JP2008163757A - 鞍乗型車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射インジェクタを備えた鞍乗型車両において、車両の小型化と燃料噴射の性能向上との両立を図る。
【解決手段】自動二輪車は、燃料タンク内の燃料を搬送する低圧ポンプと、低圧ポンプからの燃料を加圧する高圧ポンプ123とを備えている。高圧ポンプ123は、デリバリパイプを介して各筒内噴射インジェクタと接続されている。低圧ポンプは、デリバリパイプ118を介して各管内噴射インジェクタと接続されている。高圧ポンプ123は、シリンダヘッドカバー50に固定されている。高圧ポンプ123の少なくとも一部は、左右の両メインフレーム13の間に配置されている。高圧燃料配管127は、高圧ポンプ123からシリンダヘッドカバー50の右端部の上方を通って上記デリバリパイプに接続されている。
【選択図】図10
【解決手段】自動二輪車は、燃料タンク内の燃料を搬送する低圧ポンプと、低圧ポンプからの燃料を加圧する高圧ポンプ123とを備えている。高圧ポンプ123は、デリバリパイプを介して各筒内噴射インジェクタと接続されている。低圧ポンプは、デリバリパイプ118を介して各管内噴射インジェクタと接続されている。高圧ポンプ123は、シリンダヘッドカバー50に固定されている。高圧ポンプ123の少なくとも一部は、左右の両メインフレーム13の間に配置されている。高圧燃料配管127は、高圧ポンプ123からシリンダヘッドカバー50の右端部の上方を通って上記デリバリパイプに接続されている。
【選択図】図10
Description
本発明は、自動二輪車等の鞍乗型車両に関するものである。
従来より、四輪自動車用のエンジンとして、燃焼室内へ燃料を直接噴射する筒内噴射インジェクタを備えたエンジンが知られている(例えば、特許文献1参照)。また、四輪自動車用のエンジンとして、吸気管内へ燃料を噴射する管内噴射インジェクタと、燃焼室内へ燃料を直接噴射する筒内噴射インジェクタとを併用して燃料噴射を行うエンジンも知られている(例えば、特許文献2参照)。
ところで、筒内噴射インジェクタからは、燃焼室内の圧力に抗して、非常に高い圧力で燃料を噴射しなければならない。そこで、筒内噴射インジェクタを備えたエンジンは、燃料タンクから燃料を圧送する低圧ポンプの他に、高圧ポンプを備えている。低圧ポンプから圧送された燃料は高圧ポンプによって加圧され、高圧の燃料となって筒内噴射インジェクタに供給される。
特開2001−90630号公報
特開2005−330961号公報
ところで、四輪自動車と比較して、自動二輪車等の鞍乗型車両では、車両部品の設置スペースの制約が大きい。そのため、筒内噴射インジェクタを備えたエンジンでは、高圧ポンプや、高圧ポンプと筒内噴射インジェクタとをつなぐ高圧燃料配管等の設置スペースが限られ、車両の小型化と高圧燃料の噴射性能の向上とを両立させることが難しかった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射インジェクタを備えた鞍乗型車両において、車両の小型化と高圧燃料の噴射性能の向上との両立を図ることにある。
本発明に係る鞍乗型車両は、ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから後方へ延びる(なお、ここで「後方へ延びる」とは、広い意味で後方へ延びている状態を意味し、左右方向または上下方向に傾きながら後方へ延びる状態も含まれる。)左右一対のメインフレームと、を有する車体フレームと、複数のシリンダと、前記シリンダの上方に配置され、前記各シリンダとともに複数の燃焼室を区画するシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドの上方を覆うシリンダヘッドカバーとを有し、前記車体フレームに支持されたエンジンと、燃料を貯留する燃料タンクと、前記燃料タンクの燃料を搬送する低圧ポンプと、前記低圧ポンプから吐出された燃料を加圧して搬送する高圧ポンプと、前記高圧ポンプから吐出された燃料を導く高圧燃料配管と、前記複数の燃焼室内のそれぞれに燃料を噴射する複数の筒内噴射インジェクタと、前記高圧燃料配管に接続され、前記複数の筒内噴射インジェクタに燃料を供給するデリバリパイプと、を備え、前記高圧ポンプは前記シリンダヘッドカバーに固定されるとともに、前記高圧ポンプの少なくとも一部は前記両メインフレームの間に配置され、前記高圧燃料配管は、前記高圧ポンプから前記シリンダヘッドカバーの車幅方向の一端部の上方を通って前記デリバリパイプに接続されているものである。
上記鞍乗型車両によれば、高圧ポンプはシリンダヘッドカバーに固定され、高圧ポンプの少なくとも一部が両メインフレームの間に配置されている。そのため、シリンダヘッドカバーの上方かつ両メインフレーム間のスペースを、高圧ポンプの設置スペースとして有効活用することができ、高圧ポンプをコンパクトに配置することができる。したがって、車両の小型化を図ることができる。
一方、高圧ポンプを上述のように配置すると、高圧ポンプとデリバリパイプとをつなぐ高圧燃料配管の配置が難しくなる。しかし、上記鞍乗型車両によれば、高圧燃料配管は、シリンダヘッドカバーの車幅方向の一端部の上方を通るように配置されている。そのため、高圧燃料配管を複雑に蛇行させる必要がなく、高圧ポンプから筒内噴射インジェクタに向かって燃料を良好に供給することができる。したがって、燃料噴射の性能向上を図ることができる。
