JP2003343310A - 燃料噴射式エンジン及び船外機 - Google Patents

燃料噴射式エンジン及び船外機

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JP2003343310A
JP2003343310A JP2002149597A JP2002149597A JP2003343310A JP 2003343310 A JP2003343310 A JP 2003343310A JP 2002149597 A JP2002149597 A JP 2002149597A JP 2002149597 A JP2002149597 A JP 2002149597A JP 2003343310 A JP2003343310 A JP 2003343310A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】燃圧センサへの過度な振動伝達を防止でき、し
かも簡単に組み付けることが可能である。 【解決手段】複数の気筒に燃料噴射を行なうインジェク
タ13を備え、このインジェクタ13に高圧燃料ポンプ
32により昇圧された高圧燃料を燃料供給レール32
a,32bを介して供給する燃料噴射式エンジンにおい
て、高圧燃料の圧力を検出する燃圧センサ47を、燃料
供給レール33bに防振材110によりマウントされた
取付部材120を介して取り付けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、燃料噴射式エン
ジン及び船外機に関する。
【0002】
【従来の技術】
【0003】
【従来の技術】船舶の船体に取付ける船外機にはエンジ
ンが備えられており、この船外機はエンジンの動力でプ
ロペラを回転して推進力を得ている。このエンジンに
は、複数の気筒に燃料噴射を行なうインジェクタを備
え、このインジェクタに高圧燃料ポンプにより昇圧され
た高圧燃料を燃料供給レールを介して供給する燃料噴射
式エンジンを用いるものがある。
【0004】このような燃料噴射式エンジンにおいて
は、噴霧の微粒化や貫徹力向上等の要件から、燃料を高
圧化(圧縮時の筒内圧よりも高く)させているが、―般
的に、燃料は機械式の高圧ポンプを採用しており、始動
(クランキング)時のような燃圧が所定値まで上がりき
らない状況時の噴射量補正制御を行なうために、特開2
001−65386号に開示されるように、高圧配管内
の燃料圧力を検知するための燃圧センサが設けられてい
る。
【0005】また、燃料を高圧化されたエンジンでは、
安全面から、燃料供給レールや高圧ポンプ・高圧インジ
ェクタといった燃料配管を構成する部品は、耐圧性・剛
性のある金属で作られ、エンジンにリジットに取り付け
られている。
【0006】―方、燃料配管経路に取り付けられる燃圧
センサの内部には、センサ出力を増幅したり、温度補償
等するための電気回路が内蔵されているため、エンジン
振動に対して、充分な耐力を有しているとは言えない状
況にある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】特に、船外機のよう
に、高負荷・高回転域での使用頻度の高いエンジンにお
いては、エンジン振動の大きな状況下で長く使用される
ため、振動に対する耐力が必要となる。
【0008】また、制御の情報を得る燃圧センサは、エ
ンジン部品の組付けの最後になることから、燃料供給系
の部品と同時に組み付けると、制御系との接続に手数が
かかる等の問題がある。
【0009】この発明は、かかる点に鑑みてなされたも
ので、燃圧センサへの過度な振動伝達を防止でき、しか
も簡単に組み付けることが可能な燃料噴射式エンジン及
び船外機を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するために、この発明は、以下のように構成
した。
【0011】請求項1に記載の発明は、複数の気筒に燃
料噴射を行なうインジェクタを備え、このインジェクタ
に高圧燃料ポンプにより昇圧された高圧燃料を燃料供給
レールを介して供給する燃料噴射式エンジンにおいて、
前記高圧燃料の圧力を検出する燃圧センサを、前記燃料
供給レールに防振材によりマウントされた取付部材を介
