JP4795986B2 - エンジン用燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン用燃料供給装置の改良に関するものである。

近年、車両用燃料として、化石燃料であるガソリンに代わるアルコールを主成分とする燃料が使用され始めている。しかし、アルコールはガソリンに対して沸点が低いため、エンジンの低温時の始動性が困難であり、この始動性を向上させるために、始動時のみガソリン又はガソリンを多く含むアルコールを使用されている。

始動用燃料を使用する従来のエンジン用燃料供給装置として、車体フレームの前部上部に配置された主燃料タンクに主燃料を貯え、車体フレームの中間部に配置された副燃料タンクに始動用燃料を貯えるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開昭５７−１６４８７２号公報

特許文献１の第１図及び第２図を以下に説明する。
主燃料タンク９は、車体フレームＡを構成するメインパイプ２の前部に跨るように配置され、副燃料タンク１０は、車体フレームＡを構成するメインパイプ１、シートレール４及びバックステー５で囲まれる三角形状の空間８に配置されている。
副燃料タンク１０は、２本の配管１１，１１で、副燃料タンク１０よりも低い位置に配置された気化器ｂのフロート室に接続されている。

例えば、副燃料タンク１０を気化器ｂではなく、主燃料用スロットルボディに接続する場合、燃料供給装置の構造を簡素にしてコストダウンを図るために、燃料ポンプを用いずに、副燃料タンク１０をスロットルボディよりも高い位置に配置し、副燃料タンク１０とスロットルボディとを燃料配管で接続し、この燃料配管に燃料コック等のバルブを設けることが考えられる。バルブを開ければ、副燃料タンク１０とスロットルボディとの落差により始動用燃料が副燃料タンク１０からスロットルボディに供給される。

しかし、始動用燃料の供給を停止するためにバルブを閉じても、バルブより下側の燃料配管に残っている始動用燃料がスロットルボディに漏れ出てしまい、始動用燃料の消費が多くなる。

本発明の目的は、エンジン用燃料供給装置のコストを低減するとともに、始動用燃料の消費を少なくすることにある。

請求項１に係る発明は、車両用エンジンの主燃料タンクに貯留するアルコールを主成分とする燃料を収容し、この燃料の他にガソリン又は主燃料よりもガソリンの混合比が高い始動用副燃料を吸気通路に供給してエンジンの始動性を向上させるようにしたアルコールを主成分とする燃料を用いるエンジンを搭載した車両において、吸気通路より下方にエンジンの前記始動用副燃料を貯める副燃料タンクを配置し、副燃料タンクと吸気通路との間の副燃料用の配管は、副燃料タンクから車両前方に、そして上方に延ばし、その先端をＵ字形状に曲げて吸気管の上部に接続し、この配管燃料流量調整用のソレノイドバルブを設けたことを特徴とする。

作用として、ソレノイドバルブを開閉して始動用燃料の流量を制御するときに、副燃料タンクから車両前方に、そして上方に延ばし、その先端をＵ字形状に曲げて吸気管の上部に接続したので、副燃料タンクから吸気通路までの燃料配管の燃料通路が上がり通路となり、ソレノイドバルブを閉じたときに、ソレノイドバルブより上方の燃料配管に貯まった始動用燃料が吸気通路に漏れ出ない。

請求項２に係る発明は、車両用エンジンは後部に変速機が一体に取付けられたものであり、上方に延びるシリンダ部にシリンダヘッドが設けられ、シリンダヘッドの後部に吸気管とスロットルボディとコネクティングチューブとエアクリーナとからなる吸気装置が接続され、副燃料タンクはエアクリーナ下方で車体の側方を覆うサイドカバーの内側に配置したことを特徴とする。
作用として、サイドカバー内のデッドスペースに副燃料タンクを配置することが可能になる。

