JPH11257191A

JPH11257191A - 可変吐出量高圧ポンプ

Info

Publication number: JPH11257191A
Application number: JP10088043A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Makino; 牧野　　正晃; Shigeiku Enomoto; 榎本　　滋郁; Akikazu Kojima; 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: 1999-09-21
Anticipated expiration: 2018-03-16
Also published as: JP3664584B2

Abstract

(57)【要約】【課題】蓄圧配管へ圧送する流量制御を高精度で容易
かつ確実に行うこと、装置の大型化等を伴わず、コスト
低減を図ることにある。【解決手段】可変吐出量高圧ポンプＰは、プランジャ
２１の往復動により圧力室２３にフィード流路１１より
低圧流体を導入、加圧して高圧流路３３へ圧送するよう
に構成してある。圧力室２３とフィード流路１１の間に
絞り弁５を設ける。絞り弁５と圧力室２３の間に逆止弁
４を設けて、圧力室２３方向へのみ流体が流れるように
する。絞り弁５の弁体５０２の駆動力を発生する圧力制
御室５０５圧力を圧力調整手段６により調整することで
低圧流体の圧力室２３への吸入量を制御する。圧力調整
手段６は絞り弁５と別体でよいから大型化せず、しかも
弁体５０２の作動範囲を大きくして容易に調量精度を高
めらることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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９
２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流体を、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、開度自在に動作する弁体と、弁体と連動するピスト
ンと、ピストンを室壁の一部として低圧流体が導入され
る圧力制御室とを備えた絞り弁を設ける。かつ圧力制御
室内の圧力を調整する圧力調整手段と、絞り弁から圧力
室への低圧流体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流体の加圧開始時より加
圧流体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とを具備する。

【００１１】上記構成において、低圧流体は、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、低圧流体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流体の吸入量を制
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、加圧流体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
加圧流体の影響を受けず、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。

【００１３】しかも絞り弁の弁体の作動を、弁体と連動
するピストンを室壁の一部とする圧力制御室の圧力を圧
力調整手段により調整する構成とすることで、弁体を駆
動する手段である圧力調整手段は、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することで、弁
体が変位したときの開口面積の変化を緩やかにすること
ができ、高い調量精度を得ることができる。また圧力調
整手段が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
が高くなり、実質的に小型化することができる。

【００１４】本発明請求項２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流体を、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。そして、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に構成した絞り弁を設ける。
絞り弁から圧力室への低圧流体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流体の加
圧開始時より加圧流体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。

【００１５】上記構成においても、従来のような弁体の
自閉の問題は生じない。また絞り弁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
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、低圧流体の吸入量の
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。

【００１７】上記開口部は、請求項３の構成のように等
幅のスリットとし、開度がスプールの移動に対して直線
的に変化するようにする。

【００１８】上記開口部は、あるいは請求項４の構成の
ように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、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５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
として低圧流体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
６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７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流体
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、低圧流体の圧力制御
室内への流入量と、圧力制御室からの流出量とのバラス
で調整される。電磁弁は、低圧流体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。

【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Ｓ
３、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Ｂ
１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Ｐ１
１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Ｐ
１２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２
３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Ｈ
１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４１
ａ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５０４
ａ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５
０１ｃ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５
０２ｂが形成してあり、シリンダ５０１ｅの大径部５０
１ｇ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５０
５位置およびスプリング室５０６位置にそれぞれ流路５
０１ｈ，５０１ｉが形成してある。流路５０１ｈは穴Ｈ
２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，５
０１ｂ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６
４が圧入固定してあり、ステータ６５と一定の間隔（ｌ
₂）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５０
５の圧力を０にして圧力制御室５０５内の燃料を絞り５
０２ｃ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７
３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７
５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７
３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５０
５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２
１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２
１ａ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２
３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（ＣＰ
ＴＲＧ）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−Ｃ
ＰＴＲＧ）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５
Ａ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５１
１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６
０７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６０
２、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１
４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５
２１ａ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）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０２Ｍ 59/20 Ｆ０２Ｍ 59/20 Ｚ (72)発明者小島昭和愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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
り導入される低圧流体を、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、開度自在に動作する弁体と、弁体と連動するピ
ストンと、ピストンを室壁の一部として低圧流体が導入
される圧力制御室とを備えた絞り弁を設け、かつ圧力制
御室内の圧力を調整する圧力調整手段と、絞り弁から圧
力室への低圧流体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流体の加圧開始時より
加圧流体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とを具備せしめたことを
特徴とする可変吐出量高圧ポンプ。
【請求項２】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
り導入される低圧流体を、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流体の吸入時には
圧力室と絞り弁との間を連通し、圧力室に吸入された低
圧流体の加圧開始時より加圧流体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
を具備せしめたことを特徴とする可変吐出量高圧ポン
プ。
【請求項３】上記開口部を、等幅のスリットとした請
求項２記載の可変吐出量高圧ポンプ。
【請求項４】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した請求項２記載の可変吐出量
高圧ポンプ。
【請求項５】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流体が導入
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２、３ないし４いずれか記載の可変吐出量高圧ポン
プ。
【請求項６】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２、３ないし４いずれか記載の可変吐出量高圧ポ
ンプ。
【請求項７】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流体の流量を調整す
る電磁弁を具備せしめ、上記圧力制御室を絞りを介して
リターン流路と連通せしめた請求項１または５いずれか
記載の可変吐出量高圧ポンプ。