(57)【要約】【課題】エアポンプ装置から供給される空気中の水分の発生を簡単な構成で防止または抑制することが可能なエンジンおよびこれを備えた車両を提供する。【解決手段】ヘッドカバー１１には、燃料と空気とが混合されることにより生成される混合気を燃焼室１７内に噴射する燃料噴射装置１が取り付けられる。この燃料噴射装置１は燃料噴射装置ホルダ５を備え、当該燃料噴射装置ホルダ５が複数のボルトによりヘッドカバー１１上に取り付けられる。燃料噴射装置１に空気を供給するエアポンプ装置１２がヘッドカバー１１に一体的に組み付けられる。エアポンプ装置１２は、ヘッド部１２ａを有し、当該ヘッド部１２ａが燃料噴射装置１に接続される。また、エアポンプ装置１２のヘッド部１２ａ上にエアレギュレータ１３が取り付けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ上に設けられるシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドを覆うように取り付けられるヘッドカバーと、
燃料噴射装置と、
前記ヘッドカバーに一体的に組み付けられ、前記燃料噴射装置に空気を供給するエアポンプ装置とを備えたことを特徴とするエンジン。
【請求項２】
前記燃料噴射装置は、前記ヘッドカバーまたは前記シリンダヘッドに固定され、
前記エアポンプ装置はヘッド部を含み、
前記燃料噴射装置は前記ヘッド部に接続されたことを特徴とする請求項１記載のエンジン。
【請求項３】
前記ヘッドカバーは、前記燃料噴射装置が挿入される開口部を有することを特徴とする請求項１または２記載のエンジン。
【請求項４】
前記燃料噴射装置は、
燃料を噴射する燃料噴射部と、
前記燃料噴射部により噴射された燃料と空気とを混合することにより混合気を生成する混合気室と、
前記混合気室により生成された混合気を噴射する混合気噴射部と、
前記燃料噴射部および前記混合気噴射部を保持する保持部材とを含み、
前記保持部材は前記ヘッドカバーに固定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエンジン。
【請求項５】
前記保持部材は、前記混合気室に空気を供給する空気供給路を有することを特徴とする請求項４記載のエンジン。
【請求項６】
前記ヘッド部に前記エアポンプ装置と前記空気供給路とを接続する空気通路が形成されたことを特徴とする請求項５記載のエンジン。
【請求項７】
前記エアポンプ装置により加圧された空気の圧力を一定に調整する調整器と、
前記調整器内で生じる余剰空気を前記エアポンプ装置内に戻す循環系とをさらに備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のエンジン。
【請求項８】
前記調整器は、前記エアポンプ装置の前記ヘッド部上に取り付けられたことを特徴とする請求項７記載のエンジン。
【請求項９】
前記循環系は、前記空気通路から分岐するように設けられ、前記調整器は、前記循環系の途中に設けられたことを特徴とする請求項７または８記載のエンジン。
【請求項１０】
複数のカムシャフトをさらに備え、
前記エアポンプ装置はエアポンプシリンダをさらに含み、
前記複数のカムシャフトのうち車載時において地面に近い位置にあるカムシャフトの動力により前記エアポンプ装置が駆動され、
前記エアポンプシリンダの軸心と、前記複数のカムシャフトの軸心を含む平面とがなす角度が９０°より小さいことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のエンジン。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載のエンジンと、
前記エンジンによって発生される動力により駆動される駆動輪とを備えることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンおよびこれを備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気と燃料との混合気を筒内に噴射するエンジン（内燃機関）において、空気の圧力と流量とを様々な運転条件下で安定して制御することがエンジン性能および排ガス清浄化を向上する点で非常に重要となっている。
【０００３】
圧縮空気が冷却されると、空気通路内に結露による水分が生じる。その結果、空気と燃料との混合気だけでなく上記水分もシリンダ内に供給されることにより、燃焼の悪化によるエンジンの性能低下、燃料消費率の低下、または排ガスの悪化等が引き起こされる。
【０００４】
このため、従来から、車両（例えば、自動二輪車）に搭載されるエンジン（内燃機関）の構造において、圧縮空気中の結露を防止するための様々な工夫が施されている。
【０００５】