請求項３に係る発明は、車両用エンジンの主燃料タンクに貯留するアルコールを主成分とする燃料を収容し、この燃料の他にガソリン又は主燃料よりもガソリンの混合比が高い始動用副燃料を吸気通路に供給して前記エンジンの始動性を向上させるようにしたアルコールを主成分とする燃料を用いるエンジンを搭載した車両において、吸気通路には始動用副燃料供給部を備え、副燃料始動用燃料供給部は、吸気通路に設けられた接続機構と、この接続機構に設けられた接続孔内に挿入される接続部材と、接続部材、接続機構を介して吸気通路内に供給する１回分のエンジン始動用副燃料を密封して貯蔵した可撓性の燃料容器とからなり、燃料容器の注入口を構成する突出部を切断し、突出部を接続部材を介して接続機構の接続孔に接続し、燃料容器を圧縮して収縮させ、貯蔵したエンジン始動用副燃料を吸気通路に供給するようにしたことを特徴とする。

作用として、エンジンを始動するときには、エンジンの始動に必要な１回分の始動用燃料が貯蔵された容器を、吸気通路に設けられた接続孔に接続し、容器を収縮させて容器内の始動用燃料を吸気通路内に供給する。
従って、車体に始動用燃料を貯めるタンクが必要ない。

請求項１に係る発明では、吸気通路より下方にエンジンの前記始動用副燃料を貯める副燃料タンクを配置し、副燃料タンクと吸気通路との間の副燃料用の配管は、副燃料タンクから車両前方に、そして上方に延ばし、その先端をＵ字形状に曲げて吸気管の上部に接続し、この配管燃料流量調整用のソレノイドバルブを設けたので、ソレノイドバルブにより燃料の流量を制御するときに、副燃料タンクから吸気通路までの燃料配管の燃料通路が上がり通路となるため、ソレノイドバルブを閉じたときに、ソレノイドバルブより上方の燃料配管に貯まった始動用燃料が吸気通路に漏れ出るのを防止できる。従って、始動用燃料の消費を少なくすることができる。

請求項２に係る発明では、車両用エンジンは後部に変速機が一体に取付けられたものであり、上方に延びるシリンダ部にシリンダヘッドが設けられ、シリンダヘッドの後部に吸気管とスロットルボディとコネクティングチューブとエアクリーナとからなる吸気装置が接続され、副燃料タンクはエアクリーナ下方で車体の側方を覆うサイドカバーの内側に配置したので、副燃料タンクをサイドカバー内のデッドスペースにコンパクトに配置しつつ、燃料の落差を確保して燃料漏れを防止することができる。

請求項３に係る発明では、吸気通路には始動用副燃料供給部を備え、副燃料始動用燃料供給部は、吸気通路に設けられた接続機構と、この接続機構に設けられた接続孔内に挿入される接続部材と、接続部材、接続機構を介して吸気通路内に供給する１回分のエンジン始動用副燃料を密封して貯蔵した可撓性の燃料容器とからなり、燃料容器の注入口を構成する突出部を切断し、突出部を接続部材を介して接続機構の接続孔に接続し、燃料容器を圧縮して収縮させ、貯蔵したエンジン始動用副燃料を吸気通路に供給するようにしたので、車両に始動用燃料を貯める燃料タンクを設ける必要がなく、車両構造の簡素化を図ることができ、コストを低減することができる。

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は本発明に係るエンジン用燃料供給装置を採用し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、主燃料としてアルコール、又はガソリンとアルコ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、又はガソリンとアルコールとの混合油（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、内部に後で詳述する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の第１実施形態を示す要部側面図（図中の矢印（ＦＲＯＮＴ）は車両前方を表す。以下同じ。）であり、始動用燃料（以下では「副燃料」と記す。）を貯める副燃料タンク８１を、エアクリーナ５４の下方であってサイドカバー６４の車体内側に配置し、この副燃料タンク８１から燃料配管８２を車両前方そして上方へ延ばし、この燃料配管８２の先端をＵ字形状に曲げて吸気管５１の上部に接続し、燃料配管８２の途中にソレノイドバルブ８３を設けたことを示している。なお、８４は副燃料タンク８１内に貯まっている副燃料、８５はスロットルボディ５２内に設けられたスロットルバルブである。

