(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を吸気通路に噴射する燃料噴射装置において、シリンダを前後方向にずらしたＶ型２気筒エンジンと、このＶ型２気筒エンジンの複数のシリンダの燃焼室にそれぞれ接続される吸気通路と、この複数の吸気通路の間に位置するデリバリパイプと、このデリバリパイプから燃料を供給されて各シリンダの吸気通路に燃料を噴射する一対のインジェクタとを含み、
それぞれの吸気通路の一部を構成するスロットルボディの前後方向の一側部に、一対のインジェクタをスロットルボディの軸線に対し前後方向に所定の角度で傾斜させ、かつ左右に並べるとともに、この一対のインジェクタが形成する挟角αを吸気通路の軸線ＳＬを中心に平面視で５°〜２５°の角度とし、一対のインジェクタの先端噴射口間の長さｌを吸気通路の直径ＤのＤ／４〜Ｄ／２の範囲とし、インジェクタの燃料の噴射角度を挟角αとほぼ等しくし、吸気通路の内周壁の外縁部と燃料の噴射角度とが交差する交差点Ｋをスロットルボディ下流縁よりも下流側とし、前後のスロットルボディ間に設けたデリバリパイプに一対のインジェクタをそれぞれ併せ設けたことを特徴とする燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射装置に関し、より詳しくは、燃料噴射装置のインジェクタのレイアウトの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃料供給装置は、キャブレタタイプと、燃料噴射装置タイプとに分類されるが、この燃料噴射装置タイプには一本のインジェクタを使用するタイプと、二本のインジェクタを使用するタイプとがある。一本のインジェクタを使用するタイプは、図示しないが、燃料をポンプで加圧し、この燃料をインジェクタからスロットルボディに噴射するようにしている。また、二本のインジェクタを使用するタイプは、特開平６−１１７３１４号公報に開示されているように、スロットルボディにスロットルバルブの下流側に位置する第一、第二のインジェクタをスロットルボディを挟んだ状態で上下に取り付け、第一のインジェクタをスロットルバルブ寄りに位置する大容量のインジェクタとし、第二のインジェクタを第一のインジェクタの下流に位置する小容量のインジェクタとしている。
【０００３】
なお、この種の先行技術文献として、上記先行技術文献以外に特開平６−３１７２３９号公報等があげられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の燃料噴射装置は、以上のように一本のインジェクタを使用するタイプと、二本のインジェクタを使用するタイプとがあるが、いずれのタイプにも問題があった。先ず、一本のインジェクタを使用するタイプの場合、大容量・大流量のインジェクタを使用しなければならないので、インジェクタが大型化してその前後長が長くなるとともに、エンジンの低回転域で微小の燃料噴射量をシビアに制御することができないという問題がある。また、二本のインジェクタを使用するタイプの場合、スロットルボディを挟んで上下に第一、第二のインジェクタを取り付けるので、デリバリパイプが複数本化して取付スペースが拡大してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、微小の燃料噴射量を的確に制御することができ、取付スペースの拡大を防止することのできる燃料噴射装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明においては上記課題を達成するため、燃料を吸気通路に噴射するものにおいて、シリンダを前後方向にずらしたＶ型２気筒エンジンと、このＶ型２気筒エンジンの複数のシリンダの燃焼室にそれぞれ接続される吸気通路と、この複数の吸気通路の間に位置するデリバリパイプと、このデリバリパイプから燃料を供給されて各シリンダの吸気通路に燃料を噴射する一対のインジェクタとを含み、
