WO2021176720A1 - 鞍乗型車両用内燃機関の吸気制御装置 - Google Patents

鞍乗型車両用内燃機関の吸気制御装置 Download PDF

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WO2021176720A1
WO2021176720A1 PCT/JP2020/009835 JP2020009835W WO2021176720A1 WO 2021176720 A1 WO2021176720 A1 WO 2021176720A1 JP 2020009835 W JP2020009835 W JP 2020009835W WO 2021176720 A1 WO2021176720 A1 WO 2021176720A1
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intake
passage
valve
tumble
internal combustion
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PCT/JP2020/009835
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Inventor
田中　雅人
恭平 廣瀬
Original Assignee
本田技研工業株式会社
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    • F02B31/04—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder by means within the induction channel, e.g. deflectors
    • F02B31/06—Movable means, e.g. butterfly valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
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    • F02M35/10262—Flow guides, obstructions, deflectors or the like
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to an intake control device for an internal combustion engine mounted on a vehicle, particularly a saddle-mounted vehicle.
  • a tumble control valve is provided on the downstream side of the throttle valve to control the intake supply to one side of the intake passage divided into two to generate a vortex flow such as a tumble flow in the air-fuel mixture in the combustion chamber.
  • the added intake air control device is shown in, for example, Patent Document 1 below.
  • an intake control valve such as a tumble control valve is used in addition to the throttle valve in an internal combustion engine mounted on a saddle-mounted vehicle having space limitation.
  • the specific configuration and arrangement of the compact and safe intake control device when equipped with the above are not shown.
  • An object of the present invention is to provide a compact and protected intake air control device when an intake control valve such as a tumble control valve is provided in addition to a throttle valve in an internal combustion engine for a saddle-type vehicle.
  • a throttle valve provided in the intake passage through which the intake air to the combustion chamber of the internal combustion engine passes and controlled to an arbitrary opening degree to control the intake air amount, and a throttle valve provided downstream from the throttle valve and along the passage direction.
  • An internal combustion engine for a saddle-type vehicle provided with a tumble control valve that opens and closes a passage cross section of the main passage of the intake passage divided into a main passage and a tumble passage to control intake supply to the main passage.
  • the actuator that drives the tumble control valve is located behind the cylinder portion of the internal combustion engine, is located closer to the left and right center lines of the vehicle than the intake passage in a plan view, and at least a part is the main of the vehicle body frame. It is an intake control device for an internal combustion engine for a saddle-type vehicle, which is characterized by being positioned so as to overlap the frame.
  • the actuator of the tumble control valve is arranged in the dead space behind the cylinder part of the internal combustion engine, and the front part is arranged in the cylinder part, the side part is arranged in the pipe part forming the intake passage, and the upper part is arranged in the position surrounded by the main frame. Therefore, the actuator of the tumble control valve can be arranged compactly and can be appropriately protected.
  • the throttle valve actuator is located outside the actuator that drives the tumble control valve with respect to the left and right center lines of the vehicle. Therefore, the heavy throttle valve actuator and the tumble control valve actuator are separately arranged on the side relatively close to the left and right center lines of the vehicle and the side far from the center line of the vehicle, so that the weight balance of the entire vehicle can be more preferable. ..
  • the actuator of the throttle valve is positioned so as to overlap the main frame. Therefore, even if the main frame is arranged near the rear of the cylinder portion of the internal combustion engine, the throttle valve can be arranged near the cylinder portion of the internal combustion engine, so that the responsiveness of the intake control is improved and the intake performance is improved. Further, in order to secure the space for the actuator, it is possible to prevent the main frame from being unnecessarily lengthened to reduce the rigidity of the main frame and increase the size of the vehicle.
  • the upstream side of the connecting tube connected to the upstream side of the throttle body provided with the throttle valve is connected to the surface of the air cleaner facing the vehicle side.
  • the actuator of the tumble control valve is arranged in the dead space behind the cylinder part of the internal combustion engine, and the front part is arranged in the cylinder part, the side part is arranged in the pipe part forming the intake passage, and the upper part is arranged in the position surrounded by the main frame. Therefore, the actuator of the tumble control valve can be arranged compactly and can be appropriately protected.
  • FIG. 1 is a plan sectional view of a central main part of a motorcycle as viewed from the arrow III-III in FIG.
  • FIG. 3 is a right perspective view of the central main part of the motorcycle as viewed from diagonally above on the right side, with the fuel tank, seat, and rear side cover removed, and the periphery of the tumble valve device, throttle body, and connecting tube, as viewed from the IV arrow in FIG. ..
  • FIGS. 1 to 4 An intake control device for an internal combustion engine for a saddle-type vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
  • the internal combustion engine is mounted on a saddle-mounted vehicle, and in the present embodiment, the saddle-mounted vehicle is a motorcycle.
  • the arrow FR indicates the front of the vehicle
  • LH indicates the left side of the vehicle
  • RH indicates the right side of the vehicle
  • UP indicates the upper part of the vehicle.
  • FIG. 1 is a right side view of the motorcycle 1 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the right side of the internal combustion engine mounted on the motorcycle 1 in FIG.
  • the body frame 2 of the motorcycle (“saddle-mounted vehicle” in the present invention) 1 extends downward from the head pipe 20 constituting the front end and the head pipe 20 and then curves and extends further downward.
  • One main frame 21 having a hanging portion 21a, a pair of left and right seat rails 22 extending rearward from the curved portion of the main frame 21, and one down extending downward from the head pipe 20 in the center of the vehicle width.
  • a front fork 12 that supports the front wheel 11 is rotatably attached to the head pipe 20, and a fuel tank 13 is attached to the main frame 21.
  • a swing arm 14 is supported on the pivot plate 24 so as to be swingable up and down. Further, the seat 15 and a pair of left and right rear side covers 10a are attached to the seat rail 22.
  • a front cowl 10b equipped with a headlight, a front winker, etc. is supported in front of the head pipe 20.
  • a front fender 10c that covers the front wheel 11 from above is supported at the lower part of the front fork 12.
  • the swing arm 14 rotatably supports the rear wheel 16 at the rear end.
  • the lower end of the rear cushion unit 17 is attached to the rear portion of the swing arm 14, and the upper end of the rear cushion unit 17 is attached near the connection portion between the rear frame 25 and the seat rail 22.
  • Seat 15 is formed into a two-person tandem seat that is long before and after the driver and passengers can sit.
  • a side stand 19 for parking the motorcycle 1 a center stand (not shown), a step 18A on which the driver puts his foot, and a step bracket 18C supporting the pillion step 18B on which the passenger puts his foot. Is attached.
  • An engine hanger 26 is fixed to the lower part of the down frame 23, and the engine hanger 26 and a pair of left and right pivot plates 24 support a power unit 4 having an internal combustion engine 3 and a transmission 5 integrally.
  • the internal combustion engine 3 includes a crankcase 30 that houses the crankshaft 31, and a cylinder portion 32 that is fastened to the upper portion of the crankcase 30 with the cylinder axis X slightly tilted forward.
  • the cylinder portion 32 includes a cylinder block 33, a cylinder head 34, and a head cover 35 from the crankcase 30 side.
  • the internal combustion engine 3 is arranged in a region surrounded by the main frame 21 and the down frame 23 in a side view.
  • the cylinder block 33 is attached to the crankcase 30 so as to stand up with a slight forward tilt, the front portion of the crankcase 30 is supported by the engine hanger 26, and the rear portion of the crankcase 30 is supported by the pivot plate 24.
