(57)【要約】【課題】自動二輪車において、エンジンの鼓動感を切り替えて異なる乗車フィーリングを得られるようにする。【解決手段】一本のクランクシャフト１１当たりに複数の気筒Ｃ１〜Ｃ４を備えた車両用エンジンのエンジン燃焼制御装置において、カムシャフトを一側と他側とに２分割してその分割部分に位相切替え機構を設けて一側と他側のバルブタイミングを変化可能に構成し、エンジンの爆発タイミングを変化させる場合に、切り替える前のステージに位置する気筒の燃料噴射量及び吸入空気量の増量制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一本のクランクシャフト（１１，３１１）当たりに複数の気筒（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）を備えた車両用エンジン（１０，３１０）のエンジン燃焼制御装置において、
カムシャフト（２１，２２）を一側と他側とに２分割してその分割部分に位相切替え機構（３０，２３０）を設けて一側と他側のバルブタイミングを変化可能に構成し、エンジンの爆発タイミングを変化させる場合に、切り替える前のステージに位置する気筒の燃料噴射量及び吸入空気量の増量制御を行うことを特徴とするエンジン燃焼制御装置。
【請求項２】
前記一本のクランクシャフト（１１）当たりに４つの気筒（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）が備えられ、前記爆発タイミングは、等間隔爆発状態から不等間隔爆発状態に変化されることを特徴とする請求項１記載のエンジン燃焼制御装置。
【請求項３】
前記一側のカムシャフト（２６，２８）に対応する２つの気筒（Ｃ１，Ｃ２）の爆発は連続して行われ、前記他側のカムシャフト（２７，２９）に対応する２つの気筒（Ｃ３，Ｃ４）の爆発は連続して行われ、前記位相切替え機構（３０）によってバルブタイミングが変化される時期は、前記他側のカムシャフト（２７，２９）によるバルブの開弁が行われていない時期であることを特徴とする請求項２記載のエンジン燃焼制御装置。
【請求項４】
前記一本のクランクシャフト（３１１）当たりに２つの気筒（Ｃ１，Ｃ４）が備えられ、前記爆発タイミングは、等間隔爆発状態から同時爆発状態に変化されることを特徴とする請求項１記載のエンジン燃焼制御装置。
【請求項５】
前記車両用エンジン（１０，３１０）の始動時は爆発タイミングの選択位置に関わらず等間隔爆発となるように制御されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のエンジン燃焼制御装置。
【請求項６】
他側の前記カムシャフト（２７，２９）は、前記位相切替え機構によって回転の位相が１８０°遅れるように切り替えられることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のエンジン燃焼制御装置。
【請求項７】
前記位相切替え機構（３０，２３０）による切り替えは、前記車両用エンジン（１０，３１０）のアイドリング回転中に行われることを特徴とする請求項１または６のいずれかに記載のエンジン燃焼制御装置。
【請求項８】
前記位相切替え機構（３０）は、一側のカムシャフト（２６，２８）の端部に設けられた係合部（２５Ｂ）に対して他側のカムシャフト（２７，２９）の端部に設けられた係合部（３２Ｃ）が係合離脱するスライド機構（３４）を有し、カムチェーン（９）により駆動される前記一側のカムシャフト（２６，２８）に対して前記他側のカムシャフト（２７，２９）の端部に設けられたスライド部材（３２）が移動して噛合う構造であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のエンジン燃焼制御装置。
【請求項９】
前記スライド部材（３２）は、該スライド部材（３２）を移動させる駆動部材（３９）に連結され、前記一側のカムシャフト（２６，２８）の端部の前記係合部（２５Ｂ）から離脱する際に、前記駆動部材（３９）によって軸方向に押圧されることを特徴とする請求項８記載のエンジン燃焼制御装置。
【請求項１０】
前記位相切替え機構（３０）は、吸気カムシャフト（２１）と排気カムシャフト（２２）との間でカムチェーン（９）を跨いだ反スライド機構側に設けられた電磁ソレノイド（３８）によって制御されることを特徴とする請求項８または９記載のエンジン燃焼制御装置。
【請求項１１】
前記位相切替え機構（２３０）は、一側のカムシャフト（２６，２８）の端部に設けられた係合部（２５Ｂ）に対して他側のカムシャフト（２７，２９）の端部に設けられた係合部（２３２Ｃ）が係合離脱するスライド機構（２３４）を有し、カムチェーン（９）により駆動される前記一側のカムシャフト（２６，２８）に対して前記他側のカムシャフト（２７，２９）の端部に設けられたインナー部材（２３２）が移動して噛合う構造であり、前記インナー部材（２３２）はバネ（３３）により連結方向に付勢されたスライドピン部（２３２Ｃ）を有し、前記インナー部材（２３２）は、外周に配置された誘導コイル（２３８）で離脱方向にスライドされることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のエンジン燃焼制御装置。
【請求項１２】
車両用エンジン（１０，３１０）の一本のクランクシャフト（１１，３１１）当たりに複数の気筒（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）を備えた自動二輪車において、
カムシャフト（２１，２２）を一側と他側とに２分割してその分割部分に位相切替え機構（３０，２３０）を設けて一側と他側のバルブタイミングを変化可能に構成し、エンジンの爆発タイミングを変化させる場合に、切り替える前のステージに位置する気筒の燃料噴射量及び吸入空気量の増量制御を行うことを特徴とする自動二輪車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン燃焼制御装置、及び、自動二輪車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動二輪車において、エンジンの燃焼間隔を不等間隔にすることで、運転者が鼓動感を得られるようにしたものが知られている（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】特許第４４８９６７４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、自動二輪車では、同一の車両において、鼓動感を切り替えて異なる乗車フィーリングを得られるようにしたいという課題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、自動二輪車において、エンジンの鼓動感を切り替えて異なる乗車フィーリングを得られ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、一本のクランクシャフト（１１，３１１）当たりに複数の気筒（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）を備えた車両用エンジン（１０，３１０）のエンジン燃焼制御装置において、カムシャフト（２１，２２）を一側と他側とに２分割してその分割部分に位相切替え機構（３０，２３０）を設けて一側と他側のバルブタイミングを変化可能に構成し、エンジンの爆発タイミングを変化させる場合に、切り替える前のステージに位置する気筒の燃料噴射量及び吸入空気量の増量制御を行うことを特徴とする。
この構成によれば、一本のクランクシャフト当たりに複数の気筒を備えた車両用エンジンのカムシャフトを一側と他側とに２分割してその分割部分に位相切替え機構を設けて一側と他側のバルブタイミングを変化可能に構成し、エンジンの爆発タイミングを変化させるため、エンジンの鼓動感を切り替えて異なる乗車フィーリングを得ることができるとともに、位相を切り替える前のステージに位置する気筒の燃料噴射量及び吸入空気量の増量制御を行うため、位相の切り替え中においてもエンジンを適正に回転させることができ、位相の切り替えの際の出力低下やストールを防止して、スムーズにエンジンの鼓動感を切り替えできる。
