WO2005098231A1 - 鞍乗り型車両 - Google Patents

Abstract

　空冷式のエンジンが車体フレームのバックボーン部の後端部側の下部に吊り下げられた状態で固定されている。エンジンは、シリンダブロック内のシリンダの中心軸が略水平となり、シリンダヘッドが前方を向くように配置されている。燃料噴射装置はシリンダヘッド内で吸気弁と吸気ポートとの間の領域に配置されている。燃料噴射装置の噴射ノズルと吸気弁開口との間の距離が短く設定される。アイドリング時および低速走行時にはスロットルボディから副通路を通して供給されるアシストエアにより燃料噴射装置のインジェクタの先端付近が冷却され、通常運転時および高速走行時にはシリンダヘッドが受ける風により燃料噴射装置が冷却される。

Description

明 細 書

鞍乗り型車両

技術分野

[0001] 本発明は、燃料噴射装置を備えたエンジンを有する自動二輪車、三輪車等の鞍乗 り型車両に関する。

背景技術

[0002] 従来、アンダーボーン型の自動二輪車、三輪車等の鞍乗り型車両では、エンジン の吸気系にお 、て、キヤブレタの代わりに電子制御の燃料噴射装置を備えたものが 知られている。例えば、特許文献 1および特許文献 2に示されるアンダーボーン型の 自動二輪車では、ノ ックボーンの下部にエンジンを搭載している。燃料噴射装置は、 エンジンの吸気弁開口に連通する吸気通路のスロットル弁より下流側に配置されて いる。

[0003] 図 14は燃料噴射装置を備えたエンジンを搭載した従来のアンダーボーン型の自 動二輪車の一例を示す部分側面図である（特許文献 1参照)。なお、図 14では、吸 気系を構成する部分を部分的に断面で示す。

[0004] 図 14に示されるアンダーボーン型の自動二輪車 1は、ヘッドパイプ 2から後方に下 り勾配で延びるバックボーン部 3を有する。ヘッドパイプ 2はステアリング軸を回動自 在に支持し、ステアリング軸の上部にはハンドルが取り付けられている。

[0005] ノックボーン部 3の後部下方には、エンジン 4が配置されている。また、ノックボーン 部 3の前部下方には、エアクリーナ 5が配置されている。エアクリーナ 5とエンジン 4の 吸気ポート 4aとは吸気管 6により接続されている。吸気管 6の途中には、スロットルポ ディ 7が介挿されている。

[0006] 吸気管 6の吸気ポート 4aに接続される部分は折曲され、この折曲部分に燃料噴射 装置 8がその噴射方向を吸気弁開口 4bに向けて取り付けられている。

[0007] 燃料噴射装置 8は、エンジン 4からの熱害を防ぐため、エンジン 4のシリンダの吸気 弁（吸気弁開口 4b)からできるだけ遠く離れるようにエンジン 4の上方における吸気管

6の後部に配置されている。 [0008] これは次の理由による。燃料噴射装置 8がエンジン 4のシリンダヘッド 4cに近接して 配置された場合には、エンジン 4の高い温度により燃料噴射装置 8が高温になる。こ れにより、燃料噴射装置 8により噴射される燃料中に気泡 (vapor)が発生し、ベーパロ ックまたは息つき（ブリージング)等の支障が生じる。そのため、上記のように、燃料噴 射装置 8は、エンジン 4のシリンダヘッド 4cからできるだけ離れた位置に設けられる。 例えば、燃料噴射装置 8は、エンジン 4のシリンダヘッド 4cから 90mm以上離れた位 置に設けられる。

[0009] し力しながら、燃料噴射装置 8がエンジン 4力 離れた位置に配置された構造では 、燃料が燃料噴射装置カゝら燃焼室に到達するまでの燃料輸送距離が長くなる。それ により、燃料噴射装置 8での燃料噴射変化に対するエンジン 4の応答性が悪化する。 また、燃料噴射装置 8により噴射された燃料が吸気弁開口 4bに至るまでに吸気管 6 および吸気ポート 4aの壁面に付着する。壁面に付着した燃料が燃料噴射装置 8の制 御とは関係なくシリンダ内に入ることにより、排気ガスの性状が悪ィ匕することがある。

[0010] また、一般に、従来の吸気通路が車体前方に位置するアンダーボーン型の自動二 輸車では、燃料噴射装置は、吸気管等の吸気系の後方に位置しており、走行風によ る冷却は期待できない。また、アイドリング時または低速走行時のように走行風が少 ないときには、燃料噴射装置はさらに冷却されにくい。

[0011] そのため、特許文献 2に示されるように、水冷式のエンジンが用いられる。しかしな がら、燃料噴射装置を十分に冷却することは困難である。

[0012] 一方、特許文献 3には、 V型の水冷式エンジンにアシストエア制御装置を設けること が記載されて 、る。スロットル弁の上流力 分岐するアシストエア通路が燃料噴射装 置まで延び、このアシストエア通路の途中にアシストエアの供給量を制御するソレノィ ド弁が設けられている。水温センサによりエンジンの冷却水の温度が検出され、温度 が高 、場合にアシストエアの供給量が増加される。

特許文献 1：特開 2000-249028号公報

特許文献 2 :特開 2002-37165号公報

特許文献 3：特開平 5— 33744号公報

発明の開示 発明が解決しょうとする課題

[0013] し力しながら、特許文献 1および特許文献 2に示すような構造では、上記のように、 燃料噴射装置をアイドリング時および走行時に冷却するためには、水冷式のェンジ ンを用いる必要がある。また、エンジンを水冷するだけでは燃料噴射装置を十分に冷 却することが困難であるため、燃料噴射装置の周辺を積極的に水冷する冷却装置が 必要となり、構造が複雑になり、さらにコストも増加する。

[0014] また、特許文献 3に記載されるアシストエア制御装置を備えた V型の水冷式ェンジ ンは、構造が複雑であるとともにエンジンの温度に基づくアシストエアの供給量の制 御が複雑である。そのため、このようなアシストエア制御装置を備えた水冷式エンジン を自動二輪車に適用した場合にも、コストが高くなる。

課題を解決するための手段

[0015] 本発明の目的は、簡単な構造かつ低コストで燃料噴射装置を冷却することにより、 燃料中の気泡の発生を防止することができるとともに正確な燃料噴射制御が可能な 鞍乗り型車両を提供することである。

(1)

本発明に係る鞍乗り型車両は、車両の前部カゝら後方に配置された車体フレームと、 車体フレームに設けられる空冷式エンジンとを備え、車体フレームは、車両の前部で 略上下方向に配置されるヘッドパイプと、ヘッドパイプ力も後ろ斜め下方に延びる主 フレームとを備え、空冷式エンジンは、ピストンを往復移動自在に収容するシリンダを 構成するシリンダブロックと、シリンダブロックとともに燃焼室を形成し、かつ吸気弁開 口を通して燃焼室につながる主通路を有するシリンダヘッドと、吸気弁開口に開閉自 在に設けられた吸気弁と、燃料を噴射する噴射ノズルを有する燃料噴射装置と、主 通路の上流力 分岐して空冷式エンジンの少なくともアイドリング時に空気を燃料噴 射装置の噴射ノズルの近傍に導く副通路とを備え、シリンダの中心軸が前後方向に 略水平に延びかつシリンダヘッドが走行時に風を受けるように主フレームの下方にお Vヽてシリンダヘッドが前部に配置されかつシリンダブロックが後部に配置され、燃料噴 射装置は、主通路の側壁の噴射通路から吸気弁開口に向けて燃料を噴射するよう にシリンダヘッドに設けられたものである。 [0016] その鞍乗り型車両においては、車体フレームに空冷式エンジンが設けられる。車体 フレームのヘッドパイプは車両の前部で略上下方向に配置され、主フレームはヘッド パイプ力 後斜め下方に延びる。

[0017] 空冷式エンジンのシリンダブロックは、ピストンを往復移動自在に収容するシリンダ を構成する。シリンダヘッドは、シリンダブロックとともに燃焼室を形成し、かつ吸気弁 開口を通して燃焼室につながる主通路を有する。吸気弁は、吸気弁開口に開閉自 在に設けられる。副通路が主通路の上流力 分岐して少なくとも空冷式エンジンのァ イドリング時に空気を燃料噴射装置の噴射口に導く。

[0018] シリンダの中心軸が前後方向に略水平に延びかつシリンダヘッドが走行時に風を 受けるように主フレームの下方においてシリンダヘッドが前部に配置されかつシリンダ ブロックが後部に配置される。燃料噴射装置は、主通路の側壁の噴射通路から吸気 弁開口に向けて燃料を噴射するようにシリンダヘッドに設けられる。

[0019] 空冷式エンジンの少なくともアイドリング時に副通路を通して空気が燃料噴射装置 の噴射ノズルの近傍に導かれる。それにより、燃料噴射装置から噴射された燃料が 微粒化されるとともに、少なくともアイドリング時に燃料噴射装置の噴射ノズル付近が 冷却される。また、シリンダヘッドが主フレームの下方において前部に配置される。そ れにより、走行時にシリンダヘッドが風を受ける。燃料噴射装置はシリンダヘッドに設 けられるので、シリンダヘッドが受ける風により燃料噴射装置が冷却される。特に、高 速走行時には、風による冷却効果が高くなる。

