JPH0874540A - ４サイクルエンジンのバルブ休止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 筒内流動を強化でき、かつ全開時の最大吸気
量を増大できる４サイクルエンジンのバルブ休止装置を
提供する。 【構成】 吸気弁１１ａ〜１１ｃ，排気弁１３ａ，１３
ｂを備え、該各弁の一部を運転状態に応じて閉位置に保
持するようにした４サイクルエンジンのバルブ休止装置
において、上記各弁を径の異なるものとし、該径の異な
る弁の何れか１本又は複数本を休止可能とするバルブ休
止機構と、運転状態と弁径とに基づいて弁の休止制御を
行うバルブ休止制御手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、４サイクルエンジンの
バルブ休止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】４サイクルエンジンおいて、燃費の向
上，排気ガスの浄化等の観点から、例えば空燃比（Ａ／
Ｆ）２０以上の希薄空燃比燃焼を行うことが提案されて
いる。この希薄空燃比燃焼の安定化を図ることのできる
吸気装置として、従来例えば、主としてエンジンの低速
回転域，又は低負荷運転域等、吸入空気量の比較的少な
い運転域において、吸気を気筒内に気筒軸方向に導入し
て縦渦（タンブル）を発生させ、又は吸気を気筒内周面
に沿って導入して横渦（スワール）を発生させる等、筒
内流動を強化できようにしたものが提案されている。

【０００３】上記スワールを発生させることを目的とし
た吸気装置（第１従来例）として、センタ吸気ポートと
左，右のサイド吸気ポートとを備えている場合に、低速
回転域等吸気量の少ない運転域では、上記何れか一方の
サイド吸気ポートを閉じることにより、吸気を残りのサ
イド吸気ポート及びセンタ吸気ポートを介して気筒内に
導入するようにしたものがある（例えば特開平３−１６
０１１３号公報参照）。

【０００４】また上記タンブルを発生させることを目的
とした吸気装置（第２従来例）として、吸気ポートの底
壁側部分を絞り込むことにより、吸気を吸気ポートの天
壁側に偏流させ、もって吸気を気筒内に気筒軸方向に方
向付けしつつ導入してタンブルを発生するようにしたも
のがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記何れの従来
装置においても、上記スワール，タンブル等の筒内流動
をより強化できるように吸気ポート形状，吸気制御弁構
造等を設定すると、高速回転，高負荷運転域における全
開時の最大吸気量が減少してしまい、逆に最大吸気量を
充分に確保できるように吸気ポート形状等を設定すると
スワール，タンブル等の筒内流動が不十分となるといっ
た問題がある。

【０００６】本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされ
たもので、筒内流動を強化でき、かつ全開時の最大吸気
量を増大できる４サイクルエンジンのバルブ休止装置を
提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、吸気
弁又は排気弁の少なくとも一方を複数備え、該複数の弁
の一部を運転状態に応じて閉位置に保持するようにした
４サイクルエンジンのバルブ休止装置において、上記複
数有する側の弁を径の異なるものとし、該径の異なる弁
の何れか１本又は複数本を休止可能とするバルブ休止機
構と、運転状態と弁径とに基づいて弁の休止制御を行う
バルブ休止制御手段とを備えたことを特徴としている。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１において、カ
ム軸方向中央に弁径Ｄｉｃの１本のセンタ吸気弁が、該
センタ吸気弁の両側に弁径Ｄｉｓ１，Ｄｉｓ２の第１，
第２サイド吸気弁がそれぞれ配置され、かつ上記各吸気
弁の径がＤｉｓ１＝Ｄｉｓ２＞Ｄｉｃの関係に設定され
ており、上記バルブ休止機構が、上記第１，第２サイド
吸気弁の何れか一方，又は両方を休止可能に構成されて
おり、上記バルブ休止制御手段が、小吸気量時には上記
第１，第２サイド吸気弁の両方を休止させ、中吸気量時
には上記第１，第２サイド吸気弁の一方を休止させ、大
吸気量時には全休止動作を解除するように構成されてい
ることを特徴としている。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１において、カ
ム軸方向中央に弁径Ｄｉｃの１本のセンタ吸気弁が、該
センタ吸気弁の両側に弁径Ｄｉｓ１，Ｄｉｓ２の第１，
第２サイド吸気弁がそれぞれ配置され、かつ上記各吸気
弁の径がＤｉｃ＞Ｄｉｓ１＝Ｄｉｓ２の関係に設定され
ており、上記バルブ休止機構が、上記センタ吸気弁と第
２サイド吸気弁の何れか一方，又は両方を休止可能に構
成されており、上記バルブ休止制御手段が、小吸気量時
には上記センタ吸気弁と第２サイド吸気弁の両方を休止
させ、中吸気量時には上記センタ吸気弁を休止させ、大
吸気量時には全休止動作を解除するように構成されてい
ることを特徴としている。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１において、カ
ム軸方向中央に弁径Ｄｉｃの１本のセンタ吸気弁が、該
センタ吸気弁の一側，他側に弁径Ｄｉｓ１，Ｄｉｓ２の
第１，第２サイド吸気弁がそれぞれ配置され、かつ上記
各吸気弁の径がＤｉｃ＝Ｄｉｓ２＞Ｄｉｓ１の関係に設
定されており、上記バルブ休止機構が、上記センタ吸気
弁と第２サイド吸気弁の何れか一方，又は両方を休止可
能に構成されており、上記バルブ休止制御手段が、小吸
気量時には上記センタ吸気弁，第２サイド吸気弁の両方
を休止させ、中吸気量時には上記第２サイド吸気弁を休
止させ、大吸気量時は全休止動作を解除するように構成
されていることを特徴としている。

【００１１】請求項５の発明は、請求項１において、カ
ム軸方向中央に弁径Ｄｉｃの１本のセンタ吸気弁が、該
センタ吸気弁の両側に弁径Ｄｉｓ１，Ｄｉｓ２の第１，
第２サイド吸気弁がそれぞれ配置され、かつ上記各吸気
弁の径がＤｉｓ１＝Ｄｉｓ２＞Ｄｉｃの関係に設定され
ており、上記バルブ休止機構が、上記センタ吸気弁と第
１，第２サイド吸気弁との何れか一方を単独で休止可能
に構成されており、上記バルブ休止制御手段が、小吸気
量時には上記第１，第２サイド吸気弁を休止させ、中吸
気量時には上記センタ吸気弁を休止させ、大吸気量時に
は全休止動作を解除するように構成されていることを特
徴としている。

【００１２】請求項６の発明は、請求項１において、カ
ム軸方向中央に弁径Ｄｉｃの１本のセンタ吸気弁が、該
センタ吸気弁の両側に弁径Ｄｉｓ１，Ｄｉｓ２の第１，
第２サイド吸気弁がそれぞれ配置され、かつ上記各吸気
弁の径がＤｉｓ１＝Ｄｉｓ２＞Ｄｉｃの関係に設定され
ており、上記バルブ休止機構が、センタ吸気弁を休止可
能に構成されており、上記バルブ休止制御手段が、小，
中吸気量時にはセンタ吸気弁を休止させ、大吸気量時に
は休止動作を解除するように構成されていることを特徴
としている。

【００１３】請求項７の発明は、吸気弁又は排気弁の少
なくとも一方を複数備え、該複数の弁の一部を運転状態
に応じて閉位置に保持するようにした４サイクルエンジ
ンのバルブ休止装置において、上記複数有する側の各弁
を、気筒軸中心からカム軸直角方向距離の異なる位置に
配置し、該配置位置の異なる弁の何れか１本又は複数本
を休止可能とするバルブ休止機構と、運転状態と上記弁
配置位置とに基づいて弁の休止制御を行うバルブ休止制
御手段とを備えたことを特徴としている。

【００１４】請求項８の発明は、請求項７において、カ
ム軸方向中央でかつ気筒軸からのカム軸直角方向距離Ｌ
２の位置に１本のセンタ吸気弁が、該センタ吸気弁の両
側でかつ気筒軸からのカム軸直角方向距離Ｌ１の位置に
第１，第２サイド吸気弁がそれぞれ配置され、かつ上記
各吸気弁のカム軸直角方向距離がＬ２＞Ｌ１の関係に設
定されており、上記バルブ休止機構が、上記第１，第２
サイド吸気弁の何れか一方，又は両方を休止可能に構成
されており、上記バルブ休止制御手段が、小吸気量時に
は上記第１，第２サイド吸気弁の両方を休止させ、中吸
気量時には上記第１，第２サイド吸気弁の一方を休止さ
せ、大吸気量時は全休止動作を解除するように構成され
ていることを特徴としている。

【００１５】請求項９の発明は、請求項７において、カ
ム軸方向中央でかつ気筒軸からのカム軸直角方向距離Ｌ
２の位置に１本のセンタ吸気弁が、該センタ吸気弁の両
側でかつ気筒軸からのカム軸直角方向距離Ｌ１の位置に
第１，第２サイド吸気弁がそれぞれ配置され、かつ上記
各吸気弁のカム軸直角方向距離がＬ２＞Ｌ１の関係に設
定されており、上記バルブ休止機構が、上記センタ吸気
弁と第２サイド吸気弁の何れか一方，又は両方を休止可
能に構成されており、上記バルブ休止制御手段が、小吸
気量時には上記センタ吸気弁と第２サイド吸気弁の両方
を休止させ、中吸気量時には上記センタ吸気弁を休止さ
せ、大吸気量時には全休止動作を解除するように構成さ
れていることを特徴としている。

【００１６】請求項１０の発明は、請求項７において、
カム軸方向中央でかつ気筒軸からのカム軸直角方向距離
Ｌ３の位置に１本のセンタ吸気弁が、該センタ吸気弁の
一側，他側でかつ気筒軸からのカム軸直角方向距離Ｌ
１，Ｌ２の位置に第１，第２サイド吸気弁がそれぞれ配
置され、かつ上記各吸気弁のカム軸直角方向距離がＬ３
＞Ｌ２＞Ｌ１の関係に設定されており、上記バルブ休止
機構が、上記センタ吸気弁と第２サイド吸気弁の何れか
一方，又は両方を休止可能に構成されており、上記バル
ブ休止制御手段が、小吸気量時には上記センタ吸気弁，
第２サイド吸気弁の両方を休止させ、中吸気量時には上
記第２サイド吸気弁を休止させ、大吸気量時には全休止
動作を解除するように構成されていることを特徴として
いる。

【００１７】

【作用】請求項１の発明によれば、弁径を異径とし、該
異径の弁の一部を休止可能とするバルブ休止機構を設
け、エンジン運転状態と弁径とに応じてバルブ休止制御
を行うバルブ休止制御手段を設けたので、請求項２〜６
で具体的に構成するように、低速回転，低負荷運転域の
ような吸入空気量の少ない小吸気量時には、大径の弁を
休止させることにより吸気を小径の弁に集中させて気筒
内に導入することが可能となり、筒内流動を確保でき
る。

【００１８】また高速回転，高負荷運転域のような吸入
空気量の多い大吸気量時には、バルブ休止動作を解除す
ることにより全ての吸気弁を通って吸気を気筒内に導入
できる。この場合、吸気通路内には弁以外の流路抵抗と
なるものが存在しないので、それだけ最大吸気量を増大
できる。ちなみに吸気通路内に筒内流動を発生させるた
めの吸気制御弁を配置した従来例の場合には、この吸気
制御弁が流路抵抗となる問題がある。