【０００６】
また、上記構成において、前記一本のクランクシャフト（１１）当たりに４つの気筒（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）が備えられ、前記爆発タイミングは、等間隔爆発状態から不等間隔爆発状態に変化されても良い。
この場合、一本のクランクシャフト当たりに４つの気筒が備えられ、爆発タイミングが等間隔爆発状態から不等間隔爆発状態に変化されるため、エンジンの鼓動感を切り替えて異なる乗車フィーリングを得ることができる。
また、前記一側のカムシャフト（２６，２８）に対応する２つの気筒（Ｃ１，Ｃ２）の爆発は連続して行われ、前記他側のカムシャフト（２７，２９）に対応する２つの気筒（Ｃ３，Ｃ４）の爆発は連続して行われ、前記位相切替え機構（３０）によってバルブタイミングが変化される時期は、前記他側のカムシャフト（２７，２９）によるバルブの開弁が行われていない時期である構成としても良い。
この場合、一側のカムシャフトに対応する２つの気筒の爆発は連続して行われ、他側のカムシャフトに対応する２つの気筒の爆発は連続して行われ、位相切替え機構によってバルブタイミングが変化される時期は、他側のカムシャフトによるバルブの開弁が行われていない時期であるため、位相切替え機構によってバルブタイミングを変化させるための時間を長く確保でき、確実にバルブタイミングを変化させてエンジンの鼓動感を切り替えることができる。
【０００７】
さらに、前記一本のクランクシャフト（３１１）当たりに２つの気筒（Ｃ１，Ｃ４）が備えられ、前記爆発タイミングは、等間隔爆発状態から同時爆発状態に変化されても良い。
この場合、一本のクランクシャフト当たりに２つの気筒が備えられ、爆発タイミングが、等間隔爆発状態から同時爆発状態に変化されるため、エンジンの鼓動感を切り替えて異なる乗車フィーリングを得ることができる。
さらにまた、前記車両用エンジン（１０，３１０）の始動時は爆発タイミングの選択位置に関わらず等間隔爆発となるように制御されても良い。
この場合、エンジンの始動時は爆発タイミングが等間隔爆発となるように制御されるため、クランクシャフトを容易に回転させることができ、エンジンの始動性が向上する。
【０００８】
また、他側の前記カムシャフト（２７，２９）は、前記位相切替え機構によって回転の位相が１８０°遅れるように切り替えられても良い。
この場合、他側のカムシャフトの位相を１８０°変化させるだけで爆発タイミングを変化させることができるとともに、位相が遅れるように切り替えられるため、切り替えのための時間をより長く確保でき、確実にバルブタイミングを変化させることができる。
また、前記位相切替え機構（３０，２３０）による切り替えは、前記車両用エンジン（１０，３１０）のアイドリング回転中に行われても良い。
この場合、位相切替え機構による切り替えは、車両用エンジンのアイドリング回転中に行われ、エンジンの回転数が低い状態で切り替えが行われるため、切り替えのための時間をより長く確保でき、確実にバルブタイミングを変化させてエンジンの鼓動感を切り替えることができる。
【０００９】
さらに、前記位相切替え機構（３０）は、一側のカムシャフト（２６，２８）の端部に設けられた係合部（２５Ｂ）に対して他側のカムシャフト（２７，２９）の端部に設けられた係合部（３２Ｃ）が係合離脱するスライド機構（３４）を有し、カムチェーン（９）により駆動される前記一側のカムシャフト（２６，２８）に対して前記他側のカムシャフト（２７，２９）の端部に設けられたスライド部材（３２）が移動して噛合う構造であっても良い。
この場合、位相切替え機構は、一側のカムシャフトの端部に設けられた係合部に対して他側のカムシャフトの端部に設けられた係合部が係合離脱するスライド機構を有し、カムチェーンにより駆動される一側のカムシャフトに対して他側のカムシャフトの端部に設けられたスライド部材が移動して噛合う構造であるため、スライド部材をスライドさせる簡単な構造でエンジンの爆発タイミングを変化させることができ、エンジンの鼓動感を切り替えることができる。
【００１０】
さらにまた、前記スライド部材（３２）は、該スライド部材（３２）を移動させる駆動部材（３９）に連結され、前記一側のカムシャフト（２６，２８）の端部の前記係合部（２５Ｂ）から離脱する際に、前記駆動部材（３９）によって軸方向に押圧される構成としても良い。
この場合、一側のカムシャフトの端部の係合部からスライド部材が離脱する際に、スライド部材が駆動部材によって軸方向に押圧され、スライド部材と駆動部材との摩擦によって他側のカムシャフトの回転にブレーキをかけることができるため、切り替えにかかる時間を短縮でき、確実にバルブタイミングを変化させてエンジンの鼓動感を切り替えることができる。
【００１１】
また、前記位相切替え機構（３０）は、吸気カムシャフト（２１）と排気カムシャフト（２２）との間でカムチェーン（９）を跨いだ反スライド機構側に設けられた電磁ソレノイド（３８）によって制御される構成としても良い。
この場合、位相切替え機構は、吸気カムシャフトと排気カムシャフトとの間でカムチェーンを跨いだ反スライド機構側に設けられた電磁ソレノイドによって制御されるため、吸気カムシャフトと排気カムシャフトとの間のスペースを利用してコンパクトに電磁ソレノイドを配置でき、エンジンの大型化を防止できる。
また、前記位相切替え機構は、一側のカムシャフトの端部に設けられた係合部に対して他側のカムシャフトの端部に設けられた係合部が係合離脱するスライド機構を有し、カムチェーンにより駆動される前記一側のカムシャフトに対して前記他側のカムシャフトの端部に設けられたインナー部材が移動して噛合う構造であり、前記インナー部材はバネにより連結方向に付勢されたスライドピン部を有し、前記インナー部材は、外周に配置された誘導コイルで離脱方向にスライドされる構成としても良い。
この場合、誘導コイルでインナー部材をスライドさせることでインナー部材が離脱するため、位相切替え機構を簡単な構成で設けることができるとともに応答性を向上できる。また、インナー部材をバネの付勢によって一側のカムシャフトに連結させておくことができるため、連結時の消費電力を低減できる。
【００１２】
また、本発明は、車両用エンジン（１０，３１０）の一本のクランクシャフト（１１，３１１）当たりに複数の気筒（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）を備えた自動二輪車において、カムシャフト（２１，２２）を一側と他側とに２分割してその分割部分に位相切替え機構（３０，２３０）を設けて一側と他側のバルブタイミングを変化可能に構成し、エンジンの爆発タイミングを変化させる場合に、切り替える前のステージに位置する気筒の燃料噴射量及び吸入空気量の増量制御を行うことを特徴とする。
この構成によれば、一本のクランクシャフト当たりに複数の気筒を備えた自動二輪車のエンジンのカムシャフトを一側と他側とに２分割してその分割部分に位相切替え機構を設けて一側と他側のバルブタイミングを変化可能に構成し、エンジンの爆発タイミングを変化させるため、エンジンの鼓動感を切り替えて異なる乗車フィーリングを得ることができるとともに、位相を切り替える前のステージに位置する気筒の燃料噴射量及び吸入空気量の増量制御を行うため、位相の切り替え後の爆発を適正に生じさせることができ、位相の切り替えの際の出力低下やストールを防止して、スムーズにエンジンの鼓動感を切り替えできる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るエンジン燃焼制御装置及び自動二輪車では、一本のクランクシャフト当たりに複数の気筒を備えた車両用エンジンのカムシャフトを一側と他側とに２分割してその分割部分に位相切替え機構を設けて一側と他側のバルブタイミングを変化可能に構成し、エンジンの爆発タイミングを変化させるため、エンジンの鼓動感を切り替えて異なる乗車フィーリングを得ることができるとともに、位相を切り替える前のステージに位置する気筒の燃料噴射量及び吸入空気量の増量制御を行うため、位相の切り替え後の爆発を適正に生じさせることができ、位相の切り替えの際の出力低下やストールを防止して、スムーズにエンジンの鼓動感を切り替えできる。
【００１４】
