WO2020026565A1

WO2020026565A1 - 内燃機関

Info

Publication number: WO2020026565A1
Application number: PCT/JP2019/020134
Authority: WO
Inventors: 琢盛吉田; 良介福元; 敦士平野
Original assignee: ヤマハ発動機株式会社
Priority date: 2018-08-02
Filing date: 2019-05-21
Publication date: 2020-02-06
Also published as: EP3832084A1; EP3832084B1; EP3832084A4

Abstract

比較的簡単かつ安価な構成により、低速域および高速域の両方のエンジントルクを向上させることができる内燃機関を提供することを目的とする。内燃機関（２０）は、吸気通路（６）のスロットル弁（７）よりも上流側の少なくとも一部を互いに並列な第１通路（５１）と第２通路（５２）とに仕切る隔壁（５Ｂ）と、第２通路（５２）の内部に配置された開閉弁（９）とを備える。第１通路（５１）の流路長さＡ１は、吸気通路（６）の隔壁（５Ｂ）の下流端（８ａ）とスロットル弁（７）の弁軸（７１）との間の流路長さＢよりも長い。

Description

内燃機関

　本発明は内燃機関に関する。

　内燃機関は、回転速度の低速域から高速域に至る広い範囲において、大きなトルクを発揮できることが好ましい。従来から、例えば特許文献１に示すように、吸気通路のファンネルの長さを変更可能な内燃機関が知られている。この内燃機関は、スロットルボディに接続された固定ファンネルと、固定ファンネルに移動可能に設けられた可動ファンネルと、可動ファンネルを移動させるアクチュエータとを備えている。アクチュエータが可動ファンネルを移動させることにより、可動ファンネルを固定ファンネルに接続し、または、固定ファンネルから離間させることができる。これにより、ファンネルの全体の長さを変更することができるので、低速域および高速域の両方においてエンジントルクを向上させることができる。

特開２００９－１６２０８０号公報

　上記内燃機関では、可動ファンネルを固定ファンネルに対して接近または離反させる機構が必要である。すなわち、ファンネルの長さを変更する機構が必要である。しかし、そのような機構は構造が複雑であり、また、内燃機関のコストアップを招く要因となる。

　本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的簡単かつ安価な構成により、低速域および高速域の両方のエンジントルクを向上させることができる内燃機関を提供することである。

　本発明に係る内燃機関は、吸気通路と、スロットル弁と、隔壁と、開閉弁とを備える。前記吸気通路は、空気を導入する導入口と燃焼室に向けて開口する吸気口とを有し、前記導入口から前記吸気口にわたって延びている。前記スロットル弁は、回転可能な弁軸と前記弁軸に設けられた弁体とを有し、前記吸気通路の内部に配置されている。前記隔壁は、前記吸気通路の前記スロットル弁よりも上流側に配置され、前記吸気通路の前記スロットル弁よりも上流側の少なくとも一部を互いに並列な第１通路と第２通路とに仕切っている。前記開閉弁は、前記第２通路の内部に配置され、前記第２通路を開閉する。前記第１通路の流路長さは、前記吸気通路の前記隔壁の下流端と前記スロットル弁の前記弁軸との間の流路長さよりも長い。なお、「流路長さ」とは、流路の中心線の長さのことであり、流路の中心線が曲線の場合は、その曲線の長さのことである。「スロットル弁の弁軸との間の流路長さ」とは、スロットル弁の弁軸の中心との間の流路長さのことである。

　上記内燃機関によれば、開閉弁の開閉により、吸気通路におけるスロットル弁よりも上流側の部分（以下、単に上流側吸気通路という）の流路断面積を変更することができる。開閉弁を閉じると、上流側吸気通路の流路断面積を小さくすることができる。これにより、内燃機関の低速域のトルクを向上させることができる。一方、開閉弁を開くと、上流側吸気通路の流路断面積を大きくすることができる。これにより、内燃機関の高速域のトルクを向上させることができる。したがって、低速域および高速域の両方において、エンジントルクを向上させることができる。

　上記内燃機関によれば、ファンネルの長さを変更する機構は不要であり、開閉弁の開閉のみによって、低速域および高速域のエンジントルクを向上させることができる。よって、比較的簡単かつ安価な構成により、低速域および高速域の両方のエンジントルクを向上させることができる。

　また、上記内燃機関によれば、第１通路の流路長さは、隔壁の下流端とスロットル弁の弁軸との間の流路長さよりも長い。第１通路の流路長さは比較的長く、隔壁とスロットル弁との間の流路長さは比較的短い。そのため、開閉弁の開閉に伴う吸気通路の流路断面積の変更の効果が大きくなる。したがって、より幅広い速度領域において、エンジントルクを向上させることができる。

　また、上記内燃機関によれば、スロットル弁は第１通路および第２通路よりも下流側に配置されている。そのため、スロットル弁の制御に対する内燃機関のレスポンスが速い。また、スロットル弁が第１通路および第２通路よりも上流側に配置されている場合に比べて、吸気通路におけるスロットル弁の下流側の容積が小さい。そのため、低負荷（すなわち、スロットル開度が小さい領域）での燃焼の安定性を確保しやすい。

