(57)【要約】【課題】高耐圧が要求されるコモンレールは、円筒状の高圧容器の軸方向に多数の配管接続部を溶接して製造していたため、コストが高くなってしまう。【解決手段】コモンレール１は、十字形状およびＴ字を呈した配管接続具２１と、複数の配管接続具２１を連通接続する連通用配管２２とによって構成される。配管接続具２１の各先端部には、ポンプ配管６およびインジェクタ配管７を接続するための配管接続部１Ｂ、配管接続具２１と連通用配管２２とを接続するための配管接続部１Ｂ’が形成される。各配管接続具２１の内部の容積Ｖ１  、Ｖ２  、連通用配管２２の内部の容積Ｖ３  によって、高圧燃料を蓄える容積部が確保される。このコモンレール１では、従来必要であった溶接技術が不要になるため、コモンレール１の製造コストを下げることができる。また、コモンレール１をコンパクト化することができ、車両への搭載性が向上する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サプライポンプから高圧燃料の供給を受けるポンプ配管、およびインジェクタへ高圧燃料を供給するインジェクタ配管が接続される配管接続部を有し、内部に高圧燃料を蓄える容積部を備えたコモンレールを具備する蓄圧式燃料噴射装置であって、
前記コモンレールは、Ｔ字または十字形状を呈した複数の配管接続具と、複数の前記配管接続具を連通接続する１つあるいは複数の連通用配管とによって構成されるものであり、
前記配管接続具の先端部には、前記配管接続部、および前記配管接続具と前記連通用配管を接続する配管接続部が形成され、
複数の前記配管接続具の内部と、１つあるいは複数の前記連通用配管の内部に前記容積部が形成されることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項２】
サプライポンプから高圧燃料の供給を受けるポンプ配管、およびインジェクタへ高圧燃料を供給するインジェクタ配管が接続される配管接続部を有し、内部に高圧燃料を蓄える容積部を備えたコモンレールを具備する蓄圧式燃料噴射装置であって、
前記コモンレールは、Ｔ字または十字形状を呈した複数の配管接続具によって構成されるものであり、
この配管接続具の先端部には、前記配管接続部、および前記配管接続具と他の配管接続具を連結する連結部が形成され、
複数の前記配管接続具の内部に前記容積部が形成されることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項３】
サプライポンプから高圧燃料の供給を受けるポンプ配管、およびインジェクタへ高圧燃料を供給するインジェクタ配管が接続される配管接続部を有し、内部に高圧燃料を蓄える容積部を備えたコモンレールを具備する蓄圧式燃料噴射装置であって、
前記コモンレールは、Ｔ字または十字形状を呈した配管接続具によって構成されるものであり、
この配管接続具の先端部には、前記配管接続部が形成され、前記配管接続具の内部に前記容積部が形成されることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記配管接続具がステーによってエンジンに取り付けられることによって、前記コモンレールが前記エンジンに取り付けられることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記配管接続具の先端部の少なくとも１つには、圧力センサ、プレッシャリミッタ、減圧弁等の機能部品が接続される機能部品接続部が設けられたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記インジェクタ配管が接続される前記配管接続部の内部の穴径は、オリフィスとして形成されることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄圧式燃料噴射装置において高圧燃料を蓄圧するコモンレールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコモンレール１は、図８に示されるように、円筒状の高圧容器１Ａに、ポンプ配管６およびインジェクタ配管７を接続するための配管接続部１Ｂ（小径のネジ部）や、プレッシャリミッタ１０、減圧弁１１、圧力センサ１５（Ｐｃセンサ）等の機能部品を取り付けるための機能部品接続部１Ｃ（大径のネジ部）等を設けたものである。
【０００３】
