JP5905256B2

JP5905256B2 - 燃料供給構造

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Publication number: JP5905256B2
Application number: JP2011289164A
Authority: JP
Inventors: 大塚　雅也; 雅也大塚; 松下　充; 充松下
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: JP2013137001A; US20130167805A1; CN103184963A

Description

本発明は、エンジンの燃料供給部へ燃料を供給する燃料ポンプと、前記燃料供給部と前記燃料ポンプとを接続する燃料ホースと、を備える燃料供給構造に関するものである。

例えば、自動二輪車の燃料供給構造においては、特許文献１に示されるように、燃料供給部が複数設けられているものが存在する。

特開２００８−１８５０１８号公報

燃料供給部が複数設けられている場合には、燃料供給タイミングを同じに設定すると燃料圧が大きく低下してしまい、ある燃料供給タイミングにおける燃料供給後の次の燃料供給タイミングにおいて、燃料圧が定常値に戻らないという事象が生じうる。このため、燃料供給部毎に燃料供給タイミングをずらすことによって燃料圧の大きな低下を防止する対策が講じられてきているが、本来、燃料供給タイミングの設定の裕度を考慮すると、複数の燃料供給部において燃料供給タイミングが同じとなっても、燃料圧の大きな低下を抑制でき、燃料圧の定常値への戻りが悪化しないことが好ましい。

そこで、本発明では、複数の燃料供給部を有しており、その複数の燃料供給部に同じタイミングで燃料を供給する場合であっても、燃料圧の大きな低下を抑制し、燃料圧の定常値への戻りを早くすることができる、燃料供給構造を提供することを目的とする。

本発明は、燃料タンク内の燃料を吸入しエンジンの燃料供給部へ燃料を供給する燃料ポンプと、前記燃料供給部と前記燃料ポンプとを接続する燃料ホースと、を備える燃料供給構造において、前記燃料供給部は複数設けられており、前記燃料ホースは、燃料供給上流側に設けられる共通ホース部と、燃料供給下流側に設けられ、前記共通ホース部から分岐して複数個からなる個別ホース部と、を有しており、前記共通ホース部及び複数個からなる前記個別ホース部の少なくともいずれか１つのホース部の内、少なくとも一部分が弾性体でできていることを特徴とする。

前記構成によれば、燃料ホースの少なくとも一部分が弾性体でできているので、燃料供給時の燃料圧の変動を弾性体によって抑制することができる。その結果、燃料供給時の燃料圧の大きな低下を抑制し、燃料圧の定常値への戻りを早くすることができる。

本発明は、更に、次のような構成を備えるのが好ましい。
（１）複数個からなる前記個別ホース部は、前記共通ホース部の燃料供給下流端から燃料供給方向の延長方向に延びる個別延長ホース部と、前記共通ホース部の燃料供給下流端から前記延長方向とは異なる方向に延びる個別分岐ホース部と、を含み、前記個別分岐ホース部の少なくともいずれか１つのホース部の内、少なくとも一部分が弾性体でできている。
（２）複数の前記個別ホース部の内、燃料供給量の最も少ない個別ホース部の少なくとも一部分が弾性体でできている。
（３）前記弾性体でできているホース部又はその一部分は、略直線状に配設されている。
（４）前記弾性体でできているホース部、又は、前記弾性体でできている一部分を有するホース部は、前記弾性体でできている部分を有しないホース部に比べて、内径が大きくなるように形成されている。
（５）前記燃料ホース全体の内、前記弾性体でできているホース部以外のホース部、及び、前記弾性体でできている一部分を有するホース部の当該一部分を除く部分は、樹脂でできている。

前記構成（１）によれば、共通ホース部と比べて燃料圧の変動が大きい個別分岐ホース部の少なくともいずれか１つのホース部の内、少なくとも一部が弾性体でできているので、燃料供給時の燃料圧の変動をより効果的に抑制することができる。

