JP2008138616A - 自動二輪車 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料タンクからフィルタ装置への燃料供給を円滑にして燃料噴射精度を向上させる。
【解決手段】燃料タンク１２と、燃料タンク１２よりも低く配置されて燃料タンク１２から流下する燃料を濾過するフィルタ装置２１と、フィルタ装置２１を通過した燃料をエンジン１４への吸気流路４１内に噴射する燃料噴射ポンプ２２と、燃料噴射ポンプ２２からの余剰燃料を燃料噴射ポンプ２２の上流側に返送する循環パイプ２６と、循環パイプ２６の蒸発ガスＶ１を燃料タンク１２に戻すリターンパイプ２７と、燃料タンク１２に取り付けられて燃料タンク１２内の燃料をフィルタ装置２１へ流下させる燃料タップ２０とを備え、燃料タップ２０は、燃料タンク１２に連通する流路を開閉するバルブ３１と、バルブ３１からフィルタ装置２１へ燃料を導く吐出管３２とを有し、吐出管３２の流路軸線が斜め下方に向けて設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、燃料タンクと、前記燃料タンクよりも低く配置されて前記燃料タンクからの燃料を濾過するフィルタ装置と、前記フィルタ装置を通過した燃料をエンジンへの吸気流路内に噴射する燃料噴射ポンプと、前記燃料噴射ポンプからの余剰燃料を前記燃料噴射ポンプの上流側に返送する循環パイプと、前記循環パイプの蒸発ガスを前記燃料タンクに戻すリターンパイプとを備えた自動二輪車に関するものである。

従来のフューエルインジェクションシステム（ＦＩシステム）では、燃料タンク内の燃料を燃料ポンプで常時加圧してレギュレータで一定圧力に調節し、高圧用フィルタ装置を通過させた燃料を燃料タンクから高圧用配管を介して送り出し、インジェクタによりエンジンへの吸気流路に計量・噴射している。

これに対して、特許文献１で新たに提案されたスクータ等の小型二輪車に用いる燃料供給装置では、燃料ポンプとレギュレータとインジェクタとの機能を１つの燃料噴射ポンプに統合し、燃料噴射ポンプを燃料タンク内の液面よりも低く配置し、その水頭圧により燃料タンクからフィルタ装置を介して燃料噴射ポンプに低圧で燃料を供給している。この燃料供給装置によれば、燃料噴射時のみ通電・加圧が行われるために消費電力が低減できると共に、燃料が低圧で供給されるために配管やフィルタ装置などに高圧仕様のものを用いずに済み部品コストも低減することができる。

また、前記燃料供給装置では、燃料噴射ポンプでの余剰燃料を燃料噴射ポンプの上流に介設されたフィルタ装置に返送して循環させる構成としているため、フィルタ装置において燃料噴射ポンプで受熱した高温燃料が燃料タンクからの低温燃料に混ざり、低温燃料中の沸点の低い成分が蒸発し易くなる。フィルタ装置で発生した蒸発ガスは、フィルタ装置より高位置にある燃料タンクに向けて配管内の液中を浮上するが、スクータ等の小型二輪車ではメンテナンスフリーのため燃料タンクとフィルタ装置とが燃料タップを用いずにシンプルにパイプ接続されていると共に燃料タンクに接続されたパイプが鉛直方向に導出されているため、蒸発ガスはスムーズに燃料タンク内に導かれる。
特開２００４−２７８５２６号公報 特開平１１−２４７７３２号公報

しかしながら、従来のＦＩシステムの中・大型の自動二輪車の燃料タンクの吐出口にはメンテナンス等に備えて開閉自在な燃料タップが設けられている（例えば、特許文献２参照）。この従来の燃料タップは、燃料タンク内に挿入される鉛直方向の吸入管と、前記吸入管に接続されて燃料流路を開閉するバルブと、前記バルブに接続された水平方向の吐出管とを備えている。即ち、従来のＦＩシステムの中・大型の自動二輪車では、燃料タップが、配管レイアウトあるいは意匠上の理由等から吐出管の流路軸線の向きが水平方向となっているのが通常である。

