特許 6293284 鞍乗型乗り物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6293284

(24)【登録日】2018年2月23日

(45)【発行日】2018年3月14日

(54)【発明の名称】鞍乗型乗り物

(51)【国際特許分類】

   F02B 33/00 20060101AFI20180305BHJP

   F02B 33/34 20060101ALI20180305BHJP

   F02D 23/00 20060101ALI20180305BHJP

   F02D 9/02 20060101ALI20180305BHJP

   F02D 41/02 20060101ALI20180305BHJP

   F02M 35/10 20060101ALI20180305BHJP

【ＦＩ】

   F02B33/00 E

   F02B33/34

   F02D23/00 F

   F02D9/02 C

   F02D41/02 310D

   F02M35/10 301P

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-539696(P2016-539696)

(86)(22)【出願日】2014年8月7日

(86)【国際出願番号】JP2014004131

(87)【国際公開番号】WO2016020955

(87)【国際公開日】20160211

【審査請求日】2017年1月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 憲斉

(72)【発明者】

【氏名】加藤 洋史

(72)【発明者】

【氏名】吉田 直人

【審査官】 北村 亮

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０２５４２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０９７９２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２９１４７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０４６０９８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｂ ３３／００

Ｆ０２Ｂ ３３／３４

Ｆ０２Ｄ ９／０２

Ｆ０２Ｄ ２３／００

Ｆ０２Ｄ ４１／０２

Ｆ０２Ｍ ３５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸気を圧縮する過給機と、
前記過給機の下流側に設けられ、前記過給機で圧縮された吸気を貯留し、貯留した吸気をエンジンの燃焼室に導く吸気チャンバと、
前記吸気チャンバの内部空間に接続され、予め設定されるパイロット空間の圧力に対する前記吸気チャンバの内圧の圧力差が所定値以上に達すると、前記吸気チャンバの内部空間をリリーフ通路に開放する圧力作動式の昇圧抑制バルブと、
前記パイロット空間に連通する空間を、高圧空間および低圧空間の何れかに切換え可能な電気作動式の制御バルブと、
前記制御バルブを制御するための動作指令を与えるバルブ制御装置と、を備え、
前記制御バルブは、前記吸気チャンバから離間した位置に配置され、前記吸気チャンバよりも走行方向上流側に配置される、鞍乗型乗り物。

【請求項2】

吸気を圧縮する過給機と、
前記過給機の下流側に設けられ、前記過給機で圧縮された吸気を貯留し、貯留した吸気をエンジンの燃焼室に導く吸気チャンバと、
前記吸気チャンバの内部空間に接続され、予め設定されるパイロット空間の圧力に対する前記吸気チャンバの内圧の圧力差が所定値以上に達すると、前記吸気チャンバの内部空間をリリーフ通路に開放する圧力作動式の昇圧抑制バルブと、
前記パイロット空間に連通する空間を、高圧空間および低圧空間の何れかに切換え可能な電気作動式の制御バルブと、
前記制御バルブを制御するための動作指令を与えるバルブ制御装置と、
前記吸気チャンバと前記エンジンの吸気ポートとの間に、前記エンジンへの吸気流量を調整するためのスロットル装置と、を備え、
前記バルブ制御装置は、エンジン回転数とそのときの前記スロットル装置のスロットル開度またはスロットル操作量を取得し、前記スロットル開度またはスロットル操作量がエンジン回転数に応じて設定されているしきい値より高い領域では前記制御バルブを前記パイロット空間が前記高圧空間に連通するように制御し、前記スロットル開度またはスロットル操作量が前記しきい値より低い領域では前記制御バルブを前記パイロット空間が前記低圧空間に連通するように制御し、
前記スロットル開度またはスロットル操作量についての前記しきい値は、エンジン回転数が高いほど大きいように設定されている、鞍乗型乗り物。

【請求項3】

吸気を圧縮する過給機と、
前記過給機の下流側に設けられ、前記過給機で圧縮された吸気を貯留し、貯留した吸気をエンジンの燃焼室に導く吸気チャンバと、
前記吸気チャンバの内部空間に接続され、予め設定されるパイロット空間の圧力に対する前記吸気チャンバの内圧の圧力差が所定値以上に達すると、前記吸気チャンバの内部空間をリリーフ通路に開放する圧力作動式の昇圧抑制バルブと、
前記パイロット空間に連通する空間を、高圧空間および低圧空間の何れかに切換え可能な電気作動式の制御バルブと、
前記制御バルブを制御するための動作指令を与えるバルブ制御装置と、を備え、
前記吸気チャンバは、吸気経路内の圧力変化を抑えるために、前記過給機で圧縮された吸気を貯留するよう構成され、
前記圧力作動式の昇圧抑制バルブは、１つの共通する前記電気作動式の制御バルブによって動作する複数の昇圧抑制バルブであるように構成される、鞍乗型乗り物。

【請求項4】

前記バルブ制御装置は、前記過給機の吸気量に対応する値と前記吸気チャンバの内圧とに基づいて、前記制御バルブを制御する、請求項１から３の何れかに記載の鞍乗型乗り物。

【請求項5】

前記吸気チャンバと前記エンジンの吸気ポートとの間に、前記エンジンへの吸気流量を調整するためのスロットル装置を備え、
前記バルブ制御装置は、前記過給機の吸気量に対応する値と前記スロットル装置のスロットル開度またはスロットル操作量とに基づいて、前記制御バルブを制御する、請求項１から４の何れかに記載の鞍乗型乗り物。

【請求項6】

前記低圧空間は、大気圧空間である、請求項１から５の何れかに記載の鞍乗型乗り物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鞍乗型乗り物、特に、吸気を圧縮する過給機を備えた鞍乗型乗り物に関する。

