JP2010031856A - 自動二輪車の騒音低減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の解決課題は、自動二輪車が車速の変化を緩やかにして走行するときの騒音をさらに低減させることにある。
【解決手段】内燃機関によって駆動される自動二輪車１０の騒音低減装置８０において、この騒音低減装置８０は、車速が所定の速度域にあるという第１条件と、速度変化が所定値以内にあるという第２条件と、スロットル率が所定の範囲にあるという第３条件の３つの条件を満足するときに、騒音低減効果が最大に発揮されるように設定される制御部３０を備えている。
【選択図】図１３

Description

本発明は、駆動源として内燃機関を備えている自動二輪車の騒音低減装置に関する。

近年、環境に優しい運転意識の高まりなどを背景に、自動二輪車において、スロットルグリップの開度を控えめな開度にして運転する運転者が増加している。
また、市街地走行において、環境騒音などへ配慮して運転したい、あるいは、オーデイオを楽しみたいなどのニーズがあり、車速の変化が緩やかな場合の走行において、騒音を低減したいという要請がある。

騒音を低減したいという要請への対策として、従来から、自動二輪車には、排気通路に消音器が備えられている。この消音器により、排気に伴って発生する騒音が低減される。
しかしながら、人家が疎らな郊外を走行するときに比較して、人家が密な市街地を走行する場合には、さらなる騒音低減が求められている。

ところで、排気通路の管長や流路面積は、エンジンの定格出力に応じて決められる。そのため、低速走行時などエンジンの出力が小さいときには、管長さが長過ぎる又は流路面積が過大になり、エンジン効率が低下する。この低下を防止する技術の一つに排気バルブがある。すなわち、排気通路に排気バルブを設け、出力が小さいときに、適切に流路面積を小さくする、又は管長さを短くすることにより、エンジン効率の低下を防止する。

一方流路断面積を小さくする排気バルブは、音の放出通路の断面積も絞ることになるのでさらなる騒音の低減効果が期待できる。

このような機能を有する排気バルブを備えている自動二輪車が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１の図２において、自動二輪車に、エンジン２（符号は同公報のものを流用する。以下同じ。）と、このエンジン２に設けた排気管４と、この排気管４の途中に設けた排気バルブ１と、操作子としてのスロットルグリップ５と、このスロットルグリップ５から延ばしたスロットルケーブル６と、このスロットルケーブル６の先端に連結したジャンクションボックス７と、このジャンクションボックス７から分岐されたスロットルケーブル８と、このスロットルケーブル８に連結される排気バルブ１と、が備えられている。
そして、スロットルグリップ５を回動させ、スロットルケーブル１０、１２とによって、オイルポンプ１１およびキャブレター１３を同時に駆動するようにした。

特許文献１の図３において、スロットルグリップ開度と排気バルブ開度との関係が示されており、スロットルグリップ開度がゼロから所定開度になるまでは、スロットルグリップ開度と排気バルブの開度とはほぼ比例関係にある。比例関係にあるため、スロットルグリップの回し始めから排気バルブが開く。すると、低速で一定の速度で走行するときでも、スロットルグリップの開度がゼロのときに較べて、排気騒音は大きくなる。
すなわち、スロットルの開き始めから排気バルブが開くため、市街地での巡航などの車速の変化が緩やかな場合の走行（定常走行）において、さらなる静粛化に改善の余地があった。

特許第３２４２２４０号公報（図２、図３）

本発明の解決課題は、自動二輪車が車速の変化を緩やかにして走行するときの騒音をさらに低減させることにある。

請求項１に係る発明は、内燃機関によって駆動される自動二輪車の騒音低減装置において、この騒音低減装置は、市街地走行域の非加速走行状態を判別する判別手段と、この非加速走行状態にあるときに、騒音低減効果が最大に発揮されるように設定される騒音低減機構を備えていることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、非加速走行状態の判別は、スロットル率がゼロから所定の範囲にあるときに行われることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、騒音低減機構は、内燃機関の排気管あるいは消音器に設けた排気通路の排気開口面積を調整可能域で最小に設定することで騒音低減効果を最大限に発揮させる排気バルブであることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、騒音低減機構は、内燃機関の吸気管あるいは吸気クリーナに設けた吸気通路の開口面積を調整可能域で最小に設定することで騒音低減効果を最大限に発揮させる吸気バルブであることを特徴とする。

請求項５に係る発明では、所定の範囲にあるスロットル率は、スロットル全開のときの開口率を１００％とするとき、この全開のときの開口率に対して上限値を５〜２５％の間の所定値に設定されたものであることを特徴とする。

請求項６に係る発明では、排気開口面積の最小面積を、排気バルブが全開のときの開口率を１００％とするとき、１５％〜３５％の間の所定値で設定されたものであることを特徴とする。

請求項７に係る発明では、吸気開口面積の最小面積を、吸気バルブが全開のときの開口率を１００％とするとき、３０％〜６０％の間の所定値で設定されたものであることを特徴とする。

請求項８に係る発明では、騒音低減機構は、内燃機関の点火時期を進角させる制御をさせることにより実施することを特徴とする。

請求項１に係る発明では、騒音低減装置は、市街地走行域の非加速走行状態を判別する判別手段と、この非加速走行状態にあるときに、騒音低減効果が最大に発揮されるように設定される騒音低減機構を備えているので、市街地での走行などにおいて、より静かな走行が可能となる。

請求項２に係る発明では、非加速走行状態の判別は、スロットル率がゼロから所定の範囲にあるときに行われる。スロットル率が、ゼロから所定範囲までの限られた範囲で非加速走行状態が判別されるので、市街地走行域での非加速走行状態の簡易的な判別手段を実現できる。

請求項３に係る発明では、騒音低減機構は、内燃機関の排気管あるいは消音器に設けた排気通路の排気開口面積を調整可能域で最小に設定することで騒音低減効果を最大限に発揮させる排気バルブである。排気開口面積が調整可能域で最小に設定される排気バルブであれば、排気管あるいは消音器から放出される排気音は抑制され、市街地での走行などにおいて、より静かな走行が可能となる。