特許文献１で提案された構成を新たに中・大型の自動二輪車に適用しようと思えば、前記燃料タップが存在するため、前記フィルタ装置で発生した蒸発ガスの浮上速度が燃料タップの水平な吐出管で大幅に低減してしまい、吐出管の内部に滞留し易くなる。また、蒸発ガスが吐出管を通り過ぎることができたとしても、浮上速度が落ちているためにバルブ内部で滞留する可能性もある。蒸発ガスが燃料タップで滞留してしまうと、燃料タンクからフィルタ装置へと流下する燃料の供給量が一定せず、燃料噴射ポンプの燃料噴射精度が低下することが考えられる。このように、燃料タップを有する自動二輪車において燃料供給系統に燃料噴射ポンプを適用することは燃料噴射性能の面から困難であるため、スクータ等の小型二輪車のみに適用しているのが現状である。

そこで、本発明は、燃料タップを有する自動二輪車においても燃料タンクからフィルタ装置への燃料供給を円滑にして燃料噴射精度を向上させることを目的としている。

本発明は上述のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る自動二輪車は、燃料タンクと、前記燃料タンクよりも低く配置されて前記燃料タンクからの燃料を濾過するフィルタ装置と、前記フィルタ装置を通過した燃料をエンジンへの吸気流路内に噴射する燃料噴射ポンプと、前記燃料噴射ポンプからの余剰燃料を前記燃料噴射ポンプの上流側に返送する循環パイプと、前記循環パイプ内の蒸発ガスを前記燃料タンクに戻すリターンパイプと、前記燃料タンクと前期フィルタ装置との間に配設されて前記燃料タンク内の燃料を前記フィルタ装置へ流下させる燃料タップとを備え、前記燃料タップは、前記燃料タンクに連通する流路を開閉するバルブと、前記バルブから前記フィルタ装置へ燃料を導く吐出管とを有し、前記吐出管の流路軸線が斜め下方に向けて設けられていることを特徴とする。

このようにすると、フィルタ装置で発生した蒸発ガスが高位置にある燃料タンクに向けて浮上して燃料タップを通過する際、吐出管の流路軸線が斜めに傾斜しているため、蒸発ガスは吐出管を十分な浮上速度でスムーズに通過することとなる。よって、蒸発ガスが燃料タップの吐出管の内部に滞留することが防止される。また、吐出管において蒸発ガスの浮上速度が大幅に低下することがないので、吐出管を通過後のバルブで蒸発ガスが滞留することも好適に防止される。したがって、燃料タンクからフィルタ装置へと流下する燃料の供給量が安定し、燃料噴射ポンプの燃料噴射精度を向上させることが可能となる。

前記燃料タップは前記エンジンの略直上に設けられた前記燃料タンクの下部に取り付けられていてもよい。

このようにすると、エンジンの直上に燃料タンクが設けられているので、燃料タンクの底壁部に取り付けられた燃料タップが高熱源であるエンジンに近接することとなる。よって、燃料タンクからフィルタ装置への燃料供給路での蒸発ガスの発生が起こり易くなり、燃料タップの吐出管部を傾斜させることによる燃料タップの蒸発ガスの滞留防止機能を効果的に発揮することができる。

前記エンジンのシリンダヘッドの後部に接続されたスロットルボディと、前記スロットルボディの後部に接続された吸気ダクトとをさらに備え、前記燃料タップは前記スロットルボディ及び前記吸気ダクトで形成された吸気流路の略直上に配置されており、前記フィルタ装置は前記吸気流路の略直下に配置されていてもよい。なお、「略直上」とは、吸気通路を形成するスロットルボディ及び吸気ダクトと、燃料タップとの間に他の部材が介在しない近接した上方に位置することを意味し、斜め上に位置することを含む概念である。また、「略直下」とは、吸気通路を形成するスロットルボディ及び吸気ダクトと、フィルタ装置との間に他の部材が介在しない近接した下方に位置することを意味し、斜め下に位置することを含む概念である。

