(57)【要約】      （修正有）【課題】複数のファンネルが接続されるエンジンに適用しながら、ファンネルの開放端の位置を変化させることによりファンネル長を短くする効果を得ることが可能な車両を提供する。【解決手段】この自動二輪車（車両）は、エンジン７の吸気ポート９ａおよび９ｂに空気を導くファンネル１６および１７と、ファンネル１６と１７とを空気導入経路１６ａおよび１７ａの外側面で連結し、空気導入経路１６ａおよび１７ａを実質的に開放することにより開放端の位置を移動させる連結管２０と、ファンネル１６および１７の連結管２０の位置に開放端を移動させる状態と移動させない状態とを切り換えるソレノイドバルブとを備える。【選択図】図３
0003159429.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
第１吸気ポートおよび第２吸気ポートを有するエンジンと、
空気を前記エンジンの第１吸気ポートに導く第１空気導入経路と、前記第１空気導入経路に空気を導入するとともに開放端を構成する第１開口部とを含むとともに、前記第１吸気ポートに固定的に接続される第１ファンネルと、
空気を前記エンジンの第２吸気ポートに導く第２空気導入経路と、前記第２空気導入経路に空気を導入するとともに開放端を構成する第２開口部とを含むとともに、前記第２吸気ポートに固定的に接続される第２ファンネルと、
前記第１ファンネルの第１空気導入経路および前記第２ファンネルの第２空気導入経路の外側に配置されるとともに、前記第１空気導入経路および前記第２空気導入経路の少なくとも一方の途中を実質的に開放することにより前記第１ファンネルおよび前記第２ファンネルの開放端を前記第１空気導入経路および前記第２空気導入経路の少なくとも一方の途中に移動させるための開放部材と、
前記開放部材により開放端を移動させた状態と移動させていない状態とを切り換える切換部材とを備える、車両。
【請求項２】
前記開放部材は、前記第１ファンネルの第１空気導入経路と前記第２ファンネルの第２空気導入経路とを連結するように設けられた連結管を含む、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記開放部材は、前記連結管に接続されたタンク部をさらに含み、
前記切換部材は、前記連結管と前記タンク部との間の接続状態と非接続状態とを切換可能に構成されている、請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記第１ファンネルおよび前記第２ファンネルの空気の流動する方向の上流側に設けられるとともに、前記第１ファンネルおよび前記第２ファンネルが接続されたエアチャンバをさらに備える、請求項１に記載の車両。
【請求項５】
前記開放部材は、前記エアチャンバよりも空気の流動する方向の下流側で、かつ、前記エアチャンバの外側に設けられている、請求項４に記載の車両。
【請求項６】
前記第１ファンネルの第１空気導入経路の長さは、前記第２ファンネルの第２空気導入経路の長さよりも大きい、請求項１に記載の車両。
【請求項７】
前記第１ファンネルの第１開口部および前記第２ファンネルの第２開口部は、空気の流入位置が、略同一の位置に配置されている、請求項６に記載の車両。
【請求項８】
前記切換部材を電気的に制御する制御部と、
前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転検出部とをさらに備え、
前記制御部は、前記エンジンの回転数が所定の回転数を越えたと判断した際に、前記切換部材により前記開放部材の状態を切り換えることによって前記第１ファンネルの第１空気導入経路および前記第２ファンネルの第２空気導入経路の少なくとも一方の途中に開放端を移動させる制御を行うように構成されている、請求項１に記載の車両。
【請求項９】
前記切換部材は、電気的な開閉制御によって前記第１ファンネルおよび前記第２ファンネルの少なくとも一方に対して前記開放部材を開放する状態と開放しない状態との切換動作を行うソレノイドバルブである、請求項１に記載の車両。
【請求項１０】
前記切換部材は、回転することにより機械的に前記第１ファンネルおよび前記第２ファンネルの少なくとも一方に対して前記開放部材を開放する状態と開放しない状態との切換動作を行うバルブである、請求項１に記載の車両。
【請求項１１】
前記エンジンは、４つのシリンダを有する４気筒エンジンであり、
前記４気筒エンジンは、前記４つのシリンダに対応して、それぞれ、前記第１吸気ポート、前記第２吸気ポート、第３吸気ポートおよび第４吸気ポートを含み、