[0020] したがって、停止時および走行時に燃料噴射装置がエンジンからの熱により高温に なることが防止される。その結果、燃料噴射装置により噴射される燃料中に気泡が発 生しにくくなり、気泡によるべ一バロックまたは息つき等の発生が防止される。

[0021] また、少なくともアイドリング時には、燃料の微粒ィ匕のための空気により燃料噴射装 置の噴射ノズル付近が冷却され、走行時には、シリンダヘッドが受ける風により燃料 噴射装置が自然冷却されるので、特別な冷却装置および特別な制御が不要であり、 かつ副通路を通しての空気の制御が複雑ィ匕しない。したがって、燃料噴射装置の冷 却のための構造が簡単になるとともに、低コストィ匕が可能となる。

[0022] さらに、燃料噴射装置がシリンダヘッド内で主通路の側壁の噴射通路から吸気弁 開口に向けて燃料を噴射するので、燃料噴射装置の噴射ノズルと吸気弁開口との間 の距離が短ぐ燃料の輸送距離が短くなる。それにより、燃料噴射装置により噴射さ れた燃料が壁面に付着しにくくなり、燃料が吸気弁開口を通して燃焼室に導かれる。 したがって、燃料噴射装置の制御とは関係なく壁面に付着した燃料がシリンダ内〖こ 入ることが防止される。その結果、正確な燃料噴射制御が可能になるとともに、燃費 を改善することができる。また、燃料の供給停止時およびアイドリング停止時に未燃 焼燃料が排出されることによる排気ガスの性状の悪ィ匕が改善される。

[0023] また、燃料の輸送距離が短くなるので、スロットル操作に対するエンジンの回転速 度の応答性が向上する。それにより、急なスロットル操作時にもエンジンの回転速度 の増減に遅れが生じない。

(2)

主通路が吸気弁開口から略上方に延び、吸気弁の軸が略前後方向に配置され、 燃料噴射装置は、主通路と吸気弁との間に傾斜するように配置されてもよい。

[0024] この場合、シリンダヘッドを大型化することなぐシリンダヘッド内で主通路と吸気弁 との間に燃料噴射装置を設けるスペースを確保することができる。

(3)

主通路が吸気弁開口から略上方に延び、吸気弁の軸が略前後方向に配置され、 燃料噴射装置は、主通路の側方に傾斜するように配置されてもよい。

[0025] この場合、シリンダヘッドを大型化することなぐシリンダヘッド内で主通路の側方に 燃料噴射装置を設けるスペースを確保することができる。

(4)

空冷式エンジンは、主通路から上方に延びるスロットルボディと、スロットルボディ内 に開閉自在に設けられた第 1開閉機構とをさらに備え、副通路は、第 1開閉機構の上 流におけるスロットルボディの箇所力 分岐してもよい。

[0026] この場合、第 1開閉機構を略全閉にすることにより、副通路を通して空気を大量に 燃料噴射装置の噴射ノズルの近傍へ供給することができる。それにより、停止時また は低速走行時に燃料噴射装置の噴射ノズル付近を効果的に冷却することができると ともに燃料の微粒ィ匕を促進することができる。また、第 1開閉機構の開度を制御する ことにより、主通路を通る空気の流量を容易に調整することができる。

(5)

エンジンは、スロットルボディ内で副通路の分岐箇所の上流に開閉自在に設けられ た第 2開閉機構とをさらに備えてもよい。

[0027] この場合、第 1開閉機構を略全閉にした状態で第 2開閉機構の開度を制御すること により、副通路を通る空気の流量を容易に調整することができる。それにより、燃料噴 射装置の噴射ノズル付近を効率的に冷却することができる。

[0028] また、第 1開閉機構に連動して第 2開閉機構の開度を制御することにより、エンジン の負荷に応じて主通路を通る空気の流量を容易に調整することができる。

(6)

エンジンの無負荷状態力 エンジンの負荷が第 1の値までの運転域で、第 1開閉機 構は略全閉状態となり、第 2開閉機構の開度は使用者の操作により調整されてもよい

[0029] この場合、エンジンの無負荷状態力 エンジンの負荷が第 1の値までの運転域で、 副通路を通る空気の流量を使用者の操作により容易に調整することができる。それ により、低速走行時にエンジンの負荷に応じて燃料噴射装置の噴射ノズル付近を効 率的に冷却することができる。

(7)

エンジンの負荷が第 1の値よりも大きい運転域で、第 1開閉機構の開度は使用者の 操作により調整され、第 2開閉機構の開度が第 1開閉機構に連動して調整されてもよ い。

[0030] この場合、エンジンの負荷が第 1の値よりも大き!/、運転域で、副通路を通る空気の 流量を使用者の操作により容易に調整することができるとともに、エンジンの負荷に 応じて主通路を通る空気の流量を容易に調整することができる。それにより、低速走 行時および高速走行時にエンジンの負荷に応じて燃料噴射装置の噴射ノズル付近 を効率的に冷却することができるとともに、主通路を通して吸気弁開口から燃焼室に 供給される空気の流量を適切に調整することができる。 副通路の空気の流量は、エンジンの負荷が第 1の値よりも大きい第 2の値までの運 転域で、エンジンの負荷の増加につれて増加し、エンジンの負荷が第 2の値を超える と減少、してちよい。

[0031] この場合、エンジンの負荷が第 1の値よりも大きい第 2の値までの運転域で、ェンジ ンの負荷に応じて燃料噴射装置の噴射ノズル付近を効率的に冷却することができる 。また、エンジンの負荷が第 2の値を超えると、主通路を通して吸気弁開口から燃焼 室に供給される空気の流量が増加するのに伴って副通路を通して燃料噴射装置の 噴射ノズルの近傍に供給される空気の流量が減少する。この場合、シリンダヘッドが 受ける風により燃料噴射装置が冷却される。

(9)

副通路の空気の流量は、エンジンの負荷が第 2の値よりも大き 、運転域でほぼ所 定の値を維持してもよい。

[0032] この場合、シリンダヘッドが受ける風による燃料噴射装置の冷却効果が高くなるとと もに、副通路を通して燃料噴射装置の噴射ノズルの近傍に供給される空気により燃 料の微粒ィ匕が促進される。

(10)

主通路の空気の流量は、エンジンの負荷が第 1の値よりも大きい運転域で、ェンジ ンの負荷の増加につれて増加してもよ!/、。

[0033] この場合、エンジンの負荷が第 1の値よりも大き!/、運転域で、主通路を通して吸気 弁開口から燃焼室に供給される空気の流量がエンジンの負荷の増加につれて増加 する。それにより、エンジンの負荷に応じて燃料に適量の空気が混合される。

(11)

燃料噴射装置の噴射ノズルの先端から吸気弁開口までの距離が 4cm以下であつ てもよい。

[0034] この場合、燃料の輸送距離が非常に短いので、燃料噴射装置により噴射された燃 料が壁面にほとんど付着せず、燃料が吸気弁開口を通して燃焼室に導かれる。それ により、燃料噴射装置の制御とは関係なく壁面に付着した燃料がシリンダ内に入るこ とが確実に防止される。その結果、高精度な燃料噴射制御が可能になるとともに、燃 費を大幅に改善することができる。また、燃料の供給停止時およびアイドリング停止 時に未燃焼燃料が排出されることによる排気ガスの性状の悪ィ匕が十分に改善される 。また、スロットル操作に対するエンジンの回転速度の応答性がさらに向上する。

(12)

燃料噴射装置は、少なくとも一部がシリンダヘッドから外部に露出するように設けら れてもよい。

[0035] この場合、走行時には、燃料噴射装置が直接風を受けるので、燃料噴射装置が十 分に自然冷却される。特に、高速走行時には、風による冷却効果が大幅に向上する

(13)

燃料噴射装置は、水平方向から前方斜め上方に傾斜するように配置されてもよい。

[0036] この場合、燃料噴射装置の噴射ノズルが吸気弁開口により近接しかつ燃料噴射装 置の端部が風を受けるように燃料噴射装置をシリンダヘッドに配置することができる。 (14)

吸気弁の軸は水平方向から前方斜め上方に 0度よりも大きく 45度よりも小さい角度 傾斜するように配置されてもょ 、。

[0037] この場合、シリンダヘッド内で主通路と吸気弁との間の領域に燃料噴射装置を傾斜 するように配置することができる。それにより、エンジンの小型化が可能となる。

(15)

シリンダヘッドは、燃焼室力も排気弁開口を通して燃焼ガスを外部に導く排気通路 を有し、エンジンは、排気弁開口に開閉自在に設けられた排気弁をさらに備え、排気 弁の軸は水平方向から前方斜め下方に 0度よりも大きく 45度よりも小さい角度傾斜す るように配置されてもよい。

[0038] この場合、吸気弁と排気弁とを水平方向の軸に関してほぼ線対称に配置することが できる。それにより、シリンダヘッドの小型化が可能となる。

(16)

本発明の他の局面に従う鞍乗り型車両は、シリンダブロックが車両走行方向の後方 側にかつシリンダヘッドが車両走行方向の前方側に配置され、車体フレームに設け られた空冷式エンジンと、空冷式エンジンの燃焼室に空気を導入する主通路と、主 通路で燃料を噴射する噴射ノズルを有する燃料噴射装置と、主通路の上流から分岐 して空冷式エンジンの少なくともアイドリング時に空気を燃料噴射装置の噴射ノズル の近傍に導く副通路とを有し、燃料噴射装置はシリンダブロックよりも車両走行方向 の前方側に設けられたものである。