それぞれの吸気通路の一部を構成するスロットルボディの前後方向の一側部に、一対のインジェクタをスロットルボディの軸線に対し前後方向に所定の角度で傾斜させ、かつ左右に並べるとともに、この一対のインジェクタが形成する挟角αを吸気通路の軸線ＳＬを中心に平面視で５°〜２５°の角度とし、一対のインジェクタの先端噴射口間の長さｌを吸気通路の直径ＤのＤ／４〜Ｄ／２の範囲とし、インジェクタの燃料の噴射角度を挟角αとほぼ等しくし、吸気通路の内周壁の外縁部と燃料の噴射角度とが交差する交差点Ｋをスロットルボディ下流縁よりも下流側とし、前後のスロットルボディ間に設けたデリバリパイプに一対のインジェクタをそれぞれ併せ設けたことを特徴としている。
【０００８】
ここで、特許請求の範囲における一対のインジェクタは、エンジンの低回転や中高回転に応じて、換言すれば、空気の流量に応じて適宜選択的に使用することができる。また、Ｖ型エンジンは、気筒数等により複数種に分類されるが、いずれのタイプでも良い。さらに、燃料噴射装置は、オンロード等の自動二輪車のエンジンだけではなく、自動四輪車、船外機、芝刈機、ボート、又は水上バイク等のエンジンに適宜利用することができる。
【０００９】
本発明によれば、一の吸気通路に対して一対のインジェクタを使用するので、インジェクタを小型化してその前後長を短縮することができる。また、吸気通路に対して５°〜２５°の挟角αを形成するよう、一対のインジェクタを並べ設けるので、吸気通路の内壁に燃料が衝突しにくいレイアウトを得ることができる。また、このレイアウトにより、デリバリタイプを一本化することができ、取付スペースの拡大防止が期待できる。
また、吸気通路の内壁に、燃料が衝突しにくいレイアウトが得られる。さらに、Ｖ型２気筒エンジンの複数のシリンダにおけるスロットルボディ間にデリバリパイプ等を配置するので、複数のスロットルボディ間の空間を有効利用することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。本実施形態における燃料噴射装置は、図１ないし図１２に示すように、吸入装置４と燃料供給装置５とを備え、これら吸入装置４と燃料供給装置５とが自動二輪車１のＶ型エンジン６の上部に搭載設置されている。
【００１１】
自動二輪車１は、高剛性に優れるダイヤモンドタイプのフレーム２を備え、このフレーム２の前部等にステアリング機構３、吸入装置４、燃料供給装置５、Ｖ型エンジン６、及び冷却装置７がそれぞれ配設され、後部にはロータリダンパタイプのサスペンション８やマフラ９がそれぞれ配設されている(図４参照)。
【００１２】
ステアリング機構３は、図１、図３、及び図４に示すように、フレーム２の前端部のヘッドパイプに貫通支持されるフロントフォーク２ａを備え、このフロントフォーク２ａの上部にハンドル１０等が装着されており、フロントフォーク２ａの下部にはフロントフェンダ１１、回転可能なフロントタイヤ１２、及びフロントブレーキ装置１３の一部がそれぞれ配設されている。このステアリング機構３の周囲近傍にはＶ型エンジン６の高速域での操縦性や安定性を向上させるスクリーン１４やフェアリング１５がそれぞれ位置している。
【００１３】
吸入装置４は、図１及び図４に示すように、フェアリング１５の両側部のエアダクト１６から走行風をコントロールバルブを介し導入するエアクリーナ室１７を備え、このエアクリーナ室１７の下面には下方向に伸びる一対のスロットルボディ１８がそれぞれ取り付けられており、各スロットルボディ１８にはスロットルバルブ１８ａが回転可能に内蔵軸支されている。このように構成された吸入装置４は、エアクリーナ室１７内を走行風によるラム圧で加圧して吸気効率を高め、出力を向上させるよう機能する。
【００１４】
燃料供給装置５は、図６及び図７等に示すように、フレーム２の上部の前部から中央部にかけて搭載設置されたフューエルタンク１９を備え、このフューエルタンク１９の内部には燃料を加圧するフューエルポンプ２０が内蔵され、このフューエルポンプ２０のフューエルホース２１がフューエルインレット２２を介してデリバリパイプ２３、２３に接続されており、このデリバリパイプ２３、２３にはそれぞれ一対のインジェクタ２４が並設されている(本実施形態では合計４本)。フューエルポンプ２０にはリターンホース２５が接続され、このリターンホース２５とデリバリパイプ２３とはレギュレータ２６を介して接続されている。
