(57)【要約】【課題】  燃料保存室を設けることなく、燃料タンクから送出される燃料により速やか且つ的確に内燃機関を始動させる。【解決手段】  燃料タンクから燃料が送出されるパイプ本体６に内燃機関側に燃料を噴射する複数のインジェクタが長手方向へ直列に接続された燃料供給装置において、燃料送出方向の最奥に位置するインジェクタ用の孔部６ｇと、この孔部６ｇに隣接する孔部６ｇの間に、パイプ本体６を長手方向に仕切る仕切板９を設け、仕切板９の上側にパイプ本体６を長手方向に連通する開口１０を形成するとともに、各孔部６ｇをパイプ本体６の下側に配した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクから燃料が送出されるパイプ本体に、内燃機関に燃料を噴射する複数のインジェクタが該パイプ本体の長手方向へ直列に接続された燃料供給装置において、
前記パイプ本体には、前記インジェクタに燃料を案内する孔部が、各インジェクタごとに形成され、
燃料送出方向の最奥に位置する孔部と、該孔部に隣接する孔部の間に、前記パイプ本体を仕切る仕切板を設け、
前記仕切板の上側に前記パイプ本体を長手方向に連通する開口を形成するとともに、
各孔部を前記パイプ本体の下側に配したことを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記仕切板の開口が、前記パイプ本体が傾斜した車両組付状態で、パイプ本体断面の最上部を占めるよう形成したことを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記仕切板の開口の大きさを、燃料送出方向の最奥に位置する前記孔部の大きさ以上としたことを特徴とする請求項１または２に記載の燃料供給装置。
【請求項４】
燃料タンクから燃料が送出されるパイプ本体に複数のインジェクタが長手方向へ直列に接続され、
前記パイプ本体における燃料送出方向の最奥に位置するインジェクタ用の孔部と、該インジェクタに隣接するインジェクタ用の孔部の間に、パイプ本体を仕切る仕切板が設けられ、
前記仕切板にパイプ本体を長手方向に連通する開口が形成される燃料供給装置から、
各インジェクタを介して燃料が供給される内燃機関を、前記パイプ本体内に空気が存在する状態から始動するにあたって、
燃料タンクから送出される燃料を、前記仕切板の燃料送出方向の手前側に滞留させて該仕切板の手前側のインジェクタに供給して、該インジェクタに対応する気筒に燃料を噴射させつつ、
燃料送出方向の最奥のインジェクタからパイプ本体内の空気を排出することを特徴とする内燃機関の始動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクから送出される燃料をパイプ本体に接続されたインジェクタにより内燃機関へ噴射する燃料供給装置と、この燃料供給装置を用いた内燃機関の始動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、自動車車両においては、燃料タンクから燃料供給装置のデリバリパイプを通じて内燃機関の各気筒に燃料が供給される。燃料供給装置のパイプ本体には、各気筒に対応する燃料噴射用のインジェクタが長手方向へ直列に接続される。各インジェクタに供給される燃料は圧力調整する必要があり、従来の燃料供給装置は、内燃機関の近傍に設置されたレギュレータ内のリリーフバルブで圧力調整を行っていた。そして、リリーフされた余剰燃料を燃料タンクに戻すため、デリバリパイプと燃料タンクとを接続するリターンパイプが設けられていた。
【０００３】
しかしながら、内燃機関の近傍は高温であり、あたためられた燃料が燃料タンクへ戻るため、タンク内の温度が上昇して蒸発燃料が増大するという問題があった。この問題を解決して排気ガス規制に対応するため、近年の燃料供給装置は、圧力調整を燃料タンク内で行い、余剰燃料を燃料タンクに直接戻すようにし、リターンパイプを省略した構成が主流となりつつある。
【０００４】
このようなリターンレス式の燃料供給装置では、車両組立直後にデリバリパイプ内に空気が存在する状態で内燃機関を始動させると、空気排出に時間を要し、この結果、内燃機関の始動に時間を要するという新たな問題点が生じることとなる。この問題点を解決すべく、燃料送出方向の最奥のインジェクタとこれに隣接するインジェクタとの間に仕切板を設置しておき、パイプ本体に最奥のインジェクタに対応して燃料保存室を突出形成したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この燃料供給装置では、内燃機関を組み付けた直後の摺り合わせ運転用の燃料をパイプ本体の最奥のインジェクタ側に保存しておき、保存された燃料を利用して内燃機関を始動させるようになっている。
