JP2001193601A - エンジンの燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の燃料噴射弁に燃料を分配供給するデリ
バリパイプと、該パイプに燃料を送り込む燃料供給管と
の接続部を衝撃から保護することを課題とする。 【解決手段】 車体幅方向に配列した複数の燃料噴射弁
６０…６０に燃料を供給するデリバリパイプ４０を吸気
マニホールド２０の分岐管２３…２３よりエンジン側に
近づけて車体幅方向に延設する。デリバリパイプ４０の
左端部の燃料導入部４０ｂに後方に突出する突出管４０
ｃを設け、該後方突出管４０ｃにデリバリパイプ４０に
燃料を供給するための燃料供給管４５を接続する。デリ
バリパイプ４０と燃料供給管４５との接続部Ａを車体後
方に向けて配置することにより、該接続部Ａを車体前方
からの衝撃から保護し、該接続部Ａが損傷したり外れた
りすることを回避することができる。

Description

【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、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。

【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、接続部の車体幅方向の側方
には、該接続部を側方から保護する保護部材が設けられ
ていることを特徴とする。

【００１６】この発明によれば、車体前方からの衝撃に
加えて、車体右方向又は左方向からの衝撃からも接続部
が保護されるから、該接続部の損傷や外れの可能性がな
お一層低減する。

【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、保護部材は、吸気マニホー
ルドの一部を支持する支持部材であることを特徴とす
る。

【００１８】この発明によれば、接続部を側方から保護
する上記保護部材が、吸気マニホールドの支持部材を兼
ねるから、部品点数の抑制が図られる。

【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いて接続部が設
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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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４
０ｂ、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４
０ｃ、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１
４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４
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、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（保護部材、支持部材） Ａ 接続部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 功 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AB02 AD12 BA12 BA17 BA30 BA46 BA61 BA65 CA01S CB01 CB03 CB12 CD03 CD04 CE02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【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、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ていることを
   特徴とするエンジンの燃料供給装置。
2. 【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。
3. 【請求項３】 接続部の車体幅方向の側方には、該接続
   部を側方から保護する保護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。
4. 【請求項４】 保護部材は、吸気マニホールドの一部を
   支持する支持部材であ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。
5. 【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いて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。