JP2007231783A - Cylinder rest engine of motorcycle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両の走行状況に応じて一部の気筒を休止する自動二輪車の気筒休止エンジンに関するものである。 The present invention relates to a cylinder deactivation engine for a motorcycle that deactivates some cylinders in accordance with the traveling state of the vehicle.
自動二輪車に搭載される横置き式の直列多気筒エンジンとして、クルーズ走行時等の低負荷運転時に一部の気筒を休止させる気筒休止機構を備えたものが開発されている(例えば、特許文献1参照。)。
自動二輪車においては、通常、エンジンはシートの前方下方に配置されるが、横置き式の直列多気筒エンジンの場合、シリンダブロックの気筒列がシートの前方側に平行に配置されるため、各気筒とシートに着座したライダーとの距離はほぼ一定となる。このため、横置き式の直列多気筒エンジンにおいて気筒休止機構を組み込む場合には、いずれの気筒を休止させてもライダーが感じる休止気筒と非休止気筒の熱の偏りは大きく変わらない。 In a motorcycle, the engine is usually disposed in the lower front portion of the seat. However, in the case of a horizontal type in-line multi-cylinder engine, the cylinder row of the cylinder block is disposed in parallel to the front side of the seat, so that each cylinder The distance from the rider seated on the seat is almost constant. For this reason, when a cylinder deactivation mechanism is incorporated in a horizontal type in-line multi-cylinder engine, the bias of heat between the deactivated cylinder and the non-deactivated cylinder that the rider feels does not change greatly regardless of which cylinder is deactivated.
ところで、近年、横置き式の直列多気筒エンジン以外の多気筒エンジンにおいても気筒休止機構の採用が検討されており、この場合には、各気筒とライダーとの距離が気筒によって大きく異なってくるため、ライダーが感じる休止気筒と非休止気筒の熱の偏りを考慮した気筒休止機構の配置が重要となる。 By the way, in recent years, the adoption of a cylinder deactivation mechanism has been studied even in a multi-cylinder engine other than a horizontal type in-line multi-cylinder engine. In this case, the distance between each cylinder and the rider varies greatly depending on the cylinder. Therefore, it is important to arrange the cylinder deactivation mechanism in consideration of the thermal deviation between the deactivated cylinder and the non-deactivated cylinder that the rider feels.
そこでこの発明は、複数の気筒が車体前後方向に沿って配置されるエンジン本体を採用する場合において、ライダーが感じる休止気筒と非休止気筒の熱の偏りを少なくすることのできる自動二輪車の気筒休止エンジンを提供しようとするものである。 Therefore, the present invention provides a cylinder pause for a motorcycle that can reduce the deviation of heat between the idle cylinder and the non-pause cylinder that the rider feels when employing an engine body in which a plurality of cylinders are arranged along the longitudinal direction of the vehicle body. Is to provide an engine.
上記の課題を解決するための手段として、請求項1に記載の発明は、ライダーの着座するシート(例えば、後述の実施形態におけるシート10)の前方に配置されるエンジン本体に複数の気筒(例えば、後述の実施形態における気筒12F,12R)が車体前後方向に沿って配置されるとともに、車両の走行状況に応じて一部の気筒の運転を休止する気筒休止機構(例えば、後述の実施形態における気筒休止機構42)を備えた自動二輪車の気筒休止エンジンにおいて、前記気筒休止機構が気筒休止運転時に車両後方側の気筒を休止するようにした。
これにより、気筒休止運転時にはライダーに近接した気筒が気筒休止し、その気筒での機関熱の発生が生じなくなる。
As means for solving the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is directed to a plurality of cylinders (for example, an engine main body disposed in front of a seat on which a rider is seated (for example, a
As a result, when the cylinder is deactivated, the cylinder close to the rider is deactivated, and no engine heat is generated in the cylinder.
