(57)【要約】【課題】内燃機関の燃料供給装置において、燃料噴霧の微粒化を促進して燃焼効率の向上を図る。【解決手段】燃焼室１１に燃料を噴射する複数のインジェクタ１３をデリバリパイプ１４に連結し、燃料タンク１５の燃料を低圧フィードポンプ１６及び高圧ポンプ１８により燃料供給管１７，１９を通してデリバリパイプ１４に供給可能とすると共に、デリバリパイプ１４内に多数の微細孔２６ａが形成された気相パイプ２６を設け、この気相パイプ２６に気体供給管２７を介して高圧気体発生装置２８を連結する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室または吸気通路に燃料を噴射する複数のインジェクタと、該複数のインジェクタが連結されたデリバリパイプと、燃料を貯留する燃料タンクと、該燃料タンクと前記デリバリパイプとを連結する燃料供給管と、該燃料供給管に設けられた燃料ポンプと、前記デリバリパイプ内に設けられて多数の微細孔が形成された気相パイプと、該気相パイプ内に高圧気体を供給する高圧気体供給手段とを具えたことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記気相パイプを振動させる振動手段が設けられたことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記気相パイプが前記デリバリパイプ内で回転自在に支持されると共に、前記多数の微細孔が前記気相パイプの周方向に傾斜して形成されたことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記内燃機関の温度を検出または推定する機関温度検出手段と、前記内燃機関の始動時に該機関温度検出手段が検出した機関温度が予め設定された第１機関温度より低いときに前記高圧気体供給手段を作動する始動制御手段を設けたことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記始動制御手段は、前記内燃機関の始動後に、前記機関温度検出手段が検出した機関温度が予め設定された第２機関温度より高くなったときに前記高圧気体供給手段の作動を停止することを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼室や吸気ポートに燃料を供給する内燃機関の燃料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、燃料を燃焼室に直接噴射する筒内噴射式内燃機関では、吸気弁の開放時に、空気が吸気ポートから燃焼室に吸入されてピストンにより圧縮され、この高圧空気に対してインジェクタから燃料が噴射され、燃焼室内の高圧空気と霧状の燃料とが混合し、この混合気が点火プラグに導かれて着火して爆発することで駆動力を得ることができ、排気弁の開放時に、燃焼後の排気ガスが排気ポートから排出される。
【０００３】
このような筒内噴射式内燃機関にて、冷間始動時には、燃料が低温であるためにインジェクタから燃焼室に噴射された燃料の微粒化が悪く、一部の燃料が壁面に付着して所定量の燃料が気化せず、燃焼に寄与する燃料量が減少して空燃比が悪化してしまう。この場合、冷間始動時の燃料量を増加することが考えられるが、その分、壁面に付着する燃料も増え、未燃ＨＣが増加して排ガス特性が悪化してしまう。
【０００４】
このような問題を解決するものとして、例えば、下記特許文献１に記載された技術がある。この特許文献１に記載された内燃機関の燃料供給装置は、低圧燃料ポンプによって加圧した燃料を高圧燃料ポンプによって昇圧して燃料デリバリパイプ内へ送り込み、燃料噴射弁から各気筒内へ噴射可能とすると共に、蒸発燃料を可変容量装置の作動空間で加圧し、始動時の１，２発分だけ燃料デリバリパイプ内へ供給可能とすることで、始動時に機関回転数を急上昇させ、良好な噴霧特性を得て良好な燃焼状態を確保することで、ＨＣの排出量を低減するものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３１００３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上述した特許文献１に記載された内燃機関の燃料供給装置では、内燃機関の始動時に、高圧燃料ポンプで加圧した燃料を燃料デリバリパイプに供給すると共に、蒸発燃料を液化した後に、ばねや燃料圧などにより加圧してから燃料デリバリパイプへ供給することで、燃料を素早く昇圧して良好な噴霧特性を得るようにしている。