JP2001193591A - 筒内噴射式エンジンの燃料供給装置 - Google Patents
筒内噴射式エンジンの燃料供給装置Info
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Abstract
と上方のボンネットとの干渉を回避しつつ、該ポンプと
後方のダッシュパネルとの距離を長く確保することを課
題とする。 【解決手段】 触媒装置の早期活性化を図るため、吸気
系をエンジン本体10の前側に、排気系を後側に配置す
ると共に、高圧燃料ポンプ50をエンジン本体10の上
部前側の吸気カムシャフト14で駆動してエンジン本体
10の上部前寄りに配置し、且つ該ポンプ50を直立さ
せずに後方に傾斜して備える。ポンプ50を後方に傾斜
させることで、該ポンプ50の位置が後方に移動して、
前方ほど低いボンネットZと干渉しなくなる。ポンプ5
0を前寄りに配置することで、該ポンプ50と後方のダ
ッシュパネルとの距離が長くなり、前方からの衝撃によ
りエンジン本体10が後退してもダッシュパネルから受
ける衝撃力が低減する。
Description
ンの燃料供給装置、詳しくは、筒内噴射式エンジンにお
いて燃料噴射弁に供給する高圧燃料を生成する高圧燃料
ポンプのレイアウトの改善に関し、内燃機関の技術分野
に属する。
ライブ(FF)方式の車両では、エンジンは、車体前部
のエンジンルーム内に、気筒が車体幅方向に配列するよ
うに横置きされる。気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴
射式エンジンの場合、気筒内の高い圧力に打ち勝って燃
料噴射弁から安定に燃料が噴射されるように、特開平8
−312502号公報に開示されるように、燃料噴射弁
及び該燃料噴射弁に燃料を分配するデリバリパイプに供
給する燃圧を高めるための高圧燃料ポンプが備えられ
る。
に備えられるカムシャフトにより駆動される。例えば、
カムシャフトの一端にポンプ駆動用のカムを設け、この
カムで高圧燃料ポンプのロッドを往復動させることによ
り高圧燃料を生成する。FF方式では、気筒が車体幅方
向に配列しているから、カムシャフトもまた車体幅方向
に延び、高圧燃料ポンプは、横置きされたエンジン本体
の上部右側又は左側に位置する。
する吸気系aをエンジンの車体後側に、気筒から排気を
排出する排気系bをエンジンの車体前側に備えた場合を
示し、図10は、逆に、吸気系aをエンジンの車体前側
に、排気系bをエンジンの車体後側に備えた場合を示
す。
の後側に備えることは、近年の排ガス規制への対応か
ら、排気系bの長さを短くし、該排気系b上の触媒装置
を排ガスで効率よく速やかに昇温活性化するための重要
な技術である。
来より、車体前方ほど低く傾斜するボンネットdと干渉
しないように、エンジン本体eの車体後寄りに配置さ
れ、エンジン本体eの車体後側に位置するカムシャフト
fにより駆動されていた。すなわち、図9のように吸気
系aがエンジンの後側に備えられた場合は、吸気カムシ
ャフトfで、図10のように排気系bがエンジンの後側
に備えられた場合は、排気カムシャフトfで駆動されて
いた。
体後寄りに配置すると、該ポンプcと後方のダッシュパ
ネルgとの距離が、ポンプcを車体前寄りに配置して車
体前側に位置するカムシャフトhで駆動する場合に比べ
て短くなり、車体前方からの衝撃によりエンジン本体e
が後方に後退したときに、該ポンプcがダッシュパネル
gと接触して損傷する可能性が大きくなる。
エンジンの前側に、排気系bをエンジンの後側に備えた
場合は、図9に示したように、吸気系aをエンジンの後
側に、排気系bをエンジンの前側に備えた場合と異な
り、ポンプcとダッシュパネルgとの間にサージタンク
iが存在せず、これらが直接対峙し合って、エンジン本
体eの後退時に、ポンプcがダッシュパネルgにそのま
ま衝突するから、不具合がより大きくなる。
ネットとの干渉を回避し、且つ、前方からの衝撃を考慮
して、高圧燃料ポンプとダッシュパネル等の後方の部材
との間に長い距離を確保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。
め、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
記載の発明は、燃料噴射弁に供給する高圧燃料を生成す
る高圧燃料ポンプをエンジン上部のカムシャフトで駆動
する筒内噴射式エンジンの燃料供給装置であって、高圧
燃料ポンプが車体幅方向に延びる複数のカムシャフトの
うち車体前側又は後側のカムシャフトで駆動されるよう
にエンジン本体の車体前寄り又は後寄りに配置され、且
つ、後方又は前方に傾斜して備えられていることを特徴
とする。
圧燃料ポンプcをエンジン本体eの車体前寄りに配置し
て車体前側のカムシャフトhで駆動するときは、該ポン
プcを直立させずに後方に傾斜させるから、該ポンプc
の位置が後方に移動し、その結果、該ポンプcを車体前
寄りに配置していても、ポンプcとボンネットdとの干
渉を回避することができる。また、同時に、もともとポ
