JP2007120411A - ４サイクルエンジン、及びこれを備える自動二輪車 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンケース内のエアを吸引して内圧を低減し、ポンピングロスを抑制しつつ、重量、寸法、及びコストの面において好適な構成により気液分離性能を向上させることができる４サイクルエンジンと、これを備える自動二輪車とを提供する。
【解決手段】 エンジンＥは、クランクシャフト１８を収容するエンジンケース２０と、該エンジンケース２０内のエアを吸引するポンプＰ１と、エンジンケース２０内及びポンプＰ１間を連通するエア吸引通路３６とを備え、該エア吸引通路３６は、エンジンケース２０の上部を通ってポンプＰ１へ延設されている
【選択図】 図２

Description

本発明は、４サイクルエンジン、及びこれを備える自動二輪車に関し、特に、エンジンケース内のエアを吸引してポンピングロスを低減させ、エンジン性能の向上を図る構造に関する。

４サイクルエンジンは、シリンダブロック内で動作するピストンの往復運動を、エンジンケース内に収容されたクランクシャフトにより回転運動に変換し、この回転による動力を外部へ出力するようになっている。このような４サイクルエンジンは、回転数の上昇に伴って種々のメカニカルロスが増大するが、該メカニカルロスの１つとしてポンピングロスが知られている。該ポンピングロスとはピストンの往復運動に対する抵抗のことであり、ブローバイガスを含むエンジンケース内のエアに起因するところが大きい。

このようなポンピングロスを低減すべく、従来、特許文献１に示すように種々の工夫が４サイクルエンジンに施されている。特許文献１に開示されたエンジンは、クランクシャフトの回転に連動して作動する真空ポンプと、エンジンケースに連通する空気室とを備え、該空気室は前記真空ポンプによって負圧に維持されている。従って、クランクシャフトの回転数に応じて真空ポンプが作動し、エンジンケース内のエアが空気室へ吸引され、該エンジンケース内が負圧に維持されるようになっている。
特開平５−６００００号公報

ところで、エンジンケース内では、ピストンの裏側へ冷却用のオイルが噴射されたり、クランクシャフトの回転に伴ってその表面に付着しているオイルが飛散するなどして、滴状又は霧状のオイルが多く存在している。そして、従来の４サイクルエンジンとして、これらの滴状又は霧状のオイルを比較的多く含むエアが吸引されるのを抑制すべく、気液分離用のブリーザを備えるものもある。しかしながら、気液分離をより好適に実現するためには、ブリーザの容量を大きくするか、遠心分離式の気液分離装置を備える必要があるが、このような措置はエンジンの重量、寸法、及びコストの面で好ましくない。

そこで本発明は、エンジンケース内のエアを吸引して内圧を低減し、ポンピングロスを抑制しつつ、重量、寸法、及びコストの面において好適な構成により気液分離性能を向上させることができる４サイクルエンジンと、これを備える自動二輪車とを提供することを目的とする。

本発明は上述したような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る４サイクルエンジンは、クランクシャフトを収容するエンジンケースと、該エンジンケース内のエアを吸引するポンプと、前記エンジンケース内及び前記ポンプ間を連通するエア吸引通路とを備え、該エア吸引通路は、前記エンジンケースの上部を通って前記ポンプへ延設されている。

このような構成により、エンジンケース内のエアを吸引して内圧を低減させてポンピングロスを抑制することができる。また、エンジンケース内で飛散するオイルがエア吸引通路へ侵入した場合であっても、該エア吸引通路がエンジンケースの上部を通るように構成されているため、侵入したオイルはエア吸引通路を通ってエンジンケースの外部へ至る前に自重により落下し、エンジンケース内へ戻される。従って、ポンプ側へ吸引されたエアに滴状又は霧状のオイルが混入することを、簡単な構成によって抑制することができる。なお、ここでのエンジンケースとは、一般にいうクランクケースとミッションケースとが一体になったエンジンにおいては両方を含み、両者が独立して構成され分離可能である場合にはクランクケース又はミッションケースの何れかを示している。

