JP6047336B2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の吸気装置に関し、特に、内燃機関に供給される吸入空気の圧力を計測する圧力センサを有する内燃機関の吸気装置に関する。

従来、自動車や自動二輪車などの車両では、内燃機関に供給される吸入空気の圧力を吸気経路内で静的又は動的に計測するため、内燃機関の吸気装置に圧力センサが一般的に備えられている。そして、この種の圧力センサの支持手段にとしては、配管類の不要化、及び異物や凍結による詰まり防止のために、吸気経路の上流側に配置されるサージタンクの上部に圧力センサを設置するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、吸気経路においてサージタンクがスロットルボディの上流側に配置される場合、このサージタンクに浄化フィルタを内蔵してエアクリーナとしても機能するように設計されることがある。そして、この場合、エアクリーナケース（サージタンク）は、浄化フィルタを定期的に清掃するために上下分割構造に構成される。

特開平１０−２９９５３５号公報

しかしながら、エアクリーナケースが上下分割構造に構成される場合において、上記特許文献１のように圧力センサをエアクリーナケースの上部に配置すると、エアクリーナケースの分解清掃時に圧力センサを取り外す、或いは圧力センサから延びるケーブルの接続を外す必要があり、エアクリーナケースの分解作業が煩雑になる可能性があった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧力センサを取り外すことなくエアクリーナケースを分解することができ、エアクリーナのメンテナンス性を向上することができる内燃機関の吸気装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内燃機関の吸気ポートに接続され、吸気ポートに吸入空気を導く吸気通路と、吸気通路の上流側端部に接続されるエアクリーナと、吸気通路内の吸入空気の圧力を計測する圧力センサと、を備え、エアクリーナは、エアクリーナケースと、エアクリーナケース内に収納される浄化フィルタと、を有し、エアクリーナケースは、吸気通路の上流側端部に取り付けられるケース本体と、ケース本体を閉塞するカバー部と、を備える内燃機関の吸気装置において、吸気通路の一部を構成し、スロットル弁を有するスロットルボディを備え、圧力センサは、ケース本体から外側に延設される支持部に取り付けられ、スロットルボディのスロットル弁よりも下流側に配管を介して接続され、支持部は、当該支持部に一体形成され、配管が接続される中空状のジョイント部を有し、ジョイント部の配管とは反対側の端部に、圧力センサの検出部が接続され、支持部のジョイント部よりも外側部分に、ジョイント部と平行に延びる突起部が形成され、突起部の長さ寸法は、ジョイント部の長さ寸法よりも長く設定されることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の構成に加えて、支持部は、ケース本体の側面の一部から、ケース本体とカバー部との合わせ面と面一且つ平行に延設されることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の構成に加えて、内燃機関は、複数の気筒を有し、複数の気筒にスロットルボディがそれぞれ接続され、複数のスロットルボディの１つに配管が接続され、支持部は、配管が接続されたスロットルボディ側寄りに配置されることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の構成に加えて、スロットルボディは、吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁を有し、支持部は、燃料噴射弁の上方を覆う位置に配置されることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、圧力センサは、ケース本体から外側に延設される支持部に取り付けられ、スロットルボディのスロットル弁よりも下流側に配管を介して接続されるため、圧力センサを取り外すことなくエアクリーナケースを分解することができ、エアクリーナのメンテナンス性を向上することができる。また、支持部は、当該支持部に一体形成され、配管が接続される中空状のジョイント部を有し、ジョイント部の配管とは反対側の端部に、圧力センサの検出部が接続されるため、ジョイント部を備えない圧力センサに別体でジョイント部を取り付ける必要がなく、これにより、部品点数を削減することができる。
また、支持部のジョイント部よりも外側部分に、ジョイント部と平行に延びる突起部が形成されるため、突起部により支持部のジョイント部を保護することができる。
また、突起部の長さ寸法が、ジョイント部の長さ寸法よりも長く設定されるため、ジョイント部を下方に向けた状態でエアクリーナを載置する場合において、突起部が例えばその載置面に接触することによりジョイント部の先端がその載置面に接触することを防止して、ジョイント部を更に保護することができる。