  • a throttle body 8 is connected to the rear surface of the cylinder head 34 via a tumble valve device 7, and an air cleaner 86 is connected to the upstream of the throttle body 8 via a connecting tube 85.
  • An exhaust pipe 39 is connected to the front surface of the cylinder head 34, and a muffler 40 is connected to the downstream side of the exhaust pipe 39.
  • the air cleaner 86 is arranged in a laterally triangular area surrounded by the seat rail 22, the main frame 21, and the rear frame 25. The upper half of the air cleaner 86 is covered on both the left and right sides with a pair of left and right rear side covers 10a made of a resin material.
  • the rear side cover 10a overlaps a part of the rear part of the fuel tank 13 in a side view, extends rearward from the rear part of the fuel tank 13, extends below the seat 15, and extends to the rear lower end of the seat 15. As shown in FIG. 1, the rear side cover 10a covers the rear lower portion of the fuel tank 13 and the lower edge of the seat 15 invisible to the outside, and the appearance is improved. Further, the rear side cover 10a covers the outside of the seat rail 22 in the vehicle width direction, thereby improving the appearance.
  • reference numeral 10d is a rear fender.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the right side of the power unit 4 taken out and shown in substantially the same orientation as shown in FIG.
  • the cylinder block 33, the cylinder head 34, and the head cover 35 forming the cylinder portion 32 are crankcases with the cylinder axis X slightly tilted forward so that the cross section of the left half surface is shown in FIG. It is provided on 30.
  • the left case half body 30L is shown with the mating surface 30b with the right case half body (not shown) facing the front side of the drawing.
  • a transmission 5 having a main shaft 51 and a counter shaft 52 parallel to the crankshaft 31 is provided inside the rear portion of the crankcase 30, a transmission 5 having a main shaft 51 and a counter shaft 52 parallel to the crankshaft 31 is provided inside the rear portion of the crankcase 30, a transmission 5 having a main shaft 51 and a counter shaft 52 parallel to the crankshaft 31 is provided.
  • the rotation of the crankshaft 31 accompanying the operation of the internal combustion engine 3 is transmitted to the main shaft 51 via a speed change clutch (not shown), and is shifted by a speed change gear group (not shown) provided on the main shaft 51 and the counter shaft 52 to counter the counter. It is transmitted to the shaft 52.
  • the counter shaft 52 is an output shaft of the internal combustion engine 3, that is, the power unit 4, and includes a drive sprocket 53 fitted to the left shaft end of the counter shaft 52 and a driven sprocket 54 fitted to the rear wheel shaft 16a.
  • a drive chain 55 is hung between the two, and the rear wheels 16 are driven
  • the piston 36 that reciprocates in the cylinder bore 33a of the cylinder block 33 is connected to the crankpin 31a of the crankshaft 31 by a connecting rod 37.
  • a combustion chamber 38 is formed between the top surface 36a of the piston 36 slidably fitted in the cylinder bore 33a of the cylinder block 33 and the combustion chamber ceiling surface 34a of the cylinder head 34 facing the top surface 36a. Will be done.
  • the internal combustion engine 3 employs a SOHC type 2-valve system
  • the cylinder head 34 is provided with a valve operating mechanism 9.
  • a head cover 35 is overlapped and covered on the cylinder head 34 so as to cover the valve operating mechanism 9.
  • an endless cam chain (not shown) is provided on one side of the crankcase 30, the cylinder block 33, and the cylinder head 34 in the crankshaft 31 direction (in the present embodiment, the figure). 2 Passing through a cam chain chamber (not shown) provided on the opposite side (not shown), the cam shaft 91 is hung between the cam shaft 91 and the crank shaft 31, and the cam shaft 91 synchronizes with the crank shaft 31 and has a rotation speed of 1/2 of that. Rotate with.
  • the spark plug 88 is inserted from the side opposite to the cam chain chamber (the other side in the crankshaft 51 direction, the front side shown in FIG. 2 in the present embodiment) toward the inside of the combustion chamber 38 ( (See FIG. 4).
  • the exhaust port 44 and the intake port 43 are separated from each other back and forth from the exhaust valve port 42 and the intake valve port 41 when the cylinder head 34 is opened to the ceiling surface 34a of the combustion chamber. It is formed by extending while curving in the direction.
  • the upstream end of the intake port 43 opens toward the rear of the cylinder head 34, is connected to the tumble valve device 7 with the insulator 62 interposed therebetween, and is connected to the tumble valve device 7 on the upstream side of the tumble valve device 7 via the rubber insulator 61. 8 is connected.
  • An air cleaner 86 is sequentially connected to the upstream side of the throttle body 8 via a connecting tube 85 (see FIG.
  • the intake air is taken from the air cleaner 86 to the combustion chamber 38 through the connecting tube 85, the air passage 80 of the throttle body 8, the air passage 60 of the rubber insulator 61, the air passage 70 of the tumble valve device 7, the opening 63 of the insulator 62, and the intake port 43.
  • a continuous intake passage 6 is configured to feed up to.
  • the downstream end of the exhaust port 44 opens toward the front of the cylinder head 34 and is connected to the exhaust pipe 39.
  • the exhaust pipe 39 wraps around below the power unit 4, and then the muffler 40 on the right side of the rear wheel 16 Connect to (see Figure 1).
  • a cylindrical intake valve guide 45 is integrally fitted to the curved outer wall portion 43a of the intake port 43 in the cylinder head 34, and the intake valve 47 slidably supported by the intake valve guide 45 burns the intake port 43.
  • the intake valve port 41 facing the chamber 38 is opened and closed.
  • the exhaust valve 48 slidably supported by the exhaust valve guide 46 integrally fitted to the curved outer wall portion 44a of the exhaust port 44 in the cylinder head 34 faces the combustion chamber 38 of the exhaust port 44. Open and close the mouth 42.
  • the intake valve 47 and the exhaust valve 48 are urged upward by the valve spring 49 so that the umbrella portions 47a and 48a both close the intake valve port 41 and the exhaust valve port 42 facing the combustion chamber 38.
  • the intake cam of the cam shaft 91, the intake rocker arm 93 that swings in contact with the exhaust cam, and the exhaust rocker arm 94 push down the stem ends 47b and 48b of the intake valve 47 and the exhaust valve 48, and the intake valve 47,
  • the exhaust valve 48 opens, and the intake port 43 and the combustion chamber 38 communicate with each other, and the exhaust port 44 and the combustion chamber 38 communicate with each other to perform intake and exhaust at predetermined timings.
  • a tumble flow T of the fuel / air mixture that is, intake control for giving vertical rotation in the combustion chamber 38 is given.
  • the device is configured.
  • the throttle body 8 is rotatably supported in the throttle body 8 by a throttle valve shaft 81a oriented substantially horizontally perpendicular to the flow direction F of the air passage 80, that is, the intake passage 6, and is controlled to an arbitrary opening degree. It is provided with a throttle valve 81 that can variably control the passage area of the air passage 80, control the amount of intake air, and open and close the air passage 80.
  • the ventilation passage 70 of the tumble valve device 7 is connected to the downstream side of the throttle valve 81, and is perpendicular to the ventilation passage 70, that is, the flow direction F of the intake passage 6, and substantially horizontal.
  • a tumble control valve 71 that is rotatably supported in the tumble valve device 7 by a tumble valve shaft 71a that is oriented and parallel to the throttle valve shaft 81a and is controlled to an arbitrary opening degree is provided.
