JP4611269B2

JP4611269B2 - 内燃機関の吸気系センサ配置構造

Info

Publication number: JP4611269B2
Application number: JP2006260688A
Authority: JP
Inventors: 淳也佐藤; 万仁堀田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2006-09-26
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2026-09-26
Also published as: JP2008082194A

Description

本発明は、内燃機関の吸気系センサ配置構造に関する。

従来、内燃機関の吸気系センサ配置構造に関する技術として、吸気制御弁が配置されて単一の吸気通路を形成するスロットルボディの一側にＥＣＵとともに吸気系センサが配置されたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
特開２００３−７４３７８号公報

ところで、上記の技術は、単一の吸気通路を形成するスロットルボディを用いる内燃機関、即ち、単気筒の内燃機関についてのものであるが、複数の気筒を有する内燃機関の場合には、センサ数も多いため、吸気系センサの配置構造についてさらなる検討が必要であった。特に、各々のセンサを吸気系構造に応じて様々な箇所に配置する場合、センサ系ハーネスの取り回しや、センシング用配管等の取り回しによりセンサの配置構造が大型化してしまう。

本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、複数の気筒を有する内燃機関において、センサ用ハーネスやセンシング用配管等の取り回しが簡易化でき、コンパクトな内燃機関の吸気系センサ配置構造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、複数の気筒と、各気筒それぞれに対応し、内部に吸気制御弁が配置される複数の吸気通路を形成するスロットルボディと、各気筒の配列方向に沿って配置される燃料供給管と、吸気に関する複数のパラメータをそれぞれセンシングする複数のセンサを備える吸気系センサと、を有する内燃機関の吸気系センサ配置構造であって、気筒配列方向におけるスロットルボディの端部側には、燃料供給管を支持する支持部材が配置され、吸気系センサは支持部材の気筒配列方向外側の側面に固定されるとともに、支持部材には、複数のセンサと吸気通路とをつなぐセンシング用配管が通過する開孔が形成されることをとしている。

請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、内燃機関はＶ型多気筒エンジンであり、吸気系センサは、一方のバンク側の吸気通路と他方のバンク側の吸気通路の中間位置に設けられることを特徴としている。

請求項３に係る発明は、請求項１または２の構成に加えて、吸気系センサは複数のセンサを具備して長尺状に形成されるセンサボディを備え、センサボディは、その長手方向と支持部材の長手方向とが互いに傾斜した状態で支持部材に取り付けられることを特徴としている。

請求項１に係る発明によれば、気筒配列方向におけるスロットルボディの端部側に配置されて燃料供給管を支持する支持部材に、複数のセンサを備える吸気系センサが集中して配置されるため、センサ系ハーネスの取り回しが簡易化でき、コンパクトな配置構造となる。また、気筒配列方向におけるスロットルボディの端部側の支持部材に吸気系センサが固定されるため、センサ系ハーネス及びセンシング用配管等がスロットルボディと複雑に交差することがなくなることから、スロットルボディの構造の自由度を向上させることができる。また、支持部材の開孔にセンサと吸気通路とをつなぐセンシング用配管を通過させるため、センシング用配管を短縮化できる。また、支持部材の気筒配列方向外側の側面に吸気系センサを固定してその内側となる支持部材の開孔にセンシング用配管を通過させるため、外側から配索されるセンサ系ハーネスとセンシング用配管との干渉を防止できる。

請求項２に係る発明によれば、内燃機関はＶ型多気筒エンジンであり、吸気系センサは、一方のバンク側の吸気通路と他方のバンク側の吸気通路の中間位置に設けられるため、各吸気通路に向けてのセンシング用配管の取り回しを簡易にできる。

請求項３に係る発明によれば、長尺状に形成されたセンサボディの長手方向が、固定される支持部材の長手方向に対して傾斜しているので、センサボディの支持部材からの突出量を抑えながらセンシング用配管の取り回しの最適化を図ることができる。

以下、本発明に係る内燃機関の吸気系センサ配置構造の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

まず、本発明が適用される自動二輪車の一例の概略構成について図１を参照して説明する。なお、以下において、「前後左右」は、自動二輪車を基準にしたときの「前後左右」を意味するものとする。

