(57)【要約】【課題】この発明は、内燃機関の運転状態に応じて必要な部位だけを適切に冷却し、運転効率を高めて燃費を改善することを目的とする。【解決手段】内燃機関１は、２つのシリンダ６と、冷却水通路１７とを備える。冷却水通路１７は、冷却水の流入方向を基準として手前側に位置する手前側通路部１８と、流入方向の奥所側に位置する奥所側通路部１９と、個々のシリンダ６を取囲む延長通路部２０とを備える。手前側通路部１８には、冷却水の流入口１５と流出口１６とを設ける。内燃機関１の低出力運転時には、冷却水ポンプ２１を小流量で作動させることにより、排気ポート１０の近傍に位置する手前側通路部１８だけに冷却水を流通させる。高出力運転時には、冷却水ポンプ２１を大流量で作動させることにより、吸気ポート９の近傍に位置する奥所側通路部１９と延長通路部２０にも冷却水を流通させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックとシリンダヘッドとを衝合することによって形成され、吸気ポートと排気ポートとを有するシリンダが内部に設けられた機関本体と、
前記機関本体の内部に冷却水を流通させるために、前記吸気ポートよりも前記排気ポートに近い位置で前記機関本体の外側面にそれぞれ形成された流入口、流出口と、
前記機関本体の内部に設けられ、冷却水の流入方向を基準として手前側の部位が前記排気ポートの近傍で前記流入口と前記流出口にそれぞれ接続されると共に、奥所側の部位が前記吸気ポートの近傍に延びた冷却水通路と、
を備えることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記冷却水通路は、前記シリンダを全周にわたって取囲むと共に前記シリンダの軸方向に高さをもって形成された筒状の通路であり、前記流入口と前記流出口とは、前記排気ポートの近傍となる位置で前記冷却水通路にそれぞれ連通させ、かつ互いに軸方向に離間させる構成としてなる請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記機関本体は、互いに隣接して並んだ少なくとも２つの前記シリンダを備え、
前記冷却水通路は、前記２つのシリンダをそれぞれ全周にわたって取囲むと共に前記シリンダの軸方向に高さをもって形成された「８」の字状の通路であり、前記流入口と前記流出口とは、前記２つのシリンダの排気ポートの間となる位置で前記冷却水通路にそれぞれ連通させ、かつ互いに軸方向に離間させる構成としてなる請求項１に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記冷却水通路は、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドのうち何れか一方または両方の衝合面に設けた凹溝によって形成してなる請求項１，２または３に記載の内燃機関。
【請求項５】
冷却水の吐出量が変化する可変流量型のポンプからなり、前記機関本体の流入口に接続された状態で前記冷却水通路の手前側から奥所側に向けて前記吐出量に応じた位置まで冷却水を流入させる冷却水ポンプを備えてなる請求項１乃至４の何れか１項に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記冷却水ポンプは、機関出力によって駆動される機械式ポンプである請求項５に記載の内燃機関。
【請求項７】
前記冷却水ポンプは、制御回路によって駆動される電動式ポンプである請求項５に記載の内燃機関。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の内燃機関と、座部及び背もたれを有するシートとを車体に搭載した車両であって、
前記内燃機関は、前記シリンダが前記車体の後方に向けて倒れた状態となり、かつ前記排気ポート、前記流入口及び前記流出口が下側に開口した状態で配置されており、
前記内燃機関の少なくとも一部は、前記シートの座部の下側に配置する構成としたことを特徴とする車両。
【請求項９】
前記内燃機関のうち前記シリンダヘッド側の部位は、前記シートの座部よりも後側に配置し、前記シリンダの中心軸は、前記車体の後方側ほど高くなるように斜め上向きに傾斜させる構成としてなる請求項８に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関及びそれを搭載した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１（実公平５−１７３７３号公報）に開示されているように、シリンダブロックの吸気側と排気側、及びシリンダヘッドの吸気側と排気側にそれぞれ冷却水通路を設ける構成としたエンジンが知られている。
【０００３】
この種の従来技術によるエンジンは、冷却水ポンプから吐出される冷却水を、ブロック排気側通路、ヘッド排気側通路、ヘッド吸気側通路及びブロック吸気側通路の順に流通させる構成となっている。
【０００４】
【特許文献１】実公平５−１７３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来技術では、冷却水ポンプを作動させることにより、シリンダブロックとシリンダヘッドの各部位に冷却水を流通させる構成としている。しかしながら、エンジンの運転状態によっては、必ずしもエンジン全体を冷却する必要がない場合もある。一例を挙げれば、ノッキングが発生し難いような運転状態では、エンジンの吸気側を極端に冷却する必要はない。
【０００６】