  • the intake passage 6 on the downstream side of the tumble control valve 71 is divided into a main passage 6A and a tumble passage 6B by the partition wall 65 along the passage direction, and the tumble control is adjacent to the upstream end portion 65a of the partition wall 65.
  • a tumble valve shaft 71a of the valve 71 is provided.
  • the tumble control valve 71 provided in the ventilation path 70 on the downstream side of the throttle valve 81 is a butterfly type, and is bolted and fixed so as to rotate together with the tumble valve shaft 71a and the tumble valve shaft 71a, and is semicircular upward. It has a tumble valve plate 71b having a shape.
  • the tumble control valve 71 can rotate counterclockwise in the valve opening direction in FIG.
  • a return spring (not shown) allows the tumble valve plate 71b to be in the tumble valve closing position where the tumble valve plate 71b is in contact with the inner surface 70a of the ventilation path 70. It is urged clockwise to be positioned in the valve closing direction.
  • the throttle valve 81 provided in the intake passage 6 of the throttle body 8, that is, the ventilation passage 80 is also a butterfly type, and is a disk fixed by bolting so as to rotate together with the throttle valve shaft 81a and the throttle valve shaft 81a. It has a shaped throttle valve plate 81b.
  • the throttle valve 81 can rotate clockwise in the drawing of FIG. 2 in the valve opening direction, and the throttle valve plate 81b is positioned at a fully closed position in contact with the inner surface 80a of the ventilation path 80 by a return spring (not shown). It is urged counterclockwise in the valve closing direction.
  • the intake passage 6 is mainly divided from the tumble valve device 7 to the intake port 43 by a partition wall 65 up and down, except for the tumble passage 6B defined on the lower side and the tumble passage 6B. It is partitioned into passage 6A.
  • the partition wall 65 is configured such that the tumble valve device side partition wall 65A having the upstream end portion 65a, the insulator side partition wall 65B, and the intake port side partition wall 65C are continuously positioned.
  • the cross sections A, B, and C of the tumble passage 6B are changed by the partition wall 65 that runs vertically from the tumble valve device 7 to the intake port 43. That is, at the inlet of the intake port 43 near the upstream end 65a of the partition wall 65, the intake passage 6 is divided into upper and lower parts, so that the intake passage 6 is defined in a substantially semicircular shape on the lower side as shown in the cross section A.
  • the cross section of the intake port side partition wall 65C changes in an arc shape as it advances to the downstream side, and the cross section is formed so as to form a circular cross section as shown in the cross section B. Further, the cross section of the tumble passage 6B is maintained as a circular cross section as shown in the cross section C up to the downstream end of the intake port side partition wall 65C.
  • the center line Z of the tumble passage 6B from the cross section B to the cross section C is directed toward between the opening edge 41a of the intake valve port 41 near the exhaust valve port 42 and the umbrella portion 47a of the intake valve 47. It is set to be oriented. It should be noted that the throttle body 8 penetrates the intake passage 6 on the downstream side of the throttle valve 81, that is, the ventilation passage 80 from above and outside, and injects and supplies fuel toward the diagonally downstream side (schematically in FIG. 2). A fuel injection valve 87 arranged as shown in the injection line J) is attached.
  • the intake air flowing through the tumble passage 6B is passed above the umbrella portion 47a of the intake valve 47, and then is inside the cylinder bore 32a from between the intake valve port 41 and the opening edge 41a on the side close to the exhaust valve port 42. Since it can be efficiently flowed into the combustion chamber 38, the tumble flow T can be easily generated in the combustion chamber 38. That is, the tumble passage 6B serves as an intake flow path for generating the tumble flow T.
  • the tumble control valve 71 is a pair of upper and lower main passages 6A that divide the intake flow in the intake passage 6 on the downstream side of the tumble valve plate 71b provided above, and the main passage 6A of the tumble passages 6B.
  • the passage cross section is opened and closed to control the intake air supply to the main passage 6A, and the intake distribution between the main passage 6A and the tumble passage 6B of the intake passage 6 is controlled. That is, at the closing position of the tumble control valve 71, the tumble valve plate 71b is positioned so as to cover the inlet opening 6Aa of the main passage 6A to close or suppress the inflow of the intake air flow, and the intake air flow is guided to the tumble passage 6B side. , The intake air from the tumble passage 6B flows into the cylinder bore 32a as an air-fuel mixture together with the fuel from the fuel injection valve 87.
  • the throttle valve 81 When the internal combustion engine 3 is in low load operation, the throttle valve 81 is throttled to reduce the intake amount, but the tumble control valve 71 allows most of the intake air to pass through the tumble passage 6B, so that the intake flow velocity flows into the combustion chamber 38. It becomes possible to maintain good fuel combustion in the combustion chamber 38 while strengthening the tumble flow T of the intake air generated in the combustion chamber 38.
  • the tumble flow T shown by the alternate long and short dash line in FIG. 2 schematically shows the tumble flow T in the combustion chamber 38 when the piston 36 descends in the cylinder bore 33a as shown by the alternate long and short dash line. ..
  • the throttle valve 81 opens and the intake air amount increases, but the tumble control valve 71 is rotated in the opening direction to increase the inflow of the intake air flow into the main passage 6A.
  • the throttle valve 81 and the tumble control valve 71 are located parallel to the flow direction F of the intake passage 6 as shown by the two-point chain line in FIG. 2, and the intake flow flowing through the intake passage 6 is tumbled with the throttle valve 81.
  • a sufficient amount of intake air flows to both the main passage 6A and the tumble passage 6B without being disturbed by the control valve 71, and both of them, accompanied by the fuel from the fuel injection valve 87, can be directed to the combustion chamber 38 as an air-fuel mixture. can.
  • the throttle valve 81 is rotated by an engine control unit (ECU) (not shown) that activates the actuator 82 of the throttle valve 81 based on the operation of the driver and the situation of the internal combustion engine 3, and the valve is positioned. , Opening and closing.
  • the actuator 82 is mainly composed of an electric motor, but as shown in FIGS. 2 and 4, the throttle valve shaft 81a and the electric motor shaft, that is, the actuator shaft center 82a are offset, so that between them. Is provided with an appropriate transmission unit 83 such as a gear mechanism (see FIG. 3).
  • the tumble control valve 71 is rotated by an engine control unit (ECU) (not shown) that activates the actuator 72 of the tumble control valve 71 based on the situation of the internal combustion engine 3, and the valve is positioned and opened / closed.
  • the actuator 72 mainly includes an electric motor.
  • FIG. 3 which is a plan sectional view of the central main part of the motorcycle 1 as viewed from the arrow III-III in FIG. 1, in the present embodiment, the intake port 43 opened at the rear portion of the cylinder head 34 is provided with the intake port 43.
  • the tumble valve device 7 is fastened and connected with the insulator 62 interposed therebetween.
  • the upstream side of the intake air flow is connected to the throttle body 8 via the rubber insulator 61, and the connecting tube 85 is further connected to the upstream side of the throttle body 8 to be connected to the air cleaner 86.
  • the main body 8a (see FIGS. 1 and 2) including the air passage 80 of the throttle body 8 and the throttle valve 81 and the connecting tube 85 are located above the cross section taken along the line III-III in FIG. 1, that is, on the front side shown in FIG. Since it is located, it is shown by a two-dot chain line on FIG. Therefore, in FIG.
  • the actuator 72 for driving the tumble control valve 71 is located behind the cylinder portion 32 of the internal combustion engine 3, and is viewed in a plan view as shown in FIG.
