JPH11229991A - コモンレール燃料噴射システムを備えたｖ型エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は，一対のバンク間に，コモンレー
ル燃料噴射システムを構成する燃料ポンプとコモンレー
ルとを固定することにより，バンクの剛性を向上するコ
モンレール燃料噴射システムを備えたＶ型エンジンを提
供する。 【解決手段】 Ｖ型エンジンＥのシリンダブロック６を
構成する一対のバンク２，３間のスペースを利用して，
その前方には燃料ポンプ４が，又その後方には直列にコ
モンレール５が配置されている。燃料ポンプ４はバンク
２，３の対向する側の壁面５０，５１にそれぞれ設けら
れたボス部５３に，コモンレール５はブラケット３６を
介して壁面５０，５１にそれぞれ設けられたボス部５４
に，それぞれ取付けボルトによって固定されている。両
バンク２，３が互いに開閉する方向の変位に対する剛性
が向上し，エンジンの振動や騒音が低減される。

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，Ｖ型に配設され
た一対のバンクを備えるシリンダブロック，前記各バン
クにそれぞれ取り付けられたシリンダヘッド，及び燃料
ポンプによって供給される燃料を燃焼室内に噴射するイ
ンジェクタを具備し，コモンレール燃料噴射システムを
搭載したＶ型エンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンにおいては，燃料噴射制御に関
して，燃料噴射圧力の高圧化を図り，且つ燃料の噴射タ
イミング及び噴射量等の噴射特性をエンジンの運転状態
に応じて最適に制御する方法として，コモンレール式燃
料噴射システムが知られている。コモンレール式燃料噴
射システムは，燃料ポンプによって所定圧力に加圧され
た燃料を複数のインジェクタに対して共通するコモンレ
ールに貯溜し，コモンレールに貯溜した燃料を各インジ
ェクタから対応する燃焼室内に噴射する燃料噴射システ
ムである。加圧された燃料がエンジンの運転状態に対し
て最適な噴射条件で各インジェクタから噴射されるよう
に，コントローラがコモンレールの燃料圧と各インジェ
クタに設けられた制御弁の作動とを制御している。コモ
ンレール燃料噴射システムでは，エンジンの運転状態に
応じて予め決められた燃料噴射量，燃料噴射時期及び燃
料噴射圧力がマップ化されてコントローラに記憶されて
おり，これらの記憶された燃料噴射量，燃料噴射時期及
び燃料噴射圧力から，現在のエンジンの運転状態に対応
したそれぞれの目標値が求められ，燃料噴射量，燃料噴
射時期及び燃料噴射圧力がそれぞれの目標値に一致する
ように，インジェクタの燃料噴射弁の作動が電子的に制
御されている。

【０００３】４気筒エンジンに適用された従来のコモン
レール燃料噴射システムの概要が，図１３に示されてい
る。各インジェクタ１１１への燃料供給は，コモンレー
ル１０５から，燃料供給管を構成する燃料供給管１０８
を通じて供給される。燃料タンク１００からフィルタ１
０１を経てフィードポンプ１０２によって吸い上げられ
て所定の吸入圧力に加圧された燃料は，燃料管１０３を
通じて燃料ポンプ１０４に送られる。燃料ポンプ１０４
は，例えばエンジンによって駆動されて燃料を運転状態
等に基づいて定められる高圧に昇圧して燃料管１０７を
通じてコモンレール１０５に供給する，所謂，プランジ
ャ式のサプライ用の燃料供給ポンプである。供給された
燃料は所定圧力に昇圧した状態でコモンレール１０５に
貯溜され，コモンレール１０５から各インジェクタ１１
１に供給される。インジェクタ１１１は，エンジンの型
式（気筒数，この場合，４気筒）に応じて複数個設けら
れており，コントローラ１１２の制御によって，コモン
レール１０５から供給された燃料を，最適な噴射時期に
最適な燃料噴射量でもって対応する燃焼室内に噴射す
る。インジェクタ１１１から噴射される燃料の噴射圧は
コモンレール１０５に貯溜されている燃料の圧力に略等
しいので，噴射圧を制御するにはコモンレール１０５内
の圧力が制御される。

【０００４】燃料供給管１０８からインジェクタ１１１
に供給された燃料のうち，燃焼室への噴射に費やされな
かった燃料は，戻し管１０９を通じて燃料タンク１００
に戻される。電子制御ユニットであるコントローラ１１
２には，エンジン回転数を検出するためのエンジン気筒
判別センサ及びクランク角度センサ，アクセル踏込み量
を検出するためのアクセル踏込み量センサ，冷却水温度
を検出するための水温センサ，並びに吸気管内圧力を検
出するための吸気管内圧力センサ等のエンジンに関する
運転状態を検出するための各種センサ１１４からの信号
が入力されている。また，コモンレール１０５には圧力
センサ１１３が設けられており，圧力センサ１１３によ
って検出されたコモンレール１０５内の燃料圧の検出信
号がコントローラ１１２に送られる。コントローラ１１
２は，エンジン出力が運転状態に即した最適出力になる
ようにエンジン運転状態に基づいて予め定められた目標
となる燃料噴射条件（即ち，インジェクタ１１１による
燃料噴射タイミング及び噴射量を定める燃料噴射時期，
燃料噴射量，コモンレール圧力の目標値）をマップや関
数として記憶しており，各種センサが検出した現在のエ
ンジン運転状態を表す信号に対応して，それぞれの目標
値を求めて，その条件で燃料噴射が行われるようにイン
ジェクタ１１１の作動とコモンレール圧力とを制御して
いる。インジェクタ１１１から燃料が噴射されることで
コモンレール圧力が低下しても，コントローラ１１２
は，燃料ポンプ１０４の吐出量，即ち，燃料ポンプ１０
４に付設された流量制御弁１０６を制御してコモンレー
ル１０５の圧力を回復させる。また，コントローラ１１
２は，コモンレール圧力をエンジンの運転状態に応じた
圧力に設定する。