【特許文献１】特許第３２９６１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記燃料供給装置では、内燃機関の始動時には、最奥のインジェクタのみにしか燃料が供給されず、内燃機関の１気筒しか燃料が燃焼しないため、多気筒エンジンについては極めて不安定な運転状態となる。また、燃料保存室を形成することにより製造コストが嵩むのは勿論のこと、燃料保存室により車両のエンジンルーム内のスペースを消費して、エンジンルームの設計自由度が低下するという問題点もある。
【０００６】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、燃料保存室を設けることなく、燃料タンクから送出される燃料により速やか且つ的確に内燃機関を始動させることのできる燃料供給装置と、内燃機関の始動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、燃料タンクから燃料が送出されるパイプ本体に、内燃機関に燃料を噴射する複数のインジェクタが該パイプ本体の長手方向へ直列に接続された燃料供給装置において、前記パイプ本体には、前記インジェクタに燃料を案内する孔部が、各インジェクタごとに形成され、燃料送出方向の最奥に位置する孔部と、該孔部に隣接する孔部の間に、前記パイプ本体を仕切る仕切板を設け、前記仕切板の上側に前記パイプ本体を長手方向に連通する開口を形成するとともに、各孔部を前記パイプ本体の下側に配したことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、工場における各部品の組付後に、パイプ本体内が空気で満たされた状態から内燃機関を始動すると、燃料タンクから送出されてパイプ本体内に進入した燃料は仕切板の手前側で滞留する。このとき、燃料は空気よりも比重が大きいことから、仕切板の手前側では下側から燃料が満たされてゆく。そして、各孔部はパイプ本体の下側に形成されていることから、仕切板の手前側のインジェクタには速やかに燃料が供給される。尚、ここでいう下側とは、パイプ本体を車両に組み付け状態での下側をいう。このように、内燃機関の始動直後は、まず仕切板の手前側のインジェクタに燃料が供給され、仕切板の奥側には燃料は到達しない。
【０００９】
この状態で、内燃機関においては、仕切板の手前側のインジェクタに対応する気筒内で燃料が燃焼し、仕切板の奥側のインジェクタに対応する気筒内には空気のみが供給されることとなる。従って、仕切板の手前側のインジェクタに対応する気筒では、安定した燃焼状態が実現される。また、燃料送出方向の最奥のインジェクタは専ら空気を排出することとなり、パイプ本体内の空気は速やかに排出される。
【００１０】
この後、パイプ本体内の仕切板の手前側に燃料が満ちてゆき、燃料の高さが仕切板の開口にまで到達すると、仕切板の奥側に開口を通じて燃料が供給される。これにより、全てのインジェクタに燃料が供給される状態へ移行し、内燃機関の全気筒で燃料が燃焼することとなる。尚、仕切板の奥側に残留している空気は、最終的には燃料とともに排出される。
【００１１】
従って、従来のようにパイプ本体と別個に燃料保存室を形成せずとも、燃料タンクから送出される燃料により速やか且つ的確に内燃機関を始動させることができる。特に、インジェクタがパイプ本体の下側に接続されていることから、内燃機関の始動性を極めて良好にすることができる。これにより、燃料保存室を省略して製造コストの低減を図ることができるし、燃料保存室により車両のエンジンルーム内のスペースを消費して、エンジンルームの設計自由度が低下することもない。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の燃料供給装置において、前記仕切板の開口が、前記パイプ本体が傾斜した車両組付状態で、パイプ本体断面の最上部を占めるよう形成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の作用に加え、車両組付時にパイプ本体が傾斜して内燃機関と接続されると、仕切板の開口がパイプ本体断面の最上部を占めるようにしたので、内燃機関の始動時に仕切板の手前側で滞留する燃料の容積を大きくすることができる。これにより、仕切板の手前側により多くの燃料を滞留させて、奥側のインジェクタからの空気排出を効果的に行うことができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の燃料供給装置において、前記仕切板の開口の大きさを、燃料送出方向の最奥に位置する孔部の大きさ以上としたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２の作用に加え、仕切板の開口の大きさが、燃料送出方向の最奥の孔部の大きさ以上であることから、パイプ本体内の空気排出が終了した後にパイプ本体内が燃料で満たされた状態で、少なくともインジェクタ容量分の燃料が仕切板の開口を通じて奥側に供給される。