JP2007113564A - 自動二輪車の燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気通路長を短縮化し、且つ燃焼効率の向上を図った自動二輪車の燃料噴射装置を提供するにある。
【解決手段】各気筒の吸気通路３１を形成するスロットルボディ１８に二本のフューエルインジェクタ３６，４１を配置し、吸気の下流側に配設される一方のフューエルインジェクタ３６を、吸気通路３１へのインジェクタ取付軸線３８に対して噴射軸線３９がシリンダヘッド２３の燃焼室２４側に偏向した領域に指向して燃料を噴射させるようにしたものである。
【選択図】 図３

Description

本発明は、自動二輪車の燃料噴射装置に関する。

エンジンに混合気を供給する手段としてキャブレタを用いるものがあるが、エンジンの特性と、走行の要求に応えるために、近年、キャブレタの代わりに燃料噴射装置を備えたエンジンが多くなった。燃料噴射装置は、スロットル開度、エンジン回転数、エンジン温度、外気温度・気圧などをセンサで感知し、その情報をコンピューターで処理して補正値を求め、その時最も適切な必要燃料量をフューエルインジェクタでエンジンの吸気通路に直接噴射するものであり、燃焼効率がよく出力の向上が図れると共に、最低必要量しか燃料を噴射しないので燃料消費量も少ないなどの利点がある。

ところで、自動二輪車のエンジンのようにその回転数の変動が大きく、また頻繁な場合、一つのフューエルインジェクタではエンジンに要求される燃料の供給が充分に対応しきれない場合があるため、吸気通路を構成する例えばスロットルボディやその近傍に複数のフューエルインジェクタを配置して対応するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。
特開平１０−１９６４９４号公報

しかしながら、ひとつのスロットルボディに複数のフューエルインジェクタを取り付ける場合、周辺に取り付けスペースが少なく、フューエルインジェクタの噴出孔位置や取り付け角度等を考慮するとレイアウトの自由度がない。

特に、上流側に取り付けられるフューエルインジェクタと下流側に取り付けられるフューエルインジェクタとが干渉しないよう、両者を離間して配置すると、スロットルボディの全長が大きくなり、スロットルボディの上流側に接続されるエアクリーナの設置位置が高くなって燃料タンクの容量を十分に確保できなくなる虞がある。

また、上流側のフューエルインジェクタが燃焼室から遠ざかるとエンジンの空気量応答性（スロットルレスポンス）が悪化して走行性能が低下してしまう。特に、ダブルスロットル仕様のスロットルボディを備えるエンジンは、吸入空気量を正確に制御するために採用されるため、この制御された吸入空気に見合った燃料噴射が要求され、燃焼室への正確且つ応答性の良い燃料の供給が望まれる。

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、吸気通路長を短縮化し、且つ燃焼効率の向上を図った自動二輪車の燃料噴射装置を提供することを目的とする。

本発明に係る自動二輪車の燃料噴射装置は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、各気筒の吸気通路を形成するスロットルボディに二本のフューエルインジェクタを配置し、吸気の下流側に配設される一方のフューエルインジェクタを、上記吸気通路へのインジェクタ取付軸線に対して噴射軸線がシリンダヘッドの燃焼室側に偏向した領域に指向して燃料を噴射させるようにしたものである。

また、上述した課題を解決するために、請求項２に記載したように、上記二本のフューエルインジェクタのうち、吸気の上流側に配設されるフューエルインジェクタの上記吸気通路の軸線に対する傾斜角を、上記吸気の下流側に配設されるフューエルインジェクタの傾斜角より大きく傾斜させて配設したものである。

さらに、上述した課題を解決するために、請求項３に記載したように、上記二本のフューエルインジェクタを側面視で上記吸気通路に対して同じ側に配置したものである。

そして、上述した課題を解決するために、請求項４に記載したように、上記スロットルボディの内部に形成される上記吸気通路に二枚のスロットルバルブを設け、一方のスロットルバルブをライダのスロットル操作に応じて、また他方のスロットルバルブを電子制御によりそれぞれ開閉させると共に、吸気の下流側に配設される上記フューエルインジェクタを主フューエルインジェクタとし、吸気の上流側に配設される上記フューエルインジェクタを副フューエルインジェクタとし、この副フューエルインジェクタを上記電子制御により開閉される他方のスロットルバルブが所定開度以上開いた状態にあるときに噴射が許容されるように設定し、所定開度以上開いた状態の上記他方のスロットルバルブが上記副フューエルインジェクタの取付軸線と交差するように配設することにより、上記副フューエルインジェクタによる燃料噴射の大部分がこの他方のスロットルバルブに当たるように構成したものである。