[0039] その鞍乗り型車両においては、車体フレームに空冷式エンジンが設けられる。シリ ンダブロックが車両走行方向の後方側にかつシリンダヘッドが車両走行方向の前方 側に配置されるようにエンジンが車体フレームに設けられる。燃料噴射装置は、シリン ダブロックよりも車両走行方向の前方側に設けられる。

[0040] 空冷式エンジンの少なくともアイドリング時に副通路を通して空気が燃料噴射装置 の噴射ノズルの近傍に導かれる。それにより、燃料噴射装置から噴射された燃料が 微粒化されるとともに、少なくともアイドリング時に燃料噴射装置の噴射ノズル付近が 冷却される。また、シリンダヘッドが車両走行方向の前方側に配置される。それにより 、走行時にシリンダヘッドが風を受ける。燃料噴射装置はシリンダブロックよりも車両 走行方向の前方側に設けられるので、シリンダヘッドが受ける風により燃料噴射装置 が冷却される。特に、高速走行時には、風による冷却効果が高くなる。

[0041] したがって、停止時および走行時に燃料噴射装置がエンジンからの熱により高温に なることが防止される。その結果、燃料噴射装置により噴射される燃料中に気泡が発 生しにくくなり、気泡によるべ一バロックまたは息つき等の発生が防止される。

[0042] また、少なくともアイドリング時には、燃料の微粒ィ匕のための空気により燃料噴射装 置の噴射ノズル付近が冷却され、走行時には、シリンダヘッドが受ける風により燃料 噴射装置が自然冷却されるので、特別な冷却装置および特別な制御が不要であり、 かつ副通路を通しての空気の制御が複雑ィ匕しない。したがって、燃料噴射装置の冷 却のための構造が簡単になるとともに、低コストィ匕が可能となる。

(17)

空冷式エンジンは、主通路と燃焼室との境界部に配置された吸気弁をさらに有し、 燃料噴射装置は、主通路と吸気弁との間に傾斜するように配置されてもよい。

[0043] この場合、燃料噴射装置の噴射ノズルと吸気弁との間の距離が短ぐ燃料の輸送 距離が短くなる。それにより、燃料噴射装置により噴射された燃料が壁面に付着し〖こ くくなり、燃料が吸気弁開口を通して燃焼室に導かれる。したがって、燃料噴射装置 の制御とは関係なく壁面に付着した燃料がシリンダ内に入ることが防止される。その 結果、正確な燃料噴射制御が可能になるとともに、燃費を改善することができる。また 、燃料の供給停止時およびアイドリング停止時に未燃焼燃料が排出されることによる 排気ガスの性状の悪化が改善される。

[0044] また、燃料の輸送距離が短くなるので、スロットル操作に対するエンジンの回転速 度の応答性が向上する。それにより、急なスロットル操作時にもエンジンの回転速度 の増減に遅れが生じない。

(18)

車体フレームは、車両の前部で略上下方向に配置されたヘッドパイプと、ヘッドパ イブ力 後ろ斜め下方に延びる主フレームとを備えてもよい。この場合、使用者が鞍 乗り型車両に容易に跨ることができる。

(19)

燃料噴射装置は、噴射ノズルの前方に噴射口を形成する筒状部材をさらに有し、 シリンダヘッドは、筒状部材の周囲を取り囲む環状空間を有し、筒状部材は、噴射口 と環状空間とを連通する 1または複数の孔を有し、副通路の端部は環状空間に接続 されてちょい。

[0045] この場合、副通路から供給される空気が環状空間に流入し、筒状部材の孔を通し て噴射口に導かれる。それにより、燃料噴射装置の噴射口から噴出される燃料を効 率的に微粒ィ匕することができるとともに、環状空間を流れる空気により噴射口付近を 冷去 Pすることができる。

(20)

筒状部材は、噴射口と環状空間とを連通する複数の孔を有し、副通路の端部に最 も近い孔の中心軸と副通路の端部の軸線とが所定値以上の角度をなしてもよい。

[0046] この場合、副通路力 供給される空気が筒状部材の 1つの孔を直接通過しないの で、環状空間に均一に空気が流れ、筒状部材の複数の孔から噴射口に流入する。 それにより、噴射口で燃料と空気とが均一に混合され、混合気体が特定の方向に偏 ることなく噴射口から吸気弁開口に向けて噴射される。したがって、噴射口から噴射 された混合気体が壁面に付着することが防止される。

(21)

シリンダブロックは、外周面力も外方に突出する複数の放熱フィンを有してもよい。 この場合、シリンダブロックの外周面力 効果的に熱が放散される。

発明の効果

[0047] 本発明によれば、停止時または低速走行時には副通路から燃料噴射装置に供給 される空気により燃料噴射装置が冷却され、走行時にはシリンダヘッドが受ける風に より燃料噴射装置が冷却される。それにより、簡単な構造かつ低コストで燃料噴射装 置が冷却される。したがって、燃料中の気泡の発生を防止することができるとともに正 確な燃料噴射制御が可能となる。

図面の簡単な説明

[0048] [図 1]図 1は本発明の第 1の実施の形態に係る自動二輪車の側面図

[図 2]図 2は図 1の自動二輪車の X部分の拡大部分断面図

[図 3]図 3は図 1の自動二輪車のエンジンの右側断面図

[図 4]図 4は図 3のエンジンの一部の拡大断面図

[図 5a]図 5aは本実施の形態のホルダの噴射口を示す図

[図 5b]図 5bは図 5aに示すホルダにおいて連通孔の位置を変更した場合の噴出口の 断面図

[図 6]図 6は負荷とスロットル開度との関係を示す図

[図 7]図 7は負荷と空気流量との関係を示す図

[図 8]図 8はインジヱクタの先端温度とアシストエア流量との関係を示す図

[図 9]図 9は副通路における空気流量とエンジン行程との関係を示す図

[図 10]図 10は自動二輪車の高負荷運転直後にエンジンを停止した場合のインジエタ タの先端温度の推移を示す図

[図 11]図 11は本発明の第 2の実施の形態に係る自動二輪車のエンジン部分の拡大 部分断面図

[図 12]図 12は図 11のェンジシを前方から見た要部構成図 [図 13]図 13は燃料噴射装置の配置の種々の例を示す図

[図 14]図 14は燃料噴射装置を備えたエンジンを搭載した従来のアンダーボーン型 の自動二輪車の一例を示す部分側面図

発明を実施するための最良の形態

[0049] 以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。以下の 実施の形態では、鞍乗り型車両の一例として自動二輪車につ!、て説明する。

(1)第 1の実施の形態

(a)自動二輪車の全体の構成

図 1は本発明の第 1の実施の形態に係る自動二輪車の側面図である。なお、以下 の説明において、前、後、左および右とは、使用者が自動二輪車のシートに着座した 状態で見た場合の前、後、左および右を意味する。

[0050] 図 1に示す自動二輪車 100は、アンダーボーン型車体フレーム（以下、車体フレー ムと略記する） 110を備える。車体フレーム 110の前側下部に空冷式のエンジン 120 が吊り下げられた状態で搭載されている。この車体フレーム 110は、ヘッドパイプ 111 、バックボーン部 112およびシートレール 113により構成される。

[0051] ヘッドパイプ 111には、ステアリング軸 103が左右に回動自在に取り付けられている 。ステアリング軸 103の上端にはハンドル 103aが取り付けられている。また、ステアリ ング軸 103には、前輸 101を回転可能に支持する前フォーク 102が接続されている。 前輸 101の上方力も後方を覆うようにフェンダ 106が設けられている。

[0052] ヘッドパイプ 111には、そのヘッドパイプ 111から後斜め下方に延びるバックボーン 部 112が接合されている。このバックボーン部 112は、 自動二輪車 100の軸線、つま り前後方向に延びる中心線上に配置されて 、る。

[0053] ノックボーン部 112の前側下部には、エアクリーナ 140が配設されている。エアタリ ーナ 140は、吸気管 141を介してエンジン 120に接続されている。ヘッドパイプ 111 の前方からエアクリーナ 140およびエンジン 120の両側を覆うようにフロントカバー 11 5aが設けられている。

[0054] ノックボーン部 112の後端部には、斜め後方に上がり勾配で延びるシートレール 1 13の前端部が接合されている。シートレール 113の前側上部にシート 114が配置さ れている。また、シートレール 113の下方には、サスペンション部 118を介してリアァ ーム 105が支持されている。サスペンション部 118は、後輸 104を回転可能に支持す る。なお、車体フレーム 110は、ボディカバー 115により覆われている。

[0055] 上記のエンジン 120は、ノ ックボーン部 112の後端部側の下部に吊り下げられた状 態で固定されている。これにより、エンジン 120は、自動二輪車 100のホイルベース の略中央部に位置している。

[0056] 本実施の形態では、エンジン 120は自然空冷式の 4ストローク単気筒型エンジンで ある。 自然空冷式のエンジン 120は、水冷式のエンジンと比べて安価に製作できる。 このエンジン 120は、シリンダヘッド 121およびシリンダブロック 122を有する。また、 エンジン 120は、シリンダブロック 122内のシリンダの中心軸が略水平となり、シリンダ ヘッド 121が自動二輪車 100の前方を向き、クランク軸が自動二輪車 100の幅方向（ 左右方向）を向くように配置されて 、る。