これにより、最奥のインジェクタに供給される燃料が不足して、このインジェクタに対応する気筒の燃焼状態が不安定になることはなく、早期に安定した内燃機関の運転状態を確保することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、燃料タンクから燃料が送出されるパイプ本体に複数のインジェクタが長手方向へ直列に接続され、前記パイプ本体における燃料送出方向の最奥に位置するインジェクタ用の孔部と、該インジェクタに隣接するインジェクタ用の孔部の間に、パイプ本体を仕切る仕切板が設けられ、前記仕切板にパイプ本体を長手方向に連通する開口が形成される燃料供給装置から、各インジェクタを介して燃料が供給される内燃機関を、前記パイプ本体内に空気が存在する状態から始動するにあたって、燃料タンクから送出される燃料を、前記仕切板の燃料送出方向の手前側に滞留させて該仕切板の手前側のインジェクタに供給して、該インジェクタに対応する気筒に燃料を噴射させつつ、燃料送出方向の最奥のインジェクタからパイプ本体内の空気を排出することを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、工場における各部品の組付後に、パイプ本体内が空気で満たされた状態から内燃機関を始動すると、燃料タンクから送出されてパイプ本体内に進入した燃料は仕切板の手前側で滞留する。このとき、燃料は空気よりも比重が大きいことから、仕切板の手前側では下側から燃料が満たされてゆく。このように、内燃機関の始動直後は、まず仕切板の手前側のインジェクタに燃料が供給され、仕切板の奥側には燃料は到達しない。
【００１８】
この状態で、内燃機関においては、仕切板の手前側のインジェクタに対応する気筒内で燃料が燃焼し、仕切板の奥側のインジェクタに対応する気筒内には空気のみが供給されることとなる。従って、仕切板の手前側のインジェクタに対応する気筒では、安定した燃焼状態が実現される。また、燃料送出方向の最奥のインジェクタは専ら空気を排出することとなり、パイプ本体内の空気は速やかに排出される。
【００１９】
この後、パイプ本体内の仕切板の手前側に燃料が満ちてゆき、燃料の高さが仕切板の開口にまで到達すると、仕切板の奥側に開口を通じて燃料が供給される。これにより、全てのインジェクタに燃料が供給された状態へ移行し、内燃機関の全気筒で燃料が燃焼することとなる。尚、仕切板の奥側に残留している空気は、最終的には燃料とともに排出される。
【００２０】
従って、従来のようにパイプ本体と別個に燃料保存室を形成せずとも、燃料タンクから送出される燃料により速やか且つ的確に内燃機関を始動させることができる。これにより、燃料保存室を省略して製造コストの低減を図ることができるし、燃料保存室により車両のエンジンルーム内のスペースを消費して、エンジンルームの設計自由度が低下することもない。
【発明の効果】
【００２１】
このように、本発明によれば、従来のようにパイプ本体と別個に燃料保存室を形成せずとも、燃料タンクから送出される燃料により速やか且つ的確に内燃機関を始動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１から図５は本発明の一実施形態を示すもので、図１は燃料供給装置の一部分解斜視図、図２はデリバリパイプの正面断面図、図３はデリバリパイプの左側面断面図、図４は車両組付状態のデリバリパイプの左側面断面図、図５はエンジンの始動時におけるパイプ本体内の燃料の流通状態を示す説明図である。尚、図２は説明のため、右側に円筒部を切断した断面を示し、左側にパイプ本体を切断した断面を示している。また、後述する図６も同様である。
【００２３】
図１に示すように、この燃料供給装置１は、燃料タンク（図示せず）から燃料が送出されるデリバリパイプ２と、デリバリパイプ２に接続され内燃機関としてのエンジンの各気筒に対応して燃料を噴射するインジェクタ３と、を有する。本実施形態においては、エンジンは直列４気筒であり、エンジンの各気筒に対応して形成されたインテークマニホルド４に、シール５を介在させて４本のインジェクタ３が接続される。
【００２４】
デリバリパイプ２は断面が四角形状に形成されたパイプ本体６と、このパイプ本体６に接続されパイプ本体６に比して断面が小型の円形に形成された燃料供給パイプ７と、を有する。図２及び図３に示すように、パイプ本体６は、前面板６ａと、背面板６ｂと、下面板６ｃと、上面板６ｄと、左側面板６ｅと、右側面板６ｆと、を有し、断面が縦長に形成される。尚、ここでは図２及び図３に基づいて便宜的にデリバリパイプ２の前後、左右、上下方向を規定しているが、図４に示すように、車両に搭載された状態では、デリバリパイプ２は前面板６ａが後下がりに傾斜した状態となる。
【００２５】