請求項４に係る発明では、騒音低減機構は、内燃機関の吸気管あるいは吸気クリーナに設けた吸気通路の開口面積を調整可能域で最小に設定することで騒音低減効果を最大限に発揮させる吸気バルブである。吸気通路の開口面積を調整可能域で最小に設定する吸気バルブであれば、吸気管あるいは吸気クリーナから放出される吸気音は抑制され、市街地での走行などにおいて、より静かな走行が可能となる。

請求項５に係る発明では、所定の範囲にあるスロットル率は、スロットル全開のときの開口率を１００％とするとき、この全開のときの開口率に対して上限値を５〜２５％の間の所定値に設定したものである。

かかるスロットル率に設定されていれば、市街地での走行などにおいて、効果的かつ簡易的に、市街地走行域での非加速走行状態を判別できる。

請求項６に係る発明では、排気開口面積の最小面積を、排気バルブが全開のときの開口率を１００％とするとき、１５％〜３５％の間の所定値で設定されたものである。
かかる排気開口面積に設定されていれば、市街地での走行などにおいて、効果的に排気音を低減させることができ、市街地走行での静粛性を高めることができる。

請求項７に係る発明では、吸気開口面積の最小面積を、吸気バルブが全開のときの開口率を１００％とするとき、３０％〜６０％の間の所定値で設定されたものである。
かかる吸気開口面積の最小設定であれば、市街地での走行などにおいて、効果的に吸気音を低減させることができる。

請求項８に係る発明では、騒音低減効果が発揮されるとき、内燃機関の点火時期を進角させる制御を行う制御部を備えているので、非加速時において騒音が低減される。

本発明に係る騒音低減装置が搭載されている自動二輪車の側面図である。 本発明に係る自動二輪車の騒音低減装置の構成を説明する図である。 本発明に係る騒音低減装置に設けられている排気バルブの側面図である。 図３の４−４線断面図である。 本発明に係る騒音低減装置の動作フロー図である。 本発明に係る騒音低減装置に設けられているロストモーション機構の説明図およびその作用説明図である。 本発明に係るスロットル率と排気バルブ開度の関係を説明する図である。 本発明に係る騒音低減装置において排気バルブの開口率と騒音レベルの関係を説明する図である。 本発明に係る騒音低減装置において吸気バルブ開口率と騒音レベルの関係を説明する図である。 図３の別実施例図およびその作用説明図である。 別実施例に係るスロットル率と排気バルブ開度の関係を説明する図である。 図２の別実施例図である。 別実施例に係る騒音低減装置の動作フロー図である。 別実施例に係る騒音低減装置において車両の初期速度とタイマ計測時間（ｔ０）の関係を説明する図である。 別実施例に係る騒音低減装置に設けられているロストモーション機構の説明図およびその作用説明図である。 図１３のＳＴ１９に示したノーマル走行モードの一形態を説明する図である。 図２の更なる別実施例図である。 本発明における騒音低減装置において、点火時期を進角させたときと、進角させなかったときの騒音レベルを比較する図である。 市街地走行領域（２５ｋｍ／ｈ〜６０ｋｍ／ｈ）で、非加速度走行（速度変化１．５ｋｍ／ｈ以下）での走行における排気量の大小および車速によるスロットル率を説明する図である。 別実施例に係る排気バルブの断面図である。 図２０の２１矢視図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

先ず、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、自動二輪車１０は、車体フレーム１１と、この車体フレーム１１の前部に設けられているヘッドパイプ１１ｂに取り付けられているフロントフォーク１１ｃと、このフロントフォーク１１ｃの下部に回転可能に取付けられている前輪３５と、車体フレーム１１に吊される形態で取り付けられている内燃機関としてのエンジン１２と、このエンジン１２に取り付けられ後方に延出する排気管１６と、この排気管１６の後端に取付けられる消音器１７と、これら、排気管１６と消音器１７の内部に形成される排気通路１６ａと、車体フレーム１１から後方へ延ばされるスイングアーム２０と、このスイングアーム２０の後端に回転可能に取り付けられエンジン１２によって駆動される後輪３６とからなる。エンジン１２は、内燃機関であれば種類は問わない。

さらに、車体フレーム１１の上に燃料タンク３７が設けられ、この燃料タンク３７とエンジン１２との間に外気を吸入して濾過するエアクリーナ２２が設けられ、このエアクリーナ２２から吸気通路２２ａが延ばされ、この吸気通路２２ａの先端がエンジン１２に連通している。

自動二輪車１０は、内燃機関としてのエンジン１２によって駆動される。このエンジン１２の吸気系１３には、エアの吸気量を調整する吸気バルブ（図２、符号３３）が設けられる。また、排気通路１６ａの下流側にあり排気音を低減する消音器１７には、排気開口面積の大きさを調整する排気バルブ４０が設けられている。なお、排気バルブ４０は、その下流側に位置する消音器１７に拘わらず、上流に位置する排気管、または排気管と消音器の接続部等、排気通路１６ａのいずれの位置に設けても差し支えない。

以下、本発明に係る自動二輪車の騒音低減装置の構成について説明する。
図２に示されるように、自動二輪車１０には、エンジン１２と、このエンジン１２に混合気を供給する燃料供給装置としてのスロットル弁２１と、このスロットル弁２１の上流に設けられエアを浄化する吸気クリーナとしてのエアクリーナユニット２２と、このエアクリーナユニット２２の上流側に設けられ吸入する空気の量を調整する吸気バルブ３３と、エンジン１２から排気ガスが通過する排気管１６の途中に設けられ排気通路の開口面積を調整し排気音を低減させる排気バルブ４０と、運転者によって回されスロットル弁２１の開度を変更するスロットルグリップ２３と、このスロットルグリップ２３から延びているスロットルケーブル２４と、このスロットルケーブル２４の先端部が接続され分岐機能を有するジャンクション箱２５と、このジャンクション箱２５から、吸気バルブ３３、燃料供給装置２１（スロットル弁２１）および排気バルブ４０に各々延びている第１〜第３のケーブル２６〜２８と、が設けられている。吸気バルブ３３の上流側に、エアを導く吸気ダクト３８が設けられている。

すなわち、運転者が操作するスロットルグリップ２３からメインケーブル２４（スロットルケーブル２４）が延ばされ、このスロットルケーブル２４の先端がジャンクション箱２５に繋がれている。このジャンクション箱２５から第１〜第３のケーブル２６、２７、２８が延ばされている。

