JP2008248753A - 車両の燃料供給装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】燃料フィルタの交換サイクルを長くするとともに、燃料供給量の低下を抑えた車両の燃料供給装置を供給する。
【解決手段】主燃料タンク33内の燃料をエンジン12側へ噴射させる燃料噴射弁94に供給する燃料ポンプ92と、この燃料ポンプ92よりも燃料通路の上流側に配置された1次フィルタ141と、燃料ポンプ92よりも燃料通路の下流側に配置された2次フィルタ143とを備えた車両の燃料供給装置150において、2次フィルタ143を、1次フィルタ141よりも細かい目に設定し、ケース143Aで覆って車両のセンタフレーム23に沿って配置した。
【選択図】図2

Description

本発明は、車両の燃料供給装置の改良に関するものである。
従来の車両の燃料供給装置として、燃料タンク内に燃料フィルタを配置したものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
国際公開第WO2004/072469号パンフレット
特許文献1の図2を以下に説明する。
側面視で、燃料タンク20内のほぼ中央の底部に燃料フィルタ27が配置され、燃料タンク20内の後部に燃料ポンプユニット26が配置され、これらの燃料フィルタ27と燃料ポンプユニット26とが燃料配管40で接続されている。
例えば、エタノールのようなダストが細かい燃料では、燃料フィルタ27の目を細かくする必要があるが、それでは、燃料フィルタ27の交換サイクルが短くなり、メンテナンス回数が増える。また、燃料ポンプユニット26の上流側に目の細かい燃料フィルタ27が設けられていると、車両の加速時等のように、供給すべき燃料が急に増えた際、燃料フィルタ27が抵抗になって、即座に必要な量の燃料を供給しにくくなるので、燃料ポンプユニット26の能力を高める必要があり、高価になってしまう。
本発明の目的は、燃料フィルタの交換サイクルを長くするとともに、燃料供給量を確保できる廉価な車両の燃料供給装置を供給することにある。
請求項1に係る発明は、燃料タンク内の燃料をエンジン側へ噴射させるインジェクタに供給する燃料ポンプと、この燃料ポンプよりも燃料通路の上流側に配置された燃料1次フィルタと、燃料ポンプよりも燃料通路の下流側に配置された燃料2次フィルタとを備えた車両の燃料供給装置において、燃料2次フィルタを、燃料1次フィルタよりも細かい目に設定し、ケース部材で覆って車両の車体フレームに沿って配置したことを特徴とする。
作用として、例えば、燃料供給装置に一つの燃料フィルタのみを設けた場合には、大きなダストと細かいダストとが燃料フィルタで捕集されるため、燃料フィルタが詰まりやすくなり、燃料フィルタの交換サイクルが短くなる。また、燃料フィルタを通過する燃料量も少なくなりやすい。
これに対して、本発明の燃料供給装置では、燃料2次フィルタの目が燃料1次フィルタの目よりも細かいため、大きなダストは燃料1次フィルタで捕集され、燃料1次フィルタを通過した細かいダストが燃料2次フィルタに捕集されるから、燃料2次フィルタに大きなダストが捕集されず、燃料2次フィルタは詰まりにくく、交換の頻度が少なくなる。しかも、燃料1次フィルタは目が粗いから詰まりにくく、燃料ポンプの抵抗になることが抑制される。従って、燃料1次フィルタ及び燃料2次フィルタを通過する燃料流量は長期に亘って良好に維持される。
請求項2に係る発明は、燃料2次フィルタをエンジン後方に配置したことを特徴とする。
作用として、エンジン上方に燃料フィルタを配置するものに比べて、エンジンの熱の影響を受けにくい。
請求項3に係る発明は、燃料2次フィルタを車体フレームより車幅方向外側に配置したことを特徴とする。
作用として、車体側方からの燃料2次フィルタの交換等のメンテナンスがし易くなる。
請求項4に係る発明は、燃料2次フィルタを、車体フレームにブラケットを介して取付け、車体フレームに、燃料2次フィルタの車体内方に窪んだ凹部を備えることを特徴とする。