自動二輪車１０では、ヘッドパイプ１１から車体後方斜め下方に左右一対のメインフレーム１２（一方のみ図示）が延び、これらメインフレーム１２の下部には内燃機関であるＶ型多気筒エンジン１３が取り付けられるとともに、メインフレーム１２の後部にはピボット軸１４を介してスイングアーム１５が上下スイング可能に取り付けられている。このスイングアーム１５の前部上部にはリヤクッションユニット１６の上端が取り付けられるとともにスイングアーム１５の後端部には後輪１７が取付けられており、リヤクッションユニット１６の下端はリンク装置１８を介してメインフレーム１２の後部下端部に取付けられている。メインフレーム１２の上部にはシートを兼ねるシートカウル１９が後方へ延ばされ、このシートカウル１９の内側に燃料タンク２０が取付けられている。

Ｖ型多気筒エンジン１３の気筒毎に設けられた排気管２４，２５は、エンジン１３の前側のシリンダヘッド２１から後方へ延び、これらの排気管２４，２５は一旦集合されて奥側の右マフラ２６に連結されている。一方、気筒毎に設けられた排気管３１，３２は、エンジン１３の後側のシリンダヘッド２８から後方へ延び、これらの排気管３１，３２は一旦集合されて車体後部に設けた後マフラ３３に連結されている。また、エンジン１３のシリンダヘッド２１，２８間には、本発明の吸気系センサ配置構造が備えられる吸気機構３４が設けられている。

ここで、符号４１はヘッドパイプ１１に回転可能に取付けられたフロントフォーク、符号４２はフロントフォーク４１の下端に取り付けられた前輪、符号４３は前輪４２の上方を覆うフロントフェンダ、符号４４はアッパカウル、符号４５はミドルカウル、符号４６はロアカウル、符号４７はラジエータ、符号４８はハンドルバー、符号４９はタンクカバーである。

Ｖ型多気筒エンジン１３は、図２に示すクランク軸６０の軸線が左右方向を指向する横置き配置で自動二輪車１０に搭載されるＤＯＨＣ型で水冷式のＶ型４気筒エンジンである。Ｖ型多気筒エンジン１３は、Ｖバンクを形成する前側バンク６１及び後側バンク６２を有するシリンダブロック６３と、シリンダブロック６３の下部に結合されるクランクケース６４と、前側バンク６１及び後側バンク６２の上端部にそれぞれ結合される前側のシリンダヘッド２１及び後側のシリンダヘッド２８と、前側のシリンダヘッド２１及び後側のシリンダヘッド２８の上端部にそれぞれ結合される前側のヘッドカバー６５及び後側のヘッドカバー６６とを備える。

前側バンク６１を構成する二つ（複数）の並列する気筒６７（一方のみ図示）と、後側バンク６２を構成する二つ（複数）の並列する気筒６８（一方のみ図示）とには、ピストン７０がそれぞれに摺動自在に嵌合され、各ピストン７０と各シリンダヘッド２１，２８との間に燃焼室７１が形成される。各シリンダヘッド２１，２８には、前側バンク６１を構成する二つの気筒６７毎及び後側バンク６２を構成する二つの気筒６８毎に、燃焼室７１に開口する一対の吸気口を有する吸気ポート７２，７３及び燃焼室７１に開口する一対の排気口を有する排気ポート７４，７５が形成される。一対の吸気口及び一対の排気口は、クランク軸７０の動力により回転駆動される吸気カム軸７６及び排気カム軸７７によりそれぞれ作動される一対の吸気弁７８及び一対の排気弁７９により、所定のタイミングで開閉される。

Ｖバンクを構成する前側バンク６１と後側バンク６２との間に配置される吸気機構３４は、前側バンク６１の二つの気筒６７それぞれに対応し、内部に吸気制御弁８１が配置される二つの吸気通路８３を形成する前側のスロットルボディ部８２（図３における手前側）と、後側バンク６２の二つの気筒６８のそれぞれに対応し、内部に吸気制御弁８１が配置される二つの吸気通路８５を形成する後側のスロットルボディ部８４（図３における奥側）と、前側及び後側のスロットルボディ部８２，８４を連結する連結部８６と、を備えてスロットルボディ８７を構成する。

