JP2001349261A - 燃料噴射装置 - Google Patents
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- F02M55/02—Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
- F02M55/025—Common rails
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- F02M55/005—Joints; Sealings for high pressure conduits, e.g. connected to pump outlet or to injector inlet
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- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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- F02M55/04—Means for damping vibrations or pressure fluctuations in injection pump inlets or outlets
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- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
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- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/31—Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements
- F02M2200/315—Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements for damping fuel pressure fluctuations
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コモンレール式燃料噴射装置の燃料噴射に伴
う燃料圧力変動を防止する。 【解決手段】 コモンレール３から燃料噴射弁に高圧燃
料を供給する高圧燃料配管１１とコモンレール３との接
続部に、オリフィスピース１００を介挿する。オリフィ
スピースは、内部に入口側テーパー部１１１、細径絞り
部１１３、出口側テーパー部１１５からなる燃料通路を
有しており、出口側テーパー部の壁面傾斜角は入口側テ
ーパー部の壁面傾斜角より小さく設定されている。傾斜
角の小さい出口側テーパー部を設けたことにより、コモ
ンレールから燃料噴射弁に向かう方向の燃料の流動抵抗
の増大が防止され、傾斜角の大きい入口側テーパー部を
設けたことにより、燃料噴射弁からコモンレールに向か
う圧力脈動に伴う燃料の流動抵抗が増大する。
う燃料圧力変動を防止する。 【解決手段】 コモンレール３から燃料噴射弁に高圧燃
料を供給する高圧燃料配管１１とコモンレール３との接
続部に、オリフィスピース１００を介挿する。オリフィ
スピースは、内部に入口側テーパー部１１１、細径絞り
部１１３、出口側テーパー部１１５からなる燃料通路を
有しており、出口側テーパー部の壁面傾斜角は入口側テ
ーパー部の壁面傾斜角より小さく設定されている。傾斜
角の小さい出口側テーパー部を設けたことにより、コモ
ンレールから燃料噴射弁に向かう方向の燃料の流動抵抗
の増大が防止され、傾斜角の大きい入口側テーパー部を
設けたことにより、燃料噴射弁からコモンレールに向か
う圧力脈動に伴う燃料の流動抵抗が増大する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料噴射装置に関
し、詳細には例えば内燃機関のコモンレール式燃料噴射
装置のように、高圧の燃料を貯留する蓄圧室（コモンレ
ール）から各燃料噴射弁に燃料を分配し、各燃料噴射弁
から断続的に燃料噴射を行う燃料噴射装置に関する。
し、詳細には例えば内燃機関のコモンレール式燃料噴射
装置のように、高圧の燃料を貯留する蓄圧室（コモンレ
ール）から各燃料噴射弁に燃料を分配し、各燃料噴射弁
から断続的に燃料噴射を行う燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高圧燃料を貯留する蓄圧室（コモンレー
ル）を設け、このコモンレールに各燃料噴射弁を接続し
てコモンレール内の高圧燃料を各燃料噴射弁に分配する
コモンレール式燃料噴射装置が知られている。コモンレ
ール式燃料噴射装置では、高圧燃料ポンプからコモンレ
ールに圧送される燃料量を制御することにより、コモン
レール内圧力（すなわち各燃料噴射弁からの噴射圧力）
を機関運転状態に応じた所望の値に維持することが可能
となる。このため、コモンレール式燃料噴射装置では、
例えば従来の機関駆動式燃料噴射ポンプ（ジャーク式ポ
ンプ）等とは異なり、機関低回転時にも燃料噴射圧力を
高く維持することが可能となり、機関低回転時にも噴射
燃料の霧化が良好になるため機関の燃焼状態が改善され
る利点がある。
ル）を設け、このコモンレールに各燃料噴射弁を接続し
てコモンレール内の高圧燃料を各燃料噴射弁に分配する
コモンレール式燃料噴射装置が知られている。コモンレ
ール式燃料噴射装置では、高圧燃料ポンプからコモンレ
ールに圧送される燃料量を制御することにより、コモン
レール内圧力（すなわち各燃料噴射弁からの噴射圧力）
を機関運転状態に応じた所望の値に維持することが可能
となる。このため、コモンレール式燃料噴射装置では、
例えば従来の機関駆動式燃料噴射ポンプ（ジャーク式ポ
ンプ）等とは異なり、機関低回転時にも燃料噴射圧力を
高く維持することが可能となり、機関低回転時にも噴射
燃料の霧化が良好になるため機関の燃焼状態が改善され
る利点がある。
【０００３】ところが、コモンレール式燃料噴射装置で
は高圧（例えば１００から１５０ＭＰａ）の燃料噴射が
行われるため、各燃料噴射弁では燃料噴射開始、終了時
に大きな圧力変動が生じる。この圧力変動は燃料噴射弁
とコモンレールとを接続する燃料供給配管を介してコモ
ンレールに伝播し、複雑に反射して燃料噴射弁の噴射圧
力に変動を生じる。例えば、燃料噴射終了時の燃料噴射
弁における圧力変動がコモンレールで反射して燃料噴射
弁に再度戻ってくると燃料噴射終了後も圧力変動が減衰
するまでは燃料供給配管の圧力は脈動する。このため、
例えばディーゼル機関等で主燃料噴射に先立ってパイロ
ット燃料噴射を行うような場合には、パイロット燃料噴
射により生じた燃料供給配管の圧力変動が減衰する前に
主燃料噴射が開始されるような場合が生じてしまい、主
燃料噴射の噴射量、噴射時期が不正確になる場合があ
る。
は高圧（例えば１００から１５０ＭＰａ）の燃料噴射が
行われるため、各燃料噴射弁では燃料噴射開始、終了時
に大きな圧力変動が生じる。この圧力変動は燃料噴射弁
とコモンレールとを接続する燃料供給配管を介してコモ
ンレールに伝播し、複雑に反射して燃料噴射弁の噴射圧
力に変動を生じる。例えば、燃料噴射終了時の燃料噴射
弁における圧力変動がコモンレールで反射して燃料噴射
弁に再度戻ってくると燃料噴射終了後も圧力変動が減衰
するまでは燃料供給配管の圧力は脈動する。このため、
例えばディーゼル機関等で主燃料噴射に先立ってパイロ
ット燃料噴射を行うような場合には、パイロット燃料噴
射により生じた燃料供給配管の圧力変動が減衰する前に
主燃料噴射が開始されるような場合が生じてしまい、主
燃料噴射の噴射量、噴射時期が不正確になる場合があ
る。
【０００４】また、各燃料噴射弁は共通のコモンレール
に接続されているため、１つの燃料噴射弁の燃料噴射動
作により生じた圧力変動はコモンレール内で反射して他
の燃料噴射弁の燃料供給配管の圧力にも影響を生じるよ
うになる。この各燃料噴射弁の圧力変動による影響を防
止するため、通常、コモンレールと各燃料噴射弁への燃
料供給配管接続部にはオリフィスのような流路断面縮小
部が設けられており、オリフィスの流路抵抗により圧力
の脈動を短時間で減衰させるようにしている。
に接続されているため、１つの燃料噴射弁の燃料噴射動
作により生じた圧力変動はコモンレール内で反射して他
の燃料噴射弁の燃料供給配管の圧力にも影響を生じるよ
うになる。この各燃料噴射弁の圧力変動による影響を防