して取り付けることを特徴とする燃料噴射式エンジンで
ある。
【0012】この請求項1に記載の発明によれば、燃圧
センサを燃料供給レールに防振材によりマウントされた
取付部材を介して取り付けることで、比較的にエンジン
振動が小さい燃料供給レールに簡単に取り付け、燃圧セ
ンサへの過度なエンジン振動の伝達を防止できる。
【0013】請求項2に記載の発明は、前記取付部材を
板金で構成し、この板金は保持部と足部とを有し、前記
保持部に前記燃圧センサを取り付け、前記足部を前記防
振材を介して前記燃料供給レールに前記燃圧センサを浮
かせた状態で取り付けることを特徴とする請求項1に記
載の燃料噴射式エンジンである。
【0014】この請求項2に記載の発明によれば、板金
の保持部に燃圧センサを取り付け、足部を防振材を介し
て燃料供給レールに燃圧センサを浮かせた状態で取り付
けることで、簡単な取付構造で燃圧センサへの過度なエ
ンジン振動の伝達を防止できる。
【0015】請求項3に記載の発明は、前記取付部材を
板金で構成し、この板金は保持部と足部とを有し、前記
保持部と前記燃圧センサとの間に前記防振材を介在する
とともに、前記燃圧センサと前記燃料供給レールとの間
に前記防振材を介在した状態で、前記足部を前記燃料供
給レールに取り付けることを特徴とする請求項1に記載
の燃料噴射式エンジンである。
【0016】この請求項3に記載の発明によれば、板金
の保持部と燃圧センサとの間に防振材を介在するととも
に、燃圧センサと燃料供給レールとの間に防振材を介在
した状態で、足部を燃料供給レールに取り付けること
で、簡単な取付構造で燃圧センサへの過度なエンジン振
動の伝達を防止できる。
【0017】請求項4に記載の発明は、前記取付部材を
締付部材で構成し、この締付部材により前記燃料供給レ
ールに前記防振材を介して前記燃圧センサを締め付けて
前記燃料供給レールに取り付けることを特徴とする請求
項1に記載の燃料噴射式エンジンである。
【0018】この請求項4に記載の発明によれば、締付
部材により燃料供給レールに防振材を介して燃圧センサ
を締め付けて燃料供給レールに取り付けることで、簡単
な取付構造で燃圧センサへの過度なエンジン振動の伝達
を防止できる。
【0019】請求項5に記載の発明は、推進ユニットを
備え、この推進ユニットのエンジンの動力を動力伝達系
を介してプロペラを駆動して推進力を得る船外機におい
て、前記エンジンは、請求項1乃至請求項4のいずれか
1項に記載の燃料噴射式エンジンであることを特徴とす
る船外機である。
【0020】この請求項5に記載の発明によれば、船外
機のように高負荷・高回転で使用頻度が多く、大きな振
動を長時間受けるエンジンにおいても、燃圧センサへの
過度な振動伝達を防止できる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、この発明の燃料噴射式エン
ジン及び船外機の実施例を添付図面に基づいて詳細に説
明する。
【0022】図1は燃料噴射式エンジンの1例を示す船
外機の模式図であり、図1(A)はエンジンの平面図、
図1(B)は図1(A)のB−B線に沿う縦断面図、図
1(C)は船外機の側面図、図1(D)は燃料供給系の
構成図である。
【0023】1は船外機であり、クランク軸10が縦置
き状態で搭載されるエンジン2と、エンジン2の下端面
に接続されエンジン2を支持するガイドエキゾースト3
と、ガイドエキゾースト3の下端面に接続されるアッパ
ケース4、ロアケース5及びプロペラ6を有している。
【0024】エンジン2は、筒内噴射式V型6気筒2サ
イクルエンジンであり、6つの気筒#1〜#6が平面視
でVバンクをなすように横置き状態で、且つ縦方向に2
列に配設されたシリンダボディ7に、シリンダヘッド8
が連結して固定されている。アッパケース4内には、エ
ンジン2により駆動される冷却水ポンプ18が設けら
れ、ロアケース5に形成された冷却水取入口5aから冷
却水を図示矢印に示す如く、エンジン2内を循環させ、
プロペラ6近傍から排出するようにしている。
【0025】エンジン2の各気筒#1〜#6内には、ピ
ストン11が摺動自在に嵌合配置され、各ピストン11
はクランク軸10に連結されている。シリンダヘッド8
には、磁力で開閉作動されるソレノイド開閉式のインジ
ェクタ(燃料噴射弁)13及び点火プラグ14が装着さ