  • the tumble valve device 7 forming the intake passage 6 and the main body 8a of the throttle body 8 are located on the Y side of the left and right center lines of the vehicle, and at least a part of the main frame 21 of the vehicle body frame 2 is in plan view. It is located on top of each other.
  • the actuator 72 of the tumble control valve 71 is arranged in the dead space behind the cylinder portion 32 of the internal combustion engine 3, and the front is the cylinder portion 32 and the side is the pipe portion forming the intake passage 6, that is, the tumble.
  • the valve device 7 and the main body 8a of the throttle body 8 are arranged at a position surrounded by the main frame 21 on the upper side, so that the actuator 72 of the tumble control valve 71 can be arranged compactly and can be appropriately protected.
  • the actuator 82 of the throttle valve 81 is located outside the actuator 72 that drives the tumble control valve 71 with respect to the vehicle left / right center line Y. Therefore, the actuator 82 of the heavy throttle valve 81 and the actuator 72 of the tumble control valve 71 are arranged separately on the side relatively close to the left and right center line Y of the vehicle and the side far from the center line Y of the vehicle, and the weight of the entire vehicle is heavy. The balance is more favorable.
  • the actuator 82 of the throttle valve 81 is located at a position overlapping the hanging portion 21a of the main frame 21 in the side view. That is, even if the main frame 21 is arranged near the rear of the cylinder portion 32 of the internal combustion engine 3, the actuator 82 of the throttle valve 81 is positioned laterally with respect to the hanging portion 21 a of the main frame 21. , The throttle valve 81 can be arranged near the cylinder portion 32 of the internal combustion engine 3. Therefore, the responsiveness of the intake control of the internal combustion engine 3 is improved, and the intake performance is improved. Further, in order to secure the space for the actuator 82 of the throttle valve 81, it is avoided that the rigidity of the main frame 21 is lowered and the size of the vehicle is increased by unnecessarily lengthening the main frame 21.
  • FIG. 4 the fuel tank 13, the seat 15, and the rear side cover 10a are removed, and the periphery of the tumble valve device 7, the throttle body 8, and the connecting tube 85 is viewed from diagonally above to the right, as viewed from the IV-IV arrow in FIG. It is a right side perspective view of the central main part of a motorcycle 1.
  • the upstream side of the connecting tube 85 connected to the upstream side of the main body 8a of the throttle body 8 provided with the throttle valve 81 is the side surface 86b of the air cleaner 86 (“vehicle” in the present invention. It is connected to the side facing side ").
  • the intake passage 6 passing through the tumble valve device 7 and the throttle body 8 becomes long, and the connecting tube 85 If you try to connect to the front side 86a side of the air cleaner 86 as in the past, the distance between the cylinder part 32 and the air cleaner 86 will be set too long, or the intake passage 6 between the cylinder part 32 and the air cleaner 86 will be set. If the connecting tube 85 itself, which includes the pipe portion forming the above, and the connection of the tumble valve device 7 and the throttle body 8 are bent and the angle becomes tight, the intake performance may be affected.
  • the connecting tube 85 can be smoothly connected even at a distance between the normal cylinder portion 32 and the air cleaner 86, and the intake air flow becomes smooth and the intake air can be taken. Since it is rectified, the intake performance is improved.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various design changes can be made without departing from the gist thereof, and the scope of the gist of the present invention. It goes without saying that saddle-type vehicles, internal combustion engines, and the like are implemented in various modes. For convenience of explanation, the left-right arrangement of the illustrated embodiment has been described, but even if the left-right arrangement is different, it is included in the present invention as long as it is within the scope of the gist of the invention.
