JP6575439B2 - 内燃機関の燃料圧力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の燃料圧力制御装置に関する。

内燃機関の燃料圧力制御装置に用いられる高圧ポンプは、低圧ポンプから低圧通路を介して供給された燃料を加圧して、高圧通路を介して内燃機関の筒内噴射弁に加圧した燃料を供給する。高圧ポンプには、プランジャの往復動により容積が増減する加圧室と、低圧通路と加圧室とを連通した吸入通路と、加圧室と高圧通路とを連通した吐出通路と、吐出通路に設けられ加圧室から高圧通路への燃料の流通は許容するが逆方向の流通は規制する吐出逆止弁とを備えている。

このような構成において、内燃機関が高負荷状態であって高圧通路内が高燃圧状態のまま、内燃機関が減速状態に移行して燃料カットが実行されて、その後に燃料カットから復帰する際に、高圧通路内が高燃圧状態のままで燃料噴射が実行される場合がある。この場合に、高圧通路内の燃圧と目標噴射量とに基づいて算出された目標噴射時間が、筒内噴射弁が安定して燃料噴射を実行できる最小時間を下回り、目標噴射量よりも実際の燃料噴射量が上回り、オーバーリッチとなる可能性がある。これに対して特許文献１では、通電されることにより吐出逆止弁の弁体を押圧して強制的に開弁させる押圧機構を備えた高圧ポンプが開示され、これにより高圧通路内を減圧でき、燃料噴射量を適切に制御できる。

特開２０１１−１４９４０７号公報

特許文献１の押圧機構では、高圧通路側からの高い燃圧に抗して、吐出逆止弁の弁体を開弁方向に移動させる必要がある。このため、押圧機構の駆動力は大きい必要があり、押圧機構の電力消費量が増大する可能性がある。

そこで本発明は、電力消費量の増大を抑制しつつ、高圧通路内を減圧できる内燃機関の燃料圧力制御装置を提供することを目的とする。

上記目的は、低圧ポンプと、前記低圧ポンプから燃料が供給される低圧通路と、前記低圧通路から供給された燃料を加圧する高圧ポンプと、前記高圧ポンプから吐出された燃料を内燃機関の筒内噴射弁に供給する高圧通路と、制御部と、を備え、前記高圧ポンプは、シリンダと、前記内燃機関に連動して前記シリンダ内を往復動するプランジャと、前記プランジャの往復動により容積が増減する加圧室と、前記低圧通路と前記加圧室とを連通した吸入通路と、前記加圧室と前記高圧通路とを連通した吐出通路と、前記吐出通路と前記吸入通路とを連通したリリーフ通路と、前記吸入通路と前記加圧室との連通を開閉する吸入弁と、前記吐出通路に設けられ前記加圧室から前記高圧通路への燃料の流通は許容するが逆方向の流通は規制する吐出逆止弁と、前記吐出逆止弁を開弁方向に押圧する押圧機構と、を有し、前記吐出逆止弁は、先端に形成された弁体部が前記吐出通路内に配置され基端がリリーフ通路内にまで延びたニードルと、孔が形成された弁座部と、前記孔を塞ぐように前記弁体部を前記弁座部に向けて付勢する付勢部と、を有し、前記押圧機構は、前記制御部によって通電状態が制御される駆動コイルと、前記リリーフ通路内に移動可能に配置され前記駆動コイルが通電されることにより前記ニードルの基端を押圧可能な押圧部とを有し、前記ニードルは、前記弁体部が前記弁座部に着座した閉位置、前記弁体部が前記弁座部から離間した開位置、前記開位置よりも前記弁体部が前記弁座部から離れたリリーフ位置、の間を移動し、前記ニードルは、当該ニードルの外周面に形成された入口部を含む第１貫通路を有し、前記押圧部は、前記ニードルの基端と当接することにより前記第１貫通路に連通する第２貫通路を有し、前記リリーフ通路は、前記ニードルの外周面との間を流れる燃料の流量を制限する絞り部を有し、前記ニードルが前記閉位置又は前記開位置にある時には、前記入口部は、前記絞り部により前記吐出通路から燃料の流通が制限され、前記ニードルが前記リリーフ位置にある時には、前記入口部の少なくとも一部が前記絞り部から前記吐出通路内に露出することにより、前記第１及び第２貫通路は前記吐出通路と前記リリーフ通路とを連通し、前記ニードルは、前記駆動コイルが非通電状態であって前記吸入弁が閉状態で前記加圧室からの燃圧により前記開位置に移動し、前記駆動コイルが通電状態であって前記吸入弁が閉状態で前記押圧部からの押圧と前記加圧室からの燃圧とにより前記リリーフ位置に移動する、内燃機関の燃料圧力制御装置によって達成できる。

