JP3664584B2

JP3664584B2 - 可変吐出量高圧ポンプ

Info

Publication number: JP3664584B2
Application number: JP08804398A
Authority: JP
Inventors: 牧野　　正晃; 榎本　　滋郁; 昭和小島
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1998-03-16
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2018-03-16
Also published as: JPH11257191A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばディーゼル機関のコモンレール噴射システムにおいて、高圧流体を圧送供給するために用いられる可変吐出量高圧ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼル機関に燃料を噴射するシステムの１つとして、コモンレール噴射システムが知られている。コモンレール噴射システムでは、各気筒に連通する共通の蓄圧配管（コモンレール）が設けられ、ここに可変吐出量高圧ポンプによって必要な流量の高圧燃料を圧送供給することにより、蓄圧配管の燃料圧力を一定に保持している。蓄圧配管内の高圧燃料は所定のタイミングでインジェクタにより各気筒に噴射される（例えば、特開昭６４−７３１６６号公報等）。
【０００３】
図１８は、このような用途に用いられる可変吐出量高圧ポンプの一例を示すもので、シリンダ９１内には図示しないカムによって駆動されるプランジャ９２が往復動自在に嵌挿され、シリンダ９１の内壁面とプランジャ９２の上端面とで圧力室９３を形成している。該圧力室９３の上方には電磁弁９４が取り付けられており、電磁弁９４は、その内部に形成された低圧流路９５と圧力室９３の間を開閉する弁体９６を有している。
【０００４】
弁体９６は、コイル９７に通電しない図示の状態で開弁位置にあり、燃料は、プランジャ９２の下降時に、図略の低圧供給ポンプより低圧流路９５、弁体９６周りの間隙を経て圧力室９３内に導入される。コイル９７に通電すると弁体９６は上方へ吸引され、その略円錐状の先端部がシート部９８に着座して閉弁する。同時に、プランジャ９２の上昇によって、圧力室９３内の燃料が加圧され、圧力室９３の側壁に設けた流路９９より蓄圧配管へ圧送される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プランジャ９２の上昇中は、圧力室９３内の燃料圧により弁体９６に閉弁方向の力が作用するため、弁体９６は一度閉弁すると、コイル９７への通電を停止しても開弁しない。このため、上記構成の可変吐出量高圧ポンプでは、蓄圧配管へ送る流量の制御を、閉弁時期を制御する、いわゆるプレストローク制御にて行っている。すなわち、プランジャ９２が上昇行程に移った後、直ちに閉弁せず、圧力室９３内の燃料が所定量となるまで開弁状態を保持して、余剰の燃料を低圧流路９５側へ逃がし、しかる後、閉弁して加圧を開始することで、必要量の加圧流体を蓄圧配管へ圧送している。
【０００６】
ところが、エンジンの回転数の上昇に伴い、ポンプの送油率が高くなると、弁体９６が閉弁信号とは無関係に閉弁（自閉）するという問題が生ずる。これは、プランジャ９２の上昇時、弁体９６が、下端面に圧力室９３内の燃料の動圧を直接受けること、弁体９６とシート部９８の間の間隙より低圧流路９５へ向けて流れる燃料の絞り効果により閉弁方向の力を受けること等によるもので、流量制御が適切になされないおそれがある。
【０００７】
この対策としては、弁体９６の作動ストロークを大きくするか、弁体９６の復帰用スプリング力を大きくすることが考えられるが、いずれの場合も、閉弁応答性の低下につながる。閉弁応答性を維持するためにはコイルに通電する電力を多大にしたり、体格を大きくして電磁弁の吸引力を増加させる必要があり、電磁弁の電力コスト、製作コストの上昇を招くという問題があった。
【０００８】
また、上記構成の可変吐出量高圧ポンプでは、圧力室９３への流路の開閉を電磁弁９４で行っており、閉弁信号に対し弁体９６が着座して流路を閉鎖するまでに一定の時間を要することから、通常、この作動応答時間を予め計算して閉弁タイミングを制御している。ところが、エンジンの回転数が上昇し、ポンプの送油率が高くなると、開閉動作が間に合わなくなり、十分な制御ができなくなるおそれがあった。
【０００９】
しかして、本発明の目的は、エンジンの回転数が上昇し、ポンプの送油率が高い状態でも、蓄圧配管へ圧送する流量制御が容易かつ確実にでき、しかも装置の大型化や電力の増大を伴わないことにある。また他の目的として、圧力室への流路の開閉に電磁弁を用いることによる応答遅れ等の不具合を解消することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明請求項１の構成において、可変吐出量高圧ポンプは、シリンダ内にプランジャを往復運動可能に嵌挿配設して、上記シリンダの内壁面と上記プランジャの端面とで圧力室を形成し、該圧力室内に低圧流路より導入される低圧燃料を、エンジン回転に応じて回転するドライブシャフトの回転に伴う上記プランジャの往復運動によって加圧して高圧流路へ圧送するようになしてある。上記低圧流路と上記圧力室との間に、スリーブ内にスプールを摺動自在に保持しスリーブ壁にスプールにより開閉する開口部をスプールの移動方向にスリット状に形成して開度自在とした絞り弁を設ける。かつ絞り弁から圧力室への低圧燃料の吸入時には圧力室と絞り弁との間を連通し、圧力室に吸入された低圧燃料の加圧開始時より加圧燃料の高圧流路への圧送終了時までの間には圧力室と絞り弁の間を遮断する逆止弁を具備する。かつ、上記開口部を、上記スプールの閉弁側ほど、縮径するスリットとし、さらに、上記絞り弁の上記スプールを、上記圧力室に吸入される低圧燃料から一定量の吸入を得ようとするとき、上記エンジンの回転数が低回転域では、上記開口部である上記スリットの開口面積が小さくなるように移動させるとともに、エンジンの回転数が高回転域では、上記開口部である上記スリットの開口面積が大きくなるように移動させるよう上記エンジンの回転数に基づいて制御する。