エアクリーナ５４の下方であってサイドカバー６４の車体内側の空間８７は、いわゆる「デッドスペース」であり、このようなデッドスペースに副燃料タンク８１を配置することで車体のスペースを有効利用することができる。

図３は本発明に係る燃料供給装置の第２実施形態を示す断面図であり、主燃料タンク３３は、底部９１の後部に上方に延びるように取付けられた燃料ポンプ９２を備え、主燃料ポンプ９２は燃料供給管９３を介してスロットルボディ５２に取付けられた燃料噴射弁９４に接続されている。なお、９５は給油口、９６は主燃料タンク３３の左右中央の底部である。

また、車体には副燃料タンク１０１が設けられ、この副燃料タンク１０１とスロットルボディ５２に設けられた燃料噴射手段１０２とが燃料供給管１０３で接続され、この燃料供給管１０３の途中に燃料コック１０４が設けられている。

燃料噴射手段１０２は、エンジン始動困難時に、手動でプッシュロッド１０２ａを白抜き矢印方向に繰返し押してスロットルボディ５２内に副燃料８４を噴射させるプランジャや、エンジンコントロールユニットで開閉制御されるソレノイドバルブである。このソレノイドバルブの場合には、副燃料はスロットルボディ５２内の負圧によりスロットルボディ５２に流出する。

図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料供給装置の第３実施形態を示す断面図である。
（ａ）において、本発明の燃料供給装置に備える簡易燃料供給部１１０は、スロットルボディ１１１に設けられた接続機構１１２と、この接続機構１１２に設けられた接続孔１１３内に挿入される筒部材１１４と、この筒部材１１４、接続機構１１２を介してスロットルボディ１１１内に供給する副燃料８４が充填された可撓性を有する燃料容器１１６とからなる。

接続機構１１２は、弁ケース１２１と、この弁ケース１２１内に配置された球状の弁体１２２と、この弁体１２２を弁ケース１２１に形成された雌テーパ部１２１ａに押し付ける圧縮コイルばね１２３とからなり、弁ケース１２１の先端に接続孔１１３が設けられている。図では接続機構１１２の燃料通路は閉じた状態にある。

筒部材１１４は一端部に副燃料を通過させるための複数の切欠き１１４ａを備える。
燃料容器１１６は、容器本体１１６ａと、この容器本体１１６から一体に突出する突出部１１６ｂとからなり、突出部１１６ｂに切欠き等で寸法が小さくされた脆弱部１１６ｃが形成されている。

（ｂ）エンジン始動時に、スロットルボディ１１１内に副燃料８４を供給するときには、筒部材１１４の切欠き１１４が設けられた端部を接続機構１１２の接続孔１１３に挿入し、次に、燃料容器１１６の突出部１１６ｂを、（ａ）に示した一点鎖線で示すように脆弱部１１６ｃで切断し、切断後の突出部１１６ｂを筒部材１１４ａの中空部１１４ｂに挿入し、筒部材１１４を介して弁体１２２を圧縮コイルばね１２３の弾性力に抗して押圧し、この状態を維持しながら、燃料容器１１６の容器本体１１６ａを指で圧縮して収縮させ、内部の副燃料８４を矢印で示すように筒部材１１４、接続機構１１２を介してスロットルボディ１１１へ押し出す。

図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料供給装置の第４実施形態を示す説明図であり、（ａ）は断面図、（ａ）は斜視図である。
（ａ）において、主燃料タンク３３の底部９１には、燃料ポンプ９２を囲う大型のフィルター部材１２６が取付けられている。

フィルター部材１２６は、袋状のフィルター本体１３１と、このフィルター本体１３１の上部に設けられた排出管１３２とを備え、フィルター部材１２６内に、スロットルボディ５２（図１参照）に取付けられた燃料噴射弁側からの燃料戻り管１３５の先端が開口している。