前記第１吸気ポートおよび前記第２吸気ポートには、それぞれ、前記第１ファンネルおよび前記第２ファンネルが接続され、前記第３吸気ポートおよび前記第４吸気ポートには、それぞれ、前記第１ファンネルおよび前記第２ファンネルが接続されている、請求項１に記載の車両。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、車両に関し、特に、空気をエンジンの吸気ポートに導くためのファンネルを備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気をエンジンの吸気ポートに導くためのファンネルを備えた車両が知られている（たとえば、特許文献１参照）。上記特許文献１には、一方端が内燃機関（エンジン）に接続される１つの吸気管（ファンネル）と、１つの吸気管の内部を２つの空間に分割するとともに、吸気管の内部の２つの空間を連結する穴を有する仕切壁と、吸気管内に配置され、仕切壁の穴を閉塞する弁板と、吸気管外に設けられ、弁板を作動させることにより穴を開閉するダイヤフラム装置とを備えた吸気装置が開示されている。この吸気装置では、ダイヤフラム装置によって仕切壁の穴が開くように弁板が作動された場合には、吸気管の開放端の位置が、仕切壁の穴の位置にまで移動することにより、吸気管が短くなるので、内燃機関に流入される空気の体積効率を変化させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５８−２７５２８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の吸気装置では、吸気管（ファンネル）の開放端の位置を変化させることにより吸気管を短くする効果を得るために、穴を有する仕切壁と、仕切壁の穴を閉塞するための弁板とを吸気管の内部に設ける必要がある。このため、吸気管の内部で弁板が作動されることにより、弁板を作動させるための部品がエンジンの方向に脱落する可能性があるという問題点がある。
【０００５】
この考案は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この考案の１つの目的は、部品がエンジンの方向に脱落することを抑制しながら、ファンネルの開放端の位置を変化させることによりファンネル長を短くする効果を得ることが可能な車両を提供することである。
【課題を解決するための手段および考案の効果】
【０００６】
上記目的を達成するために、この考案の一の局面による車両は、第１吸気ポートおよび第２吸気ポートを有するエンジンと、空気をエンジンの第１吸気ポートに導く第１空気導入経路と、第１空気導入経路に空気を導入するとともに開放端を構成する第１開口部とを含むとともに、第１吸気ポートに固定的に接続される第１ファンネルと、空気をエンジンの第２吸気ポートに導く第２空気導入経路と、第２空気導入経路に空気を導入するとともに開放端を構成する第２開口部とを含むとともに、第２吸気ポートに固定的に接続される第２ファンネルと、第１ファンネルの第１空気導入経路および第２ファンネルの第２空気導入経路の外側に配置されるとともに、第１空気導入経路および第２空気導入経路の少なくとも一方の途中を実質的に開放することにより第１ファンネルおよび第２ファンネルの開放端を第１空気導入経路および第２空気導入経路の少なくとも一方の途中に移動させるための開放部材と、開放部材により開放端を移動させた状態と移動させていない状態とを切り換える切換部材とを備える。
【０００７】
この一の局面による車両では、上記のように、第１ファンネルの第１空気導入経路および第２ファンネルの第２空気導入経路の外側に配置されるとともに、第１空気導入経路および第２空気導入経路の少なくとも一方の途中を実質的に開放することにより第１ファンネルおよび第２ファンネルの開放端を第１空気導入経路および第２空気導入経路の少なくとも一方の途中に移動させるための開放部材を設けることによって、開放部材が設けられた第１ファンネルの第１空気導入経路および第２ファンネルの第２空気導入経路の少なくとも一方の途中に開放端を移動させることができる。これにより、開放部材が設けられた第１ファンネルおよび第２ファンネルのファンネル長を開放部材から第１吸気ポートおよび第２吸気ポートまでにすることができるので、ファンネル長を短くする効果を得ることができる。また、開放部材は、第１ファンネルの第１空気導入経路および第２ファンネルの第２空気導入経路の外側に配置されるので、開放端を移動させる開放部材を構成する部品がエンジンの方向へ脱落するのを抑制することができる。また、開放部材により開放端を移動させた状態と移動させていない状態とを切り換える切換部材を設けることによって、開放端の位置を開放部材が設けられた位置に移動させるか否かを、容易に、切り換えることができる。これにより、第１ファンネルおよび第２ファンネルは、エンジンの状況に応じたファンネル長に切り換える効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本考案の第１実施形態による自動二輪車の全体構造を示した側面図である。
【図２】図１に示した第１実施形態による自動二輪車のスロットルボディ周辺の平面図である。
【図３】図１に示した第１実施形態による自動二輪車のファンネル周辺の断面図である。
【図４】図１に示した第１実施形態による自動二輪車の連結管およびソレノイドバルブの構造を説明するための、図３の１００−１００線に沿った断面図である。
【図５】図１に示した第１実施形態による自動二輪車の連結管およびソレノイドバルブの構造を説明するための、図３の１００−１００線に沿った断面図である。