図２に示すように、左側面板６ｄの上部に燃料供給パイプ７が接続され、前面板６ａに各インジェクタ３が接続される。前面板６ａの下側には、各インジェクタ３へ燃料を案内する孔部６ｇが、各インジェクタ３ごとに左右に並んで形成される。尚、本実施形態においては、図２及び図３に示すように下面板６ｃを真下に位置させた状態であっても、図４に示すようにパイプ本体６を車両に組み付けた状態であっても、孔部６ｇが下側となる。前面板６ａには各孔部６ｇに対応して前方へ突出する円筒部６ｈが形成され、図１に示すように、各円筒部６ｈにＯリング８を介在させてインジェクタ３が接続される。すなわち、エンジン側に燃料を噴射する各インジェクタ３がパイプ本体６の長手方向へ直列に接続されている。ここで、この燃料供給装置１は圧力調整を燃料タンク内で行うリターンレス方式であり、パイプ本体６には燃料供給パイプ７のみが接続され、リターンパイプ等のような他のパイプは接続されていない。
【００２６】
また、図２に示すように、燃料送出方向の最奥に位置する孔部６ｇと、この孔部６ｇに隣接する孔部６ｇの間に、パイプ本体６を長手方向に仕切る仕切板９が設けられている。図２に示すように、仕切板９の上側には、パイプ本体６を長手方向に連通する開口１０が形成される。本実施形態においては、図３に示すように、仕切板９の上側が切り欠かれ、パイプ本体６に取り付けた状態で開口１０が形成されるようになっている。
【００２７】
また、図３に示すように、仕切板９の切り欠きは、仕切板９の上端から後下がりに傾斜して形成され、開口１０が上側後方に形成されている。すなわち、図４に示すように、開口１０は、車両組付時にパイプ本体６が傾斜した状態で、パイプ本体６断面の最上部を占めるよう形成される。また、開口１０の大きさは、インジェクタ３に燃料を案内する孔部６ｇのうち、燃料送出方向の最奥に位置する孔部６ｇの大きさ以上となっている。
【００２８】
以上のように構成された燃料供給装置１を用いたエンジンの始動方法における燃料の流通状態を、図５（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。尚、図５（ａ）〜（ｄ）においては、燃料をスクリーンで表示して色分けしている。
【００２９】
まず、初期状態として、工場における各部品の組付直後は、図５（ａ）に示すように、パイプ本体６の内部が空気で満たされた状態となっている。この状態からエンジンを始動すると、図５（ｂ）に示すように、燃料タンクから送出されてパイプ本体６内に進入した燃料は仕切板９の手前側で滞留する。このとき、燃料は空気よりも比重が大きいことから、仕切板９の手前側では下側から燃料が満たされてゆく。
【００３０】
そして、各孔部６ｇはパイプ本体６の下側に形成されていることから、仕切板９の手前側の各インジェクタ３には速やかに燃料が供給される。このように、エンジンの始動直後は、まず仕切板９の手前側の各インジェクタ３に燃料が供給され、仕切板９の奥側には燃料は到達しない。
【００３１】
すなわち、エンジンにおいては、仕切板９の手前側の各インジェクタ３に対応する３つの気筒内で燃料が燃焼し、仕切板の奥側のインジェクタ３に対応する１つの気筒内には空気のみが供給されることとなる。従って、仕切板９の手前側の各インジェクタ３に対応する３つの気筒では、安定した燃焼状態が実現される。また、燃料送出方向の最奥のインジェクタ３は専ら空気を排出することとなり、パイプ本体６内の空気は速やかに排出される。
【００３２】
この後、パイプ本体６内の仕切板９の手前側に燃料が満ちてゆき、燃料の高さが仕切板９の開口１０にまで到達すると、図５（ｃ）に示すように、仕切板９の奥側に開口１０を通じて燃料が供給される。これにより、全てのインジェクタ３に燃料が供給される状態へ移行し、エンジンの全気筒で燃料が燃焼することとなる。尚、仕切板９の奥側に残留している空気は、最終的には燃料とともに排出され、図５（ｄ）に示すように、パイプ本体６内は燃料で満たされることとなる。
【００３３】
このように、本実施形態の燃料供給装置１によれば、従来のようにパイプ本体と別個に燃料保存室を形成せずとも、燃料タンクから送出される燃料により速やか且つ的確にエンジンを始動させることができる。特に、各インジェクタ３がパイプ本体６の下側に接続されていることから、エンジンの始動性を極めて良好にすることができる。これにより、燃料保存室を省略して製造コストの低減を図ることができるし、燃料保存室により車両のエンジンルーム内のスペースを消費して、エンジンルームの設計自由度が低下することもない。
【００３４】
また、本実施形態の燃料供給装置１によれば、車両組付時にパイプ本体６が傾斜してエンジンと接続されると、仕切板９の開口１０がパイプ本体６の断面の最上部を占めるようにしたので、エンジンの始動時に仕切板９の手前側で滞留する燃料の容積を大きくすることができる。これにより、仕切板９の手前側により多くの燃料を滞留させて、奥側のインジェクタ３からの空気排出を効果的に行うことができる。
【００３５】
