JPH08177680A

JPH08177680A - 燃料噴射式エンジン

Info

Publication number: JPH08177680A
Application number: JP6334811A
Authority: JP
Inventors: Junichi Kako; 淳一加来; Shunzo Fujiwara; 俊三藤原; Masakazu Yamada; 雅一山田
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1994-12-20
Filing date: 1994-12-20
Publication date: 1996-07-12
Anticipated expiration: 2017-12-03
Also published as: JP3353188B2

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構造で安価であり、且つ噴射された後の
気化が改善される燃料噴射式エンジンを提供する。【構成】低圧ポンプにより供給される燃料を高圧燃料ポ
ンプ２０１により加圧し、複数気筒１０〜１２のシリン
ダヘッド５１にそれぞれ配置されるインジェクタ３６０
〜３６２から各気筒１０〜１２内に噴射してなる燃料噴
射式エンジン７において、シリンダヘッド５１内に加圧
燃料供給路２０４〜２０６を形成し、この加圧燃料供給
路２０４〜２０６と各インジェクタ３６０〜３６２をシ
リンダヘッド５１内で連通し、かつ加圧燃料供給路２０
４〜２０６と高圧燃料ポンプ２０１を連結している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば自動車等に搭
載される燃料噴射式エンジンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の燃料噴射式エンジンには、低圧ポ
ンプにより供給される燃料を高圧燃料ポンプにより加圧
し、複数気筒のシリンダヘッドにそれぞれ配置されるイ
ンジェクタから各気筒内に噴射するものがある。

【０００３】このように、高圧燃料ポンプを用いること
によって、加圧燃料とインジェクタの間の燃料配管が短
くなり、その結果応答性が良くなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、高圧燃料ポン
プから燃料をそれぞれのインジェクタへ供給するための
燃料配管がインジェクタの数だけ必要となり、燃料配管
が複雑で、かつコストも嵩む。

【０００５】また、燃料配管はシリンダヘッドより遊離
するので、高圧燃料は加熱されることがないため、その
分シリンダ内に噴射された後の気化が改善されず、性能
を十分引き出せない場合、あるいは未燃焼ガス成分を十
分に低下することができない場合等がある。

【０００６】この発明は、かかる点に鑑みなされたもの
で、簡単な構造で安価であり、且つ噴射された後の気化
が改善される燃料噴射式エンジンを提供することを目的
としている。

【０００７】

【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、請求項１記載の発明は、低圧ポ
ンプにより供給される燃料を高圧燃料ポンプにより加圧
し、複数気筒のシリンダヘッドにそれぞれ配置されるイ
ンジェクタから各気筒内に噴射してなる燃料噴射式エン
ジンにおいて、前記シリンダヘッド内に加圧燃料供給路
を形成し、この加圧燃料供給路と各インジェクタをシリ
ンダヘッド内で連通し、かつ前記加圧燃料供給路と前記
高圧燃料ポンプを連結したことを特徴としている。

【０００８】請求項２記載の発明の燃料噴射式エンジン
は、前記加圧燃料供給路と前記高圧燃料ポンプの間に蓄
圧室を配置し、この蓄圧室の圧力が所定以上となる時開
となり、燃料を前記高圧燃料ポンプ上流側に戻す高圧レ
ギュレータを前記蓄圧室に配置したことを特徴としてい
る。

【０００９】請求項３記載の発明の燃料噴射式エンジン
は、前記加圧燃料供給路の圧力が所定以上となる時開と
なり、燃料を前記高圧燃料ポンプ上流側に戻す高圧レギ
ュレータを蓄圧室に配置したことを特徴としている。

【００１０】請求項４記載の発明の燃料噴射式エンジン
は、蓄圧室を、前記シリンダヘッド内に形成したことを
特徴としている。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明では、シリンダヘッド内に
加圧燃料供給路を形成することで、各インジェクタと高
圧燃料ポンプとの連結構造が簡単で、かつ安価である。
また、シリンダヘッド内に加圧燃料供給路を形成し、こ
の加圧燃料供給路と各インジェクタをシリンダヘッド内
で連通しているから、高圧燃料がシリンダヘッドによっ
て加熱され、その分シリンダ内に噴射された後の気化が
改善でき、性能を十分引き出すことができ、あるいは未
燃焼ガス成分を十分に低下することができる。

【００１２】請求項２記載の発明では、加圧燃料供給路
と高圧燃料ポンプの間に蓄圧室を配置し、この蓄圧室の
圧力が所定以上となる時開となり、燃料を高圧燃料ポン
プ上流側に戻す高圧レギュレータを蓄圧室に配置してお
り、各インジェクタへの燃料圧力を単一の高圧レギュレ
ータによる簡単な構造で調整することができる。

