JPH11241636A - ４サイクルエンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スロットルバルブを吸気弁開口に近づけて配
置した場合でも、無負荷レーシング等のようにスロット
ルバルブを急激に開いた時の失火による運転フィーリン
グの低下を回避できる４サイクルエンジンの吸気装置を
提供する。 【解決手段】 燃焼室に連通する吸気通路１７ｄの途中
にスロットルグリップ２３ｂに連動して開閉するバタフ
ライ式スロットルバルブ２０を配設し、該吸気通路１７
ｄのスロットルバルブ上流側又は下流側に燃料を噴射供
給する燃料噴射弁２５を備えたた４サイクルエンジン１
の吸気装置において、上記吸気通路１７ｄの上記スロッ
トルバルブ２０より上流側に配設され該吸気通路１７ｄ
の通路面積を変化させる流量調整弁４０と、該流量調整
弁４０を開閉駆動するステップモータ（外部駆動機構）
２３と、該ステップモータ２３を、吸気流量の増加速度
が上記スロットルバルブ２０の開速度に応じた吸気流量
の増加速度より緩慢になるよう制御するＥＣＵ（外部駆
動機構制御手段）２４とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、４サイクルエンジ
ンの吸気装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】４サイクルエンジンでは高出力化を図る
手段として、従来から吸気弁と排気弁とが共に開いてい
る所謂オーバーラップを大きく設定し、もって吸気弁の
開期間を長くとることにより、高速回転域での吸入空気
量を増加する方法が採用されている。

【０００３】上記オーバーラップを大きく設定したエン
ジンの場合、特にアイドリング等の低速回転域において
安定した運転を行うには、空燃比を理論空燃比（λ＝
１）よりも高濃度のリッチ状態に制御する必要がある。

【０００４】一方、三元触媒を用いて排気ガスを浄化す
るには、理論空燃比で運転することが必要である。従っ
て、Ｏ₂ センサにより空燃比を理論空燃比にフィードバ
ック制御し、排気ガスの浄化を図るようにしたエンジン
の場合、理論空燃比で安定しして運転できる領域を拡げ
る必要があることから上記オーバーラップを大きくする
のは困難であり、結局高出力化，排気ガス浄化，及び低
燃費を同時に達成するのは困難であるというのが実情で
ある。

【０００５】そこで本出願人は、吸気通路の吸気弁開口
からスロットルバルブまでの容積（ポート容積）の行程
容積（気筒毎の排気量）に対する割合（容積比）をでき
るだけ小さく設定することにより、出力性能を低下させ
ることなく、かつ低コストで排気ガスの浄化を図ること
のできる４サイクルエンジンを開発し、先に提案してい
る。

【０００６】上記提案に係る４サイクルエンジンでは、
上記容積比を０．１５〜０．４５と従来のエンジンより
相当小さくする必要があり、これを実現するにはスロッ
トルバルブを吸気弁開口に近づけて配置する必要があ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記スロット
ルバルブを吸気弁開口に近づけて配置した場合、吸入空
気量はスロットルバルブの開度に敏感に反応する。その
ため例えば、無負荷状態でスロットルグリップを急激に
開ける無負荷レーシング（空吹かし）を行った場合、吸
入空気量はスロットルバルブ開度に敏感に反応して応答
遅れなく急激に増加するのに対し、燃料はその比重が空
気に比較して大きいことから上記吸入空気量の増加より
遅れて増加することとなり、その結果、上記無負荷レー
シングにおけるスロットル操作の初期において失火が生
じ、運転フィーリングが低下する懸念がある。

【０００８】しかも上記提案に係るエンジンでは、スロ
ットルバルブを吸気弁開口側に近づけた結果、燃料噴射
弁は配置スペースの確保が困難等のためにスロットルバ
ルブより上流側に配置する場合が多くなり、このような
配置にした場合には噴射された燃料がスロットルバルブ
の表面や吸気通路の内壁面に付着し易く、この点からも
上記燃料の遅れが顕著となり易い。

