WO2021049247A1 - 燃料ポンプ - Google Patents

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WO2021049247A1
WO2021049247A1 PCT/JP2020/030844 JP2020030844W WO2021049247A1 WO 2021049247 A1 WO2021049247 A1 WO 2021049247A1 JP 2020030844 W JP2020030844 W JP 2020030844W WO 2021049247 A1 WO2021049247 A1 WO 2021049247A1
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WO
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chamber
valve
fuel
plunger
pump body
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/030844
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English (en)
French (fr)
Inventor
悟史 臼井
山田　裕之
清隆 小倉
Original Assignee
日立オートモティブシステムズ株式会社
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Publication date
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Priority to US17/596,875 priority patent/US20220316470A1/en
Priority to DE112020002667.1T priority patent/DE112020002667T5/de
Priority to JP2021545179A priority patent/JP7178504B2/ja
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    • F02M59/46—Valves
    • F02M59/466—Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means

Definitions

  • the present invention relates to a fuel pump that supplies fuel to an engine at a high pressure.
  • the fuel pump is described in, for example, Patent Document 1.
  • the high-pressure fuel supply pump described in Patent Document 1 includes a housing, an intake valve, a discharge valve, and a relief valve.
  • the housing has a cylinder, which is a stepped tubular space that accommodates a cylinder liner that slidably holds the plunger and forms a pressurizing chamber.
  • the suction valve opens without supplying a current to the electromagnetic solenoid, and when a current is supplied to the electromagnetic solenoid, the valve opens and sucks fuel into the pressurizing chamber.
  • the discharge valve is assembled in the discharge valve accommodating portion of the housing, and the discharge valve accommodating portion communicates with the pressurizing chamber via the fuel discharge hole.
  • the high-pressure fuel pressurized in the pressurizing chamber is supplied to the discharge valve.
  • the discharge valve opens when the pressure of the supplied fuel exceeds a predetermined pressure, and the fuel that has passed through the discharge valve is pressure-fed to the accumulator.
  • the relief valve is assembled to the relief valve accommodating portion of the housing, and the relief valve accommodating portion communicates with the high pressure region on the downstream side of the discharge valve and communicates with the pressurizing chamber via the communication passage. There is.
  • the relief valve opens when the pressure of the fuel in the high pressure region exceeds a specific pressure, and returns the high pressure fuel to the pressurizing chamber.
  • An object of the present invention is to provide a fuel pump capable of improving productivity in consideration of the above problems.
  • the fuel pump of the present invention includes a pump body, a plunger, an intake valve, and a relief valve.
  • the plunger reciprocates in the first chamber, which is a columnar space provided in the pump body.
  • the suction valve sucks fuel into the first chamber and the pressurizing chamber formed by the plunger.
  • the relief valve opens when the fuel pressure on the downstream side of the pressurizing chamber exceeds the set value, and returns the fuel to the pressurizing chamber.
  • the pump body has a second chamber in which a relief valve is arranged, and a communication hole that communicates the first chamber and the second chamber.
  • the diameter of the communication hole is the same as the diameter of the first chamber, and the communication hole extends the first chamber.
  • FIG. 3 is a vertical sectional view (No. 3) of a high-pressure fuel supply pump according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a fuel supply system using a high-pressure fuel supply pump according to the present embodiment.
  • the fuel supply system includes a high-pressure fuel supply pump (fuel pump) 100, an ECU (Engine Control Unit) 101, a fuel tank 103, a common rail 106, and a plurality of injectors 107. ..
  • the parts of the high-pressure fuel supply pump 100 are integrally incorporated in the pump body 1.
  • the fuel in the fuel tank 103 is pumped by the feed pump 102 that is driven based on the signal from the ECU 101.
  • the pumped fuel is pressurized to an appropriate pressure by a pressure regulator (not shown) and sent to the low pressure fuel suction port 51 of the high pressure fuel supply pump 100 through the low pressure pipe 104.
  • the high-pressure fuel supply pump 100 pressurizes the fuel supplied from the fuel tank 103 and pumps it to the common rail 106.
  • a plurality of injectors 107 and a fuel pressure sensor 105 are mounted on the common rail 106.
  • the plurality of injectors 107 are mounted according to the number of cylinders (combustion chambers), and inject fuel according to the drive current output from the ECU 101.
  • the fuel supply system of the present embodiment is a so-called direct injection engine system in which the injector 107 injects fuel directly into the cylinder cylinder of the engine.
  • the fuel pressure sensor 105 outputs the detected pressure data to the ECU 101.
  • the ECU 101 has an appropriate injection fuel amount (target injection fuel length) and an appropriate fuel pressure (target) based on the engine state amount (for example, crank rotation angle, throttle opening, engine rotation speed, fuel pressure, etc.) obtained from various sensors. Fuel pressure) etc. are calculated.
  • the ECU 101 controls the drive of the high-pressure fuel supply pump 100 and the plurality of injectors 107 based on the calculation results such as the fuel pressure (target fuel pressure). That is, the ECU 101 has a pump control unit that controls the high-pressure fuel supply pump 100 and an injector control unit that controls the injector 107.
  • the high-pressure fuel supply pump 100 has a pressure pulsation reduction mechanism 9, an electromagnetic suction valve 3 which is a capacity variable mechanism, a relief valve 4 (see FIG. 2), and a discharge valve 8.
  • the fuel flowing in from the low-pressure fuel suction port 51 reaches the suction port 31b of the electromagnetic suction valve 3 via the pressure pulsation reduction mechanism 9 and the suction passage 10b.
  • the fuel that has flowed into the electromagnetic suction valve 3 passes through the valve portion 32, flows through the suction passage 1d formed in the pump body 1, and then flows into the pressurizing chamber 11.
  • a plunger 2 is inserted into the pressurizing chamber 11 so as to be reciprocating. The plunger 2 reciprocates when power is transmitted by the cam 91 of the engine (see FIG. 2).
  • the pressurizing chamber 11 fuel is sucked from the electromagnetic suction valve 3 in the descending stroke of the plunger 2, and the fuel is pressurized in the ascending stroke.
  • the discharge valve 8 opens, and high-pressure fuel is pressure-fed to the common rail 106 via the discharge passage 12a.
  • the discharge of fuel by the high-pressure fuel supply pump 100 is operated by opening and closing the electromagnetic suction valve 3. Then, the opening and closing of the electromagnetic suction valve 3 is controlled by the ECU 101.
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view (No. 1) of the high-pressure fuel supply pump 100 as viewed in a cross section orthogonal to the horizontal direction.
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view (No. 2) of the high-pressure fuel supply pump 100 as viewed in a cross section orthogonal to the horizontal direction.
  • FIG. 4 is a horizontal cross-sectional view of the high-pressure fuel supply pump 100 as viewed in a cross section orthogonal to the vertical direction.
  • FIG. 5 is a vertical cross-sectional view (No. 3) of the high-pressure fuel supply pump 100 as viewed in a cross section orthogonal to the horizontal direction.
  • the pump body 1 of the high-pressure fuel supply pump 100 is formed in a substantially columnar shape. As shown in FIGS. 2 and 3, the pump body 1 is provided with a first chamber 1a, a second chamber 1b, a third chamber 1c, and a suction passage 1d inside. Further, the pump body 1 is in close contact with the fuel pump mounting portion 90 and is fixed by a plurality of bolts (screws) (not shown).
  • the first chamber 1a is a columnar space provided in the pump body 1, and the center line 1A of the first chamber 1a coincides with the center line of the pump body 1.
  • One end of the plunger 2 is inserted into the first chamber 1a, and the plunger 2 reciprocates in the first chamber 1a.
  • One end of the first chamber 1a and the plunger 2 forms a pressurizing chamber 11.
  • the second chamber 1b is a columnar space provided in the pump body 1, and the center line of the second chamber 1b is orthogonal to the center line of the pump body 1 (first chamber 1a).
  • a relief valve 4 is arranged in the second chamber 1b.
  • the diameter of the second chamber 1b is smaller than the diameter of the first chamber 1a.
  • first chamber 1a and the second chamber 1b are communicated with each other by a circular communication hole 1e.
  • the diameter of the communication hole 1e is the same as the diameter of the first chamber 1a, and the communication hole 1e extends one end of the first chamber 1a.
  • the diameter of the communication hole 1e is larger than the outer diameter of the plunger 2.
  • the center line of the communication hole 1e is orthogonal to the center line of the second chamber 1b.
  • the diameter of the communication hole 1e is larger than the diameter of the second chamber 1b.
  • the communication hole 1e has a tapered surface 1f whose diameter decreases toward the second chamber 1b in a cross section orthogonal to the center line of the second chamber 1b.
  • the third chamber 1c is a columnar space provided in the pump body 1 and is continuous with the other end of the first chamber 1a.
  • the center line of the third chamber 1c coincides with the center line 1A of the first chamber 1a and the center line of the pump body 1, and the diameter of the third chamber 1c is larger than the diameter of the first chamber 1a.
