JP2009114969A - ４サイクル多気筒エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】デコンプ装置を搭載しながらも、エンジンの小型化、軽量化または製造コストの削減を図る。
【解決手段】２気筒エンジン１が備える２個の気筒５、６のうち、気筒５にはデコンプ装置２５を備えるが、気筒６にはデコンプ装置を備えない。デコンプ閉じ角を上死点直前に設定し、デコンプ動作時には気筒５における圧縮乗り越えトルクがほとんどなくなるようにする。また、デコンプ動作を解除するクランクシャフト３の回転速度を、スタータモータ４によるクランクシャフト３の最大回転速度よりも大きく、かつ気筒６における初爆によるクランクシャフト３の最小回転速度以下の範囲に設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、デコンプ装置を備えた４サイクル多気筒エンジンに関する。

エンジンの始動を容易にするための装置としてデコンプ装置が知られている。デコンプ装置は、例えばスタータモータの駆動力などを利用してエンジンを始動する際に、排気バルブをわずかに開き、圧縮行程における燃焼室内の混合気をわずかに逃がす（デコンプ動作）。これにより、圧縮乗り越えトルク（エンジンフリクション）を減少させ、エンジンの始動を容易にする。

例えば下記の特許文献１ないし３のいずれかに記載されたデコンプ装置は、排気バルブ（および吸気バルブ）の開閉を制御するためのカムシャフトに設けられている。このデコンプ装置はデコンプ動作を行うためのデコンプカムを備えている。エンジン始動時には、排気バルブの開閉を制御する排気カムのカムベース面からデコンプカムが突出する。これにより、圧縮行程において排気バルブがわずかに開く。一方、エンジンが始動し、カムシャフトの回転速度が速くなると、カムシャフトの回転により発生する遠心力によりデコンプカムが移動（回転）し、デコンプカムが排気カムのカムベース面下に没入する。これにより、圧縮行程において排気バルブは閉じたままになる（デコンプ動作の解除）。

特に、極低温環境において使用される車両や装置に搭載されるエンジンの場合には、極低温環境においてエンジンの始動を円滑に行うことが重要である。したがって、デコンプ装置によりエンジン始動時の圧縮乗り越えトルクを減少させることが重要である。このため、例えば雪上車に搭載される多気筒エンジンには、一般に、そのすべての気筒にデコンプ装置がそれぞれ設けられている。
特開平９−１７０４１４号公報 特開２００２−１１５５１８号公報 特開２００６−２７４１号公報

例えば特許文献１または２に記載されているように、デコンプ装置は、デコンプ動作を行うためのデコンプカム、およびデコンプ動作を解除するためのデコンプ解除機構など、多くの部品を備える必要があるため、デコンプ装置の小型化、軽量化は容易でない。このため、多気筒エンジンにデコンプ装置を搭載する場合には、多気筒エンジンのすべての気筒にデコンプ装置を設置するための大きなスペースを確保しなければならず、エンジンが大型化する。また、多気筒エンジンのすべての気筒にデコンプ装置を設置するため、エンジンの重量が増し、またエンジンの製造コストも増加する。

確かに、特許文献３に記載されたデコンプ装置のように、カムシャフト内部にデコンプ動作を制御するためのデコンプカムシャフトを通すことにより、デコンプ装置の小型化を実現することが可能である。しかし、このようなデコンプ装置は、構造が複雑になり、製造コストの増加を招く。

また、高性能なスタータモータをエンジンに搭載し、このスタータモータにより、エンジン始動時の圧縮乗り越えトルクを上回る駆動トルクを作り出すようにすれば、エンジンのすべての気筒からデコンプ装置を廃することが可能である。しかし、この場合には、スタータモータまたはスタータモータを駆動するためのバッテリが大型化するため、やはり、エンジンの大型化、重量化または製造コストの増加を防ぐことは困難である。

一方、多気筒エンジンのすべての気筒にデコンプ装置をそれぞれ設置しても、これらすべての気筒において初爆に必要な圧縮を確保するようにデコンプ閉じ角をそれぞれ設定する必要がある。このため、デコンプ装置により圧縮乗り越えトルクを減少させるのにも限界がある。この結果、デコンプ装置を設けても、スタータモータやそのバッテリの小型化を図ることは容易でない。