したがって、上記鞍乗型車両によれば、車両の小型化と高圧燃料の噴射性能の向上との両立を図ることができる。
以上のように、本発明によれば、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射インジェクタを備えた鞍乗型車両において、車両の小型化と高圧燃料の噴射性能の向上との両立を図ることが可能となる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
<実施形態1>
図1に示すように、本実施形態に係る車両は自動二輪車10である。自動二輪車10は、骨格をなす車体フレーム11と、乗員が着座するシート16とを備えている。シート16に着座した乗員は、車体フレーム11を跨いで乗車する。なお、本発明において、車両の形状としては、図1に示した所謂モータサイクル型の自動二輪車10に限定されず、他の形式の自動二輪車であってもよい。また、車両の最高速度や排気量、車両の大小等も限定されない。また、自動二輪車に限らず、四輪バギー等の他の鞍乗型車両であってもよい。
図1に示すように、本実施形態に係る車両は自動二輪車10である。自動二輪車10は、骨格をなす車体フレーム11と、乗員が着座するシート16とを備えている。シート16に着座した乗員は、車体フレーム11を跨いで乗車する。なお、本発明において、車両の形状としては、図1に示した所謂モータサイクル型の自動二輪車10に限定されず、他の形式の自動二輪車であってもよい。また、車両の最高速度や排気量、車両の大小等も限定されない。また、自動二輪車に限らず、四輪バギー等の他の鞍乗型車両であってもよい。
以下の説明では、前後左右の方向は、シート16に着座した乗員から見た方向を言うものとする。車体フレーム11は、ステアリングヘッドパイプ12と、ステアリングヘッドパイプ12から後方斜め下向きに延びる左右一対のメインフレーム13と、両メインフレーム13の中途部からそれぞれ後方斜め上向きに延びる左右一対のシートレール14とを備えている。
ステアリングヘッドパイプ12には、フロントフォーク18を介して前輪19が支持されている。シートレール14の上には、燃料タンク20およびシート16が支持されている。シート16は、燃料タンク20の後方からシートレール14の後端部に向かって延びている。
メインフレーム13の後端部には、左右一対のリヤアームブラケット24が設けられている。リヤアームブラケット24は、メインフレーム13の後端部から下向きに突出している。これらリヤアームブラケット24にはピボット軸38が設けられ、ピボット軸38にリヤアーム25の前端部が揺動自在に支持されている。リヤアーム25の後端部には後輪26が支持されている。
また、車体フレーム11には、後輪26を駆動するエンジンユニット28が支持されている。エンジンユニット28のクランクケース35は、メインフレーム13に吊り下げられた状態で支持されている。
エンジン29は、直列4気筒エンジンであり、クランクシャフト(図示せず)を車幅方向に水平に配置させた横置き状態で搭載されている。エンジン29は、シリンダ41の軸線41L(図1中、一点鎖線で示す)が前傾するように斜めに配置されている。
図2は、エンジンユニット28の近傍を示す拡大側面図であり、図3は、エンジンユニット28におけるシリンダヘッド40近傍の拡大断面図である。図2および図3に示すように、エンジン29のシリンダヘッド40は、2つのシリンダブロック(図示せず)の上面と下面とを合わせてボルト101により固定されている。また、このシリンダヘッド40の上面を覆うようにシリンダヘッドカバー50が設けられている。シリンダヘッド40とシリンダヘッドカバー50とは固定されている。
シリンダヘッド40の内部には、複数(本実施形態では4つ。図5では1つのみ図示している)の燃焼室83が形成されるとともに、吸気バルブ88(図5参照)、排気バルブ98、吸気側カムシャフト70および排気側カムシャフト80(図3参照)等から構成される動弁機構が設けられている。図3に示すように、エンジン29は、吸気側カムシャフト70および排気側カムシャフト80がシリンダ41の上方に設けられたオーバーヘッドカムシャフト式(OHC式)のエンジンである。
上述した吸気側カムシャフト70には、ポンプ用カム123bが取り付けられている。このポンプ用カム123bは、後述する高圧ポンプ123(図6参照)を駆動するものである。
高圧ポンプ123は、図2および図4に示すように、エンジン29の幅方向の略中央に配置され、且つ、上部の一部が両メインフレーム13間に配置されている(図2参照)。この高圧ポンプ123は、シリンダヘッドカバー50に固定されている。具体的には、図4に示すように、高圧ポンプ123に形成された取付フランジ123gと、シリンダヘッドカバー50に形成されたボス部51とが、ボルト133により共締めされている。
シリンダヘッドカバー50はアルミ等の金属材料で形成されている。このシリンダヘッドカバー50は一体物であるが、主としてカムシャフト70,80(図4では図示せず。図3参照)の上方に位置する部分50aと、カムチェーン90(図4では図示せず。図7参照)の上方に位置する部分50bとに分けることができる。高圧ポンプ123は、カムシャフト70,80の上方に位置する部分50aに固定されている。なお、カムチェーン90の上方に位置する部分50bは、シリンダヘッドカバー50の右端部に位置しており、車幅方向に並ぶ4つのシリンダ41よりも外側(右側)に位置している。