【０００９】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、スロットルバルブを吸気弁開口に近づけて配置した
場合でも、無負荷レーシング等のようにスロットルバル
ブを急激に開いた時の失火による運転フィーリングの低
下を回避できる４サイクルエンジンの吸気装置を提供す
ることを課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、燃焼
室に連通する吸気通路の途中にスロットルグリップに連
動して開閉するバタフライ式スロットルバルブを配設
し、該吸気通路のスロットルバルブ上流側又は下流側に
燃料を噴射供給する燃料噴射弁を備えたた４サイクルエ
ンジンの吸気装置において、上記吸気通路の上記スロッ
トルバルブより上流側に配設され該吸気通路の通路面積
を変化させる流量調整弁と、該流量調整弁の開度を変化
させる外部駆動機構と、該外部駆動機構を、吸気流量の
増加速度が上記スロットルバルブの開速度に応じた吸気
流量の増加速度より緩慢になるよう制御する外部駆動機
構制御手段とを備えたことを特徴としている。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１において、上
記外部駆動機構制御手段は、上記流量調整弁の開速度が
所定の規制値となるように上記外部駆動機構を制御し、
かつエンジン回転数，スロットルバルブ開速度が高い時
の上記流量調整弁の開速度の規制値を低い時の規制値よ
り大きい値とすることを特徴としている。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１又は２におい
て、上記外部駆動機構制御手段は、上記流量調整弁が所
定の遅れ時間経過後に開動作を開始し、かつエンジン回
転数，スロットルバルブ開速度が高い時の上記遅れ時間
を低い時の遅れ時間より小さい値とすることを特徴とし
ている。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１ないし３の何
れかにおいて、上記流量調整弁は、弁板の一端側に偏位
した部分に弁軸を固定してなり、該弁軸が上記吸気通路
の壁面寄りに偏位配置されていることを特徴としてい
る。

【００１４】請求項５の発明は、請求項１ないし３の何
れかにおいて、上記流量調整弁は、弁板の一端に弁軸を
固定してなり、該弁軸が上記吸気通路の壁面に接するよ
うに配置されていることを特徴としている。

【００１５】請求項６の発明は、請求項１ないし５の何
れかにおいて、上記外部駆動機構は、上記流量調整弁の
弁軸をステップモータにより回転駆動するように構成さ
れていることを特徴としている。

【００１６】請求項７の発明は、請求項１ないし５の何
れかにおいて、上記外部駆動機構は、上記流量調整弁を
全開位置に回動付勢するとともに、該流量調整弁を該流
量調整弁とスロットル弁との間の圧力と大気圧との差で
作動するダイヤフラム弁により回動させるように構成さ
れていることを特徴としている。

【００１７】請求項８の発明は、請求項７において、上
記流量調整弁の弁板に、該弁板の吸気通路内面に対向す
る外縁部に開口し、弁軸まで延びる負圧導入通路を設
け、該負圧導入通路を弁軸の軸心に設けた負圧導出通路
を介して上記ダイヤフラム弁の負圧室に連通接続したこ
とを特徴としている。

【００１８】

【発明の作用効果】請求項１の発明によれば、吸気通路
に流量調整弁を設け、該流量調整弁の開度を、吸気流量
の増加速度が上記スロットルバルブの開速度に応じた吸
気流量の増加速度より緩慢になるよう制御するようにし
たので、スロットルバルブを急開した場合、流量調整弁
がスロットルバルブより遅く開く等により吸気通路の抵
抗となってスロットルバルブの急開による吸入空気量の
増加速度を低下させる。従って、上述の無負荷レーシン
グの場合でも空気量が過剰に増加するのが抑制され、結
果的に燃料応答性の遅れが緩和され、これにより失火の
発生を抑制でき、エンジンの運転フィーリングの低下を
回避できる効果がある。

【００１９】また上記吸気流量の増加速度を緩慢にする
場合に、請求項２に示すように、エンジン回転数，スロ
ットルバルブ開速度が高い時の上記流量調整弁の開速度
の規制値を低い時の規制値より大きい値とし、あるいは
請求項３に示すように、エンジン回転数，スロットルバ
ルブ開速度が高い時の上記流量調整弁の開動作開始まで
の遅れ時間を低い時の遅れ時間より小さい値としたの
で、エンジンの運転状況に応じた吸気流量の増加抑制が
可能となる。

【００２０】請求項４の発明によれば、流量調整弁を、
弁板の一端側に偏位した部分に弁軸を固定してなるもの
とし、該弁軸が上記吸気通路の壁面寄りに偏位するよう
に配置したので、該流量調整弁が全開となった状態での
空気抵抗を弁軸が通路中央に配置されている場合に比較
して軽減できる。

【００２１】請求項５の発明によれば、上記流量調整弁
を、弁板の一端に弁軸を固定してなるものとし、該弁軸
が上記吸気通路の壁面に接するように配置したので、流
量調整弁の全開時の空気抵抗をより一層軽減できる。

