JP2010071153A

JP2010071153A - 燃料噴射構造及びこれを備える乗物

Info

Publication number: JP2010071153A
Application number: JP2008238318A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Matsuda; 吉晴松田
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-09-17
Filing date: 2008-09-17
Publication date: 2010-04-02
Anticipated expiration: 2028-09-17
Also published as: JP5039672B2

Abstract

【課題】吸気ダクトの上流側に設けられたインジェクタにより噴射された燃料が吸気ダクトに導入されやすくする構造を提供する。
【解決手段】エンジン７への吸気通路３０の一部を形成する吸気ダクト２７の上流端開口に向けて燃料を噴射するインジェクタ８２と、吸気通路３０内に設けられてインジェクタ８２の燃料噴射部８６を取り囲む燃料ガイド部９０とを備え、燃料ガイド部９０が吸気ダクト２７の上流端開口に向けて延在している。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンに供給される燃料を噴射するための燃料噴射構造、及びこれを備える自動二輪車等の乗物に関する。

乗物に搭載されるエンジンにはスロットルバルブを内蔵するスロットルボディが接続され、このスロットルボディには吸気ダクト及びエアクリーナ等が順に連設されている。これら部品の各内部空間により、エンジンへの吸気通路が形成されている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に示すように、高出力型のエンジンとして、所謂ダブルインジェクタ方式を適用したものが知られている。この方式によれば、２個のインジェクタが吸気通路におけるスロットルバルブの上流側と下流側とに分かれて設けられる。上流側のインジェクタは、例えば吸気ダクトに対して上流側となるエアクリーナに設けられることがあり、主に高回転高出力時に燃料を噴射する構成となっている。
特開２００６−９０２８９号公報

吸気通路では、エアクリーナ側からエンジン側に向けた気流が常時発生しているのではなく、ピストンの動作に従ってエンジン側からエアクリーナ側へのエアの噴き返しも生じている。高回転高出力時には、この噴き返しのため、上流側のインジェクタから噴射された燃料の全てが吸気ダクトに導入されにくくなるおそれがある。このようにしてエアクリーナボックス内に噴き返しの燃料が貯えられると、エンジン稼動時に空燃比を制御しにくくなり、出力性能や排ガス性能に影響を及ぼすおそれがある。

そこで、本発明は、吸気ダクトの上流側に設けられたインジェクタにより噴射された燃料が吸気ダクトに導入されやすくして燃料の噴き返し量を低減し、以ってエンジンの出力性能の低下を小さくすることを目的としている。

かかる事情に鑑み、本発明に係る燃料噴射構造は、エンジンへの吸気通路の一部を形成する吸気ダクトの上流端開口に向けて燃料を噴射するインジェクタと、前記吸気通路内に設けられて前記インジェクタの燃料噴射部を取り囲む燃料ガイド部とを備え、前記燃料ガイド部が前記吸気ダクトの上流端開口に向けて延在していることを特徴としている。

このような構成とすることにより、吸気ダクトに対して上流側に設けられたインジェクタからの燃料は、吸気ダクトの上流端開口に向けて燃料ガイド部により案内される。このため、エアの噴き返しが生じても、このインジェクタから噴射された燃料の全てが吸気ダクトに導入されやすくなり、適正に燃料を使用することができ、エンジンの出力性能の低下を小さくすることができる。

前記吸気ダクトの上流側にエアクリーナボックスが連設されており、該エアクリーナボックスに前記インジェクタ及び前記燃料ガイド部が設けられていてもよい。このような構成とすることにより、燃料ガイド部をエアクリーナボックスの内部空間を利用して配置することができる。なお、インジェクタから噴射された燃料の全てが吸気ダクトに導入されやすくなっているため、適正に燃料を使用することができる。

前記燃料ガイド部が前記エアクリーナボックスから一体的に突出していてもよい。このような構成とすることにより、燃料ガイド部を設けるために専用の部品を省略することができ、構造を簡素化することができる。

前記燃料ガイド部の先端部が前記吸気ダクト内に配されていてもよい。このような構成とすることにより、インジェクタから噴射された燃料を更に吸気ダクトに導入しやすくなる。

前記燃料ガイド部が基端部を支点にして揺動可能に設けられていてもよい。このような構成とすることにより、燃料ガイド部の先端部の吸気ダクトに対する姿勢が可変となり、燃料の噴射方向を変化させることができる構造が実現される。

このとき、前記燃料ガイドを揺動させる揺動アクチュエータと、前記エンジンの運転状態に応じて前記揺動アクチュエータを動作させることにより前記燃料ガイド部を揺動させる揺動制御部とを備えていてもよい。このような構成とすることにより、エンジンの運転状態に応じて燃料の噴射方向を適宜変更可能となる。

前記燃料ガイド部が伸縮可能であってもよい。このような構成とすることにより、燃料噴射部から燃料ガイド部の先端部までの距離が可変となり、吸気通路の流路抵抗を変化させてエンジン側へ送られるエア量を調節可能な構造が実現される。

このとき、前記燃料ガイド部を伸縮させる伸縮アクチュエータと、前記エンジンの運転状態に応じて前記伸縮アクチュエータを動作させることにより前記燃料ガイド部を伸縮させる伸縮制御部とを備えていてもよい。このような構成とすることにより、エンジンの運転状態に応じて吸気通路の流路抵抗を適宜変更可能となる。