  • a cylinder 6 for guiding the reciprocating movement of the plunger 2 is arranged in the third chamber 1c.
  • the cylinder 6 is formed in a tubular shape, and is press-fitted into the third chamber 1c of the pump body 1 on the outer peripheral side thereof. Then, one end of the cylinder 6 is in contact with the top surface of the third chamber 1c (the step portion between the first chamber 1a and the third chamber 1c). The plunger 2 is slidably in contact with the inner peripheral surface of the cylinder 6.
  • An O-ring 93 showing a specific example of the seat member is interposed between the fuel pump mounting portion 90 and the pump body 1.
  • the O-ring 93 prevents engine oil from leaking to the outside of the engine (internal combustion engine) through between the fuel pump mounting portion 90 and the pump body 1.
  • a tappet 92 is provided that converts the rotational motion of the cam 91 attached to the camshaft of the engine into a vertical motion and transmits it to the plunger 2.
  • the plunger 2 is urged toward the cam 91 by a spring 16 via a retainer 15 and is crimped to the tappet 92.
  • the tappet 92 reciprocates as the cam 91 rotates.
  • the plunger 2 reciprocates together with the tappet 92 to change the volume of the pressurizing chamber 11.
  • a seal holder 17 is arranged between the cylinder 6 and the retainer 15.
  • the seal holder 17 is formed in a tubular shape into which the plunger 2 is inserted, and has an auxiliary chamber 17a at the upper end portion on the cylinder 6 side. Further, the seal holder 17 holds the plunger seal 18 at the lower end portion on the retainer 15 side.
  • the plunger seal 18 is slidably in contact with the outer periphery of the plunger 2, and when the plunger 2 reciprocates, the fuel in the sub chamber 17a is sealed so that the fuel in the sub chamber 17a does not flow into the engine. There is. Further, the plunger seal 18 prevents the lubricating oil (including the engine oil) that lubricates the sliding portion in the engine from flowing into the inside of the pump body 1.
  • the plunger 2 reciprocates in the vertical direction.
  • the volume of the pressurizing chamber 11 is expanded, and when the plunger 2 is raised, the volume of the pressurizing chamber 11 is decreased. That is, the plunger 2 is arranged so as to reciprocate in the direction of expanding and contracting the volume of the pressurizing chamber 11.
  • the plunger 2 has a large diameter portion 2a and a small diameter portion 2b.
  • the large diameter portion 2a and the small diameter portion 2b are located in the sub chamber 17a. Therefore, the volume of the sub chamber 17a increases or decreases due to the reciprocating movement of the plunger 2.
  • the sub chamber 17a communicates with the low pressure fuel chamber 10 by a fuel passage 10c (see FIG. 5).
  • a fuel flow is generated from the sub chamber 17a to the low pressure fuel chamber 10
  • a fuel flow is generated from the low pressure fuel chamber 10 to the sub chamber 17a.
  • a low-pressure fuel chamber 10 is provided above the pump body 1 of the high-pressure fuel supply pump 100, and a suction joint 5 is attached to the side surface of the pump body 1.
  • the suction joint 5 is connected to a low pressure pipe 104 through which fuel supplied from the fuel tank 103 (see FIG. 1) is passed.
  • the fuel in the fuel tank 103 is supplied to the inside of the pump body 1 from the suction joint 5.
  • the suction joint 5 has a low pressure fuel suction port 51 connected to the low pressure pipe 104 and a suction flow path 52 communicating with the low pressure fuel suction port 51.
  • the fuel that has passed through the suction flow path 52 passes through the suction filter 53 provided inside the pump body 1 and is supplied to the low-pressure fuel chamber 10.
  • the suction filter 53 removes foreign matter present in the fuel and prevents the foreign matter from entering the high-pressure fuel supply pump 100.
  • the low-pressure fuel chamber 10 is provided with a low-pressure fuel flow path 10a and a suction passage 10b (see FIG. 2).
  • a pressure pulsation reducing mechanism 9 is provided in the low pressure fuel flow path 10a.
  • the pressure pulsation reducing mechanism 9 reduces that the pressure pulsation generated in the high-pressure fuel supply pump 100 spreads to the low-pressure pipe 104.
  • the pressure pulsation reduction mechanism 9 is formed of a metal diaphragm damper in which two corrugated disk-shaped metal plates are bonded together on the outer circumference thereof and an inert gas such as argon is injected therein.
  • the metal diaphragm damper of the pressure pulsation reducing mechanism 9 absorbs or reduces the pressure pulsation by expanding and contracting.
  • the suction passage 10b communicates with the suction port 31b (see FIG. 2) of the electromagnetic suction valve 3, and the fuel that has passed through the low pressure fuel flow path 10a reaches the suction port 31b of the electromagnetic suction valve 3 via the suction passage 10b. To reach.
  • the electromagnetic suction valve 3 is inserted into a horizontal hole formed in the pump body 1.
  • the electromagnetic suction valve 3 has a suction valve seat 31 press-fitted into a lateral hole formed in the pump body 1, a valve portion 32, a rod 33, a rod urging spring 34, an electromagnetic coil 35, and an anchor 36. doing.
  • the suction valve seat 31 is formed in a tubular shape, and a seating portion 31a is provided on the inner peripheral portion. Further, the suction valve seat 31 is formed with a suction port 31b that reaches the inner peripheral portion from the outer peripheral portion. The suction port 31b communicates with the suction passage 10b in the low-pressure fuel chamber 10 described above.
  • a stopper 37 facing the seating portion 31a of the suction valve seat 31 is arranged in the lateral hole formed in the pump body 1, and the valve portion 32 is arranged between the stopper 37 and the seating portion 31a. Further, a valve urging spring 38 is interposed between the stopper 37 and the valve portion 32. The valve urging spring 38 urges the valve portion 32 toward the seating portion 31a.
  • the rod 33 penetrates the cylinder hole of the suction valve seat 31 and one end of the rod 33 is in contact with the valve portion 32.
  • the rod urging spring 34 urges the valve portion 32 via the rod 33 in the valve opening direction on the stopper 37 side.
  • One end of the rod urging spring 34 is engaged with the other end of the rod 33, and the other end of the rod urging spring 34 is engaged with a magnetic core 39 arranged so as to surround the rod urging spring 34. ing.
  • the anchor 36 faces the end face of the magnetic core 39. Further, the anchor 36 is engaged with a flange provided in the middle portion of the rod 33.
  • the electromagnetic coil 35 is arranged so as to go around the magnetic core 39.
  • a terminal member 40 is electrically connected to the electromagnetic coil 35, and an electric current flows through the terminal member 40.
  • the rod 33 In a non-energized state in which no current is flowing through the electromagnetic coil 35, the rod 33 is urged in the valve opening direction by the urging force of the rod urging spring 34, pressing the valve portion 32 in the valve opening direction. As a result, the valve portion 32 is separated from the seating portion 31a and comes into contact with the stopper 37, and the electromagnetic suction valve 3 is in the valve open state. That is, the electromagnetic suction valve 3 is a normally open type that opens in a non-energized state.
  • the fuel of the suction port 31b passes between the valve portion 32 and the seating portion 31a, and is applied through a plurality of fuel passage holes (not shown) of the stopper 37 and the suction passage 1d. It flows into the pressure chamber 11.
  • the valve portion 32 comes into contact with the stopper 37, so that the position of the valve portion 32 in the valve opening direction is restricted.
  • the gap existing between the valve portion 32 and the seating portion 31a in the valve open state of the electromagnetic suction valve 3 is the movable range of the valve portion 32, and this is the valve opening stroke.
  • the discharge valve 8 is connected to the outlet side (downstream side) of the pressurizing chamber 11.
  • the discharge valve 8 includes a discharge valve seat 81 that communicates with the pressurizing chamber 11, a valve portion 82 that contacts and separates from the discharge valve seat 81, and a discharge valve spring 83 that urges the valve portion 82 toward the discharge valve seat 81. It has a discharge valve stopper 84 that determines the stroke (moving distance) of the valve portion 82.
  • the discharge valve 8 has a plug 85 that blocks the leakage of fuel to the outside.
  • the discharge valve stopper 84 is press-fitted into the plug 85.
  • the plug 85 is joined to the pump body 1 by welding at the welded portion 86.
  • the discharge valve 8 communicates with the discharge valve chamber 87 opened and closed by the valve portion 82.
  • the discharge valve chamber 87 is formed in the pump body 1.
  • the pump body 1 is provided with a horizontal hole communicating with the second chamber 1b (see FIG. 2), and a discharge joint 12 is inserted into the horizontal hole.
  • the discharge joint 12 has the above-mentioned discharge passage 12a communicating with the lateral hole of the pump body 1 and the discharge valve chamber 87, and the fuel discharge port 12b which is one end of the discharge passage 12a.
