JP4840391B2 - 燃圧センサ搭載構造及び燃圧検出システム - Google Patents

Description

本発明は、燃料噴射弁に燃料を供給する高圧配管に対する、燃圧センサの搭載構造に関する。

内燃機関の出力トルク及びエミッション状態を精度良く制御するには、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射量及び噴射開始時期等、その噴射形態を精度良く制御することが重要である。そこで従来より、噴射に伴い変動する燃料の圧力を検出することで、実際の噴射形態（噴射率の推移）を検出する技術が提案されている。

例えば、噴射に伴い燃圧が下降を開始した時期を検出することで実際の噴射開始時期を検出したり、噴射に伴い生じた燃圧の下降量を検出することで実際の噴射量を検出することを図っている。このように実際の噴射形態を検出できれば、その検出値に基づき噴射形態を精度良く制御することができる。

このような燃圧の変動を検出するにあたり、コモンレール（蓄圧器）に直接設置された燃圧センサ（レール圧センサ）では、噴射に伴い生じた燃圧変動がコモンレール内で緩衝されてしまうため、正確な燃圧変動を検出することができない。そこで、特許文献１記載の発明では、燃圧センサを、コモンレールから燃料噴射弁に燃料を供給する高圧配管のうちコモンレールとの接続部分に設置することで、噴射に伴い生じた燃圧変動がコモンレール内で緩衝する前に、その燃圧変動を検出することを図っている。
特開２０００−２６５８９２号公報

ここで、車両のエンジンルームに搭載された内燃機関においては、エンジンルーム内での狭小な作業スペースで燃料噴射弁及びコモンレール等の各種部品の取り付け作業を行わなければならない。そして、このようなエンジンルーム内での狭小作業は作業性が悪いため、車載内燃機関への部品取付工数は極力少なくさせることが望ましい。

しかしながら、レール圧センサでは１つの燃圧センサを取り付ければよいのに対し、特許文献１記載の構造では複数の燃圧センサを取り付ける必要が生じるため、その取付工数が多くなり作業性の悪化を招いてしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、噴射に伴い生じた燃圧変動を高精度で検出することを図りつつ、エンジンルーム内での部品取付工数増大を抑制できる燃圧センサ搭載構造及び燃圧検出システムを提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

請求項１記載の発明では、
車両のエンジンルームに搭載された複数気筒の内燃機関に適用されるとともに、燃料を蓄圧する蓄圧器から高圧配管を通じて各々の燃料噴射弁に燃料を分配供給し、前記燃料噴射弁に形成された噴孔から燃料を噴射する燃料噴射システムに適用され、
前記高圧配管と前記燃料噴射弁とを連通させる連通路が、各気筒に対応して複数形成されたコネクタユニットと、
複数の前記連通路に対応して前記コネクタユニットに複数取り付けられ、前記連通路を流通する高圧燃料の圧力を検出する燃圧センサと、
を備えることを特徴とする。

これによれば、蓄圧器から分配された後の連通路の圧力を燃圧センサは検出するので、燃圧センサ（レール圧センサ）を蓄圧器に取り付けた従来構造に比べて、噴射に伴い生じた燃圧変動を高精度で検出できる。そして、各気筒に対応した連通路の各々を１つのコネクタユニットに形成し、そのコネクタユニットに、各連通路に対応した燃圧センサの各々を取り付けるので、複数の燃圧センサをコネクタユニットにより統合してユニット化できる。そのため、エンジンルーム内での部品取付作業においては、予めユニット化した状態の統合部品として複数の燃圧センサを取り付けるようにできるので、エンジンルーム内での部品取付工数増大を抑制できる。

ここで、燃圧センサを蓄圧器の下流側に搭載するにあたり、その搭載箇所について本発明者らは次の３箇所を検討した。すなわち、蓄圧器と高圧配管との間、高圧配管途中、高圧配管と燃料噴射弁との間である。このうち、高圧配管と燃料噴射弁との間が最も噴孔に近い位置であるため、噴射に伴い生じた燃圧変動をより高精度で検出できる。しかしながら、このように高圧配管と燃料噴射弁との間に燃圧センサを搭載しようとすると、より狭小な作業スペースでの取付作業となり、取付作業性が極めて悪いことが分かった。

この点を鑑み、前記燃料噴射弁と前記高圧配管との間に前記コネクタユニットを取り付ける請求項２記載の発明によれば、上述したユニット化によるエンジンルーム内での部品取付工数増大抑制の効果が好適に発揮される。

請求項３記載の発明では、１つの前記コネクタユニットに、前記内燃機関が有する全ての気筒に対する前記連通路が形成されていることを特徴とする。これによれば、例えば４気筒内燃機関において２気筒につき１つのコネクタユニットを設けて２つの統合部品を構成する場合に比べて、統合部品の数を減らすことができ、エンジンルーム内での部品取付工数増大をより一層抑制できる。

