JP6194722B2 - Engine fuel injector - Google Patents
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Description
この発明はエンジンの燃料噴射装置、特に共通の燃料供給通路から分岐した下流側高圧燃料管に気筒毎のインジェクタを結合した燃料噴射装置において、各インジェクタからの燃料噴射に起因する共振騒音を低減する技術に関する。 The present invention reduces resonance noise caused by fuel injection from each injector in an engine fuel injection device, particularly a fuel injection device in which an injector for each cylinder is coupled to a downstream high-pressure fuel pipe branched from a common fuel supply passage. Regarding technology.
エンジン本体からの振動入力による各インジェクタ振動を低減するため、気筒毎にインジェクタとこれに対応する下流側高圧燃料管との間に座金状の質量物を設けるものがある(特許文献1参照)。 In order to reduce vibration of each injector due to vibration input from the engine body, there is a cylinder provided with a washer-like mass between each injector and the corresponding downstream high-pressure fuel pipe (see Patent Document 1).
ところで、上記特許文献1の技術のように、インジェクタとこれに対応する下流側高圧燃料管との間に座金状の質量物を設けるのでは、下流側高圧燃料管の仕様を見直す必要がある。座金状の質量物が加わるスペースの分だけ下流側高圧燃料管の形状を見直して再設計することが必要となり、余計なコストアップを招くのである。 By the way, in the case of providing a washer-like mass between the injector and the corresponding downstream high-pressure fuel pipe as in the technique of Patent Document 1, it is necessary to review the specifications of the downstream high-pressure fuel pipe. It is necessary to review and redesign the shape of the high-pressure fuel pipe on the downstream side by the amount of space to which the washer-like mass is added, resulting in an extra cost increase.
そこで本発明は、下流側高圧燃料管の仕様を変更することなく各インジェクタからの燃料噴射に起因する共振を低減し得る装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus that can reduce resonance caused by fuel injection from each injector without changing the specifications of the downstream high-pressure fuel pipe.
本発明のエンジンの燃料噴射装置は、気筒毎のインジェクタが、共通の燃料供給通路から分岐した下流側高圧燃料管に結合され、前記気筒毎のインジェクタをシリンダヘッドに装着したエンジンの燃料噴射装置である。本発明の一形態では、インジェクタに結合された下流側高圧燃料管の直線部毎に質量物を装着し、質量物の質量を、インジェクタとこのインジェクタに結合された下流側高圧燃料管とからなる振動系の共振周波数が低下する側となり、かつ複数の振動系の共振周波数が同一とならないように設定する。 The fuel injection system of an engine of the present invention, an injector for each cylinder is coupled to the downstream high pressure fuel pipe branched from a common fuel supply passage, an injector for each of the cylinders in fuel injection system of an engine mounted on the cylinder head Oh Ru. In one aspect of the present invention, the mass was attached to each straight portion of the downstream high pressure fuel tube coupled to Lee Njekuta, the mass of the mass thereof, from the injector and the downstream high-pressure fuel pipe which is coupled to the injector It is set so that the resonance frequency of the vibration system becomes lower and the resonance frequencies of the plurality of vibration systems are not the same .
本発明によれば、既に仕様の決まっている下流側高圧燃料管の直線部毎に質量物を後付けするだけで、各インジェクタへのエンジン本体からの振動入力に対する共振を低減できる。つまり、どんな仕様の燃料噴射装置を有するエンジンを搭載する車両であっても、燃料噴射装置を構成する部品の仕様を変更することなく対応できる。これによって、本発明を適応できる車種を拡大することができる。 According to the present invention, the resonance with respect to the vibration input from the engine main body to each injector can be reduced only by retrofitting a mass for each straight portion of the downstream high-pressure fuel pipe whose specification has already been determined. That is, even a vehicle equipped with an engine having a fuel injection device of any specification can be handled without changing the specifications of the parts constituting the fuel injection device. As a result, the vehicle types to which the present invention can be applied can be expanded.