前記構成（２）によれば、燃料供給量の最も少ない個別ホース部には、燃料供給後も比較的多い量の燃料が残っているので、この残燃料を弾性体で押し出すことによって、燃料供給量の多い個別ホース部に燃料を送ることができる。その結果、燃料ポンプからの燃料補給までに、個別ホース部間で燃料の融通を行うことができ、燃料供給時の燃料圧の変動をより効果的に抑制することができる。

前記構成（３）によれば、弾性体でできているホース部又はその一部分を略直線状とすることによって、燃料供給時の燃料圧の変動をより効果的に抑制することができる。また、ホース部又はその一部分を略直線状とすることによって、当該部を弾性体で形成することを容易とできる。

前記構成（４）によれば、弾性体でできている部分を有するホース部の内径を、弾性体でできている部分を有しないホース部の内径より大きくすることによって、燃料供給時の燃料圧の変動を吸収しやすくなるので、燃料供給時の燃料圧の変動をより効果的に抑制することができる。

前記構成（５）によれば、燃料ホースの弾性体でできている部分以外を樹脂とすることによって、燃料ホースの強度を容易に確保することができる。

要するに本発明によると、燃料供給時の燃料圧の大きな低下を抑制し、燃料圧の定常値への戻りを早くすることができる、燃料供給構造を提供することができる。

本発明の実施形態に係る自動二輪車の左側面図である。図１の自動二輪車の燃料供給構造の斜視図である。燃料ホースがすべて樹脂でできている場合の燃料圧の変動を示すグラフである。燃料ホースがすべて弾性体でできている場合の燃料圧の変動を示すグラフである。個別分岐ホース部が弾性体でできている場合の燃料圧の変動を示すグラフである。

図１は、本発明の実施形態に係る自動二輪車１の左側面図である。なお、本実施形態で用いる方向の概念は、自動二輪車１の運転者から見た方向の概念と一致するものとして説明する。

図１に示されるように、自動二輪車１は前輪２と後輪３とを備え、前輪２は略上下方向に延びるフロントフォーク４の下部にて回転自在に支持されている。フロントフォーク４は、ステアリングシャフト５に支持されている。ステアリングシャフト５は、ヘッドパイプ６によって回転自在に支持されている。フロントフォーク４の上端部に設けられたアッパーブラケット７には、左右に延びるバー型のステアリングハンドル８が取り付けられている。従って、運転者がステアリングハンドル８を左右に揺動させることによって、ステアリングシャフト５を回転軸として、前輪２が操舵される。

車体フレーム９は、ヘッドパイプ６から後方に延設されている。車体フレーム９の後下端部には、スイングアーム１０の前端部がピボットボルト１１で軸支されており、スイングアーム１０の後端部には後輪３が回転自在に支持されている。車体フレーム９の上方であって、ステアリングハンドル７の後方には、燃料タンク１２が配置され、燃料タンク１２の後方には、運転者用のシート１３が配置されている。燃料タンク１２の下方には、エンジン１４が搭載されている。エンジン１４の後部には、出力スプロケット１５が配置されており、出力スプロケット１５の動力が後輪３へと伝達される。

シート１３の下方であり、エンジン１４の後方には、エンジン１４への給気を浄化するエアクリーナ１６が配置されている。エアクリーナ１６は、車体前方より導入した空気を、エアクリーナ１６内に配置されたクリーナエレメント（図示せず）によって清浄化した後、エンジン１４に送るようになっている。

図２は、図１の自動二輪車１の燃料供給構造の斜視図である。燃料タンク１２内又は外には燃料ポンプ２１が設けられており、燃料ポンプ２１の吐出部２１ａに取り付けられたポンプ側コネクタ２２に、燃料ホース３０の一端が接続されている。