また、請求項2に記載の発明は、前記エンジン本体は、複数気筒を有するシリンダブロック(例えば、後述の実施形態におけるシリンダブロック13A,13B)がクランクシャフト(例えば、後述の実施形態におけるクランクシャフト14)を中心に車体左右に振り分け配置されたV型内燃機関であり、前記気筒休止機構は、機関弁(例えば、後述の実施形態における吸気弁26、排気弁27)の駆動と駆動停止を油圧によって切換える動弁切換え装置(例えば、後述の実施形態における動弁切換え装置40)と、この動弁切換え装置の操作油圧を制御する油圧制御弁(例えば、後述の実施形態における油圧制御弁41)と、を備えて成る請求項1に記載の自動二輪車の気筒休止エンジンにあって、前記油圧制御弁が、常時稼動される側の気筒(例えば、後述の実施形態における気筒12F)のシリンダヘッド(例えば、後述の実施形態におけるシリンダヘッド18)の上方に配置されるようにした。
この場合、気筒休止機構の動弁切換え装置を制御する油圧制御弁が、ライダーから離間した左右のシリンダヘッドの前部側上方位置に配置されることになる。
According to a second aspect of the present invention, the engine body includes a cylinder block having a plurality of cylinders (for example,
In this case, the hydraulic control valve that controls the valve switching device of the cylinder deactivation mechanism is disposed at the upper position on the front side of the left and right cylinder heads separated from the rider.
請求項1に記載の発明によれば、ライダーに近接した気筒が気筒休止するようになるため、ライダーが感じる休止気筒と非休止気筒の熱の偏りがより少なくなり、より快適な運転の実現が可能になる。 According to the first aspect of the present invention, the cylinder close to the rider is deactivated. Therefore, the non-rest cylinder and the non-pause cylinder that the rider feels are less biased, and more comfortable driving can be realized. It becomes possible.
請求項2に記載の発明によれば、さらに気筒休止機構の油圧制御弁がライダーから離間して配置されることから、ライダーの操作性及び着座位置を妨げることがない。 According to the second aspect of the present invention, since the hydraulic control valve of the cylinder deactivation mechanism is further arranged away from the rider, the rider's operability and seating position are not hindered.
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図中矢印Fは、車両の前方方向を示すものとする。
図1は、この発明に係る気筒休止エンジンE(以下、「エンジンE」と呼ぶ。)を搭載した自動二輪車1の側面図である。この自動二輪車の車体フレームは、ヘッドパイプ2と、ヘッドパイプ2から車体後方に延出する左右一対のメインフレーム3と、メインフレーム3の後端部に結合されたセンターフレーム4と、メインフレーム3の後端部とセンターフレーム4から車体後方側に斜め上方に延出するシートステー5と、メインフレーム3の前端部から下方に延出するエンジンハンガーフレーム6とを備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the arrow F in a figure shall show the front direction of a vehicle.
FIG. 1 is a side view of a motorcycle 1 equipped with a cylinder deactivation engine E (hereinafter referred to as “engine E”) according to the present invention. The motorcycle body frame includes a head pipe 2, a pair of left and right
ヘッドパイプ2には前輪Wfを支持するフロントフォーク7が操舵可能に支持され、フロントフォーク7にはステアリングハンドル8が連結されている。また、センターフレーム4には後輪Wrを支持するスイングアーム9が揺動自在に支持され、スイングアーム9とセンターフレーム4の間にはリンク機構(図示せず。)を介してクッションユニット(図示せず。)が介装されている。 A front fork 7 that supports the front wheel Wf is supported on the head pipe 2 in a steerable manner, and a steering handle 8 is connected to the front fork 7. A swing arm 9 that supports the rear wheel Wr is swingably supported on the center frame 4, and a cushion unit (not shown) is interposed between the swing arm 9 and the center frame 4 via a link mechanism (not shown). Not shown.).
