JP2002130079A - 高圧ポンプのポンプ室圧制御装置 - Google Patents
高圧ポンプのポンプ室圧制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料など流体の圧送中にその余剰分を少
なくして消費動力を低減するとともに、駆動カムの上死
点でポンプ室１５の圧力を低下させるとともに、カム面
圧を低くして信頼性を向上可能な高圧ポンプのポンプ室
圧制御装置を提供すること。 【解決手段】 第１の圧力制御弁３８をポンプ室１５に
直接接続すること、第１の圧力制御弁３８に関連して第
２の圧力制御弁３９および逆止弁４０を設けることに着
目し、ポンプ室１５に直接臨むとともにポンプ室圧を制
御可能な第１の圧力制御弁３８と、第１の圧力制御弁３
８の開弁圧Ｐ１１より低い開弁圧Ｐ２で開弁可能な第２
の圧力制御弁３９と、第１の圧力制御弁３８の導出通路
４８とポンプ室１５とを連通可能であるとともに導出通
路４８の圧力をポンプ室１５への流体の吸入圧ＰＬに制
御可能な逆止弁４０と、を有することを特徴とする。
なくして消費動力を低減するとともに、駆動カムの上死
点でポンプ室１５の圧力を低下させるとともに、カム面
圧を低くして信頼性を向上可能な高圧ポンプのポンプ室
圧制御装置を提供すること。 【解決手段】 第１の圧力制御弁３８をポンプ室１５に
直接接続すること、第１の圧力制御弁３８に関連して第
２の圧力制御弁３９および逆止弁４０を設けることに着
目し、ポンプ室１５に直接臨むとともにポンプ室圧を制
御可能な第１の圧力制御弁３８と、第１の圧力制御弁３
８の開弁圧Ｐ１１より低い開弁圧Ｐ２で開弁可能な第２
の圧力制御弁３９と、第１の圧力制御弁３８の導出通路
４８とポンプ室１５とを連通可能であるとともに導出通
路４８の圧力をポンプ室１５への流体の吸入圧ＰＬに制
御可能な逆止弁４０と、を有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高圧ポンプのポンプ
室圧制御装置にかかるもので、とくにガソリンあるいは
軽油その他の流体用ポンプなどの高圧ポンプのポンプ室
圧制御装置に関するものである。
室圧制御装置にかかるもので、とくにガソリンあるいは
軽油その他の流体用ポンプなどの高圧ポンプのポンプ室
圧制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来からガソリンエンジンの燃焼室にガ
ソリンを直接噴射する筒内直接噴射式の燃料噴射システ
ムなどにおいては、高圧ポンプからコモンレール（蓄圧
器）に高圧燃料を供給して所定圧力に蓄圧し、コモンレ
ールに接続しているインジェクターから燃焼室に燃料を
噴射する。当該高圧ポンプのうち、単一のピストン（プ
ランジャ）を使用するシングルプランジャタイプの高圧
ポンプは、高圧ポンプ側に圧力制御弁ないし調圧弁を設
けることにより吐出圧を制御するように構成しているた
め、プランジャのリフトによって発生するその制御燃料
圧力が一定であり、ポンプ室から圧送される燃料の全量
が吐出される。したがって従来は、コモンレールに電磁
弁（図示せず）などを設け、プランジャのリフト途中で
この電磁弁を開放して燃料を低圧側（燃料タンク側）に
還流することにより、コモンレールの圧力を所定レベル
に維持するようにしていた。しかしながら、当該高圧ポ
ンプのプランジャはエンジンによりこれを駆動している
ため、とくにエンジンの高回転時において燃料の吐出量
が増加して、上記圧力制御弁あるいは電磁弁による燃料
の還流量が余剰になるとともに、必要吐出量に対するポ
ンプの消費動力が増加するという問題がある。
ソリンを直接噴射する筒内直接噴射式の燃料噴射システ
ムなどにおいては、高圧ポンプからコモンレール（蓄圧
器）に高圧燃料を供給して所定圧力に蓄圧し、コモンレ
ールに接続しているインジェクターから燃焼室に燃料を
噴射する。当該高圧ポンプのうち、単一のピストン（プ
ランジャ）を使用するシングルプランジャタイプの高圧
ポンプは、高圧ポンプ側に圧力制御弁ないし調圧弁を設
けることにより吐出圧を制御するように構成しているた
め、プランジャのリフトによって発生するその制御燃料
圧力が一定であり、ポンプ室から圧送される燃料の全量
が吐出される。したがって従来は、コモンレールに電磁
弁（図示せず）などを設け、プランジャのリフト途中で
この電磁弁を開放して燃料を低圧側（燃料タンク側）に
還流することにより、コモンレールの圧力を所定レベル
に維持するようにしていた。しかしながら、当該高圧ポ
ンプのプランジャはエンジンによりこれを駆動している
ため、とくにエンジンの高回転時において燃料の吐出量
が増加して、上記圧力制御弁あるいは電磁弁による燃料
の還流量が余剰になるとともに、必要吐出量に対するポ
ンプの消費動力が増加するという問題がある。
【０００３】さらに、特開平１１−２８７１６５号など
においては、上記圧力制御弁に加えて、該圧力制御弁の
