(57)【要約】【課題】燃料噴射弁の構造の複雑化を抑えつつ各吸気ポートの燃料付着量のばらつきを低減できる燃料供給装置を提供する。【解決手段】燃料供給装置１０は、気筒２毎にヘリカル吸気ポート４及びストレート吸気ポート５がそれぞれ設けられ、シリンダヘッド３の基準面ＳＰと各吸気ポート４、５の導入部との交わる角度が互いに相違している内燃機関１に適用される。燃料供給装置１０は、各吸気ポート４、５の導入部の延びる方向に向けた姿勢で吸気ポート毎に設けられた燃料噴射弁１３と、ヘリカル吸気ポート４に設けられた燃料噴射弁１３が共通に接続される第１デリバリパイプ１４Ａと、ストレート吸気ポート５に設けられた燃料噴射弁１３が共通に接続される第２デリバリパイプ１４Ｂとを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒を有し、かつ前記気筒毎に複数の吸気ポートが設けられ、前記複数の吸気ポートは前記気筒に開口する開口部と前記開口部から延びている導入部とを持ち、前記複数の気筒間で共通の基準面と前記導入部との交わる角度が互いに相違している多気筒内燃機関に適用され、
前記導入部の延びる方向に向けた姿勢で前記吸気ポート毎に一つずつ設けられた複数の燃料噴射弁と、前記角度が互いに等しい吸気ポートに設けられた前記燃料噴射弁のグループ毎に一つずつ設けられ、前記グループの前記燃料噴射弁が共通に接続される複数のデリバリパイプと、を備える燃料供給装置。
【請求項２】
前記吸気ポート毎に一つずつ設けられた複数の吸気バルブを更に備え、
前記複数の燃料噴射弁は、燃料を噴射する噴射部を有するとともに、前記噴射部から前記吸気バルブまでの距離が揃うようにして前記複数のデリバリパイプに取り付けられている、請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記吸気ポート毎に一つずつ設けられた複数の吸気バルブを更に備え、
前記複数の燃料噴射弁は、燃料を噴射する噴射部を有し、
前記角度が互いに等しい吸気ポートに設けられた前記燃料噴射弁のグループ毎に、前記噴射部から前記吸気バルブまでの距離が相違しており、
前記距離が長い前記燃料噴射弁のグループに供給される燃料の圧力が前記距離が短い前記燃料噴射弁のグループに供給される燃料の圧力よりも高くなるように、前記複数のデリバリパイプ内の圧力が調整されている、請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記吸気ポート毎に一つずつ設けられた複数の吸気バルブを更に備え、
前記複数の燃料噴射弁は、燃料を噴射する噴射部を有し、
前記角度が互いに等しい吸気ポートに設けられた前記燃料噴射弁のグループ毎に、前記噴射部から前記吸気バルブまでの距離が相違しており、
前記距離が長い前記燃料噴射弁のグループの噴射角が前記距離が短い前記燃料噴射弁のグループの噴射角よりも小さくなるように各燃料噴射弁が設定されている、請求項１に記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに形状の相違する複数の吸気ポートが気筒毎に設けられた多気筒内燃機関に適用される燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料供給装置として、ヘリカル吸気ポートとストレート吸気ポートとが気筒毎に設けられた内燃機関に適用され、これらの吸気ポート間に設けられた単一の燃料噴射弁により各吸気ポートへ燃料を供給するものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１４５７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の燃料供給装置は、互いに形状が異なる２つの吸気ポートへ単一の燃料噴射弁を利用して燃料を供給しているため、各吸気ポートへの燃料付着量のばらつきが大きく空燃比制御を正確に行うことが困難になる。また、各吸気ポートに対する燃料付着量が均等になるように燃料噴射弁の噴孔を加工して燃料噴霧を調整するには燃料噴射弁の構造が複雑化するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、燃料噴射弁の構造の複雑化を抑えつつ各吸気ポートの燃料付着量のばらつきを低減できる燃料供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の燃料供給装置は、複数の気筒を有し、かつ前記気筒毎に複数の吸気ポートが設けられ、前記複数の吸気ポートは前記気筒に開口する開口部と前記開口部から延びている導入部とを持ち、前記複数の気筒間で共通の基準面と前記導入部との交わる角度が互いに相違している多気筒内燃機関に適用され、前記導入部の延びる方向に向けた姿勢で前記吸気ポート毎に一つずつ設けられた複数の燃料噴射弁と、前記角度が互いに等しい吸気ポートに設けられた前記燃料噴射弁のグループ毎に一つずつ設けられ、前記グループの前記燃料噴射弁が共通に接続される複数のデリバリパイプと、を備えるものである（請求項１）。