また、シートステー5の上部にはライダーの着座するシート10が取り付けられており、このシート10の前方側には、メインフレーム3に支持された燃料タンク(図示せず。)の上方を覆うタンクカバー11が配置されている。
A
一方、エンジンEは、シート10の前方側のメインフレーム3の下方に配置され、主にエンジンハンガーフレーム6とセンターフレーム4とによって支持されている。そして、このエンジンEは片バンク当たり2気筒の4気筒の縦置き式のV型内燃機関によって構成され、その出力がドライブシャフト(図示せず。)を介して後輪Wrの動力伝達機構(図示せず。)に伝達されるようになっている。
より詳細には、エンジンEは、図2〜図4に示すように片側に前後2気筒12F,12Rを有する一対のシリンダブロック13A,13Bがクランクシャフト14を中心として左右にV字状に振り分けられて配置され、クランクシャフト14の動力が、シリンダブロック13A,13Bの下方に設けられたクラッチ15とトランスミッション16を介して出力軸17からドライブシャフトに伝達されるようになっている。
On the other hand, the engine E is disposed below the
More specifically, in the engine E, as shown in FIGS. 2 to 4, a pair of
エンジンEのエンジンブロックは、各シリンダブロック13A,13Bの上部にシリンダヘッド18とヘッドカバー19が取り付けられて成り、各気筒12F,12R内のピストン20がコンロッド21を介してクランクシャフト14に連結されている。そして、シリンダヘッド18と各気筒12F,12Rの間には図5に示すように燃焼室22が形成され、その各燃焼室22には各2系統の吸気通路23と排気通路24が接続されている。吸気通路23と排気通路24の燃焼室22側の各端部は、吸気弁26と排気弁27(機関弁)によって夫々開閉される弁開口25とされている。このエンジンEの場合、一燃焼室当たり吸気弁26と排気弁27が各2つずつ設けられ、各弁26,26,27,27が対応する弁開口25を開閉するようになっている。
The engine block of the engine E includes a
各気筒12F,12Rの排気弁27の上方には、図4に示すようにクランクシャフト14と平行に排気側カムシャフト28が配置され、このカムシャフト28に設けられた動弁カム29によって排気弁27が開閉されるようになっている。なお、図4には前後の各気筒12F,12Rの排気弁27とその動弁機構が示されているが、各気筒12F,12Rの吸気弁26の上方には同様に吸気側カムシャフト30が配置され(図5参照。)、そのカムシャフト30に設けられた動弁カム29によって吸気弁26が開閉駆動されるようになっている。吸気側と排気側のカムシャフト30,28の各端部には図3,図4に示すようにカムスプロケット31が取り付けられ、これらの各カムスプロケット31がエンジンブロックの前端部側においてカムチェーン32を介してクランクギヤ33に連係されている。
As shown in FIG. 4, an
以下、各気筒12F,12Rの動弁機構について説明するが、吸・排気弁26,27の動弁機構の基本構造は同様であるため、以下では排気弁27側の動弁機構について詳述し、吸気弁26側については排気弁27側と同一部分に同一符号を付して説明を一部省略するものとする。
吸気弁26と排気弁27は夫々対応する弁開口25を開閉する弁体部34にバルブステム35が突設されて成り、両弁26,27は、シリンダヘッド18に設けられたガイド筒36にバルブステム35部分が夫々摺動自在に嵌合されるとともに、ガイド筒36から上方に突出したバルブステム35の端部がコイル状の弁ばね37によって閉弁方向(弁体部34で対応する弁開口25を閉じる方向。)に付勢されている。
Hereinafter, the valve mechanisms of the
The
シリンダヘッド18には、吸・排気弁26,27のバルブステム35側の可動空間と対応する動弁カム29の可動空間を連通するリフタホール38が設けられ、このリフタホール38に有底円筒状のバルブリフタ39が摺動自在に嵌合されている。このバルブリフタ39は、底壁の外面が動弁カム29側に臨んで配置され、動弁カム29の回転に伴うリフト作動を対応する吸・排気弁26,27のバルブステム35に伝達する。ただし、各ブロックの車両前方側の気筒12Fに設けられるバルブリフタ39は常時動弁カム29のリフト作動を対応する吸・排気弁26,27に伝達するが、車両後方側の気筒12Rに対応して設けられるバルブリフタ39は内部に後述する動弁切換え装置40が内蔵され、この動弁切換え装置40の切換えによって動弁カム29から吸・排気弁26,27への駆動力の伝達と遮断を適宜操作し得るようになっている。
一気筒内の動弁切換え装置40はすべての吸・排気弁26,27を同時に閉状態にし、それによって気筒12R内での燃焼を休止状態にする。この動弁切換え装置40は後述する油圧制御弁41とともにこの発明における気筒休止機構42を構成するものであり、気筒休止機構42は機構本体(動弁切換え装置40)がエンジンEの車両後方側の気筒12Rにのみ設けられている。