例えば、特許文献１に記載の内燃機関では、空気圧レギュレータが内燃機関と離れた箇所に取り付けられていた従来技術を改善するために、吸気ポートの近くに上記空気圧レギュレータが配置されている。それにより、空気が流入する配管の短縮化が実現されている。これにより、配管中における結露が防止されている。
【０００６】
また、特許文献２に記載のエンジンでは、圧縮空気中に含まれる水分が、燃料タンクに戻る余剰の燃料を用いて結露化され、分離室で効率良く空気中から分離され回収されている。
【０００７】
また、特許文献３に記載の内燃機関においては、圧縮空気分配室が設けられている。圧縮空気中の水分は圧縮空気分配室内で凝縮され、当該圧縮空気分配室の壁面に結露が生じる。この水分は上記壁面をつたって圧縮空気分配室の底部に流れる。圧縮空気分配室の最下部近傍には、常時開口された排出通路が設けられているので、圧縮空気分配室の底部における水分は上記排出通路を介して外部に排出される。このような構成により、圧縮空気に含まれる水分が燃料噴射弁等へ浸入することが防止されている。
【０００８】
また、特許文献４に記載のエンジンでは、空気配管を凹凸状に屈曲させて、凹部となる最下端に容積部が設けられる。この容積部に凝縮した水分が溜まるので、圧縮空気中の水分を容易に分離除去することができる。
【０００９】
また、特許文献５に記載のエンジンでは、空気圧縮機の下流側の供給配管に除湿器が配置されている。この除湿器により上記空気圧縮機の作動によって生じる水分が除去される。
【００１０】
さらに、特許文献６に記載の内燃機関においては、空気分配管内に空気分配通路と機関冷却水通路とが併設されている。それにより、機関冷却水通路内を流れる機関冷却水によって空気分配通路内を流れる圧縮空気が低温時に加熱されるので、圧縮空気中に含まれる水分が凝結または氷結することが防止される。
【特許文献１】特開２００４−３０１１１３号公報
【特許文献２】特許第２９６０９７９号公報
【特許文献３】特許第２９８０４１０号公報
【特許文献４】特許第３０５４９６３号公報
【特許文献５】特開平６−４２４３３号公報
【特許文献６】登録実用新案第２５１９５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記特許文献１の内燃機関においては、空気ポンプの搭載位置に起因して、空気が流入する配管の構成が簡単化されていない。
【００１２】
また、特許文献２、３、４および５のように、結露による水分を分離または除去するための分離室、圧縮空気分配室、容積部および除湿器等を配置することにより、構造が複雑となるとともに、上記水分が排出される際に圧縮空気も排出される場合があり、空気圧力の低下またはエアポンプの作動効率の低下が引き起こされる。
【００１３】
さらに、特許文献６の内燃機関においても、空気分配管内に空気分配通路と機関冷却水通路とを併設することにより構造が複雑となる。
【００１４】
本発明の目的は、エアポンプ装置から供給される空気中の水分の発生を簡単な構成で防止または抑制することが可能なエンジンおよびこれを備えた車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（１）第１の発明に係るエンジンは、シリンダ上に設けられるシリンダヘッドと、シリンダヘッドを覆うように取り付けられるヘッドカバーと、燃料噴射装置と、ヘッドカバーに一体的に組み付けられ、燃料噴射装置に空気を供給するエアポンプ装置とを備えたものである。
【００１６】
第１の発明に係るエンジンにおいては、ヘッドカバーはシリンダヘッドを覆うように取り付けられる。また、燃料噴射装置に空気を供給するエアポンプ装置は、ヘッドカバーに一体的に組み付けられる。
【００１７】
このように、エアポンプ装置がヘッドカバーに一体的に組み付けられることにより、エンジンの熱によってエアポンプ装置の温度が高く保たれる。それにより、エアポンプ装置内の空気の温度を高くすることができる。これにより、上記空気中に結露による水分が発生することが簡単な構成で防止または抑制される。
【００１８】
また、エンジンの停止後においても、エアポンプ装置は急激に冷却されないので、簡単な構成で当該エアポンプ装置内での水分の発生が防止または抑制される。
【００１９】
（２）燃料噴射装置は、ヘッドカバーまたはシリンダヘッドに固定され、エアポンプ装置はヘッド部を含み、燃料噴射装置はヘッド部に接続されてもよい。
【００２０】
この場合、燃料噴射装置はヘッドカバーまたはシリンダヘッドに固定されるとともに、当該ヘッドカバーに一体的に組み付けられたエアポンプ装置のヘッド部に接続される。これにより、燃料噴射装置とエアポンプ装置とを接続する配管が不要となる。したがって、配管により空気が冷却されることなく、エンジンの温度によって空気を高い温度に維持することができる。それにより、結露による水分が空気中に発生することを防止または抑制することができる。
【００２１】