ところで、この種の燃料噴射弁は、例えばシリンダヘッドの挿入穴に挿入配置されており、クランプにより燃料噴射弁を挿入穴内に押し付けることで燃料噴射弁をシリンダヘッドに固定させることが一般的である。これに対し請求項４記載の発明では、前記コネクタユニットは、前記内燃機関を構成するシリンダヘッドに取り付けられて固定される取付部を有するとともに、複数の前記燃料噴射弁を前記シリンダヘッドに固定させるクランプとして機能することを特徴とする。

そのため、クランプの機能をコネクタユニットに兼用させることができるので、クランプとコネクタユニットとを別々に備える場合に比べて部品点数を減らすことができる。しかも、上記請求項４記載の発明によれば、１つのコネクタユニットをシリンダヘッドに固定するだけで、複数の燃料噴射弁をシリンダヘッドに固定させることができるので、従来のクランプの如く各々の燃料噴射弁に対してクランプ固定作業を行う場合に比べて、エンジンルーム内での部品取付工数増大をより一層抑制できる。

請求項５記載の発明では、前記コネクタユニットを複数備え、前記コネクタユニットの各々は、前記内燃機関を構成するシリンダヘッドに取り付けられて固定される取付部を有するとともに、複数の前記燃料噴射弁を前記シリンダヘッドに固定させるクランプとして機能することを特徴とする。つまり、例えば４気筒内燃機関において２気筒につき１つのコネクタユニットを設けて２つの統合部品を構成する。これによれば、１つのコネクタユニットにより固定させる燃料噴射弁の数を減らすことができるので、コネクタユニットをクランプとして機能させるにあたり、１つの燃料噴射弁に対してコネクタユニットから作用させる固定力を十分に大きくできる。

特に、シリンダヘッドの挿入穴に挿入配置された燃料噴射弁をコネクタユニットにより挿入穴内に押し付けることで、燃料噴射弁をシリンダヘッドに固定させる構造の場合においては、３つ以上の燃料噴射弁を１つのコネクタユニットで押し付けようとすると、その押付力を十分に確保することが困難である。よって、２つの燃料噴射弁を１つのコネクタユニットで固定させることが望ましい。

請求項６記載の発明では、前記コネクタユニットには、複数の前記燃圧センサの配線が配策される共通配策経路が形成されていることを特徴とする。これによれば、複数の配線を１まとめにして位置決めして取り付けることができるので、配線の取付作業を容易にできる。

請求項７記載の発明では、前記コネクタユニットには、複数の前記燃圧センサの配線が接続された共通コネクタが取り付けられていることを特徴とする。これによれば、複数の配線毎に別々のコネクタを設ける場合に比べ、コネクタ接続作業の工数を低減できる。

ところで、燃圧センサにより検出される出力信号と実際の燃料圧力との関係（センサ出力特性）は、燃圧センサの温度に応じて変化する。つまり、実際の燃料圧力が同じであっても、その時の燃圧センサの温度によってセンサ出力信号は異なる値となるため、検出精度の悪化が懸念される。ちなみに、燃圧センサの温度は内燃機関の温度、外気温度、燃料温度等の影響を受けて変化し得る。この懸念を鑑みて為された請求項８記載の発明によれば、前記コネクタユニットには、複数の前記燃圧センサを冷却する冷却手段が備えられていることを特徴とするので、燃圧センサの温度変化抑制を容易に図ることができ、ひいては検出精度の悪化を抑制できる。

前記冷却手段の具体例として、請求項９記載の如く、前記コネクタユニット内部に形成されて冷却液を流通させる冷却通路を有する構成が挙げられる。なお、前記冷却通路は、複数の前記燃圧センサの取り付け位置に跨って延びるよう形成することで、複数の燃圧センサに対して均等に温度変化抑制を図ることが望ましい。また、このように冷却手段を水冷式とすることに替え、空冷式にしてもよい。この場合には、コネクタユニットに冷却フィンを形成することが望ましい。

請求項１０記載の発明では、
車両のエンジンルームに搭載された内燃機関に適用されるとともに、燃料を蓄圧する蓄圧器から高圧配管を通じて燃料噴射弁に燃料を供給し、前記燃料噴射弁に形成された噴孔から燃料を噴射する燃料噴射システムに適用され、
内燃機関のシリンダヘッドに前記燃料噴射弁を固定させるクランプを備え、
前記クランプには、前記高圧配管と前記燃料噴射弁とを連通させる連通路が内部に形成されるとともに、前記連通路を流通する高圧燃料の圧力を検出する燃圧センサが取り付けられていることを特徴とする。