【００２２】請求項６の発明によれば、上記外部駆動機
構を、上記流量調整弁の弁軸をステップモータにより回
転駆動するように構成し、また請求項７の発明によれ
ば、上記外部駆動機構を、上記スロットル弁と流量調整
弁との間の圧力と大気圧との圧力差で作動するダイヤフ
ラム弁により上記流量調整弁を回動させるように構成し
たので、流量調整弁の開度を自由に設定することがで
き、従ってスロットルバルブ急開時の吸気量の増加速度
を所望の特性を示すように調整可能であり、エンジンフ
ィーリングを向上できる。

【００２３】請求項８の発明によれば、上記流量調整弁
の弁板と吸気通路内面との対向する部分を流れる吸気流
の負圧をダイヤフラム弁の負圧室に導入するようにした
ので、該流量調整弁の開度に応じて発生する負圧に基づ
いて該流量調整弁の開度を調整することができ、従来の
負圧応動形気化器を備えたエンジンと同様のエンジン回
転フィーリングが得られる。

【００２４】

【実施の形態】以下本発明の実施の形態を添付図面に基
づいて説明する。図１〜図６は請求項１〜３，６の発明
の第１実施形態による４サイクルエンジンの吸気装置を
説明するための図であり、図１は該エンジンを搭載した
自動二輪車の側面図、図２は該エンジンの断面側面図、
図３，図４，図５はそれぞれスロットルボディ部分の平
面図，背面図，断面図、図６はスロットルバルブと流量
調整弁の開動作を説明するための時間−開度特性図であ
る。なお本実施形態において、前後，左右とは、特記な
き限り、車両に着座した状態で見た場合を意味する。

【００２５】図において、５０は本実施形態に係る自動
二輪車であり、該自動二輪車５０はダブルクレードル型
の車体フレーム２の中央部にエンジン１を搭載し、前端
のヘッドパイプ２ａで前フォーク５１の操向軸を左右操
向自在に軸支し、該前フォーク５１の下端で前輪５２を
回転自在に軸支するとともに、上端に操向ハンドル５３
を固定し、上記車体フレーム２のリヤアームブラケット
２ｂでリヤアーム５４を上下揺動自在に枢支するととも
に、該リヤアーム５４の後端で後輪５５を軸支し、上記
車体フレーム２の上部に前から順に燃料タンク５６，シ
ート５７を搭載した概略構造のものである。

【００２６】上記エンジン１は、空冷式４サイクル並列
４気筒４バルブエンジンであり、上記車体フレーム２に
クランク軸３を車幅方向に水平に向けて、かつ気筒軸を
僅かに前傾させて搭載されている。該エンジン１は変速
装置を内蔵するクランクケース４の前部上面にシリンダ
ボディ５，シリンダヘッド６，ヘッドカバー７を積層締
結し、上記シリンダボディ５のシリンダボア５ａ内にピ
ストン８を摺動自在に挿入し、該ピストン８をコンロッ
ド９により上記クランク軸３に連結した概略構造のもの
である。

【００２７】また上記シリンダヘッド６のシリンダボデ
ィ５側の合面には４つの燃焼凹部６ａが凹設されてお
り、該各燃焼凹部６ａの内表面の中心に点火プラグ（図
示せず）の電極が臨んでいる。また上記燃焼凹部６ａに
は各気筒当たり２つの吸気弁開口６ｂ及び２つの排気弁
開口６ｃが上記燃焼凹部６ａの周縁に沿って位置するよ
う開口している。該各吸気弁開口６ｂには吸気弁１１
が、各排気弁開口６ｃには排気弁１２がそれぞれ閉方向
に付勢して配置されており、該吸気弁１１は吸気カム軸
１３により、排気弁１２は排気カム軸１４によりそれぞ
れ開閉駆動される。

【００２８】上記エンジン１の排気系は、上記各気筒の
排気弁開口６ｃをシリンダヘッド６の前壁側に導出する
排気ポート６ｄの外部接続口に４本の枝管からなる排気
マニホールド６ｅを接続し、これに１本の集合管６ｆを
介して１本のマフラ６ｇを接続した構造を有しており、
該マフラ６ｇは後輪５５の左側に斜め上方に向けて配置
されている。