The
The
動弁切換え装置40は、図6に示すようにバルブリフタ39内に嵌入される厚肉円板状のピンホルダ43と、ピンホルダ43の軸心部に形成されたステム挿通孔44と、ピンホルダ43の内部にスライド変位可能に配置されてステム挿通孔44を開閉するスライドピン45と、を備え、スライドピン45がステム挿通孔44を内部から閉塞することで同ピン45とバルブステム35の頂部35aが当接して動弁カム29からバルブステム35への駆動力伝達を可能にし、スライドピン45がステム挿通孔44を開放することによって動弁カム29からバルブステム35への駆動力伝達を不可にする基本構造となっている。
As shown in FIG. 6, the
さらに詳細に説明すると、ピンホルダ43は、その外周面側から直径方向に沿ってピン収容穴48が形成されている。ピン収容穴48には、その開口端48a側から戻しばね49とともにスライドピン45が挿入され、スライドピン45の初期位置がストッパピン50によって規制されている。このストッパピン50は、ピン収容穴48を径方向に横断するようにピンホルダ43に取り付けられ、スライドピン45の一端部に形成されたスリット溝51の底部に当接するようになっている。ストッパピン50は、スライドピン45の軸方向の移動時にスリット溝51内を相対移動し、スライドピン45の軸周り回転を阻止する回転ストッパとしても機能する。
More specifically, the
ピンホルダ43の軸心部に形成されたステム挿通孔44は、ピンホルダ43の内部において、ピン収容穴48と交差している。スライドピン45のピン収容穴48内での可動範囲はピン軸部が常にステム挿通孔44を跨いて存在するように規定され、スライドピン45の軸部の外周面には、ステム挿通孔44を通してバルブステム35の頂部35aが当接する平坦な当接面52が形成されている。スライドピン45は、前述のようにストッパピン45によって回転を規制されているため、当接面52はバルブステム35の頂部35aに対して常時直交する姿勢に維持される。
The
当接面52にはスライドピン45の軸部を径方向に貫通する逃がし孔53が形成されている。この逃がし孔53は、スライドピン45が初期位置にあるときにステム挿通孔44の軸線上に位置され、ステム挿通孔44を実質的に開放してステム挿通孔44へのバルブステム35の頂部35aの挿入を許容する。つまり、スライドピン45は、初期位置状態にあるときにはステム挿通孔44を開放してバルブステム35との当接を回避し、初期位置から軸方向に変位したときにはステム挿通孔44を閉塞して、当接面52でもってバルブステム35の頂部35aと当接する。
The contact surface 52 is formed with an
また、ピン収容穴48の開口端48aとスライドピン45の間の空間部は油圧室54とされ、この油圧室54に導入される油圧でもってスライドピン45の進退位置を制御するようになっている。つまり、スライドピン45の進退位置は油圧室54内の油圧と戻しばね49との力のバランスによって決まり、油圧室54内に戻しばね49のセット荷重以上の圧力が導入された場合には、スライドピン45がステム挿通孔44を閉塞する方向(駆動伝達方向)にスライド変位し、その状態から油圧が開放されるとスライドピン45が初期位置に戻され、ステム挿通孔44を開放する。
The space between the
一方、ピンホルダ43の外周面には環状溝55が形成され、ピンホルダ43がバルブリフタ39の内周面に嵌合された状態において、この環状溝55がバルブリフタ39側の油圧給排孔56と導通するようになっている。油圧給排孔56はバルブリフタ39の外周壁に設けられ、リフタホール38の内周面に形成された環状オイル溝57を通してシリンダヘッド18側のオイル通路58と連通している。なお、環状オイル溝57は、バルブリフタ39の昇降変位に拘らず、油圧給排孔56に対して常時導通するように充分な溝幅に設定されている。したがって、ピンホルダ43内の油圧室54は、ピン収容穴48の開口端48aから、環状溝55、バルブリフタ39の油圧給排孔56、リフタホール38の環状オイル溝57を順次経てシリンダヘッド18側のオイル通路58と導通している。
On the other hand, an
また、ピンホルダ43の上面中央にはボス部59が設けられ、このボス部59にシム60が取り付けられている。このシム60は、ピンホルダ43がバルブリフタ39内にセットされたときに同リフタ39の底壁下面の突起部61に当接し、バルブリフタ39からピンホルダ43に作動力を伝達する。なお、ピンホルダ43は、一端をシリンダヘッド18に支持されたコイルばね62によって動弁カム29方向に付勢され、バルブリフタ39内にセットされた状態において、シム60と突起部61との当接状態が維持されている。
A
