JP3263817B2 - 燃料噴射式エンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば自動二輪車に
搭載される燃料噴射式エンジンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動二輪車においては、燃料制御
の精度を向上させ、或いは排気ガスの清浄化、低燃費等
の観点から燃料供給として、従来の気化器に代えて燃料
噴射装置を備える燃料噴射式エンジンを搭載するものが
ある。

【０００３】この燃料噴射式エンジンの燃料噴射装置で
は、空気と燃料とを所定のタイミングで気筒内に噴射す
るようになっており、この燃料噴射装置に供給される燃
料に燃料ポンプによって圧力が与えられ、この圧力の調
節をレギュレータで行なうものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、特に自動
二輪車に搭載される燃料噴射式エンジンでは、エンジン
の動力で燃料ポンプを駆動しており、この燃料ポンプか
ら燃料を燃料噴射装置へ供給する供給配管が、例えば燃
料ポンプから燃料噴射装置へ、さらにこの燃料噴射装置
からレギュレータへと経路毎に行なわれている。

【０００５】このため、経路毎に配管やジョイントが必
要になり、部品点数が増加し、また取付性にも問題があ
る。さらに、燃料噴射装置やレギュレータの配置によっ
ては配管が長くなるため、エンジン周りに搭載される部
品の配置スペースの確保が困難になるばかりでなく、車
体のフレーム構成も考慮する必要が生じることがある。

【０００６】この発明はかかる点に鑑みなされたもの
で、燃料に圧力を与える燃料ポンプと燃料噴射装置との
配管を簡素化し、部品点数を削減するとともに配管長さ
を短縮することが可能な燃料噴射式エンジンを提供する
ことを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、この発明の燃料噴射式エンジンは、所定のタイミン
グで気筒内に空気と燃料とを噴射する燃焼室燃料噴射装
置と、この燃焼室燃料噴射装置に供給される燃料に圧力
を与える燃料ポンプと、この燃料ポンプと前記燃焼室燃
料噴射装置とを連結し燃料を供給する供給配管と、この
供給配管に接続され前記燃料の圧力を調整するレギュレ
ータとを備え、前記燃焼室燃料噴射装置はシリンダヘッ
ドの後方位置に、後方へ傾斜させて設けられ、この燃焼
室燃料噴射装置、前記レギュレータ、前記燃料ポンプの
三者は気筒の後方空間に前方から前記の順番に略並んで
配置され、かつ前記燃焼室燃料噴射装置に接続されて圧
縮空気を供給する空気圧縮機を前記燃料ポンプに近接し
て配置したことを特徴としている。

【０００８】

【作用】この発明では、燃料ポンプの駆動で燃料に圧力
を与えて供給配管から燃焼室燃料噴射装置に供給され、
この燃料ポンプと燃焼室燃料噴射装置との間で燃料を供
給する供給配管に配置されたレギュレータによって燃料
の圧力を調整し、レギュレータは燃料ポンプと燃料噴射
装置との間に配置されており、レギュレータを配置する
ために特別の配管を必要とせず、さらに配管長さが短縮
される。

【０００９】また、燃焼室燃料噴射装置はシリンダヘッ
ドの後方位置に、後方へ傾斜させて設けられ、この燃焼
室燃料噴射装置、レギュレータ、燃料ポンプの三者は気
筒の後方空間に前方から前記の順番に略並んで配置さ
れ、かつ空気圧縮機を燃料ポンプに近接して配置したか
ら、燃料噴射式エンジン周りの限られた空間にコンパク
トに配置でき、配管長さの短縮にとって更に有効であ
る。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図１は燃料噴射式エンジンを搭載し
た自動二輪車の側面図、図２は燃料噴射式エンジンの側
面図、図３は燃料噴射式エンジンの要部の拡大図、図４
は図３のIVーIV線に沿う断面図、図５はレギュレータの
取付状態を示す平面図である。

