JP2012163111A - 高圧燃料ポンプ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明ではシリンダとポンプボディとは別部材で形成し、プランジャには、加圧室とは反対側の外周部にシリンダと滑合する部分の直径よりも径の小さな段付き部を形成し、低圧燃料室内で往復動するプランジャのこの段付き部によって低圧燃料室の体積を増減させ、低圧燃料室内と低圧燃料通路との間で燃料の流動を発生させ、この燃料の流動がシリンダを直接若しくは間接的に冷却するように構成した。
【選択図】 図8
Description
に設定されている。このようにプランジャに大径部と小径部とを設けることにより、次のような幾つかの長所がある。一つは低圧側圧力の脈動低減である。プランジャの上下運動に伴って発生する脈動の内、電磁駆動型吸入弁30より上流側に発生する圧力脈動を低減することが出来る。この電磁駆動型吸入弁30より上流側に発生する圧力脈動は、ノイズの原因にもなり得ること、フィードポンプ21の耐久性を悪化させること、低圧配管28自体の耐久性を悪化させること等、各種性能への悪化要因である。二つ目の長所はプランジャシール13を小型にできることである。小型化故の長所は、プランジャとの燃料シール長が短くなるため、シールからの漏れ量をより低減できること、プランジャとの摩擦熱を低減できること、軽量化,安価等の長所がある。
時刻TTにおいて、プランジャ2は上死点、すなわち加圧室の容積が最も小さい状態、かつシール室の体積は最も大きい状態にある。カムの回転に伴い、スプリング4の圧縮反力によって、プランジャ2は下降を始める。プランジャ2が下降を始めると、加圧室11の容積の増大により、加圧室11の圧力は減少し、電磁駆動型吸入弁30内の圧力との差によって、吸入弁体31はスプリング33の付勢力に打ち勝って開弁する。この吸入工程において、加圧室11に流入する燃料は、吸入口10aからのものだけでなく、プランジャ2の動きによるシール室10gの体積減少分による燃料も含まれる。プランジャ2の大径部の直径をφd1、小径部の直径をφd2、プランジャの移動速度をvpとすると、加圧室に流入する燃料=φd1 2×vpのうち、(φd1 2−φd2 2)/φd1 2×vpの燃料が、燃料通路10dを通過して流入し、φd2 2/φd1 2×vpの燃料が吸入口10aから流入する。本実施例では、大径部が10mm、小径部が6mmのため、(100−36)/100×vp=64/100×vpの流量がシール室10gから、36/100×vpの燃料が吸入口10aから流入することになる。
時刻TBにおいて、プランジャ2は下死点、すなわち加圧室11の容積が最も大きい状態、かつシール室10gの体積は最も小さい状態にある。カム5の回転に伴い、プランジャ2は上昇を始める。プランジャ2が上昇を始めると、加圧室11の容積の減少に伴い、加圧室11の燃料は吸入工程と全く逆の方向に移動をする。すなわち加圧室の燃料は、吸入口10aに戻されるだけでなく、プランジャの動きによるシール室10gの体積減少分により、燃料通路10dを通って、シール室10gにも戻される。
ECU27において、所望の吐出流量を得られるべく、時刻T2が計算され、時刻T2に電磁駆動型吸入弁30に与えられる電流は遮断される。時刻T2まで電磁力によって付勢され開弁していた吸入弁体31は、スプリング33の圧縮反力と、吸入弁体31とシート32とを通過する流体の力とによって閉弁を開始する。完全に閉弁を終了した後、加圧室内はプランジャの上昇による加圧室内体積の減少により圧力が上昇し、吐出弁8aを押し出し吐出工程となる。吐出工程は、プランジャ2が上死点となるまで継続する。
Fps2=Fps1+Fps3
であり、シリンダ上端部に作用する力Fps1よりも、シリンダ下端部に作用するFps2の方が大きいことが分かる。すなわち、摩擦熱の最も発生する場所は、シリンダ下端部だと言える。
a:定数、B:溝の幅(ΣB:各溝幅の合計)、V:流速、Tb:シリンダの温度、 Ta:流体の温度
ここで重要なのは、摩擦熱の大きい、すなわちポンプの動作が速い条件下では、流体の速度が大きいために、流体の速度に比例(数式上厳密には4/5乗に比例)したエネルギを奪うことができることである(図14参照)。本発明では、プランジャが、大径部小径部を持つことにより発生する積極的な流体の流れを冷却に利用するものである。このような一般的な伝熱式でも分かるように、流体の速度が熱量を奪うことが明らかである。
2 プランジャ
3 リフタ
4 スプリング
5 カム
6 シリンダ
7 シリンダホルダ
8 吐出弁機構
9 金属ダンパ
10 低圧通路
11 加圧室
30 電磁駆動型吸入弁
Claims (2)
- ポンプボディに組合されたシリンダと、
シリンダに滑合して往復動するプランジャと、
前記ポンプボディと前記シリンダとで画成されると共に、前記プランジャの一端部が出
入りする加圧室と、
前記プランジャの他端部が出入りすると共に、低圧燃料通路に連通する低圧燃料室とを
備え、
前記プランジャは、前記低圧燃料室に出入りする部分の外周部に、前記シリンダと滑合
する部分よりも直径が小さい段付き部を有し、
前記低圧燃料室の体積が前記プランジャの段付き部の出入りによって増減することで前
記低圧燃料室に前記低圧燃料通路から燃料が流入し、当該低圧燃料室から前記低圧燃料通
路に燃料が流出するように構成されており、
前記シリンダの前記低圧燃料室側端部が当該低圧燃料室と前記低圧燃料通路との間に形
成される燃料の流動に晒されるように構成されており、
前記低圧燃料室と低圧通路との間の燃料流動が、前記シリンダに設けた孔若しくは溝を
通り、
前記シリンダに設けた孔若しくは溝が複数本設けられており、
前記シリンダに設けた複数本の孔若しくは溝が、前記プランジャの中心軸に対して対称
、もしくは周方向に等間隔に設けられている
高圧燃料供給ポンプ。 - 請求項1に記載のものにおいて、
前記孔若しくは溝が、前記シリンダの周囲に沿う方向の幅(B)よりも中心軸線から放
射方向の寸法(Hあるいはm)の方が小さく形成されている
高圧燃料供給ポンプ。
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2012
- 2012-06-04 JP JP2012126672A patent/JP5625016B2/ja active Active
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