しかし、ばねや燃料圧により燃料を高圧に加圧することは困難であり、始動時にインジェクタから噴射される噴射燃料を十分に微粒化することができない。また、燃料液化装置や可変容量装置並びに多数の燃料配管が必要となり、構造の複雑化、大型化、高コスト化を招いてしまう。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためのものであって、燃料噴霧の微粒化を促進して燃焼効率の向上を図った内燃機関の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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の内燃機関の燃料供給装置は、内燃機関の燃焼室または吸気通路に燃料を噴射する複数のインジェクタと、該複数のインジェクタが連結されたデリバリパイプと、燃料を貯留する燃料タンクと、該燃料タンクと前記デリバリパイプとを連結する燃料供給管と、該燃料供給管に設けられた燃料ポンプと、前記デリバリパイプ内に設けられて多数の微細孔が形成された気相パイプと、該気相パイプ内に高圧気体を供給する高圧気体供給手段とを具えたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の内燃機関の燃料供給装置では、前記気相パイプを振動させる振動手段が設けられたことを特徴としている。
【００１０】
本発明の内燃機関の燃料供給装置では、前記気相パイプが前記デリバリパイプ内で回転自在に支持されると共に、前記多数の微細孔が前記気相パイプの周方向に傾斜して形成されたことを特徴としている。
【００１１】
本発明の内燃機関の燃料供給装置では、前記内燃機関の温度を検出または推定する機関温度検出手段と、前記内燃機関の始動時に該機関温度検出手段が検出した機関温度が予め設定された第１機関温度より低いときに前記高圧気体供給手段を作動する始動制御手段を設けたことを特徴としている。
【００１２】
本発明の内燃機関の燃料供給装置では、前記始動制御手段は、前記内燃機関の始動後に、前記機関温度検出手段が検出した機関温度が予め設定された第２機関温度より高くなったときに前記高圧気体供給手段の作動を停止することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の内燃機関の燃料供給装置によれば、内燃機関の燃焼室または吸気通路に燃料を噴射する複数のインジェクタをデリバリパイプに連結し、燃料を貯留する燃料タンクを燃料供給管を介してデリバリパイプに連結して燃料ポンプを設けると共に、デリバリパイプ内に多数の微細孔が形成された気相パイプを設け、この気相パイプ内に高圧気体を供給する高圧気体供給手段を連結したので、燃料タンク内の燃料が燃料ポンプにより燃料供給管を通してデリバリパイプに供給される一方、高圧気体供給手段によりデリバリパイプの気相パイプ内に高圧気体が供給されることで、デリバリパイプ内の燃料に対して、気相パイプの多数の微細孔から多数の微細な気泡が噴出して混入することとなり、インジェクタがこの燃料を噴射するとき、混入した気泡がつぶれてこの燃料の微粒化が促進されるため、燃焼が改善された燃焼効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関の燃料供給装置を表す概略構成図、図２は、実施例１の内燃機関の燃料供給装置における始動時燃料供給制御を表すフローチャートである。
【００１６】
実施例１の内燃機関の燃料供給装置において、図１に示すように、内燃機関としてのエンジン１０は、筒内噴射式の火花点火多気筒エンジンであって、４つの気筒に対応して燃焼室１１が設けられており、シリンダヘッド１２に各燃焼室１１に直接燃料を噴射するインジェクタ１３が装着されると共に、図示しない点火プラグが装着されている。この各インジェクタ１３は、基端部がデリバリパイプ１４に連結されており、デリバリパイプ１４内の高圧燃料を燃焼室１１に噴射することができる。