  • the fuel discharge port 12b of the discharge joint 12 communicates with the common rail 106.
  • the discharge joint 12 is fixed to the pump body 1 by welding by the welded portion 12c.
  • the discharge valve 8 When the discharge valve 8 is closed, the (high pressure) fuel in the pressurizing chamber 11 passes through the discharge valve 8 and reaches the discharge valve chamber 87. Then, the fuel that has reached the discharge valve chamber 87 is discharged to the common rail 106 (see FIG. 1) through the fuel discharge port 12b of the discharge joint 12.
  • the discharge valve 8 functions as a check valve that limits the fuel flow direction.
  • the relief valve 4 shown in FIG. 2 operates when a problem occurs in the common rail 106 or a member beyond the common rail 106 and the pressure of the common rail 106 exceeds a predetermined pressure, and the fuel in the discharge passage 12a is discharged. It is a valve configured to return to the pressurizing chamber 11.
  • the relief valve 4 is arranged at a position higher than that of the discharge valve 8 (see FIG. 5) in the direction in which the plunger 2 reciprocates (vertical direction).
  • the relief valve 4 has a relief spring 41, a relief valve holder 42, a valve portion 43, and a seat member 44.
  • the relief valve 4 is inserted from the discharge joint 12 and arranged in the second chamber 1b.
  • One end of the relief spring 41 is in contact with the pump body 1 (one end of the second chamber 1b), and the other end is in contact with the relief valve holder 42.
  • the relief valve holder 42 is engaged with the valve portion 43, and the urging force of the relief spring 41 acts on the valve portion 43 via the relief valve holder 42.
  • the valve portion 43 is pressed by the urging force of the relief spring 41 and blocks the fuel passage of the seat member 44.
  • the moving direction of the valve portion 43 (relief valve holder 42) is orthogonal to the direction in which the plunger 2 reciprocates.
  • the center line of the relief valve 4 (the center line of the relief valve holder 42) is orthogonal to the center line of the plunger 2.
  • the seat member 44 has a fuel passage facing the valve portion 43, and the side of the fuel passage opposite to the valve portion 43 communicates with the discharge passage 12a. The movement of fuel between the pressurizing chamber 11 (upstream side) and the seat member 44 (downstream side) is blocked by the valve portion 43 contacting (adhering) to the seat member 44 and blocking the fuel passage.
  • the moving direction of the valve portion 43 (relief valve holder 42) in the relief valve 4 is different from the moving direction of the valve portion 82 in the discharge valve 8 described above. That is, the moving direction of the valve portion 82 in the discharge valve 8 is the first radial direction of the pump body 1, and the moving direction of the valve portion 43 in the relief valve 4 is a second diameter different from the first radial direction of the pump body 1. The direction. As a result, the discharge valve 8 and the relief valve 4 can be arranged at positions where they do not overlap each other in the vertical direction, and the space inside the pump body 1 can be effectively utilized to reduce the size of the pump body 1. ..
  • the electromagnetic suction valve 3 As described above, if the electromagnetic suction valve 3 is closed during the ascending process, the fuel sucked into the pressurizing chamber 11 during the suction stroke is pressurized and discharged to the common rail 106 side. On the other hand, if the electromagnetic suction valve 3 is opened during the ascending step, the fuel in the pressurizing chamber 11 is pushed back to the suction passage 1d side and is not discharged to the common rail 106 side. As described above, the discharge of fuel by the high-pressure fuel supply pump 100 is operated by opening and closing the electromagnetic suction valve 3. Then, the opening and closing of the electromagnetic suction valve 3 is controlled by the ECU 101.
  • the volume of the pressurizing chamber 11 increases, and the fuel pressure in the pressurizing chamber 11 decreases.
  • the fluid differential pressure between the suction port 31b and the pressurizing chamber 11 (hereinafter referred to as "fluid differential pressure before and after the valve portion 32") becomes small.
  • the urging force of the rod urging spring 34 becomes larger than the fluid differential pressure before and after the valve portion 32, the rod 33 moves in the valve opening direction, and the valve portion 32 separates from the seating portion 31a of the suction valve seat 31. , The electromagnetic suction valve 3 is opened.
  • the fuel in the suction port 31b passes between the valve portion 32 and the seating portion 31a, passes through a plurality of fuel passage holes (not shown) of the stopper 37, and the pressurizing chamber 11 Inflow to.
  • the valve portion 32 comes into contact with the stopper 37, so that the position of the valve portion 32 in the valve opening direction is restricted.
  • the gap existing between the valve portion 32 and the seating portion 31a in the valve open state of the electromagnetic suction valve 3 is the movable range of the valve portion 32, and this is the valve opening stroke.
  • the difference in urging force between the rod urging spring 34 and the valve urging spring 38 is set to be larger than the fluid force.
  • the volume of the pressurizing chamber 11 decreases as the plunger 2 rises. Therefore, the fuel sucked into the pressurizing chamber 11 passes between the valve portion 32 and the seating portion 31a again and is returned to the suction port 31b, so that the pressure inside the pressurizing chamber 11 rises. There is no. This process is called the return process.
  • the valve portion 32 When the anchor 36 (rod 33) moves in the valve closing direction, the valve portion 32 is released from the urging force in the valve opening direction, and the urging force by the valve urging spring 38 and the flow due to the fuel flowing into the suction passage 10b. It moves in the valve closing direction due to physical strength. Then, when the valve portion 32 comes into contact with the seating portion 31a of the suction valve seat 31 (the valve portion 32 is seated on the seating portion 31a), the electromagnetic suction valve 3 is closed.
  • the fuel in the pressurizing chamber 11 is boosted as the plunger 2 rises, and when the pressure exceeds a predetermined pressure, the fuel passes through the discharge valve 8 and passes through the common rail 106 (see FIG. 1). Is discharged to.
  • This process is called a discharge process. That is, the ascending stroke from the lower start point to the upper start point of the plunger 2 consists of a return stroke and a discharge stroke. Then, by controlling the energization timing of the electromagnetic suction valve 3 to the electromagnetic coil 35, the amount of high-pressure fuel discharged can be controlled.
  • the timing of energizing the electromagnetic coil 35 is earlier, the ratio of the return stroke during the ascending stroke becomes smaller and the ratio of the discharge stroke becomes larger. As a result, less fuel is returned to the suction passage 10b, and more fuel is discharged at high pressure.
  • the timing of energizing the electromagnetic coil 35 is delayed, the ratio of the return stroke during the ascending stroke increases and the ratio of the discharge stroke decreases. As a result, more fuel is returned to the suction passage 10b, and less fuel is discharged at high pressure.
  • the high-pressure fuel supply pump 100 (fuel pump) according to the above-described embodiment includes the pump body 1 (pump body), the plunger 2 (plunger), and the electromagnetic suction valve 3 (suction valve). ) And a relief valve 4 (relief valve).
  • the plunger 2 reciprocates in the first chamber 1a (first chamber), which is a columnar space provided in the pump body 1.
  • the electromagnetic suction valve 3 sucks fuel into the pressurizing chamber 11 (pressurizing chamber) formed by the first chamber 1a and the plunger 2.
  • the relief valve 4 opens when the fuel pressure on the downstream side of the pressurizing chamber 11 exceeds a set value, and returns the fuel to the pressurizing chamber 11.
  • the pump body 1 has a second chamber 1b (second chamber) in which the relief valve 4 is arranged, and a communication hole 1e (communication hole) that communicates the first chamber 1a and the second chamber 1b.
  • the diameter of the communication hole 1e is the same as the diameter of the first chamber 1a.
  • the diameter of the communication hole 1e is the same as the diameter of the first chamber 1a, fuel can easily flow from the relief valve 4 to the pressurizing chamber 11, and the relief performance can be improved. Further, since the relief valve is directly incorporated in the second chamber 1b provided in the pump body 1, the housing (seat member) for storing the parts constituting the relief valve can be omitted, the number of parts is reduced, and the cost is reduced. Can be planned.
  • the second chamber 1b (second chamber) is a columnar space, and the diameter of the second chamber 1b is the communication hole 1e (communication hole 1e). It is smaller than the diameter of the communication hole).
  • the communication hole 1e (communication hole) of the high-pressure fuel supply pump 100 (fuel pump) has a cross section orthogonal to the center line of the second chamber 1b (second chamber), and the second chamber 1b. It has a tapered surface 1f (tapered surface) whose diameter decreases toward. As a result, the fuel that has passed through the relief valve 4 arranged in the second chamber 1b can smoothly return to the pressurizing chamber 11 along the tapered surface 1f.
  • the center line of the communication hole 1e (communication hole) is orthogonal to the center line of the second chamber 1b (second chamber).
  • the fuel that has passed through the relief valve 4 arranged in the second chamber 1b can be efficiently passed through the communication hole 1e so as not to hinder the improvement of the relief performance.
  • the shape of the pump body 1 can be prevented from becoming complicated, and the productivity of the pump body 1 and the high-pressure fuel supply pump 100 can be improved.