図5は、エンジン29におけるシリンダ41の周辺構造を示す断面図である。なお、図5では、4つのシリンダ41のうちの1つのシリンダ41、ならびに、その内部および周辺の構造を示している。エンジン29のシリンダ41内には、ピストン82が往復可能に収容されている。ピストン82の上面とシリンダ41およびシリンダヘッド40の内壁面とにより、燃焼室83が形成されている。
このシリンダ41には、吸気管85および排気管86が接続されている。吸気管85は、吸気ポート87を介して燃焼室83と連通している。吸気管85には、吸気管85内への流入空気量を調節するスロットル弁46が設けられている。なお、吸気管85および吸気ポート87は、燃焼室83に空気を導入する吸気通路を形成している。吸気ポート87には、開閉駆動されることにより吸気管85と燃焼室83との連通状態を変更する吸気バルブ88が配設されている。この吸気バルブ88は、吸気側カムシャフト70(図3参照)により駆動される。
吸気管85には、吸気管85内に燃料を供給する管内噴射インジェクタ89が設けられている。シリンダヘッド40には、燃焼室83内に燃料を供給する筒内噴射インジェクタ189が設けられている。このように、本自動二輪車10は、管内噴射インジェクタ89と筒内噴射インジェクタ189との2種類のインジェクタを備えている。
排気管86は、排気ポート97を介して燃焼室83に接続されている。排気ポート97には、開閉駆動されることにより排気管86と燃焼室83との連通状態を変更する排気バルブ98が配設されている。この排気バルブ98は、排気側カムシャフト80(図3参照)により駆動される。また、燃焼室83の上部には、燃料と空気とにより形成された混合気を着火させるイグニッションプラグ99が配設されている。
このように、エンジン29は、シリンダ41、シリンダヘッド40、シリンダヘッドカバー50、および吸気管85等を有するエンジン本体29aと、インジェクタ89,189等とを備えている。
図6は、自動二輪車10の燃料系の構成を示す図である。図6に示すように、燃料タンク20内には、低圧ポンプ122が設けられている。低圧ポンプ122は、燃料タンク20内の燃料を吸引し、吸引した燃料を第1低圧燃料配管124に圧送する。第1低圧燃料配管124内を流れる燃料は、第1低圧燃料配管124と接続された分岐管130により、第2低圧燃料配管125と第3低圧燃料配管126とに供給される。
第2低圧燃料配管125は、デリバリパイプ118を介して管内噴射インジェクタ89と接続されている。デリバリパイプ118は、その内部に燃料を貯留するとともに、4つのシリンダ41の各々に対応する管内噴射インジェクタ89に燃料を供給する。
第3低圧燃料配管126には、高圧ポンプ123(図2および図3も参照)が接続されている。高圧ポンプ123は、低圧ポンプ122により圧送された燃料をさらに加圧し、この加圧した燃料を筒内噴射インジェクタ189に向かって供給する。また、第3低圧燃料配管126の途中には、低圧側蓄圧室107が設けられている。具体的には、低圧側蓄圧室107は、配管126aと配管126bとの間に配置されている。低圧側蓄圧室107は中空体であり、その内部に燃料を貯留することができる。
高圧ポンプ123は、燃料が充填されるポンプ室123aと、上下に往復運動するプランジャ123cと、ポンプ室123aへの燃料供給量を調整する電磁弁123dとを備えている。
ポンプ室123aには、低圧ポンプ122から圧送されてくる燃料が充填される。プランジャ123cは、ポンプカム123bにより駆動されてポンプ室123a内を上下に往復運動する。ポンプカム123bは、吸気側カムシャフト70(図3参照)に取り付けられており、当該吸気側カムシャフト70は、クランク軸(図示せず)と駆動チェーン(図示せず)を介して接続されている。したがって、ポンプカム123bの回転は、エンジン29の回転(上記クランク軸の回転)と同期する。
電磁弁123dは、ソレノイドにより構成されている。この電磁弁123dは、燃料の入口となる部分を開閉するためのスピル弁123eを備えている。また、ポンプ室123a内における高圧燃料配管127との接続部分には、チェックバルブ123fが設けられている。チェックバルブ123fは、ポンプ室123a内の燃圧が所定値を超えると開弁する。
電磁弁123dは、図示しないECUからの制御信号により開閉制御される。この電磁弁123dは、非通電時には、スピル弁123eを押し下げて、燃料タンク20とポンプ室123aとが連通する開弁状態にする。また、電磁弁123dの通電時には、スピル弁123eを引き上げて、燃料タンク20とポンプ室123aとが連通しない閉鎖状態にする。なお、図6では、スピル弁123eの開弁状態を示している。
上述したプランジャ123cが、ポンプカム123bにより駆動されてポンプ室123a内を往復運動することにより、ポンプ室123a内の燃料が高圧に加圧される。そして、ポンプ室123a内の燃圧が所定値を超えると、チェック弁123fが開弁することにより、ポンプ室123a内の燃料が高圧燃料配管127を介してデリバリパイプ128内に供給される。そして、デリバリパイプ128に供給された高圧燃料は、筒内噴射インジェクタ189から噴射される。なお、本実施形態に係るエンジン29は4気筒エンジンであるので、図6に示すように、4つの筒内噴射インジェクタ189を備えている。
高圧燃料配管127の途中には、高圧側蓄圧室117が設けられている。高圧側蓄圧室117は中空体であり、その内部に燃料を貯留することができる。