ところで、シリンダヘッド18内のオイル通路58は油圧制御弁41(図1〜図4参照。)を介して図示しないオイルポンプに接続され、油圧制御弁41によって油圧室54に対する油圧の給排が制御されるが、この油圧制御63弁は、図1〜図4に示すようにヘッドカバー19内の、車体前方側の気筒12F(常時稼動される側の気筒)の上方位置に設けられている。油圧制御弁41は、コントローラ(図示せず。)によって制御される電気式アクチュエータである電磁弁によって構成され、コントローラからの制御信号に応じてオイル通路58をポンプ通路(図示せず。)とドレン通路(図示せず。)に選択的に切換えるようになっている。コントローラは、車速やエンジン負荷等を入力信号として受け、例えば、クルーズ運転時等のエンジン負荷の少ない運転状況下において、オイル通路58をドレン側に接続するように油圧制御弁41を制御し、それによってピンホルダ43内の油圧室54内を低圧にしてスライドピン45を初期位置に戻し、バルブリフタ39からバルブステム35への駆動力伝達を不可にする。なお、油圧制御弁41は、車両の通常走行時にはオイル通路58をオイルポンプ側に接続して、ピンホルダ43内のスライドピン45を突出させ、それによってバルブリフタ39からバルブステム35への駆動力伝達を可能にする。
Incidentally, the
以上のようにこの自動二輪車1のエンジンEにおいては、左右のバンクの車両後方側の気筒12Rに気筒休止機構42の動弁切換え装置40が設けられているため、気筒休止運転時にはライダーに近接した車体後方側の気筒12Rでの熱発生を抑制することができる。そして、さらにこのエンジンEの場合、ライダーと常時稼動される側の気筒との距離が遠くなるとともに、気筒休止運転時には、休止気筒がライダーに対して断熱体として作用する。また、気筒休止運転時には、車両前方側の気筒12Fでは燃焼が続けられるが、前方側気筒12Fの周囲は走行風によって効率良く冷却されるため、エンジンE全体の温度上昇を確実に抑制することができる。したがって、エンジンEの後方側のシート10に着座したライダーにはより快適な運転環境が提供される。
As described above, in the engine E of the motorcycle 1, the
また、このエンジンEを採用した場合には、気筒休止運転時に燃焼熱を発生する前方側の気筒12Fの周囲を前述のように走行風によって効率良く冷却することができるため、ラジエータ等の冷却装置の小型化を図ることも可能になる。
Further, when this engine E is adopted, the periphery of the
さらに、この自動二輪車1のエンジンEにあっては、左右のバンクのシリンダヘッド18の前方側上方位置に気筒休止機構42の油圧制御弁41が配置されているため、油圧制御弁41がライダーの膝元周辺部に張り出すことがなく、ライダーの操作性が向上する。特に、この実施形態のように縦置き式のV型内燃機関の場合、エンジンブロックが車体側方上部に張り出す傾向にあるため、車体後方側のシリンダヘッド18の上方側の高さを低く抑えることはライダーの膝元の自由度を高めるのに寄与することとなる。また、この実施形態の場合、電気式アクチュエータであるソレノイドを内蔵する油圧制御弁が、シリンダヘッド18の前方側上方位置に配置されているため、油圧制御弁で発生する熱を走行風によって効率良く冷却することができる。
Further, in the engine E of the motorcycle 1, the
なお、この発明は上記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る。例えば、上記の実施形態においては、縦置き式のV型内燃機関を採用しているが、複数気筒が車体前後方向に沿って配置される内燃機関であれば、他の型式の内燃機関であっても良い。
また、上記の実施形態においては、気筒休止専用の動弁切換え装置を用いたが、一気筒当たりの作動機関弁数を運転状況に応じて切換えるための動弁切換え装置を共用することも可能である。
さらに、気筒休止機構も動弁切換え装置をバルブリフタ内に組み込むものに限らず、動弁カムに同様の機能の動弁切換え装置を組み込んだものであっても良い。
In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various design change is possible in the range which does not deviate from the summary. For example, in the above-described embodiment, a vertical V-type internal combustion engine is adopted. However, if the internal combustion engine has a plurality of cylinders arranged in the longitudinal direction of the vehicle body, it is another type of internal combustion engine. May be.