このようにすると、燃料タップとフィルタ装置とが吸気流路を挟んだ位置に設けられて互いの高低差が少ないので、フィルタ装置で発生した蒸発ガスが燃料タップに到達したときの浮上速度が十分でない。よって、前記した燃料タップの蒸発ガスの滞留防止機能を効果的に発揮することができる。また、フィルタ装置はエンジンに近接した後方に配置されることとなり、前方からの走行風によりフィルタ装置がエンジンからの熱を強く受けて蒸発ガスを生じ易く、前記した燃料タップの蒸発ガスの滞留防止機能をさらに効果的に発揮することができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、蒸発ガスが燃料タップの吐出管部などに滞留することが防止されるので、燃料タンクからフィルタ装置への燃料の供給量が安定し、燃料噴射ポンプの燃料噴射精度を向上させることが可能となる。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施形態に係る自動二輪車１の左側面図である。なお、本実施形態で用いる方向の概念は、自動二輪車１に搭乗したライダーから見た方向の概念と一致するものとして説明する。

図１に示すように、自動二輪車１は前輪２と後輪３とを備え、前輪２は略上下方向に延びるフロントフォーク４の下部にて回転自在に支持されている。フロントフォーク４は、その上端部に設けられたアッパーブラケット５と、該アッパーブラケット５の下方に設けられたアンダーブラケット６とを介してステアリングシャフト７に支持されている。ステアリングシャフト７は、ヘッドパイプ８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５には左右へ延びるバー型のステアリングハンドル９が取り付けられている。従って、ライダーはステアリングハンドル９を操作することにより、ステアリングシャフト７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。

ヘッドパイプ８からは車体の骨格を構成するフレーム１０が後方へ延設されている。フレーム１０にはスイングアーム１１の前端部１１ａが軸支されており、該スイングアーム１１の後端部に後輪３が回転自在に支持されている。フレーム１０の上方であってステアリングハンドル９の後方には燃料タンク１２が設けられ、該燃料タンク１２の後方には騎乗用のシート１３が設けられている。燃料タンク１２の略直下にはエンジン１４が搭載されている。エンジン１４は、略鉛直方向に立設した直立単気筒４サイクルエンジンであり、エンジン１４のシリンダー４２の下部にクランクケース１５が設けられている。クランクケース１５の後部にはギアケース１６が設けられており、その出力がチェーン１７を介して後輪３へと伝達される。

エンジン１４の後部には、バタフライバルブ２３（図２参照）により吸気量を調節する吸気流路４１（図２参照）を有するスロットルボディ１８が接続されている。スロットルボディ１８の後部には、上流側がエアクリーナ（図示せず）に連通された吸気流路を有する吸気ダクト１９が接続されている。スロットルボディ１８には、燃料ポンプとレギュレータとインジェクタとの機能を統合した公知の燃料噴射ポンプ２２が取り付けられている。燃料タンク１２には燃料タップ２０が取り付けられており、燃料タップ２０から流下する燃料がフィルタ装置２１を介して燃料噴射ポンプ２２に供給される構成となっている。

図２は図１に示す自動二輪車１の燃料供給系統を説明する概念図である。図２に示すように、燃料タンク１２には、燃料タンク１２内の燃料を流下させて燃料流路を開閉可能な燃料タップ２０が取り付けられている。燃料タップ２０には第１フィードパイプ２４の一端部が接続されており、第１フィードパイプ２４の他端部はフィルタ装置２１にそのフィルタエレメント（図示せず）の上流側で接続されている。フィルタ装置２１は、燃料タンク１２よりも低い位置に設置されている。そのフィルタ装置２１には、フィルタエレメント（図示せず）の下流側で第２フィードパイプ２５の一端部が接続されている。第２フィードパイプ２５の他端部は燃料噴射ポンプ２２に接続されており、燃料噴射ポンプ２２からスロットルボディ１８内の吸気流路４１に燃料が計量・噴射される構成となっている。

