JP2007092725A - 燃料噴射騒音低減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インジェクタからシリンダヘッドへの振動の伝達を抑制することで、インジェクタからシリンダヘッドを経由してヘッドカバー等から放射される燃料噴射騒音を低減する。
【解決手段】燃料噴射時の内部機構の作動によって生じる衝撃加振力に起因して振動するインジェクタ１０から発生した燃料噴射騒音を低減する燃料噴射騒音低減装置であって、
インジェクタ１０の振動を制御するための慣性マスと力発生部とからなるアクチュエータ１７を、インジェクタ１０のエンジンのシリンダヘッド４０に固定支持される支持部を除くいずれかの部位に備える
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料噴射騒音低減装置に関する。

直噴ディーゼルエンジンなどでは、高圧に加圧された燃料をインジェクタでシリンダ内に直接噴射している。

このインジェクタは、例えば特許文献１に示すような構造で支持されている。すなわちインジェクタは、シリンダヘッドに形成されたインジェクタ取付部に挿入され、この挿入状態でノズルサポートによってシリンダヘッドに挿圧固定されている。ノズルサポートは、一端に二股に形成されたフォークがインジェクタに掛け渡されるとともに、他端側に形成された支持点（ピボットピン）に置いてシリンダヘッドに対して支持され、ボルトによってシリンダヘッドに締結される。ボルトの軸力は、ノズルサポートのフォークに伝わり、このちからによってインジェクタはシリンダヘッドに挿圧固定されている。
特開平８−２００１７９号公報

ところで、インジェクタは、内部に針弁等の可動部品を有している。この針弁がシート部に対して離座／着座することで燃料の噴射／停止が制御される。したがって、インジェクタは、原理的に針弁の衝突による衝撃力を発生する構造となっている。この衝撃力によってインジェクタが振動すると、その振動がインジェクタに接続されるノズルサポートやシリンダヘッドを介して他のエンジン部品に伝達され、エンジン騒音悪化の要因となるという問題がある。特にディーゼルエンジンに適用されるコモンレール式燃料供給システムにおいては、内部部品が高圧の燃料で駆動されることから、インジェクタに発生する衝撃力が大きい。そしてインジェクタは、５００〜４ｋＨｚまでにインジェクタの複数の共振モードを有し、この共振が騒音悪化に大きく影響している。

そこで、本発明では、インジェクタが燃料噴射するときに発生する振動のシリンダヘッドへの伝達を抑制することでシリンダヘッドを経由してヘッドカバー等から放射される燃料噴射騒音を低減する装置を提供することを目的とする。

本発明の内燃機関の燃料噴射騒音低減装置は、燃料噴射時の内部機構の作動によって生じる衝撃加振力に起因して振動するインジェクタから発生した燃料噴射騒音を低減する燃料噴射騒音低減装置であって、前記インジェクタの振動を制御するための慣性マスと力発生部とからなるアクチュエータを、前記インジェクタのエンジンのシリンダヘッドに固定支持される支持部を除くいずれかの部位に備える。

本発明によれば、インジェクタの振動を制御するアクチュエータを、インジェクタのシリンダヘッドへの支持点を除くいずれかの部位に固定支持して、アクチュエータの反力がシリンダヘッドに加わることがない構成とすることによって、インジェクタのシリンダヘッドへの加振力を大幅に低減することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明による内燃機関の燃料噴射騒音低減装置を使用する燃料供給システムを示す図である。

この燃料供給システムは、自動車に搭載されるコモンレールタイプのディーゼルエンジン用のシステムである。

燃料タンク８１内の燃料は、フィルタ８２を介して低圧ポンプ８３によって取り出され、高圧サプライポンプ８４において高圧状態に加圧され、コモンレール８５に供給される。なお、高圧サプライポンプ８４にはプレッシャーレギュレータが内蔵されており、余剰燃料が燃料タンク８１に還流され、コモンレール８５内が所望の圧力に制御される。そして、高圧の燃料がコモンレール８５からインジェクタ１０に供給され、インジェクタ１０を開弁駆動することによって各気筒のシリンダ内に直接噴射される。