また、一本のクランクシャフト当たりに４つの気筒が備えられ、爆発タイミングが等間隔爆発状態から不等間隔爆発状態に変化されるため、エンジンの鼓動感を切り替えて異なる乗車フィーリングを得ることができる。
また、他側のカムシャフトに対応する２つの気筒の爆発は連続して行われ、位相切替え機構によってバルブタイミングが変化される時期は、他側のカムシャフトによるバルブの開弁が行われていない時期であるため、位相切替え機構によってバルブタイミングを変化させるための時間を長く確保でき、確実にバルブタイミングを変化させてエンジンの鼓動感を切り替えることができる。
さらに、一本のクランクシャフト当たりに２つの気筒が備えられ、爆発タイミングが、等間隔爆発状態から同時爆発状態に変化されるため、エンジンの鼓動感を切り替えて異なる乗車フィーリングを得ることができる。
【００１５】
また、エンジンの始動時は爆発タイミングが等間隔爆発となるように制御されるため、クランクシャフトを容易に回転させることができ、エンジンの始動性が向上する。
また、他側のカムシャフトの位相を１８０°変化させるだけで爆発タイミングを変化させることができるとともに、位相が遅れるように切り替えられるため、切り替えのための時間をより長く確保でき、確実にバルブタイミングを変化させることができる。
さらに、位相切替え機構による切り替えは、エンジンの回転数が低いアイドリング回転中行われるため、切り替えのための時間をより長く確保でき、確実にバルブタイミングを変化させてエンジンの鼓動感を切り替えることができる。
また、位相切替え機構は、カムチェーンにより駆動される一側のカムシャフトに対して他側のカムシャフトの端部に設けられたスライド部材が移動して噛合う構造であるため、スライド部材をスライドさせる簡単な構造でエンジンの爆発タイミングを変化させることができ、エンジンの鼓動感を切り替えることができる。
【００１６】
また、一側のカムシャフトの端部の係合部からスライド部材が離脱する際に、スライド部材と駆動部材との摩擦によって他側のカムシャフトの回転にブレーキをかけることができるため、切り替えにかかる時間を短縮でき、確実にバルブタイミングを変化させてエンジンの鼓動感を切り替えることができる。
また、位相切替え機構は、吸気カムシャフトと排気カムシャフトとの間でカムチェーンを跨いだ反スライド機構側に設けられた電磁ソレノイドによって制御されるため、吸気カムシャフトと排気カムシャフトとの間のスペースを利用してコンパクトに電磁ソレノイドを配置でき、エンジンの大型化を防止できる。
さらに、誘導コイルでインナー部材をスライドさせることでインナー部材が離脱するため、位相切替え機構を簡単な構成で設けることができるとともに応答性を向上できる。また、インナー部材をバネの付勢によって一側のカムシャフトに連結させておくことができるため、連結時の消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るエンジンを示す模式図である。
【図２】エンジン燃焼制御装置を示す平面図である。
【図３】一側シャフトと他側シャフトとの連結部を示す断面図である。
【図４】不等間隔爆発状態とされたエンジン燃焼制御装置を示す平面図である。
【図５】クランクシャフトの回転角に対し、爆発する気筒及びバルブの開閉状態を示した図である。
【図６】クランクシャフトの回転角に対し、爆発する気筒及びバルブの開閉状態を示した図である。
【図７】エンジンの始動時におけるエンジン燃焼制御装置の処理を示すフローチャートである。
【図８】エンジンの運転中における爆発状態の切替えの処理を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施の形態のエンジン燃焼制御装置を示す平面図である。
【図１０】第３の実施の形態のエンジンにおいて、クランクシャフトの回転角に対し、爆発する気筒及びバルブの開閉状態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係るエンジン燃焼制御装置、及び、この燃焼制御装置を搭載した自動二輪車について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るエンジンを示す模式図である。
エンジン１０（車両用エンジン）は、自動二輪車に駆動源として搭載され、車幅方向に４つの気筒が並べて配置された直列４気筒の４サイクルエンジンであり、一本のクランクシャフト１１当たりに、４つの気筒を備えて構成されている。
エンジン１０は、一端側から他端側へ順に、１番気筒Ｃ１、２番気筒Ｃ２、３番気筒Ｃ３、及び、４番気筒Ｃ４を有している。ここで、図中では、各気筒を、その番号に対応させて＃１〜＃４でそれぞれ示すこととする。
【００２０】
エンジン１０は４サイクルエンジンであるため、吸入、圧縮、爆発、及び、排気の４工程で構成される１回の燃焼プロセスでクランクシャフト１１は７２０°回転する。
クランクシャフト１１における１番気筒Ｃ１及び４番気筒Ｃ４のクランク位相角は、共に０°の位置に配置されている。また、クランクシャフト１１における２番気筒Ｃ２及び３番気筒Ｃ３のクランク位相角は、共に１８０°の位置に配置されている。ここで、クランク位相角とは、各気筒のピストン（不図示）が連結される各コンロッド（不図示）をクランクシャフト１１に連結する各クランクピン（不図示）が配置される角度位置であって、クランクシャフト１１上における各クランクピンの回転方向の角度位置を差している。すなわち、クランクシャフト１１は、１番気筒Ｃ１及び４番気筒Ｃ４では同一の位相で回転し、２番気筒Ｃ２及び３番気筒Ｃ３では、互いに同一の位相、かつ、１番気筒Ｃ１及び４番気筒Ｃ４と１８０°異なる位相で回転する。
【００２１】
エンジン１０は、クランクシャフト１１の回転の角度位置を検出するクランク角センサ１２と、吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２の角度位置を検出するカム角センサ１７と、各気筒に燃料を供給する燃料噴射装置１３と、各気筒を点火する点火装置１４と、吸気装置としてのスロットルボディ１６とを有し、クランク角センサ１２、カム角センサ１７、燃料噴射装置１３、点火装置１４、及び、スロットルボディ１６は、自動二輪車の各部を制御するＥＣＵ１５に接続されている。ＥＣＵ１５は、燃焼マップ記憶部１５Ａを有し、燃焼マップ記憶部１５Ａには、クランクシャフト１１の角度に応じてどの気筒を燃焼させるかが設定された燃焼マップが複数記憶されている。ＥＣＵ１５は、クランク角センサ１２の検出値に基づいて燃焼マップ記憶部１５Ａを参照し、燃焼対象の気筒を特定し、燃料噴射装置１３、点火装置１４、及び、スロットルボディ１６を制御して気筒を燃焼させ、これを連続的に行うことでエンジン１０を運転する。
【００２２】
第１の実施の形態では、エンジン１０は、後述するエンジン燃焼制御装置２０（図２）を備えることにより、１番気筒Ｃ１から４番気筒Ｃ４までが等間隔で爆発（燃焼）する等間隔爆発状態と、気筒の爆発間隔が不等間隔となる不等間隔爆発状態との２つの状態で運転することが可能である。燃焼マップ記憶部１５Ａは、等間隔爆発状態の燃焼マップを記憶した等間隔マップと、不等間隔爆発状態の燃焼マップを記憶した不等間隔マップとを有している。
第１の実施の形態の自動二輪車は、ＥＣＵ１５に接続された切替えスイッチ８をハンドル（不図示）に備えており、運転者が切替えスイッチ８を操作することで等間隔爆発状態及び不等間隔爆発状態の切り替えが行われる。
【００２３】
等間隔爆発状態では、クランクシャフト１１の回転角が０°のときに１番気筒Ｃ１が爆発し、１８０°のときに２番気筒Ｃ２が爆発し、３６０°のときに４番気筒Ｃ４が爆発し、５４０°のときに３番気筒Ｃ３が爆発し、７２０°のときに燃焼プロセスが一巡して１番気筒Ｃ１が爆発し、爆発が繰り返されていく。すなわち、等間隔爆発状態では、クランクシャフト１１の回転角が１８０°変化する度に各気筒が順に爆発する。
不等間隔爆発状態では、クランクシャフト１１の回転角が０°のときに１番気筒Ｃ１及び４番気筒Ｃ４が同時に爆発し、１８０°のときに２番気筒Ｃ２及び３番気筒Ｃ３が同時に爆発し、５４０°後の７２０°のときに燃焼プロセスが一巡し、°１番気筒Ｃ１及び４番気筒Ｃ４が同時に爆発する。すなわち、不等間隔爆発状態では、クランク位相角が同一の一対の気筒が同時に爆発する同爆燃焼となるとともに、爆発間隔が１８０°と５４０°とで不等間隔に交互に繰り返されていく。