（３）ヘッドカバーは、燃料噴射装置が挿入される開口部を有してもよい。この場合、燃料噴射装置をヘッドカバーの開口部に挿入することによって、当該燃料噴射装置をシリンダヘッド内に容易に配置することができる。また、ヘッドカバーに燃料噴射装置を固定することによって、燃料噴射装置の位置決め性を向上することができる。
【００２２】
（４）燃料噴射装置は、燃料を噴射する燃料噴射部と、燃料噴射部により噴射された燃料と空気とを混合することにより混合気を生成する混合気室と、混合気室により生成された混合気を噴射する混合気噴射部と、燃料噴射部および混合気噴射部を保持する保持部材とを含み、保持部材はヘッドカバーに固定されてもよい。
【００２３】
この場合、燃料噴射部により燃料が噴射され、混合気室により噴射された燃料と空気とが混合されることによって混合気が生成される。また、混合気室により生成された混合気が混合気噴射部により噴射される。燃料噴射部および混合気噴射部は保持部材により保持される。さらに、保持部材はヘッドカバーに固定される。
【００２４】
このように、燃料噴射部および混合気噴射部が保持部材により一体化されていることによって、燃料噴射部と混合気噴射部との位置決めが不要となる。また、燃料噴射装置をエンジンに取り付ける場合、燃料噴射部と混合気噴射部とを一体的に取り扱うことができる。さらに、燃料噴射装置はエンジンと別体であるので、エンジンの組み立て後に燃料噴射装置を取り付けることができる。これらにより、燃料噴射部および混合気噴射部の組み付け作業性が向上する。
【００２５】
また、燃料噴射部と混合気噴射部との位置関係が保持部材により固定されることにより、燃料噴射部と混合気噴射部との位置関係がエンジンの他の部材の位置により影響されない。それにより、燃料噴射部と混合気噴射部との位置精度が向上する。
【００２６】
さらに、燃料噴射部と混合気噴射部とが保持部材により一体的に保持されることにより、燃料噴射装置の剛性および混合気の気密性が向上するとともに、エンジンの構造が単純化およびコンパクト化される。
【００２７】
（５）保持部材は、混合気室に空気を供給する空気供給路を有してもよい。この場合、エンジン内部に空気供給路を別途配置する必要がない。それにより、エンジン内部の構造が単純化される。さらに、空気供給路と混合気室とのシール性が向上する。
【００２８】
（６）ヘッド部にエアポンプ装置と空気供給路とを接続する空気通路が形成されてもよい。
【００２９】
この場合、エアポンプ装置から供給される空気がヘッド部に形成された空気通路内を流動し燃料噴射装置に導かれる。当該空気通路内の温度は高温のヘッドカバーにより高く保たれているので、空気通路内の空気の温度を高く保つことができる。それにより、結露による水分が上記空気中に発生することが防止または抑制される。このように構成することで、上記水分を除去するための除湿器等を設ける必要がない。したがって、エンジンの構成が非常に簡単化される。
【００３０】
また、エンジンの停止後においても、空気通路内の空気の温度は急激に低下しないことにより、空気通路内の空気中に水分が発生することが防止または抑制される。
【００３１】
（７）エンジンは、エアポンプ装置により加圧された空気の圧力を一定に調整する調整器と、調整器内で生じる余剰空気をエアポンプ装置内に戻す循環系とをさらに備えてもよい。
【００３２】
この場合、エアポンプ装置により加圧された空気の圧力が調整器により一定に調整される。また、調整器内で生じる余剰空気が循環系によりエアポンプ装置内に戻される。このように、高い温度を有する余剰空気をエアポンプ装置内に戻すことにより、当該余剰空気を循環させることができる。それにより、エアポンプ装置、空気通路、燃料噴射装置、および循環系内の空気中に結露による水分が発生することが防止または抑制される。
【００３３】
（８）調整器は、エアポンプ装置のヘッド部上に取り付けられてもよい。このように、エアポンプ装置のヘッド部上に調整器が取り付けられることによって、エアポンプ装置のヘッド部と調整器とが一体化される。これにより、エアポンプ装置と調整器とを接続する配管が不要となる。
【００３４】
また、一般に、調整器より下流の領域において空気圧が急速に低下した場合には結露が生じやすくなるが、高い温度を有するエアポンプ装置のヘッド部上に当該調整器が取り付けられることにより、結露の発生を防止または抑制することができる。
【００３５】
（９）循環系は、空気通路から分岐するように設けられ、調整器は、循環系の途中に設けられてもよい。
【００３６】
このように、空気通路から分岐するように設けられた循環系の途中に調整器が設けられることにより、高圧の空気が燃料噴射装置に供給される。それにより、燃料噴射装置内の空気の圧力変動が低減されるとともに、蓄圧室等を設ける必要がない。したがって、エンジンの構成がさらに簡単化される。
【００３７】