ンプcを車体前寄りに配置しているから、該ポンプcと
後方のダッシュパネルgとの間に長い距離が確保でき、
前方からの衝撃によりエンジンが後退したときにダッシ
ュパネルgからポンプcに及ぼされる衝撃力を抑制する
ことができる。
cをエンジン本体eの車体後寄りに配置して車体後側の
カムシャフトfで駆動するときは、該ポンプcを直立さ
せずに前方に傾斜させるから、該ポンプcの位置が前方
に移動し、その結果、該ポンプcを車体後寄りに配置し
ていても、該ポンプcと後方のダッシュパネルgとの間
に長い距離が確保でき、前方からの衝撃によりエンジン
が後退したときにダッシュパネルgからポンプcに及ぼ
される衝撃力を抑制することができる。また、同時に、
もともとポンプcを車体後寄りに配置しているから、ポ
ンプcとボンネットdとの干渉を回避することができ
る。
して前方に傾斜させると、ポンプcの位置がより前方に
移動して、ボンネットdとの干渉を回避することができ
ない。また、ポンプcを車体後寄りに配置して後方に傾
斜させると、ポンプcの位置がより後方に移動して、ダ
ッシュパネルgとの間の距離が短くなる。
0に示したように、吸気系aをエンジンの車体前側に、
排気系bをエンジンの車体後側に備え、図7において
は、ポンプcを吸気カムシャフトhで駆動し、図8にお
いては、ポンプcを排気カムシャフトfで駆動する場合
を示すが、逆に、例えば、図9に示したように、吸気系
aをエンジンの車体後側に、排気系bをエンジンの車体
前側に備え、図7においては、ポンプcを排気カムシャ
フトhで駆動し、図8においては、ポンプcを吸気カム
シャフトfで駆動する場合においても、同様の作用が得
られることはいうまでもない。
項1に記載の発明において、吸気系及び燃料噴射弁がエ
ンジンの車体前側に配置されていると共に、高圧燃料ポ
ンプが車体前側の吸気カムシャフトで駆動されるように
エンジン本体の車体前寄りに配置され、且つ、後方に傾
斜して備えられていることを特徴とする。
触媒装置の早期活性化を図るために、排気系bをエンジ
ンの後側に配置し、吸気系a及び燃料噴射弁jあるいは
該燃料噴射弁jに燃料を分配するデリバリパイプkをエ
ンジンの前側に配置した場合には、高圧燃料ポンプcを
車体後側の排気カムシャフトfで駆動するのではなく、
車体前側の吸気カムシャフトhで駆動するから、例えば
符号m,nで示すような該ポンプcと燃料噴射弁jない
しデリバリパイプkとの間に配設する種々の配管が短く
て済み、また高圧燃料ポンプのポンプロスの低減も図る
ことができる。
項2に記載の発明において、高圧燃料ポンプへの燃料入
力用配管又は高圧燃料ポンプからの燃料出力用配管が該
ポンプの後部下面に接続されていることを特徴とする。
続する種々の配管のうち、その中を燃料が通る燃料用の
配管を、図7に示したように、ポンプcの後部下面oに
接続したから、その燃料用配管mとポンプcとの接続部
が車体の内方を向き、車体前方及び車体上方からの衝撃
によってその接続部が損傷したり外れたりする不具合が
抑制される。
項2に記載の発明において、高圧燃料ポンプから燃料噴
射弁へ高圧燃料を供給するための高圧燃料供給管が該ポ
ンプの後部下面に接続されていることを特徴とする。
部下面oに接続する燃料用配管mを、該ポンプcで生成
された高圧燃料を燃料噴射弁jに供給するための高圧燃
料供給管としたから、該高圧燃料供給管mとポンプcと
の接続部を車体の内方に向けることによって、車体前方
及び車体上方からの衝撃により該接続部が損傷したり外
れたりする不具合を抑制することの効果が、一層顕著な
ものとなる。
項4に記載の発明において、高圧燃料供給管は金属製で
あると共に、燃料噴射弁から高圧燃料ポンプへ低圧燃料
を戻すための樹脂製の低圧燃料戻し管が該ポンプの後部
上面に接続されていることを特徴とする。
成された高圧燃料を燃料噴射弁jに供給するための高圧
燃料供給管mを金属製とし、燃料噴射弁jから高圧燃料
ポンプcへ余剰の低圧燃料を戻すための低圧燃料戻し管
nを樹脂製としたうえで、弾性の小さい金属製の高圧燃
料供給管mのほうをポンプcの後部下面oに接続し、弾
性の大きい樹脂製の低圧燃料戻し管nのほうをポンプc
の後部上面pに接続したから、その中を燃料が高圧で通
り、且つ柔軟性に不足する金属製高圧燃料供給管mとポ
ンプcとの接続部を車体の内方に向けることによって、
車体前方及び車体上方からの衝撃により該接続部が損傷
したり外れたりする不具合を抑制することの効果が、な
お一層顕著なものとなる。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。
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1
0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。
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1
2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。
