JP2018112197A - 燃料加熱装置、および、これを用いた燃料レール - Google Patents

Abstract

【課題】燃料の加熱効率を高めることの可能な燃料加熱装置を提供する。【解決手段】燃料加熱装置１００は、加熱室形成部３０の重力方向上側の第１壁面３０１に形成された入口開口部３３から加熱室３００内に導いた燃料を、発熱部６２により加熱し、出口開口部３４から燃料噴射弁１０に導く。加熱室３００内で入口開口部３３と出口開口部３４との間に設けられた遮蔽部７０は、入口開口部３３から出口開口部３４へ向けて直線状に流れる燃料の流れを遮る。第２筒部は、加熱室形成部３０の重力方向下側の第６壁面３０６から加熱室３００内に筒状に延び、第６壁面３０６とは反対側の端部に出口開口部３４が形成され、内側に燃料噴射弁１０の端部が接続される。遮蔽部は、第１壁面３０１に固定される固定部、固定部から第６壁面３０６へ向けて延びる遮蔽部本体７２、遮蔽部本体７２を板厚方向に貫く流路形成部７３を有する。発熱部６２は、流路形成部７３を通過する。【選択図】 図４

Description

本発明は、燃料を加熱する燃料加熱装置、および、これを用いた燃料レールに関する。

従来、内燃機関に燃料を噴射供給する複数の燃料噴射弁に対し燃料を分配する燃料レールに設けられ、燃料を加熱する燃料加熱装置が知られている。
一般に、エタノール等のアルコール燃料、または、アルコールとガソリンとの混合燃料を内燃機関に用いる場合、アルコールの濃度が高く、かつ、環境温度が低いとき、燃料の着火性が低下し、内燃機関が始動できなくなることがある。その際、燃料レールから燃料噴射弁に供給する燃料を加熱することにより、燃料の着火性を高め、内燃機関を始動させることが可能である。

また、ガソリンを内燃機関に用いる場合、環境温度が低いとき、燃料の粘度が増大し、燃料噴霧の粒度が増大することがある。この場合、燃料の着火性が低下し、内燃機関の出力が低下し、エミッションが悪化するおそれがある。その際にも、燃料レールから燃料噴射弁に供給する燃料を加熱することにより、内燃機関の出力を高め、エミッションの悪化を抑制することが可能である。
例えば特許文献１に記載された燃料レールは、円筒状のレール本体と、そのレール本体に取り付けられた複数個の燃料加熱装置を備えている。この燃料加熱装置は、レール本体に交差するように取り付けられた円筒部材の内側に、棒状の発熱部を有している。燃料レールは、燃料加熱装置により加熱した燃料を内燃機関に供給し、燃料の着火性の向上を図っている。

特許第４８３４７２８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された燃料レールが備える燃料加熱装置は、レール本体から円筒部材に燃料を導入する入口開口部と、円筒部材から燃料噴射弁に燃料を導く出口開口部とがそれぞれ、円筒部材の軸方向の一方の側と他方の側に設けられている。円筒部材の内側に設けられた棒状の発熱部は、円筒部材の中心軸に沿って設けられている。そのため、入口開口部から円筒部材の内側に流入した燃料は、円筒部材の延びる方向に速やかに流れ、出口開口部から燃料噴射弁に導かれる。したがって、この燃料加熱装置は、燃料が円筒部材の内側に滞在する時間が短いものとなる。また、この燃料加熱装置は、燃料が発熱部に接触する機会が少ないものとなる。その結果、燃料加熱装置は、発熱部に供給するエネルギに対し、燃料を高温に加熱することが困難となり、加熱効率が悪化するおそれがある。よって、この燃料加熱装置は、加熱が十分にされていない低温の燃料が燃料噴射弁に導かれることが懸念される。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、燃料の加熱効率を高めることの可能な燃料加熱装置、および、それを備えた燃料レールを提供することを目的とする。

第１発明は、入口開口部から加熱室に流入した燃料を、加熱室内に設けられた棒状の発熱部により加熱し、出口開口部から燃料噴射弁に導く燃料加熱装置において、入口開口部から出口開口部へ直線状に流れる燃料の流れを遮る遮蔽部を備えることを特徴とする。
これにより、加熱室内の燃料の流れに乱れが発生し、加熱室内での燃料の滞在時間が長くなる。したがって、燃料が発熱部に接触する機会が増え、又は燃料が発熱部の近傍を流れる機会が増えるので、燃料加熱装置は、加熱効率を向上することができる。
第１発明では、入口開口部は、加熱室形成部の重力方向上側の壁である上側壁に形成されている。
また、第１発明は、筒部をさらに備えている。筒部は、遮蔽部とは別体に形成され、加熱室形成部の重力方向下側の壁である下側壁から加熱室内に筒状に延び、下側壁とは反対側の端部に出口開口部が形成され、内側に燃料噴射弁の端部が接続される。
遮蔽部は、上側壁に固定される固定部と、固定部から下側壁へ向けて延び、加熱室を遮蔽部よりも入口開口部側の予備加熱空間と、遮蔽部よりも出口開口部側の本加熱空間とに仕切る平板状の遮蔽部本体と、遮蔽部本体を板厚方向に貫き予備加熱空間と本加熱空間とを連通する流路を形成する流路形成部と、を有している。発熱部は、遮蔽部が有する流路形成部を通過し、本加熱空間と予備加熱空間とに亘って設けられている。遮蔽部は、いずれの部位にも入口開口部の軸が通過しないよう加熱室内に設けられている。