より詳しくは、高圧ポンプ123は、配管127a、高圧側蓄圧室117、配管127bおよびデリバリパイプ128を介して、筒内噴射インジェクタ189と接続されている。デリバリパイプ128は、その内部に燃料を貯留するとともに、4つのシリンダ41の各々に対応する筒内噴射インジェクタ189に燃料を供給する。
このように、本実施形態では、デリバリパイプ128とは別個に高圧側蓄圧室117が設けられている。そのため、高圧ポンプ123により圧送された燃料が、高圧側蓄圧室117およびデリバリパイプ128の両方に貯留される。これにより、配置位置や配置スペースの関係上、デリバリパイプ128の容積が小さくなってしまう場合であっても、燃料が貯留される容積を十分大きく確保することができる。その結果、筒内噴射インジェクタ189の燃料噴射による燃圧の変動を低減させることができる。
ところで、上述した高圧ポンプ123は、デリバリパイプ128内の燃圧を一定に保持するために、ポンプ室123a内の燃圧が所定値以上になるとポンプ室123a内の燃料の一部を第3低圧燃料配管126側へ戻す定圧化制御を行う。このとき、戻された燃料が第3低圧燃料配管126および第2低圧燃料配管125を通ってデリバリパイプ118に供給されることに起因して、デリバリパイプ118内に燃圧の脈動が発生し易くなる。しかし、本実施形態では、高圧ポンプ123とデリバリパイプ118との間に低圧側蓄圧室107が設けられているため、高圧ポンプ123から燃料の戻しが行われた場合であっても、この低圧側蓄圧室107により燃圧の脈動を吸収することができる。その結果、デリバリパイプ118内の燃圧の脈動を抑制することができ、管内噴射インジェクタ89の性能低下を防止することができる。また、燃料の戻し制御に伴う脈動が低圧ポンプ122に伝達し、低圧ポンプ122の性能に悪影響が及ぶことを防止することができる。
図7は、図6に示した燃料系を構成する各装置・部材の配置を示す平面図である。また、図8は、図7の側面図である。図7および図8に示すように、シリンダヘッドカバー50は、左右一対のメインフレーム13の間であって、メインフレーム13よりも下側に配置されている。シリンダヘッドカバー50の左右端部は、メインフレーム13の真下に配置されている。
前述したように、高圧ポンプ123は、シリンダヘッドカバー50の上面であって、シリンダヘッドカバー50の長手方向(幅方向)の略中央に固定されている。図7に示すように、シリンダヘッドカバー50の上面であって、高圧ポンプ123の左右両側には、4つのシリンダ41(図2および図3参照)の各々に対応するイグニッションプラグ99が上方に突出するように設けられている。4つのイグニッションプラグ99のうち、2つは高圧ポンプ123の左側に設けられており、残りの2つは高圧ポンプ123の右側に設けられている。4つのイグニッションプラグ99は、シリンダヘッドカバー50の長手方向(幅方向)に沿ってそれぞれ等間隔に配置されている。
燃料タンク20(図1および図6参照)と接続された第1低圧燃料配管124は、前方(図7における上方向)に延び、途中で左方向に折れ曲がって分岐管130と接続されている。分岐管130は、第1低圧燃料配管124内を通る燃料を、第2低圧燃料配管125と第3低圧燃料配管126の配管126aとに分流させる。分岐管130に接続された第2低圧燃料配管125は、前方に延び、デリバリパイプ118と接続されている。デリバリパイプ118は、その長手方向が、シリンダヘッドカバー50の長手方向(幅方向)に沿うように配置されている。
また、分岐管130と接続された配管126aは、左方向に延び、左側のメインフレーム13の近傍から後方に折り返して右方向に延びている。配管126aにおける左方向に延びている部分126cと、後方への折り返し部分126dと、右方向に延びている部分126eとから、Uターン部126fが構成されている。なお、Uターン部126fは往復路を形成しているので、以下、左方向に延びている上記部分126cを往路と言い、右方向に延びている上記部分126eを復路と言う。
第3低圧燃料配管126のUターン部126fの復路126eの右端部は、低圧側蓄圧室107と接続されている。この低圧側蓄圧室107は、配管126bと接続されている。配管126bは、右方向に延び、途中で前方に折れ曲がって高圧ポンプ123と接続されている。本実施形態において、第1低圧燃料配管124、第2低圧燃料配管125、第3低圧燃料配管126の配管126aおよび配管126bは、いずれも樹脂製のホースからなり、可撓性を有している。一方、分岐管130は金属製のパイプである。
図8に示すように、燃料タンク20は、前後方向(図8中、左右方向)に配置された水平部20aと、水平部20aの後端部から下方に垂下した垂下部20bとを有している。この水平部20aと垂下部20bとから、燃料タンク20の段差部20eが形成されている。水平部20a、垂下部20bおよびエンジン29の間には、比較的広い領域Aが形成されている。そして、この領域Aに、第1〜第3低圧燃料配管124、125、126、デリバリパイプ118、低圧側蓄圧室107等が配置されている。
燃料タンク20の垂下部20bは、下向きまたは斜め下向きに延びる外面20cを有している。低圧側蓄圧室107は、略直方体形状に形成されており、この外面20cと略平行になるように配置されている。また、低圧側蓄圧室107の大部分は、平面視および正面視において燃料タンク20の段差部20eと重なっている。言い換えると、低圧側蓄圧室107の大部分は、燃料タンク20における上方および後方に凹んだ空間内に配置されている。このような配置とすることにより、低圧側蓄圧室107をある程度大型化させることができ、低圧側蓄圧室107の内部容積を大きく確保することができる。なお、本実施形態において、低圧側蓄圧室107は、エンジン29に固定されていてもよいし、固定されていなくてもよい。