【００１１】
上記構成において、低圧燃料は、逆止弁の開弁時に絞り弁から圧力室へ吸入され、プランジャを下降させる。吸入が終了して上記逆止弁が閉弁しプランジャが上昇を開始すると、上記圧力室内の低圧流体は加圧されて、高圧流路へ圧送される。ここで、圧力室への低圧流体の吸入量は、吸入速度を規定する絞り弁の開度（開口面積）に依存し、吸入時間が一定のとき、上記開度が小さければ吸入量は小となり、開度が大きければ吸入量は大となる。よって、絞り弁の開度を調整することにより、低圧燃料の圧力室への吸入量を制御することができる。
【００１２】
このように、上記構成では、圧力室へ至る低圧流路に設けた絞り弁によって低圧燃料の吸入量を制御するとともに、圧力室への流路を開閉する逆止弁を具備せしめて、逆止弁を経て圧力室へ導入される低圧流体を全て加圧して高圧流路へ圧送するようになしてある。すなわち、上記構成の可変吐出量高圧ポンプは、圧力室への吸入量を制御することにより圧送量を制御する吸入量制御方式のポンプであり、従って、流路の開閉を１つの弁で行う従来のプレストローク制御のように、プランジャの上昇時に、一定時間、流路を開放しておく必要がない。よって、吸入終了後、直ちに閉弁してもよく、従来のような弁体の自閉の問題はもとより生じない。つまり自閉を防止するための装置の大型化や電力の増大の必要がない。さらに、加圧燃料の圧送終了時までは逆止弁により圧力室と絞り弁の間が遮断されるから、絞り弁が加圧燃料の影響を受けず、絞り弁は装置の大型化や電力の増大の必要がなく、低圧用の小規模の構成で足りる。また圧力室への吸入停止を逆止弁が行うことで従来のように閉弁信号に対する応答遅れ等の問題がなく、信頼性が高い。
【００１６】
しかも、絞り弁の開口面積をスプールにより調整する構成とすることにより、先端を円錐面に形成した弁体を流路の開口端から流路内に進退せしめることにより開度を調整する通常の構成の絞り弁に比して、開口面積が小さいときに弁体が変位したときの開口面積の変化が緩やかになり、次のような作用効果を奏する。プランジャの往復運動がエンジンの動力により行われ、エンジンの回転と同期する場合には、低圧燃料の吸入量の目標値が同じであっても、低回転域では絞りの開口面積を相対的に小さくする必要がある。上記構成では、開口面積が小さいとき、通常の構成の絞り弁に比して弁体が変位したときの開口面積の変化が緩やかになるので、エンジンの低回転域における調量精度が高くなる。このように上記構成ではスプールの作動幅を大きくしなくとも低回転域における高い調量精度を得ることができるから、スプールを駆動するための手段に、作動幅の大きなものや精密駆動の可能なものを用いる必要がなく安価にできる。
【００１８】
また、上記開口部を、上記スプールの閉弁側ほど、縮幅するスリットとすることで、絞り弁は、開口面積が小さいほどスプールの変位に対する開度の変化割合が小さくなって、エンジン回転の低回転域における調量精度をさらに高くすることができる。
【００１９】
請求項２の構成では、上記絞り弁を、上記スプールと連動するピストンと、ピストンを室壁の一部として低圧燃料が導入される圧力制御室とを有する構成とし、圧力制御室内の圧力を調整する圧力調整手段とを具備せしめる。
【００２０】
このように圧力制御室の圧力によりスプールを駆動する構成とすることにより、スプールを駆動するための手段を絞り弁と一体的に設ける必要がなく、弁体の作動幅が実質的に制限を受けない。しかして弁体の作動幅を大きく設定して弁体の変位に対する開口面積の変化をさらに緩やかにすることができ、さらに高い調量精度を得ることができる。また弁体を駆動する手段を絞り弁と一体的に設ける必要がないので、可変吐出量高圧ポンプを構成する部品のレイアウトの自由度が高くなる。
【００２１】
スプールを駆動する手段としては、請求項３の構成のように、上記絞り弁に、制御手段の通電制御によりスプールを駆動するアクチュエータを具備する構成とする。
【００２２】
請求項４の構成では、圧力調整手段には、上記低圧流路から上記圧力制御室内に流入する低圧燃料の流量を調整する電磁弁を具備せしめ、上記圧力制御室を絞りを介して、余剰燃料を燃料タンクに戻すリターン流路と連通せしめる。
【００２３】
圧力制御室の圧力は、低圧燃料の圧力制御室内への流入量と、圧力制御室からの流出量とのバランスで調整される。電磁弁は、低圧燃料の流量制御を行うだけでよいので、簡単な構成の安価なものでよい。
請求項５の構成では、上記ドライブシャフトとともに回転するカムを、上記圧力室の容積が縮小する方向に上記プランジャを押圧可能に設け、かつ、上記プランジャを、上記カムに対して非押し付け状態にて上記シリンダ内に嵌挿配設して、燃料の吸入時には、燃料の供給分だけ上記プランジャが上記圧力室の容積を拡大する方向に移動するようにする。
プランジャがカムから離れることができるので、低圧燃料の吸入量が少量でも圧力室の減圧によるキャビテ−ションを防止することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の可変吐出量高圧ポンプをディーゼルエンジンのコモンレール噴射システムに適用した第１の実施の形態を図面を参照して説明する。図３のシステム図において、エンジンＥには各気筒の燃焼室に対応する複数のインジェクタＩが配設され、これらインジェクタＩは各気筒共通の高圧蓄圧配管いわゆるコモンレールＲに接続されている。インジェクタＩからエンジンＥの各燃焼室への燃料の噴射は、噴射制御用電磁弁Ｂ１のＯＮ−ＯＦＦにより制御され、電磁弁Ｂ１が開弁している間、コモンレールＲ内の燃料がインジェクタＩによりエンジンＥに噴射される。従って、コモンレールＲには連続的に燃料噴射圧に相当する高い所定圧の燃料が蓄圧される必要があり、そのために供給配管Ｒ１、吐出弁Ｂ２を経て、本発明の可変吐出量高圧ポンプＰが接続される。
【００２５】
