(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（２）に燃料を供給する複数の燃料噴射弁（１０）とともに前記内燃機関または前記内燃機関近傍に取り付けられ、燃料供給源（７）からの燃料を前記燃料噴射弁に分配する燃料レール（１）であって、
前記燃料供給源からの燃料が流れる燃料流路（２３）を有する長尺状のレール部（２０）と、
前記レール部の長手方向に沿って複数設けられ、前記燃料流路および複数の前記燃料噴射弁のそれぞれに連通する加熱室（３００）を有する加熱室形成部（３０）と、
発熱可能な発熱部（４２）を有し、当該発熱部が前記加熱室内に位置するよう前記加熱室形成部に設けられる加熱装置（４０）と、
前記加熱室内に形成され、前記燃料流路内の燃料を前記加熱室内へ導く入口開口部（５１）と、
前記加熱室内に形成され、前記加熱室内の燃料を前記燃料噴射弁へ導く出口開口部（６１）と、を備え、
前記入口開口部は、前記燃料レールが前記内燃機関または前記内燃機関近傍に取り付けられた状態において、前記発熱部に対し鉛直方向上側に位置するよう、かつ、前記加熱室を形成する壁面（３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６）のうち前記発熱部に対し鉛直方向上側の壁面である特定壁面（３０１）から第１の所定距離である第１所定距離（ｄ１）離れた位置に形成され、
前記出口開口部は、前記燃料レールが前記内燃機関または前記内燃機関近傍に取り付けられた状態において、前記発熱部に対し鉛直方向上側に位置するよう、かつ、前記特定壁面から第２の所定距離である第２所定距離（ｄ２）離れた位置に形成され、
前記第１所定距離および前記第２所定距離は、所定値以下に設定されていることを特徴とする燃料レール。
【請求項２】
前記入口開口部および前記出口開口部は、前記特定壁面に対向するよう形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料レール。
【請求項３】
前記第１所定距離と前記第２所定距離とは、同じに設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料レール。
【請求項４】
前記加熱室を前記入口開口部が含まれる領域である入口領域（３１０）と前記出口開口部が含まれる領域である出口領域（３２０）とに仕切るよう、前記発熱部から第３の所定距離である第３所定距離（ｄ３）離れた位置に設けられる仕切部（７０）をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料レール。
【請求項５】
前記仕切部は、少なくとも一部（７１）が前記入口開口部と前記出口開口部との間に位置するよう形成されていることを特徴とする請求項４に記載の燃料レール。
【請求項６】
前記発熱部は、前記特定壁面から第４の所定距離である第４所定距離（ｄ４）離れた位置に設けられ、
前記第４所定距離は、前記第１所定距離および前記第２所定距離よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料レール。
【請求項７】
前記発熱部は、前記加熱室を形成する壁面（３０１、３０４）から第５の所定距離である第５所定距離（ｄ５）離れた位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料レール。
【請求項８】
前記加熱室形成部は、前記燃料流路の外部に設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料レール。
【請求項９】
前記加熱室形成部および前記加熱装置は、前記レール部の長手方向に対し垂直な特定の方向から見たとき、前記レール部のシルエット内に収まるよう設けられていることを特徴とする請求項８に記載の燃料レール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料レールに関し、特に燃料を加熱する機能を有する燃料レールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加熱した燃料を燃料噴射弁から噴射し内燃機関に供給する燃料供給システムが知られている。例えば特許文献１に記載された燃料レールでは、加熱室で加熱した燃料を内燃機関に供給することにより、燃料の着火性の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８３４７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、エタノール等のアルコール燃料、または、アルコールとガソリンとの混合燃料を内燃機関に用いる場合、アルコールの濃度が高く、かつ、環境温度が低いとき、燃料の着火性が低下し、内燃機関が始動不可となることがある。そこで、上述のように加熱した燃料を内燃機関に供給することにより、アルコール燃料またはアルコール濃度の高い混合燃料であっても、環境温度にかかわらず内燃機関を始動させることができる。