【００１５】
一対のインジェクタ２４は、図８ないし図１２に示すように、各スロットルボディ１８の前後方向の一側部に左右に並べた状態で挿着されているが、各スロットルボディ１８の軸線ＳＬに対し前方、又は後方に３０°の角度で傾斜し、スロットルバルブ１８ａの下流に位置している。この一対のインジェクタ２４は、末端部から先端噴射口Ｐ1、Ｐ2に向かうにしたがい、相互に接近するよう傾斜して並べられ、スロットルボディ１８の軸線ＳＬを中心に平面視で２０°の挟角(相対角)αを形成している。一対のインジェクタ２４の先端噴射口Ｐ1、Ｐ2間の長さｌは、スロットルボディ１８の直径Ｄ(本実施形態においては、Ｄ＝φ４９)のＤ／４からＤ／２の範囲内の長さで設定される。また、挟角αは、インジェクタ２４の噴射角度とほぼ等しく設定されている。
【００１６】
各インジェクタ２４は、図１２等に示すように、先端噴射口の外径がφ１０程度に、胴体部がφ１５程度にそれぞれ形成されたケース２７、ニードルバルブ２８、プランジャ２９、ソレノイドコイル３０、及びスプリング３１により噴射量の小さい小容量タイプに構成されている。そして、図示しないコントロールユニットからの噴射信号により、ソレノイドコイル３０が作動してプランジャ２９と一体のニードルバルブ２８が引き上げられ、先端噴射口が開放し、加圧されている燃料がスロットルボディ１８に噴射される。
【００１７】
Ｖ型エンジン６は、図５や図６に示すように、例えば１番シリンダ３２と２番シリンダ３３とを前後方向に９０°ずらしたＶ型２気筒エンジンからなり、フレーム２の中央部の下方に搭載されている。このＶ型エンジン６の１番シリンダ３２と２番シリンダ３３とには燃焼室に連通する吸気ポートと排気ポートとがそれぞれ穿設され、各吸気ポートにはスロットルボディ１８に連通する吸気マニホールド３４が接続されており、各排気ポートにはエキゾストパイプ３５が接続されるとともに、このエキゾストパイプ３５にはマフラ９が接続されている。１番シリンダ３２と２番シリンダ３３とのスロットルボディ１８の間にはデリバリパイプ２３やその周辺機器等が位置している。
【００１８】
冷却装置７は、図５や図６等に示すように、ウォータポンプによる強制循環タイプで、前方を指向する１番シリンダ３２の前部にラジエータ３６が装着されており、このラジエータ３６の後部には電動ファンが設置されている。これらＶ型エンジン６と冷却装置７とは、フレーム２の左右両側部を覆う複数のカバー３７で被覆されている。
【００１９】
サスペンション８は、図２ないし図４に示すように、フレーム２の下部後方に減衰機を介して揺動可能に軸支されたスイングアーム３８を備え、このスイングアーム３８には回転可能なリヤタイヤ３９とリヤブレーキ装置４０の一部がそれぞれ配設されている。スイングアーム３８の上方にはフレーム２の上部を被覆するカバー４１が装着され、このカバー４１の上部にはフロントシート４２とピリオンシート４３とが前後に並べて搭載設置されている。さらに、リヤタイヤ３９のリヤ軸にはスプロケット４４が嵌着され、このスプロケット４４とＶ型エンジン６のスプロケット４５との間にはエンドレスのドライブチェーン４６が巻架されている。なお、フレーム２の後部両側にはマフラ９が締結具を介しそれぞれ傾斜して取り付けられている。
【００２０】
上記構成において、燃料噴射装置を構成する燃料供給装置５のフューエルポンプ２０が動作すると、フューエルタンク１９の燃料(図７の矢印参照)は、フューエルフィルタ、フューエルポンプ２０、フューエルホース２１、フューエルインレット２２、及びデリバリパイプ２３を順次通過して一対のインジェクタ２４に供給され、その後、インジェクタ２４の先端噴射口Ｐ1、Ｐ2からスロットルボディ１８の内部に噴射される。この際、一対のインジェクタ２４は、Ｖ型エンジン６の低回転時には一方のインジェクタ２４のみが使用され、Ｖ型エンジン６の中高回転時には両方のインジェクタ２４が使用される。また、圧力値が一定値以上に高くなると、燃料は、デリバリパイプ２３、レギュレータ２６、及びリターンホース２５を順次通過してフューエルポンプ２０に戻され、圧力が維持される。