吸気通路２２ａの途中にエンジン１２へ送る燃料ガスの量を調節する燃料供給装置２１（スロットル弁２１）が設けられている。第２のケーブル２７はスロットル弁２１に繋がれる。

エアクリーナユニット２２（エアクリーナ２２）に、空気から異物を除去するエレメント３４が内蔵され、吸気通路２２ａの断面積を変える吸気バルブ３３が設けられている。
この吸気バルブ３３はエアクリーナユニット２２に内蔵する他、エアクリーナユニット２２から延びる吸気通路２２ａに設けてもよい。また吸気ダクト３８に設けるものであっても良い。第１のケーブル２６は吸気バルブ３３に繋がれる。

消音器１７に排気通路１６ａの断面積を変える排気バルブ４０が設けられている。図２では、この排気バルブ４０は、消音器１７最後部の排気出口付近に設けられているが、消音器１７の内部の連通管等に設けるものであっても良い。また、図２中に想像線に示される排気バルブ４０１のように、エンジンと消音器１７の間をつなぐ排気管１６に配置することは差し支えない。さらに、排気管と消音器の排気通路内に複数の排気バルブ（４０、４０１）を設けるものであっても良い。第３のケーブル２８は排気バルブ４０に繋がれている。

次に、排気バルブの詳細な構造について説明する。
図３および図４において、排気バルブ４０は、弁箱４１と、この弁箱４１に貫通され回動可能に設けた軸部４２と、この軸部４２にねじ部材４３、４３を介して取り付けられ弁箱４１の開口を開閉可能にする弁体４４と、弁箱４１の外方に設けられ弁棒４２の一方および他方を支持する軸受部としての支持部４５ａ、４５ｂと、弁棒４２の一方を延設した延設軸部４６と、この延設軸部４６に取り付けられ弁体４４を閉じ方向に付勢するリターンスプリング４７と、他方の支持部４５ｂの側方に取り付けられリターンスプリング４７を保持するブラケット４８と、延設軸部４６の先端部に取り付けられ第３ケーブル２８が連結され弁体４４を駆動する腕部材４９と、を主要な構成要素とする。

すなわち、排気バルブ４０は、筒状の弁箱４１と、この弁箱４１の流路を横断するように弁箱４１に差し込まれる弁棒４２と、この弁棒４２にビス４３、４３で固定されている円板状の弁体４４とからなるバタフライ弁である。なお、この排気バルブ４０は、非密閉タイプの弁であって、弁開度がゼロの場合であっても、１５％以上の開口面積を残す。

弁棒４２の一端に腕部材４９が取り付けられ、この腕部材４９に第３のケーブル２８の先端が繋げられる。第３のケーブル２８が引かれると、弁棒４２は弁開側に回される。
また、弁棒４２にリターンスプリング４７が付属されている。第３のケーブル２８が緩められると、リターンスプリング４７で弁棒４２が弁閉側へ回される。
弁箱４１にブラケット４８がボルト５４で取り付けられ、このブラケット４８にリターンスプリング４７及び腕部材４９が収納されている。ブラケット４８にリッド４８ａが被せられ、締結部材５４で止められる。外から異物がブラケット４８内へ入り難くなる。

リターンスプリング４７とブラケット４８との間に、リターンスプリング４７を止める止め部材５１が設けられ、弁箱４１に、ブラケット４８を止めるステー５２が設けられている。

第３ケーブル２８の途中には、所定時に、スロットルグリップ２３の開度指令が、直接に排気バルブに伝達されないようにするロストモーション機構６０が介在されている。ロストモーション機構６０の詳細は後述する。

次に、本発明に係る騒音低減装置の動作フローについて上記図１〜図４に基づいて説明する。ＳＴ××はステップ番号を示す。
図５において、ＳＴ０１で、スロットル率（ｂ１〜ｂ２）とは、スロットル全開のときのスロットルグリップ回転角度を１００％とするとき、この全開のときの回転角度に対して設定される範囲である。下限値（ｂ１）は０％、上限値（ｂ２）は５％〜２５％の間である。例えば、ｂ１＝０％ ｂ２＝１０％のように設定される。上限値（ｂ２）に幅をもたせたのは、例えば、エンジンの排気量によって、上限値（ｂ２）の値は異なるためである。したがって、上限値（ｂ２）は車種および搭載エンジンによって異なる値となる。排気量の差によるスロットル率については後述する。

設定したスロットル率（ｂ１〜ｂ２）にないと判断されるとき、すなわち、スロットル率が、上限値（ｂ２）を越えたと判断されるときは、ノーマル走行モードとなる（ＳＴ０３）。

設定したスロットル率（ｂ１〜ｂ２）にあると判断されるときは、低騒音走行モード（ＳＴ０２）となる。かかるスロットル率に設定されていれば、市街地走行での静粛性をより高めることができる。

上記フローを実施するための具体的手段の一例を次に説明する。
図６（ａ）〜（ｃ）において、ロストモーション機構６０を境としてスロットルグリップ側に設けたケーブルを駆動ケーブル６１、排気バルブ側に設けたケーブルを従動ケーブル６２とする。

ロストモーション機構６０は、駆動ケーブル６１が固定されこの駆動ケーブル６１と一体で移動するケース体６４と、このケース体６４の内部に形成されるスペース６５と、このスペース６５にケーブルの軸方向に往復移動可能に設けられ、従動ケーブル６２が固定される移動部材６６と、この移動部材６６とケース体６４の間に介在され駆動ケーブル６１の側に付勢するスプリング６７とからなる。

図６（ａ）において、図５のＳＴ０２に示した低騒音走行モードの形態であり、スロットルグリップ開度がゼロで、且つ、ロストモーション機構６０が非作動の状態を示す。移動部材６６は、スプリング６７に付勢され、駆動ケーブル６１側に位置する。このとき、スロットルグリップ２３はゼロ開度であり、排気バルブ４０はゼロ開度である。