【００２９】上記エンジン１の吸気系は、上記各気筒の
吸気弁開口６ｂをシリンダヘッド６の後壁側に導出する
吸気ポート１５と、該吸気ポート１５の外部接続口１５
ａにゴム製ジョイント１６を介して接続されたスロット
ルボディ１７と、該スロットルボディ１７に接続され、
エアクリーナボックス１８内に開口する吸気ダクト１９
とを備えている。上記吸気ポート１５，スロットルボデ
ィ１７，及び吸気ダクト１９は全体として概略直線状を
なすように構成され、かつ略水平方向に向けてに配置さ
れている。

【００３０】上記吸気ポート１５は、上記外部接続口１
５ａに連なる１つの主ポート部１５ｂと該主ポート部１
５ｂから分岐する２つの分岐ポート部１５ｃとで構成さ
れている。上記外部接続口１５ａはシリンダヘッド６の
後壁から筒状に若干突出しており、該接続口１５ａにゴ
ム製リング状の上記ジョイント１６を介して上記スロッ
トルボディ１７の下流端接続口１７ａが接続されてお
り、これにより該スロットルボディ１７はシリンダヘッ
ド６に支持されている。

【００３１】上記各スロットルボディ１７には、スロッ
トルバルブ２０，及び後述する流量調整弁４０が内蔵さ
れており、またその天壁側に燃料噴射弁２５が装着され
ている。そして上記各気筒毎に１つずつ設けられた４つ
のスロットルボディ１７は、下流端接続口１７ａ側の下
面に配置されたブラケット２３ａ，及び上流端接続口１
７ｂの上面に配置されたブラケット２３ｂを該各スロッ
トルボディ１７にねじ止めすることにより全体として１
つにユニット化されている。

【００３２】上記各スロットルバルブ２０は、各スロッ
トルボディ１７の下流端接続口１７ａ側寄り部分に配設
されており、円形の弁板２０ａを弁軸２０ｂにボルト締
め固定したものである。上記各気筒用スロットルバルブ
２０の各弁軸２０ｂはカム軸方向に水平に向けて配置さ
れスロットルボディ１７から外方に突出ており、該突出
部同士が連結機構２１ａを介して連結されている。な
お、この連結機構２１ａは各スロットルバルブ２０のア
イドリング開度の微調整が可能な構造になっている。

【００３３】そして右側端部に配置されたスロットルボ
ディ１７の弁軸２０ｂの右方突出端部にはスロットルプ
ーリ２３が装着されており、該スロットルプーリ２３は
スロットルケーブル２３ａを介して操向ハンドル５３の
右端に装着されたスロットルグリップ２３ｂに連結され
ている。このスロットルグリップ２３ｂの回動操作に同
期して上記各スロットルバルブ２０が開閉するようにな
っている。

【００３４】また左側端部に配置されたスロットルボデ
ィ１７の弁軸２０ｂの左方突出端部には、スロットルバ
ルブ２０の開度を検出するためのスロットル開度センサ
２２ａが接続されており、該スロットル開度センサ２２
ａは該左側端部のスロットルボディ１７にボルト締めに
より着脱可能に取り付けられている。

【００３５】上記燃料噴射弁２５は上記スロットルボデ
ィ１７の天壁の上記スロットルバルブ２０より上流側の
直近部分に取り付けられており、該燃料噴射弁２５の噴
射ノズル２５ａは燃料を、全閉位置にあるスロットルバ
ルブ２０の上流側の面の上部に衝突させるようにその位
置，噴射孔形状が設定されている。

【００３６】また上記燃料噴射弁２５の燃料導入孔２５
ｂ部分には１本の燃料供給レール２６が装着されてい
る。該燃料供給レール２６は全気筒の燃料噴射弁に渡る
長さを有する筒体であり、該燃料供給レール２６には燃
料供給管を介して燃料ポンプ，燃料タンクが接続されて
いる。

【００３７】なお、上記燃料ポンプの吐出側には、燃料
噴射弁２５に供給される燃料の圧力を調整する燃料圧力
調整弁が接続されている。この燃料圧力調整弁は、燃料
ポンプから供給された燃料の圧力を制御圧力に応じた圧
力に調整する燃料圧力可変方式のものであり、上記制御
圧力としては、各吸気通路のスロットルバルブ下流側か
ら採取した吸気負圧が採用されている。これにより燃料
噴射弁２５の最小噴射量と最大噴射量との比（ダイナミ
ックレンジ）を実質的に大きくしている。