また、空気通路から分岐するように設けられた循環系の途中に調整器が設けられることにより、水分が発生した場合でも、当該水分のほとんどが調整器に引き寄せられる。これにより、燃料噴射装置に水分を含む空気が供給されることが防止されるとともに、調整器によって上記水分を外部に排出することができる。したがって、安定した燃焼を行うことができる。
【００３８】
（１０）エンジンは、複数のカムシャフトをさらに備え、エアポンプ装置はエアポンプシリンダをさらに含み、複数のカムシャフトのうち車載時において地面に近い位置にあるカムシャフトの動力によりエアポンプ装置が駆動され、エアポンプシリンダの軸心と、複数のカムシャフトの軸心を含む平面とがなす角度が９０°より小さくてもよい。
【００３９】
この場合、エンジン全体において各構成部のコンパクトな配置（レイアウト）を実現することができるとともに、空気通路の短縮化を図ることができる。
【００４０】
（１１）第２の発明に係る車両は、第１の発明に係るエンジンと、エンジンによって発生される動力により駆動される駆動輪とを備えるものである。
【００４１】
第２の発明に係る車両においては、駆動輪はエンジンによって発生される動力により駆動される。また、当該車両においては、第１の発明に係るエンジンが用いられているので、エアポンプ装置から供給される空気中に結露による水分が発生することが簡単な構成で防止または抑制される。したがって、簡単な構成で燃焼の悪化によるエンジンの性能低下、燃料消費率の低下、および排ガスの悪化等を防止または抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、エアポンプ装置から供給される空気中の水分の発生を簡単な構成で防止または抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
（１）エンジンの構成
最初に、本実施の形態に係るエンジンの構成について図面を参照しながら説明する。
【００４４】
図１は、本実施の形態に係るエンジン１００のシリンダヘッド周辺の構成を示す図である。図１（ａ）はエンジン１００のシリンダヘッド周辺の構成の斜視図を示し、図１（ｂ）はエンジン１００のシリンダヘッド周辺の構成の側面図を示す。
【００４５】
図１（ａ）に示すように、エンジン１００はシリンダヘッド１０を備える。図１（ｂ）に示すように、シリンダヘッド１０下にはシリンダ１６が設けられる。このシリンダ１６およびシリンダヘッド１０により燃焼室１７が形成される。
【００４６】
また、シリンダヘッド１０の上部は、例えばアルミニウム等からなるヘッドカバー１１により覆われている。ヘッドカバー１１は開口部１１ａを有する。
【００４７】
ヘッドカバー１１には、燃料と空気とが混合されることにより生成される混合気を上記燃焼室１７内に噴射する燃料噴射装置１が取り付けられる。この燃料噴射装置１は、アルミニウムまたは樹脂からなる燃料噴射装置ホルダ５を備え、当該燃料噴射装置ホルダ５が後述の複数のボルトＢ（図６）によりヘッドカバー１１上に取り付けられる。この場合、ヘッドカバー１１の開口部１１ａに燃料噴射装置１が挿入される。なお、燃料噴射装置１の詳細な構成については後述する。
【００４８】
ここで、本実施の形態では、燃料噴射装置１に空気を供給するエアポンプ装置１２がヘッドカバー１１に一体的に組み付けられている。エアポンプ装置１２は、ヘッド部１２ａを有し、当該ヘッド部１２ａが燃料噴射装置１に接続されている。なお、ヘッド部１２ａと燃料噴射装置１との接続における詳細な構成については後述する。
【００４９】
また、エアポンプ装置１２のヘッド部１２ａ上にエアレギュレータ１３が取り付けられている。
【００５０】
（２）燃料噴射装置とエアポンプ装置との接続
続いて、燃料噴射装置１とエアポンプ装置１２との接続の構成について説明する。
【００５１】
図２は、燃料噴射装置１とエアポンプ装置１２との接続の構成を示す模式図である。
【００５２】
図２に示すように、エアポンプ装置１２は、上述のヘッド部１２ａ、エアポンプシリンダ１２ｂ、ピストン１２ｃ、およびエアポンプコンロッド１２ｅを含む。
【００５３】
エアポンプシリンダ１２ｂ内にピストン１２ｃが往復動可能に設けられている。エアポンプシリンダ１２ｂの内壁とピストン１２ｃとにより空間１２ｄが形成される。
【００５４】
ピストン１２ｃにはエアポンプコンロッド１２ｅの一端が取り付けられる。また、エアポンプコンロッド１２ｅの他端は排気カムシャフト１４に取り付けられる。このような構成において、上記排気カムシャフト１４の回転に伴ってエアポンプコンロッド１２ｅが上下動することにより、ピストン１２ｃがエアポンプシリンダ１２ｂ内を往復動する。
【００５５】
エアポンプ装置１２のヘッド部１２ａ内には、吸入路２１、供給路２２、循環路２４、上述のエアレギュレータ１３、および循環路２５が形成されている。
【００５６】
