JP2002138828A - 自動二輪車の排気制御装置 - Google Patents
自動二輪車の排気制御装置Info
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Abstract
プ内の抵抗を低減させ、且つ脈動効果を利用してエンジ
ンの中低速回転域における出力の向上を図った自動二輪
車の排気制御装置を提供する。 【解決手段】車体フレーム2に4サイクル多気筒エンジ
ン16を搭載し、このエンジン16の各気筒の前部にエ
ンジン排気系を構成するエキゾーストパイプ20を接続
した自動二輪車1において、エキゾーストパイプ20を
一本に集合化して集合部33を形成し、この集合部33
に接続管22を介してマフラ21を接続すると共に、接
続管22に排気通路面積を変化させて排気脈動を制御す
る排気制御装置38のバルブ機構39を設けたものであ
る。
Description
制御装置に関する。
各気筒に接続されるエキゾーストパイプをその下流側に
て集合化させてマフラに接続させることによりエキゾー
ストパイプ内の負圧を増幅させて慣性吸入の効率を促進
させている(脈動効果の向上)。また、脈動はエンジン
の回転数によって条件が変化するため、エンジン排気系
の途中に排気通路面積を変化させるバルブ等の手段を用
いて排気脈動を制御する排気制御装置を備えたものがあ
る。
ては、例えば特開昭63−16127号公報(以下、従
来例1と称す)や特開平6−280577号公報(以
下、従来例2と称す)に示すように、エキゾーストパイ
プ下流端の集合部内にバルブを備えたものや、実開平4
−17138号公報(以下、従来例3と称す)に示すよ
うに、マフラに下流端にバルブを備えたものもある。な
お、特開昭63−75311号公報(以下、従来例4と
称す)に示すように、排気制御装置を2サイクルエンジ
ンのエンジン排気系に備えたものもある。
1や従来例2に示すようにエキゾーストパイプ下流端の
集合部内に排気制御装置を設けた場合、エンジンの中低
速回転域における排気脈動は有効に制御可能であるが、
エンジンの高回転域においては集合部内の排気ガスの流
速がまだ早く、各気筒から流出してくる排気ガスが交じ
り合う部分である集合部内に排気制御装置を設けるとエ
キゾーストパイプ内の抵抗が増加し、出力の低下を招く
虞がある。
エンジンの下部に配置されるので、集合部に排気制御装
置を設けるとオイルパンの容量を制限したり、カウリン
グの形状に影響を与える虞があると共に、車体のバンク
角にも影響を与える虞がある。
端に排気制御装置を設けた場合、マフラの下流端では排
気ガスの圧力が低下しており、排気制御装置による脈動
効果はあまり期待できない。
ンはエキゾーストパイプを集合化させることがないな
ど、エンジン排気系の構造が4サイクルエンジンのもの
とはまったく異なる。
もので、エンジンの高回転域におけるエキゾーストパイ
プ内の抵抗を低減させ、且つ脈動効果を利用してエンジ
ンの中低速回転域における出力の向上を図った自動二輪
車の排気制御装置を提供することを目的とする。
の排気制御装置は、上述した課題を解決するために、請
求項1に記載したように、前輪を支持するヘッドパイプ
の直後で左右方向に拡開された後に斜下後方に延びる左
右一対のメインフレームと、これらのメインフレームの
後端部に接続され、略上下方に向かって延びる左右一対
のセンターフレームと、これらのセンターフレームの後
部から斜め後上方に延びる左右一対のシートレールとを
有する車体フレームを備え、後輪を支持するスイングア
ームをスイング自在に、且つリヤショックユニットによ
って上記車体フレームに弾性的に支持すると共に、上記
車体フレームに4サイクル多気筒エンジンを搭載し、こ
のエンジンの各気筒の前部にエンジン排気系を構成する
エキゾーストパイプを接続した自動二輪車において、上
記エキゾーストパイプを一本に集合化して集合部を形成
し、この集合部に接続管を介してマフラを接続すると共
に、上記接続管に排気通路面積を変化させて排気脈動を
制御する排気制御装置のバルブ機構を設けたものであ