この可変吐出量高圧ポンプＰは、燃料タンクＴから吸入される燃料を高圧に加圧し、コモンレールＲ内の燃料を高圧に制御するものである。コモンレールＲには、コモンレール圧力を検出する圧力センサＳ１が配設されており、システムを制御する制御手段となる電子制御ユニットＥＣＵは、この圧力センサＳ１からの信号が予め設定した最適値となるように、可変吐出量高圧ポンプＰの吐出量を決定して吐出制御装置Ｐ２に制御信号を出力する。電子制御ユニットＥＣＵには、さらに、エンジン回転数センサＳ２、ＴＤＣ（上死点）センサＳ３、スロットルセンサＳ４、温度センサＳ５により、回転数、ＴＤＣの位置、アクセル開度、温度の情報が入力され、電子制御ユニットＥＣＵは、これらの信号により判別されるエンジン状態に応じて噴射量制御用電磁弁Ｂ１に制御信号を出力する。
【００２６】
次に図１〜図４により上記可変吐出量高圧ポンプＰの詳細について説明する。図１は可変吐出量ポンプＰの全体を示し、図２は図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面を示し、図４は図１における可変吐出量ポンプＰの要部を拡大したものである。ポンプハウジング１内にはベアリングＤ２、ブッシュＤ１を介してドライブシャフトＤが回転可能に支持されており、このドライブシャフトＤには、燃料タンクＴ（図３）から燃料を吸い上げて、低圧流路たるフィード流路１１に圧送供給するベーン式のフィードポンプＰ１が連結されている。上記ドライブシャフトＤの右端部には、カム１３が一体に形成されており、該カム１３は上記ドライブシャフトＤとともにエンジンの回転数の１／２の速度で回転するようになしてある。このカム１３が回転すると、半月状の板Ｐ１１を介して上記フィードポンプＰ１のロータＰ１２が回転し、その回転により燃料タンクＴから燃料がインレットバルブＢ３より図示しない流路を通って上記フィードポンプＰ１内空間（ロータＰ１２とケーシングＰ１３とカバーＰ１４、１５とに囲まれた空間）に導入される。導入された燃料は、ロータＰ１２の回転に伴いロータＰ１２に配設されたベーンＰ１６によって図示しない流路を経てフィード流路１１に圧送される。
【００２７】
フィード流路１１の燃料は、下記のようにコモンレールへの圧送用に使用されるだけでなく、絞り流路Ｓよりポンプ内に流入し、ポンプ内部の潤滑にも使用される。潤滑された燃料はバルブＶから出て燃料タンクＴに戻される。また、ポンプ内部の圧力はほとんど大気圧となるようにバルブＶにより調整されている。
【００２８】
ポンプハウジング１の右端開口にはヘッドＨが嵌着されており、該ヘッドＨは左端中央部が突出して上記カム１３内に挿通位置している。このヘッドＨの左端中央部には、複数のシリンダたる摺動孔２ａが設けてあり（図２）、これら複数の摺動孔２ａ内にはそれぞれプランジャ２１が往復動自在かつ摺動自在に支持されている。各プランジャ２１の外側端部にはシュー２１ａが設けられ、各シュー２１ａにカムローラ２２が回転自在に保持されている。シュー２１ａは、ガイドＧＤに摺動自在に保持され、半径方向のみに移動可能となっている。ガイドＧＤはヘッドＨに図略のボルトにより固定されている。
【００２９】
上記カム１３は、このカムローラ２２の外周に摺接可能に配置されており、上記カム１３の内周面には、等間隔で配置された複数のカム山を有するカム面１３ａが形成してある。各プランジャ２１の内方側端面と各摺動孔２ａの内壁面との間に形成される空間は、圧力室２３となしてある。しかして、ドライブシャフトＤと一体となったカム１３が回転すると、プランジャ２１が摺動孔２ａ内を往復動し、圧力室２３内の燃料を加圧する。ここでは、４本のプランジャ２１に対し４つのカム山が形成され、カム１３の１回転につき４回の圧送を行うようにしている。なお、図２はプランジャ２１が最上昇点（最内方）にある状態を示している。
【００３０】
なお、従来の可変吐出量高圧ポンプでは、プランジャ２１をインナーカム１３に常時押し付けるスプリングを配設することが多いが、本発明の可変吐出量高圧ポンプは吸入量制御方式であり、吸入量が少量の時にプランジャ２１が最下降点まで下降すると、圧力室２３の減圧によるキャビテーションの発生のおそれがある。このため、本発明では上記スプリングを設けておらず、プランジャ２１の往復動は、圧送時はドライブシャフトＤの回転によるカムリフトで、吸入時は低圧燃料の圧力（フィード圧）によって行う。よって吸入量が少ない場合には、低圧燃料の供給分だけしかプランジャ２１はカム１３方向に移動せず、カムローラ２２とインナーカム１３が離れるようになしてある。
【００３１】
圧力室２３において、加圧された燃料は、圧力室２３に連通する吐出孔２４（図１）より、ヘッドＨ壁に固定した吐出弁３を経て、蓄圧配管であるコモンレールＲ（図３）に圧送される。吐出弁３は、弁体３１とこれを閉弁方向に付勢するリターンスプリング３２を有し、加圧燃料が所定圧を越えるとリターンスプリング３２のスプリング力に抗して開弁し、高圧流路である吐出流路３３に加圧燃料を吐出する。
【００３２】
ヘッドＨの右端部には、圧力室２３の右方に、圧力室２３と連通流路２３ａを介して連通する穴Ｈ１が形成してある。穴Ｈ１には底部側よりガスケットＧ、ストッパ４１、逆止弁４、可変絞り弁５が組付けられている。可変絞り弁５をヘッドＨに螺着することで、可変絞り弁５とともにガスケットＧ、ストッパ４１、逆止弁４がヘッドＨに固定される。逆止弁４、可変絞り弁５の外周には燃料溜まり１２が形成され、フィード流路１１、ヘッドＨのフィード流路１１ａ、燃料溜まり１２により低圧流路を形成する。
【００３３】
ヘッドＨの右端部にはまた、別の穴Ｈ２が形成してあり、これに可変絞り弁５の制御用の電磁弁６が組付けられている。
【００３４】
上記逆止弁４、可変絞り弁５、電磁弁６とで上記図３の吐出量制御装置Ｐ２を構成している。
【００３５】
上記逆止弁４は、図４（ａ）に示すように、ハウジング４２を左右方向に貫通する流路４３と、該流路４３を開閉する弁体４４を有する。上記流路４３は、途中で圧力室２３方向（図の左方）に拡径して円錐状のシート面４５を形成している。なお、弁体４４は、図４（ｂ）に示すように外周面に４か所に切削部を有し、切削面に沿って流路４３が形成され燃料が流れるようになしてある。
【００３６】
弁体４４は、ストッパ４１内に保持されるスプリング４６によって右方に付勢されてシート面４５に着座している。このように、逆止弁４は図示の状態で閉弁しており、上記絞り弁５から流入する燃料の圧力で開弁するようになしてある。
【００３７】