また、エアポンプ装置１２のヘッド部１２ａに接続された燃料噴射装置１内には、空気導入路８ａ、空気供給路５ｃおよび混合気室５ａが形成されるとともに、循環路２３が形成されている。
【００５７】
以下、上記のような構成において、外部からの空気をエンジン１００の図１（ｂ）の燃焼室１７に供給する仕組みについて説明する。
【００５８】
エアポンプシリンダ１２ｂ内でピストン１２ｃが、空間１２ｄの体積が大きくなる方向（図２では下方向）に移動することにより、外部の空気が上記吸入路２１内に流入し、エアポンプシリンダ１２ｂ内の空間１２ｄに供給される。
【００５９】
一方、エアポンプシリンダ１２ｂ内でピストン１２ｃが、空間１２ｄの体積が小さくなる方向（図２では上方向）に移動することにより、エアポンプシリンダ１２ｂ内の空間１２ｄに供給された空気は上記供給路２２内に流入する。
【００６０】
供給路２２内に流入した空気は、燃料噴射装置１内の上記空気導入路８ａおよび空気供給路５ｃを流動した後、上記混合気室５ａに供給される。そして、後述するように、混合気室５ａにおいて燃料と供給された上記空気とが混合されることにより混合気が生成される。生成された混合気はエンジン１００の図１（ｂ）の燃焼室１７に供給される。
【００６１】
ここで、本実施の形態では、空気導入路８ａと空気供給路５ｃとの連通点において燃料噴射装置１内で循環路２３が分岐するように形成されている。この循環路２３は、ヘッド部１２ａ内に形成された循環路２４を介してヘッド部１２ａ内に設けられたエアレギュレータ１３に連通している。また、このエアレギュレータ１３と吸入路２１とが上記循環路２５により連通している。
【００６２】
このような構成において、供給路２２内を流動する空気は空気供給路５ｃに導かれる一方、循環路２３内にも流入する。循環路２３内に流入した空気はエアレギュレータ１３に導かれる。エアレギュレータ１３は、空気（圧縮空気）の圧力を一定に調整する。
【００６３】
エアレギュレータ１３により圧力が一定に調整された空気は循環路２５を介して吸入路２１内に戻される。吸入路２１内に戻された空気は外部からの空気と混合され、エアポンプシリンダ１２ｂ内に供給される。
【００６４】
続いて、上述の図２では各構成を模式的に示したが、当該構成を詳細に示した図面を参照しながら補足的に説明する。
【００６５】
図３は、エアポンプ装置１２内で空気が流れる経路を示す図であり、図４は、エアポンプ装置１２内で空気が循環する経路を示す図である。図３（ａ）および図４（ａ）は上記経路の上面図を示し、図３（ｂ）および図４（ｂ）は上記経路の側面図を示す。なお、図３および図４は理解の容易化のため一部が断面図となっている。
【００６６】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、図２のエアポンプシリンダ１２ｂ内の空気は供給路２２内を流れ、図２の燃料噴射装置１の空気導入路８ａに導かれる。
【００６７】
また、図４（ａ），（ｂ）に示すように、図２の燃料噴射装置１の循環路２３内を流れる空気は、ヘッド部１２ａの循環路２４内を流れた後、エアレギュレータ１３へ導かれる。
【００６８】
エアレギュレータ１３により圧力が一定に調整された空気は循環路２５を介して図２の吸入路２１内に戻される。
【００６９】
（３）エンジンにおけるエアポンプ装置の搭載位置
次に、エンジン１００におけるエアポンプ装置１２の搭載位置について説明する。
【００７０】
図５は、エンジン１００においてエアポンプ装置１２が搭載された状態を示す模式図である。なお、図５は、水平線（地面）Ｈを基準としてエンジン１００が車載された状態を示す。
【００７１】
図５に示すように、エンジン１００は排気カムシャフト１４および吸気カムシャフト１５を備える。上述したように、エアポンプシリンダ１２ｂに接続されたエアポンプコンロッド１２ｅは排気カムシャフト１４に取り付けられている。
【００７２】
本実施の形態では、排気カムシャフト１４および吸気カムシャフト１５の軸心を含む平面Ｌ１と、エアポンプシリンダ１２ｂの軸心Ｌ２とがなす角度αが９０°より小さい。それにより、エンジン１００全体において各構成部のコンパクトな配置（レイアウト）を実現することができるとともに、ヘッド部１２ａ内に形成された供給路２２および循環路２４，２５の短縮化を図ることができる。
【００７３】
（４）燃料噴射装置の構成
続いて、混合気を噴射する燃料噴射装置１の詳細な構成について図面を参照しながら説明する。
【００７４】
図６は、図１の燃料噴射装置１の詳細な構成を示す一部断面図である。図６（ａ）および図６（ｂ）は燃料噴射装置１の互いに直交する方向における縦断面図を示す。なお、図６（ａ）においては、構成部品の図示を一部省略している。
【００７５】
図６（ａ），（ｂ）において、燃料噴射装置１は、構成部品として、混合気噴射部３、燃料供給部４、燃料噴射装置ホルダ５、介挿片６、燃料導入部７、および空気導入部８を含む。