開弁時にその開弁状態を維持するリリーフ弁を設け、エ
ンジンの負荷状態すなわちコモンレールにおける燃料使
用量に応じてコモンレールへの圧送量を可変とするよう
にしている。また、上記リリーフ弁とは別にバイパス通
路にオリフィスを設けているが、燃料圧送終了後に圧力
制御弁の導出側の圧力を必要十分なレベルにまで完全に
低下させて、次回の燃料圧送時における開弁圧の変化を
完全に防止することが困難であるという問題がある。
においては、上記圧力制御弁に加えて、該圧力制御弁の
開弁時にその開弁状態を維持するリリーフ弁を設け、エ
ンジンの負荷状態すなわちコモンレールにおける燃料使
用量に応じてコモンレールへの圧送量を可変とするよう
にしている。また、上記リリーフ弁とは別にバイパス通
路にオリフィスを設けているが、燃料圧送終了後に圧力
制御弁の導出側の圧力を必要十分なレベルにまで完全に
低下させて、次回の燃料圧送時における開弁圧の変化を
完全に防止することが困難であるという問題がある。
【０００４】従来の高圧ポンプ（とくにピストンタイプ
の高圧ポンプ）について高圧燃料供給ポンプを例に取っ
て、図４にもとづき概説する。図４は、高圧燃料供給ポ
ンプ１（高圧ポンプ）の断面図であって、高圧燃料供給
ポンプ１は、ポンプハウジング２と、タペットローラー
３と、駆動カム４と、第１のプレート５および第２のプ
レート６と、リードバルブ７と、プランジャバレル８
と、プランジャ９と、圧力制御弁１０と、高圧ダンパー
１１と、を有する。
の高圧ポンプ）について高圧燃料供給ポンプを例に取っ
て、図４にもとづき概説する。図４は、高圧燃料供給ポ
ンプ１（高圧ポンプ）の断面図であって、高圧燃料供給
ポンプ１は、ポンプハウジング２と、タペットローラー
３と、駆動カム４と、第１のプレート５および第２のプ
レート６と、リードバルブ７と、プランジャバレル８
と、プランジャ９と、圧力制御弁１０と、高圧ダンパー
１１と、を有する。
【０００５】ポンプハウジング２においては、燃料の吸
入口１２、吐出口１３およびリーク口１４を形成すると
ともに、プランジャバレル８および第２のプレート６と
の間にポンプ室１５を形成し、リードバルブ７に形成し
た吸入弁１６および吐出弁１７に連通させている。
入口１２、吐出口１３およびリーク口１４を形成すると
ともに、プランジャバレル８および第２のプレート６と
の間にポンプ室１５を形成し、リードバルブ７に形成し
た吸入弁１６および吐出弁１７に連通させている。
【０００６】プランジャバレル８は、そのポンプ室１５
内にプランジャ９を往復動自在に収容し、プランジャス
プリング１８により図中下方方向にプランジャ９を付勢
している。プランジャ９は、ポンプ室１５への燃料の吸
入および該ポンプ室１５からの吐出をそれぞれ行う。
内にプランジャ９を往復動自在に収容し、プランジャス
プリング１８により図中下方方向にプランジャ９を付勢
している。プランジャ９は、ポンプ室１５への燃料の吸
入および該ポンプ室１５からの吐出をそれぞれ行う。
【０００７】すなわち、燃料タンク１９から低圧ポンプ
２０を介して吸入口１２および吸入弁１６からポンプ室
１５に燃料を吸入し、吐出弁１７から燃料を圧送し、高
圧ダンパー１１より脈動を低減した上で、吐出口１３か
らコモンレール２１に高圧燃料を圧送し、インジェクタ
ー２２から燃焼室（図示せず）に噴射する。
２０を介して吸入口１２および吸入弁１６からポンプ室
１５に燃料を吸入し、吐出弁１７から燃料を圧送し、高
圧ダンパー１１より脈動を低減した上で、吐出口１３か
らコモンレール２１に高圧燃料を圧送し、インジェクタ
ー２２から燃焼室（図示せず）に噴射する。
【０００８】プランジャ９の往復動にともなってリーク
した燃料は、リーク口１４からこれを低圧側（燃料タン
ク１９）に還流可能としている。
した燃料は、リーク口１４からこれを低圧側（燃料タン
ク１９）に還流可能としている。
【０００９】圧力制御弁１０は、吐出口１３にこれを接
続するもので、バルブハウジング２３と、バルブボディ
２４と、バルブスプリング２５と、を有する。高圧燃料
供給ポンプ１の吐出口１３からバルブハウジング２３の
導入口２６に導入された燃料圧力がバルブスプリング２
５のセット力をこえると導出口２７から燃料タンク１９
に燃料を還流させることにより、コモンレール２１への
圧送燃料圧力（すなわち、コモンレール２１の設定圧
力）を一定に制御する。
続するもので、バルブハウジング２３と、バルブボディ
２４と、バルブスプリング２５と、を有する。高圧燃料
供給ポンプ１の吐出口１３からバルブハウジング２３の
導入口２６に導入された燃料圧力がバルブスプリング２
５のセット力をこえると導出口２７から燃料タンク１９
に燃料を還流させることにより、コモンレール２１への
圧送燃料圧力（すなわち、コモンレール２１の設定圧
力）を一定に制御する。
【００１０】なお、バルブボディ２４は、その軸方向に
所定長さのピストンタイプのダンパー部２８を有してお
り、バルブボディ２４の作動にともなってこのダンパー