【００３８】上記流量調整弁４０は、スロットルバルブ
２０を急激に開いた時の吸入空気量の急変を緩和するた
めのものであり、バタイフライ方式のものが採用されて
いる。即ち、該流量調整弁４０は、各スロットルボディ
１７の上流端接続口１７ｂ側寄り部分に配設されてお
り、円形の弁板４０ａを弁軸４０ｂにボルト締め固定し
たものである。上記各気筒用流量調整弁４０の各弁軸４
０ｂはカム軸方向に水平に向けて配置されスロットルボ
ディ１７から外方突出ており、該突出部同士が連結機構
２１ｂを介して連結されている。なお、この連結機構２
１ｂは各流量調整弁４０の最小開度の微調整が可能な構
造になっている。

【００３９】そして右側端部に配置されたスロットルボ
ディ１７の弁軸４０ｂの右方突出端部には、流量調整弁
４０の開度を検出するための調整弁開度センサ２２ｂが
連結されており、該調整弁開度センサ２２ｂは該右側端
部のスロットルボディ１７にボルト締めにより着脱可能
に取り付けられている。

【００４０】また上記左側端部に配置されたスロットル
ボディ１７の流量調整弁４０の弁軸４０ｂの左方突出端
部には、該流量調整弁４０の開度を調整する外部駆動機
構としのステップモータ２３が接続されており、該ステ
ップモータ２３は左側端部のスロットルボディ１７にボ
ルト締めにより着脱可能に取り付けられている。

【００４１】本実施形態エンジン１は、燃料噴射量，噴
射時期制御，点火時期制御等を行うとともに、上記ステ
ップモータ２３による流量調整弁４０の開度制御を行う
うＥＣＵ２４を備えている。このＥＣＵ２４は、上記ス
ロットル開度センサ２２ａ，調整弁開度センサ２２ｂか
らのスロットル開度信号ａ，調整弁開度信号ｂが入力さ
れ、流量調整弁４０の開度をスロットル開度に対応した
開度とするための調整弁開度制御信号Ａを上記ステップ
モータ２３に出力する。即ち、図６に示すように、ＥＣ
Ｕ２４は、流量調整弁４０の開動作が所定遅れ時間ｔo
が経過後に開始され、所定の開速度となるように上記ス
テップモータ２３を制御する外部駆動機構制御手段とし
て機能している。

【００４２】上記流量調整弁の開度の制御においては、
スロットルバルブ開度の増加速度（以下、スロットル開
速度と記す）が所定値以上のスロットル急開時には、上
記調整弁４０は、スロットルバルブの急開が検出された
後、所定の遅れ時間ｔo 経過後に開動作を開始し、また
調整弁開度の増加速度（以下、調整弁開速度と記す）は
予め設定された規制値に制限される。ここで、上記遅れ
時間ｔo は、エンジン回転数，スロットル開速度に基づ
いて、例えばエンジン回転数，スロットル開速度が大き
いほど短く設定される。また上記調整弁開速度は、エン
ジン回転数，スロットル開速度に基づいて、例えばエン
ジン回転数，スロットル開速度が大きいほど大きく設定
される。なお、上記遅れ時間の設定，調整弁開速度の規
制は、何れか一方又は両方が採用可能である。

【００４３】本実施形態装置の動作及び作用効果につい
て説明する。無負荷状態でスロットルバルブ２０を急激
に開ける無負荷レーシング（空吹かし）を行った場合、
吸入空気量はスロットルバルブ２０の開度に敏感に応答
して急激に増加するのに対し、燃料は空気に比べて重く
慣性が大きいことから応答遅れがあり、上記吸入空気の
増加に遅れて増加することとなり、その結果、上記無負
荷レーシングにおけるスロットル操作の初期において過
剰なリーン状態となって失火が生じ、運転フィーリング
が低下する懸念がある。

【００４４】本実施形態では、スロットルバルブ２０，
流量調整弁４０の開度がそれぞれスロットル開度センサ
２２ａ，調整弁開度センサ２２ｂにより検出され、該検
出信号ａ，ｂがＥＣＵ２４に入力される。該ＥＣＵ２４
は、スロットルバルブ２０が、全閉状態から所定値以下
のスロットル開速度で開かれた場合、あるいはスロット
ルバルブ２０が途中開度から開かれた場合等の通常運転
状態の場合には、調整弁開速度がスロットル開速度と一
致するように上記ステップモータ２３を制御する。これ
によりエンジン１は、流量調整弁４０を備えない場合と
略同様に支障なく回転することとなる。