【０００５】
また、ガソリンを内燃機関に用いる場合、環境温度が低いとき、燃料の粘度が増大し、燃料噴霧の粒度が増大することがある。燃料噴霧の粒度が増大すると、燃料の着火性が低下し、内燃機関の出力低下およびエミッション悪化を引き起こすおそれがある。そこで、上述のように加熱した燃料を燃焼室に供給することにより燃料噴霧の粒度を小さくし、環境温度が低い場合でも、内燃機関の出力低下およびエミッション悪化を抑制することができる。
【０００６】
ところで、特許文献１には、円筒状の加熱室の中心軸に沿うよう棒状の発熱部を設けた燃料レールが開示されている（特許文献１の図２０参照）。ここで、燃料レールが内燃機関に取り付けられた状態において、燃料を加熱室内へ導く入口開口部は、加熱室を形成する壁面のうち発熱部に対し鉛直方向上側の壁面に形成され、発熱部に対向している。また、燃料を加熱室内から燃料噴射弁へ導く出口開口部は、入口開口部が形成された壁面（発熱部に対し鉛直方向上側の壁面）に対向する壁面（発熱部に対し鉛直方向下側の壁面）に形成されている。この燃料レールでは、入口開口部を経由して加熱室に流入した燃料は、一旦発熱部に接触するものの、発熱部により加熱されて重量が変化し、発熱部に対し鉛直方向上側の壁面に沿って加熱室の上部へ移動し滞留する。一方、温度の低い燃料は、発熱部に対し鉛直方向下側の壁面に沿って加熱室の下部に滞留する。よって、発熱部に対し鉛直方向下側の壁面に形成された出口開口部を経由して、温度の低い燃料が燃料噴射弁に導かれるおそれがある。
また、特許文献１の燃料レールでは、燃料と発熱部との接触の機会が少ないため、発熱部による燃料の加熱の効率が低下するおそれがある。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、加熱効率が高く、加熱した燃料を効率良く燃料噴射弁へ導くことが可能な燃料レールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、内燃機関に燃料を供給する複数の燃料噴射弁とともに内燃機関または内燃機関近傍に取り付けられ、燃料供給源からの燃料を燃料噴射弁に分配する燃料レールであって、レール部と加熱室形成部と加熱装置と入口開口部と出口開口部とを備えている。
【０００９】
レール部は、長尺状に形成され、燃料供給源からの燃料が流れる燃料流路を有している。加熱室形成部は、レール部の長手方向に沿って複数設けられ、燃料流路および複数の燃料噴射弁のそれぞれに連通する加熱室を有している。加熱装置は、発熱可能な発熱部を有し、当該発熱部が加熱室内に位置するよう加熱室形成部に設けられている。入口開口部は、加熱室内に形成され、燃料流路内の燃料を加熱室内へ導く。出口開口部は、加熱室内に形成され、加熱室内の燃料を燃料噴射弁へ導く。
【００１０】
本発明では、入口開口部は、燃料レールが内燃機関または内燃機関近傍に取り付けられた状態において、発熱部に対し鉛直方向上側に位置するよう、かつ、加熱室を形成する壁面のうち発熱部に対し鉛直方向上側の壁面である特定壁面から第１の所定距離である第１所定距離離れた位置に形成されている。出口開口部は、燃料レールが内燃機関または内燃機関近傍に取り付けられた状態において、発熱部に対し鉛直方向上側に位置するよう、かつ、特定壁面から第２の所定距離である第２所定距離離れた位置に形成されている。そして、第１所定距離および第２所定距離は、所定値以下に設定されている。
【００１１】
このように、本発明では、入口開口部および出口開口部は、発熱部に対し鉛直方向上側に位置し、かつ、加熱室の鉛直方向上側の特定壁面から所定値以下の距離離れた位置に形成されている。そのため、発熱部で加熱された燃料は、重量が変化し加熱室の特定壁面側に移動し、出口開口部を経由して燃料噴射弁へ導かれる。よって、本発明では、発熱部で加熱した燃料を効率良く燃料噴射弁へ導くことができる。
【００１２】
また、入口開口部を特定壁面に対向するよう形成した場合、入口開口部を経由して燃料流路から加熱室へ流入した燃料は、特定壁面に衝突する。これにより、加熱室内に燃料の乱流が発生する。よって、燃料が発熱部に接触する機会を増大させることができる。したがって、発熱部による燃料の加熱効率を向上することができる。よって、加熱室内の燃料を効率良く加熱することができる。
