JP5316196B2

JP5316196B2 - 燃料噴射装置

Info

Publication number: JP5316196B2
Application number: JP2009103883A
Authority: JP
Inventors: 周各務; 淳近藤; 友基藤野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-04-22
Filing date: 2009-04-22
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2029-04-22
Also published as: DE102010016536A1; JP2010255461A

Description

本発明は、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射装置に関するものである。

従来の燃料噴射装置は、高圧燃料を蓄えた蓄圧器内の圧力（所謂レール圧）を制御するために、蓄圧器に装着された圧力センサによりレール圧を検出するようになっている（例えば、特許文献１参照）。そして、一般的には、圧力センサは蓄圧器に螺合して固定される。

特開２００８−２４０５４４

近年、噴射弁に近い位置で燃料圧力を検出するために、蓄圧器と噴射弁とを接続する燃料配管の途中に圧力センサを配置することが検討されている。この場合、圧力センサを燃料配管に螺合することは困難であるため、圧力センサを燃料配管に固定するために新たにクランプ部材等が必要となり、それにより装置の大型化、ひいては搭載スペースの増加を招いてしまう。

本発明は上記点に鑑みて、蓄圧器と噴射弁とを接続する燃料配管の途中に圧力センサを配置する燃料噴射装置において、装置の大型化あるいは搭載スペースの増加を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、高圧燃料を蓄える蓄圧器（１）と、この蓄圧器（１）から供給される燃料を多気筒内燃機関に噴射する複数の噴射弁（２）と、蓄圧器（１）内の燃料を噴射弁（２）に導く複数の燃料配管（４）と、燃料配管（４）の途中に配置されて、燃料配管（４）内を流れる燃料の圧力を検出する圧力センサ（５）とを備え、一対の燃料配管（４）内を流れる燃料の圧力が１つの圧力センサ（５）にて検出されるように構成されるとともに、１つの圧力センサ（５）および一対の燃料配管（４）が１つのクランプ部材（８）によって内燃機関に固定されていることを特徴とする。

これによると、燃料配管用のクランプ部材と圧力センサ用のクランプ部材をそれぞれ用いる場合と比較して、クランプ部材（８）の数を少なくすることができるため、装置の大型化あるいは搭載スペースの増加を抑制することができる。

また、圧力センサ（５）の数を少なくすることができるため、装置の大型化あるいは搭載スペースの増加をさらに抑制することができる。

請求項２に記載の発明では、高圧燃料を蓄える蓄圧器（１）と、この蓄圧器（１）から供給される燃料を多気筒内燃機関に噴射する複数の噴射弁（２）と、蓄圧器（１）内の燃料を噴射弁（２）に導く複数の燃料配管（４）と、燃料配管（４）の途中に配置されて、燃料配管（４）内を流れる燃料の圧力を検出する圧力センサ（５）とを備え、１つの燃料配管（４）は、蓄圧器（１）から噴射弁（２）に至る途中で２つに分岐して一対の噴射弁（２）に接続され、圧力センサ（５）は、燃料配管（４）における分岐部よりも蓄圧器（１）に近い側に配置され、燃料配管（４）および圧力センサ（５）は、共通のクランプ部材（６）によって内燃機関に固定されていることを特徴とする。

これによると、圧力センサ（５）の数を少なくすることができるため、装置の大型化あるいは搭載スペースの増加をさらに抑制することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の前提となる第１参考例に係る燃料噴射装置の要部の構成を示す図である。図１の圧力センサ周辺の構成を示す断面図である。本発明の前提となる第２参考例に係る燃料噴射装置における圧力センサ周辺の構成を示す断面図である。本発明の第１実施形態に係る燃料噴射装置の要部の構成を示す図である。図４の圧力センサ周辺の構成を示す断面図である。本発明の第２実施形態に係る燃料噴射装置の要部の構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各参考例と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１参考例）
本発明の第１参考例について説明する。図１に示すように、燃料噴射装置は、高圧燃料が蓄えられる蓄圧器１を備え、この蓄圧器１には複数の噴射弁２が接続されている。噴射弁２は、制御装置（以下、ＥＣＵという）３に制御されて所定の時期に所定の期間開弁して、蓄圧器１から供給される高圧燃料を内燃機関（より詳細にはディーゼルエンジン、図示せず）の各気筒内に噴射する。なお、噴射弁２は、内燃機関の各気筒毎に設けられる。ここでは、４気筒エンジンの２気筒分の噴射弁のみを示し、他の気筒の噴射弁については図示を省略している。

蓄圧器１と噴射弁２は燃料配管４によって接続されており、蓄圧器１内の燃料は燃料配管４を介して噴射弁２に導かれるようになっている。また、燃料配管４の途中には、燃料配管４内を流れる燃料の圧力を検出する圧力センサ５が配置されている。なお、圧力センサ５は、各燃料配管４毎に設けられる。