　本発明の好ましい一態様によれば、前記第２通路の流路長さは、前記吸気通路の前記隔壁の下流端と前記スロットル弁の前記弁軸との間の流路長さよりも長い。

　上記態様によれば、第２通路の流路長さは比較的長く、隔壁とスロットル弁との間の流路長さは比較的短い。そのため、開閉弁の開閉に伴う吸気通路の流路断面積の変更の効果が大きくなる。したがって、より幅広い速度領域において、エンジントルクを向上させることができる。

　本発明の好ましい一態様によれば、前記第１通路および前記第２通路の合計の流路長さは、前記吸気通路のうち前記第１通路および前記第２通路を除いた部分の流路長さよりも長い。

　上記態様によれば、第１通路および第２通路の流路長さが比較的長いので、開閉弁の開閉に伴う吸気通路の流路断面積の変更の効果が大きくなる。したがって、より幅広い速度領域において、エンジントルクを向上させることができる。

　本発明の好ましい一態様によれば、前記第１通路の流路長さと前記第２通路の流路長さとは等しい。

　上記態様によれば、互いに並列である第１通路および第２通路を容易に形成することができる。

　本発明の好ましい一態様によれば、前記第１通路の流路長さは、前記吸気通路の前記隔壁の下流端と前記吸気口との間の流路長さの０．３倍以上である。

　上記態様によれば、第１通路の流路長さが比較的長いので、開閉弁の開閉に伴う吸気通路の流路断面積の変更の効果が大きくなる。したがって、より幅広い速度領域において、エンジントルクを向上させることができる。

　前記内燃機関は、エアクリーナと、前記導入口を有し、前記エアクリーナに接続された吸気管と、前記スロットル弁が収容され、前記吸気管に接続されたスロットルボディと、前記吸気口および前記吸気口の上流側に位置する吸気ポートを有し、前記スロットルボディが取り付けられたシリンダヘッドと、を備えていてもよい。前記吸気通路は、前記吸気ポート、前記スロットルボディ、および前記吸気管によって構成され、前記隔壁の少なくとも一部は、前記吸気管の内部に設けられていてもよい。

　本発明の好ましい一態様によれば、前記第１通路の流路長さは、前記スロットルボディの流路長さよりも長い。

　本発明の好ましい一態様によれば、前記吸気通路の前記隔壁の下流端と前記スロットル弁の前記弁軸との間の流路長さは、前記スロットルボディの内径の１～３倍である。

　隔壁の下流端とスロットル弁の弁軸との間の長さが短すぎると、開閉弁を閉じたときに、第１通路を流れた空気がスロットル弁に対して偏って流れる傾向がある。しかし、上記態様によれば、隔壁の下流端と弁軸との間の流路長さは、スロットルボディの流路長さ以上である。そのため、開閉弁を閉じたときに、スロットル弁に対して空気が偏って流れることを抑制することができる。したがって、スロットル弁により、内燃機関の出力を良好に制御することができる。一方、隔壁の下流端と弁軸との間の長さが長すぎると、開閉弁の開閉に伴う吸気通路の流路断面積の変更の効果が小さくなる傾向がある。しかし、上記態様によれば、隔壁の下流端と弁軸との間の流路長さは、スロットルボディの流路長さの３倍以下である。よって、開閉弁の開閉に伴う吸気通路の流路断面積の変更の効果を十分に確保することができる。

　本発明の好ましい一態様によれば、前記内燃機関は、燃料を噴射する噴射口を有し、前記スロットルボディに取り付けられたインジェクタを備えている。前記噴射口は、前記スロットルボディの下流側から見たときに、前記スロットルボディの中心線に対して、前記第２通路の中心線と反対側に位置している。

　開閉弁を閉じたときおよび開いたときのいずれであっても、第１通路には空気が流れる。上記態様によれば、インジェクタの噴射口は、第２通路よりも第１通路に近い位置に配置されている。噴射口は、常に空気が流れる方に配置されている。よって、開閉弁を閉じたときおよび開いたときのいずれにおいても、上記空気により、インジェクタから噴射された燃料の拡散を促進することができる。また、上記空気により、燃料の壁面付着が抑制される。

　本発明の好ましい一態様によれば、前記隔壁の下流端は、前記スロットルボディの外部に位置している。

　上記態様によれば、隔壁がスロットルボディの外部に配置されているので、隔壁を容易に形成することができる。

　本発明の好ましい一態様によれば、前記隔壁の下流端は、前記スロットルボディの内部に位置している。

　上記態様によれば、隔壁の下流端がスロットルボディの内部に配置されているので、隔壁の下流端とスロットル弁との間の流路長さを短くすることができる。よって、開閉弁の開閉に伴う吸気通路の流路断面積の変更の効果が大きくなる。