燃料ホース３０は、燃料供給上流側に設けられる共通ホース部３１と、燃料供給下流側に設けられ、共通ホース部３１から分岐して複数個からなる個別ホース部３２、３３と、を有している。個別ホース部３２、３３は、共通ホース部３１の燃料供給下流端から燃料供給方向の延長方向に延びる個別延長ホース部３２と、共通ホース部３１の燃料供給下流端から燃料供給方向の延長方向とは異なる方向に延びる個別分岐ホース部３３とを含んでいる。

共通ホース部３１の燃料供給上流端は、ポンプ側コネクタ２２に接続されている。共通ホース部３１の燃料供給下流端は、分岐コネクタ３４に接続されており、分岐コネクタ３４は、共通ホース部３１から供給された燃料を分岐させるようになっている。個別延長ホース部３２及び個別分岐ホース部３３の燃料供給上流端は、それぞれ、分岐コネクタ３４に接続されている。個別延長ホース部３２の燃料供給下流端は、供給側コネクタ３５を介して、エアクリーナ１６のインジェクタ１６ａに接続されている。また、個別分岐ホース部３３の燃料供給下流端は、供給側コネクタ３６を介して、エンジン１４のスロットルボディ２３のインジェクタ２３ａに接続されている。

上述した構成によって、燃料タンク１２内の燃料は、燃料ポンプ２１によって加圧され、共通ホース部３１を通過する。次に、共通ホース部３１を通過した燃料は、分岐コネクタ３４によって２つに分岐され、一方の燃料は、個別延長ホース部３２を通って、エアクリーナ１６のインジェクタ１６ａに供給される。また、他方の燃料は、個別分岐ホース部３３を通って、スロットルボディ２３のインジェクタ２３ａに供給される。したがって、本実施形態では、燃料供給部は、エアクリーナ１６及びスロットルボディ２３の２箇所に設けられている。

（比較例１）
図３は、燃料ホース３０がすべて樹脂でできている場合の、時間に対する燃料圧の変動を示すグラフである。グラフの横軸が時間を、縦軸が燃料圧を示している。個別延長ホース部３２における燃料圧の変動が実線の曲線Ｓ_Ａで示されており、個別分岐ホース部３３における燃料圧の変動が破線の曲線Ｓ_Ｂで示されている。そして、インジェクタ１６ａの燃料噴射タイミングは、Ｔ_Ａ１及びＴ_Ａ２で示されており、インジェクタ２３ａの燃料噴射タイミングは、Ｔ_Ｂ１及びＴ_Ｂ２で示されている。ここで、燃料噴射条件は以下のとおりである。まず、エンジン１４の回転数は１２０００ｒｐｍであり、燃料の噴射量の比率は、エアクリーナ１６のインジェクタ１６ａが７５％、スロットルボディ２３のインジェクタ２３ａが２５％である。また、インジェクタ２３ａの燃料噴射タイミング（Ｔ_Ｂ１、Ｔ_Ｂ２）は、インジェクタ１６ａの燃料噴射タイミング（Ｔ_Ａ１、Ｔ_Ａ２）の前半部分と重なるように設定されている。そして、インジェクタ１６ａの１回の噴射時間（Ｔ_Ａ１又はＴ_Ａ２）は０．００６Ｓ程度であり、インジェクタ２３ａの１回の噴射時間（Ｔ_Ｂ１又はＴ_Ｂ２）は、インジェクタ１６ａの１回の噴射時間の約半分である、０．００３Ｓ程度である。