【図６】図１に示した第１実施形態による自動二輪車のＥＣＵ周辺の構成を説明するためのブロック図である。
【図７】本考案の第１実施形態による連結管の効果を確認するために行ったシミュレーションのモデルを説明するための模式図である。
【図８】本考案の第１実施形態による連結管の効果を確認するために行ったシミュレーションのモデルを説明するための模式図である。
【図９】図７および図８に示したモデルに対して行ったシミュレーションによるエンジン回転数と出力トルクとの相関図である。
【図１０】図７および図８に示したモデルに対して行ったシミュレーションによるエンジン回転数と体積効率との相関図である。
【図１１】本考案の第２実施形態による自動二輪車の全体構造を示した側面図である。
【図１２】図１１に示した第２実施形態による自動二輪車のファンネル周辺の断面図である。
【図１３】図１１に示した第２実施形態による自動二輪車のタンクの構造を説明するための断面図である。
【図１４】図１１に示した第２実施形態による自動二輪車のタンクの構造を説明するための断面図である。
【図１５】本考案の第２実施形態によるタンクの効果を確認するために行ったシミュレーションのモデルを説明するための模式図である。
【図１６】本考案の第２実施形態によるタンクの効果を確認するために行ったシミュレーションのモデルを説明するための模式図である。
【図１７】図７、図８、図１５および図１６に示したモデルに対して行ったシミュレーションによるエンジン回転数と出力トルクとの相関図である。
【図１８】図７、図８、図１５および図１６に示したモデルに対して行ったシミュレーションによるエンジン回転数と体積効率との相関図である。
【図１９】本考案の変形例による自動二輪車のバタフライバルブの構造を説明するための断面図である。
【図２０】図１９に示した本考案の変形例による自動二輪車のバタフライバルブの構造を説明するための断面図である。
【図２１】本考案の変形例による自動二輪車の連結管の構造を説明するための断面図である。
【考案を実施するための形態】
【０００９】
以下、本考案の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、本考案の第１実施形態による自動二輪車の全体構造を示した側面図である。図２〜図６は、図１に示した第１実施形態による自動二輪車の構成を詳細に説明するための図である。なお、第１実施形態では、本考案の車両の一例として、自動二輪車について説明する。図中、ＦＷＤは、自動二輪車１の走行方向の前方を示している。まず、図１〜図６を参照して、本考案の第１実施形態による自動二輪車１の構成について説明する。
【００１１】
第１実施形態による自動二輪車１の構造としては、図１に示すように、ヘッドパイプ２に、ヘッドパイプ２から後方下方に延びるメインフレーム３の前端部が接続されている。また、ヘッドパイプ２の下方には、前輪４が設けられている。また、メインフレーム３の後端部には、スイングアーム５が取り付けられており、スイングアーム５の後端部には、後輪６が回転可能に取り付けられている。また、メインフレーム３の下方には、エンジン７が搭載されている。
【００１２】
エンジン７は、シリンダ（気筒）８と、シリンダヘッド９と、クランクケース１０と、シリンダヘッドカバー１１とを含んでいる。また、シリンダヘッド９には、吸気ポート９ａおよび排気ポート９ｂが形成されている。なお、吸気ポート９ａは、本考案の「第１吸気ポート」の一例である。吸気ポート９ａは、空気と燃料とを含む混合気をシリンダ（気筒）８内の図示しない燃焼室に供給するために設けられている。なお、図１には、シリンダ（気筒）８を１つのみ図示しているが、実際には、４つのシリンダ（気筒）８が車幅方向に所定の間隔を隔てて配置されている。すなわち、第１実施形態による自動二輪車１のエンジン７は、並列４気筒型のエンジンである。
【００１３】
また、エンジン７は、図２に示すように、吸気ポート９ａ、９ｃ、９ｄおよび９ｅを含んでいる。なお、吸気ポート９ｃ、９ｄおよび９ｅは、それぞれ、本考案の「第２吸気ポート」、「第３吸気ポート」および「第４吸気ポート」の一例である。吸気ポート９ａ、９ｃ、９ｄおよび９ｅには、それぞれ、燃料を噴射するインジェクタ１２が取り付けられたスロットルボディ１３ａ、１３ｂ、１３ｃおよび１３ｄが取り付けられている。スロットルボディ１３ａ〜１３ｄは、それぞれ、それぞれ２つの締結部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃおよび４０ｄとネジ４１とによって、それぞれ吸気ポート９ａ、９ｃ、９ｄおよび９ｅに接続されている。また、インジェクタ１２は、後述するＥＣＵ２４によって燃料の噴射タイミングおよび噴射量が制御されるように構成されている。また、インジェクタ１２には、燃料をインジェクタ１２に供給するためのホース１２ａと、インジェクタ１２を後述するＥＣＵ２４によって電気的に制御するための配線１２ｂとが接続されている。また、排気ポート９ｂは、図１に示すように、燃焼後の残留ガスをシリンダ（気筒）８の図示しない燃焼室から排出するために設けられている。また、排気ポート９ｂには、排気管１４の一方端部が取り付けられている。排気管１４の他方端部には、エンジン７からの排出ガスを浄化するとともに、排気音を小さくするマフラー１５が取り付けられている。