　本発明の好ましい一態様によれば、前記吸気管は、外管と、前記外管の内部に配置された内管と、を有している。前記隔壁は、前記内管の少なくとも一部からなっている。前記第１通路は、前記外管の内部かつ前記内管の外部に形成されている。前記第２通路は、前記内管の内部に形成されている。

　上記態様によれば、第１通路および第２通路を容易に形成することができる。

　前記外管および前記内管は、それぞれ円管からなっていてもよい。

　前記内燃機関は、前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度センサと、前記回転速度センサにより検出された回転速度が閾値未満のときに前記開閉弁を閉じ、前記回転速度が閾値以上のときに前記開閉弁を開く制御装置と、を備えていてもよい。

　前記内燃機関は、前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度センサと、前記内燃機関の負荷を検出する負荷検出装置と、前記回転速度センサにより検出された回転速度が閾値未満のときに前記開閉弁を閉じ、前記回転速度が閾値以上のときに前記開閉弁を開くとともに、前記負荷検出装置により検出された負荷に基づいて前記閾値を設定変更する制御装置と、を備えていてもよい。

　本発明によれば、比較的簡単かつ安価な構成により、低速域および高速域の両方のエンジントルクを向上させることができる内燃機関を提供することができる。

一実施形態に係る内燃機関を備えた自動二輪車の部分側面図である。前記内燃機関の部分断面図である。前記内燃機関の部分断面図である。図３のＩＶ－ＩＶ線断面図である。スロットルボディを下流側から見た図である。前記内燃機関の部分断面図である。開閉弁の制御系のブロック図である。エンジン回転速度とエンジントルクとの関係を示すトルク曲線図である。負荷が異なる場合のエンジン回転速度とエンジントルクとの関係を示すトルク曲線図である。他の実施形態に係る内燃機関の部分断面図である。他の実施形態に係る内燃機関の部分断面図である。他の実施形態に係る内燃機関の部分断面図である。

　以下、本発明の実施の形態について説明する。本実施形態に係る内燃機関は、車両に搭載され、走行のための駆動源として利用されるものである。車両の形態は何ら限定されないが、図１に示すように、本実施形態に係る車両は自動二輪車３５である。

　自動二輪車３５は、車体フレーム３６と、車体フレーム３６に支持された内燃機関２０と、前輪３７と、図示しない後輪とを備えている。後輪はいわゆる駆動輪であり、図示しない動力伝達機構により内燃機関２０に連結されている。内燃機関２０は、後輪に動力を出力するように構成されている。

　図２に示すように、内燃機関（以下、単にエンジンという）２０は、クランクケース２１と、シリンダボディ２２と、シリンダヘッド１１と、シリンダヘッドカバー２４とを備えている。シリンダボディ２２の内部にはシリンダ２２Ａが形成されている。シリンダ２２Ａの内部には、ピストン２５が配置されている。クランクケース２１の内部には、図示しないクランク軸が配置されている。クランク軸とピストン２５とは、コンロッド２６により連結されている。

　シリンダヘッド１１には、吸気ポート３および排気ポート２３が形成されている。吸気ポート３は、燃焼室２７に向けて開口する吸気口２を有している。排気ポート２３は、燃焼室２７に向けて開口する排気口２８を有している。シリンダヘッド１１には、吸気口２を開閉する吸気弁２９と、排気口２８を開閉する排気弁３０とが設けられている。排気管３１は、排気ポート２３につながっている。

　エンジン２０は、エアクリーナ１０と吸気通路６とを備えている。吸気通路６は、吸気ポート３、スロットルボディ４、および吸気管５により構成されている。スロットルボディ４はシリンダヘッド１１に接続され、吸気管５はスロットルボディ４に接続され、エアクリーナ１０は吸気管５に接続されている。図３に示すように、吸気管５はエアクリーナ１０の内部において開口する導入口１を有している。吸気通路６は、空気を導入する導入口１と、燃焼室２７に向けて開口する吸気口２とを有しており、導入口１から吸気口２にわたって延びている。

　スロットルボディ４の内部には、スロットル弁７が配置されている。スロットル弁７は、スロットルボディ４に回転可能に支持された弁軸７１と、弁軸７１に設けられた弁体７２とを有している。

　図４に示すように、吸気管５は二重管により構成されている。吸気管５は、外管５Ａと、外管５Ａの内部に配置された内管５Ｂとを含んでいる。ここでは、外管５Ａおよび内管５Ｂは、それぞれ円管からなっている。ただし、外管５Ａおよび内管５Ｂの断面形状は特に限定されない。

　外管５Ａの内部かつ内管５Ｂの外部には、第１通路５１が形成されている。内管５Ｂの内部には、第２通路５２が形成されている。第１通路５１と第２通路５２とは、互いに並列に設けられている。また、本実施形態では、第１通路５１と第２通路５２とは、互いに平行である。内管５Ｂは、第１通路５１と第２通路５２とを仕切る隔壁となっている。