これによれば、蓄圧器から分配された後の連通路の圧力を燃圧センサは検出するので、燃圧センサ（レール圧センサ）を蓄圧器に取り付けた従来構造に比べて、噴射に伴い生じた燃圧変動を高精度で検出できる。そして、燃料噴射弁を固定させるクランプに燃圧センサを取り付けるので、燃圧センサを取り付ける専用のコネクタを備え、当該コネクタを例えば燃料噴射弁に取り付けるよう構成した場合に比べ、上記専用のコネクタを廃止できる分、部品点数削減を図ることができるとともに、その専用コネクタを燃料噴射弁に取り付ける作業を不要にできる。よって、エンジンルーム内での部品取付工数増大を抑制できる。

請求項１１記載の発明は、内燃機関に搭載されて噴孔から燃料を噴射する燃料噴射弁、及び前記燃料噴射弁に高圧燃料を供給する高圧配管の少なくとも１つと、上記燃圧センサと、上記コネクタユニット又はクランプと、を備えることを特徴とする燃圧検出システムである。この燃圧検出システムによれば、上述の各種効果を同様に発揮することができる。

以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図４を用いて説明する。図１は、本実施形態のインジェクタＩＮＪ（燃料噴射弁）をコモンレールＣＬ（蓄圧器）に接続した状態を示す図、図２はインジェクタＩＮＪ単体を示す断面図、図３は後述するコネクタユニット７０単体を模式的に示す斜視図であり、図４（ａ）は図３中の一点鎖線に示す断面をＩ方向から見た図である。

まず、図１及び図２に基づいて、インジェクタの基本的な構成、作動について説明する。インジェクタＩＮＪは、コモンレールＣＬ内に蓄えられた高圧燃料を、内燃機関の気筒内に形成された燃焼室Ｅ１に噴射するものであり、内燃機関のシリンダヘッドＥ２に組み付けられている。

なお、本実施形態では、４輪自動車用ディーゼルエンジン（内燃機関）を対象にしており、燃焼室Ｅ１に直接的に高圧燃料（例えば噴射圧力「１０００気圧」以上の軽油）を噴射供給（直噴供給）する方式のエンジンである。また、当該エンジンは、多気筒（例えば直列４気筒）の４ストローク、レシプロ式ディーゼルエンジンを想定している。また、コモンレールＣＬには、図示しない燃料ポンプにより燃料タンク内の燃料が高圧で供給されている。

インジェクタＩＮＪは、開弁時に燃料を噴射するノズル１、電荷の充放電により伸縮するピエゾアクチュエータ２、ピエゾアクチュエータ２により駆動されてノズル１の背圧を制御する背圧制御機構３を備えている。なお、背圧制御機構３を駆動させるアクチュエータとして、ピエゾアクチュエータ２に替えて電磁コイルを採用してもよい。また、背圧制御機構３を廃止してアクチュエータによりノズル１を直接駆動させる直動式インジェクタを採用してもよい。

ノズル１は、噴孔１１が形成されたノズルボディ１２（通路部材）、ノズルボディ１２の弁座に接離することにより噴孔１１を開閉するニードル１３、及びニードル１３を閉弁向きに付勢するスプリング１４を備えている。

ピエゾアクチュエータ２は、ピエゾ素子を多数積層してなる積層体（ピエゾスタック）により構成されている。ピエゾ素子は圧電効果により伸縮する容量性の負荷であり、その充電と放電とで伸長状態と縮小状態とが切り替えられる。これにより、ピエゾスタックはニードル１３を作動させるアクチュエータとして機能する。なお、ピエゾアクチュエータ２への電力供給は、図１に示す電気コネクタＣＮに接続された配線（図示せず）からなされる。

背圧制御機構３のバルブボディ３１（通路部材）内には、ピエゾアクチュエータ２の伸縮に追従して移動するピストン３２、ピストン３２に駆動される球状の弁体３３が収納されている。ちなみに、図１ではバルブボディ３１を１つの部品として図示しているが、実際には複数に分割されている。

略円筒状のインジェクタボディ４（通路部材）は、その径方向中心部に、インジェクタ軸線方向（図２の上下方向）に延びる段付き円柱状の収納孔４１が形成されており、この収納孔４１にピエゾアクチュエータ２及び背圧制御機構３が収納されている。また、略円筒状のリテーナ５をインジェクタボディ４に螺合させることにより、インジェクタボディ４の端部にノズル１が保持されている。