【００１９】請求項２の発明によれば、センタ吸気弁と
これより大径の第１，第２サイド吸気弁を備えるととも
に、小吸気量時には、大径の第１，第２サイド吸気弁の
作動を休止するようにしたので、吸気はサイド吸気弁よ
りも小径で、しかも１本だけ存在するセンタ吸気弁のみ
から気筒内に流入することとなり、流入面積が小さい分
だけ流入速度が上昇するとともに、気筒軸方向に方向付
けされて流入し、気筒軸方向に沿った流れ（タンブル）
が確実に発生する。

【００２０】また中吸気量時には、第１，第２サイド吸
気弁の何れか一方を休止するので、吸気はセンタ吸気弁
と何れかのサイド吸気弁とから流入するので、センタ吸
気弁からの気筒軸方向の流れ（タンブル）とサイド吸気
弁からの気筒内周に沿った流れ（スワール）とが合成さ
れたいわゆる斜めスワールが発生する。さらにまた大吸
気量時にはセンタ，及び第１，第２サイド吸気弁の全て
が作動するので流入面積が大きくなり、かつ吸気通路内
に流入抵抗となるものが存在しないので、最大吸気量が
増大する。

【００２１】請求項３の発明によれば、 センタ吸気弁
とこれより小径の第１，第２サイド吸気弁を備えるとと
もに、小吸気量時には、上記センタ吸気弁，及び第２サ
イド吸気弁の両方を休止するようにしたので、吸気は小
径の第１サイド吸気弁のみから気筒内に流入することと
なり、流入面積が小さい分だけ流入速度が上昇するとと
もに、気筒内周面に沿って流入し、スワールが確実に発
生する。

【００２２】また中吸気量時には、センタ吸気弁のみを
休止するようにしたので、吸気は小径の第１，第２サイ
ド吸気弁から流入し、互いに気筒内周面に沿った流れを
打ち消し合って気筒軸方向の流れ（タンブル）を発生す
る。さらにまた大吸気量時には上記請求項２の発明と同
様の作用により最大吸気量が増大する。

【００２３】請求項４の発明によれば、センタ吸気弁，
これと同径，小径の第２，第１サイド吸気弁を配置し、
小吸気量時には、上記センタ吸気弁及びこれと同径の第
２サイド吸気弁の両方を休止するようにしたので、吸気
は小径の第１サイド吸気弁のみから気筒内に流入するこ
ととなり、流入面積が小さい分だけ流速が上昇して筒内
流動（スワール）が確実に発生する。

【００２４】また中空気量時には、上記第２サイド吸気
弁のみが休止し、吸気は小径の第１サイド吸気弁とセン
タ吸気弁の両方から流入し、第１サイド吸気弁からのス
ワールとセンタ吸気弁からのタンブルにより斜めスワー
ルとなる。さらにまた大吸気量時には上記請求項２の発
明と同様の作用により最大吸気量が増大する。

【００２５】請求項５の発明によれば、小径のセンタ吸
気弁とこれより大径の第１，第２サイド吸気弁とを配置
し、小吸気量時には、両サイド吸気弁を休止するように
したので、吸気は小径のセンタ吸気弁から高い流速で流
入し、タンブルが発生する。

【００２６】また中吸気量時には、センタ吸気弁のみを
休止するようしたので、吸気は第１，第２サイド吸気弁
から流入し、この場合もタンブルが発生する。さらにま
た大吸気量時には、請求項２の発明と同様の作用により
最大吸気量が増大する。

【００２７】請求項６の発明によれば、小径のセンタ吸
気弁とこれより大径の第１，第２サイド吸気弁とを配置
し、小，中吸気量時には、センタ吸気弁を休止するよう
にしたので、吸気は第１，第２サイド吸気弁から流入
し、タンブルが発生する。また大吸気量時には、請求項
２の発明と同様の作用により最大吸気量が増大する。

【００２８】請求項７の発明によれば、気筒軸からのカ
ム軸直角方向距離の異なる位置に弁を配置し、該位置の
異なる弁の一部を休止可能とするバルブ休止機構を設
け、エンジン運転状態と弁の位置とに応じて休止制御を
行うバルブ休止制御手段を設けたので、請求項８〜１０
で具体的に構成するように、低速回転，低負荷運転域の
ような吸入空気量の少ない小吸気量時には、何れかの弁
を休止させることにより吸気を偏った位置から気筒内に
導入することが可能となり、筒内流動を確保できる。

【００２９】また高速回転，高負荷運転域のような吸入
空気量の多い大吸気量時には、上記請求項１〜６の発明
と同様にバルブ休止動作を解除することにより全ての吸
気弁を通って吸気を気筒内に導入でき、最大吸気量を増
大できる。

【００３０】請求項８の発明によれば、センタ吸気弁と
これよりカム軸直角方向距離の小さい、つまり気筒軸側
寄りに位置する第１，第２サイド吸気弁を備えるととも
に、小吸気量時には、気筒軸側寄りに位置する第１，第
２サイド吸気弁の作動を休止するようにしたので、吸気
はサイド吸気弁よりも外側でかつカム軸方向中央に位置
するセンタ吸気弁のみから気筒内に流入することとな
り、流速が速くなるとともに、気筒軸方向に方向付けさ
れ、筒内流動（タンブル）が確実に発生する。

【００３１】また中吸気量時には、第１サイド吸気弁の
みを休止するようにしたので、吸気は上記センタ吸気弁
及び第２サイド吸気弁から流入し、センタ吸気弁からの
流れ（タンブル）と第２サイド吸気弁からの流れ（スワ
ール）とが合成した斜めスワールが発生する。さらにま
た大吸気量時にはセンタ，及び第１，第２サイド吸気弁
の全てが作動するので流入面積が大きくなり、かつ吸気
通路内に流入抵抗となるものが存在しないので、最大吸
気量が増大する。

【００３２】請求項９の発明によれば、センタ吸気弁と
これより気筒軸側寄りに位置する第１，第２サイド吸気
弁を備えるとともに、小吸気量時には、上記センタ吸気
弁，及び第２サイド吸気弁の両方を休止するようにした
ので、吸気は第１サイド吸気弁のみから気筒内に流入す
ることとなり、流速が速くなるとともに気筒内周面に沿
って流れ、筒内流動（スワール）が確実に発生する。

【００３３】また中吸気量時にはセンタ吸気弁のみを休
止するようにしたので、吸気は第１，第２サイド吸気弁
から流入し、気筒内周面に沿った流れを互いに打ち消す
結果、気筒軸方向の流れ（タンブル）が発生する。さら
にまた大吸気量時には、請求項８の発明と同様の作用に
より最大吸気量が増大する。

【００３４】請求項１０の発明によれば、センタ吸気弁
とこれより気筒軸側寄りに位置する第２サイド吸気弁，
及びさらに気筒軸側寄りに位置する第１サイド吸気弁を
備えるとともに、小吸気量時には、上記センタ吸気弁，
及び第２サイド吸気弁の両方を休止するようにしたの
で、吸気は最も層気筒軸側寄りに位置する第１サイド吸
気弁のみから気筒内に流入することとなり、気筒内周面
により一層沿って流れ易く、筒内流動（スワール）が確
実に発生する。

【００３５】また中吸気量時には、第２サイド吸気弁の
みが休止し、吸気は第１サイド吸気弁とセンタ吸気弁と
から流入し、斜めスワールが発生し、さらにまた大吸気
量時には、上記請求項８の発明と同様の作用により最大
吸気量が増大する。

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１〜図１３は請求項１，３，７，９の発明
の一実施例（第１実施例）によるエンジンのバルブ休止
装置を説明するための図であり、図１は本実施例エンジ
ンの正面図、図２はその右サイド吸気弁，右排気弁部分
を示す断面正面図、図３はそのセンタ吸気弁部分を示す
断面正面図、図４は左サイド吸気弁，左排気弁部分を示
す断面正面図、図５はそのシリンダヘッドのカムキャリ
アを取り外した状態を示す平面図、図６（ａ），（ｂ）
はそれぞれ吸気カムキャリア，排気カムキャリアを示す
平面図、図７は油圧系を示す断面側面図、図８は吸気，
排気ポート部分を示す模式断面平面図、図９は動作を説
明するための模式図、図１０，図１１，図１２はバルブ
休止機構部分示す図、図１３は油圧系統図である。

【００３６】図において、１は本実施例装置を備えた水
冷式４サイクル４気筒５バルブエンジンであり、該エン
ジン１のシリンダブロック２の下側合面にはオイルパン
３が装着され、上側合面にはシリンダヘッド４がヘッド
ボルト４ｅで締結され、該シリンダヘッド４の上側合面
にはヘッドカバー５が装着されており、またシリンダヘ
ッド４，ヘッドカバー５の前端面（図１手前面）にはヘ
ッドサイドカバー６ａが、シリンダブロック２の前端面
にはブロックサイドカバー６ｂがそれぞれ着脱可能に装
着されている。なお、上記ヘッドボルト４ｅは、図５に
示すように、各気筒間部分及びカム軸方向両端部（前，
後端部）に合計１０本配置されており、シリンダヘッド
４の底壁４ｄに突出形成されたボス部４ｇ部分を締結し
ている。

【００３７】上記シリンダブロック２に並列に形成され
た４つのシリンダボア（気筒）２ａ内にはピストン７が
摺動自在に挿入されており、該ピストン７はコンロッド
８でクランク軸１２に連結されている。なお、このクラ
ンク軸１２はシリンダブロック２に形成されたクランク
軸受部１２ａとこれに着脱可能に装着されたクランク軸
受キャップ１２ｂとで軸支されている。

【００３８】上記シリンダヘッド４のシリンダブロック
側の合面４ａには、燃焼室４ｂが凹設されている。この
燃焼室４ｂの気筒軸Ａを中心とする一側（図８の左側）
には、カム軸方向（図８上下方向）中央に位置する１つ
のセンタ吸気弁用開口９ａと、これの両側に位置する
左，右（第１，第２）サイド吸気弁用開口９ｂ，９ｃが
形成されており、他側には２つの左，右（第１，第２）
排気弁用開口１０ａ，１０ｂが形成されている。また上
記燃焼室４ｂの気筒軸Ａから若干排気側に寄った部分に
は点火プラグ２５が螺挿されており、後述するように上
記センタ吸気弁用開口９ａからの吸気は、気筒Ａ軸方向
に見て（図８参照）上記点火プラグ２５の電極に向かっ
て流れることとなる。

【００３９】ここで上記センタ，左，右サイド吸気弁用
開口９ａ，９ｂ，９ｃ及び左，右排気弁用開口１０ａ，
１０ｂはシリンダボア２ａの内周縁に沿うように配置さ
れている。そのためカム軸方向に見ると、図２〜図４で
明らかなように、両サイド吸気弁用開口９ｂ，９ｃは、
気筒軸Ａ側寄りに位置しており、センタ吸気弁用開口９
ａは気筒軸Ａと反対側（反気筒軸側）寄りに位置してい
る。つまり、図８に示すように、気筒軸Ａを通るカム軸
と平行な直線Ｂからサイド吸気弁用開口９ｂ，９ｃまで
の距離Ｌ１とセンタ吸気弁用開口９ａまでの距離Ｌ２と
は、Ｌ２＞Ｌ１となっている。

【００４０】また上記各開口９ａ〜９ｃ，１０ａ，１０
ｂの後述する各弁の弁頭１１ｄ，１３ｃが接触する部分
（スロート部）の直径Ｄic, Ｄis1,Ｄis2,Ｄe1, Ｄe2
は、Ｄic＞Ｄe1＝Ｄe2＞Ｄis1 ＝Ｄis2 の関係に、つま
りＤic :Ｄe1, Ｄe2 :Ｄis1,Ｄis2 ＝大：中：小の関係
に設定されている。また上記センタ，左，右サイド吸気
弁用開口９ａ，９ｂ，９ｃはその開口面積の比率でみる
と、９ａ：９ｂ：９ｃ＝４６：２７：２７に設定されて
いる。