れている。
【0026】各気筒#1〜#6は、それぞれ掃気ポート
(図示せず)によりクランク室12に連通され、また気
筒#1〜#6には排気ポート15が接続されている。図
1(B)の左バンクの排気ポート15は左集合排気通路
16に、右バンクの排気ポート15は右集合排気通路1
7に合流されている。エンジン2のクランク室12に
は、吸気マニホールドから分岐する吸気通路19が接続
されており、この吸気通路19には、逆流防止用のリー
ド弁20が配設され、また、リード弁20の下流側に
は、エンジン2内にオイルを供給し潤滑するためのオイ
ルポンプ21が配設され、リード弁20の上流側には、
吸気量を調節するためのスロットル弁22が配設されて
いる。
【0027】図1(D)に示すように、船体側に設置さ
れている燃料タンク23内の燃料は、手動式の第1の低
圧燃料ポンプ25により燃料フィルタ26を経て船外機
側の第2の低圧燃料ポンプ27に送られる。この第2の
低圧燃料ポンプ27は、エンジン2のクランク室12の
パルス圧により駆動されるダイヤフラム式ポンプであ
り、燃料を、気液分離機能を有する燃料タンクであるベ
ーパーセパレータタンク29に送る。
【0028】ベーパーセパレータタンク29内には、電
動モータにより駆動される燃料予圧ポンプ30が配設さ
れており、燃料を加圧し予圧配管31、分岐管31a,
31bを経て一対の高圧燃料ポンプ32に送る。それぞ
れの高圧燃料ポンプ32の吐出側は、右バンクの気筒#
1、#3、#5と左バンクの気筒#2、#4、#6に沿
ってそれぞれ縦方向に配設された燃料供給レール33
a、33bに高圧ホース49を介して接続されるととも
に、高圧圧力調整弁35及び燃料冷却器36、戻り配管
37を介してベーパーセパレータタンク29に接続され
ている。
【0029】また、予圧配管31とベーパーセパレータ
タンク29間には予圧圧力調整弁39が設けられてい
る。一対の高圧燃料ポンプ32は、ポンプ駆動ユニット
40により駆動される。このポンプ駆動ユニット40は
ベルト41を介してクランク軸10に連結されている。
【0030】エンジン潤滑用のオイルポンプ21は、ク
ランク軸10の回転により駆動されるポンプであり、船
体側に設置されたサブタンク50からエンジン側に配設
されたメインタンク51を経て吸気通路19内にオイル
を供給する。また、メインタンク51のオイルは、フィ
ルタ52、プリミックス用オイルポンプ53、チェック
弁54を介してベーパーセパレータタンク29に供給す
るように構成されている。プリミックス用オイルポンプ
53は、電磁ソレノイドで駆動する方式のものや電動モ
ータにより駆動するタイプのポンプを採用する。
【0031】ECU(電子制御装置)42には、エンジ
ン2の運転状態や船外機1の状態を示す各種センサから
の検出信号が入力される。例えば、クランク軸10の回
転角(回転数)を検出するエンジン回転数センサ43、
吸気通路19内の温度を検出する吸気温センサ44、ス
ロットル弁22の開度を検出するスロットル開度センサ
45、最上段の気筒#1内の空燃比を検出する空燃比セ
ンサ46、高圧燃料の圧力を検出する燃圧センサ47、
エンジン2の冷却水温度を検出する冷却水温センサ4
8、燃料フィルタ26で分離した水の量を検出する水検
出センサ55、排気圧力を検出する排圧センサ38、メ
インタンク51のオイル量を検出するオイルレベルセン
サ56、外気温度センサ57、エンジンの姿勢を検出す
るトリムセンサ28等の各種検出信号が入力される。E
CU42は、これら各センサの検出信号を制御マップに
基づき演算処理し、制御信号をインジェクタドライバ4
2a、インジェクタ13、点火プラグ14、予圧燃料ポ
ンプ30、プリミックス用オイルポンプ53に伝送す
る。
【0032】このエンジン2は、ベーパーセパレータタ
ンク29内の燃料を、燃料予圧ポンプ30により予圧
し、この加圧された燃料は、高圧燃料ポンプ32により
加圧され、加圧された高圧燃料は、圧力調整弁35にて
設定圧を越える余剰燃料がベーパーセパレータタンク2
9に戻され、必要な高圧燃料分のみを燃料供給レール3
3に供給し、各気筒#1〜#6に装着したインジェクタ
13に供給される。オイルポンプ21は、クランク軸1
0の回転により駆動され、オイルをサブタンク50、メ