また、多気筒エンジンのすべての気筒にデコンプ装置をそれぞれ設置すると、すべての気筒において、いわゆるケッチン（始動時など回転力が小さい時にピストンが上死点を越える前に爆発力が作用することでクランクシャフトが逆回転する現象）が発生する可能性がある。このため、エンジンの始動時または停止時などにおいてケッチンの発生頻度が高まり、トルクリミッタなどケッチン防止用の装置をエンジンに搭載する必要性が高まる。このような装置の搭載は、エンジンの大型化、重量化または製造コストの増加を招く。

本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、デコンプ装置を搭載しながらも、エンジンの小型化、軽量化または製造コストの削減を図ることができる４サイクル多気筒エンジンを提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、複数の気筒を備えた４サイクル多気筒エンジンであって、前記複数の気筒は、デコンプ装置を備えた第１の気筒と、デコンプ装置を備えていない第２の気筒とを含む。

また、前記デコンプ装置は、デコンプ動作を行うために前記第１の気筒の排気バルブの開閉を制御する弁制御機構を備えることが望ましい。この場合には、前記第１の気筒のピストンの上死点直前または上死点において前記排気バルブを閉じるように、前記弁制御機構におけるデコンプ閉じ角を設定することが望ましい。

また、前記デコンプ装置は、スタータモータを用いて当該エンジンを始動させる際に、当該エンジンのクランクシャフトの回転速度が所定の回転速度以上となった時点で前記デコンプ動作を自動的に解除するデコンプ解除機構を備えることが望ましい。この場合、前記所定の回転速度は、前記スタータモータによる前記クランクシャフトの最大回転速度よりも大きく、かつ当該エンジンの初爆による前記クランクシャフトの最小回転速度以下であることが望ましい。

また、当該エンジンは、鞍乗型車両搭載用であることが望ましい。

本発明のエンジンは、デコンプ装置を備えた気筒とデコンプ装置を備えていない気筒を有する。したがって、デコンプ装置をすべての気筒にそれぞれ設置する従来のエンジンと比較して、エンジンの小型化、軽量化、または部品点数の削減による製造コストの低減、あるいは組み立て工数の削減による製造コストの低減を図ることができる。また、一部の気筒がデコンプ装置を備えていないので、エンジンを構成する種々の部品のレイアウトの自由度が増し、またはエンジンを車両などに組み付ける際の自由度が増す。

また、デコンプ動作を行うために第１の気筒の排気バルブの開閉を制御する弁制御機構をデコンプ装置に備え、第１の気筒のピストンの上死点直前または上死点において排気バルブを閉じるように、弁制御機構におけるデコンプ閉じ角を設定する。これにより、デコンプ装置を備えた気筒（つまり第１の気筒）において、エンジン始動時の圧縮乗り越えトルクの発生を大幅に抑制し、またはなくすことができる。したがって、小型のスタータモータまたは小型のバッテリを採用することが可能になり、エンジンの小型化または軽量化、あるいは製造コストの削減を図ることができる。また、デコンプ装置を備えた気筒においてケッチンが発生するのを防止することができるので、エンジンの始動時または停止時などにおいてケッチンが発生する頻度を下げることができる。

また、スタータモータを用いて当該エンジンを始動させる際に、当該エンジンのクランクシャフトの回転速度が所定の回転速度以上となった時点でデコンプ動作を自動的に解除するデコンプ解除機構をデコンプ装置に備え、この所定の回転速度を、スタータモータによるクランクシャフトの最大回転速度よりも大きく、かつ当該エンジンの初爆によるクランクシャフトの最小回転速度以下に設定する。これにより、デコンプ装置を備えていない気筒において初爆を発生させた後は、デコンプ装置を備えた気筒においてもデコンプ動作を速やかに解除し爆発を直ちに発生させることができる。したがって、スタータモータによるエンジンの始動、初爆、完爆の一連のエンジン始動動作を円滑に行うことが可能になり、エンジンの始動性を向上させることができる。

また、本発明のエンジンが鞍乗型車両搭載用である場合には、上述したようにエンジンの小型化、軽量化、低コスト化を図ることにより、鞍乗型車両の小型化、軽量化、低コスト化の要請に対応することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態であるエンジンを、ヘッドカバーを取り外した状態で示している。図２は、図１中のエンジン１のシリンダヘッド９内に設置された排気カムシャフト１７、排気カム１８、１９、２０、２１およびデコンプ装置２５などを拡大して示している。