請求項２の発明によれば、支持部は、ケース本体の側面の一部から、ケース本体とカバー部との合わせ面と面一且つ平行に延設されるため、ケース本体を成形する割り型を簡素にすることができ、製造コストを削減することができる。

請求項３の発明によれば、複数のスロットルボディの１つに配管が接続され、支持部が、配管が接続されたスロットルボディ側寄りに配置されるため、配管を短くすることができる。これにより、製造コストを削減することができると共に、配管の取り回しを容易にすることができる。

請求項４の発明によれば、支持部が、燃料噴射弁の上方を覆う位置に配置されるため、支持部により燃料噴射弁の上方の保護を図ることができる。

本発明に係る内燃機関の吸気装置の一実施形態が搭載された自動二輪車を説明する左側面図である。 図１に示す吸気装置を説明する左側面図である。 図２に示すスロットルボディの周辺の図５のＢ−Ｂ線に対応する断面図である。 図３に示す圧力センサの周辺の斜視図である。 図２に示す圧力センサの周辺を矢印Ａ方向から見た後面図である。 図３に示す圧力センサの断面図である。

以下、本発明に係る内燃機関の吸気装置の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、以下の説明において、前後、左右、上下は、操縦者から見た方向に従い、図面に車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。

本実施形態の自動二輪車１０は、図１に示すように、車体フレーム１１を、前端に設けられるヘッドパイプ１２と、ヘッドパイプ１２から後方且つ下方に延びる左右一対のメインフレーム１３と、左右一対のメインフレーム１３の後端部に連結され下方に延びる左右一対のピボットプレート１４と、左右一対のピボットプレート１４の上部に連結され後方且つ上方に延びる左右一対のシートフレーム１５と、から構成し、メインフレーム１３及びピボットプレート１４にエンジン（内燃機関）５０が取り付けられている。

また、自動二輪車１０は、ヘッドパイプ１２に操向自在に支持されるフロントフォーク２１と、フロントフォーク２１の下端部に回転可能に支持される前輪ＷＦと、フロントフォーク２１の上端部に取り付けられる操舵用のハンドル２２と、ピボットプレート１４に揺動可能に支持されるスイングアーム２３と、スイングアーム２３の後端部に回転可能に支持される後輪ＷＲと、エンジン５０の上方に配置される燃料タンク２４と、を備える。

なお、図１中の符号３１はフロントカウル、３２はフロントサイドカウル、３３はアンダーカウル、３４はリヤカウル、３５はヘッドライト、３６はフロントフェンダ、３７は運転者シート、３８は同乗者シート、４０はテールライト、４１はリヤウィンカ、４２はリヤフェンダ、４３はメインステップ、４４はピリオンステップである。

エンジン５０は、並列４気筒エンジンであり、図１に示すように、その外殻は、主に、クランクケース５１と、クランクケース５１の前方上端部に取り付けられるシリンダブロック５２と、シリンダブロック５２の上端部に取り付けられるシリンダヘッド５３と、シリンダヘッド５３の上部開口を覆うシリンダヘッドカバー５４と、を備える。また、本実施形態のエンジン５０は、前方排気・後方吸気のタイプのものであり、このため、シリンダヘッド５３の前面に４つの排気ポート５５が設けられ、シリンダヘッド５３の後面に４つの吸気ポート５６が設けられている。そして、エンジン５０の排気ポート５５には排気装置６０が接続され、吸気ポート５６には吸気装置７０が接続されている。