【００１３】請求項３記載の発明では、加圧燃料供給路
の圧力が所定以上となる時開となり、燃料を高圧燃料ポ
ンプ上流側に戻す高圧レギュレータを蓄圧室に配置して
おり、各インジェクタへの燃料圧力を単一の高圧レギュ
レータによる簡単な構造で調整することができる。

【００１４】請求項４記載の発明では、蓄圧室が、シリ
ンダヘッド内に形成され、蓄圧室と加圧燃料供給路との
連結構造が簡単であり、しかも高圧燃料がシリンダヘッ
ドによってより有効に加熱され、その分シリンダ内に噴
射された後の気化が改善でき、性能を十分引き出すこと
ができ、あるいは未燃焼ガス成分を十分に低下すること
ができる。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の燃料噴射式エンジンの実施
例を図面により説明する。

【００１６】図１は燃料噴射システム図である。燃料タ
ンク３３内に燃料ポンプ３４が配置され、燃料噴射式エ
ンジン７には各気筒に応じて第１〜第３インジェクタ３
６０〜３６２が取り付けられている。燃料ポンプ３４か
ら吐出される燃料３１を第１燃料供給管２００、高圧燃
料ポンプ２０１、第２燃料供給管２０２、蓄圧室２０
３、加圧燃料供給路２０４〜２０６を介して第１〜第３
インジェクタ３６０〜３６２に順次供給する。第１燃料
供給管２００の中途部には燃料フィルタ２０７が介在さ
れている。

【００１７】高圧燃料ポンプ２０１は、第１逆止弁４０
０、第２逆止弁４０１、プランジャ４０２、スプリング
４０３、カム４０４、駆動軸２６１及び従動スプロケッ
ト２６２を有している。第１逆止弁４００と第２逆止弁
４０１との間にプランジャ４０２が配置され、スプリン
グ４０３は常にプランジャ４０２をカム４０４に接触す
る方向に付勢している。チェーン２６３により従動スプ
ロケット２６２が回転し、これに連動して駆動軸２６１
の回転が回転する。駆動軸２６１の回転によりカム４０
４が連動して回転し、プランジャ４０２がカム４０４に
押されて往復動する。カム４０４に押されてプランジャ
４０２が前進すると、第１逆止弁４００が閉じ、第２逆
止弁４０１が開き燃料３１は第２燃料供給管２０２を介
して供給する。カム４０４の押しがなくなり、スプリン
グ４０３のスプリング力によりプランジャ４０２が後進
すると、第１逆止弁４００が開き、第２逆止弁４０１が
閉じて燃料ポンプ３４から吐出される燃料３１を吸入す
る。このように、プランジャ４０２が往復動することに
より第１逆止弁４０１と第２逆止弁４０２が開閉し、燃
料ポンプ３４から供給される燃料３１の圧力を高めて第
２燃料供給管２０２を介して蓄圧室２０３へ供給する。

【００１８】燃料噴射システムには低圧レギュレータ５
００が備えられ、この低圧レギュレータ５００は燃料ポ
ンプ３４の吐出口３４ａと高圧燃料ポンプ２０１の吸入
口３４ｂとの間の圧力が所定値以上のときに、燃料ポン
プ３４から吐出された燃料を第１燃料戻し管２０８を介
して燃料ポンプ３４より上流側の燃料タンク３３内に戻
す。低圧レギュレータ５００は、燃料ポンプ３４の吐出
口３４ａと高圧燃料ポンプ２０１の吸込口３４ｂとを接
続する第１燃料供給管２００の途中により高い部分を設
け、この高い部分に配置されている。

【００１９】高圧燃料ポンプ２０１と第１〜第３インジ
ェクタ３６０〜３６２との間に配置した蓄圧室２０３に
は、燃料圧センサ６００を設けるとともに、燃料の圧力
データに基づき蓄圧室２０３から燃料タンク３３ヘ燃料
を第２燃料戻し管２１０を介してバイパスさせる高圧レ
ギュレータ６０１が配置されている。燃料圧センサ６０
０からの燃料の圧力データは制御装置６０２に送られ
る。制御装置６０２にはアクセル位置検知手段６０３か
らのアクセル位置データと、エンジン回転数検知手段６
０４からのエンジン回転数データが入力される。制御装
置６０２は、アクセル位置データまたはエンジン回転数
データに基づき、あるいはアクセル位置データ及びエン
ジン回転数データに基づき第１〜第３インジェクタ３６
０〜３６２を制御する。例えば、エンジン回転数が高い
かアクセル位置が高負荷の場合、あるいはエンジン回転
数が高い、アクセル位置が高負荷の場合、第１〜第３イ
ンジェクタ３６０〜３６２からの燃料噴射量を増加させ
る。また、制御装置６０２は燃料の圧力データに基づき
高圧レギュレータ６０１を制御し、蓄圧室２０３から燃
料タンク３３ヘ燃料を第２燃料戻し管２１０を介してバ
イパスさせる。

