JP4835405B2

JP4835405B2 - 自動二輪車の燃料供給装置

Info

Publication number: JP4835405B2
Application number: JP2006317240A
Authority: JP
Inventors: 雄介大畠
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2006-11-24
Filing date: 2006-11-24
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2026-11-24
Also published as: JP2008128191A

Description

本発明は、燃料ポンプと燃料噴射弁とプレッシャレギュレーターとが一体化された燃料ポンプ一体型の燃料噴射装置の上方に燃料タンクが設置され、上記燃料タンクから上記燃料噴射装置に燃料を供給するように構成された自動二輪車の燃料供給装置に関する。

自動二輪車の燃料供給装置として、以前のキャブレター方式に代わり、近年では燃料噴射方式が広く普及している。燃料噴射方式の燃料供給装置は、燃料タンクから燃料噴射弁（インジェクター）に燃料を圧送する燃料ポンプと、この燃料ポンプで加圧された燃料の圧力を調整して余剰な燃料を燃料タンクに戻す働きをするプレッシャレギュレーターとを備えている。

一般に、自動二輪車においては、特許文献１に示されるように、部品レイアウトの制約上、燃料ポンプとプレッシャレギュレーターとを一体化して燃料タンク内に配置することが多い。しかし、燃料タンク内で燃料を加圧して燃料噴射弁まで圧送するには相当大きな燃料ポンプの駆動電圧が要求される。したがって、バッテリーを搭載しない小型の自動二輪車等においては、このように燃料タンク内に燃料ポンプを設置した燃料供給装置を採用し難い。

そこで、特許文献２に記載されているようなディスチャージポンプ式の燃料噴射装置を用いた燃料供給装置がある。このディスチャージポンプ式の燃料噴射装置は、電磁弁で駆動されるプランジャー式の燃料ポンプを燃料噴射弁と一体化した構造である。その燃料ポンプ部分はプレッシャレギュレーターとしての機能も併せ持っており、余剰分の燃料を燃料噴射弁から燃料タンクへ還流させる還流管路を有する。燃料ポンプ部で燃料が加圧される際にはベーパー（気泡）が発生するので、上記の還流管路を利用してベーパーを燃料タンクへ戻すようになっている。これにより、噴射燃料中に気泡が含まれるのを防止することができ、所望の量で正確に燃料を噴射することができる。
特開2003-120450号公報特開2001-221137号公報

ディスチャージポンプ式の燃料噴射装置は、燃料ポンプが燃料噴射弁と同じ位置にあるため、燃料タンクの燃料出口から燃料噴射弁までの燃料供給は燃料の自重と燃料ポンプにより生ずる負圧とにより行われる。この燃料ポンプは、燃圧を増大させて燃料を噴射するためのプランジャーポンプであるため、燃料タンクの燃料出口から燃料を吸引するポンプ作用はほとんど得られない。したがって、燃料噴射装置を燃料タンクに対して低い位置に配置する必要がある。

一方、燃料噴射装置内で発生したベーパーは還流管路を通って燃料タンク内へ戻されるが、還流管路内でのベーパーの滞留を防いでベーパーを確実に排出するために還流管路の燃料噴射装置側の端部よりも燃料タンク側端部を高くする必要がある。

本発明は、このような事項を鑑みてなされたものであり、簡素でコンパクトな構造により、運転中はもとより、サイドスタンド使用による駐輪時においても、ディスチャージポンプ式の燃料噴射装置に燃料タンクの燃料を確実に供給するとともに、燃料噴射装置で発生したベーパーを確実に燃料タンクに還流させることができ、しかも整備性の良い自動二輪車の燃料供給装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る自動二輪車の燃料供給装置は、燃料タンクの底部に燃料出口を設け、この燃料出口よりも低所に燃料ポンプと燃料噴射弁とプレッシャレギュレーターとが一体化された燃料ポンプ一体型の燃料噴射装置を配設し、上記燃料噴射装置よりもさらに低所に燃料フィルターを配置し、上記燃料出口と上記燃料噴射装置の燃料入口との間を燃料供給管路で接続し、この燃料供給管路の途中に上記燃料フィルターを接続するとともに、燃料フィルターの上流側を下流側よりも高所に配置して燃料フィルターの燃料流動軸線を水平面に対し傾斜させ、さらに燃料フィルターの上流側と、燃料タンクの内部かつ上記燃料出口よりも高所に設けたベーパー入口との間を還流管路で接続し、上記還流管路の中途部に三又分岐部を設け、この三又分岐部を上記燃料噴射装置の頂部よりも高所に配置し、三又分岐部と燃料噴射装置の頂部に設けたベーパー出口との間をベーパーリターン管路で接続するとともに、上記燃料出口と上記ベーパー入口とを、サイドスタンドを使用して自動二輪車を駐輪させた時に車体中心線に対して低所側となる車幅方向一側に偏倚させて配設し、且つベーパー入口よりも車幅方向外方に上記燃料出口を配設したことを特徴とする。