【００７６】
燃料噴射装置ホルダ５は、供給された燃料と空気とを混合することにより混合気を生成する混合気室５ａを内部に有し、一方の端部に混合部５１を備えるとともに、接続部５ｂを他方の端部に備える。接続部５ｂには、燃料導入部７および空気導入部８がそれぞれ介挿片６を介して接続される。なお、燃料導入部７は図示しない配管を介して図示しない燃料供給源に接続され、空気導入部８は図示しない配管を介して図示しない空気供給源に接続されている。
【００７７】
また、燃料噴射装置ホルダ５は、空気導入部８から導入された空気を混合気室５ａへ導くとともに混合気室５ａと接続部５ｂとの間を延びる空気供給路５ｃを備える。すなわち、空気が通過する空気供給路５ｃと混合気室５ａとは一体的に形成される。混合気噴射部３は、混合部５１の一方の端部に取り付けられる。それにより、混合気噴射部３と燃料供給部４とが燃料噴射装置ホルダ５を介して一体となる。
【００７８】
燃料供給部４は管状に形成され、この管内に燃料が導かれ混合部５１内の混合気室５ａに供給される。また、燃料供給部４の一方の端部は混合部５１の他方の端部に取り付けられ、他方の端部は接続部５ｂに取り付けられる。すなわち、燃料が通過する燃料供給部４と混合気室５ａとは別個に形成される。
【００７９】
混合気噴射部３は配線接続部３ａを有し、燃料供給部４は配線接続部４ａを有する。
【００８０】
このように、燃料噴射装置１は、燃料を供給するための燃料供給部４と、空気を供給するための燃料噴射装置ホルダ５とが一体的に形成されユニット化されたものである。
【００８１】
ここで、図６（ａ）に示すように、燃料噴射装置１の接続部５ｂは、燃料導入部７および空気導入部８が取り付けられる方向と垂直な方向に突出する２つの固定部５２を有する。
【００８２】
上記固定部５２が複数のボルトＢにより図１のヘッドカバー１１上に取り付けられる。このように、燃料噴射装置１の固定部５２をボルトＢにより固定するだけで、燃料噴射装置１の位置決めが行える。
【００８３】
図６（ｂ）に示すように、燃料導入部７内には燃料導入路７ａが形成され、空気導入部８内には空気導入路８ａが形成されている。この空気導入路８ａは空気供給路５ｃに連通し、空気導入路８ａおよび空気供給路５ｃに流入する空気が混合気室５ａに供給される。
【００８４】
また、燃料供給部４は、その下流側の端部に燃料噴射弁４ｂを備えるとともに、その上流側の端部に燃料が供給される燃料供給口４ｃを備える。混合気噴射部３は、その下流側の端部に混合気噴射弁３ｂを備える。
【００８５】
本実施の形態では、上記の燃料噴射弁４ｂと混合気噴射弁３ｂとが同軸上に設けられている。それにより、小型化が実現されるとともに、混合気室５ａにおいて燃料と空気との混合気が混合気噴射弁３ｂから効率よく噴射される。
【００８６】
さらに、燃料供給部４の下流側に混合気室５ａが設けられ、混合気室５ａの下流側に混合気噴射部３が設けられている。
【００８７】
このように、燃料供給部４と混合気噴射部３との間に混合気室５ａが設けられることにより、燃料供給部４、混合気室５、および混合気噴射部３が一列に配置される。それにより、構造が簡単化され、小型化を図ることができる。また、混合気室５ａにおいてさらに効率よく混合気が生成されるとともに、生成された混合気が混合気噴射部３の混合気噴射弁３ｂからさらに効率よく噴射される。
【００８８】
なお、混合気噴射弁３ｂの開閉動作は配線接続部３ａに接続された図示しない配線を介して図示しない制御部により制御され、燃料噴射弁４ｂの開閉動作は配線接続部４ａに接続された図示しない配線を介して上記制御部により制御されている。
【００８９】
（５）本実施の形態における効果
（５−１）
上記のように、本実施の形態に係るエンジン１００においては、ヘッドカバー１１はシリンダヘッド１０を覆うように取り付けられる。また、燃料噴射装置１に空気を供給するエアポンプ装置１２は、ヘッドカバー１１に一体的に組み付けられる。
【００９０】
このように、エアポンプ装置１２がヘッドカバー１１に一体的に組み付けられることにより、エンジン１００の熱によってエアポンプ装置１２の温度が高く保たれる。それにより、エアポンプ装置１２内の空気の温度を高くすることができる。これにより、上記空気中に結露による水分が発生することが簡単な構成で防止または抑制される。
【００９１】
また、エンジン１００の停止後においても、エアポンプ装置１２は急激に冷却されないので、簡単な構成で当該エアポンプ装置１２内での水分の発生が防止または抑制される。
【００９２】
（５−２）
また、本実施の形態では、燃料噴射装置１はヘッドカバー１１に固定されるとともに、当該ヘッドカバー１１に一体的に組み付けられたエアポンプ装置１２のヘッド部１２ａに接続される。これにより、燃料噴射装置１とエアポンプ装置１２とを接続する配管が不要となる。したがって、配管により空気が冷却されることなく、エンジン１００の温度によって空気を高い温度に維持することができる。それにより、結露による水分が空気中に発生することを防止または抑制することができる。