【００２０】図２は燃料噴射式エンジンのシリンダ頂部
の断面図、図３はシリンダヘッドの平面図、図４は自動
車に搭載状態を示す平面図である。この自動車１は車体
２、車体フレーム３、左右前輪４，４および左右後輪
５，５を有している。なお、図中矢印Ｆｒは自動車１の
前方を示し、左右とは、特にことわりがなければ前方に
向っての方向をいうものとする。

【００２１】車体２の前部には燃料噴射式エンジン７が
配置され、この燃料噴射式エンジン７は車体フレーム３
に支持されている。燃料噴射式エンジン７は第１〜第３
気筒１０〜１２を備えた並列３気筒の予圧縮式２サイク
ルエンジンである。燃料噴射式エンジン７の左端には動
力伝達装置１３が連設され、燃料噴射式エンジン７の動
力は動力伝達装置１３を介して前輪４と後輪５の少なく
とも一方に伝達され、自動車１が走行可能とされてい
る。

【００２２】燃料噴射式エンジン７の前方から見て後面
には吸気マニホールド１５が設けられ、この吸気マニホ
ールド１５の端部にはスロットル弁１６が取り付けられ
ている。一方、燃料噴射式エンジン７の左側上方にはエ
アクリーナ１７が配置され、このエアクリーナ１７から
前方に向って第１吸気管１８が延出し、スロットル弁１
６とエアクリーナ１７とが第２吸気管１９で連結されて
いる。第２吸気管１９にはエアフローセンサ２０が配置
されている。燃料噴射式エンジン７が駆動すれば、空気
が第１吸気管１８、エアクリーナ１７、第２吸気管１
９、スロットル弁１６及び吸気マニホールド１５を順次
通って燃料噴射式エンジン７に吸入される。

【００２３】燃料噴射式エンジン７の前面には排気マニ
ホールド２１が設けられている。排気マニホールド２１
の端部には第１排気管２２の前端が連結され、この第１
排気管２２は燃料噴射式エンジン７の下方を通って後方
に延びている。第１排気管２２の後端に触媒管２３、第
１マフラ２４及び第２マフラ２５，２５が順次連結され
ている。更に、第２マフラ２５の後端には第２排気管２
６と第３マフラ２７とが順次連結されている。また、第
２排気管２６の中途部から左側方に向って分岐管２８が
設けられている。燃焼により生じた排気は排気マニホー
ルド２１、第１排気管２２、触媒管２３、第１マフラ２
４、第２マフラ２５、第２排気管２６及び第３マフラ２
７を順次通って排出される。

【００２４】燃料噴射式エンジン７には燃料を供給する
燃料供給装置３２が設けられている。燃料供給装置３２
は車体２の後部に設けられる燃料タンク３３を備え、こ
の燃料タンク３３内に電動式の燃料ポンプ３４が配置さ
れている。

【００２５】燃料噴射式エンジン７には、図２及び図３
に示すように、シリンダブロック５０にシリンダヘッド
５１が載置され、シリンダブロック５０内には第１〜第
３気筒１０〜１２に応じてシリンダ５２内にピストン５
３が往復動可能に設けられている。シリンダブロック５
０には掃気通路５４及び排気通路５５が形成され、ピス
トン５３が往復動によって開閉される。

【００２６】排気通路５５のシリンダ側開口部近傍に排
気タイミングを可変する回転式排気タイミング可変バル
ブ５６が備えられ、この回転式排気タイミング可変バル
ブ５６はエンジン回転数に応じて駆動し、排気時期を制
御する。

【００２７】シリンダブロック５０、ピストン５３の頭
部及びシリンダヘッド５１により燃焼室５７が形成さ
れ、シリンダヘッド５１には気筒１０〜１２に応じて第
１〜第３点火プラグ３７０〜３７２及び第１〜第３イン
ジェクタ３６０〜３６２がそれぞれの燃焼室５７に臨む
ように取り付けられている。シリンダブロック５０及び
シリンダヘッド５１には、それぞれ水ジャケット６０，
６１が形成され、この水ジャケット６０，６１は連通し
ている。

