JP5526706B2 - エンジン吸気系のｉｓｃ装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン吸気系のＩＳＣ（アイドルスピードコントロールの略称）装置に係り、特に、スロットルボディに一体化されたＩＳＣ装置に、消音機能を有するレゾネータを備えたエンジン吸気系のＩＳＣ装置に関する。

ＩＳＣ装置は、例えば、エンジンのアイドリング時であってエアコンプレッサの負荷や電気的負荷等が変動した場合に、エンジン回転数の変動を防止するため、ＩＳＣ装置の弁体をデューティ制御により開閉動作させてバイパス通路のバイパス空気量を調整し、これにより、エンジン回転数を目標回転数に制御するものである。

ところで、ＩＳＣ装置では、弁体を一定周波数の電気パルスによるデューティ制御により開閉動作させ、弁体の開弁時間によりバイパス通路のバイパス空気量を調整している。このため、この弁体の開閉動作によりバイパス空気が加振されて脈動を発生し、この脈動による騒音が上流側バイパス管からエアクリーナに達し、外部に脈動騒音として放出されてしまう。

そこで、上述の脈動騒音を低減するために、特許文献１に記載された内燃機関のアイドルスピードコントロール装置（ＩＳＣ装置）のように、ＩＳＣ装置にレゾネータを取り付けた構造が開示されている。この構造では、脈動騒音の発生源である弁体を備えたバイパス制御弁に近接してレゾネータを配設できるため、脈動騒音を効果的に低減することができる。

特開平８−１３５５４４号公報

特許文献１に開示されたＩＳＣ装置は、バイパス制御弁が吸気通路から離間して配設され、従って、このバイパス制御弁と吸気通路との間を接続する上流側バイパス通路にレゾネータを自由に配置することができる。

ところで、近年、特に自動二輪車では小型化を目的として、スロットルボディ内部に上流側バイパス通路が形成されると共に、スロットルボディにＩＳＣ装置が直接取り付けられたＩＳＣ装置一体型のスロットルボディが開発されている。しかし、スロットルボディにＩＳＣ装置が直接取り付けられる場合には、特許文献１に記載の上流側バイパス通路はスロットルボディ内に形成されることになるため、この上流側バイパス通路にレゾネータを取り付けることができず、ＩＳＣ装置の作動時に脈動騒音を低減できない課題があった。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、エンジンのアイドリング時にＩＳＣ装置の作動により発生する脈動騒音を効果的に低減できるエンジン吸気系のＩＳＣ装置を提供することにある。

本発明は、スロットルバルブを吸気通路に備えるスロットルボディに、前記スロットルバルブの上流側から下流側へ連通するバイパス通路を形成すると共に、前記バイパス通路に、前記スロットルバルブの閉弁時に周期的に開閉動作して、前記吸気通路における前記スロットルバルブの上流側から下流側へバイパス空気を導く弁体を備えたエンジン吸気系のＩＳＣ装置であって、前記弁体を収納する弁室は、弁体を備えたＩＳＣ装置本体の下部に形成された上側弁室と、弁体が閉弁時に当接する弁座を備えたスロットルボディの上部に形成された下側弁室とから構成されるととともに、このスロットルボディにおける前記弁体近傍を臨む前記下側弁室に対応する外壁が、前記スロットルボディの側面に設けられたスロットルプーリ側に露出して設けられ、この露出部分に開口が形成され、消音機能を有するレゾネータが前記開口に接続されたことを特徴とするものである。

本発明によれば、スロットルボディに一体化されたＩＳＣ装置であってもレゾネータの取付け箇所を確保でき、且つ脈動騒音が発生する弁室にレゾネータを直接接続することが可能になる。このため、音源である弁体の近傍にレゾネータを接続することができるので、このレゾネータによって、エンジンのアイドリング時にＩＳＣ装置の弁体の開閉動作により生ずる脈動騒音を効果的に低減できる。

本発明に係るエンジン吸気系のＩＳＣ装置における一実施の形態が適用されたスクータ型自動二輪車を示す左側面図。 図１のパワーユニットを拡大して示す左側面図。 図２のＩＳＣ装置が一体化されたスロットルボディを左前方から目視して示す斜視図。 図２のＩＳＣ装置が一体化されたスロットルボディを示す右側面図。 図２のＩＳＣ装置が一体化されたスロットルボディを示す平面図。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係るエンジン吸気系のＩＳＣ装置における一実施の形態が適用されたスクータ型自動二輪車を示す左側面図である。本実施の形態において前後左右の表現は、車両乗車時の運転者を基準にしたものである。

スクータ型自動二輪車１０は、アンダーボーン型の車体フレーム１１を備えている。この車体フレーム１１は、前頭部のステアリングパイプ１２の後部からアンダフレーム１３が下方へ向かって延出され、このアンダフレーム１３の下部からシートレール１４が後斜め上方へ延出されて構成される。