インジェクタ１０の作動はエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）８０によって制御される。ＥＣＵ８０は、センサによって検出されたエンジン負荷（アクセルペダル踏込み量等）及びエンジン回転速度に基づいて、燃料噴射時期及び燃料噴射量を算出し、これらに対応する開弁指令信号をインジェクタ１０へ出力する。また、ＥＣＵ８０は、エンジン負荷及びエンジン回転速度に基づいて燃料噴射圧力を算出し、コモンレール８５内の燃料圧力がその算出した燃料噴射圧力になるように高圧サプライポンプ８４のプレッシャーレギュレータを制御する。なお、ＥＣＵ８０は中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏインターフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。ＥＣＵ８０を複数のマイクロコンピュータで構成してもよい。

図２は、インジェクタ１０が取り付けられたシリンダヘッド４０をエンジン前方（クランク軸方向）から見た断面図である。なお、シリンダヘッド４０はヘッドボルト５１によってシリンダブロックに固定されているが、図２においてはシリンダブロックを省略する。

インジェクタ１０は、シリンダヘッド４０に形成されたインジェクタ取付穴４１に挿着され、ノズルサポート２０でシリンダヘッド４０に押圧されて固定される。インジェクタ１０のインジェクタ取付穴４１の底面４１ａとの接触部分が、インジェクタ１０がエンジンのシリンダヘッドに固定支持される支持部に相当する。

ノズルサポート２０には、ボルト貫通孔２３が形成されている。ノズルサポート２０の一端は、シリンダヘッド４０と反対側に凸となるように湾曲し、その湾曲部でカムシャフト４５を跨ぎ、先端には二股のフォーク２１が形成される。この二股のフォーク２１が、インジェクタ１０の受圧部１６に当接する。ノズルサポート２０の他端２２は、シリンダヘッド４０の側壁４２近傍に埋め込まれたピボットピン４３に当接し、回動（傾動）自在になっている。

ボルト貫通孔２３にボルト５２が挿通されてシリンダヘッド４０に締結されると、ボルト５２の軸力によってインジェクタ１０がシリンダヘッド４０に押圧される。

インジェクタ１０には、圧電素子３９と慣性マス２８とで構成され、後述する燃料噴射に起因する振動を低減するための制御出力を発生するアクチュエータ１７が備えられる。

ここで、アクチュエータ１７について図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図３（ａ）はアクチュエータ１７の概略図、図３（ｂ）はアクチュエータ１７をインジェクタ１０に装着した状態を表す図である。

インジェクタ１０には高圧配管５を介して燃料が送油される構成となっており、気密性を確保すること等を目的として、コネクタ４８を介して接続する。

コネクタ４８には、略中央部を軸方向に貫通する燃料通路４７が設けられており、燃料通路４７の上端側（インジェクタ１０に装着した際にインジェクタ１０から離れた側）には気密面４９が設けられている。また、コネクタ４８外周の上端側（インジェクタ１０に装着した際にインジェクタ１０から離れた側）にはネジ部４６が、下端側（インジェクタ１０に装着した際にインジェクタ１０に近い側）にはネジ部１５がそれぞれ設けられる。

コネクタ４８の下端側寄りの部分には台座３８が設けられており、この台座３８にはコネクタ４８と同心円状に圧電素子（ピエゾ素子）３９が備えられ、圧電素子３９の上端側にはコネクタ４８と同心円状に慣性マス２８が接続されている。台座３８の側面の少なくとも一部には平面部４５を設ける。これは、コネクタ４８をインジェクタ１０に取り付ける（ネジ部１５とネジ部３４とを螺合させる）際に、工具を用い易くするためである。例えば平面部４５を複数設ければ、スパナやレンチ等の工具を使用することが可能となる。

台座３８よりも上端側のコネクタ４８外周面にはコネクタネジ部３７が設けられ、ここに後述する保持具２９が螺合している。

また、台座３８よりも下端側には、インジェクタ１０に接続した際にインジェクタ１０と当接する当接面４４が設けられる。なお、当接面４４はアクチュエータ１７からコネクタ４８に入力された制御力をインジェクタ１０に確実に作用させるためのものである。

燃料送油部３１のコネクタ４８取付部付近には、振動センサ１８が装着される。振動センサ１８の検出信号はＥＣＵ８０に入力され、この検出値に基づいてアクチュエータ１７の制御力をコントロールすることでインジェクタ１０の振動を低減する。制御力のコントロールの詳細については後述する。

なお、振動センサ１８の装着場所は、インジェクタ１０の振動を検出できる場所、すなわち振動モードの節に相当する部分以外であればよい。ただし、振動センサ１８の検出値に基づくアクチュエータ１７の制御の応答性を考慮すると、アクチュエータ１７取付位置に近い方が望ましい。