【００２１】
上記構成によれば、一のスロットルボディ１８に一本のインジェクタ２４ではなく、一対のインジェクタ２４を使用するので、インジェクタ２４が大型化して前後長が長くなるのを確実に防止することができる。また、Ｖ型エンジン６の低回転域においては、噴射容量の小さい小容量のインジェクタ２４を一本使用すれば良いから、微小の噴射量でもシビアに制御することが可能になる。また、吸気マニホールド３４の内周壁に燃料が衝突しにくいレイアウトをきわめて容易に得ることができる。
【００２２】
この効果を図１０と図１３とを比較しながら詳説する。図１３はスロットルボディ１８の軸線ＳＬと一対のインジェクタ２４とを不適切に配した従来例を示したものである。同図において、スロットルボディ１８の軸線ＳＬと、一対のインジェクタ２４の先端噴射口Ｐ1、Ｐ2とが平面視で平行の関係なので、各インジェクタ２４から噴射する噴霧の、スロットルボディ１８の内周壁に対向する側の外縁部が内周壁に交差する交差点Ｋと、インジェクタ２４の先端噴射口Ｐ1、Ｐ2との距離が接近し、交差点Ｋの付近では燃料粒の速度が高く、空気流に逆らって内周壁にまで到達してしまうこととなる。
【００２３】
これに対し、本実施形態によれば、上記内周壁の外縁部はスロットルボディ１８の軸線ＳＬに対して平面視でほぼ平行となり、上記内周壁に交差する交差点Ｋと、インジェクタ２４の先端噴射口Ｐ1、Ｐ2との距離が遠くなり、燃料粒の速度が減衰する。したがって、燃料粒は、空気流に方向が変えられて内周壁に衝突しにくくなる。なお、一対のインジェクタ２４の噴霧が対向する側の燃料粒は、互いに衝突し合って速度が減衰し、内周壁に衝突しにくくなる。
【００２４】
本実施形態においては、スロットルボディ１８の直径Ｄがφ４９、インジェクタ２４のケース２７の先端噴射口の外径がφ１０程度、ケース２７の胴体部がφ１５程度なので、一対のインジェクタ２４の先端噴射口Ｐ1、Ｐ2間の長さｌが１３ｍｍ以下になることはない。しかしながら、先端噴射口Ｐ1、Ｐ2間の長さｌは短いほうが好ましい。したがって、先端噴射口Ｐ1、Ｐ2間の長さｌを短くし、一対のインジェクタ２４の挟角αを適正に選択すれば、吸気マニホールド３４の内周壁に交差点Ｋを衝突させないレイアウトを得ることができる。このレイアウトを得る方法としては、先端噴射口Ｐ1、Ｐ2間の長さｌを短くして挟角αを大きくする方法と、先端噴射口Ｐ1、Ｐ2間の長さｌを長くして挟角αを小さくする方法とがあげられる。
【００２５】
また、上記レイアウトにより、デリバリパイプ２３を一本化することができるので、一対のインジェクタ２４を挟んだ状態に取り付ける必要性が全くなく、取付スペースの拡大防止が容易に期待できる。さらに、Ｖ型エンジン６の１番シリンダ３２と２番シリンダ３３とのスロットルボディ１８の間にデリバリパイプ２３、このデリバリパイプ２３の周辺機器、及びこれらの締結具等を配置するので、２本のスロットルボディ１８の間の空間をきわめて有効に使用でき、大幅な軽量化と省スペース化とを図ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、シリンダを前後方向にずらしたＶ型２気筒エンジンと、このＶ型２気筒エンジンの複数のシリンダの燃焼室にそれぞれ接続される吸気通路と、この複数の吸気通路の間に位置するデリバリパイプと、このデリバリパイプから燃料を供給されて各シリンダの吸気通路に燃料を噴射する一対のインジェクタとを含み、
