(57)【要約】【課題】燃料配管の脈動吸収部から透過する燃料を適切に処理しつつ、高圧燃料ポンプの駆動による脈動が低圧燃料配管の下流の噴射弁に伝達されることを抑制することのできる内燃機関の燃料配管を提供する。【解決手段】燃料配管１０の低圧燃料配管１２は、低圧燃料ポンプ１１の下流に設けられた第１配管１２ａと、同第１配管１２ａの下流で分岐する第２配管１２ｂ及び第３配管１２ｃとで構成されている。第２配管１２ｂの下流には低圧燃料噴射弁１５が設けられ、第３配管１２ｃの下流には高圧燃料ポンプ２１が設けられている。第２配管１２ｂの一部は、フッ素ゴムで形成された脈動吸収部１３とされており、脈動吸収部１３はインテークマニホールド３４の内部に挿通されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧燃料ポンプから圧送される燃料を噴射弁及び高圧燃料ポンプにそれぞれ供給する低圧燃料配管を備え、同低圧燃料配管のうち前記噴射弁から前記高圧燃料ポンプに至る部分の少なくとも一部がゴムからなる脈動吸収部とされ、同脈動吸収部は吸気管の内部に挿通される内燃機関の燃料配管。
【請求項２】
前記吸気管の内壁に前記脈動吸収部の上流端及び下流端が接続され、同吸気管の内部に前記脈動吸収部の全体が配設される
請求項１に記載の内燃機関の燃料配管。
【請求項３】
前記脈動吸収部はインテークマニホールドに挿通される
請求項１又は２に記載の内燃機関の燃料配管。
【請求項４】
前記脈動吸収部は、インテークマニホールドにおいて各気筒に接続される分岐管よりも上流の集合部に挿通される
請求項３に記載の内燃機関の燃料配管。
【請求項５】
前記脈動吸収部は気筒の配列方向に沿って延びる
請求項４に記載の内燃機関の燃料配管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、低圧燃料ポンプから圧送される燃料を噴射弁及び高圧燃料ポンプにそれぞれ供給する低圧燃料配管を備える内燃機関の燃料配管に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の燃料配管においては、低圧燃料ポンプを有する低圧燃料配管が設けられており、低圧燃料ポンプから圧送された燃料が低圧燃料配管を通じて噴射弁及び高圧燃料ポンプにそれぞれ供給される。そして、特許文献１に記載の燃料配管では、低圧燃料配管にダンパが設けられることにより、高圧燃料ポンプの駆動による脈動が低圧燃料配管の下流の噴射弁に伝達されることに起因して生じる噴射圧の変動を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１９０５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ダンパ等の部品の追加は製造コストの増大が懸念されるため、そうした製造コストの点では部品を追加せずに上記の噴射弁への脈動伝達の抑制を図ることが望ましい。そこで、燃料配管の一部をゴムからなる脈動吸収部とすれば、同脈動吸収部が弾性変形することにより燃料配管に伝達された脈動を吸収することができるため、製造コストの増大を抑えつつ上記の噴射弁への脈動伝達の抑制を図ることが可能となる。しかしながら、ゴムは燃料の透過率が高い材質であるため、こうした構成を採用する場合には、脈動吸収部から透過した燃料が外部に漏れ出ない対策を講じる必要がある。
【０００５】
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料配管の脈動吸収部から透過する燃料を適切に処理しつつ、高圧燃料ポンプの駆動による脈動が低圧燃料配管の下流の噴射弁に伝達されることを抑制することのできる内燃機関の燃料配管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための内燃機関の燃料配管は、低圧燃料ポンプから圧送される燃料を噴射弁及び高圧燃料ポンプにそれぞれ供給する低圧燃料配管を備え、同低圧燃料配管のうち噴射弁から高圧燃料ポンプに至る部分の少なくとも一部がゴムからなる脈動吸収部とされ、同脈動吸収部は吸気管の内部に挿通されている。
【０００７】
上記構成によれば、高圧燃料ポンプと噴射弁との間にゴムからなる脈動吸収部が介在することとなる。このため、高圧燃料ポンプの駆動による脈動は、噴射弁よりも前に脈動吸収部に伝達されて同脈動吸収部が弾性変形することで吸収される。また、上記構成によれば、脈動吸収部から燃料が透過したとしても、その燃料を吸気管の内部に導入させて燃焼室で燃焼させることができる。したがって、燃料配管の脈動吸収部から透過する燃料を適切に処理しつつ、高圧燃料ポンプの駆動による脈動が低圧燃料配管の下流の噴射弁に伝達されることを抑制することができる。