コモンレール１は高耐圧が要求されるため、コモンレール１を製造するためには、高度な加工技術や、高圧シール技術が必要になり、コモンレール１のコストが高くなってしまう。
そこで、近年では、円筒状の高圧容器１Ａを安価なパイプ材で構成し、そのパイプ材の軸方向に多数の穴を開け、その多数の穴のそれぞれに配管接続部１Ｂを溶接してコモンレール１の低コスト化を図っていた（特許文献なし）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、安価なパイプ材を用いてコモンレール１を製造する技術でも、高圧容器１Ａの軸方向に多数の配管接続部１Ｂを溶接する構造であったため、体格が大きくなるとともに、多数の溶接を行うために低コスト化が困難であった。
【０００５】
【発明の目的】
本発明の目的は、コモンレールの低コスト化を図るとともに、コモンレールのコンパクト化が可能な蓄圧式燃料噴射装置の提供にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１の手段〕
請求項１の蓄圧式燃料噴射装置のコモンレールは、Ｔ字または十字形状を呈した複数の配管接続具と、複数の配管接続具を連通接続する１つあるいは複数の連通用配管とによって構成されるものであり、配管接続具の先端部は、配管接続部、および配管接続具と連通用配管を接続する配管接続部が形成されるものである。そして、複数の配管接続具の内部と、１つあるいは複数の連通用配管の内部に容積部が形成されるものである。
このようにコモンレールを設けることにより、配管接続部をコモンレールに取り付けるための溶接が不要になり、コモンレールの製造コストを下げることができる。
また、従来のようにコモンレールはパイプ状を呈しておらず、Ｔ字または十字形状を呈した複数の配管接続具と、複数の配管接続具を接続する連通用配管とから構成されるものであるため、従来に比較してコモンレールをコンパクト化することが可能になる。
【０００７】
〔請求項２の手段〕
請求項２の蓄圧式燃料噴射装置のコモンレールは、Ｔ字または十字形状を呈した複数の配管接続具によって構成されるものであり、この配管接続具の先端部は、配管接続部、および配管接続具と他の配管接続具を連結する連結部が形成されるものである。そして、複数の配管接続具の内部に容積部が形成されるものである。
このようにコモンレールを設けることにより、配管接続部をコモンレールに取り付けるための溶接が不要になり、コモンレールの製造コストを下げることができる。
また、従来のようにコモンレールはパイプ状を呈しておらず、Ｔ字または十字形状の配管接続具を組み合わせた形状を呈するものであるため、従来に比較してコモンレールをコンパクト化することが可能になる。
【０００８】
〔請求項３の手段〕
請求項３の蓄圧式燃料噴射装置のコモンレールは、Ｔ字または十字形状を呈した配管接続具によって構成されるものであり、この配管接続具の先端部は、ポンプ配管やインジェクタ配管を接続する配管接続部が形成されるものである。そして、配管接続具の内部に容積部が形成されるものである。
このようにコモンレールを設けることにより、配管接続部をコモンレールに取り付けるための溶接が不要になり、コモンレールの製造コストを下げることができる。
また、従来のようにコモンレールはパイプ状を呈しておらず、Ｔ字または十字形状を呈するものであるため、従来に比較してコモンレールをコンパクト化することが可能になる。
【０００９】
〔請求項４の手段〕
請求項４の蓄圧式燃料噴射装置は、配管接続具がステーによってエンジンに取り付けられることによって、コモンレールがエンジンに取り付けられる。
【００１０】
〔請求項５の手段〕
請求項５の蓄圧式燃料噴射装置は、配管接続具の先端部の少なくとも１つを、圧力センサ、プレッシャリミッタ、減圧弁等の機能部品が接続される機能部品接続部としたものである。
このため、圧力センサ、プレッシャリミッタ、減圧弁等の機能部品を、コモンレールに容易に接続することができる。
【００１１】
〔請求項６の手段〕
請求項６の蓄圧式燃料噴射装置は、インジェクタ配管が接続される配管接続部の内部の穴径を、オリフィスとして形成したものである。
このため、インジェクタ配管内に発生する圧力脈動を配管接続部の内部のオリフィスによって容易に低減できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、複数の実施例と変形例を用いて説明する。
［第１実施例の構成］