る。
求項2に記載したように、上記メインフレーム後方の上
記スイングアーム下方で、上記リヤショックユニットと
車体のバンク角の限度を示すバンク線との間に形成され
る三角形状のスペースに上記バルブ機構を配置したもの
である。
請求項3に記載したように、上記バルブ機構を、上記エ
キゾーストパイプの集合部後方、且つ車体の最低地上高
より上方に配置したものである。
に、請求項4に記載したように、上記バルブ機構は排気
通路面積を変化させるバルブ本体を支持するバルブシャ
フトを備え、上記バブルシャフトを、その軸方向に延び
る中心線が車体のバンク角の限度を示すバンク線に対し
て略垂直になるように配置したものである。
請求項5に記載したように、上記自動二輪車の車体の少
なくとも一部をカウリングで覆うと共に、このカウリン
グ後下部の形状を少なくとも上記バルブ機構の前下部を
覆う形状に形成したものである。
基づいて説明する。
一例を示す左側面図である。また、図2はこの自動二輪
車の平面図であり、図3はこの自動二輪車の後面図であ
る。
1は車体フレーム2を有し、その前方にヘッドパイプ3
が設けられる。ヘッドパイプ3には図示しないサスペン
ション機構を内装し、前輪4を回動自在に支持する左右
一対のフロントフォーク5やハンドルバー6等から構成
されるステアリング機構7が設けられ、ハンドルバー6
により前輪4が左右に回動自在に操舵される。
ューブ型のもので、主にヘッドパイプ3の直後で左右方
向に拡開された後、互いに平行に斜下後方に延びるタン
クレールを兼ねた左右一対のメインフレーム8と、これ
らのメインフレーム8の後端部に一体に接続され、略上
下方に向かって延びる左右一対のセンターフレーム9
と、これらのセンターフレーム9の後上端から斜め後上
方に延びる左右一対のシートレール10とから構成され
る。
1が配置され、シートレール10の上方には運転シート
12が配置される。また、センターフレーム9の略中央
下部にはピボット軸13が架設され、このピボット軸1
3にスイングアーム14がピボット軸13廻りにスイン
グ自在に枢着されると共に、このスイングアーム14の
後端に後輪15が回動自在に軸支される。
体フレーム2には4サイクル多気筒エンジン16が搭載
される。エンジン16の後上部にはエンジン吸気系を構
成するスロットルボディ17が接続され、このスロット
ルボディ17の上流側にエアクリーナ18が接続され
る。なお、スロットルボディ17はハンドルバー6右端
に設けられるスロットルグリップ19によって図示しな
いケーブルを介して開閉操作される。
気系を構成するエキゾーストパイプ20が接続され、エ
ンジン16下部を回って後方に延びると共に、車体の一
側、本実施形態においては後輪15の右側、にはマフラ
21が斜め後上がりに配置され、エキゾーストパイプ2
0とマフラ21とが接続管22によって接続される。
とも一部、本実施形態においては前部から中央下部にか
けて、が流線形のカウリング23で覆われており、走行
中の空気抵抗低減と、走行風圧からのライダの保護とが
図られている。
である。また、図5はエンジン排気系の平面図であり、
図6はエンジン排気系の左側面図である。
ンジン16は例えば4サイクル並列四気筒エンジンであ
り、主に上からシリンダヘッドカバー24、シリンダヘ
ッド25、シリンダブロック26、クランクケース2
7、そしてオイルパン28から外形が構成される。ま
た、クランクケース27の後部には図示しないトランス
ミッション機構が内装される。
ンダヘッド25の前部に各気筒あたり一本、計四本のエ
キゾーストパイプ20が接続される。四本のエキゾース
トパイプ20のうち、車体の進行方向右側の二本はオイ
ルパン28の右下方にて一本に集合化され、第一集合部
29を形成する。また、車体の進行方向左側の二本もオ
イルパン28の左下方にて一本に集合化され、第二集合
部30を形成する。さらに、第一集合部29から後方に
延びる右連結管31と第二集合部30から後方に延びる
左連結管32とがさらに一本に集合化されて第三集合部