【００１１】自動二輪車の車体フレーム１を構成するヘ
ッドパイプ２にはフロントフォーク３が旋回可能に支持
され、このフロントフォーク３の下部には前輪４が支持
され、上部にはバーハンドル５が設けられている。ヘッ
ドパイプ２の後側にはメインフレーム６及びダウンチュ
ーブ７が接続され、このメインフレーム６の後方には左
右一対のシートピラチューブ８が接続され、またダウン
チューブ７にも同様に左右一対の支持フレーム９が接続
され、この支持フレーム９及びシートピラチューブ８の
後端部が接続されている。

【００１２】メインフレーム６の後端から後方へは左右
一対のシートレール１０が延びており、このシートレー
ル１０はバックステー１１でシートピラチューブ８に支
持されている。シートピラチューブ８に設けたブラケッ
ト１２にはリヤアーム１３が軸支され、このリヤアーム
１３の後端部に後輪１４が支持されている。メインフレ
ーム６には燃料タンク１５が跨ぐようにして載置され、
この燃料タンク１５の後方をシート１６が覆っており、
このシート１６はシートレール１０に載置されている。

【００１３】車体フレーム１のメインフレーム６、ダウ
ンチューブ７、シートピラチューブ８及び支持フレーム
９で囲まれる部分には燃料噴射式エンジン１７が搭載さ
れ、この燃料噴射式エンジン１７は単気筒の２サイクル
エンジンが用いられている。燃料噴射式エンジン１７の
クランクケース１８には気筒１９が車体前側へ傾斜して
設けられ、この気筒１９の前側に排気管２０が接続さ
れ、この排気管２０は燃料噴射式エンジン１７の右側を
通って後方へ延び、排気管２０の後部にはサイレンサ２
１が設けられている。

【００１４】気筒１９を構成するシリンダブロック２２
はクランクケース１８に載置され、このシリンダブロッ
ク２２にはシリンダヘッド２３が取付けられている。ま
た、シリンダブロック２２にはピストン２４が往復動可
能に設けられ、このピストン２４の頭部とシリンダヘッ
ド２３との間には燃焼室２５が形成されている。このピ
ストン２４はクランクケース１８に軸支されたクランク
軸２６にコンロッド２７を介して連結されている。

【００１５】気筒１９の上方位置にはダウンチューブ７
に沿ってラジエータ２８が配置され、このシリンダヘッ
ド２３の吐出部２３ａとラジエータ２８の導入部２８ａ
とが送りパイプ２９で連結され、ラジエータ２８の吐出
部２８ｂとクランクケース１８に配置された水ポンプ３
０が戻りパイプ３１で連結され、この水ポンプ３０の駆
動で冷却水を循環させてエンジンを冷却するようになっ
ている。

【００１６】シリンダヘッド２３の後部の両側には左右
一対のステー３２が一体に形成されており、この左右一
対のステー３２にそれぞれ車体側取付ブラケット３３が
ボルト３４で取付けられ、このそれぞれの車体側取付ブ
ラケット３３はメインフレーム６の後方下部に溶接され
た補強ブラケット３５にボルト３６で取付けられてい
る。この補強ブラケット３５は、メインフレーム６とダ
ウンチューブ７との間に配置されたフレームテンション
パイプ３７のメインフレーム６側溶接部を補強してい
る。

【００１７】シリンダヘッド２３の中央には点火プラグ
３８が燃焼室２５の略ボア中心に臨むように取付けら
れ、またシリンダヘッド２３の前側側方には点火プラグ
３９が燃焼室２５の前側に臨むように取付けられてい
る。このシリンダヘッド２３の後方で、左右一対のステ
ー３２及び車体側取付ブラケット３３の間の位置には、
燃焼室２３内に空気と燃料とを噴射する燃焼室燃料噴射
装置４０が備えられ、燃焼室２５の後方から点火プラグ
３８，３９の先端部方向に向かって、横方向から空気と
燃料を噴射するようになっている。このように、シリン
ダヘッド２３の上方位置には点火プラグ３８が配置され
るだけであり、燃焼室燃料噴射装置４０はシリンダヘッ
ド２３の後方位置に配置されており、これでシリンダヘ
ッド２３の上方に空間が確保されるため、メインフレー
ム６とダウンチューブ７との間に配置されるフレームテ
ンションパイプ３７をシリンダヘッド側に移動させて配
置することができ、その分車体強度が向上すると共に、
シンリンダヘッド２３の脱着性も確保され、メンテナン
スの作業性が向上する。