【０００５】ところで，最近のエンジンは高出力化及び
コンパクト化が図られており，このようなエンジンの一
形態として，シリンダブロックがクランクケース側の基
部から互いに斜め上方に延びるＶ型に配設した一対のバ
ンクを有し，前記各バンクにそれぞれ取り付けられたシ
リンダヘッドに，燃料ポンプによって供給された燃料を
燃焼室内に噴射するインジェクタを配設したＶ型エンジ
ンが開発されている。Ｖ型エンジンにコモンレール燃料
噴射システムを搭載するに際して，燃料ポンプとコモン
レールとをＶ型エンジンの左右バンク間に形成したスペ
ースに配設することが考えられる。

【０００６】かかるコモンレール燃料噴射システムに適
用された燃料噴射装置として，特開昭６２−２５８１６
０号公報，及び特開平９−１５８８０７号公報に開示さ
れたものがある。特開昭６２−２５８１６０号公報に
は，コモンレール内に蓄圧した所定の高圧燃料を電気的
に作動される噴射ノズルによりエンジンの各気筒に噴射
する燃料噴射装置において，燃料を所定の高圧にして圧
送するポンプ室を有する燃料高圧供給ポンプと，ポンプ
室と低圧燃料通路とを連通する通路に設けられポンプ室
の燃料を開弁により低圧燃料通路に溢流させる溢流用電
磁弁と，ポンプ室の燃料の圧送開始前に溢流用電磁弁を
予め閉弁させ圧送行程中の所定時期に開弁させてポンプ
室内の高圧燃料の溢流を制御する制御手段を備え，所定
の高圧燃料をコモンレール内に維持するようにした燃料
噴射装置が開示されている。

【０００７】また，特開平９−１５８８０７号公報に
は，Ｖ型エンジンのシリンダブロックのバンクの端部
に，バンク間に延びるフランジを一体又は別体に設け，
そのフランジに燃料噴射ポンプを固定用ボルトによって
取り付けた燃料噴射ポンプの取付構造が開示されてい
る。燃料噴射ポンプは，バンク間において底面となるデ
ッキ面上にＶ字状のスペースが形成されている。燃料噴
射ポンプはかかるスペースに配置されているので，エン
ジンの周囲のスペースが無駄無く利用されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで，コモンレー
ル燃料噴射システムは，燃料噴射の自由度は高いもの
の，周知の燃料噴射システム，即ち，コモンレールを備
えていない燃料噴射ポンプと燃料噴射ノズルとから成る
燃料噴射システムと比較して，コモンレールに相当する
分だけ確実に部品点数が増加するため，特に小型エンジ
ンのようなエンジンにコモンレール燃料噴射システムを
搭載する場合には，構成部品，即ち，燃料ポンプとコモ
ンレールとをコンパクトにレイアウトすることが必要で
ある。コモンレール燃料噴射システムのレイアウトに際
しては，燃料ポンプとコモンレールとの間を接続する燃
料管の長さが長くなると，燃料ポンプからの燃料の吐出
によって燃料圧力が上昇してもコモンレール内の圧力上
昇に遅れが生じるので，コモンレール圧力の制御の応答
性が低下する。したがって，燃料管の長さは，可能な限
り短くすることが望ましい。

【０００９】一方，Ｖ型エンジンでは，各バンクはシリ
ンダブロックのクランクケース側である基部で互いに一
体化されているのみであり，シリンダヘッドが取り付け
られる側である両先端部は互いに拘束されておらず，各
バンクの先端部は基部に対して片持ち状の構造となって
いる。したがって，各バンクの先端部は，基部と比較し
て剛性が低くなっている。そのため，各バンク内に形成
されている燃焼室において高速で高低圧を繰り返す燃焼
圧力によって，両バンクを開閉させようとする振動が生
じ易く，かかる振動はエンジン騒音の原因の一つとなっ
ている。

【００１０】また，シリンダブロックが備える一対のバ
ンク，即ち，左右のバンク間には，燃料ポンプとコモン
レールの他に，例えば，吸気マニホルドをも配置する必
要がある。また，コモンレールにはシリンダヘッドに配
設される各インジェクタに燃料を供給するための燃料供
給管を接続させる必要がある。燃料供給管は，各インジ
ェクタに対応して設けられており，インジェクタの数だ
け燃料供給管が配管される。通常，燃料供給管は，エン
ジンの出荷後に行うメンテナンス性等を考慮して，吸気
マニホルド等をエンジンに組み付けた後にコモンレール
に接続される。したがって，左右のバンク間には，最終
的に燃料供給管をコモンレールに接続するための作業ス
ペースが確保されねばならない。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記
問題を解決することであって，Ｖ型エンジンにコモンレ
ール燃焼噴射システムを搭載するに際して，コモンレー
ル燃焼噴射システムを構成する燃料ポンプとコモンレー
ルとを最も合理的なレイアウトで配置して燃料ポンプと
コモンレールとを結ぶ燃料管の長さを短くしつつ，コン
パクトに構成したＶ型エンジンを提供することである。
また，燃料ポンプのポンプボディとコモンレールのレー
ルボディとを利用して，一対のバンクの剛性を高めたＶ
型エンジンを提供することである。更にまた，上記目的
を達成しつつ，燃料ポンプとコモンレールとの接続作業
スペースを確保することができるＶ型エンジンを提供す
ることである。

