(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体幅方向に配列された複数の気筒毎に燃料噴射弁が備えられ、各燃料噴射弁に燃料を供給するデリバリパイプが、各気筒毎に分岐して接続される吸気マニホールドよりエンジン側において、気筒の配列方向に延設されていると共に、このデリバリパイプに燃料を供給するための燃料供給管が該パイプの端部に接続されているエンジンの燃料供給装置であって、吸気マニホールド及びデリバリパイプがエンジンの車体前側に配置されていると共に、上記デリバリパイプは、その一端部が閉塞部とされ、他端部がエンジン本体の車体側方に位置して車体後方に突出する突出管を有する燃料導入部とされ、上記突出管に燃料供給管が接続されることにより、デリバリパイプと燃料供給管との接続部が該パイプの端部の車体後側に設けられ、且つ、上記燃料導入部の車体前方に吸気マニホールドが配置されていることを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項２】
吸気マニホールドは、樹脂製であることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料供給装置。
【請求項３】
吸気マニホールドは、スロットルボディが組み付けられる上流吸気管と、この上流吸気管の下端部が接続されたサージタンクと、このサージタンクから分岐して延びる複数の分岐管とを有し、吸気マニホールドのうち上記上流吸気管が燃料導入部の車体前方に配置されていると共に、上記上流吸気管をエンジン本体に支持し、且つ、突出管及び接続部を車体幅方向の側方からカバーする支持部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料供給装置。
【請求項４】
上流吸気管は、車体前方から後方に向けて挿通するボルトにより支持部材に固定され、支持部材は、突出管及び接続部を間に挟んで車体幅方向の側方から挿通する上下のボルトによりエンジン本体に固定されていることを特徴とする請求項３に記載のエンジンの燃料供給装置。
【請求項５】
エンジンは、燃料が気筒内に直接噴射される筒内噴射式エンジンであり、燃料噴射弁及びデリバリパイプに高圧の燃料を供給する高圧燃料ポンプが備えられて、該高圧燃料ポンプが、気筒の配列方向に延設された吸気カムシャフトにおける接続部が設けられたデリバリパイプの端部と同じ側の端部で駆動されると共に、燃料供給管は、該高圧燃料ポンプと接続部との間に介設されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの燃料供給装置、詳しくは、複数の燃料噴射弁のそれぞれに燃料を供給するデリバリパイプが備えられたエンジンの燃料供給装置、より詳しくは、該デリバリパイプが車体幅方向に延設され、その端部に燃料供給管との接続部が設けられたエンジンの燃料供給装置に関し、内燃機関の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車用等のエンジンにおいては、気筒毎に対応して燃料噴射弁が備えられ、該噴射弁から所定の時期に所定の量の燃料が各気筒に供給される。その場合に、特開平８−３１２５０２号公報に開示されるように、燃料分配管としてのデリバリパイプがエンジンに備えられることがある。
【０００３】
このデリバリパイプは、各気筒毎に分岐して接続される吸気マニホールドよりエンジン側で、気筒の配列方向に延設され、シリンダヘッドに挿入された各燃料噴射弁の後端部と嵌合して、各噴射弁に燃料を分配するもので、燃料タンク側からこのデリバリパイプに燃料を供給するための燃料供給管が該デリバリパイプの端部に接続される。
【０００４】
したがって、エンジンが車体前部に搭載され、且つ気筒が車体幅方向に配列されたいわゆる横置きエンジンの場合は、デリバリパイプもまた車体幅方向に延びるから、該パイプと燃料供給管との接続部が該パイプの右端部又は左端部に位置することになる。例えば上記公報に開示されるエンジンにおいては、接続部がデリバリパイプの右端面又は左端面に設けられ、燃料供給管が車体右側方又は左側方に延びている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような配置だと、車体前方からの衝撃により燃料供給管あるいはデリバリパイプが後方に後退したときに、接続部に剪断力等が作用して、該接続部が損傷したり外れたりすることが懸念される。
【０００６】
もちろん、デリバリパイプがエンジンの車体後側に配置されている場合は、車体前方からの衝撃がエンジン本体で抑制されるから不具合は軽減される。しかし、近年の排ガス規制への対応から、排気系の長さを短くし、触媒装置を排ガスで効率よく速やかに昇温活性化するために、排気系をエンジンの後側に配置することが考えられ、その場合には、デリバリパイプ及び吸気マニホールドがエンジンの前側に配置されるから、車体前方からの衝撃力を強く受けることになる。