コネクタ４８は、下端側のネジ部４３がインジェクタ１０の燃料送油部３１に設けられたネジ部３４と螺合することでインジェクタ１０と接続される。一方、高圧配管５は先端に拡径部５ａが設けられ、拡径部５ａのコネクタ４８側には気密面４９に対応する面が設けられる。そして、この対応する面と気密面４９とを当接させた状態で、高圧配管５に対して回転自由かつ拡径部５ａに係合するナット３０をネジ部４６に螺合させることにより、高圧配管５の先端が気密面４９に押圧され、気密性を確保した状態で高圧配管５とコネクタ４８とが接続される。

そして、慣性マス２８に対しては圧電素子３９により加振力を与えられ、その反力がコネクタネジ部４３を介してインジェクタ１０に伝達される。

このとき、圧電素子３９には慣性マス２８の慣性力によって圧縮方向と引張方向の力が交互に作用するが、圧電素子３９は引張に対する強度が低いため、引張破断を生じるおそれが有る。そこで、慣性マス２８の動きを制限するために、慣性マス２８を上側から押圧するように保持具２９を設ける。保持具２９は、初期状態で圧電素子３９が圧縮された状態となるように取り付けられる。すなわち圧電素子３９はプリロードが掛けられた状態となる。

なお、圧電素子３９は保持具２９を変形させるためにも力を使うことになるので、保持具２９の伸縮方向（コネクタ４８の軸方向）の剛性は、慣性マス２８の動きを制限しかつ圧電素子３９をプリロードが掛かった状態にすることができる範囲内で、できるだけ小さく抑えることが望ましい。また、上記の強度を確保することが可能であれば、保持具２９の材質は金属またはそれ以外のいずれであってもよい。

ここで、本実施形態が解決しようとする課題について再度詳細に説明する。

図４はインジェクタ１０の構造を示す図である。

インジェクタ１０は、針弁１１の上方に燃圧室が設けられ、下方に燃料噴射室が設けられている。

インジェクタ１０の電磁弁１２が閉じられた状態では、針弁１１が燃圧室の圧力によってシート１３に押し付けられ、燃料を噴射しない。そしてインジェクタ１０は、ＥＣＵ８０からの制御指令を受けて電磁弁１２を開くと、燃圧室が開放されて燃圧室内の圧力が低下する。そして燃料噴射室の圧力によって針弁１１が上方へ移動して噴射孔１４が開かれて燃料が噴射される。そしてインジェクタ１０は、ＥＣＵ８０からの制御指令を受けて電磁弁１２を閉じると、燃圧室の圧力が回復して針弁１１が下方に移動して、針弁１１がシート１３に着座して燃料噴射が終了する。

このように針弁１１がシート１３に衝突し振動を発生する。特にコモンレール８５を使用する燃料噴射システムにおいては、燃圧が非常に高圧なので、大きな衝突力が発生し、インジェクタ１０が大きく振動することとなる。

このようにして生じた振動は、インジェクタ１０の下面からインジェクタ取付穴４１の底面４１ａを介してシリンダヘッド４０に伝達するとともに、インジェクタ受圧部１６を解してノズルサポート２０へ伝わり、ピボットピン４３及びボルト５２からシリンダヘッド４０へ伝達する。そしてこの振動がさらにシリンダブロックやヘッドカバー等に伝達されて音が発生する。特に、インジェクタ１０は、５００〜４ｋＨｚまでに複数の共振モードを有し、この共振が騒音悪化に大きく影響している。そこで本発明では、下記のようにしてインジェクタの振動を低減し、騒音を低減しようとしている。

ところで、インジェクタ１０の支持構造は、図９に示すようにインジェクタ１０の質量Ｍｉがインジェクタ取付穴４１の底面（シリンダヘッド座面）４１ａの取付剛性によるばねＫｈと、ノズルサポート２０の取付構造によるばねＫｆの２つに支持されている振動系と考えることができる。

インジェクタ１０で加振力が発生した場合、それによりインジェクタ質量が変位し、その変位によるばね力が２つのばねから伝達される。したがって、一般的にはインジェクタの変位を小さくすることにより、伝達する加振力を小さくすることができる。このような場合に対象物（インジェクタ）を制振する方法としては、制振対象物の振動を検出するセンサを設けて、検出値をフィードバックしてアクチュエータの制御力Ｕを発生させる手法が多く用いられている。