図６（ｂ）において、図５のＳＴ０２に示した低騒音走行モードの形態であり、ロストモーション機構６０が作動した状態を示す。移動部材６６は、スプリング６７に抗して移動し、従動ケーブル６２側に位置している。このとき、スロットルグリップ２３は所定開度（ｂ１〜ｂ２）であり、排気バルブ４０の開度はゼロである。

スロットル率の上限値（ｂ２）の値は、ケース体６４に設けたスペース６５の長さおよびスプリング６７の長さなどを変更したロストモーション機構６０を準備することにより、変更・調整可能となる値である。本発明では、上限値（ｂ２）が５〜２５％の間で調整されているロストモーション機構６０を準備する。

図６（ｃ）において、図５のＳＴ０３に示したノーマル走行モードの一形態であり、ロストモーション機構６０が作動し、移動部材６６は、従動ケーブル６２側に位置している。さらに、駆動ケーブル６１が図左側に引かれ、駆動ケーブル６１の移動量と同じ移動量をもって、従動ケーブル６２が図左側に移動される。この場合、常に、ノーマル走行モードとなる。

すなわち、図６（ａ）に示されるように、ロストモーション機構６０は、駆動ケーブル６１に繋がれているケース体６４と、このケース体６４に一定距離だけ移動可能に収納され従動ケーブル６２に繋がれている移動部材としての第１移動部材６６と、従動ケーブル６２の張力が小さくなったときに第１移動部材６６を元へ戻すばね６７とからなる。

この場合に、従動ケーブル６２に大きな張力が加わっていないため、第１移動部材６６は駆動ケーブル６１側に戻されている。駆動ケーブル６１が引かれ、従動ケーブル６２における張力が増大すると、ばね６７が圧縮される。結果、図６（ｃ）に示されるように、第１移動部材６６が完全に引かれる。
第１移動部材６６が距離ｃだけ移動している間は、駆動ケーブル６１だけが移動し、従動ケーブル６２は移動しない。図６（ｃ）の形態になると、従動ケーブル６２は駆動ケーブル６１と一緒に移動する。距離ｃだけ従動ケーブル６２の移動が遅れるため、ロストモーションと呼ばれる。

次に、スロットルグリップ開度（スロットル率）と排気バルブ開度の関係について説明する。
図７において、低騒音走行モードは、低騒音走行領域（ｂ２）であり、ノーマル走行モードは、ノーマル走行領域である。以下、図６を併せて参照して説明を行う。
第３ケーブル２８の途中にロストモーション機構６０を介在させたので、低騒音走行モードでは、実際のスロットルグリップ開度よりもｂ２だけ遅れて排気バルブが開放され始める。

すなわち、スロットルグリップのスロットル率がゼロから所定の値ｂ２までの間は、ロストモーション作用により、排気バルブの開度はゼロである。スロットル率がｂ２を超えると、スロットルグリップのスロットル率に比例して排気バルブの開度が一次関数の特性をもってスロットル率に比例して増加する。ここで、スロットル率（％）とは、（運転者によるスロットルグリップの操作角度）／（スロットルグリップの最大回転角度）で求められる。

例えば、開度ｂ２は、スロットルグリップの最大回転角度を基準として、５〜２５％の間のスロットル率に設定される（例えばｂ２＝１０％）。

スロットルグリップのスロットル率がゼロからｂ２までの間は、排気バルブは最小開度とされる。排気バルブの最小開度は、排気バルブが全開のときの開口面積を基準として、１５〜３５％の間で設定される開口面積に相当する開度である。

すなわち、この実施例において、低騒音走行モードは、スロットルグリップ開度ｂ２までの間（低騒音走行領域）で、排気バルブ開度を最小に維持することにあり、ノーマル走行モードとは、ｂ２以上のスロットルグリップ開度で（ノーマル走行領域で）スロットル率に比例して排気バルブ開度を大きくしていくことをいう。

上記構成を有するロストモーション機構６０であれば、スロットル率に応じて市街地走行域の非加速度走行状態を判別する判別手段５８と、この非加速走行状態にあるときに、騒音低減効果が最大に発揮されるように設定される騒音低減機構５９との両方の機能を持たせることが可能となる。本実施例において、騒音低減機構５９は、内燃機関の排気管あるいは消音器に設けた排気通路の排気開口面積を調整可能域で最小に設定する排気バルブ４０を備えている。

この場合に、非加速走行状態の判別は、スロットル率がゼロから所定の範囲（ｂ１〜ｂ２）にあるときに行われる。所定の範囲にあるスロットル率とは、スロットル全開のときのスロットル回転角度を１００％とするとき、この全開のときの回転角度に対して上限値（ｂ２）が５〜２５％の間で設定される。例えば、ｂ１＝０、ｂ２＝１０％である。かかるスロットル率に設定されていれば、市街地走行で非加速度走行状態の判別を簡易的に行うことができる。

すなわち、騒音低減機構としての排気バルブ４０は、スロットルグリップ２３の最大回転角度に対する操作角度で求められるスロットル率が、ゼロから所定の値までの間にあるときに、エンジン１２から発せられる騒音を低減する騒音低減機構として作用する。騒音低減機構は、排気通路の断面積を変えるとともに最小開度のときに騒音を最も低減する排気バルブ４０である。

以上、本発明の一具体例として、ロストモーション機構による自動二輪車の騒音低減装置を説明したが、スロットル率を電気的にセンシングして、排気バルブ開度を図７のように設定することもできる。
また、同様な機構を、吸気バルブに適用することにより、吸気系を対象とした自動二輪車の騒音低減装置を得ることもできる。

次に、本発明に係る騒音低減装置において排気バルブの開口率と騒音レベルの関係を説明する。

図２に示される騒音低減装置８０には、スロットル率が所定の範囲にあるという条件を満足するときに、内燃機関の排気管１６あるいは消音器１７に設けた排気通路の排気開口面積を調整可能域で最小の値（排気開口面積の１５〜３５％の間で設定）にする排気バルブ４０が備えられている。ここで排気開口面積とは、排気バルブ４０が全開のときの開口率を１００％とするときの値である。