  • 1 motorcycle ("saddle-type vehicle" in the present invention)
  • 2 ... body frame, 3 ... internal combustion engine, 4 ... power unit, 5 ... transmission, 6 ... intake passage, 6A ... main passage, 6Aa ... entrance opening, 6B ... Tumble passage, 7 ... Tumble valve device, 8 ... Throttle body, 8a ... Main body, 20 ... Head pipe, 21 ... Main frame, 21a ... Hanging, 23 ... Down frame, 24 ... Pivot plate, 26 ... Engine hanger, 30 ... Crank case, 31 ... Crank shaft, 32 ... Cylinder part, 33 ... Cylinder block, 33a ... Cylinder bore, 34 ... Cylinder head, 34a ...

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Abstract

車載内燃機関においてスロットル弁に加えタンブルコントロール弁等の吸気制御弁を備えた場合の、コンパクトで保護された吸気制御装置を提供する。　内燃機関３の燃焼室38への吸入空気が通過する吸気通路６に設けられ、任意の開度に制御されて吸入空気量を制御するスロットル弁81と、スロットル弁より下流に設けられ、通路方向に沿って主通路６Ａとタンブル通路６Ｂとに分割された吸気通路の主通路の通路断面を開閉して、主通路への吸気供給を制御するタンブルコントロール弁71とを備えた車載内燃機関の吸気制御装置において、タンブルコントロール弁を駆動するアクチュエータ72は、内燃機関のシリンダ部32の後方に位置し、平面視において、吸気通路よりも車両左右中心線側に位置し、且つ、少なくとも一部が車体フレーム２のメインフレーム21に重なって位置する。

Description

鞍乗型車両用内燃機関の吸気制御装置
　本発明は、車両、特に鞍乗型車両に搭載された内燃機関の吸気制御装置に関する。
　内燃機関の吸気通路において、スロットル弁の下流側に、２分割された吸気通路の一方側への吸気供給をコントロールして、燃焼室内の混合気にタンブル流等の渦流を発生させるタンブルコントロール弁を加えた吸気制御装置が、例えば下記特許文献１に示されている。
　しかし、下記特許文献１においては、吸気制御装置のコンセプトが示されているものの、スペース的に制限がある鞍乗型車両に搭載された内燃機関においてスロットル弁に加えタンブルコントロール弁等の吸気制御弁を備えた場合の、具体的なコンパクトで安全な吸気制御装置の構成、配置は示されていない。
特開２００８－０５７４６３号公報（図１）
　本発明は、かかる従来技術に鑑み成されたものであって、
鞍乗型車両用内燃機関においてスロットル弁に加えタンブルコントロール弁等の吸気制御弁を備えた場合の、コンパクトで保護された吸気制御装置を提供することを課題とする。
　上記の課題を解決するために、本発明は、
内燃機関の燃焼室への吸入空気が通過する吸気通路に設けられ、任意の開度に制御されて吸入空気量を制御するスロットル弁と、同スロットル弁より下流に設けられ、通路方向に沿って主通路とタンブル通路とに分割された前記吸気通路の前記主通路の通路断面を開閉して、前記主通路への吸気供給を制御するタンブルコントロール弁とを備えた鞍乗型車両用内燃機関の吸気制御装置において、
前記タンブルコントロール弁を駆動するアクチュエータは、前記内燃機関のシリンダ部の後方に位置し、平面視において、前記吸気通路よりも車両左右中心線側に位置し、且つ、少なくとも一部が車体フレームのメインフレームに重なって位置することを特徴とする鞍乗型車両用内燃機関の吸気制御装置である。
　上記構成によれば、
タンブルコントロール弁のアクチュエータが、内燃機関のシリンダ部の後方のデッドスペースに配置され、且つ前方をシリンダ部、側方を吸気通路を形成する管部、上方をメインフレームに囲まれた位置に配置されたため、タンブルコントロール弁のアクチュエータをコンパクトに配置できると共に適切に保護できる。
　本発明の好適な実施形態によれば、
平面視において、前記スロットル弁のアクチュエータは、車両左右中心線に対し、前記タンブルコントロール弁を駆動する前記アクチュエータよりも外側に位置する。
　そのため、重量の重いスロットル弁のアクチュエータとタンブルコントロール弁のアクチュエータが、車両左右中心線に対して相対的に近い側と遠い側とに分けて配置されて、車両全体の重量バランスを、より好ましくできる。
　本発明の好適な実施形態によれば、
側面視において、前記スロットル弁の前記アクチュエータは、前記メインフレームに重なる位置にある。
　そのため、メインフレームが、内燃機関のシリンダ部の後方近傍に配置されていても、スロットル弁を内燃機関のシリンダ部の近くに配置できるので、吸気制御の応答性が向上し吸気性能が向上する。また、アクチュエータのスペース確保のためにメインフレームを不必要に長くしてメインフレームの剛性低下や車両の大型化が生じることが回避される。
　本発明の好適な実施形態によれば、
前記スロットル弁を備えたスロットルボディの上流側に接続するコネクティングチューブの上流側が、エアクリーナの車両側方に向く面に接続する。
　コネクティングチューブを従来のようにエアクリーナの前面側に接続しようとすると、吸気通路にタンブルコントロール弁とスロットル弁が備えられる場合吸気通路が長くなり、コネクティングチューブ等の吸気通路を形成する管部が折れ曲がり、その角度がきつくなるが、上記の構成によりコネクティングチューブを滑らかに接続できるため吸気の流れがスムーズになり、吸気が整流されるため吸気性能が向上する。
　本発明の鞍乗型車両用内燃機関の吸気制御装置によれば、
タンブルコントロール弁のアクチュエータが、内燃機関のシリンダ部の後方のデッドスペースに配置され、且つ前方をシリンダ部、側方を吸気通路を形成する管部、上方をメインフレームに囲まれた位置に配置されたため、タンブルコントロール弁のアクチュエータをコンパクトに配置できると共に適切に保護できる。
本発明の実施形態に係る自動二輪車の右側面図である。 図１中の自動二輪車に搭載された内燃機関の右側面断面図である。 図１中ＩＩＩ－ＩＩＩ矢視による自動二輪車の中央要部の平面断面図である。 図３中ＩＶ矢視による、燃料タンク、シート、リヤサイドカバーを外し、タンブル弁装置、スロットルボディ、コネクティングチューブの周辺を、右側方斜め上方から見た自動二輪車の中央要部の右側斜視図である。
　図１から図４に基づき、本発明の一実施形態に係る鞍乗型車両用内燃機関の吸気制御装置につき説明する。
　本実施形態において内燃機関は鞍乗型車両に搭載されており、本実施形態において鞍乗型車両は自動二輪車である。
　なお、本明細書および請求の範囲の記載における前後左右上下等の向きは、本実施形態の内燃機関を搭載した自動二輪車等鞍乗型車両の、車両の向きに従うものとする。また、図中矢印ＦＲは車両前方を、ＬＨは車両左方を、ＲＨは車両右方を、ＵＰは車両上方を、それぞれ示す。
　図１は本発明の実施形態に係る自動二輪車１の右側面図である。
　図２は、図１中の自動二輪車１に搭載された内燃機関の右側面断面図である。
　自動二輪車（本発明における「鞍乗型車両」）１の車体フレーム２は、前端を構成するヘッドパイプ20と、ヘッドパイプ20から後下がりに延出した後、湾曲して更に下方へ延出する垂下部21ａを有する一本のメインフレーム21と、メインフレーム21の湾曲部から後方へ延出する左右一対のシートレール22と、ヘッドパイプ20から車幅中央を下方に延出する一本のダウンフレーム23と、メインフレーム21の垂下部21ａの下部に取り付けられた左右一対のピボットプレート24と、ピボットプレート24から後上がりに延出しシートレール22の車両前後方向略中央部に接続する左右一対のリヤフレーム25とを備えている。