　図３に示すように、第２通路５２には開閉弁９が配置されている。開閉弁９は内管５Ｂの内部に配置されている。開閉弁９の構造は特に限定されないが、ここでは弁軸９１と弁軸９１に設けられた弁体９２とを有するバタフライ弁によって構成されている。開閉弁９は、少なくとも内管５Ｂに回転可能に支持されている。

　吸気通路６において、空気は導入口１から吸気口２に向かって流れる。本明細書では、空気が流れて来る方を上流側、空気が流れて行く方を下流側と呼ぶこととする。本実施形態では、導入口１に近い方が上流側、吸気口２に近い方が下流側となる。内管５Ｂは、スロットル弁７よりも上流側に配置されている。内管５Ｂの下流端は、第１通路５１と第２通路５２とを仕切る隔壁の下流端８ａに対応する。内管５Ｂはスロットルボディ４の外部に配置されているので、ここでは隔壁の下流端８ａはスロットルボディ４の外部に位置している。

　本実施形態では、第１通路５１の流路長さＡ１および第２通路５２の流路長さＡ２は、それぞれ比較的長くなっている。なお、流路長さとは、通路の中心線に沿った長さのことである。ここでは、第１通路５１の流路長さＡ１および第２通路５２の流路長さＡ２は、それぞれ内管５Ｂの下流端８ａとスロットル弁７の弁軸７１との間の流路長さＢよりも長い。すなわち、Ａ１＞Ｂであり、Ａ２＞Ｂである。なお、内管５Ｂの下流端８ａと弁軸７１との間の流路長さとは、内管５Ｂの下流端８ａと弁軸７１の中心との間の流路長さのことである。

　第１通路５１の流路長さＡ１は、スロットルボディ４の流路長さＥよりも長い。Ａ１＞Ｅである。また、第２通路５２の流路長さＡ２は、スロットルボディ４の流路長さＥよりも長い。Ａ２＞Ｅである。

　本実施形態では、第１通路５１の流路長さＡ１と第２通路５２の流路長さＡ２とは等しい。Ａ１＝Ａ２である。ただし、限定される訳ではない。

　第１通路５１および第２通路５２の合計の流路長さＡ１＋Ａ２は、吸気通路６のうち第１通路５１および第２通路５２を除いた部分の流路長さＤよりも長い。Ａ１＋Ａ２＞Ｄである。

　第１通路５１の流路長さＡ１は、吸気通路６の内管５Ｂの下流端８ａと吸気口２との間の流路長さＤの０．３倍以上である。すなわち、Ａ１≧０．３Ｄである。

　本実施形態では、内管５Ｂの下流端８ａとスロットル弁７の弁軸７１との間の流路長さＢは、スロットルボディ４の内径４ｄの１～３倍である。ただし、特に限定される訳ではない。

　図３に示すように、スロットルボディ４には、インジェクタ１２が取り付けられている。インジェクタ１２は、燃料を噴射する噴射口１３を有している。図５に示すように、スロットルボディ４の下流側（図３の右側）から見たときに、噴射口１３はスロットルボディ４の中心線Ｃ４に対して、第２通路５２の中心線Ｃ２と反対側に位置している。ここでは図６に示すように、噴射口１３はスロットルボディ４の中心線Ｃ４の上方に位置し、第２通路５２の中心線Ｃ２はスロットルボディ４の中心線Ｃ４の下方に位置している。

　図７に示すように、エンジン２０は、エンジン２０の回転速度を検出する回転速度センサ４１と、エンジン２０の負荷を検出する負荷検出装置４２と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）からなる制御装置４３とを備えている。なお、エンジン２０の回転速度とは、クランク軸（図示せず）の回転速度のことである。制御装置４３は、回転速度センサ４１により検出される回転速度に基づいて、あるいは、回転速度センサ４１により検出される回転速度および負荷検出装置４２により検出される負荷に基づいて、開閉弁９を制御するように構成されている。

　例えば、制御装置４３は、回転速度センサ４１により検出される回転速度が閾値未満のときに開閉弁９を閉じ、閾値以上のときに開閉弁９を開くように構成されていてもよい。

　図８Ａは、エンジン２０のトルク曲線の図であり、スロットル弁７の開度が一定である場合（例えば、スロットル弁７の開度が最大開度である場合）のエンジン２０の回転速度Ｎと出力トルク（以下、エンジントルクという）Ｔとの関係を表している。開閉弁９を閉じると、第１通路５１には空気が流れるが、第２通路５２には空気が流れない。開閉弁９を閉じると吸気管５の流路断面積が減少するので、エンジン２０のトルク曲線は曲線Ｔ１のようになる。トルク曲線Ｔ１では、エンジン回転速度Ｎが比較的低い領域、すなわち低速域において、エンジントルクＴが大きくなる。一方、開閉弁９を開くと、第１通路５１および第２通路５２の両方に空気が流れる。開閉弁９を開くと吸気管５の流路断面積が増加するので、エンジン２０のトルク曲線は曲線Ｔ２のようになる。トルク曲線Ｔ２では、エンジン回転速度Ｎが比較的高い領域、すなわち高速域において、エンジントルクＴが大きくなる。本実施形態では、制御装置４３によって、回転速度Ｎが閾値Ｎｓ未満の場合は開閉弁９が閉じられ、閾値Ｎｓ以上の場合は開閉弁９が開かれる。その結果、エンジン２０のトルク曲線Ｔ３は、トルク曲線Ｔ１およびＴ２のうち高い方の部分を繋いだような曲線となり、低速域および高速域の両方においてエンジントルクＴを向上させることができる。