さらに、本発明に係る自動二輪車の燃料供給装置は、上記燃料フィルターを、サイドスタンドを使用して自動二輪車を駐輪させた時にその燃料流動軸線が略水平方向に沿うように設置したことを特徴とする。

そして、本発明に係る自動二輪車の燃料供給装置は、上記還流管路を、サイドスタンドを使用して自動二輪車を駐輪させた時に車体正面視で略鉛直方向に沿うように設置したことを特徴とする。

また、本発明に係る自動二輪車の燃料供給装置は、上記燃料フィルターと還流管路とを、サイドスタンドを使用して自動二輪車を駐輪させた時に車体中心線に対して低所側となる車幅方向一側に偏倚させて配設したことを特徴とする。

本発明に係る自動二輪車の燃料供給装置によれば、簡素でコンパクトな構造により、運転中およびサイドスタンドを用いて駐輪している時も、燃料タンクの燃料を確実に燃料噴射装置に供給するとともに、燃料噴射装置で発生したベーパーを確実に燃料タンクに還流させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る燃料供給装置の一実施形態が適用された自動二輪車の車体フレーム、エンジン、燃料タンク等の左側面図であり、図２は同じく右側面図、図３は図１のIII矢視による平面図、図４は図１のIV-IV矢視図である。

この自動二輪車１の車体フレーム２は、ヘッドパイプ３と、アッパーパイプ４と、ロアーパイプ５と、センターパイプ６と、ダウンパイプ７と、シートパイプ８と、シートステー９と、エンジンブラケット10と、センタープレート11等を備えて構成されている。部材６，７，８，９，11は左右一対である。そして、エンジンブラケット10とセンタープレート11との間にエンジン12が固定され、このエンジン12自体が車体フレーム２の構造部材を兼ねている。

エンジン12は、例えば単気筒４サイクル空冷エンジンであり、そのエンジンケース15の上面にシリンダーアッセンブリー16が前傾して設置されている。シリンダーアッセンブリー16は、シリンダーブロック17、シリンダーヘッド18、ヘッドカバー19がエンジンケース15の上に順に載置された構成である。

ヘッドパイプ３には図示しない前輪を支持するフロントフォークがハンドルバー等とともに左右操舵可能に軸支され、左右のセンタープレート11間に架設されたピボット軸21には図示しないスイングアームの基部が上下揺動自在に軸支されてその後端に後輪が支持される。また、左側のダウンパイプ７の中間部にはサイドスタンドブラケット22が設けられ、ここに駐輪用のサイドスタンド（非図示）が組み付けられる。

アッパーパイプ４の上には燃料タンク24が跨設され、燃料タンク24の後方かつシートパイプ８の上部に図示しない着座シートが載置される。また、センターパイプ６とシートパイプ８とシートステー９とに囲まれた三角形の空間にエアクリーナー25が設けられる。エアクリーナー25の前下部にはエンジンケース15の後上部から延びるブリーザーホース26が接続される。

エンジン12のシリンダーヘッド18後部には吸気ポート28が設けられ、この吸気ポート28にスロットルボディー29が連結され、スロットルボディー29の後部にエアクリーナー25の前面から前方に突出する吸気管30が連結される。部材31はスロットル開度を検出するスロットルポジションセンサーとスロットルボディー29内の吸気通路の吸気圧力を検出する吸気圧センサーと同吸気通路の吸気温度を検出する吸気温センサーとが一体になった複合型センサーであり、部材32はアイドルスピードコントロール用のソレノイドバルブである。また、エアクリーナー25の左側面には外気を吸入する吸入口33が設けられている。なお、スロットルボディー29の前端には吸気ポート28に連結するための連結フランジ34（図４参照）が設けられている。