【００２４】
図２は、エンジン燃焼制御装置２０を示す平面図である。
エンジン１０は、ＤＯＨＣ式の４バルブエンジンであり、各気筒のシリンダヘッド（不図示）に一対の吸気バルブ（不図示）、及び、一対の排気バルブ（不図示）が配置され、計１６個のバルブを備えるとともに、これらバルブを開弁する吸気カムシャフト２１、及び、排気カムシャフト２２を備えている。上記吸気バルブ及び排気バルブは、弁ばね（不図示）によって閉弁方向に付勢されており、吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２のカム山に押圧されることで開弁される。
エンジン燃焼制御装置２０は、吸気カムシャフト２１、排気カムシャフト２２、吸気カムシャフト２１、ＥＣＵ１５（図１）、及び、排気カムシャフト２２の位相を切替える位相切替え機構３０を備えている。
【００２５】
吸気カムシャフト２１、及び、排気カムシャフト２２は、クランクシャフト１１と平行に延びて配置され、その軸上には、上記バルブを押圧して駆動する吸気カム２３及び排気カム２４が形成されている。詳細には、吸気カムシャフト２１には、１番気筒Ｃ１に対応する吸気カム２３Ａ、２番気筒Ｃ２に対応する吸気カム２３Ｂ、３番気筒Ｃ３に対応する吸気カム２３Ｃ、及び、４番気筒Ｃ４に対応する吸気カム２３Ｄが設けられている。また、排気カムシャフト２２には、１番気筒Ｃ１に対応する排気カム２４Ａ、２番気筒Ｃ２に対応する排気カム２４Ｂ、３番気筒Ｃ３に対応する排気カム２４Ｃ、及び、４番気筒Ｃ４に対応する排気カム２４Ｄが設けられている。
吸気カムシャフト２１、及び、排気カムシャフト２２は、シリンダヘッド上部のホルダー（不図示）に軸支される。
【００２６】
吸気カムシャフト２１、及び、排気カムシャフト２２は、軸方向の中間部にそれぞれ被動歯車２５を有し、クランクシャフト１１と被動歯車２５との間に掛け渡されるカムチェーン９によってクランクシャフト１１に回転駆動される。吸気カムシャフト２１、及び、排気カムシャフト２２は、クランクシャフト１１の半分の回転数で回転され、クランクシャフト１１が７２０°回転すると３６０°回転する。
被動歯車２５は、吸気カム２３Ｂと吸気カム２３Ｃとの間、及び、排気カム２４Ｂと排気カム２４Ｃとの間に配置されている。
【００２７】
図２では、等間隔爆発状態にある吸気カムシャフト２１、及び、排気カムシャフト２２が示されている。吸気カム２３は、３６０°の回転で４気筒分の吸気バルブを等間隔で駆動するように９０°の位相間隔で形成されている。すなわち、吸気カム２３Ａのカム山に対して９０°の位置に吸気カム２３Ｂのカム山が位置し、１８０°の位置に吸気カム２３Ｄのカム山が位置し、２７０°の位置に吸気カム２３Ｃのカム山が位置する。
また、排気カム２４も同様に、排気カム２４Ａのカム山に対して９０°の位置に排気カム２４Ｂのカム山が位置し、１８０°の位置に排気カム２４Ｄのカム山が位置し、２７０°の位置に排気カム２４Ｃのカム山が位置する。
【００２８】
吸気カムシャフト２１は、被動歯車２５を境にして一側と他側とに分割されており、この分割部分に位相切替え機構３０が設けられている。吸気カムシャフト２１は、吸気カム２３Ａ，２３Ｂが設けられた一側シャフト２６と、吸気カム２３Ｃ，２３Ｄが設けられた他側シャフト２７とを有している。被動歯車２５は、一側シャフト２６の端部に固定されている。
排気カムシャフト２２は、被動歯車２５を境にして一側と他側とに分割されており、この分割部分に位相切替え機構３０が設けられている。排気カムシャフト２２は、排気カム２４Ａ，２４Ｂが設けられた一側シャフト２８と、排気カム２４Ｃ，２４Ｄが設けられた他側シャフト２９とを有している。被動歯車２５は、一側シャフト２８の端部に固定されている。
【００２９】
図３は、一側シャフト２６と他側シャフト２７との連結部を示す断面図であり、図３（ａ）は一側シャフト２６と他側シャフト２７とが連結された状態を示し、図３（ｂ）は一側シャフト２６と他側シャフト２７との連結が解除された状態を示している。
図２及び図３に示すように、位相切替え機構３０は、他側シャフト２７，２９の端にそれぞれ設けられて被動歯車２５の軸方向の面２５Ａに当接する受け部材３１と、軸方向に移動可能で、被動歯車２５に対して着脱自在に係合するスライド部材３２と、スライド部材３２を被動歯車２５側に付勢するバネ３３と、スライド部材３２を軸方向に移動させるスライド機構３４と、被動歯車２５と、ＥＣＵ１５（図１）とを備えている。
【００３０】
受け部材３１は、有底の円筒形状に形成されており、他側シャフト２７，２９の端部が圧入固定される筒部３１Ａと、他側シャフト２７，２９の端と被動歯車２５との間に挟まれる底面部３１Ｂと、径方向に突出する鍔部３１Ｃとを有している。
スライド部材３２は、円板状の円板部３２Ａと、円板部３２Ａの中央に設けられ、受け部材３１の筒部３１Ａの外周面にスライド自在に嵌合するスライド孔３２Ｂと、円板部３２Ａから突出して被動歯車２５の面２５Ａに係合する凸部３２Ｃ（他側のカムシャフトの端部に設けられた係合部）と、円板部３２Ａの外周面に設けられた溝部３２Ｄとを有している。
【００３１】
スライド部材３２は、スライド孔３２Ｂが筒部３１Ａの外周面にスプライン嵌合することで、他側シャフト２７，２９に対して、軸方向にスライド自在、かつ、相対回転不能に連結されている。凸部３２Ｃは、他側シャフト２７，２９の軸線を基準に対称となる２カ所に形成されており、先端側にかけて先細る円錐状となっている。被動歯車２５には、凸部３２Ｃに対応したテーパー状の凹部２５Ｂ（一側のカムシャフトの端部に設けられた係合部）が形成されており、凸部３２Ｃが凹部２５Ｂに係合することで、スライド部材３２は被動歯車２５に固定される。すなわち、他側シャフト２７，２９は、図３（ａ）に示すように、凸部３２Ｃが凹部２５Ｂに噛合って係合することで一側シャフト２６，２８に連結され、一側シャフト２６，２８と一体に回転するようになる。また、他側シャフト２７，２９は、図３（ｂ）に示すように、凸部３２Ｃが凹部２５Ｂから離脱することで一側シャフト２６，２８から外れ、一側シャフト２６，２８に対して相対回転可能になる。
また、円錐状の凸部３２Ｃをテーパー状の凹部２５Ｂに係合させるため、凸部３２Ｃと凹部２５Ｂとを係合及び離脱させ易いとともに、ガタツキも低減できる。
【００３２】
バネ３３は、コイルばねであり、受け部材３１の鍔部３１Ｃとスライド部材３２との間に圧縮された状態で設けられている。
スライド機構３４は、電磁ソレノイド式のアクチュエータ３８（電磁ソレノイド）と、アクチュエータ３８の軸部３８Ａの端に設けられるアーム３９（駆動部材）と、スライド部材３２とを有している。
アクチュエータ３８は、吸気カムシャフト２１と排気カムシャフト２２との間においてカムチェーン９を跨いだ反スライド機構側に設けられ、軸部３８Ａが吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２と平行になるように配置されている。アーム３９は、吸気側及び排気側の各スライド部材３２の溝部３２Ｄに嵌合されている。アーム３９の先端は、軸方向視では溝部３２Ｄに沿う半円状に形成されており、溝部３２Ｄの外周部の略半周に亘って嵌合する。
【００３３】
アクチュエータ３８はＥＣＵ１５によって制御され、アクチュエータ３８に通電されることで軸部３８Ａが延び、アーム３９を介してスライド部材３２がバネ３３に抗して移動され、スライド部材３２の被動歯車２５に対する係合が解除され、他側シャフト２７，２９は一側シャフト２６，２８に対して相対回転可能になる。
アクチュエータ３８に通電されていない状態では、軸部３８Ａが縮むとともに、バネ３３がスライド部材３２を付勢しており、この状態でスライド部材３２の凸部３２Ｃと被動歯車２５の凹部２５Ｂとの回転位置が一致することで、スライド部材３２が被動歯車２５に係合する。
【００３４】
図４は、不等間隔爆発状態とされたエンジン燃焼制御装置２０を示す平面図である。