作用として、例えば、燃料2次フィルタに側方から外力が作用すると、ブラケットが車体内方に曲がり、燃料2次フィルタが車体フレームの凹部に移動する。
請求項5に係る発明は、燃料2次フィルタを、外側方を外装品によって覆ったことを特徴とする。
作用として、燃料2次フィルタの外側方が外装品によって覆われ、外部に露出しない。
請求項6に係る発明は、燃料2次フィルタの下流の燃料配管を、上方のスロットルボディに下から上へ配管したことを特徴とする。
作用として、燃料2次フィルタ内の空気が燃料配管を通して上方のスロットルボディに流れやすくなる。
請求項7に係る発明は、ケース部材の吐出口からインジェクタへ下から上へ配管し、且つケース部材の上部に燃料戻し口を設け、下から上へと燃料タンクに配管したことを特徴とする。
作用として、燃料ポンプからエアが燃料ラインに混入しても、燃料ラインのエアが抜けやすくなる。
請求項1に係る発明では、燃料2次フィルタを燃料1次フィルタよりも細かい目に設定し、ケース部材で覆って車両の車体フレームに沿って配置したので、燃料1次フィルタで大きなダストを捕集し、2次フィルタで燃料1次フィルタを通過した細かいダストを捕集することができるため、燃料2次フィルタで大きなダストが捕集されなくなり、燃料2次フィルタを詰まりにくくすることができ、交換の頻度を少なくすることができる。更に、燃料1次フィルタは目が粗いから詰まりにくくすることができ、燃料ポンプの抵抗になることが抑制されて、廉価な燃料ポンプを採用することができる。
従って、燃料1次フィルタ及び燃料2次フィルタ共に交換サイクルを長くすることができ、メンテナンス回数を少なくすることができるととともに、燃料1次フィルタ及び燃料2次フィルタを通過する燃料流量を長期に亘って良好に維持することができ、必要とすべき燃料流量が急に増えても十分に対応することができる。
請求項2に係る発明では、燃料2次フィルタをエンジン後方に配置したので、例えば、エンジン上方に燃料フィルタを配置するものに比べて、エンジンの熱の影響を受けにくくすることができる。
請求項3に係る発明では、燃料2次フィルタを車体フレームより車幅方向外側に配置したので、車体側方からの燃料2次フィルタのメンテナンス性を向上させることができる。
請求項4に係る発明では、燃料2次フィルタを、車体フレームにブラケットを介して取付け、車体フレームに、燃料2次フィルタの車体内方に窪んだ凹部を備えるので、燃料2次フィルタに側方から外力が作用した際に、ブラケットが車体内方に曲がって燃料2次フィルタを車体フレームの凹部に移動させることができるため、燃料2次フィルタの移動量を大きくして燃料2次フィルタに作用する外力を吸収しやすくすることができる。
請求項5に係る発明では、燃料2次フィルタを、外側方を外装品によって覆ったので、燃料2次フィルタが外部に露出せず、車両の外観性を向上させることができる。
請求項6に係る発明では、燃料2次フィルタの下流の燃料配管を、上方のスロットルボディに下から上へ配管したので、燃料2次フィルタ内の空気が燃料配管を通ってスロットルボディ内に流れやすくなり、インジェクタから吹き出すことができて、燃料2次フィルタを含む燃料通路の燃料供給をスムーズに行わせることができる。
請求項7に係る発明では、ケース部材の吐出口からインジェクタへ下から上へ配管し、且つケース部材の上部に燃料戻し口を設け、下から上へと燃料タンクに配管したので、燃料ポンプからエアが燃料ラインに混入しても、燃料ラインのエアを抜けやすくすることができる。
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る燃料供給装置を備えた車両の側面図であり、車両10は、車体フレーム11の中央部にエンジン12が配置され、車体フレーム11の前端にフロントフォーク13が操舵可能に支持され、車体フレーム11の後部下部に上下スイング可能にリヤフォーク14が支持された自動二輪車であり、主燃料としてエタノール、ガソリン、又はガソリンとエタノールとの混合油を用い、エンジン始動時、例えば、気温が低くてエンジン始動性が良くない時にのみ副燃料としてガソリン、又はガソリンとエタノールとの混合油(但し、主燃料よりもガソリンの混合比が高い)を用いる。