また、前記エア吸引通路における前記エンジンケース側の一端は、前記エンジンケース内にて前記クランクシャフトに連動回転する回転体の側方に位置していてもよい。

ギヤ等の回転体が回転しているとき、この回転体に付着したオイルが放射状に飛散するが、上述したような構成とすることにより、そのようにして飛散するオイルの吸引を回避することができる。

また、前記クランクシャフトの回転を変速する変速装置を更に備え、該変速装置は、前記クランクシャフトからの回転が伝達される従動ギヤを有し、前記回転体は前記従動ギヤであってもよい。上記従動ギヤとして、例えば変速装置を構成するプライマリーギヤがあるが、一般にこのような従動ギヤは径が比較的大きいため回転速度が比較的遅く、オイルの飛散が少ない。従って、上述したような構成とすることにより、飛散するオイルの吸引をより一層回避することができる。また別の例として、クランクシャフトに連動回転するバランサを備えるエンジンの場合には、該バランサの側方に、エア吸引通路の一端が位置していてもよい。

また、前記クランクシャフトの回転により発電するジェネレータを更に備え、前記ポンプは、該ジェネレータが生成した電力により作動する電動ポンプであってもよい。

このような構成により、エンジンの回転とは独立して電動ポンプの動作を制御することができるため、エンジンケースの内圧を適切に制御することができる。

また、前記ジェネレータによる発生電圧が所定値以上のときに前記電動ポンプを作動させるポンプ作動調整部を更に備えていてもよい。

例えば自動二輪車の場合、ジェネレータによって生成された電力によって動作する回路やライトなどを装備しており、これらの電気的負荷（電動ポンプを除く）での消費電力量には上限がある。従って、エンジンが所定値以上の高回転数で動作すると、電気的負荷では消費しきれない余剰電力が生じるが、従来はレギュレータ等を用いて回路等へ供給する電圧を略一定に維持すると共に、発生した余剰電力はこのレギュレータ等により熱に変換している。そこで上述したような構成とすることにより、ジェネレータでの発電量が比較的少ない間は、電動ポンプを作動させず、回路等の駆動に必要な電力を確保すると共に、エンジン回転数が高くなって余剰電力が生じる場合は、この余剰電力を用いて電動ポンプを作動させ、エンジンケースの内圧を低減させることができる。

また、前記ポンプに対してエアの通流方向の上流側又は下流側に、該エアを対象として気液分離をするブリーザが設けられていてもよい。

このような構成とすることにより、エア中に混入しているオイル等の液体を除去することができる。

また、外部から燃焼室へ吸気を送る吸気システムと、前記燃焼室から外部へ排気を送る排気システムと、前記ポンプ及び前記ブリーザを経たエアを前記吸気システム又は前記排気システムへ導くエア導出通路とを更に備えていてもよい。

このような構成により、ブリーザを経たエアに若干のオイルが含まれていたとしても、エアを吸気システムへ導く場合は、エアと共にそれに含まれるオイルも燃焼室で燃焼することができ、エアを排気システムへ導く場合も、高温の排気によってエア中のオイル分を燃焼することができる。

また、前記エンジンケースは、前記クランクシャフトを収容するクランク室、及び該クランク室との間が仕切られて変速装置を収容する略気密なミッション室を有し、前記エア吸引通路における前記エンジンケース側の一端は前記クランク室内にて開口しており、該エア吸引通路を通じて吸引されたエアを前記ミッション室へ送るエア供給通路を更に備えていてもよい。

一般に変速装置は、メインシャフト及びカウンターシャフトと、これらのシャフトに対して同軸芯状に設けられて軸方向へ摺動可能な複数のギヤとを備えている。これらのシャフト内にはオイル通路が形成されており、このオイル通路を通るオイルが、ギヤ及びシャフト間の摺接面へ供給される。そして上述したような構成とすることにより、クランク室内から吸引したエアによってミッション室の内圧を高めることができ、ギヤ及びシャフト間の摺接面へ供給されたオイルが漏れ出るのを抑制することができる。

また、前記ミッション室内のエアを前記エンジンケース外へ導くエア排出通路と、該エア排出通路に設けられて前記ミッション室の内圧を調整する調整弁とを更に備えていてもよい。