それぞれの吸気通路の一部を構成するスロットルボディの前後方向の一側部に、一対のインジェクタをスロットルボディの軸線に対し前後方向に所定の角度で傾斜させ、かつ左右に並べ設けるとともに、この一対のインジェクタが形成する挟角αを吸気通路の軸線ＳＬに対して５°〜２５°の角度とし、一対のインジェクタの先端噴射口間の長さｌを吸気通路の直径ＤのＤ／４〜Ｄ／２の範囲とし、インジェクタの燃料の噴射角度を挟角αとほぼ等しくし、吸気通路の内周壁の外縁部と燃料の噴射角度とが交差する交差点Ｋをスロットルボディ下流縁よりも下流側とし、前後のスロットルボディ間に設けたデリバリパイプに一対のインジェクタをそれぞれ併せ設けるので、インジェクタの前後長を短くし、取付スペースの拡大を抑制防止することができるという効果がある。
また、吸気通路の内壁に、燃料が衝突しにくいレイアウトが得られる。さらに、Ｖ型２気筒エンジンの複数のシリンダにおけるスロットルボディ間にデリバリパイプ等を配置するので、複数のスロットルボディ間の空間を有効利用することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料噴射装置の実施形態における自動二輪車を示す正面図である。
【図２】本発明に係る燃料噴射装置の実施形態における自動二輪車を示す背面図である。
【図３】本発明に係る燃料噴射装置の実施形態における自動二輪車を示す平面図である。
【図４】本発明に係る燃料噴射装置の実施形態における自動二輪車を示す側面図である。
【図５】本発明に係る燃料噴射装置の実施形態におけるＶ型エンジンを示す正面図である。
【図６】図５の側面図である。
【図７】本発明に係る燃料噴射装置の実施形態における燃料供給装置を示すシステム説明図である。
【図８】本発明に係る燃料噴射装置の実施形態を示す平面説明図である。
【図９】本発明に係る燃料噴射装置の実施形態を示す側面説明図である。
【図１０】本発明に係る燃料噴射装置の実施形態を示す斜視説明図である。
【図１１】本発明に係る燃料噴射装置の実施形態におけるインジェクタの取付状態を示す説明図である。
【図１２】本発明に係る燃料噴射装置の実施形態におけるインジェクタを示す断面説明図である。
【図１３】スロットルボディにインジェクタを不適切に取り付けた例を示す説明図である。
【符号の説明】
１        自動二輪車
２        フレーム
３        ステアリング機構
４        吸入装置
５        燃料供給装置
６        Ｖ型エンジン
７        冷却装置
８        サスペンション
９        マフラ
１７      エアクリーナ室
１８      スロットルボディ(吸気通路の一部)
１８ａ    スロットルバルブ
１９      フューエルタンク
２０      フューエルポンプ
２１      フューエルホース
２２      フューエルインレット
２３      デリバリパイプ
２４      インジェクタ
２５      リターンホース
２６      レギュレータ
２７      ケース
３２      １番シリンダ(シリンダ)
３３      ２番シリンダ(シリンダ)
３４      吸気マニホールド(吸気通路の一部)
３５      エキゾストパイプ
Ｄ        スロットルボディの直径
ｌ        一対のインジェクタの先端噴射口間の長さ
Ｐ1、Ｐ2  一対のインジェクタの先端噴射口
ＳＬ      軸線
α        挟角
【図１】
0003724184.tif 000002
【図２】
0003724184.tif 000003
【図３】
0003724184.tif 000004
【図４】
0003724184.tif 000005
【図５】
0003724184.tif 000006
【図６】
0003724184.tif 000007
【図７】
0003724184.tif 000008
【図８】
0003724184.tif 000009
【図９】
0003724184.tif 000010
【図１０】
0003724184.tif 000011
【図１１】
0003724184.tif 000012
【図１２】
0003724184.tif 000013
【図１３】
0003724184.tif 000014