車体フレーム11は、前端に備えるヘッドパイプ21と、このヘッドパイプ21から後方に延びるメインフレーム22と、このメインフレーム22の中間部から下方に延びるセンタフレーム23と、メインフレーム22の後部及びセンタフレーム23の下部のそれぞれに連結されたサブフレーム24と、ヘッドパイプ21から後方斜め下方に延びるダウンフレーム26とからなり、複数のプレス成形部品が結合されて出来た骨格部材である。
ヘッドパイプ21は、フロントフォーク13が回動可能に取付けられた部分であり、フロントフォーク13は、上部にバーハンドル31、下部に前輪32が取付けられている。
メインフレーム22は、前部に主燃料を貯める主燃料タンク33が跨るように取付けられ、後部にシート34が取付けられた部分である。
主燃料タンク33は、その内部に、副燃料を貯める図示せぬ副燃料タンクが設けられている。
センタフレーム23は、ダウンフレーム26と共にエンジン12を支持する部分であり、センタフレーム23に設けられたピボット軸36はリヤフォーク14のスイング軸となる。リヤフォーク14の後端には後輪35が取付けられている。
リヤフォーク14の後部とメインフレーム22の後部とにリヤクッションユニット37が渡されて取付けられている。
ダウンフレーム26は、ブラケット38を介してエンジン12を支持する部分である。
エンジン12は、後部に変速機41が一体的に設けられたものであり、上方に延びるシリンダ部43にシリンダヘッド44が設けられ、このシリンダヘッド44の後部に吸気装置46が接続され、シリンダヘッド44の前部に排気装置47が接続されている。
吸気装置46は、一端がシリンダヘッド44に接続された吸気管51と、この吸気管51の他端に一端が接続されたスロットルボディ52と、このスロットルボディ52の他端にコネクティングチューブ53を介して接続されたエアクリーナ54とからなる。
排気装置47は、シリンダヘッド44の前部に一端が接続されてエンジン12の前方から下方そして後方に延びる排気管56と、この排気管56の他端に接続されて後方に延びるマフラ57とからなる。
図中の61はフロントカウル、62はヘッドランプ、63はフロントフェンダ、64はエアクリーナ54の側方を覆うサイドカバー、66はリヤサイドカバー、67はリヤフェンダ、68はテールランプ、71はメインスタンド、72は変速機41の出力軸、73は出力軸72に取付けられたドライブスプロケット、74は後輪35に一体的に取付けられたドリブンスプロケット、76はドライブスプロケット73とドリブンスプロケット74とに掛けられたチェーン、77はチェーンカバーである。
図2は本発明に係る燃料供給装置を示す要部側面図であり、主燃料タンク33の底部91に取付けられた燃料ポンプ92内に主燃料(以下では単に「燃料」と記す。)を濾過する1次フィルタ141が設けられ、燃料ポンプ92に燃料を濾過する2次フィルタ143が燃料供給管142を介して接続され、この2次フィルタ143に燃料供給管144を介してスロットルボディ52に設けられた燃料噴射弁94が接続されている。なお、この図では、2次フィルタ143から主燃料タンク33内に至る燃料配管を省いたが、図3で説明する。
2次フィルタ143は、その左側方(図の手前側)がサイドカバー64(図1参照)によって覆われ、外部に露出しないため、車両の外観性を向上させることができる。
2次フィルタ143の目(例えば、30μm)は、1次フィルタ141の目(例えば、70μm)よりも細かくされている。
これにより、1次フィルタ141で大きなダストを捕集し、2次フィルタ143で1次フィルタ141を通過した細かいダストを捕集することができるため、2次フィルタ143で大きなダストが捕集されなくなり、2次フィルタ143を詰まりにくくすることができ、更に、1次フィルタ141は目が粗いから詰まりにくくすることができる。