【００１４】
ここで、第１実施形態では、左端部（図２の矢印Ｘ方向側端部）に配置されるスロットルボディ１３ａには、図３に示すように、ファンネル１６の一方端が固定的に取り付けられている。なお、ファンネル１６は、本考案の「第１ファンネル」の一例である。また、ファンネル１６の右隣（図２参照）には、ファンネル１７が配置されている。このファンネル１７は、スロットルボディ１３ｂ（図２参照）に固定的に一方端が接続されている。なお、ファンネル１７は、本考案の「第２ファンネル」の一例である。これらファンネル１６および１７は、空気を取り込みやすいように、他方端である開口１６ｂおよび１７ｂの断面の半径がその他の部分よりも大きくなるように広がる形状を有している。これらファンネル１６および１７の開口１６ｂおよび１７ｂは、後述するソレノイドバルブ２１が閉状態である場合には、ファンネル１６および１７の開放端となる。また、ファンネル１６の空気導入経路１６ａの長さは、ファンネル１７の空気導入経路１７ａの長さよりも大きく形成されている。なお、空気導入経路１６ａは、本考案の「第１空気導入経路」の一例であり、開口１６ｂは、本考案の「第１開口部」の一例である。また、空気導入経路１７ａは、本考案の「第２空気導入経路」の一例であり、開口１７ｂは、本考案の「第２開口部」の一例である。
【００１５】
また、ファンネル１６および１７には、図３に示すように、ファンネル１６および１７の開口１６ｂおよび１７ｂを内部に含むように、クリーナボックス１８が取り付けられている。クリーナボックス１８は、空気をクリーナボックス１８内に取り込むための開口部１８ａを含んでいる。また、クリーナボックス１８の開口部１８ａは、図１に示すように、自動二輪車１の走行方向（矢印ＦＷＤ方向）の後方から空気を取り込むように構成されている。また、クリーナボックス１８内の空気の流動方向の上流側には、図４に示すように、開口部１８ａから流入した空気を浄化するためのエアクリーナエレメント１９が配置されている。また、ファンネル１６および１７は、開口１６ｂおよび１７ｂが空気の流動方向に対して実質的に同一の位置に位置するように配置されている。また、開口部１８ａから流入した空気は、エアクリーナエレメント１９を通過した後に、ファンネル１６およびファンネル１７へ流入される。なお、クリーナボックス１８は、本考案の「エアチャンバ」の一例である。
【００１６】
また、第１実施形態では、ファンネル１６および１７には、図３および図４に示すように、空気導入経路１６ａおよび１７ａの外側に配置されるとともに、ファンネル１６と１７とを連結するように空気導入経路１６ａおよび１７ａの外側面に設けられた直線形状（図４参照）の連結管２０が接続されている。なお、連結管２０は、本考案の「開放部材」の一例である。連結管２０は、図３に示すように、ファンネル１６および１７のクリーナボックス１８よりも空気の流動方向の下流側で、かつ、クリーナボックス１８の外側に取り付けられている。また、連結管２０は、吸気時におけるファンネル１６および１７の開放端の位置を、開口１６ｂおよび１７ｂの位置から連結管２０の位置に変更するのと同等の機能を有する。
【００１７】
また、第１実施形態では、連結管２０の中央部近傍には、図４および図５に示すように、弁部２１ａと本体部２１ｂとを有するソレノイドバルブ２１が取り付けられている。なお、ソレノイドバルブ２１は、本考案の「切換部材」の一例である。このソレノイドバルブ２１は、後述するＥＣＵ２４によって、電気的に開閉制御が行われるように構成されている。具体的には、図４に示すように、ソレノイドバルブ２１の開制御が行われたときには、弁部２１ａが本体部２１ｂの内部に収納されることにより、連結管２０が開放されるとともに、ファンネル１６とファンネル１７とは連結管２０を介して接続状態となる。一方、図５に示すように、ソレノイドバルブ２１の閉制御が行われたときには、弁部２１ａが本体部２１ｂから突出し、連結管２０が閉鎖されることにより、ファンネル１６とファンネル１７とは接続されていない状態となる。これにより、ソレノイドバルブ２１は、電気的な開閉制御が行われることにより、ファンネル１６および１７の接続状態および非接続状態を切り換えることが可能となる。そして、ソレノイドバルブ２１に開制御が行われた際に、ファンネル１６および１７は、接続状態となることによって、ファンネル１６および１７の断面積の急激な変化が生じるので、連結管２０が接続される位置に開放端が形成されるように構成されている。
【００１８】
なお、第１実施形態では、図２に示すように、エンジン７の吸気ポート９ｄおよび吸気ポート９ｅには、スロットルボディ１３ｃおよび１３ｄが接続され、スロットルボディ１３ｃおよび１３ｄには、一対のファンネル２２および２３が接続されている。なお、ファンネル２２は、本考案の「第１ファンネル」の一例であり、ファンネル２３は、本考案の「第２ファンネル」の一例である。
【００１９】