ニードルは、弁体部が弁座部から離れかつ第１及び第２貫通路が吐出通路とリリーフ通路とを連通するリリーフ位置へと移動できる。このため、高圧である高圧通路から吐出通路及びリリーフ通路を介して低圧である吸入通路に燃料を戻すことができる。また、押圧部の押圧と加圧室からの燃圧とにより、ニードルはリリーフ位置へ移動するため、押圧機構の電力消費量が小さく押圧部の押圧力が小さい場合であっても、ニードルをリリーフ位置へ移動させることができる。従って、電力消費量の増大を抑制しつつ、高圧通路内を減圧できる。

上記構成は、前記押圧機構は、前記リリーフ通路内に固定され前記ニードルに対して前記押圧部を挟んで反対側にある閉鎖部と、前記押圧部を前記閉鎖部に向けて付勢する押圧部用付勢部と、を有し、前記駆動コイルが非通電状態では前記押圧部用付勢部により前記押圧部が前記閉鎖部に当接して前記第２貫通路が前記閉鎖部により閉鎖され、前記駆動コイルが通電されることにより前記押圧部用付勢部の付勢力に抗して前記押圧部が前記閉鎖部から離れて前記第２貫通路は前記第１貫通路に連通する、構成であってもよい。

本発明によれば、電力消費量の増大を抑制しつつ、高圧通路内を減圧できる内燃機関の燃料圧力制御装置を提供できる。

図１は、内燃機関の燃料圧力制御装置の概略構成図である。 図２Ａ及び図２Ｂは、吐出通路、吐出逆止弁、押圧機構、及びリリーフ通路の構造の説明図である。 図３Ａ及び図３Ｂは、減圧制御での吐出逆止弁及び押圧機構の状態を示している。 図４Ａは、ＥＣＵが実行する燃圧制御の一例を示したフローチャートであり、図４Ｂは、ＥＣＵが実行する減圧制御の一例を示したフローチャートである。

図１は、内燃機関の燃料圧力制御装置１の概略構成図である。燃料圧力制御装置１は、燃料タンク２１、低圧ポンプ２２、低圧管２５、燃圧センサ３８、高圧ポンプ４０、リリーフ通路８１、及びＥＣＵ（Electronic Control Unit）５等を備える。

エンジン１０は、筒内噴射弁３７を備えた火花点火式の４気筒エンジンであり、内燃機関の一例である。筒内噴射弁３７は、エンジン１０の各気筒内に燃料を噴射する。筒内噴射弁３７には、高圧ポンプ４０から高圧管３５及びデリバリパイプ３６を介して燃料が供給される。エンジン１０は、更にポート噴射弁を備えていてもよい。エンジン１０は、複数のピストンに連動したクランク軸１４と、クランク軸１４に連動し吸気弁又は排気弁を駆動するカム軸１５とを備えている。また、クランク軸１４の回転角を検出するクランク角度センサ１４ａが設けられている。

燃料タンク２１には、燃料であるガソリンが貯留されている。低圧ポンプ２２は、燃料を加圧して低圧管２５に吐出する。低圧管２５に吐出された比較的低圧の燃料は、高圧ポンプ４０に供給される。低圧管２５は、低圧ポンプ２２から燃料が吐出される低圧通路の一例である。

高圧ポンプ４０は、低圧管２５から供給された燃料を加圧して、高圧管３５に吐出する。高圧ポンプ４０により加圧された比較的高圧の燃料は、高圧管３５及びデリバリパイプ３６を介して筒内噴射弁３７に供給される。高圧管３５及びデリバリパイプ３６は、高圧ポンプ４０から燃料が吐出される高圧通路の一例である。

燃圧センサ３８は、デリバリパイプ３６内の燃圧を検出する。ＥＣＵ５は、燃圧センサ３８の検出値を取得する。

次に、高圧ポンプ４０について説明する。高圧ポンプ４０は、シリンダ４１、プランジャ４２、加圧室４３、吸入通路４５、吐出通路４７、吸入弁５０、吐出逆止弁６０、押圧機構７０、及びリリーフ通路８１を有する。