　なお、エンジン２０では負荷に応じてスロットル弁７の開度が変更されるが、エンジン２０のトルク曲線は、スロットル弁７の開度に応じて変化する。例えば図８Ｂに示すように、スロットル弁７の開度が上述の例に比べて相対的に小さい場合、開閉弁９を閉じたときのトルク曲線はＴ１からＴ１´となり、開閉弁９を開いたときのトルク曲線はＴ２からＴ２´となる。その結果、トルク曲線Ｔ１´およびＴ２´のうち高い方の部分を繋いだ曲線はＴ３´となり、２つのトルク曲線Ｔ１´，Ｔ２´が交わる点の回転速度Ｎは、ＮｓからＮｓ´となる。そこで、この場合には、開閉弁９の開閉の基準となる閾値をＮｓからＮｓ´に変更することが好ましい。

　そこで、制御装置４３は、開閉弁９の開閉の基準となる閾値をエンジン２０の負荷に応じて変更するように構成されていてもよい。すなわち、制御装置４３は、回転速度センサ４１により検出される回転速度が閾値未満のときに開閉弁９を閉じ、閾値以上のときに開閉弁９を開くようにするとともに、負荷検出装置４２により検出される負荷に応じて上記閾値を設定変更するように構成されていてもよい。なお、ここでは、エンジン２０の負荷が小さくなるほど、閾値は大きく設定される。制御装置４３の具体的な制御方法は何ら限定されないが、例えば制御装置４３は、回転速度および負荷を用いて予め定められたマップにより、開閉弁９の開閉を制御するように構成されていてもよい。

　以上のように、本実施形態に係るエンジン２０によれば、図３に示すように、スロットル弁７よりも上流側に第１通路５１および第２通路５２が配置され、第２通路５２の内部に開閉弁９が配置されている。そして、開閉弁９の開閉により、吸気通路６におけるスロットル弁７よりも上流側の部分（上流側吸気通路）の流路断面積を変更することができる。詳しくは、開閉弁９を閉じると上流側吸気通路の流路断面積を小さくすることができ、開閉弁９を開くと上流側吸気通路の流路断面積を大きくすることができる。そのため、開閉弁９を閉じることによって低速域のエンジントルクを向上させることができ、開閉弁９を開くことによって高速域のエンジントルクを向上させることができる（図８Ａおよび図８Ｂ参照）。したがって、本実施形態に係るエンジン２０によれば、低速域および高速域の両方において、エンジントルクを向上させることができる。

　本実施形態に係るエンジン２０によれば、吸気通路６の長さを変更する機構は不要である。開閉弁９の開閉のみによって、低速域および高速域のエンジントルクを向上させることができる。よって、比較的簡単かつ安価な構成により、低速域および高速域の両方のエンジントルクを向上させることができる。

　また、本実施形態に係るエンジン２０によれば、第１通路５１の流路長さＡ１は、隔壁である内管５Ｂの下流端８ａとスロットル弁７の弁軸７１との間の流路長さＢよりも長い。すなわち、第１通路５１の流路長さＡ１は、第１通路５１の下流端とスロットル弁７の弁軸７１との間の流路長さＢよりも長い。このように、第１通路５１の流路長さＡ１が比較的長く、第１通路５１とスロットル弁７との間の流路長さＢが比較的短いので、開閉弁９の開閉に伴う吸気通路６の流路断面積の変更の効果が大きくなる。したがって、より幅広い速度領域において、エンジントルクを向上させることができる（図８Ａおよび図８Ｂ参照）。

　また、本実施形態に係るエンジン２０によれば、スロットル弁７は第１通路５１および第２通路５２よりも下流側に配置されている。そのため、スロットル弁７が第１通路５１および第２通路５２よりも上流側に配置される場合に比べて、スロットル弁７の制御に対するエンジン２０のレスポンスが速い。すなわち、スロットル弁７の開度を変更すると、エンジン２０の出力が迅速に変化する。また、スロットル弁７が第１通路５１および第２通路５２よりも下流側に配置されているので、スロットル弁７が第１通路５１および第２通路５２よりも上流側に配置される場合に比べて、吸気通路６におけるスロットル弁７の下流側の部分（下流側吸気通路）の容積が小さい。そのため、低負荷（すなわち、スロットル弁７の開度が小さい領域）での燃焼の安定性を確保しやすい。