また、図６に示すように、インジェクタ１２およびソレノイドバルブ２１は、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２４に接続されている。なお、ＥＣＵ２４は、本考案の「制御部」の一例である。このＥＣＵ２４には、エンジン７（図１参照）の内部に配置される図示しないクランク軸の回転数を検知するクランク角センサ２５が接続されている。ＥＣＵ２４は、クランク角センサ２５によって、図示しないクランク軸の回転数が所定の回転数を超えたと判断した際に、ソレノイドバルブ２１に対して開制御を行うように構成されている。なお、クランク角センサ２５は、本考案の「エンジン回転検出部」の一例である。
【００２０】
第１実施形態では、上記のように、ファンネル１６および１７の空気導入経路１６ａおよび１７ａの外側に配置されるとともに、空気導入経路１６ａおよび１７ａに接続され、ファンネル１６の空気導入経路１６ａおよびファンネル１７の空気導入経路１７ａの途中に開放端を移動させるための連結管２０を設けることによって、連結管２０によってファンネル１６と１７とが導通されると、ファンネル１６と１７との連結管２０よりも下流部分について、ファンネル１６および１７の断面積が急拡大するので、ファンネル１６および１７の空気導入経路１６ａおよび１７ａの途中に開放端を移動させることができる。これにより、ファンネル１６およびファンネル１７の開放端の位置を開口１６ｂおよび１７ｂから連結管２０の位置に移動させることができるので、ファンネル長を短くする効果を得ることができる。また、連結管２０は、ファンネル１６および１７の空気導入経路１６ａおよび１７ａの途中の外側面に接続されるので、ファンネル１６および１７に開放端を移動させる連結管２０を構成する部品がエンジン７の方向へ脱落するのを抑制することができる。また、ファンネル１６と１７との接続状態を切り換えるソレノイドバルブ２１を設けることによって、ファンネル１６および１７の開放端の位置を連結管２０が設けられた位置に変化させるか否かを、容易に、切り換えることができる。これにより、ファンネル１６およびファンネル１７は、エンジン７の状況に応じて、ファンネル長を切り換える効果を得ることができる。
【００２１】
また、第１実施形態では、上記のように、ファンネル１６と１７とを連結する連結管２０を設けることによって、ファンネル１６と１７との両方に対して、連結管２０の位置に開放端を移動させることができるので、ファンネル１６と１７とのそれぞれ別個に、空気導入経路１６ａおよび１７ａの途中に開放端を設けるための部材を設ける必要がない。その結果、部品点数が増加するのを抑制することができる。
【００２２】
また、第１実施形態では、上記のように、連結管２０をクリーナボックス１８の外側に設けることによって、クリーナボックス１８内に開放端を移動させるための部品を設ける必要がないので、クリーナボックス１８内に部品が脱落することに起因する不都合を抑制することができる。
【００２３】
また、第１実施形態では、上記のように、ファンネル１６の空気導入経路１６ａの長さを、ファンネル１７の空気導入経路１７ａの長さよりも大きく形成することによって、互いに脈動効果が異なるファンネル１６および１７をエンジン７に接続することができる。これにより、エンジン７の回転数が変化することに起因して吸気の際に発生する体積効率の減少幅を小さくすることができるので、エンジン７の吸気性能を向上させることができる。また、ファンネル１６および１７に対して、連結管２０を設けることによって、ファンネル１６およびファンネル１７の開放端の位置を連結管２０の位置に移動させることができるので、ファンネル１６および１７のように長さの異なるファンネルに対して、開口１６ｂおよび１７ｂよりもエンジン７に近い位置に開放端を容易に移動させることができる。
【００２４】
また、第１実施形態では、上記のように、ファンネル１６および１７の開口１６ｂおよび１７ｂを、空気の流入位置が実質的に同一の位置に配置することによって、クリーナボックス１８内からファンネル１６および１７の開口１６ｂおよび１７ｂへ流入する空気の流量を実質的に同一にすることができる。これにより、エンジン７の吸気効率を向上させることができる。
【００２５】
また、第１実施形態では、上記のように、ＥＣＵ２４を、エンジン７の回転数が所定の回転数を越えたと判断した際に、ソレノイドバルブ２１を開制御することによりファンネル１６および１７の連結管２０の位置に開放端を移動させるように構成することによって、ファンネル長の大きい方が体積効率が向上するエンジン７の低回転域では、ＥＣＵ２４は、ファンネル１６および１７が大きいファンネル長になるようにソレノイドバルブ２１を閉制御することができる。また、ファンネル長の小さい方が体積効率が向上するエンジン７の高回転域では、ＥＣＵ２４は、小さいファンネル長になるようにソレノイドバルブ２１を開制御することができる。これらによって、ＥＣＵ２４は、エンジン７の状況に応じたソレノイドバルブ２１の制御を行うことができる。
【００２６】