また、本発明に係る乗物は、上記の燃料噴射構造を備えていることを特徴としており、噴射された燃料の全てを利用して高燃費かつ高出力の乗物を提供することができるようになる。

以上説明したように、本発明によれば、吸気ダクトの上流側に設けられたインジェクタより噴射された燃料を吸気ダクトに導入しやすくして燃料の噴き返し量を低減し、以ってエンジンの出力性能の低下を小さくすることができる。

以下、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。ここでは本発明に係る乗物として自動二輪車を例示しており、本発明に係る燃料噴射構造に係る方向をこの自動二輪車のライダが見る方向を基準にして説明している。

（第１実施形態）
［自動二輪車］
図１は本発明の第１実施形態に係る燃料噴射構造を備えた自動二輪車１の左側面図である。図１に示す自動二輪車１は、メインフレーム２の前端部にフロントフォーク３が回転可能に支持され、このフロントフォーク３の下端部に前輪４が支持されている。メインフレーム２の後方下部にはスイングアーム５が上下揺動可能に軸支され、このスイングアーム５に後輪６が支持されている。

メインフレーム２の中央下部にはエンジン７が取り付けられている。このエンジン７の回転出力が図示しないチェーンを介して後輪６を駆動し、これにより自動二輪車１に前方への推進力が付与される。メインフレーム２の上部には、エンジン７に供給されるガソリン等の液体燃料を溜める燃料タンク８が配置されている。

燃料タンク８の後部にはライダ用のシート９が設けられており、フロントフォーク３の上部を支持するアッパーブラケット１０にはハンドル１１が装着され、ハンドル１１の右側にはスロットルグリップ（図示せず）が設けられている。シート９に着座したライダは、ハンドル１１を回動操作して前輪４を転向させることができ、スロットルグリップ（図示せず）を捻り操作してエンジン７の回転出力を変更させることができる。

車体の前部には側方を覆う合成樹脂製のカウリング１２が装着され、このカウリング１２の後部はエンジン７の側部と下部とを覆っている。カウリング１２の前面には空気取入口１３が形成されている。燃料タンク８の下方であってエンジン７の上方にはエアクリーナボックス２８が配置されている。エアクリーナボックス２８は前方へ向けて開口しており、カウリング１２の空気取入口１３から走行風圧により流入するエアを取り込む構成になっている。

［エンジン］
図２は図１に示すエンジン７の左側断面図である。図２に示すエンジン７は４サイクル並列４気筒のレシプロエンジンであり、自動二輪車１（図１参照）に搭載された状態で４つの気筒が左右に並んで配置され、且つ出力軸であるクランク軸（図示せず）が左右に向けられる。但し、本発明に係るエンジンの気筒数や気筒のレイアウトやクランク軸の向きは、これに限られず適宜変更可能である。なお、図２は１つの気筒のみの横断面を示しているが、残りの気筒及びこれに対応する吸気通路３０の横断面も図示するものと概ね同じ形状を呈している。

エンジン７は、４つのピストン（図示せず）を収容するシリンダブロック１６（図１参照）に接続されるシリンダヘッド２０を備えている。シリンダヘッド２０には、各ピストンに個別に設けられる燃焼室２１と、燃焼室２１内に送られた混合気を点火するプラグ（図示せず）を収容するためのプラグ孔２２とが形成されている。燃焼室２１には前方に延びる排気ポート２３と、後方へ延びる吸気ポート２４とが連通し、混合気はこの吸気ポート２４を通じて燃焼室２１内に送られる。シリンダヘッド２０の前部には排気マニホールド１７（図１参照）が接続され、燃焼後のガスは排気ポート２３及び排気マニホールドの内部を介して外部に排出される。シリンダヘッド２０には、各ポート２３，２４を適宜タイミングで開閉する吸排気バルブ（図示せず）が設けられ、この吸排気バルブの動作により、ピストンの往復動作に応じて吸気、圧縮、膨張（燃焼）、排気がこの順で行われる。

［吸気系］
シリンダヘッド２０の後部には吸気装置２５が設けられている。この吸気装置２５は、シリンダヘッド２０側から順にホルダ３２、スロットルボディ２６、吸気ダクト２７、エアクリーナ２８、及び導入ダクト（図示せず）が連設された構成となっている。これら部品が連設されると、吸気ポート２４及び各部品の内部空間が互いに連通してエンジン７の燃焼室２１への吸気通路３０が形成される。後述するようにこのエンジン７には所謂ダブルインジェクタ方式が適用され（符号８１，８２参照）、吸気通路３０内の２箇所にて燃料が噴射されて燃焼室２１内に混合気が送られる構成となっている。

スロットルボディ２６は内部空間３１を有している。スロットルボディ２６の一端部はホルダ３２を介してシリンダヘッド２０に後側から接続され、スロットルボディ２６の内部空間３１の中心軸線がエンジン７側から後上方に延在している。