これに対し、従来技術では、吸気側の冷却を行う必要性を考慮することなく、シリンダブロックとシリンダヘッドの吸気側に冷却水を流通させている。このため、従来技術では、吸気側の冷却が不要な運転状態であっても、冷却水ポンプによってエンジン全体に冷却水を供給し続けることになり、その分だけエンジンの運転効率が低下し、燃費が悪化するという問題がある。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関の運転状態に応じて必要な部位だけを適切に冷却することができ、運転効率を高めて燃費を改善することが可能な内燃機関及びそれを搭載した車両を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る内燃機関は、シリンダブロックとシリンダヘッドとを衝合することによって形成され、吸気ポートと排気ポートとを有するシリンダが内部に設けられた機関本体と、
前記機関本体の内部に冷却水を流通させるために、前記吸気ポートよりも前記排気ポートに近い位置で前記機関本体の外側面にそれぞれ形成された流入口、流出口と、
前記機関本体の内部に設けられ、冷却水の流入方向を基準として手前側の部位が前記排気ポートの近傍で前記流入口と前記流出口にそれぞれ接続されると共に、奥所側の部位が前記吸気ポートの近傍に延びた冷却水通路と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明によると、前記冷却水通路は、前記シリンダを全周にわたって取囲むと共に前記シリンダの軸方向に高さをもって形成された筒状の通路であり、前記流入口と前記流出口とは、前記排気ポートの近傍となる位置で前記冷却水通路にそれぞれ連通させ、かつ互いに軸方向に離間させる構成としている。
【００１０】
第３の発明によると、前記機関本体は、互いに隣接して並んだ少なくとも２つの前記シリンダを備え、
前記冷却水通路は、前記２つのシリンダをそれぞれ全周にわたって取囲むと共に前記シリンダの軸方向に高さをもって形成された「８」の字状の通路であり、前記流入口と前記流出口とは、前記２つのシリンダの排気ポートの間となる位置で前記冷却水通路にそれぞれ連通させ、かつ互いに軸方向に離間させる構成としている。
【００１１】
第４の発明によると、前記冷却水通路は、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドのうち何れか一方または両方の衝合面に設けた凹溝によって形成している。
【００１２】
第５の発明は、冷却水の吐出量が変化する可変流量型のポンプからなり、前記機関本体の流入口に接続された状態で前記冷却水通路の手前側から奥所側に向けて前記吐出量に応じた位置まで冷却水を流入させる冷却水ポンプを備える構成としている。
【００１３】
第６の発明によると、前記冷却水ポンプは、機関出力によって駆動される機械式ポンプである構成としている。
【００１４】
第７の発明によると、前記冷却水ポンプは、制御回路によって駆動される電動式ポンプである構成としている。
【００１５】
第８の発明に係る車両は、請求項１乃至６の何れか１項に記載の内燃機関と、座部及び背もたれを有するシートとを車体に搭載した車両であって、
前記内燃機関は、前記シリンダが前記車体の後方に向けて倒れた状態となり、かつ前記排気ポート、前記流入口及び前記流出口が下側に開口した状態で配置されており、
前記内燃機関の少なくとも一部は、前記シートの座部の下側に配置する構成としたことを特徴とする。
【００１６】
第９の発明によると、前記内燃機関のうち前記シリンダヘッド側の部位は、前記シートの座部よりも後側に配置し、前記シリンダの中心軸は、前記車体の後方側ほど高くなるように斜め上向きに傾斜させる構成としている。
【発明の効果】
【００１７】
第１の発明によれば、例えば内燃機関の低出力（低回転）運転時には、冷却水循環用のポンプの吐出量を減少させることにより、冷却水を機関本体の流入口から冷却水通路内に緩やかに流入させることができる。これにより、冷却水は、冷却水通路の奥所側（吸気ポートの近傍）まで到達することがなくなり、冷却水通路の手前側（排気ポートの近傍）だけを流通するようになる。この結果、機関本体のうち排気ポートやその近傍、排気バルブ等を効率よく冷却することができる。
【００１８】
このため、低出力運転時には、比較的低温なので冷却しなくてもよい吸気ポートの冷却を省略することができ、その分だけ冷却水の流量を減少させることができる。これにより、ポンプの駆動エネルギを低減させることができ、機械式ポンプと電動式ポンプの何れであっても、ポンプの運転効率を高めて内燃機関の燃費を改善することができる。
【００１９】
一方、高出力（高回転）運転時には、ポンプの吐出量を増大させることにより、冷却水を冷却水通路内に勢いよく流入させることができる。この結果、冷却水を、冷却水通路の奥所側にも到達させることができ、排気ポートの近傍だけでなく、吸気ポートやその近傍、吸気バルブ等を効率よく冷却することができる。従って、高出力運転時には、温度が上昇する機関全体を適切に冷却することができ、冷却性能を高めることができる。このように、内燃機関の運転状態に応じてポンプの吐出量を変化させることにより、運転効率と冷却性能を両立させることができる。
【００２０】
第２の発明によれば、冷却水通路を環状の通路として形成し、その周方向の１箇所に流入口と流出口とをまとめて配置することができる。これにより、冷却水通路のうち流入口からみて奥所側の部位は、シリンダを取囲みつつ長さ方向の両側が流入口に連通しているので、流入口からみて行き止まりの通路となる。
【００２１】