この第１実施例では、まず、図８に示す従来のコモンレールが搭載された蓄圧式燃料噴射装置のシステム構成を説明し、その後で本発明が適用されたコモンレールを図１を参照して説明する。
【００１３】
図８に示す蓄圧式燃料噴射装置は、４気筒のエンジン（例えばディーゼルエンジン：図示しない）に燃料噴射を行うシステムであり、コモンレール１、インジェクタ２、サプライポンプ３、ＥＣＵ４（エンジン制御ユニット）、ＥＤＵ５（駆動ユニット）等から構成される。
【００１４】
コモンレール１は、インジェクタ２に供給する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器であり、燃料噴射圧に相当するコモンレール圧が蓄圧されるようにポンプ配管６を介して高圧燃料を圧送するサプライポンプ３の吐出口と接続されるとともに、各インジェクタ２へ高圧燃料を供給する複数のインジェクタ配管７が接続されている。なお、コモンレール１の詳細は後述する。
【００１５】
コモンレール１から燃料タンク８へ燃料を戻すリリーフ配管９には、プレッシャリミッタ１０が取り付けられている。このプレッシャリミッタ１０は圧力安全弁であり、コモンレール１内の燃料圧が限界設定圧を越えた際に開弁して、コモンレール１の燃料圧を限界設定圧以下に抑える。
また、コモンレール１には、減圧弁１１が取り付けられている。この減圧弁１１は、ＥＣＵ４から与えられる開弁指示信号によって開弁してリリーフ配管９を介してコモンレール圧を急速に減圧するものである。このように、コモンレール１に減圧弁１１を搭載することによって、ＥＣＵ４はコモンレール圧を車両走行状態に応じた圧力へ素早く低減制御できる。
【００１６】
インジェクタ２は、エンジンの各気筒毎に搭載されて燃料を各気筒内に噴射供給するものであり、コモンレール１より分岐する複数のインジェクタ配管７の下流端に接続されて、コモンレール１に蓄圧された高圧燃料を各気筒内に噴射供給する燃料噴射ノズル、およびこの燃料噴射ノズル内に収容されたニードルのリフト制御を行う電磁弁等を搭載している。
なお、インジェクタ２からのリーク燃料も、リリーフ配管９を経て燃料タンク８に戻される。
【００１７】
サプライポンプ３は、コモンレール１へ高圧燃料を圧送する高圧燃料ポンプであり、燃料タンク８内の燃料をフィルタ１２を介してサプライポンプ３へ吸引するフィードポンプを搭載し、このフィードポンプによって吸い上げられた燃料を高圧に圧縮してコモンレール１へ圧送する。フィードポンプおよびサプライポンプ３は共通のカムシャフト１３によって駆動される。なお、このカムシャフト１３は、エンジンによって回転駆動されるものである。
【００１８】
サプライポンプ３は、燃料を高圧に加圧する加圧室内に燃料を導く燃料流路に、その燃料流路の開度度合を調整するためのＳＣＶ１４（吸入調量弁）が取り付けられている。このＳＣＶ１４は、ＥＣＵ４からのポンプ駆動信号によって制御されることにより、加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整し、コモンレール１へ圧送する燃料の吐出量を変更するバルブであり、コモンレール１へ圧送する燃料の吐出量を調整することにより、コモンレール圧を調整するものである。即ち、ＥＣＵ４はＳＣＶ１４を制御することにより、コモンレール圧を車両走行状態に応じた圧力に制御できる。
【００１９】
ＥＣＵ４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等（図示しない）を搭載しており、ＲＯＭに記憶されたプログラムと、ＲＡＭに読み込まれたセンサ類の信号（車両の運転状態）とに基づいて各種の演算処理を行う。
具体的な演算の一例を示すと、ＥＣＵ４は、燃料の噴射毎に、ＲＯＭに記憶されたプログラムと、ＲＡＭに読み込まれたセンサ類の信号（車両の運転状態）とに基づいて、各気筒毎の目標噴射量、噴射形態、インジェクタ２の開弁時期を決定するように設けられている。
【００２０】
ＥＤＵ５は、ＥＣＵ４から与えられるインジェクタ開弁信号に基づいてインジェクタ２の電磁弁へ開弁駆動電流を与える駆動回路であり、開弁駆動電流を電磁弁に与えることにより高圧燃料が気筒内に噴射供給され、開弁駆動電流がＯＦＦ  することで燃料噴射が停止するものである。
【００２１】
なお、ＥＣＵ４には、車両の運転状態等を検出する手段として、コモンレール圧を検出する圧力センサ１５の他に、アクセル開度を検出するアクセルセンサ、エンジン回転数を検出する回転数センサ、エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ等のセンサ類が接続されている。