【背景技術】

【0002】

過給機の吸気バイパス装置として圧力作動式の昇圧抑制バルブが開示されている（例えば特許文献１等）。このような昇圧抑制バルブは、吸気チャンバの内部空間に接続され、予め設定されるパイロット空間の圧力に対する吸気チャンバ内圧の圧力差が所定値以上に達すると、吸気チャンバの内部空間をリリーフ通路に開放するよう構成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開２０１１／０４６０９８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、このような圧力作動式の昇圧抑制バルブは、吸気チャンバの内部空間を開放するタイミングを適切に設定することができない問題がある。一方、開放時を適切に設定できる構成として、電気式のバルブを使用することも考えられるが、電気式のバルブは、圧力作動式のバルブに比べて耐熱性が低く、大型化も難しいため、従来の昇圧抑制バルブとして用いられる圧力作動式のバルブの代わりに電気式のバルブをそのまま採用することは困難である。

【0005】

本発明は、以上のような課題を解決すべくなされたものであり、吸気チャンバの内部空間を開放するタイミングを適切に設定することができる鞍乗型乗り物を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る鞍乗型乗り物の一態様は、吸気を圧縮する過給機と、前記過給機の下流側に設けられ、前記過給機で圧縮された吸気を貯留し、貯留した吸気をエンジンの燃焼室に導く吸気チャンバと、前記吸気チャンバの内部空間に接続され、予め設定されるパイロット空間の圧力に対する前記吸気チャンバの内圧の圧力差が所定値以上に達すると、前記吸気チャンバの内部空間をリリーフ通路に開放する圧力作動式の昇圧抑制バルブと、前記パイロット空間に連通する空間を、高圧空間および低圧空間の何れかに切換え可能な電気作動式の制御バルブと、前記制御バルブを制御するための動作指令を与えるバルブ制御装置と、を備えている。

【0007】

上記構成によれば、電気式に比べて耐熱性の高い機械式の昇圧抑制バルブが用いられる。このため、吸気チャンバ内の温度が高い場合でも、昇圧抑制バルブを適切に作動させることができる。また、昇圧抑制バルブは、バルブ制御装置による動作指令に応じて作動する電気作動式の制御バルブを介して開閉動作される。このため、制御バルブへ動作指令を与えることにより、昇圧抑制バルブを任意のタイミングで開閉させることができる。したがって、吸気チャンバの内部空間を開放するタイミングを適切に設定することができる。

【0008】

前記高圧空間は、前記吸気チャンバの内部空間であってもよい。これによれば、制御バルブによって高圧空間とパイロット空間とを連通させた場合に、パイロット空間と吸気チャンバ内との圧力差がなくなるため、昇圧抑制バルブが誤って開放することを防止することができる。

【0009】

前記低圧空間は、大気圧空間であってもよい。これによれば、制御バルブによって低圧空間とパイロット空間とを連通させた場合に、吸気チャンバの内圧が高ければ、パイロット空間と吸気チャンバ内との圧力差を生じさせることができる。したがって、圧力差が所定値以上に達した際に、昇圧抑制バルブを適切に開放させることができる。また、スロットル弁が故障した際であってもリリーフ通路を開放させ易くすることができる。

【0010】

前記吸気チャンバと前記エンジンの吸気ポートとの間に、前記エンジンへの吸気流量を調整するためのスロットル装置を備え、前記低圧空間は、前記スロットル装置よりも下流側の吸気通路であってもよい。スロットル装置よりも下流側の吸気通路は、スロットル装置にて吸気通路が塞がれた場合に大気圧よりも低い圧力（負圧）となり易いため、昇圧抑制バルブの応答性を向上させることができる。昇圧抑制バルブを閉じる側に付勢機構を用いて付勢している場合、当該付勢機構の付勢方向とは反対方向に昇圧抑制バルブを動かすことになるため、負圧を用いることにより、付勢機構の付勢力に抗する力を得ることができる。したがって、付勢機構の付勢力を大きくすることができ、不所望に昇圧抑制バルブが開いてしまうことを防止することができる。

【0011】

前記バルブ制御装置は、前記過給機の吸気量に対応する値と前記吸気チャンバの内圧とに基づいて、前記制御バルブを制御してもよい。これによれば、実際のエンジン特性に基づいて制御バルブを制御することができるため、昇圧抑制バルブの制御をより適切に行うことができる。前記バルブ制御装置は、前記過給機の吸気量に対応する値と前記スロットル開度またはスロットル操作量とに基づいて、前記制御バルブを制御してもよい。過給機の吸気量が同じでもスロットル開度によって吸気チャンバの内圧は変化するため、スロットル開度またはこれの指令値となるスロットル操作量に応じて制御バルブを制御することにより、より適切な昇圧抑制バルブの制御を行うことができる。

【0012】

前記鞍乗型乗り物は、さらに、前記昇圧抑制バルブの故障の有無を判定する故障判定装置と、前記故障判定装置が、前記制御バルブを介して前記昇圧抑制バルブによる前記リリーフ通路への開放ができない状態であると判定した場合に、前記吸気チャンバの圧力上昇を抑制するように前記エンジンの出力を抑制させるエンジン出力制御装置と、を備えてもよい。これによれば、昇圧抑制バルブの制御を十分に行えない場合であっても、吸気チャンバの内部空間の圧力上昇を抑制することができる。

【0013】

本発明の上記目的、他の目的、特徴、および利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。

【発明の効果】

【0014】

本発明は以上に説明したように構成され、吸気チャンバの内部空間を開放するタイミングを適切に設定することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は本発明の第１の実施の形態に係る自動二輪車を示す左側面図である。

【図2】図２は図１に示す自動二輪車の吸気経路に関する概略構成を示すブロック図である。

【図3】図３は吸気流量に対する吸気チャンバの内圧の関係を示すグラフである。

【図4】図４は本発明の第２の実施の形態における自動二輪車の吸気経路に関する概略構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一または相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。本実施の形態においては、鞍乗型乗り物として、自動二輪車を例示する。以下の説明で用いる方向の概念は、自動二輪車に騎乗した運転者から見た方向を規準とする。