このため、冷却水が小流量であるときには、流入口から冷却水通路内へと緩やかに流入した冷却水を、当該通路の手前側で流出口から外部に流出させることができる。このとき、冷却水通路の奥所側は、冷却水が流通しない淀み状態とすることができる。また、冷却水が大流量であるときには、流入口から勢いよく流入した冷却水を、冷却水通路の奥所側にも到達させることができる。そして、冷却水の一部は、シリンダの外周側に沿って周回することができ、これによって冷却効率をより一層高めることができる。
【００２２】
第３の発明によれば、冷却水通路を、２つのシリンダを取囲む「８」の字状の通路として形成することができる。そして、冷却水通路には、２つのシリンダの排気ポートの間となる位置に流入口と流出口とを設けることができる。これにより、冷却水通路のうち流入口からみて奥所側の部位は、２つのシリンダをそれぞれ取囲みつつ長さ方向の両側が流入口に連通しているので、流入口からみて行き止まりの通路となる。
【００２３】
このため、第３の発明の場合とほぼ同様に、冷却水が小流量であるときには、冷却水通路の手前側だけで冷却水を流入口から流出口へと流通させることができる。また、冷却水が大流量であるときには、冷却水を個々のシリンダの外周側に沿って周回させ、その後に流出口から外部に流出させることができる。従って、２つのシリンダに対して必要な部位だけを冷却するための冷却水通路を容易に実現することができる。
【００２４】
第４の発明によれば、例えば冷却水通路が複雑な形状であっても、これをシリンダブロックやシリンダヘッドの衝合面に開口した凹溝として容易に加工することができる。そして、シリンダブロックとシリンダヘッドとを衝合することにより、冷却水通路を効率よく形成することができる。
【００２５】
第５の発明によれば、可変流量型の冷却水ポンプは、冷却水通路の手前側から奥所側に向けてポンプの吐出量に応じた位置まで冷却水を流入させることができる。これにより、冷却水通路内では、冷却水の流通部位を手間側と奥所側との間で切換えることができる。
【００２６】
第６の発明によれば、冷却水ポンプを内燃機関によって駆動することができ、機関回転数が高くなるにつれて冷却水の吐出量を増大させることができる。このため、低出力運転時には冷却水の吐出量を減少させることができ、また高出力運転時には冷却水の吐出量を増大させることができる。従って、例えば冷却水ポンプの作動回転数を制御する特別な構造等を設けなくても、内燃機関の運転状態に応じて冷却水の循環状態を適切に調整することができる。
【００２７】
第７の発明によれば、制御回路は、第６の発明の場合とほぼ同様に、例えば機関回転数が高くなるにつれて冷却水の吐出量を増大させることができる。また、例えば低出力運転時であっても、ノッキング等が発生し易い運転状態となった場合には、これを回避するために冷却水の吐出量を増大させ、吸気ポートの近傍を冷却することができる。従って、機関回転数以外の条件によっても、冷却水の吐出量を的確に制御することができる。
【００２８】
第８の発明によれば、内燃機関の少なくとも一部をシートの下側に配置することにより、車両全体をコンパクトに形成しつつ、車内の空間を広くすることができる。しかも、各シリンダを車体の後方側へ倒した姿勢で配置することにより、排気ポートを内燃機関の下側に開口させることができる。これにより、排気管をシリンダヘッドの下面から車体の後方側に延ばすことができる。このため、排気管をクランクケースやシリンダブロックの下側に通す必要がないから、内燃機関を十分に低い位置に搭載することができる。
【００２９】
また、冷却水用の配管を接続する流入口と流出口も同様に、内燃機関の下側に開口させることができる。これにより、冷却水用の配管等を内燃機関の下側で引回すことができる。このように、内燃機関を低い位置に保持した上で、その上側には配管等の部品を配置しなくてもよい。従って、内燃機関の上側には、各種の車載構造物（例えば、ラゲッジスペース等）を容易に配置することができ、その配置スペースを広く確保することができる。
【００３０】
第９の発明によれば、内燃機関のうちシリンダヘッド側の部位を、シートの座部よりも後側に配置し、かつ当該部位が車体の後方側ほど高くなるように、内燃機関を斜め上向きに傾斜させることができる。これにより、例えばクランクケースの位置を高くしたり、シートの位置を高くしなくても、シリンダヘッドの下側には、冷却水用の配管や排気管等を配置するためのスペースを容易に確保することができ、部品レイアウトを円滑に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
以下、図１乃至図５を参照しつつ、本発明の実施の形態１による内燃機関について説明する。図１は、本実施の形態による内燃機関１の側面図を示し、図２は内燃機関１の平面図を示している。これらの図に示すように、内燃機関１は、例えば直列２気筒型のエンジンとして構成され、クランクケース２に搭載された機関本体３を備えている。
【００３２】
機関本体３は、例えば細長い略四角形状の金属ブロックとして形成されており、シリンダブロック４とシリンダヘッド５とによって構成されている。ここで、機関本体３の外側面は、後述するクランク軸８の軸線Ｏ1と平行に延びた上，下の側面３Ａ，３Ｂと、前記軸線Ｏ1と垂直に延びた左，右の側面３Ｃ，３Ｃとなっている。
【００３３】
機関本体３の内部には、互いに隣接して並んだ２つのシリンダ６，６がシリンダブロック４とシリンダヘッド５とにわたって設けられている。これらのシリンダ６内には、ピストン７がそれぞれ往復動可能に挿嵌されている。そして、各ピストン７は、連接棒等によってクランク軸８に連結されている。