[0057] エンジン 120のシリンダヘッド 121は、前輪 101の後方でかつボディカバー 115の 下方で露出し、フェンダ 106の後面に対向している。なお、エンジン 120のシリンダへ ッド 121の両側面の一部分には、フロントカバー 115aの一部が取り付けられている。 このように、このエンジン 120は、走行風が当たるようにバックボーン部 112の下方に 取り付けられている。

[0058] (b)エンジンの取り付け構造

図 2は図 1の自動二輪車 100の X部分の拡大部分断面図である。なお、この図 2に お!、ては、エンジンの吸気系の部分を一部断面で示して 、る。

[0059] 図 2に示すように、ノ ックボーン部 112の後端部の左および右側面から下方にブラ ケット 116が突出している。エンジン 120のクランクケース 123の上壁の前端部にボス 部 123aが形成されている。クランクケース 123のボス部 123aは、ブラケット 116に支 持板 117を介してボルトを用いて固定されて 、る。

[0060] クランクケース 123の後側の底部は、図 1のリアアーム 105を揺動自在に支持するリ ァアームブラケット（図示せず）にボルトを用いて固定されている。クランクケース 123 には、クランク軸および変速機構が内蔵されている。

[0061] (c)エンジンの内部構造 図 3は図 1の自動二輪車 100のエンジン 120の右側断面図である。図 4は図 3のェ ンジン 120の一部の拡大断面図である。

[0062] クランクケース 123 (図 2参照）の前壁に、図 3に示すシリンダブロック 122およびシリ ンダヘッド 121がー体的に接合されて 、る。シリンダブロック 122の内部〖こシリンダ 12 2aが形成されている。シリンダ 122aの中心軸をシリンダ軸線 Aと呼ぶ。

[0063] シリンダブロック 122のシリンダ 122a内〖こは、ピストン 124が摺動自在に挿入されて いる。ピストン 124はコンロッド 125によりクランク軸（図示せず）に連結されている。シ リンダブロック 122の外周面には、外方に突出する複数の放熱フィン 122bが設けら れている。それにより、シリンダブロック 122の外周面力も効果的に熱が放散される。 シリンダヘッド 121の前面には、ヘッドカバー 121 dが装着されて!、る。

[0064] シリンダヘッド 121の後面 121aには燃焼凹部 121bが形成されている。燃焼凹部 1 21bとシリンダ 122a内のピストン 124とで燃焼室 Cを構成する。シリンダヘッド 121に は、排気ポート 129および吸気ポート 131が形成されている。排気ポート 129の上半 部は 2つの分岐通路に分岐している。同様に、吸気ポート 131の下半部は 2つの分 岐通路に分岐している。

[0065] 燃焼凹部 121bには、燃焼室 Cと排気ポート 129の分岐通路とを連通させる 2つの 排気弁開口 127および燃焼室 Cと吸気ポート 131の分岐通路とを連通させる 2つの 吸気弁開口 128が形成されている。図 2および図 3の断面では、右の 1つの排気弁開 口 127、右の 1つの吸気弁開口 128および右の 1つの燃料噴射装置 170のみが示さ れている。また、吸気ポット 131の 2つの分岐通路の近傍にそれぞれ燃料噴射装置 が設けられている。

[0066] 以下の説明では、 1つの排気弁開口 127、 1つの吸気弁開口および 1つの燃料噴 射装置 170について説明する。

[0067] なお、エンジン 120における吸気弁開口の数、排気弁開口の数およびシリンダ 122 aの数は、本実施の形態に限定されず、エンジン 120が任意の数の吸気弁開口、排 気弁開口およびシリンダを備えてもょ 、。

[0068] 排気ポート 129は、排気弁開口 127からシリンダヘッド 121の下面まで斜め下方に 延びている。燃焼室 C内のガスは、各排気弁開口 127から排気ポート 129を通してシ リンダヘッド 121の下面側に導出される。

[0069] シリンダヘッド 121には排気弁開口 127に対して垂直方向に進退移動する排気弁 130が設けられている。排気弁 130は、弁頭 130aおよび弁軸 130bを備える。排気 弁開口 127は、排気弁 130の弁頭 130aにより開閉される。排気弁 130の弁軸 130b は、好ましくは、シリンダ軸線 A力も 0° よりも大きく 45° よりも小さい所定の角度 (例 えば、 17° — 27° )斜め下方に傾斜するようにシリンダヘッド 121内のシリンダ軸線 Aよりも下部に配置されている。

[0070] 弁軸 130bの端部にリテーナ 130cが装着され、シリンダヘッド 121にばね座 121c が形成されている。リテーナ 130cとシリンダヘッド 121のばね座 121cとの間に弁ば ね 130dが介装されている。弁ばね 130dにより、弁軸 130bが排気弁開口 127から離 間する方向、すなわち弁頭 130aが排気弁開口 127を閉じる方向に、排気弁 130が 付勢されている。

[0071] 吸気ポート 131は、シリンダヘッド 121内において、燃焼凹部 121bから上方に折曲 した形状、つまり吸気弁開口 128からシリンダ軸線 Aに略直交する方向（略鉛直方向 )に屈曲してシリンダヘッド 121の上面まで上方に延びる形状を有する（図 2および図 3参照)。

[0072] 吸気ポート 131は、外気を燃焼室 C内に導入する吸気通路の一部を構成している。

吸気ポート 131は、シリンダヘッド 121の上面で開口する外部接続口 131aを有する 。外部接続口 131aには、吸気通路の一部を構成するスロットルボディ 160が接続さ れている。それにより、外気がシリンダヘッド 121の上方側力もスロットルボディ 160お よび吸気ポート 131を通して燃焼室 C内に導入される。スロットルボディ 160内には、 下流側から順に第 1スロットル弁 161および第 2スロットル弁 162が設けられている。

[0073] スロットルボディ 160には、図 2に示すように、吸気通路の残りの部分を構成する吸 気管 141が接続されている。吸気管 141は、スロットルボディ 160から上方に延び、さ らにバックボーン部 112の下面に沿って前斜め上方に延びている。また、エアタリー ナ 140力 バックボーン部 112の前部下側でヘッドパイプ 111の後側に位置し、バッ クボーン部 112にボルトで固定されている。エアクリーナ 140の後壁 140aには、接続 口 140bが設けられている。吸気管 141の端部はエアクリーナ 140の接続口 140bに 接続されている。

[0074] エアクリーナ 140にはダクト 145が接続されている。ダクト 145は、バックボーン部 11 2の前部上側で図 1のヘッドパイプ 111の後側に開口している。ダクト 145を通して外 気がエアクリーナ 140内に導入される。

[0075] 図 3に示すように、シリンダヘッド 121には吸気弁開口 128に対して垂直方向に進 退移動する吸気弁 132が設けられている。吸気弁 132は、弁頭 132aおよび弁軸 13 2bを備える。吸気弁開口 128は、吸気弁 132の弁頭 132aにより開閉される。吸気弁 132の弁軸 132bは、好ましくは、シリンダ軸線 Aから 0° よりも大きく 45° よりも小さい 所定の角度 (例えば、 15° — 25° )斜め上方に傾斜するようにシリンダヘッド 121内 のシリンダ軸線 Aよりも上部に配置されている。

[0076] ここでは、吸気弁 132は、エンジン 120を側面視して、シリンダ軸線 Aを中心に排気 弁 130とほぼ線対称となる位置に配置されている。

[0077] 弁軸 132bの端部にリテーナ 132cが装着され、シリンダヘッド 121にばね座 121c が形成されている。リテーナ 132cとシリンダヘッド 121のばね座 121cとの間に弁ば ね 132dが介装されている。弁ばね 132dにより、弁軸 132bが吸気弁開口 128から離 間する方向、すなわち弁頭 132aが吸気弁開口 128を閉じる方向に、吸気弁 132が 付勢されている。

[0078] さらに、シリンダヘッド 121の 気弁 130の弁ばね 130dと吸気弁 132の弁ばね 132 dとの間に位置するようにカム 133aを有する吸排気共用のカム軸 133が回転自在に 設けられている。

[0079] カム軸 133と排気弁 130との間には排気口ッカアーム 134が配置されている。排気 ロッカアーム 134は、その略中心で排気口ッカ軸 134aによりシリンダヘッド 121に回 転自在に支持されている。排気口ッカ軸 134aは、シリンダヘッド 121のヘッドカバー 1 21 dの内面に突出するボス部により支持されて!、る。

[0080] カム軸 133と吸気弁 132との間には吸気ロッカアーム 135が配置されている。吸気 ロッカアーム 135は、その略中心で吸気口ッカ軸 135aによりシリンダヘッド 121に回 転自在に支持されている。吸気口ッカ軸 135aは、シリンダヘッド 121のヘッドカバー 1 21 dの内面に突出するボス部により支持されて!、る。 [0081] 排気口ッカアーム 134および吸気ロッカアーム 135の一端部は、それぞれカム 133 aに接触している。それにより、カム軸 133が回転することにより排気口ッカアーム 134 および吸気ロッカアーム 135の他端部が弁軸 130b, 132bの上端をそれぞれ押圧し 、弁軸 130b, 132bをそれぞれ付勢方向に抗して移動させる。