止するため、通常、コモンレールと各燃料噴射弁への燃
料供給配管接続部にはオリフィスのような流路断面縮小
部が設けられており、オリフィスの流路抵抗により圧力
の脈動を短時間で減衰させるようにしている。
【０００５】この場合、圧力脈動を短時間で減衰させる
ためには、オリフィス径はできるだけ小さく設定するこ
とが好ましい。ところが、オリフィス径を小さく設定す
ると、オリフィスの抵抗が大きくなってしまい、コモン
レールから各燃料噴射弁への燃料流量まで減少してしま
う問題が生じる。すなわち、オリフィス径をある程度以
上小さくすると燃料噴射中の噴射圧力が低下してしまい
必要な量の燃料を噴射するための燃料噴射期間が長くな
る問題が生じる。一方、各燃料噴射弁の燃料噴射中の噴
射圧力を充分に高い値に維持しようとすると、オリフィ
ス径はある程度以下にはすることができず、圧力脈動の
減衰が不十分になってしまう問題が生じる。
ためには、オリフィス径はできるだけ小さく設定するこ
とが好ましい。ところが、オリフィス径を小さく設定す
ると、オリフィスの抵抗が大きくなってしまい、コモン
レールから各燃料噴射弁への燃料流量まで減少してしま
う問題が生じる。すなわち、オリフィス径をある程度以
上小さくすると燃料噴射中の噴射圧力が低下してしまい
必要な量の燃料を噴射するための燃料噴射期間が長くな
る問題が生じる。一方、各燃料噴射弁の燃料噴射中の噴
射圧力を充分に高い値に維持しようとすると、オリフィ
ス径はある程度以下にはすることができず、圧力脈動の
減衰が不十分になってしまう問題が生じる。
【０００６】この問題を解決するために、例えば特開平
９−１１２３８０号公報は、コモンレールと各燃料噴射
弁とを接続する燃料配管に流体ダイオードを配置するこ
とを提案している。上記特開平９−１１２３８０号公報
に記載された流体ダイオードには、コモンレール側から
燃料噴射弁側に向けて大径孔、縮管状テーパー孔、オリ
フィス孔が連続して形成されている。同公報の流体ダイ
オードでは、コモンレール側から燃料噴射弁側に向けて
流れる燃料は、大径孔から縮管状のテーパー孔を通って
オリフィス孔に流入するため比較的流動抵抗が小さくな
るのに対して、燃料噴射弁の圧力脈動による燃料噴射弁
側からコモンレール側への燃料の流れは直接オリフィス
孔に流入するため流路抵抗が大きくなることを利用し
て、コモンレールから燃料噴射弁への燃料の供給を減少
させることなく圧力脈動のみを短時間で減衰させるよう
にしたものである。
９−１１２３８０号公報は、コモンレールと各燃料噴射
弁とを接続する燃料配管に流体ダイオードを配置するこ
とを提案している。上記特開平９−１１２３８０号公報
に記載された流体ダイオードには、コモンレール側から
燃料噴射弁側に向けて大径孔、縮管状テーパー孔、オリ
フィス孔が連続して形成されている。同公報の流体ダイ
オードでは、コモンレール側から燃料噴射弁側に向けて
流れる燃料は、大径孔から縮管状のテーパー孔を通って
オリフィス孔に流入するため比較的流動抵抗が小さくな
るのに対して、燃料噴射弁の圧力脈動による燃料噴射弁
側からコモンレール側への燃料の流れは直接オリフィス
孔に流入するため流路抵抗が大きくなることを利用し
て、コモンレールから燃料噴射弁への燃料の供給を減少
させることなく圧力脈動のみを短時間で減衰させるよう
にしたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
９−１１２３８０号公報のような流体ダイオードを使用
した場合には、コモンレール側から燃料噴射弁側に流れ
る燃料の流路抵抗は、通常のオリフィスに較べて多少は
低下するものの依然として大きな値になっている。この
ため、上記公報の流体ダイオードを使用した場合でも、
圧力脈動を充分に減少させるためにオリフィス孔径を小
さくするとコモンレール側から燃料噴射弁側への燃料供
給が不十分になり燃料噴射中に噴射圧が低下する問題が
生じてしまう。
９−１１２３８０号公報のような流体ダイオードを使用
した場合には、コモンレール側から燃料噴射弁側に流れ
る燃料の流路抵抗は、通常のオリフィスに較べて多少は
低下するものの依然として大きな値になっている。この
ため、上記公報の流体ダイオードを使用した場合でも、
圧力脈動を充分に減少させるためにオリフィス孔径を小
さくするとコモンレール側から燃料噴射弁側への燃料供
給が不十分になり燃料噴射中に噴射圧が低下する問題が
生じてしまう。
【０００８】本発明は、上記問題に鑑み、コモンレール
式燃料噴射装置に適用した場合にコモンレール側から各
燃料噴射弁側への燃料の流動抵抗を充分に小さく維持し
つつ、しかも各燃料噴射弁側からコモンレール側への燃
料の流動抵抗を充分に大きくすることが可能な燃料噴射
装置を提供することを目的としている。
式燃料噴射装置に適用した場合にコモンレール側から各
燃料噴射弁側への燃料の流動抵抗を充分に小さく維持し
つつ、しかも各燃料噴射弁側からコモンレール側への燃
料の流動抵抗を充分に大きくすることが可能な燃料噴射
装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、加圧燃
料を貯留する蓄圧室と、該蓄圧室に接続され蓄圧室から
供給される燃料を噴射する燃料噴射弁とを備えた燃料噴
射装置において、前記蓄圧室から前記燃料噴射弁に至る
燃料供給流路中に流路断面積縮小部からなる絞りを設
け、前記蓄圧室から前記絞りに至る燃料供給流路に所定
の壁面傾斜角を有する縮管状の第１のテーパー部を介し
て前記絞りを接続し、前記絞りから前記燃料噴射弁に至
る燃料供給流路に所定の壁面傾斜角を有する拡管状の第
２のテーパー部を介して前記絞りを接続するとともに、
前記第２のテーパー部の壁面傾斜角を前記第１のテーパ
ー部の壁面傾斜角より小さく設定したことを特徴とす
る、燃料噴射装置が提供される。
料を貯留する蓄圧室と、該蓄圧室に接続され蓄圧室から
供給される燃料を噴射する燃料噴射弁とを備えた燃料噴
射装置において、前記蓄圧室から前記燃料噴射弁に至る
燃料供給流路中に流路断面積縮小部からなる絞りを設
け、前記蓄圧室から前記絞りに至る燃料供給流路に所定
の壁面傾斜角を有する縮管状の第１のテーパー部を介し
て前記絞りを接続し、前記絞りから前記燃料噴射弁に至
る燃料供給流路に所定の壁面傾斜角を有する拡管状の第
２のテーパー部を介して前記絞りを接続するとともに、
前記第２のテーパー部の壁面傾斜角を前記第１のテーパ
ー部の壁面傾斜角より小さく設定したことを特徴とす
る、燃料噴射装置が提供される。
【００１０】すなわち、本発明では従来技術と同様に、
燃料供給流路中に絞りを設け、絞りの入口側（コモンレ
ール側）にテーパー部を設けている。しかし、本発明で
は更に絞りの出口側（燃料噴射弁側）にもテーパー部を
設け、この出口側のテーパー部（第２のテーパー部）の
壁面の傾斜角を入口側のテーパー部（第１のテーパー
部）より小さく設定した点が大きく相違している。
燃料供給流路中に絞りを設け、絞りの入口側（コモンレ
ール側）にテーパー部を設けている。しかし、本発明で
は更に絞りの出口側（燃料噴射弁側）にもテーパー部を
設け、この出口側のテーパー部（第２のテーパー部）の
壁面の傾斜角を入口側のテーパー部（第１のテーパー
部）より小さく設定した点が大きく相違している。
【００１１】流路中に絞りを設けた場合、流路の入り口
側では絞りに流入する燃料の流れは絞り入口で流路が急
縮小するため流動抵抗が増大する。前述の従来技術の流
体ダイオードは流路入口側に縮管状のテーパーを設け、
絞りに流入する燃料の流動抵抗を減少させたものであ
る。また、従来技術では絞り出口にはテーパー部を設け
ていないため、逆方向の流れ（燃料噴射弁からコモンレ
ールに向かう流れ）については絞りに流入する流れは急
縮小することになり、流動抵抗が増大する。すなわち、
従来技術の流体ダイオードは、絞り入口側のみにテーパ
ーを設けることにより、順方向の流れ（コモンレールか
ら燃料噴射弁に向かう流れ）に対する抵抗は小さく、逆
方向の流れ（燃料噴射弁からコモンレールに向かう流
れ）の抵抗を増大させようとしたものである。
側では絞りに流入する燃料の流れは絞り入口で流路が急
縮小するため流動抵抗が増大する。前述の従来技術の流
体ダイオードは流路入口側に縮管状のテーパーを設け、
絞りに流入する燃料の流動抵抗を減少させたものであ
る。また、従来技術では絞り出口にはテーパー部を設け
ていないため、逆方向の流れ（燃料噴射弁からコモンレ
ールに向かう流れ）については絞りに流入する流れは急
縮小することになり、流動抵抗が増大する。すなわち、
従来技術の流体ダイオードは、絞り入口側のみにテーパ