【００１８】そして、シリンダヘッド２３には２箇所に
点火プラグ３８，３９が配置され、燃焼室燃料噴射装置
４０の噴射孔から点火プラグ３８，３９のスパーク部３
８ａ，３９ａでの距離が異なっており、点火プラグ３
８，３９のスパークで混合気を燃焼させる機会が２度あ
り、稀薄燃焼エンジンに良好な点火状態を可能にしてい
る。この燃焼室燃料噴射装置４０には燃料を噴射する燃
料噴射インジェクタ４１と電磁バルブ４２とが備えら
れ、この電磁バルブ４２を図示しない制御装置によって
所定のタイミングで作動させることで、空気と燃料を混
合して燃焼室２５へ噴射する。

【００１９】また、燃料噴射式エンジン１７のクランク
ケース１８には吸気管４３が接続され、この吸気管４３
にはリードバルブ４４が設けられ、さらにこのリードバ
ルブ４４の上流側には吸気管４３に燃料を噴射する吸気
管燃料噴射インジェクタ４５が設けられている。吸気管
４３にはエアクリーナ４６から空気がスロットル弁２０
０の作動で供給され、エアクリーナ４６は燃料噴射式エ
ンジン１７の後方位置で、車体フレーム１のシートピラ
チューブ７、シートレール１０及びバックステー１１に
囲まれる部分に配置されている。

【００２０】吸気管４３近傍のクランクケース１８の上
部位置には空気圧縮機４７及び燃料ポンプ４８がそれぞ
れ近接して設けられ、それぞれクランク軸２６の動力が
動力伝達機構４９を介して伝達され、空気圧縮機４７及
び燃料ポンプ４８はこの動力伝達機構４９により効果的
に駆動される。しかも、この空気圧縮機４７及び燃料ポ
ンプ４８と燃焼室燃料噴射装置４０とは、この燃焼室燃
料噴射装置４０が気筒１９の後側で後方へ傾斜させて設
けられているため、近接した位置に配置されている。

【００２１】この燃料ポンプ４８の吸入部４８ａは導入
配管５０を介して燃料タンク１５と連結され、また吐出
部４８ｂには燃料フィルタ５１が接続され、この燃料フ
ィルタ５１の吐出部５１ａには供給配管５２を介してレ
ギュレータ５３のジョイント部５３ａに接続され、この
ジョイント部５３ａには供給配管５４を介して燃焼室燃
料噴射装置４０の燃料噴射インジェクタ４１に接続され
ている。また、レギュレータ５３は供給配管１００を介
して吸気管燃料噴射インジェクタ４５に接続され、この
供給配管１００から吸気管燃料噴射インジェクタ４５に
燃料が供給されている。この吸気管燃料噴射インジェク
タ４５にはレギュレータ５６が接続され、このレギュレ
ータ５６で吸気管燃料噴射インジェクタ４５に供給され
る燃料の圧力を調整する。

【００２２】レギュレータ５３は吸気管４３に一体に形
成されたステー２０１にボルト２０２で取付けられ、吸
気管４３の上方位置に配置されている。このように、吸
気管４３にステー２０１を一体に形成して、このステー
２０１にレギュレータ５３を取付けることで、吸気管４
３上方の空間を有効に利用してレギュレータ５３を配置
することができると共に、取付部品の点数を削減するこ
とができる。このレギュレータ５３のジョイント部５３
ａは連通口２０３ａを有するボルト２０３で、燃料フィ
ルタ側の供給配管５２と燃料噴射装置側の供給配管５４
を、レギュレータ５３に共締して取付けられている。