従って、燃料戻り管１３５によって燃料噴射弁側から戻ってきた燃料中に含まれる気泡や不純物がフィルター部材１２６の内側、特に上部に捕集され、排出管１３２から主燃料タンク３３内の主燃料１３７の液面１３７ａに排出される。このため、これらの気泡、不純物は燃料ポンプ９２から再び吸い込まれにくくなる。

（ｂ）において、フィルター部材１２６のフィルター本体１３１は、一端を開放して枠状部材１３７に取付け、他端を張り合わせて閉じたものであり、枠状部材１３７が主燃料タンク３３の底部９１に取付けられる。

図６は本発明に係る燃料供給装置の第５実施形態を示す側面図であり、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１次フィルタ１４１が設けられ、燃料ポンプ９２に燃料供給管１４２を介して２次フィルタ１４３が接続され、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。

図７は本発明に係る燃料供給装置の第５実施形態を示す斜視図であり、２次フィルタ１４１はセンタフレーム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が主燃料タンク３３内に延びている。

図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る２次フィルタの説明図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は分解斜視図である。
（ａ）において、２次フィルタ１４３は、樹脂製で筒状のケース１５１に、主燃料を吸入する燃料吸入口１５１ａと、主燃料を吐出する燃料吐出口１５１ｂと、主燃料を主燃料タンク３３に戻す燃料戻し口１５１ｃとを備える。

（ｂ）において、２次フィルタ１４３は、ケース本体１５３及びこのケース本体１５３の開口を塞ぐケースカバー１５４からなるケース１５１と、このケース１５１内に収納したフィルタ本体１５６とからなり、ケースカバー１５４に燃料吸入口１５１ａ及び燃料戻し口１５１ｃが一体成形され、ケース本体１５３に燃料吐出口１５１ｂが一体成形されている。

ケースカバー１５４は、燃料吸入口１５１ａに連通する内部通路１５１ｄが一体に形成されている。
フィルタ本体１５６は、ケース１５１内に折り畳まれて収納される袋状のものであり、ケースカバー１５４の内部通路１５１ｄに接続される接続口１５６ａが袋の内部に通じている。

以上の図２で示したように、本発明は第１に、車両用エンジン１２の主燃料タンク３３に貯留する主燃料１３７の他に、始動用燃料としての副燃料８４を吸気通路としてのスロットルボディ５２に供給してエンジン１２の始動性を向上させるようにした車両１０（図１参照）において、スロットルボディ５２より下方にエンジン１２の副燃料８４を貯める副燃料タンク８１を配置し、この副燃料タンク８１とスロットルボディ５２との間の燃料配管８２に燃料流量調整用のソレノイドバルブ８３を設けたことを特徴とする。

これにより、ソレノイドバルブ８３により副燃料８４の流量を制御するときに、副燃料タンク８１からスロットルボディ５２までの燃料配管８２の燃料通路が上がり通路となるため、ソレノイドバルブ８３を閉じたときに、ソレノイドバルブ８３より上方の燃料配管８２に貯まった副燃料８４がスロットルボディ５２内に漏れ出るのを防止できる。従って、副燃料８４の消費を少なくすることができる。

本発明は第２に、副燃料タンク８１を、車体の側方を覆うサイドカバー６４の内側に配置したことを特徴とする。
これにより、副燃料タンク８１をサイドカバー６４内のデッドスペースにコンパクトに配置しつつ、副燃料８４の落差を確保して燃料漏れを防止することができる。

本発明は第３に、図１、図４（ａ），（ｂ）に示したように、車両用エンジン１２の主燃料タンク３３に貯留する主燃料の他に、副燃料８４を吸気通路としてのスロットルボディ１１１に供給してエンジン１２の始動性を向上させるようにした車両１０において、収縮可能な可撓性部材で形成され、エンジン１２の始動に必要な１回分の副燃料８４が貯蔵された燃料容器１１６を備え、スロットルボディ１１１に燃料容器１１６を接続する接続孔１１３が設けられていることを特徴とする。
これにより、車両１０に副燃料８４を貯める燃料タンクを設ける必要がなく、車両構造の簡素化を図ることができ、コストを低減することができる。