スロットルボディ２６の下流部をなす小径部３３には、メインスロットルバルブ３４が内蔵されている。メインスロットルバルブ３４は、内部空間３１の中心軸線上を左右に延びる回転可能な弁軸３５と、弁軸３５に固定されて内部空間３１に配設された弁体３６とを備えている。また、スロットルボディ２６の上流部をなす大径部３７にはサブスロットルバルブ３８が内蔵されており、サブスロットルバルブ３８もメインスロットルバルブ３４と同様構成の弁軸３９及び弁体４０を備えている。メインスロットルバルブ３４は上記スロットルグリップ（図示せず）に機械的に接続されたワイヤによって弁軸３５が回転駆動されるよう構成され、サブスロットルバルブ３８は電気的に検出されたスロットルグリップの捻り操作量に基づいて弁軸３９が駆動制御されるよう構成されている。弁軸３５，３９の回転により各弁体３６，４０の回転位置（つまり、スロットルバルブ３４，３８の開度）が変化すると、スロットルボディ２６の内部空間３１の流路抵抗が変化して燃焼室２１へ送られるエア（混合気）の量が調整され、エンジン７の出力が変更される。

吸気ダクト２７はゴム等の弾性材料や合成樹脂材等の塑性材料から形成されて内部通路４１を有しており、スロットルボディ２６の他端部、すなわちエンジン７と接続される側とは反対側である上流側端部に接続されている。吸気ダクト２７の外周面には、エアクリーナ２８を構成するエアクリーナボックス４３に接続するための係合溝４２が形成されている。

エアクリーナボックス４３は、合成樹脂材の射出成形によって形成されたロアケース４４及びアッパーケース４５が上下に組み付けられて構成されており、エンジン７の上方を覆うように配置されている。

エアクリーナボックス４３が構成されると、各ケース４４，４５の内面により囲まれたエアクリーナボックス４３の内部空間４６が形成される。ロアケース４４の前部にはエアを取り入れるための流入口４７が形成され、ロアケース４４の後下部には吸気ダクト２７が接続される流出口４８が形成されている。この内部空間４６には、エアクリーナ２８を構成するフィルタエレメント４９が収容されている。このフィルタエレメント４９によって内部空間４６は、流入口４７が形成された上流側のダーティサイド５０と、流出口４８が形成された下流側のクリーンサイド５１とに区画される。ダーティサイド５０は内部空間４６における前下部に配され、クリーンサイド５１は内部空間４６における上部及び後下部に配されている。

ロアケース４４の底壁には、流出口４８の内周囲に一体成形された鉤状の係合リブ５２が設けられており、この係合リブ５２は吸気ダクト２７の上記係合溝４２内に嵌合される。係合溝４２は吸気ダクト２７の外周面に形成されているため、係合溝４２に対して下流側部分はエアクリーナボックス４３の外側（ここでは下側）に配置され、上流側部分はエアクリーナボックス４３の底壁を貫通してクリーンサイド５１に配置されることとなる。吸気ダクト２７がゴム等の弾性材料から形成される場合、このような配置関係となるよう吸気ダクト２７をエアクリーナボックス４３に容易に取り付けることができる。吸気ダクト２７の上流側部分は、クリーンサイド５１の後部において流出口４８の形成位置から後上方へと延在し、その端部がクリーンサイド５１の前上部において開口している。

各気筒において吸気を行うべく吸気ポート２４が開放されると、吸気ポート２４が負圧になり、空気導入口１３からダーティサイド５０に流入したエアがフィルタエレメント４９を通過する過程で濾過され、クリーンサイド５１に清浄なエアが供給される。クリーンサイド５１のエアは、吸気ダクト２７の内部通路４１に流入し、スロットルボディ２６の内部空間３１を大径側から小径側へ向かって通過し、吸気ポート２４に流入する。この過程でエアには燃料が混合される。また、吸気ポート２４の開放直後や閉鎖直前においては吸気ポート２４が瞬間的に正圧となる場合もあり、この場合には噴き返し現象が生じて吸気ポート２４のエアがこれと逆方向に向けて流れる。このように吸気通路３０は、上流側から順に導入ダクト（図示せず）の内部通路、エアクリーナボックス４３の内部空間４６、吸気ダクト２７の内部通路４１、スロットルボディ２６の内部空間３１、ホルダ３２の内部通路３２ａ、及び吸気ポート２４が連通することによって構成されている。

なお、吸気ダクト２７は、係合溝４２が外周面に形成された周壁６１を有し、周壁６１の後部からは後壁６２が上方に突出している。後壁６２の前側には後壁６２よりも背の低い半筒状の主壁６３が連続して形成されている。この主壁６３の内壁面と後壁６２の内壁面とで形成される空間が内部通路４１の主通路５３となっている。主壁６３の前側には主壁６３よりも背の低い半筒状の副壁６４が連続して形成されている。副壁６４は係合溝４２を有する周壁６１の前部から上方に突出して設けられており、副壁６４の後端部は主壁６３の下後端部及び後壁６２の下両端部に連続している。その副壁６４の内壁面と主壁６３の外壁面とで形成される空間が内部通路４１の副通路５４となっている。

図３は図２のIII−III線に沿って切断して示す吸気装置２５の縦断面図であり、吸気装置２５の構成を、多気筒エンジンに設けられている点に鑑みてさらに説明する。図３に部分的に示すように、吸気通路３０は、空気導入口１３（図１参照）からエアクリーナボックス４３のクリーンサイド５１までの区間において、４つの気筒に共通する１系統の通路を有している。