従って、1次フィルタ141及び燃料2次フィルタ143共に交換サイクルを長くすることができ、メンテナンス回数を少なくすることができるととともに、1次フィルタ141及び燃料2次フィルタ142を通過する燃料流量を長期に亘って多く維持することができ、車両の発進時や加速時等のように、必要とすべき燃料流量が急に増えても十分に対応することができる。
また、2次フィルタ141をエンジン12の後方に配置したので、吸気装置52、詳しくはスロットルボディ52と2次フィルタ143とを接近させることができ、2次フィルタ143とスロットルボディ52の燃料噴射弁94とを接続する燃料配管としての燃料供給管144を短くすることができて、配管し易くすることができる。
図3は本発明に係る燃料供給装置を示す要部斜視図であり、2次フィルタ143は、センタフレーム23の外側方に配置されるとともにセンタフレーム23にブラケット146で取付けられ、2次フィルタ141から燃料戻り配管135が上方の主燃料タンク33内に延びている。
このように、2次フィルタ143の下流側の燃料供給管144を、上方のスロットルボディ52、詳しくは、スロットルボディ52の燃料噴射弁94に下から上へ配管したので、2次フィルタ143内の空気が燃料供給管144を通ってスロットルボディ52の燃料噴射弁94内に流れやすくなり、2次フィルタ143を含む燃料通路の燃料供給をスムーズに行わせることができる。
以上に述べた主燃料タンク33から燃料噴射弁94に至る構成、主燃料タンク33、1次フィルタ141(図2参照)、燃料ポンプ92、燃料供給管142、2次フィルタ143、燃料戻り管135、燃料供給管144、スロットルボディ52、燃料噴射弁94は、燃料供給装置150を構成する部品である。
上記したように、2次フィルタ143をセンタフレーム23の外側方に配置することで
、車両の側方から2次フィルタ143の交換等のメンテナンスを容易に行うことができる。また、2次フィルタ143の容量をより大きくすることが可能になり、燃料脈動をより減衰しやすくすることができる。
図4は本発明に係る燃料ポンプの断面図であり、燃料ポンプ92は、主燃料タンク33(図2参照)に取付けられる樹脂製の下ケース151と、この下ケース151の上部に取付けられた金属製の上ケース152と、これらの上ケース151及び下ケース152の内側に配置された駆動部153とからなる。
下ケース151は、主燃料タンク33に取付けるためのフランジ部155と、駆動部153によって送られる燃料を流す燃料通路156と、この燃料通路156に接続された吐出口157とを備え、1次フィルタ141を収容した部分である。
上ケース152は、燃料を吸い込む複数の吸込み口161を備える。
駆動部153は、モータ部とこのモータ部で駆動されるポンプ部とからなる。
即ち、1次フィルタ141は、燃料ポンプ92の駆動部153の上流側に配置される。
燃料は、図中に矢印で示したように、上ケース152の吸込み口161から吸い込まれ、1次フィルタ141を通り、この後で駆動部153内を上昇し、燃料通路156を通って吐出口157から外部、即ち、図2に示された燃料供給管142に流れ、図2に示された2次フィルタ143に至る。
図5(a),(b)は本発明に係る2次フィルタの取付構造を示す説明図であり、(a)は要部側面図、(b)は要部斜視図である。
(a)は、センタフレーム23に板状で金属製のブラケット146を取付け、このブラケット146で2次フィルタ143を支持したことを示している。
2次フィルタ143は、樹脂製のケース143Aと、このケース143内に収納された不織布からなるフィルタ本体(不図示)とから構成され、ケース143Aは、筒状のケース本体143Bと、このケース本体143Bの開口を塞ぐケースカバー143Cとからなる。
ケース本体143Bは、底部に燃料を吐出する燃料吐出口143dを一体に備え、ケースカバー143Cは、上部に、燃料を吸入する燃料吸入口143eと、燃料を主燃料タンク33(図2参照)に戻す燃料戻し口143fと一体に備える。
(b)において、センタフレーム23は、車幅方向に延びる左右延出部23aと、この左右延出部23aの端部から車両前方に延びる前後延出部23bと、この前後延出部23bの端部から車両前方及び内方に湾曲して延びる湾曲部23cと、この湾曲部23cの端部から車両前方に延びる前方延出部23dとからなり、前後延出部23bにブラケット146が取付けられ、このブラケット146に2次フィルタ143が取付けられている。