【００４１】上記センタ，左，右サイド吸気弁用開口９
ａ，９ｂ，９ｃは、センタ，左，右サイド吸気弁１１
ａ，１１ｂ，１１ｃの弁頭１１ｄによって開閉され、ま
た上記排気弁用開口１０ａ，１０ｂは排気弁１３ａ，１
３ｂの弁頭１３ｃによって開閉される。そして上記各吸
気弁１１ａ〜１１ｃの弁軸１１ｅと上記各排気弁１３
ａ，１３ｂの弁軸１３ｄとは、所定のバルブ挟み角でも
って上方に斜め外方に拡がるように配置されている。こ
の場合、センタ吸気弁１１ａの軸線Ｂ１と気筒軸Ａとの
なす傾斜角θ１と、左，右サイド吸気弁１１ｂ，１１ｃ
の弁軸Ｂ２と気筒軸Ａとのなす傾斜角はθ２とは、θ２
＞θ１となっている。即ち、センタ吸気弁１１ａは左，
右サイド吸気弁１１ｂ，１１ｃに較べてより起立配置さ
れている。

【００４２】また上記各吸気弁１１ａ〜１１ｃ及び排気
弁１３ａ，１３ｂは、弁軸１１ｅ，１３ｄの上端又は途
中部分に装着されたリテーナ１４ａ，１４ａとシリンダ
ヘッド４のカム室Ｃの底面を構成する底壁４ｄに形成さ
れたばね座４ｃとの間に介設された弁ばね１４，１５に
よって上記各弁用開口を閉じる方向に付勢されている。
なお、排気弁用弁ばね１５には二重コイルばねが採用さ
れている。

【００４３】上記吸気弁１１ａ〜１１ｃは吸気カム軸１
６で、上記排気弁１３ａ，１３ｂは排気カム軸１７でそ
れぞれ開閉駆動される。上記吸気カム軸１６及び排気カ
ム軸１７は、図２〜図４の紙面垂直方向に互いに平行に
延びており、該吸気，排気カム軸１６，１７は、上記カ
ム室Ｃ内に着脱可能に装着された吸気，排気カムキャリ
ア２０，３０と、該各キャリア２０，３０に着脱可能に
装着された吸気，排気カムキャップ２８，２９とで回転
自在に軸支されている。

【００４４】上記吸気カム軸１６，排気カム軸１７の前
端部（図７右端部）に相対回転可能に装着された吸気，
排気タイミングギャ３６ａ，３６ｂはシリンダヘッドの
前端面に配設された第１中間ギヤ３９ａに上部タイミン
グチェン３８ａにより連結され、該第１中間ギヤ３９ａ
と同軸でかつ共に回転する第２中間ギヤ３９ｂは上記ク
ランク軸１２のクランクギャ３７ａに下部タイミングチ
ェン３８ｂにより連結されており、これらは上記ヘッド
サイドカバー６ａ，ブロックサイドカバー６ｂにより覆
われている。なお、上記タイミングギヤ３６ａ，３６ｂ
とクランクギヤ３７ａは同一径であり、第１中間ギヤ３
９ａはタイミングギヤ３６ａと同一又はこれより小径
に、第２中間ギヤ３９ｂはクランクギヤ３７ａより大径
に設定されている。このように中間ギヤ３９ａ，３９ｂ
を設けたことにより上記吸気，排気タイミングギヤ３６
ａ，３６ｂを大径にすることなくクランク軸１２の回転
を１／２に減速してカム軸に伝達可能となっている。

【００４５】そして上記吸気，排気カム軸１６，１７の
上記前端部には、上記吸気，排気弁の開閉タイミングを
変化させる吸気，排気可変バルブタイミング機構４１，
４２が装着されている。この可変バルブタイミング機構
４１，４２は、上記カム軸１６，１７の前端部に固定さ
れたシリンダ軸４３ａの外側にシリンダケース４３ｂを
装着するとともに、両者の間にピストン４３ｃを進退自
在に配設した構造のものである。上記シリンダ軸４３ａ
には支持軸（外端部）４３ｄが挿入され、該支持軸４３
ｄは上記ヘッドサイドカバー６ａの外端支持部６ｃによ
り支持されており、該支持軸４３ｄに形成されたオイル
導入通路４３ｅを介して上記ピストン４３ｃへの作動油
が供給される。

【００４６】上記可変バルブタイミング機構４１，４２
では、油圧により上記ピストン４３ｃを進退させると、
タイミングギャ３６ａ，３６ｂとカム軸１６，１７との
相対的角度位置（位相）が変化し、これにより吸気弁１
１ａ〜１１ｃ，排気弁１３ａ，１３ｂの開閉タイミング
が変化する。

【００４７】上記吸気カムキャリア２０は、主として図
６（ａ）に示すように、カム軸方向に延びる棒状のもの
であり、カム軸方向両端部に形成された第１軸受部２０
ｄと、各気筒における左サイド吸気弁とセンタ吸気弁と
の間に形成された第２軸受部２０ｅと、各気筒の境界部
に形成された第３軸受部２０ｆとを有し、該各軸受部２
０ｄ〜２０ｆ間部分はガイドボス部２０ｇ，２０ｇによ
って一体的に連結されている。このガイドボス部２０ｇ
にはセンタ，左，右リフタガイド穴２０ａ，２０ｂ，２
０ｃが上記吸気弁１１ａ〜１１ｃの各弁軸１１ｅと同軸
をなすように形成されている。また上記各軸受部２０ｄ
〜２０ｆ上に上記カムキャップ２８がキャップボルト２
８ａ，２８ｂで固定されている。

【００４８】この場合、上記各気筒間に位置する第２軸
受部２０ｅの外側（反気筒軸Ａ側）に配設されたキャッ
プボルト２８ｂは上記シリンダヘッド４に形成されたボ
ス部４ｆに達する長さに設定されている（図２参照）。
これにより吸気カムキャリア２０はカムキャップ２８を
ボルト２８ｂで固定するとこれと同時にシリンダヘッド
４上に固定される。また上記吸気カムキャリア２０は適
所に形成されたフランジ部２０ｈ部分についても固定ボ
ルト２８ｃによりシリンダヘッド４のボス部４ｆに固定
されている。

【００４９】上記排気カムキャリア３０は、主として図
６（ｂ）に示すように、カム軸方向に延びる棒状のもの
であり、各気筒の右排気弁に隣接するようにカム軸受部
３０ｃを形成し、該カム軸受部３０ｃにガイドボス部３
０ｄを一体形成するとともに、該各カム軸受部３０ｃ及
びガイドボス部３０ｄ間部分を通路ボス部３０ｅで一体
的に連結した構造のものである。上記ガイドボス部３０
ｄには左，右リフタガイド穴３０ａ，３０ｂが形成され
ている。また上記軸受部３０ｃ上に上記カムキャップ２
９がキャップボルト２９ａ，２９ｂで固定されている。

【００５０】この場合、上記各軸受部３０ｃの内側（気
筒軸Ａ側）に配置されたキャップボルト２９ａは上記シ
リンダヘッド４に形成されたボス部４ｆに達する長さに
設定されている。これにより排気カムキャリア３０はカ
ムキャップ２９をボルト２９ａで固定するとこれと同時
にシリンダヘッド４上に固定される。また上記通路ボス
部３０ｄの左，右排気弁間位置に対向する部位及び軸方
向端部に形成されたフランジ部３０ｆも固定ボルト２９
ｃによりシリンダヘッドに形成されたボス部４ｆに固定
されている。

【００５１】なお、上記図６（ａ），（ｂ）の下段部分
は、吸気，排気カムキャリア２０，３０のカムキャップ
を取り外した状態を、中段部分は吸気，排気カムキャリ
ア２０，３０の断面状態を、上段部分は吸気，排気カム
キャリア２０，３０を取り外したシリンダヘッド４の底
壁４ｄ部分の平面状態をそれぞれ示す。

【００５２】そして上記吸気カム軸１６のカムノーズ１
６ａと上記センタ吸気弁１１ａ，右サイド吸気弁１１ｃ
との間にはセンタ，右サイド吸気バルブ休止機構１８
ａ，１８ｂが介設されており、排気カム軸１７のカムノ
ーズ１７ａと左排気弁１３ａとの間には排気バルブ休止
機構１９が介設されている。これらの吸気，排気バルブ
休止機構１８ａ，１８ｂ，１９は図示しないバルブ休止
制御手段（ＥＣＵ）によりその動作が制御される。な
お、左サイド吸気弁１１ｂ，右排気弁１３ｂにはバルブ
休止機構は設けられておらず、そのため吸気カム軸１
６，排気カム軸１７により運転域の如何に関わらず常時
開閉駆動される。

【００５３】上記センタ，右サイド吸気バルブ休止機構
１８ａ，１８ｂは、上記吸気カムキャリア２０のセン
タ，右サイドリフタガイド穴２０ａ，２０ｃ内に、油圧
により進退するプランジャ２４を備えたセンタ，右サイ
ドリフタ２１ａ，２１ｃを摺動自在に挿入配置した構造
のものである。なお、左サイドリフタガイド穴２０ｂ内
には、円筒体の上端開口を吸気カムノーズ１６ａが摺接
するパッド２１ｋで閉塞してなる通常のリフタ２１ｂが
摺動自在に配設されており、上記パッド２１ｋの内面に
上記左サイド吸気弁１１ｂの弁軸１１ｅの上端面が常時
当接している。

【００５４】上記センタ，右サイドリフタ２１ａ，２１
ｃは、図１０〜１２に示すように、軸方向中央付近に仕
切壁２１ｄを有する円筒体の上端開口に上記カム軸１６
のカムノーズ１６ａが摺接するパッド２１ｅを固着して
なるものである。上記仕切壁２１ｄの上面にはボス部が
膨出形成されており、このボス部にはシリンダ孔２１ｇ
が該リフタの軸と直交するように貫通形成されている。
このシリンダ孔２１ｇの両端は、リフタ２１ａ，２１ｃ
の外周面に形成された環状溝２１ｉに開口しており、か
つ一端の開口は蓋部材２７で油密に閉塞されている。上
記仕切壁２１ｄ部分には、上記シリンダ孔２１ｇと直交
しかつ上記各吸気弁と同軸をなすようにスライド孔２１
ｆが貫通形成されており、該スライド孔２１ｆは上記パ
ッド２１ｅの内面に対向している。

【００５５】上記スライド孔２１ｆ内には、伝達部材２
２のロッド部２２ａが摺動自在に挿入されており、該伝
達部材２２の下端に形成されたフランジ部２２ｂの下面
中央部は上記吸気弁の弁軸１１ｅの上端面に当接してい
る。また上記フランジ部２２ｂと上記仕切壁２１ｄとの
間には付勢ばね２３が介設されており、これによりリフ
タ２１ａ，２１ｃは吸気カム軸１６のカムノーズ１６ａ
に摺接する位置に付勢されている。

【００５６】上記シリンダ孔２１ｇにはプランジャ２４
が摺動自在に挿入されている。このプランジャ２４は、
シリンダ孔２１ｇの内面に環状に突設されたストッパ２
１ｈによりその前進端位置が、係止リング２１ｊにより
その後退端位置が規制されており、かつリターンばね２
６によって後退端位置に付勢されている。