上記ストッパ４１には、複数の連通孔４１ａが形成され、連通孔４１ａを介して、上記流路４３と圧力室２３との間を燃料が流通可能であり、また圧送開始時には、ストッパ４１中央部の連通孔４１ａにより、弁体４４が、圧力室２３より逆流する燃料の動圧を受けやすいようにしてある。
【００３８】
しかして上記絞り弁５から流入する燃料の圧力で開弁すると、逆止弁４のシート面４５、ストッパ４１内の流路を経て上記圧力室２３（図１）へ燃料が流入する。上記弁体４４は、上記圧力室２３の加圧が開始されると閉弁し、燃料の圧送終了までこれを保持する。
【００３９】
図５，図６に可変絞り弁５の拡大したものを示す。図５は開度が小のときの状態で図６は開度が大のときの状態を示している。可変絞り弁５は、ヘッドＨに螺着された絞り弁ボディ５０１を有し、絞り弁ボディ５０１には段付きのシリンダ５０１ｅが形成してある。シリンダ５０１ｅの小径部５０１ｆ側は流路５０１ｄを介して逆止弁４と連通し、大径部５０１ｇ側はロックボルト５０４により閉鎖されている。ロックボルト５０４の左端にはシリンダ５０１ｅと同軸に円形の凹部５０４ａが形成してある。シリンダ５０１ｅには弁体５０２が挿通せしめてあり、小径部５０１ｆおよびロックボルト５０４の凹部５０４ａにおいて摺動自在に保持されている。弁体５０２は、左端部を先細り円錐状に形成した棒状体で、円錐面５０２ｄがこれと対向する流路５０１ｄの開口端に形成したテーパ面５０１ｃに着座または離座するようになっている。
【００４０】
弁体５０２の外周に環状の流路５０１ｂが形成してある。流路５０１ｂは絞り弁ボディ５０１を貫通して形成された流路５０１ａにより燃料溜まり１２と連通している。また流路５０１ｂは、左端がテーパ面５０１ｃの右端と一致する位置に形成され、弁体５０２の変位量に応じて流路５０１ｄと流路５０１ｂ間を所定の開度にて連通せしめるようになっており、流路１１ａから逆止弁４へ流入する燃料の流量を制御するようになっている。
【００４１】
弁体５０２の外周には、鍔状にピストン５０２ｂが形成してあり、シリンダ５０１ｅの大径部５０１ｇの内周面と摺接している。シリンダ５０１ｅの大径部５０１ｇはピストン５０２ｂにより２室に分割され、両室５０５，５０６はピストン５０２ｂに形成した絞り５０２ｃにより連通している。左側の室５０５は圧力制御室５０５としてあり、右側の室５０６はスプリング室５０６としてある。スプリング室５０６にはスプリング５０３が配設してあり、弁体５０２を常時、閉弁方向に付勢している。
【００４２】
絞り弁ボディ５０１には、圧力制御室５０５位置およびスプリング室５０６位置にそれぞれ流路５０１ｈ，５０１ｉが形成してある。流路５０１ｈは穴Ｈ２の底部に開口する流路Ｈｄと連通し、流路５０１ｉはリターン流路Ｈｅと連通している。
【００４３】
また弁体５０２は上記の形状を有しているので、シートエッジ部５０２ｅが、シリンダ５０１ｅとの摺動直径と同じであり、閉弁時に、流路５０１ａ，５０１ｂからシリンダ５０１ｅ内に供給されるフィード燃料の油圧力が弁体５０２に対して左右方向に作用しないようになしてある。
【００４４】
また弁体５０２には、その軸心線に沿って弁体５０２を貫通する連通孔５０２ａが形成してあり、燃料が常時、弁体５０２の右方にも導入されるようになっている。これにより、弁体５０２が油圧作用力による作動不良が生じるのを防止している。
【００４５】
なお絞り５０２ｃは、ピストン５０２ｂに形成したが、ピストン５０２ｂとシリンダ５０１ｅとの間隙を、そのクリアランスを適当に設定することで、絞りとすることもできる。
【００４６】
図７（ａ），（ｂ）は電磁弁６の詳細を示すもので、電磁弁６は、制御手段たる電子制御ユニットＥＣＵにより通電駆動されるコイル６２を内蔵するハウジング６１と、その左端部に嵌合固定されるバルブボディ７１とを有し、ハウジング６１の外周に設けたフランジ６３にて上記ヘッドＨに固定されている。
【００４７】
上記バルブボディ７１は、左端部が穴Ｈ２の底側の小径部に嵌設され、バルブボディ７１の外周に形成される燃料溜まりＨｂと、穴Ｈ２の底部の空間Ｈｄとを画している。燃料溜まりＨｂは流路Ｈａを介してフィード流路１１ａに連通し、空間Ｈｃは上記のごとく流路Ｈｄを介して絞り弁５の圧力制御室５０５に連通している。
【００４８】
バルブボディ７１は、軸方向中央部に形成したシリンダ７２内に、ニードル弁７３を左右方向に摺動自在に保持している。ニードル弁７３の左端部周りには、環状の流路７４ａが形成され、流路７４ａの側方には、上記燃料溜まりＨｂ（図４）に連通する流路７４ｂが開口し、左方には、上記穴Ｈ２の底部に連通する流路７４ｃが開口している（図４参照）。流路７４ｃの開口端部には、バルブシート部である円錐状のシート面７５が形成してあり、ニードル弁７３の略円錐状の先端部がこのシート面７５に着座して流路７４ａ、７４ｃ間を遮断するようになしてある。
【００４９】
ここで、ニードル弁７３は、摺動部７３ａ径（φｄ₁）と、シートエッジ部７３ｂ（閉弁時のシート面７５との当接端縁）の直径ｄ₂とが等しくなるようにする。これにより、閉弁時には、ニードル弁７３周りの流路７４ａ内に供給される燃料がニードル弁７３を左方に押す力と右方に押す力とが釣り合うため、フィード燃料による油圧作用力は発生しない。また、流路７４ｂ内には、通常、フィルタ７６を設けており、ニードル弁７３とシート面７５の間に異物が入って常時開弁状態になることを防止している。このフィルタ７６は、例えば金属メッシュよりなり、その目開きがニードル弁７３の最大リフト時の流路面積よりも小さくなっていればよい。なおフィルタは、流路７４ｂ内に限らず、燃料タンクＴ（図３）から電磁弁６に到る低圧流路のどこに設置してもよい。
【００５０】
ニードル弁７３の右端には、アーマチャ６４が圧入固定してあり、ステータ６５と一定の間隔（ｌ₂）で対向している。ステータ６５の外周には上記コイル６２が配され、ステータ６５内部に設けたスプリング室６６には、スプリング６７がニードル弁７３と同軸に配設され、アーマチャ６４を常時、左方に付勢している。
【００５１】