部２８がダンパー機能を発揮し、その作動を安定化して
いる。
所定長さのピストンタイプのダンパー部２８を有してお
り、バルブボディ２４の作動にともなってこのダンパー
部２８がダンパー機能を発揮し、その作動を安定化して
いる。
【００１１】高圧ダンパー１１は、吐出口１３に臨んで
これを設け、燃料の吐出にともなう高圧側の脈動を低減
する。
これを設け、燃料の吐出にともなう高圧側の脈動を低減
する。
【００１２】こうした構成の高圧燃料供給ポンプ１にお
いて、エンジンによる駆動カム４の回転駆動により、タ
ペットローラー３がプランジャ９をプランジャバレル８
内で往復動させ、リードバルブ７の吸入弁１６からの燃
料の吸入および吐出弁１７からの吐出を行う。
いて、エンジンによる駆動カム４の回転駆動により、タ
ペットローラー３がプランジャ９をプランジャバレル８
内で往復動させ、リードバルブ７の吸入弁１６からの燃
料の吸入および吐出弁１７からの吐出を行う。
【００１３】当該高圧燃料供給ポンプ１は、圧力制御弁
１０の作動によって制御燃料圧力が一定であり、ポンプ
室１５において圧縮した燃料の全量が吐出されるため、
とくにエンジンの高回転時において吐出燃料量が増加
し、この増加にともなって導出口２７からの還流量が増
えるとともに、その必要な吐出量に比較して高圧燃料供
給ポンプ１を駆動するための消費動力も多くなるという
問題がある。
１０の作動によって制御燃料圧力が一定であり、ポンプ
室１５において圧縮した燃料の全量が吐出されるため、
とくにエンジンの高回転時において吐出燃料量が増加
し、この増加にともなって導出口２７からの還流量が増
えるとともに、その必要な吐出量に比較して高圧燃料供
給ポンプ１を駆動するための消費動力も多くなるという
問題がある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、燃料など流体の圧送
中にその余剰分を少なくして消費動力を低減可能な高圧
ポンプのポンプ室圧制御装置を提供することを課題とす
る。
諸問題にかんがみなされたもので、燃料など流体の圧送
中にその余剰分を少なくして消費動力を低減可能な高圧
ポンプのポンプ室圧制御装置を提供することを課題とす
る。
【００１５】また本発明は、駆動カムの上死点でポンプ
室の圧力を低下させるとともに、カム面圧を低くして信
頼性を向上可能な高圧ポンプのポンプ室圧制御装置を提
供することを課題とする。
室の圧力を低下させるとともに、カム面圧を低くして信
頼性を向上可能な高圧ポンプのポンプ室圧制御装置を提
供することを課題とする。
【００１６】また本発明は、その余剰トルクを減少させ
ることができる高圧ポンプのポンプ室圧制御装置を提供
することを課題とする。
ることができる高圧ポンプのポンプ室圧制御装置を提供
することを課題とする。
【００１７】また本発明は、燃料等の圧送終了後に圧力
制御弁の導出側の圧力を必要十分なレベルにまで完全に
低下させて、次回の圧送時における開弁圧の変化を完全
に防止することができる高圧ポンプのポンプ室圧制御装
置を提供することを課題とする。
制御弁の導出側の圧力を必要十分なレベルにまで完全に
低下させて、次回の圧送時における開弁圧の変化を完全
に防止することができる高圧ポンプのポンプ室圧制御装
置を提供することを課題とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、圧力
制御弁（第１の圧力制御弁）をポンプ室に直接接続する
こと、この第１の圧力制御弁に関連して第２の圧力制御
弁および逆止弁を設けることに着目したもので、ポンプ
ハウジングと、このポンプハウジングとの間にポンプ室
を形成するプランジャバレルと、このプランジャバレル
内を往復動することにより、上記ポンプ室への流体の吸
入および該ポンプ室からの吐出をそれぞれ行うプランジ
ャと、を有する高圧ポンプのポンプ室圧制御装置であっ
て、上記ポンプ室に直接臨ませるとともに、そのポンプ
室圧を制御可能な第１の圧力制御弁と、この第１の圧力
制御弁の導出通路に接続するとともに、該第１の圧力制
御弁の開弁圧より低い開弁圧で開弁可能な第２の圧力制
御弁と、この第１の圧力制御弁の上記導出通路と上記ポ
ンプ室とを連通可能であるとともに、該導出通路の圧力
を上記ポンプ室への上記流体の吸入圧に制御可能な逆止
弁と、を有することを特徴とする高圧ポンプのポンプ室
圧制御装置である。
制御弁（第１の圧力制御弁）をポンプ室に直接接続する
こと、この第１の圧力制御弁に関連して第２の圧力制御
弁および逆止弁を設けることに着目したもので、ポンプ
ハウジングと、このポンプハウジングとの間にポンプ室
を形成するプランジャバレルと、このプランジャバレル
内を往復動することにより、上記ポンプ室への流体の吸
入および該ポンプ室からの吐出をそれぞれ行うプランジ
ャと、を有する高圧ポンプのポンプ室圧制御装置であっ
て、上記ポンプ室に直接臨ませるとともに、そのポンプ
室圧を制御可能な第１の圧力制御弁と、この第１の圧力
