(57)【要約】【課題】コモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造において、コモンレール１４からインジェクタ１５に至る高圧燃料を効率よく冷却する。【解決手段】エンジンヘッドカバー５にその外面に露呈するように放熱部材２０が設けられているとともに、この放熱部材２０に、コモンレール１４から各インジェクタ１５に至る燃料供給路１１ａが熱伝導部材２１を介して結合されている。これにより、燃料供給路１１ａを通る高圧、高温の燃料の熱が熱伝導部材２１を介して放熱部材２０へと効率よく伝達され、放熱部材２０によりエンジンヘッドカバー５の外側へ発散される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの燃焼室の数と同数設けられかつエンジンの各燃焼室に燃料を噴射するインジェクタと、燃料を高圧にして前記各インジェクタへ供給するコモンレールとを有するコモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造であって、
エンジンヘッドカバーにその外面に露呈するように放熱部材が設けられているとともに、この放熱部材に、前記コモンレールから前記各インジェクタに至る燃料供給路が熱伝導部材を介して結合されていることを特徴とするコモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造。
【請求項２】
エンジンの燃焼室の数と同数設けられかつエンジンの各燃焼室に燃料を噴射するインジェクタと、燃料を高圧にして前記各インジェクタへ供給するコモンレールと、各インジェクタからエンジンへ噴射されずに余った燃料を燃料タンクへ戻す燃料リターン通路とを有するコモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造であって、
エンジンヘッドカバーにその外面に露呈するように放熱部材が設けられているとともに、この放熱部材に、前記各インジェクタ近傍の燃料リターン通路が熱伝導部材を介して結合されていることを特徴とするコモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造。
【請求項３】
前記燃料リターン通路は、各インジェクタに個別に設けられる余剰燃料の排出部に個別に接続されており、前記熱伝導部材は、前記各燃料リターン通路と前記放熱部材とを結合するものであることを特徴とする請求項２に記載のコモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造。
【請求項４】
前記各インジェクタは、余剰燃料の排出部が個別に設けられており、各排出部のうちの隣り合う排出部が各燃料リターン用の連通部により互いに連通されており、端に位置するいずれか一つのインジェクタの排出部に前記燃料リターン通路が接続されており、
前記熱伝導部材は、前記各連通部と前記放熱部材とを結合するものであることを特徴とする請求項２に記載のコモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造。
【請求項５】
前記放熱部材は、エンジンルーム内に導入される走行風の通過経路に位置するように前記エンジンヘッドカバーに設置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のコモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造。
【請求項６】
前記熱伝導部材は、前記燃料流通配管に対しスナップフィット状態で係止される係止部を有していることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のコモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造。
【請求項７】
前記熱伝導部材は、内部空間を有する構造であり、この内部空間に熱伝導性に優れた媒体が封入されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のコモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
コモンレールを使用した蓄圧式燃料噴射システムは、サプライポンプにより燃料タンクから燃料を取り出して高圧にしてコモンレール内に蓄積させておき、このコモンレール内の高圧燃料を各インジェクタに供給し、この各インジェクタからエンジンの燃焼室内に噴射するように構成している。
【０００３】
なお、インジェクタに圧送されながら燃焼室へ噴射されずに余った燃料は、燃料リターン通路から燃料タンクへ戻されるようになっている。
【０００４】