第２発明は、上述した第１発明による燃料加熱装置を備えた燃料レールである。この燃料レールは、複数の燃料噴射弁に対し、十分に加熱された燃料を分配供給することができる。

本発明の第１実施形態による燃料レールの斜視図である。 図１のＩＩ方向の燃料レールの斜視図である。 本発明の第１実施形態による燃料加熱装置の平面図である。 図３のＩＶ―ＩＶ部分の断面図である。 図４のＶ―Ｖ部分の断面図である。 図５のＶＩ―ＶＩ部分の断面図である。 本発明の第２実施形態による燃料加熱装置の平面図である。 図７のＶＩＩＩ―ＶＩＩＩ部分の断面図である。 図８のＩＸ―ＩＸ部分の断面図である。 図９のＸ―Ｘ部分の断面図である。 本発明の第３実施形態による燃料加熱装置の断面図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。また、図面の記載が煩雑になることを避けるため、１つの図面において、実質的に同一の複数の部材または部位には、複数のうち１つのみに符号を付す場合がある。

（第１実施形態）
図１に示すように、第１実施形態の燃料レール１は、内燃機関（以下、「エンジン」という）２の近傍に取り付けられる。エンジン２は、４つの気筒３を有する４気筒エンジンである。各気筒３には、燃焼室４が形成されている。エンジン２は、例えばエタノール等のアルコール燃料、または、アルコールとガソリンとの混合燃料を燃料として駆動する。各燃焼室４には、吸気ポート５が接続されており、当該吸気ポート５を経由して燃焼室４に吸気が導入される。吸気ポート５は、インテークマニホールド６に形成されている。

吸気ポート５のそれぞれに燃料噴射弁１０が設けられる。すなわち、燃料噴射弁１０は、４つ設けられる。燃料噴射弁１０は、噴孔１１が吸気ポート５内に露出するよう設けられる。燃料噴射弁１０の噴孔１１から吸気ポート５内に噴射される燃料は、霧状となって吸気とともに燃焼室４に導入され、燃焼室４で燃焼する。
本実施形態では、燃料レール１は、燃料噴射弁１０とともに、エンジン２近傍のインテークマニホールド６に取り付けられ、燃料供給源としての燃料タンク７から供給される燃料を燃料噴射弁１０に分配する。

燃料レール１は、レール本体２０、および、燃料加熱装置１００等を備えている。
図１、２に示すように、レール本体２０は、上部材２１および下部材２２からなる。
上部材２１および下部材２２は、例えば、所定の板厚の金属板をプレス加工等の塑性変形加工をすることにより形成されている。上部材２１および下部材２２は、長尺状に形成されている。ここで、上部材２１と下部材２２との長手方向の長さ、および、短手方向の長さは、概ね同じである。

上部材２１は、一方の面側から他方の面側へ凹む凹部を有している。また、下部材２２も、一方の面側から他方の面側へ凹む凹部を有している。
下部材２２は、上部材２１に対し長手方向および短手方向が対応するよう、かつ、凹部が上部材２１の凹部に対向するよう上部材２１に接合している。これにより、上部材２１の凹部と下部材２２の凹部との間に燃料流路２００が形成されている。この燃料流路２００を燃料タンク７から供給される燃料が流れる。

また、レール本体２０には、長手方向に略等間隔で、４個の凸部２３が形成されている。凸部２３は、レール本体２０の長手方向に対し垂直な方向に突出している。４個の凸部２３は、そこに固定される４個の燃料加熱装置１００及び４個の燃料噴射弁１０に対応して形成されている。

上部材２１には、長手方向の一端に燃料入口２４が形成されている。燃料入口２４は、上部材２１の一方の面と他方の面とを接続するよう、すなわち、上部材２１を板厚方向に貫くよう形成されている。

レール本体２０（上部材２１）の燃料入口２４には、インレットパイプ２５の一端が接続される。インレットパイプ２５の他端には、燃料タンク７から延びる燃料供給路８が接続される（図１参照）。燃料供給路８の燃料タンク７とインレットパイプ２５との間には、燃料ポンプ９が設けられている。燃料ポンプ９は、燃料タンク７内の燃料を吸引し吐出する。燃料ポンプ９が作動すると、燃料タンク７内の燃料が燃料供給路８を経由してインレットパイプ２５へ圧送される。これにより、燃料タンク７からの燃料が燃料流路２００に流入する。

本実施形態では、燃料加熱装置１００は、レール本体２０の凸部２３に取り付けられるよう、レール本体２０の長手方向に沿って複数が略等間隔で設けられている。燃料加熱装置１００は、取り付けられる燃料噴射弁１０に対応するよう４つ設けられており、燃料タンク７からレール本体２０の燃料流路２００を経由して供給される燃料を加熱して燃料噴射弁１０に導くものである。