図１中のエンジン１は、直列２気筒の４サイクルエンジンであり、例えば自動二輪車などの鞍乗型車両搭載用である。エンジン１のエンジンケース２にはクランクシャフト３が支持されている。また、エンジンケース２の背面にはスタータモータ４が設置されている。エンジンケース２の上側には、第１の気筒５および第２の気筒６を一体化したシリンダアセンブリ７が設置されており、シリンダアセンブリ７はシリンダブロック８およびシリンダヘッド９を備えている。また、シリンダヘッド９の背面には、気筒５、６にそれぞれ対応する２個の吸気ポート１０、１０が形成され、シリンダヘッド９の前面には気筒５、６にそれぞれ対応する２個の排気ポート（図示せず）が形成されている。

シリンダヘッド９内には、気筒５に対応する２個の吸気バルブおよび２個の排気バルブと、気筒６に対応する２個の吸気バルブおよび２個の排気バルブが設置されている。また、シリンダヘッド９内には吸気カムシャフト１１が設置され、吸気カムシャフト１１には、気筒５の２個の吸気バルブの開閉を制御するための２個の吸気カム１２、１３と、気筒６の２個の吸気バルブの開閉を制御するための２個の吸気カム１４、１５とが形成されている。また、吸気カムシャフト１１の右側端部には、クランクシャフト３の回転を吸気カムシャフト１１に伝達するためのスプロケット１６が取り付けられている。

また、シリンダヘッド９内には排気カムシャフト１７が設置され、排気カムシャフト１７には、気筒５の２個の排気バルブの開閉を制御するための２個の排気カム１８、１９と、気筒６の２個の排気バルブの開閉を制御するための２個の排気カム２０、２１とが形成されている。また、排気カムシャフト１７の右側端部には、クランクシャフト３の回転を排気カムシャフト１７に伝達するためのスプロケット２２が取り付けられている。

気筒５はデコンプ装置２５を備えている。デコンプ装置２５は、図２に示すように、シリンダヘッド９内に設置された排気カムシャフト１７の左側端部に配置されている。一方、気筒６はデコンプ装置を備えていない。

図３は、図２中の矢示Ａ方向からみたデコンプ装置２５を示している。図４は、図２中の矢示Ｂ方向から見た排気カムシャフト１７、排気カム１８およびデコンプカム２８などを示している。図５は、図３および図４中のデコンプカムシャフト２７、デコンプカム２８およびデコンプピン３２を拡大して示している。

図３に示すように、デコンプ装置２５は、支持部２６、デコンプカムシャフト２７、デコンプカム２８、デコンプアーム２９およびデコンプピン３２を備えている。

支持部２６は、円盤状に形成され、中央に装着穴が形成されている。支持部２６は、この装着穴を排気カムシャフト１７に嵌め込むことにより、排気カムシャフト１７の左側端部に固定されている。また、支持部２６には、デコンプカムシャフト２７を支持するための支持穴２６Ａ（図２参照）が形成されている。

デコンプカムシャフト２７は、支持部２６の支持穴２６Ａを通って支持部２６を貫通し、支持穴２６Ａに回動可能に支持されている。デコンプカムシャフト２７は、排気カムシャフト１７の軸線に対して平行に伸び、その左側端部は支持部２６の左面から左側に突出している。一方、デコンプカムシャフト２７の右側端部は、支持部２６の右面から右側に突出し、排気カムシャフト１７に形成された溝１７Ａ（図２参照）を通り、排気カム１８が形成されている部位まで伸びている。

デコンプカム２８は、デコンプカムシャフト２７の右側端部に形成されている。デコンプカム２８は、図４に示すように、その横断面形状が略半月状である。

デコンプアーム２９は、支持部２６の左面上に設置されている（図２参照）。デコンプアーム２９の基端部は、連結部材３１により、支持部２６に回動可能に取り付けられている。一方、デコンプアーム２９の先端部は、デコンプピン３２を介してデコンプカムシャフト２７の左側端部に接続されている。また、デコンプアーム２９は、ばね３３により図３中の矢示Ｃ方向に付勢されている。