【００２８】シリンダヘッド５１内には、第１〜第３加
圧燃料供給路２０４〜２０６が形成され、この第１〜第
３加圧燃料供給路２０４〜２０６と第１〜第３インジェ
クタ３６０〜３６２がそれぞれシリンダヘッド５１内で
連通している。さらに、第１〜第３加圧燃料供給路２０
４〜２０６は高圧燃料ポンプ２０１に蓄圧室２０３を介
して連結されている。蓄圧室２０３は、図２及び図３に
示すように、シリンダヘッド５１内に第１〜第３気筒１
０〜１２に渡ってアルミニウムパイプ２０３ａを鋳込み
形成され、蓄圧室２０３は、第１〜第３加圧燃料供給路
２０４〜２０６と高圧燃料ポンプ２０１の間に配置され
ている。蓄圧室２０３は、アルミニウムパイプ２０３ａ
に形成された孔部２０３ｂ〜２０３ｄによって第１〜第
３加圧燃料供給路２０４〜２０６と連通している。

【００２９】蓄圧室２０３の一端部には、高圧レギュレ
ータ６０１が配置され、この高圧レギュレータ６０１
は、蓄圧室２０３の圧力が所定以上となる時開となり、
燃料を第２燃料戻し管２１０を介して燃料タンク３３内
に戻し、これにより燃料を高圧燃料ポンプ上流側に戻す
ようになっている。

【００３０】燃料タンク３３内に配置された燃料ポンプ
３４から吐出される燃料は、第１燃料供給管２００、高
圧燃料ポンプ２０１、第２燃料供給管２０２、蓄圧室２
０３、加圧燃料供給路２０４〜２０６を介して第１〜第
３気筒１０〜１２の第１〜第３インジェクタ３６０〜３
６２に順次供給する。高圧燃料ポンプ２０１を用いるこ
とによって、加圧燃料と第１〜第３インジェクタ３６０
〜３６２間の燃料配管が短くなり、その結果応答性が良
くなる。

【００３１】第１燃料供給管２００の中途部には燃料フ
ィルタ２０７が介在されている。高圧燃料ポンプ２０１
には、低圧レギュレータが内蔵され、燃料ポンプ３４の
吐出口と高圧燃料ポンプ２０１との間の圧力が所定値以
上のときに、燃料ポンプ３４から吐出された燃料を第１
燃料戻し管２０８及び第２燃料戻し管２１０を介して燃
料ポンプ３４より上流側の燃料タンク３３内に戻す。高
圧燃料ポンプ２０１にはブレーキ用の真空ポンプ２０９
が一体に配置されている。

【００３２】高圧燃料ポンプ２０１からの圧力燃料を蓄
圧室２０３で蓄積し、第１〜第３インジェクタ３６０〜
３６２に供給する。蓄圧室２０３内には電子制御レギュ
レータが内蔵され、電子制御レギュレータは蓄圧室２０
３の圧力が所定以上となる時、第２燃料戻し管２１０を
介して燃料を高圧燃料ポンプ２０１の上流側の燃料タン
ク３３に戻すように制御される。

【００３３】低圧の燃料ポンプ３４により第１燃料供給
管２００を介して供給される燃料３１を高圧燃料ポンプ
２０１の作動で加圧し、圧力燃料を第２燃料供給管２０
２から蓄圧室２０３へ供給し、蓄圧室２０３で加圧燃料
を蓄積して第１〜第３燃料供給路２０４〜２０６を介し
て第１〜第３インジェクタ３６０〜３６２から各気筒内
に噴射し、これが第１〜第３点火プラグ３７０〜３７２
により点火されて、燃焼に供される。

【００３４】燃料噴射式エンジン７には潤滑油を供給す
る潤滑装置６０が設けられている。この潤滑装置６０
は、潤滑油を所定部位に供給する油ポンプ６１と、潤滑
油を貯留してこの潤滑油を油ポンプ６１に供給する油タ
ンク６２とを有している。

【００３５】このように、シリンダヘッド５１内に第１
〜第３加圧燃料供給路２０４〜２０６を形成し、第１〜
第３加圧燃料供給路２０４〜２０６と高圧燃料ポンプ２
０１を連結しており、シリンダヘッド５１内に第１〜第
３加圧燃料供給路２０４〜２０６を形成することで、第
１〜第３インジェクタ３６０〜３６２と高圧燃料ポンプ
２０１との連結構造が簡単で、かつ安価である。

【００３６】また、シリンダヘッド５１内に第１〜第３
加圧燃料供給路２０４〜２０６を形成し、この第１〜第
３加圧燃料供給路２０４〜２０６と第１〜第３インジェ
クタ３６０〜３６２をシリンダヘッド５１内で連通して
いるから、高圧燃料がシリンダヘッド５１によって加熱
され、その分シリンダ内に噴射された後の気化が改善で
き、性能を十分引き出すことができ、あるいは未燃焼ガ
ス成分を十分に低下することができる。