図３〜６に示すように、燃料加熱装置１００は、加熱室形成部３０、入口開口部３３、出口開口部３４、加熱手段６０および遮蔽部７０等を備えている。
加熱室形成部３０は、上部材４０および下部材５０から構成される。
上部材４０および下部材５０は、例えば、所定の板厚の金属板をプレス加工や深絞り加工等の塑性変形加工をすることにより形成されている。
上部材４０は、一方の面側から他方の面側へ凹む上凹部４１を有している。下部材５０は、一方の面側から他方の面側へ凹む下凹部５１を有している。

加熱室形成部３０は、上部材４０の上凹部４１と下部材５０の下凹部５１とが対向するよう、上部材４０と下部材５０とを接合することにより形成されている。上部材４０と下部材５０との接合面は筒状に形成されている。本実施形態では、上部材４０と下部材５０とは、例えばろう付けにより接合されている。これにより、加熱室形成部３０の上凹部４１と下凹部５１との間に、所定の容積の加熱室３００が形成される。

加熱室形成部３０は、加熱室３００を形成する略平面状の壁面として、第１壁面３０１、第２壁面３０２、第３壁面３０３、第４壁面３０４、第５壁面３０５および第６壁面３０６を有している。
第１壁面３０１は、上部材４０の上凹部４１の底に形成されている。第６壁面３０６は、第１壁面３０１に対向し、下部材５０の下凹部５１の底に形成されている。
第２壁面３０２、第３壁面３０３、第４壁面３０４および第５壁面３０５は、第１壁面３０１および第６壁面３０６に対して略垂直に設けられ、第１壁面３０１と第６壁面３０６とを接続する。
第５壁面３０５に、加熱手段６０が取り付けられる。第５壁面３０５に向き合うのが第３壁面３０３である。第２壁面３０２は、第３壁面３０３に接続し、レール本体側に位置する。第４壁面３０４は、第５壁面３０５に接続し、反レール本体側に位置する。

図４に示すように、本実施形態では、加熱室形成部３０は、加熱室３００を形成する曲面状の壁面として、第１曲面部３１０および第２曲面部３２０を有している。第１曲面部３１０は、加熱室３００内の特定の点Ｐを中心とする円弧に沿うよう形成され、第３壁面３０３と第４壁面３０４とを接続している。
第２曲面部３２０は、加熱室３００内の特定の点Ｑを中心とする円弧に沿うよう形成され、第２壁面３０２と第５壁面３０５とを接続している。第２曲面部３２０は、断面が外側に凸の円弧状に形成され、後述する第２筒部３２の周囲に設けられている。加熱室形成部３０に第１曲面部３１０及び第２曲面部３２０を設けることにより、加熱室３００の容積を小さくし、燃料の加熱効率を高めることができる。
本実施形態の第１曲面部３１０は、特許請求の範囲に記載の「曲面部」の一例に相当する。また、本実施形態の第２曲面部３２０は、特許請求の範囲に記載の「容積縮小部」の一例に相当する。

加熱室形成部３０は、第２曲面部３２０の外気側に、燃料噴射弁１０のコネクタ１３に嵌合する外部コネクタ１４（図４参照）に当接可能な鍔３７を有する。図６に示すように、加熱室形成部３０が有する鍔３７は、燃料噴射弁１０の中心軸Ｏｃを挟んで外部コネクタ１４の左右２カ所Ａ，Ｂに当接可能である。これにより、加熱室形成部３０に第２曲面部３２０を設けた場合でも、加熱室形成部３０が有する鍔３７は、燃料噴射弁１０が軸周りに回転することを防ぐことが可能である。
なお、仮に、外部コネクタ１４が燃料噴射弁１０のコネクタ１３の内側に嵌合するものである場合、加熱室形成部３０が有する鍔３７は、燃料噴射弁１０のコネクタ１３に当接可能な位置に設けてもよい。

本実施形態では、燃料加熱装置１００は、第１筒部３１および第２筒部３２をさらに備えている。
第１筒部３１は、上部材４０と同じ材料により筒状に形成されている。第１筒部３１は、加熱室３００外に位置し、一端が上部材４０に接続するよう上部材４０と一体に形成されている。
入口開口部３３は、上部材４０の上凹部４１の第１筒部３１の一端に対応する位置に形成されている。入口開口部３３は、第１壁面３０１上に位置している。

第２筒部３２は、下部材５０と同じ材料により有底筒状に形成されている。第２筒部３２は、加熱室３００内に位置している。本実施形態では、第２筒部３２は、例えば深絞り加工により下部材５０と一体に形成され、第６壁面３０６から加熱室３００内に延びている。
出口開口部３４は、第２筒部３２の第６壁面３０６とは反対側の端部に形成されている。このように、第２筒部３２は、一端（底部側の端部）に出口開口部３４が形成され、他端（底部とは反対側の端部）が加熱室形成部３０の下部材５０に接続するよう加熱室３００内に設けられている。ここで、第２筒部３２は、特許請求の範囲における「筒部」に対応している。