  • the diameter of the communication hole 1e (communication hole) is larger than the outer diameter of the plunger 2 (plunger).
  • the high-pressure fuel supply pump 100 (fuel pump) according to the above-described embodiment is a discharge joint 12 (discharge joint) attached to the pump body 1 (pump body) on the downstream side of the pressurizing chamber 11 (pressurizing chamber).
  • the relief valve 4 (relief valve) is inserted into the second chamber 1b (second chamber) from the discharge joint 12.
  • the relief valve 4 can be easily arranged in the second chamber 1b, and the workability of the assembly work of the high-pressure fuel supply pump 100 can be improved.
  • the movement direction of the valve portion 43 (valve portion) in the relief valve 4 (relief valve) is the direction in which the plunger 2 (plunger) reciprocates. Is orthogonal to.
  • the second chamber 1b for arranging the relief valve 4 can be prevented from extending in the direction in which the plunger 2 reciprocates.
  • the length of the pump body 1 in the direction in which the plunger 2 reciprocates can be shortened, and the size of the pump body 1 can be reduced.
  • the high-pressure fuel supply pump 100 (fuel pump) according to the above-described embodiment includes a discharge valve 8 (discharge valve) arranged on the downstream side of the pressurizing chamber 11 (pressurizing chamber).
  • the moving direction of the valve portion 82 (valve portion) in the discharge valve 8 is different from the moving direction of the valve portion 43 (valve portion) in the relief valve 4 (relief valve).
  • the relief valve 4 is arranged at a position higher than that of the discharge valve 8 in the vertical direction in which the plunger 2 (plunger) reciprocates.
  • the pump body 1 (pump body) of the high-pressure fuel supply pump 100 (fuel pump) is formed in a substantially columnar shape, and the center of the first chamber 1a (first chamber) is It coincides with the center of the pump body 1.
  • the moving direction of the valve portion 82 (valve portion) in the discharge valve 8 (discharge valve) is the first radial direction of the pump body 1.
  • the moving direction of the valve portion 43 (valve portion) in the relief valve 4 (relief valve) is a second radial direction different from the first radial direction of the pump body 1.
  • the discharge valve 8 and the relief valve 4 can be arranged at positions where they do not overlap each other in the moving direction (vertical direction) of the plunger 2, and the space inside the pump body 1 can be effectively utilized to effectively utilize the space inside the pump body 1. It is possible to reduce the size.
  • the pump body 1 (pump body) of the high-pressure fuel supply pump 100 communicates with the first chamber 1a (first chamber) and has a larger diameter than the first chamber 1a. It has a third room 1c (third room).
  • a cylinder 6 (cylinder) through which the plunger 2 (plunger) slidably penetrates is arranged in the third chamber 1c.
  • the end surface of the cylinder 6 can be brought into contact with the step portion between the first chamber 1a and the third chamber 1c, and the cylinder 6 can be prevented from being displaced toward the first chamber 1a. it can.
  • the moving direction of the valve portion 32 in the electromagnetic suction valve 3 is the same as the moving direction of the valve portion 43 in the relief valve 4 (see FIG. 2).
  • the moving direction of the valve portion in the relief valve according to the present invention may be different from the moving direction of the valve portion in the electromagnetic suction valve.
  • the moving direction of the valve portion in the relief valve, the moving direction of the valve portion in the electromagnetic suction valve, and the moving direction of the valve portion in the discharge valve may all be different.
  • Electromagnetic Suction valve 4 ... Relief valve, 5 ... Suction joint, 6 ... Cylinder, 8 ... Discharge valve, 9 ... Pressure pulsation reduction mechanism, 10 ... Low pressure fuel chamber, 11 ... Pressurization chamber, 12 ... Discharge joint, 31 ... Suction valve Seat, 31a ... Seating part, 31b ... Suction port, 32 ... Valve part, 33 ... Rod, 35 ... Electromagnetic coil, 36 ...