[0082] ここで、カム軸 133の中心は、シリンダ軸線 Aに対して下方側に距離 aだけ偏位した 位置に配置されている。これに伴って吸気弁 132とシリンダ軸線 Aとがなす角度は排 気弁 130とシリンダ軸線 Aとがなす角度より小さく設定されている。すなわち、吸気弁 132の前方側の先端部は排気弁 130の前方側の先端部に比べてシリンダ軸線 Aに より近く位置している。これにより、シリンダヘッド 121内の吸気ポート 131と吸気弁 13 2との間により大きなスペースが確保されている。

[0083] このスペースを利用して、吸気ポート 131と吸気弁 132との間に燃料噴射装置 170 がエンジン 120の斜め上方に傾斜するように設けられている。この場合、シリンダへッ ド 121内で吸気弁 132の上方により大きなスペースが確保されて 、るため、燃料噴射 装置 170の設置位置の自由度が大きい。

[0084] (d)燃料噴射装置の詳細な説明

燃料噴射装置 170は、噴射ノズル 171、インジヱクタ 172および円筒状のホルダ 17 3を備える。インジェクタ 172は、燃料タンク（図示せず)から供給路を通して供給され る燃料を噴射ノズル 171から噴射する。インジヱクタ 172は、吸気ポート 131と吸気弁 132とに挟まれる領域に配置され、後述するようにホルダ 173によりシリンダヘッド 12 1に取り付けられている。すなわち、燃料噴射装置 170は、吸気ポート 131の前壁側 に配置されている。

[0085] 燃料噴射装置 170の軸線は、自動二輪車 100の前方力も見て、吸気ポート 131の 中心線に一致している。燃料噴射装置 170は、自動二輪車 100の側方力も見て、シ リンダ軸線 Aに対して 32° — 52° の角度で前方に傾斜するように配置されることが 望ましい。

[0086] インジェクタ 172は、燃料供給ホース 176 (図 2参照）に接続されている。図 2に示す ように、燃料供給ホース 176は、吸気管 141およびバックボーン部 112の右側を後斜 め上方に延び、燃料供給ポンプ（図示せず)を介して燃料タンク（図示せず）に接続さ れている。なお、燃料供給ホース 176を吸気管 141およびバックボーン部 112の左 側に配置してもよい。

[0087] 図 4に示されるように、吸気ポート 131内の前壁に、吸気ポート 131に連通する装着 孔 137が形成されている。インジェクタ 172の先端部は、ホルダ 173を介して装着孔 137に挿入されている。これにより、インジヱクタ 172の先端の噴射ノズル 171が吸気 弁開口 128に近接して配置されている。

[0088] 装着孔 137内で吸気ポート 131との連通部は、噴射された燃料を吸気ポート 131か ら吸気弁開口 128を通してシリンダ 122a内に案内する噴射通路 137aとなっている。

[0089] インジヱクタ 172による燃料噴射中には、吸気弁開口 128の吸気弁 132が開かれる 。それにより、噴射ノズル 171から吸気弁開口 128を通してシリンダ 122a内に燃料が 直接噴射される。

[0090] このインジェクタ 172より吸気弁開口 128を通して燃料を噴射するタイミングは、例 えば、 ECU (エンジン制御ユニット； Engine Control Unit)等の制御装置により制御さ れる。

[0091] ここで、燃料噴射装置 170の配置位置および角度の設定について説明する。吸気 弁 132の弁頭 132aが吸気弁開口 128を開いた位置にあるときには、吸気弁開口 12 8と弁頭 132aとの間に環状の隙間が生じる。このとき、燃料噴射装置 170により噴射 される燃料と微粒ィ匕用空気との混合気体が環状の隙間の主としてシリンダ軸線 Aに 近い部分を通り、排気弁開口 127側のシリンダ 122a内面に沿ってシリンダ軸線 Aに 向力 方向に噴射されるように、燃料噴射装置 170の位置および角度が設定される。

[0092] すなわち、吸気弁開口 128に噴射ノズル 171の燃料噴射口が対向しかつ燃料噴 射口から噴射された燃料と空気との混合気体がシリンダ 122a内でタンブル等のエア 一モーションを発生させる角度で燃料噴射装置 170がシリンダヘッド 121に配置され ている。

[0093] 水平方向から見て、弁頭 132aが吸気弁開口 128を閉塞している状態における弁 軸 132bの前端と、吸気弁 132の軸と吸気ポート 131の中心線との交点と、吸気ポー ト 131の中心線と吸気ポート 131の上流端の外部接続口 131aとの交点とを結んだ領 域内に噴射ノズル 171が位置するように燃料噴射装置 170が配置されている。また、 この燃料噴射装置 170は、図 1のフェンダ 106に対向し、自動二輪車 100の斜め前 方および側方からも確認できるように配置されて 、る。

[0094] 燃料噴射装置 170は、吸気弁開口 128から噴射ノズル 171の先端までの距離が⁴

. Ocm以下となるようにシリンダヘッド 121に固定されることが望ましい。

[0095] ここで、燃料噴射装置 170およびホルダ 173の詳細な構造について説明する。図 4 に示すように、ホルダ 173は、軸方向の支持孔 173aおよびその支持孔 173aにつな 力 筒状の噴射口 173bを有する。噴射口 173bは支持孔 173aよりも小さな内径を有 する。

[0096] インジェクタ 172の噴射ノズル 171は、ホルダ 173の支持孔 173a内に挿入および 嵌合される。これ〖こより、噴射ノズル 171は、吸気弁 132の軸と吸気ポート 131の中心 線との間でかつ吸気ポート 131の前方側の内壁に近接する位置に配置される。

[0097] インジヱクタ 172の噴射ノズル 171から噴射される燃料は、噴射口 173b内で微粒 化用空気と混合され、その噴射口 173bから吸気ポート 131の分岐通路を通って燃 焼室 C内に供給される。

[0098] ホルダ 173の噴射口 173bの外側の外周面は、部分的に小さな外径を有し、環状 凹部が形成されている。それにより、ホルダ 173の環状凹部と装着孔 137の内面との 間に、環状の空洞部力もなるエアチャンバ 174が形成されている。エアチャンバ 174 は、スロットルボディ 160から分岐する吸気管副通路（以下、副通路と呼ぶ） 180の下 流端開口 180aに接続されている。副通路 180は、吸気ポート 131に沿って上流側に 延び、上流端開口 180bはスロットルボディ 160内の第 1スロットル弁 161と第 2スロッ トル弁 162との間に連通している。

[0099] (e)燃料噴射装置の噴射口付近の構造

図 5aは本実施の形態のホルダ 173の噴射口 173bの断面図である。図 5bは図 5a に示すホルダ 173にお!/、て連通孔の位置を変更した場合の噴射口 173bの断面図で ある。図 5aおよび図 5bの左側に縦断面を示し、右側に横断面を示す。

[0100] 図 5aに示すように、ホルダ 173に複数の連通孔 173cが等角度間隔で径方向に放 射状に貫通するように形成されている。本実施の形態では、ホルダ 173に 4個の連通 孔 173cが形成されている。エアチャンバ 174は、複数の連通孔 173cにより噴射口 1 73bの内部と連通している。

[0101] また、エアチャンバ 174には、副通路 180の下流端開口（接続口） 180aが噴射ノズ ル 171 (図 3参照）に近接する位置で連通している。

[0102] ここで、 4個の連通孔 173cのうち下流端開口 180a側に位置する 2つの連通孔 173 cの軸線は、下流端開口 180aの軸線に対して 45° をなしている。すなわち、連通孔 173cは下流端開口 180aの軸線力もずらされた方向に向けて形成されている。それ により、副通路 180の下流端開口 180aは、ホルダ 173の外周面に対向している。し たがって、下流端開口 180aから吐出される空気は、直接噴射口 173b内に流入せず 、エアチャンバ 174内を流動した後、連通孔 173cのそれぞれから噴射口 173b内に 流入する。

[0103] よって、噴射燃料と微粒ィ匕用空気との混合気体が偏った流れとなること回避するこ とができ、混合気体を目標とする方向に流しやすい。

[0104] これに対して、図 5bに示すように、下流端開口 180a側に位置する連通孔 173cの 軸線が下流端開口 180aの軸線と一致する場合には、下流端開口 180a側の連通孔 173cから流入する空気量が残りの連通孔 173cから流入する空気量より多くなる。こ れにより、混合気体が下流端開口 180aから離れるように偏って流れる。したがって、 混合気体を目標とする方向に流すことができなくなる。

[0105] (f)第 1および第 2スロットル弁の制御および空気流量

図 2に示すように、スロットルボディ 160の外側面には、駆動プーリ 164が設けられ ている。駆動プーリ 164は、スロットルボディ 160内部で図 3の第 2スロットル弁 162の 弁軸 162aに固定されている。駆動プーリ 164にはスロットル操作ケーブル 166の一 端が連結されている。スロットル操作ケーブル 166の他端は図 1のハンドル 103aのス ロットルグリップに連結されて 、る。

[0106] 図 3の第 2スロットル弁 162の駆動プーリ 164と第 1スロットル弁 161とは、図 2に示さ れるリンク式の遅れ機構 165を介して連結されて 、る。