しかして、コイル６２に通電しない図７（ａ）の状態では、上記アーマチャ６４と一体のニードル弁７３が、スプリング６７力により左方に付勢され、その先端部がバルブボディ７１のシート面７５に着座（閉弁）し、圧力制御室５０５（図１）への連通路となる流路７４ｃを閉鎖する。このように、電磁弁６を、非通電状態で閉弁して圧力制御室５０５への燃料の導入を止める構成とすることで、非通電時には圧力制御室５０５の圧力を０にして圧力制御室５０５内の燃料を絞り５０２ｃを介してリターン流路Ｈｅに排出し、スプリング５０３のばね力により絞り弁体５０２が閉弁するようになっており、コイル６２の破損時に燃料の圧送が行われないようにする効果がある。
【００５２】
コイル６２への通電により、ニードル弁７３と一体のアーマチャ６４がステータ６５に吸引されて右方に移動すると、ニードル弁７３先端部がシート面７５から離れて（開弁）、低圧流路と圧力室２３間を連通する（図７（ｂ））、この時のリフト量（ｌ₁）は、ニードル弁７３の右端面７３ｃと、これに対向して設けたシム６８との間の距離によって決まる（図７（ａ））。なお、アーマチャ６４とステータ６５の間隔（ｌ₂）は、閉弁時はｌ₁＋０．０５、開弁時は０．０５となる。
【００５３】
また。図７（ｂ）において、ニードル弁７３の先端部のなす角度θ₁は、バルブボディ７１のシート面７５のなす角度θ₂より１°程度大きくしてある。これにより、閉弁時のシートエッジ部の密着性が向上し、磨耗が防止できる。
【００５４】
なお電磁弁６の開弁時にはアーマチャ６４が右方に移動し、その分だけスプリング室６６の容積が減少するので、スプリング室６６内の燃料が移動できるよう、スプリング室６６を他の部分と連通させる必要がある。本実施の形態では、ニードル弁７３の内部にこれを左右方向に貫通する流路７７，７８を設け、スプリング室６６とニードル弁７３の左方の流路７４ｃと連通している。これにより、スプリング室６６内の燃料が移動できると同時に、開弁時に流路７４ｃの圧力が上昇してもスプリング室６６と流路７４ｃは同じ圧力となるため、ニードル弁７３には左右方向には油圧力が作用せず、ニードル弁７３の作動不良が防止できる。
【００５５】
次に、上記構成の可変吐出量高圧ポンプＰの作動について説明する。可変吐出量高圧ポンプＰは、カム１３の１回転につき４回の吸入、圧送行程をなすように構成され、この圧送量は、圧力室２３への燃料の吸入量によって制御される。ここで、吸入量Ｑは、下記式で表される。
吸入量Ｑ＝α×Ｓ×√（ΔＰ）×時間
α：流量係数
Ｓ：可変絞り弁５の開口面積
ΔＰ：フィード圧力
時間：ポンプ回転数により決定
すなわち、α、ΔＰ、時間が一定である場合、上記可変絞り弁５の開度を調整することにより吸入量Ｑを制御可能であることがわかる。すなわち可変絞り弁５の開度すなわち開口面積が大きい程吸入量は多くなり、開口面積が小さい程吸入量は少なくなる。可変絞り弁５の開口面積は、電磁弁６の駆動周波数やデューティ比（通電期間）を変えることによって調整可能である。電磁弁６の通電時間を長くすると、絞り弁５の圧力制御室５０５への流入量が増加し、圧力制御室５０５の圧力が大となり、絞り弁体５０２のリフト量は大きくなり、吸入量は大きくなる。
【００５６】
図８は、可変吐出量高圧ポンプＰの制御方法と作動の様子を示すもので、ＮＥパルス、電磁弁６の作動、圧力制御室５０５の圧力の変化、絞り弁体５０２のリフト、プランジャ２１のリフト、圧送パターン（例えばデリバリバルブ３の開閉弁パターン）を対比して示しており、タイムチャートの前半が吸入量が小の場合、後半が吸入量が大の場合である。なおＮＥパルスとは、図３におけるエンジン回転数センサＳ２からの出力信号を電子制御ユニットＥＣＵ内で波形整形した後の波形である。このＮＥパルスおよび負荷センサＳ３、圧力センサＳ１、さらに図示しない水温センサ、大気圧センサからの信号に基づいて、電子制御ユニットＥＣＵは、電磁弁６への通電を制御して圧力室２３への燃料の流入量を制御する。
【００５７】
さて電磁弁６がオンの時には、絞り弁５の圧力制御室５０５にフィード燃料が流入する。圧力制御室５０５からスプリング室５０６への燃料の流入は絞り５０２ｃにより制限されているので、圧力制御室５０５圧力が増大し、電磁弁６が閉の時には、圧力制御室５０５へのフィード燃料の流入が停止するので、圧力制御室５０５圧力が大気圧に向けて低下する。すなわち電磁弁６のオンデューティに応じて圧力制御室５０５圧力が調整される。
【００５８】
この電磁弁６による圧力制御室５０５圧力の調整機能により、弁体５０２は、圧力制御室５０５圧力とスプリング５０３のばね力とがバランスする位置に位置決めされ任意の中間リフトが可能となる。すなわち絞り弁５は、電磁弁６のオンデューティに応じて開度が調整される。
【００５９】
さて、吸入量を小とする場合は、電磁弁６のデューティ比を小とする。圧力制御室５０５の圧力を低くし絞り弁５の開度を小さくすることで、カム１３の吸入行程（ａ時点からｂ時点）時、圧力室２３への低圧燃料の吸入が緩やかになされる。この時、プランジャ２１のカムローラ２１ａとカム１３は摺接せず、プランジャ２１は燃料の吸入に伴い徐々に下降（放射方向に移動、図２参照）する。カム１３がカムローラ２１ａに当接してプランジャ２１が上昇（半径中心方向への移動）を開始すると（図のｂ点）、これより圧送行程（ｂ時点からｃ時点）に入る。すなわちカム１３のカムローラ２１ａに対する押し上げ力によりプランジャ２１が上昇し、圧力室２３内の燃料が加圧され、コモンレールＲに圧送される。
【００６０】
この圧送行程において、逆止弁４には加圧燃料の圧力が加わるため、弁体４４が開くことはない。よって、圧力室２３への吸入量がすなわち圧送量となり、コモンレール圧の制御が容易にできる。
【００６１】
吸入量を大とする場合は、電磁弁６のデューティ比を大とする。これによりフィードポンプＰ１から送出されるフィード燃料の圧力制御室５０５への流入量が増大し、圧力制御室５０５の圧力は高くなる。かくして絞り弁５の開口面積が大となり、絞り弁５から逆止弁４を経て圧力室２３へ流入する燃料の流入速度が上昇してプランジャ２１は高速で下降し、上昇してくるカム１３と早いタイミングで当接し、圧力室２３に、吸入量を小とする場合に比して多量の低圧燃料が吸入される。
【００６２】
このように電磁弁６のデューティ比が大きいほど、プランジャ２１のストロークが大きくなって、吸入量が多くなる。ここで１回当たりの圧送量はプランジャのリフト×プランジャ径×プランジャ数（図例では４）で表される。
【００６３】