　また、本実施形態に係るエンジン２０によれば、第２通路５２の流路長さＡ２は、内管５Ｂの下流端８ａとスロットル弁７の弁軸７１との間の流路長さＢよりも長い。第２通路５２の流路長さＡ２は、第２流路５２の下流端とスロットル弁７の弁軸７１との間の流路長さＢよりも長い。このように、第２通路５２の流路長さＡ２が比較的長く、第２通路５２とスロットル弁７との間の流路長さＢが比較的短いので、開閉弁９の開閉に伴う吸気通路６の流路断面積の変更の効果が大きくなる。よって、より幅広い速度領域においてエンジントルクを向上させることができる。

　また、本実施形態に係るエンジン２０によれば、第１通路５１および第２通路５２の合計の流路長さＡ１＋Ａ２は、吸気通路６のうち第１通路５１および第２通路５２を除いた部分の流路長さＤよりも長い。このように、第１通路５１の流路長さＡ１および第２通路５２の流路長さＡ２が比較的長いので、開閉弁９の開閉に伴う吸気通路６の流路断面積の変更の効果が大きくなる。よって、より幅広い速度領域においてエンジントルクを向上させることができる。

　第１通路５１の流路長さＡ１と第２通路５２の流路長さＡ２とは相違していてもよいが、本実施形態では互いに等しい。そのため、吸気通路６の内部に隔壁（ここでは内管５Ｂ）を単純に配置するだけで、互いに並列である第１通路５１および第２通路５２を容易に形成することができる。

　第１通路５１の流路長さＡ１は特に限定されないが、本実施形態では、内管５Ｂの下流端８ａと吸気口２との間の流路長さＤの０．３倍以上に設定されている。また、第１通路５１の流路長さＡ１は、スロットルボディ４の流路長さＥよりも長い。このように第１通路５１の流路長さＡ１が比較的長いので、開閉弁９の開閉に伴う吸気通路６の流路断面積の変更の効果を大きくすることができる。したがって、より幅広い速度領域においてエンジントルクを向上させることができる。

　ところで、内管５Ｂの下流端８ａとスロットル弁７の弁軸７１との間の長さＢが短すぎると、開閉弁９を閉じたときに、第１通路５１を流れた空気がスロットル弁７に対して偏って流れる傾向がある。ここでは、開閉弁９を閉じたときに、空気がスロットル弁７の上側部分に偏って流れる傾向がある（図３参照）。しかし、本実施形態に係るエンジン２０によれば、内管５Ｂの下流端８ａと弁軸７１との間の流路長さＢは、スロットルボディ４の内径４ｄ以上である。上記流路長さＢが確保されているので、開閉弁９を閉じたときに、スロットル弁７に対して空気が偏って流れることを抑制することができる。したがって、スロットル弁７の制御により、エンジン２０の出力を良好に制御することができる。一方、内管５Ｂの下流端８ａと弁軸７１との間の流路長さＢが長すぎると、開閉弁９の開閉に伴う吸気通路６の流路断面積の変更の効果が小さくなる傾向がある。しかし、本実施形態に係るエンジン２０によれば、内管５Ｂの下流端８ａと弁軸７１との間の流路長さＢは、スロットルボディ４の内径４ｄの３倍以下である。上記流路長さＢが抑えられているので、開閉弁９の開閉に伴う吸気通路６の流路断面積の変更の効果を十分に確保することができる。

　本実施形態に係るエンジン２０によれば、開閉弁９を閉じたときに、空気は第１通路５１および第２通路５２のうち、第１通路５１のみを流れる。開閉弁９を開いたときには、空気は第１通路５１および第２通路５２の両方を流れる。このように、開閉弁９を閉じたときおよび開いたときのいずれにおいても、第１通路５１には空気が流れる。本実施形態によれば図５および図６に示すように、インジェクタ１２の噴射口１３は、スロットルボディ４の下流側から見たときに、スロットルボディ４の中心線Ｃ４に対して第２通路５２の中心線Ｃ２と反対側に位置している。インジェクタ１２の噴射口１３は、第２通路５２よりも第１通路５１に近い位置に配置されている。すなわち、噴射口１３は、常に空気が流れる方に配置されている。よって、開閉弁９を閉じたときおよび開いたときのいずれにおいても、上記空気により、インジェクタ１２から噴射された燃料の拡散を促進することができる。また、上記空気により、燃料の壁面付着を抑制することができる。

　本実施形態に係るエンジン２０によれば、外管５Ａと外管５Ａの内部に配置された内管５Ｂとにより、第１通路５１および第２通路５２が形成されている。そのため、第１通路５１および第２通路５２を容易に形成することができる。また、隔壁である内管５Ｂは、スロットルボディ４の外部に配置されている。そのため、第１通路５１と第２通路５２とを仕切る隔壁を容易に形成することができる。また、吸気管５とスロットルボディ４とを容易に組み立てることができる。