ＥＣＵ３は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶したプログラムに従って演算処理を行うものである。ＥＣＵ３には、圧力センサ５からの信号が随時入力されるとともに、エンジン回転数、車両のアクセルペダルの踏み込み量に相当するアクセル開度等の種々の情報が随時入力される。そして、ＥＣＵ３は、エンジンや車両の運転状態に応じた最適の噴射時期、噴射量（噴射期間）を算出して、各噴射弁２の開弁時期および開弁期間を制御する。

次に、燃料配管４および圧力センサ５の固定構造について説明する。図２に示すように、内燃機関のシリンダブロック１００には、断面円弧状の溝部１０１が形成されている。燃料配管４は、全体的には円筒形状になっているが、圧力センサ５が装着される部位は、平面部４１と円筒部４２が形成されている。また、平面部４１には、内外を連通させる連通孔４３が形成されている。

圧力センサ５は、金属よりなる有底円筒状の導圧管５１を備え、圧力検出素子や回路チップ等の回路部品を搭載した回路基板５２が導圧管５１の底部に配置され、さらに、回路基板５２や図示しないターミナルを収容するとともに導圧管５１と一体化された樹脂製のコネクタ部５３を備えている。

導圧管５１の開口側の端面が燃料配管４の平面部４１に気密的に当接し、導圧管５１内に形成された導圧孔５１１が燃料配管４の連通孔４３を介して燃料配管４内と連通している。そして、燃料配管４内の圧力が連通孔４３および導圧孔５１１を介して回路基板５２の圧力検出素子の近傍に導かれ、圧力センサ５は燃料配管４内を流れる燃料の圧力に応じた電気信号を出力するようになっている。

燃料配管４および圧力センサ５は、共通のクランプ部材６によって内燃機関のシリンダブロック１００に固定されている。このクランプ部材６は、金属製の板を折り曲げて形成されている。より詳細には、クランプ部材６は、コ字状に形成されたクランプ本体部６１と、このクランプ本体部６１の両端部に設けられた一対のフランジ部６２とを備えている。また、クランプ本体部６１における底部には本体部孔６１１が形成され、フランジ部６２にはフランジ部孔６２１が形成されている。

そして、燃料配管４の円筒部４２をシリンダブロック１００の溝部１０１に配置し、圧力センサ５の導圧管５１を燃料配管４の平面部４１に当接させ、さらに、クランプ部材６の本体部孔６１１内に圧力センサ５のコネクタ部５３を挿入した状態で、ボルト７をフランジ部孔６２１に挿入後シリンダブロック１００に螺合させて、クランプ部材６のフランジ部６２をシリンダブロック１００側に押し付ける。これにより、クランプ部材６によって導圧管５１が燃料配管４に押し付けられるとともに、燃料配管４がシリンダブロック１００に押し付けられ、その結果、燃料配管４および圧力センサ５がシリンダブロック１００に固定される。

本参考例では、燃料配管４および圧力センサ５を共通のクランプ部材６によってシリンダブロック１００に固定するため、燃料配管用のクランプ部材と圧力センサ用のクランプ部材をそれぞれ用いる場合と比較して、クランプ部材の数を少なくすることができ、装置の大型化あるいは搭載スペースの増加を抑制することができる。

（第２参考例）
本発明の第２参考例について説明する。本参考例は、燃料配管４および圧力センサ５の固定構造を変更したものである。その他に関しては第１参考例と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図３に示すように、圧力センサ５の樹脂製のコネクタ部５３には、ボルト７が挿入されるコネクタ部孔５３１が２つ形成されている。また、シリンダブロック１００の溝部１０１は断面矩形状になっている。

そして、燃料配管４の円筒部４２をシリンダブロック１００の溝部１０１に配置し、圧力センサ５の導圧管５１を燃料配管４の平面部４１に当接させ、導圧管５１とシリンダブロック１００との間に燃料配管４を狭持した状態で、ボルト７をコネクタ部孔５３１に挿入後シリンダブロック１００に螺合させる。これにより、圧力センサ５によって燃料配管４がシリンダブロック１００に押し付けられ、その結果、燃料配管４および圧力センサ５がシリンダブロック１００に固定される。

本参考例では、燃料配管４および圧力センサ５を固定するクランプ部材が不要であるため、装置の大型化あるいは搭載スペースの増加を抑制することができる。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態は、燃料配管４および圧力センサ５の固定構造を変更したものである。その他に関しては第１参考例と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図４に示すように、隣接する一対の燃料配管４と１つの圧力センサが１つのクランプ部材８によってシリンダブロック１００に固定されるようになっている。

図５に示すように、燃料配管４は、円筒形状になっており、圧力センサ５が装着される部位には、内外を連通させる連通孔４３が形成されている。

圧力センサ５の導圧管５１は、燃料配管４の連通孔４３に挿入される円筒状の挿入筒部５１２を２つ備えている。連通孔４３に挿入筒部５１２を挿入することにより、一対の燃料配管４内の圧力が導圧孔５１１を介して回路基板５２の圧力検出素子の近傍に導かれ、圧力センサ５は一対の燃料配管４内を流れる燃料の圧力に応じた電気信号を出力するようになっている。