　ヘッドパイプ20には、下部に前輪11を支持するフロントフォーク12が回動自在に取り付けられ、メインフレーム21には、燃料タンク13が取り付けられる。ピボットプレート24には、スイングアーム14が上下に揺動自在に支持される。また、シートレール22には、シート15や左右一対のリヤサイドカバー10ａが取り付けられる。
　ヘッドパイプ20の前方には、ヘッドライトやフロントウインカ等を一体に備えたフロントカウル10ｂが支持される。フロントフォーク12の下部には、前輪11を上方から覆うフロントフェンダ10ｃが支持される。スイングアーム14は、後端部に後輪16を回転可能に支持する。スイングアーム14の後部には、リヤクッションユニット17の下端が取り付けられ、リヤクッションユニット17の上端は、リヤフレーム25とシートレール22との接続部近傍に取り付けられる。
　シート15は、運転者と同乗者が着座可能な前後に長い二人用タンデムシートに形成されている。ピボットプレート24の下部には、自動二輪車１を駐車するためのサイドスタンド19と図示しないセンタースタンド、運転者が足を置くステップ18Ａ、および同乗者が足を置くピリオンステップ18Ｂを支持するステップブラケット18Ｃ等が取り付けられる。
　ダウンフレーム23の下部にはエンジンハンガ26が固着され、エンジンハンガ26と、左右一対のピボットプレート24とによって、内燃機関３と変速機５とを一体に備えたパワーユニット４が支持される。
　内燃機関３は、クランク軸31を収容するクランクケース30と、クランクケース30の上部にシリンダ軸線Ｘをやや前傾して締結されるシリンダ部32を備える。
　シリンダ部32は、クランクケース30側から、シリンダブロック33、シリンダヘッド34、ヘッドカバー35を備えて構成される。
　内燃機関３は、側面視でメインフレーム21とダウンフレーム23とによって囲まれる領域内に配置される。
　シリンダブロック33は、やや前傾して立ち上がるようにしてクランクケース30に取り付けられ、クランクケース30の前部がエンジンハンガ26に支持され、クランクケース30の後部がピボットプレート24に支持される。
　シリンダヘッド34の後面には、タンブル弁装置７を介してスロットルボディ８が接続され、スロットルボディ８の上流にコネクティングチューブ85を介してエアクリーナ86が接続される。
　また、シリンダヘッド34の前面には排気管39が接続され、排気管39の下流にマフラー40が接続される。エアクリーナ86は、シートレール22、メインフレーム21、およびリヤフレーム25で囲まれる側面視で三角形状の領域内に配置される。
エアクリーナ86の上半部は左右両側を、樹脂材料からなる左右一対のリヤサイドカバー10ａで覆われる。
　リヤサイドカバー10ａは、燃料タンク13の後部の一部に側面視で重なり、燃料タンク13の後部から後方に延びてシート15の下方に延出し、シート15の後下端まで延びる。図１に示すように、リヤサイドカバー10ａによって、燃料タンク13の後下部とシート15の下縁が外観視不能に覆われ、外観性が向上している。また、リヤサイドカバー10ａによってシートレール22の車幅方向外側を覆い、これによって外観性が向上している。
　なお、図１中、符号10ｄは、リヤフェンダである。
　図２は、図１のパワーユニット４を取出して、図１に示すと略同じ配向により示す、パワーユニット４の右側面断面図である。
　パワーユニット４における内燃機関３は、シリンダ部32をなすシリンダブロック33、シリンダヘッド34およびヘッドカバー35が、図２に左半面の断面が示されるように、シリンダ軸線Ｘをやや前傾させて、クランクケース30上に設けられている。
　クランクケース30は、左ケース半体30Ｌが、図示しない右ケース半体との合わせ面30ｂを図示手前に向けて示される。
　クランクケース30の後部の内部には、クランク軸31と平行なメイン軸51、カウンタ軸52を有する変速機５が備えられている。
　内燃機関３の運転に伴うクランク軸31の回転は、図示しない変速クラッチを介してメイン軸51に伝達され、メイン軸51とカウンタ軸52とに設けられた図示しない変速ギヤ群によって変速されてカウンタ軸52に伝達される。
　カウンタ軸52は内燃機関３の、すなわちパワーユニット４の、出力軸となっており、カウンタ軸52の左軸端に嵌装された駆動スプロケット53と、後輪軸16ａに嵌装された従動スプロケット54との間には、駆動チェーン55が掛け渡され、後輪16が走行駆動される。
　シリンダブロック33のシリンダボア33ａ内を往復動するピストン36は、コネクティングロッド37により、クランク軸31のクランクピン31ａと連結されている。
　シリンダブロック33のシリンダボア33ａ内に摺動自在に嵌合されるピストン36の頂面36ａと、頂面36ａが対向するシリンダヘッド34の燃焼室天井面34ａとの間には、燃焼室38が構成される。
　本実施形態において内燃機関３は、ＳＯＨＣ型式の２バルブシステムを採用しており、シリンダヘッド34に動弁機構９が設けられている。
　動弁機構９を覆うように、シリンダヘッド34にはヘッドカバー35が重ねられて被せられる。
　動弁機構９に動弁のための動力伝達を行うため、図示しない無端状のカムチェーンが、クランクケース30、シリンダブロック33、シリンダヘッド34のクランク軸31方向の一方側（本実施形態において図２図示向う側）に設けられた図示しないカムチェーン室を通って、カム軸91とクランク軸31との間に掛け回され、カム軸91はクランク軸31に同期してその１／２の回転速度で回転する。
　なお、シリンダヘッド34において前記カムチェーン室と反対側（クランク軸51方向の他方側、本実施形態において図２図示手前側）から燃焼室38内に向かって点火プラグ88が嵌挿されている（図４参照）。
　シリンダ軸線Ｘをやや前傾したシリンダ部32のシリンダヘッド34において、燃焼室天井面34ａに開口したと排気弁口42吸気弁口41からは、各々排気ポート44と吸気ポート43が互いに前後に離れる方向に湾曲しながら延出して形成される。
　吸気ポート43の上流端は、シリンダヘッド34の後方に向けて開口し、インシュレータ62を挟んでタンブル弁装置７と接続して、タンブル弁装置７の上流側に、ゴムインシュレータ61を介してスロットルボディ８が接続される。スロットルボディ８の上流側にはコネクティングチューブ85を介してエアクリーナ86が順次接続される（図１参照）。
　すなわち、コネクティングチューブ85、スロットルボディ８の通気路80、ゴムインシュレータ61の通気路60、タンブル弁装置７の通気路70、インシュレータ62の開口63、吸気ポート43を通して、エアクリーナ86から吸気を燃焼室38まで送る連続した吸気通路６が構成されている。
　排気ポート44の下流端は、シリンダヘッド34の前方に向けて開口し、排気管39に連結され、排気管39は、パワーユニット４の下方に回り込んだのち、後輪16の右側方のマフラー40に接続する（図１参照）。
　シリンダヘッド34内における吸気ポート43の湾曲外壁部43ａに一体に円筒状の吸気弁ガイド45が嵌着され、吸気弁ガイド45に摺動可能に支持された吸気弁47が、吸気ポート43の燃焼室38に臨む吸気弁口41を開閉する。
　また、シリンダヘッド34内における排気ポート44の湾曲外壁部44ａに一体に嵌着された排気弁ガイド46に摺動可能に支持された排気弁48が、排気ポート44の燃焼室38に臨む排気弁口42を開閉する。
　吸気弁47および排気弁48はその傘部47ａ、48ａが、いずれも燃焼室38に臨む吸気弁口41、排気弁口42を閉じるように、弁ばね49により上方に付勢されているが、カム軸91の吸気カム、排気カムに当接揺動する吸気ロッカアーム93、排気ロッカアーム94によって、吸気弁47、排気弁48のステムエンド47ｂ、48ｂが押し下げられて、所定のタイミングで吸気弁47、排気弁48が開弁し、吸気ポート43と燃焼室38、また、排気ポート44と燃焼室38が連通し、所定のタイミングの吸気、排気がなされる。
　以上のような本実施形態の内燃機関３においては、燃焼室38でのより好ましい燃焼を得るために、燃焼室38において燃料・空気混合気のタンブル流Ｔ、すなわち縦回転を与えるための吸気制御装置が構成されている。
　スロットルボディ８は、その通気路80、すなわち吸気通路６の流れ方向Ｆと垂直で略水平に配向するスロットル弁軸81ａによってスロットルボディ８内に回転自在に軸支されて任意の開度に制御されて通気路80の通路面積を可変制御し、吸入空気量を制御し、また、通気路80を開閉し得るスロットル弁81を備えている。
　また、吸気通路６の流れ方向Ｆにおいてスロットル弁81の下流側には、タンブル弁装置７の通気路70が接続し、通気路70、すなわち吸気通路６の流れ方向Ｆと垂直で、略水平に配向しスロットル弁軸81ａと平行なタンブル弁軸71ａによってタンブル弁装置７内に回転自在に軸支され、任意の開度に制御されるタンブルコントロール弁71を備えている。