【０００７】
このとき、エンジン本体の外側でデリバリパイプを取り巻くように配置した吸気マニホールドがデリバリパイプよりも前方に位置するから、車体前方からの衝撃力は、この吸気マニホールドによって幾分かは抑制されることもあろうが、吸気マニホールド自体が衝撃力を受けて後退したときには、該マニホールドがデリバリパイプに近接しているため、デリバリパイプと燃料供給管との接続部に却って強い衝撃が加えられ、該接続部が損傷したり外れたりする可能性が大きくなる。
【０００８】
そこで、本発明は、吸気マニホールド及びデリバリパイプをエンジンの車体前側に配置した場合に、デリバリパイプと燃料供給管との接続部の損傷や外れを回避することを課題とする。以下、その他の課題を含め、本発明を詳しく説明する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【００１０】
まず、本願の特許請求の範囲の請求項１に記載の発明は、車体幅方向に配列された複数の気筒毎に燃料噴射弁が備えられ、各燃料噴射弁に燃料を供給するデリバリパイプが、各気筒毎に分岐して接続される吸気マニホールドよりエンジン側において、気筒の配列方向に延設されていると共に、このデリバリパイプに燃料を供給するための燃料供給管が該パイプの端部に接続されているエンジンの燃料供給装置であって、吸気マニホールド及びデリバリパイプがエンジンの車体前側に配置されていると共に、上記デリバリパイプは、その一端部が閉塞部とされ、他端部がエンジン本体の車体側方に位置して車体後方に突出する突出管を有する燃料導入部とされ、上記突出管に燃料供給管が接続されることにより、デリバリパイプと燃料供給管との接続部が該パイプの端部の車体後側に設けられ、且つ、上記燃料導入部の車体前方に吸気マニホールドが配置されていることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、吸気マニホールド及びデリバリパイプがエンジンの車体前側に配置されている場合に、デリバリパイプと燃料供給管との接続部を該パイプの車体後側に設けたから、車体前方から衝撃があり、吸気マニホールドが後退して、燃料供給管に衝撃力が加えられても、上記接続部に衝撃力が直接及ぶことがなく、該接続部の損傷や外れが回避される。さらに、燃料導入部の車体前方に吸気マニホールドを配置したから、上記燃料導入部は、吸気マニホールドによって、車体前方からの衝撃から保護される。
【００１２】
次に、請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、吸気マニホールドは、樹脂製であることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、デリバリパイプを車体前方からの衝撃から保護することになる吸気マニホールドが、金属等に比較して一般に強度の低い樹脂でできているから、その保護機能が低下している。したがって、デリバリパイプと燃料供給管との接続部を車体後側に設けて、該接続部に衝撃力が直接及ぶことのないようにしたことの効果が一層顕著なものとなる。
【００１４】
なお、吸気マニホールドを樹脂製とすることは、エンジンの軽量化を図るために広く採用され得る技術であり、この点において、上記効果を有する本発明は重要に機能する。
【００１５】
次に、請求項３に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、吸気マニホールドは、スロットルボディが組み付けられる上流吸気管と、この上流吸気管の下端部が接続されたサージタンクと、このサージタンクから分岐して延びる複数の分岐管とを有し、吸気マニホールドのうち上記上流吸気管が燃料導入部の車体前方に配置されていると共に、上記上流吸気管をエンジン本体に支持し、且つ、突出管及び接続部を車体幅方向の側方からカバーする支持部材が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、突出管及び接続部を車体幅方向の側方からカバーする支持部材を設けたから、車体側方から衝撃が加わった場合でも、その衝撃力が上記突出管及び上記接続部に直接及ぶことがなく、これらに剪断力等が作用して接続部が破損したり外れたりするような不具合が抑制される。また、上記支持部材は、吸気マニホールドの上流吸気管をエンジン本体に支持するものであり、突出管及び接続部を保護するために新設するものではないから、支持部材を二つの目的に兼用でき、部品点数の抑制が図られる。
【００１７】