【００３７】また、第１〜第３加圧燃料供給路２０４〜
２０６と高圧燃料ポンプ２０１の間に蓄圧室２０３を配
置し、この蓄圧室２０３の圧力が所定以上となる時開と
なり、燃料を高圧燃料ポンプ上流側に戻す高圧レギュレ
ータ６０１を蓄圧室２０３に配置しており、第１〜第３
インジェクタ３６０〜３６２への燃料圧力を単一の高圧
レギュレータ６０１による簡単な構造で調整することが
できる。

【００３８】また、蓄圧室２０３が、シリンダヘッド５
１内に形成され、蓄圧室２０３と第１〜第３加圧燃料供
給路２０４〜２０６との連結構造が簡単であり、しかも
高圧燃料がシリンダヘッド５１によってより有効に加熱
され、その分シリンダ内に噴射された後の気化が改善で
き、性能を十分引き出すことができ、あるいは未燃焼ガ
ス成分を十分に低下することができる。

【００３９】次に、車体２の後部に設けられる燃料タン
ク３３について説明する。図５は燃料タンクの横断面
図、図６は図５のVI-VI線に沿う断面図、図７は図６のV
II-VII線に沿う断面図である。

【００４０】燃料タンク３３内に仕切り板付サブタンク
３００が設けられ、この仕切り板付サブタンク３００に
第２燃料戻し管２１０が接続され、仕切り板付サブタン
ク３００中にリターン燃料を戻すようになっている。仕
切り板付サブタンク３００の内部には仕切り板３０１に
より迷路３０２が形成され、迷路３０２の開口部３０２
ａは内側に向いている。仕切り板付サブタンク３００は
迷路３０２によってリターン燃料による気泡の発生を防
止している。また、仕切り板付サブタンク３００の下部
には、冷却フィン３０３が形成され、この冷却フィン３
０３は燃料タンク３００の下部から下方に突出し、空気
と接触するようになっている。

【００４１】また、燃料タンク３３の底部３３ａにはポ
ンプ取付キャップ３０４が設けられ、このポンプ取付キ
ャップ３０４の支持部３０４ａには燃料ポンプ３４が支
持されている。燃料ポンプ３４の一側には第１燃料供給
管２００が接続され、他側には吸込み管３０５，３０６
が接続され、この吸込み管３０５，３０６の吸込み口３
０５ａ，３０６ａは燃料タンク３３の底部３３ａに近接
している。

【００４２】一般に、高圧燃料ポンプ２０１を使用する
場合、高圧燃料が燃料タンク３３に戻ると、高圧の下で
溶けている空気が低圧となり気泡を発生する。この気泡
を低圧の燃料ポンプ３３により吸い上げると、計量不足
が生じる。

【００４３】この燃料タンク３３では仕切り板付サブタ
ンク３００を配置し、この仕切り板付サブタンク３００
内でリターン燃料の泡抜き、及び冷却が可能であり、高
圧燃料ポンプ上流部において気泡、例えば高圧側からの
戻り時発生した気泡・低圧部でのベーパーにより発生す
る気泡が不規則に存在することがなくなり、安定した燃
料供給が可能となり、安定したエンジン性能が得られ
る。

【００４４】次に、エンジン始動を改善のための制御に
ついて説明する。図８はエンジン始動装置を備える燃料
噴射システム図、図９はエンジンの制御タイミングチャ
ートである。

【００４５】燃料噴射式エンジン７には、図８に示すよ
うに、燃圧アクチュエータ７００が備えられている。燃
圧アクチュエータ７００は、ピストン７０１と、ピスト
ン７０１のロッド７０２に形成されるラック７０３と、
ピニオン７０４と、駆動モータ７０５と、加圧室７０６
と、圧力連通路７０７とから構成されている。駆動モー
タ７０５は制御装置６０２により正転、逆転し、この駆
動モータ７０５によりピニオン７０４が回転し、ラック
７０３、ロッド７０２を介してピストン７０１が前進ま
たは後進する。ピストン７０１の前進により加圧室７０
６が圧縮して、圧力連通路７０７を介して圧力室２０３
を加圧し、一方ピストン７０１の後進により加圧室７０
６が膨張して、圧力連通路７０７を介して蓄圧室２０３
を減圧するように構成されている。