【００１２】この発明は，Ｖ型に配設された一対のバン
クを備えるシリンダブロック，前記各バンクにそれぞれ
取り付けられたシリンダヘッド，燃料ポンプによって送
り出された燃料を貯溜するコモンレール，及び前記各シ
リンダヘッドに配設され且つ前記コモンレールから燃料
供給管を通じて供給された燃料を燃焼室内に噴射するイ
ンジェクタを具備し，前記燃料ポンプは一対の前記バン
ク間に形成したスペースにおいて前記シリンダブロック
の前端側に配設されており，前記コモンレールは前記ス
ペースにおいて前記燃料ポンプの後方に配設されている
ことから成るコモンレール燃料噴射システムを備えたＶ
型エンジンに関する。

【００１３】この発明によるコモンレール燃料噴射シス
テムを備えたＶ型エンジンでは，Ｖ型エンジンの左右バ
ンク間に形成されるスペースを利用して，特に，燃料ポ
ンプをシリンダブロックの前端側に，そしてコモンレー
ルを燃料ポンプの後方に直列に配設することにより，燃
料ポンプとコモンレールとを接続する燃料管の長さが短
縮され，Ｖ型エンジンが全体としてコンパクトになる。

【００１４】更に，この発明によるＶ型エンジンにおい
て，前記燃料ポンプと前記コモンレールとは，一対の前
記バンクの互いに向かい合う壁面に形成されたボス部に
取付けボルトによって固定されている。即ち，左右バン
クの両壁面に燃料ポンプ及びコモンレールの取付け用ボ
ス部を形成して，当該ボス部に対して取付けボルトによ
って燃料ポンプとコモンレールとを取り付けたので，燃
料ポンプとコモンレールとの各ボディが左右バンクを結
合する結合フランジの役割を担うこととなり，Ｖ型エン
ジンの特にバンク間の剛性が高くなる。

【００１５】また，前記コモンレールの上面には前記各
インジェクタに対応して前記燃料供給管が接続される開
口部が形成されており，前記コモンレールの前記上面に
おける前記開口部の位置は前記開口部に対応した前記イ
ンジェクタが配設される前記シリンダヘッド側に偏位し
ており，前記燃料供給管は，前記開口部から，前記開口
部が偏位した側と同じ前記シリンダヘッド側に傾斜して
上方に延びており，前記コモンレールの上方には前記開
口部に対する前記燃料供給管の接続又は分離を行うため
の作業用スペースが形成されている。

【００１６】また，前記コモンレールには，前記燃料ポ
ンプによって送り出された燃料を貯溜する貯溜部と，前
記貯溜部に連通し且つ前記上面に形成された前記開口部
で開口する分配通路とが形成されている。

【００１７】更に，前記貯溜部は前記エンジンのクラン
ク軸と実質的に平行に延びていると共に，前記分配通路
は前記貯溜部と前記開口部との間を実質的に直線状に延
びており，一方の前記シリンダヘッド側に偏位した前記
開口部に開口する前記分配通路と，他方の前記シリンダ
ヘッド側に偏位した前記開口部に開口する前記分配通路
とは，前記クランク軸の軸方向から投影して見て，前記
貯溜部を起点として所定角度をなして延びている。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明
によるコモンレール燃料噴射システムを備えたＶ型エン
ジンの一実施例を説明する。図１はこの発明によるコモ
ンレール燃料噴射システムを備えたＶ型エンジンの一実
施例を示す平面図，図２は図１に示したコモンレール燃
料噴射システムを備えたＶ型エンジンの，一部を断面で
示した後面図である。なお，この発明によるＶ型エンジ
ンが適用されるコモンレール燃料噴射システムは，基本
的なシステムとしては，図１３に示したものと同様に構
成することができる。

【００１９】図１及び図２に示されたＶ型エンジンＥ
は，コモンレール燃料噴射システム１が搭載された６気
筒のＤＯＨＣ型燃料直噴式Ｖ型ディーゼルエンジンであ
る。６気筒Ｖ型ディーゼルエンジンＥでは，シリンダブ
ロック６は，クランクケース側の基部から互いに斜め上
方に先広がりのＶ字状に延びる左バンク２及び右バンク
３を有しており，左右のバンク２，３にはそれぞれ３つ
の気筒が一列に配設されている。左バンク２に設けられ
ている３つの気筒と右バンク３に設けられている３つの
気筒とは，エンジンのクランク軸１６の軸方向に互いに
ずれて，即ち，オフセット状態に配置されている。図１
に示すコモンレール式燃料噴射システム１は，図２に示
すシリンダヘッド１０，１１とヘッドカバー１２，１３
とを取り外した状態にあり，シリンダブロック６には各
列で３つのシリンダボア１５が形成されている。

【００２０】Ｖ型エンジンＥにおいて，両バンク２，３
間にはＶ字状のスペースが形成されており，コモンレー
ル燃料噴射システム１を構成する燃料ポンプ４とコモン
レール５とは左右のバンク２，３間の上記スペースに配
設されている。燃料ポンプ４は，シリンダブロック６の
前端側に配設されており，コモンレール５は燃料ポンプ
４の後方に直列に配設されている。燃料ポンプ４とコモ
ンレール５とを上記のように配設することにより，Ｖ型
エンジンＥの周囲のスペースが無駄なく利用される。燃
料ポンプ４によって燃料タンクから吸い上げられて所定
の高圧にまで昇圧された燃料は，燃料ポンプ４の吐出口
４５とコモンレール５の流入口４６とを接続する燃料管
７を通じてコモンレール５に供給される。