【００５７】また上記プランジャ２４には上記スライド
孔２１ｆと同一径の逃げ孔２４ａが形成されており、こ
の逃げ孔２４ａはプランジャ２４が後退端に位置したと
き上記スライド孔２１ｆと同軸をなすようになってい
る。さらにまた上記プランジャ２４の底側には伝達面２
４ｂが平坦に形成されており、この伝達面２４ｂは、吸
気弁が閉の場合（吸気カム軸１６のベース円がパッド２
１ｅに摺接している場合）においてプランジャ２４が前
進端に位置したとき上記伝達部材２２のロッド部２２ａ
の上端に所定のバルブクリアランスを明けて対向するよ
うになっている。

【００５８】また上記排気バルブ休止機構１９は、上記
吸気バルブ休止機構１８ａ，１８ｂと同一構造である
が、左，右排気リフタ３１ａ，３１ｂと排気カム軸１７
とは図２，図４に示すようにカム軸１７が気筒軸側に偏
位するようにオフセットしている。このようにオフセッ
トしていることにより、排気弁１３ａ，１３ｂの開速度
が高くなり、高いブローダウン圧力を掃気に利用でき、
掃気効率を向上することができる。なお、排気カム軸１
７，吸気カム軸１６共に時計回りに回転する。

【００５９】上記各バルブ休止機構１８ａ，１８ｂ，１
９，可変バルブタイミング機構４１，４２への油圧供給
系は、図７，図１３に示すように構成されている。即ち
オイルパン３内のオイルはオイルポンプ３２により吸い
上げられ、オイルフィルタ３３で濾過された後、シリン
ダブロック２，シリンダヘッド４，ヘッドサイドカバー
６ａに形成されたオイル通路３３ａ〜３３ｃ、切替弁３
４からオイル通路３３ｈ，３３ｎ，センタオイル通路３
３ｄ，又は３３ｉ，３３ｏ，サイドオイル通路３３ｅを
通って、上記センタ吸気バルブ休止機構１８ａ，又は右
サイド吸気バルブ休止機構１８ｂに、あるいは切替弁３
５からオイル通路３３ｊ，３３ｐ，オイル通路３３ｇを
通って上記左排気バルブ休止機構１９に供給される。

【００６０】上記シリンダブロック２のオイル通路３３
ａのオイルの一部はクランク軸１２のジャーナル部４４
に供給され、またシリンダヘッド４のオイル通路３３ｂ
のオイルの一部はシリンダヘッド４内に形成されたオイ
ル通路３３ｆを通ってカム軸１６，１７の軸受部２０ｄ
〜２０ｆ，３０ｃに供給され、さらにまた上記ヘッドサ
イドカバー６ａのオイル通路３３ｃのオイルの一部は切
替弁４５，４６を介して上記可変バルブタイミング機構
４１，４２に供給される。

【００６１】ここで図１，図７に示すように、オイルポ
ンプ３２からバルブ休止機構，可変バルブタイミング機
構へのオイル通路は、シリンダブロック２内の通路３３
ａ，シリンダヘッド４内の通路３３ｂにおいては共通で
あるが、上記ヘッドサイドカバー６ａ内に形成されたオ
イル通路３３ｃにおいて３つの分岐部ａ，ｂ，ｃに分岐
されて上記各切替弁３４，３５，４５，４６の弁部３４
ａ，３５ａ，４５ａ，４６ａ内に連通している。該各切
替弁は、各弁部内に挿入された弁体をソレノイド３４
ｂ，３５ｂ，４５ｂ，４６ｂで進退させることにより各
通路への連通を切替るように構成されている。

【００６２】上記バルブ休止機構用の切替弁３４，３５
の弁部３４ａ，３５ａからのオイル通路３３ｈ，３３
ｉ，３３ｊは、再びシリンダヘッド内のオイル通路３３
ｎ，３３ｏ，３３ｐを通ってカムキャリア２０，３０内
のオイル通路３３ｄ，３３ｅ，３３ｇに連通している。
また可変バルブタイミング機構用の切替弁４５，４６の
弁部４５ａ，４６ａからのオイル通路３３ｋ，３３ｍは
上記ヘッドサイドカバー６ａの外端支持部６ｃを介して
可変バルブタイミング機構４１，４２の支持軸４３ｄの
オイル導入通路４３ｅに連通している。

【００６３】上記吸気側のオイル通路３３ｄ，３３ｅ
は、上記吸気カムキャリア２０内に、カム軸と平行に、
かつそれぞれ上記センタリフタガイド穴２０ａ，右サイ
ドリフタガイド穴２０ｃに接して上記オイル溝２１ｉに
開口するように形成されている。この場合、センタ，サ
イド吸気弁１１ａ，１１ｃの気筒軸Ａに対する傾斜角θ
１，θ２，及び気筒軸Ａからカム軸直角方向位置Ｌ２，
Ｌ１が異なることから、上記センタリフタガイド穴２０
ａと右サイドリフタガイド穴２０ｃとは傾斜角度が異な
り、それぞれカム軸直角方向外側（反気筒軸側）と内側
（気筒軸側）とにずれている。その結果、吸気カムキャ
リア２０にオイル通路３３ｄ，３３ｅをカム軸と平行に
貫通形成するだけで、オイル通路３３ｄをセンタリフタ
ガイド穴２０ａに連通させ、かつオイル通路３３ｅを右
サイドリフタガイド穴２０ｃに連通するように形成する
ことができる。

【００６４】ここで上記オイル通路３３ｅは、左サイド
リフタガイド穴２０ｂにも連通することとなるが、この
左サイドリフタガイド穴２０ｂ内には通常のリフタ２１
ｂが摺動自在に挿入されており、上記油圧がリフタ２１
ｂとガイド穴２０ｂとの隙間から逃げることはほとんど
なく、問題は生じない。

【００６５】また上記排気側のオイル通路３３ｇは、上
記排気カムキャリア３０内に、カム軸と平行に、かつ上
記左リフタガイド穴３０ａに接してオイル溝２１ｉに開
口するように形成されている。この排気側オイル通路３
３ｇは右リフタガイド穴３０ｂにも連通するが、上記吸
気側と同様に油圧が逃げることはほとんどない。

【００６６】上記排気弁用開口１０ａ，１０ｂは、排気
ポート４７の左，右分岐ポート４７ａ，４７ｂによりシ
リンダヘッド４の外部接続開口４７ｃに導出されてい
る。この場合に、左，右分岐ポート４７ａ，４７ｂの画
壁４７ｄは、図８に二点鎖線で示すように上記外部接続
開口４７ｃ付近まで延長してもよい。この延長により、
後述するように、左排気弁１３ａが休止している場合の
排気効率を改善できる。

【００６７】また上記センタ吸気弁用開口９ａ，サイド
吸気弁用開口９ｂ，９ｂは、吸気ポート４８のセンタ分
岐ポート４８ａ，左，右サイド分岐ポート４８ｂ，４８
ｃによりシリンダヘッド４の外部接続開口４８ｄに導出
されている。ここで右サイド分岐ポート４８ｃ側の右画
壁４８ｆは左サイド分岐ポート４８ｂ側の左画壁４８ｅ
より上流側に大きく延長されている。これは後述するよ
うに、層状燃焼を実現するためである。

【００６８】そして上記外部接続開口４８ｄに接続され
た吸気マニホールド４９の天壁部分に燃料噴射弁５０が
配設されている。この燃料噴射弁５０は、気筒軸方向に
見ると（図８参照）、略上記左画壁４８ｅの延長線上に
位置しており、その噴射ノズル５０ａは、吸気ポート４
８の天壁に形成された噴射穴４８ｆを通ってセンタ吸気
弁用開口９ａ，及び左サイド吸気弁用開口９ｂに燃料を
噴射するように指向している。

【００６９】次に本第１実施例の作用効果について説明
する。本実施例装置では、エンジン運転状態、特に吸入
空気量の大小に応じて可変バルブタイミング機構４１，
４２により吸気弁，排気弁の開閉タイミングが制御さ
れ、またバルブ休止機構１８ａ，１８ｂ，１９により吸
気弁，排気弁のバルブ休止が制御される。

【００７０】まず、可変バルブタイミング機構４１，又
は４２では、切替弁４５，又は４６が油圧をピストン４
３ｃに作用させる位置に切り替えられると、該ピストン
４３ｃが図７で左方に移動し、タイミングギヤ３６ａ，
又は３６ｂと吸気カム軸１６，又は排気カム軸１７との
位相が変化し、吸気弁１１ａ〜１１ｃ又は排気弁１３
ａ，１３ｂの開閉タイミングが変化する。

【００７１】また、バルブ休止機構１８ａ，１８ｂで
は、切替弁３４が図１３に実線で示す休止解除位置にあ
る場合には、油圧がオイル通路３３ｄ，３３ｅを介して
センタ吸気バルブ休止機構１８ａ，及び右サイド吸気バ
ルブ休止機構１８ｂに供給される。すると、図１０に示
すように、プランジャ２４が油圧の作用により前進して
スライド孔２１ｆを塞ぎ、該プランジャ２４の伝達面２
４ｂが伝達部材２２の伝達ロッド２２ａの上端面に対向
する。カム軸１６の回転によりセンタ，右サイドリフタ
２１ａ，２１ｃが押し下げられると、その動作がプラン
ジャ２４，伝達部材２２を介してセンタ，右サイド吸気
弁１１ａ，１１ｃに伝達され、該両吸気弁１１ａ，１１
ｃは通常通りの開閉動作を行う。

【００７２】また、バルブ休止機構１９では、切替弁３
５が図５に実線で示す休止解除位置にある場合には、油
圧がオイル通路３３ｇを介して右排気バルブ休止機構１
９に供給され、上述の場合と同様にして左排気弁１３ａ
は通常通りの開閉動作を行う。なお、左サイド吸気弁１
１ｂ、及び右排気弁１３ｂは常時開閉動作を行う。

【００７３】そして、上記バルブ休止切替用の切替弁３
４が図５に破線で示す休止位置に切り替えられると、オ
イル通路３３ｄ，３３ｅ内の油圧が低下し、図１１に示
すように、プランジャ２４がリターンばね２６により後
退端位置に戻され、該プランジャ２４の逃げ孔２４ａが
スライド孔２１ｆ，つまり伝達ロッド２２ａと一致す
る。カム軸１６の回転によりセンタ，右サイドリフタ２
１ａ，２１ｃが押し下げられると、図１２に示すよう
に、伝達ロッド２２ａは逃げ孔２４ａ内に相対的に進入
することとなり、リフタの下降動作はセンタ，右サイド
吸気弁１１ａ，１１ｃには伝達されず、従って該両吸気
弁１１ａ，１１ｃはバルブ休止となり、閉位置に保持さ
れる。

【００７４】ここで、上記バルブ休止動作において、吸
気弁１１ａ，１１ｃを完全閉とすると、センタ，右サイ
ド分岐ポート４８ａ，４８ｃ内に溜まった燃料が炭化し
てポート内面に付着する恐れがあるので、本実施例で
は、上記バルブ休止状態においても、最大リフト位置ま
で上記リフタ２１ａ，２１ｃが下降すると、パッド２１
ｅの下面が伝達ロッド２２ａを僅かに押し下げ、これに
より上記吸気弁１１ａ，１１ｃが僅かに開くようになっ
ている。

【００７５】また、バルブ休止機構１９では、切替弁３
５が図５に破線で示す休止位置に切り替えられると、オ
イル通路３３ｇ内の油圧が低下し、上述の場合と同様に
して左排気弁１３ａはバルブ休止状態となり、閉位置に
保持される。なお、この左排気弁１３ａにおいても、バ
ルブ休止時に僅かに開くようにしても良い。