【００３４】
また、シリンダヘッド５は、シリンダブロック４（各シリンダ６）の先端側に衝合した状態で搭載されている。シリンダヘッド５の内部には、図２に示すように、例えば機関本体３の上側の側面３Ａ寄りの位置に２つの吸気ポート９，９が形成されている。これらの吸気ポート９は、個々のシリンダ６に連通すると共に、シリンダヘッド５の側面３Ｃ，３Ｃにそれぞれ開口している。
【００３５】
また、シリンダヘッド５の内部には、例えば機関本体３の下側の側面３Ｂ寄りの位置に２つの排気ポート１０，１０が形成されている。これらの排気ポート１０は、個々のシリンダ６に連通すると共に、互いに近接した位置で下側の側面３Ｂにそれぞれ開口している。さらに、シリンダヘッド５には、例えば燃料噴射弁、点火プラグ、吸気バルブ、排気バルブ等の機器（何れも図示せず）が取付けられている。また、シリンダヘッド５の上部側は、ヘッドカバー１１によって覆われている。
【００３６】
また、内燃機関１は、ヘッドカバー１１上の中央部に設けられたサージタンク１２と、２つの吸気管１３，１３と、２つの排気管１４，１４とを備えている。サージタンク１２には、外気を吸入空気としてサージタンク１２内に流入させる吸気通路（図示せず）が接続されている。また、サージタンク１２の周壁のうち、シリンダ６の並び方向の両側に位置する左，右の側面には、吸気管１３の接続口１２Ａがそれぞれ形成されている。
【００３７】
また、２つの吸気管１３は、サージタンク１２の各接続口１２Ａと、シリンダヘッド５の各吸気ポート９との間にそれぞれ接続されている。これにより、内燃機関１の吸入空気は、外部からサージタンク１２内に流入した後に、各吸気管１３を流通することによって個々のシリンダ６の吸気ポート９に吸込まれる。
【００３８】
一方、２つの排気管１４（一方のみ図示）は、図１に示すように、機関本体３の下側の側面３Ｂでシリンダヘッド５の各排気ポート１０にそれぞれ接続されている。そして、各排気管１４は、互いに近接した状態でシリンダヘッド５の下側からヘッドカバー１１側に向けて延びている。
【００３９】
（冷却水通路等の構造）
次に、図３乃至図５を参照して、機関本体３の冷却構造について説明する。まず、図３は、シリンダブロック４を図２中の矢示Ａ−Ａ方向からみた横断面図を示し、図４は、シリンダヘッド５を図２中の矢示Ｂ−Ｂ方向からみた横断面図を示している。また、図５は、機関本体３を図２中の矢示Ｃ−Ｃ方向からみた縦断面図を示している。
【００４０】
これらの図に示すように、内燃機関１は、機関本体３の内部に冷却水を流通させるために、流入口１５、流出口１６及び冷却水通路１７を備えている。流入口１５と流出口１６とは、機関本体３の側面３Ａ〜３Ｄのうち、吸気ポート９よりも排気ポート１０に近い下側の側面３Ｂに設けられ、互いにシリンダ６の軸方向に離間している。
【００４１】
また、流入口１５は、図３に示すように、例えばシリンダブロック４の側面に開口している。一方、流出口１６は、図４に示すように、例えばシリンダヘッド５の側面に開口している。そして、流入口１５と流出口１６とは、２つの排気ポート１０の近傍（２つの排気ポート１０の間）に配置され、機関本体３の内部に設けられた冷却水通路１７にそれぞれ個別に連通している。
【００４２】
冷却水通路１７は、互いに衝合されるシリンダブロック４とシリンダヘッド５のうち、何れか一方または両方の衝合面に設けた凹溝によって形成されている。この場合、本実施の形態では、図３、図４に示すように、シリンダブロック４に設けた凹溝１７Ａと、シリンダヘッド５に設けた凹溝１７Ｂとを衝合することによって冷却水通路１７を形成している。なお、シリンダブロック４とシリンダヘッド５の衝合面には、冷却水通路１７を外部に対して液密に保持するパッキン等のシール部材（図示せず）が装着されている。
【００４３】
また、冷却水通路１７は、例えば個々のシリンダ６を全周にわたって取囲む２つの筒状通路を連結した形状を有し、全体として「８」の字状に形成されている。そして、冷却水通路１７は、図５に示すように、シリンダ６の軸方向と垂直な方向に延びている。また、冷却水通路１７は、シリンダ６の軸方向にも高さをもって延びている。さらに詳しく述べると、冷却水通路１７は、手前側通路部１８と、奥所側通路部１９と、２つの延長通路部２０，２０とによって構成されている。
【００４４】
この場合、手前側通路部１８は、冷却水の流入方向（図３、図５中の矢示ａ方向）を基準として、各シリンダ６の間で流入方向の手前側（排気ポート１０側）に配置されている。そして、手前側通路部１８には、図５に示すように、流入口１５と流出口１６とが互いに軸方向の異なる位置でそれぞれ個別に接続されている。
【００４５】
奥所側通路部１９は、各シリンダ６の間で流入方向の奥所側（吸気ポート９側）に配置されている。また、２つの延長通路部２０は、奥所側通路部１９から左，右に分岐し、個々のシリンダ６の外周側に沿って円弧状に延びている。そして、これらの延長通路部２０は手前側通路部１８に合流している。
【００４６】
また、本実施の形態のシステムは、クランク軸８の出力（機関出力）によって駆動される機械式の冷却水ポンプ２１を備えている。この冷却水ポンプ２１は、内燃機関１の機関回転数に応じて冷却水の吐出量が変化する可変流量型のポンプとなっている。そして、冷却水ポンプ２１は、冷却水通路１７の手前側通路部１８から奥所側通路部１９に向けて、ポンプの吐出量に応じた位置まで冷却水を流入させるものである。
【００４７】