【００４５】一方、上記ＥＣＵ２４は、スロットルバル
ブ２０が、全閉状態から所定値以上のスロットル開速度
で開かれた場合のような無負荷レーシング運転状態の場
合には、流量調整弁４０が所定の遅れ時間ｔo 経過後に
開動作を開始し、また該流量調整弁４０の開速度が上記
規制値となるように上記ステップモータ２３を制御す
る。これにより上記スロットルバルブ２０に遅れて流量
調整弁４０が開くこととなり、スロットル２０の急開に
よる吸入空気量の増加速度が流量調整弁４０によって緩
慢にされ、上述の無負荷レーシングの場合でも燃料応答
性の遅れが緩和され、その結果失火の発生を抑制でき、
エンジンの運転フィーリングの低下を回避できる。な
お、上述のように、上記遅れ時間，開速度の規制値は、
エンジン回転数，スロットル開速度に応じた異なる値が
採用され、例えば遅れ時間についてはエンジン回転数，
スロットル開速度が大きいほど小さい値が採用され、開
速度の規制値についてはエンジン回転数，スロットル開
速度が大きいほど大きい値が採用される。

【００４６】また本実施形態に係る流量調整弁４０の開
速度あるいは開度の規制方式は、トラクションコントロ
ールにも適用されている。即ち、後輪の検出回転数ｖｒ
と、エンジン回転数，減速比から演算された予想回転数
ｖo あるいは前輪回転数ｖｆとの差から後輪が滑ってい
ることが検出された場合には、流量調整弁４０の開度を
スロットルバルブ開度より小さくするかあるいは開速度
をスロットルバルブの開速度より遅らせるのである。こ
れによりエンジン出力が絞られ、後輪の空転が回避さ
れ、後輪のグリップが回復する。この構成は、凍結して
いる路面のような低μ路走行，あるいはカーブの旋回走
行時に特に有効である。

【００４７】なお、上記実施形態では、流量調整弁がス
ロットルバルブと同様の構造である場合を説明したが、
この流量調整弁として、図７〜図１１に示す形状のもの
を採用することができる。なお、図中、図１〜図６と同
一符号は同一又は相当部分を示す。

【００４８】図７，図８は請求項４の発明の一実施形態
（第２実施形態）に係る流量調整弁６０を示す。該流量
調整弁６０は、弁板６０ａを長円形又は角丸形のものと
し、該弁板６０ａの天壁側に偏位した部分に弁軸６０ｂ
をを固定してなり、該弁軸６０ｂがスロットルボディ
（吸気通路）１７の天壁面寄りに偏位するように配置さ
れている。なお、スロットルボディ１７の吸気通路１７
ｄの上記流量調整弁６０配置位置部分は、上記弁板６０
ａの形状に合わせた長円形の横断面形状を有している。

【００４９】これにより上記流量調整弁６０は、全開時
にはスロットルボディ１７の天壁側寄りの位置に偏位す
る（図示二点鎖線の位置）こととなり、それだけ吸気抵
抗を軽減できる。即ち、一般に吸気通路を流れる吸気の
流速は、図７に破線で示すように、通路中心部で最大
（ｖmax)となり、内表面側ほど低速で、上記弁軸６０ｂ
部分ではｖと低速になる。本実施形態では、流量調整弁
６０は全開状態では流速がｖと遅い内表面側寄りに位置
するからそれだけ吸気抵抗が小さくなる。

【００５０】図９，図１０は請求項５の発明の一実施形
態（第３実施形態）に係る流量調整弁７０を示す。この
流量調整弁７０は、弁板７０ａを長円形又は角丸形の端
部を切断した如き形状とし、該弁板７０ａの上記切断さ
れた端部に弁軸７０ｂを固定してなり、該弁軸７０ｂが
上記スロットルボディ１７の天壁面に接するように配置
されている。なお、スロットルボディ１７の吸気通路１
７ｄの上記流量調整弁７０配置位置部分は、上記弁板７
０ｂの形状に合わせた横断面形状を有している。

【００５１】これにより上記流量調整弁７０は、全開時
にはスロットルボディ１７の内表面に接するようにな
り、該流量調整弁７０が高速回転・高負荷運転域での吸
気抵抗となることはほとんどない。なお、図１１に流量
調整弁の配置位置の変形例を示すように、スロットルボ
ディ１７の天壁部に流量調整弁７０が収容される収容部
１７ｃを段落ちするように形成することも可能であり、
このようにした場合には該流量調整弁７０による吸気抵
抗を略完全に無くすことができる。