また、第１実施形態では、上記のように、ファンネル１６と１７とに、連結管２０の位置に開放端を移動させる状態と移動させない状態とを切り換える部材として、ソレノイドバルブ２１を設けることによって、ＥＣＵ２４は、電気的な制御により、容易に、ファンネル１６と１７とに、連結管２０の位置に開放端を移動させる状態と移動させない状態とを切り換えるように構成することができる。
【００２７】
次に、上記した第１実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーションについて図７〜図１０を参照して説明する。
【００２８】
このシミュレーションでは、４つのファンネルが独立してエンジンに空気を流入させる従来型のモデル１と、エンジンに空気を流入させる４つのファンネルのうち、２つずつのファンネルを連結する連結管を備えたモデル２とについて比較した。
【００２９】
図７に示す従来型のモデル１では、開口部７０ａと図示しないエアクリーナエレメントを内包するダーティサイド７０ｂとダーティサイド７０ｂよりも下流に位置するクリーンサイド７０ｃとからなるエアクリーナ７０と、４つのファンネル７１、７２、７３および７４とを設定した。また、４つのファンネル７１〜７４は、同一の形状を有するように設定した。
【００３０】
また、図８に示すモデル２では、ファンネル７１と７２とを連結管７５によって連結するとともに、ファンネル７３と７４とを連結管７６によって連結するように設定した。また、連結管７５および７６を、長さＬ１を３５ｍｍに設定し、内径Ｄ１を２５ｍｍに設定した。その他の構成は、図７に示す従来型のモデル１と同一に設定した。
【００３１】
上記した図７に示した従来型のモデル１と、図８に示したファンネル同士を連結管によって接続したモデル２とに対して、上記各モデル１および２における吸気時の体積効率およびエンジンの出力トルクがエンジン回転数の上昇に伴って変化する様子についてシミュレーションを行った結果を図９および図１０に示す。
【００３２】
図９では、縦軸に出力トルク（Ｎ−ｍ）をとるとともに、横軸にエンジン回転数（ｒｐｍ）をとっている。また、図１０では、縦軸に体積効率（％）をとるとともに、横軸にエンジン回転数（ｒｐｍ）をとっている。図９および図１０に示すように、エンジン回転数が低回転域（０ｒｐｍ〜４５００ｒｐｍ）の場合、モデル１とモデル２とでは、体積効率および出力トルクについて、実質的に差がないことが判明した。また、エンジン回転数が中回転域（４５００ｒｐｍ〜８０００ｒｐｍ）の場合、モデル１がモデル２よりも体積効率およびお出力トルクについて、高い値が得られることが判明した。また、エンジン回転数が高回転域（８０００ｒｐｍ〜１２５００ｒｐｍ）の場合については、図９および図１０に示すように、モデル２がモデル１よりも体積効率および出力トルクについて、高い値が得られることが判明した。
【００３３】
上記のようなシミュレーションの結果から、エンジン回転数が低回転域（０ｒｐｍ〜４５００ｒｐｍ）の場合は、ファンネル同士を連結する場合と連結しない場合とで体積効率に差がないと言える。また、エンジン回転数が中回転域（４５００ｒｐｍ〜８０００ｒｐｍ）においては、ファンネル同士を連結しない場合の方がファンネル同士を連結する場合よりも体積効率および出力トルクについては有利だと言える。また、エンジン回転数が高回転域（８０００ｒｐｍ〜１２５００ｒｐｍ）の場合については、ファンネル同士を連結する場合の方がファンネル同士を連結しない場合よりも体積効率および出力トルクについては有利だと言える。
【００３４】
これらの結果から、第１実施形態では、ファンネル１６と１７とを接続する連結管２０を設けることによって、クランク軸の回転数が高回転域において、エンジン７に流入する空気の体積効率を上昇させることができる。また、ファンネル１６と１７との接続状態および非接続状態を切り換えるソレノイドバルブ２１をクランク軸の回転数が中回転域から高回転域に移り変わる所定の回転数（上記シミュレーションでは８０００ｒｐｍ）において、ＥＣＵ２４によって開制御（連結する制御）が行われるように構成すれば、エンジン７の回転数に応じて、最適な体積効率および出力トルクが得られるように、ファンネル１６とファンネル１７との接続状態および非接続状態を選択することができる。
【００３５】
（第２実施形態）
図１１は、本考案の第２実施形態による自動二輪車の全体構成を示した側面図である。また、図１２〜図１４は、図１２に示した自動二輪車のファンネルの構造を説明するための図である。以下、図１１〜図１４を参照して、本考案の第２実施形態によるファンネルの構造について詳細に説明する。この第２実施形態では、上記第１実施形態とは異なり、連結管１２０にタンク１５１が接続される例について説明する。
【００３６】
この第２実施形態では、ファンネル１６および１７には、図１２に示すように、ファンネル１６と１７とを連結するように設けられた連結管１２０が接続されている。なお、連結管１２０は、本考案の「開放部材」の一例である。連結管１２０は、ファンネル１６および１７のクリーナボックス１８よりも空気の流動方向の下流側で、かつ、クリーナボックス１８の外側に取り付けられている。この連結管１２０は、吸気時におけるファンネル１６および１７の開口１６ｂおよび１７ｂの位置を、連結管１２０の位置に形成する機能を有する。