また、本実施形態の燃料供給装置１によれば、仕切板９の開口１０の大きさが、インジェクタ３に燃料を供給する孔部６ｇの大きさ以上であることから、パイプ本体６内の空気排出が終了した後にパイプ本体６内が燃料で満たされた状態で、少なくともインジェクタ３の容量分の燃料が仕切板９の開口１０を通じて奥側に供給される。これにより、最奥のインジェクタ３に供給される燃料が不足して、このインジェクタ３に対応する気筒の燃焼状態が不安定になることはなく、安定したエンジンの運転状態を確保することができる。
【００３６】
尚、前記実施形態においては、パイプ本体６の断面が四角形状であるものを示したが、図６及び図７に示すように、パイプ本体１０６の断面が円形状であってもよいことは勿論である。このデリバリパイプ１０２も、燃料供給パイプ１０７はパイプ本体１０６の上側に接続され、インジェクタ３が接続される円筒部１０６ｈが形成されている。この場合も、図８に示すように、車両に組み付けた状態で、各孔部１０６ｇが下側となるよう構成されている。以上の構成としても、エンジンの始動時における燃料の流通状態は前記実施形態と同様となる。
【００３７】
また、前記実施形態においては、仕切板９の上端をパイプ本体６の上面６ｄに対して後下がりに傾斜するよう切り欠いたものを示したが、図９に示すように、仕切板２０９の上端側をパイプ本体６の上面６ｄに対して平行に切り欠いて、仕切板２０９及び開口２１０が側面視にて四角形状を呈するようにしてもよい。このようなデリバリパイプ２０２の構成とすると、仕切板２０９が単純な形状であることから生産性を向上させることができる。
【００３８】
また、前記実施形態においては、各インジェクタ３用の孔部６ｇがパイプ本体６の下側に形成されたものを示したが、孔部が上下中央側に形成されたものであっても、前記実施形態と同様のエンジンの始動方法により、早期にパイプ本体内の空気を排出することができる。すなわち、燃料タンクから燃料が送出されるパイプ本体に複数のインジェクタが長手方向へ直列に接続された燃料供給装置に、パイプ本体における燃料送出方向の最奥に位置するインジェクタ用の孔部と該インジェクタに隣接するインジェクタ用の孔部の間にパイプ本体を仕切る仕切板を設けるとともに、仕切板にパイプ本体を長手方向に連通する開口を形成しておけば、各部の形状、配置などを任意としてもよい。これにより、各インジェクタを介して燃料が供給される内燃機関をパイプ本体内に空気が存在する状態から始動するにあたって、燃料タンクから送出される燃料を、仕切板の燃料送出方向の手前側に滞留させて仕切板の手前側のインジェクタに供給して、インジェクタに対応する気筒に燃料を噴射させつつ、燃料送出方向の最奥のインジェクタからパイプ本体内の空気を排出させる方法をとることができる。
【００３９】
また、前記実施形態においては、直列型のエンジンの燃料供給装置１に本発明を適用した例を示したが、水平対向型、Ｖ型等の他の型式のエンジンであってもよいことは勿論である。さらに、前記実施形態においては４気筒のエンジンの燃料供給装置１に本発明を適用した例を示したが、エンジンの気筒数は複数であればいくつであってもよいし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態を示す燃料供給装置の一部分解斜視図である。
【図２】デリバリパイプの正面断面図である。
【図３】デリバリパイプの左側面断面図である。
【図４】車両組付状態のデリバリパイプの左側面断面図である。
【図５】エンジンの始動時におけるパイプ本体内の燃料の流通状態を示す説明図であって、（ａ）はパイプ本体内が空気で満たされた状態を示し、（ｂ）は仕切板の手前側に燃料が滞留した状態を示し、（ｃ）は仕切板の奥側に燃料が供給された状態を示し、（ｄ）はパイプ本体内が燃料で満たされた状態を示している。
【図６】変形例を示すデリバリパイプの正面断面図である。
【図７】変形例を示すデリバリパイプの左側面断面図である。
【図８】変形例を示す車両組付状態のデリバリパイプの左側面断面図である。
【図９】変形例を示すデリバリパイプの左側面断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１          燃料供給装置
２          デリバリパイプ
３          インジェクタ
６          パイプ本体
６ｇ        孔部
７          燃料供給パイプ
９          仕切板
１０        開口
１０２      デリバリパイプ
１０６      パイプ本体
１０６ｇ    孔部
１０７      燃料供給パイプ
１０９      仕切板
１１０      開口
２０２      デリバリパイプ
２０９      仕切板
２１０      開口
【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】
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