【００５２】また上記各実施形態では、ステップモータ
２３により流量調整弁４０，６０，７０を強制開閉する
ようにした場合を説明したが、大気圧とスロットルボデ
ィ１７内の流量調整弁４０，スロットルバルブ２０間の
圧力との差を利用することにより、流量調整弁を強制開
閉することも可能であり、このようにしたのが請求項７
の発明である。

【００５３】図１２は請求項７の発明の一実施形態（第
４実施形態）を示す。図中、８０はダイヤフラム弁であ
り、該弁のケーシング８１内はダイヤフラム８２により
負圧室８１ａ，大気圧室８１ｂに画成されている。上記
負圧室８１ａと吸気通路１７ｄの流量調整弁４０，スロ
ットルバルブ２０間部分とは負圧パイプ８３ａで連通接
続されており、大気圧室８１ｂは大気に開放されてい
る。また、上記ダイヤフラム８２に接続されたピストン
ロッド８２ａは、上記流量調整弁４０の弁軸４０ｂに装
着されたプーリ８２ｂにリンク接続されている。

【００５４】そして上記流量調整弁は４０は、全開位置
に所定のばね力で付勢されている。この場合、流量調整
弁４０自体を全開位置に付勢する方法と、上記ダイヤフ
ラム８２を図示左方に付勢する方法の何れでも採用可能
である。本実施形態の場合、流量調整弁４０の全開位置
への付勢力の設定如何により、流量調整弁４０の開速度
の規制値を設定することとなる。

【００５５】図１２に実線で示すように、スロットルバ
ルブ２０が全閉の状態では、上記ダイヤフラム弁８０の
負圧室８１ａには流量調整弁４０，スロットルバルブ２
０間の負圧が導入されており、ダイヤフラム８２が右方
に移動し流量調整弁４０を上記付勢力に抗して最小開度
（全閉）位置に保持している。

【００５６】上記全閉状態からスロットルバルブ２０
が、通常のスロットル開速度で開かれた場合には、該ス
ロットル開速度に応じた速度でダイヤフラム弁８０の負
圧室８１ａの負圧が小さくなり、ダイヤフラム８２が左
方に移動し、流量調整弁４０は付勢力によりスロットル
開速度と同様の速度で開いていく。これによりエンジン
１は、流量調整弁４０を備えない場合と略同様に回転す
ることとなる。

【００５７】一方、スロットルバルブ２０が、全閉状態
から所定値以上のスロットル開速度で急激に開かれた場
合のような無負荷レーシング運転状態では、該スロット
ル開速度より低い速度でダイヤフラム弁８０の負圧室８
１ａの負圧が小さくなり、ダイヤフラム８２はスロット
ル開速度より遅い速度で左方に移動し、流量調整弁４０
は上記付勢力によりスロットル開速度より低い速度で開
いていく。

【００５８】このようにして上記スロットルバルブ２０
に遅れて流量調整弁４０が開くこととなり、スロットル
バルブ２０の急開による吸入空気量の増加速度が流量調
整弁４０によって緩慢にされ、上述の無負荷レーシング
の場合でも燃料応答性の遅れが緩和され、その結果失火
の発生を抑制でき、エンジンの運転フィーリングの低下
を回避できる。

【００５９】ここで上記ダイヤフラム弁８０の負圧室８
１ａに、流量調整弁４０又は７０の弁板４０ａ又は７０
ａと吸気通路１７ｄとの開隙間を通る吸気流の負圧を導
入することも可能であり、このようにしたのが請求項８
の発明である。図１３は請求項８の発明の一実施形態
（第５実施形態）を示し、弁板４０ａには負圧導入通路
４０ｃが該弁板４０ａの外縁に開口するよう形成されて
おり、該負圧導入孔４０ｃは弁軸４０ｂに形成された負
圧導出孔４０ｄを介して負圧パイプ８３ａに接続されて
いる。これにより該弁板４０ａの外縁と吸気通路１７ｄ
との開口隙間を流れる吸気流の負圧が上記ダイヤフラム
弁８０の負圧室８１ａに導入される。

【００６０】本実施形態の場合には、流量調整弁４０の
弁板４０ａと吸気通路１７ｄの壁面との間を流れる吸気
流により発生する負圧に応動させて流量調整弁４０を作
動させることができ、従来の負圧応動形気化器を備えた
エンジンと同様のエンジン回転フィーリングを得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１〜３，６の発明に係る第１実施形態に
よる吸気装置を備えたサイクルエンジンを搭載した自動
二輪車の左側面図である。