ロアケース４４には、気筒数に対応する４つの流出口４８が左右に並んで形成され、各流出口４８に吸気ダクト２７が接続されている。また、スロットルボディ２６のうち左側のものは左側２つの吸気ダクト２７の各内部通路４１と連通する２つの内部空間３１を有し、右側のものは右側２つの吸気ダクト２７の各内部通路４１と連通する２つの内部空間３１を有している。

このように吸気通路３０は、図３に部分的に示すように、吸気ダクト２７の内部通路４１から吸気ポート２４（図２参照）までの区間において、各気筒に対応して互いに独立した４系統の通路を有している。これら４系統の通路は、図３の左側から順に１番気筒、２番気筒、３番気筒、４番気筒に夫々対応している。このエンジン７では、吸気、圧縮、膨張（燃焼）及び排気の各行程が、クランク軸（図示せず）が１８０度回転するたびに例えば１番気筒、３番気筒、４番気筒、２番気筒、１番気筒、３番気筒…の順で行われる。

図４は図３に示す吸気装置２５の斜視断面図であり、３番気筒に対応する吸気ダクト２７の断面形状と、４番気筒に対応する吸気ダクト２７の外観形状の一部とを示している。図３及び図４に示すように、１番気筒と４番気筒に対応する各吸気ダクト２７（以下、これを第１吸気ダクト５６とも呼ぶ）は互いの形状が同じであり、２番気筒及び３番気筒に対応する各吸気ダクト２７（以下、これを第２吸気ダクト５７とも呼ぶ）は互いの形状が同じである。第１吸気ダクト５６と第２吸気ダクト５７とは互いの形状が相違している。

第１吸気ダクト５６は、第２吸気ダクト５７に比べて上流端部が短く形成され、第１吸気ダクト５６は、第２吸気ダクト５７に比べてエアクリーナボックス４３内のクリーンサイド５１での突出量が小さくなっている。

［燃料系］
図２に戻り、このエンジン７は所謂ダブルインジェクタ方式を採用しており、吸気通路３０の下流部に燃料を噴射する下流側インジェクタ８１と、吸気通路３０の上流部に燃料を噴射する上流側インジェクタ８２とを備えている。各インジェクタ８１，８２はＥＣＵ（図示せず）により駆動制御され、例えば下流側インジェクタ８１は主にエンジン７が低負荷低回転状態から高負荷高回転状態まで全般的に動作し、上流側インジェクタ８２は主にエンジン７が高負荷高回転状態のときに動作する。

下流側インジェクタ８１は、スロットルボディ２６の後部に外側から取り付けられている。下流側インジェクタ８１の燃料噴射部８１ａは、スロットルボディ２６の内部空間３１においてメインスロットルバルブ３４の弁体３６よりも下流側に配置されている。下流側インジェクタ８１は各気筒に個別に設けられ、４つの下流側インジェクタ８１が左右に並んで配置されている。各下流側インジェクタ８１は、その頭部を左右に延びる下流側デリバリパイプ８３に接続され、この下流側デリバリパイプ８３は、燃料パイプ８４を介して上流側デリバリパイプ８５に接続されている。この下流側デリバリパイプ８３は図示しないパイプを介して燃料タンク８（図１参照）に接続されている。これにより各上流側インジェクタ８２には、燃料タンク８内の燃料が下流側デリバリパイプ８３、燃料パイプ８４及び上流側デリバリパイプ８５を介して分配供給される。下流側インジェクタ８１及び上流側インジェクタ８２はそれぞれ供給された燃料を適宜タイミングで吸気通路３０内に噴射する。

図２に示すように、上流側のインジェクタ８２は、エアクリーナ２８のアッパーケース４５の後上部に上側から取り付けられ、その燃料噴射部８６がエアクリーナボックス４３の内部空間４６に配設されている。図３に示すように、上流側インジェクタ８２は各気筒に個別に設けられ、４つの上流側インジェクタ８２が左右に並んで配置されている。各上流側インジェクタ８２は、その頭部を左右に延びる上流側デリバリパイプ８５に接続されている。これにより各上流側インジェクタ８２には、燃料タンク１２（図１参照）内の液体燃料が上流側デリバリパイプ８５を介して分配供給され、上流側インジェクタ８２は供給された燃料を適宜タイミングでクリーンサイド５１から吸気ダクト２７の主通路５３の上流端開口に向けて噴射する。

図３に示すように、アッパーケース４５の上壁の後部には、各上流側インジェクタ８２を取り付けるための４つのインジェクタ取付部８７が左右に並んで形成されている。各インジェクタ取付部８７は擂鉢状に形成され、夫々円形状である大径の上側開口と小径の下側開口とを有している。また、アッパーケース４５の上壁の後部の外上面には、金属板からなるステー８８がボルトで固定される。このステー８８には、エアクリーナボックス４３の外面と面する取付面から突出する４つのボス部８９が一体的に形成されており、各ボス部８９はインジェクタ取付部８７内に上側開口を通じて収容される。各ボス部８９は貫通孔を有しており、各ボス部８９の貫通孔内にはステー８８の上側から上流側インジェクタ８２が１つずつ収容される。上流側インジェクタ８２の外形は段付き円筒状になっているため、上流側インジェクタ８２は、貫通孔内に収容されるとその段差面がボス部８９に当接し、貫通孔内で保持された状態となる。このように上流側インジェクタ８２がステー８８を介してエアクリーナボックス４３に固定されると、各上流側インジェクタ８２の燃料噴射部８６がインジェクタ取付部８７の下側開口から僅かに突出するよう配置される。また、各上流側インジェクタ８２の中心軸線は、対応する吸気ダクト２７の主通路５３の中心軸線及びスロットルボディ２６の内部空間３１の中心軸線と略一致し、燃料噴射部８６が吸気ダクト２７の主通路５３の上流端開口の中心部に対向するよう配置されている。