さらに、出口開口部を特定壁面に対向するよう形成した場合、入口開口部から加熱室に流入し乱流により発熱部に接触し加熱された燃料は、特定壁面側に移動し、特定壁面に対向する出口開口部を経由して燃料噴射弁へ導かれる。これにより、加熱した燃料を効率良く燃料噴射弁へ導くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態による燃料レールを示す斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態による燃料レールをレール部の長手方向に対し垂直な特定の方向から見た模式図。
【図３】（Ａ）は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面の模式図。
【図４】図３（Ａ）のＩＶ−ＩＶ線断面図。
【図５】本発明の第１実施形態による燃料レールの発熱部近傍を示す斜視図。
【図６】本発明の第１実施形態による燃料レールを内燃機関近傍に取り付けた状態を示す図。
【図７】（Ａ）本発明の第２実施形態による燃料レールを示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面の模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の複数の実施形態による燃料レールを図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料レール、および、その一部を図１〜６に示す。
【００１５】
図１に示すように、第１実施形態の燃料レール１は、内燃機関（以下、「エンジン」という）２の近傍に取り付けられる。エンジン２は、４つの気筒３を有する４気筒エンジンである。各気筒３には、燃焼室４が形成されている。エンジン２は、例えばエタノール等のアルコール燃料、または、アルコールとガソリンとの混合燃料を燃料として駆動する。各燃焼室４には、吸気ポート５が接続されており、当該吸気ポート５を経由して燃焼室４に吸気が導入される。吸気ポート５は、インテークマニホールド６に形成されている。
【００１６】
吸気ポート５のそれぞれに燃料噴射弁１０が設けられる。すなわち、燃料噴射弁１０は、４つ設けられる。燃料噴射弁１０は、噴孔１１が吸気ポート５内に露出するよう設けられる。燃料噴射弁１０の噴孔１１から吸気ポート５内に噴射される燃料は、霧状となって吸気とともに燃焼室４に導入され、燃焼室４で燃焼する。
本実施形態では、燃料レール１は、燃料噴射弁１０とともに、エンジン２近傍のインテークマニホールド６に取り付けられ、燃料供給源としての燃料タンク７からの燃料を燃料噴射弁１０に分配する。
【００１７】
燃料レール１は、レール部２０、加熱室形成部３０、加熱装置４０、入口パイプ５０、出口パイプ６０、および、仕切部７０等を備えている。
レール部２０は、上蓋２１および下蓋２２等を有している。上蓋２１および下蓋２２は、それぞれ、例えば金属により長尺の板状に形成されている。上蓋２１と下蓋２２とは、それぞれの長手方向を合わせ、板厚方向に重なり合うよう設けられている。なお、上蓋２１または下蓋２２は、所定の部分が、板厚方向に凹むよう形成されている。これにより、上蓋２１と下蓋２２との間に、燃料流路２３が形成されている（図３（Ａ）、４、６参照）。当該燃料流路２３は、レール部２０の長手方向へ延びるよう形成されている。
【００１８】
図２に示すように、上蓋２１の長手方向の一端に、燃料入口２４が形成されている。燃料入口２４は、燃料流路２３の一端に連通している。燃料入口２４には、インレットパイプ２５の一端が接続される。インレットパイプ２５の他端には、燃料タンク７から延びる燃料供給路８が接続される（図１参照）。燃料供給路８の燃料タンク７とインレットパイプ２５との間には、燃料ポンプ９が設けられている。燃料ポンプ９は、燃料タンク７内の燃料を吸引し吐出する。燃料ポンプ９が作動すると、燃料タンク７内の燃料が燃料供給路８を経由してインレットパイプ２５へ圧送される。これにより、燃料タンク７からの燃料が燃料流路２３に流入する。
【００１９】
下蓋２２には、複数の固定部２６が形成されている。レール部２０は、固定部２６にボルト等の締結部材を通すことによりインテークマニホールド６に固定される。また、下蓋２２には、燃料噴射弁１０と同数の接続カップ２７が形成されている。当該接続カップ２７に、燃料噴射弁１０の噴孔１１とは反対側の端部が接続される。
【００２０】
加熱室形成部３０は、例えば金属により形成され、レール部２０の長手方向に沿って複数が等間隔で設けられている（図１、２参照）。本実施形態では、加熱室形成部３０は、燃料噴射弁１０の数と同じく、４つ設けられている。
【００２１】
加熱室形成部３０は、本体３１、蓋部３２および取付部３３等を有している。
本体３１は、一方の端部に底部を有する矩形筒状に形成されている。蓋部３２は、矩形の板状に形成され、本体３１の底部とは反対側の開口を塞ぐようにして設けられている。取付部３３は、本体３１の底部から矩形筒状に延びるよう、本体３１と一体に形成されている。これにより、取付部３３の内側空間は、本体３１の内側空間に連通している。