次に、請求項４に記載の発明は、上記請求項３に記載の発明において、上流吸気管は、車体前方から後方に向けて挿通するボルトにより支持部材に固定され、支持部材は、突出管及び接続部を間に挟んで車体幅方向の側方から挿通する上下のボルトによりエンジン本体に固定されていることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、支持部材は、上下のボルト間の部分において、デリバリパイプの他端部の突出管及び接続部をカバーし、これらを車体側方からの衝撃から保護する。
【００１９】
次に、請求項５に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、エンジンは、燃料が気筒内に直接噴射される筒内噴射式エンジンであり、燃料噴射弁及びデリバリパイプに高圧の燃料を供給する高圧燃料ポンプが備えられて、該高圧燃料ポンプが、気筒の配列方向に延設された吸気カムシャフトにおける接続部が設けられたデリバリパイプの端部と同じ側の端部で駆動されると共に、燃料供給管は、該高圧燃料ポンプと接続部との間に介設されていることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、燃料を筒内に直接噴射するために燃圧を高くする高圧燃料ポンプを、デリバリパイプと同じ吸気系側のカムシャフトで駆動するように構成したから、これらの高圧燃料ポンプとデリバリパイプとを相互に近づけることができ、これらの間に配設する燃料供給管を短くすることができる。また、高圧燃料ポンプのポンプロスの低減も図られる。
【００２１】
さらに、高圧燃料ポンプを、接続部と同じ端部側に配置するように構成したから、これによっても、これらの高圧燃料ポンプと接続部とを相互に近づけることができ、これらの間に配設する燃料供給管、すなわち高圧燃料供給管を短くすることができる。また、同様に、高圧燃料ポンプのポンプロスの低減も図られる。以下、発明の実施の形態を通して、本発明をさらに詳しく説明する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、本実施の形態に係るエンジン１の本体１０周辺を示す平面図である。このエンジン１は、筒内噴射式の直列４気筒エンジンであって、エンジン本体１０が車体前部のエンジンルームＸ（図３参照）内に車体幅方向に延びるように横置きされ、吸気系２を構成する吸気マニホールド２０が本体１０の前側面に、排気系３を構成する排気マニホールド３０が本体１０の後側面に取り付けられている。これにより、排気マニホールド３０を本体１０の前側面に取り付けたときに比べて、排気系３の全長を短く設計することができ、排気系３に備えた図外の触媒装置をエンジン１の始動後速やかに昇温活性化することが可能となる。
【００２３】
図２に示すように、エンジン本体１０は、その下半部を構成するシリンダブロック１１と、上半部を構成するシリンダヘッド１２と、該シリンダヘッド１２の上面に組み付けられ、各気筒（図示せず）の吸気弁及び排気弁を開閉駆動する吸気用及び排気用カムシャフト１４，１５（図３参照）を保護するカムカバー１３とを有する。
【００２４】
また、吸気マニホールド２０は、車体左側上方に傾斜して延び、上端部にスロットルボディ２４が組み付けられた上流吸気管２１と、該吸気管２１の下端部が接続され、シリンダブロック１１に組み付けられたサージタンク２２と、該サージタンク２２から上方に分岐して延び、それぞれシリンダヘッド１２に到達する分岐管２３…２３とを有する。エアクリーナ（図示せず）等を通過した吸気は、スロットルボディ２４に内装されたスロットル弁（図示せず）の開度調節によって吸入量が制御され、吸気管２１、サージタンク２２、及び各分岐管２３…２３を経て４つの気筒に導入される。
【００２５】
ここで、吸気マニホールド２０はエンジン１の軽量化を図るため樹脂一体成形品であるのに対し、スロットルボディ２４はアルミ等の金属成形品である。
【００２６】
なお、図１においては、スロットルボディ２４を吸気マニホールド２０の上流吸気管２１に組み付けた状態で実線で示しているが、他の図においては、スロットルボディ２４を示しておらず、吸気マニホールド２０のみを示している。
【００２７】
図２及び図３に示すように、エンジン本体１０には、燃料分配管としてのデリバリパイプ４０と、該デリバリパイプ４０に高圧燃料を送り込む高圧燃料ポンプ５０とが備えられている。
【００２８】
デリバリパイプ４０は、吸気マニホールド２０の分岐管２３…２３とシリンダヘッド１２との接続部位の直下方に配置され、シリンダヘッド１２と平行に車体幅方向に延びる。そして、図４及び図５に示すように、シリンダヘッド１２側に膨出する４個所の膨出部４１…４１を有し、その膨出部４１…４１において、シリンダヘッド１２の前側面に形成された傾斜面１２ａにボルト４２…４２で締付固定されている。
【００２９】