このような構成とすることにより、ミッション室の内圧を適切な値に調整することができる。

また、本発明に係る自動二輪車は、上記何れかの４サイクルエンジンを備えている。

このような構成とすることにより、エンジンケース内のエアを吸引して内圧を低減させてポンピングロスを抑制しつつ、吸引するエアに滴状又は霧状のオイルが混入するのを簡単な構成によって抑制可能なエンジンを搭載した自動二輪車を実現することができる。なお、上記何れの４サイクルエンジンも、自動二輪車に搭載する他、小型滑走艇や４輪不整地走行車両等の他のレジャービークルにも搭載でき、その場合にも上述したのと同様の効果を奏することができる。

本発明は、エンジンケース内のエアを吸引して内圧を低減し、ポンピングロスを抑制しつつ、重量、寸法、及びコストの面において好適な構成により気液分離性能を向上させることができる４サイクルエンジンと、これを備えるレジャービークルとを提供することができる。

以下、本発明に係る４サイクルエンジン、及びこれを備えたレジャービークルとしての自動二輪車について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施の形態において用いる方向の概念は、自動二輪車の前進方向を前方（又は、正面）とし、その他の向きはこの前方向を基準として自動二輪車に搭乗した操縦者が通常用いる向きと一致するものとし、特別な場合はその旨記述してある。

図１に示すように、自動二輪車１は前輪２及び後輪３を備えており、前輪２は上下方向に延びるフロントフォーク５の下端部にて回転自在に支持され、該フロントフォーク５は、その上端部に設けられたアッパーブラケット（図示せず）と該アッパーブラケットの下方に設けられたアンダーブラケットとを介してステアリングシャフト（図示せず）に支持されている。また、該ステアリングシャフトは、ヘッドパイプ６によって回転自在に支持されており、前記アッパーブラケットには左右へ延びるバー型のステアリングハンドル４が取り付けられている。従って、ライダーがステアリングハンドル４を時計回り又は反時計回りに回動操作することにより、前記ステアリングシャフトを回転軸として前輪２を所望の方向へ転向させることができる。

ヘッドパイプ６からは、車体の骨格を構成する左右一対のメインフレーム７（図１では左側のメインフレーム７のみを示している）が後方へ延設されており、該メインフレーム７の後部からは、ピボットフレーム（スイングアームブラケットともいう）８が下方へ延設されている。このピボットフレーム８に設けられたピボット９には、スイングアーム１０の前端部が軸支されており、該スイングアーム１０の後端部には後輪３が回転自在に支持されている。

メインフレーム７の上方であってステアリングハンドル４の後方には燃料タンク１２が設けられ、該燃料タンク１２の後方には騎乗用のシート１３が設けられている。また、左右のメインフレーム７，７間の下方にはエンジンＥが搭載されており、該エンジンＥの側方はカウリング１５によって覆われている。このエンジンＥは並列４気筒の４サイクルエンジンであり、クランクシャフト１８（図２参照）の軸芯が車体の左右方向に略一致するようにして設けられている。このエンジンＥの出力は、チェーン１４を介して後輪３へ伝えられ、該後輪３が回転駆動することによって自動二輪車１に推進力が付与される。

（実施の形態１）
図２は、図１に示す自動二輪車１に搭載されたエンジンＥの実施の形態１に係る構成を示す左側面図であり、下部壁部を切り欠いてその内部構造を模式的に示している。図２に示すエンジンＥは、クランクシャフト１８及び変速装置１９を収容するエンジンケース２０と、該エンジンケース２０の上部に接続されて並列に配置された４つの気筒を形成するシリンダブロック２１とを備えている。このシリンダブロック２１は、各気筒の中心軸が若干だけ前傾姿勢となるようにして設けられている。エンジンＥは更に、シリンダブロック２１の上部に接続されて該シリンダブロック２１と共に燃焼室（図示せず）を形成するシリンダヘッド２２と、該シリンダヘッド２２の上部を覆うシリンダヘッドカバー２３とを備えている。シリンダヘッド２２の前部からは、排気システム５０の構成要素である排気管５１が下方へ向けて延設されている。