排気装置６０は、エンジン５０の排気ポート５５に接続され、車体後方に延びる排気管６１と、この排気管６１の下流端に接続される消音器６２と、を備える。

吸気装置７０は、図２及び図３に示すように、エンジン５０の４つの吸気ポート５６に接続されており、吸入空気を吸気ポート５６に導く吸気通路Ｐを構成するものであり、吸気通路Ｐの上流側端部に接続されるエアクリーナ７１と、吸気通路Ｐの一部を構成するスロットルボディ８０と、吸気通路Ｐ内の吸入空気の圧力を計測する圧力センサ９０と、を備える。

エアクリーナ７１は、図２に示すように、エンジン５０のシリンダヘッドカバー５４の直上に配置され、チャンバー室Ｓ１を形成するエアクリーナケース７２と、エアクリーナケース内に収納される浄化フィルタ７６と、を備える。エアクリーナケース７２は、吸気通路Ｐの上流側端部に取り付けられる有底略椀状のケース本体７３と、ケース本体７３を閉塞するドーム状のカバー部７５と、を有して上下分割構造に構成されている。

ケース本体７３には、その内部空間を前後方向で区画する仕切壁７３Ａが設けられ、前側区画室Ｓ２及び後側区画室Ｓ３が形成されている。また、ケース本体７３の前面部には、第１の外気導入通路となるエアダクト７３Ｂが取り付けられている。このエアダクト７３Ｂは前側区画室Ｓ２に連通しており、エアダクト７３Ｂを通じて外部から吸気通路Ｐ内に吸入空気が取り込まれる。

また、浄化フィルタ７６は、ケース本体７３の前側区画室Ｓ２の上方を覆うように設置されている。これにより、上記エアダクト７３Ｂから取り込まれた吸入空気はまずケース本体７３の前側区画室Ｓ２を通り、更に浄化フィルタ７６を通過した後に、カバー部７５の内部空間及びケース本体７３の後側区画室Ｓ３へと導かれる。つまり、ケース本体７３の前側区画室Ｓ２はダーティー室とされ、カバー部７５の内部空間及びケース本体７３の後側区画室Ｓ３はクリーン室とされる。

スロットルボディ８０は、エンジン５０の各気筒に対応して４つ設置されており、図２に示すように、その下流側で各吸気ポート５６に接続されると共に、その上流側でエアクリーナ７１に接続されている。スロットルボディ８０は、図２及び図３に示すように、その内部空間で吸気通路Ｐの一部を構成するスロットルボディ本体８１と、スロットルボディ本体８１内に配置され、吸気通路Ｐを開閉するスロットル弁８２と、吸気通路Ｐに燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）８３と、スロットルボディ本体８１の上流端に取り付けられるエアファンネル８４と、を備える。そして、本実施形態では、吸気通路Ｐは、エアファンネル８４、スロットルボディ本体８１、及び吸気ポート５６により構成されている。

また、図４及び図５に示すように、４つのスロットルボディ８０のうち最も左側に位置するスロットルボディ８０のスロットルボディ本体８１の外周面には、円筒状のジョイント部８５が車両後方に向けて延設されている。

ジョイント部８５は、吸気通路Ｐと連通しており、またスロットル弁８２よりも下流側に配置されている。そして、ジョイント部８５には、後述する支持部９５のジョイント部９６と接続する配管１００が接続されている。

圧力センサ９０は、図６に示すように、裏面側に凹部９１Ａが設けられるセンサ本体９１と、センサ本体９１の凹部９１Ａを覆うようにセンサ本体９１に結合される円筒状の検出部９２と、を有する。また、センサ本体９１の凹部９１Ａには、ピエゾ素子などで構成され圧力に応じた電気信号を外部に出力する検出素子９３が取り付けられている。

また、センサ本体９１の側面には、締結部９４が外側に向けて延設されており、この締結部９４には、後述するボルト（締結部材）１０１を通すための挿通穴９４Ａが形成されている。また、検出部９２の先端部の外周面には、全周に亘って周溝９２Ａが形成されており、この周溝９２Ａには、Ｏリング９２Ｂが装着されている。