インジェクタボディ４、バルブボディ３１及びノズルボディ１２には、コモンレールＣＬから常に高圧燃料が供給される高圧燃料通路４ａ，３１ａ，１２ａが形成され、インジェクタボディ４およびバルブボディ３１には、図示しない燃料タンクに接続される低圧通路４ｂが形成されている。また、これらのボディ１２，４，３１は金属製であり、内燃機関のシリンダヘッドＥ２に形成された挿入穴Ｅ３に挿入配置されている。インジェクタボディ４にはクランプＫの一端と係合する係合部４２（押付面）が形成されており、クランプＫの他端をシリンダヘッドＥ２にボルトで締め付けることにより、クランプＫの一端が係合部４２を挿入穴Ｅ３に向けて押し付けることとなる。これにより、インジェクタは挿入穴Ｅ３内に押し付けられた状態で固定される。

ニードル１３の外周面とノズルボディ１２の内周面との間には、高圧室１５（高圧燃料通路）が形成されている。この高圧室１５は、ニードル１３が開弁方向に変位した際に噴孔１１と連通する。また、高圧室１５には、高圧燃料通路３１ａを介して常に高圧燃料が供給されている。ニードル１３における反噴孔側には背圧室１６が形成されている。この背圧室１６には前述したスプリング１４が配置されている。

バルブボディ３１には、バルブボディ３１内の高圧燃料通路３１ａとノズル１の背圧室１６とを連通させる経路中に高圧シート面３５が形成され、バルブボディ３１内の低圧通路４ｂとノズル１の背圧室１６とを連通させる経路中に低圧シート面３６が形成されている。そして、高圧シート面３５と低圧シート面３６との間に前述した弁体３３が配置されている。

インジェクタボディ４には、後に詳述するコネクタユニット７０（図１及び図３参照）により高圧配管５０と接続される高圧ポート４３（コネクタ接続部）、及び低圧配管（リーク配管）と接続される低圧ポート４４（リーク配管接続部）が形成されている。なお、高圧ポート４３は、図２に示すようにクランプＫに対して噴孔１１の反対側に配置してもよいし、クランプＫに対して噴孔側に配置してもよい。また、高圧ポート４３は、図２に示すようにインジェクタボディ４の軸方向（図２の上下方向）端部に形成してもよいし、インジェクタボディ４の側面に形成してもよい。

上記構成において、コモンレールＣＬにて蓄圧された高圧燃料は、各気筒に対して設けられたコモンレールＣＬの出口部から流出し、高圧配管５０及びコネクタユニット７０を通じて高圧ポート４３に供給され、高圧燃料通路４ａ，３１ａを流通した後、高圧室１５及び背圧室１６に向けて流通する。そして、ピエゾアクチュエータ２が縮んだ状態では、図２に示すように弁体３３が低圧シート面３６に接して背圧室１６は高圧燃料通路３１ａと接続され、背圧室１６には高圧燃料が導入される。そして、この背圧室１６内の燃料圧とスプリング１４とによってニードル１３が閉弁向きに付勢されて噴孔１１が閉じられている。

一方、ピエゾアクチュエータ２に電圧が印加されてピエゾアクチュエータ２が伸びた状態では、弁体３３が高圧シート面３５に接して背圧室１６は低圧通路４ｂと接続され、背圧室１６内は低圧になる。そして、高圧室１５内の燃料圧が低下することに伴ってニードル１３が開弁向きに付勢されて噴孔１１が開かれ、この噴孔１１から燃焼室Ｅ１へ燃料が噴射される。

ここで、噴孔１１からの燃料噴射に伴い高圧燃料の圧力は変動する。この圧力変動を検出する燃圧センサ６０がコネクタユニット７０に取り付けられている。燃圧センサ６０により検出された圧力変動波形中に、噴孔１１からの噴射開始に伴い燃圧が下降を開始した時期を検出することで、実際の噴射開始時期を検出することができる。また、噴射終了に伴い燃圧が上昇を開始した時期を検出することで、実際の噴射終了時期を検出することができる。また、これらの噴射開始時期及び噴射終了時期に加え、噴射に伴い生じた燃圧の下降量を検出することで、噴射量を検出することができる。換言すれば、燃圧センサ６０は燃料噴射に伴う噴射率の変化を検出していると言える。

次に、燃圧センサ６０及びコネクタユニット７０の取付構造について、図３等を用いて説明する。

コネクタユニット７０は金属製であり、インジェクタＩＮＪの高圧ポート４３と高圧配管５０との間に取り付けられている。また、コネクタユニット７０内部には、高圧配管５０と連通する連通路７０ａが形成されており、この連通路７０ａは、高圧ポート４３に形成された燃料流入口４３ａ（図２参照）と高圧配管５０の流出口とを連通させる。また、１つのコネクタユニット７０に、内燃機関が有する全ての気筒に対する連通路７０ａが形成されている（図１参照）。