図８（ａ）において、排気バルブの開口率と騒音レベルの関係をみると、非線形な関係にあることがわかる。車種ごとの実験によって、市街地での定常走行では、１５％〜３５％の間に、走行性能などの両立を含めて好適な範囲があることを見いだした。よって、上記を満足する排気開口面積の最小設定は、１５％〜３５％の間で設定されている。排気開口面積の最小設定は、騒音低減効率が良く、且つ、安定した走行を確保できる１５％〜３５％の間で設定されているので、市街地での走行などにおいて、効果的に排気音を低減させることができる。

詳しく説明すると、図８（ａ）において、排気バルブの開口率が、全開時の開口面積の３５％以下の領域は、騒音レベルの低減効果が大きい領域であることがわかる。
一方、開口率が小さすぎると、非加速度走行状態での安定した走行を得にくくなる。

図８（ｂ）は、車種別のドライバビリティの判定を行ったものである。市街地走行で非加速走行状態を快適に走るための最低開口率は、車種によって若干の差があり、１５〜３５％の間にあることがわかった。

例えば、前記の快適に走るための最低開口率が１５％である車種の場合、図７で示した排気バルブ開度０のときの開口率を１５％に設定する。そうすると、図７に示す市街地定常走行推定域では、排気開口面積は、全開時の面積の１５％を維持するので、安定した非加速走行ができるとともに、この車両の騒音低減効果が最大に発揮された状態で走行することができる。
以下に、吸気管開口率と騒音レベルの関係を説明する。

図２に示すように、騒音低減装置には、スロットル率が所定の範囲にあるときに、内燃機関に設けた吸気通路の開口面積を調整可能域で最小の値（吸気開口面積の３０〜６０％の間で設定）にする吸気バルブ３３が備えられている。ここで、吸気開口面積とは、吸気バルブ３３が全開のときの開口率を１００％とするときの値である。

図９ａにあるように吸気開口率と騒音の関係も、非線形な関係にあることがわかる。車種ごとの実験によって、吸気開口率では、３０％〜６０％の間に、走行性能などの両立を含めて好適な範囲があることを見いだした。
そこで、上記を満足する吸気開口面積の最小設定は、３０％〜６０％の間に設定されている。

吸気開口面積の最小設定は、３０％〜６０％の間に設定されているので、市街地での走行などにおいて、効果的に吸気音を低減させることができる。

詳しく説明すると、図９（ａ）において、吸気バルブの開口率が、全開時の開口面積の６０％以下の領域は、騒音レベルの低減効果が大きい領域であることがわかる。
一方、開口率が小さすぎると、非加速度走行状態での安定した走行を得にくくなる。

図９（ｂ）は、車種別のドライバビリティの判定を行ったものである。車種によって、差があるが、市街地走行で非加速走行状態を快適に走るための最低開口率は３０〜６０％の間にあることがわかった。例えば、前記最低開口率が３０％の車種の場合、図７で示した吸気バルブ開度０のときの、開口率を３０%に設定する。そうすると、図７に示す市街地定常走行推定域では、吸気開口面積は、全開時の面積の３０％を維持するので、安定した非加速走行ができるとともに、この車の騒音低減効果が最大に発揮された状態で走行することができる。

次に、前述のロストモーション機構（図６、符号６０）より部品点数の少ない、別のロストモーション機構を説明する。
図１０は図３の別実施例図およびその作用説明図、図１１は別実施例に係るスロットルグリップ開度と排気バルブ開度の関係を説明する図である。以下、図１０〜図１１を参照して説明を行う。

ロストモーション機構６０Ｂは、プーリドラム８０が、弁棒４２Ｂに取り付けられているものである。このプーリドラム８０に第３のケーブル２８Ｂが繋がれる。プーリドラム８０は、第３のケーブル２８Ｂを引き始めたときに、旋回半径Ｒ１が大きく、引き作業の末期に旋回半径Ｒ２が小さくなるように、偏心カム形状とされている。旋回半径はＲ１からＲ２まで連続的に小さくなる。

第３のケーブル２８Ｂが一定の速度で引かれると、軸部４２Ｂはゆっくり回転する。そして、図１１に示されるように、引き作業の末期では軸部４２Ｂは早く回る。
すなわち、図１１に示されるように、スロットルグリップのスロットル率がゼロからｂ２までの間は、排気バルブ４０Ｂは殆ど開かない。スロットルグリップのスロットル率がｂ２を超えると、排気バルブ４０Ｂは急に開き始める。すなわち、スロットルグリップのスロットル率がゼロからｂ２までの間は、排気バルブ４０Ｂの開度を設定された最低開口率（１５〜３５％の間で設定）に相当する開度に保つことで、騒音の低減を図ることができる。吸気バルブについても同様である。

図１０が図３と異なる点は、軸部４２Ｂの一方が延設された延設軸部に非円形のプーリドラム８２が取り付けられ、このプーリドラム８２に第３ケーブル２８Ｂが取り付けられている点にある。かかる構成によれば、スロットルグリップ開度と排気バルブ開度の関係について、スロットル率が大きくなるに伴い、図３の実施例と異なり、直線的に増加しないようにすることができる。その他は、大きく変わるところはなく、説明を省略する。
尚、図１０（ａ）において、排気バルブ４０Ｂは閉じた状態にあり、（ｂ）において、全開状態を示す。

次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。
図１２は図２の別実施例図であり、図２と大きく異なる点は、排気・吸気バルブ３３、４０の開閉調整を行う制御部３０と、この制御部３０に接続されるスロットル率検出センサ３１および車速センサ３２と、が追加して設けられている点にある。
騒音低減装置に設けられている排気バルブ４０の構造については、実施例と同様な構造であり、説明を省略する。但し、ロストモーション機構６０は異なる構造を有するため、以下に説明する。

すなわち、運転者が操作するスロットルグリップ２３に、スロットルグリップ２３のスロットル率を検出するスロットル率検出センサ３１が設けられている。このスロットル率検出センサ３１で検出したスロットル率情報は、制御部３０へ送られる。この制御部３０はスロットル率情報に基づいて、スロットル率がゼロから所定の値の範囲にあるか否かを判定する。

また、制御部３０は車速センサ３２から車両の速度情報を取得する。そして、スロットル率情報や車速情報に基づいて、ロストモーション機構６０を、ロストモーション形態と、ロストモーションを禁止する形態とに切り換える。