図２に示すように、アッパーケース４５の内面からは、燃料ガイド部９０が一体的に突出している。燃料ガイド部９０は円筒状に形成され、インジェクタ取付部８７の下側開口の外周縁から流出口４８に向けて延在している。このため、インジェクタ取付部８７の下側開口の周囲には、燃料ガイド部９０の根元部分に対して径方向内方に突出するリング状リブ９１が形成されることとなり、燃料噴射部８６はこのリング状リブ９１及び燃料ガイド部９０の根元部分の内周面とによって取り囲まれた状態となる。

燃料ガイド部９０は、その円筒部分の内周面が先端に向かうに連れて僅かに拡径している。その一方、燃料ガイド部９０は全体としての大型化を避けるべく、先端に向かうに連れて肉厚が小さくなり、その外径が軸方向において略一定となっている。軸線方向に見たとき、燃料ガイド部９０の先端開口は、吸気ダクト２７の上流端開口の輪郭線の内側領域に配され、燃料ガイド部９０の先端開口と吸気ダクト２７の上流端開口の輪郭線との間には略円環状のクリアランスが形成される。ここでは、燃料ガイド部９０の中心軸線は、インジェクタ取付部８７の中心軸線と略一致しており、上流側インジェクタ８２の中心軸線や、吸気ダクト２７の主通路５３の中心軸線とも略一致している。但し、燃料ガイド部９０とインジェクタ取付部８７とは必ずしも互いの中心軸線が一致していなくてもよい。燃料ガイド部９０の先端開口は、吸気ダクト２７の主通路５３の上流端開口の周辺に配置され、少なくとも後壁６２よりも下流側（ここでは下側）に配置されている。

このような燃料ガイド部９０を有していることにより、上流側インジェクタ８２から噴射された燃料は、燃料ガイド部９０の内部を通過し、燃料ガイド部９０の先端開口を通じて吸気通路３０内に送られる。燃料ガイド部９０の先端開口は吸気通路２７の主通路５３の上流端開口の周辺に配置されているため、燃料ガイド部９０から噴射した燃料のほぼ全てが吸気ダクト２７の主通路５３内に導入される。この結果燃焼効率が向上し、エンジンの出力性能の低下や排ガス性能の低下を抑えることができる。

また、吸気通路内３０でエアの噴き返しが生じている中で上流側インジェクタ８２より燃料が噴射された場合においても、燃料ガイド９０が設けられずにクリーンサイド５１に燃料が噴射される場合と比べ、燃料がクリーンサイド５１を逆流するおそれが低減されて吸気ダクト２７の主通路５３内に導入されやすくなる。このため、噴射された燃料がフィルタエレメント４９に付着するおそれが低減され、フィルタエレメント４９の性能低下を抑えることができる。

なお、本出願人が行った試験において、このような燃料ガイド部９０を設けると、上流側インジェクタ８２から噴射された燃料が燃料ガイド部９０の内部空間をトルネード状の軌跡を描いて先端開口に向けて流れる場合があることがわかっている。このように、燃料ガイド部９０を設けることにより、上流側インジェクタ８２から噴射された燃料が先端開口から吸気通路３０内に流入する際に霧状となりやすく、その結果燃焼効率を向上させることができる。なお、燃料ガイド部９０の外壁に軸方向に延びるスリットや円形その他形状の貫通孔を形成するなど、先端開口を除く部分において燃料ガイド部９０の内部を吸気通路３０と連通させることにより、上流側インジェクタ８２から噴射された燃料が同様の複雑な軌跡を描いて燃料ガイド部９０の内部を通過しうる。

また、この燃料ガイド部９０はエアクリーナボックス４３のアッパーケース４５を成形する際に一体的に形成されるものであるため、専用の部品を省略することができ、構造が複雑化するのを防ぐことができる。

図３を参照すると、燃料ガイド部９０は各上流側インジェクタ８２に個別に設けられている。このため、複数の気筒を有するエンジンにおいて、各気筒の燃焼効率を向上させることができる。

また、４つの燃料ガイド部９０の各軸方向長さは互いに等しいのに対し、前述したように第１吸気ダクト５６の突出高さは第２吸気ダクト５７に比べて小さくなっている。このため、図３及び図４を参照すると、２番及び３番気筒に対応する燃料ガイド部９０の先端開口は、第２吸気ダクト５７の主壁６３の端縁よりも下流側に位置し、燃料ガイド部９０の先端部が第２吸気ダクト５７の主通路５３内に配されている。これに対し、１番及び４番気筒に対応する燃料ガイド部９０の先端開口は、第１吸気ダクト５６の主壁６３の端縁よりも上流側に位置し、燃料ガイド部９０の先端部が第１吸気ダクト５６の主通路５３内に配置されている。