【0017】

＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態に係る自動二輪車を示す左側面図である。また、図２および図３は図１に示す自動二輪車の吸気経路に関する概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、自動二輪車１は、路面Ｒ上を転動する前輪２および後輪３を備えている。後輪３が駆動輪であり、前輪２が従動輪である。前輪２は上下方向に延びるフロントフォーク４の下端部にて回転自在に支持されており、該フロントフォーク４は、ステアリングシャフトに支持されている。該ステアリングシャフトは、ヘッドパイプ５によって回転自在に支持されている。アッパーブラケットには、左右へ延びるバー型のハンドル６が取り付けられている。

【0018】

ハンドル６の運転者の右手により把持される部分に設けられたスロットルグリップ７（図２参照）は、手首のひねりにより回転させることで後述するスロットル装置１６を操作するためのスロットル入力手段である。運転者は、ハンドル６を回動操作することにより、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。

【0019】

ヘッドパイプ５からは左右一対のメインフレーム９が下方に傾斜しながら後方へ延びており、該メインフレーム９の後部に左右一対のピボットフレーム１０が接続されている。該ピボットフレーム１０には、略前後方向に延びるスイングアーム１１の前端部が枢支されており、該スイングアーム１１の後端部に後輪３が揺動軸１１ａ回りに揺動可能に軸支されている。スイングアーム１１の揺動軸１１ａは、エンジンＥの後端部より後方に配置される。ハンドル６の後方には燃料タンク１２が設けられており、該燃料タンク１２の後方側に運転者騎乗用の着座シート１３が設けられている。

【0020】

前輪２と後輪３との間には、エンジンＥがメインフレーム９およびピボットフレーム１０に支持された状態で搭載されている。図１には、エンジンＥとして気筒が車幅方向に並んだ並列四気筒エンジンが例示されている。エンジンＥの出力軸には変速装置１４が接続されており、この変速装置１４から出力される駆動力がチェーン１５を介して後輪３に伝達される。エンジンＥおよび変速装置１４は、エンジンＥのクランクケースの後方に変速装置１４のミッションケースが位置するように一体形成されている。側面視において、シリンダの軸線は、上方に進むに従って前方に傾斜している。側面視において、エンジンＥのクランクケースおよび変速装置１４のミッションケースは、全体として略Ｌ字状に形成される。言い換えると、エンジンＥおよび変速装置１４は、Ｌ字状ケースを備える。

【0021】

エンジンＥの上流側には吸気通路２０を介して燃料タンク１２の下方に配置された吸気装置３６が設けられている。吸気装置３６は、吸気を圧縮する過給機３２と、当該過給機３２の下流側に設けられた吸気チャンバ３３とを含む。過給機３２の上流側には、前方からの走行風を導入する吸気ダクト３４と、吸気ダクト３４と過給機３２との間に配置されたエアクリーナ１９とが設けられる。吸気ダクト３４から導入された吸気は、エアクリーナ１９を介して過給機３２に送られる。すなわち、過給機３２は、エアクリーナ１９の下流側に配置される。過給機３２は、歯車およびチェーン等の動力伝達機構を介して伝えられるエンジンＥの動力、すなわち、クランクシャフトの回転によって駆動され、送られてきた吸気を圧縮する。過給機３２は、遠心式ポンプおよび遊星歯車機構を有し、エンジンＥの動力を増速するように構成される。遠心式ポンプおよび遊星歯車機構は、同軸に形成される。遠心ポンプおよび遊星歯車機構は、ミッションケースの上壁部に軸支される。なお、過給機３２は、上述したような遠心式以外の構造、例えば、定容量式の構造を有していてもよい。

【0022】

吸気チャンバ３３とエンジンＥの吸気ポート（図示せず）と間には、スロットル装置１６が設けられ、吸気装置３６からエンジンＥへの吸気流量を調整する。スロットル装置１６は、メインフレーム９の内側に配置される。

【0023】

過給機３２が設けられることにより、自動二輪車１の出力の向上を図ることができる。過給機３２で圧縮された吸気は、吸気チャンバ３３に送られる。吸気チャンバ３３は、過給機３２で圧縮された吸気を貯留し、貯留した吸気をスロットル装置１６を介してエンジンＥの燃焼室に導く。吸気チャンバ３３は、吸気経路内の圧力変化を抑えるために設けられている。吸気チャンバ３３の容量が大きいほど、自動二輪車１の出力は向上する。エンジンＥで燃焼に使用された空気は、排気管３７を通じて排出される。

【0024】

本実施の形態において用いられる過給機３２は、エンジンＥの出力軸から駆動のための動力を得るスーパーチャージャ型の過給機であるため、エンジン回転数に比例して過給圧が大きくなるという特性を有している。さらに、排気を利用するターボ型の過給機に比べてエンジン回転数が比較的低くても、過給圧が高くなり易いという特性を有している。

【0025】

スロットル装置１６は、吸気通路２０の途中に配置されたスロットルバルブ２１を有している。スロットルバルブ２１は、スロットルグリップ７とスロットルリンク２３を介して接続されており、運転者によるスロットルグリップ７の操作に連動して開閉するように構成されている。スロットルリンク２３は、スロットルグリップ７とスロットルバルブ２１とを機械的に接続するスロットルワイヤでもよいし、スロットルグリップ７の操作量を電気信号に変換してスロットルバルブ２１に伝える電線でもよい。すなわち、本構成は、機械式のスロットル装置１６および電子制御式のスロットル装置１６の何れにも適用可能である。また、スロットル装置１６には、吸気通路２０内に燃料を噴射する燃料噴射装置（図示せず）が設けられている。変速装置１４は、エンジンＥの動力を変速して後輪３に伝達する。変速装置１４には、動力を伝達または遮断するためのクラッチ（図示せず）が設けられている。

【0026】

図２に示すように、エンジンＥＣＵ１７は、バッテリ（図示せず）から供給される電力によって、各センサおよびスイッチから入力される信号に基づいてエンジン制御に関する演算を行い、各電動装置に制御指令を行う。センサおよびスイッチは、例えばスロットルポジションセンサ、クラッチスイッチ、ギヤポジションセンサ、およびエンジン回転数センサ等である。電動装置は、点火装置等の点火系装置、燃料噴射装置および電動スロットル弁等の吸気系装置、冷却ファン等の冷却系装置、エンジン駆動制御用の各種センサ、およびエンジンＥＣＵ１７、各種灯火装置、オーディオ等である。