前記ステアリングパイプ１２にフロントフォーク１５が、ハンドルバー１６と共に左右回動自在に支持され、このフロントフォーク１５の先端に前輪１７が軸支されている。一方、前記アンダフレーム１３の下部中央には、スイングブラケット１８を介してパワーユニット１９が、ピボット軸２０回りに上下方向に揺動可能に枢支される。

パワーユニット１９は、スクータ用として一般的に用いられるものであり、エンジン２１と伝動装置２２が一体に構成され、伝動装置２２の後部に後輪２３が直接軸支される。伝動装置２２の後部とシートレール１４との間にリアクッションユニット２４が上下に掛け渡され、このリアクッションユニット２４によりパワーユニット１９及び後輪２３が緩衝懸架される。

車体フレーム１１におけるシートレール１４の上方には着座シート２５が開閉自在に載置され、この着座シート２５の下方に、ヘルメット等を収納可能な物品収納室（不図示）が設けられる。このため、着座シート２５を開放することによって、上記物品収納室に物品の出し入れが可能になる。尚、車体フレーム１１及びパワーユニット１９の前部は合成樹脂製のフレームカバー２６によって全体的に覆われ、外観の向上や内部機器の保護が図られている。

前記エンジン２１は、図２に示すように、クランクケース２７の前方からシリンダアッセンブリ２８が略水平方向へ前傾して延出されて構成される。クランクケース２７の左側から伝導装置２２が一体に併設されて後方へ延びている。前記シリンダアッセンブリ２８は、シリンダブロック２９とシリンダヘッド３０とヘッドカバー３１とがクランクケース２７側から順次重ねられて構成される。シリンダブロック２９及びシリンダヘッド３０の周囲は、合成樹脂製のエンジンカバー３２により覆われている。

このエンジンカバー３２内では、エンジン２１のクランクシャフトに取り付けられた冷却ファン（共に図示せず）の回転により冷却用空気が導入されて、シリンダブロック２９及びシリンダヘッド３０が強制冷却される。また、伝導装置２２内へも、図示しない外気ダクトを経て冷却用空気が強制的に導入され、この伝導装置２２内の例えばＶベルト、プーリなどが冷却される。

前記シリンダアッセンブリ２８及びクランクケース２７の上方には、シリンダヘッド３０の吸気ポート（不図示）へ混合気（燃料と空気の混合気）を供給するエンジン吸気系３３が配置される。このエンジン吸気系３３は、エアクリーナ３４、アウトレットホース３５、スロットルボディ３６、吸気管３７、燃料噴射装置３８及びＩＳＣ（アイドルスピードコントロール）装置５０を有して構成される。

つまり、吸気管３７は、その一端がシリンダヘッド３０の上部に開口する吸気ポートに接続され、後方へ延出される。また、スロットルボディ３６は、吸気管３７の他端に接続され、シリンダヘッド３０の吸気ポートへ供給する吸気量の増減を調整する。更に、燃料噴射装置３８は、吸気管３７の上部に立設され、シリンダヘッド３０の吸気ポートへ向けて、燃料タンク（不図示）からの燃料を所定量噴射する。また、エアクリーナ３４は、伝導装置２２の上部にボルトなどによって締結され、このエアクリーナ３４とスロットルボディ３６とがアウトレットホース３５により連結される。エアクリーナ３４は、外気を取り込み、図示しないフィルタにより塵埃等を除去してスロットルボディ３６へ清浄な空気を吸気として導く。

また、シリンダヘッド３０の下面には図示しない排気ポートが開口され、この排気ポートから排気管（不図示）が後方へ延び、この排気管の後端に排気マフラ（不図示）が連結されて、エンジン排気系が構成される。このエンジン排気系及び前記エンジン吸気系３３は、パワーユニット１９と共にピボット軸２０回りに上下方向に揺動する。

次に、前記ＩＳＣ装置５０をスロットルボディ３６と共に詳説する。

図３〜図６、特に図６に示すように、スロットルボディ３６の内側には、エアクリーナ３４から供給された清浄な空気（吸気）が通過する吸気通路４１が形成される。このスロットルボディ３６の吸気通路４１内には、運転者のスロットル操作に応じて吸気の通過量を調整するスロットルバルブ（絞り弁）４２が回動可能に枢支されている。このスロットルバルブ４２の開度を検出するスロットル開度検出器４３が、図３及び図５に示すように、スロットルボディ３６の外側における例えば左側面の略全体を覆うように設置されている。