　以上、本発明の一実施形態について説明したが、前記実施形態は一例に過ぎない。他にも様々な実施形態が可能である。以下、他の実施形態の例について簡単に説明する。

　前記実施形態では、隔壁である内管５Ｂの下流端８ａは、スロットルボディ４の外部に位置している。しかし、図９に示すように、隔壁の下流端８ａがスロットルボディ４の内部に位置していてもよい。例えば、内管５Ｂが外管５Ａの内部およびスロットルボディ４の内部に跨がって配置されていてもよい。このように、隔壁の下流端８ａがスロットルボディ４の内部に配置されている場合、隔壁の下流端８ａとスロットル弁７との間の流路長さＢを更に短くすることができる。よって、開閉弁９の開閉に伴う吸気通路６の流路断面積の変更の効果が更に大きくなる。したがって、より幅広い速度領域においてエンジントルクを向上させることができる。

　前記実施形態では、開閉弁９はスロットルボディ４の外部に配置されている。開閉弁９はスロットルボディ４よりも上流側に配置されている。しかし、開閉弁９の位置は限定されない。図９に示すように、開閉弁９はスロットルボディ４の内部に配置されていてもよい。

　前記実施形態では、外管５Ａおよび内管５Ｂは、いずれも円管により構成されている。しかし、外管５Ａおよび内管５Ｂの一方または両方は、円管でなくてもよい。例えば、外管５Ａおよび内管５Ｂは、矩形管によって形成されていてもよい。

　前記実施形態では、吸気管５は外管５Ａおよび内管５Ｂを備え、第１通路５１と第２通路５２とを仕切る隔壁は内管５Ｂによって形成されている。しかし、第１通路５１および第２通路５２を備える吸気管５の構成は何ら限定されない。例えば、一本の管の内部に、平板、湾曲板、または屈曲板からなる隔壁が設けられていてもよい。

　前記実施形態では、第１通路５１の流路長さＡ１と第２通路５２の流路長さＡ２とは等しいが、それらは異なっていてもよい。例えば、図１０に示すように、第１通路５１の流路長さＡ１は、第２通路５２の流路長さＡ２よりも長くてもよい。

　前記実施形態では、開閉弁９は、弁軸９１および弁体９２を有するバタフライ弁である。しかし、開閉弁９は、第２通路５２を開閉できる弁であれば足り、その構造は何ら限定されない。例えば、図１１に示すように、開閉弁９は、弁体９３と弁体９３に連結されたソレノイド９４とを備えたシャッター式の弁であってもよい。

　前記実施形態では、第２通路５２の流路長さＡ２は、吸気通路６の隔壁の下流端８ａとスロットル弁７の弁軸７１との間の流路長さＢよりも長いが、流路長さＡ２は流路長さＢ以下であってもよい。

　前記実施形態では、第１通路５１および第２通路５２の合計の流路長さＡ１＋Ａ２は、吸気通路６のうち第１通路５１および第２通路５２を除いた部分の流路長さＤよりも長いが、合計の流路長さＡ１＋Ａ２は流路長さＤ以下であってもよい。

　前記実施形態では、第１通路５１の流路長さＡ１は、吸気通路６の隔壁の下流端８ａと吸気口２との間の流路長さＤの０．３倍以上であるが、流路長さＡ１は流路長さＤの０．３倍未満であってもよい。

　前記実施形態では、第１通路５１の流路長さＡ１はスロットルボディ４の流路長さＥよりも長いが、流路長さＡ１はスロットルボディ４の流路長さＥ以下であってもよい。

　吸気通路６の隔壁の下流端８ａとスロットル弁７の弁軸７１との間の流路長さＢは、スロットルボディ４の内径４ｄの１倍未満であってもよく、内径４ｄの３倍よりも長くてもよい。

　前記実施形態では、インジェクタ１２の噴射口１３は、スロットルボディ４の下流側から見たときに、スロットルボディ４の中心線Ｃ４に対して、第２通路５２の中心線Ｃ２と反対側に位置しているが、特に限定されない。インジェクタ１２の噴射口１３は、スロットルボディ４の下流側から見たときに、スロットルボディ４の中心線Ｃ４に対して、第２通路５２の中心線Ｃ２と同じ側に位置していてもよい。

　エンジン２０が搭載される車両は自動二輪車に限られない。エンジン２０は、自動二輪車以外の鞍乗型車両に搭載されていてもよい。ここで鞍乗型車両とは、乗員が跨がって乗車する車両のことである。また、エンジン２０は、鞍乗型車両以外の車両に搭載されていてもよい。

　ここに用いられた用語及び表現は、説明のために用いられたものであって限定的に解釈するために用いられたものではない。ここに示されかつ述べられた特徴事項の如何なる均等物をも排除するものではなく、本発明のクレームされた範囲内における各種変形をも許容するものであると認識されなければならない。本発明は、多くの異なった形態で具現化され得るものである。この開示は本発明の原理の実施形態を提供するものと見なされるべきである。それらの実施形態は、本発明をここに記載しかつ／又は図示した好ましい実施形態に限定することを意図するものではないという了解のもとで、実施形態がここに記載されている。ここに記載した実施形態に限定されるものではない。本発明は、この開示に基づいて当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ、改良及び／又は変更を含むあらゆる実施形態をも包含する。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施形態に限定されるべきではない。