なお、本実施形態では、アクチュエータ１７は図３に示したように、一方の端部がインジェクタ１０に取付けられ、他方の端部はいずれの構成要素にも接続されていない。以下、これを「慣性マスタイプ」という。

ここで、慣性マスタイプを、図８に示すように制振対象物を制振するためのアクチュエータ１７がシリンダヘッド座面４１ａとインジェクタ１０との間に挟持される方式（以下、「挟み込みタイプ」という）と比較して、本実施形態の作用・効果について説明する。

なお、インジェクタ１０は、インジェクタ１０内部に包含される針弁開閉の衝撃入力によって、インジェクタ１０がエンジンに対して取り付け方向にバウンスする振動の影響が大きいため、図８、図９共にこれらを表現するような簡易的な振動モデルで表している。すなわち、図８、図９はインジェクタ１０への入力Ｆｉによって、インジェクタＭｉがそれを支えるシリンダヘッド剛性Ｋｈやサポート剛性Ｋｆによって構成される振動系を励起する状況を表している。なお、図８、図９ともにアクチュエータ１７は圧電素子３９とし（図９は慣性マス２８を備える）、その剛性をＫｐとする。

また、図１０に挟み込みタイプの具体的な構成の一例を示す。図１０はアクチュエータ１７がシリンダヘッド座面４１ａとインジェクタ１０との間に介装される点を除くと、基本的には図２と同様の構成である。

図８に示す振動系における運動方程式は下式（１）、（２）のように表すことができる。

式（１）、（２）をｘ₁について整理すると、下式（３）のようになる。

したがって、式（３）でｘ₁が常にゼロとなるためには、制御力Ｆｐを下式（４）のように設定する必要がある。

これにより、ｘ₁がゼロ、すなわちインジェクタ１０の変位がゼロとなるので、伝達力Ｆ１をゼロにすることができる。しかしながら、ｘ₂は下式（５）のようになり、圧電素子３９の取付点（先端の着座部分）からシリンダヘッド４０への伝達力Ｆ₂をゼロにすることはできない。

一方、ｘ₂をゼロにするための制御力Ｆｐは下式（６）のようになる。

これにより伝達力Ｆ₂をゼロにすることができるが、伝達力Ｆ₁は下式（７）のようになり、ゼロにすることができない。

これに対して図９に示す振動系における運動方程式は下式（８）、（９）のように表すことができる。

上記の式をｘ₁について整理すると下式（１０）のようになる。

したがって、式（１０）でｘ₁が常にゼロとなるためには、制御力Ｆｐを下式（１１）のようにする必要がある。

このとき、Ｆ１ｆとＦ１ｈはともにゼロとなる。したがって、騒音もゼロになる。ただし、慣性質量は下式（１２）で表される振動をする。

上記のように、図８に示す振動系では、式（４）又は式（６）のいずれの制御力を与えても、シリンダヘッド４０への入力を完全にゼロにすることができないのに対して、図９に示す制御系、すなわち本実施形態では式（１１）の制御力を与えることにより、インジェクタ１０の変位をゼロにすることができ、その結果、シリンダヘッド４０への入力をゼロにすることができる。

次に、本実施形態の制御方法について、図２を参照して説明する。

インジェクタ１０に設けられた振動センサ１８の出力は、センサーアンプ１９に導かれ、アナログデジタル信号変換機（Ａ／Ｄ）２４を経由して、制御コントローラ２５にインプットされる。

制御則は色々と選択ができるが、状態方程式を用いた現代制御の場合は、振動センサ１８の出力を用いて状態方程式（１３）よりフィードバックゲインを決定して、アクチュエータ用アンプ２７で、アクチュエータ１７を駆動する。

なお、状態方程式（１３）は、制御対象を、微分方程式（運動方程式）で表したしたものを状態空間表現したものであり、Ｘ(t)、ｕ(t)、ｗ(t)は、それぞれ変位ベクトル、制御入力ベクトル、外乱ベクトルであり、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、それぞれ行列を表す。

（１４）式は、フィードバック制御を行うための出力方程式である。

（１５）式は、制御するゲイン特性を表している。特に、マトリックスＡは、インジェクタ１０とアクチュエータ１７の運動方程式から得られる特性値で、インジェクタ振動系の質量、減衰、剛性値より決定される。