　そして、タンブルコントロール弁71より下流側の吸気通路６は、通路方向に沿って仕切壁65によって主通路６Ａとタンブル通路６Ｂとに分割され、仕切壁65の上流端部65ａに隣接してタンブルコントロール弁71のタンブル弁軸71ａが設けられている。
　スロットル弁81より下流側の、通気路70に設けられたタンブルコントロール弁71は、バタフライ式のもので、タンブル弁軸71ａと、タンブル弁軸71ａに共に回転するようボルト締め固定され上方に半円状をなすタンブル弁板71ｂを有している。
　タンブルコントロール弁71は、図２図示において反時計回りに開弁方向に回転可能となっているとともに、図示しない復帰ばねにより、タンブル弁板71ｂが通気路70の内面70ａに接するタンブル弁閉止位置に位置するように時計回りに閉弁方向に付勢されている。
　また、スロットルボディ８の吸気通路６、すなわち通気路80に設けられたスロットル弁81もバタフライ式のもので、スロットル弁軸81ａと、スロットル弁軸81ａに共に回転するようボルト締め固定された円板状のスロットル弁板81ｂとを有する。
　スロットル弁81は、図２図示において時計回りに開弁方向に回転可能となっているとともに、図示しない復帰ばねにより、スロットル弁板81ｂが通気路80の内面80ａに接する全閉位置に位置するように閉弁方向に反時計回りに付勢されている。
　本実施形態において、吸気通路６は、タンブル弁装置７から吸気ポート43へと続けて仕切壁65によって、上下に仕切られ、下側に画成されたタンブル通路６Ｂと、タンブル通路６Ｂを除く主通路６Ａとに仕切られている。
　仕切壁65は、上流端部65ａを有するタンブル弁装置側仕切壁65Ａと、インシュレータ側仕切壁65Ｂと、吸気ポート側仕切壁65Ｃが連続して位置して構成される。
　図２中に２点鎖線で横断面Ａ、Ｂ、Ｃを示すように、タンブル通路６Ｂは、タンブル弁装置７から吸気ポート43へ縦通する仕切壁65により横断面が変化する。
　すなわち、仕切壁65の上流端部65ａ近傍の吸気ポート43の入口部では、吸気通路６を上下に区画することで、横断面Ａに示すように下側の略半円形状に画成され、吸気ポート43内を進むと、下流側に進むに従って吸気ポート側仕切壁65Ｃの横断面が円弧状に変化し、横断面Ｂに示すように横断面が円形断面をなすように形成される。
　また、吸気ポート側仕切壁65Ｃの下流端部までタンブル通路６Ｂの横断面は横断面Ｃに示すように円形断面を維持される。
　そして、横断面Ｂから横断面Ｃまでのタンブル通路６Ｂの中心線Ｚは、吸気弁口41の排気弁口42に近い側の開口縁41ａと吸気弁47の傘部47ａとの間に向けて指向するように設定されている。
　なお、スロットルボディ８には、スロットル弁81より下流側の吸気通路６、すなわち通気路80に上方外部から貫通して、斜め下流側に向けて燃料を噴射供給する（２図中、模式的に示す噴射線Ｊ）ように配置された燃料噴射弁87が取り付けられる。
　そのため、タンブル通路６Ｂを流れる吸入空気を、吸気弁47の傘部47ａの上方を通過させたうえで、吸気弁口41の排気弁口42に近い側の開口縁41ａとの間からシリンダボア32ａ内に効率的に流入させることができるため、燃焼室38内においてタンブル流Ｔが発生しやすくすることができる。すなわち、タンブル通路６Ｂは、タンブル流Ｔを発生させるための吸気の流路となる。
　タンブルコントロール弁71は、上方に設けられたタンブル弁板71ｂによって、それよりも下流側の吸気通路６で、吸気流を分割する上下一対の主通路６Ａ、タンブル通路６Ｂのうちの主通路６Ａの通路断面を開閉し、主通路６Ａへ吸気供給を制御するものであり、吸気通路６の主通路６Ａとタンブル通路６Ｂとの吸気配分が制御される。
　すなわち、タンブルコントロール弁71の閉止位置では、タンブル弁板71ｂが主通路６Ａの入口開口６Ａaを覆うように位置して吸気流の流入を閉止ないし抑制し、吸気流はタンブル通路６Ｂ側に導かれ、タンブル通路６Ｂから吸気が、燃料噴射弁87からの燃料を伴って混合気としてシリンダボア32ａ内に流入する。
　内燃機関３が低負荷運転の場合、スロットル弁81が絞られて、吸気量が低減するが、タンブルコントロール弁71により吸気を殆どタンブル通路６Ｂに通すことで、燃焼室38内に流入する吸気流速を高めることができて、燃焼室38で発生する吸気のタンブル流Ｔを強化しつつ燃焼室38内の燃料燃焼を良好に維持できるものとなる。
　図２において２点鎖線で示されるタンブル流Ｔは、ピストン36が２点鎖線で示されるようにシリンダボア33ａ内を下降したときの燃焼室38内のタンブル流Ｔを、模式的に示すものである。
　また、内燃機関３が高負荷運転となるにつれ、スロットル弁81が開き、吸気量が増大するが、タンブルコントロール弁71を開方向に回転して主通路６Ａへの吸気流の流入を増加させる。
　そして、スロットル弁81とタンブルコントロール弁71が、図２中２点鎖線で示すように、吸気通路６の流れ方向Ｆに平行に位置し、吸気通路６を流れる吸気流は、スロットル弁81とタンブルコントロール弁71に邪魔されることなく、十分な吸気量が主通路６Ａにもタンブル通路６Ｂにも流れて、ともに燃料噴射弁87からの燃料を伴って混合気として、燃焼室38に向かうことができる。
　本実施形態では、スロットル弁81は、運転者の操作と内燃機関３の状況に基づいて図示しないエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）がスロットル弁81のアクチュエータ82を起動することで回動され、弁の位置決め、開閉がなされる。
　本実施形態では、アクチュエータ82は電動モータを主に構成されるが、図２、図４に示されるようにスロットル弁軸81ａと電動モータ軸、すなわちアクチュエータ軸心82ａはオフセットしているので、その間に歯車機構等の適宜な伝動部83を備えている（図３参照）。
　また、タンブルコントロール弁71は、内燃機関３の状況に基づいて図示しないエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）がタンブルコントロール弁71のアクチュエータ72を起動することで回動され、弁の位置決め、開閉がなされる。本実施形態において、アクチュエータ72は、電動モータを主に構成される。
　上記のスロットル弁81のアクチュエータ82や、タンブルコントロール弁71のアクチュエータ72は、重量が大きく設置スペースを要するので、自動二輪車等の鞍乗型車両においては、より好ましい配置が求められる。
　図１中ＩＩＩ－ＩＩＩ矢視による自動二輪車１の中央要部の平面断面図である図３に示されるように、本実施形態においては、シリンダヘッド34の後部に開口する吸気ポート43には、インシュレータ62を挟んでタンブル弁装置７が締結接続されている。
　タンブル弁装置７は、吸気流上流側がゴムインシュレータ61を介してスロットルボディ８と接続し、スロットルボディ８にはさらに上流側がコネクティングチューブ85が接続してエアクリーナ86に接続しているが、図３においては、スロットルボディ８の通気路80とスロットル弁81を備える本体８ａ（図１、図２参照）とコネクティングチューブ85は、図１中ＩＩＩ－ＩＩＩ矢視断面より上方、すなわち図３図示手前側に位置するので、図３上に、２点鎖線で示されている。
　したがって図３において、スロットル弁81に関しては、アクチュエータ82と、スロットル弁軸81ａへの伝動部83が断面として示され、スロットルボディ８の本体８ａは、アクチュエータ82の上方に位置する。
　また、タンブル弁装置７に関しては、アクチュエータ72と、通気路70およびタンブルコントロール弁71が断面として示される。
　図１、図２に示されるように、本実施形態では、タンブルコントロール弁71を駆動するアクチュエータ72が、内燃機関３のシリンダ部32の後方に位置し、図３に示されるように、平面視において、吸気通路６をなすタンブル弁装置７やスロットルボディ８の本体８ａよりも、車両左右中心線Ｙ側に位置しており、且つ、平面視において少なくとも一部が車体フレーム２のメインフレーム21に重なって位置している。
　そのため、タンブルコントロール弁71のアクチュエータ72が、内燃機関３のシリンダ部32の後方のデッドスペースに配置され、且つ、前方をシリンダ部32で、側方を吸気通路６を形成する管部、すなわちタンブル弁装置７やスロットルボディ８の本体８ａで、上方をメインフレーム21で囲まれた位置に配置されることになり、タンブルコントロール弁71のアクチュエータ72をコンパクトに配置できると共に適切に保護できる。
　また、図３に示されるように、平面視において、スロットル弁81のアクチュエータ82は、タンブルコントロール弁71を駆動するアクチュエータ72よりも、車両左右中心線Ｙに対し外側に位置している。
　そのため、重量の重いスロットル弁81のアクチュエータ82とタンブルコントロール弁71のアクチュエータ72を、車両左右中心線Ｙに対して相対的に近い側と遠い側とに分けて配置しており、車両全体の重量バランスが、より好ましくなっている。
　また、図１に示されるように、側面視において、スロットル弁81のアクチュエータ82は、メインフレーム21の垂下部21ａに重なる位置にある。