プランジャ４２は、エンジン１０の駆動に連動してシリンダ４１内を往復動する。詳細には、プランジャ４２は、カム軸１５と共に回転するカムＣＰ側にバネにより付勢され、カムＣＰの回転によりシリンダ４１内を昇降する。

加圧室４３は、シリンダ４１及びプランジャ４２により画定され、プランジャ４２の往復動により加圧室４３の容積は増減する。

吸入通路４５は、低圧管２５と加圧室４３とを連通している。吸入通路４５には、燃圧脈動を抑制するパルセーションダンパ４４が設けられている。吐出通路４７は、加圧室４３と高圧管３５とを連通している。

吸入弁５０は、加圧室４３の燃料導入口側に設けられ、吸入通路４５及び加圧室４３の連通状態を切り替える電磁駆動式の開閉弁である。吸入弁５０は、弁体５１と、弁体５１を駆動するコイル５５と、弁体５１を常に開方向に付勢するバネ５３とを有している。コイル５５の通電は、ＥＣＵ５により制御される。コイル５５が通電されると、弁体５１は、バネ５３の付勢力に抗して吸入通路４５と加圧室４３とを遮断する。コイル５５が非通電の状態では、弁体５１は、バネ５３の付勢力により開状態が維持される。

吐出逆止弁６０は、吐出通路４７と押圧機構７０との連通部分近傍に配置され、加圧室４３から高圧管３５への燃料の流通は許容するが逆方向の流通は規制する逆止弁である。具体的には、吐出逆止弁６０は、加圧室４３の燃圧が高圧管３５内の燃圧より所定の分だけ高くなったときに開弁する。

高圧ポンプ４０の吸入行程では、吸入弁５０が開きプランジャ４２が下降して、燃料が低圧管２５から吸入通路４５を介して加圧室４３に充填される。加圧行程では、吸入弁５０が閉じプランジャ４２の上昇に伴い加圧室４３の容積が減少し、加圧室４３内の燃料が加圧される。吐出行程では、吐出逆止弁６０に作用する加圧室４３からの燃圧の力が、吐出逆止弁６０に作用する高圧管３５からの燃圧の力と吐出逆止弁６０のばねの付勢力とよりも大きくなったときに吐出逆止弁６０が開く。これにより、加圧された燃料が高圧管３５及びデリバリパイプ３６を介して筒内噴射弁３７へ供給される。

押圧機構７０は、リリーフ通路８１上に配置されている。押圧機構７０は、詳しくは後述するが、デリバリパイプ３６内の減圧要求があった場合に、加圧室４３から作用する燃圧とともに吐出逆止弁６０を開弁方向に押圧して、吐出逆止弁６０を開弁させる機構である。これにより、デリバリパイプ３６内を減圧できる。押圧機構７０はＥＣＵ５により制御される。詳しくは後述する。

リリーフ通路８１は、吐出通路４７と、パルセーションダンパ４４よりも下流側の吸入通路４５とを連通している。リリーフ通路８１上には、押圧機構７０が配置され、また吐出逆止弁６０の一部が配置されている。リリーフ通路８１は、高圧ポンプ４０内に設けられている。このため、例えばリリーフ通路８１を高圧ポンプ４０の外部に設けて高圧管３５と低圧管２５とを連通させた場合と比較して、長さは短くてよく、製造コストの低減や装置全体の小型化が達成されている。

ＥＣＵ５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。ＥＣＵ５は、ＲＯＭ内に予め格納された制御プログラムに従って、センサからの情報や予めＲＯＭに格納されている情報等に基づいて、後述する減圧制御を実行する。詳しくは後述する。

次に、高圧ポンプ４０による燃圧制御について説明する。本実施例では、高圧ポンプ４０による燃圧制御には、通常制御と減圧制御とが含まれる。通常制御とは、デリバリパイプ３６内の燃圧値である燃圧センサ３８の検出値が、エンジン１０の運転状態に応じて設定される目標燃圧値に収束するように、高圧ポンプ４０が制御されることである。具体的には、通常制御実行中では、吸入弁５０の開閉タイミングが調整されることにより、吐出逆止弁６０が開弁して、デリバリパイプ３６への燃料が供給される。