【００４６】次に、図８及び図９に基づいてエンジンの
始動制御について説明する。運転者が始動のセルスイッ
チを押しても、所定時間Ｔ１、例えば約１〜２秒セルモ
ータは作動しない。この所定時間Ｔ１内に、燃圧アクチ
ュエータ７００の駆動モータ７０５が回転してピニオン
７０４を回転させ、ラック７０３、ロッド７０２を介し
てピストン７０１が前進し、加圧室７０６が圧縮して圧
力連通路７０７を介して蓄圧室２０３の燃料圧力が高め
られる。ピストン７０１の移動が停止すると共に、所定
時間Ｔ１経過後にセルモータが回転を開始し、また点火
系、第１〜第３インジェクタ３６０〜３６２、高圧レギ
ュレータ６０１が作動を開始し、これらはエンジン運転
中作動する。第１〜第３インジェクタ３６０〜３６２
は、所定のタイミングで開閉し、燃料を噴射する。ま
た、高圧レギュレータ６０１は、蓄圧室２０３の圧力調
整を行なう。

【００４７】セルモータの回転によりエンジン回転数が
上昇し、所定のエンジン回転数で着火してエンジンが起
動し、着火後僅かの時間をおいてセルモータの回転が停
止するとともに、ピストン７０１が中立位置まで戻る。
セルモータは停止するが、点火系の点火回路は作動を継
続してエンジンは運転状態になる。

【００４８】点火系の点火回路の作動を停止して、エン
ジンを停止すると、燃圧アクチュエータ７００の駆動モ
ータ７０５が逆転してピニオン７０４を逆方向へ回転さ
せ、ラック７０３、ロッド７０２を介してピストン７０
１が後進し、加圧室７０６が膨張して圧力連通路７０７
を介して蓄圧室２０３の燃料圧力が下げられる。ピスト
ン７０１の後進が停止し、その後ピストン７０１が前進
して中立位置まで戻る。

【００４９】このように、燃料圧力が十分上昇するまで
クランク軸数回転分、インジェクタを動作しないように
している。即ち、エンジン始動時、燃料圧力が十分に上
がる前に燃料を噴射すると、霧化が悪くなり点火プラグ
及び燃焼室が汚損する。また、燃料圧力がその後上昇し
ても汚損により着火性は悪くなる。また、始動時の排気
ガスにはＣＯ成分が多くなってしまうが、燃料圧力が十
分上昇するまでクランク軸数回転分、インジェクタを動
作しないようにすると、これらの問題の発生が防止され
る。

【００５０】次に、第１〜第３インジェクタ３６０〜３
６２について説明するが、これらは同様に構成されてい
る。図１０はインジェクタの断面図、図１１はインジェ
クタの先端部の拡大断面図である。

【００５１】第１〜第３インジェクタ３６０〜３６２
は、シリンダヘッド５１側に向けて開口する略有底円筒
状の上ケース５００と、この上ケース５００の開口部分
に対向する略有底円筒状の下ケース５０１と、これら上
下のケース５００，５０１内に装着された弁本体部５０
２とから構成され、上下両ケースを貫通する固定ボルト
５０３によってシリンダヘッド５１に固定されている。
また、上下両ケース同士は結合ボルト５０４によって結
合されている。

【００５２】弁本体部５０２は、上下両ケースの内周部
に嵌合固定された略有底円筒状の内部ケース５０５と、
この内部ケース５０５の内周部に螺着されたノズルケー
ス５０６と、このノズルケース５０６内に配置された電
磁石５０７、弁棒５０８と、上ケース５００の軸心部に
螺着された中空状の燃料通路形成部材５０９等から構成
されている。この燃料通路形成部材５０９の中空部が不
図示の通路を介して第１〜第３加圧燃料供給路２０４〜
２０６に連通されている。

【００５３】ノズルケース５０６は、下ケース５０１の
底部を貫通してシリンダヘッド５１側へ突出するノズル
装着筒５０６ａが第１〜第３インジェクタ３６０〜３６
２の軸心Ｃと同一軸線上に一体に形成され、ノズル装着
筒５０６ａの突出端部に燃料噴射ノズル５１０が固着さ
れている。また、燃料噴射ノズル５１０は、略円筒状に
形成されて先端開口部に燃料噴射口５１０ａが形成され
ている。この燃料噴射口５１０ａは燃焼室５７に臨むよ
うに構成されている。燃料噴射ノズル５１０は、シール
リング５２０によってシリンダヘッド５１との間がシー
ルされている。

【００５４】燃料噴射口５１０ａの近傍に描かれた二点
鎖線矢印は燃料の噴射方向を示している。燃料噴射口５
１０ａ付近には、燃料噴射口５１０ａの周囲を囲むよう
に溝５１０ｂが設けられている。溝５１０ｂの幅・深さ
を適切に設定することで、ノズル先端温度を付着カーボ
ンが焼き切れる温度に保つことができる。また、燃料噴
射口５１０ａの周辺にカーボンが付着堆積し、噴霧形状
が変化するのを防止できる。さらに、燃料噴射口５１０
ａの周辺にカーボンが付着堆積し、弁棒５０８のシール
性が低下するのを防止できる。