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態のディーゼルエンジン(以下、単に「エンジン」という。)1の概略斜視図、図8は4つの各インジェクタ9A〜9Dとコモンレール6とを各下流側高圧燃料管7A〜7Dを介して接続する部位の概略図である。図1においては、直列4気筒エンジンのシリンダヘッド2を主に示している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic perspective view of a diesel engine (hereinafter simply referred to as “engine”) 1 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram illustrating four
エンジン1のシリンダヘッド2にはコモンレール式燃料噴射装置3(燃料噴射装置)を備える。コモンレール式燃料噴射装置3は、サプライポンプ4と、1本の上流側高圧燃料管5と、1つのコモンレール6と、4本の下流側高圧燃料管7A,7B,7C,7Dと、4つのインジェクタ9A,9B,9C,9Dとから主に構成されている。ここではインジェクタ9Aが1番気筒用、インジェクタ9Bが2番気筒用、インジェクタ9Cが3番気筒用、インジェクタ9Dが4番気筒用であるとする。
The cylinder head 2 of the engine 1 includes a common rail fuel injection device 3 (fuel injection device). The common rail
図示しないサプライポンプと各気筒共通の燃料供給通路であるコモンレール6とが上流側高圧燃料管5を介して接続されている。コモンレール6から分岐して接続された4本の各下流側高圧燃料管7A〜7Dの端部に気筒毎の各インジェクタ9A〜9Dが接続され、これら各インジェクタ9A〜9Dは、シリンダヘッド2に一列に取り付けられている。
A supply pump (not shown) and a
図1ではシリンダヘッド2がエンジンカバー60で被覆されているため、インジェクタ9A〜9Dの形状を示していないが、詳細にはインジェクタ9A〜9Dは各気筒の燃焼室に直接臨んで設けられている。図9で後述するように、例えばインジェクタ9Aの全体は棒状に形成され、インジェクタ9Aの側方(図9で左側方)に燃料入口が形成されている。このインジェクタ9Aの燃料入口に金属製の直管状パイプ11Aを被せている。この直管状パイプ11Aの先端にはフレアナット12Aを有している。このフレアナット12Aで下流側高圧燃料管7Aと直管状パイプ11Aとを連結している。インジェクタ9Aの下端には針弁が弁座から持ち上がることによって燃料が噴射され針弁が弁座に着座することによって燃料噴射を停止するノズルを備えている。このように構成される4つの各インジェクタ9A〜9Dは、図示しないが、端部がシリンダヘッド2にボルトで締結されたフォークの二股部に胴体部分(ボディ)を挟持されることによって、シリンダヘッド2に支持されている。
In FIG. 1, since the cylinder head 2 is covered with the
図1に戻り、エンジンカバー60の間から各インジェクタ9A〜9Dの上端部が見えている。またエンジンカバー60の間から各フレアナット12A〜12Dが見えている。
4つの下流側高圧燃料管7A〜7Dのコモンレール6への取り付け位置は、この順でなく、図8にも示したように7A,7C,7B,7Dの順にコモンレール6に取り付けられている。このため、2番気筒インジェクタ9Bに結合する下流側高圧燃料管7Bと、3番気筒インジェクタ9Cに結合する下流側高圧燃料管7Cとが交差している。
Returning to FIG. 1, the upper ends of the injectors 9 </ b> A to 9 </ b> D can be seen from between the engine covers 60. Further, the flare nuts 12 </ b> A to 12 </ b> D are visible from between the engine covers 60.
The positions where the four downstream high-
エンジン本体からの振動入力によるインジェクタ9Aの振動がインジェクタ9Aから該インジェクタ9Aに結合された下流側高圧燃料管7Aに伝わり、インジェクタ9Aと下流側高圧燃料管7Aとからなる振動系の共振により増幅されてコモンレール6に伝わる。また、インジェクタ9Aと下流側高圧燃料管7Aとからなる振動系の共振が、他の気筒のインジェクタ9B,9C,9Dと下流側高圧燃料管7B,7C,7Dとからなる振動系の共振を引き起こす。
The vibration of the
各インジェクタ9A〜9Dに結合された下流側高圧燃料管7A〜7Dからなる振動系の各共振周波数は基本的に気筒毎に相違する。このため、4気筒の場合には共振周波数の異なる4つの振動系を有する。そして、1の振動系の共振が他の振動系に影響する。以下、4つの振動系を区別するときには、1番気筒インジェクタ9Aと該インジェクタ9Aに結合された下流側高圧燃料管7Aとからなる振動系を「1番気筒インジェクタの振動系」という。同様に、2番気筒のインジェクタ9Bと該インジェクタ9Bに結合された下流側高圧燃料管7Bとからなる振動系を「2番気筒インジェクタの振動系」という。また、3番気筒のインジェクタ9Cと該インジェクタ9Cに結合された下流側高圧燃料管7Cとからなる振動系を「3番気筒インジェクタの振動系」、4番気筒のインジェクタ9Dと該インジェクタ9Dに結合された下流側高圧燃料管7Dとからなる振動系を「4番気筒インジェクタの振動系」という。