33を形成し、この第三集合部33に前記マフラ21と
の接続管22が接続される。そして、この接続管22は
車体の最低地上高、本実施形態においてはカウリング2
3の下縁部、より上方に配置される。
に枢着される前記スイングアーム14はリヤショックユ
ニット34によって車体フレーム2に弾性的に支持され
る。具体的には、リヤショックユニット34はリヤショ
ックアブソーバ35と、リンクレバー36と、リンクロ
ッド37とから構成され、後面視垂直に配置された(図
3参照)リヤショックアブソーバ35の上端がセンター
フレーム9の後中央部に軸着される(図1参照)と共
に、リヤショックアブソーバ35の下端が円弧状のリン
クレバー36を介してセンターフレーム9の下端部に軸
着される。そして、リンクレバー36の中央にはリンク
ロッド37の一端が軸着され、リンクロッド37の他端
がスイングアーム14の下部に軸着される。
の途中に排気通路面積を変化させて排気脈動を制御する
排気制御装置38が備えられる。排気制御装置38は排
気通路面積を変化させるバルブ機構39と、駆動ケーブ
ル40を介してこのバルブ機構39を操作する駆動モー
タ41と、この駆動モータ41を制御するCPU(中央
演算装置)42とを主な構成部材として備え、CPU4
2は例えば運転シート12下部のスペース(図1および
図2参照)に配置されると共に、駆動モータ41は例え
ば右側メインフレーム8Rの内側(図2および図4参
照)に固定される。そして、バルブ機構39は図4〜図
6に示すように、第三集合部33とマフラ21とを接続
する接続管22上に配置される。
面図である。図4および図7に示すように、バルブ機構
39はメインフレーム8後方のスイングアーム14下方
で、リヤショックユニット34と車体のバンク角の限度
を示すバンク線43との間に形成される三角形状のスペ
ースに、本実施形態においては接続管22の第三集合部
33寄りに配置される。また、カウリング23後下部の
形状は少なくともバルブ機構39の前下部を覆う形状に
形成される。
られるバルブ機構39はバルブ本体44と、バルブシャ
フト45と、プーリ46とを主な構成部材として備え
る。バルブ本体44は、接続管22内にバルブシャフト
45を介して配置され、バブルシャフトは接続管22外
に設けられる軸受け部47によって回動自在に軸支され
る。
線48が上記バンク線43に対して略垂直になるように
配置されると共に、バブルシャフトのリヤショックユニ
ット34側端部は軸受け部47外に突出し、この突出端
にプーリ46が回動一体に固定される。そして、このプ
ーリ46に前記駆動モータ41から延びる駆動ケーブル
40が巻着され、駆動モータ41の駆動力によってバル
ブ本体44が接続管22内にてバルブシャフト45を軸
に回動することにより接続管22内の排気通路面積が変
化される。
エンジン回転数との関係、すなわちバルブ開度特性の基
本パターンを示すグラフである。図8の線Aに示すよう
に、本実施形態に用いられる自動二輪車1のエンジン1
6は、所定のエンジン回転数、本実施形態においては4
000rpm前後、に達するまでのバルブ本体44の開
度が50%に設定され、所定のエンジン回転数に達する
とバルブ本体44の開度が100%(全開)になるよう
に設定される。
本体44の開度が50%の状態を示し、排気ガスの流れ
を矢印で示す。また、図9(b)は接続管22内におけ
るバルブ本体44の開度が100%の状態を示す。
エンジン16に設けられた回転数センサ(図示せず)か
らのデータがCPU42に入力され、このCPU42が
エンジン回転数を検地して駆動モータ41にON/OF
F信号を発することによりバルブ本体44が開閉操作さ
れる。
エンジン回転数に達するまでのバルブ本体44の開度を
50%に設定しているが、このバルブ本体44の開度は
エンジン(排気量)の大きさや自動二輪車1の用途に応
じて異なることは当然であり、例えば図10の線Bに示
すように、所定のエンジン回転数に達するまでのバルブ
本体44の開度を50%以上に設定してもよい。
ン回転数が0rpm(エンジン16停止時)のバルブ本