減圧制御とは、所定条件成立下で減圧要求が発生した場合に、デリバリパイプ３６内の燃圧を低下させるように高圧ポンプ４０が制御されることである。具体的には、高圧管３５及びデリバリパイプ３６内の高圧の燃料を、リリーフ通路８１を介して吸入通路４５に逃がすことにより、デリバリパイプ３６内の燃圧を低下させる。詳しくは後述する。

次に、吐出通路４７、吐出逆止弁６０、押圧機構７０、及びリリーフ通路８１の構造について説明する。図２Ａ及び図２Ｂは、吐出通路４７、吐出逆止弁６０、押圧機構７０、及びリリーフ通路８１の構造の説明図である。図２Ａは、通常制御での閉弁状態の吐出逆止弁６０を示し、図２Ｂは、通常制御での開弁状態の吐出逆止弁６０を示している。

最初に、吐出通路４７について説明する。吐出通路４７は、上流側から下流側の順に、上流部４７ａ、中流部４７ｂ、及び下流部４７ｃを有する。上流部４７ａは、後述するニードル６１よりも上流側に位置する。中流部４７ｂは、上流部４７ａに対して略直交する方向に延びており、内部にニードル６１の弁体部６２以外の一部が配置されている。中流部４７ｂは、上流部４７ａよりも径が小さいがこれに限定されない。下流部４７ｃは、中流部４７ｂよりも内径が大きく、内部に後述する弁体部６２、バネ６８、及びストッパ６９が配置され、高圧管３５に接続される。

リリーフ通路８１は、吐出通路４７側から吸入通路４５側に順に、絞り部８１ａ、大径部８１ｂ、及び連通部８１ｃを有する。絞り部８１ａは、吐出通路４７の中流部４７ｂに連続して同一方向に延び、内部にニードル６１の一部が配置されている。大径部８１ｂは、絞り部８１ａよりも内径が大きく、内部にニードル６１の一部と、後述する押圧体７１、バネ７８、及び閉鎖体７９が配置されている。連通部８１ｃは、大径部８１ｂが延びた方向に対して略直角に延びており、大径部８１ｂと吸入通路４５とを連通している。連通部８１ｃは、大径部８１ｂよりも径が小さいがこれに限定されない。

吐出逆止弁６０は、ニードル６１、弁座部６７、バネ６８、及びストッパ６９を有する。ニードル６１は、吐出通路４７の下流部４７ｃ及び中流部４７ｂ内と、リリーフ通路８１の絞り部８１ａ及び大径部８１ｂ内に配置された棒状の部材である。ニードル６１は、例えばマルテンサイト系ステンレスなどの高硬度材から形成されている。ニードル６１は、弁体部６２、基端６３、貫通路６４を有する。ニードル６１は、弁体部６２以外の部分は、外径が一定の円柱状である。弁体部６２は、ニードル６１の先端に球状に形成され、吐出通路４７の下流部４７ｃ内に位置している。基端６３は、大径部８１ｂ内に位置している。

ニードル６１の外周面と絞り部８１ａの内周面との隙間Ｃ２は、ニードル６１の外周面と中流部４７ｂの内周面との隙間Ｃ１よりも小さい。隙間Ｃ１は、燃料が流通可能な程度に設定されているのに対して、隙間Ｃ２は、ニードル６１の軸方向の移動は許容するが燃料の流量が制限される程度に設定されている。従って、図２Ａ及び２Ｂに示した状態では、吐出通路４７からリリーフ通路８１を介して吸入通路４５に燃料が流れることが抑制されている。隙間Ｃ１は、例えば約３００μｍ程度であり、隙間Ｃ２は６〜９μｍ程度である。

貫通路６４は、ニードル６１の途中から基端６３にまで延びている。具体的には、貫通路６４は、入口部６４ａ、通路部６４ｂ、及び出口部６４ｃを含む。入口部６４ａは、ニードル６１の軸方向の中央付近の外周面に、所定の角度間隔で複数設けられている。通路部６４ｂは、ニードル６１内にニードル６１の軸方向に延びて形成され、入口部６４ａに連通して基端６３にまで延びている。出口部６４ｃは、基端６３に形成されている。入口部６４ａは、図２Ａでは絞り部８１ａ及び大径部８１ｂ内に位置し、図２Ｂでは絞り部８１ａ内に位置している。