【００１７】
一方、燃料タンク１５は、所定量のガソリン燃料（以下、燃料）を貯留可能であり、内部に低圧フィードポンプ１６が装着されている。そして、燃料タンク１５の低圧フィードポンプ１６は、第１燃料供給管１７を介して高圧ポンプ１８が連結され、この高圧ポンプ１８は第２燃料供給管１９を介してデリバリパイプ１４の一端部に連結されている。この高圧ポンプ１８はカムシャフト２０により駆動可能であり、第２燃料供給管１９には、デリバリパイプ１４からの燃料の逆流を防止する逆止弁２１が装着されている。なお、第１燃料供給管１７の基端部には低圧燃料戻し管２２が分岐して設けられ、この低圧燃料戻し管２２に逆止弁２３が装着されており、低圧燃料の圧力が所定圧力よりも高くなった際に、低圧フィードポンプ１６から吐出された燃料の一部を燃料タンク１５に戻すようにしている。
【００１８】
一方、デリバリパイプ１４の他端部には、燃料排出管２４の基端部が連結され、この燃料排出管２４の先端部は燃料タンク１５に連結されており、この燃料排出管２４には電磁リリーフ弁２５が装着されている。
【００１９】
従って、低圧フィードポンプ１６が駆動することで、燃料タンク１５内の燃料を低圧に加圧して第１燃料供給管１７に供給することができ、高圧ポンプ１８を駆動することで、第１燃料供給管１７の低圧燃料を高圧に加圧し、第２燃料供給管１９を通してデリバリパイプ１４に供給することができ、各インジェクタ１３は、デリバリパイプ１４内の高圧燃料を各燃焼室１１にそれぞれ噴射することができる。
【００２０】
また、デリバリパイプ１４内には、多数の微細孔２６ａが形成された気相パイプ２６が設けられている。そして、この気相パイプ２６の端部には、気体供給管２７を介して高圧気体発生装置（高圧気体供給手段）２８が連結されている。そして、この気体供給管２７には、気相パイプ２６からの高圧気体の逆流を防止する逆止弁２９が設けられている。なお、この気相パイプ２６は、デリバリパイプ１４に供給された高圧燃料に対して、多数の気泡を均等に混合できるように、デリバリパイプ１４内の全域にわたって配置されると共に、多数の同径をなす微細孔２６ａが均等間隔で形成されている。
【００２１】
従って、高圧気体発生装置２８を駆動することで、発生した高圧気体を気体供給管２７を通して気相パイプ２６に供給することができ、この気相パイプ２６に供給された高圧気体は多数の微細孔２６ａからデリバリパイプ１４内の高圧燃料に噴射され、多数の気泡が均等に混合された高圧燃料を生成することができる。
【００２２】
車両には電子制御ユニット（ＥＣＵ）３０が搭載されており、このＥＣＵ３０は、各インジェクタ１３及び点火プラグを制御可能となっている。即ち、ＥＣＵ３０には、エアフローセンサ３１、スロットルポジションセンサ３２、アクセルポジションセンサ３３、エンジン回転数センサ３４、水温センサ３５などが接続されている。従って、ＥＣＵ３０は、各センサ３１〜３５が検出した吸入空気量、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、エンジン冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量や噴射時期、点火時期などを決定している。
【００２３】
また、デリバリパイプ１４には、燃料圧力を検出する燃圧センサ３６が設けられ、検出した燃料圧力をＥＣＵ３０に出力しており、このＥＣＵ３０は、デリバリパイプ１４内の燃料圧力が所定圧力となるように、低圧フィードポンプ１６及び高圧ポンプ１８を駆動制御している。更に、電磁リリーフ弁２５は、通常、機械式のリリーフ弁として機能する構成となっており、デリバリパイプ１４内の燃料圧力が所定圧力より大きくなると、電磁リリーフ弁２５が自動的に開放されることで、デリバリパイプ１４内の燃料が燃料排出管２４に排出され、デリバリパイプ１４内の燃料圧力を所定圧力に維持する。
【００２４】
更に、本実施例では、ＥＣＵ（始動制御手段）３０は、高圧気体発生装置２８を駆動制御可能となっており、エンジン１０の運転状態に応じて高圧気体発生装置２８の駆動及び停止を行っている。即ち、エンジン１０の冷間始動時には、燃料が低温であるためにインジェクタ１３から燃焼室１１に噴射する燃料の微粒化が不十分となり、一部の燃料が壁面に付着して所定量の燃料を気化することが困難となる。そのため、本実施例では、エンジン１０の冷間始動時に、高圧気体発生装置２８を所定期間だけ駆動することで、燃料に微細な気泡を混入させ、インジェクタ１３による燃料噴射時の燃料の微粒化及び気化を促進して燃焼効率を向上させている。