図３に示されるように、第１燃料噴射（Ｔ_Ａ１、Ｔ_Ｂ１）によって燃料圧が低下し、その後、燃料ポンプ２１による燃料補給によって燃料圧が上昇するが、第１燃料噴射（Ｔ_Ａ１、Ｔ_Ｂ１）による燃料圧の低下が大きいため、燃料圧がインジェクタの要求圧力値（Ｐ_Ｍ）に達するのに時間を要するようになっている。そして、燃料ポンプ２１が燃料補給する際に、燃料供給構造に設けられたレギュレータ（図示せず）の制御で、燃料圧を、インジェクタの要求圧力値（Ｐ_Ｍ）を大きく超える圧力まで増加させることとなる。その結果、レギュレータは、インジェクタの要求圧力値（Ｐ_Ｍ）を超えた燃料圧を、インジェクタの要求圧力値（Ｐ_Ｍ）に近づけるため、さらに燃料圧を下げる制御を行うこととなる。その結果、燃料圧がインジェクタの要求圧力値（Ｐ_Ｍ）を下回る状態で、次の第２燃料噴射（Ｔ_Ａ２、Ｔ_Ｂ２）が行われるようになっている。すなわち、燃料供給時の燃料圧の低下が大きく、燃料圧の、インジェクタの要求圧力値（Ｐ_Ｍ）への戻りが遅くなる結果、レギュレータがうまく燃料圧を制御できなくなり、燃料圧がインジェクタの要求圧力値（Ｐ_Ｍ）に満たない状態で燃料噴射が行われるという事象が生じてしまっている。

（実施例１）
図４は、燃料ホース３０がすべて弾性体（ゴム）でできている場合の、時間に対する燃料圧の変動を示すグラフである。グラフの横軸が時間を、縦軸が燃料圧を示している。個別延長ホース部３２における燃料圧の変動が実線の曲線Ｓ_Ａで示されており、個別分岐ホース部３３における燃料圧の変動が破線の曲線Ｓ_Ｂで示されている。図４において、燃料供給構造は、図３とは燃料ホース３０全体が弾性体でできている以外は、同じ構成を有しており、燃料噴射条件も図３と同じである。

図４に示されるように、燃料ホース３０全体を弾性体とすることによって、燃料圧の変動が小さくなり、その結果、燃料噴射タイミング（第１燃料噴射時（Ｔ_Ａ１、Ｔ_Ｂ１）、第２燃料噴射時（Ｔ_Ａ２、Ｔ_Ｂ２））において、燃料圧がインジェクタの要求圧力値（Ｐ_Ｍ）近傍に位置する状態で、燃料噴射が行われるようになっている。

（実施例２）
図５は、個別分岐ホース部３３が弾性体（ゴム）でできている場合の、時間に対する燃料圧の変動を示すグラフである。グラフの横軸が時間を、縦軸が燃料圧を示している。個別延長ホース部３２における燃料圧の変動が曲線Ｓ_Ａで示されており、個別分岐ホース部３３における燃料圧の変動が曲線Ｓ_Ｂで示されている。図５において、燃料供給構造は、図３とは個別ホース部３３が弾性体でできている以外は、同じ構成を有しており、燃料噴射条件も図３と同じである。なお、共通ホース部３１及び個別延長ホース部３２は、樹脂でできている。

図５に示されるように、個別分岐ホース部３３を弾性体とすることによって、燃料圧の変動が小さくなり、その結果、燃料噴射タイミング（第１燃料噴射時（Ｔ_Ａ１、Ｔ_Ｂ１）、第２燃料噴射時（Ｔ_Ａ２、Ｔ_Ｂ２））において、燃料圧がインジェクタの要求圧力値（Ｐ_Ｍ）近傍に位置する状態で、燃料噴射が行われるようになっている。

以上のように、個別分岐ホース部３３又は燃料ホース３０全体を弾性体とすることによって、燃料供給時（燃料噴射時）の燃料圧の変動を弾性体によって抑制することができる。その結果、燃料供給時の燃料圧の低下を抑制し、燃料圧の、インジェクタの要求圧力値（Ｐ_Ｍ）への戻りを早くすることができ、燃料圧がインジェクタの要求圧力値（Ｐ_Ｍ）近傍に位置する状態で、燃料噴射を行うことができるようになっている。