また、本実施の形態に係るエンジンケース２０の内部空間は、クランクシャフト１８を収容する前側の空間であるクランク室２０Ａと、変速装置１９を収容する後側の空間であるミッション室２０Ｂとから構成されている。これらクランク室２０Ａとミッション室２０Ｂとは、エンジンケース２０の上部から下方へ延びる第１隔壁部２５Ａによって隔てられているが、気密には隔絶されておらず、互いの下部にて連通している。また、エンジンケース２０の下部には、クランク室２０Ａ及びミッション室２０Ｂと連通する空間を有するオイルパン２４が設けられており、エンジンＥ内を循環するオイル２４Ａが蓄えられるようになっている。本実施の形態に係るエンジンＥは、オイルパン２４に蓄えられたオイル２４Ａを、図示しないオイルポンプによってエンジンＥの各所へ圧送するウェットサンプ式の潤滑方式が採用されている。また、オイルパン２４は正面視でエンジンケース２０の左側に偏って設けられており、シリンダヘッド２２から延びる排気管５１は、エンジンケース２０の下方においてオイルパン２４の右側を通り、後方へ向かって延設されている（図１参照）。

ミッション室２０Ｂ内の変速装置１９は、メインシャフト２７及びカウンターシャフト２８を備えている。クランクシャフト１８の端部には同軸芯状に駆動ギヤ１８Ａが設けられており、該駆動ギヤ１８Ａは、メインシャフト２７の端部に同軸芯状に設けられた従動ギヤ２７Ａと噛合している。従って、クランクシャフト１８が回転すると、駆動ギヤ１８Ａ及び従動ギヤ（プライマリギヤ）２７Ａを介して変速装置１９が作動する。

エンジンケース２０の上部にはブリーザ３０が設けられている。即ち、ブリーザ３０はボックス形状を成し、エンジンケース２０の上部壁面とシリンダブロック２１の後部壁面とによって形成される角部分に配置されている。ブリーザ３０の内部空間は、仕切板３１によってエンジンケース２０の内部空間（図２ではミッション室２０Ｂ）から仕切られ、更に別の仕切板３２によって下部空間３３と上部空間３４とに仕切られている。また、ブリーザ３０の下部空間３３とミッション室２０Ｂとは、仕切板３１に貫通して設けられた第１連通管３１Ａを介して連通し、下部空間３３と上部空間３４とは、仕切板３２に貫通して設けられた第２連通管３２Ａを介して連通している。

ブリーザ３０の上部空間３４には、パイプ状の吸引管３５の一端部が接続され、該吸引管３５はブリーザ３０の外部へ延設され、その他端部がポンプＰ１に接続されている。このポンプＰ１は、クランクシャフト１８の回転に連動して動作するメカニカルポンプである。そして、第１連通管３１Ａ，下部空間３３，第２連通管３２Ａ，上部空間３４，及び吸引管３５の夫々によって形成される一連の内部通路は、エア吸引通路３６を成し、エンジンケース２０の内部空間とポンプＰ１との間を連通している。また、ポンプＰ１からは、エンジンＥの吸気システム４０する構成要素であるエアクリーナーボックス４１までエア導出管３７が延設されており、その内部通路であるエア導出通路３８はポンプＰ１と吸気システム４０とも連通している。

このようなエンジンＥでは、ポンプＰ１の作動によってエア吸引通路３６を通じてエンジンケース２０内のエアが吸引される。この際、エア吸引通路３６がエンジンケース２０の上部を通って延設されているため、重力の作用によって下方へ向かう滴状又は霧状のオイルがエアに混じってポンプＰ１側へ吸引されるのを抑制することができる。これに加え、ポンプＰ１を用いて積極的にエンジンケース２０内のエアを吸引することにより、エンジンケース２０の内圧を低減し、エンジンＥの動作中に生じるポンピングロス等のメカニカルロスを抑制することができる。更に、吸引したエアを吸気システム４０へ導くので、少量含まれるオイル分等をエンジンＥの燃焼室（図示せず）において燃焼させることができる。

なお、本実施の形態では、エア導出管３７がポンプＰ１から吸気システム４０へ延びる構成について説明したが、吸気システム４０に換えて排気システム５０へ延設し、エンジンケース２０内から吸引したエアを排気システム５０へ導くようにしてもよい。この場合は、高温の排気によってエア中に少量含まれるオイル分を燃焼させることができる。