体44の開度を50%以下に設定し、エンジン回転数が
上昇するに伴ってバルブ本体44の開度を徐々に開き、
所定のエンジン回転数に達するとバルブ本体44の開度
が100%(全開)になるように設定してもよい。
ジン16の回転数のみをバルブ開度設定のパラメータと
して用いていたが、例えばスロットルグリップ19また
はスロットルボディ17に設けられるスロットル開度セ
ンサ(図示せず)やトランスミッション機構に設けられ
るギヤポジションセンサ(図示せず)からのデータをC
PU42に入力し、図10の線Dに示すように、所定の
エンジン回転数に達するまでのバルブ本体44の開度を
運転状況(スロットル開度やギヤポジション)に合わせ
て変化させてもよい。
本体44の開度を二段階に設定した例を示したが、図1
1の線Eに示すように、バルブ本体44の開度を多段
階、図11においては三段階、に設定してもよい。ま
た、バルブ本体44の開度を多段階に設定するのはエン
ジン回転数が上昇するとき(加速時)のみとし、図11
の線Fに示すように、エンジン回転数が下降するときは
二段階に設定してもよい。
ジン回転数が下降するとき(減速時)はバルブ本体44
を一気に閉じてもよく、また、図11の線Gに示すよう
に、バルブ本体44を徐々に閉じてもよい。
例えば加速時のバルブ開度を運転状況(スロットル開度
やギヤポジション)に合わせて変化させてもよい。
る。
エキゾーストパイプ20を一本に集合化して(第三)集
合部33を形成し、この(第三)集合部33に接続管2
2を介してマフラ21を接続すると共に、この接続管2
2に排気通路面積を変化させて排気脈動を制御する排気
制御装置38のバルブ機構39を設けたことにより、排
気脈動を有効に制御してエンジン16の中低速回転域に
おける出力の向上を図りながらもエキゾーストパイプ2
0内の抵抗は低減され、エンジン16の高回転域におけ
る出力の低下が防止される。
ーム14下方で、リヤショックユニット34と車体のバ
ンク角の限度を示すバンク線43との間に形成される三
角形状のスペースは通常デッドスペースであり、このデ
ッドスペースにバルブ機構39が設けられた接続管22
を配置したことにより、デッドスペースの有効利用が図
られると共に、周辺機器のレイアウトに制限を与えな
い。
管22を、エキゾーストパイプ20の集合部33後方
の、車体の最低地上高より上方に配置したことにより、
オイルパン28の容量を制限したり、カウリング23の
形状に影響を与えたりすることがなく、また、車体のバ
ンク角にも影響を与えない。そして、この接続管22に
バルブ機構39を設けたことにより車体の最低地上高に
影響を与えない。
44を保持するバブルシャフトを、その軸方向に延びる
中心線48が車体のバンク角の限度を示すバンク線43
に対して略垂直になるように配置したことにより、車体
のバンク角に影響を与えることなくバルブ機構39と駆
動モータ41とを連結する駆動ケーブル40の配設を容
易にすると共に、駆動ケーブル40の作動もスムーズに
なる。
央下部にかけてを流線形のカウリング23で覆い、この
カウリング23後下部の形状を少なくともバルブ機構3
9の前下部を覆う形状に形成したことにより、バルブ機
構39を前輪4が跳ね上げる砂や小石、水、泥などから
守ることができる。また、バルブ機構39がカウリング
23によって隠れるため、外観が向上する。
二輪車の排気制御装置によれば、前輪を支持するヘッド
パイプの直後で左右方向に拡開された後に斜下後方に延
びる左右一対のメインフレームと、これらのメインフレ
ームの後端部に接続され、略上下方に向かって延びる左
右一対のセンターフレームと、これらのセンターフレー
ムの後部から斜め後上方に延びる左右一対のシートレー
ルとを有する車体フレームを備え、後輪を支持するスイ
ングアームをスイング自在に、且つリヤショックユニッ
トによって上記車体フレームに弾性的に支持すると共
に、上記車体フレームに4サイクル多気筒エンジンを搭
載し、このエンジンの各気筒の前部にエンジン排気系を
構成するエキゾーストパイプを接続した自動二輪車にお