【０００７】
この燃料供給装置によれば、吸気ポートの導入部の延びる方向に向けた姿勢で燃料噴射弁が設けられているため、気筒毎に設けられた複数の吸気ポートのそれぞれに同一姿勢の燃料噴射弁を設ける場合に比べて燃料付着量のばらつきを低減できる。しかも、気筒間で共通の基準面と導入部との交わる角度が互いに等しい吸気ポートに設けられた燃料噴射弁が共通のデリバリパイプに接続されている。つまり同一姿勢の燃料噴射弁のグループ毎にデリバリパイプを準備すればよいため、燃料噴射弁に対して特別な加工も必要なく燃料噴射弁の構造の複雑化を抑制できる。
【０００８】
本発明の燃料供給装置の一態様において、前記吸気ポート毎に一つずつ設けられた複数の吸気バルブを更に備え、前記複数の燃料噴射弁は、燃料を噴射する噴射部を有するとともに、前記噴射部から前記吸気バルブまでの距離が揃うようにして前記複数のデリバリパイプに取り付けられていてもよい（請求項２）。この態様によれば、燃料噴射弁から吸気バルブまでの距離が気筒間で揃うため各吸気ポートへの燃料付着量のばらつきを更に低減できる。
【０００９】
本発明の燃料供給装置の一態様において、前記吸気ポート毎に一つずつ設けられた複数の吸気バルブを更に備え、前記複数の燃料噴射弁は、燃料を噴射する噴射部を有し、前記角度が互いに等しい吸気ポートに設けられた前記燃料噴射弁のグループ毎に、前記噴射部から前記吸気バルブまでの距離が相違しており、前記距離が長い前記燃料噴射弁のグループに供給される燃料の圧力が前記距離が短い前記燃料噴射弁のグループに供給される燃料の圧力よりも高くなるように、前記複数のデリバリパイプ内の圧力が調整されていてもよい（請求項３）。噴射部から吸気バルブまでの距離が異なると、同一条件で各燃料噴射弁から燃料を噴射させた場合、その距離が長い側の燃料付着量が距離が短い側の燃料付着量に比べて多くなる。この態様によれば、噴射部から距離が長い側の燃料噴射弁の噴射圧がこの距離が短い側の燃料噴射弁の噴射圧よりも高くなるため、距離が長い側の燃料噴射弁から噴射された燃料の微粒化が向上して燃料付着量が低減する。その結果、各吸気ポートへの燃料付着量のばらつきが一層低減する。
【００１０】
本発明の燃料供給装置の一態様において、前記吸気ポート毎に一つずつ設けられた複数の吸気バルブを更に備え、前記複数の燃料噴射弁は、燃料を噴射する噴射部を有し、前記角度が互いに等しい吸気ポートに設けられた前記燃料噴射弁のグループ毎に、前記噴射部から前記吸気バルブまでの距離が相違しており、前記距離が長い前記燃料噴射弁のグループの噴射角が前記距離が短い前記燃料噴射弁のグループの噴射角よりも小さくなるように各燃料噴射弁が設定されていてもよい（請求項４）。噴射部から吸気バルブまでの距離が異なると、同一条件で各燃料噴射弁から燃料を噴射させた場合、その距離が長い側の燃料付着量が距離が短い側の燃料付着量に比べて多くなる。この態様によれば、噴射部から距離が長い側の燃料噴射弁の噴射角がこの距離が短い側の燃料噴射弁の噴射角よりも小さくなるため、距離が長い側の燃料噴射弁から噴射された燃料が絞られて燃料付着量が低減する。その結果、各吸気ポートへの燃料付着量のばらつきが一層低減する。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明の燃料供給装置によれば、吸気ポートの導入部の延びる方向と同方向の姿勢で燃料噴射弁が設けられているため、気筒毎に設けられた複数の吸気ポートのそれぞれに同一姿勢の燃料噴射弁を設ける場合に比べて燃料付着量のばらつきを低減できる。しかも、気筒間で共通の基準面と導入部との交わる角度が互いに等しい吸気ポートに設けられた燃料噴射弁が共通のデリバリパイプに接続されているため、燃料噴射弁に対して特別な加工も必要なく燃料噴射弁の構造の複雑化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一形態に係る燃料供給装置が適用された内燃機関の要部を示した図。