【００２１】左右のバンク２，３上には，それぞれシリ
ンダヘッド１０，１１が取り付けられている。シリンダ
ヘッド１０，１１には，それぞれ，各シリンダボア１５
に対応して燃焼室内に燃料を噴射するインジェクタ１９
Ｌ，１９Ｒ（総称する場合は，符号１９を用いる）が取
り付けられている。また，シリンダヘッド１０，１１の
上部には，各燃焼室に対応して配設される吸排気弁を駆
動するカム及びカム軸から成る動弁機構（図示せず）が
設けられている。インジェクタ１９の上部及び動弁機構
は，シリンダヘッド１０，１１に取り付けられたヘッド
カバー１２，１３で覆われている。コモンレール５と各
インジェクタ１９Ｌ，１９Ｒとの間は，燃料供給管８
Ｌ，８Ｒ（総称する場合は，符号８を用いる）によって
接続されている。燃料供給管８はヘッドカバー１２，１
３を貫通して，各インジェクタ１９に接続されている。
更に，各シリンダヘッド１０，１１には，吸気マニホル
ド９が取り付けられており，燃料供給管８は吸気マニホ
ルド９と干渉しないように迂回して配管されている。燃
料ポンプ４の入力軸１４には，エンジン出力軸であるク
ランク軸１６から適宜の伝動手段，例えば，歯車伝動手
段，チェーン伝動手段等を介して，エンジン出力が駆動
力として伝達される。なお，クランク軸１６は，燃焼室
内での燃料の燃焼に基づいてシリンダボア１５内を往復
動するピストン１７とピストン１７に連結されたコンロ
ッド１８によって回転される。

【００２２】コントローラは，コモンレール５から各イ
ンジェクタ１９への燃料の供給で低下したコモンレール
５の燃料圧力を回復させるため，各インジェクタ１９か
らの燃料の噴射に応じて燃料ポンプ４からコモンレール
５へ高圧燃料を供給する。また，コモンレール圧力それ
自体も，エンジンＥの運転状態に応じて必要な圧力とな
るように制御される。

【００２３】図３〜図７は，図１及び図２に示したＶ型
エンジンＥにおけるコモンレール燃料噴射システム１に
用いられるコモンレールが示されている。図３は，かか
るコモンレールの平面図，図４は図３に示したコモンレ
ールの端面図，図５は図３に示したコモンレールの側面
図，図６は図３における矢視Ａ−Ａで見た断面図，図７
は図３における矢視Ｂ−Ｂで見た断面図である。以下，
図３〜図７を参照してコモンレールの構造について説明
する。

【００２４】コモンレール５のレールボディ２０には，
図１及び図２に示されているコモンレール５がエンジン
Ｅに装着された状態でエンジンＥのクランク軸１６と略
平行に延びる中空状の貯溜部２１が形成されている。貯
溜部２１は，レールボディ２０に形成された貫通孔の両
端をプラグ２２，２３によって閉鎖することによって構
成されている。コモンレール５は，レールボディ２０の
上部中央位置に，燃料ポンプ４から延びる高圧燃料供給
用の燃料管７が接続される流入ボス部２４を有してい
る。流入ボス部２４には，貯溜部２１に接続し且つ貯溜
部２１から燃料ポンプ４側に傾斜した流入通路２５とそ
の開口としての流入口４６とが形成されている。レール
ボディ２０の下面にはセンサ取付け部２６が一体的に形
成されており，センサ取付け部２６には，コモンレール
圧力，即ち，貯溜部２１の燃料圧を検出する圧力センサ
２７（図４で想像線で示す）が装着されている。

【００２５】コモンレール５のレールボディ２０には，
貯溜部２１内の燃料を各インジェクタ１９に分配するた
め，貯溜部２１から延びる複数の分配通路２８が形成さ
れている。分配通路２８は，左バンク２に配設されてい
るインジェクタ１９Ｌに燃料を供給する分配通路２８Ｌ
と，右バンク３に配設されているインジェクタ１９Ｒに
燃料を供給する分配通路２８Ｒとから成る。Ｖ型エンジ
ンＥのクランク軸１６に沿う方向に見た図６の断面図に
最も良く示されているように，分配通路２８Ｒと分配通
路２８Ｌとはそれぞれ貯溜部２１を起点として左右に互
いに反対方向に傾め上方に延びており，クランク軸１６
の軸方向に投影した状態で見ると，分配通路２８Ｒと分
配通路２８Ｌとは略Ｖ字状に開くように形成されてい
る。分配通路２８Ｌの開口部２９Ｌと分配通路２８Ｒの
開口部２９Ｒには，それぞれ燃料供給管８Ｌ，８Ｒが接
続されている様子が想像線で示されている。また，分配
通路２８Ｒと分配通路２８Ｌとは，シリンダボア１５の
配置と同様に，クランク軸１６の軸方向で見て互いにオ
フセットした状態に配置されている。

【００２６】分配通路２８Ｒと分配通路２８Ｌとは，そ
れぞれ，コモンレール５のレールボディ２０の上面３７
において，各インジェクタ１９Ｒ，１９Ｌに対応した開
口部２９Ｒ，２９Ｌで開口している。コモンレール５の
上面３７は，図６に示すように，中央の頂面３７Ｃとそ
の両側から下方に傾斜した斜面，即ち，シリンダヘッド
１０側の斜面３７Ｒとシリンダヘッド１１側の斜面３７
Ｌとから成る。コモンレール５の上面３７における開口
部２９Ｒ，２９Ｌは，それぞれ，開口部２９Ｒ，２９Ｌ
に対応したインジェクタ１９Ｒ，１９Ｌが配設されるシ
リンダヘッド１０，１１側に偏位した斜面３７Ｒと斜面
３７Ｌとに位置している。