（実施の形態２）
図３は、図１に示す自動二輪車１に搭載されたエンジンＥの実施の形態２に係る構成を示す左側面図であり、下部壁部を切り欠いてその内部構造を模式的に示している。図３に示すエンジンＥは、エンジンケース２０，シリンダブロック２１，シリンダヘッド２２，シリンダヘッドカバー２３，及びオイルパン２４等が、図２に示した実施の形態１に係るエンジンＥと同様の構成になっているため、その詳細な説明は省略する。

一方、図３に示すエンジンＥは、エア吸引通路３６Ｂにおいて図２に示すエア吸引通路３６とは異なる構成を備えている。即ち、図３に示すエンジンＥでは、エア吸引通路３６Ｂの上流側部分を形成する第１連通管３１Ｂが、ミッション室２０Ｂ内の従動ギヤ２７Ａの側方位置まで下方へ延設されており、その結果、エア吸引通路３６Ｂの上流側端部は従動ギヤ２７Ａの側方であって、且つ、従動ギヤ２７Ａの回転軸であるメインシャフト２７の近傍に位置している。その他におけるエア吸引通路３６Ｂの構成は、図２に示したエア吸引通路３６の構成と同様である。

このような構成により、エア吸引通路３６Ｂへ滴状又は霧状のオイルが浸入するのをより効果的に抑制することができる。即ち、従動ギヤ２７Ａの外周部に付着したオイルは、従動ギヤ２７Ａが回転している間、放射状に飛散するが、従動ギヤ２７Ａの側方位置且つメインシャフト２７の近傍位置ではこのようなオイルの飛散を回避することができる。また、上記従動ギヤ２７Ａはその径が比較的大きく回転速度は比較的遅い。従って、回転中に飛散するオイル量が比較的少ない。その結果、上述したように従動ギヤ２７Ａの側方にエア吸引通路３６Ｂの上流側端部を位置させると、該エア吸引通路３６Ｂへ滴状又は霧状のオイルが浸入するのを効果的に抑制することができる。

また、図３に示すように、第１連通管３１Ｂの上流側端部をメインシャフト２７及びカウンターシャフト２８との間において略下方へ向けて開口させた場合には、エア吸引通路３６Ｂへのオイルの浸入をより一層抑制することができる。即ち、メインシャフト２７及びカウンターシャフト２８間でのオイルの飛散方向に着目すると、メインシャフト２７は左側面視で時計回りに回転するため、メインシャフト２７に付着したオイルは後方又は下方へ飛散する。また、カウンターシャフト２８は左側面視で反時計回りに回転するため、カウンターシャフト２８に付着したオイルは前方又は下方へ飛散する。従って当該位置にて略下方へ開口する第１連通管３１Ｂの上流側端部から、エア吸引通路３６Ｂへのオイルの浸入を、より効果的に抑制することができる。

なお、エンジンＥが、クランクシャフト１８に連動するバランサ（図示せず）を備える場合には、このバランサの側方にエア吸引通路３６Ｂの上流側端部を配置しても、上述したのと同様の効果を得ることができる。

（実施の形態３）
図４は、図１に示す自動二輪車１に搭載されたエンジンＥの実施の形態３に係る構成を示す左側面図であり、下部壁部を切り欠いてその内部構造を模式的に示している。図４に示すエンジンＥは、シリンダブロック２１，シリンダヘッド２２，シリンダヘッドカバー２３，及びオイルパン２４等が、図２に示した実施の形態１に係るエンジンＥと同様の構成になっているため、その詳細な説明は省略する。

一方、図４に示すエンジンＥでは、エンジンケース２０内のクランク室２０Ａに対してミッション室２０Ｂが仕切られ、該ミッション室２０Ｂは気密なスペースとなっている。即ち、エンジンケース２０の上部から下方へ延びる第１隔壁部２５Ａの下部から、変速装置１９の下方を通ってエンジンケース２０の後壁部へ至るまで、後方へ向けて第２隔壁部２５Ｂが延設されている。そして、ミッション室２０Ｂは、エンジンケース２０内において、第１隔壁部２５Ａ及び第２隔壁部２５Ｂによってクランク室２０Ａから気密に隔てられている。また、ブリーザ３０の下部空間３３とミッション室２０Ｂとを仕切る仕切板３１を貫通して第１連通管３１Ｃが設けられている。本実施の形態に係る第１連通管３１Ｃは、仕切板３１からミッション室２０Ｂを通って下方へ延設され、第２隔壁部２５Ｂを貫通し、その上流側端部がオイルパン２４の上方であってクランク室２０Ａと連通した空間にて開口している。