【００２２】
加熱室形成部３０は、本体３１の４つの外壁のうちの１つがレール部２０の上蓋２１に当接するよう、燃料流路２３の外側、すなわち、レール部２０の外側に設けられている。
本体３１は、内壁に壁面３０１、３０２、３０３、３０４、３０５を有している（図３参照）。図３（Ａ）に示すように、壁面３０１および壁面３０２は、上蓋２１に対し平行となるよう形成されている。また、壁面３０３、壁面３０４および壁面３０５は、上蓋２１に対し垂直となるよう壁面３０１と壁面３０２との間に形成されている。蓋部３２は、一方の面に、本体３１の開口を塞ぐ壁面３０６を有している。これにより、本体３１の内側に、壁面３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６に囲まれた略直方体形状の加熱室３００が形成されている。なお、加熱室３００の容積は、例えば５〜９ｍｌ、すなわち、５〜９ｃｍ3であることが望ましい。
【００２３】
加熱装置４０は、本体４１、発熱部４２およびホルダ４３等を有している。
本体４１は、略円筒状に形成されている。発熱部４２は、例えば金属により長い円柱状に形成されている。発熱部４２は、本体４１と同軸となるよう本体４１に設けられている。発熱部４２は、電力を供給されることにより発熱する。これにより、発熱部４２は、周囲の媒体（気体または液体等）を加熱することができる。ホルダ４３は、例えば金属により略円筒状に形成され、内壁に本体４１の外壁が嵌合するよう、すなわち、本体４１の周囲を覆うよう設けられている。ここで、本体４１とホルダ４３との間は、液密に保持されている。
【００２４】
加熱装置４０は、発熱部４２が加熱室３００内に位置するよう、ホルダ４３の外壁が取付部３３の内壁に嵌合するよう加熱室形成部３０に取り付けられている。ここで、ホルダ４３と取付部３３との間は、液密に保持されている。また、加熱装置４０は、発熱部４２の軸が壁面３０１、３０２、３０３、３０４に対しては平行となるよう、壁面３０５、３０６に対しては垂直となるよう加熱室形成部３０に取り付けられている。
【００２５】
本実施形態では、複数の加熱室形成部３０および加熱装置４０は、それぞれ、発熱部４２の軸がレール部２０の長手方向に対し傾斜するようレール部２０に設けられている（図２参照）。これにより、加熱装置４０を加熱室形成部３０の取付部３３に容易に取り付けることができる。
【００２６】
また、本実施形態では、加熱室形成部３０および加熱装置４０は、レール部２０の長手方向に対し垂直な特定の方向（図２の紙面に対し垂直な方向）から見たとき、レール部２０のシルエット内に収まるよう設けられている。
【００２７】
入口パイプ５０は、例えば金属により円筒状に形成され、加熱室３００内に設けられている（図５参照）。入口パイプ５０は、軸が壁面３０１、３０２に対しては垂直となるよう、壁面３０３、３０４、３０５、３０６に対しては平行となるよう設けられている。よって、入口パイプ５０は、壁面３０３に対し垂直な方向から見たとき、軸が発熱部４２の軸と直交する（図３（Ａ）参照）。
【００２８】
入口パイプ５０は、一端が壁面３０２に接続している。入口パイプ５０は、一端側の開口部が、加熱室形成部３０の本体３１、および、上蓋２１に形成された穴部を経由して燃料流路２３に連通している。これにより、入口パイプ５０の一端側の開口部を経由して燃料流路２３から入口パイプ５０の内側へ燃料が流入する。
【００２９】
入口パイプ５０は、他端が壁面３０１近傍に位置するよう設けられている。入口パイプ５０の一端側の開口部から入口パイプ５０の内側に流入した燃料は、入口パイプ５０の他端側の開口部である入口開口部５１を経由して加熱室３００内へ導かれる。
【００３０】
入口開口部５１は、壁面３０１に対向するよう、かつ、壁面３０１から第１の所定距離である第１所定距離ｄ１離れた位置に形成されている。本実施形態では、第１所定距離ｄ１は、所定値以下に設定されている。また、図６に示すように、本実施形態では、加熱室３００を形成する壁面３０１は、燃料レール１がエンジン２近傍のインテークマニホールド６に取り付けられた状態において、発熱部４２に対し鉛直方向上側に位置している。ここで、壁面３０１は、特許請求の範囲における「特定壁面」に対応している。また、「入口開口部５１が壁面３０１に対向する」とは、入口開口部５１の開口面が壁面３０１に対し平行となる状態、あるいは、入口開口部５１の開口面に垂直な仮想直線が壁面３０１に直交する状態のことをいう。
本実施形態では第１所定距離ｄ１が所定値以下に設定されているため、入口開口部５１から加熱室３００内へ流入した燃料は、壁面３０１に衝突する。そのため、加熱室３００内に燃料の乱流が発生する。
【００３１】