ーを設けることにより、順方向の流れ（コモンレールか
ら燃料噴射弁に向かう流れ）に対する抵抗は小さく、逆
方向の流れ（燃料噴射弁からコモンレールに向かう流
れ）の抵抗を増大させようとしたものである。
【００１２】ところが、後述するように、絞りを通る流
体の実際の流路抵抗は絞り入口側のみならず絞り出口側
の形状によっても大きく変化することが判明している。
すなわち、絞り出口側で流路が急拡大する形状である
と、流路の急拡大による渦損失が非常に大きくなり流路
抵抗が増大してしまうのである。このため、従来技術の
ように絞り入口側に縮管状のテーパー部を設けても出口
側が不連続的に流路が急拡大する形状であると、入口側
にテーパー部を設けたことによる流路抵抗の減少より出
口側の流路急拡大による抵抗の増大の影響が支配的とな
り、全体として順方向の流れに対する絞り部の流路抵抗
は単に絞りのみを設けた場合と較べてほとんど減少しな
い。このため、従来技術では逆方向（燃料噴射弁からコ
モンレール側）の流路抵抗増大による圧力脈動の減少効
果は見られるものの、順方向（コモンレール側から燃料
噴射弁側）への流れの流路抵抗は単に絞りを設けた場合
と較べてほとんど低下せず、燃料噴射期間中の燃料噴射
弁への燃料供給が依然として不十分になる問題が生じる
のである。
体の実際の流路抵抗は絞り入口側のみならず絞り出口側
の形状によっても大きく変化することが判明している。
すなわち、絞り出口側で流路が急拡大する形状である
と、流路の急拡大による渦損失が非常に大きくなり流路
抵抗が増大してしまうのである。このため、従来技術の
ように絞り入口側に縮管状のテーパー部を設けても出口
側が不連続的に流路が急拡大する形状であると、入口側
にテーパー部を設けたことによる流路抵抗の減少より出
口側の流路急拡大による抵抗の増大の影響が支配的とな
り、全体として順方向の流れに対する絞り部の流路抵抗
は単に絞りのみを設けた場合と較べてほとんど減少しな
い。このため、従来技術では逆方向（燃料噴射弁からコ
モンレール側）の流路抵抗増大による圧力脈動の減少効
果は見られるものの、順方向（コモンレール側から燃料
噴射弁側）への流れの流路抵抗は単に絞りを設けた場合
と較べてほとんど低下せず、燃料噴射期間中の燃料噴射
弁への燃料供給が依然として不十分になる問題が生じる
のである。
【００１３】これに対して、本発明では絞りの入口側の
みならず、出口側にもテーパー部を設けており、しかも
絞りの出口側テーパー部は入口側テーパー部よりも壁面
傾斜角（テーパーの傾斜角）が小さくなるようにされて
いる。このように、絞り出口側にもテーパー部を設けた
ことにより、順方向の流れでは絞り入口における流路急
縮小による損失が生じないだけでなく、更に絞り出口に
おける流路の急拡大損失が生じないようになり順方向の
流れに対する流路抵抗は単に絞りのみを設けた場合に較
べて大幅に減少するようになる。
みならず、出口側にもテーパー部を設けており、しかも
絞りの出口側テーパー部は入口側テーパー部よりも壁面
傾斜角（テーパーの傾斜角）が小さくなるようにされて
いる。このように、絞り出口側にもテーパー部を設けた
ことにより、順方向の流れでは絞り入口における流路急
縮小による損失が生じないだけでなく、更に絞り出口に
おける流路の急拡大損失が生じないようになり順方向の
流れに対する流路抵抗は単に絞りのみを設けた場合に較
べて大幅に減少するようになる。
【００１４】また、本発明では絞り入口側のテーパーの
傾斜角は絞り出口側のテーパー傾斜角に較べて大きくな
っている。この、絞り入口側のテーパーは逆方向の流れ
に対しては絞り出口側のテーパーとして機能するが、テ
ーパーの傾斜が大きいと流路急拡大による渦損失が増大
する。前述のように、順方向の流れに対しては絞り出口
側のテーパーは比較的緩やかであるため、流路の急拡大
は生じず順方向の流れの流路抵抗は小さくなるが、絞り
入口側のテーパーは傾斜が比較的大きいため、逆方向の
流れに対しては絞り出口における流路の急拡大による抵
抗増大が生じる。このため、本発明では単に絞りのみを
設けた場合に較べて、燃料供給流路の順方向（コモンレ
ールから燃料噴射弁に向かう方向）の流れに対する流路
抵抗は大幅に小さくなるが、逆方向（燃料噴射弁からコ
モンレールに向かう方向）の流れに対しては流路抵抗は
ほとんど低下しない。
傾斜角は絞り出口側のテーパー傾斜角に較べて大きくな
っている。この、絞り入口側のテーパーは逆方向の流れ
に対しては絞り出口側のテーパーとして機能するが、テ
ーパーの傾斜が大きいと流路急拡大による渦損失が増大
する。前述のように、順方向の流れに対しては絞り出口
側のテーパーは比較的緩やかであるため、流路の急拡大
は生じず順方向の流れの流路抵抗は小さくなるが、絞り
入口側のテーパーは傾斜が比較的大きいため、逆方向の
流れに対しては絞り出口における流路の急拡大による抵
抗増大が生じる。このため、本発明では単に絞りのみを
設けた場合に較べて、燃料供給流路の順方向（コモンレ
ールから燃料噴射弁に向かう方向）の流れに対する流路
抵抗は大幅に小さくなるが、逆方向（燃料噴射弁からコ
モンレールに向かう方向）の流れに対しては流路抵抗は
ほとんど低下しない。
【００１５】従って、燃料噴射弁の噴射における圧力変
動により流路を逆方向に向かう流れは大きな抵抗のため
に阻止され、一方、流路を順方向に向かう流れは抵抗を
受けない。このため、本発明では燃料噴射による圧力変
動は短時間で減衰するにもかかわらず、燃料噴射期間中
に充分な量の燃料が燃料噴射弁に供給され燃料噴射期間
中の燃料噴射圧力の低下が生じない。
動により流路を逆方向に向かう流れは大きな抵抗のため
に阻止され、一方、流路を順方向に向かう流れは抵抗を
受けない。このため、本発明では燃料噴射による圧力変
動は短時間で減衰するにもかかわらず、燃料噴射期間中
に充分な量の燃料が燃料噴射弁に供給され燃料噴射期間
中の燃料噴射圧力の低下が生じない。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。図１は、本発明の燃料噴射
装置を自動車用ディーゼル機関に適用した場合の実施形
態の概略構成を示す図である。図１において、１は内燃
機関（本実施形態では＃１から＃４の４つの気筒を備え
た４気筒４サイクルディーゼル機関が使用される）、１
０ａから１０d は機関１の＃１から＃４の各気筒内に直
接燃料を噴射する燃料噴射弁を示している。燃料噴射弁
１０ａから１０ｄは、それぞれ高圧燃料配管（燃料供給
流路）１１ａから１１ｄを介して共通の蓄圧室（コモン
レール）３に接続されている。コモンレール３は、高圧
燃料噴射ポンプ５から供給される加圧燃料を貯留し、貯
留した高圧燃料を高圧燃料配管１１ａから１１ｄを介し
て各燃料噴射弁１０ａから１０dに分配する機能を有す
る。
実施形態について説明する。図１は、本発明の燃料噴射
装置を自動車用ディーゼル機関に適用した場合の実施形
態の概略構成を示す図である。図１において、１は内燃
機関（本実施形態では＃１から＃４の４つの気筒を備え
た４気筒４サイクルディーゼル機関が使用される）、１
０ａから１０d は機関１の＃１から＃４の各気筒内に直
接燃料を噴射する燃料噴射弁を示している。燃料噴射弁
１０ａから１０ｄは、それぞれ高圧燃料配管（燃料供給
流路）１１ａから１１ｄを介して共通の蓄圧室（コモン
レール）３に接続されている。コモンレール３は、高圧
燃料噴射ポンプ５から供給される加圧燃料を貯留し、貯
留した高圧燃料を高圧燃料配管１１ａから１１ｄを介し
て各燃料噴射弁１０ａから１０dに分配する機能を有す
る。
【００１７】本実施形態では、高圧燃料噴射ポンプ５
は、例えば吐出量調節機構を有するプランジャ形式のポ
ンプとされ、図示しない燃料タンクから供給される燃料
を所定の圧力に昇圧しコモンレール３に供給する。ポン
プ５からコモンレール３への燃料圧送量は、コモンレー
ル３圧力が目標圧力になるようにＥＣＵ２０によりフィ
ードバック制御される。このため、コモンレール３燃料
圧力（すなわち各燃料噴射弁の燃料噴射圧力）は機関低
回転時にも高い圧力に設定することができる。また、各
燃料噴射弁１０ａから１０ｄが開弁すると、コモンレー
ル３から高圧燃料が各燃料噴射弁を通じて各気筒に噴射
されるが、コモンレール３の容積は１回の燃料噴射量に
較べてはるかに大きいため、各燃料噴射弁１０の燃料噴
射期間中、コモンレール３燃料圧力（すなわち燃料噴射
圧力）はほぼ一定に維持される。
は、例えば吐出量調節機構を有するプランジャ形式のポ
ンプとされ、図示しない燃料タンクから供給される燃料
を所定の圧力に昇圧しコモンレール３に供給する。ポン
プ５からコモンレール３への燃料圧送量は、コモンレー