本発明のエンジン用燃料供給装置は、二輪車に好適である。

本発明に係るエンジン用燃料供給装置を採用した車両の側面図である。 本発明に係る燃料供給装置の第１実施形態を示す要部側面図である。 本発明に係る燃料供給装置の第２実施形態を示す断面図である。 本発明に係る燃料供給装置の第３実施形態を示す断面図である。 本発明に係る燃料供給装置の第４実施形態を示す説明図である。 本発明に係る燃料供給装置の第５実施形態を示す側面図である。 本発明に係る燃料供給装置の第５実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る２次フィルタの説明図である。

符号の説明

１０…車両、１２…エンジン、３３…主燃料タンク、４１…減速機、４３…シリンダ部、４４…シリンダヘッド、４６…吸気装置、５１…吸気管、５２，１１１…吸気通路（スロットルボディ）、５４…エアクリーナ、６４…サイドカバー、８１，１０１…副燃料タンク、８２…燃料配管、８３…ソレノイドバルブ、８４…始動用燃料（副燃料）、１１０…始動用副燃料供給部、１１２…接続機構、１１３…接続孔、１１４…接続部材、１１６…容器（燃料容器）、１１６ａ…突出部、１３７…主燃料。

Claims (3)

1. 車両用エンジン（１２）の主燃料タンク（３３）に貯留するアルコールを主成分とする燃料を収容し、この燃料の他にガソリン又は主燃料よりもガソリンの混合比が高い始動用副燃料（８４）を吸気通路（５２）に供給して前記エンジン（１２）の始動性を向上させるようにしたアルコールを主成分とする燃料を用いるエンジンを搭載した車両において、
   前記吸気通路（５２）より下方にエンジンの前記始動用副燃料（８４）を貯める副燃料タンク（８１）を配置し、
   前記副燃料タンク（８１）と前記吸気通路（５２）との間の副燃料用の配管（８２）は、前記副燃料タンク（８１）から車両前方に、そして上方に延ばし、その先端をＵ字形状に曲げて吸気管（５１）の上部に接続し、この配管（８２）燃料流量調整用のソレノイドバルブ（８３）を設けた、
   ことを特徴とするエンジン用燃料供給装置。
2. 前記車両用エンジン（１２）は後部に変速機（４１）が一体に取付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、シリンダヘッド（４４）の後部に吸気管（５１）とスロットルボディ（５２）とコネクティングチューブ（５３）とエアクリーナ（５４）とからなる吸気装置（４６）が接続され、前記副燃料タンク（３３）はエアクリーナ（５４）下方で車体の側方を覆うサイドカバー（６４）の内側に配置したことを特徴とする請求項１記載のエンジン用燃料供給装置。
3. 車両用エンジン（１２）の主燃料タンク（３３）に貯留するアルコールを主成分とする燃料を収容し、この燃料の他にガソリン又は主燃料よりもガソリンの混合比が高い始動用副燃料（８４）を吸気通路（５２）に供給して前記エンジン（１２）の始動性を向上させるようにしたアルコールを主成分とする燃料を用いるエンジンを搭載した車両において、
   前記吸気通路（５２）には始動用副燃料供給部（１１０）を備え、
   前記副燃料始動用燃料供給部（１１０）は、吸気通路（５２）に設けられた接続機構（１１２）と、この接続機構（１１２）に設けられた接続孔（１１３）内に挿入される接続部材（１１４）と、
   前記接続部材（１１４）、接続機構（１１２）を介して吸気通路（５２）内に供給する１回分のエンジン始動用副燃料（８４）を密封して貯蔵した可撓性の燃料容器（１１６）とからなり、
   前記燃料容器（１１６）の注入口を構成する突出部（１１６ａ）を切断し、突出部（１１６ａ）を前記接続部材（１１４）を介して前記接続機構（１１２）の接続孔（１１３）に接続し、燃料容器（１１６）を圧縮して収縮させ、貯蔵したエンジン始動用副燃料（８４）を吸気通路（５２）に供給するようにした、
   ことを特徴とするエンジン用燃料供給装置。

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