図４に示すように、不等間隔爆発状態では、一側シャフト２６，２８に対し、他側シャフト２７，２９は１８０°だけ相対回転された位置にあり、１番気筒Ｃ１の吸気カム２３Ａのカム山及び４番気筒Ｃ４の吸気カム２３Ｄのカム山の位相は一致し、２番気筒Ｃ２の吸気カム２３Ｂのカム山及び３番気筒Ｃ３の吸気カム２３Ｃのカム山の位相は一致している。また、排気側においても同様に、排気カム２４Ａのカム山及び排気カム２４Ｄのカム山の位相は一致し、排気カム２４Ｂのカム山及び排気カム２４Ｃのカム山の位相は一致している。
【００３５】
このように、１番気筒Ｃ１の吸気カム２３Ａ及び４番気筒Ｃ４の吸気カム２３Ｄの位相、及び、排気カム２４Ａ及び排気カム２４Ｄの位相が一致することで、１番気筒Ｃ１及び４番気筒Ｃ４のバルブタイミングが一致し、加えて、クランクシャフト１１は１番気筒Ｃ１及び４番気筒Ｃ４では同一の位相で回転するように構成されているため、１番気筒Ｃ１及び４番気筒Ｃ４が同時に爆発するようになる。
同様に、２番気筒Ｃ２の吸気カム２３Ｂ及び３番気筒Ｃ３の吸気カム２３Ｃの位相、及び、排気カム２４Ｂ及び排気カム２４Ｃの位相が一致することで、２番気筒Ｃ２及び３番気筒Ｃ３のバルブタイミングが一致し、加えて、クランクシャフト１１は２番気筒Ｃ２及び３番気筒Ｃ３では同一の位相で回転するように構成されているため、２番気筒Ｃ２及び３番気筒Ｃ３が同時に爆発するようになる。
【００３６】
図２の等間隔爆発状態から図４の不等間隔爆発状態にバルブタイミングを変更する場合、ＥＣＵ１５は、エンジン１０の回転中において、クランクシャフト１１が所定の回転角となったときにアクチュエータ３８を駆動することで、図３（ｂ）に示すようにスライド部材３２を凹部２５Ｂから離脱させて他側シャフト２７，２９を一側シャフト２６，２８に対して相対回転可能にする。アクチュエータ３８の駆動はスライド部材３２の離脱後に即時解除される。ここで、アクチュエータ３８の駆動によって、アーム３９がスライド部材３２の溝部３２Ｄに対して軸方向に押圧され、アーム３９と溝部３２Ｄとの摩擦によって他側シャフト２７，２９の回転にはブレーキがかけられることになる。
【００３７】
そして、カムチェーン９に駆動される一側シャフト２６，２８は回転が継続され、一方、他側シャフト２７，２９は、回転が減速されるとともに、バネ３３に付勢される凸部３２Ｃが被動歯車２５の面２５Ａに当接した状態で一側シャフト２６，２８に対して位相が遅れる方向に相対回転し、凸部３２Ｃの係合が解除されてから１８０°相対回転したところで凹部２５Ｂに再び係合し一側シャフト２６，２８と一体に回転する。これにより、吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２は、図４のように不等間隔爆発状態に対応した位相に変更される。
【００３８】
不等間隔爆発状態から等間隔爆発状態にバルブタイミングを変更する場合は上記と同様であり、ＥＣＵ１５は、エンジン１０の回転中において、クランクシャフト１１が所定の回転角となったときにアクチュエータ３８を駆動し、スライド部材３２を凹部２５Ｂから離脱させて他側シャフト２７，２９を相対回転可能にする。そして、一側シャフト２６，２８は回転が継続され、一方、他側シャフト２７，２９は、回転が減速されるとともに、凸部３２Ｃが被動歯車２５の面２５Ａに当接した状態で一側シャフト２６，２８に対して位相が遅れる方向に相対回転し、凸部３２Ｃの係合が解除されてから１８０°相対回転したところで凹部２５Ｂに再び係合し一側シャフト２６，２８と一体に回転する。これにより、吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２は、図２のように等間隔爆発状態に対応した位相に変更される。
【００３９】
図５は、クランクシャフト１１の回転角に対し、爆発する気筒及びバルブの開閉状態を示した図である。図５では、１番気筒Ｃ１が爆発する回転角が０°として示されているが、どの状態を０°とするかは任意である。また、図５では、排気工程は破線で示され、吸入工程は実線で示され、これらの線により示される山形状はバルブのリフト量を示している。
図５に示すように、等間隔爆発状態においては、１番気筒Ｃ１は、回転角が０°で点火されて爆発し、次いで、排気カム２４Ａ及び吸気カム２３Ａを介して排気及び吸気が順に行われ、その後、圧縮工程が行われ、７２０°で再び点火されて爆発する。１番気筒Ｃ１に続く他の気筒においては、互いに１８０°異なる爆発間隔で１番気筒Ｃ１と同様の燃焼プロセスが順に実行される。
【００４０】
図５では、クランクシャフト１１の回転角が１０８０°から１４４０°の範囲で、位相切替え機構３０によってバルブタイミングの変更が行われ、等間隔爆発状態から不等間隔爆発状態への切替えが行われている。
切替えスイッチ８が操作されて等間隔爆発状態から不等間隔爆発状態への切り替え指示が出されると、ＥＣＵ１５は、クランクシャフト１１の現在の回転角を参照し、アクチュエータ３８を駆動する所定の回転角Ｐ１を決定するとともに、この所定の回転角Ｐ１の直前で爆発が行われるステージに位置する気筒の吸入工程（第１の実施の形態では２番気筒Ｃ２の吸入工程）における燃料噴射量及び吸入空気量を通常の等間隔爆発状態よりも増量させる増量制御を行い、これにより、２番気筒Ｃ２における所定の回転角Ｐ１の直前の燃焼工程（第１の実施の形態では９００°で点火）の爆発力は通常よりも大きくなる。増量制御は、ＥＣＵ１５が、２番気筒Ｃ２の燃料噴射装置１３及びスロットルボディ１６を制御することで行われる。
【００４１】
次いで、ＥＣＵ１５は、所定の回転角Ｐ１に達したときにアクチュエータ３８を駆動し、他側シャフト２７，２９を離脱させる。この所定の回転角Ｐ１は、吸気側を駆動する他側シャフト２７に対応する４番気筒Ｃ４及び３番気筒Ｃ３の内、最も遅い時期に吸気バルブが閉じる３番気筒Ｃ３の吸気バルブの閉弁が完了する角度に設定され、ここでは、１０８０°である。第１の実施の形態では、連続して爆発が行われる４番気筒Ｃ４及び３番気筒Ｃ３の吸気工程が完了した直後の回転角を所定の回転角Ｐ１に設定するため、切替えのための時間をより長く確保できる。
【００４２】
次に、ＥＣＵ１５は、不等間隔爆発状態への切替え中に、他側シャフト２７，２９に対応する４番気筒Ｃ４及び３番気筒Ｃ３の各点火装置１４の点火を停止する点火停止制御を行うとともに、燃焼マップを上記等間隔マップから不等間隔マップに切り替える。ここでは、１０８０°から１２６０°の範囲で点火停止制御が行われ、これにより、位相の切替え中の４番気筒Ｃ４及び３番気筒Ｃ３の点火が停止され、４番気筒Ｃ４及び３番気筒Ｃ３内の混合気は、点火されずに圧縮されて次の点火時期まで４番気筒Ｃ４及び３番気筒Ｃ３内に留まる。なお、４番気筒Ｃ４及び３番気筒Ｃ３において、他側シャフト２７，２９が離脱した状態では、吸気バルブ及び排気バルブは弁ばねによって閉じられているため、混合気は密閉されたシリンダ内で外部に排出されることなく圧縮されるだけであり、また、吸気バルブ及び排気バルブがピストンに干渉することはない。
このように、位相の切替えに伴って４番気筒Ｃ４及び３番気筒Ｃ３の点火を停止したとしても、上記増量制御によって切替え中のクランクシャフト１１の回転力が通常よりも増加しているため、位相の切り替えの際のエンジン１０の出力低下やストールを防止できる。
【００４３】
一側シャフト２６，２８から離脱して相対回転可能となった他側シャフト２７，２９は、クランクシャフト１１が１０８０°から３６０°回転して１４４０°まで回転することで、クランクシャフト１１の回転の半分の１８０°だけ一側シャフト２６，２８に対して位相が遅れる方向に相対回転して凸部３２Ｃが凹部２５Ｂに係合し、不等間隔爆発状態に対応した位相角で一側シャフト２６，２８と一体になる。等間隔爆発状態における４番気筒Ｃ４及び３番気筒Ｃ３の吸気工程及び排気工程に対し、不等間隔爆発状態における４番気筒Ｃ４及び３番気筒Ｃ３の吸気工程及び排気工程は３６０°（他側シャフト２７，２９では１８０°に相当）だけ遅れて開始される。
【００４４】
次に、ＥＣＵ１５は、１番気筒Ｃ１及び４番気筒Ｃ４の点火装置１４を制御し、他側シャフト２７，２９の位相の切替えの完了とほぼ同時の１４４０°の回転角で、１番気筒Ｃ１及び４番気筒Ｃ４を同時に爆発させる。その後、１８０°後の１６２０°で２番気筒Ｃ２及び３番気筒Ｃ３が同時に爆発し、１６２０°から５４０°後の２１６０°で再び１番気筒Ｃ１及び４番気筒Ｃ４が爆発し、以後、１８０°及び５４０°の不等間隔で交互に爆発が行われる。