Abstract

生産性の向上を図ることができる燃料ポンプを提供する。本発明の燃料ポンプは、ポンプボディ(１)と、プランジャ(２)と、電磁吸入弁(３)と、リリーフ弁(４)とを備える。プランジャ(２)は、ポンプボディ(１)に設けた円柱状の空間部である第１室(１ａ)を往復動する。電磁吸入弁(３)は、第１室(１ａ)及びプランジャ(２)により形成される加圧室(１１)に燃料を吸入する。リリーフ弁(４)は、加圧室(１１)の下流側の燃料圧力が設定値を超えた場合に開弁し、加圧室(１１)に燃料を戻す。ポンプボディ(１)は、リリーフ弁(４)を配置する第２室(１ｂ)と、第１室(１ａ)と第２室(１ｂ)とを連通する連通孔(１ｅ)と、を有している。連通孔(１ｅ)の径は、第１室(１ａ)の径と同一である。　

Description

燃料ポンプ
　本発明は、燃料を高圧にしてエンジンに供給する燃料ポンプに関する。
　燃料ポンプとしては、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された高圧燃料供給ポンプは、ハウジングと、吸入弁と、吐出弁とリリーフ弁とを備えている。
ハウジングは、プランジャを摺動自在に保持するシリンダライナを収容するとともに加圧室を形成する段付きの筒型状の空間であるシリンダを有している。吸入弁は、電磁ソレノイドに電流を供給しない状態で開弁し、電磁ソレノイドに電流を供給すると、開弁して加圧室に燃料を吸入する。
　吐出弁は、ハウジングの吐出弁収容部に組付けられており、吐出弁収容部は、燃料吐出孔を介して加圧室に連通している。加圧室で加圧された高圧の燃料は、吐出弁に供給される。吐出弁は、供給された燃料の圧力が所定の圧力以上になった場合に開弁し、吐出弁を通過した燃料が蓄圧器に圧送される。
　また、リリーフ弁は、ハウジングのリリーフ弁収容部に組付けられており、リリーフ弁収容部は、吐出弁よりも下流側の高圧領域に連通すると共に連通路を介して加圧室に連通している。リリーフ弁は、高圧領域の燃料の圧力が特定の圧力以上になった場合に開弁し、高圧の燃料を加圧室に還流する。
特開２０１９－２３７４号公報
　しかしながら、特許文献１に記載されている高圧燃料供給ポンプは、加圧室と連通路の交差部の形状が複雑になっていた。そのため、連通路の加工が煩雑になり、高圧燃料供給ポンプの生産性の向上を妨げていた。
　本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、生産性の向上を図ることができる燃料ポンプを提供することにある。
　上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の燃料ポンプは、ポンプボディと、プランジャと、吸入弁と、リリーフ弁とを備える。プランジャは、ポンプボディに設けた円柱状の空間部である第１室を往復動する。吸入弁は、第１室及びプランジャにより形成される加圧室に燃料を吸入する。リリーフ弁は、加圧室の下流側の燃料圧力が設定値を超えた場合に開弁し、加圧室に燃料を戻す。ポンプボディは、リリーフ弁を配置する第２室と、第１室と第２室とを連通する連通孔を有している。連通孔の径は、第１室の径と同一であり、連通孔は、第１室を延長する。
　上記構成の燃料ポンプによれば、生産性の向上を図ることができる。
　なお、上述した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の一実施形態に係る高圧燃料供給ポンプを用いた燃料供給システムの全体構成図である。 本発明の一実施形態に係る高圧燃料供給ポンプの縦断面図（その１）である。 本発明の一実施形態に係る高圧燃料供給ポンプの縦断面図（その２）である。 本発明の一実施形態に係る高圧燃料供給ポンプの上方から見た水平方向断面図である。 本発明の一実施形態に係る高圧燃料供給ポンプの縦断面図（その３）である。
１.実施形態
　以下、本発明の一実施形態に係る高圧燃料供給ポンプについて説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
［燃料供給システム］
　次に、本実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ（燃料ポンプ）を用いた燃料供給システムについて、図１を用いて説明する。
　図１は、本実施形態に係る高圧燃料供給ポンプを用いた燃料供給システムの全体構成図である。
　図１に示すように、燃料供給システムは、高圧燃料供給ポンプ（燃料ポンプ）１００と、ＥＣＵ（Engine Control Unit）１０１と、燃料タンク１０３と、コモンレール１０６と、複数のインジェクタ１０７とを備えている。高圧燃料供給ポンプ１００の部品は、ポンプボディ１に一体に組み込まれている。
　燃料タンク１０３の燃料は、ＥＣＵ１０１からの信号に基づいて駆動するフィードポンプ１０２によって汲み上げられる。汲み上げられた燃料は、不図示のプレッシャレギュレータにより適切な圧力に加圧され、低圧配管１０４を通して高圧燃料供給ポンプ１００の低圧燃料吸入口５１に送られる。
　高圧燃料供給ポンプ１００は、燃料タンク１０３から供給された燃料を加圧して、コモンレール１０６に圧送する。コモンレール１０６には、複数のインジェクタ１０７と、燃料圧力センサ１０５が装着されている。複数のインジェクタ１０７は、気筒（燃焼室）数にあわせて装着されており、ＥＣＵ１０１から出力される駆動電流に従って燃料を噴射する。本実施形態の燃料供給システムは、インジェクタ１０７がエンジンのシリンダ筒内に直接、燃料を噴射する、いわゆる直噴エンジンシステムである。
　燃料圧力センサ１０５は、検出した圧力データをＥＣＵ１０１に出力する。ＥＣＵ１０１は、各種センサから得られるエンジン状態量（例えばクランク回転角、スロットル開度、エンジン回転数、燃料圧力等）に基づいて適切な噴射燃料量（目標噴射燃料長）や適切な燃料圧力（目標燃料圧力）等を演算する。
　また、ＥＣＵ１０１は、燃料圧力（目標燃料圧力）等の演算結果に基づいて、高圧燃料供給ポンプ１００や複数のインジェクタ１０７の駆動を制御する。すなわち、ＥＣＵ１０１は、高圧燃料供給ポンプ１００を制御するポンプ制御部と、インジェクタ１０７を制御するインジェクタ制御部を有する。
　高圧燃料供給ポンプ１００は、圧力脈動低減機構９と、容量可変機構である電磁吸入弁３と、リリーフ弁４（図２参照）と、吐出弁８とを有している。低圧燃料吸入口５１から流入した燃料は、圧力脈動低減機構９、吸入通路１０ｂを介して電磁吸入弁３の吸入ポート３１ｂに到達する。
　電磁吸入弁３に流入した燃料は、弁部３２を通過し、ポンプボディ１に形成された吸入通路１ｄを流れた後に加圧室１１に流入する。加圧室１１には、プランジャ２が往復動可能に挿入されている。プランジャ２は、エンジンのカム９１（図２参照）により動力が伝えられて往復動する。
　加圧室１１では、プランジャ２の下降行程において電磁吸入弁３から燃料が吸入され、上昇行程において燃料が加圧される。加圧室１１の燃料圧力が所定値を超えると、吐出弁８が開弁し、吐出通路１２ａを経てコモンレール１０６へ高圧燃料が圧送される。高圧燃料供給ポンプ１００による燃料の吐出は、電磁吸入弁３の開閉によって操作される。そして、電磁吸入弁３の開閉は、ＥＣＵ１０１によって制御される。
［高圧燃料供給ポンプ］
　次に、高圧燃料供給ポンプ１００の構成について、図２～図５を用いて説明する。
　図２は、高圧燃料供給ポンプ１００の水平方向に直交する断面で見た縦断面図（その１）である。図３は、高圧燃料供給ポンプ１００の水平方向に直交する断面で見た縦断面図（その２）である。図４は、高圧燃料供給ポンプ１００の垂直方向に直交する断面で見た水平方向断面図である。また、図５は、高圧燃料供給ポンプ１００の水平方向に直交する断面で見た縦断面図（その３）である。
　図２～図５に示すように、高圧燃料供給ポンプ１００のポンプボディ１は、略円柱状に形成されている。図２及び図３に示すように、ポンプボディ１は、内部に第１室１ａと、第２室１ｂと、第３室１ｃと、吸入通路１ｄが設けられている。また、ポンプボディ１は、燃料ポンプ取付け部９０に密着し、図示しない複数のボルト（ねじ）で固定されている。
　第１室１ａは、ポンプボディ１に設けた円柱状の空間部であり、第１室１ａの中心線１Ａは、ポンプボディ１の中心線に一致している。この第１室１ａには、プランジャ２の一端部が挿入されており、プランジャ２は、第１室１ａ内を往復動する。第１室１ａとプランジャ２の一端は、加圧室１１を形成している。
　第２室１ｂは、ポンプボディ１に設けた円柱状の空間部であり、第２室１ｂの中心線は、ポンプボディ１（第１室１ａ）の中心線に直交している。この第２室１ｂには、リリーフ弁４が配置されている。なお、第２室１ｂの径は、第１室１ａの径よりも小さい。
　また、第１室１ａと第２室１ｂは、円形の連通孔１ｅによって連通している。連通孔１ｅの径は、第１室１ａの径と同一であり、連通孔１ｅは、第１室１ａの一端を延長している。そして、連通孔１ｅの直径は、プランジャ２の外径よりも大きい。そして、連通孔１ｅの中心線は、第２室１ｂの中心線に直交している。
　図３及び図５に示すように、連通孔１ｅの径は、第２室１ｂの径よりも大きい。そして、連通孔１ｅは、第２室１ｂの中心線に直交する断面において、第２室１ｂに向かうにつれて径を小さくするテーパー面１ｆを有している。これにより、第２室１ｂに配置されるリリーフ弁４を通過した燃料が、テーパー面１ｆを伝って円滑に加圧室１１に戻ることができる。
　第３室１ｃは、ポンプボディ１に設けた円柱状の空間部であり、第１室１ａの他端に連続している。第３室１ｃの中心線は、第１室１ａの中心線１Ａ及びポンプボディ１の中心線に一致しており、第３室１ｃの径は、第１室１ａの径よりも大きい。この第３室１ｃには、プランジャ２の往復動をガイドするシリンダ６が配置されている。