出口パイプ６０は、例えば金属により円筒状に形成され、加熱室３００内に設けられている（図５参照）。出口パイプ６０は、入口パイプ５０と同様、軸が壁面３０１、３０２に対しては垂直となるよう、壁面３０３、３０４、３０５、３０６に対しては平行となるよう設けられている。よって、出口パイプ６０は、壁面３０３に対し垂直な方向から見たとき、軸が発熱部４２の軸と直交する（図３（Ａ）参照）。また、出口パイプ６０は、入口パイプ５０に対し平行である。
出口パイプ６０は、一端が壁面３０２に接続している。出口パイプ６０は、一端側の開口部が、加熱室形成部３０の本体３１、および、上蓋２１に形成された穴部を経由して接続カップ２７に内側に連通している。
【００３２】
出口パイプ６０は、他端が壁面３０１近傍に位置するよう設けられている。加熱室３００内の燃料は、出口パイプ６０の他端側の開口部である出口開口部６１を経由して出口パイプ６０の内側に流入する。出口パイプ６０の内側に流入した燃料は、出口パイプ６０の一端側の開口部および接続カップ２７を経由して燃料噴射弁１０へ導かれる。
【００３３】
出口開口部６１は、壁面３０１に対向するよう、かつ、壁面３０１から第２の所定距離である第２所定距離ｄ２離れた位置に形成されている。本実施形態では、第２所定距離ｄ２は、所定値以下に設定されている。また、第１所定距離ｄ１と第２所定距離ｄ２とは、同じに設定されている。また、「出口開口部６１が壁面３０１に対向する」とは、出口開口部６１の開口面が壁面３０１に対し平行となる状態、あるいは、出口開口部６１の開口面に垂直な仮想直線が壁面３０１に直交する状態のことをいう。
このように、加熱室３００は、入口開口部５１（入口パイプ５０）を経由して燃料流路２３に連通し、出口開口部６１（出口パイプ６０）を経由して各燃料噴射弁１０に連通している。
上記構成により、本実施形態では、入口開口部５１から加熱室３００に流入し乱流により発熱部４２に接触し加熱された燃料は、壁面３０１近傍の出口開口部６１に導かれる。
【００３４】
仕切部７０は、例えば金属により板状に形成されている。仕切部７０は、加熱室３００を入口開口部５１が含まれる領域である入口領域３１０と出口開口部６１が含まれる領域である出口領域３２０とに仕切るよう、加熱室３００内に設けられている（図３（Ａ）参照）。本実施形態では、仕切部７０は、加熱室形成部３０の本体３１とは別体に形成されている。
【００３５】
図４に示すように、仕切部７０は、第１仕切部７１、第２仕切部７２および第３仕切部７３からなる。
第１仕切部７１は、矩形の板状に形成され、入口開口部５１と出口開口部６１との間に位置するよう、かつ、隣り合う２つの辺がそれぞれ壁面３０１と壁面３０３とに接続するよう設けられている。
【００３６】
第２仕切部７２は、矩形の板状に形成され、入口パイプ５０と出口パイプ６０との間に位置するよう、かつ、隣り合う２つの辺がそれぞれ壁面３０３と壁面３０２とに接続するよう設けられている。ここで、第２仕切部７２は、壁面３０２に接続する辺とは反対側の辺が第１仕切部７１に接続するよう、第１仕切部７１と一体に形成されている。
【００３７】
第３仕切部７３は、矩形の板状に形成され、隣り合う２つの辺がそれぞれ壁面３０１と壁面３０４とに接続するよう設けられている。ここで、第３仕切部７３は、壁面３０４に接続する辺とは反対側の辺が第１仕切部７１に接続するよう、第１仕切部７１と一体に形成されている。
このように、本実施形態では、第１仕切部７１、第２仕切部７２および第３仕切部７３が一体となって仕切部７０を形成している。
【００３８】
仕切部７０は、面方向が発熱部４２の軸に直交するよう設けられている。
図４に示すように、第２仕切部７２と発熱部４２との最短距離は、第３の所定距離である第３所定距離ｄ３である。すなわち、第２仕切部７２は、発熱部４２から第３所定距離ｄ３離れた位置に設けられている。また、第３仕切部７３と発熱部４２との最短距離も第３所定距離ｄ３である。すなわち、第３仕切部７３は、発熱部４２から第３所定距離ｄ３離れた位置に設けられている。このように、仕切部７０は、発熱部４２から第３所定距離ｄ３離れた位置に設けられている。
【００３９】
上述のように、第１仕切部７１が入口開口部５１と出口開口部６１との間に位置するため、入口開口部５１から加熱室３００へ流入した燃料は、出口開口部６１側への流れが第１仕切部７１により遮られる（図３（Ａ）、（Ｂ）参照）。
【００４０】
また、発熱部４２の径外側に第２仕切部７２および第３仕切部７３が位置するため、入口開口部５１から加熱室３００へ流入した燃料は、第２仕切部７２および第３仕切部７３と壁面３０２および壁面３０４との間を通り、発熱部４２に接触しながら入口領域３１０から出口領域３２０へ流れる（図３（Ａ）、（Ｂ）、図４参照）。
【００４１】
図４に示すように、発熱部４２は、壁面３０１から第４の所定距離である第４所定距離ｄ４離れた位置に設けられている。本実施形態では、第４所定距離ｄ４は、第１所定距離ｄ１および第２所定距離ｄ２よりも大きく設定されている。