図7に示すように、高圧ポンプ123と接続された配管127aは、シリンダヘッドカバー50の長手方向(幅方向)に沿って右方向に延びている。高圧側蓄圧室117は、配管127aの右端部に接続されている。
シリンダヘッドカバー50は車幅方向に細長くなっているが、高圧側蓄圧室117が配置されている右端部分の下側には、カムシャフト70、80(図3参照)とクランクシャフト(図示せず)とを連結するカムチェーン90(図8参照)が設けられている。すなわち、高圧側蓄圧室117は、シリンダヘッドカバー50の上面であって、カムチェーン90の上方に配置されている。厳密には、この高圧側蓄圧室117は、シリンダヘッドカバー50におけるカムチェーン90の上方に位置する部分50b(図4参照)に固定されている。
シリンダヘッドカバー50の上面の右端部には、図8に示すように、ボス部52が形成されている。一方、高圧側蓄圧室117には、ねじ孔が形成された取付フランジ117aが形成されている。そして、この取付フランジ117aとボス部52とが、ボルト134により共締めされることにより、高圧側蓄圧室117とシリンダヘッドカバー50とが固定されている。このように、高圧側蓄圧室117は、シリンダヘッドカバー50の上面の右端部に固定されている。
上述したように、高圧ポンプ123は、シリンダヘッドカバー50の上面であって、長手方向(幅方向)の略中央に固定されている。また、シリンダヘッドカバー50の上面には、長手方向に沿って、4つのイグニッションプラグ99が上方に突出するように配置されている。そのため、高圧側蓄圧室117の配置位置としては、上述の通り、シリンダヘッドカバー50の長手方向の端部(特にカムチェーン90の上方位置)が望ましい。
なお、高圧側蓄圧室117の具体的形状は何ら限定されないが、本実施形態では、高圧側蓄圧室117は前後方向に細長い略直方体形状に形成されている。
高圧側蓄圧室117と接続された高圧燃料配管127bは、後方に向かって下方に延び、デリバリパイプ128と接続されている(図9参照)。
このように、高圧燃料配管127は、高圧ポンプ123からシリンダヘッドカバー50の右端部の上方を通ってデリバリパイプ128と接続されている。
高圧燃料配管127の配管127a、高圧側蓄圧室117、および配管127bは、いずれも金属製であり、本実施形態では、高圧側蓄圧室117はアルミニウム、配管127aおよび127bはステンレス(SUS304)で形成されている。ただし、それらは耐圧性を有する限り、他の金属材料で形成されていてもよく、非金属材料で形成されていてもよい。
なお、本実施形態では、高圧燃料配管127を構成する配管127a、高圧側蓄圧室117、および配管127bのうち、高圧側蓄圧室117はシリンダヘッドカバー50に固定されているが、配管127aおよび配管127bはエンジン29に固定されていない。高圧燃料配管127は、その中途部に位置する高圧側蓄圧室117のみがシリンダヘッドカバー50に固定されている。
以上説明したように、本実施形態に係る自動二輪車10によれば、高圧ポンプ123はシリンダヘッドカバー50に固定され(図4参照)、高圧ポンプ123の一部が両メインフレーム13の間に配置されている(図2参照)。そのため、シリンダヘッドカバー50の上方かつ両メインフレーム13間のスペースを、高圧ポンプ123の設置スペースとして有効に活用することができる。したがって、高圧ポンプ123をコンパクトに配置することができ、ひいては自動二輪車10の小型化を図ることができる。
また、本自動二輪車10によれば、高圧ポンプ123を上述のように配置したにも拘わらず、高圧燃料配管127を下記のように配置したので、高圧ポンプ123から各筒内噴射インジェクタ189に向かって高圧燃料を良好に供給することができる。すなわち、本自動二輪車10によれば、高圧燃料配管127は、シリンダヘッドカバー50の車幅方向の一端部(車幅方向に並ぶ4つのシリンダ41よりも外側であって、本実施形態では右端部)の上方を通るように配置されている。したがって、高圧燃料配管127を複雑に蛇行させる必要がなく、筒内噴射インジェクタ189に対して燃料が良好に供給されるので、高圧燃料の噴射性能の向上を図ることができる。
したがって、本自動二輪車10によれば、車両の小型化と筒内噴射インジェクタの性能向上との両立を図ることができる。
また、本実施形態では、高圧ポンプ123はシリンダヘッドカバー50の車幅方向の中央部に配置されている。そのため、高圧ポンプ123は、車幅方向に関して、左右の両メインフレーム13から最も離れた箇所に配置されることになる。したがって、両メインフレーム13と高圧ポンプ123との間のスペースを大きく確保することができる。
ところで、上述したように、本実施形態では、高圧ポンプ123がシリンダヘッドカバー50の車幅方向の中央部に配置され、高圧燃料配管127はシリンダヘッドカバー50の車幅方向の一端部の上方を通るように配置されている。そのため、高圧燃料配管127の長さが比較的長くなり、エンジン29の振動が原因となって、高圧燃料配管127の寿命が短くなりやすい。
また、自動二輪車10等は、四輪自動車と比較して、エンジン回転数が高い状態で運転される場合が多く、また、エンジン回転数の変動幅も大きい。さらに、自動二輪車10等は、四輪自動車と比較して軽量である。このような四輪自動車との違いによって、自動二輪車10等では、四輪自動車には見られない特有の高周波振動が発生することがある。