【００２５】
具体的には、エンジン１０の温度を検出または推定する機関温度検出手段として、この機関温度と相関関係にあるエンジン冷却水温Ｔを検出する水温センサ３５を適用し、ＥＣＵ３０は、エンジン１０の始動時に、この水温センサ３５が検出したエンジン冷却水温Ｔが予め設定された第１温度Ｔ1より低いときには、高圧気体発生装置２８を駆動し、燃料に対して微細気泡の供給を開始する。そして、高圧気体発生装置２８の駆動により燃料に微細気泡の供給を開始した後、水温センサ３５が検出したエンジン冷却水温Ｔが予め設定された第２温度Ｔ2より高くなったときには、高圧気体発生装置２８の駆動を停止し、燃料への微細気泡の供給を終了する。この場合、冷間始動時に燃料が十分に加熱されるように、第２温度Ｔ2は、第１温度Ｔ1より高い温度に設定しているが、第１温度Ｔ1と第２温度Ｔ2を同温度としてもよい。
【００２６】
なお、運転者がエンジン１０を始動することを推定するものとして、例えば、運転席ドアのドアスイッチを機能させ、ＥＣＵ３０が、エンジン１０の停止中に、このドアスイッチがＯＮ（ドア開放）されたら、運転者がエンジン１０を始動させる意思があると判定し、高圧気体発生装置２８を駆動し、インジェクタ１３が燃料噴射を開始する前に、高圧気体発生装置２８を駆動して燃料に微細気泡を供給するようにしてもよい。
【００２７】
なお、ＥＣＵ３０には、運転者が操作するイグニッションキースイッチ（ＩＧ−ＳＷ）３７のＯＮ／ＯＦＦ信号が入力されるようになっている。
【００２８】
ここで、実施例１の内燃機関の燃料供給装置によるエンジン１０の始動時燃料供給制御について、図２のフローチャートに基づいて説明する。
【００２９】
内燃機関の燃料供給装置によるエンジン１０の始動時燃料供給制御において、図２に示すように、ステップＳ１１にて、ＥＣＵ３０は、イグニッションキースイッチ（ＩＧ−ＳＷ）３７がＯＮされたかどうかを判定する。ここで、ＩＧ−ＳＷ３７がＯＮされずにＯＦＦ状態のままであると判定されたら、何もしないでこのルーチンを抜ける。一方、ステップＳ１１にて、ＩＧ−ＳＷ３７がＯＮされたら、エンジン１０が始動されるものと判定し、ステップＳ１２に移行する。
【００３０】
このステップＳ１２にて、ＥＣＵ３０は、水温センサ３５が検出したエンジン冷却水温Ｔが第１温度Ｔ1より低いかどうかを判定する。ここで、現在のエンジン冷却水温Ｔが第１温度Ｔ1より低いと判定されたときには、ステップＳ１３にて、高圧気体発生装置２８を駆動する。即ち、高圧気体発生装置２８は、発生した高圧気体を気体供給管２７から気相パイプ２６に供給し、この気相パイプ２６に供給された高圧気体を多数の微細孔２６ａからデリバリパイプ１４内の高圧燃料に噴射し、多数の微細気泡を高圧燃料に混入する。
【００３１】
従って、デリバリパイプ１４内の高圧燃料に多数の微細気泡が混入した状態で、インジェクタ１３はこの高圧燃料を燃焼室１１に噴射することとなり、このとき、混入した微細気泡がつぶれることで、そのエネルギにより燃料の微粒化が促進されるため、良好に微粒化した燃料噴霧を燃焼室１１に供給することができる。
【００３２】
そして、ステップＳ１４にて、ＥＣＵ３０は、水温センサ３５が検出したエンジン冷却水温Ｔが第２温度Ｔ2より高いかどうかを判定する。即ち、エンジン１０の始動後に、燃焼室１１での燃焼によってエンジン冷却水温（機関温度）が上昇し、高圧燃料に微細気泡を混入しなくても、インジェクタ１３の噴射力だけで燃料の微粒化が可能であるかどうかを判定する。
【００３３】
ここで、エンジン冷却水温Ｔが第２温度Ｔ2より高くなければ、エンジン冷却水温Ｔが第２温度Ｔ2より高くなるまで、高圧気体発生装置２８を駆動してデリバリパイプ１４に対する微細気泡の供給を継続する。そして、ステップＳ１４にて、エンジン冷却水温Ｔが第２温度Ｔ2より高くなったと判定されたら、インジェクタ１３の噴射力だけで燃料の微粒化が可能であると判定し、ステップＳ１５に移行する。そして、ここで、高圧気体発生装置２８の駆動を停止し、デリバリパイプ１４内の高圧燃料に対する微細気泡の供給を停止する。