従って、２番及び３番気筒においては、第２吸気ダクト５７の主通路５３の流路抵抗が増えて高回転域でのエンジン出力が減ることとなるが燃料の逆流を抑制する効果を大きくすることができる。１番及び４番気筒においては、２番及び３番気筒に比べると燃料の逆流が僅かに生じやすくなるが、第１吸気ダクト５６の流路抵抗が増えることがないため高回転域でのエンジン出力を高いまま維持することができる。但し、１番及び４番気筒においても、燃料ガイド部９０を設けることにより燃料の逆流を抑えることができるようになっている。このように気筒間で吸気ダクト２７の主通路５３に上流端開口に対する燃料ガイド部９０の先端部の配置を変更することにより、高回転域でのエンジン出力を高くすることと燃料の逆流を防止することとを両立可能になる。

なお、吸気ダクト２７の上流端開口と燃料ガイド部９０の先端開口との相対的な位置の関係がこのようになっていればよいため、このような関係となるよう吸気ダクトの突出高さを全て同じとし、燃料ガイド部の長さを気筒に応じて異ならせてもよい。

（第２実施形態）
図５は本発明の第２実施形態に係る燃料噴射構造を備えたエンジンの吸気装置の右側断面図である。以下の説明では、上記実施形態と同一の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図５に示すように、上流側インジェクタ８２はステー８８のボス部８９により保持され、上流側インジェクタ８２の中心軸線は吸気ダクト１２７の内部通路１４１の中心軸線と略一致している。なお、この吸気ダクト１２７の内部通路１４１は第１実施形態のように主通路と副通路とに分かれてはいない。

エアクリーナボックス１４３のアッパーケース１４５には、インジェクタ取付部１８７の下側開口を覆うようにキャップ部材１９１が嵌め着けられている。このキャップ部材１９１の下端部にはさらに、円筒状の燃料ガイド部１９０が嵌め着けられている。キャップ部材１９１はゴム等の弾性を有した材料からなり、アッパーケース１４５及び燃料ガイド部１９０に対して強固に接着されている。燃料ガイド部１９０はその基端部、すなわち上流側インジェクタ８２の燃料噴射部８６を取り囲むような燃料噴射部８６との近傍位置において、このような弾性変形可能なキャップ部材１９１との接着されており、燃料ガイド部１９０はこの接着部を支点１９９にして、アッパーケース１４５に対して揺動可能に固定されている。

燃料ガイド部１９０の先端部には外周面にリブ１９２が設けられており、このリブ１９２にはリンク１９３の先端部が揺動可能に連結されている。リンク１９３の基端部にはロッド１９４が揺動可能に連結され、このロッド１９４はアッパーケース１４５の上壁を貫通してエアクリーナボックス１４３の外部へと引き出されている。ロッド１９４はある一方向に進退可能に設けられている。なお、アッパーケース１４５の上壁には、ロッド１９４の移動をガイドするとともにエアクリーナボックス１４３の内部空間１４６の気密性を確保するためにパッキン１９５が設けられている。

このロッド１９４の先端には、ロッド１９４を駆動して進退させる揺動アクチュエータ１７１が接続されている。この揺動アクチュエータ１７１は電動のモータでもよいしソレノイドにより構成されていてもよい。

また、本実施形態の自動二輪車には、この揺動アクチュエータ１７１の動作を制御する制御装置１７２が設けられている。制御装置１７２には、エンジンの運転状態を検出するセンサ類、例えばメインスロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ１７３や、エンジン回転数を検出する回転数センサ１７４や、車速を検出する車速センサ１７５や、エンジンの壁面温度又は冷却水温を検出する温度センサ１７６等、からの検出信号が入力される。制御装置１７２はこれら入力された検出信号に応じて揺動アクチュエータ１７１を制御する。揺動アクチュエータ１７１の動作に応じてロッド１９４が進退し、ロッド１９４の進退方向に応じてリンク１９３を介してロッド１９４と連結された燃料ガイド部１９０がキャップ１９１との接着部を支点にして揺動する。このように揺動した燃料ガイド部１９０の中心軸線は、上流側インジェクタ８２の中心軸線及び吸気ダクト１２７の内部通路１４１の中心軸線に対して傾斜する。キャップ１９１との接着部は燃料ガイド部１９０の基端部、すなわち上流側インジェクタ８２の燃料噴射部８６の近傍位置に設定されていることから、燃料ガイド部１９０の先端開口の吸気ダクト１２７の上流側開口に対する姿勢が変化する。

このように燃料ガイド部１９０の先端開口の姿勢が可変となり燃料ガイド部１９０の中心軸線の向きが可変となることにより、先端側インジェクタ８２の姿勢を変化させることなく、燃料の噴射方向が燃料ガイド部１９０の中心軸線の向きに応じて調整される。