四輪自動車では、高圧ポンプと筒内噴射インジェクタとをつなぐ高圧燃料配管は、その両端部のみでエンジンに固定されていた。しかし、本発明者の実験によると、自動二輪車10等においては、このような固定方法では高圧燃料配管127の寿命が短くなる場合があることが分かった。
そこで、本実施形態では、高圧燃料配管127の中途部をシリンダヘッドカバー50に固定することとした。具体的には、本実施形態では、高圧燃料配管127の中途部である高圧側蓄圧室117を、シリンダヘッドカバー50に固定することとした。そのため、エンジン29が振動した際に、高圧側蓄圧室117はエンジン29(詳しくはシリンダヘッドカバー50)の動きに迅速に追従し、エンジン29と一体となって振動する。そのため、自動二輪車10に代表される鞍乗型車両特有の高周波の振動があっても、高圧燃料配管127の破損を確実に防止することができ、高圧燃料配管127の長寿命化を図ることができる。
図7に示すように、第3低圧燃料配管126の配管126bは、シリンダヘッドカバー50の上方であって、当該シリンダヘッドカバー50の車幅方向における高圧燃料配管127が配置されている側の一端部(右端部)を通って、高圧ポンプ123に接続されている。言い換えると、平面視において、配管126bは、シリンダヘッドカバー50の右端部の上方において、高圧燃料配管127の高圧側蓄圧室117および配管127bと隣り合っている。そのため、高圧燃料配管127および低圧燃料配管126の2種類の燃料配管があるにも拘わらず、これらの配管126,127をコンパクトに配置することができる。
本実施形態では、高圧ポンプ123とデリバリパイプ128との間に、燃料を貯留可能な高圧側蓄圧室117が設けられている(図9参照)。そのため、配置位置や配置スペースの関係上、デリバリパイプ128の容積が小さくなってしまう場合であっても、デリバリパイプ128および高圧側蓄圧室117の両方によって、高圧燃料が貯留される容積を十分に確保することができる。その結果、筒内噴射インジェクタ189の燃料噴射による燃圧の変動を低減させることができ、筒内噴射インジェクタ189の性能向上を図ることができる。
図7に示すように、本実施形態では、シリンダヘッドカバー50の上面(詳しくは、カムシャフト70,80の上方に位置する部分50aの上面)に、シリンダヘッドカバー50の長手方向(幅方向)に沿って、4つのイグニッションプラグ99が上方に突出するように配置されている。しかし、高圧側蓄圧室117は、シリンダヘッドカバー50の車幅方向の一端部(本実施形態では右端部であって、カムチェーン90の上方に位置する部分50b)に配置されている。言い換えると、高圧側蓄圧室117は、シリンダヘッドカバー50におけるカムチェーン90の上方の位置に配置されている。そのため、高圧側蓄圧室117がイグニッションプラグ99と干渉してしまうことを防止することができる。したがって、高圧側蓄圧室117の容積を比較的大きくすることができ、筒内噴射インジェクタ189の燃圧変動を効果的に抑制することができる。
本実施形態では、低圧燃料配管の分岐管130と高圧ポンプ123との間に、低圧側蓄圧室107が設けられている。そのため、高圧ポンプ123の動作に起因して配管126b内に脈動が発生したとしても、その脈動を低圧側蓄圧室107において吸収することができる。その結果、管内噴射インジェクタ89および低圧ポンプ122に対する脈動の影響を抑えることができ、管内噴射インジェクタ89および低圧ポンプ122の性能向上を図ることができる。
また、本実施形態によれば、高圧ポンプ123はポンプ室123a(図6参照)を有し、当該ポンプ室123a内の燃圧が所定値以上になると燃料の一部を低圧燃料配管126に戻す定圧化制御を行う。そのため、本来的には、低圧燃料配管126において脈動が発生しやすい。ところが、前述の通り、本実施形態によれば低圧燃料配管126の脈動を抑えることができるので、低圧ポンプ122および管内噴射インジェクタ89の性能低下を効果的に抑制することができる。
<実施形態2>
前記実施形態1は、高圧燃料配管127の途中に高圧側蓄圧室117を設けたものであった。しかし、高圧側蓄圧室117を省略することも可能である。図10に示すように、実施形態2に係る自動二輪車は、実施形態1において高圧側蓄圧室117を省略したものである。
前記実施形態1は、高圧燃料配管127の途中に高圧側蓄圧室117を設けたものであった。しかし、高圧側蓄圧室117を省略することも可能である。図10に示すように、実施形態2に係る自動二輪車は、実施形態1において高圧側蓄圧室117を省略したものである。
図10に示すように、本実施形態では、高圧燃料配管127の一端は高圧ポンプ123に接続され、その他端は、各筒内噴射インジェクタ189に燃料を供給するデリバリパイプ128(図10では図示せず。図6参照)に接続されている。高圧燃料配管127は、ステンレス等の金属材料で形成されている。
本実施形態では、シリンダヘッドカバー50に、金属(例えばステンレス等)で形成された取付ブラケット151,152が設けられている。高圧燃料配管127は、ステンレス等からなる金属パイプで形成されており、その中途部が上記取付ブラケット151,152を介してシリンダヘッドカバー50に固定されている。本実施形態では、高圧燃料配管127の固定箇所は2箇所である。ただし、固定箇所の個数は限定されず、1箇所であってもよく、3箇所以上であってもよい。