このリターン燃料は高温であるため、燃料配管経路途中にある樹脂部品の許容温度を越えることがある。また、高温のリターン燃料がそのまま燃料タンク内に戻されると、燃料タンク内の燃料の温度上昇をもたらし、燃料の気化を誘発しかねない。
【０００５】
仮に、燃料タンク内で燃料が気化した場合には、その気化成分が燃料タンク外に放出されて、大気汚染や、車室内に燃料臭を発する原因になるおそれがあるとともに、インジェクタへの燃料供給路内を通る燃料中に気泡（ベーパ）が発生してインジェクタによる噴射時間当りの燃料の噴射量が減少する等して所定の出力が得られなくなるおそれがある。
【０００６】
これに対し、リターン燃料を冷却することが考えられている（特許文献１，２参照。）。例えば、インジェクタから燃料タンクに至る燃料リターン通路においてエンジンの外側で燃料タンク近傍の領域に冷却手段を設置し、この冷却手段でリターン燃料を冷却するようにしている。
【特許文献１】特開２００４−１９５１６号公報
【特許文献２】特開平１０−２７４１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来例のように、冷却手段を燃料リターン通路の下流側（燃料タンク側）に設けている構造では、高温のリターン燃料の冷却効率が悪いと言え、改良の余地がある。
【０００８】
その他、コモンレールからインジェクタに供給する高圧の燃料についても高温になっているが、通常、コモンレールからインジェクタに至る燃料供給路はエンジンヘッドカバーの内側に隠蔽配置されているとともに、エンジンヘッドカバー内側にはウレタン等の防音材が配置されているので、前記燃料供給路から発散する熱はエンジンヘッドカバーの外側に排出されにくい。このようなコモンレールからインジェクタに至る燃料供給路を冷却するような対策は従来考えられていない。
【０００９】
なお、通常、自動車等の車両の走行に伴う走行風を、例えば前方に設けられるエンジンルームに導入してエンジンを冷却させるようにしているので、この走行風を利用して前記コモンレールからインジェクタに至る燃料供給路を冷却することが考えられる。例えば、エンジンヘッドカバーに走行風の通過窓を設けることができるが、エンジンヘッドカバーの内側に各種の部品が配置されている関係により、走行風が通過しにくいので、走行風で前記燃料供給路を冷却する効果は少ないと言える。
【００１０】
本発明は、コモンレール式ディーゼルエンジンの燃料供給システムにおいて、インジェクタから燃料タンクへのリターン燃料を効率よく冷却することを目的としている。また、本発明は、コモンレール式ディーゼルエンジンの燃料供給システムにおいて、コモンレールからインジェクタに至る高圧燃料を効率よく冷却することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、エンジンの燃焼室の数と同数設けられかつエンジンの各燃焼室に燃料を噴射するインジェクタと、燃料を高圧にして前記各インジェクタへ供給するコモンレールとを有するコモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造であって、エンジンヘッドカバーにその外面に露呈するように放熱部材が設けられているとともに、この放熱部材に、前記コモンレールから前記各インジェクタに至る燃料供給路が熱伝導部材を介して結合されていることを特徴としている。
【００１２】
この構成によれば、コモンレールからインジェクタに至る燃料供給路を通る高圧、高温の燃料の熱が熱伝導部材を介して放熱部材へと効率よく伝達され、放熱部材によりエンジンヘッドカバーの外側へ発散されることになる。これにより、燃焼室に比較的低温の燃料を供給できるので、燃焼効率の向上にも貢献できるようになる。
【００１３】
また、本発明は、エンジンの燃焼室の数と同数設けられかつエンジンの各燃焼室に燃料を噴射するインジェクタと、燃料を高圧にして前記各インジェクタへ供給するコモンレールと、各インジェクタからエンジンへ噴射されずに余った燃料を燃料タンクへ戻す燃料リターン通路とを有するコモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造であって、エンジンヘッドカバーにその外面に露呈するように放熱部材が設けられているとともに、この放熱部材に、前記各インジェクタ近傍の燃料リターン通路が熱伝導部材を介して結合されていることを特徴としている。
【００１４】
この構成によれば、燃料リターン通路を通る高温の燃料の熱が熱伝導部材を介して放熱部材へと効率よく伝達され、放熱部材によりエンジンヘッドカバーの外側へ発散されることになる。これにより、燃料タンクに比較的低温の燃料を戻せるので、燃料タンク内での燃料の気化を抑制または防止できるようになる。
【００１５】
