JPH11343945A - 燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、エンジン始動時の圧送量不足に
伴う始動不良および高回転域におけるポンプ室への燃料
供給不足に伴うプランジャのキャビテーション壊食を未
然に防止できる燃料ポンプを得る。 【解決手段】 オーバーフローバルブ７０は、バルブ本
体７１に設けられた流路７２がギャラリ４１に臨むよう
にシリンダ１４に取り付けられている。このオーバーフ
ローバルブ７０は、流路７２を閉塞する方向にボール７
４を付勢するようにバルブ本体７１内に配設された第１
および第２のバルブスプリングが、燃料溜まり１９内の
燃料の圧力の上昇に伴い順次作動してボール７４により
流路７２を開閉させ、排出孔７３からの燃料の排出量を
制御するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ポンプ室内の燃
料を昇圧して吐出する燃料ポンプに関し、特にポンプ室
に流入する燃料の圧力を変更できる燃料ポンプ構造に関
するものである。この燃料ポンプは、例えばコモンレー
ル内に蓄圧された高圧燃料をインジェクタによりディー
ゼルエンジンの各気筒へ噴射するコモンレール式燃料噴
射装置のコモンレール内に高圧燃料を圧送する可変吐出
量高圧ポンプとして適用できるものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来の吐出量可変高圧ポンプの
構成を示す断面図である。図１０において、ポンプハウ
ジング１０の下端にカム室１１が形成されている。この
カム室１１には、内燃機関によって回転駆動されるカム
軸１２が挿通されており、このカム軸１２にはカム１３
が形成されている。このカム１３はカム軸１２の１回転
に２度の上昇工程をなす。ポンプハウジング１０内に
は、シリンダ１４が取り付けられており、このシリンダ
１４内には、プランジャ１５が往復動かつ摺動自在に嵌
挿されている。このプランジャ１５の上端面とシリンダ
１４の内周面とによりポンプ室１６が形成され、シリン
ダ１４とポンプハウジング１０との間に燃料溜まり１９
が形成されている。シリンダ１４には、燃料溜まり１９
に連通するスピル溝１７およびこのスピル溝１７より図
１０中上方の位置でポンプ室１６に連通する吐出孔１８
が形成されている。また、導入管２８がスピル溝１７に
連通するようにポンプハウジング１０に取り付けられて
いる。シリンダ１４には、吐出弁２０が取り付けられて
おり、この吐出弁２０が吐出孔１８を介してポンプ室１
６に連通している。プランジャ１５の下端は弁座２４に
連結されており、この弁座２４は復帰用スプリング２５
によって摺動子２６に押し付けられている。摺動子２６
はカムローラ２７を有し、このカムローラ２７はカム１
３に摺接している。なお、プランジャ１５の往復ストロ
ークはカム１３の工程差によって決定される。

【０００３】シリンダ１４には、プランジャ１５の上端
面に対向した位置に低圧通路閉塞手段としての電磁弁３
０が螺合固定されている。この電磁弁３０は、ソレノイ
ド（図示せず）およびスプリング（図示せず）により駆
動される弁体３８を有し、この弁体３８により一端がポ
ンプ室１６に開口し、他端が低圧側に連通する低圧通路
３１を連通・遮断する。この電磁弁３０は、所定のタイ
ミングでソレノイドに通電されることにより、プランジ
ャ１５の加圧開始時期を設定するプレストローク式の電
磁弁で、この電磁弁３０への通電タイミングを制御する
ことにより吐出量を変化させることができる。なお、低
圧通路３１は、ギャラリ４１および通路４２を介して燃
料溜まり１９に連通している。また、燃料溜まり１９、
低圧通路３１、ギャラリ４１および通路４２から低圧燃
料通路が構成されている。さらにシリンダ１４には、ギ
ャラリ４１に臨むようにオーバーフローバルブ６０が螺
合固定されている。このオーバーフローバルブ６０は、
図１１に示すように、ギャラリ４１に連通する流路６２
およびこの流路６２に連通する排出孔６３が設けられた
バルブ本体６１と、このバルブ本体６１内に収容され、
流路６２を連通・遮断するボール６４と、バルブ本体６
１内に縮設され、ボール６４を流路６２を遮断する方向
に付勢するバルブスプリング６５とから構成されてい
る。なお、排出孔６３は、実機搭載時には、配管を介し
てポンプドレンに接続される。