【００５５】電磁石５０７は、上下から互いに嵌合する
上磁石５０７ａと下磁石５０７ｂとで構成され、これら
上磁石５０７ａと下磁石５０７ｂの内部に、軸心Ｃを中
心とするソレノイド５１１が設けられている。ソレノイ
ド５１１のリード線（図示せず）は、上ケース５００に
装着された配線コネクタ５１２を介して制御装置６０２
に接続されている。なお、上磁石５０７ａは内部ケース
５０５の内側底面、即ちシリンダヘッド５１と対向する
面に溶接され、その軸心部には不図示の復帰スプリング
のセット荷重を調整するための調整ねじ５１３が螺合さ
れている。なお、これらの上磁石５０７ａ、下磁石５０
７ｂおよび調整ねじ５１３の軸心部には、燃料通路形成
部材５０９の中空部に連通して燃料通路の一部を構成す
る円形孔がそれぞれ形成されている。

【００５６】そして、下磁石５０７ｂの軸心部に形成さ
れた円形孔５１４に筒状のアーマチュア５１５が軸方向
に沿って移動自在に嵌挿されている。電磁石５０７は、
ソレノイド５１１が励磁された状態ではアーマチュア５
１５を上磁石５０７ａに磁気吸着させるように構成され
ている。すなわち、励磁時には図１０に示した状態から
アーマチュア５１５が上側へ移動することになる。

【００５７】アーマチュア５１５の軸心部には弁棒５０
８の上端部が溶接されている。また、アーマチュア５１
５と調整ねじ５１３との間には、このアーマチュア５１
５をシリンダヘッド５１側へ付勢する復帰スプリング５
１６が圧縮状態で設けられている。

【００５８】弁捧５０８は、ノズルケース５０６のノズ
ル装着筒５０６ａや燃料噴射ノズル５１０との間に燃料
通路となる隙間が形成されるようにこれらに対して細く
形成されており、図１０において下側となる先端に燃料
噴射口５１０ａを開閉する弁体５０８ａが形成されると
ともに、燃料噴射ノズル５１０内に延びる部分に放射状
に延びる突起５０８ｂが形成されている。この突起５０
８ｂは燃料噴射ノズル５１０の中空孔の内壁面に対して
軸方向に摺動自在に構成されている。即ち、弁棒５０８
は、一端がアーマチュア５１５を介して電磁石５０７を
有する内部ケース５０５に軸方向に沿って移動自在に支
持され、他端が燃料噴射ノズル５１０を介してノズルケ
ース５０６に軸方向に沿って移動自在に支持されること
になる。また、弁棒５０８におけるアーマチュア５１５
と溶接される端部には、電磁石５０７内の燃料通路、即
ち、上磁石５０７ａの軸心部の円形孔とノズルケース５
０６の内周側空間とを連通する燃料通路５０８ｃが形成
されている。

【００５９】このように構成された第１〜第３インジェ
クタ３６０〜３６２によれば、電磁石５０７のソレノイ
ド５１１が励磁されることによってアーマチュア５１５
が復帰スプリング５１６のばね力に抗して図１０に示し
た状態から上側へ移動し、燃料噴射口５１０ａが開くこ
とになる。このため、通路形成部材５０９の中空部に蓄
圧室２０３から燃料の圧力が加えられている状態でソレ
ノイド５１１が励磁されることによって、燃料は図１０
中に実線矢印で示すように、調整ねじ５１３の円形孔か
ら上磁石５０７ａの円形孔を通り、弁棒５０８の燃料通
路５０８ｃ、ノズルケース５０６及び燃料噴射ノズル５
１０と弁棒５０８との間の隙間からなる燃料供給通路を
辿って燃料噴射口５１０ａから燃焼室５７に噴射され
る。そして、ソレノイド５１１の励磁が解かれると、ア
ーマチュア５１５は弁棒５０８とともに復帰スプリング
５１６によって図１０において下側へ移動され、弁体５
０８ａが燃料噴射口５１０ａを閉塞して燃料供給が断た
れる。