Resonance frequencies of the vibration system including the downstream high-
4つの各振動系の共振を低減することが必要となる理由は各インジェクタ9A〜9Dの機能を保証できる限界の振動加速度(この限界の振動加速度を、以下単に「限界振動加速度」という。)が予め決められているためである。
The reason why it is necessary to reduce the resonance of each of the four vibration systems is the limit vibration acceleration that can guarantee the functions of the
こうした4つの各振動系による共振に伴う振動を低減するようにした、第1実施形態に対する比較例1,2がある。これについて説明すると、図2、図3は比較例1,2のコモンレール式燃料噴射装置3の概略斜視図である。まず、図2に示した比較例1では、各下流側高圧燃料管7A〜7Dの取付け用ナット61A〜61Dと各インジェクタ9A〜9Dの燃料入口との間に、座金式の各質量体62A,62B,62C,62Dを挟んで取付け、各取付け用ナット61A〜61Dにより締め付ける。この座金状の質量体62A〜62Dの付加によって4つの各振動系毎に共振周波数での振動加速度のピークを低減し、インジェクタ振動を低減するわけである。
There are Comparative Examples 1 and 2 for the first embodiment in which vibrations caused by resonance by these four vibration systems are reduced. This will be described. FIGS. 2 and 3 are schematic perspective views of the common rail
しかしながら、比較例1では各質量体62A〜62Dの付加に伴って、各インジェクタ9A〜9Dに連結する4つの各下流側高圧燃料管7A〜7Dを全て新しい部品に交換しなければならない。各質量体62A〜62Dの付加に伴って4つの各下流側高圧燃料管7A〜7Dの仕様が全て変更になるので、その分コストが上昇する。
However, in Comparative Example 1, all the four downstream high-
また、各振動系の共振周波数の変更のため、各質量体62A〜62Dの質量を相違させたときには各質量体62A〜62Dの形状(厚さ、径)等が4つの各振動系で異なってくる。4つの各振動系で形状等が異なる各質量体62A〜62Dを工場で組み付ける際には誤って組み付ける可能性がある。さらに、インジェクタ9A〜9Dと下流側高圧燃料管7A〜7Dの間に、座金状の質量体62A〜62Dを設ける場合は、インジェクタと下流側高圧燃料管を組み付ける前に、座金状の質量体62A〜62Dを組み付ける工程を必ず設ける必要がある。
Further, due to the change of the resonance frequency of each vibration system, when the masses of the
一方、図3に示した比較例2では、隣接する2個の高圧燃料管7Aと7Bの間、7Cと7Dの間がステイ64A,64Bによって連結されている。具体的には4気筒に対し2気筒ずつ2個のステイ64A,64Bが設けられている。各ステイ64A,64Bには各質量体65A,65Bが固定され、該質量体65A,65Bの固定位置を変化させることにより、4つの各振動系の有効質量を異ならせて各振動系の共振周波数を異ならせたものである。すなわち、各質量体65A,65Bの重心が近いほど、該重心が近い側の下流側高圧燃料管7B,7Dは、重心から遠い方の下流側高圧燃料管7A,7Cに比較して、振動系の有効質量が大きくなるので、各質量体65A,65Bの重心の位置を変えることにより、有効質量を振動系毎に異ならせることができる。
On the other hand, in the comparative example 2 shown in FIG. 3, two adjacent high-
言い換えると、比較例2は共振の相対的に小さい振動系と共振の相対的に大きい振動系とを質量体65A,65Bを固定したステー64A,64Bで連結することにより、共振の大きい振動系の共振を低減しようとするものである。
In other words, the comparative example 2 connects the vibration system having a relatively small resonance and the vibration system having a relatively large resonance by the