各膨出部４１は、ボルト４２が挿通される固定部４３の他、該固定部４３に隣接する燃料供給部４４を有する。各供給部４４は、シリンダヘッド１２に挿入され、各気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁６０の後端部と嵌合し、該噴射弁６０にデリバリパイプ４０内に蓄圧された燃料を供給する。
【００３０】
なお、図４及び図５においては、共にシリンダヘッド１２を上記傾斜面１２ａの上縁部で破断しているが、図４は、シリンダヘッド１２の上方から示しているのに対し、図５は、シリンダヘッド１２の上記傾斜面１２ａに平行な方向から示している。
【００３１】
デリバリパイプ４０は、その右端部が閉塞した閉塞部４０ａであり、左端部が高圧燃料ポンプ５０から燃料が導入される燃料導入部４０ｂである。燃料導入部４０ｂは、図３及び図４に示すように、車体後方に突出する突出管４０ｃを有し、該突出管４０ｃに、高圧燃料ポンプ５０の燃料出力部５０ａから延びる燃料供給管４５、すなわち高圧燃料供給管４５が接続されている（接続部Ａ）。
【００３２】
図１及び図３に示すように、高圧燃料ポンプ５０は、燃料出力部５０ａの他、デリバリパイプ４０の燃料戻し管４０ｄ（図５及び図６参照）との間に燃料リターン管４６が配設されて、余剰の燃料が戻される燃料リターン部５０ｂ、及び、図外の燃料タンクから燃料が最初に供給される燃料インレット部５０ｃを有する。
【００３３】
高圧燃料ポンプ５０は、吸気用及び排気用の二つのカムシャフト１４，１５のうち、前側の吸気用カムシャフト１４により駆動される。すなわち、吸気用カムシャフト１４は、シリンダヘッド１２及びカムカバー１３を超えて左方に延設されている。シリンダヘッド１２の左側壁の上面には、カムカバー１３と隣接してカムキャップ６１が組み付けられている。そして、このカムキャップ６１とシリンダヘッド１２とにより吸気用カムシャフト１４の左延設部が回転自在に軸支されている。
【００３４】
カムキャップ６１の左側には、吸気用カムシャフト１４の左延設部をカバーするカムハウジング６２がさらに設けられている。このカムハウジング６２は複数のボルト６３…６３によりカムキャップ６１及びシリンダヘッド１２に締付固定されている。カムハウジング６２は、車体後側上方に傾斜して配向された取付面６４を有し、この取付面６４に高圧燃料ポンプ５０の取付面５１が対接して結合されている。
【００３５】
吸気用カムシャフト１４の左延設部には、高圧燃料ポンプ駆動用のカム６５が備えられ、このカム６５が、カムハウジング６２内において、タペット６６を介して高圧燃料ポンプ５０のロッド６７を往復動させることにより、該高圧燃料ポンプ５０内に高圧燃料が生成し、この高圧燃料が、上記燃料出力部５０ａ、燃料供給管４５、デリバリパイプ４０の後方突出管４０ｃ、燃料導入部４０ｂを介して、デリバリパイプ４０に送り込まれる。
【００３６】
ここで、図３、図４及び図６に示すように、シリンダヘッド１２の左側面において比較的前部には、ステー７０が設けられている。このステー７０は、本来的には、吸気マニホールド２０の上流吸気管２１を支持するものである。すなわち、上流吸気管２１の上端部には金属製のスロットルボディ２４が組み付けられ、一方、上流吸気管２１自体は樹脂成形品であるため、上方に斜めに延びる上流吸気管２１をしっかりと支持してふらつきを防止するのである。
【００３７】
それゆえ、上流吸気管２１の上端部が、車体前方から後方に向けて挿通するボルト７１によりステー７０に固定され、且つ、該ステー７０が、上下２本のボルト７２，７３によりシリンダヘッド１２に固定されている。その場合に、ステー７０は、上下のボルト７２，７３間の部分において、デリバリパイプ４０の左端部の燃料導入部４０ｂ、後方突出管４０ｃ、及び該突出管４０ｃと燃料供給管４５との接続部Ａをカバーし、これらを車体左方からの衝撃から保護する。
【００３８】
以上のように、高圧燃料ポンプ５０との間に燃料供給管４５が接続され、高圧燃料ポンプ５０からデリバリパイプ４０に高圧燃料が送り込まれる燃料導入部４０ｂの突出管４０ｃを後方に突出させたので、車体前方から衝撃が加わった場合でも、その衝撃力が上記突出管４０ｃ及び接続部Ａに直接及ぶことがなく、該突出管４０ｃ及び接続部Ａに剪断力等が作用して破損したり外れたりするような不具合が抑制される。
【００３９】
ここで、図２及び図３に示すように、デリバリパイプ４０の燃料導入部４０ｂは、車体前方から見て、吸気マニホールド２０の上流吸気管２１の背後に位置している。したがって、上記燃料導入部４０ｂは、上流吸気管２１によって、車体前方からの衝撃から幾分は保護されるが、上流吸気管２１自体が、金属等に比べて強度の低い樹脂製であるから、その保護機能が低下している。それゆえ、このような条件下、燃料導入部４０ｂの突出管４０ｃを後方に突出させて、車体前方からの衝撃力が接続部Ａに直接作用しないように構成したことの効果は顕著である。