【図２】図１の部分拡大図。
【図３】第２の形態に係る燃料供給装置が適用された内燃機関の要部を示した部分拡大図。
【図４】第３の形態に係る燃料供給装置が適用された内燃機関の要部を示した部分拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の形態）
図１は本発明の一形態に係る燃料供給装置が適用された内燃機関の要部を示した図であり、図２は図１の部分拡大図である。内燃機関１は走行用動力源として車両に搭載可能な火花点火式内燃機関として構成されている。内燃機関１は４つの気筒２を備えた多気筒内燃機関であり、各気筒２の開口部はシリンダヘッド３にて塞がれる。シリンダヘッド３には、気筒２毎に設けられたヘリカル吸気ポート４及びストレート吸気ポート５が形成されるとともに、気筒２毎に設けられた排気ポート６が形成されている。各気筒２にはその中央部に先端部が臨むようにして点火プラグ７が設けられている。また、内燃機関１には各吸気ポート４、５を開閉する吸気バルブ８が吸気ポート毎に一つずつ設けられている。排気ポート６は２つの排気バルブ９にて開閉される。内燃機関１には各気筒２に燃料を供給するため燃料供給装置１０が設けられている。
【００１４】
燃料供給装置１０は、燃料であるガソリンを貯留する燃料タンク１１と、燃料タンク１１から燃料を汲み上げて圧送する燃料ポンプ１２と、吸気ポート毎に一つずつ設けられた８つの燃料噴射弁１３と、ヘリカル吸気ポート４に設けられた４つの燃料噴射弁１３が共通に接続される第１デリバリパイプ１４Ａと、ストレート吸気ポートに設けられた４つの燃料噴射弁１３が共通に接続される第２デリバリパイプ１４Ｂと、各デリバリパイプ１４Ａ、１４Ｂと燃料ポンプ１２とを接続する供給通路１５と、余分な燃料を燃料タンク１２に戻すために各デリバリパイプ１４Ａ、１４Ｂと燃料タンク１２とを接続するリターン通路１６とを備えている。各デリバリパイプ１４Ａ、１４Ｂとリターン通路１６との間には各デリバリパイプ１４Ａ、１４Ｂ内の圧力を調整するレギュレータバルブ１７Ａ、１７Ｂが設けられている。各燃料噴射弁１３は同一構造を持っており、設置される吸気ポートの形状に合わせて姿勢が調整されている。
【００１５】
図２に示したように、ヘリカル吸気ポート４は気筒２に開口する開口部４ａと、開口部４ａから延びている導入部４ｂとを有している。ストレート吸気ポート５は気筒２に開口する開口部５ａと、開口部５ａから延びている導入部５ｂとを有している。各吸気ポート４、５の形状及び配置は気筒２内にスワールＦｓｗを形成できるように調整されている。ヘリカル吸気ポート４は気筒２内に吸気を導く過程でスワールＦｓｗと同方向に旋回する旋回流を生成できるように形状が設定されている。ストレート吸気ポート５はその向きが気筒２の接線方向に向いているため、気筒２内に吸気を導く過程でスワールＦｓｗを強化する方向の流れを形成できる。このような事情から、各吸気ポート４、５は、各導入部４ｂ、５ｂと、シリンダヘッド３の基準面ＳＰとが交わる角度α、βが互いに異なっている。本形態では、ヘリカル吸気ポート４の角度αが略９０°に、ストレート吸気ポート５の角度βが略４５°にそれぞれ設定されている。
【００１６】
図１から明らかなように、ヘリカル吸気ポート４に設けられた燃料噴射弁１３のグループは、導入部４ｂの延びる方向に向けた姿勢で第１デリバリパイプ１４Ａに取り付けられており、ストレート吸気ポート５に設けられた燃料噴射弁１３のグループは、導入部５ｂの延びる方向に向けた姿勢で第２デリバリパイプ１４Ｂに取り付けられている。そのため、気筒２毎の２つの燃料噴射弁１３を同方向に向けた姿勢の場合と比べて、各燃料噴射弁１３から燃料を噴射させた際における吸気ポート４、５への燃料付着量のばらつきが低減する。特に、本形態では、燃料噴射弁１３の噴射部１８から吸気バルブ８までの距離Ｄが気筒２間で揃うようにして各燃料噴射弁１３が各デリバリパイプ１４Ａ、１４Ｂに取り付けられているので、燃料付着量のばらつきは一層低減する。
【００１７】
（第２の形態）
次に、本発明の第２の形態を図３を参照しながら説明する。以下、第１の形態と共通する構成については図面に同一の参照符号を付して説明を省略し、第１の形態との相違点を中心に説明する。図３は第２の形態に係る燃料供給装置が適用された内燃機関の要部を示した部分拡大図である。