しかしながら、比較例2にも問題がある。例えば、4番気筒インジェクタ9Dの振動系の共振が相対的に小さく、残り3つの振動系の振動系の共振が相対的に大きい場合には、4番気筒インジェクタ9Dの振動系と残り3つの振動系とを質量体を固定した1つのステーで連結しなれければならない。しかしながら、共振が相対的に小さい1つの振動系で、共振が相対的に大きい残り3つの振動系の共振を全て抑制するには無理がある。あるいは、そもそも共振が相対的に小さいかまたは共振のない振動系が存在しなければ、共振の相対的に大きな振動系同士を質量体を固定したステーで連結しても意味がない。
However, Comparative Example 2 also has a problem. For example, when the resonance of the vibration system of the
そこで本発明の第1実施形態では、各下流側高圧燃料管7A〜7Dの直線部に質量物21を独立に装着する。これについて説明すると、図4は該質量物21の平面図、図5は該質量物21の正面図、図6は該質量物21の分解斜視図、図7は下流側高圧燃料管の直線部に取り付ける前の該質量物21の初期状態を示す正面図である。
Therefore, in the first embodiment of the present invention, the
質量物21は図6にも示したように下部材31、上部材41で構成され、下部材31と上部材41との間に下流側高圧燃料管7A〜7Dの直線部を挟み込むためのものである。まず下部材31は、コの字状部32、下合わせ部33、支持部34から構成され、板状の金属部材を折り曲げることによって形成されている。すなわち、図7にも示したようにコの字状部32からは下合わせ部33が右方に、支持部34が上方に延びている。コの字状部32にはコの字状部32の両側(図4で上下方向の両側)に突出する下ラバー部材35が中程まで収納され、下ラバー部材35はコの字状部32に接着剤で固定されている。下ラバー部材35の上面35aには窪み35bを下部材31の長手方向(図7で左右方向)に直交する方向に設けておく。
The
下合わせ部33の中央には、図6にも示したようにボルト51が貫通する丸穴33aが穿設され、下合わせ部33の下面33bに丸穴33aを挿通してきたボルト51と螺合するナット36が溶接で固定されている。ナット36は必ずしも溶接によって固定する必要はないが、ナット36を固定してあるほうが質量物21を装着する際の作業がし易くなる。また、支持部34には図6にも示したように水平方向に長いスリット34aを穿設している。
As shown in FIG. 6, a
一方、上部材41は、上合わせ部42、延設部43で構成され、板状の金属部材を折り曲げることによって形成されている。すなわち、延設部43は図6にも示したように上合わせ部42より上方に所定の角度傾斜して設けられている。
On the other hand, the
延設部43は下部材31のスリット34aに挿通可能なように幅が狭くされ、延設部43を下部材31のスリット34aに挿通したとき、延設部43がスリット34aの中で多少動き得るよう延設部43の厚さよりもスリット34aの上下方向幅を大きくしている。そして、延設部43を下部材31のスリット34aに挿通した後には、延設部43にグロメット44を設けることで、このグロメット44により延設部43がスリット34aから抜け出ることがないようにされている。ここで、スリット34a、延設部43及びグロメット44は、下部材31と上部材41の一端(図7で左端)を互いに動き得るように連結する機構を構成するものである。
The extending
また、上合わせ部42の下面42bには、図7にも示したように下ラバー部材35に対向する位置に、上合わせ部42の両側(図4で上下方向の両側)に突出する上ラバー部材45が接着剤で固定されている。上ラバー部材45の下面45aには窪み35bに対応する位置に窪み45bを設けておく。この窪み45bも下部材31の長手方向(図7で左右方向)に直交する方向に設けておく。
Further, on the
上合わせ部42には下合わせ部33の丸穴33aに対向する位置に長穴42aが穿設されている。この長穴42aは、上下2つの合わせ部33,42を当接させたとき、丸穴33aと重なり、さらに図6にも示したように延設部43と反対側に向けて延び出している。これは、質量物21を下流側高圧燃料管の直線部に取り付ける前の状態(初期状態)で図7にも示したようにボルト51の挿通を容易にするためである。
An
ここで、質量物21を下流側高圧燃料管の直線部に取り付ける作業手順を述べる。まず、質量物21の初期状態では、図7にも示したように延設部43とこの延設部43を挿通したスリット34aとの連結部を支点として、上合わせ部42が下合わせ部33に対し所定の角度を有している。質量物21を下流側高圧燃料管の直線部に取り付ける際には、この初期状態で上下のラバー部材35,45の窪み45a,35aの間に下流側高圧燃料管の直線部を挟み込み、上方から図7にも示したようにボルト51を長穴42a、丸穴33aに挿通する。このとき、丸穴33aの幅より長穴42aの幅を大きくしておくことで、質量物21の初期状態でもボルト51を挿通し易く作業性をよくすることができる。
Here, an operation procedure for attaching the