ブリーザ３０からポンプＰ１へは吸引管３５が延設され、ポンプＰ１からは図２，３に示したエア導出管３７に換えてエア供給管６０が延設され、該エア供給管６０の下流側端部はエンジンケース２０の上部に接続されてミッション室２０Ｂ内にて開口している。従って、ポンプＰ１とミッション室２０Ｂ内とは、エア供給管６０の内部通路であるエア供給通路６１によって連通している。更に、ミッション室２０Ｂ上部のエンジンケース２０からエアクリーナ４１へはエア排出管６２が延設され、ミッション室２０Ｂ内とエアクリーナ４１とは、エア排出管６２の内部通路であるエア排出通路６３によって連通している。そして、エア導出通路６３の途中には、圧力調整弁６５が設けられている。この圧力調整弁６５は、ミッション室２０Ｂの内圧が所定値以上になると開放され、所定値未満になると閉塞されるような公知の構成になっている。

このような構成のエンジンＥの場合、ポンプＰ１により吸引したクランク室２０Ａ内のエアを、ミッション室２０Ｂ内へ導入し、該ミッション室２０Ｂの内圧を高めることができる。ミッション室２０Ｂ内のメインシャフト２７及びカウンターシャフト２８には、軸方向へ摺動可能にして同軸芯状に複数のギヤ（図示せず）が設けられており、一般に各シャフト２７，２８との摺接箇所へは、各シャフト２７，２８内を通ってオイルが供給されている。上述したような構成によってミッション室２０Ｂの内圧を高めることにより、このようなオイルが摺接箇所からミッション室２０Ｂ内へ漏出するのを抑制することができる。また、多少漏出したオイルにおいても、その泡立ちを抑制することができる。また、エア排出通路６３には圧力調整弁６５が設けられているため、ミッション室２０Ｂの内圧を適正な値に維持することができる。更に、ミッション室２０Ｂ内が高圧のときに、圧力調整弁６５が開いて排出されたエアは、エアクリーナ４１を介してエンジンＥの燃焼室へ送られる。従って、エアに多少のオイルが混入している場合であっても、そのオイルは燃焼室にて燃焼される。

なお、上述した実施の形態１〜３においては、ブリーザ３０の下流側にポンプＰ１を配置しているが、これとは逆にポンプＰ１の下流側にブリーザ３０を配置してもよいことは言うまでもない。

（実施の形態４）
上述した説明ではポンプＰ１として、クランクシャフト１８の回転に連動して動作するメカニカルポンプを用いた構成について説明しているが、これに換えて図５に示すような電動ポンプＰ２を用いてもよい。図５は、エンジンＥ及び電動ポンプＰ２等の接続形態の一例を説明するための模式的なブロック図であり、既に説明した自動二輪車１（図１参照）に適用することができる構成を示している。図５に示すように、エンジンＥには発電用のジェネレータ７０が備えられており、自動二輪車１（図１参照）にはジェネレータ７０によって得られた電力によって動作する電子回路８０が備えられている。ジェネレータ７０は、エンジンＥのクランクシャフト１８（図２〜４参照）に連動して回転する磁石とコイルによって発電する。

ジェネレータ７０の出力端子は、一方の端子７０Ａがグラウンドされると共に、他方の端子７０Ｂがスイッチング装置（ポンプ作動調整部）７１の入力端子７１Ａに接続されている。このスイッチング装置７１は２つの出力端子７１Ｂ，７１Ｃを備え、自動二輪車１に搭載された制御装置１００からの入力信号に基づいて、入力端子７１Ａを出力端子７１Ｂ，７１Ｃの何れか一方と接続する。スイッチング装置７１の出力端子７１Ｂには、電動ポンプＰ２の一方の端子が接続され、該電動ポンプＰ２の他方の端子には、直列接続されたレギュレータ７２を介して電子回路８０が接続されている。また、電動ポンプＰ２とレギュレータ７２との接点には、スイッチング装置７１のもう１つの出力端子７１Ｃが接続されている。なお、図５に示す例では、電子回路８０と制御装置１００とが別個に示されているが、電子回路８０は制御装置１００を含む概念とすることができる。