【図２】上記第１実施形態エンジンの断面側面図であ
る。

【図３】上記第１実施形態吸気装置のスロットルボディ
のユニット状態を示す平面模式図である。

【図４】上記第１実施形態吸気装置のスロットルボディ
のユニット状態を示す背面模式図である。

【図５】上記第１実施形態吸気装置のスロットルボディ
の断面側面図（図３のV-V 線断面図) である。

【図６】上記第１実施形態吸気装置のスロットル開度，
流量調整弁開度の関係を示す特性図である。

【図７】請求項４の発明に係る第２実施形態のスロット
ルボディの断面側面図である。

【図８】上記第２実施形態のスロットルボディの断面背
面図（図６のVIII-VIII 線断面図) である。

【図９】請求項５の発明に係る第３実施形態のスロット
ルボディの断面側面図である。

【図１０】上記第３実施形態のスロットルボディの断面
背面図（図９のＸ−Ｘ線断面図)である。

【図１１】上記第３実施形態のスロットルボディの変形
例を示す断面側面図である。

【図１２】請求項７の発明に係る第４実施形態のスロッ
トルボディの断面側面図である。

【図１３】請求項８の発明に係る第５実施形態のスロッ
トルボディの断面側面図である。

【符号の説明】

１７ｄ 吸気通路 ２０ スロットルバルブ ２３ｂ スロットルグリップ ２５ 燃料噴射弁 ４０，６０，７０ 流量調整弁 ４０ａ，６０ａ，７０ａ 弁板 ４０ｂ，６０ｂ，７０ｂ 弁軸 ８０ ダイヤフラム弁 ８２ｂ プーリ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 9/10 Ｆ０２Ｄ 9/10 Ａ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼室に連通する吸気通路の途中にスロ
   ットルグリップに連動して開閉するバタフライ式スロッ
   トルバルブを配設し、該吸気通路のスロットルバルブ上
   流側又は下流側に燃料を噴射供給する燃料噴射弁を備え
   たた４サイクルエンジンの吸気装置において、上記吸気
   通路の上記スロットルバルブより上流側に配設され該吸
   気通路の通路面積を変化させる流量調整弁と、該流量調
   整弁の開度を変化させる外部駆動機構と、該外部駆動機
   構を、吸気流量の増加速度が上記スロットルバルブの開
   速度に応じた吸気流量の増加速度より緩慢になるよう制
   御する外部駆動機構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吸気装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記外部駆動機構制
   御手段は、上記流量調整弁の開速度が所定の規制値とな
   るように上記外部駆動機構を制御し、かつエンジン回転
   数，スロットルバルブ開速度が高い時の上記流量調整弁
   の開速度の規制値を低い時の規制値より大きい値とする
   ことを特徴とする４サイクルエンジンの給気装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、上記外部駆動
   機構制御手段は、上記流量調整弁が所定の遅れ時間経過
   後に開動作を開始し、かつエンジン回転数，スロットル
   バルブ開速度が高い時の上記遅れ時間を低い時の遅れ時
   間より小さい値とすることを特徴とする４サイクルエン
   ジンの給気装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３の何れかにおいて、上
   記流量調整弁は、弁板の一端側に偏位した部分に弁軸を
   固定してなり、該弁軸が上記吸気通路の壁面寄りに偏位
   配置されていることを特徴とする４サイクルエンジンの
   吸気装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし３の何れかにおてい、上
   記流量調整弁は、弁板の一端に弁軸を固定してなり、該
   弁軸が上記吸気通路の壁面に接するように配置されてい
   ることを特徴とする４サイクルエンジンの吸気装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５の何れかにおいて、上
   記外部駆動機構は、上記流量調整弁の弁軸をステップモ
   ータにより回転駆動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吸気装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし５の何れかにおいて、上
   記外部駆動機構は、上記流量調整弁を全開位置に回動付
   勢するとともに、該流量調整弁を該流量調整弁とスロッ
   トル弁との間の圧力と大気圧との差で作動するダイヤフ
   ラム弁により回動させ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動弁装置。
8. 【請求項８】 請求項７において、上記流量調整弁の弁
   板に、該弁板の吸気通路内面に対向する外縁部に開口
   し、弁軸まで延びる負圧導入通路を設け、該負圧導入通
   路を弁軸の軸心に設けた負圧導出通路を介して上記ダイ
   ヤフラム弁の負圧室に連通接続したことを特徴とする４
   サイクルエンジンの動弁装置。