【００２２】
［第１実施例の特徴］
従来のコモンレール１は、従来技術の項でも説明したように、円筒状の高圧容器１Ａに、ポンプ配管６およびインジェクタ配管７等を接続するための配管接続部１Ｂを設け、さらにプレッシャリミッタ１０、減圧弁１１、圧力センサ１５等を取り付けるための機能部品接続部１Ｃを設けたものであり、高耐圧を実現するために高度な加工技術や、高圧シール技術が必要になり、製造コストが高くなってしまう。
そこで、円筒状の高圧容器１Ａを安価なパイプ材で構成し、そのパイプ材の軸方向に多数の配管接続部１Ｂを溶接して低コスト化を図っていたが、多数の溶接箇所が必要となるために低コスト化が困難であった。また、パイプ材は、軸方向に長いためコモンレール１の体格が大きくなり、エンジンへの搭載性が悪い不具合もあった。
【００２３】
そこで、この第１実施例では、上記の不具合を解決するために、コモンレール１を図１に示すように構成した。このコモンレール１は、十字形状およびＴ字を呈した配管接続具２１と、複数の配管接続具２１を連通接続する連通用配管２２とによって構成される。そして、配管接続具２１の先端部には、ポンプ配管６および４気筒分のインジェクタ配管７を接続するための配管接続部１Ｂや、配管接続具２１と連通用配管２２とを接続する配管接続部１Ｂ’が形成される。なお、配管接続部１Ｂ、１Ｂ’は共通形状のものであるが、別形状に設けても良い。そして、各配管接続具２１の内部の容積Ｖ１  、Ｖ２  と、連通用配管２２の内部に形成される燃料が流れる部分の容積Ｖ３  とによって、高圧燃料を蓄える容積部が確保される。
【００２４】
配管接続具２１は、鉄、真鍮、銅、アルミニウム等の金属製であり、連通用配管２２は、真鍮、銅、アルミニウム等の加工が容易な金属パイプである。なお、連通用配管２２を高耐圧の繊維強化樹脂パイプで構成しても良い。
この実施例における各配管接続部１Ｂ、１Ｂ’の周囲は、同一の雄ネジ２１ａで設けられており、先端がバルジ加工された金属パイプ（ポンプ配管６、インジェクタ配管７、連通用配管２２）の端部に装着された雌ネジ部材２３を、雄ネジ２１ａへ強固に螺合することによって、各配管接続部１Ｂ、１Ｂ’の接続が成されるものである。なお、配管接続部１Ｂ、１Ｂ’と金属パイプ（ポンプ配管６、インジェクタ配管７、連通用配管２２）の接続方法は、この実施例に限定されるものではなく、シール用のＯリングを介して接続するなど、他の周知な高圧部の接続方法を採用しても良い。
【００２５】
この図１のようにコモンレール１を設けることにより、従来必要であった溶接技術が不要になるため、コモンレール１の製造コストを下げることができる。
また、従来のようにコモンレール１はパイプ状を呈しておらず、Ｔ字および十字形状を呈した配管接続具２１と連通用配管２２とから構成されるため、従来に比較してコモンレール１をコンパクト化することができ、車両への搭載性が向上する。
【００２６】
［第２実施例］
図２を参照して第２実施例を説明する。なお、以下の各実施例において上記第１実施例と同一符号で示される部材は、同一機能物を示すものである。
上記の第１実施例では、４気筒用のエンジンのコモンレール１を例に示したが、６気筒用のエンジンの場合は、図２に示すように、配管接続具２１と連通用配管２２を追加して配管接続部１Ｂ、１Ｂ’の数を増やすことで対処することができる。
即ち、配管接続具２１と連通用配管２２の数を変更することによって、様々な気筒数のエンジンに対応できる。
【００２７】
［第３実施例］
図３を参照して第３実施例を説明する。
上記の実施例では、複数の配管接続具２１と、１つあるいは複数の連通用配管２２によってコモンレール１を構成する例を示した。これに対して、この第３実施例のコモンレール１は、上記の第１、第２実施例で示した連通用配管２２を用いることなく、配管接続具２１のみでコモンレール１を構成したものである。
【００２８】
具体的な一例を示すと、図３に示すように、配管接続具２１と他の配管接続具２１とを連結部１Ｄで接続して、複数の連通用配管のみでコモンレール１を構成したものである。
このように、配管接続具２１の数を変更することによって、様々な気筒数のエンジンに対応できる。
なお、配管接続具２１と配管接続具２１を連結する連結部の形状（径やネジピッチ等）を機能部品接続部１Ｃと共通化しても良い。
【００２９】
［第４実施例］
図４を参照して第４実施例を説明する。