いて、上記エキゾーストパイプを一本に集合化して集合
部を形成し、この集合部に接続管を介してマフラを接続
すると共に、上記接続管に排気通路面積を変化させて排
気脈動を制御する排気制御装置のバルブ機構を設けたた
め、エンジンの高回転域におけるエキゾーストパイプ内
の抵抗が低減し、且つ脈動効果を利用してエンジンの中
低速回転域における出力の向上が図れる。
ングアーム下方で、上記リヤショックユニットと車体の
バンク角の限度を示すバンク線との間に形成される三角
形状のスペースに上記バルブ機構を配置したため、デッ
ドスペースの有効利用が図られると共に、周辺機器のレ
イアウトに制限を与えることがない。
ストパイプの集合部後方、且つ車体の最低地上高より上
方に配置したため、エンジン下部やカウリングの形状お
よびバンク角に影響を与えない。
積を変化させるバルブ本体を支持するバルブシャフトを
備え、上記バブルシャフトを、その軸方向に延びる中心
線が車体のバンク角の限度を示すバンク線に対して略垂
直になるように配置したため、駆動ケーブルの配設が容
易になり、駆動ケーブルの作動もスムーズになる。
も一部をカウリングで覆うと共に、このカウリング後下
部の形状を少なくとも上記バルブ機構の前下部を覆う形
状に形成したため、前輪が跳ね上げる異物からバルブ機
構を守ることができると共に、外観も向上する。
施形態を示す左側面図。
の関係を示すグラフ。
本体の開度が50%および100%の状態を示す図。
との関係の他の例を示すグラフ。
との関係のさらに他の例を示すグラフ。
Claims (5)
- 【請求項1】 前輪を支持するヘッドパイプの直後で左
右方向に拡開された後に斜下後方に延びる左右一対のメ
インフレームと、これらのメインフレームの後端部に接
続され、略上下方に向かって延びる左右一対のセンター
フレームと、これらのセンターフレームの後部から斜め
後上方に延びる左右一対のシートレールとを有する車体
フレームを備え、後輪を支持するスイングアームをスイ
ング自在に、且つリヤショックユニットによって上記車
体フレームに弾性的に支持すると共に、上記車体フレー
ムに4サイクル多気筒エンジンを搭載し、このエンジン
の各気筒の前部にエンジン排気系を構成するエキゾース
トパイプを接続した自動二輪車において、上記エキゾー
ストパイプを一本に集合化して集合部を形成し、この集
合部に接続管を介してマフラを接続すると共に、上記接
続管に排気通路面積を変化させて排気脈動を制御する排
気制御装置のバルブ機構を設けたことを特徴とする自動
二輪車の排気制御装置。 - 【請求項2】 上記メインフレーム後方の上記スイング
アーム下方で、上記リヤショックユニットと車体のバン
ク角の限度を示すバンク線との間に形成される三角形状
のスペースに上記バルブ機構を配置した請求項1記載の
自動二輪車の排気制御装置。 - 【請求項3】 上記バルブ機構を、上記エキゾーストパ
イプの集合部後方、且つ車体の最低地上高より上方に配
置した請求項1または2記載の自動二輪車の排気制御装
置。 - 【請求項4】 上記バルブ機構は排気通路面積を変化さ
せるバルブ本体を支持するバルブシャフトを備え、上記
バブルシャフトを、その軸方向に延びる中心線が車体の
バンク角の限度を示すバンク線に対して略垂直になるよ
うに配置した請求項1、2または3記載の自動二輪車の
排気制御装置。 - 【請求項5】 上記自動二輪車の車体の少なくとも一部
をカウリングで覆うと共に、このカウリング後下部の形
状を少なくとも上記バルブ機構の前下部を覆う形状に形
成した請求項1、2、3または4記載の自動二輪車の排
気制御装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000331440A JP3988379B2 (ja) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | 自動二輪車の排気制御装置 |
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