図５に示すように、デコンプピン３２の基端側は、デコンプカムシャフト２７の左側端部に嵌め込まれ、デコンプカムシャフト２７に固定されている。デコンプピン３２の先端側は、図３に示すように、デコンプアーム２９の先端に形成された接続溝２９Ａに挿入されている。デコンプアーム２９が図３中の矢示Ｃ、Ｄ方向に移動すると、これと共にデコンプピン３２が図５中の矢示Ｅ、Ｆ方向に揺動し、これに伴ってデコンプカムシャフト２７がＸを軸として回動する。

なお、気筒５が第１の気筒の具体例であり、気筒６が第２の気筒の具体例である。また、デコンプカムシャフト２７およびデコンプカム２８が、デコンプ動作を行うために気筒５の排気バルブの開閉を制御する弁制御機構の具体例である。また、デコンプアーム２９、デコンプピン３２およびばね３３が、スタータモータ４を用いてエンジン１を始動させる際に、クランクシャフト３の回転速度が所定の回転速度以上となった時点でデコンプ動作を自動的に解除するデコンプ解除機構の具体例である。

デコンプ装置２５は、次のように動作する。エンジン１が停止しているときには、ばね３３の付勢力によりデコンプアーム２９は、図３中の矢示Ｃ方向に移動しており、支持部２６の内周側に位置している。このとき、デコンプピン３２は、デコンプアーム２９と共に矢示Ｃ方向に移動している。すなわち、デコンプピン３２はこのとき図５中の矢示Ｅ方向に移動している。この結果、図４に示すように、デコンプカム２８は溝１７Ａからはみ出し、排気カム１８のカムベース面１８Ａから突出した状態にある。

この状態で、スタータモータ４を駆動させてエンジン１を始動すると、デコンプ装置２５によるデコンプ動作が行われる。すなわち、図４に示すように、圧縮行程において、デコンプカム２８が排気バルブのタペット３５を押す。これにより、圧縮行程において排気バルブがわずかに開き、圧縮混合気の一部が気筒５の燃焼室内から排気ポートを介して外部に排出される。後述するように、本実施形態におけるデコンプ装置２５では、気筒５の圧縮行程において圧縮がほとんど生じないように、デコンプ閉じ角が設定されている。この結果、気筒５の圧縮乗り越えトルクは大幅に減少し、またはほとんどなくなる。

一方、スタータモータ４の駆動力によりクランクシャフト３が回転し、気筒６において初爆が起こり、クランクシャフト３の回転速度が所定の回転速度以上となると、デコンプ装置２５によるデコンプ動作が解除される。すなわち、クランクシャフト３の回転に伴う排気カムシャフト１７の回転により発生する遠心力により、デコンプアーム２９がばね３３の付勢力に抗して支持部２６の外周側へ図３中の矢示Ｄ方向に移動する（図３中の二点鎖線参照）。これにより、デコンプピン３２は図５中の矢示Ｆ方向に移動し、デコンプカムシャフト２７と共にデコンプカム２８が回動する。そして、デコンプカム２８は、溝１７Ａ内に没入し、排気カム１８のカムベース面１８Ａから突出しなくなる。この結果、圧縮行程において排気バルブが完全に閉じた状態が維持されるようになる。

なお、デコンプ動作時は、気筒５では圧縮がほとんど行われないので、気筒５において爆発は起こらない。一方、デコンプ動作解除後は、気筒５においても圧縮が行われるようになるので、気筒５において爆発が起こるようになる。

図６は、デコンプ装置２５を備えた気筒５における、クランクシャフト３の回転角度（クランク角）と、吸気バルブおよび排気バルブのバルブリフトとの関係を示している。図６中の特性線Ｑ１およびＱ３が排気バルブのバルブリフトを示し、特性線Ｑ２が吸気バルブのバルブリフトを示している。また、図６中のＴＤＣは上死点、ＢＤＣは下死点、ＡＴＤＣは上死点後、ＢＴＤＣは上死点前を意味する。