【００４５】
図６は、クランクシャフト１１の回転角に対し、爆発する気筒及びバルブの開閉状態を示した図である。ここで、図６では、不等間隔爆発状態から等間隔爆発状態に変更する工程が示されている。
図６では、クランクシャフト１１の回転角が１４４０°から１８００°の範囲で、位相切替え機構３０によってバルブタイミングの変更が行われ、不等間隔爆発状態から等間隔爆発状態への切替えが行われている。図６では、１番気筒Ｃ１及び４番気筒Ｃ４が同爆する回転角が０°として示されているが、どの状態を０°とするかは任意である。
【００４６】
切替えスイッチ８が操作されて不等間隔爆発状態から等間隔爆発状態への切り替え指示が出されると、ＥＣＵ１５は、クランクシャフト１１の現在の回転角を参照し、アクチュエータ３８を駆動する所定の回転角Ｐ２を決定する。
次いで、ＥＣＵ１５は、所定の回転角Ｐ２に達したときにアクチュエータ３８を駆動し、他側シャフト２７，２９を離脱させる。この所定の回転角Ｐ２は、吸気側を駆動する他側シャフト２７に対応する４番気筒Ｃ４及び３番気筒Ｃ３の内、最も遅い時期に吸気バルブが閉じる３番気筒Ｃ３の吸気バルブの閉弁が完了する角度に設定され、ここでは、１４４０°である。第１の実施の形態では、連続して爆発が行われる４番気筒Ｃ４及び３番気筒Ｃ３の吸気工程が完了した直後の回転角を所定の回転角Ｐ２に設定するため、切替えのための時間をより長く確保できる。
【００４７】
次に、ＥＣＵ１５は、１４４０°から１８００°までの間の等間隔爆発状態への切替え中に、他側シャフト２７，２９に対応する４番気筒Ｃ４及び３番気筒Ｃ３の各点火装置１４の点火を停止するとともに、一側シャフト２６，２８に対応する１番気筒Ｃ１及び２番気筒Ｃ２の点火を行う制御を行い、燃焼マップを上記不等間隔マップから等間隔マップに切り替える。一側シャフト２６，２８は、他側シャフト２７，２９が離脱した状態では独立して回転可能であり、１番気筒Ｃ１及び２番気筒Ｃ２を開弁させることが出来る。これにより、等間隔爆発状態への切替え中にも１番気筒Ｃ１及び２番気筒Ｃ２の爆発を行うことができ、位相の切り替えの際のエンジン１０の出力低下を防止できる。ここで、点火が停止される４番気筒Ｃ４及び３番気筒Ｃ３において、他側シャフト２７，２９が離脱した状態では、吸気バルブ及び排気バルブは弁ばねによって閉じられているため、所定の回転角Ｐ２より前のステージで充填された混合気は密閉されたシリンダ内で圧縮されて次の点火まで留まることになり、また、吸気バルブ及び排気バルブがピストンに干渉することはない。
【００４８】
一側シャフト２６，２８から離脱して相対回転可能となった他側シャフト２７，２９は、クランクシャフト１１が１４４０°から３６０°回転して１８００°まで回転することで、クランクシャフト１１の回転の半分の１８０°だけ一側シャフト２６，２８に対して位相が遅れる方向に相対回転して凸部３２Ｃが凹部２５Ｂに係合し、等間隔爆発状態に対応した位相角で一側シャフト２６，２８と一体になる。不等間隔爆発状態における４番気筒Ｃ４及び３番気筒Ｃ３の吸気工程及び排気工程に対し、等間隔爆発状態における４番気筒Ｃ４及び３番気筒Ｃ３の吸気工程及び排気工程は３６０°（他側シャフト２７，２９では１８０°に相当）だけ遅れて開始される。
【００４９】
次に、ＥＣＵ１５は、４番気筒Ｃ４及び３番気筒Ｃ３の各点火装置１４を制御し、他側シャフト２７，２９の位相の切替えの完了とほぼ同時の１８００°の回転角で、４番気筒Ｃ４を爆発させ、１９８０°の回転角で３番気筒Ｃ３を爆発させ、以後、１８０°毎に等間隔で各気筒の爆発を行う。
【００５０】
図７は、エンジン１０の始動時におけるエンジン燃焼制御装置２０の処理を示すフローチャートである。
エンジン燃焼制御装置２０では、エンジン１０の始動時は、切替えスイッチ８の選択位置に関わらず、等間隔爆発状態となるように制御される。
図７に示すように、エンジン１０の始動に伴って、ＥＣＵ１５は、イグニッションスイッチがＯＮとなったことを検出すると（ステップＳ１）、クランクシャフト１１を駆動するスタータモータ（不図示）を回転させてクランキングを行い（ステップＳ２）、クランキングに伴う吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２の回転をカム角センサ１７によって検出し、吸気カム２３及び排気カム２４の位相が等間隔爆発状態であるか否かを判別する（ステップＳ３）。ステップＳ２のクランキングでは、エンジン１０が始動しないように、点火及び燃料の供給は行われない。また、クランキングの際は、エンジン１０が備えるデコンプ機構（不図示）によって小さい力でクランキングを行うことができる。
【００５１】
吸気カム２３及び排気カム２４の位相が等間隔爆発状態であると判別した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１５は始動モードへ移行し（ステップＳ５）、エンジン１０を始動する（ステップＳ６）。
吸気カム２３及び排気カム２４の位相が不等間隔爆発状態であると判別した場合（ステップＳ３：ＮＯ）、ＥＣＵ１５は、クランキングを行ってクランクシャフト１１を回転させるとともに、アクチュエータ３８を駆動し、吸気カム２３及び排気カム２４の位相を等間隔爆発状態に変更する（ステップＳ４）。その後、ＥＣＵ１５は、始動モードへ移行し（ステップＳ５）、エンジン１０を始動する（ステップＳ６）。
また、ステップＳ１において、切替えスイッチ８が不等間隔爆発状態に設定されていた場合、ステップＳ６のエンジン１０の始動後に、ＥＣＵ１５が自動で不等間隔爆発状態に移行させても良い。
【００５２】
不等間隔爆発状態でエンジン１０を始動させる場合、同時に２つの気筒を爆発させるため、等間隔爆発状態で始動する場合よりも大きな回転力が必要になるが、本第１の実施の形態では、切替えスイッチ８の選択位置に関わらず、等間隔爆発状態でエンジン１０を始動するため、始動時のクランクシャフト１１の回転力が小さくてもエンジン１０を始動できる。このため、始動性を向上できるとともに、上記スタータモータを小型化できる。
【００５３】
図８は、エンジン１０の運転中における爆発状態の切替えの処理を示すフローチャートである。
エンジン燃焼制御装置２０では、エンジン１０の運転中においては、爆発状態の切替えはアイドリング運転中に行われるように制御される。
図８に示すように、エンジン１０の運転中に切替えスイッチ８の切替え指示の信号を受信すると（ステップＳ１１）、ＥＣＵ１５は、エンジン１０がアイドリング運転中であるか否かをクランク角センサ１２の検出値に基づいて判別し（ステップＳ１２）、エンジン１０がアイドリング運転よりも高い回転数で運転されている場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、切替えを行わず処理を終了する。
【００５４】
エンジン１０がアイドリング運転中であると判別した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１５は、自動二輪車の車速が０あるいは設定車速以下であるか否かを不図示の車速センサに基づいて判別し（ステップＳ１３）、自動二輪車の車速が０あるいは設定車速以下でなく、走行中であると判別した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、切替えを行わず処理を終了する。
自動二輪車の車速が０あるいは設定車速以下であると判別した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１５は、エンジン１０の暖気運転が完了したか否かをエンジン１０の油温を検出する油温センサ（不図示）によって判別し（ステップＳ１４）、エンジン１０の暖気運転が完了していないと判別した場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、ＥＣＵ１５は、切替えを行わず処理を終了する。
【００５５】