出口開口部３４は、第２筒部３２の軸Ａｘに対し第２壁面３０２側に位置するよう形成されている。すなわち、出口開口部３４は、第２壁面３０２の近傍に形成されている。
また、出口開口部３４は、加熱室３００を形成する壁面のうち互いに対向する第１壁面３０１と第６壁面３０６との間の距離の１／２の位置よりも第１壁面３０１側に寄った位置に形成されている。すなわち、第２筒部３２の底部に形成された出口開口部３４は、加熱室３００の全体の高さの１／２よりも高い所に位置している。

入口開口部３３と出口開口部３４とは、互いに対向するのを避けた位置に形成されている。また、入口開口部３３および出口開口部３４は、互いに所定距離以上離れるよう形成されている。
図４に示すように、入口開口部３３と出口開口部３４はいずれも、燃料加熱装置１００が車両に搭載された状態で、後述する発熱部６２より所定距離ｈ１、ｈ２分、重力方向上側に位置している。

加熱室形成部３０は、第１筒部３１の他端側がレール本体２０の燃料流路２００内に位置するよう、上部材４０がレール本体２０の凸部２３（下部材２２）に接合されている。これにより、レール本体２０の燃料流路２００内の燃料は、第１筒部３１の他端側の開口部、内側、および、入口開口部３３を経由して加熱室３００内に流入する。本実施形態では、加熱室形成部３０（上部材４０）とレール本体２０（下部材２２）とは、例えばろう付けにより接合されている。

第２筒部３２の内側には、燃料噴射弁１０の噴孔１１とは反対側の端部が接続される。そのため、加熱室３００内の燃料は、出口開口部３４を経由して燃料噴射弁１０に導かれる。

加熱手段６０は、本体６１、発熱部６２およびホルダ６３を有している。
本体６１は、略円筒状に形成されている。発熱部６２は、例えば金属により棒状、より具体的には長い円柱状に形成されている。発熱部６２は、本体６１と同軸となるよう本体６１に設けられている。発熱部６２は、電力を供給されることにより発熱する。これにより、発熱部６２は、周囲の媒体（気体または液体等）を加熱することができる。

ホルダ６３は、例えば金属により略円筒状に形成され、加熱室形成部３０の上部材４０に形成された開口部に一端が接続するよう上部材４０に設けられている。ホルダ６３と上部材４０とは、例えばろう付けにより接続されている。

本体６１は、発熱部６２が加熱室３００内に位置するようホルダ６３の内側に設けられている。すなわち、加熱手段６０は、発熱部６２が加熱室３００内に位置するよう加熱室形成部３０に設けられている。これにより、加熱手段６０は、加熱室３００内の燃料を発熱部６２により加熱可能である。

ここで、上述の特定の点Ｐは、発熱部６２と出口開口部３４との間に位置している（図６参照）。また、加熱手段６０は、発熱部６２の軸が第１壁面３０１および第６壁面３０６に対し傾斜するよう加熱室形成部３０に設けられている。また、本体６１とホルダ６３との間は、液密に保持されている。

図１、２に示すように、本実施形態では、４つの加熱手段６０は、それぞれ、長手方向が、「レール本体２０の長手方向および凸部２３の突出方向を含む仮想平面」に対し傾斜するよう設けられている。すなわち、加熱手段６０は、本体６１の軸が前記仮想平面に対し傾斜するよう設けられている。また、４つの加熱手段６０は、それぞれの本体６１の軸が互いに略平行になるよう、加熱室形成部３０に設けられている。

図３〜６に示すように、遮蔽部７０は、例えば、所定の板厚の金属板を折り曲げ加工等の塑性変形加工することにより形成されている。
遮蔽部７０は、固定部７１、遮蔽部本体７２及び流路形成部７３を有する。
固定部７１は、加熱室３００の重力方向上側に位置する内壁である第１壁面３０１に固定される。固定部７１は、入口開口部３３と出口開口部３４との間から、発熱部６２の重力方向上側に亘って延びており、第１壁面３０１に対し、例えばろう付けにより固定される。固定部７１と第１壁面３０１との接合面積を大きくすることで、エンジン２又は車両の振動などにより固定部７１が第１壁面３０１から脱落することが防がれる。

遮蔽部本体７２は、固定部７１から加熱室３００の重力方向下側の内壁へ向けて延びる。遮蔽部本体７２は、加熱室３００をその遮蔽部本体７２よりも入口開口部３３側の予備加熱空間４００と、遮蔽部本体７２よりも出口開口部３４側の本加熱空間５００とに仕切るものである。なお、第２壁面３０２、第４壁面３０４および第６壁面３０６と、遮蔽部本体７２との間には、燃料が流れる隙間があけられている。遮蔽部本体７２は、入口開口部３３と出口開口部３４とを結ぶ仮想直線に対して交差するように設けられる。そのため、遮蔽部本体７２は、入口開口部３３から出口開口部３４へ向けて直線状に流れる燃料の流れを遮り、加熱室３００内の燃料の流れに乱れを発生させることが可能である。
遮蔽部本体７２は、入口開口部３３と出口開口部３４との間で固定部７１から第６壁面３０６の近傍まで延びる第１部分７２１と、固定部７１から発熱部６２の近傍まで延びる第２部分７２２を有する。図４では、第１部分７２１と第２部分７２２の境界を概念的に破線Ｂで示しているが、これらは一体のものである。