　１　導入口
　２　吸気口
　３　吸気ポート
　４　スロットルボディ
　５　吸気管
　５Ａ　外管
　５Ｂ　内管（隔壁）
　６　吸気通路
　７　スロットル弁
　９　開閉弁
　１０　エアクリーナ
　１１　シリンダヘッド
　１２　インジェクタ
　１３　噴射口
　２０　内燃機関
　４１　回転速度センサ
　４２　負荷検出装置
　４３　制御装置
　５１　第１通路
　５２　第２通路
　７１　弁軸
　７２　弁体

Claims

　空気を導入する導入口と燃焼室に向けて開口する吸気口とを有し、前記導入口から前記吸気口にわたって延びる吸気通路と、
　回転可能な弁軸と前記弁軸に設けられた弁体とを有し、前記吸気通路の内部に配置されたスロットル弁と、
　前記吸気通路の前記スロットル弁よりも上流側に配置され、前記吸気通路の前記スロットル弁よりも上流側の少なくとも一部を互いに並列な第１通路と第２通路とに仕切る隔壁と、
　前記第２通路の内部に配置され、前記第２通路を開閉する開閉弁と、を備え、
　前記第１通路の流路長さは、前記吸気通路の前記隔壁の下流端と前記スロットル弁の前記弁軸との間の流路長さよりも長い、内燃機関。
　前記第２通路の流路長さは、前記吸気通路の前記隔壁の下流端と前記スロットル弁の前記弁軸との間の流路長さよりも長い、請求項１に記載の内燃機関。
　前記第１通路および前記第２通路の合計の流路長さは、前記吸気通路のうち前記第１通路および前記第２通路を除いた部分の流路長さよりも長い、請求項１または２に記載の内燃機関。
　前記第１通路の流路長さと前記第２通路の流路長さとは等しい、請求項１～３のいずれか一つに記載の内燃機関。
　前記第１通路の流路長さは、前記吸気通路の前記隔壁の下流端と前記吸気口との間の流路長さの０．３倍以上である、請求項１～４のいずれか一つに記載の内燃機関。
　エアクリーナと、
　前記導入口を有し、前記エアクリーナに接続された吸気管と、
　前記スロットル弁が収容され、前記吸気管に接続されたスロットルボディと、
　前記吸気口および前記吸気口の上流側に位置する吸気ポートを有し、前記スロットルボディが取り付けられたシリンダヘッドと、を備え、
　前記吸気通路は、前記吸気ポート、前記スロットルボディ、および前記吸気管によって構成され、
　前記隔壁の少なくとも一部は、前記吸気管の内部に設けられている、請求項１～５のいずれか一つに記載の内燃機関。
　前記第１通路の流路長さは、前記スロットルボディの流路長さよりも長い、請求項６に記載の内燃機関。
　前記吸気通路の前記隔壁の下流端と前記スロットル弁の前記弁軸との間の流路長さは、前記スロットルボディの内径の１～３倍である、請求項６または７に記載の内燃機関。
　燃料を噴射する噴射口を有し、前記スロットルボディに取り付けられたインジェクタを備え、
　前記噴射口は、前記スロットルボディの下流側から見たときに、前記スロットルボディの中心線に対して、前記第２通路の中心線と反対側に位置している、請求項６～８のいずれか一つに記載の内燃機関。
　前記隔壁の下流端は、前記スロットルボディの外部に位置している、請求項６～９のいずれか一つに記載の内燃機関。
　前記隔壁の下流端は、前記スロットルボディの内部に位置している、請求項６～９のいずれか一つに記載の内燃機関。
　前記吸気管は、外管と、前記外管の内部に配置された内管と、を有し、
　前記隔壁は、前記内管の少なくとも一部からなり、
　前記第１通路は、前記外管の内部かつ前記内管の外部に形成され、
　前記第２通路は、前記内管の内部に形成されている、請求項６～１１のいずれか一つに記載の内燃機関。
　前記外管および前記内管は、それぞれ円管からなっている、請求項１２に記載の内燃機関。
　前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度センサと、
　前記回転速度センサにより検出された回転速度が閾値未満のときに前記開閉弁を閉じ、前記回転速度が閾値以上のときに前記開閉弁を開くように構成された制御装置と、
を備えた、請求項１～１３のいずれか一つに記載の内燃機関。
　前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度センサと、
　前記内燃機関の負荷を検出する負荷検出装置と、
　前記回転速度センサにより検出された回転速度が閾値未満のときに前記開閉弁を閉じ、前記回転速度が閾値以上のときに前記開閉弁を開くとともに、前記負荷検出装置により検出された負荷に基づいて前記閾値を設定変更するように構成された制御装置と、
を備えた、請求項１～１３のいずれか一つに記載の内燃機関。