【００３４】
このように実施例１の内燃機関の燃料供給装置にあっては、燃焼室１１に燃料を噴射する複数のインジェクタ１３をデリバリパイプ１４に連結し、燃料タンク１５の燃料を低圧フィードポンプ１６及び高圧ポンプ１８により燃料供給管１７，１９を通してデリバリパイプ１４に供給可能とすると共に、デリバリパイプ１４内に多数の微細孔２６ａが形成された気相パイプ２６を設け、この気相パイプ２６に気体供給管２７を介して高圧気体発生装置２８を連結している。
【００３５】
従って、燃料タンク１５内の燃料が各燃料ポンプ１６，１８により加圧されてデリバリパイプ１４に供給される一方、高圧気体発生装置２８により高圧気体が気体供給管２７を通して気相パイプ２６に供給され、この高圧気体が気相パイプ２６の微細孔２６ａからデリバリパイプ１４内の高圧燃料に対して、多数の微細な気泡として噴出されて混入することとなり、インジェクタ１３がこの燃料を噴射するとき、混入した気泡がつぶれてこの燃料の微粒化が促進されるため、燃焼室１１での燃焼が改善され、燃焼効率の向上を図ることができる。
【００３６】
また、実施例１の内燃機関の燃料供給装置では、水温センサ３５が検出したエンジン冷却水温Ｔが第１温度Ｔ1より低いときに、高圧気体発生装置２８を駆動することで、発生した高圧気体を気体供給管２７から気相パイプ２６に供給し、デリバリパイプ１４内の高圧燃料に対して、多数の微細孔２６ａから微細気泡を噴射して混入するため、エンジン１０の冷間始動時における燃料噴霧の微粒化が可能となる。その結果、インジェクタ１３から燃焼室１１に噴射する燃料の微粒化及び気化が良好となって、燃料の壁面付着量が減少して良好な空燃比を確保することができ、特に、エンジン１０の冷間始動時における未燃ＨＣの増加を抑制して排ガス特性を向上することができると共に、燃費を改善することができる。
【００３７】
そして、デリバリパイプ１４内の高圧燃料に多数の微細気泡を混入させるための装置を、気相パイプ２６、気体供給管２７、高圧気体発生装置２８により構成することで、構造の複雑化、大型化、高コスト化を抑制することができる。
【００３８】
更に、デリバリパイプ１４内に多数の微細孔２６ａを有する気相パイプ２６を配置したことで、簡単な構成で高圧燃料に対して均等に微細気泡を混入することができ、インジェクタ１３から噴射される燃料噴霧を安定して微粒化することができる。また、インジェクタ１３が連結されたデリバリパイプ１４内に気相パイプ２６を配置することで、微細気泡を混入した高圧燃料を直ちにインジェクタ１３により燃焼室１１に噴射するため、デリバリパイプ１４内で微細気泡同士が合体して大きな気泡になることが抑制され、大きな気泡の混入による噴射不良を防止することができる。
【実施例２】
【００３９】
図３は、本発明の実施例２に係る内燃機関の燃料供給装置を表す概略構成図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４０】
実施例２の内燃機関の燃料供給装置において、図３に示すように、燃焼室１１に燃料を噴射するインジェクタ１３がデリバリパイプ１４に連結されると共に、高圧ポンプ１８により加圧された高圧燃料を供給する第２燃料供給管１９がデリバリパイプ１４に連結されている。
【００４１】
また、デリバリパイプ１４内には、多数の微細孔２６ａが形成された気相パイプ２６が設けられ、この気相パイプ２６には、気体供給管２７を介して高圧気体発生装置２８が連結されている。そして、気相パイプ２６には、この気相パイプ２６を振動させる振動装置４１が連結されている。
【００４２】
従って、高圧ポンプ１８を駆動することで、第１燃料供給管１７の低圧燃料を高圧に加圧し、第２燃料供給管１９を通してデリバリパイプ１４に供給することができると共に、高圧気体発生装置２８を駆動することで、発生した高圧気体を気体供給管２７を通して気相パイプ２６に供給することができる。すると、この気相パイプ２６に供給された高圧気体は、多数の微細孔２６ａからデリバリパイプ１４内の高圧燃料に対して微細な気泡として供給され、多数の気泡が混合された高圧燃料を生成することができる。また、このとき、振動装置４１により気相パイプ２６を振動させることで、気相パイプ２６の各微細孔２６ａからデリバリパイプ１４内の高圧燃料に供給された微細気泡を拡散させることができ、微細気泡が均等に混入された高圧燃料を生成することができる。そのため、デリバリパイプ１４内の高圧燃料に多数の微細気泡が混入した状態で、インジェクタ１３が高圧燃料を燃焼室１１に噴射すると、噴射時に混入した微細気泡がつぶれることで、そのエネルギにより燃料噴霧の微粒化が促進されることとなり、良好に微粒化した燃料噴霧を燃焼室１１に供給することができる。