ここで、市街地走行域の非加速走行状態を判別する判別手段５８には、制御部３０が含まれ、騒音低減効果が最大に発揮されるように設定される騒音低減機構５９には、排気バルブ４０や後述するロストモーション機構６０などが含まれている。

次に、別実施例に係る騒音低減装置の動作フローについて、図１、図３〜図４および図１２に基づいて説明する。ＳＴ××はステップ番号を示す。
図１３において、ＳＴ１１で、車速センサ３２の信号によって、自動二輪車１０の走行速度がａ１〜ａ２の範囲にあるかどうかを判断する。車両の走行速度がａ１〜ａ２の範囲にあればＳＴ１２に進み、範囲外の速度であればＳＴ１９に進む。例えば、ａ１＝２５ｋ
ｍ／ｈ、ａ２＝６０ｋｍ／ｈであり、市街地走行時の速度である。

ＳＴ１２で、車速センサ３２から自動二輪車の速度情報（Ｖ）を受け、初期速度（Ｖ１）とし、タイマをスタートさせる（ＳＴ１３）。ＳＴ１４で設定時間（ｔ０）に対するタイマスタート後の経過時間（Ｔ）を比較する。この経過時間（Ｔ）が設定時間（ｔ０）を超過するまで待機し、経過時間（Ｔ）が設定時間（ｔ０）を超過したときは、ＳＴ１５に進む。

ここで、設定時間（ｔ０）について説明する。
図１４は別実施例に係る騒音低減装置において車両の初期速度とタイマ計測時間の関係を説明する図であり、横軸を車両（自動二輪車）の初期速度、縦軸を設定時間（ｔ０）とする。設定時間（ｔ０）は、初期速度が高速になるにつれて、短くなる特性をもつ。

図１３に戻って、ＳＴ１５で、車速センサ３２から自動二輪車の速度情報（Ｖ）を受け、終期速度（Ｖ２）とし、（Ｖ１−Ｖ２）の絶対値、すなわち、初期速度（Ｖ１）と終期速度（Ｖ２）の差分値が、予め設定された車速の変化（α）以下の値であれば、ＳＴ１７に進む。速度変化値（α）が所定値を超過する値であれば、ＳＴ１９に進む。例えば、α＝１．５ｋｍ／ｈである。

ＳＴ１７で、スロットルグリップ２３の開度がｂ１〜ｂ２の範囲にあればＳＴ１８に進み、範囲外の開度であればＳＴ１９に進む。
ＳＴ１８の低騒音走行モードにおいて、図６に示すスロットルグリップ開度と排気バルブ開度の関係は、実線で示されている。このとき、電磁弁７１のキー７２の位置は、後退端の位置にあり、ロストモーション機構６０が作用する。

ＳＴ１９のノーマル走行モードにおいて、図６に示すスロットルグリップ開度と排気バルブ開度の関係は、点線で示されている。このとき、電磁弁７１のキーの位置は、前進端の位置にあり、ロストモーション機構６０は作用しない。
以上で、騒音低減装置に係る動作の１サイクルが完了する。

騒音低減装置８０は、車速が所定の速度域（ａ１〜ａ２）にあるという第１条件と、速度変化が所定値（α）以内にあるという第２条件と、スロットル率が所定の範囲（ｂ１〜ｂ２）にあるという第３条件の３つの条件を満足するときに、騒音低減効果が最大に発揮されるように設定される制御部３０を備えている。

所定の範囲にあるスロットル率とは、スロットル全開のときのスロットル回転角度を１００％とするとき、この全開のときの回転角度に対して上限値（ｂ２）が５〜２５％の間の所定値に設定される。例えば、ｂ１＝０、ｂ２＝１０％と設定される。かかるスロットル率に設定されていれば、市街地走行での静粛性を高めることができる。
なお、スロットルグリップ開度と排気バルブ開度の関係は、前述した図７と同様な関係であり説明を省略する。
上記を実現するロストモーション機構６０の詳細については、次図で説明する。

図１５は別実施例に係る騒音低減装置に設けられているロストモーション機構の説明図およびその作用説明図である。
以下説明において、ロストモーション機構６０を境にスロットルグリップ側に設けたケーブルを駆動ケーブル６１、排気バルブ側に設けたケーブルを従動ケーブル６２と云う。

図１５（ａ）において、ロストモーション機構６０は、駆動ケーブル６１が固定されるケース体６４と、このケース体６４の内部に形成されるスペース６５と、このスペース６５にケーブルの軸方向に往復移動可能に設けられ、従動ケーブル６２が固定される第１移動部材６６と、この第１移動部材６６とケース体６４の間に介在され駆動ケーブル６１の側に付勢するスプリング６７と、スペース６５よりも排気バルブ側に形成した第２スペース６８と、この第２スペース６８に、第２スペース６８を通る従動ケーブル６２に固定され、且つ、第２スペース６８内に移動可能に設けられる第２移動部材６９と、ケース体６４に設けられ第２移動部材６９の移動を所定時に規制する電磁弁７１と、からなる。

図１５（ａ）において、図１３のＳＴ１８に示した低騒音走行モードの一形態であり、スロットルグリップ開度がゼロで、且つ、ロストモーション機構６０が非作動の状態を示す。第１移動部材６６は、スプリング６７に付勢され、駆動ケーブル６１側に位置する。 このとき、スロットルグリップ２３はゼロ開度であり、排気バルブ４０はゼロ開度である。
なお、電磁弁７１は作動しておらず、電磁弁７１に設けたキー７２は後退位置にあり、第２移動部材６９は移動可能である。

図１５（ｂ）において、図１３のＳＴ１８に示した低騒音走行モードの一形態であり、ロストモーション機構６０が作動した状態を示す。第１移動部材６６は、スプリング６７に抗して移動し、従動ケーブル６２側に位置している。このとき、スロットルグリップ２３は所定開度θ１であり、排気バルブ４０は開度ゼロである。
なお、電磁弁７１は作動しておらず、電磁弁７１に設けたキー７２は後退位置にあり、第２移動部材６９は移動可能である。

図１６は図１３のＳＴ１９に示したノーマル走行モードの一形態を説明する図である。
電磁弁７１が有するキー７２の位置は、前端位置にあり、キー７２が前端位置にあるときは、駆動ケーブル６１と従動ケーブル６２との間に、ロストモーション機能が働かないので、常に、ノーマル走行モードとなる。