弁座部６７は、下流部４７ｃの一部に形成されている。バネ６８は、下流部４７ｃ内で弁体部６２とストッパ６９との間に配置され、弁体部６２が弁座部６７の孔６７ａを塞ぐように付勢している付勢部の一例である。弁座部６７の孔６７ａが設けられ、弁体部６２が弁座部６７に着座することにより閉じられる。ストッパ６９は、下流部４７ｃ内で弁体部６２よりも下流側に固定され、中央には燃料を通過させるための孔６９ａが形成されている。高圧ポンプ４０の吸入行程及び加圧行程では、図２Ａに示すようにニードル６１は、弁体部６２が弁座部６７に着座した位置にある。弁体部６２が弁座部６７に着座した状態でのニードル６１の位置を、本明細書では閉位置と称する。

通常制御での高圧ポンプ４０の吐出行程では、吸入弁５０が閉状態でプランジャ４２が加圧室４３内の容積を減少させる。これにより、加圧室４３、吐出通路４７の上流部４７ａ、中流部４７ｂ、隙間Ｃ１内の燃圧が上昇し、弁体部６２に作用する燃圧も上昇する。弁体部６２に作用する加圧室４３からの燃圧力が、高圧管３５から弁体部６２に作用する燃圧力とバネ６８の付勢力との合計よりも大きくなると、図２Ｂに示すように弁体部６２が弁座部６７から離れるようにニードル６１が移動する。これにより、図２Ｂの矢印で示すように、燃料が加圧室４３から吐出通路４７を介して高圧管３５に流れる。このように、後述する駆動コイル７５が非通電状態で吸入弁５０が閉状態で加圧室４３からの燃圧により、弁体部６２が弁座部６７から離間した状態でのニードル６１の位置を、本明細書では開位置と称する。図２Ｂには、通常制御時において、弁体部６２が弁座部６７から最も離れた状態でのニードル６１の開位置を示している。

図２Ｂに示すように、入口部６４ａは絞り部８１ａに対向し、吐出通路４７の上流部４７ａ内に露出することはない。ここで、上述したように隙間Ｃ２は、燃料の流量が制限される程度に設定されている。このため通常制御では、燃料が上流部４７ａから貫通路６４を介して大径部８１ｂ内に流れることが抑制されている。また、通常制御時においては後述する押圧体７１の貫通路７４は閉鎖体７９の突部７９ａに常に塞がれているため、仮に大径部８１ｂ内に燃料が流れたとしても、吸入通路４５に燃料が流れることが抑制されている。

次に押圧機構７０について説明する。押圧機構７０は、押圧体７１、駆動コイル７５、バネ７８、及び閉鎖体７９を有する。吐出通路４７側から吸入通路４５側に順に、バネ７８、押圧体７１、及び閉鎖体７９が大径部８１ｂ内に配置されている。押圧体７１は、大径部８１ｂ内でリリーフ通路８１の延びた方向に往復動可能に配置され、ニードル６１の基端６３に対向し、バネ７８により閉鎖体７９に向けて付勢されている。押圧体７１は、例えばフェライト系ステンレスなどの軟磁性材から形成されている。バネ７８は、押圧体７１を閉鎖体７９に向けて付勢する押圧部用付勢部の一例である。

押圧体７１は、先端７２、基端７３、及び貫通路７４を有する。先端７２は、ニードル６１の基端６３に対向している。基端７３は、閉鎖体７９に対向している。貫通路７４は、先端７２から基端７３にまで押圧体７１を貫通している。貫通路７４は、閉鎖体７９の突部７９ａにより基端７３側から塞がれている。閉鎖体７９は、例えばフェライト系ステンレスなどの軟磁性材から形成されている。閉鎖体７９は、大径部８１ｂ内に固定され、押圧体７１に向けて延びた突部７９ａが形成されている。

駆動コイル７５は、大径部８１ｂの外側に設けられている。駆動コイル７５の通電状態はＥＣＵ５により制御され、ＥＣＵ５は制御部の一例である。駆動コイル７５がＥＣＵ５により通電されると、押圧体７１と駆動コイル７５との間に作用する磁気的吸引力により、押圧体７１は閉鎖体７９から離間して、ニードル６１側に移動する。通常制御では、駆動コイル７５は非通電状態に維持され、上述したようにバネ７８の付勢力によって押圧体７１の貫通路７４が閉鎖体７９の突部７９ａによって塞がれた状態に維持される。