インタンク51から吸気通路19内に供給しエンジン内
部を潤滑する。
【0033】図2は図1の船外機の平面図である。な
お、以下の説明では前述の図1と同一の構成には同一番
号を付けて説明を省略する場合がある。
【0034】クランク軸10にはフライホイール73が
固定され、その上部すなわちクランク軸10の上端に駆
動プーリ60が取り付けられ、また、ポンプ駆動ユニッ
ト40の回動軸61には従動プーリ62が設けられ、駆
動プーリ60と従動プーリ62にはベルト41が張設さ
れている。ポンプ駆動ユニット40の両側にはボルト5
9により一対の高圧燃料ポンプ32が取り付けられてい
る。これによりクランク軸10の回転がベルト41を介
して回動軸61に伝達され、それぞれの高圧燃料ポンプ
32を駆動するようにしている。
【0035】燃料供給レール33a、33b及びインジ
ェクタ13は、シリンダヘッド8に固定され、インジェ
クタ13は燃料供給レール33a、33bに接続されて
いる。また、高圧燃料ポンプ32には高圧圧力調整弁3
5が内蔵され、各々の高圧燃料ポンプ32には供給吐出
のための通路を分岐させるための燃料通路分岐部材35
0が接続され、この燃料通路分岐部材350同士は連結
ホース75で接続され、さらに一対の燃料通路分岐部材
350は、それぞれ左右の燃料供給レール33a、33
bにジョイント69a,69b及び高圧ホース49によ
り接続されている。なお、図中、70はスタータモー
タ、71はベルトテンショナー、72はサイレンサであ
る。
【0036】図3は図2でY方向から見た図、図4は図
3でX方向から見た側面図、図5はシリンダヘッドの側
面図、図6はシリンダヘッドに燃料供給レールを取り付
けた状態の側面図、図7は燃料供給レールの取付を示す
平面図である。
【0037】図3及び図4に示すように、一対の燃料通
路分岐部材350同士は、連結ホース75で接続されて
いる。この燃料通路分岐部材350は、ジョイント69
a,69bにより高圧ホース49を介して左右一対の燃
料供給レール33a、33bに接続されている。この一
対の燃料供給レール33a、33bに接続されたインジ
ェクタ13は、図5及び図6に示すように、左右のシリ
ンダヘッド8の取付部8aに固定されている。
【0038】一対のシリンダヘッド8の対向側には、図
5乃至図7に示すように、取付ボス8bがヘッドカバー
81より突出して形成されている。この取付ボス8bに
燃料供給レール33a,33bを当てがい、カラー10
0を燃料供給レール33a,33bから取付ボス8bに
挿入し、締付ボルト101をカラー100に挿入して取
付ボス8bに締付固定する。このように、高圧燃料を供
給する燃料供給レール33a,33bは、強固にシリン
ダヘッド8に直接かつ強固に固定され、エンジン振動で
ガタ付くことがないようになっている。
【0039】また、図8に示すように、シリンダヘッド
8に取付ボス8bを形成しないで、平面8c1を有する
取付部8cを加工し、この取付部8cにスペーサ102
を当てがい、カラー100を燃料供給レール33a,3
3bからスペーサ102を介して取付部8cに挿入し、
締付ボルト101をカラー100に挿入して取付部8c
に締付固定するようにしてもよい。この実施の形態で
は、スペーサ102の大きさによって燃料供給レール3
3a、33bの取付位置を調整することができ、シリン
ダヘッド8の共通化が可能である。
【0040】シリンダボディ7の壁面で、VバンクB
1、B2間には、電装品ボックス77が装着されてい
る。電装品ボックス77には、それぞれのボックス内に
図1に示すECU42とインジェクタドライバ42aの
回路部品が内蔵されている。
【0041】この発明では、図9乃至図14に示すよう
に、高圧燃料の圧力を検出する燃圧センサ47が取り付
けられた接合部材470を、燃料供給レール33bに防
振材110によりマウントされた取付部材120を介し
て取り付けている。
【0042】この発明は、比較的にエンジン振動が小さ
い燃料供給レール33bに燃圧センサ47が取り付けら
れた接合部材470を簡単に取り付けることができ、燃
圧センサ47への過度なエンジン振動の伝達を防止でき
る。また、燃圧センサ47は、燃料供給系の部品と同時
に組み付けることなく、エンジン部品の組付けの最後に
取り付けて制御系と接続することができ、組付が容易で