前側及び後側のスロットルボディ部８２，８４は、シリンダヘッド２１，２８にそれぞれ結合されており、上記吸気通路８３，８５は、シリンダヘッド２１，２８の吸気ポート７２，７３にそれぞれ連通する。前側及び後側のスロットルボディ部８２，８４には、吸気制御弁８１の下流側に第１燃料噴射弁８９が設けられる。また、前側及び後側のスロットルボディ部８２，８４の上部には、金網からなるフレームトラップ８８が装着されており、フレームトラップ８８の上方には第２燃料噴射弁９０が配置される。各スロットルボディ部８２，８４に設けられた吸気制御弁８１は、図示しないスロットル制御装置によってその開度を制御される。なお、図３及び図４では、各フレームトラップ８８が図示省略されており、また、図３では、前側のスロットルボディ部８２の二つの吸気通路８３の一方に燃料を供給する第２燃料噴射弁９０が図示省略されている。

本実施形態では、Ｖバンクを構成する前側バンク６１及び後側バンク６２の間に、クランク軸７０の軸線方向に沿って配置された一本の燃料供給管９４から分岐供給管９５，９６を介して前側バンク６１の二つの気筒６７及び後側バンク６２の二つの気筒６８の各第２燃料噴射弁９０へ燃料が供給される。さらに燃料供給管９４内の燃料は連絡管９７を経て燃料管９８，９９へ送られ、そこから前側バンク６１の二つの気筒６７及び後側バンク６２の二つの気筒６８の各第１燃料噴射弁８９へ送給される。

第１燃料噴射弁８９と第２燃料噴射弁９０とから噴射された燃料は、各吸気通路８３，８５に吸入された空気と混合して混合気が形成される。各吸気ポート７２，７３を通って燃焼室７１に吸入された混合気は点火栓１００で点火されて燃焼し、発生する燃焼圧力により往復運動するピストン７０が、コンロッド１０１を介してクランク軸６０を回転駆動する。

図３〜図５に示すように、スロットルボディ８７の連結部８６には、前側バンク６１の二つの気筒６７の配列方向、或は、後側バンク７１の二つの気筒６８の配列方向（以下、「気筒配列方向」とも称する。）における両端部側に、一対のスロットルボディ部８２，８４間で上方に延出する一対の支持部材１１１，１１２が取り付けられており、これら支持部材１１１，１１２の上端部同士の間に、燃料供給管９４が架設されている。これにより、燃料供給管９４は、気筒配列方向に沿って配置されている。なお、一対の支持部材１１１，１１２は、連結部８６の中間位置、即ち、一方の前側バンク６１のスロットルボディ部８２の吸気通路８３と、他方の後側バンク６２のスロットルボディ部８４の吸気通路８５の中間位置に配置されている。そして、燃料供給管９４には上記した第２燃料噴射部９６につながる分岐供給管９５が形成されるとともに、第１燃料噴射弁８９に向かう連絡管９７が接続されている。なお、符号１１４は吸気制御弁８１の開度を検出するスロットル開度センサである。

そして、本実施形態においては、吸気に関する複数のパラメータをセンシングする図５に示す複数のセンサ１１５，１１６，１１７，１１８をセンサボディ１１９に一体に組み込んで構成される吸気系センサ１２０が、燃料供給管９４を支持する一方の支持部材１１１における気筒配列方向の外側の側面１１１ａに固定されている。これにより、支持部材１１１に固定される吸気系センサ１２０も、連結部８６の中間位置、即ち、一方の前側バンク６１のスロットルボディ部８２の吸気通路８３と、他方の後側バンク６２のスロットルボディ部８４の吸気通路８５の中間位置に配置されている。

吸気系センサ１２０では、センサボディ１１９が長尺状をなしており、センサボディ１１９は、その長手方向と支持部材１１１の長手方向とが互いに傾斜した状態で支持部材１１１に固定される。このように傾斜することで支持部材１１１よりも外側に突出するセンサボディ１１９の下端側には、大気温を検出するセンサ１１５が図３に示すように外側に露出し、かつ支持部材１１１と板厚方向に重なるように突出している。

また、支持部材１１１には、図３に示すように、三つの開孔１２１，１２２，１２３が形成方向を支持部材１１１の長手方向に対し傾斜させて貫通形成されており、センサ１１６，１１７，１１８にそれぞれ接続された３本のセンシング用配管１２６，１２７，１２８はこれら開口１２１，１２２，１２３をそれぞれ通過して、スロットルボディ部８２，８４間を通って下方に延出する。