本実施形態においても、高圧燃料配管127は、高圧ポンプ123からシリンダヘッドカバー50の車幅方向の右端部の上方を通ってデリバリパイプ128(図6参照)に接続されている。その他の構成は実施形態1と同様である。
したがって、本実施形態においても、実施形態1とほぼ同様の効果(高圧側蓄圧室117によってもたらされる効果以外の諸効果)を得ることができる。
また、図10に示すように、本実施形態によれば、平面視において、高圧燃料配管127と低圧燃料配管126の配管126bとは、略平行に配置されている。したがって、これらの配管127,126bをよりコンパクトに配置することができる。
<実施形態3>
実施形態2は、高圧燃料配管127をシリンダヘッドカバー50に固定するにあたって、金属製の取付ブラケット151,152を用いるものであった。しかし、高圧燃料配管127をシリンダヘッドカバー50に固定する固定具は、金属製の取付ブラケット151,152に限定されず、他のものであってもよい。
実施形態2は、高圧燃料配管127をシリンダヘッドカバー50に固定するにあたって、金属製の取付ブラケット151,152を用いるものであった。しかし、高圧燃料配管127をシリンダヘッドカバー50に固定する固定具は、金属製の取付ブラケット151,152に限定されず、他のものであってもよい。
図11に示すように、実施形態3は、実施形態2において、取付ブラケット151,152の代わりに、ゴム製の取付座153を用いたものである。すなわち、本実施形態では、シリンダヘッドカバー50の右端部に取付座153が設けられ、高圧燃料配管127の中途部は、取付座153を介してシリンダヘッドカバー50に固定されている。
なお、本実施形態では、取付座153の個数は1個である。ただし、取付座153の個数は2個以上であってもよい。取付座153の材料はゴムに限らず、他の制振材であってもよい。
本実施形態においても、高圧燃料配管127は、高圧ポンプ123からシリンダヘッドカバー50の車幅方向の右端部の上方を通ってデリバリパイプ128(図6参照)に接続されている。その他の構成は実施形態2と同様である。
したがって、本実施形態においても、実施形態2と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態によれば、取付座153がエンジン29の振動をある程度吸収するので、高圧燃料配管127の破損をより一層抑制することができ、高圧燃料配管127の更なる長寿命化を図ることができる。
<実施形態4>
前記各実施形態に係るエンジン29は、筒内噴射インジェクタ189および管内噴射インジェクタ89の2種類のインジェクタを備えたものであった。しかし、本発明に係る鞍乗型車両のエンジンは、筒内噴射インジェクタ189のみを備えたものであってもよい。
前記各実施形態に係るエンジン29は、筒内噴射インジェクタ189および管内噴射インジェクタ89の2種類のインジェクタを備えたものであった。しかし、本発明に係る鞍乗型車両のエンジンは、筒内噴射インジェクタ189のみを備えたものであってもよい。
図12に示すように、実施形態4は、実施形態2において、管内噴射インジェクタを省略したものである。すなわち、実施形態4に係るエンジンは、筒内噴射インジェクタ189のみを備えている。
本実施形態では、低圧ポンプ122と高圧ポンプ123とは、低圧燃料配管126によって接続されている。低圧ポンプ122から吐出された燃料は、低圧燃料配管126を通じて高圧ポンプ123に送られ、当該高圧ポンプ123によって加圧される。そして、加圧された高圧燃料は、高圧燃料配管127を通じてデリバリパイプ128に搬送され、デリバリパイプ128から各筒内噴射インジェクタ189に供給される。
実施形態2と同様、本実施形態においても、高圧燃料配管127の中途部は、取付ブラケット151,152を介してシリンダヘッドカバー50に固定されている。高圧燃料配管127は、高圧ポンプ123からシリンダヘッドカバー50の車幅方向の右端部の上方を通ってデリバリパイプ128に接続されている。その他の構成は実施形態2と同様である。
したがって、本実施形態においても、前記各実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
<その他の実施形態>
上記各実施形態では、高圧燃料配管127の中途部がシリンダヘッドカバー50に固定されていた。しかし、高圧燃料配管127に対するエンジン29の振動の影響が少ない場合には、必ずしも高圧燃料配管127の中途部をシリンダヘッドカバー50に固定する必要はない。このような場合であっても、高圧ポンプ123をシリンダヘッドカバー50に固定し、高圧ポンプ123の少なくとも一部を左右の両メインフレーム13の間に配置することによって、高圧ポンプ123をコンパクトに配置することができる。また、高圧燃料配管127を、シリンダヘッドカバー50の車幅方向の一端部の上方を通るように配置することにより、高圧ポンプ123から筒内噴射インジェクタ189に向かって燃料を良好に供給することができる。
上記各実施形態では、高圧燃料配管127の中途部がシリンダヘッドカバー50に固定されていた。しかし、高圧燃料配管127に対するエンジン29の振動の影響が少ない場合には、必ずしも高圧燃料配管127の中途部をシリンダヘッドカバー50に固定する必要はない。このような場合であっても、高圧ポンプ123をシリンダヘッドカバー50に固定し、高圧ポンプ123の少なくとも一部を左右の両メインフレーム13の間に配置することによって、高圧ポンプ123をコンパクトに配置することができる。また、高圧燃料配管127を、シリンダヘッドカバー50の車幅方向の一端部の上方を通るように配置することにより、高圧ポンプ123から筒内噴射インジェクタ189に向かって燃料を良好に供給することができる。