【００３７】
ここで、第２実施形態では、図１４に示すように、連結管１２０の中央部近傍には、弁部１２８ａと本体部１２８ｂとを有し、ＥＣＵ２４による閉制御によって弁部１２８ａが連結管１２０を遮断するソレノイドバルブ１２１が取り付けられている。なお、ソレノイドバルブ１２１は、本考案の「切換部材」の一例である。また、連結管１２０の中央部近傍には、図１１および図１３に示すように、通路部１５０が設けられており、通路部１５０には、タンク１５１が接続されている。なお、タンク１５１は、本考案の「開放部材」および「タンク部」の一例である。また、ソレノイドバルブ１２１は、図１４に示すように、ソレノイドバルブ１２１が閉制御された際には、弁部１２８ａは、連結管１２０を遮断することにより、ファンネル１６と１７との接続を切るとともに、連結管１２０と通路部１５０との接続も切るように構成されている。
【００３８】
なお、第２実施形態のその他の構造は、第１実施形態と同様である。
【００３９】
第２実施形態では、上記のように、連結管１２０に接続されたタンク１５１と、ファンネル１６と１７との接続と、連結管１２０と通路部１５０との接続との両方を遮断するソレノイドバルブ１２１とを設けることによって、ソレノイドバルブ１２１が開制御されると、ファンネル１６と１７との連結管１２０よりも下流側について、ファンネル１６と１７との間に連結管１２０のみが設けられる場合よりも、タンク１５１を設ける分、ファンネル１６および１７の断面積が急拡大する度合いを大きくすることができる。これにより、エンジン７の高回転域における体積効率をより向上させることができる。
【００４０】
次に、上記した第２実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーションについて図７、図８および図１５〜図１８を参照して説明する。
【００４１】
このシミュレーションでは、図７に示したモデル１と、図８に示したモデル２と、４つのファンネルの２つずつを連結する２つの連結管のそれぞれにタンクを接続するモデル３と、図７に示したモデル１および図８に示したモデル２のファンネル７２および７３にタンクを接続するモデル４について比較した。
【００４２】
図１５に示すモデル３では、ファンネル７１と７２とを連結する連結管７７に通路部７８とタンク７９とを接続するとともに、ファンネル７３と７４とを連結する連結管８０に通路部８１とタンク８２とを接続するように設定する。また、連結管７７および８０の内径Ｄ２は、１０ｍｍに設定した。また、通路部７８および８１は、長さＬ２を７０ｍｍに設定し、内径Ｄ３を１０ｍｍに設定した。タンク７９および８２は、長さＬ３を３０ｍｍに設定し、内径Ｄ４を２０ｍｍに設定した。その他の構成は、モデル１と同一に設定した。
【００４３】
図１６に示すモデル４では、ファンネル７２および７３に通路部７８および８１とタンク７９および８２とを接続するように設定した。その他の構成は、モデル３と同一に設定した。
【００４４】
上記した図７に示したモデル１と、図８に示したモデル２と、図１５に示したモデル３と、図１６に示したモデル４に対して、上記各モデル１〜４における吸気時の体積効率およびエンジンの出力トルクがエンジン回転数の上昇に伴って変化する様子についてシミュレーションを行った結果を図１７および図１８に示す。
【００４５】
図１７では、縦軸に出力トルク（Ｎ−ｍ）をとるとともに、横軸にエンジン回転数（ｒｐｍ）をとっている。図１８では、縦軸に体積効率（％）をとるとともに、横軸にエンジン回転数（ｒｐｍ）をとっている。図１７および図１８に示すように、エンジン回転数が低回転域（０ｒｐｍ〜４５００ｒｐｍ）の場合、モデル１〜４では、体積効率および出力トルクについて、実質的に差がないことが判明した。また、エンジン回転数が中回転域（４５００ｒｐｍ〜８０００ｒｐｍ）の場合、モデル１がモデル２〜４よりも体積効率およびお出力トルクについて、高い値が得られることが判明した。また、モデル４では、図１８に示すように、７５００ｒｐｍにおいて体積効率のピークが得られることが判明した。また、エンジン回転数が高回転域（８０００ｒｐｍ〜１２５００ｒｐｍ）については、図１８に示すように、モデル３がモデル１、２および４よりも体積効率について、高い値が得られることが判明した。
【００４６】
上記のようなシミュレーションの結果から、エンジン回転数が低回転域（０ｒｐｍ〜４５００ｒｐｍ）の場合は、タンクを接続する場合とタンクを接続しない場合とで体積効率および出力トルクに差がないと言える。また、エンジン回転数が中回転域（４５００ｒｐｍ〜８０００ｒｐｍ）においては、ファンネル同士を連結せず、かつ、タンクも接続しない方が、ファンネル同士を連結してタンクを接続する場合よりも体積効率および出力トルクについて有利だと言える。また、エンジン回転数が高回転域（８０００ｒｐｍ〜１２５００ｒｐｍ）の場合については、ファンネル同士を連結してタンクを接続する場合の方が、ファンネル同士を連結しないでタンクも接続しない場合よりも体積効率および出力トルクについて有利だと言える。また、図１８に示すように、ファンネル同士を連結し、タンクを接続しない場合と接続する場合とを比較すると、エンジン回転数が高回転域においては、体積効率および出力トルクについてはタンクを接続する場合の方が若干有利だと言える。