より具体的に説明すると、コネクタユニット７０には高圧ポート４３と接続するねじ部７０ｂ（下流側接続部）が、気筒の数だけ複数形成されている。また、コネクタユニット７０には高圧配管５０と接続するねじ部７０ｈ（上流側接続部）が、気筒の数だけ複数形成されている。

コネクタユニット７０の側面には挿入穴７０ｆが気筒の数だけ複数形成されており、これらの挿入穴７０ｆに燃圧センサ６０を挿入配置することで、複数の燃圧センサ６０は１つのコネクタユニット７０に取り付けられている。また、コネクタユニット７０内部には、連通路７０ａから分岐してコネクタユニット７０の径方向に延びる分岐通路７０ｇが形成されている。なお、コネクタユニット７０と燃圧センサ６０とはメタルタッチシールされている。

燃圧センサ６０は、分岐通路７０ｇ内の高圧燃料の圧力を受けて弾性変形するステム６１（起歪体）と、ステム６１にて生じた歪の大きさを電気信号に変換して圧力検出値として出力する歪ゲージ６２（センサ素子）とを備えて構成されている。金属製ステム６１の材料には、超高圧を受けることから高強度であること、及び、熱膨張による変形が少なく歪ゲージ６２への影響が少ない（つまり低熱膨張係数である）こと、が求められる。これらの点を鑑み、金属製ステム６１の材質を、コネクタユニット７０に比べて熱膨張係数が小さい材質にしている。そのため、ステム６１自体が熱膨張収縮して歪みが生じてしまうことを抑制できる。また、コネクタユニット７０全体を熱膨張係数が小さい材質にする場合に比べて、ステム６１のみを熱膨張係数が小さい材質にすればよいので、材料コストの低減を図ることができる。

ステム６１は、分岐通路７０ｇの高圧燃料を内部に導入する導入口６１ａが一端に形成された円筒形状の円筒部６１ｂと、円筒部６１ｂの他端を閉塞する円板形状のダイヤフラム部６１ｃとを備えて構成されている。導入口６１ａから円筒部６１ｂ内に流入した高圧燃料の圧力を、円筒部６１ｂの内面及びダイヤフラム部６１ｃで受け、これによりステム６１全体が弾性変形することとなる。

ここで、円筒部６１ｂ及びダイヤフラム部６１ｃは、図４の左右方向に延びる挿入穴７０ｆの軸線に対して軸対称形状に形成されている。そのため、高圧燃料を受けて弾性変形する際には、ステム６１は軸対称に変形する。そのため、高圧燃料の圧力を受けてダイヤフラム部６１ｃが弾性変形する際に、その変形が軸対称となり、燃圧に比例して精度良く変形することとなる。よって、ダイヤフラム部６１ｃの歪の大きさを歪ゲージ６２で検出するにあたり、その検出精度を向上できる。

歪ゲージ６２は、ダイヤフラム部６１ｃの取付面（導入口６１ａと反対側の面）に、図示しない絶縁膜を介して貼り付けられている。したがって、円筒部６１ｂ内に流入した高圧燃料の圧力によりステム６１が拡大するよう弾性変形した時、ダイヤフラム部６１ｃに生じた歪の大きさ（弾性変形量）を歪ゲージ６２が検出することとなる。

以下、インジェクタＩＮＪ、コネクタユニット７０及び高圧配管５０等のシリンダヘッドＥ２への組み付け手順について簡単に説明する。はじめに、エンジンルーム内での作業において、シリンダヘッドＥ２の挿入穴Ｅ３にインジェクタＩＮＪを挿入し、クランプＫをシリンダヘッドＥ２にボルトで締め付けることにより、インジェクタＩＮＪをシリンダヘッドＥ２に組み付ける。

一方、エンジンルーム外での作業において、複数の燃圧センサ６０をコネクタユニット７０に組み付けるとともに、コネクタユニット７０と各々の高圧配管５０とを互いに接続する。これにより、複数の燃圧センサ６０及び複数の高圧配管５０をコネクタユニット７０により統合してユニット化し、統合部品とする。

次に、エンジンルーム内での作業において、ユニット化してなる統合部品をインジェクタＩＮＪに組み付ける。具体的には、統合部品を構成するコネクタユニット７０の下流側接続部７０ｂと、各気筒のインジェクタＩＮＪの高圧ポート４３とを接続する。その後、統合部品を構成するコネクタユニット７０の上流側接続部７０ｈをコモンレールＣＬに接続する。以上により、インジェクタＩＮＪ、コネクタユニット７０及び高圧配管５０等のシリンダヘッドＥ２への組み付けが完了する。なお、上記説明では燃圧センサ６０、高圧配管５０及びコネクタユニット７０により統合部品を構成しているが、燃圧センサ６０及びコネクタユニット７０により統合部品を構成するようにして、統合部品のインジェクタＩＮＪへの組み付け作業の後、高圧配管５０をコネクタユニット７０に組み付けるようにしてもよい。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