In the above embodiment, the valve switching device dedicated to cylinder deactivation is used. However, it is also possible to share a valve switching device for switching the number of operating engine valves per cylinder according to operating conditions. is there.
Furthermore, the cylinder deactivation mechanism is not limited to the valve switching device incorporated in the valve lifter, but may be a valve cam incorporating a valve switching device having the same function.
10…シート
12F,12R…気筒
13A,13B…シリンダブロック
14…クランクシャフト
18…シリンダヘッド
26…吸気弁(機関弁)
27…排気弁(機関弁)
40…動弁切換え装置
41…油圧制御弁
42…気筒休止機構
DESCRIPTION OF
27 ... Exhaust valve (engine valve)
40 ...
Claims (2)
前記気筒休止機構が気筒休止運転時に車両後方側の気筒を休止することを特徴とする自動二輪車の気筒休止エンジン。 A plurality of cylinders are arranged in the front-rear direction of the vehicle body in the engine body arranged in front of the seat on which the rider sits, and a cylinder deactivation mechanism is provided that deactivates some of the cylinders according to the traveling state of the vehicle. In a motorcycle cylinder deactivation engine,
A cylinder deactivation engine for a motorcycle, wherein the cylinder deactivation mechanism deactivates a cylinder on the rear side of the vehicle during cylinder deactivation operation.
前記気筒休止機構は、機関弁の駆動と駆動停止を油圧によって切換える動弁切換え装置と、この動弁切換え装置の操作油圧を制御する油圧制御弁と、を備えて成る請求項1に記載の自動二輪車の気筒休止エンジンにおいて、
前記油圧制御弁が、常時稼動される側の気筒のシリンダヘッドの上方に配置されることを特徴とする自動二輪車の気筒休止エンジン。
The engine main body is a V-type internal combustion engine in which cylinder blocks having a plurality of cylinders are arranged on the left and right sides of the vehicle body around the crankshaft.
The automatic cylinder deactivation mechanism according to claim 1, wherein the cylinder deactivation mechanism comprises a valve switching device that switches between driving and stopping of the engine valve by hydraulic pressure, and a hydraulic control valve that controls the operating hydraulic pressure of the valve switching device. In the cylinder deactivation engine of a motorcycle,
A cylinder deactivation engine of a motorcycle, wherein the hydraulic control valve is disposed above a cylinder head of a cylinder that is always operated.
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