【0027】

吸気チャンバ３３には、吸気チャンバ３３の内圧の上昇を抑制するための昇圧抑制機構４０が取り付けられている。昇圧抑制機構４０は、圧力作動式の昇圧抑制バルブ４１と、電気作動式の制御バルブ４２とを備えている。

【0028】

昇圧抑制バルブ４１は、吸気チャンバ３３に接続され、予め設定されるパイロット空間４３の圧力に対する吸気チャンバ内圧の圧力差が所定値以上に達すると、吸気チャンバ３３の内部空間３３ａをリリーフ通路４４に開放するよう構成される。リリーフ通路４４は、過給機３２の上流側の吸気ダクト３４に接続される。すなわち、吸気チャンバ３３の内部空間３３ａをリリーフ通路４４に開放すると、吸気がスロットル装置１６の上流側で循環する。これにより、吸気チャンバ３３の圧力上昇は抑制される。制御バルブ４２は、パイロット空間４３に連通する空間を、所定の内圧を有する高圧空間４５および吸気チャンバ３３の内部空間３３ａより低い内圧を有する低圧空間４６の何れかに切換え可能に構成される。エンジンＥＣＵ１７は、制御バルブ４２を制御するための動作指令を与えるバルブ制御装置６１として機能する。すなわち、制御バルブ４２は、バルブ制御装置６１の動作指令に基づいてパイロット空間４３に連通する空間を切換える。例えば、制御バルブ４２は、印加する電圧を変化させることにより切換え動作が行われる一般的な構成の電磁バルブで実現できる。

【0029】

具体的には、制御バルブ４２は、パイロット空間４３に連通させる空間を高圧空間４５および低圧空間４６の何れかに切換える弁体４２ａと、バルブ制御装置６１として機能するエンジンＥＣＵ１７からの動作指令に基づいて弁体４２ａを駆動するアクチュエータ４２ｂとを有している。制御バルブ４２は、バルブ制御装置６１からの動作指令として信号電圧が第１の信号電圧Ｌを有する場合に、弁体４２ａをパイロット空間４３と低圧空間４６とを連通させる閉位置（図２において点線で示す）に移動させ、信号電圧が第１の信号電圧Ｌより高い第２の信号電圧Ｈを有する場合に、パイロット空間４３と高圧空間４５とを連通させる開位置（図２において実線で示す）に移動させるように構成される。制御バルブ４２の切換え動作に基づいて、昇圧抑制バルブ４１の開閉動作が行われる。

【0030】

以下、本実施の形態における昇圧抑制機構４０の構成について図２を用いてより詳しく説明する。昇圧抑制バルブ４１は、パイロット空間４３と吸気チャンバ３３の内圧との差に応じて弁体が開閉する一般的な構成の圧力作動式バルブで実現できる。例えば、昇圧抑制バルブ４１は、吸気チャンバ３３に取り付けられる弁座７１と、弁座７１上に設けられる弁箱７２とを備えている。弁箱７２内には、吸気チャンバ３３の内部空間３３ａとリリーフ通路４４との間に設けられ、両空間の遮断と連通とを切換える弁体４７と、弁体４７を両空間が遮断される方向（弁体４７を閉じる方向）Ａに付勢する付勢機構４８と、弁箱７２の内部空間を第１空間４１ａおよび第２空間４１ｂに区切るダイヤフラム４９と、が設けられている。第１空間４１ａは、パイロット空間４３と接続され、第２空間４１ｂは、吸気チャンバ３３の内部空間３３ａと接続される。弁体４７は、ダイヤフラム４９に連動して開閉方向に移動可能に構成される。ダイヤフラム４９は、第１空間４１ａと第２空間４１ｂとの圧力差に応じて弁体４７が開閉方向に移動するように変形可能に構成される。付勢機構４８は、ばね等の弾性部材により構成される。なお、昇圧抑制バルブ４１は、吸気チャンバ３３の開口部に接続される接続パイプ（図示せず）を介して吸気チャンバ３３に接続される。

【0031】

ダイヤフラム４９がパイロット空間４３における圧力および付勢機構４８の付勢力により第１空間４１ａの体積が増えるような方向Ａに変形すると、弁体４７は弁座７１に当接し、吸気チャンバ３３の内部空間３３ａとリリーフ通路４４との間が遮断される（図２において実線で示す）。ダイヤフラム４９が吸気チャンバ３３の内部空間３３ａの圧力により第２空間４１ｂの体積が増えるような方向Ｂに変形すると、弁体４７は付勢機構４８の付勢力に抗して弁座７１から離間し、吸気チャンバ３３の内部空間３３ａとリリーフ通路４４との間が連通される（図２において点線で示す）。

【0032】

このため、パイロット空間４３の圧力が大気圧である場合に弁体４７が弁座７１から離間し、パイロット空間４３の圧力が吸気チャンバ３３の内圧である場合に弁体４７が弁座７１に当接するように、ダイヤフラム４９の構造および付勢機構４８の付勢力が設定される。パイロット空間４３の圧力をＰＰとし、吸気チャンバ３３の内圧をＰＡとし、ダイヤフラム４９の受圧面積をＡとし、付勢機構４８の付勢力をＦとすると、Ａ（ＰＡ−ＰＰ）＜Ｆの場合に、吸気チャンバ３３の内部空間３３ａとリリーフ通路４４との間が遮断され、Ａ（ＰＡ−ＰＰ）＞Ｆの場合に、吸気チャンバ３３の内部空間３３ａとリリーフ通路４４との間が連通される。ダイヤフラム４９の受圧面積および／または第１空間４１ａと第２空間４１ｂとの圧力差を大きくすることにより、弁体４７の駆動力を大きくし易くすることができる。これにより、弁体４７により吸気チャンバ３３の内部空間３３ａとリリーフ通路４４との間を連通させたときの吸気のリリーフ量を大きくし易くすることができる。