具体的には、第１移動部材６６は、スプリング６７に付勢され、駆動ケーブル６１側に位置し、電磁弁７１は作動しており、電磁弁７１に設けたキー７２は前端位置まで伸び、第２移動部材６９を移動不能に保持している。
以上、図１５〜図１６において、別実施例に係る排気バルブのロストモーション機構を説明したが、同様な機構を、吸気バルブのロストモーション機構に適用することができる。このような、機構を用いることにより、運転者は、市街地では、図７に示すような市街地定常走行推定域での排気バルブ開度を最小に維持するモード（低騒音走行モード）とし、郊外に出たときはこれを解除するモード（ノーマル走行モード）とすることを選択できる。

図１７は図２の更なる別実施例図であり、実施例と大きく異なる点は、本発明に係る騒音低減装置に設けたロストモーション機構６０をアクチュエータに置き換えた点にあり、その他大きく変わるところはない。

以下に説明すると、自動二輪車１０の騒音低減装置８０Ｃには、エンジン１２Ｃと、このエンジン１２Ｃに設けられ吸入する空気の量を調整する吸気バルブ１４Ｃと、この吸気バルブ１４Ｃを駆動する吸気バルブアクチュエータ８３と、エンジン１２Ｃから排気ガスが通過する排気通路の開口面積を調整し排気音を低減させる排気バルブ４０Ｃと、この排気バルブ４０Ｃを駆動する排気バルブアクチュエータ８４と、燃料供給装置２１Ｃと、この燃料供給装置２１Ｃを駆動するスロットルバルブアクチュエータ８５と、吸気バルブアクチュエータ８３、排気バルブアクチュエータ８４およびスロットルバルブアクチュエータ８５に各々延びている第１〜第３ケーブル２６Ｃ〜２８Ｃと、これらの排気・吸気バルブアクチュエータ８３、８４およびスロットルバルブアクチュエータ８５の開閉調整を行う制御部３０Ｃと、この制御部３０Ｃに接続されるスロットル率検出センサ３１Ｃおよび車速センサ３２Ｃと、が設けられている。

ここで、市街地走行域の非加速走行状態を判別する判別手段５８には、制御部３０Ｃが含まれ、騒音低減効果が最大に発揮されるように設定される騒音低減機構５９には、排気バルブ４０Ｃが含まれている。

図１２において、エンジンの点火装置８６は、制御部３０に接続されており、低騒音走行モードと判断されたときに、点火時期は所定値だけ進角制御される。つまり、ここでは、騒音低減機構５９は、内燃機関の点火時期を進角させる制御を行う。
非加速走行時においては、進角させるという制御が実施されることにより、騒音レベルを低減させることも可能である。つまり、進角により、燃費の低減、出力の適正化とともに騒音低減も実現することができる。
すなわち、ここでは、騒音低減機構は、スロットル率が、ゼロから所定の値ｂ２（５〜２５％の間で設定）までの間にあるときに、点火時期を早める点火装置である。

図１８は本発明における騒音低減装置において、点火時期を進角させたときと、進角させなかったときの騒音レベルを比較する図である。横軸は騒音の周波数（Ｈｚ）、縦軸は騒音のレベル（ｄＢ）である。また、図実線は進角させたときの周波数別騒音分布であり、図点線は進角させなかったときの周波数別騒音分布である。

加速走行時では、一般的に点火時期を遅くすることが、騒音低減に有利であることが知られている。これは、エンジンの燃焼音の寄与が大きい加速時においては、点火時期を遅くすると、燃焼室の燃焼指圧の上昇を抑えることによって、エンジンからの音の放射を低減でき、車両トータルの音を低減できるからである。一方、エンジンの燃焼音の寄与が小さい定常走行においては、図１８にあるように、むしろ点火時期を早めることが、騒音の低減に効果があることを見出した。

すなわち、加速走行状態でないときは、エンジン負荷が小さいため、スロットル弁の開度は小さくなり、燃焼室へ供給される燃料の量が少なくなるが、なるべく少ない燃料をより少ない空気で効率良く燃焼させることが、吸気音および排気音の低減に効果を有することがわかった。点火時期を早めると、少ない量の燃料を効率良く燃焼させることができ、供給空気を少ない状態、すなわち、スロットル弁の開度をより小さくしても安定した出力を得ることができた。また燃焼が安定するので、排気や吸気の脈動も小さくできた。このように、定常走行状態では、点火時期を早めることが、吸気音や排気音の騒音低減に効果があり、結果車両全体の音の低減に効果があった。
本発明によれば、点火時期を早めることにより、市街地での定常走行領域の騒音を低減させることができる。
点火時期の調整は常設の点火装置を用いて比較的容易に実施することができる。すなわち、費用の上昇を抑えて、騒音を低減させることができる。
なお、点火時期の進角は、図１２の実施例にとどまらず、図５に示されているスロットル率（ｂ１≦θ≦ｂ２）のみの判定によるもの、その他、いずれの市街地定常走行領域を判断する手段によって行うものであっても良い。さらに、スロットル率がｂ２＜ｂ３であるｂ３以上のときに遅角とする制御を行えば、市街地被加速走行の静粛性を得ることができ、なおかつ、加速時の騒音上昇も抑制することができる。

尚、図１９は市街地走行領域（２５ｋｍ／ｈ〜６０ｋｍ／ｈを想定）で、非加速度走行（速度変化１．５ｋｍ／ｈ以下）での走行における排気量の大小および車速による、スロットル率差を説明する図である。
尚、市街地走行領域を２５Ｋｍ／ｈ〜６０Ｋｍ／ｈと想定したのは、市街地の混合交通の中での定常走行（非加速走行）は、２５Ｋｍ／ｈ以上がほとんどであることから、これを下限値とし、一方、市街地では法定速度６０Ｋｍ／ｈ以内で走行するものであるからこれを上限値と想定したものである。
図１９の横軸にはギヤの位置（例えば１速から６速）を、縦軸にはスロットル率（％）をとったものである。一般的に定常走行ではギヤの位置が低速段であるほどスロットル率は大きく、小排気量は大排気量に較べて、スロットル率は大きくなり、車速が大きくなるほど、スロットル率も大きくなる傾向にあるが、図１９では、この傾向を示すとともに市街地走行領域の非加速度走行を、スロットル率で判別する場合、その判別に用いる開口率の上限を５〜２５％に設定できることを示すものである。