【００７６】低速回転時あるいは低負荷運転時のような
小吸気量運転域においては、ＥＣＵからの切替信号によ
り、切替弁３４，３５は、図５に破線で示す休止位置に
切り替えられる。これにより、オイル通路３３ｄ，３３
ｅ，及び３３ｇの油圧が低下してプランジャ２４が後退
し、図９（ａ）に示すように、センタ，右サイド吸気弁
１１ａ，１１ｃ及び左排気弁１３ａはバルブ休止状態と
なり、左サイド吸気弁１１ｂ，及び右排気弁１３ｂのみ
が開閉動作を行う。

【００７７】その結果、吸気は、直径Ｄｉｓ１と小径
で、かつ気筒軸Ａからのカム軸直角方向距離がＬ１と小
さく気筒軸側寄りで、さらにカム軸方向一側に位置する
の１つの左サイド吸気弁用開口９ｂから集中して気筒内
に流入する。これにより実質的な吸気通路面積が狭くな
り、小吸気量でありながら筒内への流入速度が速くな
り、かつ流入方向が明確となり、筒内流動、特にスワー
ルが発生し、燃焼状態が良好となり、その結果、希薄空
燃比燃焼の安定性を向上できる。

【００７８】またこの場合、左サイド吸気弁１１ｂと、
点火プラグ２５（気筒軸Ａ）を挟んで対向配置された右
排気弁１３ｂのみが開閉することから、上記左サイド吸
気弁用開口９ｂから流入した吸気は、燃焼後、上記点火
プラグ２５を挟んで対向する位置にある右排気弁用開口
１０ｂから排出されることとなり、つまり排気の流れが
燃焼室中心を通ることから、排気ガスの排出効率が向上
する。ちなみに、このように吸気弁，排気弁をそれぞれ
１本のみ開閉動作させる場合に、仮に左サイド吸気弁１
１ｂと左排気弁１３ａとを開閉動作させた場合には、燃
焼室内に排気ガスの淀みが生じ、排気効率が低下する懸
念がある。

【００７９】上記排気ガスのより確実な排出を図るに
は、図８に二点鎖線で示すように、排気ポート４７の画
壁４７ｄを外部接続開口４７ｃ付近まで延長することが
有効である。このようにした場合には、上述の排気ガス
の流れがより一層円滑となり、排気効率が向上する。ち
なみに、上記画壁４７ｄを延長しない場合には、右排気
弁１３ｂのみが作動する場合には、右排気分岐ポート４
７ｂの通路面積が実質的に急拡大し、左排気分岐ポート
４７ａ側に排気ガスの淀みが生じることとなることか
ら、排気効率が低下する懸念がある。

【００８０】中速回転時あるいは中負荷運転時のような
中吸気量運転域においては、ＥＣＵからの切替信号によ
り、切替弁３４はオイル通路３３ｄについてバルブ休止
位置（図５破線位置）に保持され、オイル通路３３ｅに
ついては休止解除位置（図５実線位置）に切り替えら
れ、また切替弁３５は図５に実線で示す休止解除位置に
切り替えられる。これにより、図９（ｂ）に示すよう
に、センタ吸気弁１１ａのみがバルブ休止状態となり、
左，右サイド吸気弁１１ｂ，１１ｃ，及び左，右排気弁
１３ａ，１３ｂは開閉動作を行うこととなる。

【００８１】その結果、吸気は、気筒軸Ａからのカム軸
直角方向距離がＬ１と小さく気筒軸側寄りで、かつカム
軸方向両側に位置する２つの左，右サイド吸気弁用開口
９ｂ，９ｃから気筒内に流入する。これにより筒内への
吸気流は、上述のスワール成分が互いに打ち消し合う結
果、より気筒軸に沿うよう方向付けされることとなり、
筒内流動、特にタンブルが確実に発生し、燃焼状態が良
好となり、その結果、希薄空燃比燃焼の安定性を向上で
きる。この場合、本実施例では、センタ吸気弁１１ａを
大径とするとともに左，右サイド吸気弁１１ｂ，１１ｃ
を小径としたので、この点から上記カム軸直角方向距離
Ｌ１がより一層小さくなり、つまり左，右サイド吸気弁
用開口９ｂ，９ｃがより一層気筒軸Ａ側に近く、かつカ
ム軸方向外側に位置することとなり、その結果上記気筒
軸方向への方向付けがより確実となる。

【００８２】高速回転時あるいは高負荷運転時のような
大吸気量運転域においては、ＥＣＵからの切替信号によ
り、切替弁３４はオイル通路３３ｄ部分についても休止
解除位置に切り替えられ、これにより全てのバルブ休止
動作が解除され、全ての吸気弁，及び排気弁が開閉動作
を行う。

【００８３】その結果、吸気は、センタ，左，右サイド
吸気弁用開口９ａ〜９ｃから筒内に流入するが、この場
合、吸気ポート４７内には、例えば従来の吸気制御弁を
設けた場合のような流路抵抗となるものが存在しないこ
とから、最大吸気量を増大できる。

【００８４】また本実施例では、右画壁４８ｆが燃料噴
射弁５０側に延びており、かつ該燃料噴射弁５０を左画
壁４８ｅ側に寄せて配置したので、センタ，左サイド吸
気弁用開口９ａ，９ｂからの吸気は燃料と空気の混合体
となっているのに対し、右サイド吸気弁用開口９ｃから
の吸気は燃料がほとんど含まれない空気単体となってい
る。その結果、燃焼室内に燃料を含む混合気と空気単体
とが層状をなして流入し、いわゆる層状燃焼を実現でき
る。

【００８５】図２２は、本実施例装置のバルブ休止動作
によるトルクの向上効果を説明するためのエンジン回転
数−トルク特性曲線であり、図中、曲線Ａ，Ｂ，Ｃは上
記小，中，大吸気量運転域におけるトルク特性を概念的
に示す。

【００８６】本実施例では、上述のバルブ休止動作を実
現するための構造として、シリンダヘッド４に対して着
脱可能の吸気カムキャリア２０，排気カムキャリア３０
を設け、該各キャリア２０，３０にバルブ休止機構を組
込む構造を採用したので、バルブ休止機構への油圧供給
系の構造を簡単にできる。即ち、各カムキャリア２０，
３０が別体であるので、オイル通路３３ｄ，３３ｅ，３
３ｇの孔明け加工が容易である。ちなみに、シリンダヘ
ッド４に一体化された部位にバルブ休止機構を組み込む
構造を採用した場合、オイル通路がシリンダヘッド４の
カム軸方向端部の外壁（カム室構成壁）を貫通すること
となったり、あるいはカム軸と直角方向に分岐通路を設
ける等、油圧供給系の構造が複雑になるとともに、大物
で大重量のシリンダヘッドに直接孔明け加工を要する分
だけ取り扱い性が悪化する。

【００８７】本実施例では、センタリフタガイド穴２０
ａと右サイドリフタガイド穴２０ｃとを異なる傾斜角度
としてカム軸直角方向にずらして配置したので、オイル
通路３３ｄと３３ｅとをカム軸１６と平行に、かつ各ガ
イド穴２０ａ，２０ｃの外周部に接するように明けるだ
けで、センタ吸気バルブ休止機構１８ａと右サイド吸気
バルブ休止機構１８ｂとに別個独立に油圧を供給でき
る。ちなみ，両ガイド穴２０ａと２０ｃとを同じ傾斜角
度でもって配置した場合には、各ガイド穴２０ａ，２０
ｃから離れた位置にオイル通路を設け、該オイル通路か
らカム軸直角方向に分岐通路を設ける等、構造が複雑と
なる。

【００８８】本実施例では、オイル通路３３ｃをヘッド
サイドカバー６ａ内を通るように構成するとともに、該
オイル通路をヘッドサイドカバー６ａ内においてバルブ
休止機構用オイル通路と可変バルブタイミング機構用オ
イル通路とに分岐したので、バルブ休止機構用切替弁３
４，３５、及び可変バルブタイミング機構用切替弁４
５，４６を全てヘッドサイドカバー６ａに配設すること
ができる。またこの場合、カム軸１６，１７の軸受等に
潤滑油を供給するためのオイル通路３３ｆについてはシ
リンダヘッド４内を通るように形成した。その結果、バ
ルブ休止機構等を備えないエンジンについては、ヘッド
サイドカバーを上記オイル通路３３ｃ等の形成されてい
ない仕様のものに変更するだけで良く、部品共用化が容
易である。

【００８９】本実施例では、ヘッドサイドカバー６ａの
可変バルブタイミング機構４１，４２を収容する部分の
下方のデッドスペースを利用して上記各切替弁３４，３
５，４５，４６を配設することができ、切替弁の配設に
起因するエンジンの大型化を回避できる。

【００９０】図１４，図１５は、請求項１，２，７，８
の発明の一実施例（第２実施例）によるエンジンのバル
ブ休止装置を説明するための図であり、図中、図８，図
９と同一符号は同一又は相当部分を示す。

【００９１】本第２実施例では、センタ吸気弁１１ａの
弁径Ｄｉｃと左，右サイド吸気弁１１ｂ，１１ｃの弁径
Ｄｉｓ１，Ｄｉｓ２と、左，右排気弁１３ａ，１３ｂの
弁径Ｄｅ１，Ｄｅ２とは、Ｄｉｓ１＝Ｄｉｓ２＞Ｄｅ１
＝Ｄｅ２＞Ｄｉｃの関係に設定されている。即ち、セン
タ吸気弁１１ａが最も小径になっている。

【００９２】またセンタ吸気弁１１ａの気筒軸Ａからの
カム軸直角方向距離Ｌ２と左，右サイド吸気弁１１ｂ，
１１ｃの気筒軸Ａからのカム軸直角方向距離Ｌ２とは、
Ｌ２＞Ｌ１の関係に設定されている。

【００９３】また燃料噴射弁５０は吸気ポート４８の軸
線上に配置されており、吸気ポート４８の左画壁４８
ｅ，右画壁４８ｆは同じ長さに設定されている。この場
合、左，右画壁４８ｅ，４８ｆのの上流端は上記燃料噴
射弁５０から離れた位置に位置しており、これにより燃
料噴射弁５０からの燃料はセンタ吸気弁用開口９ａだけ
でなく、左，右サイド吸気弁用開口９ｂ，９ｃに向けて
噴射供給される。

【００９４】吸気側のバルブ休止機構は、左，右サイド
吸気弁１１ｂ，１１ｃの何れか一方、又は両方を同時に
休止することができるように構成されている。また排気
側のバルブ休止機構は、左排気弁１３ａを休止すること
ができるように構成されている。なお、センタ吸気弁１
１ｂ，右排気弁１３ｂには休止機構は設けられておら
ず、従って該両弁１１ｂ，１３ｂは常時開閉する。

【００９５】ここで上記左，右サイド吸気弁１１ｂ，１
１ｃの何れか一方を休止可能とするには別個独立のオイ
ル通路が必要となる。このオイル通路を独立させるに
は、上述の吸気カムキャリア２０に、左，右サイドリフ
タガイド穴２０ｂ，２０ｃから離れた位置に２本のオイ
ル通路をカム軸１６と平行に形成し、該各オイル通路と
各リフタガイド穴２０ｂ，２０ｃとを連通する分岐オイ
ル通路を形成すれば良い。