【0033】

このように、昇圧抑制バルブ４１は、パイロット空間４３と吸気チャンバ３３の内部空間との圧力差によって生じる弁体４７を開く方向の圧力エネルギが付勢機構４８による付勢力より大きいか否かによって弁体４７を開閉動作させる。したがって、弁体４７の開閉動作において外部から特別な動力を与える必要がない。

【0034】

予め定める開条件を満足しない場合において、バルブ制御装置６１は、制御バルブ４２の弁体４２ａを閉位置に移動させる。この場合、昇圧抑制バルブ４１の弁体４７は、パイロット空間４３側からの圧力（弁体４７を閉じる方向Ａの圧力）と吸気チャンバ３３の内圧となる弁体４７を開く方向Ｂの圧力との圧力差が小さくなる。本実施の形態においては、この圧力差が略０になる。このため、弁体４７には、付勢機構４８の付勢力の分だけ弁体４７を閉じる方向Ａに力が働く。したがって、昇圧抑制バルブ４１は、吸気チャンバ３３とリリーフ通路４４との間を遮断し、吸気チャンバ３３の内部空間３３ａの圧力上昇が許容される。

【0035】

上記開条件を満足した場合において、バルブ制御装置６１は、制御バルブ４２の弁体４２ａを開位置に移動させる。この場合、昇圧抑制バルブ４１の弁体４７は、吸気チャンバ３３の内圧（弁体４７を開く方向Ｂの力）がパイロット空間４３側からの圧力および付勢機構４８による付勢力（弁体４７を閉じる方向Ａの力）より大きくなり、弁体４７には、弁体４７を開く方向Ｂに力が働く。したがって、昇圧抑制バルブ４１は開かれて、吸気チャンバ３３とリリーフ通路４４との間が連通する。これによって、吸気チャンバ３３の内圧の上昇が抑えられる。

【0036】

上述のように、昇圧抑制バルブ４１は、圧力エネルギを利用して弁体４７を駆動するため、弁体４７を大型化し易く、弁体４７の開閉時に吸気チャンバ３３からリリーフ通路４４へ流れる吸気流量（大気開放量）を大きくすることができる。これによって、可及的速やかに過給圧（吸気チャンバ３３の内圧）の増加を抑えることができる。一方、制御バルブ４２は、パイロット空間４３への圧力を導くことができる程度に弁体を電気駆動によって切換え可能であればよい。このため、制御バルブ４２の弁体の動作量は、昇圧抑制バルブ４１の動作量に比べて小さい。したがって、制御バルブ４２は、昇圧抑制バルブ４１に比べて小型、軽量に形成することができる。

【0037】

また、昇圧抑制バルブ４１は、リリーフ時に吸気が循環するので、吸気チャンバ３３内の高温の吸気が多量に弁体４７を通過し続けるため、耐熱性が要求される。これに対して、制御バルブ４２は、流路を高圧空間４５側に切換えても、弁体４２ａより吸気チャンバ３３側の通路（高圧空間４５）が閉塞されているので、吸気チャンバ３３内の吸気が弁体４２ａを通過する量が少ない。このため、制御バルブ４２は、要求される耐熱性が昇圧抑制バルブ４１より低くてもよい。したがって、制御バルブ４２として電気作動式のバルブを用いることができる。なお、好ましくは、制御バルブ４２は、吸気チャンバ３３から離間した位置に形成される。これによって制御バルブ４２の吸気チャンバ３３からの熱が制御バルブ４２に伝わることを防止し、制御バルブ４２の温度上昇を抑制することができる。また、制御バルブ４２を吸気チャンバ３３から離間した位置に形成するために高圧空間４５の長さが長くなることにより、制御バルブ４２に流れる吸気の温度を低くすることができる。例えば、制御バルブ４２は、吸気チャンバ３３よりも走行方向上流側（すなわち、車両前方）に配置される。これによれば、走行風によって制御バルブ４２の温度上昇をより抑制することができる。

【0038】

以上のように、上記構成によれば、電気式に比べて耐熱性の高い圧力作動式の昇圧抑制バルブ４１が用いられる。このため、吸気チャンバ３３内の温度が高い場合でも、昇圧抑制バルブ４１を適切に作動させることができる。また、昇圧抑制バルブ４１は、バルブ制御装置６１による動作指令に応じて作動する電気作動式の制御バルブ４２を介して開閉動作される。このため、制御バルブ４２へ動作指令を与えることにより、昇圧抑制バルブ４１を任意のタイミングで開閉させることができる。したがって、吸気チャンバ３３の内部空間を開放するタイミングを適切に設定することができる。

【0039】

さらに、例えば、吸気チャンバ３３の内圧が所定の圧力より高い場合でも、過給可能な条件を満足した場合には、吸気チャンバ３３の内圧上昇を抑制させない制御を行うことが可能となる。例えばスロットルをゆっくり閉じた場合等において、吸気チャンバ３３の内圧が急激に上昇しない場合には昇圧抑制バルブ４１を閉塞した状態のままにしておくことができる。また、例えば、出力抑制が必要な場合等において、吸気チャンバ３３の内圧に拘わらず、昇圧抑制バルブ４１を作動させることもできる。

【0040】

さらに、本実施の形態のように、エンジンＥのクランクシャフトの回転によって過給機３２が駆動される自動二輪車１においては、吸気チャンバ３３の内圧が高くなっても、エンジンＥの出力軸が回転する限り、過給機３２が駆動されるため、吸気チャンバ３３の内圧が高くなり易い。このような過給機３２を備えた自動二輪車１であっても、圧力作動式の昇圧抑制バルブ４１の開閉動作を電気作動式の制御バルブ４２を用いて制御することにより、別途エンジンＥの動力と過給機３２の駆動とを遮断する構造を設けることなく吸気チャンバ３３の内部空間を開放するタイミングを適切に設定することができる。