ここで、冷却水ポンプ２１の吐出側は、図５に示すように、冷却配管２２等を介して流入口１５に接続されている。また、冷却水ポンプ２１の吸込側は、戻し配管２３等を介して流出口１６に接続されている。戻し配管２３の途中には、ラジエータ等の放熱器（図示せず）が配置されている。
【００４８】
また、冷却水ポンプ２１から吐出された冷却水が冷却水通路１７内に流入するときの流入方向は、冷却水通路１７の伸長方向（即ち、シリンダ６の軸線と垂直な方向）とほぼ平行に設定されている。このため、冷却水通路１７に流入する冷却水は、機関回転数が高くなるほど冷却水通路１７の奥所側（奥所側通路部１９や延長通路部２０）に到達する構成となっている。
【００４９】
［実施の形態１の動作］
次に、図５を参照して、機関運転時における冷却水の動作について説明する。まず、機関回転数が低いとき（以下、低出力運転時と称す）には、冷却水ポンプ２１の作動回転数も低い状態に保持されるので、ポンプから吐出される冷却水は小流量となる。この冷却水は、図５中の矢印ａに示すように、流入口１５から冷却水通路１７の手前側通路部１８へと緩やかに流入する。この場合、冷却水通路１７のうち、奥所側通路部１９と延長通路部２０とを合わせた通路は、図３に示すように、個々のシリンダ６を取囲みつつ長さ方向（周方向）の両側が流入口１５に連通しているので、流入口１５からみて行き止まりの通路となっている。
【００５０】
このため、冷却水が小流量の場合において、手前側通路部１８に流入した冷却水は、奥所側通路部１９や延長通路部２０に到達することが殆どなくなり、図５中の矢印ｂ1に示すように、手前側通路部１８の範囲内を流通する。これにより、低出力運転時には、機関本体３のうち、排気ポート１０やその近傍、排気バルブ等の部位が効率的に冷却される。また、手前側通路部１８を流通した冷却水は、流出口１６から戻し配管２３に流出し、ラジエータ等の放熱器を経由して冷却水ポンプ２１の吸込側に戻される。
【００５１】
一方、機関回転数が高いとき（以下、高出力運転時と称す）には、冷却水ポンプ２１の作動回転数も上昇し、ポンプから吐出される冷却水は大流量となる。この結果、冷却水は、流入口１５から冷却水通路１７内に勢いよく流入するようになり、図５中の矢印ｂ2に示すように、手前側通路部１８を通って奥所側通路部１９の位置に到達する。そして、この冷却水は、奥所側通路部１９内で向きを変え、流出口１６から外部に流出する。また、冷却水の一部は、図３中の矢印ｂ3に示すように、２つの延長通路部２０に沿って各シリンダ６を取囲むように流通し、その後に流出口１６から外部に流出する。これにより、高出力運転時には、排気ポート１０の近傍だけでなく、吸気ポート９やその近傍、吸気バルブ等の部位も効率的に冷却されるようになる。
【００５２】
［実施の形態１の効果］
上述したように、低出力運転時には、冷却水ポンプ２１の吐出量が減少することにより、冷却水を冷却水通路１７内に緩やかに流入させることができる。この結果、冷却水を手前側通路部１８だけに流通させることができ、排気ポート１０やその近傍、排気バルブ等を効率よく冷却することができる。
【００５３】
従って、低出力運転時には、比較的低温なので冷却しなくてもよい吸気ポート９の冷却を省略することができ、吸気ポート９の近傍に冷却水を流通させずに済むから、その分だけ冷却水の流量を減少させることができる。これにより、冷却水ポンプ２１の駆動エネルギを低減させることができる。そして、ポンプの運転効率を高め、また冷却損失を抑制することができ、内燃機関１の燃費を改善することができる。
【００５４】
一方、高出力運転時には、冷却水ポンプ２１の吐出量が増大することにより、冷却水を冷却水通路１７内に勢いよく流入させることができる。この結果、冷却水を奥所側通路部１９や延長通路部２０にも到達させることができ、排気ポート１０の近傍だけでなく、吸気ポート９やその近傍、吸気バルブ等を効率よく冷却することができる。従って、高出力運転時には、温度が上昇する機関全体を適切に冷却することができ、冷却性能を高めることができる。
【００５５】
このように、本実施の形態では、機関本体３の内部に排気ポート１０の位置から吸気ポート９の位置まで延びた冷却水通路１７を設け、機関回転数に応じて冷却水ポンプ２１の吐出量を変化させることにより、内燃機関１の運転効率と冷却性能を両立させることができる。
【００５６】
また、冷却水通路１７は、２つのシリンダ６を取囲む「８」の字状の通路として形成され、各シリンダ６の排気ポート１０の間となる位置に流入口１５と流出口１６とが設けられている。これにより、冷却水通路１７のうち流入口１５からみて奥所側の部位（奥所側通路部１９と延長通路部２０とを合わせた部位）は、２つのシリンダ６をそれぞれ取囲みつつ、長さ方向の両側が流入口１５に連通した行き止まりの通路として形成することができる。
【００５７】
このため、冷却水が小流量であるときには、冷却水通路１７内に緩やかに流入した冷却水を、手前側通路部１８の範囲内で流出口１６から外部に流出させることができる。このとき、奥所側通路部１９や延長通路部２０は、冷却水が流通しない淀み状態とすることができる。また、冷却水が大流量であるときには、冷却水通路１７内に勢いよく流入した冷却水を奥所側通路部１９にも到達させることができる。そして、この冷却水の一部は、延長通路部２０によってシリンダ６の外周側を周回することができ、これによって冷却効率をより一層高めることができる。従って、２つのシリンダ６に対して必要な部位だけを冷却するための冷却水通路１７を容易に実現することができる。
【００５８】