【０００８】
脈動吸収部は、その上流端及び下流端が吸気管の内壁に接続されるとともに、その全体が同吸気管の内部に配設されるように設けることが可能である。
上記構成によれば、吸気管の内壁に脈動吸収部の上流端及び下流端が接続されるため、同吸気管の内部空間における最大限の範囲に脈動吸収部を配設することができる。したがって、脈動吸収部の長さを長くすることができ、高圧燃料ポンプの駆動による脈動が噴射弁に伝達されることをさらに抑制することができる。
【０００９】
脈動吸収部が挿通される吸気管としては、例えばインテークマニホールドが挙げられる。インテークマニホールドは、吸気管における他の部分と比較して内部空間が大きいため、インテークマニホールドの内部に配設される脈動吸収部の長さを長くすることができる。したがって、高圧燃料ポンプの駆動による脈動が噴射弁に伝達されることをさらに抑制することができる。
【００１０】
また、この場合、インテークマニホールドにおいて各気筒に接続される分岐管よりも上流の集合部に脈動吸収部を挿通させるのが望ましい。また、脈動吸収部は、気筒の配列方向に沿って延びるものとして形成することもできる。これらの構成によれば、脈動吸収部から透過した燃料が特定の気筒に偏って流入することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の内燃機関の燃料配管及びその周辺構造を示す模式図。
【図２】クランク角の変化に応じた噴射圧の変動を示すグラフ。
【図３】第２実施形態の内燃機関の燃料配管及びその周辺構造を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
以下、車両に搭載される内燃機関の燃料配管の第１実施形態について図１及び図２を参照して説明する。
【００１３】
図１に示すように、内燃機関の燃料配管１０は、低圧燃料ポンプ１１から燃料が圧送される低圧燃料配管１２を備えている。この低圧燃料ポンプ１１は電動モータにより駆動される電動ポンプである。また、低圧燃料配管１２は、低圧燃料ポンプ１１の下流に設けられた第１配管１２ａと、同第１配管１２ａの下流で分岐する第２配管１２ｂ及び第３配管１２ｃとを備えている。第２配管１２ｂの下流には、デリバリパイプ１４が接続されている。このデリバリパイプ１４には複数の低圧燃料噴射弁１５が取り付けられている。低圧燃料噴射弁１５には、低圧燃料ポンプ１１から第２配管１２ｂに圧送された燃料がデリバリパイプ１４を通じて供給される。そして、こうして供給された燃料が低圧燃料噴射弁１５から吸気ポートに噴射される。なお、このデリバリパイプ１４は、その内部が低圧燃料配管１２の一部として機能する。
【００１４】
一方、第３配管１２ｃの下流には高圧燃料ポンプ２１が接続され、同高圧燃料ポンプ２１の下流には高圧燃料配管２３が接続されている。高圧燃料配管２３の下流には、デリバリパイプ２６が接続されている。このデリバリパイプ２６には複数の高圧燃料噴射弁２７が取り付けられている。
【００１５】
高圧燃料ポンプ２１は、カムシャフト３１の回転に伴ってプランジャ２５が往復動することにより燃料を加圧して吐出する。高圧燃料ポンプ２１には、低圧燃料ポンプ１１から第３配管１２ｃを通じて燃料が供給される。高圧燃料ポンプ２１に供給された燃料は、プランジャ２５の往復動に伴って加圧され、燃料加圧室２４から高圧燃料配管２３に圧送される。高圧燃料配管２３に圧送された燃料は、デリバリパイプ２６を通じて高圧燃料噴射弁２７に供給される。そして、こうして供給された燃料が高圧燃料噴射弁２７から内燃機関の燃焼室に噴射される。
【００１６】
第２配管１２ｂの一部、すなわち低圧燃料配管１２のうちで低圧燃料噴射弁１５から第２配管１２ｂと第３配管１２ｃとの分岐部分１２ｄに至る部分の一部は、フッ素ゴムで形成された脈動吸収部１３とされている。脈動吸収部１３は、吸気管３２におけるスロットルバルブ３３の下流のインテークマニホールド３４の内部に挿通されている。このインテークマニホールド３４は各気筒に接続される分岐管と同分岐管よりも上流の集合部とを備え、脈動吸収部１３はその集合部の内部において気筒の配列方向（図１の上下方向）に沿って延びている。そして、脈動吸収部１３の上流端１３ａ及び下流端１３ｂがインテークマニホールド３４の内壁３４ａに接続されることにより、脈動吸収部１３はその全体がインテークマニホールド３４の内部に配設されている。