　シリンダ６は、筒状に形成されており、その外周側においてポンプボディ１の第３室１ｃに圧入されている。そして、シリンダ６の一端は、第３室１ｃの天面（第１室１ａと第３室１ｃとの間の段部）に当接している。プランジャ２は、シリンダ６の内周面に摺動可能に接触している。
　燃料ポンプ取付け部９０とポンプボディ１との間には、シート部材の一具体例を示すＯリング９３が介在されている。このＯリング９３は、エンジンオイルが燃料ポンプ取付け部９０とポンプボディ１との間を通ってエンジン（内燃機関）の外部に漏れることを防止している。
　プランジャ２の下端には、エンジンのカムシャフトに取り付けられたカム９１の回転運動を上下運動に変換し、プランジャ２に伝達するタペット９２が設けられている。プランジャ２は、リテーナ１５を介してばね１６によりカム９１側に付勢されており、タペット９２に圧着されている。タペット９２は、カム９１の回転に伴って往復動する。プランジャ２は、タペット９２と一緒に往復動し、加圧室１１の容積を変化させる。
　また、シリンダ６とリテーナ１５との間には、シールホルダ１７が配置されている。シールホルダ１７は、プランジャ２が挿入される筒状に形成されており、シリンダ６側である上端部に副室１７ａを有している。また、シールホルダ１７は、リテーナ１５側である下端部にプランジャシール１８を保持している。
　プランジャシール１８は、プランジャ２の外周に摺動可能に接触しており、プランジャ２が往復動したとき、副室１７ａの燃料をシールし、副室１７ａの燃料がエンジン内部へ流入しないようにしている。また、プランジャシール１８は、エンジン内の摺動部を潤滑する潤滑油（エンジンオイルも含む）がポンプボディ１の内部に流入することを防止している。
　図２において、プランジャ２は、上下方向に往復動する。プランジャ２が下降すると、加圧室１１の容積が拡大し、プランジャ２が上昇すると、加圧室１１の容積が減少する。
すなわち、プランジャ２は、加圧室１１の容積を拡大及び縮小させる方向に往復動するように配置されている。
　プランジャ２は、大径部２ａと小径部２ｂを有している。プランジャ２が往復動すると、大径部２ａ及び小径部２ｂは、副室１７ａに位置する。したがって、副室１７ａの体積は、プランジャ２の往復動によって増減する。
　副室１７ａは、燃料通路１０ｃ（図５参照）により低圧燃料室１０と連通している。プランジャ２の下降時は、副室１７ａから低圧燃料室１０へ燃料の流れが発生し、プランジャ２の上昇時は、低圧燃料室１０から副室１７ａへ燃料の流れが発生する。これにより、高圧燃料供給ポンプ１００の吸入行程もしくは、戻し行程におけるポンプ内外への燃料流量を低減することができ、高圧燃料供給ポンプ１００内部で発生する圧力脈動を低減することができる。
　図３に示すように、高圧燃料供給ポンプ１００のポンプボディ１の上部には、低圧燃料室１０が設けられており、ポンプボディ１の側面部には、吸入ジョイント５が取り付けられている。吸入ジョイント５は、燃料タンク１０３（図１参照）から供給された燃料を通す低圧配管１０４に接続されている。燃料タンク１０３の燃料は、吸入ジョイント５からポンプボディ１の内部に供給される。
　吸入ジョイント５は、低圧配管１０４に接続された低圧燃料吸入口５１と、低圧燃料吸入口５１に連通する吸入流路５２とを有している。吸入流路５２を通過した燃料は、ポンプボディ１の内部に設けられた吸入フィルタ５３を通過して低圧燃料室１０に供給される。吸入フィルタ５３は、燃料に存在する異物を除去し、高圧燃料供給ポンプ１００内に異物が進入することを防ぐ。
　低圧燃料室１０には、低圧燃料流路１０ａと、吸入通路１０ｂ（図２参照）が設けられている。低圧燃料流路１０ａには、圧力脈動低減機構９が設けられている。加圧室１１に流入した燃料が再び開弁状態の電磁吸入弁３を通って吸入通路１０ｂへと戻されると、低圧燃料室１０に圧力脈動が発生する。圧力脈動低減機構９は、高圧燃料供給ポンプ１００内で発生した圧力脈動が低圧配管１０４へ波及することを低減する。
　圧力脈動低減機構９は、波板状の円盤型金属板２枚をその外周で張り合わせ、内部にアルゴンのような不活性ガスを注入した金属ダイアフラムダンパで形成されている。圧力脈動低減機構９の金属ダイアフラムダンパは、膨張・収縮することで圧力脈動を吸収或いは低減する。
　吸入通路１０ｂは、電磁吸入弁３の吸入ポート３１ｂ（図２参照）に連通しており、低圧燃料流路１０ａを通った燃料は、吸入通路１０ｂを介して電磁吸入弁３の吸入ポート３１ｂに到達する。
　図２及び図４に示すように、電磁吸入弁３は、ポンプボディ１に形成された横穴に挿入されている。電磁吸入弁３は、ポンプボディ１に形成された横穴に圧入された吸入弁シート３１と、弁部３２と、ロッド３３と、ロッド付勢ばね３４と、電磁コイル３５と、アンカー３６とを有している。
　吸入弁シート３１は、筒状に形成されており、内周部に着座部３１ａが設けられている。また、吸入弁シート３１には、外周部から内周部に到達する吸入ポート３１ｂが形成されている。この吸入ポート３１ｂは、上述した低圧燃料室１０における吸入通路１０ｂに連通している。
　ポンプボディ１に形成された横穴には、吸入弁シート３１の着座部３１ａに対向するストッパ３７が配置されており、ストッパ３７と着座部３１ａとの間に弁部３２が配置されている。また、ストッパ３７と弁部３２との間には、弁付勢ばね３８が介在されている。
弁付勢ばね３８は、弁部３２を着座部３１ａ側に付勢する。
　弁部３２は、着座部３１ａに当接することにより、吸入ポート３１ｂと加圧室１１との連通部を閉鎖し、電磁吸入弁３が閉弁状態になる。一方、弁部３２は、ストッパ３７に当接することにより、吸入ポート３１ｂと加圧室１１との連通部を開放し、電磁吸入弁３が開弁状態になる。
　ロッド３３は、吸入弁シート３１の筒孔を貫通しており、一端が弁部３２に当接している。ロッド付勢ばね３４は、ロッド３３を介して弁部３２をストッパ３７側である開弁方向に付勢する。ロッド付勢ばね３４の一端は、ロッド３３の他端に係合しており、ロッド付勢ばね３４の他端は、ロッド付勢ばね３４を囲うように配置された磁性コア３９に係合している。
　アンカー３６は、磁性コア３９の端面に対向している。また、アンカー３６は、ロッド３３の中間部に設けられたフランジに係合している。電磁コイル３５は、磁性コア３９の周りを一周するように配置されている。この電磁コイル３５には、端子部材４０が電気的に接続されており、端子部材４０を介して電流が流れる。
　電磁コイル３５に電流が流れていない無通電状態において、ロッド３３がロッド付勢ばね３４による付勢力によって開弁方向に付勢され、弁部３２を開弁方向に押圧している。
その結果、弁部３２が着座部３１ａから離れてストッパ３７に当接し、電磁吸入弁３が開弁状態になっている。すなわち、電磁吸入弁３は、無通電状態において開弁するノーマルオープン式となっている。
　電磁吸入弁３の開弁状態において、吸入ポート３１ｂの燃料は、弁部３２と着座部３１ａとの間を通り、ストッパ３７の複数の燃料通過孔（不図示）及び吸入通路１ｄを通って加圧室１１に流入する。電磁吸入弁３の開弁状態では、弁部３２は、ストッパ３７と接触するため、弁部３２の開弁方向の位置が規制される。そして、電磁吸入弁３の開弁状態における弁部３２と着座部３１ａの間に存在する隙間は、弁部３２の可動範囲であり、これが開弁ストロークとなる。
　電磁コイル３５に電流が流れると、アンカー３６が磁性コア３９の磁気吸引力により閉弁方向に引き寄せられる。その結果、アンカー３６は、ロッド付勢ばね３４の付勢力に抗して移動し、磁性コア３９に接触する。アンカー３６が磁性コア３９側である閉弁方向へ移動すると、アンカー３６が係合するロッド３３がアンカー３６と共に移動する。その結果、弁部３２は、開弁方向への付勢力から解放され、弁付勢ばね３８による付勢力により閉弁方向に移動する。そして、弁部３２が、吸入弁シート３１の着座部３１ａに接触すると、電磁吸入弁３が閉弁状態になる。
　図４及び図５に示すように、吐出弁８は、加圧室１１の出口側（下流側）に接続されている。吐出弁８は、加圧室１１に連通する吐出弁シート８１と、吐出弁シート８１と接離する弁部８２と、弁部８２を吐出弁シート８１側へ付勢する吐出弁ばね８３と、弁部８２のストローク（移動距離）を決める吐出弁ストッパ８４を有している。
　また、吐出弁８は、燃料の外部への漏洩を遮断するプラグ８５を有している。吐出弁ストッパ８４は、プラグ８５に圧入されている。プラグ８５は、溶接部８６で溶接によりポンプボディ１に接合されている。そして、吐出弁８は、弁部８２によって開閉される吐出弁室８７に連通している。吐出弁室８７は、ポンプボディ１に形成されている。
　ポンプボディ１には、第２室１ｂ（図２参照）に連通する横穴が設けられており、その横穴には、吐出ジョイント１２が挿入されている。吐出ジョイント１２は、ポンプボディ１の横穴及び吐出弁室８７に連通する上述の吐出通路１２ａと、吐出通路１２ａの一端である燃料吐出口１２ｂを有している。吐出ジョイント１２の燃料吐出口１２ｂは、コモンレール１０６に連通している。なお、吐出ジョイント１２は、溶接部１２ｃにより溶接でポンプボディ１に固定されている。
　加圧室１１と吐出弁室８７の間に燃料圧力の差（燃料差圧）が無い状態では、弁部８２が、吐出弁ばね８３の付勢力により吐出弁シート８１に圧着され、吐出弁８が閉弁状態となっている。加圧室１１の燃料圧力が吐出弁室８７の燃料圧力よりも大きくなった場合に、弁部８２は、吐出弁ばね８３の付勢力に抗して移動し、吐出弁８が開弁状態になる。
　吐出弁８が閉弁状態になると、加圧室１１内の（高圧の）燃料は、吐出弁８を通過し、吐出弁室８７に到達する。そして、吐出弁室８７に到達した燃料は、吐出ジョイント１２の燃料吐出口１２ｂを経てコモンレール１０６（図１参照）へ吐出される。以上のような構成により、吐出弁８は、燃料の流通方向を制限する逆止弁として機能する。