次には、延設部43とこの延設部43を挿通したスリット34aとの連結部を支点として、上合わせ部42を下合わせ部33に向かって回動して当接させると、図7において上ラバー45の下面45aの右端が下合わせ部33とコの字状部32の角に当接する。さらに上合わせ部42を下合わせ部33に向かって回動すると、上ラバー部材45の全体が圧縮されて変形し、上ラバー部材45が下ラバー部材35の上部にある空間に嵌り込む。さらに上合わせ部42を下合わせ部33に向かって回動すると、上ラバー部材45の下面45aが下ラバー部材35の上面35aに接近した後、図5に示したように、2つのラバー部材45,35が当接する。この状態でボルト51をナット36に締め込むことにより質量物21を下流側高圧燃料管の直線部に固定する。これで、質量物21の下流側高圧燃料管の直線部への装着を完了する。なお、図5には、下流側高圧燃料管の直線部を挟み込むことなく、上合わせ部42を下合わせ部33に向かって回動して当接させた状態を示しており、下流側高圧燃料管の直線部は記載していない。
Next, with the connecting portion between the
図8にも示したように、第1実施形態のコモンレール式燃料噴射装置3では、各インジェクタ9A〜9Dの燃料入口に金属製の直管状パイプ11A,11B,11C,11Dを被せている。この直管状パイプ11A〜11Dの先端にはフレアナット12A,12B,12C,12Dを有している。この各フレアナット12A〜12Dで各下流側高圧燃料管7A〜7Dと各直管状パイプ11A〜11Dとを連結している。そして各フレアナット12A〜12Dの近くの下流側高圧燃料管7A〜7Dに各直線部13A,13B,13C,13Dが存在している。
As shown also in FIG. 8, in the common rail
この各直線部13A〜13Dに質量物21を独立に取り付ける。各直線部13A〜13Dへの質量物21の取り付け方法は同じであるので、直線部13Aで代表させて説明すると、図9は1番気筒インジェクタ9Aと、該インジェクタ9Aに結合される下流側高圧燃料管7Aとの接続部を示す概略図である。図9に示したように上下ラバー部材45,35の窪み45b,35bに下流側高圧燃料管の直線部13Aを配置した後、質量物21の全体をフレアナット12Aに押しつけて保持する。この状態で上方よりボルト51を2つの穴42a、33aに挿通してナット36と螺合し締め込む。これによって、質量物21を下流側高圧燃料管7Aの直線部13Aのうちインジェクタ9A側端面に作業性よく装着できる。
The
なお、図8,図9に示した直管状パイプ11A〜11Dは、比較例1,2には設けられていない。第1実施形態は、直管状パイプ11A〜11Dを有しているコモンレール式燃料噴射装置3を前提として質量物21を装着するものである。第1実施形態の質量物21を装着するに際して、直管状パイプ11A〜11Dを必ず有していことが条件となるわけではない。直管状パイプ11A〜11Dを有していないコモンレール式燃料噴射装置3に対しても本発明を適用することができる。
The straight
次に、図10は、ある特定のエンジンに備えられるコモンレール式燃料噴射装置3に対し、質量物21を下流側高圧燃料管の各直線部13A〜13Dに全て装着したときの周波数に対する振動加速度の特性つまり共振周波数を示したものである。ここで、「ある特定のエンジン」とは、図1に示したと同じ直列4気筒エンジンのうち、第1実施形態の質量物を装着することになったエンジンのことである。破線は質量物21を装着する前の、実線は質量物21を装着した後の特性である。
Next, FIG. 10 shows the vibration acceleration with respect to the frequency when the
図10の上4段に破線で示したように、質量物21を装着する前の4つの各共振周波数は所定値a1,b1,c1,d1であり、4つの各振動系で異なっている。なお、入力振動としては図10の最下段に示したように2次、4次、6次、8次が一般的である。
As indicated by broken lines in the upper four stages of FIG. 10, the four resonance frequencies before mounting the
さて、1番気筒インジェクタ、4番気筒インジェクタの各振動系では、質量物21を装着することによって共振周波数が所定値a1,d1から所定値a2,d2へと小さい側にずれ、かつ共振周波数での振動加速度のピークが所定値e1,h1から所定値e2,h2へと低下している。この場合に、図示の位置に限界振動加速度があるとすれば、1番気筒インジェクタ、4番気筒インジェクタの各振動系では、質量物21を装着することによって共振周波数a2,d2での振動加速度のピークe2,h2を限界振動加速度未満にすることができる。ここで、「限界振動加速度」とは、前述のように各インジェクタ9A〜9Dの機能を保証できる限界の振動加速度で、インジェクタのメーカーによって予め決められている。
Now, in each vibration system of the No. 1 cylinder injector and No. 4 cylinder injector, by attaching the