前記構成の燃料供給構造によれば、次のような効果を発揮できる。

（１）燃料ホース３０の少なくとも一部分（本実施形態では、個別分岐ホース部３３）が弾性体でできているので、燃料供給時の燃料圧の変動を弾性体によって抑制することができる。その結果、燃料供給時の燃料圧の低下を抑制し、燃料圧の定常値（インジェクタの要求圧力値（Ｐ_Ｍ））への戻りを早くすることができる。さらに、燃料供給部が複数ある場合（本実施形態では、エアクリーナ１６とスロットルボディ２３）でも、複数の燃料供給部で燃料供給タイミング（燃料噴射タイミング）を同じとすることが可能となり、燃料供給部における燃料供給タイミングの設定の裕度を大きくすることができる。

（２）共通ホース部３１と比べて燃料圧の変動が大きい個別分岐ホース部３３が弾性体でできているので、燃料供給時の燃料圧の変動をより効果的に抑制することができる。なお、供給側コネクタ３５を介してインジェクタ１６ａと接続される個別延長ホース部３２も共通ホース部３１と比べて燃料圧の変動が大きいので、個別分岐ホース部３３と同様、個別延長ホース部３２が弾性体でできていることによって、燃料供給時の燃料圧の変動をより効果的に抑制することができる。

（３）個別延長ホース部３２に比べて燃料供給量の少ない個別分岐ホース部３３が弾性体でできているので、燃料供給後も比較的多い量の燃料が残っている個別分岐ホース部３３の弾性体によって、個別分岐ホース部３３の残燃料を、燃料供給量の多い（個別分岐ホース部３３より少ない量の燃料が残っている）個別延長ホース部３２に送ることができる。その結果、燃料ポンプ２１からの燃料補給までに、個別ホース部間で燃料の融通を行うことができ、燃料供給時の燃料圧の変動をより効果的に抑制することができる。なお、上記理由により、共通ホース部３１に比べ、個別ホース部３２、３３を弾性体とすることがより好ましい。

（４）弾性体でできている部分は、曲線状であるよりも直線状である方が、ホースの全周囲に亘って、収縮、膨張が容易となるので、弾性体である個別分岐ホース部３３を略直線状とすることによって、燃料供給時の燃料圧の変動をより効果的に抑制することができる。また、燃料ホース３０の一部（個別分岐ホース部３３）を略直線状とすることによって、当該ホース部を弾性体で形成することを容易とでき、また、弾性体であるホース部の取り付けを容易とできる。さらに、弾性体であるホース部３３を略直線状とすることで、その製作費用を曲線状のものと比べて低減することができる。

（５）燃料ホース３０全体の内、弾性体でできている部分以外（本実施形態では、共通ホース部３１及び個別延長ホース部３２）を樹脂とすることによって、燃料ホース３０の強度を容易に確保することができ、曲線を含めた成形により、複雑な燃料ホース３０の車体への取り回しに対応することができる。

［他の実施形態］
上記実施形態では、燃料ホース３０全体又は個別分岐ホース３３全体が弾性体でできている例が示されているが、共通ホース部３１及び個別ホース部３２、３３の少なくともいずれか１つのホース部の内、少なくとも一部分が弾性体でできていれば良い。ホース部の一部が弾性体でできていることによって、燃料供給時の燃料圧の変動を弾性体によって抑制することができる。その結果、燃料供給時の燃料圧の低下を抑制し、燃料圧の定常値への戻りを早くすることができる。

また、弾性体でできているホース部、又は、弾性体でできている一部分を有するホース部は、弾性体でできている部分を有しないホース部に比べて、内径が大きくなるように形成されていることが好ましい。上記構成を有することによって、弾性体でできている部分における燃料供給時の燃料圧の変動を吸収しやすくなるので、燃料供給時の燃料圧の変動をより効果的に抑制することができる。

なお、弾性体でできている部分の長さを適宜調整することによって、燃料供給時の燃料圧の変動を調整できるので、エンジン特性に合わせて、燃料供給時の燃料圧の変動をより効果的に抑制することができる。