【００４２】
また、発熱部４２は、壁面３０１および壁面３０４から第５の所定距離である第５所定距離ｄ５離れた位置に設けられている。当該第５所定距離ｄ５は、発熱部４２が発熱したとき、発熱部４２の表面に膜沸騰が生じない程度の大きさに設定されている。ここで、「膜沸騰」とは、発熱部４２の急激な温度上昇により発熱部４２の表面の燃料が急沸騰し、発熱部４２の表面に膜状の気体が生成される現象のことをいう。発熱部４２の表面に膜沸騰が生じると、発熱部４２が断熱され、発熱部４２周囲の燃料の加熱効率が低下するおそれがある。
【００４３】
図６に示すように、本実施形態では、発熱部４２は、燃料レール１がエンジン２近傍のインテークマニホールド６に取り付けられた状態において、入口開口部５１および出口開口部６１に対し鉛直方向下側に位置するよう設けられている。そのため、発熱部４２により加熱された燃料は、重量が変化し、発熱部４２の鉛直方向上側に位置する出口開口部６１へ導かれる。これにより、発熱部４２で加熱された燃料を燃料噴射弁１０へ効率良く導くことができる。
【００４４】
図１に示すように、本実施形態では、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）１２をさらに備えている。ＥＣＵ１２は、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭ、および、入出力手段等を有する小型のコンピュータである。ＥＣＵ１２は、車両の各部に取り付けられたセンサ類からの信号等に基づき、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って処理を行い、車両各部の装置等を制御する。
【００４５】
本実施形態では、ＥＣＵ１２は、燃料のアルコール濃度が所定値以上で、かつ、環境温度が所定値以下の場合、エンジン２の始動時、加熱装置４０に供給する電力を増大させる。これにより、加熱装置４０の発熱部４２で加熱された燃料が燃料噴射弁１０から吸気ポート５内に噴射され、エンジン２の燃焼室４に供給される。このとき噴射される燃料は、温度が高いため、着火性が向上している。よって、燃料のアルコール濃度が所定値以上で、かつ、環境温度が所定値以下であっても、エンジン２を始動させることができる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態では、レール部２０は、長尺状に形成され、燃料タンク７からの燃料が流れる燃料流路２３を有している。加熱室形成部３０は、レール部２０の長手方向に沿って複数設けられ、燃料流路２３および複数の燃料噴射弁１０のそれぞれに連通する加熱室３００を有している。加熱装置４０は、発熱可能な発熱部４２を有し、当該発熱部４２が加熱室３００内に位置するよう加熱室形成部３０に設けられている。
入口開口部５１は、加熱室３００内に形成され、燃料流路２３内の燃料を加熱室３００内へ導く。出口開口部６１は、加熱室３００内に形成され、加熱室３００内の燃料を燃料噴射弁１０へ導く。
【００４７】
本実施形態では、入口開口部５１は、燃料レール１がエンジン２近傍のインテークマニホールド６に取り付けられた状態において、発熱部４２に対し鉛直方向上側に位置するよう、かつ、加熱室３００を形成する壁面３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６のうち発熱部４２に対し鉛直方向上側の壁面（特定壁面）である壁面３０１から第１の所定距離である第１所定距離ｄ１離れた位置に形成されている。出口開口部６１は、燃料レール１がエンジン２近傍のインテークマニホールド６に取り付けられた状態において、発熱部４２に対し鉛直方向上側に位置するよう、かつ、壁面３０１から第２の所定距離である第２所定距離ｄ２離れた位置に形成されている。そして、第１所定距離ｄ１および第２所定距離ｄ２は、所定値以下に設定されている。
【００４８】
このように、本実施形態では、入口開口部５１および出口開口部６１は、発熱部４２に対し鉛直方向上側に位置し、かつ、加熱室３００の鉛直方向上側の壁面３０１から所定値以下の距離離れた位置に形成されている。そのため、発熱部４２で加熱された燃料は、重量が変化し加熱室３００の壁面３０１側に移動し、出口開口部６１を経由して燃料噴射弁１０へ導かれる。よって、本実施形態では、発熱部４２で加熱した燃料を効率良く燃料噴射弁１０へ導くことができる。
また、本実施形態では、入口開口部５１が、壁面３０１に対向するよう、かつ、壁面３０１から所定距離以下となる位置に形成されている。そのため、入口開口部５１を経由して燃料流路２３から加熱室３００へ流入した燃料は、壁面３０１に衝突する。これにより、加熱室３００内に燃料の乱流が発生する。よって、燃料が発熱部４２に接触する機会を増大させることができる。したがって、発熱部４２による燃料の加熱効率を向上することができる。よって、加熱室３００内の燃料を効率良く加熱することができる。