【００９６】本第２実施例装置では、小吸気量時には、
図１５（ａ）に示すように、左，右サイド吸気弁１１
ｂ，１１ｃ及び左排気弁１３ａが休止し、センタ吸気弁
１１ａ及び右排気弁１３ｂのみが開閉する。そのため吸
気は最も小径のセンタ吸気弁用開口９ａのみから気筒内
に流入することとなり、流入面積が小さい分だけ流入速
度が上昇する。また吸気は、気筒軸Ａから最も離れた外
側に１つだけ存在する上記センタ吸気弁用開口９ａから
気筒内に流入し、反対方向の流れにより方向性が乱され
ることがない。その結果、筒内流動が確実に発生し、希
薄空燃比燃焼が安定化する。

【００９７】またこの場合、吸気ポート４８の中心に位
置るす燃料噴射弁からの燃料が混合された吸気が、気筒
軸Ａに対向するように位置するセンタ吸気弁用開口９ａ
から同じく気筒軸Ａ付近に位置する点火プラグ２５に直
接向かって流入するので、点火プラグ２５の周囲に混合
気が集中することとなり、これにより希薄空燃比燃焼が
安定化する。そして本実施例では、センタ吸気弁用開口
９ａが最も小径に設定されているので、点火プラグ２５
をセンタ吸気弁用開口９ａ側に寄せて配置でき、この点
からも燃焼性を向上できる。

【００９８】中吸気量時には、図１５（ｂ）に示すよう
に、右サイド吸気弁１１ｃ，及び左排気弁１３ａの休止
動作が解除され、左サイド吸気弁１１ｂのみが休止す
る。そのため吸気は、センタ吸気弁用開口９ａと右サイ
ド吸気弁用開口９ｃから流入し、気筒軸方向の流れ（タ
ンブル）と気筒内面に沿った流れ（スワール）とが合成
された斜めスワールが発生し、これにより希薄空燃比燃
焼が安定化する。

【００９９】また、大吸気量時には、図１５（ｃ）に示
すように、センタ，及び左，右サイド吸気弁１１ａ〜１
１ｃの全てが作動するので流入面積が大きくなり、かつ
吸気通路内に流入抵抗となるものが存在しないので、最
大吸気量が増大する。

【０１００】さらにまた、本実施例では、センタ吸気弁
１１ａを最も小径にしたので、該センタ吸気弁１１ａの
弁頭１１ｄとの干渉を回避するためのピストン７の頂面
の逃げを小さくできる。ちなみに、センタ吸気弁は燃焼
室の最も低い位置にあるので、ピストン頂面と干渉し易
いことから、従来のエンジンでは、ピストン頂面のセン
タ吸気弁と対向する部位に大きな逃げを形成しており、
この逃げによりピストン頂部の強度が低下する問題があ
ったが、本実施例ではこの問題を解消できる。

【０１０１】図１６，１７は、請求項１，４，７，１０
の発明の一実施例（第３実施例）によるエンジンの吸気
装置を説明するための図であり、図中、図８，図９と同
一符号は同一又は相当部分を示す。

【０１０２】本第３実施例では、センタ吸気弁１１ａの
弁径Ｄｉｃと左，右サイド吸気弁１１ｂ，１１ｃの弁径
Ｄｉｓ１，Ｄｉｓ２と、左，右排気弁１３ａ，１３ｂの
弁径Ｄｅ１，Ｄｅ２とは、Ｄｉｃ＝Ｄｉｓ２＞Ｄｅ１＝
Ｄｅ２＞Ｄｉｓ１の関係に設定されている。即ち、左サ
イド吸気弁用開口９ｂが最も小径になっている。

【０１０３】またセンタ吸気弁１１ａの気筒軸Ａからの
カム軸直角方向距離Ｌ３と、右サイド吸気弁１１ｃの上
記カム軸直角方向距離Ｌ２と、左サイド吸気弁１１ｂの
上記カム軸直角方向距離Ｌ１とは、Ｌ３＞Ｌ２＞Ｌ１の
関係に設定されている。即ち、吸気弁３本とも上記距離
は異なる。

【０１０４】また燃料噴射弁５０は吸気ポート４８の左
画壁４８ｅの延長線上に配置されており、吸気ポート４
８の左画壁４８ｅ，右画壁４８ｆは同じ長さに設定され
ている。この場合、左，右画壁４８ｅ，４８ｆのの上流
端は上記燃料噴射弁５０から離れた位置に位置してお
り、これにより燃料噴射弁５０からの燃料は、主として
センタ吸気弁用開口９ａ及び左サイド吸気弁用開口９ｂ
に向けて噴射供給される。

【０１０５】吸気側のバルブ休止機構は、センタ吸気弁
１１ａ，右サイド吸気弁１１ｃの何れか一方、又は両方
を同時に休止することができるように構成されている。
また排気側のバルブ休止機構は、左排気弁１３ａを休止
することができるように構成されている。なお、センタ
吸気弁１１ｂ，右排気弁１３ｂには休止機構は設けられ
ておらず、従って該両弁１１ｂ，１３ｂは常時開閉す
る。

【０１０６】本第３実施例装置では、小吸気量時には、
図１７（ａ）に示すように、センタ吸気弁１１ａ，右サ
イド吸気弁１１ｃ及び左排気弁１３ａが休止し、左サイ
ド吸気弁１１ｂ及び右排気弁１３ｂのみが開閉する。そ
のため吸気は最も小径の左サイド吸気弁用開口９ｂのみ
から気筒内に流入することとなり、流入面積が小さい分
だけ流入速度が上昇する。また吸気は、気筒軸Ａに最も
近く、またカム軸方向外側に寄った位置に存在する上記
左サイド吸気弁用開口９ｂ気筒内に流入し、反対方向の
流れにより方向性が乱されることがない。その結果、筒
内流動、特にスワールが確実に発生し、希薄空燃比燃焼
が安定化する。

【０１０７】中吸気量時には、図１７（ｂ）に示すよう
に、センタ吸気弁１１ａ，及び左排気弁１３ａの休止動
作が解除され、右サイド吸気弁１１ｂのみが休止する。
そのため吸気は、センタ吸気弁用開口９ａと左サイド吸
気弁用開口９ｂから流入し、気筒軸方向の流れ（タンブ
ル）と気筒内面に沿った流れ（スワール）とが合成され
た斜めスワールが発生し、これにより希薄空燃比燃焼が
安定化する。

【０１０８】また、大吸気量時には、図１７（ｃ）に示
すように、センタ，及び左，右サイド吸気弁１１ａ〜１
１ｃの全てが作動するので流入面積が大きくなり、かつ
吸気通路内に流入抵抗となるものが存在しないので、最
大吸気量が増大する。

【０１０９】図１８は請求項１，６の発明の一実施例
（第４実施例）を説明するための図であり、図中、図９
と同一符号は同一又は相当部分を示す。本第４実施例で
は、各吸気弁，排気弁の弁径の関係，燃料噴射弁５０の
配置位置，左，右画壁４８ｅ，４８ｆの形状は図１４に
示すものと同様に設定されている。一方、吸気側のバル
ブ休止機構はセンタ吸気弁１１ａのみを休止可能になっ
ており、また排気側のバルブ休止機構は右排気弁１３ｂ
のみを休止可能になっている。

【０１１０】本第４実施例では、小吸気量時には、図１
８（ａ）に示すように、センタ吸気弁１１ａ，右排気弁
１３ｂが休止し、吸気は左，右サイド吸気弁用開口９
ｂ，９ｃから流入し、排気ガスは左排気弁１３ａから流
出する。このように吸気は、気筒軸寄りの左，右に位置
する左，右サイド吸気弁用開口９ｂ，９ｃから気筒内に
流入するので、タンブルが発生し易くなる。

【０１１１】また中吸気量時には、図１８（ｂ）に示す
ように、センタ吸気弁１１ａは休止を継続し、右排気弁
１３ｂの休止が解除される。そのため比較的多量の吸気
が、上記小吸気量時と同様に左，右のサイド吸気弁用開
口９ｂ，９ｃから流入するのでタンブルがより確実とな
る。またこの場合、排気弁は２本とも作動するので排気
ガスの排出は確実となる。

【０１１２】さらにまた高吸気量時には、全ての吸気弁
が作動するので、充分な最大吸気量を確保できる。

【０１１３】ここで上記第１〜第４実施例では、油圧を
供給しない状態でバルブ休止となり、油圧を供給すると
バルブ休止が解除されるように構成したが、これとは逆
に油圧を供給するとバルブ休止となり、油圧を供給しな
いとバルブ休止が解除されるように構成しても良い。こ
のように構成すると、全ての弁にバルブ休止機構を設け
ることが可能となり、設計上の自由度が拡大する。

【０１１４】即ち、油圧無しでバルブ休止が解除される
ように構成すれば、エンジン始動時において油圧が発生
するまでは、バルブ休止機構の有無に関わらず全ての弁
が作動することとなり、全ての弁にバルブ休止機構を設
けても始動が可能となる。ちなみに、上記実施例の場合
のように、油圧有りでバルブ休止が解除されるように構
成すれば、全ての弁にバルブ休止機構を設けると、エン
ジン始動が不可能となり、結局少なくとも１つの吸気
弁，排気弁にはバルブ休止機構を設けない構成とせざる
を得なくなり、上記実施例では、少なくとも何れか１本
の吸気弁及び排気弁にはバルブ休止機構を設けていな
い。

【０１１５】図１９は請求項１，５の発明の一実施例
（第５実施例）を説明するための図であり、図中、図９
と同一符号は同一又は相当部分を示す。本実施例は、油
圧無しでバルブ休止が解除されるように構成するととも
に、全ての吸気弁１１ａ〜１１ｃに休止可能機構を設け
た例である。

【０１１６】本第５実施例では、各吸気弁，排気弁の弁
径の関係，燃料噴射弁５０の配置位置，左，右画壁４８
ｅ，４８ｆの形状は図１４に示すものと同様に設定され
ている。一方、吸気側のバルブ休止機構はセンタ吸気弁
１１ａと、左，右サイド吸気弁１１ｂ，１１ｃとの何れ
か一方を切り替えて休止できるようになっている。また
排気側のバルブ休止機構は右排気弁１３ｂのみを休止可
能になっている。

【０１１７】本第５実施例では、始動時には油圧が発生
していないことからいずれのバルブ休止機構も解除され
ており、従って全ての弁が開閉動作を行い、支障なく始
動できる。そして小吸気量時には、図１９（ａ）に示す
ように、左，右サイド吸気弁１１ｂ，１１ｃ及び右排気
弁１３ｂが休止し、センタ吸気弁１１ａは休止解除され
ている。そのため吸気はセンタ吸気弁用開口９ａから流
入し、排気ガスは左排気弁１３ａから流出する。このよ
うに吸気は、最も小径で、かつ気筒軸Ａから離れた位置
に１つだけ存在するセンタ吸気弁用開口９ａから流入す
るので、流入速度が高く、方向性が明確となり、筒内流
動が確実に発生し、希薄空燃比燃焼が安定化する。

【０１１８】またこの場合、混合気が点火プラグ２５に
集中し、これにより希薄空燃比燃焼が安定化する。また
センタ吸気弁用開口９ａが最も小径に設定されているの
で、点火プラグ２５をセンタ吸気弁用開口９ａ側に寄せ
て配置でき、この点からも燃焼性を向上できる。

【０１１９】また中吸気量時には、図１９（ｂ）に示す
ように、センタ吸気弁１１ａは休止し、左，右サイド吸
気弁１１ｂ，１１ｃ及び右排気弁１３ｂの休止は解除さ
れる。なお、この切り替えに当たっては、まずセンタ吸
気弁１１ａを作動させた状態で左，右サイド吸気弁１１
ｂ，１１ｃの休止を解除し、しかる後センタ吸気弁１１
ａを休止することが望ましい。これにより切替時のショ
ックが緩和される。