流路形成部７３は、遮蔽部本体７２のうち発熱部６２に対応する位置に設けられ、燃料の流れる流路を形成する。流路形成部７３は、遮蔽部本体７２の第４壁面３０４側、および遮蔽部本体７２の第６壁面３０６側が切り欠かれている。
加熱手段６０の発熱部６２は、流路形成部７３を通過し、本加熱空間５００と予備加熱空間４００に亘って配置されている。発熱部６２は、予備加熱空間４００の燃料を加熱すると共に、その予備加熱空間４００から本加熱空間５００へ流入した燃料を本加熱空間５００でさらに加熱することが可能である。予備加熱空間４００から流路形成部７３を通過して本加熱空間５００に流れる燃料は、発熱部６２に接触し、又は、発熱部６２の近傍を流れることで効率よく加熱される。

また、上述した加熱室形成部３０の第１曲面部３１０は、発熱部６２に対して入口開口部３３とは反対側に位置する第４壁面３０４から、加熱手段６０の本体６１が固定される第５壁面３０５とは反対側に位置する第３壁面３０３に亘り、断面が外側に凸の円弧状に形成されている。これにより、第４壁面３０４と第３壁面３０３との接合箇所で燃料が渦を形成することが防がれる。したがって、燃料は、第１曲面部３１０に沿って、流路形成部７３の外側を発熱部６２に接触して流れ、又は発熱部６２の近傍を流れる。

図１、２に示すように、本実施形態では、燃料レール１は、取付部材９０をさらに備えている。
取付部材９０は、本体９１および取付部９２を有している。
本体９１は、例えば金属により長尺の板状に形成されている。取付部９２は、本体９１の長手方向の２箇所に形成されている（図２参照）。

取付部材９０は、本体９１が、４つの加熱室形成部３０の下部材５０に接合するよう設けられている。取付部材９０と加熱室形成部３０（下部材５０）とは、例えばろう付けにより接合されている。
取付部９２は、取付部９２が有する穴部に例えばボルト等の締結部材が通されて、エンジン２近傍のインテークマニホールド６に固定される。これにより、燃料レール１は、インテークマニホールド６に取り付けられる。

本実施形態では、燃料加熱装置１００（燃料レール１）は、入口開口部３３が加熱室３００の重力方向上側に位置するよう、インテークマニホールド６に取り付けられる。このとき、発熱部６２は、入口開口部３３および出口開口部３４に対し重力方向下側に位置している。すなわち、本実施形態では、入口開口部３３および出口開口部３４は、燃料加熱装置１００（燃料レール１）がインテークマニホールド６に取り付けられた状態において、発熱部６２に対し重力方向上側に位置するよう形成されている。
また、出口開口部３４は、燃料加熱装置１００がエンジン２近傍のインテークマニホールド６に取り付けられた状態において、加熱室３００の重力方向の長さの１／２の位置よりも重力方向上側の位置に形成されている。

図１に示すように、本実施形態では、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）１２をさらに備えている。ＥＣＵ１２は、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭ、および、入出力手段等を有する小型のコンピュータである。ＥＣＵ１２は、車両の各部に取り付けられたセンサ類からの信号等に基づき、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って処理を行い、車両各部の装置等を制御する。

本実施形態では、ＥＣＵ１２は、エンジン２の始動時、燃料のアルコール濃度が所定値以上で、かつ、環境温度が所定値以下の場合、燃料噴射弁１０から燃料の噴射を開始する前に、燃料のプレヒート（予熱）を行う。このとき、加熱室３００には、レール本体２０の燃料流路２００および入口開口部３３を経由して、燃料タンク７からの燃料が流入しているものとする。

ＥＣＵ１２は、プレヒートにおいて、加熱手段６０に電力を供給し、発熱部６２を発熱させる。これにより、加熱室３００内の発熱部６２近傍の燃料が加熱される。発熱部６２により加熱された燃料は、重量が変化し、本加熱空間５００の重力方向上側に滞留する。発熱部６２により加熱室３００内の燃料が十分に加熱されると、プレヒートが完了する。

ＥＣＵ１２は、プレヒートの完了後、燃料噴射弁１０に燃料の噴射を指示する。これにより、加熱室３００に滞留した温度の高い燃料が出口開口部３４を経由して燃料噴射弁１０に導かれ、噴孔１１から吸気ポート５内に噴射され、エンジン２の燃焼室４に供給される。このとき噴射される燃料は、温度が高いため、着火性が向上している。よって、燃料のアルコール濃度が所定値以上で、かつ、環境温度が所定値以下であっても、エンジン２を始動させることができる。

ＥＣＵ１２は、エンジン２の始動後も、燃料のアルコール濃度が所定値以上で、かつ、環境温度が所定値以下の場合、加熱手段６０に継続的に電力を供給し、加熱室３００内の燃料を加熱する。そのため、発熱部６２により加熱された温度の高い燃料が燃料噴射弁１０から噴射される。