本実施形態では、図２〜図５に示すように、エアクリーナ７１のケース本体７３には、その後面の一部から後方に向けて片持ち梁状の支持部９５が延設されており、この支持部９５に圧力センサ９０が取り付けられている。また、図４及び図５に示すように、支持部９５は、最も左側に位置するスロットルボディ８０側寄りに配置されている。そして、本実施形態の圧力センサ９０は、最も左側に位置するスロットルボディ８０の吸気通路Ｐ内の圧力を計測する。

また、図３及び図４に示すように、支持部９５は、エアクリーナケース７２のケース本体７３とカバー部７５との合わせ面と面一且つ平行に延設されると共に、スロットルボディ８０のインジェクタ８３の上方を覆う位置に配置されている。

また、支持部９５の先端部付近の下面には、配管１００が接続される円筒状のジョイント部９６が下方に向けて一体形成されている。また、ジョイント部９６の配管１００とは反対側の端部、即ち、支持部９５の上面部分には、圧力センサ９０の検出部９２が嵌合接続され、ジョイント部９６の内部空間と連通する嵌合凹部９７が形成されている。これにより、圧力センサ９０の検出部９２は、配管１００を介して最も左側に位置するスロットルボディ８０のジョイント部８５に接続される。

また、図２〜図５に示すように、支持部９５のジョイント部９６よりも先端部分（外側部分）には、ジョイント部９６と平行に延びる突起部９９が形成されている。そして、図３に示すように、突起部９９の長さ寸法Ｌ１は、支持部９５のジョイント部９６の長さ寸法Ｌ２よりも長く設定されている。

また、図３に示すように、支持部９５において、エアクリーナ７１のケース本体７３と圧力センサ９０の検出部９２との間にねじ穴９８が形成されている。そして、このねじ穴９８には、嵌合凹部９７に接続された圧力センサ９０の締結部９４が、締結部９４の挿通穴９４Ａに通されたボルト１０１により締結固定される。

以上説明したように、本実施形態の吸気装置７０によれば、圧力センサ９０は、ケース本体７３から外側に延設される支持部９５に取り付けられ、スロットルボディ８０のスロットル弁８２よりも下流側に配管１００を介して接続されるため、圧力センサ９０を取り外すことなくエアクリーナケース７２を分解することができ、エアクリーナ７１のメンテナンス性を向上することができる。

また、本実施形態の吸気装置７０によれば、支持部９５は、支持部９５に一体成形され、配管１００が接続されるジョイント部９６を有し、ジョイント部９６の配管１００とは反対側の端部に、圧力センサ９０の検出部９２が接続されるため、ジョイント部を備えない圧力センサ９０に別体でジョイント部を取り付ける必要がなく、これにより、部品点数を削減することができる。また、例えば、樹脂成形などによりジョイント部９６を支持部９５に容易に形成することができるため、車両の製造コストを削減することができる。

また、本実施形態の吸気装置７０によれば、支持部９５のジョイント部９６よりも外側部分に、ジョイント部９６と平行に延びる突起部９９が形成されるため、突起部９９により支持部９５のジョイント部９６を保護することができる。

また、本実施形態の吸気装置７０によれば、突起部９９の長さ寸法Ｌ１が、ジョイント部９６の長さ寸法Ｌ２よりも長く設定されるため、ジョイント部９６を下方に向けた状態でエアクリーナ７１を載置する場合において、突起部９９が例えばその載置面に接触することによりジョイント部９６の先端がその載置面に接触することを防止して、ジョイント部９６を更に保護することができる。

また、本実施形態の吸気装置７０によれば、支持部９５は、ケース本体７３の側面の一部から、ケース本体７３とカバー部７５との合わせ面と面一且つ平行に延設されるため、ケース本体７３を成形する割り型を簡素にすることができ、製造コストを削減することができる。