【００２７】コモンレール５の開口部２９Ｒと開口部２
９Ｒに対応したインジェクタ１９Ｒとを接続する燃料供
給管８Ｒは，コモンレール５の上面３７からその真上の
方向に対してシリンダヘッド１０側に傾斜した方向，即
ち，開口部２９Ｒから燃料供給管８Ｒを通じて燃料が供
給されるインジェクタ１９Ｒが配設されているシリンダ
ヘッド１０側に傾斜した上方に延びている。コモンレー
ル５の開口部２９Ｌと開口部２９Ｌに対応したインジェ
クタ１９Ｌとを接続する燃料供給管８Ｌも，同様に，開
口部２９Ｌから，シリンダヘッド１１側に傾斜した方向
に延びている。燃料供給管８Ｒ，８Ｌは，それぞれ実質
的に，コモンレール５の貯溜部２１と開口部２９Ｒ，２
９Ｌとを結ぶ分配通路２８Ｒと分配通路２８Ｌとの延長
線の方向に延びており，かかる延長線の方向は，コモン
レール５の貯溜部２１を起点としたＶ字状の方向であ
る。したがって，コモンレール５の上方には，燃料供給
管８Ｒ，８Ｌをそれぞれ開口部２９Ｒ，２９Ｌに接続又
は分離させるために，例えば，スパナやレンチのような
工具を既設の燃料供給管８に邪魔されることなく差し入
れることができる作業用スペース３８が形成されてい
る。

【００２８】コモンレール５のレールボディ２０の燃料
ポンプ４側で且つ左バンク２側の上部には，貯溜部２１
から斜め上方に向けて排出通路３０が形成されている。
排出通路３０は，比較的大径のねじ穴通路３０ａとねじ
穴通路３０ａの底部から穿孔されて貯溜部２１とを連通
させる比較的小径の連通路３０ｂとから構成されている
（図７参照）。ねじ穴通路３０ａの開口部３１には，コ
モンレール５の最高圧力を規定する圧力制御弁３２が取
り付けられている（図１，及び圧力制御弁３２を想像線
で示した図３及び図７参照）。圧力制御弁３２は，例え
ば，コモンレール５からの燃料を排出することができる
が，逆の流れを阻止するチェック弁（逆止弁）である。
圧力制御弁３２は，コモンレール５をエンジンに取り付
けた状態でコモンレール５の上部に位置している。圧力
制御弁３２には，リークオフパイプ（図示せず）が接続
されている。貯溜部２１に存在していた気体，或いは貯
溜部２１に流入したり貯溜部２１で発生した気泡は，エ
ンジン停止時には貯溜部２１の最も高い位置を占める排
出通路３０の上部や圧力制御弁３２に集まる。

【００２９】圧力制御弁３２が貯溜部２１の最も高い位
置を占めることによって，コモンレール５内の空気は，
空気抜き用の特別な手段を別途設けることなく，圧力制
御弁３２から抜き出される。また，エンジンに組み付け
た後の最初の始動時に，コモンレール５の圧力を圧力制
御弁３２の開弁圧を超える圧力に制御して作動すると，
エンジン組立て直後にコモンレール５内に存在する空気
を，エンジンの始動当初に確実に排出することができ，
以後のコモンレール５の作動が確実になる。

【００３０】次に，燃料ポンプ４とコモンレール５との
シリンダブロック６への取付けについて，図８〜図１０
の記載に基づいて説明する。図８は図１及び図２に示し
たＶ型エンジンのシリンダブロック６の平面図，図９は
燃料ポンプ４のシリンダブロック６への固定について説
明する分解斜視図，そして図１０はコモンレール５のシ
リンダブロック６への固定について説明する分解斜視図
である。左右のバンク２，３の互いに対向する側の壁面
５０，５１の前方側には，各バンク２，３のデッキ面と
交差する稜線の近傍において，燃料ポンプ４を固定する
ための複数のボス部５２が（図示の例では，左右にそれ
ぞれ２箇所ずつ）形成されている。ボス部５２には，燃
料ポンプ４を固定するための取付けボルト６１が螺合す
るねじ穴５３が下方に向かって形成されている。また，
壁面５０，５１には，燃料ポンプ４の後方（図３では右
方）において，コモンレール５に関連するブラケット３
６を固定するための複数のボス部５４が（図示の例で
は，左右にそれぞれ２箇所ずつ）形成されている。ボス
部５４には，ブラケット３６を固定するための取付けボ
ルト６１が螺合するねじ穴５５が下方に向かって形成さ
れている。なお，ブラケット３６は，コモンレール５の
レールボディ２０と一体に構成してもよい。

【００３１】左右のバンク２，３の前方端には，バンク
２，３間に渡ってフランジ５６が延設されている。フラ
ンジ５６は，バンク２，３と鋳造時に一体に形成しても
良く，またバンク２，３とは別体に形成してバンク２，
３にボルトや溶接等の手段によって固着してもよい。フ
ランジ５６は，左右のバンク２，３の前方端を連結して
いるので，バンク２，３が開閉する方向の変位に対する
剛性を高めている。フランジ５６の輪郭は，バンク２，
３のデッキ面の延長上とするのが，形状の簡素化上好ま
しい。フランジ５６には，燃料ポンプ４の入力軸１４が
貫通する孔５７が形成されている。燃料ポンプ４の入力
軸１４を支持するボス部は，オイルシール５８を介在さ
せて孔５７に支持されている。