燃料噴射ポンプ２２には、燃料噴射ポンプ２２からの余剰燃料をフィルタ装置２１（即ち、燃料噴射ポンプ２２の上流側）へと戻す循環パイプ２６が接続されている。循環パイプ２６は、フィルタ装置２１にフィルタエレメント（図示せず）の下流側で接続されている。循環パイプ２６には、燃料噴射ポンプ２２等で発生して循環パイプ２６の液中を浮上する蒸発ガスＶ１を燃料タンク１２に戻すリターンパイプ２７が分岐接続されており、リターンパイプ２７の開口部は燃料タンク１２の空気層（満タン時の空間部）に突出している。

図２により燃料の流れを説明すると、燃料タンク１２から燃料タップ２０を介して第１フィードパイプ２４を流下した燃料は、フィルタ装置２１で濾過された後、第２フィードパイプ２５を介して燃料噴射ポンプ２２に供給される。燃料噴射ポンプ２２での余剰燃料は、循環パイプ２６を介してフィルタ装置２１に返送される。燃料噴射ポンプ２２等において外部からの熱により発生した蒸発ガスＶ１は、循環パイプ２６及びリターンパイプ２７の内部を浮上して燃料タンク１２へと戻される。また、フィルタ装置２１においては、燃料タンク１２からの低温の燃料に対して循環パイプ２６からの高温の燃料が混合されて蒸発ガスＶ２が発生し、その蒸発ガスＶ２は第１フィードパイプ２４の内部を浮上して燃料タンク１２へと戻される。

図３は図１に示す自動二輪車１の燃料供給系統を拡大表示した左側面図である。図３に示すように、燃料タンク１２の底壁部には後で詳述する燃料タップ２０が取り付けられており、燃料タップ２０はスロットルボディ１８に近接した斜め上の略直上に配置されている。フィルタ装置２１は、燃料タップ２０よりも後方で吸気ダクト１９の略直下に配置されている。これにより、フィルタ装置２１は、燃料タップ２０に対して平面視で後方にずれて互いの高低差が少ない位置に設けられている。よって、フィルタ装置２１で発生した蒸発ガスＶ２が、斜めに傾斜した第１フィードパイプ２４内を浮上して燃料タップ２０に到達したときの浮上速度はあまり速くない構成となっている。

燃料噴射ポンプ２２は、燃料タップ２０の後方でスロットルボディ１８の上部に取り付けられている。そして、フィルタ装置２１及び燃料噴射ポンプ２２が燃料タンク１２よりも低い位置に配置されていることで、燃料タンク１２内の燃料の水頭圧により、燃料タップ２０からフィルタ装置２１を介して燃料噴射ポンプ２２へと低圧で燃料が供給される構成となっている。また、エンジン１４（図１参照）の略直上に燃料タンク１２が設けられているので、燃料タンク１２の底壁部に取り付けられた燃料タップ２０は熱源であるエンジン１４（図１参照）に近接している。

図４は図１に示す自動二輪車１の燃料タップ２０の左側面図である。図５は図４のＶ−Ｖ線断面図である。図６は図４に示す燃料タップ２０の右側面図である。図４乃至図６に示すように、燃料タップ２０は、燃料タンク１２内に連通する吸入管３０と、吸入管３０に連通する流路を開閉するバルブ３１と、バルブ３１からフィルタ装置２１へ燃料を導く吐出管３２とを有している。

吸入管３０は、燃料タンク１２の底壁部の開口を閉鎖するフランジ部３５を有しており、そのフランジ部３５よりも上方の燃料タンク１２内に下方から挿入される部位にはメッシュ状のフィルタ３３が設けられている。バルブ３１は、吸入管３０の下部に連続して設けられたバルブケーシング３６と、レバー３８が左側に突出した弁体３７とを有している。バルブケーシング３６内には、吸入管３０の流路３４に連通する上側流路３９と、吐出管３２に連通する下側流路４０とが形成されており、各流路３９，４０に対向するように弁体３７が配置されている。