【００９３】
（５−３）
また、本実施の形態では、燃料噴射装置１をヘッドカバー１１の開口部１１ａに挿入することによって、当該燃料噴射装置１を容易にシリンダヘッド１０内に配置することができる。また、ヘッドカバー１１に燃料噴射装置１を固定することによって、燃料噴射装置１の位置決め性を向上することができる。
【００９４】
（５−４）
また、本実施の形態では、燃料噴射装置１の燃料供給部４および混合気噴射部３が燃料噴射装置ホルダ５により一体化されていることによって、燃料供給部４と混合気噴射部３との位置決めが不要となる。
【００９５】
また、燃料噴射装置１をエンジン１００に取り付ける場合、燃料供給部４と混合気噴射部３とを一体的に取り扱うことができる。さらに、燃料噴射装置１はエンジン１００と別体であるので、エンジン１００の組み立て後に燃料噴射装置１を取り付けることができる。これらにより、燃料供給部４および混合気噴射部３の組み付け作業性が向上する。
【００９６】
また、燃料供給部４と混合気噴射部３との位置関係が燃料噴射装置ホルダ５により固定されることにより、燃料供給部４と混合気噴射部３との位置関係がエンジン１００の他の部材の位置により影響されない。それにより、燃料供給部４と混合気噴射部３との位置精度が向上する。
【００９７】
さらに、燃料供給部４と混合気噴射部３とが燃料噴射装置ホルダ５により一体的に保持されることにより、燃料噴射装置１の剛性および混合気の気密性が向上するとともに、エンジン１００の構造が単純化およびコンパクト化される。
【００９８】
（５−５）
また、本実施の形態では、燃料噴射装置ホルダ５が混合気室５ａに空気を供給する空気供給路５ｃを有するので、エンジン１００内部に空気供給路を別途配置する必要がない。それにより、エンジン１００内部の構造が単純化される。さらに、空気供給路５ｃと混合気室５ａとのシール性が向上する。
【００９９】
（５−６）
また、本実施の形態では、ヘッドカバー１１内にエアポンプ装置１２と燃料噴射装置１の空気導入路８ａとを接続する供給路２２が形成される。この場合、エアポンプ装置１２から供給される空気がヘッドカバー１１内に形成された供給路２２内を流動し燃料噴射装置１に導かれる。
【０１００】
上記供給路２２内の温度は高温のヘッドカバー１１により高く保たれているので、供給路２２内の空気の温度を高く保つことができる。それにより、結露による水分が上記空気中に発生することが防止または抑制される。このように構成することで、上記水分を除去するための除湿器等を設ける必要がない。したがって、エンジン１００の構成が非常に簡単化される。
【０１０１】
また、エンジン１００の停止後においても、供給路２２内の空気の温度は急激に低下しないことにより、供給路２２内の空気中に水分が発生することが防止または抑制される。
【０１０２】
（５−７）
また、本実施の形態では、エアポンプ装置１２により加圧された空気の圧力がエアレギュレータ１３により一定に調整される。また、エアレギュレータ１３内で生じる余剰空気が循環路２５によりエアポンプ装置１２内に戻される。このように、高い温度を有する余剰空気をエアポンプ装置１２内に戻すことにより、当該余剰空気を循環させることができる。それにより、エアポンプ装置１２内および燃料噴射装置１内の空気中に結露による水分が発生することが防止または抑制される。
【０１０３】
（５−８）
また、本実施の形態では、エアポンプ装置１２のヘッド部１２ａ上にエアレギュレータ１３が取り付けられることによって、エアポンプ装置１２のヘッド部１２ａとエアレギュレータ１３とが一体化される。これにより、エアポンプ装置１２とエアレギュレータ１３とを接続する配管が不要となる。
【０１０４】
また、一般に、エアレギュレータ１３より下流の領域において空気圧が急速に低下した場合には結露が生じやすくなるが、高い温度を有するエアポンプ装置１２のヘッド部１２ａ上に当該エアレギュレータ１３が取り付けられることにより、結露の発生を防止または抑制することができる。
【０１０５】
（５−９）
さらに、本実施の形態では、供給路２２から分岐するように設けられた循環路２３，２４，２５の途中にエアレギュレータ１３が設けられることにより、高圧の空気が燃料噴射装置１に供給される。それにより、燃料噴射装置１内の空気の圧力変動が低減されるとともに、蓄圧室等を設ける必要がない。したがって、エンジン１００の構成がさらに簡単化される。
【０１０６】
また、供給路２２から分岐するように設けられた循環路２３，２４，２５の途中にエアレギュレータ１３が設けられることにより、水分が発生した場合でも、当該水分のほとんどがエアレギュレータ１３に引き寄せられる。これにより、燃料噴射装置１に水分を含む空気が供給されることが防止されるとともに、エアレギュレータ１３によって上記水分を外部に排出することができる。したがって、安定した燃焼を行うことができる。