本発明に係る自動二輪車の燃料噴射装置によれば、二本のフューエルインジェクタを吸気通路に対して大きな傾斜角で取付可能になるので、二本のフューエルインジェクタの間隔を狭めることができてスロットルボディの長さを短縮化でき、スロットルレスポンスが向上すると共に燃焼効率も向上する。また、燃料の吸気通路壁面への付着量が減少し、燃料の霧化が促進され、スロットルレスポンスが向上する。

さらに、スロットルボディの上流側端面の高さを低く抑えることができ、スロットルボディの上流側に接続されるエアクリーナの設置位置を低く設定できるので、燃料タンクの容量を十分に確保可能になる。さらにまた、燃料配管を短縮化でき、その取り回しも容易になる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、この発明を適用した自動二輪車の一例を示す左側面図である。図１に示すように、この自動二輪車１は車体フレーム２を有し、その前端部にヘッドパイプ３が設けられる。ヘッドパイプ３には前輪４を回動自在に支持する左右一対のフロントフォーク５やハンドルバー６等から構成されるステアリング機構７が設けられ、ハンドルバー６により前輪４が左右に回動自在に操舵される。

車体フレーム２は、例えばツインチューブ型のもので、主に上記ヘッドパイプ３と、このヘッドパイプ３の直後で左右方向に拡開された後、互いに平行に一旦後斜下方に延び、その後部で下方に向かって延びる左右一対の主フレーム８と、主フレーム８の後側折曲部に取り付けられ、後方に向かって延出される左右一対のシートレール９とから構成される。

主フレーム８の上方には燃料タンク１０が配置され、シートレール９の上方には運転シート１１が着脱または開閉自在に配置される。また、左右のスイングアームピボット軸支持部１２間にはリヤスイングアーム１３の前端がスイング自在に枢着されると共に、このリヤスイングアーム１３の後端に後輪１４が回動自在に軸支される。さらに、このスイングアームはその基端部がリヤクッションユニット１５およびリンク部材１６を介して車体フレーム２に上下にクッション自在に支持される。

車体の中央下部、燃料タンク１０下方の車体フレーム２には４サイクル多気筒エンジン１７が搭載される。エンジン１７の後上部にはエンジン吸気系を構成するスロットルボディ１８が接続され、このスロットルボディ１８の上流側にエアクリーナ１９が接続される。

一方、エンジン１７の前部にはエンジン排気系を構成する複数本のエキゾーストパイプ２０が接続され、エンジン１７の下部を回って後方に延びると共に、エンジン１７の下部で一本に集合化して後方に向かって延設され、その下流端に排気膨張室２１が接続される。

さらに、この自動二輪車１は車体の少なくとも一部、本実施形態においては前部から中央下部にかけて、流線形のカウリング２２で覆われており、走行中の空気抵抗低減と、走行風圧からのライダの保護とが図られている。

図２はこの自動二輪車１の燃料系統図である。また、図３はエンジン１７を構成するシリンダヘッド２３およびこのシリンダヘッド２３に接続される上記スロットルボディ１８の縦断面図である。図２および図３に示すように、シリンダヘッド２３には図示しないシリンダブロックとの接合面に、図示しないシリンダと整合する燃焼室２４が形成される。この燃焼室２４からは例えばシリンダヘッド２３の後面に向かって吸気ポート２５が斜め後上方に向かって形成されると共に、燃焼室２４から例えばシリンダヘッド２３の前面に向かって排気ポート２６が斜め前上方に向かって形成され、これらの吸・排気ポート２５，２６は吸・排気バルブ２７，２８によって開閉される。

シリンダヘッド２３の後面には吸気ポート２５の入口部分が形成され、このシリンダヘッド２３後面にインテークパイプ２９およびゴムや樹脂等の弾性体から形成されるジョイントパイプ３０を介して前記スロットルボディ１８が接続される。

一方、このスロットルボディ１８はその内部に各気筒の吸気通路３１が形成され、この吸気通路３１に二枚のバタフライ型スロットルバルブが吸気通路の軸線３２方向に離間して設けられたデュアルスロットルバルブ仕様のものである。インテークパイプ２９側、すなわち吸気下流側に設けられるスロットルバルブは主スロットルバルブ３３であり、ライダのスロットル操作に応じて開閉される。また、エアクリーナ１９側、すなわち主スロットルバルブ３３の上流側に離間して設けられるスロットルバルブは副スロットルバルブ３４であり、エンジン１７回転数や主スロットルバルブ３３の開度等をパラメータとして電子的に開閉駆動が制御される。