ル３圧力が目標圧力になるようにＥＣＵ２０によりフィ
ードバック制御される。このため、コモンレール３燃料
圧力（すなわち各燃料噴射弁の燃料噴射圧力）は機関低
回転時にも高い圧力に設定することができる。また、各
燃料噴射弁１０ａから１０ｄが開弁すると、コモンレー
ル３から高圧燃料が各燃料噴射弁を通じて各気筒に噴射
されるが、コモンレール３の容積は１回の燃料噴射量に
較べてはるかに大きいため、各燃料噴射弁１０の燃料噴
射期間中、コモンレール３燃料圧力（すなわち燃料噴射
圧力）はほぼ一定に維持される。
【００１８】図１に２０で示すのは、機関の制御を行う
電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。ＥＣＵ２０は、リ
ードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、入出力ポ
ートを双方向バスで接続した公知の構成のマイクロコン
ピュータとして構成されている。ＥＣＵ２０は、本実施
形態では、燃料ポンプ５の吐出量を制御してコモンレー
ル３圧力を機関運転条件に応じて定まる目標値に制御す
る燃料圧制御を行っている他、燃料噴射弁１０ａから１
０ｄの開弁時期、時間等の開弁動作を制御してメイン燃
料噴射の噴射時期及び噴射量を制御する燃料噴射制御等
の機関の基本制御を行う。
電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。ＥＣＵ２０は、リ
ードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、入出力ポ
ートを双方向バスで接続した公知の構成のマイクロコン
ピュータとして構成されている。ＥＣＵ２０は、本実施
形態では、燃料ポンプ５の吐出量を制御してコモンレー
ル３圧力を機関運転条件に応じて定まる目標値に制御す
る燃料圧制御を行っている他、燃料噴射弁１０ａから１
０ｄの開弁時期、時間等の開弁動作を制御してメイン燃
料噴射の噴射時期及び噴射量を制御する燃料噴射制御等
の機関の基本制御を行う。
【００１９】これらの制御を行なうために、本実施形態
ではコモンレール３にはコモンレール内燃料圧力を検出
する燃料圧センサ２７が設けられている他、機関１のア
クセルペダル（図示せず）近傍にはアクセル開度（運転
者のアクセルペダル踏み込み量）を検出するアクセル開
度センサ２１が設けられている。また、図１に２３で示
すのは機関１のカム軸の回転位相を検出するカム角セン
サ、２５で示すのはクランク軸の回転位相を検出するク
ランク角センサである。カム角センサ２３は、機関１の
カム軸近傍に配置され、クランク回転角度に換算して７
２０度毎に基準パルスを出力する。また、クランク角セ
ンサ２５は、機関1 のクランク軸近傍に配置され所定ク
ランク回転角毎（例えば１５度毎）にクランク角パルス
を発生する。
ではコモンレール３にはコモンレール内燃料圧力を検出
する燃料圧センサ２７が設けられている他、機関１のア
クセルペダル（図示せず）近傍にはアクセル開度（運転
者のアクセルペダル踏み込み量）を検出するアクセル開
度センサ２１が設けられている。また、図１に２３で示
すのは機関１のカム軸の回転位相を検出するカム角セン
サ、２５で示すのはクランク軸の回転位相を検出するク
ランク角センサである。カム角センサ２３は、機関１の
カム軸近傍に配置され、クランク回転角度に換算して７
２０度毎に基準パルスを出力する。また、クランク角セ
ンサ２５は、機関1 のクランク軸近傍に配置され所定ク
ランク回転角毎（例えば１５度毎）にクランク角パルス
を発生する。
【００２０】ＥＣＵ２０は、クランク各センサ２５から
入力するクランク回転角パルス信号の周波数から機関回
転数を算出し、アクセル開度センサ２１から入力するア
クセル開度信号と、機関回転数とに基づいて燃料噴射弁
１０ａから１０ｄの燃料噴射時期と燃料噴射量とを算出
する。なお、本実施形態では、燃料噴射弁からの燃料噴
射時期と燃料噴射量との算出方法は、公知のいずれの方
法をも使用することができる。
入力するクランク回転角パルス信号の周波数から機関回
転数を算出し、アクセル開度センサ２１から入力するア
クセル開度信号と、機関回転数とに基づいて燃料噴射弁
１０ａから１０ｄの燃料噴射時期と燃料噴射量とを算出
する。なお、本実施形態では、燃料噴射弁からの燃料噴
射時期と燃料噴射量との算出方法は、公知のいずれの方
法をも使用することができる。
【００２１】燃料噴射期間中、燃料噴射弁が開弁すると
コモンレール３から高圧燃料配管１１ａから１１ｄ（以
下、高圧燃料配管１１と総称する）を通って燃料が燃料
噴射弁１０ａから１０ｄ（以下燃料噴射弁１０と総称す
る）に流入する。この燃料の流れは燃料噴射が停止して
燃料噴射弁が閉弁すると急激に遮断されることになり、
燃料噴射弁では流れの遮断による圧力波が発生する。こ
の圧力波は高圧燃料配管１１を通ってコモンレール３に
戻り、一部はコモンレール３内から他の高圧燃料配管に
伝播するとともに、一部はコモンレール３入口で反射し
て再度燃料噴射弁１０に伝播する。このため、燃料噴射
停止時には反射した圧力波により燃料噴射弁の燃料供給
圧力が変動するようになる。
コモンレール３から高圧燃料配管１１ａから１１ｄ（以
下、高圧燃料配管１１と総称する）を通って燃料が燃料
噴射弁１０ａから１０ｄ（以下燃料噴射弁１０と総称す
る）に流入する。この燃料の流れは燃料噴射が停止して
燃料噴射弁が閉弁すると急激に遮断されることになり、
燃料噴射弁では流れの遮断による圧力波が発生する。こ
の圧力波は高圧燃料配管１１を通ってコモンレール３に
戻り、一部はコモンレール３内から他の高圧燃料配管に
伝播するとともに、一部はコモンレール３入口で反射し
て再度燃料噴射弁１０に伝播する。このため、燃料噴射
停止時には反射した圧力波により燃料噴射弁の燃料供給
圧力が変動するようになる。
【００２２】この圧力変動は高圧燃料通路１１に絞りを
設け、燃料噴射弁１０からコモンレール３に向かう燃料
の流動を阻止することにより短時間で減衰させることが
できる。しかし、高圧燃料通路１１に絞りを設けると、
燃料噴射時にコモンレール３から燃料噴射弁１０に向か
う燃料の流れに大きな抵抗を生じ、燃料噴射中に燃料噴
射弁１０における燃料噴射圧力が低下してしまい、所要
量の燃料を噴射するための燃料噴射時間が増大する問題
が生じる。
設け、燃料噴射弁１０からコモンレール３に向かう燃料
の流動を阻止することにより短時間で減衰させることが
できる。しかし、高圧燃料通路１１に絞りを設けると、
燃料噴射時にコモンレール３から燃料噴射弁１０に向か
う燃料の流れに大きな抵抗を生じ、燃料噴射中に燃料噴
射弁１０における燃料噴射圧力が低下してしまい、所要
量の燃料を噴射するための燃料噴射時間が増大する問題
が生じる。
【００２３】本実施形態では、図２に示すように各高圧
燃料配管１１中（正確には高圧燃料配管１１とコモンレ
ール３との接続部）に、両側にテーパー部を有する絞り
を形成したオリフィスピース１００を介挿することによ
り上記問題を解決している。図１において、３はコモン
レール、１１は高圧燃料配管を示す。また、３ａはコモ
ンレール壁に形成された細孔からなる燃料通路を示して
いる。コモンレール３ａには高圧の燃料（例えば１００
から１５０ＭＰａ程度）が貯留されるため、コモンレー
ル３に貫通孔を設ける際にはできるだけ孔径を小さくす
ることがコモンレールの強度上好ましい。そこで、本実
施形態ではコモンレール壁に形成される燃料通路３ａの
径を小さく設定している。この燃料通路３ａはコモンレ
ールから燃料噴射弁への燃料供給経路中の絞りとしても
機能する。本実施形態では、高圧燃料通路１１の圧力変
動防止のためにオリフィスピース１００を設けているた
め、本来燃料通路３ａを絞りとして機能させる必要はな
いが、上述したようにコモンレール３の強度上燃料通路
３ａの径は小さい方が好ましいため、燃料通路３ａとし
て従来と同様細径の通路を形成している。
燃料配管１１中（正確には高圧燃料配管１１とコモンレ
ール３との接続部）に、両側にテーパー部を有する絞り
を形成したオリフィスピース１００を介挿することによ
り上記問題を解決している。図１において、３はコモン
レール、１１は高圧燃料配管を示す。また、３ａはコモ
ンレール壁に形成された細孔からなる燃料通路を示して
いる。コモンレール３ａには高圧の燃料（例えば１００
から１５０ＭＰａ程度）が貯留されるため、コモンレー
ル３に貫通孔を設ける際にはできるだけ孔径を小さくす
ることがコモンレールの強度上好ましい。そこで、本実
施形態ではコモンレール壁に形成される燃料通路３ａの