上記したように、センタフレーム23を屈曲した形状に成形することで、センタフレーム23の車両前後方向及び車幅方向の剛性、特に曲げ剛性を高めることができる。
前後延出部23bに沿って前後方向に直線165を引いたときに、この直線165より外側方に2次フィルタ143が配置され、この2次フィルタ143の内側方には、湾曲部23c及び前方延出部23dからなる車体内側に窪んだ凹部としての段部23fが形成されている。
図6(a),(b)は本発明に係る2次フィルタ配置構造の作用を示す作用図(平面図)である。
(a)において、ブラケット146は、センタフレーム23の前後延出部23bに溶接にて取付けられた後部平板部146aと、この後部平板部146aの前端から外側方に屈曲した屈曲部146bと、この屈曲部146bの前端から車両前方に延びる前部平板部146cとからなり、前部平板部146cが2次フィルタ143のケース本体143Bに貫通するように取付けられている。
例えば、2次フィルタ143に白抜き矢印で示すように側方から外力が作用すると、(b)に示すように、2次フィルタ143を介してブラケット146に外力が伝わり、ブラケット146は、屈曲部146bから先がセンタフレーム23側に折れ曲がる。
このとき、2次フィルタ143は、センタフレーム23の凹部としての段部23f内に入り込む。
このように、センタフレーム23に、2次フィルタ143の車体内方に窪んだ凹部としての段部23fを設け、2次フィルタ143に外力が作用したときに、2次フィルタ143を段部23fへ移動させることで、2次フィルタ143の移動量を大きくすることができる。
図7は本発明に係る2次フィルタの断面図であり、2次フィルタ143は、ケース本体173及びこのケース本体173の開口を塞ぐケースカバー174からなるケース171と、このケース171内に収納されたフィルタエレメント176とからなり、ケース本体173に、燃料を吸入する燃料吸入口171aと、燃料を主燃料タンク33(図3参照)に戻す燃料戻し口171cとを備え、ケースカバー174に燃料を吐出する燃料吐出口171bを備える。
フィルタエレメント176は、不織布からなる袋状のフィルタ本体181と、このフィルタ本体181の内部に通じるとともにケースカバー174の燃料吸入口171aに接続された接続口182とからなる。
2次フィルタ143は、ケースカバー174の下面に、内部の燃料圧力が所定値以上になったときに燃料を主燃料タンク33に戻して2次フィルタ143の内部の燃料圧力を調整するプレッシャレギュレータ186が一体的に設けられ、また、ケース本体173の燃料吐出口171b内にチェック弁188が配置されている。
プレッシャレギュレータ186は、ケースカバー174の下面に一体に形成された筒状部174aに嵌合された有底筒状で樹脂製のレギュレータケース191と、このレギュレータケース191の底に開けられた通孔191aを開閉する球状で鋼製の弁体192と、この弁体192を通孔191aを閉じるように付勢する圧縮コイルばね193とからなり、通孔191aはフィルタエレメント176側に通じ、レギュレータケース191の開口部191bは、燃料戻し口171c内に通じている。
レギュレータケース191は、ケース本体173の小径筒部173Bと大径筒部173Bとを繋ぐ段部173Cに下端面191Aが支持されている。
ここで、174bはケースカバー174の下面に環状に一体に形成されてケース本体173の上部に嵌合する環状嵌合部、195は筒状部174aとレギュレータケース191との間をシールするOリングである。
チェック弁188は、弁ケース196と、この弁ケース196内に上下移動自在に配置された弁体197と、この弁体197の半球状の頭部197aをテーパ状の弁座196aに押し当てるスプリング198とからなり、図では、弁体197がテーパ状の弁座196aを塞いでいる。