【００１７】
燃料配管１０において、脈動吸収部１３以外の部分は基本的にナイロンで形成されているが、車両の外部に露出する部分については金属で形成されている。
次に、この燃料配管１０の作用について説明する。
【００１８】
図２に示すように、仮に燃料配管１０に脈動吸収部１３を採用しない従来技術では、すなわちナイロンや金属等、ゴムより弾性係数の大きい材料で燃料配管１０全体を形成するようにした場合では、高圧燃料ポンプ２１の駆動による脈動が低圧燃料噴射弁１５に伝達されることにより、同低圧燃料噴射弁１５の噴射圧が大きく変動しやすい。
【００１９】
一方、燃料配管１０の一部に脈動吸収部１３を採用した本実施形態では、脈動吸収部１３に伝達された脈動が、同脈動吸収部１３の弾性変形により吸収される。したがって、図２に示すように、高圧燃料ポンプ２１の駆動による脈動が低圧燃料噴射弁１５に伝達されにくく、同低圧燃料噴射弁１５での噴射圧の変動が抑えられる。
【００２０】
また、脈動吸収部１３がインテークマニホールド３４の内部に挿通されているため、同脈動吸収部１３から燃料が透過したとしても、その燃料をインテークマニホールド３４の内部に導入させて燃焼室で燃焼させることができる。ここで、仮にインテークマニホールド３４の内部において、脈動吸収部１３が、各気筒に接続される分岐管に挿通される場合や、気筒の配列方向に対して直交する方向（図１の紙面に対して垂直方向）等に延びる場合では、インテークマニホールド３４における各吸気ポートと脈動吸収部１３との距離が吸気ポート毎に異なることとなる。このため、脈動吸収部１３から燃料が透過すると、その燃料が同脈動吸収部１３の挿通部分に近接する特定の吸気ポートを通じて特定の気筒に多く流入するおそれがある。本実施形態では、インテークマニホールド３４の集合部の内部において脈動吸収部１３が気筒の配列方向に沿って延びているため、脈動吸収部１３から燃料が透過したとしても、その燃料が特定の気筒に偏って流入することが抑制される。
【００２１】
高圧燃料ポンプ２１と低圧燃料噴射弁１５との間の燃料配管１０において、脈動吸収部１３以外の部分は、吸気管３２の外部に配設される。しかしながら、脈動吸収部１３以外の部分は、ゴムと比較して燃料の透過率が低いナイロンや金属で形成されているため、燃料が外部に漏れ出ることが抑制される。
【００２２】
上述した燃料配管１０によれば以下の効果を奏することができる。
（１）燃料配管１０における高圧燃料ポンプ２１と低圧燃料噴射弁１５との間の一部分がゴムからなる脈動吸収部１３とされているため、高圧燃料ポンプ２１の駆動による脈動が脈動吸収部１３に伝達されて吸収される。また、脈動吸収部１３がインテークマニホールド３４の内部に挿通されているため、同脈動吸収部１３から燃料が透過したとしても、その燃料をインテークマニホールド３４の内部に導入させて燃焼室で燃焼させることができる。したがって、燃料配管１０の脈動吸収部１３から透過する燃料を適切に処理しつつ、高圧燃料ポンプ２１の駆動による脈動が低圧燃料配管１２の下流の低圧燃料噴射弁１５に伝達されることを抑制することができる。
【００２３】
（２）脈動吸収部１３は、その上流端１３ａ及び下流端１３ｂがインテークマニホールド３４の内壁３４ａに接続されることにより、同インテークマニホールド３４の内部空間における最大限の範囲に脈動吸収部１３を配設することができる。したがって、脈動吸収部１３の長さを長くすることができ、高圧燃料ポンプ２１の駆動による脈動が低圧燃料噴射弁１５に伝達されることをさらに抑制することができる。
【００２４】
（３）インテークマニホールド３４は、吸気管３２における他の部分と比較して内部空間が大きいため、インテークマニホールド３４の内部に配設される脈動吸収部１３の長さを長くすることができる。したがって、高圧燃料ポンプ２１の駆動による脈動が低圧燃料噴射弁１５に伝達されることをさらに抑制することができる。
【００２５】
（４）インテークマニホールド３４の集合部の内部において脈動吸収部１３が気筒の配列方向に沿って延びているため、脈動吸収部１３から燃料が透過したとしても、その燃料が特定の気筒に偏って流入することが抑制される。
【００２６】
（第２実施形態）