また、冷却水通路１７は、シリンダブロック４に設けた凹溝１７Ａと、シリンダヘッド５に設けた凹溝１７Ｂとを衝合することによって形成している。このため、例えば冷却水通路１７が複雑な形状であっても、これを衝合面に開口した凹溝１７Ａ，１７Ｂとして容易に加工することができる。そして、シリンダブロック４とシリンダヘッド５とを衝合することにより、冷却水通路１７を効率よく形成することができる。
【００５９】
また、本実施の形態では、機械式の冷却水ポンプ２１を用いているが、これを冷却水通路１７と組合わせることにより、構造が簡単なポンプであっても、内燃機関１の運転状態に応じて冷却水の循環状態を適切に調整することができる。即ち、ポンプ２１による冷却水の吐出量を、機関回転数が高くなるにつれて増大させることができる。このため、低出力運転時には冷却水の吐出量を減少させることができ、また高出力運転時には冷却水の吐出量を増大させることができる。従って、例えば冷却水ポンプ２１の作動回転数を制御する特別な構造等を設けなくても、冷却水の循環状態を適切に切換えることができる。
【００６０】
実施の形態２．
次に、図６を参照しつつ、本発明の実施の形態２による内燃機関について説明する。なお、本実施の形態では、前記実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６１】
［実施の形態２の特徴部分］
本実施の形態による内燃機関３１は、実施の形態１とほぼ同様に構成されている。しかし、本実施の形態では、実施の形態１で用いた機械式の冷却水ポンプ２１に代えて、電動式の冷却水ポンプ３２を用いている点で、実施の形態１と構成が異なるものである。また、内燃機関３１は、その運転状態を制御する制御回路としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）３３を備えている。
【００６２】
そして、冷却水ポンプ３２は、ＥＣＵ３３から通電されることによって作動し、その吐出量は通電状態に応じて変化する。ここで、ＥＣＵ３３によるポンプ制御の一例を挙げると、ＥＣＵ３３は、回転センサ（図示せず）等によって検出した機関回転数が高くなるにつれて、冷却水ポンプ３２から吐出される冷却水の吐出量を増大させる。
【００６３】
また、ＥＣＵ３３は、例えば高温での低出力運転などのように、ノッキングが発生し易い運転状態では、機関回転数が低くても冷却水ポンプ３２の吐出量を増大させる。これにより、本実施の形態では、機関回転数に関係なく、吸気ポート９の近傍を効率よく冷却することができ、ノッキングの発生を回避することができる。
【００６４】
このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、電動式の冷却水ポンプ３２を用いているので、機関回転数以外の条件によっても、冷却水の吐出量を的確に制御することができる。
【００６５】
実施の形態３．
次に、図７及び図８を参照しつつ、本発明の実施の形態３による車両について説明する。なお、本実施の形態では、前記実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６６】
［実施の形態３の構成］
図７は、本実施の形態による車両４１の前部側を省略した側面図を示し、図８は、車両４１の平面図を示している。これらの図に示すように、車両４１は、所謂ミッドシップ型の乗用４輪自動車として構成されている。そして、車両４１の本体部分を構成する車体４２には、左，右の前輪（図示せず）と、駆動輪をなす左，右の後輪４３とが設けられている。これらの後輪４３は、個々の後輪軸４４によって支持されている。
【００６７】
また、車体４２には、搭乗者が着座する前部シート４５と後部シート４６とが２つずつ搭載されている。この場合、後部シート４６は、座部４２Ａと、背もたれ４２Ｂとを有している。また、座部４２Ａと背もたれ４２Ｂとの接続部位は、略Ｌ字状に屈曲した屈曲部４２Ｃとなっている。さらに、車体４２は、各シート４５，４６に着座した搭乗者が足を載せる床面４７を備えている。床面４７は、搭乗者の足が配置されるレッグスペースの下端に位置している。
【００６８】
一方、車体４２の後部側には、後部シート４６の下側から後輪軸４４の前側にわたる位置に内燃機関１が搭載されている。この場合、内燃機関１の搭載状態は、後述の如く車両のコンパクト化や内燃機関１の冷却性能等を考慮したものとなっている。また、車体４２の下面側には、車両の走行中に生じる走行風を内燃機関１の近傍に取入れるための走行風取入口（図示せず）が設けられている。
【００６９】
内燃機関１のクランクケース２には、図８に示すように、変速機４８が取付けられている。また、左，右の後輪軸４４の間には、各後輪４３の回転数差を吸収するディファレンシャルギア４９が設けられている。また、変速機４８とディファレンシャルギア４９との間には、動力伝達要素５０が連結されている。そして、内燃機関１の出力は、変速機４８、動力伝達要素５０、ディファレンシャルギア４９等を介して各後輪軸４４に伝達され、これによって左，右の後輪４３が駆動される。なお、図７中では、後車軸４４、変速機４８、動力伝達要素５０等を省略している。
【００７０】
（内燃機関の配置）
ここで、車体４２上における内燃機関１の配置について詳しく説明する。まず、内燃機関１は、車体４２上で所謂横置き状態となり、かつ各シリンダ６が車体４２の後方に向けて倒れた姿勢で配置されている。
【００７１】
この場合、横置き状態とは、クランク軸８の軸線Ｏ1が車体４２の幅方向（車幅方向）に対して平行となる姿勢、即ち、２つのシリンダ６が車幅方向に並んだ状態となる姿勢である。この状態で、機関本体３の側面は、側面３Ａが上側に向けられた上面（以下、上面３Ａと称す）となり、側面３Ｂが下側に向けれられた下面（以下、下面３Ｂと称す）となっている。