径を小さく設定している。この燃料通路３ａはコモンレ
ールから燃料噴射弁への燃料供給経路中の絞りとしても
機能する。本実施形態では、高圧燃料通路１１の圧力変
動防止のためにオリフィスピース１００を設けているた
め、本来燃料通路３ａを絞りとして機能させる必要はな
いが、上述したようにコモンレール３の強度上燃料通路
３ａの径は小さい方が好ましいため、燃料通路３ａとし
て従来と同様細径の通路を形成している。
【００２４】本実施形態のオリフィスピース１００は高
圧燃料配管１１の内径部に嵌装される小径端１０３とコ
モンレール３のオリフィスピース接続部に受承される大
径端１０５とを備えている。高圧燃料配管１１とコモン
レール３とは図２に示すようにオリフィスピース１００
を間に介挿した状態で継手（図示せず）により互いに強
固に連結される。
圧燃料配管１１の内径部に嵌装される小径端１０３とコ
モンレール３のオリフィスピース接続部に受承される大
径端１０５とを備えている。高圧燃料配管１１とコモン
レール３とは図２に示すようにオリフィスピース１００
を間に介挿した状態で継手（図示せず）により互いに強
固に連結される。
【００２５】オリフィスピース１００には、入口側テー
パー部１１１、細径絞り部１１３、出口側テーパー部１
１５からなる燃料通路１１０が内部に形成されている。
図３は、燃料通路１１０の形状を説明する拡大図であ
る。図３に示すように、入口側テーパー部１１１は細径
絞り部１１３の入口側（コモンレール側）に形成されて
おり、流れの順方向（コモンレールから燃料噴射弁に向
かう方向）に見て縮管状のテーパーとされている。本実
施形態では、入口側テーパー部１１１の壁面傾斜角（テ
ーパー拡がり角、図３にαで示す）は１２０度以上の角
度とされている。
パー部１１１、細径絞り部１１３、出口側テーパー部１
１５からなる燃料通路１１０が内部に形成されている。
図３は、燃料通路１１０の形状を説明する拡大図であ
る。図３に示すように、入口側テーパー部１１１は細径
絞り部１１３の入口側（コモンレール側）に形成されて
おり、流れの順方向（コモンレールから燃料噴射弁に向
かう方向）に見て縮管状のテーパーとされている。本実
施形態では、入口側テーパー部１１１の壁面傾斜角（テ
ーパー拡がり角、図３にαで示す）は１２０度以上の角
度とされている。
【００２６】また、出口側テーパー部１１５は細径絞り
部１１３の出口側（燃料噴射弁側）に形成されており、
流れの順方向に見て拡管状のテーパーとされている。本
実施形態では、出口側テーパー部１１５の壁面傾斜角
（図３にβで示す）は７〜８度（約７．５度）の角度と
されており、出口側テーパー部１１５の壁面傾斜角は入
口側テーパー部１１１の壁面傾斜角より小さくなってい
る。
部１１３の出口側（燃料噴射弁側）に形成されており、
流れの順方向に見て拡管状のテーパーとされている。本
実施形態では、出口側テーパー部１１５の壁面傾斜角
（図３にβで示す）は７〜８度（約７．５度）の角度と
されており、出口側テーパー部１１５の壁面傾斜角は入
口側テーパー部１１１の壁面傾斜角より小さくなってい
る。
【００２７】次に、本実施形態における出口側テーパー
部１１５の有する機能について説明する。仮に、出口側
テーパー部１１５を設けていない場合を考えると、細径
絞り部１１３から出口側に流出する燃料は細径絞り部１
１３出口で流路が急拡大することになり、細径絞り部１
１３出口周囲に渦領域が形成され、渦形成のため燃料の
流れには細径絞り部１１３出口で大きな圧力損失が生じ
る。この圧力損失はかなり大きなものとなり、例えば入
口側テーパー部１１５を設けて順方向の流れの流路急縮
小による圧力損失の低減効果をほぼ相殺してしまう。一
方、図３のように細径絞り部１１３出口に出口側テーパ
ー部１１５を設けると、燃料の流路は細径絞り部１１３
から高圧燃料配管１１へ徐々に拡がるようになるため、
出口における流路急拡大による損失は低減される。
部１１５の有する機能について説明する。仮に、出口側
テーパー部１１５を設けていない場合を考えると、細径
絞り部１１３から出口側に流出する燃料は細径絞り部１
１３出口で流路が急拡大することになり、細径絞り部１
１３出口周囲に渦領域が形成され、渦形成のため燃料の
流れには細径絞り部１１３出口で大きな圧力損失が生じ
る。この圧力損失はかなり大きなものとなり、例えば入
口側テーパー部１１５を設けて順方向の流れの流路急縮
小による圧力損失の低減効果をほぼ相殺してしまう。一
方、図３のように細径絞り部１１３出口に出口側テーパ
ー部１１５を設けると、燃料の流路は細径絞り部１１３
から高圧燃料配管１１へ徐々に拡がるようになるため、
出口における流路急拡大による損失は低減される。
【００２８】ところが、この出口側テーパー部１１５に
よる流路急拡大防止効果はテーパーの拡がり角βに応じ
て変化する。図４は、出口側テーパー部１１５の拡がり
角βを変えた場合の出口側テーパー部１１５を通る燃料
流の圧力損失の変化を説明する図である。図４に示すよ
うに、拡がり角βを増大して行くと、それにつれて圧力
損失は増大するが、例えばβ＝０（細径絞り部１１３出
口に直管を接続した場合に想到する）からβ＝β1 まで
の間はβを増大しても圧力損失はほとんど上昇しない。
すなわち、拡がり角βをβ1 以下にしても圧力損失はβ
＝β1 の場合からほとんど減少しない。また、拡がり角
βがβ1 を越えるとβの増大につれて圧力損失は比較的
急激に増大するが、拡がり角βがβ2 （β2 ＞β1 ）に
到達すると、それ以上拡がり角βを増大しても圧力損失
はほとんど上昇しない。すなわち、βがある角度β2 以
上になると、出口側テーパー部を設けていても圧力損失
はテーパー部を設けない場合（すなわちβ＝１８０度に
相当）とほぼ同等まで増大してしまう。
よる流路急拡大防止効果はテーパーの拡がり角βに応じ
て変化する。図４は、出口側テーパー部１１５の拡がり
角βを変えた場合の出口側テーパー部１１５を通る燃料
流の圧力損失の変化を説明する図である。図４に示すよ
うに、拡がり角βを増大して行くと、それにつれて圧力
損失は増大するが、例えばβ＝０（細径絞り部１１３出
口に直管を接続した場合に想到する）からβ＝β1 まで
の間はβを増大しても圧力損失はほとんど上昇しない。
すなわち、拡がり角βをβ1 以下にしても圧力損失はβ
＝β1 の場合からほとんど減少しない。また、拡がり角
βがβ1 を越えるとβの増大につれて圧力損失は比較的
急激に増大するが、拡がり角βがβ2 （β2 ＞β1 ）に
到達すると、それ以上拡がり角βを増大しても圧力損失
はほとんど上昇しない。すなわち、βがある角度β2 以
上になると、出口側テーパー部を設けていても圧力損失
はテーパー部を設けない場合（すなわちβ＝１８０度に
相当）とほぼ同等まで増大してしまう。
【００２９】そこで、本実施形態では、出口側テーパー
部１１５の拡がり角は、実際上圧力損失が最小となるβ
1 に設定している。実験の結果、この角度は約７．５度
付近となることが判明している。これにより、オリフィ
スピース１００の流路１１０を通る順方向の流れの流路
抵抗は事実上最小となる。更に、本実施形態では、入口
側テーパー部１１１の拡がり角αは、上記β2 以上の値
に設定している。β2 は実験の結果約１２０度であり、
本実施形態では入口側テーパー部１１１の拡がり角α
は、α≧１２０度（α＜１８０度）とされている。入口
側テーパー部１１１の拡がり角をβ2 以上に設定するの
は、流路１１０を通る逆方向（燃料噴射弁側からコモン
レール側に向かう方向）の流れの圧力損失を増大させる
ためである。すなわち、入口側テーパー部１１１は順方
向の流れに対しては、流路急縮小を防止して圧力損失を
低減するが、逆方向の流れに対しては出口側テーパー部
として機能するため、テーパーの拡がり角αを大きくす
ることにより流路１１０を通る逆方向の流れの圧力損失
を逆に増大させることができる。すなわち、入口側テー
パー部１１１の拡がり角αを１２０度以上とすることに
より、順方向の流れの圧力損失低減効果を維持しながら
逆方向の流れの圧力損失を増大させることが可能とな
る。
部１１５の拡がり角は、実際上圧力損失が最小となるβ
1 に設定している。実験の結果、この角度は約７．５度
付近となることが判明している。これにより、オリフィ
スピース１００の流路１１０を通る順方向の流れの流路
抵抗は事実上最小となる。更に、本実施形態では、入口
側テーパー部１１１の拡がり角αは、上記β2 以上の値
に設定している。β2 は実験の結果約１２０度であり、
本実施形態では入口側テーパー部１１１の拡がり角α
は、α≧１２０度（α＜１８０度）とされている。入口