主スロットルバルブ３３近傍の、スロットルボディ１８の下面の壁部には主インジェクタ取り付けボス３５が一体に形成され、このボス３５に主フューエルインジェクタ３６が、燃焼室２４を指向するよう傾斜角３７を設けて取り付けられる。また、主フューエルインジェクタ３６には吸気通路３１へのインジェクタ取付軸線３８に対して噴射軸線３９が燃焼室２４側に偏向した領域に、例えば本実施形態においては約１５°程度指向して燃料噴射が可能な偏向噴射インジェクタが用いられる。

さらに、側面視で、主フューエルインジェクタ３６が取り付けられた側と同じ側、すなわちスロットルボディ１８の下面、且つ副スロットルバルブ３４の下流近傍の壁部には副インジェクタ取り付けボス４０が一体に形成され、このボス４０に副フューエルインジェクタ４１が、副スロットルバルブ３４の下流近傍を指向するよう傾斜角４２を設けて取り付けられる。

この副フューエルインジェクタ４１は、副スロットルバルブ３４が所定開度以上開いた状態にあるときに噴射が許容されるように設定され、また、副フューエルインジェクタ４１はその取付軸線４３と噴射軸線４４とが一致したものであり、所定開度以上開いた状態の副スロットルバルブ３４ａが副フューエルインジェクタ４１の取付軸線４３と交差するように配設される。そして、各フューエルインジェクタ３６，４１の取り付け角度は、吸気通路の軸線３２に対して副フューエルインジェクタ４１の傾斜角４２の方が主フューエルインジェクタ３６の傾斜角３７より大きな角度で取り付けられる。

図２に示すように、燃料タンク１０の例えば前下部にはエアクリーナ１９の収納部１０ａが凹設されてエアクリーナ１９が収納される。また、スロットルボディ１８は燃料タンク１０の略中央直下に配置されると共に、例えば燃料タンク１０後下内部の最深部には燃料ポンプ４５が内装される。

燃料ポンプ４５からは前方のスロットルボディ１８に向かって燃料配管を構成する燃料供給ホース４６が延びる。燃料供給ホース４６の下流端はデリバリパイプ４７の略中央に接続され、このデリバリパイプ４７の両端がそれぞれ主フューエルインジェクタ３６および副フューエルインジェクタ４１の燃料供給部４８，４８に接続される。

次に、本実施形態の作用について説明する。

各気筒の吸気通路３１を形成するスロットルボディ１８に二本のフューエルインジェクタ３６，４１を吸気通路の軸線３２に沿って離間配置し、吸気の下流側に配設される一方の、本実施形態においては主フューエルインジェクタ３６を、吸気通路３１へのインジェクタ取付軸線３８に対して噴射軸線３９が燃焼室２４側に偏向した領域に指向して燃料を噴射させるようにしたことにより、主フューエルインジェクタ３６を吸気通路３１に対して大きな傾斜角３７で取付可能になる。その結果、スロットルボディ１８の主インジェクタ取り付けボス３５が小型化でき、スロットルボディ１８の吸気流れ方向の寸法を小さくすることができる。

また、主フューエルインジェクタ３６は吸気バルブ２７近傍に指向させて偏向噴霧を形成可能になる。その結果、燃料の吸気通路３１壁面への付着量が減少し、燃料の霧化が促進され、スロットルレスポンスが向上する。

一方、吸気通路の軸線３２に対して吸気の上流側に配設される副フューエルインジェクタ４１の傾斜角４２を、主フューエルインジェクタ３６の傾斜角３７より大きく傾斜させて配設したことにより、スロットルボディ１８の副インジェクタ取り付けボス４０が小型化でき、スロットルボディ１８の上流側端面の高さを低く抑えることができる。その結果、スロットルボディ１８の上流側に接続されるエアクリーナ１９の設置位置を低く設定でき、燃料タンク１０の容量を十分に確保可能になる。

また、両方のフューエルインジェクタ３６，４１を側面視で吸気通路３１に対して同じ側に配置したことにより、両方のフューエルインジェクタ３６，４１間、および燃料タンク１０と両方のフューエルインジェクタ３６，４１とを繋ぐ燃料配管４６，４７および４８を短縮化でき、その取り回しも容易になる。