ケース171内の燃料は、弁体197をスプリング198の弾性力に抗して押し下げることで2次フィルタ143内から燃料吐出口171bを通って外部(燃料噴射弁94(図3参照))に流れることが許容されるが、逆に、燃料噴射弁94側から2次フィルタ143内への燃料の逆流は、弁体197が上がって頭部197aが弁座196aに当たり燃料通路を塞ぐため、阻止される。
エンジン稼働中は、燃料ポンプが作動し、燃料ポンプからの圧力によって、スプリング198の弾性力に抗して弁体197を押し下げるようにして燃料が燃料噴射弁94(図2参照)に流れる。
エンジン停止後は、燃料ポンプも停止するため、弁体197がスプリング198に押し上げられて弁座196aに当たり、燃料通路を塞ぐ。従って、燃料吐出口171bから燃料噴射弁94までの燃料通路は高圧に保たれる。
燃料ポンプが停止した後、次回燃料ポンプが始動した直後から燃料ラインの働きを良好にするため、燃料ラインの内圧を高く保持することが望ましいが、燃料ラインの内圧を高くしても、プレッシャレギュレータ186から吐出側に微少な燃料が洩れて内圧が徐々に下がるため、チェック弁188をプレッシャレギュレータ186の吐出側に設けている。
本発明の燃料供給装置は、二輪車に好適である。
本発明に係る燃料供給装置を備えた車両の側面図である。 本発明に係る燃料供給装置を示す要部側面図である。 本発明に係る燃料供給装置を示す要部斜視図である。 本発明に係る燃料ポンプの断面図である。 本発明に係る2次フィルタの取付構造を示す説明図である。 2次フィルタ配置構造の作用を示す作用図である。 本発明に係る2次フィルタの断面図である。
符号の説明
10…車両、12…エンジン、23f…凹部(段部)、24…車体フレーム(サブフレーム)、33…燃料タンク(主燃料タンク)、52…スロットルボディ、64…外装品(サイドカバー)、92…燃料ポンプ、94…インジェクタ(燃料噴射弁)、141…燃料1次フィルタ(1次フィルタ)、143…燃料2次フィルタ(2次フィルタ)、143A…ケース部材(ケース)、144…燃料配管(燃料供給管)、146…ブラケット、150…燃料供給装置、171c…燃料戻し口。

Claims (7)

  1. 燃料タンク内の燃料をエンジン側へ噴射させるインジェクタに供給する燃料ポンプと、この燃料ポンプよりも燃料通路の上流側に配置された燃料1次フィルタと、前記燃料ポンプよりも燃料通路の下流側に配置された燃料2次フィルタとを備えた車両の燃料供給装置において、
    前記燃料2次フィルタは、前記燃料1次フィルタよりも細かい目に設定され、ケース部材で覆われて前記車両の車体フレームに沿って配置されることを特徴とする車両の燃料供給装置。
  2. 前記燃料2次フィルタは、前記エンジン後方に配置されることを特徴とする請求項1記載の車両の燃料供給装置。
  3. 前記燃料2次フィルタは、前記車体フレームより車幅方向外側に配置されることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の車両の燃料供給装置。
  4. 前記燃料2次フィルタは、前記車体フレームにブラケットを介して取付けられ、
    前記車体フレームは、前記燃料2次フィルタの車体内方に窪んだ凹部を備えることを特徴とする請求項3記載の車両の燃料供給装置。
  5. 前記燃料2次フィルタは、外側方を外装品によって覆われることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項記載の車両の燃料供給装置。
  6. 前記燃料2次フィルタの下流の燃料配管は、上方のスロットルボディに下から上へ配管されていることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項記載の車両の燃料供給装置。
  7. 前記ケース部材の吐出口から前記インジェクタへ下から上へ配管され、且つ前記ケース部材の上部に燃料戻し口が設けられ、下から上へと前記燃料タンクに配管されることを特徴とする請求項1記載の燃料供給装置。
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