側テーパー部１１１の拡がり角をβ2 以上に設定するの
は、流路１１０を通る逆方向（燃料噴射弁側からコモン
レール側に向かう方向）の流れの圧力損失を増大させる
ためである。すなわち、入口側テーパー部１１１は順方
向の流れに対しては、流路急縮小を防止して圧力損失を
低減するが、逆方向の流れに対しては出口側テーパー部
として機能するため、テーパーの拡がり角αを大きくす
ることにより流路１１０を通る逆方向の流れの圧力損失
を逆に増大させることができる。すなわち、入口側テー
パー部１１１の拡がり角αを１２０度以上とすることに
より、順方向の流れの圧力損失低減効果を維持しながら
逆方向の流れの圧力損失を増大させることが可能とな
る。
【００３０】このため、本実施形態のオリフィスピース
１００では流路１１０を通る逆方向（燃料噴射弁からコ
モンレールに向かう方向）の流れには、細径絞り部１１
３における圧力損失に加えて、入口側テーパー部１１１
における流路急拡大の圧力損失が生じることになり、流
路１１０は逆方向の流れに対しては大きな抵抗を与える
ようになる。一方、流路１１０を通る順方向の流れで
は、入口側テーパー部１１１により流路急縮小の圧力損
失が低減され、更に出口側テーパー部１１５により流路
急拡大の圧力損失が大幅に低減される。このため、流路
１１０は順方向の流れに対しては、細径絞り部１１３の
管路抵抗と同等程度の小さい抵抗しか与えない。このた
め、本実施形態のオリフィスピース１００は順方向流れ
に対しては流路抵抗が小さく、逆方向流れに対しては流
路抵抗が大きい特性を示すようになる。
１００では流路１１０を通る逆方向（燃料噴射弁からコ
モンレールに向かう方向）の流れには、細径絞り部１１
３における圧力損失に加えて、入口側テーパー部１１１
における流路急拡大の圧力損失が生じることになり、流
路１１０は逆方向の流れに対しては大きな抵抗を与える
ようになる。一方、流路１１０を通る順方向の流れで
は、入口側テーパー部１１１により流路急縮小の圧力損
失が低減され、更に出口側テーパー部１１５により流路
急拡大の圧力損失が大幅に低減される。このため、流路
１１０は順方向の流れに対しては、細径絞り部１１３の
管路抵抗と同等程度の小さい抵抗しか与えない。このた
め、本実施形態のオリフィスピース１００は順方向流れ
に対しては流路抵抗が小さく、逆方向流れに対しては流
路抵抗が大きい特性を示すようになる。
【００３１】従って、本実施形態のオリフィスピース１
００をコモンレール３と燃料噴射弁１０との間の燃料流
路に配置すると、圧力変動による逆方向の燃料の流れは
効果的に減衰され圧力変動が大きく減衰するにもかかわ
らず、順方向の燃料の流れに対する影響は小さいため、
燃料噴射期間中に充分な量の燃料が燃料噴射弁に供給さ
れ、燃料噴射圧力の低下が生じなくなる。
００をコモンレール３と燃料噴射弁１０との間の燃料流
路に配置すると、圧力変動による逆方向の燃料の流れは
効果的に減衰され圧力変動が大きく減衰するにもかかわ
らず、順方向の燃料の流れに対する影響は小さいため、
燃料噴射期間中に充分な量の燃料が燃料噴射弁に供給さ
れ、燃料噴射圧力の低下が生じなくなる。
【００３２】図５(A) 、(B) は、本実施形態のオリフィ
スピース１００を設けた場合の効果を実測結果に基づい
て説明する図である。図５(A) は燃料噴射期間中におけ
る燃料噴射弁１０の燃料噴射率の変化を示し、図５(B)
は燃料噴射弁入口における燃料圧力の変化を示してい
る。また、図５(A) 、(B) において、カーブＩは高圧燃
料通路１１に絞りを設けていない場合（すなわち、燃料
供給経路中には細径部としてコモンレール３壁貫通部の
燃料通路３ａが存在するだけの場合）を、カーブＩＩは
本実施形態のオリフィスピース１００を設けた場合を示
し、カーブＩＩＩは高圧燃料通路に絞りのみ（両側にテ
ーパー部を設けない細径絞りのみ）を設けた場合をそれ
ぞれ示している。また、図５(A) 、(B) において、Ａ点
は燃料噴射開始時（燃料噴射弁開弁時）、Ｂ点は燃料噴
射終了時（燃料噴射弁閉弁時）を示している。
スピース１００を設けた場合の効果を実測結果に基づい
て説明する図である。図５(A) は燃料噴射期間中におけ
る燃料噴射弁１０の燃料噴射率の変化を示し、図５(B)
は燃料噴射弁入口における燃料圧力の変化を示してい
る。また、図５(A) 、(B) において、カーブＩは高圧燃
料通路１１に絞りを設けていない場合（すなわち、燃料
供給経路中には細径部としてコモンレール３壁貫通部の
燃料通路３ａが存在するだけの場合）を、カーブＩＩは
本実施形態のオリフィスピース１００を設けた場合を示
し、カーブＩＩＩは高圧燃料通路に絞りのみ（両側にテ
ーパー部を設けない細径絞りのみ）を設けた場合をそれ
ぞれ示している。また、図５(A) 、(B) において、Ａ点
は燃料噴射開始時（燃料噴射弁開弁時）、Ｂ点は燃料噴
射終了時（燃料噴射弁閉弁時）を示している。
【００３３】まず、高圧燃料通路１１に絞りを設けてい
ない場合（カーブＩ）について説明する。この場合、燃
料噴射弁が開弁して燃料噴射が開始されると（Ａ点）、
燃料噴射率は急激に増大（図５(A) ）するが、燃料噴射
に伴って燃料噴射弁入口の燃料圧力は低下する（図５
(B) ）。しかし、その後燃料噴射開始に伴う圧力脈動が
生じ、燃料圧力は上昇し（図５(B) 、Ｃ点）、燃料噴射
率は増大を続ける（図５(A) ）。そして、燃料噴射弁が
閉弁すると（図５、Ｂ点）燃料噴射率は急激に低下し
（図５(A) ）、燃料圧力は閉弁に伴って急上昇する（図
５(B) ）。そして、燃料噴射弁閉弁後、閉弁動作に伴う
圧力波の反射により燃料圧力の脈動が発生する（図５
(B) 、区間Ｄ）。
ない場合（カーブＩ）について説明する。この場合、燃
料噴射弁が開弁して燃料噴射が開始されると（Ａ点）、
燃料噴射率は急激に増大（図５(A) ）するが、燃料噴射
に伴って燃料噴射弁入口の燃料圧力は低下する（図５
(B) ）。しかし、その後燃料噴射開始に伴う圧力脈動が
生じ、燃料圧力は上昇し（図５(B) 、Ｃ点）、燃料噴射
率は増大を続ける（図５(A) ）。そして、燃料噴射弁が
閉弁すると（図５、Ｂ点）燃料噴射率は急激に低下し
（図５(A) ）、燃料圧力は閉弁に伴って急上昇する（図
５(B) ）。そして、燃料噴射弁閉弁後、閉弁動作に伴う
圧力波の反射により燃料圧力の脈動が発生する（図５
(B) 、区間Ｄ）。
【００３４】一方、高圧燃料通路１１に絞りのみを設け
た場合（カーブＩＩＩ）では、燃料噴射弁閉弁後（図５
(B) 、区間Ｄ）での圧力脈動幅は絞りを設けない場合
（カーブＩ）に対して大幅に小さくなる。しかし、この
場合には、燃料噴射期間の後半では絞りの大きな抵抗の
ために燃料噴射弁に流入する燃料流量が絞りを設けない
場合（カーブＩ）に較べて低下してしまい、燃料圧力が
低くなり（図５(B) ）、それに伴って燃料噴射率が低下
するようになる（図５(A) ）。
た場合（カーブＩＩＩ）では、燃料噴射弁閉弁後（図５
(B) 、区間Ｄ）での圧力脈動幅は絞りを設けない場合
（カーブＩ）に対して大幅に小さくなる。しかし、この
場合には、燃料噴射期間の後半では絞りの大きな抵抗の
ために燃料噴射弁に流入する燃料流量が絞りを設けない
場合（カーブＩ）に較べて低下してしまい、燃料圧力が
低くなり（図５(B) ）、それに伴って燃料噴射率が低下
するようになる（図５(A) ）。
【００３５】一方、本実施形態のオリフィスピース１０
０を高圧燃料配管１１に配置した場合（カーブＩＩ）で
は、前述した出口側テーパー部１１５を設けた効果によ
り燃料噴射期間後期に燃料噴射弁に流入する燃料量は絞
りを設けない場合（カーブＩ）に較べて殆ど低下せず、
燃料圧力もわずかに低下するのみとなる（図５(B) ）。
このため、燃料噴射率は絞りを設けない場合（カーブ
Ｉ）とほぼ同一となり、燃料噴射期間後期における燃料
噴射率の低下が生じない。また、前述したように、入口
側テーパー部１１１が逆方向の流れに対しては大きな抵
抗として作用するため、燃料噴射終了後の圧力脈動幅は
絞りを設けない場合に較べて低減され、圧力脈動は短時
間で減衰するようになる（図５(B) ）。
０を高圧燃料配管１１に配置した場合（カーブＩＩ）で
は、前述した出口側テーパー部１１５を設けた効果によ
り燃料噴射期間後期に燃料噴射弁に流入する燃料量は絞
りを設けない場合（カーブＩ）に較べて殆ど低下せず、
燃料圧力もわずかに低下するのみとなる（図５(B) ）。
このため、燃料噴射率は絞りを設けない場合（カーブ
Ｉ）とほぼ同一となり、燃料噴射期間後期における燃料
噴射率の低下が生じない。また、前述したように、入口