【００３２】燃料ポンプ４のポンプボディ４４の側部に
は，壁面５０，５１のボス部５２に対応した位置に取付
けボス部５９が一体的に形成されており，取付けボス部
５９には取付けボルト６１が挿通する挿通孔６０が形成
されている。左右のバンク２，３間のスペースにおい
て，入力軸１４を孔５７に挿通させ且つボス部５２を取
付けボス部５９に対応させて燃料ポンプ４を配置し，取
付けボス部５９の挿通孔６０に挿通させた取付けボルト
６１をボス部５２のねじ穴５３にねじ込むことにより，
燃料ポンプ４はシリンダブロック６に固定される。燃料
ポンプ４が左右のバンク２，３に固定されることで，左
右のバンク２，３間の剛性が向上する。

【００３３】次に，コモンレール５のシリンダブロック
６への固定について図３及び図１０に基づいて説明す
る。コモンレール５のレールボディ２０には，図３及び
図１０に最も良く示されているように，左右の側部にそ
れぞれ複数の取付け部３３が形成されており，各取付け
部３３には上下方向に挿通するボルト孔３４が形成され
ている。コモンレール５は，ボス部５４上に載せられた
ブラケット３６上に載置される。各取付け部３３は，ブ
ラケット３６に形成されたボルト穴６２に対応してお
り，コモンレール５の各取付け部３３に形成されたボル
ト孔３４に挿通した取付けボルト３５を，ブラケット３
６に形成されたボルト穴６２にねじ込むことにより，コ
モンレール５がブラケット３６に固定される。

【００３４】一方，ブラケット３６には，ボルト穴６２
と異なる位置に左右に２箇所ずつ取付けボス部６３が形
成されており，取付けボス部６３には挿通孔６４が形成
されている。取付けボス部６３は，壁面５０，５１に形
成された各ボス部５４に対応している。したがって，ブ
ラケット３６に形成された各ボス部５４の挿通孔６４に
挿通した取付けボルト６１を，ボス部５４に形成された
ねじ穴５５にねじ込むことにより，ブラケット３６はシ
リンダブロック６に固定される。コモンレール５がブラ
ケット３６を介してシリンダブロック６に固定されるこ
とで，バンク２，３間の剛性が向上する。コモンレール
５の高さ位置は，ブラケット３６によって燃料ポンプ４
の高さ位置に整合されているので，燃料管７の長さ及び
各インジェクタへの燃料供給管８の長さが短縮され，圧
力変化の応答性が向上する。

【００３５】図１１に，燃料ポンプ４の構造の概略が示
されている。入力軸１４は，ポンプボディ４４において
軸受９１，９２を介して回転自在に支持されている。入
力軸１４は，ポンプボディ４４に形成された中空穴７１
に回転自在に収容されている入力軸１４と一体構成のカ
ムリング７０（インナカム）を駆動する。ポンプボディ
４４に形成された中空穴７１の開口端から装填されるシ
リンダ部７２が，ポンプボディ４４に密封状態に取り付
けられている。シリンダ部７２には，周方向に隔置して
径方向に延びるように形成された４つのシリンダ内にプ
ランジャ７３（図１１では２つのみ図示）が摺動可能に
収容されている。入力軸１４がエンジンＥによって回転
駆動されると，フィードポンプ７４が駆動され，燃料
は，燃料取入れ口７５から吸い込まれて入力軸１４を潤
滑しつつ低圧力で燃料供給路７６に吐出される。カムリ
ング７０を採用することにより，すべてのプランジャ７
３がカムリング７０内に納まるので，燃料ポンプ４が小
型化される。

【００３６】カムリング７０には内周に４つのカム山が
周方向に等間隔に隔置して形成されている。各カム山
は，カムリング７０の回転に伴い，ローラ７７とローラ
７７を回転自在に収容するシュー７８とを介して，４つ
のプランジャ７３を同期して駆動し，且つ各プランジャ
７３については径方向への押圧とその解除とを交互に駆
動する。プランジャ７３がカム山によって押圧されない
状態，即ち，プランジャ７３が吸込み行程にあるときに
は，燃料供給路７６内の低圧燃料は，流量制御弁８０が
開弁している期間に燃料通路７９を通じてポンプ室８１
に導入される。カム山がローラ７７及びシュー７８を介
して各プランジャ７３を押圧するときには，各プランジ
ャ７３はポンプ室８１を同時に加圧し燃料圧力を高圧に
し，燃料は燃料吐出路８２，チェック弁８３，後方寄り
に形成された吐出口４５及び燃料管７（図１参照）を通
じて規定値以上の燃料圧力でコモンレール５に供給され
る。

【００３７】燃料供給路７６と燃料通路７９との間に配
設される流量制御弁８０は，電磁アクチュエータ８５に
よって制御される。流量制御弁８０は，制御電流の供給
を受けて励磁される電磁コイル８６，電磁コイル８６が
励磁した状態で，戻しばね８７に抗してシフトするアー
マチュア８８，アーマチュア８８の先端に設けられた弁
部８９から成る。電磁コイル８６の励磁によってアーマ
チュア８８がシフトすると，弁部８９が開弁し，燃料は
燃料供給路７６から燃料通路７９を通じてポンプ室８１
に導入される。流量制御弁８０が開弁しているときの
み，燃料はポンプ室８１内に流入するので，必要な吐出
量のみを圧送することができる。