上記実施形態では、自動二輪車の燃料供給構造を例として説明したが、本発明は、自動二輪車の燃料供給構造に限定されず、エンジンを備える車両等の燃料供給構造に適用することができる。

特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、各種変形及び変更を行うことも可能である。

本発明の燃料供給構造では、燃料供給時の燃料圧の大きな低下を抑制し、燃料圧の定常値への戻りを早くすることができるので、産業上の利用価値が大である。

１自動二輪車
２前輪３後輪４フロントフォーク５ステアリングシャフト
６ヘッドパイプ７アッパーブラケット８ステアリングハンドル
９車体フレーム１０スイングアーム１１ピボットボルト
１２燃料タンク１３シート１４エンジン１５出力スプロケット
１６エアクリーナ
２１燃料ポンプ２２ポンプ側コネクタ２３スロットルボディ
３０燃料ホース
３１共通ホース部３２個別延長ホース部３３個別分岐ホース部
３４分岐コネクタ３５供給側コネクタ３６供給側コネクタ

Claims

燃料タンク内の燃料を吸入しエンジンの燃料供給部へ燃料を供給する燃料ポンプと、
前記燃料供給部と前記燃料ポンプとを接続する燃料ホースと、を備える燃料供給構造において、
前記燃料供給部は複数設けられており、
前記燃料ホースは、燃料供給上流側に設けられる共通ホース部と、燃料供給下流側に設けられ、前記共通ホース部から分岐して各燃料供給部に個別に設けられる複数の個別ホース部と、を有しており、
複数の前記個別ホース部の少なくともいずれか１つの内、少なくとも一部分が弾性体でできており、
前記弾性体は、燃料供給時に収縮、膨張することで、燃料圧の変動を抑制し、
複数の前記個別ホース部は、前記共通ホース部の燃料供給下流端から燃料供給方向の延長方向に延びる個別延長ホース部と、前記共通ホース部の燃料供給下流端から前記延長方向とは異なる方向に延びる個別分岐ホース部と、を含み、
前記個別分岐ホース部は、弾性体でできており、
前記共通ホース部及び前記個別延長ホース部は、前記弾性体より強度の高い材料でできていることを特徴とする、燃料供給構造。
前記燃料ポンプは単一であり、
前記燃料供給部は、燃料供給タイミングが同じとなる場合がある２つの燃料供給部を有しており、
各燃料供給部に個別に設けられる複数の個別ホース部の少なくともいずれか１つの内、少なくとも一部分が弾性体でできており、
前記弾性体でできている前記個別ホース部に接続される燃料供給部は、スロットルボディに設けられている、請求項１記載の燃料供給構造。
前記燃料供給部は、第１及び第２の燃料供給部を有しており、
第１の燃料供給部に接続される第１の個別ホース部と、
第１の燃料供給部よりも燃料供給量の少ない第２の燃料供給部に接続される第２の個別ホース部と、を有し、
第２の個別ホース部の少なくとも一部分が弾性体でできており、
第１の燃料供給部はエアクリーナに設けられ、第２の燃料供給部はスロットルボディに設けられており、
前記燃料ポンプの下方に前記エンジンが配置され、前記エンジンの後方にエアクリーナが配置されている、請求項１又は２に記載の燃料供給構造。
前記エンジンは単気筒エンジンであって、
前記燃料供給部は、２つの燃料供給部を有しており、
一方の燃料供給部は、エンジンの吸気通路のうち、スロットルボディに設けられ、
他方の燃料供給部は、前記吸気通路のうち、スロットルボディの上流側に設けられており、
前記個別分岐ホース部は、前記一方の燃料供給部に接続され、
前記個別延長ホース部は、前記他方の燃料供給部に接続され、
前記他方の燃料供給部は、前記一方の燃料供給部よりも、前記燃料ポンプから離れて位置している、請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃料供給構造。