エンジン１０の暖気運転が完了していると判別した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１５は、切替えスイッチ８の指示が不等間隔爆発状態から等間隔爆発状態への変更であるか否かを判別し（ステップＳ１５）、不等間隔爆発状態から等間隔爆発状態への変更であると判別した場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、切替えを開始してアクチュエータ３８を駆動し（ステップＳ１６）、次に、４番気筒Ｃ４及び３番気筒Ｃ３の各点火装置１４の点火を停止するとともに、１番気筒Ｃ１及び２番気筒Ｃ２の点火を行う制御をし（ステップＳ１７）、燃焼マップを等間隔マップに切替え（ステップＳ１８）、等間隔爆発状態でエンジン１０を運転する（ステップＳ１９）。
【００５６】
切替えスイッチ８の指示が不等間隔爆発状態から等間隔爆発状態への変更でないと判別した場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、ＥＣＵ１５は、アクチュエータ３８を駆動して等間隔爆発状態から不等間隔爆発状態への切替えを開始し（ステップＳ２０）、２番気筒Ｃ２のスロットルボディ１６を制御して吸入空気量を増量し（ステップＳ２１）、２番気筒Ｃ２の燃料噴射装置１３を制御して燃料噴射量を増量し（ステップＳ２２）、４番気筒Ｃ４及び３番気筒Ｃ３の各点火装置１４の点火を停止し（ステップＳ２３）、燃焼マップを不等間隔マップに切替え（ステップＳ２４）、不等間隔爆発状態でエンジン１０を運転する（ステップＳ２５）。
【００５７】
このように、エンジン燃焼制御装置２０では、切替え機構３０による吸気カム２３及び排気カム２４の位相の切替えを、エンジン１０の回転数が低いアイドリング運転中に行うため、切替えのための時間を長く確保でき、確実に爆発状態の切替えを行うことができる。また、車速が０で車両の停車中に爆発状態の切替えを行うため、爆発状態の切替えの動作が走行に影響することを避けることができる。さらに、エンジン１０の暖気運転が完了している場合に爆発状態の切替えを行うため、設定通りに切替え機構３０を作動させることができ、爆発状態の切替えを確実に行うことができる。
【００５８】
以上説明したように、本発明を適用した第１の実施の形態によれば、一本のクランクシャフト１１当たりに複数の気筒Ｃ１〜Ｃ４を備えた自動二輪車のエンジン１０の吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２を一側シャフト２６，２８と他側シャフト２７，２９とに２分割してその分割部分に位相切替え機構３０を設けて一側シャフト２６，２８と他側シャフト２７，２９のバルブタイミングを変化可能に構成し、エンジン１０の爆発タイミングを変化させるため、エンジン１０の鼓動感を切り替えて異なる乗車フィーリングを得ることができるとともに、位相を切り替える前のステージに位置する２番気筒Ｃ２の燃料噴射量及び吸入空気量の増量制御を行うため、位相の切り替え中においてもエンジン１０を適正に回転させることができ、位相の切り替えの際のエンジン１０の出力低下やストールを防止して、スムーズにエンジン１０の鼓動感を切り替えできる。
【００５９】
また、一本のクランクシャフト１１当たりに４つの気筒Ｃ１〜Ｃ４が備えられ、爆発タイミングが等間隔爆発状態から不等間隔爆発状態に変化されるため、エンジン１０の鼓動感を切り替えて異なる乗車フィーリングを得ることができる。
また、一側シャフト２６，２８に対応する２つの１番気筒Ｃ１及び２番気筒Ｃ２の爆発は連続して行われ、他側シャフト２７，２９に対応する２つの４番気筒Ｃ４及び３番気筒Ｃ３の爆発は連続して行われ、位相切替え機構３０によってバルブタイミングが変化される時期は、他側シャフト２７，２９によるバルブの開弁が行われていない時期であるため、位相切替え機構３０によってバルブタイミングを変化させるための時間を長く確保でき、確実にバルブタイミングを変化させてエンジン１０の鼓動感を切り替えることができる。
【００６０】
さらに、エンジン１０の始動時は爆発タイミングが等間隔爆発となるように制御されるため、クランクシャフト１１を容易に回転させることができ、エンジン１０の始動性が向上する。
さらにまた、他側シャフト２７，２９の位相を１８０°変化させるだけで爆発タイミングを変化させることができるとともに、位相が遅れるように切り替えられるため、切り替えのための時間をより長く確保でき、確実にバルブタイミングを変化させることができる。
また、位相切替え機構３０による切り替えは、エンジン１０のアイドリング回転中に行われ、エンジン１０の回転数が低い状態で切り替えが行われるため、切り替えのための時間をより長く確保でき、確実にバルブタイミングを変化させてエンジン１０の鼓動感を切り替えることができる。また、エンジン１０の回転を利用して位相の切替えを行うため、切替えを行うための動力が不要となり、簡単な構造でエンジン１０の鼓動感を変更できる。
【００６１】
また、位相切替え機構３０は、一側シャフト２６，２８の端部に設けられた凹部２５Ｂに対して他側シャフト２７，２９の端部に設けられた凸部３２Ｃが係合離脱するスライド機構３４を有し、カムチェーン９により駆動される一側シャフト２６，２８に対して他側シャフト２７，２９の端部に設けられたスライド部材３２が移動して噛合う構造であるため、スライド部材３２をスライドさせる簡単な構造でエンジン１０の爆発タイミングを変化させることができ、エンジン１０の鼓動感を切り替えることができる。
また、一側シャフト２６，２８の端部の凹部２５Ｂからスライド部材３２が離脱する際に、スライド部材３２がアーム３９によって軸方向に押圧され、スライド部材３２とアーム３９との摩擦によって他側シャフト２７，２９の回転にブレーキをかけることができるため、切り替えにかかる時間を短縮でき、確実にバルブタイミングを変化させてエンジン１０の鼓動感を切り替えることができる。
【００６２】
さらに、位相切替え機構３０は、吸気カムシャフト２１と排気カムシャフト２２との間でカムチェーン９を跨いだ反スライド機構側に設けられた電磁ソレノイド式のアクチュエータ３８によって制御されるため、吸気カムシャフト２１と排気カムシャフト２２との間のスペースを利用してコンパクトにアクチュエータ３８を配置でき、エンジン１０の大型化を防止できる。
【００６３】
［第２の実施の形態］
以下、図９を参照して、本発明を適用した第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
上記第１の実施の形態では、位相切替え機構３０は電磁ソレノイド式のアクチュエータ３８によって駆動されるものとして説明したが、第２の実施の形態では、位相切替え機構２３０が誘導コイル２３８で駆動される点が上記第１の実施の形態と異なっている。
【００６４】
図９は、第２の実施の形態のエンジン燃焼制御装置２２０を示す平面図である。
自動二輪車のエンジン１０に搭載されるエンジン燃焼制御装置２２０は、吸気カムシャフト２１、排気カムシャフト２２、吸気カムシャフト２１、ＥＣＵ１５、及び、排気カムシャフト２２の位相を切替える位相切替え機構２３０を備えている。
位相切替え機構２３０は、受け部材３１と、軸方向に移動可能で、被動歯車２５に対して着脱自在に係合するインナー部材２３２と、インナー部材２３２を被動歯車２５側に付勢するバネ３３と、インナー部材２３２を軸方向に移動させるスライド機構２３４と、被動歯車２５と、ＥＣＵ１５とを備えている。
【００６５】
インナー部材２３２は、円板状の円板部２３２Ａと、円板部２３２Ａの中央に設けられ、受け部材３１の筒部３１Ａの外周面にスライド自在に嵌合するスライド孔２３２Ｂと、円板部２３２Ａから突出して被動歯車２５の凹部２５Ｂに係合するスライドピン部２３２Ｃ（他側のカムシャフトの端部に設けられた係合部）とを有している。
【００６６】
インナー部材２３２は、スライド孔２３２Ｂが筒部３１Ａの外周面にスプライン嵌合することで、他側シャフト２７，２９に対して、軸方向にスライド自在、かつ、相対回転不能に連結されている。スライドピン部２３２Ｃは、他側シャフト２７，２９の軸線を基準に対称となる２カ所に形成されており、先端側にかけて先細る円錐状となっている。