[0107] 第 1スロット弁 161および第 2スロットル弁 162の開度は、エンジン 120の負荷の変 化に伴って以下のように制御される。ここで、使用者によるスロットル操作量 (スロット ルグリップの操作量）は、エンジン 120の負荷にほぼ比例すると考えられる。 [0108] 図 6は負荷とスロットル開度との関係を示す図である。図 7は負荷と空気流量との関 係を示す図である。

[0109] 図 6の横軸はエンジン 120の負荷を示し、縦軸は第 1スロットル弁 161および第 2ス ロットル弁 162の開度を示す。図 6において、実線 S1は第 1スロットル弁 161の開度 の変化を示し、破線 S2は第 2スロットル弁 162の開度の変化を示す。図 7の横軸はェ ンジン 120の負荷を示し、縦軸は主通路および副通路 180の空気流量を示す。ここ で、主通路とは、吸気ポート 131内の通路に相当する。図 7において、実線 L1は主 通路における空気の流量を示し、破線 L2は副通路 180における空気の流量を示す

[0110] 図 6に示されるように、下流側に配置された第 1スロットル弁 161は、無負荷 (アイドリ ング)状態カゝら負荷が第 1の値 blまでの低負荷運転域 (部分負荷運転域)では略全 閉位置に保持される。ここで、 「スロットル弁が略全閉」とは、スロットル弁がスロットル ボディ 160の内面に接したときの角度からスロットル弁が 5° 以内の角度にある状態 をいう。

[0111] 上流側に配置された第 2スロットル弁 162は、スロットル操作量に応じて開閉し、主 通路の空気流路の断面積を制御する。低負荷運転域では、エンジン 120の吸気行 程での負圧が副通路 180にそのまま作用し、エアクリーナ 140のダクト 145から吸入 された空気の全量がスロットルボディ 160および副通路 180を通ってエアチャンバ 17 4に導入される。

[0112] 次いで、エアチャンバ 174に導入された空気は、図 5aの連通孔 173cを通して噴射 口 173b内に供給され、ここで噴射ノズル 171から噴射された燃料を微粒ィ匕しつつそ の燃料と十分に混合される。混合気体は、左右の吸気弁開口 128からシリンダ 122a 内に供給される。

[0113] この場合、スロットル操作量 (負荷）が増加するにつれて第 2スロットル弁 162の開度 が増加する。それにより、図 7に示すように、負荷が増加するにつれて副通路 180の 空気流量が増加する。

[0114] したがって、スロットルボディ 160から副通路 180を通して燃料噴射装置 170のエア チャンバ 174および噴射口 173bに空気（アシストエア）が大量に供給される。その結 果、燃料噴射装置 170から噴射された燃料の微粒ィ匕が促進される。また、アシストェ ァによりインジェクタ 172の先端 (噴射ノズル 171付近）が冷却される。

[0115] このように、第 1スロットル弁 161の全閉時には、第 2スロットル弁 162の開度を調整 することにより、適量のアシストエアをインジェクタ 172の先端付近に送ることができる

[0116] 負荷が第 1の値 blよりも高い通常運転域では、副通路 180から供給される空気だ けではエンジン 120の運転が困難となる。そのため、図 6に示すように、第 1スロットル 弁 161が開かれ、図 7に示すように、燃料噴射装置 170に主通路からも空気が供給 される。なお、通常運転域でも、アシストエアによりインジェクタ 172の先端の冷却およ び噴射燃料の微粒ィ匕が行われる。

[0117] 第 1スロットル弁 161の開度が大きくなると、空気がスロットルボディ 160から吸気ポ ート 131を通してシリンダ 122a内に流れ込む。負荷が第 2の値 b2を超えると、吸気ポ ート 131内の圧力と副通路 180内の圧力との差により、図 7に示すように、副通路 18 0内の空気流量が低下する。高負荷運転域では、副通路 180内の空気流量は主通 路内の空気流量に比べて大幅に少なくなつている。

[0118] 第 1スロットル弁 162の開度が大きくなると、自動二輪車 100は必然的に高速走行 することになる。したがって、インジェクタ 172の先端付近に供給されるアシストエアの 流量が少な!/、状態では、燃料噴射装置 170自体が走行風により自然冷却されること になる。

[0119] (g)インジヱクタの先端温度とアシストエア流量との関係

図 8はインジェクタ 172の先端温度とアシストエア流量との関係を示す図である。

[0120] 図 8に示すように、アシストエア流量が増加するにつれてインジェクタ 172の先端温 度は低下する。したがって、アシストエア流量の多い低負荷運転域では十分にインジ ェクタ 172の先端の冷却を行うことができる。インジヱクタ 172に供給する空気量は約 lLZsec以上であることが望まし 、。

[0121] (h)副通路を流れる空気流量とエンジン行程との関係

図 9は副通路における空気流量とエンジン行程との関係を示す図である。図 9にお いて、曲線 glはエンジン 120の負荷が小さい場合、すなわちアイドリング時または低 負荷運転時の副通路 180の空気流量を示す。曲線 g2は、通常運転時の副通路 180 の空気流量を示す。曲線 g3は、エンジン 120の負荷が大きい場合、すなわち高負荷 運転時 (例えば、第 1スロットル弁 161および第 2スロットル弁 162の全開時）の副通 路 180の空気流量を示す。

[0122] エンジン 120の負荷が小さい場合には、第 1スロットル弁 161が閉じているので、吸 気行程でエンジン 120の運転に用 、る全ての空気は副通路 180を通ってシリンダ 12 2aに流入する。このとき、曲線 glで示される流量のアシストエアが燃料噴射装置 170 のエアチャンバ 174および噴出口 173bに供給される。したがって、走行風が少ない 低速運転時に、大量のアシストエアによりインジヱクタ 172の先端の冷却が可能となる

[0123] エンジン 120の負荷が増加すると、曲線 g2で示される空気流量のアシストエアが燃 料噴射装置 170のエアチャンバ 174および噴出口 173bに供給される。すなわち、第 2スロットル弁 162の開度に比例して燃料噴射装置 170のエアチャンバ 174および噴 出口 173bに供給されるアシストエアが増加する。

[0124] さらに、高負荷運転時には、第 1スロットル弁 161が開かれ、主通路からも空気が供 給される。それにより、曲線 g3で示されるように、燃料噴射装置 170のエアチャンバ 1 74および噴出口 173bに供給されるアシストエアの流量は少なくなる。この場合には 、燃料噴射装置 170が走行風により冷却される。

[0125] (i)エンジン停止後のインジェクタの先端温度の推移

図 10は自動二輪車の高負荷運転直後にエンジンを停止した場合のインジェクタの 先端温度の推移を示す図である。

[0126] 図 10において、破線 g4は図 14に示した従来の自動二輪車 1における燃料噴射装 置 8のインジェクタの先端温度の推移を示し、実線 g5は本実施の形態に係る自動二 輸車 100における燃料噴射装置 170のインジェクタ 172の先端温度の推移を示す。

[0127] 図 10に示すように、従来の自動二輪車 1では、停止後にインジェクタ 172がェンジ ン 4から熱を受けるため、インジヱクタ 172の先端温度が上昇する。これに対して、本 実施の形態に係る自動二輪車 100では、アシストエアおよび走行風によりインジエタ タ 172の周辺が冷却されるため、インジェクタ 172の先端温度を低く抑えることができ る。それにより、燃料中の気泡の発生を防止することができる。

[0128] (j)第 1の実施の形態の効果

本実施の形態に係る自動二輪車 100では、空冷式のエンジン 120のアイドリング時 および低負荷運転時に副通路 180を通してアシストエアが燃料噴射装置 170のエア チャンバ 174および噴射口 173bに導かれる。それにより、燃料噴射装置 170から噴 射された燃料が微粒化されるとともに、自動二輪車 100の停止時および低速走行時 に燃料噴射装置 170のインジェクタ 171の先端付近が冷却される。

[0129] また、ヘッドパイプ 111から後斜め下方に傾斜して湾曲するバックボーン部 112の 下方に、シリンダ軸線 Aが前後方向に延びるように空冷式のエンジン 120が設けられ ている。この場合、シリンダヘッド 121が前方に位置し、シリンダブロック 122が後方に 位置する。燃料噴射装置 170は端部が前方に露出するようにシリンダヘッド 121内に 配置されている。それにより、通常運転時および高負荷運転時に、シリンダヘッド 12 1が受ける風により燃料噴射装置 170が冷却される。特に、アシストエアの流量が低 下する高速走行時には、風による冷却効果が高くなる。

[0130] したがって、アイドリング時および走行時に燃料噴射装置 170がエンジン 120から の熱により高温になることが防止される。その結果、燃料噴射装置 170により噴射さ れる燃料中に気泡が発生することが防止され、気泡によるべーパロックおよび息つき 等の発生が防止される。また、気泡の発生による再始動性の悪化を防止することがで きる。

[0131] また、アイドリング時および低負荷運転時には、燃料の微粒化のためのアシストエア により燃料噴射装置 170のインジェクタ 171の先端付近が冷却され、通常運転時お よび高負荷運転時には、シリンダヘッド 121が受ける風により燃料噴射装置 170が自 然冷却されるので、ソレノイド等の高価な部品および特別な冷却装置ならびに特別な 制御が不要であり、かつ副通路 180を通してのアシストエアの制御が複雑ィ匕しない。 したがって、燃料噴射装置 170の冷却のための構造が簡単になるとともに、低コスト 化が可能となる。