制御弁の導出通路に接続するとともに、該第１の圧力制
御弁の開弁圧より低い開弁圧で開弁可能な第２の圧力制
御弁と、この第１の圧力制御弁の上記導出通路と上記ポ
ンプ室とを連通可能であるとともに、該導出通路の圧力
を上記ポンプ室への上記流体の吸入圧に制御可能な逆止
弁と、を有することを特徴とする高圧ポンプのポンプ室
圧制御装置である。
【００１９】上記逆止弁は、上記ポンプ室への吸入弁と
これを一体に構成することができる。
これを一体に構成することができる。
【００２０】上記逆止弁は、ボールバルブあるいはフラ
ットバルブからこれを構成することができる。
ットバルブからこれを構成することができる。
【００２１】上記第１の圧力制御弁および上記第２の圧
力制御弁の少なくともいずれか一方は、ピストンタイプ
のダンパー機能を有することができる。
力制御弁の少なくともいずれか一方は、ピストンタイプ
のダンパー機能を有することができる。
【００２２】上記プランジャのリフトにともなって上記
第１の圧力制御弁および上記第２の圧力制御弁を順次開
弁させ、上記プランジャの下降にともなって上記逆止弁
を開弁させることができる。
第１の圧力制御弁および上記第２の圧力制御弁を順次開
弁させ、上記プランジャの下降にともなって上記逆止弁
を開弁させることができる。
【００２３】本発明による高圧ポンプのポンプ室圧制御
装置においては、第１の圧力制御弁、第２の圧力制御弁
および逆止弁を設け、ポンプ室の圧力を制御するように
したので、プランジャによる燃料の圧縮および吐出の圧
力をポンプ室自体において制御可能となり、圧力制御の
応答性を向上させるとともに、燃料圧送にともなう余剰
燃料分をすみやかに低圧側に還流して消費動力を低減可
能である。とくに、逆止弁により第１の圧力制御弁の導
出側（導出通路）の圧力をポンプ室における吸入圧と同
等にすることができるので、次回の圧送時における第１
の圧力制御弁の開弁圧の変化を完全に防止して、さらに
消費動力を有効に活用することができる。
装置においては、第１の圧力制御弁、第２の圧力制御弁
および逆止弁を設け、ポンプ室の圧力を制御するように
したので、プランジャによる燃料の圧縮および吐出の圧
力をポンプ室自体において制御可能となり、圧力制御の
応答性を向上させるとともに、燃料圧送にともなう余剰
燃料分をすみやかに低圧側に還流して消費動力を低減可
能である。とくに、逆止弁により第１の圧力制御弁の導
出側（導出通路）の圧力をポンプ室における吸入圧と同
等にすることができるので、次回の圧送時における第１
の圧力制御弁の開弁圧の変化を完全に防止して、さらに
消費動力を有効に活用することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態によ
るポンプ室圧制御装置を備えた高圧ポンプ３０を図１な
いし図３にもとづき説明する。ただし、図４と同様の部
分には同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。図
１は、高圧ポンプ３０の断面図、図２は、同、等価回路
図であって、高圧ポンプ３０は、ポンプハウジング３１
と、プランジャバレル３２と、プランジャ３３と、タペ
ット３４と、前記駆動カム４と、吸入弁３５および吐出
弁３６と、ポンプ室圧制御装置３７と、を有する。
るポンプ室圧制御装置を備えた高圧ポンプ３０を図１な
いし図３にもとづき説明する。ただし、図４と同様の部
分には同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。図
１は、高圧ポンプ３０の断面図、図２は、同、等価回路
図であって、高圧ポンプ３０は、ポンプハウジング３１
と、プランジャバレル３２と、プランジャ３３と、タペ
ット３４と、前記駆動カム４と、吸入弁３５および吐出
弁３６と、ポンプ室圧制御装置３７と、を有する。
【００２５】ポンプハウジング３１とプランジャバレル
３２との間に前記ポンプ室１５を形成するとともに、こ
のポンプ室１５に臨んで吸入弁３５、吐出弁３６および
ポンプ室圧制御装置３７を配設してある。吸入弁３５に
連通可能に前記吸入口１２を形成し、吐出弁３６に連通
可能に前記吐出口１３を形成し、またポンプハウジング
３１に前記リーク口１４を形成してある。
３２との間に前記ポンプ室１５を形成するとともに、こ
のポンプ室１５に臨んで吸入弁３５、吐出弁３６および
ポンプ室圧制御装置３７を配設してある。吸入弁３５に
連通可能に前記吸入口１２を形成し、吐出弁３６に連通
可能に前記吐出口１３を形成し、またポンプハウジング
３１に前記リーク口１４を形成してある。
【００２６】当該ポンプ室圧制御装置３７は、第１の圧
力制御弁３８と、第２の圧力制御弁３９と、逆止弁４０
と、を有する。第１の圧力制御弁３８は、これをポンプ
室１５に直接臨ませるとともに、そのポンプ室圧を制御
可能である。第２の圧力制御弁３９は、この第１の圧力
制御弁３８の開弁圧より低圧力の開弁圧で開弁可能であ