【００１８】
図３に示したように、第２の形態では噴射部１８から吸気バルブ８までの距離Ｄが燃料噴射弁１３のグループ毎に相違している。その他の構成は第１の形態と同様である。具体的には、ヘリカル吸気ポート４に設けられた燃料噴射弁１３のグループの距離Ｄがストレート吸気ポート５に設けられた燃料噴射弁１３のグループの距離Ｄよりも長くなるように、各燃料噴射弁１３が配置されている。また、本形態では、距離Ｄが長い側の燃料噴射弁１３のグループに供給される燃料の圧力が距離Ｄが短い側の燃料噴射弁１３のグループに供給される燃料の圧力よりも高くなるように第１デリバリパイプ１４Ａの圧力Ｐａが第２デリバリパイプ１４Ｂの圧力Ｐｂよりも高く設定されている。具体的には、第１デリバリパイプ１４Ａに設けられたレギュレータバルブ１７Ａの設定圧力が第２デリバリパイプ１４Ｂに設けられたレギュレータバルブ１７Ｂの設定圧力よりも高くなるように各レギュレータバルブ１７Ａ、１７Ｂが構成されている。
【００１９】
距離Ｄが異なると、同一条件で各燃料噴射弁１３から燃料を噴射させた場合、その距離Ｄが長い側の燃料付着量が距離Ｄが短い側の燃料付着量に比べて多くなる。第２の形態によれば、距離Ｄが長い側の燃料噴射弁１３の噴射圧が距離Ｄが短い側の燃料噴射弁１３の噴射圧よりも高くなるため、距離Ｄが長い側の燃料噴射弁１３から噴射された燃料の微粒化が向上して燃料付着量が低減する。その結果、各吸気ポート４、５への燃料付着量のばらつきが一層低減する。
【００２０】
（第３の形態）
次に、本発明の第３の形態を図４を参照しながら説明する。以下、第１の形態と共通する構成については図面に同一の参照符号を付して説明を省略し、第１の形態との相違点を中心に説明する。図４は第３の形態に係る燃料供給装置が適用された内燃機関の要部を示した部分拡大図である。
【００２１】
図４に示したように、第３の形態では第２の形態と同様に噴射部１８から吸気バルブ８までの距離Ｄが燃料噴射弁１３のグループ毎に相違している。その他の構成は第１の形態と同様である。具体的には、ヘリカル吸気ポート４に設けられた燃料噴射弁１３のグループの距離Ｄがストレート吸気ポート５に設けられた燃料噴射弁１３のグループの距離Ｄよりも長くなるように、各燃料噴射弁１３Ａ、１３Ｂが配置されている。各燃料噴射弁１３Ａ、１３Ｂは噴射角が互いに相違するように構成されている。即ち、本形態では、距離Ｄが長い側の燃料噴射弁１３Ａの噴射角θａが距離Ｄが短い側の燃料噴射弁１３Ｂの噴射角θｂよりも小さい（θａ＜θｂ）。そのため、距離Ｄが長い側の燃料噴射弁１３Ａから噴射された燃料が絞られて燃料付着量が低減する。その結果、各吸気ポート４、５への燃料付着量のばらつきが一層低減する。
【００２２】
本発明は上記各形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。気筒毎に設けられる吸気ポートの数には複数である限り制限はない。従って、３つ以上の吸気ポートを持つ内燃機関に本発明を適用して実施することもできる。また、内燃機関の気筒数に関しても同様である。
【００２３】
導入部と基準面との交わる角度が互いに相違することことを条件として、気筒毎に２つのストレート吸気ポートが設けられた内燃機関に本発明を適用して実施することもできる。従って、気筒毎に設けられる複数の吸気ポートとしては、ヘリカル吸気ポートとストレート吸気ポートとの組み合わせのように異種の吸気ポートの組み合わせであることは必ずしも必要ない。
【００２４】
第２の形態では距離Ｄが長い側の燃圧を高め、第３の形態では距離Ｄが長い側の噴射角を小さくしているが、これらを組み合わせて距離Ｄが長い側の燃圧を高めるとともに噴射角を小さくすることも可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１  内燃機関
２  気筒
４ａ、５ａ  開口部
４ｂ、５ｂ  導入部
８  吸気バルブ
１０  燃料供給装置
１３  燃料噴射弁
１３Ａ、１３Ｂ  燃料噴射弁
１４Ａ  第１デリバリパイプ
１４Ｂ  第２デリバリパイプ
Ｄ  噴射部から吸気バルブまでの距離
ＳＰ  基準面
α、β  基準面と導入部との交わる角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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