スライド機構２３４は、インナー部材２３２と、インナー部材２３２の外周側に配置される誘導コイル２３８とを備えている。誘導コイル２３８は回転しないようにシリンダヘッド（不図示）に固定され、各他側シャフト２７，２９にそれぞれ設けられる。誘導コイル２３８は、ＥＣＵ１５の制御によって通電され、誘導コイル２３８に通電されるとインナー部材２３２が磁力によってバネ３３に抗して軸方向に移動し、誘導コイル２３８に通電されていない状態では、インナー部材２３２はバネ３３に付勢されて被動歯車２５に係合している。
【００６７】
他側シャフト２７，２９は、誘導コイル２３８が通電されて、スライドピン部２３２Ｃが凹部２５Ｂから離脱することで一側シャフト２６，２８から外れ、一側シャフト２６，２８に対して相対回転可能になる。
第２の実施の形態では、ＥＣＵ１５が誘導コイル２３８に通電することで位相切替え機構２３０が作動し、エンジン１０の爆発タイミングが変更される。また、位相切替え機構２３０の制御は、図７及び図８に示した上記第１の実施の形態の位相切替え機構３０の制御と同様に行われる。
【００６８】
以上説明したように、本発明を適用した第２の実施の形態によれば、誘導コイル２３８の磁力によってインナー部材２３２を直接駆動してスライドさせることでインナー部材２３２が被動歯車２５から離脱するため、位相切替え機構２３０を簡単な構成で設けることができるとともに位相切替え機構２３０の応答性を向上できる。また、インナー部材２３２をバネ３３の付勢によって一側シャフト２６，２８に連結させておくことができるため、連結時の消費電力を低減できる。
【００６９】
［第３の実施の形態］
以下、図１０を参照して、本発明を適用した第３の実施の形態について説明する。この第３の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
上記第１の実施の形態では、エンジン１０は直列４気筒の４サイクルエンジンであり、一本のクランクシャフト１１当たりに、４つの気筒を備えて構成されているものとして説明したが、第３の実施の形態では、エンジン３１０は直列２気筒の４サイクルエンジンであり、一本のクランクシャフト３１１当たりに、２つの気筒を備えて構成される点が上記第１の実施の形態と異なっている。
【００７０】
図１０は、第３の実施の形態のエンジン３１０において、クランクシャフト３１１の回転角に対し、爆発する気筒及びバルブの開閉状態を示した図である。
エンジン３１０は、第１の実施の形態のエンジン１０の２番気筒Ｃ２及び３番気筒Ｃ３を削除し、１番気筒Ｃ１及び４番気筒Ｃ４のみで構成するようにしたエンジンである。第３の実施の形態の４番気筒Ｃ４は２番目の気筒であるが、説明を分かり易くするため、４番気筒Ｃ４として説明する。
【００７１】
エンジン３１０はクランクシャフト３１１を有し、クランクシャフト３１１における１番気筒Ｃ１及び４番気筒Ｃ４のクランク位相角は等しく形成されている。
また、エンジン３１０のカムシャフトは、第１の実施の形態の吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２から、２番気筒Ｃ２及び３番気筒Ｃ３に対応するカムを削除するようにして構成され、一側シャフトに１番気筒Ｃ１に対応するカムが設けられ、他側シャフトに４番気筒Ｃ４に対応するカムが設けられ、アクチュエータ３８の駆動によって他側シャフトが一側シャフトから離脱して相対回転可能となり、爆発間隔の切替えが行われる。
【００７２】
図１０に示すように、等間隔爆発状態においては、１番気筒Ｃ１及び４番気筒Ｃ４は、３６０°毎に交互に爆発する。
図１０では、クランクシャフト３１１の回転角が１０８０°から１４４０°の範囲で、位相切替え機構３０によってバルブタイミングの変更が行われ、等間隔爆発状態から同時爆発状態への切替えが行われている。
切替えスイッチ８が操作されて等間隔爆発状態から同時爆発状態への切り替え指示が出されると、ＥＣＵ１５は、クランクシャフト３１１の回転角を参照し、アクチュエータ３８を駆動する所定の回転角Ｐ３を決定するとともに、この所定の回転角Ｐ３の直前で爆発が行われるステージに位置する気筒の吸入工程（第３の実施の形態では１番気筒Ｃ１の吸入工程）における燃料噴射量及び吸入空気量を通常の等間隔爆発状態よりも増量させる増量制御を行い、これにより、４番気筒Ｃ４における所定の回転角Ｐ３の直前の燃焼工程（第３の実施の形態では７２０°で点火）の爆発力は通常よりも大きくなる。
【００７３】
次いで、ＥＣＵ１５は、所定の回転角Ｐ３に達したときにアクチュエータ３８を駆動し、他側シャフトを離脱させる。この所定の回転角Ｐ３は、他側シャフトに対応する４番気筒Ｃ４の吸気バルブが閉じる角度近傍に設定され、ここでは、１０８０°である。
次に、ＥＣＵ１５は、同時爆発状態への切替え中に、４番気筒Ｃ４の点火装置１４の点火を停止する点火停止制御を行うとともに、ＥＣＵ１５の燃焼マップを等間隔マップから同時爆発マップに切り替える。ここでは、１０８０°の点火の停止制御が行われる。このように、位相の切替えに伴って４番気筒Ｃ４の点火を停止したとしても、上記増量制御によって切替え中のクランクシャフト３１１の回転力が通常よりも増加しているため、位相の切り替えの際のエンジン３１０の出力低下やストールを防止できる。
【００７４】
一側シャフトから離脱して相対回転可能となった他側シャフトは、クランクシャフト３１１が１０８０°から３６０°回転して１４４０°まで回転することで、クランクシャフト３１１の回転の半分の１８０°だけ一側シャフトに対して位相が遅れる方向に相対回転して凸部３２Ｃが凹部２５Ｂに係合し、同時爆発状態に対応した位相角で一側シャフトと一体になる。
【００７５】
次に、ＥＣＵ１５は、１番気筒Ｃ１及び４番気筒Ｃ４の点火装置１４を制御し、他側シャフトの位相の切替えの完了とほぼ同時の１４４０°の回転角で、１番気筒Ｃ１及び４番気筒Ｃ４を同時に爆発させる。その後、７２０°後の２１６０°で再び１番気筒Ｃ１及び４番気筒Ｃ４が同時に爆発し、以後、７２０°毎に１番気筒Ｃ１及び４番気筒Ｃ４が同時に爆発する。
【００７６】
以上説明したように、本発明を適用した第３の実施の形態によれば、一本のクランクシャフト３１１当たりに２つの１番気筒Ｃ１及び４番気筒Ｃ４が備えられ、爆発タイミングが、等間隔爆発状態から同時爆発状態に変化されるため、エンジン３１０の鼓動感を切り替えて異なる乗車フィーリングを得ることができる。
【００７７】
なお、上記第３の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、本発明は上記第３の実施の形態に限定されるものではない。
第３の実施の形態の構成においても、上記第２の実施のように、誘導コイル２３８の磁力によってインナー部材２３２を離脱させる構成としてもよい。
また、第３の実施の形態の構成においても、エンジン３１０の始動時は爆発タイミングの選択位置に関わらず等間隔爆発となるように制御しても良く、さらに、位相切替え機構３０による切り替えを、エンジン３１０のアイドリング回転中に行うようにしても良い。
【符号の説明】
【００７８】
９  カムチェーン
Ｃ１  １番気筒（気筒）
Ｃ２  ２番気筒（気筒）
Ｃ３  ３番気筒（気筒）
Ｃ４  ４番気筒（気筒）
１０，３１０  エンジン（車両用エンジン）
１１，３１１  クランクシャフト
２０，２２０  エンジン燃焼制御装置
２１  吸気カムシャフト（カムシャフト）
２２  排気カムシャフト（カムシャフト）
２５Ｂ  凹部（一側のカムシャフトの端部に設けられた係合部）
２６，２８  一側シャフト（一側のカムシャフト）
２７，２９  他側シャフト（他側のカムシャフト）
３０，２３０  位相切替え機構
３２  スライド部材
３２Ｃ  凸部（他側のカムシャフトの端部に設けられた係合部）
３３  バネ
３４，２３４  スライド機構
３８  アクチュエータ（電磁ソレノイド）
３９  アーム（駆動部材）
２３２  インナー部材
２３２Ｃ  スライドピン部（他側のカムシャフトの端部に設けられた係合部）
２３８  誘導コイル
【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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【図１０】
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