【００７２】
そして、機関本体３の下面３Ｂには、各シリンダ６の排気ポート９と、冷却水の流入口１５と、流出口１６とが開口しており、これらの開口部位には、排気管１４、冷却配管２２、戻し配管２３がそれぞれ接続されている。
【００７３】
また、内燃機関１は、図７に示すように、側面視において、少なくとも一部が後部シート４６の座部４２Ａの下側に配置されている。この場合、本実施の形態に示す一例では、クランクケース２の全体と、シリンダブロック４の基端側とを座部４２Ａの下側に配置する構成としている。
【００７４】
一方、シリンダブロック４の先端側、シリンダヘッド５、ヘッドカバー１１、サージタンク１２等は、座部４２Ａよりも車体４２の後方側に食み出た位置で、かつ後輪軸４４（ディファレンシャルギア４９）の前側となる位置に配置されている。この状態で、内燃機関１は、車体４２の後方に対して斜め上向きに傾斜している。即ち、各シリンダ６の軸線Ｏ2は、車体４２の後方側ほど高くなるように、例えば角度θだけ傾斜している。
【００７５】
また、内燃機関１のうち、座部４２Ａよりも後方側に食み出た部位は、エンジンカバー５１によって上側から覆われている。エンジンカバー５１の上側には、車両４１の後部側に荷物等を積載するためのラゲッジスペース（図示せず）が設けられている。
【００７６】
［実施の形態３の効果］
このように構成することにより、本実施の形態による車両４１では、以下のような作用効果を得ることができる。
【００７７】
まず、内燃機関１の少なくとも一部を後部シート４６の座部４６Ａの下側に配置することにより、車両全体をコンパクトに形成しつつ、車内の空間を広くすることができる。特に、本実施の形態では、直列２気筒型の内燃機関１を用いたので、例えばＶ型や水平対向型の内燃機関と比べて、内燃機関１を小型化することができ、吸排気系もコンパクトに配置することができる。このため、内燃機関１を後部シート４６の下側に容易に収納することできる。
【００７８】
しかも、各シリンダ６を車体４２の後方側へ倒した姿勢で配置することにより、排気ポート１０を内燃機関１の下側に開口させることができる。これにより、排気管１４をシリンダヘッド５の下面から車体４２の後方側に延ばすことができる。このため、排気管１４をクランクケース２やシリンダブロック４の下側に通す必要がないから、内燃機関１を十分に低い位置に搭載することができる。また、排気管１４から放出される熱がクランクケース２やシリンダブロック４に伝わるのを抑制することもできる。
【００７９】
一方、流入口１５と流出口１６も同様に、機関本体３の下面３Ｂに開口させることができる。これにより、冷却配管２２、戻し配管２３等を内燃機関１の下側で引回すことができる。このように、内燃機関１を低い位置に保持した上で、その上側には配管等の部品を配置しなくてもよい。従って、内燃機関１の上側には、例えばラゲッジスペース等の車載構造物を容易に配置することができ、その配置スペースを広く確保することができる。
【００８０】
また、本実施の形態では、内燃機関１のうちシリンダヘッド５側の部位を、後部シート４６の座部４６Ａよりも後側に配置し、この部位が高くなるように内燃機関１を傾斜させている。これにより、例えばクランクケース２の位置を高くしたり、後部シート４６の位置を高くしなくても、シリンダヘッド５の下側には、冷却配管２２、戻し配管２３や排気管１４等を配置するためのスペースを容易に確保することができ、部品レイアウトを円滑に行うことができる。
【００８１】
また、内燃機関１を傾斜させることにより、シリンダヘッド５をクランクケース２に対して高い位置に保持することができる。この結果、シリンダヘッド５からクランクケース２に向けてオイルが戻り易くなるので、ＰＣＶ装置（ブローバイガス還元装置）の構造を簡素化することができ、低コスト化を促進することができる。さらに、オイルの量を低減することができるから、軽量化および低フリクション化を実現でき、燃費の向上にも寄与することができる。
【００８２】
さらに、本実施の形態では、後部シート４６の屈曲部４２Ｃがクランクケース２とシリンダブロック４との境界付近に位置するように、両者の位置関係を設定している。一般に、座部４２Ａと背もたれ４２Ｂとの間の屈曲部４２Ｃは、後部シート４６のうちで最も低い位置に配置される部位である。一方、クランクケース２とシリンダブロック４との境界部位は、凹形状に窪んだ形状となっている。このため、屈曲部４２Ｃをクランクケース２とシリンダブロック４との境界付近に配置することにより、後部シート４６と内燃機関１との距離を更に接近させることができる。
【００８３】
これにより、後部シート４６の位置を特に低くすることができ、車両４１の室内高（特に、後部シート４６に着座した搭乗者の頭が配置されるスペース）を容易に確保することができる。また、車両４１の地上高を低くすることができ、特に、車両の空力特性に大きな影響を与える車両後部の地上高を低く抑えることができる。このため、走行時の空気抵抗を十分に低減させることができ、燃費を向上させることができる。
【００８４】
なお、実施の形態１では、図３に示すように、内燃機関１の吸気ポート９と排気ポート１０とを機関本体３の上面３Ａと下面３Ｂとの間に前，後方向に並べて配置する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図９、図１０に示す変形例のように構成してもよい。この場合、図９に示す第１の変形例では、吸気ポート９′と排気ポート１０′とが各シリンダ６の並び方向に一列に並んで配置されている。そして、２つの排気ポート１０′は、各吸気ポート９′に両側から挟まれる内側の位置に設けられている。