上記コモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造において、前記燃料リターン通路は、各インジェクタに個別に設けられる余剰燃料の排出部に個別に接続されており、前記熱伝導部材は、前記各燃料リターン通路と前記放熱部材とを結合するものとすることができる。
【００１６】
この構成によれば、各インジェクタに個別に接続される燃料リターン通路に熱伝導部材を取り付けているから、リターン燃料をより効率よく冷却できるようになる。
【００１７】
上記コモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造において、前記各インジェクタは、余剰燃料の排出部が個別に設けられており、各排出部のうちの隣り合う排出部が各燃料リターン用の連通部により互いに連通されており、端に位置するいずれか一つのインジェクタの排出部に前記燃料リターン通路が接続されており、前記熱伝導部材は、前記各連通部と前記放熱部材とを結合するものとすることができる。
【００１８】
この構成によれば、各インジェクタ間の燃料リターン用の連通部に熱伝導部材を取り付けているから、リターン燃料をより効率よく冷却できるようになる。
【００１９】
上記コモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造において、前記放熱部材は、エンジンルーム内に導入される走行風の通過経路に位置するように前記エンジンヘッドカバ
ーに設置されたものとすることができる。
【００２０】
この構成によれば、放熱部材から発散される熱を走行風によって素早くエンジンルーム外へ運ぶことが可能になるから、熱がエンジンヘッドカバー周辺に滞留されずに済み、エンジン冷却効果が向上する。
【００２１】
上記コモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造において、前記熱伝導部材は、前記燃料流通配管に対しスナップフィット状態で係止される係止部を有するものとすることができる。
【００２２】
この構成によれば、熱伝導部材を燃料流通配管に対して簡単に着脱できるようになり、それによりエンジンヘッドカバーを着脱する際の作業性が良好となる。
【００２３】
上記コモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造において、前記熱伝導部材は、内部空間を有する構造であり、この内部空間に熱伝導性に優れた媒体が封入されたものとすることができる。
【００２４】
この構成によれば、熱伝導部材による熱伝導性が向上し、それにより燃料の冷却性能が向上する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、インジェクタへ供給する高圧、高温の燃料を効率よく冷却できるから、燃焼室に比較的低温の燃料を供給できて、燃焼効率の向上に貢献できるようになる。また、本発明によれば、インジェクタから燃料タンクへ戻す高温のリターン燃料を効率よく冷却できるから、燃料タンクに比較的低温の燃料を戻せて、燃料タンク内での燃料の気化を抑制または防止できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態を図１から図４に示して説明する。この実施形態では、自動車等の車両における車体１の前方にエンジンルーム２が設けられたタイプを例に挙げている。
【００２７】
エンジンルーム２内には、ディーゼル式のエンジン３が収納配置されており、このエンジン３のシリンダヘッドカバー４の上方は、エンジンヘッドカバー５で覆われている。
【００２８】
また、エンジン３には、シリンダヘッドの吸気ポート（図示省略）に高圧燃料を噴射するための燃料供給系が付設されている。
【００２９】
この燃料供給系としては、図２に示すように、燃料タンク１０からエンジン３の燃焼室までの燃料供給路１１に、フィルタ１２、サプライポンプ１３、コモンレール１４、インジェクタ１５を設けた構成である。
【００３０】
なお、インジェクタ１５の数は、燃焼室の数と同数設けられる。図１では４気筒エンジンを例に挙げているので四個のインジェクタ１５を備えているが、例えば６気筒エンジンの場合には六個となる。
【００３１】
この燃料供給系は、サプライポンプ１３により燃料タンク１０から燃料を取り出して高圧にしてコモンレール１４内に蓄積させておき、このコモンレール１４内の高圧燃料を各インジェクタ１５を介してシリンダヘッドの吸気ポート（図示省略）に噴射するように構成している。
【００３２】
なお、サプライポンプ１３に送られながらコモンレール１４に圧送されなかった燃料は、燃料リターン通路１６を介して、また、コモンレール１４に送られながらインジェクタ１５へ圧送されなかった燃料は、燃料リターン通路１７を介して、さらに、インジェクタ１５に圧送されながら吸気ポートへ噴射されずに余った燃料は、燃料リターン通路１８を介して、それぞれ燃料タンク１０へ戻されるようになっている。