　図２に示すリリーフ弁４は、コモンレール１０６やその先の部材に何らかの問題が生じ、コモンレール１０６が予め定めた所定の圧力を超えて高圧になった場合に作動し、吐出通路１２ａ内の燃料を加圧室１１に戻すよう構成された弁である。このリリーフ弁４は、プランジャ２が往復動する方向（上下方向）において、吐出弁８（図５参照）よりも高い位置に配置されている。
　リリーフ弁４は、リリーフばね４１と、リリーフ弁ホルダ４２と、弁部４３及びシート部材４４を有している。このリリーフ弁４は、吐出ジョイント１２から挿入され、第２室１ｂに配置される。リリーフばね４１は、一端部がポンプボディ１（第２室１ｂの一端）に当接し、他端部がリリーフ弁ホルダ４２に当接している。リリーフ弁ホルダ４２は、弁部４３に係合しており、弁部４３には、リリーフばね４１の付勢力がリリーフ弁ホルダ４２を介して作用する。
　弁部４３は、リリーフばね４１の付勢力により押圧され、シート部材４４の燃料通路を塞いでいる。弁部４３（リリーフ弁ホルダ４２）の移動方向は、プランジャ２が往復動する方向に直交している。そして、リリーフ弁４の中心線（リリーフ弁ホルダ４２の中心線）は、プランジャ２の中心線に直交している。
　シート部材４４は、弁部４３に対向する燃料通路を有しており、燃料通路における弁部４３と反対側は、吐出通路１２ａに連通している。加圧室１１（上流側）とシート部材４４（下流側）との間における燃料の移動は、弁部４３がシート部材４４に接触（密着）して燃料通路を塞ぐことにより遮断される。
　コモンレール１０６やその先の部材内の圧力が高くなると、シート部材４４側の燃料が弁部４３を押圧して、リリーフばね４１の付勢力に抗して弁部４３を移動させる。その結果、弁部４３が開弁し、吐出通路１２ａ内の燃料が、シート部材４４の燃料通路を通って加圧室１１に戻る。したがって、弁部４３を開弁させる圧力は、リリーフばね４１の付勢力によって決定される。
　リリーフ弁４における弁部４３（リリーフ弁ホルダ４２）の移動方向は、上述の吐出弁８における弁部８２の移動方向と異なる。すなわち、吐出弁８における弁部８２の移動方向は、ポンプボディ１の第１径方向であり、リリーフ弁４における弁部４３の移動方向は、ポンプボディ１の第１径方向と異なる第２径方向である。これにより、吐出弁８とリリーフ弁４を上下方向において互いに重ならない位置に配置することができ、ポンプボディ１の内部のスペースを有効に活用して、ポンプボディ１の小型化を図ることができる。
［高圧燃料ポンプの動作］
　次に、本実施形態に係る高圧燃料ポンプの動作について、図２、図４を用いて説明する。
　図２において、プランジャ２が下降した場合に、電磁吸入弁３が開弁していると、吸入通路１ｄから加圧室１１に燃料が流入する。以下、プランジャ２が下降する行程を吸入行程と称する。一方、プランジャ２が上昇した場合に、電磁吸入弁３が閉弁していると、加圧室１１内の燃料は昇圧され、吐出弁８を通過してコモンレール１０６（図１参照）へ圧送される。以下、プランジャ２が上昇する工程を上昇行程と称する。
　上述したように、上昇工程中に電磁吸入弁３が閉弁していれば、吸入行程中に加圧室１１に吸入された燃料が加圧され、コモンレール１０６側へ吐出される。一方、上昇工程中に電磁吸入弁３が開弁していれば、加圧室１１内の燃料は吸入通路１ｄ側へ押し戻され、コモンレール１０６側へ吐出されない。このように、高圧燃料供給ポンプ１００による燃料の吐出は、電磁吸入弁３の開閉によって操作される。そして、電磁吸入弁３の開閉は、ＥＣＵ１０１によって制御される。
　吸入行程では、加圧室１１の容積が増加し、加圧室１１内の燃料圧力が低下する。これにより、吸入ポート３１ｂと加圧室１１との間の流体差圧（以下、「弁部３２の前後の流体差圧」とする）が小さくなる。そして、弁部３２の前後の流体差圧よりもロッド付勢ばね３４の付勢力が大きくなると、ロッド３３が開弁方向に移動して、弁部３２が吸入弁シート３１の着座部３１ａから離れ、電磁吸入弁３が開弁状態になる。
　電磁吸入弁３が開弁状態になると、吸入ポート３１ｂの燃料は、弁部３２と着座部３１ａとの間を通り、ストッパ３７の複数の燃料通過孔（不図示）を通って加圧室１１に流入する。電磁吸入弁３の開弁状態では、弁部３２は、ストッパ３７と接触するため、弁部３２の開弁方向の位置が規制される。そして、電磁吸入弁３の開弁状態における弁部３２と着座部３１ａの間に存在する隙間は、弁部３２の可動範囲であり、これが開弁ストロークとなる。
　吸入行程を終了した後は、上昇行程に移る。このとき、電磁コイル３５は、無通電状態を維持したままであり、アンカー３６と磁性コア３９との間に磁気吸引力は作用していない。そして、弁部３２には、ロッド付勢ばね３４と弁付勢ばね３８の付勢力の差に応じた開弁方向への付勢力と、燃料が加圧室１１から低圧燃料流路１０ａへ逆流する時に発生する流体力による閉弁方向へ押圧する力が働く。
　この状態において、電磁吸入弁３が開弁状態を維持するために、ロッド付勢ばね３４と弁付勢ばね３８の付勢力の差は、流体力よりも大きく設定されている。加圧室１１の容積は、プランジャ２の上昇に伴い減少する。そのため、加圧室１１に吸入されていた燃料は、再び弁部３２と着座部３１ａとの間を通り、吸入ポート３１ｂへと戻されることになり、加圧室１１内部の圧力が上昇することは無い。この行程を戻し行程と称する。
　戻し工程において、ＥＣＵ１０１（図１参照）からの制御信号が電磁吸入弁３に印加されると、電磁コイル３５には、端子部材４０を介して電流が流れる。電磁コイル３５に電流が流れると、磁性コア３９とアンカー３６との間に磁気吸引力が作用し、アンカー３６（ロッド３３）が磁性コア３９に引き寄せられる。その結果、アンカー３６（ロッド３３）は、ロッド付勢ばね３４による付勢力に抗して閉弁方向（弁部３２から離れる方向）へ移動する。
　アンカー３６（ロッド３３）が閉弁方向へ移動すると、弁部３２は、開弁方向への付勢力から解放され、弁付勢ばね３８による付勢力と、燃料が吸入通路１０ｂに流れ込むことによる流体力により閉弁方向に移動する。そして、弁部３２が、吸入弁シート３１の着座部３１ａに接触する（弁部３２が着座部３１ａに着座する）と、電磁吸入弁３が閉弁状態になる。
　電磁吸入弁３が閉弁状態になった後、加圧室１１の燃料は、プランジャ２の上昇と共に昇圧され、所定の圧力以上になると、吐出弁８を通過してコモンレール１０６（図１参照）へ吐出される。この行程を吐出行程と称する。すなわち、プランジャ２の下始点から上始点までの間の上昇行程は、戻し行程と吐出行程からなる。そして、電磁吸入弁３の電磁コイル３５への通電タイミングを制御することで、吐出される高圧燃料の量を制御することができる。
　電磁コイル３５へ通電するタイミングを早くすれば、上昇行程中における戻し行程の割合が小さくなり、吐出行程の割合が大きくなる。その結果、吸入通路１０ｂに戻される燃料が少なくなり、高圧吐出される燃料は多くなる。一方、電磁コイル３５へ通電するタイミングを遅くすれば、上昇行程中における戻し行程の割合が大きくなり、吐出行程の割合が小さくなる。その結果、吸入通路１０ｂに戻される燃料が多くなり、高圧吐出される燃料は少なくなる。このように、電磁コイル３５への通電タイミングを制御することで、高圧吐出される燃料の量をエンジン（内燃機関）が必要とする量に制御することができる。
２.まとめ
　以上説明したように、上述した一実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ１００（燃料ポンプ）は、ポンプボディ１（ポンプボディ）と、プランジャ２（プランジャ）と、電磁吸入弁３（吸入弁）と、リリーフ弁４（リリーフ弁）とを備える。プランジャ２は、ポンプボディ１に設けた円柱状の空間部である第１室１ａ（第１室）を往復動する。電磁吸入弁３は、第１室１ａ及びプランジャ２により形成される加圧室１１（加圧室）に燃料を吸入する。リリーフ弁４は、加圧室１１の下流側の燃料圧力が設定値を超えた場合に開弁し、加圧室１１に燃料を戻す。ポンプボディ１は、リリーフ弁４を配置する第２室１ｂ（第２室）と、第１室１ａと第２室１ｂとを連通する連通孔１ｅ（連通孔）を有している。連通孔１ｅの径は、第１室１ａの径と同一である。
　ポンプボディ１に第１室１ａ、第２室１ｂ及び連通孔１ｅ等の孔を加工する場合は、加工面に不要な突起（バリ）が生じる。突起（バリ）を残したままにしておくと、孔の寸法に誤差が生じ、部品が取り付けられないことや、触れた場合に怪我をするなどの弊害が発生するため、突起（バリ）を除去する必要がある。上述した一実施形態では、連通孔１ｅの径が第１室１ａの径と同一であるため、連通孔１ｅの加工が容易になると共に、突起（バリ）の除去を簡単に行うことができる。また、ポンプボディ１の形状が複雑にならないようにすることができる。したがって、ポンプボディ１、及び高圧燃料供給ポンプ１００の生産性の向上を図ることができ、コストの削減を図ることができる。
　また、連通孔１ｅの径が第１室１ａの径と同一であるため、リリーフ弁４から加圧室１１へ燃料が流れ易くなり、リリーフ性能を向上させることができる。さらに、ポンプボディ１に設けた第２室１ｂにリリーフ弁を直接組み込むため、リリーフ弁を構成する部品を収納するハウジング（シート部材）を省くことができ、部品点数を削減して、コストの削減を図ることができる。
　また、上述した一実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ１００（燃料ポンプ）は、第２室１ｂ（第２室）が円柱状の空間部であり、第２室１ｂの径は、連通孔１ｅ（連通孔）の径よりも小さい。これにより、リリーフ弁４から加圧室１１へ流れる燃料が連通孔１ｅを通過し易くすることができ、リリーフ性能を向上させることができる。