スロットルボディー29には、本発明に係る燃料供給装置37の要部となるディスチャージポンプ式の燃料噴射装置38が設けられている。この燃料噴射装置38は、電磁弁で駆動されるプランジャー式の燃料ポンプと燃料噴射弁と燃圧を調整するプレッシャレギュレーターとが一体化されたものである。燃料噴射装置38は後傾した姿勢でスロットルボディー29の上部に設置されており、その燃料噴射方向が吸気ポート28の内部側に指向している。

一方、シリンダーヘッド18の前部には排気ポート41が設けられ、この排気ポート41に排気管42が接続されている。排気管42は排気ポート41から一旦前方に延びてから下方にＵターンする形で湾曲し、エンジンケース15の右側下方を通って後方に延び、図示しない排気マフラーに繋がる。このように排気管42を車体の右側に偏倚して配設したのは、ライダーが通常は自動二輪車１の左側から乗り降りしたり手押しするため、高温化する排気管42や排気マフラーによりライダーに熱害が及ばないようにするためである。

燃料噴射装置38の左側面にはユニオン状の燃料入口44が設けられ、燃料噴射装置38の頂部には同じくユニオン状のべーパー出口45が設けられている。べーパー出口45が燃料噴射装置38の頂部から延出する方向は車体平面視でほぼ車体前後方向に沿っている。

他方、燃料噴射装置38の上方に位置する燃料タンク24の底部には燃料出口46が設けられている。この燃料出口46はサイドスタンド（サイドスタンドブラケット22）の側、即ち平面視（図３）および正面視（図４）でわかるように進行方向左側に偏倚させて配設されている。また、燃料タンク24の内部かつ燃料出口46よりも充分高所にべーパー入口47が設けられている。このべーパー入口47は燃料出口46よりも車幅方向内側かつ前方に配設されており、例えばストレーナー状に形成されている。

燃料噴射装置38の燃料入口44は燃料タンク24の燃料出口46よりも充分低所に配置され、燃料タンク24のべーパー入口47は燃料噴射装置38のべーパー出口45よりも充分高所に位置している。そして、燃料出口46と燃料入口44との間がホース状の燃料供給管路49，50で接続され、この燃料供給管路49，50の間に燃料フィルター51が接続されている。さらに、燃料フィルター51の上流側と燃料タンク24のべーパー入口47との間がホース状の還流管路53，54で接続されている。

燃料フィルター51は燃料噴射装置38よりもさらに低所に、かつ車幅方向でサイドスタンド側に、即ち車体左側に偏倚して配設され、例えばエアクリーナー25の前下部に固定されている。なお、燃料フィルター51は車体フレーム２の左右のセンターパイプ６の間に配置されているため、自動二輪車１の転倒時等には燃料フィルター51がセンターパイプ６によってガードされ、破損しにくいという利点がある。

図３および図４に示すように、燃料フィルター51は略円筒形の形状を持ち、車両平面視でその長手方向となる燃料流動軸線Ａが車幅方向に沿うように、かつその上流側（ここでは左端側）が、下流側（ここでは右端側）よりも高所に配置され、燃料流動軸線Ａが水平面に対し傾斜するように設置されている。この燃料流動軸線Ａの傾斜方向と傾斜量は、サイドスタンドを使用して自動二輪車１を駐輪させた時に燃料流動軸線Ａが略水平方向Ｗに沿うように、好ましくは水平方向Ｗよりもやや上流側が上になる角度にするとよい。燃料フィルター51の上流側（左端側）にはインレットユニオン56と還流ユニオン57とが併設され、下流側（右端側）にはアウトレットユニオン58が設けられている。

燃料供給管路49は燃料タンク24の燃料出口46から後下方かつやや車幅方向内側に延びて燃料噴射装置38の左側を通り燃料フィルター51のインレットユニオン56に接続され、燃料供給管路50は燃料フィルター51のアウトレットユニオン58から延びて前方に湾曲し、さらに上方に湾曲して燃料噴射装置38の燃料入口44に接続される。燃料供給管路49は燃料出口46から常に下降し続けてインレットユニオン56に繋がり、燃料供給管路50はアウトレットユニオン58から常に上昇し続けて燃料入口44に繋がるように配管されている。