なお、これらの制御フローを、図１１に示す。（１３）〜（１５）式を一つのフローチャートとして表現している。この図では、最終的に制御したいのは、ｙ（例えば、シリンダヘッド４０への伝達力）で、シリンダヘッド４０への伝達力は、インジェクタ１０の変位量ＸのＣ倍で表されている。また、インジェクタ１０の変位Ｘは、（１３）式で表される、Ｘの時間微分値が、変位ＸのＡ倍と、制御力のＢ倍と外乱のＤ倍で求められることから、このＸの微分値を、積分することで求められる。これらの関係を、リカッチ方程式で解くことで、制御ゲインＦを求めることが出来る。これによって、最も制御エネルギが低く、振動が最小となるような最適制御（ＬＱ制御）が実現する。

また、（３）式を用いて予め運転状態によって求めておいたインジェクタ加振力Ｆｉによって制御力を与える、といった制御方式も考えられる。この場合は、振動センサ２２を必要としない簡素なシステムとなるが、運転状態の変動などを吸収するための補正や学習ロジックが必要となる。

以上のように、慣性マスタイプのアクチュエータ１７を用いることによって、インジェクタ１０の振動に起因するエンジン騒音を低減することができる。

特に、アイドル運転時等のようにエンジン負荷が小さい場合は、インジェクタ起因のエンジン騒音が支配的なので、アクチュエータ１７によるインジェクタの振動の抑制によるエンジン騒音低減の効果が大きい。

ところで、慣性マスタイプのアクチュエータ１７によって振動を抑制しない場合のインジェクタ１０の振動モードは、図１２（ａ）に示すようにインジェクタ１０が曲がるモード（曲げ共振モード）と、図１２（ｂ）に示すようにインジェクタ１０がバウンスするモード（バウンス共振モード）がある。

図１２（ａ）に示すように曲げ共振モードの場合は、インジェクタ１０の上部側ほど振動の振幅は大きくなっており、燃料送油部３１はインジェクタ１０全体の中で比較的振動振幅の大きい部分になる。したがって、燃料送油部３１近傍にアクチュエータ１７を装着して振動を抑制する場合には、比較的小さな制御力で振動を抑制することができる。

以上により本実施形態では、下記の効果を得ることができる。

インジェクタ１０の振動を制御するアクチュエータ１７を、インジェクタ１０のシリンダヘッド４０への固定支持部を除くいずれかの部位に装着するので、アクチュエータ１７の反力がシリンダヘッド４０に加わることがない構成となり、インジェクタ１０のシリンダヘッド４０への加振力を低減することができる。

アクチュエータ１７をインジェクタ１０と高圧配管５との間に配置したので、インジェクタ１０の振動が比較的大きいインジェクタ１０上部において制御力を加えることが可能となり、これにより制御力を小さくすることができる。なお、燃料送油部３１は高圧配管５を接続するために剛性が高められているので、アクチュエータ１７から入力された制御力のうち装着部の変形のために使われる割合が少なく、制御力の大部分がインジェクタ１０に伝達される。

アクチュエータ１７の取り付け位置をインジェクタ１０本体の側面としたので、インジェクタ１０の上下振動と曲げ振動（倒れ振動）のいずれに対しても制御力を与えることができる。

アクチュエータ１７を構成する圧電素子３９及び慣性マス２８を高圧配管５と同心円状としたことにより、アクチュエータ１７の制御力が入力される範囲を広く取ることができ、これにより大きな加振力を入力することができる。

アクチュエータ１７は高圧配管５を接続するためのコネクタ４８に取り付けるので、コンパクトな構成とすることができ、また、アクチュエータ１７取り付けのためだけに必要な部位をインジェクタ１０に新たに設ける必要がないので、部品点数の増大を抑制、すなわちコストの増大を抑制することができる。

力発生部に圧電素子３９を用いるので、コンパクトな構成ながら大きな制御力を得ることができる。

第２実施形態について図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して説明する。

図５（ａ）は図３（ａ）と同様にアクチュエータ１７の概略図を、図５（ｂ）は図３（ｂ）と同様にアクチュエータ１７をインジェクタ１０に装着した状態を表す図であり、図５（ｃ）は図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

本実施形態は保持具２９の形状が第１実施形態と異なる。

保持具２９は圧電素子３９及び慣性マス２８の外周及び上面を囲むような形状であって、保持具２９の下端部に設けたネジ部５０が、台座３８の外周部に設けたネジ部５０と螺合することでコネクタ４８に固定される。