（１）インジェクタＩＮＪと高圧配管５０とを連通させる連通路７０ａであって、各気筒に対応した連通路７０ａの各々を１つのコネクタユニット７０に形成する。コネクタユニット７０は、複数のインジェクタＩＮＪと複数の高圧配管５０とを連結するよう機能するものであり、そのコネクタユニット７０に、各連通路７０ａに対応した燃圧センサ６０の各々を取り付けるので、複数の燃圧センサ６０をコネクタユニット７０により統合してユニット化できる。そのため、エンジンルーム内での部品取付作業においては、予めユニット化した状態の統合部品として複数の燃圧センサ６０を取り付けるようにできるので、エンジンルーム内での部品取付工数増大を抑制できる。

（２）インジェクタＩＮＪの高圧ポート４３と高圧配管５０との間にコネクタユニット７０を取り付け、そのコネクタユニット７０に高圧燃料の圧力を検出する燃圧センサ６０を取り付けている。そのため、高圧配管５０の配置スペースの一部をコネクタユニット７０及び燃圧センサ６０の配置スペースとして置き換えて利用できる。よって、インジェクタＩＮＪ自体が燃圧センサ６０取り付けのために大型化することを抑制でき、燃圧センサ６０搭載のための新規配置スペースを最小限にできる。

（３）コネクタユニット７０は、インジェクタボディ４とは別体に形成されるとともにインジェクタＩＮＪに対して脱着可能に取り付けられているので、コネクタユニット７０が取り外された状態でインジェクタＩＮＪをシリンダヘッドＥ２に取り付けることができる。よって、インジェクタＩＮＪのシリンダヘッドＥ２への取付作業性を良好にできる。

（４）コネクタユニット７０は、インジェクタボディ４とは別体に形成されるとともにインジェクタＩＮＪに対して脱着可能に取り付けられているので、コモンレールＣＬの下流側に燃圧センサ６０を搭載しない燃料噴射システムにおけるインジェクタと、本実施形態にかかるインジェクタＩＮＪとの構造を共通化して互換可能にできる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態のコネクタユニット７０では、図１、図３及び図４（ａ）に示すように、連通路７０ａをインジェクタＩＮＪの軸線上にて直線状に延びる形状に形成しており、燃圧センサ６０をコネクタユニット７０の側面に取り付けている。これに対し、図４（ｂ）に示す本実施形態では、連通路７０ａを直角に曲がる形状に形成して、燃圧センサ６０をコネクタユニット７００の上面に取り付けるようにしている。

ここで、図４（ａ）のコネクタユニット７０を採用しつつ高圧配管５０を直角に曲がる形状に形成した場合には、高圧配管５０のうち直角に曲がる部分の曲率半径を十分に小さくすることが困難となり、高圧配管５０の配置スペースが大きくなる。これに対し本実施形態によれば、コネクタユニット７０にてエルボ配管の機能を発揮させるので、高圧配管５０の配置スペースを十分に小さくできる。

（第３実施形態）
上記第１実施形態では、１つのコネクタユニット７０に、内燃機関が有する全ての気筒（図１の例では４気筒）に対応して連通路７０ａが形成されている。これに対し、図５に示す本実施形態では、コネクタユニット７０１を複数（図５の例では２つ）備え、それぞれのコネクタユニット７０１に、複数の連通路７０ａ及び複数の燃圧センサ６０を設けている。さらに、本実施形態にかかるコネクタユニット７０１は、シリンダヘッドＥ２に取り付けられて固定されるボルト挿入穴７０１ａ（取付部）を有している。

そして、ボルト挿入穴７０１ａに挿入したボルトＢＴをシリンダヘッドＥ２に締結することで、コネクタユニット７０１は、複数（図１４の例では２つ）のインジェクタＩＮＪをシリンダヘッドＥ２に固定させるクランプとして機能する。よって、本実施形態では図２に示すクランプＫを廃止している。なお、ボルト挿入穴７０１ａは、コネクタユニット７０１のうち２つのインジェクタＩＮＪの中間部分に位置している。

以上により、本実施形態によれば、コネクタユニット７０１は、ボルトＢＴによりシリンダヘッドＥ２に固定されるボルト挿入穴７０１ａを有するので、複数のインジェクタＩＮＪをシリンダヘッドＥ２に固定させるクランプとして機能する。そのため、クランプの機能をコネクタユニット７０１に兼用させることができるので、第１実施形態の如くクランプＫとコネクタユニット７０とを別々に備える場合に比べて部品点数を減らすことができる。しかも、本実施形態によれば、１つのコネクタユニット７０１をシリンダヘッドＥ２に固定するだけで、複数のインジェクタＩＮＪをシリンダヘッドＥ２に固定させることができるので、図２に示すクランプＫの如く各々のインジェクタＩＮＪに対してクランプ固定作業を行う場合に比べて、エンジンルーム内での部品取付工数を低減できる。