以上説明した第１実施形態の燃料レール１は、次の作用効果を奏する。
（１）第１実施形態では、燃料加熱装置１００が備える遮蔽部７０は、入口開口部３３と出口開口部３４との間に設けられ、入口開口部３３から出口開口部３４へ直線状に流れる燃料の流れを遮る。
これにより、加熱室３００内の燃料の流れに乱れが発生し、加熱室３００内での燃料の滞在時間が長くなる。したがって、燃料が発熱部６２に接触する機会が増え、又は燃料が発熱部６２の近傍を流れる機会が増えるので、燃料加熱装置１００は、加熱効率を向上することができる。
また、遮蔽部７０によって加熱室３００を仕切ることにより、発熱部６２により加熱された燃料を、出口開口部３４の周囲に滞留させることが可能である。

（２）第１実施形態では、燃料加熱装置１００が車両に搭載された状態で、出口開口部３４は、発熱部６２よりも重力方向上側に位置している。
これにより、発熱部６２により加熱された燃料は、加熱室３００を重力方向上側に移動するので、燃料加熱装置１００は、加熱された燃料を出口開口部３４から燃料噴射弁１０に導くことができる。

（３）第１実施形態では、燃料加熱装置１００が車両に搭載された状態で、入口開口部３３は、発熱部６２よりも重力方向上側に位置している。
また、遮蔽部７０は、加熱室３００の重力方向上側の第１壁面３０１に固定され、そこから重力方向下側の第６壁面３０６へ向けて延びている。
これにより、入口開口部３３から加熱室３００に導かれた燃料は、遮蔽部本体７２により、入口開口部３３から出口開口部３４への流れを遮蔽される。そのため、燃料加熱装置１００は、加熱室３００内の燃料の流れに乱れを発生することができる。

（４）第１実施形態では、遮蔽部７０は、固定部７１、遮蔽部本体７２および流路形成部７３を有する。流路形成部７３は、遮蔽部本体７２のうち発熱部６２に対応する位置に設けられ、予備加熱空間４００と本加熱空間５００とを連通する流路を形成する。
これにより、遮蔽部７０は、予備加熱空間４００から流路形成部７３を経由して本加熱空間５００へ燃料を流すことにより、発熱部６２に燃料が接触する機会を増やし、又は発熱部６２の近傍を燃料が流れる機会を増やすことができる。

（５）第１実施形態では、発熱部６２は、流路形成部７３を通過して、本加熱空間５００から予備加熱空間４００に亘って設けられる。
これにより、発熱部６２は、予備加熱空間４００の燃料を加熱すると共に、その予備加熱空間４００から本加熱空間５００へ流入した燃料をさらに加熱することが可能である。

（６）第１実施形態では、遮蔽部７０が有する固定部７１は、入口開口部３３と出口開口部３４との間から、発熱部６２の重力方向上側に亘って延びており、加熱室３００の重力方向上側の内壁である第１壁面３０１に固定される。
これにより、遮蔽部７０が有する固定部７１と第１壁面３０１との接合面積を大きくすることが可能である。そのため、エンジン２又は車両の振動などにより、固定部７１が第１壁面３０１から脱落することを防ぐことができる。

（７）第１実施形態では、加熱室形成部３０は、第３壁面３０３から第４壁面３０４に亘り、断面が外側に凸の円弧状に形成された第１曲面部３１０を有する。
これにより、入口開口部３３から加熱室３００に導入された燃料は、第４壁面３０４と第３壁面３０３との接続箇所で渦を形成することなく、流路形成部７３の外側を発熱部６２に向かって流れる。そのため、燃料が発熱部６２に接触する機会が増え、又は燃料が発熱部６２の近傍を流れる機会が増えるので、燃料加熱装置１００は、加熱効率を向上することができる。

（８）第１実施形態では、第６壁面３０６から加熱室３００内に筒状に延び、加熱室３００内の端部に出口開口部３４が形成される第２筒部３２を備える。
これにより、加熱室３００の容積を小さくすることで、燃料の加熱効率を高めることができる。また、燃料噴射弁１０の端部を第２筒部３２の内側に取り付けることで、燃料噴射弁１０を接続した状態の燃料加熱装置１００と燃料噴射弁１０とを合わせた体格を小型化することができる。

（９）第１実施形態では、加熱室形成部３０は、第２筒部３２の周囲に形成された第２曲面部３２０を有する。
これにより、加熱室３００の容積を小さくすることで、燃料の加熱効率を高めることができる。

（１０）第１実施形態では、加熱室形成部３０は、第２曲面部３２０の外気側に、燃料噴射弁１０のコネクタ１３に嵌合する外部コネクタ１４に当接可能な鍔３７を有する。
これにより、加熱室形成部３０に第２曲面部３２０を形成した場合でも、鍔３７を設けることにより、燃料噴射弁１０が軸周りに回転することを防ぐことができる。