[0132] また、低速走行時に大量のアシストエアを燃料噴射装置 170のエアチャンバ 174お よび噴射口 173bに供給することができるので、低コストでアシストエアにより燃料噴 射装置 170のインジヱクタ 171の先端付近を効果的に冷却することができる。

[0133] また、アイドリング時および走行中に燃料噴射装置 170が効果的に冷却されるので 、エンジン 120からの熱を避けるために燃料噴射装置 170をエンジン 120から離れた 位置に配置する必要がない。例えば、燃料噴射装置 170をエンジン 120の上方に離 間して取り付ける必要がない。それにより、エンジン 120と上方のバックボーン部 112 との間にスロットルボディ 160および吸気管 141等の吸気系のみを配置することがで きる。この場合、シリンダヘッド 121の上壁とバックボーン部 112との間にスロットルボ ディ 160の配置スペースを容易に確保することができる。

[0134] また、吸気管 141の曲げ箇所の数が 1つになり、し力も曲げ箇所の曲率半径を大き くすることができるので、吸気抵抗を軽減することが可能となる。

[0135] 特に、スロットルボディ 160が吸気ポート 131と吸気管 141との間に接続されている 。それにより、スロットルボディ 160内の第 1スロットル弁 161および第 2スロットル弁 16 2の開閉に迅速に応答して空気が吸気弁開口 128を通してシリンダ 122a内に吸入さ れる。したがって、スロットル操作に対するエンジン 120の応答性が大幅に向上する。

[0136] さらに、燃料噴射装置 170の噴射ノズル 171および噴射口 173bが吸気弁 132の 軸と吸気ポート 131の中心線との間の領域において吸気弁開口 128に対向しかつ 吸気弁開口 128に近接するように配置されるので、燃料噴射装置 170の噴射ノズル 171と吸気弁開口 128との間の距離が短ぐ燃料の輸送距離が短くなる。この場合、 副通路 180を通るアシストエアにより燃料の微粒ィ匕が促進されるとともに、シリンダ 12 2a内での混合気体の流動が強化される。

[0137] また、アシストエアにより燃料噴射装置 170のインジェクタ 171の先端付近が冷却さ れるので、燃料噴射装置 170の噴射ノズル 171を吸気弁 132の弁頭 132aのより近 傍に配置することができる。そのため、燃料噴射装置 170の噴射ノズル 171の先端か ら吸気弁開口 128までの距離を 4cm以下に短縮することができる。

[0138] それにより、噴射ノズル 171から噴射された燃料が空気と混合され、混合気体が吸 気弁開口 128に直接噴射される。そのため、燃料が付着し得る壁面の面積力 S小さく なり、燃料が壁面にほとんど付着せずに吸気弁開口 128を通して燃焼室 Cに導かれ る。それにより、燃料噴射装置 170の制御とは関係なく壁面に付着した燃料がシリン ダ 122a内に入ることが確実に防止される。その結果、高精度な燃料噴射制御が可 能になるとともに、燃費を大幅に改善することができる。また、燃料の供給停止時およ びアイドリング停止時に未燃焼燃料が排出されることによる排気ガスの性状の悪ィ匕が 十分に改善され、過渡時の空燃比 (AZF)の変動による排ガス悪ィ匕が防止される。 また、スロットル操作に対するエンジン 120の回転速度の応答性がさらに向上する。 それにより、急なスロットル操作時にもエンジン 120の回転速度の増加に遅れが生じ ない。

[0139] また、混合気体は、吸気弁開口 128と吸気弁 132の弁頭 132aとの間の環状の隙 間において主として排気弁開口 127に近い箇所カもシリンダ 122aの内面に沿って 軸方向に供給される。それにより、シリンダ 122a内においてタンブル (縦渦）が確実 に発生する。上記の燃料の微粒ィ匕およびタンブルの発生により燃焼性が大きく向上 する。

[0140] また、吸気ポート 131が吸気弁開口 128から略上方に延び、吸気弁 132の軸が略 前後方向に配置されている。それにより、シリンダヘッド 121を大型化することなぐ吸 気ポート 131と吸気弁 132との間に燃料噴射装置 170を設けるスペースを確保する ことができる。

[0141] 特に、カム軸 133がシリンダ軸線 Aより下方に距離 a偏位し、シリンダ軸線 Aと吸気 弁 132の軸とのなす角度がシリンダ軸線 Aと排気弁 130の軸とのなす角度より小さく 設定され、吸気弁 132が排気弁 130に比べてシリンダ軸線 Aに近づいている。それ により、シリンダヘッド 121内の吸気ポート 131と吸気弁 132との間で燃料噴射装置 1 70を吸気弁開口 128に近づけて配置するためのスペースを十分に確保することがで きる。したがって、シリンダヘッド 121を大型化することなぐ壁面への燃料の付着量 の低減およびスロットル操作に対するエンジン 120の応答性を改善することができる とともに、燃焼性を十分に向上することができる。

[0142] また、スロットルボディ 160内の第 1スロットル弁 160と第 2スロットル弁 162との間の 箇所と燃料噴射装置 170のエアチャンバ 174とが副通路 180で連通され、無負荷状 態力も負荷の第 1の値までの低負荷運転域では、第 1スロットル弁 161が略全閉とな る。それにより、大量のアシストエアがエアチャンバ 174および噴射口 173bに確実に 供給される。その結果、燃料の微粒ィ匕が十分に促進される。

[0143] さらに、燃料噴射装置 170がシリンダヘッド 121内の吸気弁開口 128に近い位置で かつ吸気管 141と干渉しないように配置されている。それにより、エンジン 120をバッ クボーン部 112の下方に吊り下げ固定する際に、燃料噴射装置 170がバックボーン 部 112と干渉しない。したがって、エンジン 120をバックボーン部 112に吊り下げ固定 する際の自由度が燃料噴射装置 170により損なわれることがない。

[0144] また、吸気管 141がバックボーン部 112の下面に沿うよう配置され、かつ吸気管 14 1と同じ側に燃料供給ホース 176が配置されるので、吸気系および燃料供給系の配 管構造が単純になる。

[0145] さらに、バックボーン部 112の下方にエンジン 120が配置されるので、使用者がシ ート 114に容易に跨ることができる。

(2)第 2の実施の形態

図 11は本発明の第 2の実施の形態に係る自動二輪車のエンジン部分の拡大部分 断面図である。図 12は図 11のェンジシを前方力も見た要部構成図である。

[0146] 本実施の形態の自動二輪車 200は、次の点を除いて第 1の実施の形態の自動二 輪車 100と同様の基本構造を有する。図 11および図 12において、図 1および図 2と 同一の構成要素に同一の符号が付される。

[0147] 図 11および図 12に示すように、第 2の実施の形態の自動二輪車 200が第 1の実施 の形態の自動二輪車 100と異なるのは、燃料噴射装置 270の配置位置および 1つの 排気弁開口 127および 1つの吸気弁開口 128が設けられる点である。

[0148] 本実施の形態の自動二輪車 200においても、第 1の実施の形態の自動二輪車 10

0と同様に、シリンダ軸線が前後方向に略水平に延びるように、空冷式のエンジン 22

0がバックボーン部 112の下方に吊り下げられた状態で固定されている。なお、ェン ジン 220における排気弁開口の数、吸気弁開口の数およびシリンダの数は、本実施 の形態の数に限定されない。

[0149] エンジン 220のシリンダヘッド 221には、吸気弁開口 128に連通するとともに吸気弁 開口 128からシリンダ軸線に対して略垂直上方に延びる吸気ポート 231が形成され ている。また、排気弁開口 127に連通する排気ポート 229が形成されている。 [0150] 吸気ポート 231の側方 (本実施の形態では使用者力も見て右側）に、燃料噴射装 置 270が吸気ポート 231の側方の内壁面から燃料を噴射するように配置されている。

[0151] 本実施の形態の燃料噴射装置 270は第 1の実施の形態の燃料噴射装置 170と同 様の構成および作用効果を有する。図 11に示すように、燃料噴射装置 270には、燃 料供給ホース 276を通して燃料ポンプにより燃料タンクから燃料が供給される。

[0152] また、スロットルボディ 160の第 1スロットル弁と第 2スロットルとの間の箇所から分岐 する副通路が燃料噴射装置 270の先端部に取り付けられたホルダの噴射口に接続 されている。

[0153] このエンジン 220では、燃料噴射装置 270は、吸気弁開口 128に向けて側方から 燃料を直接噴射する位置でかつ自動二輪車 200の前方力 見えるようにシリンダへ ッド 221に配置されている。

[0154] このエンジン 220では、燃料噴射装置 270は第 1の実施の形態と同様のインジエタ タ 172を有し、ホルダ 273の形状およびシリンダヘッド 221に形成される装着孔の位 置が変更される。

[0155] 本実施の形態に係る自動二輪車 200の走行時には、エンジン 220とともに燃料噴 射装置 270に走行風が直接当たることとなり、走行速度に応じて燃料噴射装置 270 が冷却される。

[0156] また、アイドリング状態および低負荷運転時には、第 1の実施の形態と同様に、副 通路を通して供給されるアシストエアにより燃料噴射装置 270のインジェクタ 172の 先端部が冷却される。それにより、燃料噴射装置 270から噴射される燃料に気泡が 発生することが防止され、エンジン 220の不具合の発生が低減される。