【００４７】
これらの結果から、第２実施形態では、ファンネル１６と１７とを接続する連結管１２０を設けるとともに、通路部１５０とタンク１５１とを連結管１２０に接続することによって、クランク軸の回転数が高回転域において、エンジン７に流入する空気の体積効率を上昇させることができる。また、ファンネル１６と１７とを接続する連結管１２０に通路部１５０を介してタンク１５１を接続することによって、タンク１５１を接続しない場合よりもクランク軸の回転数が高回転域において、エンジン７に流入する空気の体積効率を上昇させることができる。また、ファンネル１６と１７との接続状態および非接続状態を切り換えるソレノイドバルブ１２１をクランク軸の回転数が中回転域から高回転域に移り変わる所定の回転数（上記シミュレーションでは８０００ｒｐｍ）において、ＥＣＵ２４によって開制御（連結する制御）が行われるように構成すれば、エンジン７の回転数に応じて、最適な体積効率および出力トルクが得られるように、ファンネル１６および１７における開放端の位置を選択することができる。
【００４８】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本考案の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく実用新案登録請求の範囲によって示され、さらに実用新案登録請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００４９】
たとえば、第１および第２実施形態では、本考案を自動二輪車に適用する例を示したが、本考案はこれに限らず、自動二輪車以外の車両にも適用可能である。
【００５０】
また、上記第１および第２実施形態では、４気筒のエンジンが搭載された車両に本考案を適用したが、本考案はこれに限らず、複数の気筒を有するエンジンが搭載されている車両であれば、４気筒以外の多気筒のエンジンが搭載された車両にも適用可能である。
【００５１】
また、上記第１および第２実施形態では、本考案の切換部材の一例としてソレノイドバルブを示したが、本考案はこれに限らず、連結管を開閉するバルブであるバタフライバルブを用いてもよい。たとえば、図１９および図２０に示す変形例のように、ファンネル１６とファンネル１７とを連結する連結管２０の中央部近傍に、バルブ部１６０ａと、バルブ部１６０ａを回転させる本体部１６０ｂとを含むバタフライバルブ１６０を設け、バルブ部１６０ａが回転して連結管２０を閉鎖または開放することによって、ファンネル１６とファンネル１７との接続状態と非接続状態とを切り換えるように構成してもよい。
【００５２】
また、上記第１および第２実施形態では、空気導入経路の長さの異なるファンネルに本考案を適用する例を示したが、本考案はこれに限らず、同一の空気導入経路の長さを有する複数のファンネルに適用してもよい。
【００５３】
また、上記第１および第２実施形態では、２つのファンネル１６および１７を結ぶ連結管の一例として、直線形状を有する連結管を示したが、本考案はこれに限らず、その他の形状を有する連結管を用いてもよい。たとえば、図２１に示す変形例のように、段差形状を有する連結管２００を用いてもよい。この場合、ファンネル１６および１７の開放端は、段差形状を有する連結管２００が接続されたことに起因して互いに異なる位置に形成されるので、直線形状の連結管よりも、エンジン回転数の上昇によって発生する体積効率の下降を抑制することができる。
【００５４】
また、上記第２実施形態では、連結管の中央部近傍に通路部およびタンクを接続する例を示したが、本考案はこれに限らず、ファンネルに直接タンクを接続してもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１  自動二輪車（車両）
７  エンジン
８  シリンダ
９ａ  吸気ポート（第１吸気ポート）
９ｃ  吸気ポート（第２吸気ポート）
９ｄ  吸気ポート（第３吸気ポート）
９ｅ  吸気ポート（第４吸気ポート）
１６、２２  ファンネル（第１ファンネル）
１６ａ  空気導入経路（第１空気導入経路）
１６ｂ  開口（第１開口部）
１７、２３  ファンネル（第２ファンネル）
１７ａ  空気導入経路（第２空気導入経路）
１７ｂ  開口（第２開口部）
１８  クリーナボックス（エアチャンバ）
２０、１２０、１６０  連結管（開放部材）
２１、１２１  ソレノイドバルブ（切換部材）
２４  ＥＣＵ（制御部）
２５  クランク角センサ（エンジン回転検出部）
１５１  タンク（開放部材、タンク部）
１６０  バタフライバルブ（切換部材）
２００  連結管（開放部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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