なお図例では、電磁弁６の駆動周波数は１回の吸入および圧送行程中に、２回オンする周波数としているが、必ずしもオンが２回である必要はない。しかし通電は、吸入および圧送行程と同期して行うのが望ましい。
【００６４】
このように、上記構成では、圧力室２３への燃料の吸入量を、絞り弁５と電磁弁６とで制御し、絞り弁５と圧力室２３の間に逆止弁４を設けて、圧力室２３へ吸入された燃料を全て加圧してコモンレールＲへ圧送するようになしている。この吸入量制御方式では、燃料の吸入量の制御と、圧力室２３への流路の開閉を別々に行っているので、従来のプレストローク制御のようにプランジャ２１が上昇行程に移った後に、流路を開放しておく必要がなく、弁体の自閉の問題はもとより生じない。そして、構造の簡単な逆止弁４を用いることで、低コストにでき、また、逆止弁４は電磁弁のような応答遅れの問題がなく、加圧開始時に直ちに作動するので、信頼性に優れる。また、絞り弁５、電磁弁６には、高圧が加わることがないので、復帰用スプリング力は小さくてよく、吸引力を発生するコイル６２も小さくてよいため、小型なものにできる。しかして、上記のように構成すれば、簡単な構成で、高圧流路へ圧送する流量制御が容易かつ確実にでき、装置の大型化や電力の増大の必要がない。
【００６５】
また、絞り弁体５０２を駆動する手段としての電磁弁６は、フィード流路１１ａと絞り弁５の圧力制御室５０５間を連通または遮断するだけで弁体５０２を直接電磁駆動しない。したがって絞り弁体５０２に直接電磁ソレノイドまたはステップモータ等を接続して弁体５０２を変位せしめる方式に比して、弁体５０２を変位せしめる手段（電磁弁６）は簡単な構成の安価な小型のもので足り、電力消費は僅かである。また電磁弁６は絞り弁５と流路Ｈｄ等により接続すればよいので、ポンプＰにおけるレイアウトは自由度が高い。
【００６６】
しかも上記のごとく弁体５０２のリフト量を圧力制御室５０５の圧力制御により間接的に行い弁体５０２を変位せしめる手段を絞り弁５と一体的に設けないため、最大リフト量には実質的に制限がない。したがって弁体５０２の左端部のテーパ面５０２ｄの傾斜角を小さくして上記左端部をより尖った形状とすることで、弁体５０２の変位量に対する絞り弁５の開口面積の変化割合を小さくし、開口面積を精密に調整することができる。
【００６７】
図９は電子制御ユニットＥＣＵによる制御の一例を示すフローチャートである。電子制御ユニットＥＣＵには、上記図３のシステム図に示したように各センサから種々の情報が、常時入力されるようになしてあり、エンジン回転数センサＳ２により検出されるＮＥ信号からエンジン（ポンプ）回転数を、スロットルセンサＳ４により検出されるアクセル開度から目標コモンレール圧（ＣＰＴＲＧ）および噴射量（圧送量）を、予め入力された制御マップに基づいて算出する（ステップ（１）、ステップ（２））。続いて、ポンプ回転数、圧送量に応じた電磁弁６の駆動周波数およびデューティ比（通電期間）を算出し（ステップ（３））、電磁弁６に通電する。
【００６８】
また、電子制御ユニットＥＣＵは、圧力センサＳ１によりコモンレールＲ圧力（ＣＰＡＣＴ）を常時検出するようになしてあり、この検出されたコモンレールＲ圧力（ＣＰＡＣＴ）と目標コモンレール圧（ＣＰＴＲＧ）とを比較して（ステップ（４））、異なる場合には補正をする。補正方法としては、（ＣＰＡＣＴ−ＣＰＴＲＧ）の計算を行って必要な圧送量増加分を算出し（ステップ（５））、この増加分に相当する駆動周波数およびデューティ比（通電期間）に変更する（ステップ（６））。次いで、再び、（ＣＰＡＣＴ＝ＣＰＴＲＧ）かどうかを判定し（ステップ（７））、（ＣＰＡＣＴ＝ＣＰＴＲＧ）でない場合には、ステップ（５）に戻って（ＣＰＡＣＴ＝ＣＰＴＲＧ）になるまで繰り返しフィードバック制御する。
【００６９】
（第２実施形態）
第１実施形態においては、弁体５０２のリフト量を圧力制御室５０５の圧力制御により間接的に行う（図１参照）ことで、精密な調量を可能にした。本実施形態では弁体を直接、リニアソレノイド駆動やモータ駆動により駆動する方式において、実質的に高い調量精度を得ることができるようにしたものである。図１０は例えば第１実施形態のような圧力室への吸入量を絞り弁により調量する構成の可変吐出量高圧ポンプにおける、エンジンが低回転時および高回転時のプランジャの挙動とカムリフトを示すタイムチャートである。圧送量ｑは上記第１実施形態において示した式より知られるように絞り弁の開口面積に比例するが、吸入時間ｔによっても変化する。
【００７０】
ここで第１実施形態のようにカムがドライブシャフトと連動して作動する構成の場合、上記タイムチャートより知られるように、カム動はエンジンの回転数に依存し、低回転域では遅く、高回転域では速い。このため、絞り弁の開口面積が等しければ、吸入時間が低回転域ほど長くなる。したがって一定量の吸入を得るには、低回転域では開口面積を小さくし、高回転域では大きくする必要があり、電子制御ユニットＥＣＵは、エンジン回転数センサＳ２等の信号に基づいて絞り弁の開口面積を決定する。
【００７１】
図１１は圧送量と絞り弁のリフト量の特性を示すものである。上記のごとく低回転域ほど吸入時間が長くなるから、絞り弁のリフト量に対する圧送量の変化割合（グラフの傾き（Δｑ／Δｌ））が大きくなる。このように絞り弁の開口面積のダイナミックレンジがエンジン回転数によって変化し、低回転域において絞り弁の開口面積Ｓの調整精度を確保しようとすると、リフト量の変位範囲を大きくせざるを得ず、この結果、高回転域において不必要に高い調量精度となる上、絞り弁のリフト方向の体格が大型化する。本実施形態において示す発明は、かかる問題分析の結果、なされたもので、リフト量が小さくとも低回転域において高い開口面積Ｓの調整精度が得られるようにしたものである。
【００７２】
図１２、図１３に本発明の第２の実施の形態を示す。図１２は本実施形態の可変吐出量高圧ポンプの全体断面であり、図１３（ａ）はその要部断面であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）におけるＣ矢視図である。第１実施形態の構成において、逆止弁４を介して圧力室２３に流入する燃料の流入量を調整する手段を、別の構成に代えたもので、図中、図１〜図６と同じ番号を付した部分については実質的に同じ作動をするので、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７３】