【００４３】
このように実施例２の内燃機関の燃料供給装置にあっては、燃焼室１１に燃料を噴射する複数のインジェクタ１３をデリバリパイプ１４に連結し、燃料タンク１５の燃料を低圧フィードポンプ１６及び高圧ポンプ１８により燃料供給管１７，１９を通してデリバリパイプ１４に供給可能とすると共に、デリバリパイプ１４内に多数の微細孔２６ａが形成された気相パイプ２６を設け、この気相パイプ２６に気体供給管２７を介して高圧気体発生装置２８を連結すると共に、振動装置４１を連結している。なお、この振動装置４１は、気相パイプ２６をデリバリパイプ１４と異なる周波数で振動することが望ましい。
【００４４】
従って、燃料タンク１５内の燃料が各燃料ポンプ１６，１８により加圧されてデリバリパイプ１４に供給される一方、高圧気体発生装置２８により高圧気体が気体供給管２７を通して気相パイプ２６に供給されると共に、気相パイプ２６が振動装置４１により振動されるため、この高圧気体は、気相パイプ２６の微細孔２６ａからデリバリパイプ１４内の高圧燃料に対して、多数の微細な気泡として拡散されながら噴出されて混入することとなり、インジェクタ１３がこの燃料を噴射するとき、混入した気泡がつぶれてこの燃料の微粒化が促進され、燃焼室１１での燃焼が改善され、燃焼効率の向上を図ることができる。
【００４５】
また、振動装置４１により気相パイプ２６が振動されるため、気相パイプ２６が振動した状態で、各微細孔２６ａから高圧燃料に多数の微細気泡を噴出することとなり、この微細気泡が高圧燃料中を拡散しながら混入することとなり、この高圧燃料に微細気泡を均一に混入することができる。
【実施例３】
【００４６】
図４は、本発明の実施例３に係る内燃機関の燃料供給装置を表す概略構成図、図５は、図４のＶ−Ｖ断面である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４７】
実施例３の内燃機関の燃料供給装置において、図４及び図５に示すように、燃焼室１１に燃料を噴射するインジェクタ１３がデリバリパイプ１４に連結されると共に、高圧ポンプ１８により加圧された高圧燃料を供給する第２燃料供給管１９がデリバリパイプ１４に連結されている。
【００４８】
また、デリバリパイプ１４内には、多数の微細孔２６ｂが形成された気相パイプ２６が設けられ、軸受５１,５２により回転自在に支持されている。この気相パイプ２６には、気体供給管２７を介して高圧気体発生装置２８が連結されている。この場合、図示しないが、気相パイプ２６と気体供給管２７とはロータリジョイントにより連結されている。そして、気相パイプ２６に形成された各微細孔２６ｂは、軸線Ｌ１が気相パイプ２６の放射線Ｌ０に対して、周方向に所定角度θだけ傾斜して形成されている。
【００４９】
従って、高圧ポンプ１８を駆動することで、第１燃料供給管１７の低圧燃料を高圧に加圧し、第２燃料供給管１９を通してデリバリパイプ１４に供給することができると共に、高圧気体発生装置２８を駆動することで、発生した高圧気体を気体供給管２７を通して気相パイプ２６に供給することができる。すると、この気相パイプ２６に供給された高圧気体は、多数の微細孔２６ｂからデリバリパイプ１４内の高圧燃料に対して微細な気泡として供給され、多数の気泡が混合された高圧燃料を生成することができる。また、このとき、気相パイプ２６の各微細孔２６ｂからは、その周方向に向かって高圧空気が噴出されるため、気相パイプ２６はその反力を受けて逆方向、つまり、図５における矢印Ａ方向に回転することとなり、デリバリパイプ１４内の高圧燃料に対して微細気泡を拡散しながら全域にわたって混入することができる。そのため、デリバリパイプ１４内の高圧燃料に多数の微細気泡が混入した状態で、インジェクタ１３が高圧燃料を燃焼室１１に噴射すると、噴射時に混入した微細気泡がつぶれることで、そのエネルギにより燃料噴霧の微粒化が促進されることとなり、良好に微粒化した燃料噴霧を燃焼室１１に供給することができる。