また、本実施形態では、コネクタユニット７０１を複数備えるので、全てのインジェクタＩＮＪに対するクランプ機能を１つのコネクタに発揮させる場合に比べて、インジェクタＩＮＪを挿入穴Ｅ３へ押し付ける押付力を十分に確保できる。特に、３つ以上のインジェクタＩＮＪを１つのコネクタで押し付けようとすると、その押付力を十分に確保することが困難である。これに対し本実施形態では１つのコネクタユニット７０１で、２つのインジェクタＩＮＪを固定させているので、上記押付力を十分に確保することができ、好適である。

（第４実施形態）
本実施形態にかかるコネクタユニット７０２の内部には、図６に示すように、複数の燃圧センサ６０の配線が配策される共通配策経路７０２ａが形成されている。また、コネクタユニット７０２には、複数の燃圧センサ６０の配線が接続された共通コネクタＣＮ１が取り付けられている。そして、共通コネクタＣＮ１と接続するコネクタＣＮ２の配線ＷはエンジンＥＣＵに接続される。

これによれば、配線Ｗの如く、複数の配線を１まとめにして位置決めして共通コネクタＣＮ１に取り付けることができるので、配線Ｗの取付作業を容易にできる。また、複数の配線毎に別々の電気コネクタを設ける場合に比べ、電気コネクタＣＮ２の接続作業の工数を低減できる。

（第５実施形態）
本実施形態にかかるコネクタユニット７０３の内部には、図７に示すように、冷却液を流通させる冷却通路７０３ａ（冷却手段）が形成されている。この冷却通路７０３ａは、複数の燃圧センサ６０の取り付け位置に跨って延びるよう形成されている。図７に示す例では、コネクタユニット７０３の長手方向に貫通する形状に冷却通路７０３ａは形成されており、貫通穴の一端は冷却液の流入口７０３ｂとして機能し、他端は流出口７０３ｃとして機能する。本実施形態では、エンジン冷却水を冷却液として冷却通路７０３ａに循環させている。

ところで、燃圧センサ６０により検出された検出燃圧値と実際の燃料圧力との関係（センサ出力特性）は、燃圧センサ６０の温度に応じて変化する。つまり、実際の燃料圧力が同じであっても、その時の燃圧センサ６０の温度によって検出燃圧値は異なる値となるため、検出精度の悪化が懸念される。この懸念に対し本実施形態によれば、冷却通路７０３ａを冷却液が循環するので、燃圧センサ６０の温度変化抑制を容易に図ることができ、ひいては検出精度の悪化を抑制できる。

ちなみに、エンジン冷却水の温度変化は、シリンダヘッドＥ２の温度変化に比べて小さいので、エンジン冷却水をそのまま冷却通路７０３ａに循環させるだけで、燃圧センサ６０の温度変化抑制を図ることができる。

（第６実施形態）
本実施形態では、図２に示すクランプＫに替え、図８に示すクランプ７０４を採用している。このクランプ７０４には、高圧配管５０と連通する連通路７０ａが内部に形成されるとともに、連通路７０ａを流通する高圧燃料の圧力を検出する燃圧センサ６０が取り付けられている。つまり、クランプ７０４が、インジェクタＩＮＪの高圧ポート４３と高圧配管５０とを連結するコネクタとして機能しており、このようにコネクタとして機能するクランプ７０４に燃圧センサ６０を取り付けている。

なお、上記各実施形態では、１つのコネクタユニット７０，７００，７０１，７０２，７０３に複数の連通路７０ａを形成しているのに対し、本実施形態では、１つのクランプ７０４に１つの連通路７０ａを形成している。つまり、本実施形態では気筒毎にクランプ７０４を設けている。

以上により、本実施形態によれば、インジェクタＩＮＪを固定させるクランプ７０４に燃圧センサ６０を取り付けるので、燃圧センサ６０を取り付ける専用のコネクタを備え、当該コネクタを例えばインジェクタＩＮＪに取り付けるよう構成した場合に比べ、上記専用のコネクタを廃止できる分、部品点数削減を図ることができるとともに、その専用コネクタを取り付ける作業を不要にできる。よって、エンジンルーム内での部品取付工数増大を抑制できる。

（他の実施形態）
上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。また、本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、各実施形態の特徴的構造をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。

・上記各実施形態では、高圧配管５０とインジェクタＩＮＪとの間にコネクタユニット７０，７００，７０１，７０２，７０３を配置しているが、高圧配管５０とコモンレールＣＬとの間にコネクタユニットを配置するようにしてもよい。