　すなわち、メインフレーム21が、内燃機関３のシリンダ部32の後方近傍に配置されていても、スロットル弁81のアクチュエータ82をメインフレーム21の垂下部21ａに対して側方に交わして位置させることで、スロットル弁81を内燃機関３のシリンダ部32の近くに配置できる。
　そのため、内燃機関３の吸気制御の応答性が向上し、吸気性能が向上している。
　また、スロットル弁81のアクチュエータ82のスペース確保のために、メインフレーム21を不必要に長くすることでメインフレーム21の剛性低下が生じることや、車両の大型化が生じることが回避されている。
　図４は、図３中ＩＶ－ＩＶ矢視による、燃料タンク13、シート15、リヤサイドカバー10ａを外し、タンブル弁装置７、スロットルボディ８、コネクティングチューブ85の周辺を、右側方斜め上方から見た自動二輪車１の中央要部の右側斜視図である。
　図４に示されるように、本実施形態では、スロットル弁81を備えたスロットルボディ８の本体８ａの上流側に接続するコネクティングチューブ85の上流側は、エアクリーナ86の側面86ｂ（本発明における「車両側方を向く面」）に接続している。
　本実施形態のように、シリンダ部32とエアクリーナ86の間に、タンブルコントロール弁71とスロットル弁81が備えられる場合、タンブル弁装置７やスロットルボディ８を通る吸気通路６が長くなり、コネクティングチューブ85を従来のようにエアクリーナ86の前面86ａ側に接続しようとすると、シリンダ部32とエアクリーナ86の間の距離を過度に長く設定することになるか、シリンダ部32とエアクリーナ86の間に吸気通路６を形成する管部を備えるコネクティングチューブ85自体や、タンブル弁装置７やスロットルボディ８の接続が折れ曲がり、その角度がきつくなった場合、吸気性能に影響を生じる恐れがある。
　しかし、コネクティングチューブ85の上流側をエアクリーナ86の側面86ｂに接続したので、通常のシリンダ部32とエアクリーナ86の距離においても、コネクティングチューブ85を滑らかに接続でき、吸気の流れがスムーズになり吸気が整流されるため、吸気性能が向上する。
　以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能であり、本発明の要旨の範囲で、鞍乗型車両、内燃機関等が、多様な態様で実施されるものを含むことは勿論である。
　なお、説明の便宜上、図示の実施形態の左右配置のものについて説明したが、左右配置の異なるものであっても、発明の要旨の範囲であれば本発明に含まれる。
　１…自動二輪車（本発明における「鞍乗型車両」）、２…車体フレーム、３…内燃機関、４…パワーユニット、５…変速機、６…吸気通路、６Ａ…主通路、６Ａa…入口開口、６Ｂ…タンブル通路、７…タンブル弁装置、８…スロットルボディ、８ａ…本体、20…ヘッドパイプ、21…メインフレーム、21ａ…垂下部、23…ダウンフレーム、24…ピボットプレート、26…エンジンハンガ、30…クランクケース、31…クランク軸、32…シリンダ部、33…シリンダブロック、33ａ…シリンダボア、34…シリンダヘッド、34ａ…燃焼室天井面、36…ピストン、36ａ…頂面、38…燃焼室、41…吸気弁口、41ａ…開口縁、42…排気弁口、43…吸気ポート、43ａ…湾曲外壁部、45…吸気弁ガイド、47…吸気弁、47ａ…傘部60…通気路、61…ゴムインシュレータ、65…仕切壁、65ａ…上流端部、65Ａ…タンブル弁装置側仕切壁、65Ｂ…インシュレータ側仕切壁、65Ｃ…吸気ポート側仕切壁、70…通気路、70ａ…内面、71…タンブルコントロール弁、71ａ…タンブル弁軸、71ｂ…タンブル弁板、72…（タンブルコントロール弁71の）アクチュエータ、80…通気路、80ａ…内面、81…スロットル弁、81ａ…スロットル弁軸、81ｂ…スロットル弁板、82…（スロットル弁81の）アクチュエータ、82ａ…アクチュエータ軸心、85…コネクティングチューブ、86…エアクリーナ、86ｂ…側面（本発明における「車両側方に向く面」）、87…燃料噴射弁、Ｘ…シリンダ軸線、Ｙ…車両左右中心線、Ｚ…（横断面Ｂから横断面Ｃまでのタンブル通路６Ｂの）中心線、Ｔ…タンブル流、Ｆ…（吸気通路６の）流れ方向

Claims (4)

  1. 　内燃機関(３)の燃焼室(38)への吸入空気が通過する吸気通路(６)に設けられ、任意の開度に制御されて吸入空気量を制御するスロットル弁(81)と、
    　同スロットル弁(81)より下流に設けられ、通路方向に沿って主通路(６Ａ)とタンブル通路(６Ｂ)とに分割された前記吸気通路(６)の前記主通路(６Ａ)の通路断面を開閉して、前記主通路(６Ａ)への吸気供給を制御するタンブルコントロール弁(71)とを備えた鞍乗型車両用内燃機関の吸気制御装置において、
    　前記タンブルコントロール弁(71)を駆動するアクチュエータ(72)は、
    　前記内燃機関(３)のシリンダ部(32)の後方に位置し、
    　平面視において、前記吸気通路(６)よりも車両左右中心線(Ｙ)側に位置し、
    　且つ、少なくとも一部が車体フレーム(２)のメインフレーム(21)に重なって位置することを特徴とする鞍乗型車両用内燃機関の吸気制御装置。
  2. 　平面視において、前記スロットル弁(81)のアクチュエータ(82)は、車両左右中心線(Ｙ)に対し、前記タンブルコントロール弁(71)を駆動する前記アクチュエータ(72)よりも外側に位置することを特徴とする請求項１に記載の鞍乗型車両用内燃機関の吸気制御装置。
  3. 　側面視において、前記スロットル弁(81)の前記アクチュエータ(82)は、前記メインフレーム(21)に重なる位置にあることを特徴とする請求項２に記載の鞍乗型車両用内燃機関の吸気制御装置。
  4. 　前記スロットル弁(81)を備えたスロットルボディ(８)の上流側に接続するコネクティングチューブ(85)の上流側が、エアクリーナ(86)の車両側方に向く面(86ｂ)に接続したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の鞍乗型車両用内燃機関の吸気制御装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023188279A1 (ja) * 2022-03-31 2023-10-05 本田技研工業株式会社 内燃機関の吸気構造

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008057463A (ja) 2006-08-31 2008-03-13 Nissan Motor Co Ltd エンジンの吸気制御装置および方法
JP2012062800A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Honda Motor Co Ltd エンジンの吸気装置
JP2014070569A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の吸気装置
JP2015068212A (ja) * 2013-09-27 2015-04-13 本田技研工業株式会社 小型車両の吸気装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8191515B2 (en) * 2008-06-24 2012-06-05 Honda Motor Co., Ltd. V-type internal combustion engine including throttle valve device, and vehicle incorporating same
JP6270897B2 (ja) * 2016-03-30 2018-01-31 本田技研工業株式会社 鞍乗り型車両の過給機付き内燃機関

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008057463A (ja) 2006-08-31 2008-03-13 Nissan Motor Co Ltd エンジンの吸気制御装置および方法
JP2012062800A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Honda Motor Co Ltd エンジンの吸気装置
JP2014070569A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の吸気装置
JP2015068212A (ja) * 2013-09-27 2015-04-13 本田技研工業株式会社 小型車両の吸気装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4116553A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023188279A1 (ja) * 2022-03-31 2023-10-05 本田技研工業株式会社 内燃機関の吸気構造

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