本実施形態では、ヘッドＨに螺着されて逆止弁４をヘッドＨに固定するロックアダプタＬＡに、逆止弁４の右方に可変絞り弁５Ａが設けてある。絞り弁５Ａは、コイル６０２を内蔵するハウジング６０１と、その左端部内に環状のシム６０８を介して嵌挿固定されるスリーブたるバルブボディ５１１とを有し、バルブボディ５１１に設けたシリンダ５１１ａ内にスプールたる弁体５１２を摺動自在に保持している。バルブボディ５１１には、流路５１１ｃとこれよりも流路断面積の小さな流路５１１ｂが形成されており、シリンダ５１１ａと燃料溜まりＨｇとを連通している。燃料溜まりＨｇは流路Ｈｈを介してフィード流路１１ａと連通している。シリンダ５１１ａ内周面に開口する開口部たる流路５１１ｂは、図１３（ｂ）に示すように弁体５１２の移動方向に長い等幅のスリット５１１ｂとしてある。
【００７４】
弁体５１２の外周面には略流路５１１ｂ位置に全周に凹部が形成され、これとシリンダ５１１ａ壁面とで環状の流路５１２ｃとしてある。流路５１２ｃは流路５１２ｄを介して連通流路５１２ａと連通している。また弁体５１２には鍔状に拡径部５１２ｅが形成され、絞り用弁体５１２は、拡径部５１２ｅがバルブボディ５１１、シム６０８に当接する位置が、移動範囲の左限と右限とを規定している。
【００７５】
また弁体５１２の内部に形成された連通流路５１２ａは、スプリング室６０６と絞り用弁体５１２の下流の流路Ｈｆとを連通し、絞り用弁体５１２に左右方向の力が作用しない構成としてあり、安定した作動が可能となっている。また連通流路５１２ａは、ここを弁体５１２が開弁したときにフィード燃料が流路Ｈｈから流路５１２ａを経て逆止弁４に流れる。
【００７６】
弁体５１２の右端にはアーマチャ６０４が圧入固定してあり、コイル６０２と同軸に配設されたステータ６０５と一定の間隔で対向している。アーマチャ６０４の右方のスプリング室６０６内にはスプリング６０７が配設されてアーマチャ６０４と一体となった絞り用弁体５１２を図の左方に付勢しており、コイル６０２に通電していない図の状態でバルブボディ５１１のスリット５１１ｂと絞り用弁体５１２の流路５１２ｄ間が遮断されるようになしてある。
【００７７】
ステータ６０５のアーマチャ６０４との対向部６０５ａの断面積は、アーマチャ６０４側ほど小さくしてある。したがって弁体５１２の変位位置は、コイル６０２への通電量により決まる。すなわち可変絞り弁５Ａはリニアソレノイド弁となっており、コイル６０２、ステータ６０５によりアクチュエータたるリニアソレノイドを構成する。よってコイル６０２へ通電すると弁体５１２が右方に変位して、スリット５１１ｂと流路５１２ｄとが連通し、通電量を増加すると、通電量に応じて連通部の開口面積が増加する。すなわち絞り弁５Ａの開度が増加する。なおスリット５１１ｂの形状は図１４に示すように、弁体５１２の閉弁側すなわち左側ほど縮幅する三角形状としてもよい。
【００７８】
本実施形態の作動について説明する。電子制御ユニットＥＣＵが、必要な圧力室２３への吸入量等に基づいてコイル６０２に給電する電流値を調整することにより可変絞り弁５Ａの開度を調整し、所望の燃料を圧力室２３に吸入し、コモンレールへ圧送する。
【００７９】
図１５は、絞り弁の変位量と絞り弁の開口面積との関係を示すもので、本実施形態におけるスリット５１１ｂが等幅のもの、三角形状のもの（以上スリット式）、第１実施形態のような、流路にテーパ状の先端部を有する弁体を進退せしめて流路断面を調整するもの（テーパ式）を一緒に示している。
【００８０】
テーパ式では、絞り弁の開口面積が弁座位置の開口面積と、当該位置における弁体の先端部の断面積の差となるから、開口面積が小さいときに弁体の変位量に対する開口面積の変化割合が大きい。したがって可変絞り弁に精密駆動の可能なものか、上記変化割合を小さくするべく変位幅の大きなものにせざるを得ず、コストの上昇やポンプ全体の大型化を招く。これに対してスリット式のものではこのようなことがない。すなわちスリットが等幅のものでは、絞り弁の開口面積は弁体の変位に対して直線的に変化し、開口面積が小のとき、テーパ式に比して弁体の変位に対する開口面積の変化割合が小さく、低回転域や小吸入量の調量精度が高い。またスリットが三角形状のものでは、上記変化割合が、等幅のものと比しても開口面積が小であるほどより緩やかであり、テーパ式に比してさらに低回転域や小吸入量の調量精度が高い。
【００８１】
このように本実施の形態では低回転域や小吸入量の調量精度を、装置の大型化等を伴うことなく高めることができる。
【００８２】
なお可変絞り弁は、リニアソレノイド駆動ではなく、ステップモータにより弁体を駆動する構成でもよい。
【００８３】
（第３実施形態）
図１６に本発明の第３の実施の形態を示す。第１実施形態の構成において、絞り弁をスプール弁型の構成としたものである。図１〜図５と同一番号を付した部分は実質的に同じ作動をするので第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００８４】
図１６（ａ）は上記可変絞り弁５Ｂの断面であり、図１６（ｂ）は可変絞り弁５Ｂの、図１６（ａ）におけるＤ矢視側面である。可変絞り弁５Ｂのスリーブたるバルブボディ５２１は第１実施形態のバルブボディと基本的に同じもので、シリンダ５１１ａにスプールたる弁体５２２を摺動自在に保持している。バルブボディ５２１の左端部にストッパ５２３が嵌入してある。ストッパ５２３には軸心線に沿って貫通孔５２３ａが形成されて流路５２３ａとしてあり、逆止弁４とシリンダ５１１ａ間を連通せしめている。ストッパ５２３は右端面が弁体５２２位置の左限を規定すると同時に、弁体５２２の閉弁時のシール面を形成している。
【００８５】
バルブボディ５２１の周壁にはスリット５２１ａが形成され、絞り弁５ＢをヘッドＨに組付けた状態で燃料溜まり１２と連通するようになっている。スリット５２１ａの左端縁は、ストッパ５２３の端面と一致せしめてあり、弁体５２２が左限位置にあるとき、スリット５２１ａが弁体５２２により全閉鎖される。そして弁体５２２が右側に移動するにつれ、スリット５２１ａが開いて燃料溜まり１２と流路５２３ａ間を連通し、その開口面積はスリット５２１ａを閉鎖する弁体５２２位置で決定される。