上記の第３実施例では、複数の配管接続具２１のみでコモンレール１を構成する例を示した。これに対して、この第４実施例のコモンレール１は、図４に示すように、１つの配管接続具２１のみによってコモンレール１を構成したものである。
このように、１つの配管接続具２１よりなるコモンレール１であっても、インジェクタ２の数が３つ以下のエンジンに本発明を適用することができる。
【００３０】
［第５実施例］
図５を参照して第５実施例を説明する。
本発明が適用されたコモンレール１は、配管接続具２１をステー２４によってエンジンに固定することにより車両に搭載される。
このステー２４は、配管接続具２１の少なくとも１部を覆った状態でボルト等の締結部材２５によってエンジンに固定される金属部材である。
なお、ステー２４は、図５（ａ）に示すように配管接続具２１の棒状部のみを覆うタイプであっても良いし、図５（ｂ）〜（ｄ）に示すように配管接続具２１の分岐部を覆うタイプであっても良い。この場合、図５（ｃ）、（ｄ）に示すようにＹ字、十字形状のステー２４を用いても良い。
このように、ステー２４によって配管接続具２１をエンジンに締結することで、コモンレール１がエンジンに搭載される。
【００３１】
［第６実施例］
図６を参照して第６実施例を説明する。
上記の第１実施例のコモンレール１では、プレッシャリミッタ１０、減圧弁１１、圧力センサ１５等の機能部品を接続しない例を示したが、コモンレール１にプレッシャリミッタ１０、減圧弁１１、圧力センサ１５等の機能部品を接続する場合は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、配管接続具２１の先端部の少なくとも１つに、圧力センサ１５等の機能部品を接続するための機能部品接続部１Ｃを設け、この機能部品接続部１Ｃに圧力センサ１５等の機能部品を接続するようにしたものである。
【００３２】
この第６実施例のように設けることにより、プレッシャリミッタ１０、減圧弁１１、圧力センサ１５等の機能部品をコモンレール１に容易に接続することができる。
【００３３】
［第７実施例］
図７を参照して第７実施例を説明する。
第７実施例の配管接続具２１は、図７に示すように、インジェクタ配管７が接続される配管接続部１Ｂの内部の穴径を他の穴径より小さいオリフィス２１ｂとして形成したものである。
このように、インジェクタ配管７が接続される配管接続部１Ｂの内部をオリフィス２１ｂとしたことにより、インジェクタ配管７内に発生する圧力脈動を配管接続部１Ｂに設けたオリフィス２１ｂによって低減できる。
【００３４】
［変形例］
連通用配管２２をらせん状に巻いたり、蛇行させるなどして連通用配管２２の長さを長くしても良い。このように連通用配管２２を長くすることでコモンレール１の容積を容易に増すことができる。即ち、連通用配管２２の長さによって容積を容易に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】複数の配管接続具と連通用配管とによる４気筒用コモンレールの概略説明図である（第１実施例）。
【図２】複数の配管接続具と連通用配管とによる６気筒用コモンレールの概略説明図である（第２実施例）。
【図３】複数の配管接続具のみによるコモンレールの概略説明図である（第３実施例）。
【図４】１つの配管接続具のみによるコモンレールの概略説明図である（第４実施例）。
【図５】エンジンへの搭載方法を説明する説明図である（第５実施例）。
【図６】機能部品接続部が設けられた配管接続具の説明図である（第６実施例）。
【図７】オリフィスが形成された配管接続具の説明図である（第７実施例）。
【図８】コモンレールが搭載された蓄圧式燃料噴射装置のシステム構成図である（従来例）。
【符号の説明】
１    コモンレール
１Ｂ、１Ｂ’配管接続部
１Ｃ  機能部品接続部
１Ｄ  配管接続具と他の配管接続具の連結部
２    インジェクタ
３    サプライポンプ
６    ポンプ配管
７    インジェクタ配管
１０    プレッシャリミッタ
１１    減圧弁
１５    圧力センサ
２１    配管接続具
２１ｂ  オリフィス
２２    連通用配管
２４    ステー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004150316.tif 000009
【図８】
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