って、低圧側（燃料タンク１９）にこれを接続してあ
る。逆止弁４０は、この第１の圧力制御弁３８とポンプ
室１４とを連通可能であるとともに、第１の圧力制御弁
３８の導出通路側の圧力を吸入圧に制御可能である。
力制御弁３８と、第２の圧力制御弁３９と、逆止弁４０
と、を有する。第１の圧力制御弁３８は、これをポンプ
室１５に直接臨ませるとともに、そのポンプ室圧を制御
可能である。第２の圧力制御弁３９は、この第１の圧力
制御弁３８の開弁圧より低圧力の開弁圧で開弁可能であ
って、低圧側（燃料タンク１９）にこれを接続してあ
る。逆止弁４０は、この第１の圧力制御弁３８とポンプ
室１４とを連通可能であるとともに、第１の圧力制御弁
３８の導出通路側の圧力を吸入圧に制御可能である。
【００２７】より具体的に述べると、第１の圧力制御弁
３８は、第１のバルブボディ４１と、第１のバルブスプ
リング４２と、を有し、第１のシート部４３に第１の受
圧部４４がシートし、第１の摺動部４５が第１の受圧室
４６に臨むようになっている。第１のバルブスプリング
４２は第１のスプリング室４７にこれを配置している。
３８は、第１のバルブボディ４１と、第１のバルブスプ
リング４２と、を有し、第１のシート部４３に第１の受
圧部４４がシートし、第１の摺動部４５が第１の受圧室
４６に臨むようになっている。第１のバルブスプリング
４２は第１のスプリング室４７にこれを配置している。
【００２８】第２の圧力制御弁３９は、第１の圧力制御
弁３８の導出通路４８を介して第１の受圧室４６に臨む
第２のバルブボディ４９と、第２のバルブスプリング５
０と、を有し、第２のシート部５１に第２のバルブボデ
ィ４９がシートし、背圧連通路５２を介して第１のスプ
リング室４７と第２のバルブスプリング５０の第２のス
プリング室５３が連通している。第２のスプリング室５
３から還流口５４を介して燃料タンク１９に至る。
弁３８の導出通路４８を介して第１の受圧室４６に臨む
第２のバルブボディ４９と、第２のバルブスプリング５
０と、を有し、第２のシート部５１に第２のバルブボデ
ィ４９がシートし、背圧連通路５２を介して第１のスプ
リング室４７と第２のバルブスプリング５０の第２のス
プリング室５３が連通している。第２のスプリング室５
３から還流口５４を介して燃料タンク１９に至る。
【００２９】第１の圧力制御弁３８および第２の圧力制
御弁３９の少なくともいずれか一方は、たとえば図４に
示したバルブボディ２４のように、それぞれのバルブボ
ディ（第１のバルブボディ４１、第２のバルブボディ４
９）の軸方向に所定長さのピストンタイプのダンパー部
（図示せず）を有することが望ましく、第１のバルブボ
ディ４１および第２のバルブボディ４９の作動にともな
ってそれぞれのダンパー部がダンパー機能を発揮し、そ
の作動を安定化させることができる。
御弁３９の少なくともいずれか一方は、たとえば図４に
示したバルブボディ２４のように、それぞれのバルブボ
ディ（第１のバルブボディ４１、第２のバルブボディ４
９）の軸方向に所定長さのピストンタイプのダンパー部
（図示せず）を有することが望ましく、第１のバルブボ
ディ４１および第２のバルブボディ４９の作動にともな
ってそれぞれのダンパー部がダンパー機能を発揮し、そ
の作動を安定化させることができる。
【００３０】逆止弁４０は、導出通路４８とポンプ室１
５とを接続する連通路５５にこれを設け、バルブボディ
自体はフラットバルブとして吸入弁３５と一体にこれを
形成している。逆止弁４０は、吸入弁３５と一体に形成
するほか、任意の形態でこれを構成可能であるととも
に、フラットバルブ以外にもボールバルブからこれを構
成することもできる。
５とを接続する連通路５５にこれを設け、バルブボディ
自体はフラットバルブとして吸入弁３５と一体にこれを
形成している。逆止弁４０は、吸入弁３５と一体に形成
するほか、任意の形態でこれを構成可能であるととも
に、フラットバルブ以外にもボールバルブからこれを構
成することもできる。
【００３１】ここで、とくにポンプ室圧の変動について
計算する。第１の圧力制御弁３８の初期開弁圧をＰ１
（たとえば７０Ｋｇ／ｃｍ2）、第１の圧力制御弁３８
の第１のバルブスプリング４２によるセット力をＦ、第
１の圧力制御弁３８における第１の受圧部４４のシート
径をｄｓ（たとえば２．５ｍｍ）、第１の摺動部４５の
摺動径をｄｄ（たとえば６ｍｍ）、第２の圧力制御弁３
９の開弁圧ないしシート圧をＰ２とすれば、Ｐ１、Ｆ、
Ｐ２は、以下の各式（１）、（２）、（３）のようにな
る。すなわち、 Ｐ１＝Ｆ／｛（π／４）・ｄｓ2 ｝＝７０Ｋｇ／ｃｍ2 式（１） ∴ Ｆ ＝｛（π／４）・ｄｓ2 ｝×７０＝３．４３Ｋｇ／ｃｍ2 式（２） Ｐ２＝Ｆ／｛（π／４）・ｄｄ2 ｝＝１２．１Ｋｇ／ｃｍ2 式（３） となる。さらに、低圧の吸入口１２への吸入圧をＰＬ
（たとえば３．３Ｋｇ／ｃｍ2）とすると、第１の圧力