【００５０】
このように実施例３の内燃機関の燃料供給装置にあっては、燃焼室１１に燃料を噴射する複数のインジェクタ１３をデリバリパイプ１４に連結し、燃料タンク１５の燃料を低圧フィードポンプ１６及び高圧ポンプ１８により燃料供給管１７，１９を通してデリバリパイプ１４に供給可能とすると共に、デリバリパイプ１４内に多数の傾斜した微細孔２６ｂが形成された気相パイプ２６を軸受５１，５２により回転自在に設け、この気相パイプ２６に気体供給管２７を介して高圧気体発生装置２８を連結している。
【００５１】
従って、燃料タンク１５内の燃料が各燃料ポンプ１６，１８により加圧されてデリバリパイプ１４に供給される一方、高圧気体発生装置２８により高圧気体が気体供給管２７を通して気相パイプ２６に供給され、この高圧気体は、気相パイプ２６の微細孔２６ｂからデリバリパイプ１４内の高圧燃料に対して、多数の微細な気泡として噴出されて混入することとなり、インジェクタ１３がこの燃料を噴射するとき、混入した気泡がつぶれてこの燃料の微粒化が促進され、燃焼室１１での燃焼が改善され、燃焼効率の向上を図ることができる。
【００５２】
また、気相パイプ２６の各微細孔２６ｂは、周方向に傾斜して設けられており、この気相パイプ２６内の高圧気体は、各微細孔２６ｂにより周方向に向かって噴出されるため、気相パイプ２６はその反力を受けて逆方向に回転することとなり、デリバリパイプ１４内の高圧燃料に対して微細気泡を拡散しながら全域にわたって均一に混入することができる。
【００５３】
なお、上述した各実施例にて、デリバリパイプ１４内に多数の微細孔２６ａ，２６ｂを有する気相パイプ２６を配置したが、この気相パイプ２６の形状や個数は各実施例に限定されるものではなく、デリバリパイプの形状に応じて適宜設定すればよいものである。また、エンジン１０の温度を検出または推定する機関温度検出手段として、エンジン冷却水温を検出する水温センサ３５を適用したが、これに限定されるものではなく、例えば、デリバリパイプ１４内の燃料温度を検出する温度センサや吸気温度を検出する吸気温度センサなどを適用してもよい。
【００５４】
また、本発明の内燃機関の燃料供給装置を筒内噴射式内燃機関に適用して説明したが、これに限定されるものではなく、燃料を吸気ポートに噴射するポート噴射式内燃機関に適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置は、デリバリパイプ内の燃料に微細気泡を混入させて燃料噴射時における燃料噴霧の微粒化を可能としたものであり、いずれの種類の内燃機関に用いても好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施例１に係る内燃機関の燃料供給装置を表す概略構成図である。
【図２】実施例１の内燃機関の燃料供給装置における始動時燃料供給制御を表すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例２に係る内燃機関の燃料供給装置を表す概略構成図である。
【図４】本発明の実施例３に係る内燃機関の燃料供給装置を表す概略構成図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  エンジン（内燃機関）
１１  燃焼室
１３  インジェクタ
１４  デリバリパイプ
１５  燃料タンク
１６  低圧フィードポンプ
１７，１９  燃料供給管
１８  高圧ポンプ
２６  気相パイプ
２６ａ，２６ｂ  微細孔
２７  気体供給管
２８  高圧気体発生装置（高圧気体供給手段）
３０  電子制御ユニット、ＥＣＵ（始動制御手段）
３５  水温センサ（機関温度検出手段）
３７  イグニッションキースイッチ、（ＩＧ−ＳＷ）
４１  振動装置（振動手段）
５１，５２  軸受
【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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