図６中の特性線Ｑ３に示すように、本実施形態におけるデコンプ装置２５におけるデコンプ閉じ角（デコンプカム２８により排気バルブが閉じる時のクランクシャフトの回転角度）は、気筒５の圧縮行程Ｐ１において圧縮がほとんど生じないように設定されている。すなわち、このデコンプ閉じ角は、圧縮行程Ｐ１において、気筒５のピストンの上死点直前ａ１（ピストンと排気バルブが接触しない最も上死点に近い閉じ角、理想的には上死点）において排気バルブを閉じるように設定されている。この結果、デコンプ動作時において、気筒５の圧縮乗り越えトルクは大幅に減少し、またはほとんどなくなる。

従来のデコンプ装置におけるデコンプ閉じ角は、一般に、図９中の特性線Ｑ５に示すように、圧縮行程Ｐ１において上死点前７０度から８０度までの間（例えば図９中に示すように上死点前７５度）に設定されている。これは、デコンプ装置が設けられている当該気筒における初爆の発生を確保するためである。しかし、本実施形態のデコンプ装置２５では、デコンプ動作中には気筒５において爆発を発生させないので、デコンプ装置２５におけるデコンプ閉じ角は、図６中の特性線Ｑ３に示すように、上死点直前ａ１に設定されている。

本実施形態におけるデコンプ装置２５では、排気カム１８に対するデコンプカム２８の配置、または排気カム１８のカムベース面１８Ａにおけるデコンプカム２８の突出位置を定めることにより、デコンプ閉じ角を上死点直前ａ１に設定している。

一方、圧縮行程Ｐ１においてデコンプカム２８が排気バルブを開く時のクランクシャフト３の回転角度は、図６中の特性線Ｑ３に示すように、圧縮行程Ｐ１においておよそ上死点前６０度に設定されている。これにより、従来のデコンプ装置における排気カムに対するデコンプカムの配置を変更するといった簡単な変更により、容易に本実施形態によるデコンプ装置２５を製造することができる。

他方、上述したように、デコンプ装置２５は、エンジン始動時に気筒６において初爆が起こり、クランクシャフト３の回転速度が所定の回転速度以上となると、デコンプ動作を自動的に解除する。このデコンプ動作を自動的に解除するクランクシャフト３の所定の回転速度は、スタータモータ４の駆動力によるクランクシャフト３の最大回転速度よりも大きく、かつ気筒６における初爆により作り出される駆動力によるクランクシャフト３の最小回転速度以下の値に設定されている。具体的には、スタータモータ４の駆動力によるクランクシャフト３の最大回転速度が４００ｒｐｍであり、気筒６における初爆により作り出される駆動力によるクランクシャフト３の最小回転速度が６００ｒｐｍである場合には、デコンプ動作を自動的に解除するクランクシャフト３の所定の回転速度はおよそ５００ｒｐｍである。これにより、気筒６において初爆が起こったときには、デコンプ動作が直ちに解除される。

本実施形態におけるデコンプ装置２５では、上記所定の回転速度でクランクシャフト３が回転した時に排気カムシャフト１７の回転により発生する遠心力などを考慮して、図３中のばね３３の付勢力を設定している。これにより、クランクシャフト３の回転速度が上記所定の回転速度以上となった時にデコンプアーム２９が図３中の矢示Ｄ方向に直ちに移動し、デコンプ動作が自動的に解除される。

以上より、本実施形態におけるエンジン１では、デコンプ装置２５を備えた気筒５とデコンプ装置を備えていない気筒６を有する。したがって、デコンプ装置を備えていない気筒６においては、デコンプ装置を設置するためのスペースが不要になるので、エンジン１の小型化を図ることができる。また、デコンプ装置をすべての気筒にそれぞれ設置する従来のエンジンと比較して、デコンプ装置の個数を減らすことができるので、エンジン１の軽量化、または部品点数の削減による製造コストの低減、あるいは組み立て工数の削減による製造コストの低減を図ることができる。また、気筒６がデコンプ装置を備えていないので、エンジン１を構成する種々の部品のレイアウトの自由度が増し、またはエンジン１を車両などに組み付ける際の自由度が増す。

一方、本実施形態におけるエンジン１では、デコンプ動作を行うために気筒５の排気バルブの開閉を制御する弁制御機構（デコンプカムシャフト２７およびデコンプカム２８）をデコンプ装置２５に備え、気筒５のピストンの上死点直前において排気バルブを閉じるようにデコンプ閉じ角を設定している。これにより、デコンプ装置２５を備えた気筒５において、エンジン始動時の圧縮乗り越えトルクの発生を大幅に抑制し、またはなくすことができる。これにより、エンジン１に搭載するスタータモータ４は、デコンプ装置を備えていない気筒６において初爆を引き起こすのに必要な駆動トルクを発生させることができる性能を備えていれば足りる。したがって、小型のスタータモータ４または小型の（小容量の）バッテリを採用することが可能になり、エンジン１の小型化または軽量化、あるいは製造コストの削減を図ることができる。