例えば、サブスロットルバルブの開度に応じて揺動アクチュエータ１７１を制御し、燃料ガイド部１９０の中心軸線の延長線上にサブスロットルバルブの弁体の辺縁が位置するように、燃料ガイド部１９０を揺動させる。これにより、噴射された燃料は常に弁体の辺縁に当たって霧状になりやすく且つ拡散しやすくなる。その結果燃焼効率が向上する。

燃料ガイド部１９０は必ずしもエンジンの運転状態に応じて自動的に揺動する構成でなくてもよく、メンテナンス作業者がロッド１９３を手動で進退させてチューニングを行えるように構成されていてもよい。

（第３実施形態）
図６は本発明の第３実施形態に係る燃料噴射構造を備えたエンジンの吸気装置の右側面図である。以下の説明では、上記各実施形態と同一の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図６に示すように、上流側インジェクタ８２はステー８８のボス部８９により保持され、上流側インジェクタ８２の中心軸線は吸気ダクト１２７の内部通路１４１の中心軸線と略一致している。エアクリーナボックス２４３のアッパーケース２４５には、インジェクタ取付部２８７の下側開口の外周囲から円筒状に突出する第１燃料ガイド部２９１が一体的に形成されている。この第１燃料ガイド部２９１の外周側には円筒状の第２燃料ガイド部２９２がスライド自在に外嵌されている。本実施形態の燃料ガイド部２９０は、これら第１及び第２燃料ガイド部２９１，２９２からなり、第２燃料ガイド部２９２の第１燃料ガイド部２９１に対する摺動により伸縮可能となっている。

第２燃料ガイド部２９２の基端部には外周面にリブ２９３が設けられており、このリブ２９３にはリンク２９４の基端部が揺動可能に連結されている。リンク２９４の先端部にはロッド２９５が揺動可能に連結されている。ロッド２９５はアッパーケース２４５の上壁を貫通してエアクリーナボックス２４３の外部へと引き出されており、ある一方向に進退可能になっている。なお、アッパーケース２４５の上壁には、ロッド２９５の移動をガイドするとともにエアクリーナボックス２４３の内部空間２４６の気密性を確保するためにパッキン２９６が設けられている。

このロッド２９５の先端には、ロッド２９５を駆動して進退させる伸縮アクチュエータ２７１が接続されている。この揺動アクチュエータ２７１は電動のモータでもよいしソレノイドにより構成されていてもよい。

また、本実施形態の自動二輪車には、この伸縮アクチュエータ２７１の動作を制御する制御装置２７２が設けられている。制御装置２７２には、エンジンの運転状態を検出するセンサ類、例えば上記スロットル開度センサ１７３、回転数センサ１７４や、車速センサ１７５や、温度センサ１７６等からの各検出信号が入力される。制御装置２７２はこれら入力された検出信号に応じて伸縮アクチュエータ２７１を制御する。伸縮アクチュエータ２７１の動作に応じてロッド２９４が進退し、ロッド２９４の進退方向に応じて第２燃料ガイド部２９２が摺動して燃料ガイド部２９０が伸縮する。これにより、燃料噴射部８６から燃料ガイド２９０の先端開口までの距離が可変となる。

このように燃料ガイド部２９０の先端開口が移動して吸気ダクト１２７の上流端開口に対する距離を変化させることにより、先端側インジェクタ８２の姿勢は変化させることなく、吸気ダクト１２７の内部通路１４１の流路抵抗を調整することができるようになる。例えば、エンジンが低負荷低回転状態のときには、燃料ガイド部２９０を伸長させ、エンジンが高負荷高回転状態のときには、燃料ガイド部２９０を縮小させる。これにより、低負荷低回転状態においてはトルクを上昇させることができ、高負荷高回転状態のときには、エンジン出力を上昇させることができる。

なお、燃料ガイド部２９０は必ずしもエンジンの運転状態に応じて自動的に伸縮する構成でなくてもよく、メンテナンス作業者がロッド２９４を手動で進退させてチューニングを行うことができるように構成されていてもよい。

（第４実施形態）
図７は本発明の第４実施形態に係る燃料噴射構造を備えたエンジンの吸気装置の右側面図である。以下の説明では、上記各実施形態と同一の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図７に示すように、上流側インジェクタ８２はステー８８のボス部８９により保持され、上流側インジェクタ８２の中心軸線は吸気ダクト１２７の内部通路１４１の中心軸線と一致している。エアクリーナボックス３４３のアッパーケース３４５には、インジェクタ取付部３８７の下側開口の外周囲から吸気ダクト２７側に向けて延びる円筒状の第１燃料ガイド部３９１が回転可能且つ軸線方向に直動不能に取り付けられている。第１燃料ガイド部３９１の外周面には雄ネジが切られており、第１燃料ガイド部３９１の外周側には、その内周面に雌ネジが切られた第２燃料ガイド部３９２が螺合している。本実施形態の燃料ガイド部３９０は、これら第１及び第２燃料ガイド部３９１，３９２からなる。

アッパーケース３４５には、インジェクタ取付部３８７の下側開口の外周部を吸気ダクト２７側に向けて延びる平板状のガイド壁３９３が一体的に形成されている。このガイド壁３９３には、上流側インジェクタ８２の中心軸線や第１及び第２燃料ガイド部３９１，３９２の中心軸線と平行に延びるスリット３９４が形成されており、このスリット３９４内には第２燃料ガイド部３９２の外周面から突出するガイド片３９５が配置されている。このように、第２燃料ガイド部３９２はガイド片３９５がスリット３９４内に収容されることによって回転が規制されている一方、軸線方向への直動が許容されている。