低速走行でのスロットルグリップ２３のスロットル率（％）は、（運転者によるスロットルグリップの操作角度）／（スロットルグリップの最大回転角度）で求められる。具体的に説明すると、曲線Ａは、ある小排気量のエンジンを搭載する車両が、６０Ｋｍ/ｈで定常走行する際のエンジンのギヤ位置とスロットル率の関係を示している。ローギアで６０Ｋｍ/ｈで定常走行をすると、スロットル率は２５％であった。その後、６０Ｋｍ/Ｈを維持させた状態で、シフトアップすると、変速ギヤをトップギヤ側にチェンジするほど、スロットルグリップのスロットル率は小さくなる。

一方、曲線Ｂは、ある大排気量のエンジンを搭載する車両が、２５Ｋｍ/ｈで定常走行する際のエンジンの変速ギヤとグリップ率との関係を示している。低速の２５Ｋｍ/ｈでは大排気量のエンジンは、出力に余裕があるため、スロットルグリップは５％だけ回転させればローギアであっても速度を維持でき、変速ギヤのポジションをシフトアップしていっても、ほぼ５％のスロットル率が保たれる。

すなわち、一般的な自動二輪車の市街地での非加速走行のスロットル率は、この小排気量の自動二輪車が、ローギアで６０Ｋｍ／ｈを定常走行するときのスロットル率（２５％）が上限であり、大排気量の自動二輪車が、２５Ｋｍ/ｈを定常走行するときのスロットル率（５％）が下限であると推定できた。
すなわち、市街地走行域の非加速走行状態を判別するスロットル率の上限値を、車種の特性に即して、５〜２５％の間で設定できる。そしてこれより、簡易な非加速走行状態の判別手段を得ることができる。この判別手段によって市街地走行域の非加速走行状態を判別し騒音低減機構の作動を促し、騒音低減効果を最大に発揮させることができる。これにより、市街地でのより静かな走行が可能となる。

以下、別実施例に係る排気バルブの形態について説明する。
図２０および図２１において、消音器１７Ｃの後部に、第１隔壁８７が設けられ、この第１隔壁８７の周囲に筒状の第１筒体８８が設けられ、この第１筒体８８の外側に第２筒体８９が配置され、第１隔壁８７の後方に第２隔壁９１が設けられ、この第２隔壁９１に複数の締結部材９２によってキャップ９３が設けられ、この第１隔壁８７、第２隔壁９１およびキャップ９３を貫通し排気ガスを消音器１７Ｃの外方に導くテールパイプ９０が設けられている。
排気バルブ４０Ｃは、消音器１７Ｃの後端に設けられ、第１隔壁８７と第２隔壁９１の間に設けられテールパイプ９０を開閉する部材である。テールパイプ９０は、その内側が分割壁９５によって、上部通路９６と下部通路９７に分割されており、上部通路９６は、常に開口されている。下部通路９７は、弁棒４２Ｃを軸とする弁体４４Ｃによって開閉可能となっている。弁体４４Ｃの全閉時の位置は、符号１０８に示す位置であり、弁体４４Ｃの全開時の位置は、符号１０９に示す位置である。
すなわち、弁体４４Ｃの全閉時において、上部通路９６のみが開放され、弁体４４Ｃの全開時において、上部通路９６に加えて、下部通路９７が開放されている。
その他、図３と大きく変わるところはなく説明を省略する。
尚、本発明に係る騒音低減装置は、実施の形態以外の市街地走行の非加速状態の判別手段を用いて、同様に、排気バルブ、吸気バルブや点火時期を制御するものであっても良い。

本発明は、自動二輪車の騒音低減装置に好適である。

１０…自動二輪車、１２…内燃機関（エンジン）、１６…排気管、１７…消音器、３０…制御部、３３…吸気バルブ、４０、４０Ｃ…排気バルブ、５８…判別手段、５９…騒音低減機構、８０、８０Ｃ…騒音低減装置。

Claims (8)

1. 内燃機関によって駆動される自動二輪車の騒音低減装置において、
   この騒音低減装置は、市街地走行域の非加速走行状態を判別する判別手段と、この非加速走行状態にあるときに、騒音低減効果が最大に発揮されるように設定される騒音低減機構を備えていることを特徴とする自動二輪車の騒音低減装置。
2. 前記非加速走行状態の判別は、スロットル率がゼロから所定の範囲にあるときに行われることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車の騒音低減装置。
3. 前記騒音低減機構は、前記内燃機関の排気管あるいは消音器に設けた排気通路の排気開口面積を調整可能域で最小に設定することで騒音低減効果を最大限に発揮させる排気バルブであることを特徴とする請求項２記載の自動二輪車の騒音低減装置。
4. 前記騒音低減機構は、前記内燃機関の吸気管あるいは吸気クリーナに設けた吸気通路の開口面積を調整可能域で最小に設定することで騒音低減効果を最大限に発揮させる吸気バルブであることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の自動二輪車の騒音低減装置。
5. 前記所定の範囲にあるスロットル率は、スロットル全開のときの開口率を１００％とするとき、この全開のときの開口率に対して上限値を５〜２５％の間の所定値に設定したものであることを特徴とする請求項２、請求項３又は請求項４記載の自動二輪車の騒音低減装置。
6. 前記排気開口面積の最小面積を、排気バルブが全開のときの開口率を１００％とするとき、１５％〜３５％の間の所定値に設定されたものであることを特徴とする請求項３記載の自動二輪車の騒音低減装置。
7. 前記吸気開口面積の最小面積を、吸気バルブが全開のときの開口率を１００％とするとき、３０％〜６０％の間の所定値で設定されたものであることを特徴とする請求項４記載の自動二輪車の騒音低減装置。
8. 前記騒音低減機構は、前記内燃機関の点火時期を進角させる制御をさせることにより実施することを特徴とする請求項２記載の自動二輪車の騒音低減装置。

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