また、デコンプ装置２５を備えた気筒５において、エンジン始動時の圧縮乗り越えトルクの発生を大幅に抑制し、またはなくすことにより、デコンプ装置２５を備えた気筒５においてケッチンが発生するのを防止することができる。したがって、エンジン１の始動時または停止時などにおいてケッチンが発生する頻度を下げることができる。さらに、ケッチンの発生頻度を十分に下げることができれば、トルクリミッタなどのケッチン防止用の装置をエンジン１に搭載する必要がなくなり、エンジン１の小型化または軽量化、あるいは製造コストの削減を図ることができる。

他方、スタータモータ４を用いてエンジン１を始動させる際に、エンジン１のクランクシャフト３の回転速度が所定の回転速度以上となった時点でデコンプ動作を自動的に解除するデコンプ解除機構（デコンプアーム２９、デコンプピン３２およびばね３３）をデコンプ装置２５に備え、この所定の回転速度を、スタータモータ４によるクランクシャフト３の最大回転速度よりも大きく、かつ気筒６における初爆によるクランクシャフト３の最小回転速度以下に設定している。これにより、エンジン始動時において、スタータモータ４の駆動力によりクランクシャフト３が回転している期間では、デコンプ装置２５によるデコンプ動作を確実に行わせることができる。そして、気筒６において初爆が起こったときには、デコンプ装置２５によるデコンプ動作を確実に解除することができる。したがって、デコンプ装置を備えていない気筒６において初爆を発生させた後は、デコンプ装置２５を備えた気筒５においても爆発を直ちに発生させることができる。よって、スタータモータ４によるエンジン１の始動、初爆、完爆の一連のエンジン始動動作を円滑に行うことが可能になり、エンジン１の始動性を向上させることができる。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図７は、第２の実施形態のエンジンにおける排気カムシャフト、排気カムおよびデコンプカム機構などを示している。図８は、第２の実施形態のエンジンにおけるバルブリフトとクランクシャフトの回転角度との関係を示している。なお、図７および図８において、図１ないし図６に示す第１の実施形態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。

図７に示すように、本実施形態のエンジンにおけるデコンプ装置は、第１の実施形態のエンジン１が備えるデコンプ装置２５におけるデコンプカム２８（図４参照）の代わりに、デコンプカム機構４１を備えている。デコンプカム機構４１は、デコンプカム４１Ａおよび隆起部材４１Ｂを備えている。

デコンプカム４１Ａは、第１の実施形態のデコンプカム２８とほぼ同様に、デコンプカムシャフト２７の右側端部に形成され、その横断面形状が略半月状である。

隆起部材４１Ｂは、排気カム１８のカムベース側に配置されている。隆起部材４１Ｂは、排気カム１８のカムベース面１８Ａよりも大きな曲率をもって湾曲する湾曲面４１Ｃを有する。隆起部材４１Ｂは、その基端部が排気カム１８のカムベース側に回動可能に支持されており、これにより隆起部材４１Ｂの先端部は矢示Ｇ、Ｈ方向に回動可能である。また、隆起部材４１Ｂの基端部にはばね４１Ｄが設けられており、隆起部材４１Ｂを矢示Ｈ方向に付勢している。

なお、デコンプカムシャフト２７およびデコンプカム機構４１が、デコンプ動作を行うために気筒５の排気バルブの開閉を制御する弁制御機構の具体例である。

本実施形態のエンジンにおけるデコンプ装置は、次のように動作する。エンジンが停止しているときには、図３に示すように、ばね３３の付勢力によりデコンプアーム２９が図３中の矢示Ｃ方向に移動しており、これにより、デコンプピン３２が図５中の矢示Ｅ方向に移動している。これにより、図７に示すように、デコンプカム４１Ａは溝１７Ａからはみ出し、ばね４１Ｄの付勢力に抗して隆起部材４１Ｂを矢示Ｇ方向に持ち上げている。この結果、隆起部材４１Ｂの湾曲面４１Ｃは排気カム１８のカムベース面１８Ａから突出した状態にある。