【0041】

本実施の形態において、高圧空間４５は、吸気チャンバ３３の内部空間に連通されている。これによれば、制御バルブ４２によって高圧空間４５とパイロット空間４３とを連通させた場合に、パイロット空間４３と吸気チャンバ３３内との圧力差がなくなるため、昇圧抑制バルブ４１が誤って開放することを防止することができる。また、低圧空間４６は、大気圧空間とされている。これによれば、制御バルブ４２によって低圧空間４６とパイロット空間４３とを連通させた場合に、吸気チャンバ３３の内圧が高ければ、パイロット空間４３と吸気チャンバ３３内との圧力差を生じさせることができる。したがって、圧力差が所定値以上に達した際に、昇圧抑制バルブ４１を適切に開放させることができる。また、スロットルバルブ２１が故障した際であってもリリーフ通路４４を開放させ易くすることができる。

【0042】

ここで、制御バルブ４２の弁体をパイロット空間４３が低圧空間４６に連通する開位置に移動させる開条件（吸気チャンバ３３をリリーフする条件）について例示する。図３は吸気流量に対する吸気チャンバの内圧の関係を示すグラフである。図３においては複数のエンジン回転数Ｎ_１〜Ｎ_５（Ｎ_１＜Ｎ_２＜Ｎ_３＜Ｎ_４＜Ｎ_５）における吸気流量と吸気チャンバ３３の内圧との関係が示されている。同じエンジン回転数においても吸気流量が少なくなるとサージング現象を生じ易くなる。図３においてはサージング領域として示されている。過給機３２を用いた構成では、スロットルバルブ２１が閉じている場合（スロットルオフ時）や半開している場合（パーシャルスロットル時）において過給機３２からの過給圧が高くなると吸気流路において抵抗が生じる。この結果、過給機３２で加圧された空気が吸気チャンバ３３で閉塞される状況が生じ得る。このような状況において、過給機３２で加圧された空気は、スロットルバルブ２１を抜けられずに過給機３２側に逆流し、過給機３２の回転羽根に抵抗として伝わる。これがサージング現象と呼ばれる。サージング現象が生じると、過給機３２の回転羽根が振動し、回転羽根が破損したりする。また、吸気流量に拘わらず、吸気チャンバ３３の内圧が所定の限界圧以上となると、吸気チャンバ３３または吸気経路等が破壊される恐れがある。図３においては破壊領域として示されている。なお、同じエンジン回転数でも吸気流量が最大値近くになると吸気チャンバ３３の内圧が低下する傾向にある。

【0043】

また、エンジン回転数が上がるほど吸気チャンバ３３の内圧が上がり、吸気流量の最大値も大きくなる傾向にある。なお、図３の例では、エンジン回転数が高いほどサージングが生じ易い領域（サージング領域）の内圧が高く、吸気流量の最大値が大きい傾向を示しているが、エンジンＥおよび／または過給機３２の特性によっては、異なる傾向（例えばＮ_４においてサージングが生じる内圧値がＮ_３においてサージングが生じる内圧値よりも低い等）を示す場合もある。

【0044】

本実施の形態における第１の制御態様として、バルブ制御装置６１は、過給機３２の吸気量に対応する値と吸気チャンバ３３の内圧とに基づいて、制御バルブ４２を制御する。本実施の形態において、過給機３２の吸気量に対応する値としてエンジン回転数が用いられる。本実施の形態における過給機３２は、エンジンＥの動力（クランクシャフトの回転）によって駆動されるため、エンジン回転数と過給機３２の吸気量とは対応関係にある。なお、これに代えて、吸気装置３６の吸気経路において吸気量を計測し、この計測値を過給機３２の吸気量に対応する値として利用してもよい。

【0045】

本実施の形態において、自動二輪車１は、エンジンＥのエンジン回転数を計測するエンジン回転数センサ５１と、吸気チャンバ３３の内圧を計測する圧力センサ５２と、を備えている。バルブ制御装置６１は、圧力センサ５２で計測された内圧がエンジン回転数に応じて予め定められた所定の圧力値（下記限界圧）より大きいか否かをエンジン回転数センサ５１で計測されたエンジン回転数に基づいて判定する。

【0046】

具体的には、バルブ制御装置６１は、吸気チャンバ３３の内圧が、エンジン回転数に応じて設定されている吸気チャンバ３３のしきい値（限界圧）より低い領域では、制御バルブ４２をパイロット空間４３と高圧空間４５とを連通させるように制御し、吸気チャンバ３３の内圧が限界圧以上の領域では、制御バルブ４２をパイロット空間４３と低圧空間４６とを連通させるように制御する。

【0047】

なお、各エンジン回転数において設定される限界圧は、エンジン回転数によらず一定でもよい。すなわち、設定される限界圧は、図３に示す破壊領域に基づいて設定されてもよい。しかし、これに限られず、エンジン回転数ごとに限界圧を設定することも可能である。例えば、各エンジン回転数において図３に示すサージング領域との境界圧に基づいて設定してもよい。図３に示す例に基づくと、サージング領域との境界圧は、エンジン回転数が高くなるほど高くなる。

【0048】

また、本実施の形態における第２の制御態様として、バルブ制御装置６１は、過給機３２の吸気量に対応する値（エンジン回転数）とスロットル開度またはスロットル操作量とに基づいて、制御バルブ４２を制御する。本実施の形態においては、第１の制御態様および第２の制御態様を両方とも行う場合を説明するが、何れか一方の制御態様のみを行うこととしてもよい。

【0049】

本実施の形態において、自動二輪車１は、スロットルバルブ２１の開度を計測するスロットル開度センサ５３と、スロットルグリップ７の操作量を計測するスロットル操作量センサ５４と、を備えている。バルブ制御装置６１は、エンジン回転数とスロットル開度またはスロットル操作量との相関関係を用いて吸気チャンバ３３の内圧が予め定められた所定の圧力値より大きいか否かを判定する。