ここで、１つの圧力センサ５が接続される一対の燃料配管４は、燃料噴射順番が離れている２つの気筒の配管である。換言すると、例えば４気筒エンジンで燃料噴射順番が１→３→４→２気筒である場合、その一対の燃料配管４は、１つは第１気筒と第４気筒の燃料配管であり、残りの１つは第２気筒と第３気筒の燃料配管である。そして、一対の燃料配管４に接続された２つの噴射弁２は異なるタイミングで燃料を噴射するため、一方の噴射弁から燃料を噴射している際に圧力センサ５にて検出した圧力は、その一方の噴射弁に接続された燃料配管内の燃料の圧力とみなすことができる。

クランプ部材８は、金属製の板を折り曲げて形成されている。より詳細には、クランプ部材８は、圧力センサ５を保持する１つのセンサ保持部８１と、このセンサ保持部８１の両端部に設けられて燃料配管４を保持する一対の配管保持部８２と、この配管保持部８２の各端部に設けられた一対のフランジ部８３とを備えている。また、センサ保持部８１にはセンサ保持部孔８１１が形成され、フランジ部８３にはフランジ部孔８３１が形成されている。

そして、圧力センサ５の挿入筒部５１２を一対の燃料配管４の連通孔４３に挿入し、クランプ部材８のセンサ保持部孔８１１内に圧力センサ５のコネクタ部５３を挿入した後、ボルト７をフランジ部孔８３１に挿入後シリンダブロック１００に螺合させる。これにより、配管保持部８２によって一対の燃料配管４がシリンダブロック１００に押し付けられ、その結果、隣接する一対の燃料配管４と１つの圧力センサが１つのクランプ部材８によってシリンダブロック１００に固定される。

本実施形態では、一対の燃料配管４と１つの圧力センサが１つのクランプ部材８によってシリンダブロック１００に固定されるため、第１参考例の燃料噴射装置と比較して、クランプ部材の数を半減することができ、装置の大型化あるいは搭載スペースの増加をさらに抑制することができる。また、圧力センサ５の数を半減することができるため、装置の大型化あるいは搭載スペースの増加を一層抑制することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、燃料配管４の接続関係を変更したものである。その他に関しては第１参考例と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図６に示すように、１つの燃料配管４は、蓄圧器１から噴射弁２に至る途中で２つに分岐して２つの噴射弁２に接続されている。ここで、１つの燃料配管４に接続される２つの噴射弁２は、燃料噴射順番が離れている２つの気筒の噴射弁である。

また、圧力センサ５は、燃料配管４における分岐部よりも蓄圧器１に近い側に配置されている。なお、燃料配管４および圧力センサ５の固定構造は、第１参考例と同じである。

これによると、第１参考例の燃料噴射装置と比較して、クランプ部材の数を半減することができるとともに、圧力センサ５の数を半減することができるため、装置の大型化あるいは搭載スペースの増加をさらに抑制することができる。

なお、燃料配管４および圧力センサ５の固定構造は、第２参考例と同様の固定構造を採用することができる。

（他の実施形態）
上記各実施形態は、実施可能な範囲で任意に組み合わせが可能である。

１蓄圧器
２噴射弁
４燃料配管
５圧力センサ
６クランプ部材
８クランプ部材

Claims

高圧燃料を蓄える蓄圧器（１）と、この蓄圧器（１）から供給される燃料を多気筒内燃機関に噴射する複数の噴射弁（２）と、前記蓄圧器（１）内の燃料を前記噴射弁（２）に導く複数の燃料配管（４）と、前記燃料配管（４）の途中に配置されて、前記燃料配管（４）内を流れる燃料の圧力を検出する圧力センサ（５）とを備え、
一対の前記燃料配管（４）内を流れる燃料の圧力が１つの前記圧力センサ（５）にて検出されるように構成されるとともに、１つの前記圧力センサ（５）および一対の前記燃料配管（４）が１つのクランプ部材（８）によって前記内燃機関に固定されていることを特徴とする燃料噴射装置。
高圧燃料を蓄える蓄圧器（１）と、この蓄圧器（１）から供給される燃料を多気筒内燃機関に噴射する複数の噴射弁（２）と、前記蓄圧器（１）内の燃料を前記噴射弁（２）に導く複数の燃料配管（４）と、前記燃料配管（４）の途中に配置されて、前記燃料配管（４）内を流れる燃料の圧力を検出する圧力センサ（５）とを備え、
１つの前記燃料配管（４）は、蓄圧器（１）から前記噴射弁（２）に至る途中で２つに分岐して一対の前記噴射弁（２）に接続され、
前記圧力センサ（５）は、前記燃料配管（４）における分岐部よりも前記蓄圧器（１）に近い側に配置され、
前記燃料配管（４）および前記圧力センサ（５）は、共通のクランプ部材（６）によって前記内燃機関に固定されていることを特徴とする燃料噴射装置。