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。
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。
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。
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。
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4
1…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。
固定部43の他、該固定部43に隣接する燃料供給部4
4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。
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。
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で生成された高圧燃料をデリバリパイプ
40に供給するための高圧燃料供給管45が接続されて
いる(接続部A)。高圧燃料供給管45の他端は、図3
に示すように、高圧燃料ポンプ50の高圧燃料出力部5
0aに接続されている(接続部B)。
プ50は、高圧燃料出力部50aの他、デリバリパイプ
40から余剰の低圧燃料が戻される低圧燃料リターン部
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。低圧燃料リタ
ーン部50bには、図1及び図3に示すように、デリバ
リパイプ40の燃料戻し管40d(図5及び図6参照)
から延びる低圧燃料リターン管46が接続されている
(接続部C)。
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。
シャフト14の左延設部をカバーするカムハウジング6
2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6
4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。
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、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、上記高圧燃料出力部50a、高圧
燃料供給管45、デリバリパイプ40の後方突出管40
c、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。
通る燃料の高圧に耐え得るように金属製であるのに対
し、低圧燃料リターン管46は、その中を通る燃料が低
圧であり、エンジン1の軽量化を図るため樹脂製であ
る。そして、金属製の高圧燃料供給管45が、後方に傾
斜した高圧燃料ポンプ50の後部下面52に配向した接
続部Bで接続され、樹脂製の低圧燃料リターン管46
が、後方に傾斜した高圧燃料ポンプ50の後部上面53
に配向した接続部Cで接続されている。
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。
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7
2,73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と高圧燃料供給管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。
ジン本体10の車体前側の吸気カムシャフト14で駆動
し、該高圧燃料ポンプ50をエンジン本体10の車体前
寄りに配置したうえで、該ポンプ50を直立させずに後
方に傾斜させたから、図3に示すように、該高圧燃料ポ
ンプ50の位置が車体後方に移動し、該ポンプ50の頂
点がカムカバー13の中央の凹部の位置で低くなり、該
高圧燃料ポンプ50と、エンジンルームXを覆う上方の
ボンネットZとの干渉を回避することができる。
ジン本体10の車体前寄りに配置しているから、該ポン
プ50と、エンジンルームXと図外のキャビンとの間を
仕切る後方のダッシュパネル(図示せず)との間に長い
距離が確保でき、前方からの衝撃によりエンジン1ない
しエンジン本体10が後退したときにダッシュパネルか
ら高圧燃料ポンプ50に及ぼされる衝撃力を抑制するこ
とができる。
リパイプ40と、これらに燃料を圧送する高圧燃料ポン
プ50とを、共に、吸気系2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、上記高圧燃料供給管45及び低圧燃料リターン管4
6が短くて済む。また、高圧燃料ポンプ50のポンプロ
スの低減を図ることもできる。
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、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、これによっても、