【００２３】このように、燃料ポンプ４８の駆動で燃料
タンク１５から導入配管５０を介して導入される燃料に
圧力を与えており、この燃料は燃料フィルタ５１を介し
て供給配管５２，５４から燃焼室燃料噴射装置４０の燃
料噴射インジエクタ４１に供給されるが、この燃料の圧
力はレギュレータ５３で調整する。

【００２４】そして、レギュレータ５３は、それ自体に
一体に配管取付部を設けており、レギュレータ５３自体
を使用することで、経路毎に配管やジョイントが不要に
なり、部品点数が削減でき、また取付性も向上し、配管
が短縮されて構造が簡素化されてコンパクトな構造にな
っている。

【００２５】また、レギュレータ５３は燃料ポンプ４８
と燃焼室燃料噴射装置４０との間で燃料を供給する供給
配管５２，５４に配置されており、これによりレギュレ
ータ５３を配置するために特別の配管を必要とせず、配
管の長さが短縮される。

【００２６】さらに、圧縮空気を供給する空気圧縮機４
７は供給配管５５を介して燃焼室燃料噴射装置４０に接
続され、この供給配管５５には除湿器５７が配置され、
空気圧縮機４７の作動で生じる水滴を除去するようにな
っている。

【００２７】図６は燃料供給系の配管図、図７は供給配
管とレギュレータのジョイント部の側面図、図８は燃焼
室燃料噴射装置の拡大断面図である。

【００２８】この燃料供給系は前記実施例と同様に構成
されているから、簡単に説明する。即ち、燃料ポンプ４
８は導入配管５０を介して燃料タンク１５と連結され、
また燃料ポンプ４８には燃料フィルタ５１が備えられ、
この燃料フィルタ５１には供給配管５２を介してレギュ
レータ５３のジョイント部５３ａに接続され、このジョ
イント部５３ａには供給配管５４を介して燃焼室燃料噴
射装置４０の燃料噴射インジェクタ４１に接続されてい
る。このレギュレータ５３のジョイント部５３ａは連通
口５６ａを有するボルト５６で、燃料フィルタ側の供給
配管５２と燃料噴射装置側の供給配管５４を、レギュレ
ータ５３に共締して取付けられている。燃焼室燃料噴射
装置４０のハウジング６０に燃料噴射インジェクタ４１
が取付けられているとともに、ハウジング６０に弁座体
６１を挿入して一体化し、この弁座体６１を気筒のシリ
ンダヘッドに挿着して燃焼室を臨むように取付けられ
る。この弁座体６１には弁軸６２が挿通され、この弁軸
６２はスプリング６３よりスプリング６４のバネ定数を
大きくして常に閉じ方向へ付勢されている。

【００２９】ハウジング６０には弁軸６２の回りに空気
収集室６５が形成され、この空気収集室６５に連通して
ハウジング６０には燃料噴射インジェクタ４１の燃料吐
出部４１ａに連通する空気収集室６６が形成され、さら
にこの空気収集室６６は弁座体６１の外周囲でハウジン
グ６０に形成された空気収集室６７に連通している。弁
座体６１に設けられた弁軸６２の開閉作動はハウジング
６０に内蔵したソレノイド６８で行なわれる。

【００３０】この燃焼室燃料噴射装置４０の作動につい
て説明すると、弁座体６１の弁軸６２が閉じた状態では
空気収集室６５，６６，６７に圧縮空気が燃焼室から収
集されている。この状態で、燃料噴射インジェクタ４１
を作動して燃料を空気収集室６５，６６，６７へ噴射す
る。そして、ソレノイド６８に通電すると、弁軸６２が
スプリング６４に抗して引かれて開き方向へ移動し、空
気収集室６５の開口部６５ａが開き、これにより空気収
集室６５の圧縮空気と燃料が開口から燃焼室に噴射され
る。このとき、噴射が終了すると、燃焼室の圧縮空気が
空気収集室６５の開口部６５ａから空気収集室６５，６
６，６７に侵入し、ソレノイド６８の通電を停止する
と、スプリング６８によって弁軸６２が閉じ、これで空
気収集室６５，６６，６７に圧縮空気が収集される。