（１１）第１実施形態では、燃料レールは、上述した燃料加熱装置１００を備える。
この燃料レールは、複数の燃料噴射弁１０に対し、十分に加熱された燃料を分配供給することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図７〜１０に示す。第２実施形態の燃料加熱装置１００が備える加熱室形成部３０は、第３壁面３０３と第４壁面３０４とを接続する第７壁面３０７を有する。第７壁面３０７は、第３壁面３０３と第４壁面３０４に対して傾斜して設けられる。また、第７壁面３０７は、略平面状に形成される。
第２実施形態の第７壁面３０７は、特許請求の範囲に記載の「傾斜部」の一例に相当する。
燃料加熱装置１００は、加熱室形成部３０に第７壁面３０７を設けることにより、加熱室３００の容積を小さくし、燃料の加熱効率を高めることができる。また、燃料加熱装置１００は、第７壁面３０７により、第４壁面３０４と第３壁面３０３との接合箇所で燃料の渦が形成されるのを防ぐことができる。

第２実施形態では、第７壁面３０７により、予備加熱空間４００の容積が小さくなる。そのため、加熱手段６０の発熱部６２は、その大部分が本加熱空間５００に配置され、予備加熱空間４００に配置される部分が小さいものとなる。しかし、予備加熱空間４００から流路形成部７３を通過して本加熱空間５００に流れる燃料は、発熱部６２に接触し、又は、発熱部６２の近傍を流れるので、燃料加熱装置１００は、加熱室３００の燃料を効率よく加熱することが可能である。
第２実施形態では、燃料加熱装置１００は、第７壁面３０７により、第１実施形態よりも加熱室３００の容積を小さくすることで、燃料の加熱効率を高めることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図１１に示す。第３実施形態では、遮蔽部７０が有する流路形成部７３が、加熱手段６０の発熱部６２の周りに円形の流路として形成されている。
加熱手段６０の発熱部６２は、その円形の流路形成部７３を通過し、本加熱空間５００と予備加熱空間４００に亘って配置されている。予備加熱空間４００から流路形成部７３を通過して本加熱空間５００に流れる燃料は、発熱部６２に接触し、又は、発熱部６２の近傍を流れることで効率よく加熱される。
第３実施形態では、上述した第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、筒部（第２筒部３２）は、加熱室形成部３０と別体に形成されることとしてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、加熱室形成部３０は、上部材４０と下部材５０とが一体に形成されることにより形成されていてもよい。また、加熱室形成部３０は、例えば切削加工等、プレス加工以外の方法により形成されていてもよい。また、加熱室形成部３０は、どのような形状に形成されていてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、入口開口部３３は、加熱室３００を形成する壁面のうち、どの壁面に形成されていてもよく、下部材５０に形成されていてもよい。また、本発明の他の実施形態では、第１筒部３１を備えないこととしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、出口開口部３４とは反対側の端部が上部材４０に接続するよう設けられていてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、入口開口部３３と出口開口部３４とは、互いに対向する位置に形成されていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、出口開口部３４は、加熱室３００を形成する壁面のうち互いに対向する第１壁面３０１と第６壁面３０６との間の距離の１／２の位置、または、当該位置よりも第６壁面３０６側に寄った位置に形成されていてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、出口開口部３４は、燃料加熱装置１００がエンジン２またはその近傍に取り付けられた状態において、加熱室３００の垂直方向の長さの１／２の位置、または、当該位置よりも重力方向下側の位置に形成されていてもよい。

また、上述の実施形態では、取付部材９０を加熱室形成部３０の下部材に接合し、燃料加熱装置１００（燃料レール）をインテークマニホールドに取り付ける例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、取付部材９０を、例えば加熱室形成部３０の上部材４０等、下部材５０以外の部位に接合することとしてもよい。また、本発明の他の実施形態では、取付部材９０を備えず、燃料加熱装置（燃料レール）を、エンジン２またはその近傍に直接取り付けることとしてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、加熱手段６０の本体６１、発熱部６２およびホルダ６３は、どのような形状に形成されていてもよい。また、ホルダ６３は、加熱室形成部３０と一体に形成されていてもよい。また、加熱手段６０は、本体６１およびホルダ６３を備えていなくてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、レール本体２０は、上部材２１と下部材２２とが一体に形成されることで形成されていてもよい。また、レール本体２１は、例えば切削加工等、プレス加工以外の方法により形成されていてもよい。また、レール本体２１は、内側に燃料流路２００を有し、長尺状に形成されるのであれば、例えばパイプ状の部材等、どのような部材により形成されていてもよい。
また、上述の実施形態では、各部材同士をろう付けにより接合する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、各部材同士を、例えば溶接等、ろう付け以外の方法により接合することとしてもよい。

また、上述の実施形態では、燃料レール１を、燃料噴射弁１０の噴孔が吸気ポート内に露出するようインテークマニホールド６に取り付ける例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、燃料レール１を、例えば燃料噴射弁１０の噴孔１１がエンジン２の燃焼室４に露出するよう、すなわち、直噴式のエンジン２に取り付けることとしてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、加熱室形成部３０および加熱手段６０は、エンジン２に取り付けられる燃料噴射弁１０の数に応じて、任意の数設けることができる。すなわち、本発明は、任意の気筒数のエンジン２に適用することができる。例えば、本発明の燃料加熱装置１００を単気筒のエンジンに適用することもできる。この場合、加熱室形成部３０および加熱手段６０はそれぞれ１つ設けられ、レール本体２０は不要である。