【００３３】
なお、サプライポンプ１３からの燃料リターン通路１６およびコモンレール１４からの燃料リターン通路１７は、インジェクタ１５からの燃料リターン通路１８に合流するように接続されている。
【００３４】
インジェクタ１５からの燃料リターン通路１８は、図２に示すように、各インジェクタ１５・・・に個別に設けられる各排出部１５ａ・・・に、燃料リターン通路１８・・・が個別に接続されているとともに、各燃料リターン通路１８・・・が一つに合流されてからサプライポンプ１３からの燃料リターン通路１６に導かれた構成になっている。
【００３５】
そこで、この実施形態では、燃料供給路１１においてコモンレール１４からインジェクタ１５に至る燃料供給路１１ａの内部を流れる高圧、高温の燃料を冷却するように工夫しているので、以下で詳細に説明する。
【００３６】
具体的に、エンジンヘッドカバー５の天板部分には、放熱部材２０が取り付けられている。
【００３７】
この実施形態では、エンジンヘッドカバー５の天板部分に肉厚方向に貫通する開口５ａを設け、この開口５ａに板状の放熱部材２０を嵌め込むようにして取り付けている。
【００３８】
この放熱部材２０には、コモンレール１４から各インジェクタ１５に至る燃料供給路１１ａが熱伝導部材２１・・・を介して個別に結合されている。
【００３９】
なお、放熱部材２０は、放熱性に優れた例えば銅、鉛、アルミニウム、アルミニウム合金等の素材で形成されている。また、熱伝導部材２１は、熱伝導性に優れた例えば銅、鉛、アルミニウム、アルミニウム合金等の素材で形成されている。
【００４０】
熱伝導部材２１は、側面視で略扇形の板からなる本体部２２と、この本体部２２と一体に取り付けられかつコモンレール１４から各インジェクタ１５に至る燃料供給路１１ａを構成するパイプに係止される係止部２３とを有している。
【００４１】
本体部２２は、放熱部材２０の内面に圧接または接着されるようになっている。また、係止部２３は、コモンレール１４から各インジェクタ１５に至る燃料供給路１１ａを構成する配管に対してスナップフィット状態で係止されるように、図３および図４に示すように、正面視で略Ｃ字形のキャップ形状に形成されることによってその開口部分がある程度弾性変形して撓みうるようになっている。
【００４２】
以上説明した実施形態によれば、コモンレール１４から各インジェクタ１５に至る燃料供給路１１ａを通る高圧、高温の燃料の熱が熱伝導部材２１を介して放熱部材２０へと効率よく伝達され、放熱部材２０によりエンジンヘッドカバー５の外側へ発散されることになる。これにより、エンジン１の燃焼室に比較的低温の燃料を供給できるので、燃焼効率の向上に貢献できるようになる。
【００４３】
ところで、上記実施形態では、特に、エンジンフード１ａとエンジン３のエンジンヘッ
ドカバー５との対向隙間を、車体１の前方からエンジンルーム２内に導入される走行風をエンジンルーム２の後方へ通過させる通過経路６としているので、この走行風の通過経路６に、エンジンヘッドカバー５に取り付けられる放熱部材２０の外面を露呈させる状態にしている。これにより、放熱部材２０から発散される熱を走行風によって素早くエンジンルーム２外へ運ぶことが可能になるから、熱がエンジンヘッドカバー５の周辺に滞留されずに済み、燃料の冷却効果を向上するうえで有利となる。
【００４４】
しかも、エンジンヘッドカバー５を熱伝導部材２１で支えているので、エンジンヘッドカバー５の支持安定性が向上する。これにより、エンジンヘッドカバー５を支持固定する部分の数および当該支持固定部の差込ピンの数を減らすことが可能になり、エンジンヘッドカバー５の取付構造が簡単になる。
【００４５】
以下、本発明の他の実施形態を説明する。
【００４６】
（１）上記熱伝導部材２１の数は、コモンレール１４から各インジェクタ１５に至る各燃料供給路１１ａに個別に取り付けられるようインジェクタ１５と同数設けていたが、図５に示すように、熱伝導部材２１の本体部２２を全ての燃料供給路１１ａを覆うような大きな単一の形状とし、その底面に各燃料供給路１１ａに取り付けられる係止部２３としての複数の凹状部を設けたものとしてもよい。この場合、熱伝導部材２１の質量が大きくなるので、熱伝導性が向上し、燃料供給路１１ａからの吸熱作用の向上にも貢献できる。
【００４７】
（２）図６に示すように、上記実施形態や上記（１）で説明した熱伝導部材２１について本体部２２に内部空間２４を有する構造とし、この内部空間２４に熱伝導性に優れた媒体２５を封入することができる。この媒体２５は、熱伝導性にすぐれたものであればよく、ジェル状、液体状あるいは固形状等とすることができる。この構成によれば、熱伝導部材２１による熱伝導性が向上し、それにより燃料の冷却性能が向上する。