吐出管３２は、その流路軸線Ｘがフィルタ装置２１（図３参照）のある斜め下方に向けて傾斜するように設けられており、吐出管３２の先端には第１フィードパイプ２４（図３参照）が取り付けられている。そして、この燃料タップ２０は、レバー３８がＯＮ位置に回されることで、弁体３７が上側流路３９と下側流路４０とを連通させて開状態となる一方、レバー３８がＯＦＦ位置に回されることで、弁体３７が上側流路３９と下側流路４０とを遮断して閉状態となる構成となっている。

以上のような構成とすることにより、フィルタ装置２１で発生した蒸発ガスＶ２が高位置にある燃料タンク１２に向けて浮上して燃料タップ２０を通過する際、吐出管３２の流路軸線が斜めに傾斜しているため、蒸発ガスＶ２は吐出管３２内を十分な浮上速度でスムーズに通過することとなる。よって、蒸発ガスＶ２が燃料タップ２０の吐出管３２の内部に滞留することが防止される。また、吐出管３２において蒸発ガスＶ２の浮上速度が大幅に低下することがないので、吐出管３２を通過後のバルブ３１内で蒸発ガスＶ２が滞留することも好適に防止される。したがって、燃料タンク１２からフィルタ装置２１へと流下する燃料の供給量が安定し、燃料噴射ポンプ２２の燃料噴射精度を向上させることが可能となる。

なお、前記実施形態の説明では、直立単気筒エンジンについて例示しているが、これに限られず、例えば２〜４気筒であってもよく、さらに、直列式、水平対向式、あるいはＶ型のエンジンであってもよい。また、本発明に係る自動二輪車は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でその構成を変更、追加、又は削除することができる。

以上のように、本発明に係る自動二輪車は、燃料タンクからフィルタへと流下する燃料の供給量が安定し、燃料噴射ポンプの燃料噴射精度が向上する優れた効果を有し、この効果の意義を発揮できる中・大型の自動二輪車等に広く適用することができる。

本発明の実施形態に係る自動二輪車の左側面図である。 図１に示す自動二輪車の燃料供給系統を説明する概念図である。 図１に示す自動二輪車の燃料供給系統を拡大表示した左側面図である。 図１に示す自動二輪車の燃料タップの左側面図である。 図４のＶ−Ｖ線断面図である。 図４に示す燃料タップの右側面図である。

符号の説明

１ 自動二輪車
１２ 燃料タンク
１４ エンジン
１８ スロットルボディ
１９ 吸気ダクト
２０ 燃料タップ
２１ フィルタ装置
２２ 燃料噴射ポンプ
３０ 吸入管
３１ バルブ
３２ 吐出管
４１ 吸気流路
Ｖ１，Ｖ２ 蒸発ガス
Ｘ 流路軸線

Claims (3)

1. 燃料タンクと、前記燃料タンクよりも低く配置されて前記燃料タンクからの燃料を濾過するフィルタ装置と、前記フィルタ装置を通過した燃料をエンジンへの吸気流路内に噴射する燃料噴射ポンプと、前記燃料噴射ポンプからの余剰燃料を前記燃料噴射ポンプの上流側に返送する循環パイプと、前記循環パイプ内の蒸発ガスを前記燃料タンクに戻すリターンパイプと、前記燃料タンクと前期フィルタ装置との間に配設されて前記燃料タンク内の燃料を前記フィルタ装置へ流下させる燃料タップとを備え、
   前記燃料タップは、前記燃料タンクに連通する流路を開閉するバルブと、前記バルブから前記フィルタ装置へ燃料を導く吐出管とを有し、前記吐出管の流路軸線が斜め下方に向けて設けられていることを特徴とする自動二輪車。
2. 前記燃料タップは前記エンジンの略直上に設けられた前記燃料タンクの下部に取り付けられている請求項１に記載の自動二輪車。
3. 前記エンジンのシリンダヘッドの後部に接続されたスロットルボディと、前記スロットルボディの後部に接続された吸気ダクトとをさらに備え、
   前記燃料タップは前記スロットルボディ及び前記吸気ダクトで形成された吸気流路の略直上に配置されており、前記フィルタ装置は前記吸気流路の略直下に配置されている請求項１又は２に記載の自動二輪車。

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