一方、2番気筒インジェクタ、3番気筒インジェクタの振動系でも質量物21を装着することによって共振周波数が所定値b1,c1から所定値b2,c2へと小さい側にずれている。しかしながら、共振周波数は小さい側に移動するけれでも、共振周波数b2,c2での振動加速度のピークf2,g2は質量物21を装着する前の共振周波数b1,c1での振動加速度のピークf1,g1より却って上昇している。この場合に、図示の位置に限界振動加速度があるとすれば、2番気筒インジェクタ、3番気筒インジェクタの各振動系では、質量物21を装着することによって、共振周波数b2,c2での振動加速度のピークf2,g2が却って限界振動加速度を超えるものなっている。この理由は次のように考えられる。すなわち、2番気筒インジェクタの振動系に質量物21を装着した後の共振周波数b2と、3番気筒インジェクタの振動系に質量物21を装着した後の共振周波数c2とが一致することとなっている。しかも、その一致した共振周波数b2,c2が4次の入力振動のピークとも重なっている。従って、2番気筒インジェクタ、3番気筒インジェクタの振動系では、4次の入力振動の影響を受けて、質量物21を装着した後の共振周波数b2,c2での振動加速度のピークが増大したと考えられる。
On the other hand, even in the vibration system of the No. 2 cylinder injector and No. 3 cylinder injector, the resonance frequency is shifted to the smaller side from the predetermined values b1 and c1 to the predetermined values b2 and c2 by mounting the
このため、2番気筒インジェクタ、3番気筒インジェクタの各振動系では質量物21を装着しない。装着しないことによって、2番気筒インジェクタ、3番気筒インジェクタの各振動系では共振周波数b1,c1での振動加速度のピークf1,g1を限界振動加速度未満にすることができる。
For this reason, the
この結果、特定のエンジンでは、図11に示したように1番気筒インジェクタ9Aに結合された下流側高圧燃料管7Aの直線部13Aと、4番気筒インジェクタ9Dに結合された下流側高圧燃料管7Dの直線部13Dに質量物21を装着する。一方、2番気筒インジェクタ9Bに結合された下流側高圧燃料管7Bの直線部13Bと、3番気筒インジェクタ9Cに結合された下流側高圧燃料管7Cの直線部13Cに質量物21を装着しない。ここで、図11は特定のエンジンの場合の質量物の装着を示すための、4つの各インジェクタ9A〜9Dとコモンレール6を下流側高圧燃料管7A〜7Dを介して接続する部位の概略図である。
As a result, in the specific engine, as shown in FIG. 11, the
このように本実施形態では、4つの各振動系ごとに各振動系の共振周波数を簡易に変更することができるので、4つの各振動系ごとに質量物21を装着するか否かを予め適合により決定する。ここでは、図11より1番気筒インジェクタ、4番気筒インジェクタの2つの振動系に質量物21を装着することに決定したとする。そして、2つの振動系に装着することに決めた後には、2つの各振動系の共振周波数が低下する側となり、かつ1番気筒インジェクタ、4番気筒インジェクタの2つ(複数)の振動系の共振周波数が同一とならないように質量物21の質量を設定する。複数の振動系の共振周波数が同一とならないように、という条件をつけているのは、複数の振動系の共振周波数が同一であるときのほうが複数の振動系の共振周波数が同一でないときより入力振動の影響を受けやすくなるので、これを排除するためである。
As described above, in this embodiment, since the resonance frequency of each vibration system can be easily changed for each of the four vibration systems, whether or not the
次に、図11に示したように1番気筒インジェクタ、4番気筒インジェクタの2つの振動系に各質量物21を装着する際には、各質量物21とも同一の形状及び重量のものとする。この理由は次の通りである。すなわち、質量物21の形状や重量を1番気筒インジェクタ、4番気筒インジェクタの2つの振動系で相違させることによっても、2つの振動系の共振周波数での振動加速度のピークを限界振動加速度未満にすることはできる。しかしながら、1番気筒インジェクタ、4番気筒インジェクタの2つの振動系で質量物21の形状や重量を相違させるとすると、質量物21の振動系別の管理が必要となり、その分組み付け工数が増える。しかも、質量物21の振動系別の管理をしたとしても、1番気筒インジェクタの振動系用の質量物21と4番気筒インジェクタの振動系用の質量物21とを取り違える(誤組み付けが生じる)ことを避けることができない。そこで1番気筒インジェクタ、4番気筒インジェクタの2つの振動系に装着する各質量物21とも、すべて同一の形状及び重量のものとすることで、誤組み付けを防止し、かつ組み付け工数が増加しないようにするのである。
Next, as shown in FIG. 11, when each mass 21 is attached to the two vibration systems of the first cylinder injector and the fourth cylinder injector, each mass 21 has the same shape and weight. . The reason is as follows. That is, by making the shape and weight of the
ここで、本実施形態の作用効果を説明する。 Here, the effect of this embodiment is demonstrated.