側テーパー部１１１が逆方向の流れに対しては大きな抵
抗として作用するため、燃料噴射終了後の圧力脈動幅は
絞りを設けない場合に較べて低減され、圧力脈動は短時
間で減衰するようになる（図５(B) ）。
【００３６】前述したように、燃料噴射終了後の圧力脈
動は次の燃料噴射の燃料噴射量、噴射時期に影響を及ぼ
す場合がある。特に、主燃料噴射に先立ってパイロット
燃料噴射を行うディーゼル機関では、パイロット燃料噴
射終了後の燃料圧力脈動が主燃料噴射の噴射量や噴射時
期に影響を与える場合がある。このため、燃料噴射終了
後の燃料圧力脈動は早期に減衰させる必要がある。
動は次の燃料噴射の燃料噴射量、噴射時期に影響を及ぼ
す場合がある。特に、主燃料噴射に先立ってパイロット
燃料噴射を行うディーゼル機関では、パイロット燃料噴
射終了後の燃料圧力脈動が主燃料噴射の噴射量や噴射時
期に影響を与える場合がある。このため、燃料噴射終了
後の燃料圧力脈動は早期に減衰させる必要がある。
【００３７】図６(A) 、(B) はパイロット燃料噴射を行
った場合の圧力脈動の圧力脈動の燃料噴射量に与える影
響を説明する図である。図６(B) は、図６(A) に示すよ
うに、パイロット燃料噴射でＱ1 の量の燃料を噴射し、
インターバルＴの後に所定時間の主燃料噴射量を行う場
合に、インターバルＴを変化させたときの合計燃料噴射
量（すなわち、パイロット燃料噴射量Ｑ1 と主燃料噴射
量Ｑ2 との合計量Ｑ1＋Ｑ2 ）の変化を示している。
った場合の圧力脈動の圧力脈動の燃料噴射量に与える影
響を説明する図である。図６(B) は、図６(A) に示すよ
うに、パイロット燃料噴射でＱ1 の量の燃料を噴射し、
インターバルＴの後に所定時間の主燃料噴射量を行う場
合に、インターバルＴを変化させたときの合計燃料噴射
量（すなわち、パイロット燃料噴射量Ｑ1 と主燃料噴射
量Ｑ2 との合計量Ｑ1＋Ｑ2 ）の変化を示している。
【００３８】前述したように、インターバルＴの期間は
パイロット燃料噴射により燃料噴射弁入口の圧力が変動
するため、インターバルが変化すると主燃料噴射開始時
の燃料噴射圧力が変化する。このため、主燃料噴射期間
を同一に維持した場合でも、燃料噴射量はインターバル
Ｔに応じて変動するようになる。図６(B) においても、
図５(A) 、(B) と同様にカーブＩは高圧燃料噴射通路１
１に絞りを設けない場合を、カーブＩＩは本実施形態の
オリフィスピース１００を設けた場合を、カーブＩＩＩ
は両側にテーパー部を有さない絞りのみを設けた場合
を、それぞれ示している。図６(B) に示すように、絞り
を設けない場合（カーブＩ）は、パイロット燃料噴射終
了後の燃料圧力脈動が大きいため、インターバルＴを変
えた場合の合計燃料噴射量の変動幅が最も大きくなり、
絞りのみを設けた場合（カーブＩＩＩ）とオリフィスピ
ース１００を設けた場合（カーブＩＩ）ではいずれも合
計燃料噴射量の変動幅はカーブＩに較べて小さくなるこ
とがわかる。このため、本実施形態のオリフィスピース
１００を設けた場合には、燃料噴射期間中の燃料噴射率
の低下が防止され（図５(A) ）、更にパイロット燃料噴
射と主燃料噴射とのインターバルＴを変化させた場合に
も燃料噴射量の変動が少なくなり、正確な燃料噴射制御
が可能となることが判る。
パイロット燃料噴射により燃料噴射弁入口の圧力が変動
するため、インターバルが変化すると主燃料噴射開始時
の燃料噴射圧力が変化する。このため、主燃料噴射期間
を同一に維持した場合でも、燃料噴射量はインターバル
Ｔに応じて変動するようになる。図６(B) においても、
図５(A) 、(B) と同様にカーブＩは高圧燃料噴射通路１
１に絞りを設けない場合を、カーブＩＩは本実施形態の
オリフィスピース１００を設けた場合を、カーブＩＩＩ
は両側にテーパー部を有さない絞りのみを設けた場合
を、それぞれ示している。図６(B) に示すように、絞り
を設けない場合（カーブＩ）は、パイロット燃料噴射終
了後の燃料圧力脈動が大きいため、インターバルＴを変
えた場合の合計燃料噴射量の変動幅が最も大きくなり、
絞りのみを設けた場合（カーブＩＩＩ）とオリフィスピ
ース１００を設けた場合（カーブＩＩ）ではいずれも合
計燃料噴射量の変動幅はカーブＩに較べて小さくなるこ
とがわかる。このため、本実施形態のオリフィスピース
１００を設けた場合には、燃料噴射期間中の燃料噴射率
の低下が防止され（図５(A) ）、更にパイロット燃料噴
射と主燃料噴射とのインターバルＴを変化させた場合に
も燃料噴射量の変動が少なくなり、正確な燃料噴射制御
が可能となることが判る。
【００３９】次に、図７と図８とを用いて本発明の上記
とは別の実施形態について説明する。上述の実施形態で
は、コモンレール３と高圧燃料配管１１との接続部にオ
リフィスピース１００を介挿して、管継手で固定してい
たのに対して、以下の実施形態では、独立したオリフィ
スピース１００を設けていない点が相違している。すな
わち、図７では、入口テーパー部１１１、細径絞り部１
１３及び出口側テーパー部１１５は、コモンレール３の
壁内に形成されている。また、図８では、コモンレール
３と高圧燃料配管１１との接続に使用する管継手（ユニ
オン）８０内に入口テーパー部１１１、細径絞り部１１
３及び出口側テーパー部１１５とが形成されている。図
７と図８の実施形態では、いずれもテーパー部１１１、
１１５のテーパー拡がり角は、図２、図３の実施形態と
同じに設定されている。図７と図８の実施形態によれ
ば、別体のオリフィスピース１００が必要とされないた
め、装置全体の部品点数を低減し、組み付け工程を簡略
化することが可能となる。
とは別の実施形態について説明する。上述の実施形態で
は、コモンレール３と高圧燃料配管１１との接続部にオ
リフィスピース１００を介挿して、管継手で固定してい
たのに対して、以下の実施形態では、独立したオリフィ
スピース１００を設けていない点が相違している。すな
わち、図７では、入口テーパー部１１１、細径絞り部１
１３及び出口側テーパー部１１５は、コモンレール３の
壁内に形成されている。また、図８では、コモンレール
３と高圧燃料配管１１との接続に使用する管継手（ユニ
オン）８０内に入口テーパー部１１１、細径絞り部１１
３及び出口側テーパー部１１５とが形成されている。図
７と図８の実施形態では、いずれもテーパー部１１１、
１１５のテーパー拡がり角は、図２、図３の実施形態と
同じに設定されている。図７と図８の実施形態によれ
ば、別体のオリフィスピース１００が必要とされないた
め、装置全体の部品点数を低減し、組み付け工程を簡略
化することが可能となる。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、コモンレール式燃料噴
射装置に適用した場合にコモンレール側から各燃料噴射
弁側への燃料の流動抵抗を充分に小さく維持しつつ、し
かも各燃料噴射弁側からコモンレール側への燃料の流動
抵抗を充分に大きくすることが可能となり、燃料噴射制
御の精度が向上するという効果を奏する。
射装置に適用した場合にコモンレール側から各燃料噴射
弁側への燃料の流動抵抗を充分に小さく維持しつつ、し
かも各燃料噴射弁側からコモンレール側への燃料の流動
抵抗を充分に大きくすることが可能となり、燃料噴射制
御の精度が向上するという効果を奏する。
【図１】本発明を自動車用ディーゼル機関に適用した場
合の燃料噴射装置全体の概略構成の一例を説明する図で
ある。
合の燃料噴射装置全体の概略構成の一例を説明する図で
ある。
【図２】本発明の第１の実施形態を説明する図である。
【図３】図２の燃料流路詳細を説明する図である。
【図４】出口側テーパー部の拡がり角による流路抵抗の
変化を説明する図である。
変化を説明する図である。
【図５】燃料噴射期間中の燃料噴射率と燃料圧力の変化
を説明する図である。
を説明する図である。
【図６】パイロット燃料噴射実施時の燃料噴射インター
バルの変化による燃料噴射量の変動を説明する図であ
る。
バルの変化による燃料噴射量の変動を説明する図であ
る。
【図７】本発明の第２の実施形態を説明する図である。
【図８】本発明の第３の実施形態を説明する図である。
１…ディーゼル機関 ３…コモンレール １０ａ〜１０ｄ…燃料噴射弁 １１ａ〜１１ｄ…高圧燃料配管 １００…オリフィスピース １１０…燃料通路 １１１…入口側テーパー部 １１３…細径絞り部 １１５…出口側テーパー部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC09 AD12 BA01 BA12 BA51 BA61 CB01 CB03 CB11 CB12 CC01 CD29 DA10 DC04 DC05 DC09