【００４９】
さらに、本実施形態では、出口開口部６１が、入口開口部５１と同様、壁面３０１に対向するよう、かつ、壁面３０１から所定距離以下となる位置に形成されている。そのため、入口開口部５１から加熱室３００に流入し乱流により発熱部４２に接触し加熱された燃料は、壁面３０１側に移動し、壁面３０１に対向する出口開口部６１を経由して燃料噴射弁１０に導かれる。これにより、加熱した燃料を効率良く燃料噴射弁１０へ導くことができる。
また、本実施形態では、第１所定距離ｄ１と第２所定距離ｄ２とは、同じに設定されている。
【００５０】
また、本実施形態では、加熱室３００を入口開口部５１が含まれる領域である入口領域３１０と出口開口部６１が含まれる領域である出口領域３２０とに仕切るよう、発熱部４２から第３の所定距離である第３所定距離ｄ３離れた位置に設けられる仕切部７０をさらに備えている。そのため、入口開口部５１から加熱室３００に流入した燃料は、発熱部４２に接触しながら入口領域３１０から出口領域３２０へ流れ、出口開口部６１へ導かれる。これにより、発熱部４２による燃料の加熱効率を向上できる。
【００５１】
また、本実施形態では、仕切部７０は、少なくとも一部（第１仕切部７１）が入口開口部５１と出口開口部６１との間に位置するよう形成されている。そのため、入口開口部５１から加熱室３００へ流入した燃料は、出口開口部６１側への流れが第１仕切部７１により遮られる。これにより、入口開口部５１から加熱室３００へ流入した直後の発熱部４２で加熱されていない燃料が、そのまま、出口開口部６１を経由して燃料噴射弁１０へ導かれるのを防ぐことができる。よって、未加熱で温度が低い燃料が燃料噴射弁１０から噴射されるのを防ぐことができる。
【００５２】
また、本実施形態では、発熱部４２は、壁面３０１から第４の所定距離である第４所定距離ｄ４離れた位置に設けられている。第４所定距離ｄ４は、第１所定距離ｄ１および第２所定距離ｄ２よりも大きく設定されている。
【００５３】
また、本実施形態では、発熱部４２は、加熱室３００を形成する壁面３０１、３０４から第５の所定距離である第５所定距離ｄ５離れた位置に設けられている。当該第５所定距離ｄ５は、発熱部４２が発熱したとき、発熱部４２の表面に膜沸騰が生じない程度の大きさに設定されている。よって、発熱部４２の表面に膜沸騰が生じるのを抑制し、発熱部４２周囲の燃料の加熱効率を向上することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、加熱室形成部３０は、燃料流路２３の外部に設けられている。仮に加熱室形成部３０が燃料流路２３内部に設けられる構成を考えた場合、発熱部４２により加熱された加熱室３００内の燃料は、加熱室３００の外部、すなわち、燃料流路２３内の、温度の低い燃料により冷却されるおそれがある。一方、本実施形態では、加熱室形成部３０が燃料流路２３の外部に設けられているため、加熱室３００内の燃料が冷却されるのを抑制することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、加熱室形成部３０および加熱装置４０は、レール部２０の長手方向に対し垂直な特定の方向から見たとき、レール部２０のシルエット内に収まるよう設けられている。これにより、燃料レール１全体の体格を小さくすることができる。よって、燃料レール１の車両への搭載性を向上することができる。
【００５６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による燃料レールの一部を図７に示す。第２実施形態は、仕切部の形状が第１実施形態と異なる。
【００５７】
第２実施形態では、仕切部７０は、加熱室形成部３０の本体３１の所定の箇所を、外壁側から内壁側に凹むよう変形させることにより形成されている（図７（Ａ）、（Ｂ）参照）。すなわち、仕切部７０は、本体３１と一体に形成されている。仕切部７０（第１仕切部７１、第２仕切部７２、第３仕切部７３）の機能的な意義は、第１実施形態の仕切部７０（第１仕切部７１、第２仕切部７２、第３仕切部７３）と同様である。
以上説明したように、本実施形態では、仕切部７０が加熱室形成部３０の本体３１と一体に形成されているため、仕切部７０が本体３１と別体に形成される第１実施形態と比べ、部材点数および組み付け工数を削減することができる。
【００５８】
（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、第１所定距離ｄ１と第２所定距離ｄ２とは、異なるよう設定されていてもよい。