【０００４】このように構成された燃料ポンプとしての
吐出量可変高圧ポンプ７では、低圧燃料が図示しないフ
ィードポンプにより導入管２８およびスピル溝１７を介
して燃料溜まり１９に供給される。そして、カム軸１２
の回転によりカム１３が回転すると、カムローラ２７お
よび弁座２４を通じてプランジャ１５が往復移動され
る。そこで、燃料溜まり１９に供給された低圧燃料は、
電磁弁３０により低圧通路３１が連通されている時に、
通路４２、ギャラリ４１および低圧通路３１を介してポ
ンプ室１６に供給される。そして、電磁弁３０により低
圧通路３１が遮断されている時に、プランジャ１５が上
昇し、ポンプ室１６内の燃料が加圧される。このポンプ
室１６内で加圧された燃料は、吐出弁２０の弁体２１を
復帰用スプリング２２の付勢力に抗して押し開き、これ
により加圧された高圧燃料は吐出口体２３を通じて吐出
される。この高圧燃料の吐出量は、電磁弁３０による低
圧通路３１の連通・遮断時期の制御により調整される。
また、燃料溜まり１９に供給された燃料の圧力がバルブ
スプリング６５の付勢力に打ち勝つと、燃料はバルブス
プリング６５の付勢力に抗してボール６４を押し開き、
流路６２を介して排出孔６３から排出される。これによ
り、燃料溜まり１９内の燃料、即ちポンプ室１６に供給
される燃料の圧力が制御される。

【０００５】つぎに、このように構成された従来の可変
吐出量高圧ポンプ７を採用した燃料噴射装置について図
１２を参照しつつ説明する。この燃料噴射装置では、３
つの可変吐出量高圧ポンプ７が各々のカム１３のカムリ
フトの角度に対する位相を１２０度ポンプ回転角づつ相
互に異ならせて配設されている。３つの可変吐出量高圧
ポンプ７の駆動軸であるカム軸１２は、エンジンの回転
数の１／２の速度で回転する。各可変吐出量高圧ポンプ
７のスピル溝１７には、フィードポンプ９により吸い上
げられた燃料８がそれぞれ燃料溜まり１９に供給され
る。この燃料溜まり１９に供給された燃料はその圧力が
徐々に上昇し、オーバーフローバルブ６０のスプリング
６５の付勢力に打ち勝つとボール６４を押し開き、流路
６２および排出孔６３からポンプドレンに排出される。
つまり、燃料溜まり１９内の燃料の圧力は、スプリング
６５の付勢力に一致するまでエンジンの回転数の上昇と
ともに直線的に上昇し、該燃料の圧力がスプリング６５
の付勢力と一致した後、その勾配が緩やかになってエン
ジンの回転数の上昇とともに直線的に上昇する。この燃
料溜まり１９内の燃料は、通路４２、ギャラリ４１およ
び低圧通路３１を通ってポンプ室１６に供給される。そ
こで、ポンプ室１６の燃料の圧力は、燃料溜まり１９内
の燃料の圧力によって決まり、図１３に示すようにな
る。なお、ポンプ室１６内の燃料圧力とエンジン回転数
との関係を示す図１３において、直線の勾配はスプリン
グ６５のばね力によって決まり、変曲点はオーバーフロ
ーバルブ６０の作動開始点を示している。そして、各可
変吐出量高圧ポンプ７の吐出口体２３が、コモンレール
４に接続されている。

【０００６】電磁弁３０ａ、３０ｂ、３０ｃを制御する
ために、エンジン気筒数に対応する個数（この例では６
ケ）の突起をもつ回転円盤５１がカム軸１２と同軸に取
り付けられ、この突起に対峙してカム角度センサ５０が
配置され、突起がカム角度センサ５０の近傍を通過する
ごとに信号が電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０に送られ
る。ここで、回転円盤５１の取付位相はカム１３の各下
死点近傍の回転位相でセンサ５０に接近するように決め
られている。さらに、カム軸１２には、一対の円盤６１
と気筒判別センサ６２が同じく同軸に取り付けられてい
る。この円盤６１には１ケのみの突起が形成されてお
り、従ってＥＣＵ４０はセンサ６２よりポンプ１回転に
つき１ケの信号を受け取る。この気筒判別センサ６２と
カム角度センサ５０の信号からＥＣＵ４０は正確にポン
プ特定気筒の下死点信号を判別入手することができる。