【0050】

具体的には、バルブ制御装置６１は、吸気チャンバ３３の内圧がエンジン回転数に応じて設定されているスロットル開度のしきい値より高い領域（吸気チャンバ３３の内圧が低い領域）では、制御バルブ４２をパイロット空間４３が高圧空間４５に連通するように制御し、スロットル開度がしきい値以下の領域（吸気チャンバ３３の内圧が高い領域）では、制御バルブ４２をパイロット空間４３が低圧空間４６に連通するように制御する。例えば、所定のエンジン回転数ごと（例えば１０００ｒｐｍごと）にしきい値を設定し、その間のエンジン回転数におけるしきい値は、しきい値が設定された隣り合うエンジン回転数における２つのしきい値を補間した値が設定される。なお、これに代えて、所定の関数を適用し、連続的にエンジン回転数に対するしきい値が設定されることとしてもよい。

【0051】

なお、図３に示す例に基づくと、エンジン回転数に応じて設定されるスロットル開度のしきい値は、エンジン回転数が上がるほど大きくなるが、これに限られず、エンジンＥの出力特性等に応じて様々に設定される。

【0052】

前述の通り、同じエンジン回転数でも吸気流量が少なくなるとサージング現象が発生し易くなる。図３に示すように、同じエンジン回転数において吸気流量が少なくなると吸気チャンバ３３の内圧が上昇する。ここで、同じエンジン回転数において吸気流量が変化するのは、同じエンジン回転数でもスロットル開度が異なる場合があるからである。言い換えると、吸気流量とそのときの吸気チャンバ３３の内圧とは、エンジン回転数とスロットル開度とを知ることにより把握できる。したがって、エンジン回転数に応じたスロットル開度のしきい値を設定し、これに基づいて制御バルブ４２を制御することにより、吸気チャンバ３３の内圧がサージング領域との境界圧を超えたか否かに基づく昇圧抑制バルブ４１の制御を行うことができる。なお、スロットル開度のしきい値は、サージング領域との境界圧より所定の値だけ低い圧力（図３に示す領域Ｚにおける圧力）に対応するスロットル開度の値として設定されてもよい。このように余裕を見てしきい値を設定することにより、実際にサージングが生じる確率を有効に下げることができる。

【0053】

また、スロットル開度に加えてまたはこれに代えてスロットル操作量をエンジン回転数に応じて設定してもよい。すなわち、スロットルバルブ２１の開度を直接計測するのに加えてまたはこれに代えてスロットルバルブ２１の操作子であるスロットルグリップ７の操作量を計測することによって、スロットルバルブ２１の開度を間接的に計測し、この値に基づいて制御バルブ４２を制御してもよい。スロットル開度およびスロットル操作量の双方を利用して制御バルブ４２を制御する場合は、スロットルバルブ２１の動きを直接計測しているスロットル開度のしきい値に基づく制御バルブ４２の制御を優先することが好ましい。

【0054】

本実施の形態において、エンジンＥＣＵ１７は、昇圧抑制バルブ４１および／または制御バルブ４２の故障の有無を判定する故障判定装置６２として機能する。故障判定装置６２は、圧力センサ５２で計測される吸気チャンバ３３の内圧および制御バルブ４２の作動状態等から昇圧抑制バルブ４１および／または制御バルブ４２の故障の有無を判定する。制御バルブ４２の作動状態は、制御バルブ４２への動作指令の信号電圧を検出することにより、把握することができる。なお、制御バルブ４２の弁体および／または昇圧抑制バルブ４１の弁体４７の開度を計測するバルブ開度センサを設けて、各バルブ４１，４２の開度を直接計測することとしてもよい。

【0055】

故障判定装置６２は、例えば制御バルブ４２が常時パイロット空間４３を高圧空間４５に連通させる状態にある場合（条件１）、制御バルブ４２がパイロット空間４３を低圧空間４６に連通させる状態にあり、かつ、吸気チャンバ３３の内圧が上記破壊領域内（限界圧以上）である期間が所定時間以上継続した場合（条件２）、および、制御バルブ４２がパイロット空間４３を高圧空間４５にを連通させる状態にあるにもかかわらず、予め設定されたエンジン回転数の範囲において所定期間における吸気チャンバ３３の内圧の変化量が所定の範囲未満である場合（条件３）等の何れか１つを満たすと、故障であると判定する。故障判定は、随時または所定のタイミング（エンジンＥの始動時、制御バルブ４２作動時等）に行われる。

【0056】

さらに、エンジンＥＣＵ１７は、故障判定装置６２の判定結果に基づいてエンジンＥの出力を制御するエンジン出力制御装置６３として機能する。エンジン出力制御装置６３は、故障判定装置６２が、制御バルブ４２を介して昇圧抑制バルブ４１によるリリーフ通路４４への開放ができない状態であると判定した場合に、吸気チャンバ３３の圧力上昇を抑制するようにエンジンＥの出力を抑制させる。

【0057】

例えば故障判定装置６２が上記条件１から条件３の何れかを満たすと判定した場合、エンジン出力制御装置６３は、エンジンＥの出力を抑制させる。エンジンＥの出力を抑制させる手段としては、例えば、電子制御式のスロットル装置１６を採用する場合にスロットルバルブ２１を閉じる方向に作動させたり、所定のエンジン回転数以上において点火プラグによる点火を停止または燃料供給を停止したり、点火タイミングを遅らせたり、燃料供給量を変更したりする。これにより、昇圧抑制バルブ４１が固着により動かなくなった場合等において、吸気チャンバ３３の内部空間をリリーフ通路４４に連通させることができなくなることにより、吸気チャンバ３３の内圧上昇を抑制できなくなる状態を防止することができる。なお、エンジン出力制御装置６３は、過給機３２による過給圧が所定値以上となるようなエンジン回転数である過給回転数域に到達しないようにエンジン回転数を制御することが好ましい。