【００４８】
（３）図７から図９に示すように、放熱部材２０の外面、放熱部材２０の内面あるいは放熱部材２０の両面に、フィン状の凸部３０を設けてもよい。この場合、放熱部材２０の放熱面積を可及的に増大できるから、空冷による熱交換性能の向上に貢献できる。また、図１０に示すように、熱伝導部材２１の本体部２２にフィン状の凸部３０を設けてもよい。この場合、熱伝導部材２１の質量を増やすことができるから、熱伝導性が向上し、コモンレール１４から各インジェクタ１５に至る燃料供給路１１ａからの吸熱作用の向上にも貢献できる。
【００４９】
（４）図１１および図１２に示すように、熱伝導部材２１は、各インジェクタ１５から燃料タンク１０に余剰燃料を戻す燃料リターン通路１８において各インジェクタ１５の近傍に結合することができる。
【００５０】
この場合、インジェクタ１５から燃料タンク１０への燃料リターン通路１８の内部を流れる高温の燃料を冷却することができる。これにより、燃料タンク１０に比較的低温の燃料を戻せるので、燃料タンク１０内での燃料の気化を抑制または防止できるようになる。
【００５１】
（５）図１３および図１４に示すように、各インジェクタ１５・・・の各排出部１５ａ・・・のうちの隣り合う排出部１５ａ・・・を各連通部１８ａ・・・により互いに連通し、端に位置するいずれか一つのインジェクタ１５の排出部１５ａに燃料リターン通路１８を接続した構造において、この連通部１８ａ・・・に、熱伝導部材２１を結合するようにしてもよい。
【００５２】
この場合、上記（４）と同様、インジェクタ１５内の余剰燃料を排出した直後に冷却す
ることが可能となるので、リターン燃料を効率よく冷却することが可能となり、燃料タンク１０に低温のリターン燃料を戻すことが可能になる。
【００５３】
（６）図示していないが、図１に示すように燃料供給路１１ａと放熱部材２０とを熱伝導部材２１で結合する構造に対し、上記（４）または上記（５）で説明したような構造を付加してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係るコモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造の一実施形態で、エンジンルーム内部を模式的に示す側面図である。
【図２】図１の燃料供給系を主体として示す平面図である。
【図３】図１の燃料供給路に対する熱伝導部材の取り付け部分を示す分解斜視図である。
【図４】図１の（４）−（４）線断面の矢視図である。
【図５】図４の熱伝導部材の他例１を示す正面図である。
【図６】図４の熱伝導部材の他例２を示す正面図である。
【図７】図４の熱伝導部材の他例３を示す正面図である。
【図８】図４の熱伝導部材の他例４を示す正面図である。
【図９】図４の熱伝導部材の他例５を示す正面図である。
【図１０】図４の熱伝導部材の他例６を示す正面図である。
【図１１】本発明に係るコモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造の他の実施形態で、図１に対応する図である。
【図１２】図１１の実施形態で、図３に対応する図である。
【図１３】本発明に係るコモンレール式ディーゼルエンジンの燃料冷却構造のさらに他の実施形態で、図２に対応する図である。
【図１４】図１３の燃料供給路に対する熱伝導部材の取り付け部分を示す分解斜視図で、図３と反対側から見た図である。
【符号の説明】
【００５５】
１      車体
２      エンジンルーム
３      エンジン
４      シリンダヘッドカバー
５      エンジンヘッドカバー
１０      燃料タンク
１１      燃料供給路
１１ａ    コモンレールから各インジェクタに至る燃料供給路
１４      コモンレール
１５      インジェクタ
１８      インジェクタから燃料タンクへの燃料リターン通路
２０      放熱部材
２１      熱伝導部材
【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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【図８】
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【図９】
2006299871.tif 000011
【図１０】
2006299871.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2006299871.tif 000014
【図１３】
2006299871.tif 000015
【図１４】
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