【００３８】燃料ポンプ４の各摺動部は，燃料で潤滑さ
れる潤滑構成となっており，カムリング７０の外周面と
ポンプボディ４４の内周面に連通する低圧リリーフ弁９
０がポンプボディ４４に設けられている。ポンプ室８１
等から漏れ出た燃料は低圧リリーフ弁９０が規定する圧
力に維持され，その規定以上の圧力となった漏洩燃料は
カムリング７０の摺動面等を通って低圧リリーフ弁９０
から燃料タンクに回収される。上記燃料ポンプ４の構造
はあくまでも一例であり，これに限られない。

【００３９】次に，燃料供給管８のコモンレールへの接
続及び取外しの作業について，図２及び図１２を参照し
て説明する。図２に示したＶ型エンジンにおけるコモン
レール式燃料噴射装置において，コモンレールに燃料供
給管を接続する又は取り外す作業のために使用する工具
が想像線で示されている。また，図１２は，図２におい
て矢視Ｃの方向から見た工具の操作を説明する図であ
る。

【００４０】燃料供給管８Ｒを開口部２９Ｒに接続する
作業について説明する。作業者は，バンク２，３の間の
上方から手を入れて，燃料供給管８Ｒを開口部２９Ｒの
位置に合わせ，その状態で，バンク２，３の間の上方か
らコモンレール５の上方のスペース３８にスパナやレン
チのような工具９５をコモンレール５の上面３７に対し
て斜め，即ち，燃料供給管８Ｒに対して直交するように
差し入れる。工具９５を図１２に示すように，所定の角
度範囲内で回動操作を繰り返すことにより，管継手のス
リーブナット９６を締め付けて，燃料供給管８Ｒを開口
部２９Ｒに接続することができる。また，コモンレール
５のシリンダヘッド１０側に偏位した開口部２９Ｒの列
と，シリンダヘッド１１側に偏位した開口部２９Ｌの列
とは，クランク軸１６の方向に互いにオフセットして形
成されている。したがって，開口部２９Ｒの列と開口部
２９Ｌの列とをオフセットさせない場合と比較して，ス
リーブナット９６の締付け又は取り外しのために工具９
５を操作しても，反対側のバンク２（又は３）において
既に取り付けられている燃料供給管８と干渉することが
ない範囲を，広く確保することができる。

【００４１】

【発明の効果】この発明によるコモンレール燃料噴射シ
ステムを備えたＶ型エンジンは，上記のように構成され
ているので，次のような効果を奏する。即ち，Ｖ型エン
ジンの左右バンク間に形成されるスペースを利用して，
燃料ポンプはシリンダブロックの前端側に，そしてコモ
ンレールは燃料ポンプの後方に直列に配設されるので，
燃料ポンプとコモンレールとを接続する燃料管の長さを
短縮しつつ，Ｖ型エンジンが全体としてコンパクトにな
る。特に小型エンジンのようなエンジンにコモンレール
燃料噴射システムを搭載する場合であっても，コモンレ
ール燃料噴射システムの構成部品である燃料ポンプとコ
モンレールとをコンパクトにレイアウトすることがで
き，燃料ポンプとコモンレールとの間を接続する燃料管
の長さやコモンレールから各インジェクタへの燃料供給
管の長さを短くでき，燃料ポンプからの燃料圧力の上昇
に対する応答性が向上する。

【００４２】左右バンクの両壁面に燃料ポンプ及びコモ
ンレールの取付け用ボス部を形成し，当該ボス部に対し
て燃料ポンプとコモンレールとを取付けボルトによって
取り付けたので，燃料ポンプとコモンレールとの各ボデ
ィが左右バンクを結合する結合フランジの役割を担うこ
とになる。したがって，Ｖ型エンジンの，特にバンクが
開閉する方向の変位に対する剛性が高くなり，両バンク
の開閉方向の振動を抑制するので，Ｖ型エンジンの振動
や騒音を低減することができる。

【００４３】更に，コモンレールの上面には，各シリン
ダヘッドに配設された各インジェクタに対応した開口部
が形成されるが，コモンレールの上面における開口部の
位置は，対応する各インジェクタが配設されるシリンダ
ヘッド側に偏位しており，且つその開口部から燃料供給
管が延びる方向も，開口部に対応する同じシリンダヘッ
ド側に傾斜した上方とされている。したがって，コモン
レールの上方には，燃料供給管を開口部に接続又は分離
するための工具を，燃料供給管に遮られることなく差し
入れ可能な作業用スペースが形成される。その結果，左
右バンク間での燃料供給管のコモンレールへの接続又は
分離作業を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるコモンレール燃料噴射システム
を備えたＶ型エンジンの一実施例の一部を示す平面図で
ある。