ここで、ジェネレータ７０は、エンジンＥのクランクシャフト１８の回転数に対し、略２次比例する電力を発生させる。一方、自動二輪車１に備えられる電子回路８０は、一般に適正な供給電圧値が定められており、それ以上の電圧の印加は回路保護のために抑制する必要がある。そのため、電子回路８０へ供給する電圧を所定値未満に制限するために、レギュレータ７２が設けられている。そして、クランクシャフト１８の高回転によって、電子回路８０にとっての適正電圧値を超える電圧が印加された場合には、レギュレータ７２が電子回路８０への出力電圧を調整すると共に、余剰の電気エネルギーを熱エネルギーに変換して消費する。

また、制御装置１００はクランクシャフト１８の回転数を検出する回転数センサ７３と接続されており、該回転数センサ７３からの信号によってクランクシャフト１８の回転数を取得するようになっている。そして制御装置１００は、取得したクランクシャフト１８の回転数が、レギュレータ７２によって電子回路８０への出力電圧を調整する範囲内の値であるか否か、即ち、このときのジェネレータ７０での発生電圧値が所定値以上であって電子回路８０にとっての適正電圧を超えるものであるか否かを判別する。

その結果、当該範囲内の値であると判別した場合（エンジンＥの高速回転時）には、スイッチング装置７１へ所定の信号を入力し、スイッチング装置７１において入力端子７１Ａと出力端子７１Ｂとを接続させる。即ち、ジェネレータ７０の出力電圧を、互いに直列接続された電動ポンプＰ２，レギュレータ７２，及び電子回路８０へ印加させる。一方、当該範囲外の値であると判別した場合（エンジンＥの低速回転時）には、スイッチング装置７１において入力端子７１Ａと出力端子７１Ｃとを接続させ、ジェネレータ７０の出力電圧を、直列接続されたレギュレータ７２及び電子回路８０へのみ印加させる。

このような構成とすることにより、ポンピングロスが大きくなるエンジンＥの高速回転時に、従来なら余剰分として利用していなかった電力を利用して電動ポンプＰ２を作動させ、クランク室２０Ａ内のエアを吸引して内圧を低減することによりポンピングロスを低減できるので、非常に効率のよいエンジンとなっている。

即ち、エンジンＥが低速回転してジェネレータ７０での発生電圧が比較的低い場合は、電動ポンプＰ２を作動させず、制御装置１００を含む電子回路８０に必要な供給電圧を確保することができる。一方、エンジンＥが高速回転してジェネレータ７０での発生電圧が比較的高い場合は、供給電圧の余剰分を利用して電動ポンプＰ２を作動し、エンジンケース２０内のエアを吸引してポンピングロスを低減すると共にレギュレータ７２での発熱を抑え、且つ、制御装置１００を含む電子回路８０への供給電圧の超過を抑制することができる。また、レギュレータ７２を介在させているため、エンジンＥの回転によらず、電子回路８０へは適正な供給電圧値が確保される。

なお、スイッチング装置７１は、ＭＯＳＦＥＴやダイオード等の素子を用いて公知の技術により構成できるため、ここでの詳述は省略する。また、図５に示した接続形態は一例であり、電子回路８０での消費電力より多くの電力をジェネレータ７０が発生させる場合に電動ポンプＰ２を作動させることができる構成であれば、他の構成を採用してもよい。

上述した説明では、ロードスポーツタイプの自動二輪車１に搭載した並列４気筒の４サイクルエンジンＥを例にして説明したが、本願発明に係る４サイクルエンジン及びレジャービークルはこれらに限定されるものではない。例えば、アメリカンタイプやクルーザータイプの自動二輪車の他、４輪の不整地走行車両や小型滑走艇等に適用することも可能であり、また、４気筒以外のエンジンや、Ｖ型エンジンに対して適用することも可能である。また、ブリーザ３０の構成についても上述した実施の形態に係る構成に限定されない。更に、本発明に係る４サイクルエンジン及び自動二輪車は、本実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でその構成を変更、追加、又は削除することができる。