この状態で、スタータモータ４を駆動させてエンジンを始動すると、デコンプ装置によるデコンプ動作が行われる。すなわち、圧縮行程において、隆起部材４１Ｂの湾曲面４１Ｃが排気バルブのタペット３５を押す。これにより、圧縮行程において排気バルブがわずかに開き、混合気が気筒５の燃焼室内から排気ポートを介して外部に排出される。

一方、スタータモータ４の駆動力によりクランクシャフト３が回転し、気筒６において初爆が起こり、クランクシャフト３の回転速度が所定の回転速度以上となると、デコンプ装置によるデコンプ動作が解除される。すなわち、クランクシャフト３の回転に伴う排気カムシャフト１７の回転により発生する遠心力により、デコンプアーム２９がばね３３の付勢力に抗して支持部２６の外周側へ図３中の矢示Ｄ方向に移動する。これにより、デコンプピン３２は図５中の矢示Ｆ方向に移動し、デコンプカムシャフト２７と共にデコンプカム４１Ａが回動する。そして、図７中のデコンプカム４１Ａは溝１７Ａ内に没入する。これにより、隆起部材４１Ｂは、ばね４１Ｄにより、矢示Ｈ方向に移動し、湾曲面４１Ｃは排気カム１８のカムベース面１８Ａから突出しなくなる。この結果、圧縮行程において排気バルブが完全に閉じた状態が維持されるようになる。

図８中の特性線Ｑ４に示すように、圧縮行程Ｐ１においてデコンプカム機構４１により排気バルブを閉じる時のクランクシャフトの回転角度（デコンプ閉じ角）は、気筒５のピストンの上死点ａ２に設定されている（なお、本実施形態では上死点においてピストンと排気バルブが接触しない構造になっている）。また、圧縮行程Ｐ１においてデコンプカム機構４１により排気バルブを開く時のクランクシャフトの回転角度は、例えば、圧縮行程Ｐ１において吸気バルブの閉弁が完了した時のクランクシャフト３の回転角度（例えば上死点前１３５度）に設定されている。図８中の特性線Ｑ４と図６中の特性線Ｑ３とを比較するとわかる通り、本実施形態によれば、圧縮行程Ｐ１中にデコンプカム機構４１により排気バルブが開いている時間が比較的長い。この排気バルブの開弁時間は、隆起部材４１Ｂの湾曲面４１Ｃの曲率などにより定められている。

以上より、本実施形態によれば、デコンプ閉じ角を上死点ａ２に設定しているので、気筒５において、エンジン始動時の圧縮乗り越えトルクの発生を大幅に抑制し、またはなくすことができる。したがって、小型のスタータモータ４または小型の（小容量の）バッテリを採用することが可能になり、エンジン１の小型化または軽量化、あるいは製造コストの削減を図ることができる。

また、デコンプカム機構４１により、デコンプ動作のために圧縮行程Ｐ１中において比較的長い時間排気バルブを開弁することができる。これにより、デコンプ動作時の圧縮行程Ｐ１において、気筒５の燃焼室内の混合気をスムーズにまたは多量に排出することができ、エンジン始動時の圧縮乗り越えトルクの発生をよりいっそう効果的に抑制し、または確実になくすことができる。したがって、スタータモータ４またはそのバッテリの小型化、軽量化、または製造コストの削減をより一層進めることが可能になる。

なお、上述した実施形態におけるデコンプ装置の弁制御機構は、デコンプ装置２５と排気カム１８との間に位置する、排気カムシャフト１７の周面の一部に溝１７Ａを形成し、溝１７Ａ内にデコンプカムシャフト２７を配置し、デコンプカムシャフト２７の右側端部に横断面略半月状のデコンプカム２８（４１Ａ）を形成する構成である。しかし、デコンプ装置の弁制御機構の構成はこれに限らない。