以上説明したように、本発明は、自動二輪車等の鞍乗型車両について有用である。
10 自動二輪車(鞍乗型車両)
12 ステアリングヘッドパイプ(ヘッドパイプ)
13 メインフレーム
20 燃料タンク
29 エンジン
29a エンジン本体
40 シリンダヘッド
41 シリンダ
50 シリンダヘッドカバー
83 燃焼室
85 吸気管(吸気通路)
87 吸気ポート(吸気通路)
89 管内噴射インジェクタ
107 低圧側蓄圧室
117 高圧側蓄圧室
118 デリバリパイプ
122 低圧ポンプ
123 高圧ポンプ
124 第1低圧燃料配管(低圧燃料配管)
125 第2低圧燃料配管(低圧燃料配管)
126 第3低圧燃料配管(低圧燃料配管)
127 高圧燃料配管
128 デリバリパイプ
130 分岐管
153 取付座
189 筒内噴射インジェクタ
12 ステアリングヘッドパイプ(ヘッドパイプ)
13 メインフレーム
20 燃料タンク
29 エンジン
29a エンジン本体
40 シリンダヘッド
41 シリンダ
50 シリンダヘッドカバー
83 燃焼室
85 吸気管(吸気通路)
87 吸気ポート(吸気通路)
89 管内噴射インジェクタ
107 低圧側蓄圧室
117 高圧側蓄圧室
118 デリバリパイプ
122 低圧ポンプ
123 高圧ポンプ
124 第1低圧燃料配管(低圧燃料配管)
125 第2低圧燃料配管(低圧燃料配管)
126 第3低圧燃料配管(低圧燃料配管)
127 高圧燃料配管
128 デリバリパイプ
130 分岐管
153 取付座
189 筒内噴射インジェクタ
Claims (10)
- ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから後方へ延びる左右一対のメインフレームと、を有する車体フレームと、
複数のシリンダと、前記複数のシリンダの上方に配置され、前記各シリンダとともに複数の燃焼室を区画するシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドの上方を覆うシリンダヘッドカバーとを有し、前記車体フレームに支持されたエンジンと、
燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンクの燃料を搬送する低圧ポンプと、
前記低圧ポンプから吐出された燃料を加圧して搬送する高圧ポンプと、
前記高圧ポンプから吐出された燃料を導く高圧燃料配管と、
前記複数の燃焼室内のそれぞれに燃料を噴射する複数の筒内噴射インジェクタと、
前記高圧燃料配管に接続され、前記複数の筒内噴射インジェクタに燃料を供給するデリバリパイプと、を備え、
前記高圧ポンプは、前記シリンダヘッドカバーに固定されるとともに、前記高圧ポンプの少なくとも一部は、前記両メインフレームの間に配置され、
前記高圧燃料配管は、前記高圧ポンプから前記シリンダヘッドカバーの車幅方向の一端部の上方を通って前記デリバリパイプに接続されている、鞍乗型車両。 - 前記高圧ポンプは、前記シリンダヘッドカバーの車幅方向の中央部に配置されている、請求項1に記載の鞍乗型車両。
- 前記高圧燃料配管の中途部の少なくとも一部は、前記エンジンのシリンダヘッドカバーに固定されている、請求項1に記載の鞍乗型車両。
- 前記高圧燃料配管の少なくとも一部は、金属パイプからなり、
前記金属パイプが、前記シリンダヘッドカバーに固定されている、請求項3に記載の鞍乗型車両。 - 前記シリンダヘッドカバーには、1または2以上の取付ブラケットが設けられ、
前記金属パイプは、前記取付ブラケットを介して前記シリンダヘッドカバーに固定されている、請求項4に記載の鞍乗型車両。 - 前記シリンダヘッドカバーには、1または2以上のゴム製の取付座が設けられ、
前記金属パイプは、前記取付座を介して前記シリンダヘッドカバーに固定されている、請求項4に記載の鞍乗型車両。 - 前記高圧燃料配管の途中に、前記高圧ポンプからの燃料を蓄える高圧蓄圧室が設けられ、
前記高圧蓄圧室は、前記シリンダヘッドカバーに固定されている、請求項3に記載の鞍乗型車両。 - 前記低圧ポンプから前記高圧ポンプに燃料を導く低圧燃料配管を備え、
前記低圧燃料配管は、前記シリンダヘッドカバーの車幅方向における前記高圧燃料配管が配置されている側の一端部の上方を通って前記高圧ポンプに接続されている、請求項1に記載の鞍乗型車両。 - 前記エンジンは、
前記複数の燃焼室のそれぞれに空気を導く複数の吸気通路と、
前記複数の吸気通路内のそれぞれに燃料を噴射する複数の管内噴射インジェクタと、
前記低圧ポンプによって供給された燃料を導く第1低圧燃料配管と、
前記第1低圧燃料配管によって導かれた燃料を分流させる分岐管と、
前記分岐管に接続され、分流後の一方の燃料を前記管内噴射インジェクタに向かって導く第2低圧燃料配管と、
前記分岐管に接続され、分流後の他方の燃料を前記高圧ポンプに導く第3低圧燃料配管と、を備え、
前記第3低圧燃料配管は、前記シリンダヘッドカバーの車幅方向における前記高圧燃料配管が配置されている側の一端部の上方を通って前記高圧ポンプに接続されている、請求項1に記載の鞍乗型車両。 - 自動二輪車である、請求項1に記載の鞍乗型車両。
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