本実施形態では、気筒毎のインジェクタ9A〜9Dが、コモンレール6から分岐した下流側高圧燃料管7A〜7Dに結合され、気筒毎のインジェクタ9A〜9Dをシリンダヘッド2に装着したエンジンのコモンレール式燃料噴射装置3 を前提とする。そして、インジェクタ9A〜9Dに結合された下流側高圧燃料管7A〜7Dの直線部13A,13B,13C,13D毎に質量物21を装着する。本実施形態によれば、既に仕様の決まっている下流側高圧燃料管7A〜7Dの直線部13A〜13D毎に質量物21を後付けするだけで、各インジェクタ9A〜9Dからの燃料噴射に起因する共振を低減できる。つまり、どんな仕様のコモンレール式燃料噴射装置3を有するエンジンを搭載する車両であっても、コモンレール式燃料噴射装置3を構成する部品の仕様を変更することなく対応できる。これによって、本発明を適応できる車種を拡大することができる。
In this embodiment, the
本実施形態では、インジェクタ9A〜9Dと該インジェクタに結合された下流側高圧燃料管7A〜7Dとからなる振動系の共振周波数での振動加速度が限界振動加速度(予め決まった振動加速度)を超える場合にのみ質量物21を装着する。これによって、共振周波数での振動加速度が限界振動加速度LMTを超える振動系で生じる共振を効果的に抑制できる。
In the present embodiment, when the vibration acceleration at the resonance frequency of the vibration system including the
質量物21をインジェクタ9A〜9Dに結合された下流側高圧燃料管7A〜7Dの直線部13A〜13D毎に装着したとき、質量物21を装着後の振動系の振動加速度が限界振動加速度LMT(予め決まっている振動加速度)を却って超えることがある。本実施形態では、装着後の振動系の共振周波数での振動加速度が限界振動加速度を超えるときには質量物21を装着しない。これによって、質量物21の装着により却って装着後の振動系の共振周波数での振動加速度が限界振動加速度を超えることを回避することができる。
When the
本実施形態では、予め決まっている振動加速度は限界振動加速度LMT(インジェクタの機能を保証できる限界の振動加速度)である。これによって、4つの各インジェクタ9A〜9Dから燃料が噴射する際に発生する針弁の着座による衝撃入力を加振力とする共振が生じても、4つの各インジェクタ9A〜9Dの機能を保証できる。
In this embodiment, the predetermined vibration acceleration is the limit vibration acceleration LMT (the limit vibration acceleration that can guarantee the function of the injector). As a result, the function of each of the four
4つの各振動系の振動加速度が限界振動加速度LMT以下となるように各振動系毎に形状や質量が異なる質量物21を別々に用意する方法がある。しかしながら、この方法では工場で誤って組み付けられる可能性がある。また、4つの各振動系毎に質量物21の形状や質量が異なるのでは、組み付け時に間違えないように注意する必要があり、その分組み付け時の時間が長くなってしまう。一方、本実施形態によれば、下流側高圧燃料管7A〜7Dの直線部63A〜63D毎に装着する質量物21は、すべて同一の形状及び質量のものとしている。すべて同一の形状及び質量を有する質量物21とすることで、誤組み付けの問題をなくすことができる。かつ、すべて同一の形状及び質量を有する質量物21を装着するのであるから組み付け時の時間を短縮することができる。
There is a method of separately preparing mass objects 21 having different shapes and masses for each vibration system so that the vibration acceleration of each of the four vibration systems is equal to or less than the limit vibration acceleration LMT. However, this method can be mistakenly assembled at the factory. Further, if the shape and mass of the
本実施形態によれば、質量物21の質量を、インジェクタ9A〜9Dと該インジェクタ9A〜9Dが結合された下流側高圧燃料管7A〜7Dとからなる振動系の共振周波数が低下する側となり、かつ複数の振動系の共振周波数が同一とならないように設定する。これによって、すべて同一の形状及び質量を有する質量物21を装着していても、各インジェクタ9A〜9Dからの燃料噴射に起因する共振を低減できる。
According to the present embodiment, the mass of the
本実施形態によれば、質量物21は、2つの部材31,41(2つの金属部材)と、連結機構(34a,43,44)と、ボルト51とで構成される。ここで、上記2つの部材31,41は、板状の部材より形成され下流側高圧燃料管7A〜7Dの直線部13A〜13Dを挟み得るものである。上記連結機構(34a,43,44)は、2つの部材31,41の一端を互いに動き得るように連結するものである。上記ボルト51は、2つの部材31,41の他端に挿通し2つの部材31,41を締め付け得るものである。これによって、ボルト51の長さを変更するだけで質量物21の質量変更を簡易かつ安価に行うことができる。
According to the present embodiment, the
インジェクタ9A〜9Dと該インジェクタに結合された下流側高圧燃料管7A〜7Dとからなる振動系の共振周波数が低下する側となり、かつ複数の振動系の共振周波数が同一とならないように設定する際には、質量物21の質量を変化させて適合する必要がある。この場合に本実施形態によれば、2つの部材31,41と、2つの部材31,41の一端を互いに動き得るように連結する連結機構(34a,43,44)と、2つの部材材31,41の他端に挿通し2つの部材31,41を締め付け得るボルト51とで構成される。そして、ボルト51の長さを変更することにより、インジェクタ9A〜9Dと該インジェクタ9A〜9Dが結合された下流側高圧燃料管7A〜7Dとからなる振動系の共振周波数が低下する側となり、かつ複数の振動系の共振周波数が同一とならないように設定する。これによって、市販されている長さだけが異なる1種類のボルト51の中から最適なものを選択するだけで対応することができる。すなわち、市販のボルト51の長さのみの変更で質量変化に対応することができる。市販のボルト51を使えるので、コストアップを抑制できる。
When setting so that the resonance frequency of the vibration system including the