また、上述した実施形態のエンジンでは、並列に配置された２個の気筒５、６のうち、気筒５にデコンプ装置２５を設け、気筒６にデコンプ装置を設けない構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、気筒６にデコンプ装置を設け、気筒５にデコンプ装置を設けない構成としてもよい。もっとも、気筒５にデコンプ装置を設け、気筒６にデコンプ装置を設けないことにより、次のようなメリットが生まれる。すなわち、マグネト（ＭＡＧＮＥＴＯ）側の気筒６にはスプロケット２２など、クランクシャフト３の回転をカムシャフト１１、１７に伝達するための機構があり、デコンプ装置を設置するためのスペースを確保しにくい。これに対し、ＰＴＯ（Ｐｏｗｅｒ Ｔａｋｅ Ｏｆｆ）側の気筒５にはこのような機構がなく、デコンプ装置を設置するためのスペースを確保しやすい。それゆえ、気筒５にデコンプ装置を設ける方が、デコンプ装置あるいはデコンプ装置周辺の構造を簡単化することができ、デコンプ装置やスプロケットの組み付けが容易になる。

また、上述した実施形態では、２気筒のエンジンを例にあげたが、本発明はこれに限らず、気筒数が３個以上の多気筒エンジンにも適用することができる。すなわち、本発明では、気筒数がｎ個（ｎは２以上の整数）のエンジンにおいて、ｎ個の気筒のうち、１個ないし（ｎ−１）個の気筒にデコンプ装置を設けない構成とする。

また、上述した実施形態では、鞍乗型車両搭載用のエンジンを例にあげたが、本発明はこれに限らず、他の用途のエンジンにも適用することができる。もっとも、本発明を鞍乗型車両搭載用のエンジンに適用することにより、鞍乗型車両の小型化、軽量化、低コスト化の要請に対応することができる。

また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うエンジンもまた本発明の技術思想に含まれる。

本発明の第１の実施形態であるエンジンを、ヘッドカバーを外した状態で示す斜視図である。 図１中の排気カムシャフト、排気カムおよびデコンプ装置などを示す正面図である。 第１の実施形態のエンジンにおけるデコンプ装置の正面図である。 図２中の矢示Ｂ方向からみた排気カムシャフト、排気カムおよびデコンプカムなどを示す断面図である。 図３および図４中のデコンプカムシャフト、デコンプカムおよびデコンプピンを拡大して示す斜視図である。 第１の実施形態のエンジンにおけるバルブリフトとクランクシャフトの回転角度との関係を示す特性線図である。 第２の実施形態のエンジンにおける排気カムシャフト、排気カムおよびデコンプカム機構などを示す断面図である。 第２の実施形態のエンジンにおけるバルブリフトとクランクシャフトの回転角度との関係を示す特性線図である。 従来のエンジンにおけるバルブリフトとクランクシャフトの回転角度との関係を示す特性線図である。

符号の説明

１ エンジン
３ クランクシャフト
５、６ 気筒
１７ 排気カムシャフト
１８ 排気カム
２５ デコンプ装置
２７ デコンプカムシャフト
２８、４１Ａ デコンプカム
２９ デコンプアーム
３２ デコンプピン
３３ ばね
４１ デコンプカム機構
４１Ｂ 隆起部材

Claims (4)

1. 複数の気筒を備えた４サイクル多気筒エンジンであって、
   前記複数の気筒は、デコンプ装置を備えた第１の気筒と、デコンプ装置を備えていない第２の気筒とを含むことを特徴とする４サイクル多気筒エンジン。
2. 前記デコンプ装置は、デコンプ動作を行うために前記第１の気筒の排気バルブの開閉を制御する弁制御機構を備え、
   前記第１の気筒のピストンの上死点直前または上死点において前記排気バルブを閉じるように、前記弁制御機構におけるデコンプ閉じ角が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の４サイクル多気筒エンジン。
3. 前記デコンプ装置は、スタータモータを用いて当該エンジンを始動させる際に、当該エンジンのクランクシャフトの回転速度が所定の回転速度以上となった時点で前記デコンプ動作を自動的に解除するデコンプ解除機構を備え、
   前記所定の回転速度は、前記スタータモータによる前記クランクシャフトの最大回転速度よりも大きく、かつ当該エンジンの初爆による前記クランクシャフトの最小回転速度以下であることを特徴とする請求項２に記載の４サイクル多気筒エンジン。
4. 当該エンジンは、鞍乗型車両搭載用であることを特徴とする請求項１、２または３に記載の４サイクル多気筒エンジン。

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