【００８６】
この構造では、開度は、弁体５２２が左端位置にあるとき０で、弁対５２２の右方への移動量に比例して大きくなる。
【００８７】
かかる構成でも、電磁弁６のオンデューティに応じて可変絞り弁５Ｂの開口面積を調整して圧力室２３への吸入量を調整することができる。しかも可変絞り弁５Ｂを第２実施形態のごとくスプール弁としたので、低回転域においてさらにすぐれた調量性能を発揮する。
【００８８】
なおスリットの形状は、図１７に示すごとく、弁体（図１６参照）が左側すなわち閉弁側程、縮幅する三角形状のスリット５２１ｂとしてもよく、低回転域においてさらにすぐれた調量性能を発揮する。
【００８９】
なお、上記各実施形態は、インナーカム圧送式の可変吐出量高圧ポンプの例を示したが、これに限らず、列型燃料噴射システムをベースとした可変吐出量高圧ポンプ等に適用しても勿論よい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す可変吐出量高圧ポンプの全体断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】第１の実施の形態の可変吐出量高圧ポンプを含む燃料噴射システムの全体構成図である。
【図４】（ａ）は図１の部分拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】（ａ）は第１の実施の形態を示す可変吐出量高圧ポンプの可変絞り弁の閉弁時の断面図であり、（ｂ）は（ａ）の一部拡大断面図である。
【図６】第１の実施の形態を示す可変吐出量高圧ポンプの可変絞り弁の開弁時の断面図である。
【図７】（ａ）は第１の実施の形態を示す可変吐出量高圧ポンプの可変絞り弁制御用の電磁弁の閉弁時の断面図であり、（ｂ）は上記電磁弁の開弁時の断面図である。
【図８】第１の実施の形態の可変吐出量高圧ポンプの作動を示すタイムチャートである。
【図９】第１の実施の形態の可変吐出量高圧ポンプの制御方法を示すフローチャートである。
【図１０】第２の実施の形態の可変吐出量高圧ポンプを説明するためのタイムチャートである。
【図１１】第２の実施の形態の可変吐出量高圧ポンプを説明するためのグラフである。
【図１２】第２の実施の形態を示す可変吐出量高圧ポンプの全体断面図である。
【図１３】（ａ）は第２の実施の形態を示す可変吐出量高圧ポンプの可変絞り弁の断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＣ矢視図である。
【図１４】第２の実施の形態を示す可変吐出量高圧ポンプの変形例を示す図である。
【図１５】第２の実施の形態の可変吐出量高圧ポンプの作動を示すグラフである。
【図１６】（ａ）は第３の実施の形態の可変吐出量高圧ポンプの可変絞り弁の断面図であり、（ｂ）は上記可変絞り弁の（ａ）におけるＤ矢視側面図である。
【図１７】第３の実施の形態を示す可変吐出量高圧ポンプの変形例を示す図である。
【図１８】従来の可変吐出量高圧ポンプの部分断面図である。
【符号の説明】
Ｐ可変吐出量高圧ポンプ
Ｐ１フィードポンプ
１ポンプハウジング
１１，１１ａフィード流路（低圧流路）
１２燃料溜まり（低圧流路）
１３カム
２ａ摺動孔（シリンダ）
２１プランジャ
２２カムローラ
２３圧力室
２４吐出孔
３吐出弁
３１弁体
３２復帰用スプリング
３３吐出流路（高圧流路）
４逆止弁
４１ストッパ
４２ハウジング
４３流路
４４弁体
５，５Ａ，５Ｂ可変絞り弁（絞り弁）
５０２弁体
５０２ｂピストン
５０２ｃ絞り
５０５圧力制御室
５１１バルブボディ（スリーブ）
５１１ｂ，５２１ａ，５２１ｂスリット（開口部）
５１２，５２２弁体（スプール）
Ｈｅリターン流路
６電磁弁（圧力調整手段）
ＥＣＵ電子制御ユニット（制御手段）

Claims

シリンダ内にプランジャを往復運動可能に嵌挿配設して、上記シリンダの内壁面と上記プランジャの端面とで圧力室を形成し、該圧力室内に低圧流路より導入される低圧燃料を、エンジン回転に応じて回転するドライブシャフトの回転に伴う上記プランジャの往復運動によって加圧して高圧流路へ圧送するようになした可変吐出量高圧ポンプにおいて、上記低圧流路と上記圧力室との間に、スリーブ内にスプールを摺動自在に保持しスリーブ壁にスプールにより開閉する開口部をスプールの移動方向にスリット状に形成して開度自在とした絞り弁を設け、かつ絞り弁から圧力室への低圧燃料の吸入時には圧力室と絞り弁との間を連通し、圧力室に吸入された低圧燃料の加圧開始時より加圧燃料の高圧流路への圧送終了時までの間には圧力室と絞り弁の間を遮断する逆止弁を具備せしめ、かつ、上記開口部を、上記スプールの閉弁側ほど、縮径するスリットとし、上記絞り弁の上記スプールを、上記圧力室に吸入される低圧燃料から一定量の吸入を得ようとするとき、上記エンジンの回転数が低回転域では、上記開口部である上記スリットの開口面積が小さくなるように移動させるとともに、エンジンの回転数が高回転域では、上記開口部である上記スリットの開口面積が大きくなるように移動させるよう上記エンジンの回転数に基づいて制御することを特徴とする可変吐出量高圧ポンプ。
上記絞り弁を、上記スプールと連動するピストンとピストンを室壁の一部として低圧燃料が導入される圧力制御室とを有する構成とし、かつ圧力制御室内の圧力を調整する圧力調整手段とを具備せしめた請求項１記載の可変吐出量高圧ポンプ。
上記絞り弁には、制御手段の通電制御によりスプールを駆動するアクチュエータを具備せしめた請求項１記載の可変吐出量高圧ポンプ。
上記圧力調整手段には、上記低圧流路から上記圧力制御室内に流入する低圧燃料の流量を調整する電磁弁を具備せしめ、上記圧力制御室を絞りを介して、余剰燃料を燃料タンクに戻すリターン流路と連通せしめた請求項２記載の可変吐出量高圧ポンプ。
上記ドライブシャフトとともに回転するカムを、上記圧力室の容積が縮小する方向に上記プランジャを押圧可能に設け、かつ、上記プランジャを、上記カムに対して非押し付け状態にて上記シリンダ内に嵌挿配設して、燃料の吸入時には、燃料の供給分だけ上記プランジャが上記圧力室の容積を拡大する方向に移動するようにした請求項１ないし４いずれか記載の可変吐出量高圧ポンプ。