【００６０】図１２及び図１３は燃料噴射式エンジンの
他の実施例を示し、図１２は燃料噴射式エンジンのシリ
ンダ頂部の断面図、図１３は燃料噴射式エンジンのシリ
ンダヘッドの平面図である。この実施例の燃料噴射式エ
ンジンの蓄圧室２０３は、シリンダヘッド５１内に第１
〜第３気筒１０〜１２に渡ってアルミニウムパイプ２０
３ａを鋳込み形成されるが、アルミニウムパイプ２０３
ａを第１〜第３インジェクタ３６０〜３６２に近接して
シリンダヘッド５１内に鋳込んでいる。蓄圧室２０３
は、加圧燃料供給路２０４〜２０６と高圧燃料ポンプ２
０１の間に配置されているが、加圧燃料供給路２０４〜
２０６が前記実施例と比較して極めて短く形成され、加
圧燃料と第１〜第３インジェクタ３６０〜３６２間の燃
料配管が短くなり、その結果応答性がさらに良くなる。

【００６１】

【発明の効果】前記したように、請求項１記載の発明
は、シリンダヘッド内に加圧燃料供給路を形成している
から、各インジェクタと高圧燃料ポンプとの連結構造が
簡単で、かつ安価である。また、シリンダヘッド内に加
圧燃料供給路を形成し、この加圧燃料供給路と各インジ
ェクタをシリンダヘッド内で連通しているから、高圧燃
料がシリンダヘッドによって加熱され、その分シリンダ
内に噴射された後の気化が改善でき、性能を十分引き出
すことができ、あるいは未燃焼ガス成分を十分に低下す
ることができる。

【００６２】請求項２記載の発明は、加圧燃料供給路と
高圧燃料ポンプの間に蓄圧室を配置し、この蓄圧室の圧
力が所定以上となる時開となり、燃料を高圧燃料ポンプ
上流側に戻す高圧レギュレータを蓄圧室に配置したか
ら、各インジェクタへの燃料圧力を単一の高圧レギュレ
ータによる簡単な構造で調整することができる。

【００６３】請求項３記載の発明は、加圧燃料供給路の
圧力が所定以上となる時開となり、燃料を高圧燃料ポン
プ上流側に戻す高圧レギュレータを蓄圧室に配置したか
ら、各インジェクタへの燃料圧力を単一の高圧レギュレ
ータによる簡単な構造で調整することができる。

【００６４】請求項４記載の発明は、蓄圧室をシリンダ
ヘッド内に形成したから、蓄圧室と加圧燃料供給路との
連結構造が簡単であり、しかも高圧燃料がシリンダヘッ
ドによってより有効に加熱され、その分シリンダ内に噴
射された後の気化が改善でき、性能を十分引き出すこと
ができ、あるいは未燃焼ガス成分を十分に低下すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料噴射システム図である。

【図２】燃料噴射式エンジンのシリンダ頂部の断面図で
ある。

【図３】シリンダヘッドの平面図である。

【図４】自動車に搭載状態を示す平面図である。

【図５】燃料タンクの横断面図である。

【図６】図５のVI-VI線に沿う断面図である。

【図７】図６のVII-VII線に沿う断面図である。

【図８】エンジン始動装置を備える燃料噴射システム図
である。

【図９】エンジンの制御タイミングチャートである。

【図１０】インジェクタの断面図である。

【図１１】インジェクタの先端部の拡大断面図である。

【図１２】燃料噴射式エンジンの他の実施例のシリンダ
頂部の断面図である。

【図１３】燃料噴射式エンジンの他の実施例のシリンダ
ヘッドの平面図である。

【符号の説明】

７燃料噴射式エンジン１０〜１２気筒５１シリンダヘッド２０１高圧燃料ポンプ２０４〜２０６第１〜第３加圧燃料供給路３６０〜３６２第１〜第３インジェクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】低圧ポンプにより供給される燃料を高圧燃
料ポンプにより加圧し、複数気筒のシリンダヘッドにそ
れぞれ配置されるインジェクタから各気筒内に噴射して
なる燃料噴射式エンジンにおいて、前記シリンダヘッド
内に加圧燃料供給路を形成し、この加圧燃料供給路と各
インジェクタをシリンダヘッド内で連通し、かつ前記加
圧燃料供給路と前記高圧燃料ポンプを連結したことを特
徴とする燃料噴射式エンジン。
【請求項２】前記加圧燃料供給路と前記高圧燃料ポンプ
の間に蓄圧室を配置し、この蓄圧室の圧力が所定以上と
なる時開となり、燃料を前記高圧燃料ポンプ上流側に戻
す高圧レギュレータを前記蓄圧室に配置したことを特徴
とする請求項１記載の燃料噴射式エンジン。
【請求項３】前記加圧燃料供給路の圧力が所定以上とな
る時開となり、燃料を前記高圧燃料ポンプ上流側に戻す
高圧レギュレータを蓄圧室に配置したことを特徴とする
請求項１記載の燃料噴射式エンジン。
【請求項４】前記蓄圧室を、前記シリンダヘッド内に形
成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれ
かに記載の燃料噴射式エンジン。