【図２】図１に示したＶ型エンジンの，一部を断面で示
した後面図である。

【図３】図１に示したＶ型エンジンが備えるコモンレー
ル燃料噴射システムに用いられるコモンレールの平面図
である。

【図４】図３に示したコモンレールの端面図である。

【図５】図３に示したコモンレールの側面図である。

【図６】図３に示したコモンレールの矢視Ａ−Ａで見た
断面図である。

【図７】図３に示したコモンレールの矢視Ｂ−Ｂで見た
断面図である。

【図８】図２において矢視Ｃの方向から見た図である。

【図８】図１及び図２に示したＶ型エンジンのシリンダ
ブロックの平面図である。

【図９】燃料ポンプのシリンダブロックへの固定につい
て説明する分解斜視図である。

【図１０】コモンレールのシリンダブロックへの固定に
ついて説明する分解斜視図である。

【図１１】図１，図２に示す燃料ポンプの一例を示す断
面図である。

【図１２】図２において矢印Ｃの方向から見た，燃料供
給管をコモンレールに接続するための工具の操作を説明
する図である。

【図１３】従来のコモンレール式燃料噴射システムの概
要を示す図である。

【符号の説明】

１ コモンレール燃料噴射システム ２ 左バンク ３ 右バンク ４ 燃料ポンプ ５ コモンレール ６ シリンダブロック ７ 燃料管 ８ 燃料供給管 １０ シリンダヘッド １１ シリンダヘッド １６ クランク軸 １９ インジェクタ ２０ レールボディ ２１ 貯溜部 ２８ 分配通路 ２９Ｒ，２９Ｌ 開口部 ３３ 取付部 ３７ コモンレールの上面 ３８ 作業用スペース ４４ ポンプポディ ９５ スパナ ９６ スリーブナット

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年４月３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるコモンレール燃料噴射システム
を備えたＶ型エンジンの一実施例の一部を示す平面図で
ある。

【図２】図１に示したＶ型エンジンの，一部を断面で示
した後面図である。

【図３】図１に示したＶ型エンジンが備えるコモンレー
ル燃料噴射システムに用いられるコモンレールの平面図
である。

【図４】図３に示したコモンレールの端面図である。

【図５】図３に示したコモンレールの側面図である。

【図６】図３に示したコモンレールの矢視Ａ−Ａで見た
断面図である。

【図７】図３に示したコモンレールの矢視Ｂ−Ｂで見た
断面図である。

【図８】図１及び図２に示したＶ型エンジンのシリンダ
ブロックの平面図である。

【図９】燃料ポンプのシリンダブロックへの固定につい
て説明する分解斜視図である。

【図１０】コモンレールのシリンダブロックへの固定に
ついて説明する分解斜視図である。

【図１１】図１，図２に示す燃料ポンプの一例を示す断
面図である。

【図１２】図２において矢印Ｃの方向から見た，燃料供
給管をコモンレールに接続するための工具の操作を説明
する図である。

【図１３】従来のコモンレール式燃料噴射システムの概
要を示す図である。

【符号の説明】 １ コモンレール燃料噴射システム ２ 左バンク ３ 右バンク ４ 燃料ポンプ ５ コモンレール ６ シリンダブロック ７ 燃料管 ８ 燃料供給管 １０ シリンダヘッド １１ シリンダヘッド １６ クランク軸 １９ インジェクタ ２０ レールボディ ２１ 貯溜部 ２８ 分配通路 ２９Ｒ，２９Ｌ 開口部 ３３ 取付部 ３７ コモンレールの上面 ３８ 作業用スペース ４４ ポンプポディ ９５ スパナ ９６ スリーブナット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｖ型に配設された一対のバンクを備える
   シリンダブロック，前記各バンクにそれぞれ取り付けら
   れたシリンダヘッド，燃料ポンプによって送り出された
   燃料を貯溜するコモンレール，及び前記各シリンダヘッ
   ドに配設され且つ前記コモンレールから燃料供給管を通
   じて供給された燃料を燃焼室内に噴射するインジェクタ
   を具備し，前記燃料ポンプは一対の前記バンク間に形成
   したスペースにおいて前記シリンダブロックの前端側に
   配設されており，前記コモンレールは前記スペースにお
   いて前記燃料ポンプの後方に直列に配設されていること
   から成るコモンレール燃料噴射システムを備えたＶ型エ
   ンジン。
2. 【請求項２】 前記燃料ポンプと前記コモンレールと
   は，一対の前記バンクの互いに向かい合う壁面に形成さ
   れたボス部に取付けボルトによって固定されていること
   から成る請求項１に記載のコモンレール燃料噴射システ
   ムを備えたＶ型エンジン。
3. 【請求項３】 前記コモンレールの上面には前記各イン
   ジェクタに対応して前記燃料供給管が接続される開口部
   が形成されており，前記コモンレールの前記上面におけ
   る前記開口部の位置は前記開口部に対応した前記インジ
   ェクタが配設される前記シリンダヘッド側に偏位してお
   り，前記燃料供給管は，前記開口部から，前記開口部が
   偏位した側と同じ前記シリンダヘッド側に傾斜して上方
   に延びており，前記コモンレールの上方には前記開口部
   に対する前記燃料供給管の接続又は分離を行うための作
   業用スペースが形成されていることから成る請求項１又
   は２に記載のコモンレール燃料噴射システムを備えたＶ
   型エンジン。
4. 【請求項４】 前記コモンレールには，前記燃料ポンプ
   によって送り出された燃料を貯溜する貯溜部と，前記貯
   溜部に連通し且つ前記上面に形成された前記開口部で開
   口する分配通路とが形成されていることから成る請求項
   ３に記載のコモンレール燃料噴射システムを備えたＶ型
   エンジン。
5. 【請求項５】 前記貯溜部は前記エンジンのクランク軸
   と実質的に平行に延びていると共に，前記分配通路は前
   記貯溜部と前記開口部との間を実質的に直線状に延びて
   おり，一方の前記シリンダヘッド側に偏位した前記開口
   部に開口する前記分配通路と，他方の前記シリンダヘッ
   ド側に偏位した前記開口部に開口する前記分配通路と
   は，前記クランク軸の軸方向から投影して見て，前記貯
   溜部を起点として所定角度をなして延びていることから
   成る請求項４に記載のコモンレール燃料噴射システムを
   備えたＶ型エンジン。