上記のように構成することによって、外力やオイル、水等の液体から保護することが可能である。なお、液体からの保護を目的とする場合は、保持具２９とアクチュエータ１７との隙間６０に、液体の浸入を防止するための処置、例えば樹脂皮膜を形成する等といった処置を施す必要がある。

また、工具を用い易くするための平面部５９を保持具２９の外周に設ける。

以上により本実施形態では、第1実施形態と同様の効果に加えて、さらに、保持具２９を圧電素子３９及び慣性マス２８の外周及び上面を囲むように形成したので、アクチュエータ１７を外力や液体等から保護することが可能となる。

第３実施形態について図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して説明する。

図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれアクチュエータ１７の概略図、アクチュエータ１７をインジェクタ１０に装着した状態を表す図、図６（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

アクチュエータ１７の構成は基本的に第１実施形態と同様であるが、本実施形態では、圧電素子３９の保持を樹脂モールド７０にて行う点が異なる。

また、コネクタ４８の軸部には複数の突起部７６を設ける。圧電素子３９には、第１実施形態と同様にプリロードが掛けられるため、樹脂モールド７０には、圧電素子３９からプリロードに対する反力が、コネクタ４８から分離させる方向に作用する。

そこで、上記反力に抗して圧電素子３９を保持することができるように、突起部７６を設けてコネクタ４８と樹脂モールド７０との係合面積を増大させている。

なお、アクチュエータ１７を取り囲む部分の剛性を、コネクタ４８との接触部の剛性よりも低くすることで、圧電素子３９の変形時に樹脂モールド７０の変形のために用いられる力を低減することができる。

以上により本実施形態では、第２実施形態と同様の効果に加え、さらに、アクチュエータ１７を樹脂モールドでコネクタ４８と一体に形成するので、樹脂モールド成型後にさらに被膜形成等の処置を施すことなく、アクチュエータ１７をオイルや液体から保護することができる。

第４実施形態について図７（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。

図７（ａ）、（ｂ）は、それぞれアクチュエータ１７の概略図、図７（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

本実施形態では、第３実施形態と同様に樹脂モールド７０によってアクチュエータ１７を支持するが、アクチュエータ１７の構造が異なる。

アクチュエータ１７は略同形状のアクチュエータ１７ａ、１７ｂからなり、アクチュエータ１７ａとアクチュエータ１７ｂはコネクタ４８の軸線ｃに対して対称となるように配置する。

このような構成にして、アクチュエータ１７ａ、１７ｂを互いに逆位相となるように制御すると、インジェクタ１０に対して例えば図７（ａ）中に矢印で示したようなモーメント入力を加えることができる。

すなわち、アクチュエータ１７取付位置がインジェクタ１０の振動の曲げモードの節になった場合に、アクチュエータ１７が単体の場合は、アクチュエータ１７からインジェクタ１０に入力できる力がコネクタ４８の軸線方向の力に限られるので、曲げモードを制御することが出来なかったのに対して、本実施形態では曲げモーメント入力を加えることができるので、振動の曲げモードを制御することができる。

以上により本実施形態では、第３実施形態と同様の効果に加え、アクチュエータ１７を複数のアクチュエータ１７ａ、１７ｂで構成することによって、振動を制御するための制御力を加える方向の自由度を増すことができる。

なお、本実施形態は、図７に示したように二つのアクチュエータ１７ａ、１７ｂでアクチュエータ１７を構成したが、インジェクタ１０にモーメント入力できる構成であれば、さらに多くのアクチュエータで構成してもかまわない。

また、上述した実施形態では力発生部として圧電素子を用いて説明を行ったが、超磁歪素子や小型の動電型加振機等を含めて、力を発生できるものであれば利用可能である。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。