図４及び図５に示すように、スロットルボディ３６の外側におけるスロットル開度検出器４３と反対側の例えば右側面には、スロットルケーブル４０を支持するスロットルブラケット４４と、スロットルケーブル４０が巻き掛けられるスロットルプーリ４５とが配置されている。このスロットルプーリ４５は、スロットルケーブル４０を介し運転者のスロットル操作に連動して回動し、スロットルボディ３６内のスロットルバルブ４２の開度を調整するものである。このスロットルバルブ４２の開度が前述の如くスロットル開度検出器４３により検出される。スロットルプーリ４５には、スロットルケーブル４０が巻き掛けられる滑車溝４６が下方に向けて形成される。この滑車溝４６の一端側に、スロットルケーブル４０の係合部４７が係合する係合溝４８が形成されている。

図３及び図６に示すように、前記ＩＳＣ装置５０は、スロットルボディ３６内のスロットルバルブ４２が閉弁するエンジン２１のアイドリング時に、一定周波数の電圧パルスによるデューティ制御によって弁体５１を周期的に開閉動作させ、上流側バイパス通路５２及び下流側バイパス通路５３を経て、スロットルボディ３６の吸気通路４１におけるスロットルバルブ４２の上流側から下流側へバイパス空気を導くものである。これにより、エンジン２１のアイドリング時にエンジン２１に負荷変動が生じた場合にも、エンジン回転数を一定の目標回転数に制御でき、これにより騒音や振動を低減させ、空気の浄化作用を安定させている。

上述のようなＩＳＣ装置５０は、スロットルボディ３６に一体的に設けられる。つまり、ＩＳＣ装置５０の下側弁室５４Ｂがスロットルボディ３６の上部に形成され、この下側弁室５４Ｂを臨むスロットルボディ３６の上部に、上側弁室５４Ａが形成されたＩＳＣ装置本体５６が取り付けられる。これらの下側弁室５４Ｂと上側弁室５４Ａにより、弁体５１を収容する弁室５４が構成される。下側弁室５４Ｂ内には、弁体５１の閉弁時にこの弁体５１が当接する弁座５５が、スロットルボディ３６の上部に一体に形成されている。

更に、スロットルボディ３６の上部内には、吸気通路４１におけるスロットルバルブ４２の上流側（つまりエアクリーナ３４側）と弁室５４（下側弁室５４Ｂ）とを連通する前記上流側バイパス通路５２が形成されている。また、同じくスロットルボディ３６の上部内には、弁室５４（下側弁室５４Ｂ）と、吸気通路４１におけるスロットルバルブ４２の下流側（つまりエンジン２１側）とを連通する前記下流側バイパス通路５３が形成されている。この下流側バイパス通路５３は、具体的には、スロットルボディ３６の上部において、下側弁室５４Ｂ内の弁座５５の中央部から下方へ向かって延び、下側弁室５４Ｂに隣接するスロットル開度検出器４３側で屈曲して延び（図３及び図５の一点鎖線及び図６の破線表示）、スロットルボディ３６の吸気通路４１におけるスロットルバルブ４２の下流側に連通する。

また、上側弁室５４Ａが形成されるＩＳＣ装置本体５６には、上側弁室５４Ａ内に、弁体５１を弁座５５へ付勢するスプリング５９が配置されると共に、上側弁室５４Ａを臨む周囲にソレノイドコイル５７が設けられている。このソレノイドコイル５７は、ＩＳＣ装置本体５６に突設された電源カプラ５８からバッテリ（不図示）の電力が供給されて磁力を発生し、この磁力により弁体５１が、スプリング５９の付勢力に抗して弁座５５から引き離されて開弁する。

弁体５１は、弁座５５に当接したときに閉弁状態となるが、この弁体５１の開閉動作は、一定周波数の電気パルスがソレノイドコイル５７へ供給されることによってなされる。弁体５１の開弁時に、上流側バイパス通路５２と下流側バイパス通路５３とが連通状態になり、この弁体５１の開弁時間によって、上流側バイパス通路５２及び下流側バイパス通路５３内を流れるバイパス空気量が調整される。これにより、エンジン２１のアイドリング時（スロットルバルブ４２の閉弁時）に、エンジンの負荷が変動しても、エンジン回転数が一定の目標回転数に維持される。

ＩＳＣ装置５０における上述の弁体５１の開閉動作によって、弁室５４内で脈動騒音が発生するが、この脈動騒音は、消音機能を有するレゾネータ６０によって抑制される。

つまり、図４及び図６に示すように、スロットルボディ３６の上部には、ＩＳＣ装置５０の下側弁室５４Ｂに対応して、スロットルプーリ４５側に外壁６２が露出して設けられる。更にこの外壁６２は、スロットルプーリ４５の上方に露出して設けられ、この外壁６２の露出部分に開口６１が形成される。そして、この開口６１に前記レゾネータ６０が接続される。従って、レゾネータ６０は下側弁室５４Ｂに直接接続され、しかも、脈動騒音の発生源となる弁体５１の近傍に取り付けられることになる。更に、上記開口６１は、スロットルプーリ４５の回転中心４９に対し、前方側（エンジン２１側）へ偏倚量Ｌだけ偏倚して設けられる。