生産性が向上する。
【0043】図9及び図10の実施の形態では、取付部
材120をプレス加工されたアルミニウムの板金121
で構成し、この板金121は保持部121aと足部12
1bとを有している。板金121の保持部121aに燃
圧センサ47が取り付けられた検出ホース140との接
合部材470を当てがい、ビス130により接合部材4
70を締め付けて保持部121aに取り付ける。板金1
21の保持部121aの両側の足部121bは、ゴム等
の弾性体で形成された防振材110a,110bを両側
に配置し、締付ボルト131を燃料供給レール33bに
締付固定する。この接合部材470に取り付けられた燃
圧センサ47は、検出ホース140により燃料供給レー
ル33bに接続され、燃料圧力を検知する。
【0044】この実施の形態では、板金121の保持部
121aに接合部材470を取り付け、足部121bを
取り付ける防振材110a,110bによりエンジン振
動を吸収し、かつ燃料供給レール33bから接合部材4
70に取り付けられた燃圧センサ47を浮かせた状態で
取り付けることで、簡単な取付構造で燃圧センサ47へ
の過度なエンジン振動の伝達を防止できる。
【0045】図11及び図12の実施の形態では、取付
部材120を板金121で構成し、この板金121は図
9及び図10の実施の形態と同様に保持部121aと足
部121bとを有している。板金121の保持部121
aと接合部材470との間にゴム等の弾性体で形成され
た防振材110cを介在するとともに、接合部材470
と燃料供給レール33bとの間にゴム等の弾性体で形成
された防振材110dを介在した状態で、足部121b
を燃料供給レール33bに締付ボルト132により締付
固定する。
【0046】この実施の形態では、板金121の保持部
121aに、接合部材470を防振材110c,110
dを両側に配置した状態で、足部121bを燃料供給レ
ール33bに取り付けることで、燃料供給レール33b
から板金121の保持部121aを介して伝達されるエ
ンジン振動は、防振材110cで吸収し、燃料供給レー
ル33bから直接伝達されるエンジン振動は、防振材1
10dで吸収することで、簡単な取付構造で接合部材4
70に取り付けられた燃圧センサ47への過度なエンジ
ン振動の伝達を防止できる。また、予めビス130によ
り接合部材470及び防振材110c,110dを保持
部121aに取り付けておくことで、燃料供給レール3
3bに簡単に燃圧センサ47を取り付けることができ
る。
【0047】図13及び図14の実施の形態では、取付
部材120をボルトで構成される締付部材122で構成
し、この締付部材122を燃料供給レール33bにカラ
ー123を介して装着し、燃圧センサ47が取り付けら
れた検出ホース140との接合部材470を燃料供給レ
ール33bに締付固定する。この締付部材122の頭部
122aと燃料供給レール33bとの間に、ゴム等の弾
性体で形成された防振材110eを介在し、燃料供給レ
ール33bと接合部材470との間に、ゴム等の弾性体
で形成された防振材110fを介在し、接合部材470
を燃料供給レール33bから浮かせた状態で接合部材4
70を締め付けて燃料供給レール33bに取り付けてい
る。
【0048】この実施の形態では、締付部材122によ
り燃料供給レール33bに防振材110e,110fを
介して接合部材470を締め付けて燃料供給レール33
bに浮かせた状態で取り付けることで、簡単な取付構造
で接合部材470に取り付けた燃圧センサ47への過度
なエンジン振動の伝達を防止できる。
【0049】この発明は、船外機のように高負荷・高回
転で使用頻度が多く、大きな振動を長時間受ける2サイ
クルエンジンに限定されず、4サイクルエンジンにおい
ても適用でき、また車両用のエンジンにおいても適用で
きる。
【0050】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1に記載の発明では、燃圧センサを燃料供給レールに防
振材によりマウントされた取付部材を介して取り付ける
ことで、比較的にエンジン振動が小さい燃料供給レール
に簡単に取り付け、燃圧センサへの過度なエンジン振動
の伝達を防止できる。
【0051】請求項2に記載の発明では、板金の保持部