一方、還流管路53と54は燃料フィルター51の還流ユニオン57から上昇し続けて燃料タンク24のべーパー入口47に繋がるように接続配管されており、還流管路53と54との間にＴ型ジョイント状の三又分岐部60が接続されている。この三又分岐部60は燃料噴射装置38の頂部（べーパー出口45）よりも高所に配置されており、三又分岐部60とべーパー出口45との間がホース状のべーパーリターン管路61で接続されている。このべーパーリターン管路61はべーパー出口45から三又分岐部60に向かって上昇し続けるように配管されている。なお、図４に示すように三又分岐部60と還流管路53は車体フレーム２のアッパーパイプ４と燃料タンク24との間のスペースに収容されるように配置されて外部から隠蔽され、自動二輪車１の外観性が高められている。

図４に示すように、燃料出口46と燃料フィルター51と還流管路53，54と三又分岐部60は、サイドスタンドを使用して自動二輪車１を駐輪させた時に車体中心線Ｃに対して低所側となる車幅方向一側、即ちここでは左側に偏倚させて配設されている。また、還流管路53，54と三又分岐部60は、サイドスタンドを使用して自動二輪車１を駐輪させた時に車体正面視で略鉛直方向に沿うように設置されている。

以上のように構成された燃料供給装置37において、燃料タンク24内の燃料は、燃料出口46から燃料供給管路49を通って燃料フィルター51に入り、ここで濾過されてから燃料供給管路50を通って燃料噴射装置38の燃料入口44に供給される。燃料入口44は燃料出口46よりも充分に低い位置にあるため、燃料が重力により容易に燃料出口46から燃料入口44に向かって流れることができ、燃料噴射装置38に確実に燃料を供給することができる。

また、燃料噴射装置38の内部の燃料ポンプ部で燃料が加圧される際に発生するベーパー（気泡）は、燃料噴射装置38のべーパー出口45からべーパーリターン管路61と三又分岐部60と還流管路53を経てべーパー入口47より燃料タンク24内に放出される。べーパー入口47はべーパー出口45よりも充分に高所にあり、しかもその間を接続するべーパーリターン管路61と三又分岐部60と還流管路53がべーパー出口45からべーパー入口47に向かって上昇し続けるように配管されているため、べーパー出口45から放出されたベーパーがべーパーリターン管路61や還流管路53内で滞留することなく、容易にべーパー入口47に行き着くことができる。また、べーパー入口47が燃料出口46よりも高位置にあって、気体であるベーパーが燃料タンク24内の燃料液面よりも上方部位にて燃料タンク24内に流入することも、ベーパーをスムーズに燃料タンク24内に還流させることに貢献している。

しかも、燃料フィルター51の上流側（インレットユニオン56側）を下流側（アウトレットユニオン58側）よりも高所に配置して燃料フィルター51の燃料流動軸線Ａを水平面に対し傾斜させたため、もしも燃料タンク24から燃料フィルター51に流れる燃料の中にベーパーが混入していても、このベーパーは燃料フィルター51の内部を下流側には移動できず、還流管路53，54を経て燃料タンク24側に戻される。さらに、還流管路53，54が共に燃料フィルター51から上昇し続けて燃料タンク24（べーパー入口47）に繋がるように接続配管されているため、このベーパーを速やかに燃料タンク24内に放出することができ、これによってベーパーが燃料噴射装置38に混入することによるエンジン不調を防止することができる。

また、サイドスタンドを使用して自動二輪車１を駐輪させた時に燃料流動軸線Ａの傾斜角度が略水平になるように燃料フィルター51が設置されているため、サイドスタンドの使用時においても燃料フィルター51に混入したベーパーを確実に燃料タンク24側に還流することができる。

さらに、燃料タンク24の燃料出口46と燃料フィルター51と還流管路53，54とを、サイドスタンドを使用して自動二輪車１を駐輪させた時に車体中心線Ｃに対して低所側となる車幅方向一側（左側）に偏倚させて配設したため、各燃料管路の長さを最短化して燃料の流動性とベーパーの還流性を向上させるとともに、各燃料管路の接続部等へのアクセスを全て車体左側からできるようにして燃料供給装置37全体の整備性を向上させ、併せて各燃料管路の耐久性を向上させることができる。