【００４０】
また、デリバリパイプ４０の燃料導入部４０ｂ、後方突出管４０ｃ、及び接続部Ａの左側方にステー７０を配置したので、車体左方から衝撃が加わった場合でも、その衝撃力が上記導入部４０ｂ、後方突出管４０ｃ、及び接続部Ａに直接及ぶことがなく、やはりこれらに剪断力等が作用して接続部Ａが破損したり外れたりするような不具合が抑制される。
【００４１】
しかも、上記ステー７０は、樹脂製の上流吸気管２１を支持するためにもともと備える必要のあるものであり、上記燃料導入部４０ｂや後方突出管４０ｃ及び接続部Ａを保護するためだけに新設するものではない。したがって、上記ステー７０を二つの目的に兼用することができ、部品点数を削減することができる。
【００４２】
さらに、上記後方突出管４０ｃ及び燃料導入部４０ｂをシリンダヘッド１２の左側に配置すると共に、これらを介してデリバリパイプ４０に高圧燃料を送り込む高圧燃料ポンプ５０もまたシリンダヘッド１２の左側に配置したから、該高圧燃料ポンプ５０と燃料導入部４０ｂとの距離が近くなり、高圧燃料ポンプ５０の出力部５０ａとデリバリパイプ４０の突出管４０ｃとの間の燃料供給管４５、及び高圧燃料ポンプ５０の燃料リターン部５０ｂとデリバリパイプ４０の燃料戻し管４０ｄとの間のリターン管４６が短くて済む。また、高圧燃料ポンプ５０のポンプロスが低減される。
【００４３】
そして、吸気系２側に配置したデリバリパイプ４０に燃料を圧送する高圧燃料ポンプ５０を、同じく吸気系２側に配置して、吸気系２側のカムシャフト１４により駆動するように構成したから、これによっても、該高圧燃料ポンプ５０と燃料導入部４０ｂ及び後方突出管４０ｃとの距離が近くなり、上記燃料供給管４５及び燃料リターン管４６が短くて済む。また、高圧燃料ポンプ５０のポンプロスの低減が図られる。
【００４４】
なお、以上においては、エンジン１として、燃料を気筒内に直接噴射する筒内噴射式エンジンを例にして説明したが、これに限らず、例えば燃料を吸気ポートの直前の吸気通路内に噴射するエンジンに対しても本発明を適用することが可能である。
【００４５】
また、以上においては、デリバリパイプ４０の燃料導入部４０ｂ及び後方突出管４０ｃあるいは高圧燃料ポンプ５０をエンジン本体１０の車体左側に配置したが、これに限らず、例えば燃料導入部４０ｂ及び後方突出管４０ｃをエンジン本体１０の車体右側に配置したり、さらに高圧燃料ポンプ５０をエンジン本体１０の車体右側に配置してもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、吸気マニホールド及びデリバリパイプをエンジンの車体前側に配置した場合であっても、デリバリパイプと燃料供給管との接続部を車体前方からの衝撃から保護することができ、該接続部の損傷や外れを回避することができる。本発明は、燃料噴射弁に燃料を分配供給するデリバリパイプを備えるエンジン一般に広く好ましく適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係るエンジンの本体周辺を示す平面図である。
【図２】  エンジン本体に組み付けられた吸気マニホールドを車体前方から示す立面図である。
【図３】  エンジン本体の上部分を車体左方から拡大して示す立面図である。
【図４】  エンジン本体の左前部を拡大して示す部分平断面図である。
【図５】  エンジン本体に組み付けられたデリバリパイプ及び燃料噴射弁のシリンダヘッドへの固定構造をシリンダヘッドの傾斜面に平行な方向から示す一部切欠きの部分断面図である。
【図６】  デリバリパイプの左端部周辺を車体後方から拡大して示す部分立面図である。
【符号の説明】
１        エンジン（筒内噴射式エンジン）
２        吸気系
３        排気系
１０      エンジン本体
１２      シリンダヘッド
１４      吸気カムシャフト
２０      吸気マニホールド
３０      排気マニホールド
４０      デリバリパイプ
４０ｂ    デリバリパイプの燃料導入部
４０ｃ    デリバリパイプの後方突出管
４５      燃料供給管
４６      燃料リターン管
５０      高圧燃料ポンプ
５０ａ    高圧燃料ポンプの燃料出力部
５０ｂ    高圧燃料ポンプの燃料リターン部
６０      燃料噴射弁
６１      カムキャップ
６２      カムハウジング
６４      カムハウジングの高圧燃料ポンプ取付面
７０      ステー（支持部材）
Ａ        接続部
【図１】
0004178703.tif 000002
【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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