　また、上述した一実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ１００（燃料ポンプ）の連通孔１ｅ（連通孔）は、第２室１ｂ（第２室）の中心線に直交する断面において、第２室１ｂに向かうにつれて径を小さくするテーパー面１ｆ（テーパー面）を有する。これにより、第２室１ｂに配置されるリリーフ弁４を通過した燃料が、テーパー面１ｆを伝って加圧室１１に円滑に戻ることができる。
　また、上述した一実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ１００（燃料ポンプ）は、連通孔１ｅ（連通孔）の中心線が、第２室１ｂ（第２室）の中心線に直交する。これにより、第２室１ｂに配置されるリリーフ弁４を通過した燃料を、効率よく連通孔１ｅに通すことができ、リリーフ性能の向上を妨げないようにすることができる。また、ポンプボディ１の形状が複雑にならないようにすることができ、ポンプボディ１、及び高圧燃料供給ポンプ１００の生産性の向上を図ることができる。
　また、上述した一実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ１００（燃料ポンプ）は、連通孔１ｅ（連通孔）の直径が、プランジャ２（プランジャ）の外径よりも大きい。これにより、加圧室１１を往復動するプランジャ２が、連通孔１ｅの周囲に衝突することがなく、プランジャ２の耐久性を向上させることができる。
　また、上述した一実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ１００（燃料ポンプ）は、加圧室１１（加圧室）の下流側においてポンプボディ１（ポンプボディ）に取り付けられる吐出ジョイント１２（吐出ジョイント）を備える。そして、リリーフ弁４（リリーフ弁）は、吐出ジョイント１２から第２室１ｂ（第２室）に挿入されている。これにより、リリーフ弁４を第２室１ｂに簡単に配置することができ、高圧燃料供給ポンプ１００の組み立て作業の作業性を向上することができる。また、リリーフ弁４を第２室１ｂにするための孔をポンプボディ１に新たに設ける必要が無く、ポンプボディ１の形状が複雑にならないようにすることができる。
　また、上述した一実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ１００（燃料ポンプ）は、リリーフ弁４（リリーフ弁）における弁部４３（弁部）の移動方向が、プランジャ２（プランジャ）が往復動する方向に直交している。これにより、リリーフ弁４を配置するための第２室１ｂが、プランジャ２が往復動する方向に延びないようにすることができる。その結果、ポンプボディ１におけるプランジャ２が往復動する方向の長さを短くして、ポンプボディ１の小型化を図ることができる。
　また、上述した一実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ１００（燃料ポンプ）は、加圧室１１（加圧室）の下流側に配置された吐出弁８（吐出弁）を備える。吐出弁８における弁部８２（弁部）の移動方向は、リリーフ弁４（リリーフ弁）における弁部４３（弁部）の移動方向と異なる。そして、リリーフ弁４は、プランジャ２（プランジャ）が往復動する方向である上下方向において、吐出弁８よりも高い位置に配置されている。これにより、吐出弁８とリリーフ弁４の一部が上下方向に直交する方向において重なっていても、両者が干渉しないようにすることができ、ポンプボディ１の内部のスペースを有効に活用して、ポンプボディ１の小型化を図ることができる。
　また、上述した一実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ１００（燃料ポンプ）のポンプボディ１（ポンプボディ）は、略円柱状に形成されており、第１室１ａ（第１室）の中心は、ポンプボディ１の中心に一致している。吐出弁８（吐出弁）における弁部８２（弁部）の移動方向は、ポンプボディ１の第１径方向である。また、リリーフ弁４（リリーフ弁）における弁部４３（弁部）の移動方向は、ポンプボディ１の第１径方向と異なる第２径方向である。これにより、吐出弁８とリリーフ弁４をプランジャ２の移動方向（上下方向）において互いに重ならない位置に配置することができ、ポンプボディ１の内部のスペースを有効に活用して、ポンプボディ１の小型化を図ることができる。
　また、上述した一実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ１００（燃料ポンプ）のポンプボディ１（ポンプボディ）は、第１室１ａ（第１室）に連通し、第１室１ａよりも径の大きい第３室１ｃ（第３室）を有している。第３室１ｃには、プランジャ２（プランジャ）が摺動可能に貫通するシリンダ６（シリンダ）が配置される。これにより、シリンダ６の端面を、第１室１ａと第３室１ｃとの間の段部に当接させることができ、シリンダ６が第１室１ａ側にずれてしまうことを防止することができる。
　以上、本発明の燃料ポンプの実施形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の燃料ポンプは、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。また、上述した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
　例えば、上述した実施形態では、電磁吸入弁３における弁部３２の移動方向は、リリーフ弁４における弁部４３の移動方向と同じ第２径方向とした（図２参照）。しかし、本発明に係るリリーフ弁における弁部の移動方向は、電磁吸入弁における弁部の移動方向と異なっていてもよい。例えば、本発明に係る燃料ポンプとしては、リリーフ弁における弁部の移動方向と、電磁吸入弁における弁部の移動方向と、吐出弁における弁部の移動方向が全て異なっていてもよい。
　１…ポンプボディ、　１ａ…第１室、　１ｂ…第２室、　１ｃ…第３室、　１ｄ…吸入通路、　１ｅ…連通孔、　１ｆ…テーパー面、　１Ａ…中心線、　２…プランジャ、　３…電磁吸入弁、　４…リリーフ弁、　５…吸入ジョイント、　６…シリンダ、　８…吐出弁、　９…圧力脈動低減機構、　１０…低圧燃料室、　１１…加圧室、　１２…吐出ジョイント、　３１…吸入弁シート、　３１ａ…着座部、　３１ｂ…吸入ポート、　３２…弁部、　３３…ロッド、　３５…電磁コイル、　３６…アンカー、　３７…ストッパ、　３９…磁性コア、　４０…端子部材、　４２…リリーフ弁ホルダ、　４３…弁部、　４４…シート部材、　８１…吐出弁シート、　８２…弁部、　８４…吐出弁ストッパ、　８５…プラグ、　１００…高圧燃料供給ポンプ（燃料ポンプ）、　１０１…ＥＣＵ、　１０２…フィードポンプ、　１０３…燃料タンク、　１０４…低圧配管、　１０５…燃料圧力センサ、　１０６…コモンレール、　１０７…インジェクタ

Claims (10)

  1. 　ポンプボディと、
    　前記ポンプボディに設けた円柱状の空間部である第１室を往復動するプランジャと、
    　前記第１室及び前記プランジャにより形成される加圧室に燃料を吸入する吸入弁と、
    　前記加圧室の下流側の燃料圧力が設定値を超えた場合に開弁し、前記加圧室に燃料を戻すリリーフ弁と、を備えた燃料ポンプにおいて、
    　前記ポンプボディは、前記リリーフ弁を配置する第２室と、前記第１室と前記第２室とを連通する連通孔を有し、
    　前記連通孔の径は、前記第１室の径と同一である
    　燃料ポンプ。
  2. 　前記第２室は、円柱状の空間部であり、
    　前記第２室の径は、前記連通孔の径よりも小さい
    　請求項１に記載の燃料ポンプ。
  3. 　前記連通孔は、前記第２室の中心線に直交する断面において、前記第２室に向かうにつれて径を小さくするテーパー面を有する
    　請求項２に記載の燃料ポンプ。
  4. 　前記連通孔の中心線は、前記第２室の中心線に直交する
    　請求項２に記載の燃料ポンプ。
  5. 　前記連通孔の直径は、前記プランジャの外径よりも大きい
    　請求項１に記載の燃料ポンプ。
  6. 　前記加圧室の下流側において前記ポンプボディに取り付けられる吐出ジョイントを備え、
    　前記リリーフ弁は、前記吐出ジョイントから前記第２室に挿入されている
    　請求項１に記載の燃料ポンプ。
  7. 　前記リリーフ弁における弁部の移動方向は、前記プランジャが往復動する方向に直交する
    　請求項１に記載の燃料ポンプ。
  8. 　前記加圧室の下流側に配置された吐出弁を備え、
    　前記吐出弁における弁部の移動方向は、前記リリーフ弁における弁部の移動方向と異なり、
    　前記リリーフ弁は、前記プランジャが往復動する方向である上下方向において、前記吐出弁よりも高い位置に配置されている
    　請求項１に記載の燃料ポンプ。
  9. 　前記ポンプボディは、略円柱状に形成されており、
    　前記第１室の中心は、前記ポンプボディの中心に一致し、
    　前記吐出弁における弁部の移動方向は、前記ポンプボディの第１径方向であり、前記リリーフ弁における弁部の移動方向は、前記ポンプボディの前記第１径方向と異なる第２径方向である
    　請求項８に記載の燃料ポンプ。
  10. 　前記ポンプボディは、前記第１室に連通し、前記第１室よりも径の大きい第３室を有し、
    　前記第３室には、前記プランジャが摺動可能に貫通するシリンダが配置される
    　請求項１に記載の燃料ポンプ。
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