また、本実施形態の吸気装置７０によれば、４つのスロットルボディ８０の１つに配管１００が接続され、支持部９５が、配管１００が接続されたスロットルボディ８０側寄りに配置されるため、配管１００を短くすることができる。これにより、製造コストを削減することができると共に、配管１００の取り回しを容易にすることができる。

また、本実施形態の吸気装置７０によれば、支持部９５が、インジェクタ８３の上方を覆う位置に配置されるため、支持部９５によりインジェクタ８３の上方の保護を図ることができる。

また、本実施形態の吸気装置７０によれば、圧力センサ９０が、支持部９５におけるケース本体７３と圧力センサ９０の検出部９２との間において、支持部９５にボルト１０１で固定されるため、ねじ穴９８を支持部９５の剛性がある部分に形成することができる。これにより、ねじ穴加工時の支持部９５の撓みを抑制することができるので、加工精度を向上することができる。

なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

１０ 自動二輪車
５０ エンジン（内燃機関）
５６ 吸気ポート
７０ 吸気装置
７１ エアクリーナ
７２ エアクリーナケース
７３ ケース本体
７５ カバー部
７６ 浄化フィルタ
８０ スロットルボディ
８２ スロットル弁
８３ インジェクタ（燃料噴射弁）
９０ 圧力センサ
９２ 検出部
９５ 支持部
９６ ジョイント部
９９ 突起部
１００ 配管
１０１ ボルト（締結部材）
Ｐ 吸気通路
Ｌ１ 突起部の長さ寸法
Ｌ２ ジョイント部の長さ寸法

Claims (4)

1. 内燃機関（５０）の吸気ポート（５６）に接続され、前記吸気ポートに吸入空気を導く吸気通路（Ｐ）と、
   前記吸気通路の上流側端部に接続されるエアクリーナ（７１）と、
   前記吸気通路内の吸入空気の圧力を計測する圧力センサ（９０）と、を備え、
   前記エアクリーナは、エアクリーナケース（７２）と、前記エアクリーナケース内に収納される浄化フィルタ（７６）と、を有し、
   前記エアクリーナケースは、前記吸気通路の上流側端部に取り付けられるケース本体（７３）と、前記ケース本体を閉塞するカバー部（７５）と、を備える内燃機関の吸気装置（７０）において、
   前記吸気通路の一部を構成し、スロットル弁（８２）を有するスロットルボディ（８０）を備え、
   前記圧力センサは、前記ケース本体から外側に延設される支持部（９５）に取り付けられ、前記スロットルボディの前記スロットル弁よりも下流側に配管（１００）を介して接続され、
   前記支持部（９５）は、前記支持部に一体形成され、前記配管（１００）が接続される中空状のジョイント部（９６）を有し、
   前記ジョイント部の前記配管とは反対側の端部に、前記圧力センサ（９０）の検出部（９２）が接続され、
   前記支持部（９５）の前記ジョイント部（９６）よりも外側部分に、前記ジョイント部と平行に 延びる突起部（９９）が形成され、
   前記突起部（９９）の長さ寸法（Ｌ１）は、前記ジョイント部（９６）の長さ寸法（Ｌ２）よりも長く設定されることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
2. 前記支持部（９５）は、前記ケース本体（７３）の側面の一部から、前記ケース本体と前記カバー部（７５）との合わせ面と面一且つ平行に延設されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
3. 前記内燃機関（５０）は、複数の気筒を有し、
   前記複数の気筒に前記スロットルボディ（８０）がそれぞれ接続され、
   前記複数のスロットルボディの１つに前記配管（１００）が接続され、
   前記支持部（９５）は、前記配管が接続された前記スロットルボディ側寄りに配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の吸気装置。
4. 前記スロットルボディ（８０）は、前記吸気通路（Ｐ）内に燃料を噴射する燃料噴射弁（８３）を有し、
   前記支持部（９５）は、前記燃料噴射弁の上方を覆う位置に配置されることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の吸気装置。

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