本発明は、燃料噴射弁の振動制御に限らず、一般的な振動制御に利用可能である。

第１実施形態のシステムの構成図である。 シリンダヘッドの断面図及び制御システムを表す図である。 （ａ）はアクチュエータとコネクタの拡大図、（ｂ）はインジェクタにアクチュエータを装着した状態を表す図である（第１実施形態）。 インジェクタの構造を説明するための図である。 （ａ）はアクチュエータとコネクタの拡大図、（ｂ）はインジェクタにアクチュエータを装着した状態を表す図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である（第２実施形態）。 （ａ）はアクチュエータとコネクタの拡大図、（ｂ）はインジェクタにアクチュエータを装着した状態を表す図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である（第３実施形態）。 （ａ）はアクチュエータとコネクタの拡大図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である（第４実施形態）。 挟み込みタイプのアクチュエータの振動系のモデル図である。 慣性マスタイプのアクチュエータの振動系のモデル図である。 挟み込みタイプの具体例を表す図である。 振動制御のフローチャートである。 （ａ）は曲げ振動モード、（ｂ）はバウンス共振モードを説明するための図である。

符号の説明

５ 高圧配管
１０ インジェクタ
１１ 針弁
１２ 電磁弁
１３ シート
１４ 噴射孔
１６ インジェクタ受圧部
１７ アクチュエータ
１８ 振動センサ
１９ センサーアンプ
２０ ノズルサポート
２１ フォーク
２２ 他端
２３ ボルト貫通孔
２４ アナログデジタル信号変換機（Ａ／Ｄ）
２５ 制御コントローラ
２７ アクチュエータ用アンプ
２８ 慣性マス
２９ 保持具
３０ ナット
３１ 燃料送油部
３４ ネジ部
３７ コネクタネジ部
３８ 台座
３９ 圧電素子
４０ シリンダヘッド
４１ インジェクタ取付穴
４２ 側壁
４３ ピボットピン
４４ 当接面
４６ ネジ部
４７ 燃料通路
４８ コネクタ
４９ 気密面
５１ ヘッドボルト
５２ ボルト
６０ 隙間
７０ 樹脂モールド
８０ コントロールユニット（ＥＣＵ）
８１ 燃料タンク
８２ フィルタ
８３ 低圧ポンプ
８４ 高圧サプライポンプ
８５ コモンレール

Claims (12)

1. 燃料噴射時の内部機構の作動によって生じる衝撃加振力に起因して振動するインジェクタから発生した燃料噴射騒音を低減する燃料噴射騒音低減装置であって、
   慣性マスと力発生部とからなる前記インジェクタの振動を制御するためのアクチュエータを、前記インジェクタのエンジンのシリンダヘッドに固定支持される支持部を除くいずれかの部位に備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射騒音低減装置。
2. 前記インジェクタに燃料を供給するための燃料配管を備え、
   前記アクチュエータを前記インジェクタと前記燃料配管との接続部近傍に配置する請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射騒音低減装置。
3. 前記燃料配管は、前記インジェクタの本体側面に接続される請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射騒音低減装置。
4. 前記燃料配管は高圧燃料配管である請求項２または３に記載の内燃機関の燃料噴射騒音低減装置。
5. 前記燃料配管と前記インジェクタとを接続するためのコネクタを備え、
   前記アクチュエータを前記コネクタに設置する請求項２から４のいずれか一つに記載の内燃機関の燃料噴射騒音低減装置。
6. 前記コネクタは内部に前記インジェクタに燃料を送油するための燃料通路を備え、
   前記アクチュエータは前記コネクタの外周部を囲むように前記燃料通路と略同芯状に前記コネクタに配置される請求項５に記載の内燃機関の燃料噴射騒音低減装置。
7. 前記力発生部は、前記アクチュエータを制御するための制御出力に応じて変形する特性を有する素子からなる請求項１から６のいずれか一つに記載の内燃機関の燃料噴射騒音低減装置。
8. 前記素子は制御出力としての電圧の大きさに応じて変形する圧電素子である請求項７に記載の内燃機関の燃料噴射騒音低減装置。
9. 前記素子は制御出力としての磁界の強さに応じて変形する超磁歪素子である請求項７に記載の内燃機関の燃料噴射騒音低減装置。
10. 前記力発生部の一端を前記コネクタに固定し、他端に前記慣性マスを設置し、さらに、前記力発生部及び前記慣性マスにプリロードをかけるための保持具を備える請求項５から９のいずれか一つに記載の内燃機関の燃料噴射騒音低減装置。
11. 前記アクチュエータは、少なくとも１組以上の前記慣性マスと前記力発生部との組み合わせからなる請求項１から１０のいずれか一つに記載の内燃機関の燃料噴射騒音低減装置。
12. 前記慣性マスと前記力発生部を樹脂モールドによって前記コネクタに保持する請求項５から１１のいずれか一つに記載の内燃機関の燃料噴射騒音低減装置。

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