・上記各実施形態では、ステム６１の歪量を検出するセンサ素子として歪ゲージ６２を採用しているが、圧電素子等、他のセンサ素子を採用してもよい。

・上記各実施形態では、ディーゼルエンジンのインジェクタＩＮＪに本発明を適用しているが、ガソリンエンジン、特に、燃焼室Ｅ１に燃料を直接噴射する直噴式のガソリンエンジンに本発明を適用してもよい。

本発明の第１実施形態において、インジェクタをコモンレールに接続した状態を示す図。 第１実施形態にかかるインジェクタの内部構成を示す断面図。 図１のコネクタユニット単体を示す斜視図。 図３の一点鎖線に示す断面をＩ方向から見た断面図。 本発明の第２実施形態において、インジェクタをコモンレールに接続した状態を示す図。 本発明の第３実施形態に係るコネクタユニットを示す図。 本発明の第４実施形態に係るコネクタユニットを示す図。 本発明の第５実施形態にかかるクランプの構造を示す断面図。

符号の説明

５０…高圧配管、６０…燃圧センサ、７０，７００，７０１，７０２，７０３…コネクタユニット、７０ａ…連通路、７０１ａ…ボルト挿入穴（取付部）、７０２ａ…共通配策経路、７０３ａ…冷却通路（冷却手段）、ＣＬ…コモンレール（蓄圧器）、ＣＮ１…共通コネクタ、ＩＮＪ…燃料噴射弁。

Claims (11)

1. 車両のエンジンルームに搭載された複数気筒の内燃機関に適用されるとともに、燃料を蓄圧する蓄圧器から高圧配管を通じて各々の燃料噴射弁に燃料を分配供給し、前記燃料噴射弁に形成された噴孔から燃料を噴射する燃料噴射システムに適用され、
   前記高圧配管と前記燃料噴射弁とを連通させる連通路が、各気筒に対応して複数形成されたコネクタユニットと、
   複数の前記連通路に対応して前記コネクタユニットに複数取り付けられ、前記連通路を流通する高圧燃料の圧力を検出する燃圧センサと、
   を備えることを特徴とする燃圧センサ搭載構造。
2. 前記コネクタユニットは、前記燃料噴射弁と前記高圧配管との間に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の燃圧センサ搭載構造。
3. １つの前記コネクタユニットに、前記内燃機関が有する全ての気筒に対する前記連通路が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃圧センサ搭載構造。
4. 前記コネクタユニットは、前記内燃機関を構成するシリンダヘッドに取り付けられて固定される取付部を有するとともに、複数の前記燃料噴射弁を前記シリンダヘッドに固定させるクランプとして機能することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃圧センサ搭載構造。
5. 前記コネクタユニットを複数備え、
   前記コネクタユニットの各々は、前記内燃機関を構成するシリンダヘッドに取り付けられて固定される取付部を有するとともに、複数の前記燃料噴射弁を前記シリンダヘッドに固定させるクランプとして機能することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃圧センサ搭載構造。
6. 前記コネクタユニットには、複数の前記燃圧センサの配線が配策される共通配策経路が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の燃圧センサ搭載構造。
7. 前記コネクタユニットには、複数の前記燃圧センサの配線が接続された共通コネクタが取り付けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の燃圧センサ搭載構造。
8. 前記コネクタユニットには、複数の前記燃圧センサを冷却する冷却手段が備えられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の燃圧センサ搭載構造。
9. 前記冷却手段は、前記コネクタユニット内部に形成されて冷却液を流通させる冷却通路を有することを特徴とする請求項８に記載の燃圧センサ搭載構造。
10. 車両のエンジンルームに搭載された内燃機関に適用されるとともに、燃料を蓄圧する蓄圧器から高圧配管を通じて燃料噴射弁に燃料を供給し、前記燃料噴射弁に形成された噴孔から燃料を噴射する燃料噴射システムに適用され、
    内燃機関のシリンダヘッドに前記燃料噴射弁を固定させるクランプを備え、
    前記クランプには、前記高圧配管と前記燃料噴射弁とを連通させる連通路が内部に形成されるとともに、前記連通路を流通する高圧燃料の圧力を検出する燃圧センサが取り付けられていることを特徴とする燃圧センサ搭載構造。
11. 内燃機関に搭載されて噴孔から燃料を噴射する燃料噴射弁、及び前記燃料噴射弁に高圧燃料を供給する高圧配管の少なくとも１つと、
    請求項１〜１０のいずれか１つに記載の燃圧センサと、
    請求項１〜９のいずれか１つに記載のコネクタユニット、又は請求項１０に記載のクランプと、
    を備えることを特徴とする燃圧検出システム。

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