【００３１】これで、燃料噴射インジェクタ４１を作動
して燃料を空気収集室６６へ噴射できる状態になり、こ
の弁軸６２が閉じている状態で、点火プラグがスパーク
して燃焼が行なわれる。

【００３２】このように、燃焼室燃料噴射装置４０に空
気収集室６５，６６，６７を設けることで、自動的に燃
焼室から圧縮空気を収集することができ、噴射用の圧縮
空気を得るために、別体の空気圧縮気機を設けることが
なくなる。従って、燃焼室燃料噴射装置４０を簡単にエ
ンジンに取付けることができ、構造が簡単で、コストも
大幅に削減することができる。

【００３３】なお、燃料が燃料噴射インジェクタ４１内
に残留しないように、燃料吐出部４１ａを空気収集室６
５の開口部６５ａの近傍に形成することが好ましい。

【００３４】

【発明の効果】前記のように、この発明は、燃料ポンプ
の駆動で燃料に圧力を与えて供給配管から燃焼室燃料噴
射装置に供給され、この燃料ポンプと燃焼室燃料噴射装
置との間で燃料を供給する供給配管に配置されたレギュ
レータによって燃料の圧力を調整し、レギュレータは燃
料ポンプと燃料噴射装置との間に配置されており、レギ
ュレータを配置するために特別の配管を必要とせず、さ
らに配管長さが短縮される。

【００３５】また、燃焼室燃料噴射装置はシリンダヘッ
ドの後方位置に、後方へ傾斜させて設けられ、この燃焼
室燃料噴射装置、レギュレータ、燃料ポンプの三者は気
筒の後方空間に前方から前記の順番に略並んで配置さ
れ、かつ空気圧縮機を燃料ポンプに近接して配置したか
ら、燃料噴射式エンジン周りの限られた空間にコンパク
トに配置でき、配管長さの短縮にとって更に有効であ
り、配管やジョイント等の部品点数を削減でき、また取
付性も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料噴射式エンジンを搭載した自動二輪車の側
面図である。

【図２】燃料噴射式エンジンの側面図である。

【図３】燃料噴射式エンジンの要部の拡大図である。

【図４】図３のIVーIV線に沿う断面図である。

【図５】レギュレータの取付状態を示す平面図である。

【図６】燃料供給系の配管図である。

【図７】供給配管とレギュレータのジョイント部の側面
図である。

【図８】燃焼室燃料噴射装置の拡大断面図である。

【符号の説明】

１５ 燃料タンク １７ 燃料噴射式エンジン １８ 気筒 ４０ 燃焼室燃料噴射装置 ４８ 燃料ポンプ ５２，５４ 供給配管 ５３ レギュレータ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定のタイミングで気筒内に空気と燃料と
   を噴射する燃焼室燃料噴射装置と、この燃焼室燃料噴射
   装置に供給される燃料に圧力を与える燃料ポンプと、こ
   の燃料ポンプと前記燃焼室燃料噴射装置とを連結し燃料
   を供給する供給配管と、この供給配管に接続され前記燃
   料の圧力を調整するレギュレータとを備え、 前記燃焼室燃料噴射装置はシリンダヘッドの後方位置
   に、後方へ傾斜させて設けられ、この燃焼室燃料噴射装
   置、前記レギュレータ、前記燃料ポンプの三者は気筒の
   後方空間に前方から前記の順番に略並んで配置され、か
   つ前記燃焼室燃料噴射装置に接続されて圧縮空気を供給
   する空気圧縮機を前記燃料ポンプに近接して配置したこ
   とを特徴とする燃料噴射式エンジン。