制御弁３８の実際の開弁圧Ｐ１１は、 Ｐ１１＝｛Ｆ−（π／４）・ｄｄ2 ・ＰＬ｝／｛（π／４）・ｄｓ2 ｝ ＝５０．９Ｋｇ／ｃｍ2 式（４） となる。
計算する。第１の圧力制御弁３８の初期開弁圧をＰ１
（たとえば７０Ｋｇ／ｃｍ2）、第１の圧力制御弁３８
の第１のバルブスプリング４２によるセット力をＦ、第
１の圧力制御弁３８における第１の受圧部４４のシート
径をｄｓ（たとえば２．５ｍｍ）、第１の摺動部４５の
摺動径をｄｄ（たとえば６ｍｍ）、第２の圧力制御弁３
９の開弁圧ないしシート圧をＰ２とすれば、Ｐ１、Ｆ、
Ｐ２は、以下の各式（１）、（２）、（３）のようにな
る。すなわち、 Ｐ１＝Ｆ／｛（π／４）・ｄｓ2 ｝＝７０Ｋｇ／ｃｍ2 式（１） ∴ Ｆ ＝｛（π／４）・ｄｓ2 ｝×７０＝３．４３Ｋｇ／ｃｍ2 式（２） Ｐ２＝Ｆ／｛（π／４）・ｄｄ2 ｝＝１２．１Ｋｇ／ｃｍ2 式（３） となる。さらに、低圧の吸入口１２への吸入圧をＰＬ
（たとえば３．３Ｋｇ／ｃｍ2）とすると、第１の圧力
制御弁３８の実際の開弁圧Ｐ１１は、 Ｐ１１＝｛Ｆ−（π／４）・ｄｄ2 ・ＰＬ｝／｛（π／４）・ｄｓ2 ｝ ＝５０．９Ｋｇ／ｃｍ2 式（４） となる。
【００３２】こうした構成の高圧燃料供給ポンプ３０お
よびそのポンプ室圧制御装置３７において、駆動カム４
の消費動力を低減させるとともに、そのカム面圧もこれ
を低下させることができる。すなわち図３は、上述の計
算結果にもとづき、駆動カム４（ただし２山カムのと
き）の回転角度に対するカムリフト、ポンプ室圧、およ
び第１の圧力制御弁３８の第１の受圧室４６の圧力（第
１の圧力制御弁３８の導出通路４８の圧力）を示したグ
ラフであって、プランジャ３３のリフトにともないポン
プ室１５内の圧力が上昇し始め、ポンプ室圧制御装置３
７における第１の圧力制御弁３８の開弁圧Ｐ１１（５
０．９Ｋｇ／ｃｍ2）に達したとき、第１の圧力制御弁
３８が開弁し、ポンプ室１５内のポンプ室圧を一定圧力
に保持したのち、第２の圧力制御弁３９の第２のバルブ
ボディ４９がリフトして、ポンプ室圧が低下し始め、第
２の圧力制御弁３９の開弁圧Ｐ２（１２．１Ｋｇ／ｃｍ
2）において一定レベルを保持するとともにプランジャ
３３がその上死点に達する。すなわち、第２の圧力制御
弁３９の閉弁圧は、高圧ポンプ３０としての閉弁圧に一
致するもので、プランジャ３３がその上死点に達するま
での駆動エネルギーを無駄なく活用していることにな
る。この間、プランジャ３３がリフト途中であるため、
逆止弁４０は吸入弁３５とともに閉鎖状態を維持してい
る。
よびそのポンプ室圧制御装置３７において、駆動カム４
の消費動力を低減させるとともに、そのカム面圧もこれ
を低下させることができる。すなわち図３は、上述の計
算結果にもとづき、駆動カム４（ただし２山カムのと
き）の回転角度に対するカムリフト、ポンプ室圧、およ
び第１の圧力制御弁３８の第１の受圧室４６の圧力（第
１の圧力制御弁３８の導出通路４８の圧力）を示したグ
ラフであって、プランジャ３３のリフトにともないポン
プ室１５内の圧力が上昇し始め、ポンプ室圧制御装置３
７における第１の圧力制御弁３８の開弁圧Ｐ１１（５
０．９Ｋｇ／ｃｍ2）に達したとき、第１の圧力制御弁
３８が開弁し、ポンプ室１５内のポンプ室圧を一定圧力
に保持したのち、第２の圧力制御弁３９の第２のバルブ
ボディ４９がリフトして、ポンプ室圧が低下し始め、第
２の圧力制御弁３９の開弁圧Ｐ２（１２．１Ｋｇ／ｃｍ
2）において一定レベルを保持するとともにプランジャ
３３がその上死点に達する。すなわち、第２の圧力制御
弁３９の閉弁圧は、高圧ポンプ３０としての閉弁圧に一
致するもので、プランジャ３３がその上死点に達するま
での駆動エネルギーを無駄なく活用していることにな
る。この間、プランジャ３３がリフト途中であるため、
逆止弁４０は吸入弁３５とともに閉鎖状態を維持してい
る。
【００３３】プランジャ３３が上死点に達したのち、下
降を開始する時点で、吸入弁３５とともに逆止弁４０が
開弁し、導出通路４８および連通路５５を介して第１の
圧力制御弁３８の第１の受圧室４６およびポンプ室１５
の圧力を低圧側に流し、吸入口１２への低圧吸入圧ＰＬ
（３．３Ｋｇ／ｃｍ2）とする。
降を開始する時点で、吸入弁３５とともに逆止弁４０が
開弁し、導出通路４８および連通路５５を介して第１の
圧力制御弁３８の第１の受圧室４６およびポンプ室１５
の圧力を低圧側に流し、吸入口１２への低圧吸入圧ＰＬ
（３．３Ｋｇ／ｃｍ2）とする。
【００３４】したがって、図３中の仮想線で示すような
第１のエネルギー損失Ｅ１および第２のエネルギー損失
Ｅ２を解消することができる。すなわち第１のエネルギ
ー損失Ｅ１は、第２の圧力制御弁３９を設けることによ
り必要以上の燃料圧送を行うことなくこれを回避するこ
とができたもので、第２のエネルギー損失Ｅ２は、逆止
弁４０を設けることによりポンプ室圧と第１の圧力制御
弁３８の第１の受圧室４６の圧力（第１の圧力制御弁３
８の導出通路４８の圧力）とを一致させて、これｗ回避
することができたものである。とくに逆止弁４０を設け
