイプ
６８　　　　　　支持部材
６９　　　　　　スライドアクチュエータ
７０　　　　　　管長可変ユニット
７１　　　　　　インテークパイプ
７１ａ　　　　　開口
７５　　　　　　吸気チャンバ
７６　　　　　　ファンネル
７７　　　　　　筒部材
７７ａ　　　　　開口
７７ｂ　　　　　操作部
７８　　　　　　スライドアクチュエータ
７９　　　　　　リンク装置
８０　　　　　　管長可変ユニット
８１　　　　　　インテークマニホールド
８４　　　　　　吸気チャンバ
８５　　　　　　カバー
８６　　　　　　ポート
８７　　　　　　ファンネル部
８８　　　　　　バルブ部材
８９　　　　　　バルブ駆動モータ
【図１】
2004084566.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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