センサ１１６は、前側バンク６１の吸気通路８３の圧力をセンシング用配管１２６を介して検出し、センサ１１７は、後側バンク６２の吸気通路８５の圧力をセンシング用配管１２７を介して検出する。また、センサ１１８は、大気開放されたセンシング用配管１２８を介して大気圧を検出する。

以上に述べた本実施形態によれば、気筒配列方向におけるスロットルボディ８７の端部側に配置されて燃料供給管９４を支持する支持部材１１１に、複数のセンサ１１５〜１１８を備える吸気系センサ１２０が集中して配置されるため、センサ系ハーネスの取り回しが簡易化でき、コンパクトな配置構造となる。

また、気筒配列方向におけるスロットルボディ８７の端部側の支持部材１１１に吸気系センサ１２０が固定されるため、センサ系ハーネス及びセンシング用配管１２６〜１２８等がスロットルボディ８７と複雑に交差することがなくなることから、スロットルボディ８７の構造の自由度を向上させることができる。

また、内燃機関がＶ型多気筒エンジン１３であり、吸気系センサ１２０は、一方の前側バンク６１側の吸気通路８３と他方の後側バンク６２側の吸気通路８５の中間位置に設けられるため、各吸気通路８３，８５に向けてのセンシング用配管１２６，１２７の取り回しを簡易にできる。

さらに、長尺状に形成されたセンサボディ１１９の長手方向が、固定される支持部材１１１の長手方向に対して傾斜しているので、センサボディ１１９の支持部材１１１からの突出量を抑えながらセンシング用配管１２６〜１２８の取り回しの最適化を図ることができる。

加えて、支持部材１１１の開孔１２１〜１２３にセンサ１１６，１１７と吸気通路８３，８５とをつなぐセンシング用配管１２６，１２７及びセンサ１１８に繋がるセンシング用配管１２８を通過させるため、センシング用配管１２６〜１２８を短縮化できる。また、支持部材１１１の気筒配列方向外側の側面に吸気系センサ１２０を固定してその内側となる支持部材１１１の開孔１２１〜１２３にセンシング用配管１２６〜１２８を通過させるため、外側から配索される図示略のセンサ系ハーネスとセンシング用配管１２６〜１２８との干渉を防止できる。

なお、本発明は、上記実施形態のものに限定されるものでなく、適宜、変更または改良等が可能である。

本発明に係る内燃機関の吸気系センサ配置構造の一実施形態が適用される自動二輪車の側面図である。同実施形態が適用される内燃機関の上部を示す要部を断面とした側面図である。同実施形態の要部を、フレームトラップを省略して、一部切り欠いた状態で示す斜視図である。同実施形態の要部を、フレームトラップを省略して示す背面図である。同実施形態の要部を示す側面図である。

符号の説明

６１前側バンク
６２後側バンク
６７，６８気筒
８１吸気制御弁
８３，８５吸気通路
８７スロットルボディ
９４燃料供給管
１１１支持部材
１１５，１１６，１１７，１１８センサ
１１９センサボディ
１２０吸気系センサ
１２１，１２２，１２３開孔
１２６，１２７，１２８センシング用配管

Claims

複数の気筒と、
前記各気筒それぞれに対応し、内部に吸気制御弁が配置される複数の吸気通路を形成するスロットルボディと、
前記各気筒の配列方向に沿って配置される燃料供給管と、
吸気に関する複数のパラメータをそれぞれセンシングする複数のセンサを備える吸気系センサと、
を有する内燃機関の吸気系センサ配置構造であって、
前記気筒配列方向における前記スロットルボディの端部側には、前記燃料供給管を支持する支持部材が配置され、前記吸気系センサは前記支持部材の気筒配列方向外側の側面に固定されるとともに、前記支持部材には、前記複数のセンサと前記吸気通路とをつなぐセンシング用配管が通過する開孔が形成されることを特徴とする内燃機関の吸気系センサ配置構造。
前記内燃機関はＶ型多気筒エンジンであり、
前記吸気系センサは、一方のバンク側の前記吸気通路と他方のバンク側の前記吸気通路の中間位置に設けら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系センサ配置構造。
前記吸気系センサは前記複数のセンサを具備して長尺状に形成されるセンサボディを備え、
前記センサボディは、その長手方向と前記支持部材の長手方向とが互いに傾斜した状態で前記支持部材に取り付けられることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の吸気系センサ配置構造。