2つの部材31,41は金属部材であるので、2つの部材31,41で下流側高圧燃料管7A〜7Dの直線部63A〜63Dを挟んで固定するのでは、直線部63A〜63Dが傷つかないように質量物を装着する必要があり、その分時間がかかり作業性が悪くなる。一方、本実施形態によれば、2つの部材31,41のうち下流側高圧燃料管7A〜7Dの直線部13A〜13Dを挟み得る側に、2つの部材31,41の幅よりはみ出すラバー部材35,45を備えている。これによって、上下のラバー部材35,45が緩衝材として働き、2つの部材31,41と同じく金属部材である下流側高圧燃料管7A〜7Dとが接触して下流側高圧燃料管7A〜7Dに傷がつくことを防止できる。また、工場での作業性もよくなる。
Since the two
実施形態では、下ラバー部材35をコの字状部32の両側(図4で上下方向の両側)に突出して、上ラバー部材45を上合わせ部42の両側(図4で上下方向の両側)に突出して設けたが、この場合に限られない。例えば上下のラバー部材35,45を同じ側の片側にだけ突出させて設けてもかまわない。
In the embodiment, the
実施形態では、質量物21を下流側高圧燃料管7A〜7Dの直線部13A〜13Dにボルト51で固定する場合で説明したが、この場合に限られない。例えば、ボルト以外の締結金具を用いて質量物21を下流側高圧燃料管7A〜7Dの直線部13A〜13Dに固定してもかまわない。また、接着剤を用いて質量物21を下流側高圧燃料管7A〜7Dの直線部13A〜13Dに固定してもかまわない。
In the embodiment, the description has been given of the case where the
1 エンジン
2 シリンダヘッド
3 コモンレール式燃料噴射装置(燃料噴射装置)
6 コモンレール(共通の燃料供給通路)
7A,7B,7C,7D 下流側高圧燃料管
9A,9B,9C,9D インジェクタ
13A,13B,13C,13D 直線部
21 質量物
31 下部材(金属部材)
35 ラバー部材
36 ナット
41 上部材(金属部材)
45 ラバー部材
51 ボルト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2
6 Common rail (common fuel supply passage)
7A, 7B, 7C, 7D Downstream high-
35
45
Claims (8)
前記インジェクタに結合された下流側高圧燃料管の直線部毎に質量物を装着し、
前記質量物の質量を、前記インジェクタと該インジェクタに結合された下流側高圧燃料管とからなる振動系の共振周波数が低下する側となり、かつ複数の前記振動系の共振周波数が同一とならないように設定した、エンジンの燃料噴射装置。 In an engine fuel injection device in which an injector for each cylinder is coupled to a downstream high-pressure fuel pipe branched from a common fuel supply passage, and the injector for each cylinder is attached to a cylinder head.
A mass is attached to each straight portion of the downstream high-pressure fuel pipe coupled to the injector ,
The mass of the mass is on the side where the resonance frequency of the vibration system composed of the injector and the downstream high-pressure fuel pipe coupled to the injector decreases, and the resonance frequencies of the plurality of vibration systems are not the same. The engine fuel injection device that was set .
板状の部材より形成され前記下流側高圧燃料管の直線部を挟み得る2つの金属部材と、
前記2つの金属部材の一端を互いに動き得るように連結する連結機構と、
前記2つの金属部材の他端に挿通し前記2つの部材を締め付け得るボルトと
で構成される、請求項1から5までのいずれか一つに記載のエンジンの燃料噴射装置。 The mass is
Two metal members formed of a plate-like member and sandwiching the straight portion of the downstream high-pressure fuel pipe;
A connection mechanism for connecting one end of the two metal members so as to move with respect to each other;
The composed of the two inserted into the other end of the metal member bolts may tighten the two members, the fuel injection system for an engine according to any one of claims 1 to 5.
板状の部材より形成され前記下流側高圧燃料管の直線部を挟み得る2つの金属部材と、
前記2つの金属部材の一端を互いに動き得るように連結する連結機構と、
前記2つの金属部材の他端に挿通し前記2つの部材を締め付け得るボルトと
で構成され、
前記ボルトの長さを変更することにより、前記振動系の共振周波数が低下する側となり、かつ複数の前記振動系の共振周波数が同一とならないように前記質量物の質量を設定した、請求項1から5までのいずれか一つに記載のエンジンの燃料噴射装置。 The mass is
Two metal members formed of a plate-like member and sandwiching the straight portion of the downstream high-pressure fuel pipe;
A connection mechanism for connecting one end of the two metal members so as to move with respect to each other;
A bolt that can be inserted into the other end of the two metal members and tighten the two members;
By changing the length of the bolt becomes a side where the resonance frequency of the vibration system is lowered, and the resonance frequency of the plurality of vibration systems have set the mass of the mass thereof so as not the same, according to claim 1 To 5. The fuel injection device for an engine according to any one of items 1 to 5 .
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