【０００７】そこで、内燃機関によりカム軸１２が内燃
機関の回転数の１／２の回転数で回転される。そして、
プランジャ１５がこのカム軸１２の回転に伴って回転す
るカム１３により往復動される。プランジャ１５が下降
するとき、フィードポンプ９から送り込まれた燃料がポ
ンプ室１６内に供給される。そして、プランジャ１５が
上昇する際、電磁弁３０には通電されていないため、電
磁弁３０の弁体３８は開弁している。そこで、ポンプ室
１６内の燃料は低圧通路３１、ギャラリ４１、通路４２
を順次介して溢流し、加圧されない。このポンプ室１６
内の燃料の溢流中に、電磁弁３０に制御パルスが送られ
ると、弁体３８が低圧通路３１を閉塞し、プランジャ１
５によるポンプ室１６内の燃料の加圧が開始される。そ
して、ポンプ室１６内の燃料圧力が吐出弁２０のスプリ
ング２２の付勢力に打ち勝つと、吐出孔１８を介して圧
送された燃料は吐出弁２０を押し開き、吐出口体２３を
通じてコモンレール４内へ吐出される。

【０００８】ＥＣＵ４０は、気筒判別センサ６２の信号
およびカム角度センサ５０の信号からポンプ特定気筒の
特定カム位相を検知することができる。そして、３気筒
×２山カム構成で、カム軸１２の１回転の間に、エンジ
ン気筒数に対応する６回の圧送が行われる。そして、Ｅ
ＣＵ４０は、カム角信号から所定のタイミングで各々の
電磁弁３０ａ、３０ｂ、３０ｃに制御信号を送り、この
制御信号は次のカム角信号で遮断される。そこで、電磁
弁３０に制御信号が送られている間は電磁弁３０は閉弁
しているので、閉弁後のカムリフトの間にプランジャ１
５によって加圧されたポンプ室１６内の燃料が吐出弁２
０を経てコモンレール４内に流入し、コモンレール４内
に蓄圧される。そして、電磁弁３０ａ、３０ｂ、３０ｃ
への通電のタイミングをエンジン負荷（図示しない負荷
センサにて検出）、エンジン回転数（図示しない回転数
センサにて検出）あるいはコモンレール圧（圧力センサ
３７にて検出）に応じて制御することにより、目標とす
るコモンレール圧の生成・維持に必要な燃料の吐出量の
制御ができ、所望のコモンレール圧を達成することがで
きる。つまり、通電タイミングを長くすれば、ポンプ室
１６と低圧通路３１との連通時間が長くなり、いわゆる
プレストローク時間が長くなり、燃料の吐出量が減少す
る。逆に、通電タイミングを短くすれば、ポンプ室１６
と低圧通路３１との連通時間が短くなり、いわゆるプレ
ストローク時間が短くなり、燃料の吐出量が増加する。

【０００９】ついで、フィードポンプ９および可変吐出
量高圧ポンプ７の吐出量とオーバーフローバルブ６０の
バルブスプリング６５のセット圧との関係を図１４を参
照しつつ説明する。図中、可変吐出量高圧ポンプ７の吐
出量は、最大吐出量（プランジャ１５の最下降位置で電
磁弁３０を閉弁）の場合を表している。図１４のＡ_０〜
Ａ_３は、フィードポンプ９の吐出量とオーバーフローバ
ルブ６０のスプリング６５のセット圧との関係を示すも
ので、Ａ_０はフィードポンプ９の理論吐出量を、Ａ_１〜
Ａ_３はそれぞれバルブスプリング６５のセット圧が弱、
中、強の場合を示している。また、図１４のＢ_０〜Ｂ_３
は、可変吐出量高圧ポンプ７の吐出量とオーバーフロー
バルブ６０のバルブスプリング６５のセット圧との関係
を示すもので、Ｂ_０は可変吐出量高圧ポンプ７の理論吐
出量を、Ｂ_１〜Ｂ_３はそれぞれバルブスプリング６５の
セット圧が弱、中、強の場合を示している。