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の突出部40cとの間の高圧燃料供給管4
5、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の燃料戻し部40dとの間の低圧燃
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。
の間に高圧燃料供給管45及び低圧燃料リターン管46
がそれぞれ接続される高圧燃料ポンプ50の燃料出力部
50a及び接続部B並びに燃料リターン部50b及び接
続部Cを後方に向けて配置したから、これらを車体前方
からの衝撃から保護することができる。
管45を高圧燃料ポンプ50の後部下面52に配向した
接続部Bで接続し、弾性の大きい樹脂製の低圧燃料リタ
ーン管46を高圧燃料ポンプ50の後部上面53に配向
した接続部Cで接続したから、柔軟性に不足する金属製
の高圧燃料供給管45と高圧燃料ポンプ50との接続部
Bが車体の内方に向き、車体前方及び車体上方からの衝
撃により該接続部Bが損傷したり外れたりする不具合を
抑制することができる。
は、触媒装置の早期活性化のために、吸気系2をエンジ
ン本体10の前側に、排気系3をエンジン本体10の後
側に備えた場合のものであった。これに対し、例えば、
吸気系2をエンジン本体10の後側に、排気系3をエン
ジン本体10の前側に備えた場合は、高圧燃料ポンプ5
0を吸気系2側に配置して、後側の吸気用カムシャフト
14により駆動し、且つ前方に傾斜させるとよい。
リバリパイプ40の燃料導入部40bとの距離が近くな
り、高圧燃料供給管45及び低圧燃料リターン管46が
短くて済む。また、高圧燃料ポンプ50が車体前方に移
動して、後方のダッシュパネルとの距離が長く確保でき
る。そして、もともと高圧燃料ポンプ50が車体後方に
配置されているから、上方のボンネットZとの干渉が回
避される。
0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、車体右側に配置してもよい。
気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射式エンジンにおい
て、燃料噴射弁に供給する高圧燃料を生成する高圧燃料
ポンプを、エンジン上部に備えたカムシャフトで駆動す
る場合に、該ポンプと上方のボンネットとの干渉を回避
しつつ、該ポンプとダッシュパネル等の後方の部材との
距離を長く確保することができ、もって車体前方からの
衝撃によりエンジンが後方に後退したときに後方部材か
ら高圧燃料ポンプに及ぼされる衝撃力を抑制することが
でき、該ポンプの損傷や故障等を低減することができ
る。本発明は、高圧燃料ポンプをエンジン上部のカムシ
ャフトで駆動する構成のエンジン一般に広く好ましく適
用可能である。
辺を示す平面図である。
ルドを車体前方から示す立面図である。
て示す立面図である。
断面図である。
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。
拡大して示す部分立面図である。
である。
である。
体左方から示す模式図である。
車体左方から示す模式図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 燃料噴射弁に供給する高圧燃料を生成す
る高圧燃料ポンプをエンジン上部のカムシャフトで駆動
する筒内噴射式エンジンの燃料供給装置であって、高圧
燃料ポンプが車体幅方向に延びる複数のカムシャフトの
うち車体前側又は後側のカムシャフトで駆動されるよう
にエンジン本体の車体前寄り又は後寄りに配置され、且
つ、後方又は前方に傾斜して備えられていることを特徴
とする筒内噴射式エンジンの燃料供給装置。 - 【請求項2】 吸気系及び燃料噴射弁がエンジンの車体
前側に配置されていると共に、高圧燃料ポンプが車体前
側の吸気カムシャフトで駆動されるようにエンジン本体
の車体前寄りに配置され、且つ、後方に傾斜して備えら
れていることを特徴とする請求項1に記載の筒内噴射式
エンジンの燃料供給装置。 - 【請求項3】 高圧燃料ポンプへの燃料入力用配管又は
高圧燃料ポンプからの燃料出力用配管が該ポンプの後部
下面に接続されていることを特徴とする請求項2に記載
の筒内噴射式エンジンの燃料供給装置。 - 【請求項4】 高圧燃料ポンプから燃料噴射弁へ高圧燃
料を供給するための高圧燃料供給管が該ポンプの後部下
面に接続されていることを特徴とする請求項2に記載の
筒内噴射式エンジンの燃料供給装置。 - 【請求項5】 高圧燃料供給管は金属製であると共に、
燃料噴射弁から高圧燃料ポンプへ低圧燃料を戻すための
樹脂製の低圧燃料戻し管が該ポンプの後部上面に接続さ
れていることを特徴とする請求項4に記載の筒内噴射式
エンジンの燃料供給装置。
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