Claims (1)
- 【請求項１】 加圧燃料を貯留する蓄圧室と、該蓄圧室
に接続され蓄圧室から供給される燃料を噴射する燃料噴
射弁とを備えた燃料噴射装置において、 前記蓄圧室から前記燃料噴射弁に至る燃料供給流路中に
流路断面積縮小部からなる絞りを設け、前記蓄圧室から
前記絞りに至る燃料供給流路に所定の壁面傾斜角を有す
る縮管状の第１のテーパー部を介して前記絞りを接続
し、前記絞りから前記燃料噴射弁に至る燃料供給流路に
所定の壁面傾斜角を有する拡管状の第２のテーパー部を
介して前記絞りを接続するとともに、前記第２のテーパ
ー部の壁面傾斜角を前記第１のテーパー部の壁面傾斜角
より小さく設定したことを特徴とする、燃料噴射装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000177171A JP3558008B2 (ja) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | 燃料噴射装置 |
| DE2001600030 DE60100030T2 (de) | 2000-06-08 | 2001-06-07 | Kraftstoffeinspritzvorrichtung |
| EP20010113920 EP1162364B1 (en) | 2000-06-08 | 2001-06-07 | Fuel injection apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000177171A JP3558008B2 (ja) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | 燃料噴射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001349261A true JP2001349261A (ja) | 2001-12-21 |
| JP3558008B2 JP3558008B2 (ja) | 2004-08-25 |
Family
ID=18678804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000177171A Expired - Fee Related JP3558008B2 (ja) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | 燃料噴射装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1162364B1 (ja) |
| JP (1) | JP3558008B2 (ja) |
| DE (1) | DE60100030T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007132334A (ja) * | 2005-10-13 | 2007-05-31 | Denso Corp | コモンレール式燃料噴射システムの制御装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10217592A1 (de) * | 2002-04-19 | 2003-11-06 | Siemens Ag | Injektor zur Einspritzung von Kraftstoff |
| US6886537B2 (en) * | 2002-07-04 | 2005-05-03 | Denso Corporation | Accumulation type fuel injection system for engine |
| FR2845129B1 (fr) | 2002-09-30 | 2006-04-28 | Delphi Tech Inc | Insert du type diode fluidique pour attenuer des ondes de pression, et rail commun equipe de tels inserts |
| US6925989B2 (en) | 2003-08-18 | 2005-08-09 | Visteon Global Technologies, Inc. | Fuel system having pressure pulsation damping |
| DE102004030266A1 (de) | 2004-06-23 | 2006-01-12 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine |
| DE102004041238A1 (de) * | 2004-08-26 | 2006-03-02 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine |
| US8569477B2 (en) | 2005-02-11 | 2013-10-29 | Life Technologies As | Method for isolating nucleic acids comprising the use of ethylene glycol multimers |
| DE102005026993A1 (de) * | 2005-06-10 | 2006-12-14 | Robert Bosch Gmbh | Hochdruckspeicherraumkörper mit Hochdruckdrosseln |
| DE102005057951A1 (de) | 2005-12-05 | 2007-06-06 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine |
| JP5178176B2 (ja) * | 2007-12-17 | 2013-04-10 | 臼井国際産業株式会社 | 高圧燃料噴射管の接続頭部構造 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4356091A (en) * | 1980-10-06 | 1982-10-26 | Caterpillar Tractor Co. | Filtering and dampening apparatus |
| JP3503784B2 (ja) | 1995-10-13 | 2004-03-08 | 株式会社デンソー | 蓄圧式燃料噴射装置 |
| JPH09303232A (ja) * | 1996-05-09 | 1997-11-25 | Toyota Motor Corp | コモンレール式ディーゼルエンジンの噴射管接続構造 |
| JPH09317599A (ja) * | 1996-05-22 | 1997-12-09 | Usui Internatl Ind Co Ltd | コモンレールおよびその製造方法 |
-
2000
- 2000-06-08 JP JP2000177171A patent/JP3558008B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-06-07 DE DE2001600030 patent/DE60100030T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-06-07 EP EP20010113920 patent/EP1162364B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007132334A (ja) * | 2005-10-13 | 2007-05-31 | Denso Corp | コモンレール式燃料噴射システムの制御装置 |
| JP4572843B2 (ja) * | 2005-10-13 | 2010-11-04 | 株式会社デンソー | コモンレール式燃料噴射システムの制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1162364B1 (en) | 2002-09-25 |
| DE60100030D1 (de) | 2002-10-31 |
| JP3558008B2 (ja) | 2004-08-25 |
| DE60100030T2 (de) | 2003-02-06 |
| EP1162364A1 (en) | 2001-12-12 |
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