また、本発明は、エタノール等のアルコール燃料、または、アルコールとガソリンとの混合燃料を燃料とするエンジン２に限らず、ガソリンを燃料とするエンジン２にも適用することができる。この場合、環境温度が低くても、燃料加熱装置１００による燃料の加熱により、燃料の粘度が低下し、噴霧の粒度を小さくできる。よって、燃焼室４での燃料の着火性を向上できる。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１０ ・・・燃料噴射弁
３０ ・・・加熱室形成部
３３ ・・・入口開口部
３４ ・・・出口開口部
６０ ・・・加熱手段
６１ ・・・本体
６２ ・・・発熱部
７０ ・・・遮蔽部
１００・・・燃料加熱装置
３００・・・加熱室

Claims (12)

1. 燃料供給源（７）から供給される燃料を加熱して燃料噴射弁（１０）に導く燃料加熱装置（１００）であって、
   内側に加熱室（３００）を形成する加熱室形成部（３０）と、
   前記加熱室形成部の重力方向上側の壁である上側壁（３０１）に形成され、前記燃料供給源から供給される燃料を前記加熱室内に導く入口開口部（３３）と、
   前記加熱室内の燃料を前記燃料噴射弁に導く出口開口部（３４）と、
   発熱可能な棒状の発熱部（６２）、及び、その発熱部が前記加熱室内に位置するように前記加熱室形成部に固定される本体（６１）を有し、前記加熱室内の燃料を前記発熱部により加熱可能な加熱手段（６０）と、
   前記加熱室内で前記入口開口部と前記出口開口部との間に設けられ、前記入口開口部から前記出口開口部へ直線状に流れる燃料の流れを遮る遮蔽部（７０）と、
   前記遮蔽部とは別体に形成され、前記加熱室形成部の重力方向下側の壁である下側壁（３０６）から前記加熱室内に筒状に延び、前記下側壁とは反対側の端部に前記出口開口部が形成され、内側に前記燃料噴射弁の端部が接続される筒部（３２）と、を備え、
   前記遮蔽部は、
   前記上側壁に固定される固定部（７１）と、
   前記固定部から前記下側壁へ向けて延び、前記加熱室を前記遮蔽部よりも前記入口開口部側の予備加熱空間（４００）と、前記遮蔽部よりも前記出口開口部側の本加熱空間（５００）とに仕切る平板状の遮蔽部本体（７２）と、
   前記遮蔽部本体を板厚方向に貫き前記予備加熱空間と前記本加熱空間とを連通する流路を形成する流路形成部（７３）と、を有し、
   前記発熱部は、前記遮蔽部が有する前記流路形成部を通過し、前記本加熱空間と前記予備加熱空間とに亘って設けられており、
   前記遮蔽部は、いずれの部位にも前記入口開口部の軸が通過しないよう前記加熱室内に設けられていることを特徴とする燃料加熱装置。
2. 前記筒部は、前記出口開口部とは反対側の端部が前記加熱室の外部に飛び出すことなく、前記下側壁と一体に形成されている請求項１に記載の燃料加熱装置。
3. 前記遮蔽部は、前記固定部および前記流路形成部の少なくとも一部が前記発熱部に対し重力方向上側に位置するよう前記上側壁に固定されている請求項１または２に記載の燃料加熱装置。
4. 前記発熱部は、軸が前記筒部の軸に対しねじれの関係となるよう設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料加熱装置。
5. 前記発熱部は、軸が平板状の前記遮蔽部本体の面方向に対し傾斜して交わるよう設けられている請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料加熱装置。
6. 前記発熱部は、円柱状に形成され、
   前記流路形成部は、少なくとも一部が、前記発熱部の外周壁の形状に対応するよう円弧状に形成されている請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料加熱装置。
7. 前記発熱部は、円柱状に形成され、
   前記流路形成部は、少なくとも一部が、前記発熱部の外周壁の周方向の範囲のうち少なくとも４分の１の範囲に対向するよう形成されている請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料加熱装置。
8. 前記流路形成部は、前記発熱部の外周壁の周方向の範囲のうち全ての範囲に対向するよう形成されている請求項７に記載の燃料加熱装置。
9. 前記遮蔽部本体と前記下側壁との距離は、前記発熱部と前記下側壁との距離より小さい請求項１〜８のいずれか一項に記載の燃料加熱装置。
10. 前記流路形成部は、平板状の前記遮蔽部本体の外縁部において切り欠き状に形成されている請求項１〜９のいずれか一項に記載の燃料加熱装置。
11. 前記流路形成部は、平板状の前記遮蔽部本体の外縁端よりも内側において穴状に形成されている請求項１〜９のいずれか一項に記載の燃料加熱装置。
12. 前記燃料供給源から供給される燃料が流れる燃料流路（２００）を有する長尺状のレール本体（２０）と、
    前記レール本体の前記燃料流路に前記入口開口部が連通し、前記燃料流路から前記入口開口部を経由して前記加熱室内に導かれた燃料を加熱する請求項１から１１のいずれか一項に記載の燃料加熱装置と、を備え、
    前記燃料加熱装置は、前記レール本体の長手方向に沿って複数個設けられ、
    前記燃料噴射弁は、複数個の前記燃料加熱装置のそれぞれに対応するよう複数個取り付けられることを特徴とする燃料レール（１）。

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