ここで連通部８１ｃ内には、吸入通路４５から低圧ポンプ２２により加圧された低圧の燃料が充填されている。ここで、押圧体７１の基端７３は、連通部８１ｃに連通した大径部８１ｂの、連通部８１ｃ側に位置している。このため、押圧体７１の基端７３には低圧の燃料の圧力が加わる。ここでバネ７８の付勢力は、このような押圧体７１の基端７３に加わる燃圧力よりも大きくなるように設定されている。このため、通常制御では図２Ａ及び図２Ｂに示すように、押圧体７１が閉鎖体７９から離れることはなく、当然にニードル６１を押圧することもない。

以上のように、図２Ａ及び図２Ｂに示したようにニードル６１が閉位置及び開位置にある時には、貫通路６４の入口部６４ａは吐出通路４７内に位置することはないため、吐出通路４７とリリーフ通路８１とが連通することはない。

次に、減圧制御での吐出逆止弁６０及び押圧機構７０について説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、減圧制御での吐出逆止弁６０及び押圧機構７０の状態を示している。具体的には、図３Ａは、ニードル６１が閉位置にある状態で押圧体７１がニードル６１の基端６３に当接した状態を示している。図３Ｂは、図２Ｂに示した開位置よりも弁体部６２が弁座部６７から離れた状態を示している。

例えば図２Ａに示した状態で減圧制御が実行されると、吸入弁５０が閉じられ、駆動コイル７５は通電状態にされる。ここで、吸入弁５０が閉じられた状態でプランジャ４２が加圧室４３内の容積を減少させることにより、図３Ａの矢印で示すように加圧室４３からの燃圧が弁体部６２に作用する。また、駆動コイル７５が通電状態となることにより、押圧体７１は閉鎖体７９から離れて図３Ａに示すようにニードル６１の基端６３に当接して、貫通路６４及び７４が互いに連通し、押圧体７１の押圧力がニードル６１に作用する。尚、押圧体７１がニードル６１に当接した状態では、貫通路６４と貫通路７４とは連通する。尚、図３Ａでは、加圧室４３からの燃圧によって弁体部６２が弁座部６７から離れる前に、押圧体７１がニードル６１に当接する例を示しているが、弁体部６２が弁座部６７から離れた後に押圧体７１がニードル６１に当接してもよい。

このように、押圧体７１の押圧と加圧室４３からの燃圧との双方がニードル６１に作用することにより、ニードル６１は、図３Ｂに示すように、開位置よりも更に弁体部６２が弁座部６７から離れる。このように、開位置よりも更に弁体部６２が弁座部６７から離れたニードル６１の位置を、本明細書ではリリーフ位置と称する。尚、図３Ｂは、押圧体７１の押圧と加圧室４３からの燃圧とにより弁体部６２が弁座部６７から最も離れた位置を示している。

リリーフ位置では、入口部６４ａの少なくとも一部が吐出通路４７の上流部４７ａ及び中流部４７ｂ内に露出する。ここで、高圧管３５及びデリバリパイプ３６内の燃圧が吸入通路４５内の燃圧よりも高いため、図３Ｂの矢印で示すように、燃料は高圧管３５及びデリバリパイプ３６から隙間Ｃ１、貫通路６４及び７４、大径部８１ｂ、連通部８１ｃ、吸入通路４５の順に流れる。これにより、高圧管３５及びデリバリパイプ３６内を減圧できる。尚、リリーフ位置では、弁体部６２はストッパ６９の孔６９ａを閉じない。即ち、弁体部６２がストッパ６９に接触しない位置となるように、駆動コイル７５の磁力やバネ６８及び７８の付勢力が設定されている。

尚、駆動コイル７５の通電が停止されると、押圧体７１はバネ７８の付勢力に従ってニードル６１から離れて、貫通路７４が閉鎖体７９の突部７９ａに係合する。これにより、ニードル６１は、押圧体７１に押圧されることなく、図２Ａ及び図２Ｂに示した閉位置及び開位置間で移動する。以上のように、ニードル６１がリリーフ位置にある時には、貫通路６４の入口部６４ａの少なくとも一部は吐出通路４７内に位置し、貫通路６４及び７４は吐出通路４７とリリーフ通路８１とを連通する。