【００８５】
また、図１０に示す第２の変形例では、２つの排気ポート１０″が各吸気ポート９″の間に配置されると共に、これらの排気ポート１０″は吸気ポート９″よりも機関本体３の下面３Ｂ寄りの位置に配置されている。
【００８６】
また、実施の形態１，２では、シリンダブロック４に流入口１５を設け、シリンダヘッド５に流出口１６を設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、シリンダブロック４に流出口を設け、シリンダヘッド５に流入口を設ける構成としてもよい。さらには、シリンダブロック４とシリンダヘッド５の何れか一方に、流入口と流出口の両方を設ける構成としてもよい。
【００８７】
また、実施の形態１，２では、冷却水通路１７を、手前側通路部１８、奥所側通路部１９及び延長通路部２０によって構成するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、冷却水通路１７を、手前側通路部１８と奥所側通路部１９とによって構成し、延長通路部２０を省略する構成としてもよい。
【００８８】
一方、実施の形態１乃至３では、直列２気筒型の内燃機関１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば単気筒の内燃機関、または３気筒以上の内燃機関に適用してもよい。また、例えばＶ型や水平対向型の内燃機関に対しても、広く適用することができる。
【００８９】
また、実施の形態１では、内燃機関１の一部（クランクケース２側）を後部シート４６の座部４２Ａの下側に配置し、シリンダヘッド５側は座部４２Ａの後側に配置する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、内燃機関１のクランクケース２からサージタンク１２までの全体を座部４２Ａの下側に配置する構成としてもよい。
【００９０】
また、実施の形態１では、内燃機関１を水平面に対して角度θだけ傾斜させる構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、シリンダヘッド５を後方に向けた状態で内燃機関１を水平に配置する構成としてもよい。
【００９１】
また、実施の形態１では、内燃機関１を車両４１に横置き状態で搭載するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、必要に応じて内燃機関１を縦置き状態（クランク軸８の軸線Ｏ1が車両の前，後方向に延びた状態）で車両に搭載する構成としてもよい。
【００９２】
さらに、実施の形態３では、機械式の冷却水ポンプ２１を備えた内燃機関１を車両４１に搭載するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、電動式の冷却水ポンプ３２を備えた内燃機関３１を車両４１に搭載する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施の形態１による内燃機関を示す側面図である。
【図２】図１の内燃機関を一部破断した状態で示す平面図である。
【図３】シリンダブロックを図２中の矢示Ａ−Ａ方向からみた横断面図である。
【図４】シリンダヘッドを図２中の矢示Ｂ−Ｂ方向からみた横断面図である。
【図５】機関本体を図２中の矢示Ｃ−Ｃ方向からみた縦断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２による内燃機関を示す図５と同様の縦断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３による車両を示す側面図である。
【図８】図７に示す車両の平面図である。
【図９】本発明の第１の変形例による内燃機関を示す図３と同様の横断面図である。
【図１０】本発明の第２の変形例による内燃機関を示す図３と同様の横断面図である。
【符号の説明】
【００９４】
１，３１  内燃機関
２  クランクケース
３  機関本体
３Ａ，３Ｂ  上，下の側面
３Ｃ  左，右の側面
４  シリンダブロック
５  シリンダヘッド
６  シリンダ
７  ピストン
８  クランク軸
９，９′，９″  吸気ポート
１０，１０′，１０″  排気ポート
１１  ヘッドカバー
１２  サージタンク
１２Ａ  接続口
１３  吸気管
１４  排気管
１５  流入口
１６  流出口
１７  冷却水通路
１７Ａ，１７Ｂ  凹溝
１８  手前側通路部
１９  奥所側通路部
２０  延長通路部
２１，３２  冷却水ポンプ
２２  冷却配管
２３  戻し配管
３３  ＥＣＵ（制御回路）
４１  車両
４２  車体
４３  後輪
４４  後輪軸
４５  前部シート
４６  後部シート
４２Ａ  座部
４２Ｂ  背もたれ
４２Ｃ  屈曲部
４７  床面
４８  変速機
４９  ディファレンシャルギア
５０  動力伝達要素
５１  エンジンカバー
【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】
2009074511.tif 000009
【図８】
2009074511.tif 000010
【図９】
2009074511.tif 000011
【図１０】
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