(3)請求項の構成要素と実施の形態の各部との対応

上記実施の形態では、ノ ックボーン部 112が主フレームに相当し、吸気ポート 131 が主通路に相当し、排気ポート 129が排気通路に相当し、第 1スロットル弁 161が第 1開閉機構に相当し、第 2スロットル 162が第 2開閉機構に相当し、ホルダ 173, 273 が筒状部材に相当し、連通孔 173cが孔に相当する。

(4)他の実施の形態

シリンダヘッド 121への燃料噴射装置 170の搭載位置は、上記実施の形態の位置 に限定されない。燃料噴射装置 170は、上方カゝら見て噴射ノズル 171の先端が吸気 ポート 131の最上端の後部よりも前方に位置するように配置される。

[0157] 図 13は燃料噴射装置 170の配置の種々の例を示す図である。図 13はエンジン 12 0を図 3の B方向（上方側)から見た模式図である。

[0158] 図 13に示すように、燃料噴射装置 170は、吸気ポート 131の上端の後部よりも前方 側の領域 (破線 Dより前方の領域）において吸気ポート 131の中心軸（上下方向の軸 )に関して前方の 180度の範囲内に配置することができる。例えば、燃料噴射装置 1 70は、吸気ポート 131の左斜め上方に傾斜するように配置されてもよぐ吸気ポート 1 31の右斜め上方に傾斜するように配置されてもよい。燃料噴射装置 170は、吸気ポ ート 131の左前方斜め上方に傾斜するように配置されてもよぐ吸気ポート 131の右 前方斜め上方に傾斜するように配置されてもよい。第 1の実施の形態では、燃料噴射 装置 170は、実線で示すように、吸気ポート 131の吸気ポート 131の前方斜め上方 に傾斜するように配置されて 、る。

[0159] 上記実施の形態では、第 1開閉機構および第 2開閉機構として第 1スロットル弁 16 1および第 2スロットル弁 162を用いている力 スロットルボディ 160内の空気流路の 面積を調整できるものであれば、これらに限定されず、例えば、サクシヨンピストン、口 一タリ弁等の他の開閉機構を用いてもょ 、。

[0160] また、上記実施の形態では、鞍乗り型車両の一例として本発明を自動二輪車に適 用した場合について説明したが、本発明は、使用者がシートに跨った状態で走行す る三輪車、バギータイプの四輪車等の他の鞍乗り型車両にも同様に適用することが できる。

[0161] さらに、上記実施の形態の自動二輪車 100, 200において、エンジン 120, 220の 前側に走行風が通過する通気口を形成したカバーを取り付けてもよ 、。

[0162] また、鞍乗り型車両の前部にエンジンを配置し、前方力 の走行風をエンジン自体 に案内する通気路を形成してもよい。この構成の場合、エンジンの前方がカバーで 覆われていても、鞍乗り型車両が走行により風を受けるため、上記実施の形態に係る 自動二輪車 100, 200と同様の作用効果を得ることができる。

[0163] さらに、鞍乗り型車両の燃料噴射装置がエンジンの前部で走行風を受ける位置に 配置されていれば、吸気ポートおよび排気ポートの屈曲方向は限定されない。例え ば、吸気系および排気系をエンジンの左右側にそれぞれ配置してもよ 、。

産業上の利用可能性

本発明は、アンダーボーン型自動二輪車、三輪車、バギータイプの四輪車等に利 用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 鞍乗り型車両であって、

前記車両の前部から後方に配置された車体フレームと、

前記車体フレームに設けられる空冷式エンジンとを備え、

前記車体フレームは、

前記車両の前部で略上下方向に配置されるヘッドパイプと、

前記ヘッドパイプから後ろ斜め下方に延びる主フレームとを備え、

前記空冷式エンジンは、

ピストンを往復移動自在に収容するシリンダを構成するシリンダブロックと、 シリンダブロックとともに燃焼室を形成し、かつ吸気弁開口を通して前記燃焼室に つながる主通路を有するシリンダヘッドと、

前記吸気弁開口に開閉自在に設けられた吸気弁と、

燃料を噴射する噴射ノズルを有する燃料噴射装置と、

前記主通路の上流力 分岐して前記空冷式エンジンの少なくともアイドリング時に 空気を前記燃料噴射装置の噴射ノズルの近傍に導く副通路とを備え、

前記シリンダの中心軸が前後方向に略水平に延びかつ前記シリンダヘッドが走行 時に風を受けるように前記主フレームの下方において前記シリンダヘッドが前部に配 置されかつ前記シリンダブロックが後部に配置され、

前記燃料噴射装置は、前記主通路の側壁の噴射通路から前記吸気弁開口に向け て燃料を噴射するように前記シリンダヘッドに設けられた、鞍乗り型車両。

[2] 前記主通路が前記吸気弁開口から略上方に延び、前記吸気弁の軸が略前後方向 に配置され、前記燃料噴射装置は、前記主通路と前記吸気弁との間に傾斜するよう に配置された、請求項 1記載の鞍乗り型車両。

[3] 前記主通路が前記吸気弁開口から略上方に延び、前記吸気弁の軸が略前後方向 に配置され、前記燃料噴射装置は、前記主通路の側方に傾斜するように配置された

、請求項 1記載の鞍乗り型車両。

[4] 前記空冷式エンジンは、

前記主通路から上方に延びるスロットルボディと、 前記スロットルボディ内に開閉自在に設けられた第 1開閉機構とをさらに備え、 前記副通路は、前記第 1開閉機構の上流における前記スロットルボディの箇所から 分岐する、請求項 1記載の鞍乗り型車両。

[5] 前記エンジンは、

前記スロットルボディ内で前記副通路の分岐箇所の上流に開閉自在に設けられた 第 2開閉機構とをさらに備えた、請求項 4記載の鞍乗り型車両。

[6] 前記エンジンの無負荷状態力 前記エンジンの負荷が第 1の値までの運転域で、前 記第 1開閉機構は略全閉状態となり、前記第 2開閉機構の開度は使用者の操作によ り調整される、請求項 5記載の鞍乗り型車両。

[7] 前記エンジンの負荷が前記第 1の値よりも大きい運転域で、前記第 1開閉機構の開 度は使用者の操作により調整され、前記第 2開閉機構の開度が前記第 1開閉機構に 連動して調整される、請求項 6記載の鞍乗り型車両。

[8] 前記副通路の空気の流量は、前記エンジンの負荷が前記第 1の値よりも大きい第 2 の値までの運転域で、前記エンジンの負荷の増加につれて増加し、前記エンジンの 負荷が前記第 2の値を超えると減少する、請求項 7記載の鞍乗り型車両。

[9] 前記副通路の空気の流量は、前記エンジンの負荷が前記第 2の値よりも大きい運転 域でほぼ所定の値を維持する、請求項 8記載の鞍乗り型車両。

[10] 前記主通路の空気の流量は、前記エンジンの負荷が前記第 1の値よりも大きい運転 域で、前記エンジンの負荷の増加につれて増加する、請求項 9記載の鞍乗り型車両

[11] 前記燃料噴射装置の前記噴射ノズルの先端から前記吸気弁開口までの距離が 4cm 以下である、請求項 1記載の鞍乗り型車両。

[12] 前記燃料噴射装置は、少なくと一部が前記シリンダヘッドから外部に露出するように 設けられた、請求項 1記載の鞍乗り型車両。

[13] 前記燃料噴射装置は、水平方向から前方斜め上方に傾斜するように配置された、請 求項 1記載の鞍乗り型車両。

[14] 前記吸気弁の軸は水平方向から前方斜め上方に 0度よりも大きく 45度よりも小さい角 度傾斜するように配置された、請求項 1記載の鞍乗り型車両。

[15] 前記シリンダヘッドは、前記燃焼室から排気弁開口を通して燃焼ガスを外部に導く排 気通路を有し、

前記エンジンは、前記排気弁開口に開閉自在に設けられた排気弁をさらに備え、 前記排気弁の軸は水平方向から前方斜め下方に 0度よりも大きく 45よりも小さい角 度傾斜するように配置された、請求項 14記載の鞍乗り型車両。

[16] 鞍乗り型車両であって、

シリンダブロックが車両走行方向の後方側にかつシリンダヘッドが車両走行方向の 前方側に配置され、車体フレームに設けられた空冷式エンジンと、

前記空冷式エンジンの燃焼室に空気を導入する主通路と、

前記主通路で燃料を噴射する噴射ノズルを有する燃料噴射装置と、

前記主通路の上流力 分岐して前記空冷式エンジンの少なくともアイドリング時に 空気を前記燃料噴射装置の前記噴射ノズルの近傍に導く副通路とを有し、 前記燃料噴射装置はシリンダブロックよりも車両走行方向の前方側に設けられた、 鞍乗り型車両。

[17] 前記空冷式エンジンは、前記主通路と前記燃焼室との境界部に配置された吸気弁 をさらに有し、

前記燃料噴射装置は、前記主通路と前記吸気弁との間に傾斜するように配置され た、請求項 16記載の鞍乗り型車両。

[18] 前記車体フレームは、

前記車両の前部で略上下方向に配置されたヘッドパイプと、

前記ヘッドパイプ力も後ろ斜め下方に延びる主フレームとを備えた、請求項 16記載 の鞍乗り型車両。