【０１０７】
（６）燃料噴射装置を含むエンジンを備えた自動二輪車
図７は、上記実施の形態に係るエンジン１００を備えた自動二輪車の模式図である。
【０１０８】
図７に示すように、自動二輪車２００においては、本体部６０の前方に車両ヘッド部６１が設けられている。車両ヘッド部６１にフロントフォーク６２が左右方向に揺動可能に設けられている。
【０１０９】
フロントフォーク６２の下端に前輪６３が回転可能に支持されている。車両ヘッド部６１の上端にはハンドル６４が取り付けられている。
【０１１０】
本体部６０の上部において、メインシート６５ａおよびタンデムシート６５ｂが設けられている。また、本体部６０の下方にはエンジン１００が設けられている。
【０１１１】
エンジン１００および図示しないリアアーム等を介して後輪６６が回転可能に支持されている。エンジン１００の動力により後輪６６が駆動される。なお、本体部６０内でメインシート６５ａおよびタンデムシート６５ｂの下方に収納ボックス６７が設けられている。
【０１１２】
図７の自動二輪車２００においては、上記実施の形態に係るエンジン１００が用いられていることにより、エアポンプ装置１２から供給される空気中に結露による水分が発生することが簡単な構成で防止または抑制される。したがって、簡単な構成で燃焼の悪化によるエンジン１００の性能低下、燃料消費率の低下、および排ガスの悪化等を防止または抑制することが可能となる。
【０１１３】
（７）他の実施の形態
上記実施の形態では、燃料噴射装置１をヘッドカバー１１に固定した例について説明したが、シリンダヘッド１０に固定してもよい。
【０１１４】
また、上記実施の形態では、本発明のエンジン１００を自動二輪車に適用する場合について説明したが、当該エンジン１００は自動三輪車または自動四輪車等の車両にも同様に適用することができる。
【０１１５】
（８）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【０１１６】
上記実施の形態では、燃料供給部４および燃料噴射弁４ｂが燃料噴射部に相当し、混合気噴射部３および混合気噴射弁３ｂが混合気噴射部に相当し、燃料噴射装置ホルダ５が保持部材に相当し、空気導入路８ａおよび空気供給路５ｃが空気供給路に相当し、供給路２２が空気通路に相当し、エアレギュレータ１３が調整器に相当し、循環路２３，２４，２５およびエアレギュレータ１３が循環系に相当し、排気カムシャフト１４および吸気カムシャフト１５が複数のカムシャフトに相当し、後輪６６が駆動輪に相当する。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明は、自動二輪車および自動四輪車等のエンジンを備える種々の車両等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本実施の形態に係るエンジンのシリンダヘッド周辺の構成を示す図である。
【図２】燃料噴射装置とエアポンプ装置との接続の構成を示す模式図である。
【図３】エアポンプ装置内で空気が流れる経路を示す図である。
【図４】エアポンプ装置内で空気が循環する経路を示す図である。
【図５】エンジンにおいてエアポンプ装置が搭載された状態を示す模式図である。
【図６】図１の燃料噴射装置の詳細な構成を示す一部断面図である。
【図７】本実施の形態に係るエンジンを備えた自動二輪車の模式図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１  燃料噴射装置
３  混合気噴射部
３ｂ  混合気噴射弁
４  燃料供給部
４ｂ  燃料噴射弁
５  燃料噴射装置ホルダ
５ａ  混合気室
５ｂ  接続部
５ｃ  空気供給路
７  燃料導入部
７ａ  燃料導入路
８  空気導入部
８ａ  空気導入路
１０  シリンダヘッド
１１  ヘッドカバー
１１ａ  開口部
１２  エアポンプ装置
１２ａ  ヘッド部
１２ｂ  エアポンプシリンダ
１２ｃ  ピストン
１２ｄ  空間
１２ｅ  エアポンプコンロッド
１３  エアレギュレータ
１４  排気カムシャフト
１５  吸気カムシャフト
１６  シリンダ
１７  燃焼室
２１  吸入路
２２  供給路
２３，２４，２５  循環路
５１  混合部
５２  固定部
６０  本体部
６３  前輪
６６  後輪
１００  エンジン
２００  自動二輪車
Ｈ  水平線（地面）
Ｌ１  平面
Ｌ２  軸心
【図１】
2007192078.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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