以下、車両に搭載される内燃機関の燃料配管の第２実施形態について図３を参照して説明する。上記第１実施形態の低圧燃料配管１２は、第１配管１２ａと、同第１配管１２ａの下流で分岐する第２配管１２ｂ及び第３配管１２ｃとで構成されていたが、第２実施形態の低圧燃料配管４２は、こうした分岐部を有しない構成となっている。以下では、こうした第１実施形態との相違点を中心に説明する。尚、本実施形態において、特に説明しない構成及び作用は第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同様の構成については第１実施形態と同じ符号を用いて説明する。
【００２７】
図３に示すように、内燃機関の燃料配管４０は、低圧燃料ポンプ１１から燃料が圧送される低圧燃料配管４２を備えている。この低圧燃料配管４２は、低圧燃料ポンプ１１とデリバリパイプ１４とを接続する第１配管４２ａと、デリバリパイプ１４と高圧燃料ポンプ２１とを接続する第２配管４２ｂとを備えている。
【００２８】
低圧燃料ポンプ１１から第１配管４２ａに燃料が圧送されると、その圧送された燃料がデリバリパイプ１４を通じて低圧燃料噴射弁１５に供給される。そして、こうして供給された燃料は低圧燃料噴射弁１５から吸気ポートに噴射される。また、低圧燃料ポンプ１１から圧送された燃料はデリバリパイプ１４の内部及び第２配管４２ｂを通じて高圧燃料ポンプ２１にも供給される。高圧燃料ポンプ２１に供給された燃料は、プランジャ２５の往復動に伴って加圧され、燃料加圧室２４から高圧燃料配管２３に圧送される。高圧燃料配管２３に圧送された燃料はデリバリパイプ２６を通じて高圧燃料噴射弁２７に供給される。そして、こうして供給された燃料が高圧燃料噴射弁２７から内燃機関の燃焼室に噴射される。
【００２９】
第２配管４２ｂの一部、すなわち低圧燃料配管４２のうちで低圧燃料噴射弁１５から高圧燃料ポンプ２１に至る部分の一部は、フッ素ゴムで形成された脈動吸収部１３とされている。脈動吸収部１３は、上記第１実施形態と同様の態様でインテークマニホールド３４の内部に挿通されている。
【００３０】
上述した燃料配管４０によれば上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
尚、上述の各実施形態は以下のように変更して実施することもできる。また、上述の各実施形態及び以下の変形例を適宜組み合わせて実施することもできる。
【００３１】
・脈動吸収部１３から外部に透過する燃料の量が許容範囲となる程度であれば、脈動吸収部１３の一部をインテークマニホールド３４の外部に露出させてもよい。
・インテークマニホールド３４の内部に脈動吸収部１３の上流端１３ａや下流端１３ｂを配設してもよい。
【００３２】
・インテークマニホールド３４の内部において、気筒の配列方向以外の方向に脈動吸収部１３を延設してもよい。
・インテークマニホールド３４において、各気筒に接続される分岐管に脈動吸収部１３を挿通させてもよい。
【００３３】
・脈動吸収部１３が挿通される部材は、インテークマニホールド３４に限らず、同インテークマニホールド３４以外の吸気管３２であってもよい。
・第１実施形態において、第３配管１２ｃの一部等、低圧燃料配管１２のうち低圧燃料噴射弁１５から高圧燃料ポンプ２１に至る部分の範囲内であれば、脈動吸収部１３の配設範囲は自由に設定可能である。要するに、低圧燃料配管１２におけるこの範囲内の少なくとも一部が脈動吸収部１３とされていればよい。
【００３４】
・脈動吸収部１３はフッ素ゴムで形成していたが、アクリルゴムやブタジエンゴム等、フッ素ゴム以外のゴムで形成してもよい。
・燃料配管１０における脈動吸収部１３以外の部分は、全て金属によって形成されていてもよいし、全てナイロンで形成されていてもよい。要するに、燃料配管１０における脈動吸収部１３以外の部分は、ゴムよりも透過率の低い材質であれば、その材質は自由に選択可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１０，４０…燃料配管、１１…低圧燃料ポンプ、１２，４２…低圧燃料配管、１２ａ，４２ａ…第１配管、１２ｂ，４２ｂ…第２配管、１２ｃ…第３配管、１２ｄ…分岐部分、１３…脈動吸収部、１３ａ…上流端、１３ｂ…下流端、１４，２６…デリバリパイプ、１５…低圧燃料噴射弁、２１…高圧燃料ポンプ、２３…高圧燃料配管、２７…高圧燃料噴射弁、３２…吸気管、３４…インテークマニホールド、３４ａ…内壁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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