ることにより、第１の圧力制御弁３８の第１の受圧室４
６の圧力をゼロ点設定することができるため、次回の圧
送時における第１の圧力制御弁３８の開弁圧の変化を完
全に防止して、プランジャ３３の駆動を円滑なものと
し、消費動力を低減することができる。さらに、駆動カ
ム４の上死点でポンプ室圧が低下するため、カム面圧を
低くすることができる。
第１のエネルギー損失Ｅ１および第２のエネルギー損失
Ｅ２を解消することができる。すなわち第１のエネルギ
ー損失Ｅ１は、第２の圧力制御弁３９を設けることによ
り必要以上の燃料圧送を行うことなくこれを回避するこ
とができたもので、第２のエネルギー損失Ｅ２は、逆止
弁４０を設けることによりポンプ室圧と第１の圧力制御
弁３８の第１の受圧室４６の圧力（第１の圧力制御弁３
８の導出通路４８の圧力）とを一致させて、これｗ回避
することができたものである。とくに逆止弁４０を設け
ることにより、第１の圧力制御弁３８の第１の受圧室４
６の圧力をゼロ点設定することができるため、次回の圧
送時における第１の圧力制御弁３８の開弁圧の変化を完
全に防止して、プランジャ３３の駆動を円滑なものと
し、消費動力を低減することができる。さらに、駆動カ
ム４の上死点でポンプ室圧が低下するため、カム面圧を
低くすることができる。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ポンプ室
圧制御装置として第１の圧力制御弁、第２の圧力制御弁
および逆止弁を設けたので、駆動カムの消費動力および
カム面圧を低減して、高圧ポンプの信頼性を向上させる
ことができる。
圧制御装置として第１の圧力制御弁、第２の圧力制御弁
および逆止弁を設けたので、駆動カムの消費動力および
カム面圧を低減して、高圧ポンプの信頼性を向上させる
ことができる。
【図１】本発明の実施の形態によるポンプ室圧制御装置
３７を備えた高圧ポンプ３０の断面図である。
３７を備えた高圧ポンプ３０の断面図である。
【図２】同、等価回路図である。
【図３】同、駆動カム４（ただし２山カムのとき）の回
転角度に対するカムリフト、ポンプ室圧、および第１の
圧力制御弁３８の第１の受圧室４６の圧力（第１の圧力
制御弁３８の導出通路４８の圧力）を示したグラフであ
る。
転角度に対するカムリフト、ポンプ室圧、および第１の
圧力制御弁３８の第１の受圧室４６の圧力（第１の圧力
制御弁３８の導出通路４８の圧力）を示したグラフであ
る。
【図４】従来の高圧燃料供給ポンプ１（高圧ポンプ）の
断面図である。
断面図である。
１ 高圧燃料供給ポンプ（高圧ポンプ、図４） ２ ポンプハウジング ３ タペットローラー ４ 駆動カム ５ 第１のプレート ６ 第２のプレート ７ リードバルブ ８ プランジャバレル ９ プランジャ １０ 圧力制御弁 １１ 高圧ダンパー １２ 吸入口 １３ 吐出口 １４ リーク口 １５ ポンプ室 １６ 吸入弁 １７ 吐出弁 １８ プランジャスプリング １９ 燃料タンク ２０ 低圧ポンプ ２１ コモンレール（蓄圧器） ２２ インジェクター ２３ バルブハウジング ２４ バルブボディ ２５ バルブスプリング ２６ 導入口 ２７ 導出口 ２８ ピストンタイプのダンパー部 ３０ 高圧ポンプ（図１、図２） ３１ ポンプハウジング ３２ プランジャバレル ３３ プランジャ ３４ タペット ３５ 吸入弁 ３６ 吐出弁 ３７ 高圧ポンプ３０のポンプ室圧制御装置（実施の形
態、図１、図２） ３８ 第１の圧力制御弁 ３９ 第２の圧力制御弁 ４０ 逆止弁 ４１ 第１のバルブボディ ４２ 第１のバルブスプリング ４３ 第１のシート部 ４４ 第１の受圧部 ４５ 第１の摺動部 ４６ 第１の受圧室 ４７ 第１のスプリング室 ４８ 導出通路 ４９ 第２のバルブボディ ５０ 第２のバルブスプリング ５１ 第２のシート部 ５２ 背圧連通路 ５３ 第２のスプリング室 ５４ 還流口 ５５ 連通路 Ｅ１ 第１のエネルギー損失（図３） Ｅ２ 第２のエネルギー損失（図３） ｄｓ 第１の圧力制御弁３８における第１の受圧部４４
のシート径 ｄｄ 第１の圧力制御弁３８における第１の摺動部４５
の摺動径 Ｐ１ 第１の圧力制御弁３８の初期開弁圧 Ｐ１１ 第１の圧力制御弁３８の実際の開弁圧Ｐ１１ Ｐ２ 第２の圧力制御弁３９の開弁圧ないしシート圧 ＰＬ 吸入口１２への吸入圧
態、図１、図２） ３８ 第１の圧力制御弁 ３９ 第２の圧力制御弁 ４０ 逆止弁 ４１ 第１のバルブボディ ４２ 第１のバルブスプリング ４３ 第１のシート部 ４４ 第１の受圧部 ４５ 第１の摺動部 ４６ 第１の受圧室 ４７ 第１のスプリング室 ４８ 導出通路 ４９ 第２のバルブボディ ５０ 第２のバルブスプリング ５１ 第２のシート部 ５２ 背圧連通路 ５３ 第２のスプリング室 ５４ 還流口 ５５ 連通路 Ｅ１ 第１のエネルギー損失（図３） Ｅ２ 第２のエネルギー損失（図３） ｄｓ 第１の圧力制御弁３８における第１の受圧部４４