【０１２０】上記左，右サイド吸気弁１１ｂ，１１ｃの
休止解除により、比較的多量の吸気が、上記小吸気量時
と同様に左，右のサイド吸気弁用開口９ｂ，９ｃから流
入するのでタンブルがより確実となる。またこの場合、
排気弁は２本とも作動するので排気ガスの排出は確実と
なる。

【０１２１】さらにまた高吸気量時には、全ての吸気弁
が作動するので、充分な最大吸気量を確保できる。

【０１２２】図２０は、上記第１実施例におけるバルブ
休止制御の変形例をを示す。本変形例では、小吸気量時
（同図（ａ）参照）には上記第１実施例と同じ休止制御
を行うが、中吸気量時，大吸気量時の制御が異なる。即
ち、中吸気量時には同図（ｂ）に示すように左排気弁１
３ａを休止し、また大吸気量運転域を吸気量の比較的少
ない運転域と多い運転域とに区分し、吸気量の比較的少
ない運転域では、同図（ｃ′）に示すように、センタ吸
気弁１１ａは休止を解除し、左排気弁１３ａについては
上記中吸気量時と同じく休止を継続する。そして吸気量
の多い運転域で全ての弁を作動させる。

【０１２３】このように構成することにより、上記大吸
気量運転域の前半において排気弁が１つだけ作動するこ
ととなることから、排気管の大吸気量運転域での等価管
長が長くなり図２２に二点鎖線のトルクカーブＣ′に示
すように、高速回転域（大吸気量運転域）でのトルクを
さらに向上できる。

【０１２４】図２１は、上記第２実施例におけるバルブ
休止制御の変形例を示す。本変形例では、小吸気量時
（同図（ａ）参照），大吸気量時（同図（ｃ）参照）に
は上記第２実施例と同じ休止制御を行うが、中吸気量時
の制御が異なる。即ち、中吸気量運転域を吸気量の比較
的少ない運転域と多い運転域とに区分し、少ない運転域
では、同図（ｂ′）に示すように、センタ吸気弁１１
ａ，右サイド吸気弁１１ｃ，及び右排気弁１３ｂのみを
作動させ、左排気弁１３ａは休止を継続する。そして吸
気量の比較的多い運転域になると上記第２実施例と同様
に左排気弁１３ａも作動させる。

【０１２５】このように構成することにより、上記中吸
気量運転域の前半において排気弁が１つだけ作動するこ
ととなることから、排気管の中吸気量運転域での等価管
長が長くなり図２２に二点鎖線のトルクカーブＢ′に示
すように、中速回転域（中吸気量運転域）でのトルクを
さらに向上できる。

【０１２６】なお、上記各実施例では、吸気弁３本，排
気弁２本の５バルブエンジンの場合を説明したが、本発
明は、２本又は４本以上の吸気弁を気筒軸側寄り及び反
気筒軸側寄りに分けて配置した場合にも適用可能であ
る。

【０１２７】また、上記各実施例において、吸気弁，排
気弁のバルブリフトカーブを弁径に応じて以下のように
設定するとともに、上述のバルブ休止制御を行うように
することも可能である。

【０１２８】例えば、小径弁の最大リフトを大径弁の最
大リフトより小さく設定する。これにより上述の小径弁
を採用するとともにバルブ休止制御をしたことによる効
果に加えて以下の効果が得られる。即ち、小径弁の最大
リフト量を小さくした分だけ該小径弁用のリフタ径を小
さくできるのでスペース的に大径弁用リフタ径を大きく
でき、大径弁の最大リフトを大きくできる。これによ
り、大径弁をバルブ休止したときの流量と小径弁をバル
ブ休止したときの流量との比（ダイナミックレンジ）を
大きくできる。その結果、小吸気量時の筒内流動をより
強化でき、かつ大吸気量時の最大吸気量をより増大でき
る。また小径弁でありながらリフト量が過大となる無駄
を回避できる。即ち、小径弁の場合に必要以上に大リフ
トとしても流量の増加には効果がない。

【０１２９】また上述の可変バルブタイミング機構を利
用して、あるいはカムノーズ形状を適宜設定することに
より、エンジンの低速回転域において開閉動作するバル
ブの開閉タイミングを、排気弁と吸気弁とのオーバーラ
ップが小さくなるようにする。これは排気弁については
閉タイミングを進角させ、吸気弁については開タイミン
グを遅角させることにより実現できる。このように低速
回転域でのオーバーラップを小さくすることにより、低
速回転域での燃焼を良好にでき、アイドル回転を安定化
できるとともに低速トルクを増大できる。

【０１３０】さらにまた、上記各実施例では、弁径を変
えることにより各種の作用効果を得るようにしたが、弁
径は変えないで、リフト量及び図２３におけるシート角
度αを変えることによって同等の効果を得ることができ
る。例えば図２３に示すように、上記各実施例において
弁径は全て同じとし、小径であった部位に配置されてい
る弁（吸気弁）については小リフトとしかつ上記シート
角度αを小さくし、大径であった部位に配置されている
弁（吸気弁）については大リフトとしかつ上記シート角
度αを大きくする。これと上記実施例のバルブ休止制御
とを組合わせることにより、以下の理由により上記実施
例と同等の効果が得られる。

【０１３１】ここで本発明者等は、リフト量をＨとする
と実効開口面積、ひいては流量は、Ｈcos αに比例する
ことを実験等により確認している。即ち、図２４に示す
ように、αが小さい場合（曲線Ａ参照）には、流量はバ
ルブの開き初期（低リフト時図２３（ｂ）参照）にて流
量が急に増加するものの、大リフトになっても曲がり抵
抗が大きいことから流量はそれ以上増加しない（図２３
（ｃ）参照）。一方、αが大きい場合（曲線Ｂ参照）に
はバルブの開き初期には開口面積の増加が遅いことから
流量増加は比較的遅いものの（図２３（ｅ）参照）、大
リフトになると曲がり抵抗が小さい分だけ流量は大きく
増加する（図２３（ｆ）参照）。

【０１３２】このように、α小かつ小リフトとすること
は小径弁と等価となり、α大かつ大リフトとすることは
大径弁と等価となり、上述のように置き替えることが可
能である。しかもこの場合、弁径を全て同じ径としてい
るので、シート角度αの変更のみで対応でき、製造が容
易である。また、上記シート角度α小の弁については小
リフト部分を使用することとなり、シート角度α大の弁
については大リフト部分を使用することとなるから、何
れの場合にも吸入係数の高いところで吸入しており、効
率が良い。

【０１３３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、弁径を異径と
し、該異径の弁の一部を休止可能とするバルブ休止機構
を設け、エンジン運転状態と弁径とに応じてバルブ休止
制御を行うバルブ休止制御手段を設けたので、小吸気量
時には、大径の弁を休止させることにより吸気を小径の
弁に集中させて気筒内に流入させることが可能となり、
筒内流動を確実に発生させて希薄空燃比燃焼を安定化で
きる効果があり、また大吸気量時にはバルブ休止動作を
解除することにより全ての吸気弁を通って吸気を気筒内
に導入でき、最大吸気量を増大できる効果がある。

【０１３４】請求項２の発明によれば、小吸気量時に
は、大径の第１，第２サイド吸気弁を休止し、吸気を小
径のセンタ吸気弁のみから気筒内に流入させるようにし
たので、流速が増大するとともに吸気流が気筒軸方向に
方向付けされ、気筒軸方向に沿った流れ（タンブル）が
確実に発生できる効果があり、また中吸気量時には、第
１，第２サイド吸気弁の何れか一方を休止して吸気をセ
ンタ吸気弁と何れかのサイド吸気弁とから流入させるよ
うにしたので、タンブルスワールとが合成された斜めス
ワールを発生発生できる効果がある。

【０１３５】請求項３の発明によれば、 小吸気量時に
は、上記センタ吸気弁，及び第２サイド吸気弁の両方を
休止して吸気を小径の第１サイド吸気弁のみから気筒内
に流入させるようにしたので、スワールが確実に発生で
きる効果があり、また中吸気量時には、センタ吸気弁の
みを休止して吸気を小径の第１，第２サイド吸気弁から
流入させくようにしたので、タンブルを発生できる効果
がある。

【０１３６】請求項４の発明によれば、小吸気量時に
は、上記センタ吸気弁及びこれと同径の第２サイド吸気
弁の両方を休止して吸気を小径の第１サイド吸気弁のみ
から気筒内に流入させるようにしたので、スワールを確
実に発生できる効果があり、また中空気量時には、上記
第２サイド吸気弁のみを休止して吸気を小径の第１サイ
ド吸気弁とセンタ吸気弁の両方から流入させるようにし
たので、斜めスワール発生できる効果がある。

【０１３７】請求項５の発明によれば、小吸気量時に
は、両サイド吸気弁を休止して吸気を小径のセンタ吸気
弁のみから流入させるようにしたので、タンブルを確実
に発生できる効果があり、また中吸気量時には、センタ
吸気弁のみを休止して吸気は第１，第２サイド吸気弁か
ら流入させるようにしたのでこの場合もタンブルを発生
できる効果がある。

【０１３８】請求項６の発明によれば、小，中吸気量時
には、センタ吸気弁のみを休止して吸気を第１，第２サ
イド吸気弁から流入させるようにしたので、タンブルを
確実に発生できる効果がある。

【０１３９】請求項７の発明によれば、気筒軸からのカ
ム軸直角方向距離の異なる位置に弁を配置し、該位置の
異なる弁の一部を休止可能とするバルブ休止機構を設
け、エンジン運転状態と弁の位置とに応じて休止制御を
行うバルブ休止制御手段を設けたので、小吸気量時に
は、何れかの弁を休止させることにより吸気を偏った位
置から気筒内に導入することが可能となり、筒内流動を
確保できる効果があり、また大吸気量時には、バルブ休
止動作を解除することにより全ての吸気弁を通って吸気
を気筒内に導入でき、最大吸気量を増大できる効果があ
る。

【０１４０】請求項８の発明によれば、小吸気量時に
は、気筒軸側寄りに位置する第１，第２サイド吸気弁の
作動を休止して吸気をサイド吸気弁よりも外側でかつカ
ム軸方向中央に位置するセンタ吸気弁のみから気筒内に
流入させるようにしたので、タンブルを確実に発生でき
る効果があり、また中吸気量時には、第１サイド吸気弁
のみを休止して吸気を上記センタ吸気弁及び第２サイド
吸気弁から流入させるようにしたので、タンブルとスワ
ールとが合成した斜めスワールが発生できる効果があ
る。

【０１４１】請求項９の発明によれば、小吸気量時に
は、上記センタ吸気弁，及び第２サイド吸気弁の両方を
休止して吸気を第１サイド吸気弁のみから気筒内に流入
させるようにしたので、スワールを確実に発生できる効
果があり、また中吸気量時にはセンタ吸気弁のみを休止
して吸気を第１，第２サイド吸気弁から流入させるよう
にしたので、タンブルを発生できる効果がある。

【０１４２】請求項１０の発明によれば、小吸気量時に
は、上記センタ吸気弁，及び第２サイド吸気弁の両方を
休止して吸気を最も層気筒軸側寄りに位置する第１サイ
ド吸気弁のみから気筒内に流入させるようにしたので、
スワールを確実に発生できる効果があり、また中吸気量
時には、第２サイド吸気弁のみを休止して吸気を第１サ
イド吸気弁とセンタ吸気弁とから流入させるようにした
ので、斜めスワールを発生できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１，３，７，９の発明の一実施例（第１
実施例）によるバルブ休止装置を備えたエンジンの正面
図である。