さらに、スロットルボディ１８の内部に形成される吸気通路３１に二枚のバタフライ型スロットルバルブ３３，３４を吸気通路の軸線３２方向に離間して設け、一方のスロットルバルブ（主スロットルバルブ３３）をライダのスロットル操作に応じて、また他方のスロットルバルブ（副スロットルバルブ３４）を電子制御によりそれぞれ開閉させると共に、吸気の上流側に配設される副フューエルインジェクタ４１を、電子制御により開閉される副スロットルバルブ３４が所定開度以上開いた状態にあるときに噴射が許容されるように設定し、所定開度以上開いた状態の副スロットルバルブ３４ａが副フューエルインジェクタ４１の取付軸線４３と交差するように配設することにより、副フューエルインジェクタ４１による燃料噴射は大部分がこの副スロットルバルブ３４に当たるように構成される。

その結果、燃料の微粒化が促進されるので、副フューエルインジェクタ４１を燃焼室２４側へ指向させる必要がなく、副フューエルインジェクタ４１の傾斜角４２を、主フューエルインジェクタ３６の傾斜角３７より大きく傾斜させて配設可能となる。

そして、主フューエルインジェクタ３６を吸気通路３１に対して大きな傾斜角３７で取り付け、副フューエルインジェクタ４１の傾斜角４２を、主フューエルインジェクタ３６の傾斜角３７よりさらに大きく傾斜させて配設したことにより、両方のフューエルインジェクタ３６，４１の取付位置を近接させることが可能となる。その結果、スロットルボディ１８の長さを短縮化でき、スロットルレスポンスが向上すると共に燃焼効率も向上する。

本発明に係る自動二輪車の燃料噴射装置の一実施形態を示す自動二輪車の左側面図。 自動二輪車の燃料系統図。 エンジンを構成するシリンダヘッドおよびこのシリンダヘッドに接続されるスロットルボディの縦断面図。

符号の説明

１８ スロットルボディ
２３ シリンダヘッド
２４ 燃焼室
３１ 吸気通路
３２ 吸気通路の軸線
３３ 主スロットルバルブ
３４ 副スロットルバルブ
３６ 主フューエルインジェクタ
３７ 吸気通路の軸線に対する主フューエルインジェクタの傾斜角
３８ 主フューエルインジェクタの取付軸線
３９ 主フューエルインジェクタの噴射軸線
４１ 副フューエルインジェクタ
４２ 吸気通路の軸線に対する副フューエルインジェクタの傾斜角
４３ 副フューエルインジェクタの取付軸線
４４ 副フューエルインジェクタの噴射軸線

Claims (4)

1. 各気筒の吸気通路を形成するスロットルボディに二本のフューエルインジェクタを配置し、吸気の下流側に配設される一方のフューエルインジェクタを、上記吸気通路へのインジェクタ取付軸線に対して噴射軸線がシリンダヘッドの燃焼室側に偏向した領域に指向して燃料を噴射させるようにしたことを特徴とする自動二輪車の燃料噴射装置。
2. 上記二本のフューエルインジェクタのうち、吸気の上流側に配設されるフューエルインジェクタの上記吸気通路の軸線に対する傾斜角を、上記吸気の下流側に配設されるフューエルインジェクタの傾斜角より大きく傾斜させて配設した請求項１記載の自動二輪車の燃料噴射装置。
3. 上記二本のフューエルインジェクタを側面視で上記吸気通路に対して同じ側に配置した請求項１または２記載の自動二輪車の燃料噴射装置。
4. 上記スロットルボディの内部に形成される上記吸気通路に二枚のスロットルバルブを設け、一方のスロットルバルブをライダのスロットル操作に応じて、また他方のスロットルバルブを電子制御によりそれぞれ開閉させると共に、吸気の下流側に配設される上記フューエルインジェクタを主フューエルインジェクタとし、吸気の上流側に配設される上記フューエルインジェクタを副フューエルインジェクタとし、この副フューエルインジェクタを上記電子制御により開閉される他方のスロットルバルブが所定開度以上開いた状態にあるときに噴射が許容されるように設定し、所定開度以上開いた状態の上記他方のスロットルバルブが上記副フューエルインジェクタの取付軸線と交差するように配設することにより、上記副フューエルインジェクタによる燃料噴射の大部分がこの他方のスロットルバルブに当たるように構成した請求項１、２または３のいずれかに記載の自動二輪車の燃料噴射装置。

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