のシート径 ｄｄ 第１の圧力制御弁３８における第１の摺動部４５
の摺動径 Ｐ１ 第１の圧力制御弁３８の初期開弁圧 Ｐ１１ 第１の圧力制御弁３８の実際の開弁圧Ｐ１１ Ｐ２ 第２の圧力制御弁３９の開弁圧ないしシート圧 ＰＬ 吸入口１２への吸入圧
フロントページの続き (72)発明者 長谷部 富昭 埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号 株 式会社ボッシュオートモーティブシステム 東松山工場内 (72)発明者 青木 富寿雄 埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号 株 式会社ボッシュオートモーティブシステム 東松山工場内 Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AB02 AC09 AD02 BA19 CA04T CA08 CA09 CA20T CA34 CB09 CB16 CD03
Claims (5)
- 【請求項１】 ポンプハウジングと、 このポンプハウジングとの間にポンプ室を形成するプラ
ンジャバレルと、 このプランジャバレル内を往復動することにより、前記
ポンプ室への流体の吸入および該ポンプ室からの吐出を
それぞれ行うプランジャと、を有する高圧ポンプのポン
プ室圧制御装置であって、 前記ポンプ室に直接臨ませるとともに、そのポンプ室圧
を制御可能な第１の圧力制御弁と、 この第１の圧力制御弁の導出通路に接続するとともに、
該第１の圧力制御弁の開弁圧より低い開弁圧で開弁可能
な第２の圧力制御弁と、 この第１の圧力制御弁の前記導出通路と前記ポンプ室と
を連通可能であるとともに、該導出通路の圧力を前記ポ
ンプ室への前記流体の吸入圧に制御可能な逆止弁と、 を有することを特徴とする高圧ポンプのポンプ室圧制御
装置。 - 【請求項２】 前記逆止弁は、前記ポンプ室への吸入
弁とこれを一体に構成したことを特徴とする請求項１記
載の高圧ポンプのポンプ室圧制御装置。 - 【請求項３】 前記逆止弁は、ボールバルブあるいは
フラットバルブからこれを構成することを特徴とする請
求項１記載の高圧ポンプのポンプ室圧制御装置。 - 【請求項４】 前記第１の圧力制御弁および前記第２
の圧力制御弁の少なくともいずれか一方は、ピストンタ
イプのダンパー機能を有することを特徴とする請求項１
記載の高圧ポンプのポンプ室圧制御装置。 - 【請求項５】 前記プランジャのリフトにともなって
前記第１の圧力制御弁および前記第２の圧力制御弁を順
次開弁させ、 前記プランジャの下降にともなって前記逆止弁を開弁さ
せることを特徴とする請求項１記載の高圧ポンプのポン
プ室圧制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000322552A JP2002130079A (ja) | 2000-10-23 | 2000-10-23 | 高圧ポンプのポンプ室圧制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000322552A JP2002130079A (ja) | 2000-10-23 | 2000-10-23 | 高圧ポンプのポンプ室圧制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002130079A true JP2002130079A (ja) | 2002-05-09 |
Family
ID=18800411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000322552A Pending JP2002130079A (ja) | 2000-10-23 | 2000-10-23 | 高圧ポンプのポンプ室圧制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002130079A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7478582B2 (en) | 2003-03-14 | 2009-01-20 | Hitachi, Ltd. | High pressure pump and manufacturing process thereof |
-
2000
- 2000-10-23 JP JP2000322552A patent/JP2002130079A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7478582B2 (en) | 2003-03-14 | 2009-01-20 | Hitachi, Ltd. | High pressure pump and manufacturing process thereof |
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