一方、燃料噴射装置38での余剰な燃料もべーパーリターン管路61を経て三又分岐部60に流れる。三又分岐部60から先に延びる２本の還流管路53，54のうち、還流管路53がべーパー入口47に向かって上昇しているのに対し、還流管路54は燃料フィルター51に向かって下降しているため、三又分岐部60において余剰な燃料は重力に従い還流管路54の方に流れ、燃料フィルター51を通り、さらに燃料供給管路50を通り再び燃料噴射装置38に供給される。このため、余剰燃料の還流性が良い。

このように、燃料タンク24（べーパー入口47）と燃料フィルター51との間を接続する還流管路53，54の中間に三又分岐部60を設けてここに燃料噴射装置38から延びるべーパーリターン管路61を接続することにより、べーパーリターン管路61を余剰燃料還流用の管路としても利用することができ、これによって燃料供給装置37の構成を大幅に簡略化することができる。また、ベーパーが除去された燃料を燃料タンク24に戻すことなく即座に燃料フィルター51に再循環させるため、効率良く燃料を供給することができる。

また、この燃料供給装置37では、燃料タンク24のべーパー入口47よりも車幅方向外側（左側）に燃料出口46が配設されているため、サイドスタンドを使用しての駐輪時に燃料出口46が燃料タンク24の最も低い場所に位置することになり、これによって燃料残量が少ない時でも確実に燃料を吸い出して良好なエンジン始動性を得るとともに、アイドリング運転時における燃料切れを防止することができる。

なお、本実施形態ではエンジン12が単気筒エンジンであるが、多気筒エンジンを搭載した自動二輪車であっても本発明に係る構成を適用することができる。

本発明に係る燃料供給装置の一実施形態が適用された自動二輪車の車体フレーム、エンジン、燃料タンク等の左側面図。同じく右側面図。図１のIII矢視による平面図。図１のIV-IV矢視図。

符号の説明

１自動二輪車
２車体フレーム
12 エンジン
22 サイドスタンドブラケット
24 燃料タンク
29 スロットルボディー
37 燃料供給装置
38 燃料噴射装置
44 燃料入口
45 ベーパー出口
46 燃料出口
47 ベーパー入口
49，50 燃料供給管路
51 燃料フィルター
53，54 還流管路
60 三又分岐部
61 ベーパーリターン管路
Ａ燃料フィルターの燃料流動軸線
Ｃ車体中心線
Ｗ水平方向

Claims

燃料タンクの底部に燃料出口を設け、この燃料出口よりも低所に燃料ポンプと燃料噴射弁とプレッシャレギュレーターとが一体化された燃料ポンプ一体型の燃料噴射装置を配設し、上記燃料噴射装置よりもさらに低所に燃料フィルターを配置し、上記燃料出口と上記燃料噴射装置の燃料入口との間を燃料供給管路で接続し、この燃料供給管路の途中に上記燃料フィルターを接続するとともに、燃料フィルターの上流側を下流側よりも高所に配置して燃料フィルターの燃料流動軸線を水平面に対し傾斜させ、さらに燃料フィルターの上流側と、燃料タンクの内部かつ上記燃料出口よりも高所に設けたベーパー入口との間を還流管路で接続し、上記還流管路の中途部に三又分岐部を設け、この三又分岐部を上記燃料噴射装置の頂部よりも高所に配置し、三又分岐部と燃料噴射装置の頂部に設けたベーパー出口との間をベーパーリターン管路で接続するとともに、上記燃料出口と上記ベーパー入口とを、サイドスタンドを使用して自動二輪車を駐輪させた時に車体中心線に対して低所側となる車幅方向一側に偏倚させて配設し、且つベーパー入口よりも車幅方向外方に上記燃料出口を配設したことを特徴とする自動二輪車の燃料供給装置。
上記燃料フィルターを、サイドスタンドを使用して自動二輪車を駐輪させた時にその燃料流動軸線が略水平方向に沿うように設置したことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の燃料供給装置。
上記還流管路を、サイドスタンドを使用して自動二輪車を駐輪させた時に車体正面視で略鉛直方向に沿うように設置したことを特徴とする請求項２に記載の自動二輪車の燃料供給装置。
上記燃料フィルターと還流管路とを、サイドスタンドを使用して自動二輪車を駐輪させた時に車体中心線に対して低所側となる車幅方向一側に偏倚させて配設したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動二輪車の燃料供給装置。