以上のように、減圧制御では、押圧体７１の押圧に加えて加圧室４３からの燃圧も利用して、ニードル６１を閉位置からリリーフ位置にまで移動させる。このため、例えば押圧体７１の押圧のみの作用によってニードル６１を閉位置からリリーフ位置にまで移動させる際には、閉位置で弁体部６２が受ける高圧管３５からの高い燃圧に抗してニードル６１を移動させる必要がある。このため、押圧体７１の押圧力を大きくする必要があり、これに伴って駆動コイル７５での電力消費量が増大するおそれがある。しかしながら本実施例では、押圧体７１の押圧に加えて加圧室４３からの燃圧によって、ニードル６１を閉位置からリリーフ位置にまで移動させる。このため、押圧体７１の押圧のみの作用によってニードル６１を閉位置からリリーフ位置にまで移動させる場合と比較して、押圧体７１の押圧力を小さくすることができ、このため駆動コイル７５の電力消費量が抑制されている。

また、上述したように、貫通路６４の入口部６４ａが吐出通路４７内に露出しない限り、絞り部８１ａにより大径部８１ｂ内へ燃料が流れ込むことが抑制されている。このため、大径部８１ｂ内が高圧になることが抑制されている。従って、貫通路７４が閉鎖体７９の突部７９ａに塞がれた状態から押圧体７１が閉鎖体７９から離れるように移動し始める際の、押圧体７１への抵抗が抑制されている。この点においても、駆動コイル７５の電力消費量が抑制される。

また、ニードル６１を閉位置から開位置よりも遠いリリーフ位置まで移動させるために、押圧体７１の移動距離は長く設定されている。このため、駆動コイル７５の電力消費量は、押圧体７１の移動距離が長い分だけ増大するとも考えられる。しかしながら本実施例では、開位置とリリーフ位置との間の距離は、例えば０．５ｍｍ程度と比較的短く設定されているため、押圧体７１の移動距離の増加による電力消費量の増大分は僅かである。よって、押圧体７１のみの押圧によって高圧管３５からの高い燃圧に抗してニードル６１を閉位置から開位置まで動かす場合での電力消費量と比較して、本実施例での電力消費量が抑制されている。

また、駆動コイル７５が非通電状態では、図２Ａ及び図２Ｂに示したように、バネ７８の付勢力によって押圧体７１の貫通路７４が閉鎖体７９の突部７９ａにより塞がれた状態が維持される。即ち、ニードル６１の基端６３が、連通部８１ｃからの燃圧を受けることが防止されている。このため、通常制御時に、ニードル６１の基端６３が受ける燃圧に応じて、ニードル６１の移動量が変化することが抑制される。

次に、ＥＣＵ５が実行する燃圧制御について説明する。図４Ａは、ＥＣＵ５が実行する燃圧制御の一例を示したフローチャートである。ＥＣＵ５は、燃圧制御を所定時間毎に繰り返し実行する。

まずＥＣＵ５は、減圧要求があるか否かを判定する（ステップＳ１）。減圧要求は、例えば燃料カット要求があった場合や、高圧系の目標燃圧値が燃圧センサ３８の検出値よりも小さくこの目標燃圧値と燃圧センサ３８の検出値との差が所定値を超えた場合、又は燃圧センサ３８の検出値が筒内噴射弁３７からの燃料漏れを防止するために予め設定された上限値を超えた場合に発生する。減圧要求は、減圧制御が実行されて燃圧センサ３８の検出値が目標燃圧値にまで低下すると取り下げられる。

減圧要求がない場合、ＥＣＵ５は通常制御を実行する（ステップＳ２）。一方、減圧要求がある場合には、ＥＣＵ５は減圧制御を実行する（ステップＳ３）。

図４Ｂは、ＥＣＵ５が実行する減圧制御の一例を示したフローチャートである。ＥＣＵ５は、吸入弁５０を閉弁され（ステップＳ１１）、駆動コイル７５を通電する（ステップＳ１２）。これにより、上述したように電力消費量の増大を抑制しつつ、高圧管３５及びデリバリパイプ３６内を減圧できる。また、減圧要求がある間は、ステップＳ１で肯定判定されステップＳ１１及びＳ１２の処理が実行されるため、吸入弁５０は閉弁状態に維持され駆動コイル７５も通電状態に維持される。尚、ステップＳ１１及びＳ１２の処理は同時に実行されてもよい。