本発明は、エンジンケース内のエアを吸引して内圧を低減し、ポンピングロスを抑制しつつ、重量、寸法、及びコストの面において好適な構成により気液分離性能を向上させることができる４サイクルエンジンと、これを備える自動二輪車とに適用することができる。

本発明の実施の形態に係る４サイクルエンジンを搭載した自動二輪車を示す左側面図である。 図１に示す自動二輪車に搭載されたエンジンの実施の形態１に係る構成を示す左側面図であり、下部壁部を切り欠いてその内部構造を模式的に示している。 図１に示す自動二輪車に搭載されたエンジンの実施の形態２に係る構成を示す左側面図であり、下部壁部を切り欠いてその内部構造を模式的に示している。 図１に示す自動二輪車に搭載されたエンジンの実施の形態３に係る構成を示す左側面図であり、下部壁部を切り欠いてその内部構造を模式的に示している。 エンジンと電動ポンプ及び電子回路との接続形態の一例を説明するための模式的なブロック図である。

符号の説明

１ 自動二輪車
１８ クランクシャフト
２０ エンジンケース
２０Ａ クランク室
２０Ｂ ミッション室
２７Ａ 従動ギヤ（プライマリギヤ）
３０ ブリーザ
３６ エア吸引通路
３８ エア導出通路
４０ 吸気システム
５０ 排気システム
６１ エア供給通路
６３ エア排出通路
６５ 調整弁
７０ ジェネレータ
７１ スイッチング装置（ポンプ作動調整部）
Ｅ エンジン
Ｐ１ ポンプ（メカニカルポンプ）
Ｐ２ 電動ポンプ

Claims (10)

1. クランクシャフトを収容するエンジンケースと、該エンジンケース内のエアを吸引するポンプと、前記エンジンケース内及び前記ポンプ間を連通するエア吸引通路とを備え、該エア吸引通路は、前記エンジンケースの上部を通って前記ポンプへ延設されていることを特徴とする４サイクルエンジン。
2. 前記エア吸引通路における前記エンジンケース側の一端は、前記エンジンケース内にて前記クランクシャフトに連動回転する回転体の側方に位置していることを特徴とする請求項１に記載の４サイクルエンジン。
3. 前記クランクシャフトの回転を変速する変速装置を更に備え、該変速装置は、前記クランクシャフトからの回転が伝達される従動ギヤを有し、前記回転体は前記従動ギヤであることを特徴とする請求項２に記載の４サイクルエンジン。
4. 前記クランクシャフトの回転により発電するジェネレータを更に備え、前記ポンプは、該ジェネレータが生成した電力により作動する電動ポンプであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の４サイクルエンジン。
5. 前記ジェネレータによる発生電圧が所定値以上のときに前記電動ポンプを作動させるポンプ作動調整部を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の４サイクルエンジン。
6. 前記ポンプに対してエアの通流方向の上流側又は下流側に、該エアを対象として気液分離をするブリーザが設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の４サイクルエンジン。
7. 外部から燃焼室へ吸気を送る吸気システムと、前記燃焼室から外部へ排気を送る排気システムと、前記ポンプ及び前記ブリーザを経たエアを前記吸気システム又は前記排気システムへ導くエア導出通路とを更に備えることを特徴とする請求項６に記載の４サイクルエンジン。
8. 前記エンジンケースは、前記クランクシャフトを収容するクランク室、及び該クランク室との間が仕切られて変速装置を収容する略気密なミッション室を有し、前記エア吸引通路における前記エンジンケース側の一端は前記クランク室内にて開口しており、該エア吸引通路を通じて吸引されたエアを前記ミッション室へ送るエア供給通路を更に備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の４サイクルエンジン。
9. 前記ミッション室内のエアを前記エンジンケース外へ導くエア排出通路と、該エア排出通路に設けられて前記ミッション室の内圧を調整する調整弁とを更に備えることを特徴とする請求項８に記載の４サイクルエンジン。
10. 上記請求項１乃至９の何れかに記載の４サイクルエンジンを備えることを特徴とする自動二輪車。

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