以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（３）を奏する。

（１）スロットルボディ３６の上部には、下側弁室５４Ｂに対応する外壁６２が露出して設けられ、この外壁６２の露出部分に開口６１が形成され、この開口６１にレゾネータ６０が接続されている。このため、スロットルボディ３６に一体化されたＩＳＣ装置５０であってもレゾネータ６０の取り付け箇所を確保でき、且つ脈動騒音が発生する弁室５４にレゾネータ６０を直接接続することが可能になる。この結果、音源である弁体５１の近傍にレゾネータ６０を接続することができるので、このレゾネータ６０によって、エンジン２１のアイドリング時にＩＳＣ装置５０の弁体５１の開閉動作により生ずる脈動騒音を効果的に低減できる。

（２）スロットルボディ３６における下側弁室５４Ｂに対応する外壁６２は、スロットルボディ３６の側面に設けられたスロットルプーリ４５の上方に露出して設けられる。スロットルボディ３６におけるスロットル開度検出器４３側は、ＩＳＣ装置５０の下側弁室５４Ｂとスロットル開度検出器４３との間に下流側バイパス通路５３が形成されるので空スペースがないが、スロットルボディ３６におけるスロットル開度検出器４３と反対側のスロットルプーリ４５側には、このスロットルプーリ４５の上方にスペースを確保できる。このスペースにレゾネータ６０を配置することで、スペースの有効利用を図ることができ、更に、スロットルボディ３６に一体化され且つレゾネータ６０が装着されたＩＳＣ装置５０のコンパクト化を実現できる。

（３）スロットルボディ３６の外壁６２におけるレゾネータ６０接続用の開口６１は、スロットルプーリ４５の回転中心４９に対し偏倚量Ｌだけ偏倚した位置に形成されている。これにより、スロットルプーリ４５の回転軌跡からレゾネータ６０を離すことができるため、スロットルプーリ４５を回避すべくレゾネータ６０を湾曲させる必要がないので、このレゾネータ６０を可能な限り水平状態に保持できる。しかも、レゾネータ６０の周囲に十分なスペースが確保されるので、このレゾネータ６０を大径化して容量を増加させることができる。これらのことから、ＩＳＣ装置５０の弁体５１を音源とする脈動騒音を、レゾネータ６０を用いて一層効果的に低減することができる。

１０ スクータ型自動二輪車
２１ エンジン
３３ エンジン吸気系
３６ スロットルボディ
４０ スロットルケーブル
４１ 吸気通路
４２ スロットルバルブ
４３ スロットル開度検出器
４５ スロットルプーリ
４６ 滑車溝
４９ スロットルプーリの回転中心
５０ ＩＳＣ装置
５１ 弁体
５２ 上流側バイパス通路
５３ 下流側バイパス通路
５４ 弁室
５４Ａ 上側弁室
５４Ｂ 下側弁室
６０ レゾネータ
６１ 開口
Ｌ 偏倚量

Claims (3)

1. スロットルバルブを吸気通路に備えるスロットルボディに、前記スロットルバルブの上流側から下流側へ連通するバイパス通路を形成すると共に、前記バイパス通路に、前記スロットルバルブの閉弁時に周期的に開閉動作して、前記吸気通路における前記スロットルバルブの上流側から下流側へバイパス空気を導く弁体を備えたエンジン吸気系のＩＳＣ装置であって、
   前記弁体を収納する弁室は、弁体を備えたＩＳＣ装置本体の下部に形成された上側弁室と、弁体が閉弁時に当接する弁座を備えたスロットルボディの上部に形成された下側弁室とから構成されるととともに、
   このスロットルボディにおける前記弁体近傍を臨む前記下側弁室に対応する外壁が、前記スロットルボディの側面に設けられたスロットルプーリ側に露出して設けられ、この露出部分に開口が形成され、消音機能を有するレゾネータが前記開口に接続されたことを特徴とするエンジン吸気系のＩＳＣ装置。
2. 前記スロットルプーリには、スロットルケーブルを巻き掛ける滑車溝が下方に向けて形成され、このスロットルプーリの上方に、前記スロットルボディにおける前記弁室に対応する外壁が露出して設けられたことを特徴とする請求項１に記載のエンジン吸気系のＩＳＣ装置。
3. 前記スロットルボディにおける前記弁室に対応する外壁には、前記スロットルプーリの回転軸に対し偏倚して、レゾネータ接続用の開口が形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエンジン吸気系のＩＳＣ装置。

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