【0058】

一方、エンジン出力制御装置６３は、エンジン出力制御装置６３は、故障判定装置６２が、制御バルブ４２を介して昇圧抑制バルブ４１により吸気チャンバ３３の内部空間をリリーフ通路４４と遮断できない状態であると判定した場合であっても、エンジンＥの出力を抑制する制御は行わなくてもよい。例えば昇圧抑制バルブ４１の弁体４７のバルブ開度を直接計測する場合に、制御バルブ４２への動作指令にかかわらず昇圧抑制バルブ４１の弁体４７が常時開放状態であることが検出されると、故障判定装置６２は故障であると判定する。しかし、この場合には、吸気チャンバ３３の内圧上昇を抑制することができないという状況は生じないため、エンジン出力制御装置６３は、エンジンＥの出力を抑制する制御は行わなくてもよい。

【0059】

なお、故障判定装置６２は、エンジンＥＣＵ１７を含む制御回路における地絡や短絡の発生により故障であると判定し、エンジン出力制御装置６３がこれに基づいてエンジンＥの出力を抑制する制御を行ってもよい。

【0060】

＜第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態について説明する。図４は本発明の第２の実施の形態における自動二輪車の吸気経路に関する概略構成を示すブロック図である。本実施の形態において第１の実施の形態と同様の構成については同じ符号を付し説明を省略する。本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、故障判定に基づくエンジン出力抑制制御等を行うことができる。

【0061】

本実施の形態における自動二輪車の昇圧抑制機構４０Ｂが第１の実施の形態の昇圧抑制機構４０と異なる点は、低圧空間４６Ｂが、スロットル装置１６よりも下流側の吸気通路２０ａとなっていることである。すなわち、制御バルブ４２が低圧空間４６Ｂとパイロット空間４３とを連通させた際に、パイロット空間４３は、吸気通路２０のスロットルバルブ２１よりも下流側の通路２０ａに連通される。

【0062】

スロットル装置１６よりも下流側の吸気通路２０ａは、大気圧よりも低い圧力（負圧）となり易い。吸気チャンバ３３の内圧が高くなるのは、スロットルバルブ２１が閉じた状態である場合が多く、その状態において吸気通路２０ａの圧力は特に低くなる。したがって、昇圧抑制バルブ４１を開放するための圧力としてこのような負圧を利用することにより、昇圧抑制バルブ４１の応答性を向上させることができる。本実施の形態のように、昇圧抑制バルブ４１を閉じる側に付勢機構４８を用いて付勢している場合、当該付勢機構４８の付勢方向（図７における方向Ａ）とは反対方向に昇圧抑制バルブを動かすことになるため、負圧を用いることにより、付勢機構４８の付勢力に抗する力を容易に得ることができる。したがって、付勢機構４８の付勢力を大きくすることができ、不所望に昇圧抑制バルブ４１が開いてしまうことを防止することができる。

【0063】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態においては、圧力作動式の昇圧抑制バルブ４１を１つ備える例について説明したが、圧力作動式の昇圧抑制バルブ４１を複数設けることとしてもよい。この場合、電気作動式の制御バルブ４２は複数の昇圧抑制バルブ４１に共通であってもよい。すなわち、１つの制御バルブ４２によって複数の昇圧抑制バルブ４１が一括制御されてもよい。これによれば、１つの制御バルブ４２を制御することにより、複数の昇圧抑制バルブ４１を駆動させることができるため、昇圧抑制バルブ４１の数を変えることで吸気のリリーフ量を容易に調整することができる。これに代えて、所定の昇圧抑制バルブ４１ごとに複数の制御バルブ４２を対応させて各昇圧抑制バルブ４１を個別に制御することとしてもよい。

【0064】

また、圧力作動式の昇圧抑制バルブ４１に加えて、電気作動式の昇圧抑制バルブを吸気チャンバ３３に設けてもよい。

【0065】

上記実施の形態においては、吸気チャンバ３３を冷却するためのインタークーラを設けることなく、吸気チャンバ３３の内圧の上昇を抑制することができる。ただし、インタークーラを備えた鞍乗型乗り物についても適用可能である。

【0066】

また、高圧空間４５は、エンジンＥの排気通路であってもよい。エンジンＥの排気通路内の圧力（排気圧）は、負圧となるため、負圧を利用する第２の実施の形態と同様に、排気圧を昇圧抑制バルブ４１の開放に利用することができる。

【0067】

また、過給機３２を駆動する動力として、エンジンＥの動力を用いる代わりに、別途モータ等の駆動源を設けてその動力を用いて過給機３２を駆動してもよいし、排気エネルギから動力を取り出すこととしてもよい。

【0068】

昇圧抑制バルブ４１の開条件は、上記実施の形態で例示した条件以外の条件に設定してもよい。例えば、吸気チャンバ３３の内圧のみに基づいて昇圧抑制バルブ４１を開閉する構成としてもよい。なお、制御バルブ４２として圧力差によらない駆動が可能な電磁弁を用いているため、吸気チャンバ３３の内圧以外の条件を昇圧抑制バルブ４１の開条件に設定してもよい。例えば、排気温度または冷却水温度が所定値を超えた場合に、昇圧抑制バルブ４１を開いて過給圧の上昇を抑制してもよい。この他、過給圧の上昇を抑制することが望まれる条件において、昇圧抑制バルブ４１を開く制御を行ってもよい。

【0069】

また、上記実施の形態においては、鞍乗型乗り物として自動二輪車が例に挙げられているが、自動二輪車に限られず、その他の鞍乗型の車両であってもよいし、多目的車両などの居住空間を有する四輪車や、小型船舶のような車両以外の乗り物であってもよい。

【0070】

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施の形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

【産業上の利用可能性】

【0071】

本発明の鞍乗型乗り物は、吸気チャンバの内部空間を開放するタイミングを適切に設定するために有用である。

【符号の説明】

【0072】

１ 自動二輪車（鞍乗型乗り物）
１６ スロットル装置
２０ａ スロットル装置よりも下流側の吸気通路
３２ 過給機
３３ 吸気チャンバ
４１ 昇圧抑制バルブ
４２ 制御バルブ
４３ パイロット空間
４４ リリーフ通路
４５ 高圧空間
４６ 低圧空間
６１ バルブ制御装置
６２ 故障判定装置
６３ エンジン出力制御装置
Ｅ エンジン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】