減圧要求が取り下げられると、通常制御が実行され（ステップＳ２）、吸入弁５０の開閉タイミングは、デリバリパイプ３６内の目標燃圧値と燃圧センサ３８の検出値とに基づいて制御され、駆動コイル７５への通電は停止される。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１ 内燃機関の燃料圧力制御装置
１０ エンジン
３７ 筒内噴射弁
２２ 低圧ポンプ
２５ 低圧管（低圧通路）
３５ 高圧管（高圧通路）
３６ デリバリパイプ（高圧通路）
３８ 燃圧センサ
４０ 高圧ポンプ
４１ シリンダ
４２ プランジャ
４３ 加圧室
４５ 吸入通路
４７ 吐出通路
５０ 吸入弁
６０ 吐出逆止弁
６１ ニードル
６２ 弁体部
６３ 基端
６４ 貫通路（第１貫通路）
６４ａ 入口部
６７ 弁座部
６８ バネ（付勢部）
７０ 押圧機構
７１ 押圧体（押圧部）
７４ 貫通路（第２貫通路）
７８ バネ（押圧部用付勢部）
７９ 閉鎖体（閉鎖部）
８１ リリーフ通路
８１ａ 絞り部

Claims (2)

1. 低圧ポンプと、
   前記低圧ポンプから燃料が供給される低圧通路と、
   前記低圧通路から供給された燃料を加圧する高圧ポンプと、
   前記高圧ポンプから吐出された燃料を内燃機関の筒内噴射弁に供給する高圧通路と、
   制御部と、を備え、
   前記高圧ポンプは、
   シリンダと、
   前記内燃機関に連動して前記シリンダ内を往復動するプランジャと、
   前記プランジャの往復動により容積が増減する加圧室と、
   前記低圧通路と前記加圧室とを連通した吸入通路と、
   前記加圧室と前記高圧通路とを連通した吐出通路と、
   前記吐出通路と前記吸入通路とを連通したリリーフ通路と、
   前記吸入通路と前記加圧室との連通を開閉する吸入弁と、
   前記吐出通路に設けられ前記加圧室から前記高圧通路への燃料の流通は許容するが逆方向の流通は規制する吐出逆止弁と、
   前記吐出逆止弁を開弁方向に押圧する押圧機構と、を有し、
   前記吐出逆止弁は、先端に形成された弁体部が前記吐出通路内に配置され基端がリリーフ通路内にまで延びたニードルと、孔が形成された弁座部と、前記孔を塞ぐように前記弁体部を前記弁座部に向けて付勢する付勢部と、を有し、
   前記押圧機構は、前記制御部によって通電状態が制御される駆動コイルと、前記リリーフ通路内に移動可能に配置され前記駆動コイルが通電されることにより前記ニードルの基端を押圧可能な押圧部とを有し、
   前記ニードルは、前記弁体部が前記弁座部に着座した閉位置、前記弁体部が前記弁座部から離間した開位置、前記開位置よりも前記弁体部が前記弁座部から離れたリリーフ位置、の間を移動し、
   前記ニードルは、当該ニードルの外周面に形成された入口部を含む第１貫通路を有し、
   前記押圧部は、前記ニードルの基端と当接することにより前記第１貫通路に連通する第２貫通路を有し、
   前記リリーフ通路は、前記ニードルの外周面との間を流れる燃料の流量を制限する絞り部を有し、
   前記ニードルが前記閉位置又は前記開位置にある時には、前記入口部は、前記絞り部により前記吐出通路から燃料の流通が制限され、
   前記ニードルが前記リリーフ位置にある時には、前記入口部の少なくとも一部が前記絞り部から前記吐出通路内に露出することにより、前記第１及び第２貫通路は前記吐出通路と前記リリーフ通路とを連通し、
   前記ニードルは、前記駆動コイルが非通電状態であって前記吸入弁が閉状態で前記加圧室からの燃圧により前記開位置に移動し、前記駆動コイルが通電状態であって前記吸入弁が閉状態で前記押圧部からの押圧と前記加圧室からの燃圧とにより前記リリーフ位置に移動する、内燃機関の燃料圧力制御装置。
2. 前記押圧機構は、前記リリーフ通路内に固定され前記ニードルに対して前記押圧部を挟んで反対側にある閉鎖部と、前記押圧部を前記閉鎖部に向けて付勢する押圧部用付勢部と、を有し、
   前記駆動コイルが非通電状態では前記押圧部用付勢部により前記押圧部が前記閉鎖部に当接して前記第２貫通路が前記閉鎖部により閉鎖され、前記駆動コイルが通電されることにより前記押圧部用付勢部の付勢力に抗して前記押圧部が前記閉鎖部から離れて前記第２貫通路は前記第１貫通路に連通する、請求項１の内燃機関の燃料圧力制御装置。

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