【図２】上記第１実施例エンジンの右サイド吸気弁，右
排気弁部分を示す断面正面図である。

【図３】上記第１実施例エンジンのセンタ吸気弁部分を
示す断面正面図である。

【図４】上記第１実施例エンジンの左サイド吸気弁，左
排気弁部分を示す断面正面図である。

【図５】上記第１実施例エンジンのシリンダヘッドの吸
気，排気カムキャリアを取り外した状態を示す平面図で
ある。

【図６】上記第１実施例エンジンの吸気，排気カムキャ
リアの一部断面平面図である。

【図７】上記第１実施例エンジンのオイル系を示す断面
背面図である。

【図８】上記第１実施例エンジンの吸気弁用開口，排気
弁用開口部分を示す模式断面平面図である。

【図９】上記第１実施例エンジンの動作を説明するため
の模式図である。

【図１０】上記第１実施例エンジンのバルブ休止機構部
分を示す断面図である。

【図１１】上記第１実施例エンジンのバルブ休止機構部
分を示す断面図である。

【図１２】上記第１実施例エンジンのバルブ休止機構部
分を示す断面図である。

【図１３】上記第１実施例エンジンのオイル系統図であ
る。

【図１４】請求項１，２，７，８の発明の一実施例（第
２実施例）によるエンジンのバルブ休止装置を説明する
ための吸気弁用開口，排気弁用開口部分を示す模式断面
平面図である。

【図１５】上記第２実施例装置の動作を説明するための
模式図である。

【図１６】請求項１，４，７，１０の発明の一実施例
（第３実施例）によるエンジンのバルブ休止装置を説明
するための吸気弁用開口，排気弁用開口部分を示す模式
断面平面図である。

【図１７】上記第３実施例装置の動作を説明するための
模式図である。

【図１８】請求項１，６の発明の一実施例（第４実施
例）によるエンジンのバルブ休止装置の動作を説明する
ための模式図である。

【図１９】請求項１，５の発明の一実施例（第４実施
例）によるエンジンのバルブ休止装置の動作を説明する
ための模式図である。

【図２０】上記第１実施例装置のバルブ休止制御の変形
例を説明するための模式図である。

【図２１】上記第２実施例装置のバルブ休止制御の変形
例を説明するための模式図である。

【図２２】上記第１実施例装置の効果を説明するための
エンジン回転数−トルク特性図である。

【図２３】上記各実施例の発展例を示す模式図である。

【図２４】上記発展例の効果を示すエンジン回転数−流
量特性図である。

【符号の説明】

１ エンジン １１ａ センタ吸気弁 １１ｂ，１１ｃ 第１，第２サイド吸気弁 １６ 吸気カム軸 １８ａ，１８ｂ センタ，サイド吸気バルブ休止機構 Ｄｉｃ センタ吸気弁の径 Ｄｉｓ１，Ｄｉｓ２ サイド吸気弁の径 Ｌ１〜Ｌ３ カム軸直角方向距離

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気弁又は排気弁の少なくとも一方を複
   数備え、該複数の弁の一部を運転状態に応じて閉位置に
   保持するようにした４サイクルエンジンのバルブ休止装
   置において、上記複数有する側の弁を径の異なるものと
   し、該径の異なる弁の何れか１本又は複数本を休止可能
   とするバルブ休止機構と、運転状態と弁径とに基づいて
   弁の休止制御を行うバルブ休止制御手段とを備えたこと
   を特徴とする４サイクルエンジンのバルブ休止装置。
2. 【請求項２】請求項１において、カム軸方向中央に弁径
   Ｄｉｃの１本のセンタ吸気弁が、該センタ吸気弁のカム
   軸方向両側に弁径Ｄｉｓ１，Ｄｉｓ２の第１，第２サイ
   ド吸気弁がそれぞれ配置され、かつ各吸気弁の径がＤｉ
   ｓ１＝Ｄｉｓ２＞Ｄｉｃの関係に設定されており、 上記バルブ休止機構が、上記第１，第２サイド吸気弁の
   一方，又は両方を休止可能に構成されており、 上記バルブ休止制御手段が、小吸気量時には上記第１，
   第２サイド吸気弁の両方を休止させ、中吸気量時には上
   記第１，第２サイド吸気弁の一方を休止させ、大吸気量
   時には全休止動作を解除するように構成されていること
   を特徴とする４サイクルエンジンのバルブ休止装置。
3. 【請求項３】請求項１において、カム軸方向中央に弁径
   Ｄｉｃの１本のセンタ吸気弁が、該センタ吸気弁のカム
   軸方向両側に弁径Ｄｉｓ１，Ｄｉｓ２の第１，第２サイ
   ド吸気弁がそれぞれ配置され、かつ上記各吸気弁の径が
   Ｄｉｃ＞Ｄｉｓ１＝Ｄｉｓ２の関係に設定されており、 上記バルブ休止機構が、上記センタ吸気弁と第２サイド
   吸気弁の何れか一方，又は両方を休止可能に構成されて
   おり、 上記バルブ休止制御手段が、小吸気量時には上記センタ
   吸気弁と第２サイド吸気弁の両方を休止させ、中吸気量
   時には上記センタ吸気弁を休止させ、大吸気量時には全
   休止動作を解除するように構成されていることを特徴と
   する４サイクルエンジンのバルブ休止装置。
4. 【請求項４】請求項１において、カム軸方向中央に弁径
   Ｄｉｃの１本のセンタ吸気弁が、該センタ吸気弁のカム
   軸方向一側，他側に弁径Ｄｉｓ１，Ｄｉｓ２の第１，第
   ２サイド吸気弁がそれぞれ配置され、かつ上記各吸気弁
   の径がＤｉｃ＝Ｄｉｓ２＞Ｄｉｓ１の関係に設定されて
   おり、 上記バルブ休止機構が、上記センタ吸気弁と第２サイド
   吸気弁の何れか一方，又は両方を休止可能に構成されて
   おり、 上記バルブ休止制御手段が、小吸気量時には上記センタ
   吸気弁，第２サイド吸気弁の両方を休止させ、中吸気量
   時には上記第２サイド吸気弁を休止させ、大吸気量時に
   は全休止動作を解除するように構成されていることを特
   徴とする４サイクルエンジンのバルブ休止装置。
5. 【請求項５】請求項１において、カム軸方向中央に弁径
   Ｄｉｃの１本のセンタ吸気弁が、該センタ吸気弁のカム
   軸方向両側に弁径Ｄｉｓ１，Ｄｉｓ２の第１，第２サイ
   ド吸気弁がそれぞれ配置され、かつ上記各吸気弁の径が
   Ｄｉｓ１＝Ｄｉｓ２＞Ｄｉｃの関係に設定されており、 上記バルブ休止機構が、上記センタ吸気弁と第１，第２
   サイド吸気弁との何れか一方を単独で休止可能に構成さ
   れており、 上記バルブ休止制御手段が、小吸気量時には上記第１，
   第２サイド吸気弁を休止させ、中吸気量時には上記セン
   タ吸気弁を休止させ、大吸気量時には全休止動作を解除
   するように構成されていることを特徴とする４サイクル
   エンジンのバルブ休止装置。
6. 【請求項６】 請求項１において、カム軸方向中央に弁
   径Ｄｉｃの１本のセンタ吸気弁が、該センタ吸気弁のカ
   ム軸方向両側に弁径Ｄｉｓ１，Ｄｉｓ２の第１，第２サ
   イド吸気弁がそれぞれ配置され、かつ上記各吸気弁の径
   がＤｉｓ１＝Ｄｉｓ２＞Ｄｉｃの関係に設定されてお
   り、 上記バルブ休止機構が、センタ吸気弁を休止可能に構成
   されており、 上記バルブ休止制御手段が、小，中吸気量時にはセンタ
   吸気弁を休止させ、大吸気量時には休止動作を解除する
   ように構成されていることを特徴とする４サイクルエン
   ジンのバルブ休止装置。
7. 【請求項７】 吸気弁又は排気弁の少なくとも一方を複
   数備え、該複数の弁の一部を運転状態に応じて閉位置に
   保持するようにした４サイクルエンジンのバルブ休止装
   置において、上記複数有する側の各弁少なくとも一部
   を、気筒軸中心からカム軸直角方向距離の異なる位置に
   配置し、該配置位置の異なる弁の何れか１本又は複数本
   を休止可能とするバルブ休止機構と、運転状態と上記弁
   配置位置とに基づいて弁の休止制御を行うバルブ休止制
   御手段とを備えたことを特徴とする４サイクルエンジン
   のバルブ休止装置。
8. 【請求項８】請求項７において、カム軸方向中央でかつ
   気筒軸からのカム軸直角方向距離Ｌ２の位置に１本のセ
   ンタ吸気弁が、該センタ吸気弁のカム軸方向両側でかつ
   気筒軸からのカム軸直角方向距離Ｌ１の位置に第１，第
   ２サイド吸気弁がそれぞれ配置され、かつ上記各吸気弁
   のカム軸直角方向距離がＬ２＞Ｌ１の関係に設定されて
   おり、 上記バルブ休止機構が、上記第１，第２サイド吸気弁の
   何れか一方，又は両方を休止可能に構成されており、 上記バルブ休止制御手段が、小吸気量時には上記第１，
   第２サイド吸気弁の両方を休止させ、中吸気量時には上
   記第１，第２サイド吸気弁の一方を休止させ、大吸気量
   時には全休止動作を解除するように構成されていること
   を特徴とする４サイクルエンジンのバルブ休止装置。
9. 【請求項９】請求項７において、カム軸方向中央でかつ
   気筒軸からのカム軸直角方向距離Ｌ２の位置に１本のセ
   ンタ吸気弁が、該センタ吸気弁のカム軸方向両側でかつ
   気筒軸からのカム軸直角方向距離Ｌ１の位置に第１，第
   ２サイド吸気弁がそれぞれ配置され、かつ上記各吸気弁
   のカム軸直角方向距離がＬ２＞Ｌ１の関係に設定されて
   おり、 上記バルブ休止機構が、上記センタ吸気弁と第２サイド
   吸気弁の何れか一方，又は両方を休止可能に構成されて
   おり、 上記バルブ休止制御手段が、小吸気量時には上記センタ
   吸気弁と第２サイド吸気弁の両方を休止させ、中吸気量
   時には上記センタ吸気弁を休止させ、大吸気量時には全
   休止動作を解除するように構成されていることを特徴と
   する４サイクルエンジンのバルブ休止装置。
10. 【請求項１０】請求項７において、カム軸方向中央でか
    つ気筒軸からのカム軸直角方向距離Ｌ３の位置に１本の
    センタ吸気弁が、該センタ吸気弁のカム軸方向一側，他
    側でかつ気筒軸からのカム軸直角方向距離Ｌ１，Ｌ２の
    位置に第１，第２サイド吸気弁がそれぞれ配置され、か
    つ上記各吸気弁のカム軸直角方向距離がＬ３＞Ｌ２＞Ｌ
    １の関係に設定されており、 上記バルブ休止機構が、上記センタ吸気弁と第２サイド
    吸気弁の何れか一方，又は両方を吸気可能に構成されて
    おり、 上記バルブ休止制御手段が、小吸気量時には上記センタ
    吸気弁，第２サイド吸気弁の両方を休止させ、中吸気量
    時には上記第２サイド吸気弁を休止させ、大吸気量時に
    は全休止動作を解除するように構成されていることを特
    徴とする４サイクルエンジンのバルブ休止装置。