第１燃料ガイド部３９１の基端部には、第１燃料ガイド部３９１にその軸線周りの回転駆動力を伝達するための伝動機構３９６が接続されている。この伝動機構３９６の構成部品はエアクリーナボックス３４３のアッパーケース３４５の上壁から外部に引き出されており、エアクリーナボックス３４３の外部には伝動機構３９６に回転駆動力を入力する伸縮アクチュエータ３７１が設けられている。この伸縮アクチュエータ３７１は例えば電動のモータ等から構成されている。

また、本実施形態の自動二輪車には、この伸縮アクチュエータ３７１の動作を制御する制御装置３７２が設けられている。制御装置３７２には、エンジンの運転状態を検出するセンサ類、例えば上記スロットル開度センサ１７３、回転数センサ１７４や、車速センサ１７５や、温度センサ１７６等からの検出信号が入力される。制御装置３７２はこれら入力信号に応じて伸縮アクチュエータ３７１を制御する。伸縮アクチュエータ３７１の動作に応じて第１燃料ガイド部３９１がその軸線周りに回転し、第１燃料ガイド部３９１の回転方向に応じて第２燃料ガイド部３９２が回転軸方向に移動する。これにより燃料ガイド部３９０が伸縮する。

このように燃料ガイド部３９０の先端開口が移動して吸気ダクト１２７の上流端開口に対する距離を変化させることにより、先端側インジェクタ８２の姿勢を変化させることなく、吸気ダクト１２７の内部通路１４１の流路抵抗を調整することができるようになる。

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記構成に限られず適宜変更可能である。例えば、燃料ガイド部を伸縮可能且つ揺動可能に設けてもよい。このときには例えば伸縮可能な構成を実現するために、燃料ガイド部が蛇腹状に形成されていてもよい。また、燃料の供給方式は所謂ダブルインジェクタ方式に限られず、インジェクタが吸気ダクトの上流側に配置されている場合には、そのインジェクタのみを備えるエンジンに対しても本発明を好適に適用することができる。

本発明は、インジェクタから噴射された燃料の噴き返しを防ぐという優れた効果を奏し、吸気ダクトの上流側に燃料を噴射するインジェクタを備える燃料噴射構造に広く適用可能である。特に所謂ダブルインジェクタ方式を採用した高出力型のエンジン、及びこれを搭載した自動二輪車や小型滑走艇や不整地走行車等の乗物に好適に適用可能である。

本発明の第１実施形態に係る燃料噴射構造を備えた自動二輪車の左側面図である。図１に示すエンジンの左側断面図である。図２に示すIII−III線に沿って切断して示すエンジンの吸気装置の縦断面図である。図３に示す吸気装置の斜視断面図である。本発明の第２実施形態に係る燃料噴射構造を備えたエンジンの吸気装置の右側断面図である。本発明の第３実施形態に係る燃料噴射構造を備えたエンジンの吸気装置の右側面図である。本発明の第４実施形態に係る燃料噴射構造を備えたエンジンの吸気装置の右側面図である。

符号の説明

１自動二輪車
９エンジン
２５吸気装置
２７，１２７吸気ダクト
２８エアクリーナ
３０吸気通路
４３，１４３，２４３，３４３エアクリーナボックス
８２上流側インジェクタ
８６燃料噴射部
９０，１９０，２９０，３９０燃料ガイド部
１７１揺動アクチュエータ
１７２制御装置（揺動制御部）
２７１，３７２伸縮アクチュエータ
２７２，３７２制御装置（伸縮制御部）

Claims

エンジンへの吸気通路の一部を形成する吸気ダクトの上流端開口に向けて燃料を噴射するインジェクタと、
前記吸気通路内に設けられて前記インジェクタの燃料噴射部を取り囲む燃料ガイド部と
を備え、
前記燃料ガイド部が前記吸気ダクトの上流端開口に向けて延在していることを特徴とする燃料噴射構造。
前記吸気ダクトの上流側にはエアクリーナボックスが連設されており、該エアクリーナボックスに前記インジェクタ及び前記燃料ガイド部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射構造。
前記燃料ガイド部が前記エアクリーナボックスから一体的に突出していることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射構造。
前記燃料ガイド部の先端部が前記吸気ダクト内に配されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃料噴射構造。
前記燃料ガイド部が基端部を支点にして揺動可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の燃料噴射構造。
前記燃料ガイドを揺動させる揺動アクチュエータと、前記エンジンの運転状態に応じて前記揺動アクチュエータを動作させることにより前記燃料ガイド部を揺動させる揺動制御部とを備えることを特徴とする請求項５に記載の燃料噴射構造。
前記燃料ガイド部が伸縮可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の燃料噴射構造。
前記燃料ガイド部を伸縮させる伸縮アクチュエータと、前記エンジンの運転状態に応じて前記伸縮アクチュエータを動作させることにより前記燃料ガイド部を伸縮させる伸縮制御部とを備えることを特徴とする請求項７に記載の燃料噴射構造。
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の燃料噴射構造を備えていることを特徴とする乗物。