に燃圧センサを取り付け、足部を防振材を介して燃料供
給レールに燃圧センサを浮かせた状態で取り付けること
で、簡単な取付構造で燃圧センサへの過度なエンジン振
動の伝達を防止できる。
【0052】請求項3に記載の発明では、板金の保持部
と燃圧センサとの間に防振材を介在するとともに、燃圧
センサと燃料供給レールとの間に防振材を介在した状態
で、足部を燃料供給レールに取り付けることで、簡単な
取付構造で燃圧センサへの過度なエンジン振動の伝達を
防止できる。
【0053】請求項4に記載の発明では、締付部材によ
り燃料供給レールに防振材を介して燃圧センサを締め付
けて燃料供給レールに取り付けることで、簡単な取付構
造で燃圧センサへの過度なエンジン振動の伝達を防止で
きる。
【0054】請求項5に記載の発明では、船外機のよう
に高負荷・高回転で使用頻度が多く、大きな振動を長時
間受けるエンジンにおいても、燃圧センサへの過度な振
動伝達を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】燃料噴射式エンジンの1例を示す船外機の模式
図である。
【図2】図1の船外機の平面図である。
【図3】図2でY方向から見た図である。
【図4】図3でX方向から見た側面図である。
【図5】シリンダヘッドの側面図である。
【図6】シリンダヘッドに燃料供給レールを取り付けた
状態の側面図である。
【図7】燃料供給レールの取付を示す平面図である。
【図8】燃料供給レールの取付を示す他の実施の形態の
平面図である。
【図9】燃圧センサの取り付け状態を示す側面図であ
る。
【図10】図9の矢印方向から見た図である。
【図11】燃圧センサの取り付け状態を示す他の実施の
形態の側面図である。
【図12】図11の矢印方向から見た図である。
【図13】燃圧センサの取り付け状態を示す他の実施の
形態の側面図である。
【図14】図13の矢印方向から見た図である。
【符号の説明】
1 船外機 2 エンジン 13 インジェクタ 32 高圧燃料ポンプ 33a,33b 燃料供給レール 47 燃圧センサ 110 防振材 120 取付部材

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の気筒に燃料噴射を行なうインジェク
    タを備え、このインジェクタに高圧燃料ポンプにより昇
    圧された高圧燃料を燃料供給レールを介して供給する燃
    料噴射式エンジンにおいて、 前記高圧燃料の圧力を検出する燃圧センサを、前記燃料
    供給レールに防振材によりマウントされた取付部材を介
    して取り付けることを特徴とする燃料噴射式エンジン。
  2. 【請求項2】前記取付部材を板金で構成し、この板金は
    保持部と足部とを有し、前記保持部に前記燃圧センサを
    取り付け、前記足部を前記防振材を介して前記燃料供給
    レールに前記燃圧センサを浮かせた状態で取り付けるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射式エンジン。
  3. 【請求項3】前記取付部材を板金で構成し、この板金は
    保持部と足部とを有し、前記保持部と前記燃圧センサと
    の間に前記防振材を介在するとともに、前記燃圧センサ
    と前記燃料供給レールとの間に前記防振材を介在した状
    態で、前記足部を前記燃料供給レールに取り付けること
    を特徴とする請求項1に記載の燃料噴射式エンジン。
  4. 【請求項4】前記取付部材を締付部材で構成し、この締
    付部材により前記燃料供給レールに前記防振材を介して
    前記燃圧センサを締め付けて前記燃料供給レールに取り
    付けることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射式エ
    ンジン。
  5. 【請求項5】推進ユニットを備え、この推進ユニットの
    エンジンの動力を動力伝達系を介してプロペラを駆動し
    て推進力を得る船外機において、 前記エンジンは、請求項1乃至請求項4のいずれか1項
    に記載の燃料噴射式エンジンであることを特徴とする船
    外機。
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