【００５９】
また、本発明の他の実施形態では、仕切部は、第２仕切部および第３仕切部の少なくとも一方を有していなくてもよい。また、仕切部は、発熱部から第３所定距離離れていれば、壁面３０４または壁面３０２に接続するよう設けられていてもよい。また、燃料レールは、仕切部を備えていなくてもよい。
【００６０】
また、上述の実施形態では、加熱室形成部がレール部の上蓋に接続するよう設けられる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、加熱室形成部は、レール部の下蓋に接続するよう設けられていてもよい。すなわち、加熱室形成部は、レール部に対し鉛直方向下側に設けられていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、加熱室形成部は、燃料流路の内部、すなわち、レール部の上蓋と下蓋との間に設けられていてもよい。
【００６１】
また、本発明の他の実施形態では、レール部の上蓋と下蓋とは、一体に形成されていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、加熱室形成部および加熱装置は、レール部の長手方向に対し垂直な特定の方向から見たとき、レール部のシルエット外にはみ出すよう設けられていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、加熱室の容積は、５〜９ｃｍ3に限らず、５〜９ｃｍ3以外の大きさでもよい。
【００６２】
また、上述の実施形態では、加熱室形成部３０の本体３１と取付部３３とが一体に形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、本体３１と取付部３３とは別体に形成されていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、加熱装置の本体および発熱部は、どのような形状に形成されていてもよい。また、加熱装置は、本体を備えていなくてもよい。
【００６３】
また、上述の実施形態では、加熱室形成部３０の本体３１を矩形筒状に形成する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、本体３１は、三角筒状や五角筒状等の多角筒状、または、円筒状に形成されていてもよい。
【００６４】
また、本発明の他の実施形態では、入口開口部および出口開口部は、入口パイプまたは出口パイプのような筒部材の端部以外の場所に形成されていてもよい。すなわち、入口パイプまたは出口パイプを備えていなくてもよい。また、本発明の他の実施形態では、入口開口部および出口開口部は、加熱室を形成する壁面（特定壁面等）に対向するよう形成されていなくてもよい。すなわち、入口開口部および出口開口部は、例えば加熱装置の発熱部に対向するよう形成されていてもよい。
【００６５】
また、上述の実施形態では、燃料レールを、燃料噴射弁の噴孔が吸気ポート内に露出するようインテークマニホールドに取り付ける例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、燃料レールを、例えば燃料噴射弁の噴孔が内燃機関の燃焼室に露出するよう、すなわち、直噴式の内燃機関に取り付けることとしてもよい。
【００６６】
また、本発明の他の実施形態では、加熱室形成部および加熱装置は、内燃機関に取り付けられる燃料噴射弁の数に応じて、任意の数設けることができる。すなわち、本発明は、任意の気筒数の内燃機関に適用することができる。
【００６７】
また、本発明は、エタノール等のアルコール燃料、または、アルコールとガソリンとの混合燃料を燃料とする内燃機関に限らず、ガソリンを燃料とする内燃機関にも適用することができる。この場合、環境温度が低くても、加熱装置による燃料の加熱により、燃料の粘度が低下し、噴霧の粒度を小さくできる。よって、燃焼室での燃料の着火性を向上できる。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１  ・・・・・燃料レール
２０  ・・・・レール部
２３  ・・・・燃料流路
３０  ・・・・加熱室形成部
４０  ・・・・加熱装置
４２  ・・・・発熱部
５１  ・・・・入口開口部
６１  ・・・・出口開口部
３００  ・・・加熱室
３０１  ・・・壁面（特定壁面）
３０２、３０３、３０４、３０５、３０６  ・・・壁面
【図１】
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【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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