【００１０】図１４のＡ_０〜Ａ_３から、フィードポンプ
９のポンプ回転数は、エンジンの回転数の上昇とともに
上昇し、その吐出量も増加することがわかる。このフィ
ードポンプ９の吐出量は、バルブスプリング６５のセッ
ト圧が強くなる程低下している。これは、バルブスプリ
ング６５のセット圧が強くなる程フィードポンプ９内で
のもれ量が増加することによる。可変吐出量高圧ポンプ
７の吐出量は、図１４のＢ_０に示すように、理論上、エ
ンジンの回転数の上昇とともに増加する。しかしなが
ら、可変吐出量高圧ポンプ７の吐出量は、実際には、Ｂ
_１〜Ｂ_３に示すように、ポンプ回転数が低回転数の領域
では、バルブスプリング６５のセット圧が弱い程多く、
ポンプ回転数が高回転数側にシフトするに従い、バルブ
スプリング６５のセット圧が強い程多くなっている。こ
れは、ポンプ回転数が低回転数の領域では、プランジャ
１５の昇降時間が長く、電磁弁３０の開弁時間が長くな
ることから、フィードポンプ９から燃料溜まり１９に供
給された燃料のポンプ室１６への流入時間が十分長くな
る。そこで、もれ量が少なく、フィードポンプ９から燃
料溜まり１９に供給される燃料が多くなるバルブスプリ
ング６５のセット圧が弱い程、ポンプ室１６への燃料流
入量が多くなる。一方、ポンプ回転数が高回転数の領域
では、プランジャ１５の昇降時間が短く、電磁弁３０の
開弁時間が短くなることから、フィードポンプ９から燃
料溜まり１９に供給される燃料のポンプ室１６への流入
時間が短くなる。そこで、燃料溜まり１９内の燃料の圧
力が高い程、即ちバルブスプリング６５のセット圧が強
い程、ポンプ室１６への燃料の流入量が多くなる。

【００１１】このように、オーバーフローバルブ６０の
バルブスプリング６５のセット圧を強くすると、低回転
・低燃温時には、フィードポンプ９は、その圧送量が少
なく、ポンプ室１６を満たす量を圧送できなくなる。そ
の結果、エンジン始動時にインジェクタから噴射する燃
料を可変吐出量高圧ポンプ７がコモンレール４へ圧送で
きなくなり、始動不良を招くことになる。一方、オーバ
ーフローバルブ６０のバルブスプリング６５のセット圧
を弱くすると、エンジン高回転域では、電磁弁３０の開
弁時間が短く、ポンプ室１６を満たす量を供給できなく
なる。その結果、十分な燃料がポンプ室１６に供給され
ず、図１５に示されるハッチング領域（本来ポンプ室１
６に流入されるべき量と実際の可変吐出量高圧ポンプ９
の吐出量との差）に相当する量が泡（キャビテーショ
ン）となってポンプ室１６内に燃料と混在し、この泡の
破壊によってプランジャ１５がキャビテーション壊食を
起こすことになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の可変吐出量高圧
ポンプは以上のように、１つのバルブスプリング６５を
有するオーバーフローバルブ６０を用いているので、オ
ーバーフローバルブ６０のセット圧が１種類となり、エ
ンジンの低回転域から高回転域までを包含できず、エン
ジン始動時にインジェクタから噴射する燃料をコモンレ
ール４へ圧送できなくなって始動不良を発生したり、あ
るいは、エンジン高回転域にプランジャ１５のキャビテ
ーション壊食を発生してしまうという課題があった。

【００１３】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、オーバーフローバルブのセット
圧をポンプ回転数に応じて変更できるようにし、エンジ
ン始動時の圧送量不足に伴う始動不良および高回転域に
おけるポンプ室への燃料供給不足に伴うプランジャのキ
ャビテーション壊食を未然に防止できる燃料ポンプを得
ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明に係る燃料ポン
プは、シリンダと、このシリンダ内に往復動かつ摺動自
在に嵌挿されたプランジャと、上記シリンダ内に設けら
れ、上記シリンダの内周面と上記プランジャの上面とで
構成されるポンプ室に流入する低圧燃料の通路となる低
圧燃料通路と、エンジンにより回転駆動されるカム軸に
固着され、上記プランジャを昇降駆動するカムと、上記
シリンダに取り付けられ、上記低圧燃料通路を閉塞して
上記プランジャの上昇工程による上記ポンプ室内の燃料
の昇圧期間を制御する低圧燃料通路閉塞手段と、流路お
よび流路に連通する排出孔を有し、該流路が上記低圧燃
料通路に臨むように上記シリンダに取り付けられたバル
ブ本体、該流路を開閉可能にバルブ本体内に収納された
弁体、および、該流路を閉塞する方向に該弁体を付勢す
るように該バルブ本体内に配設され、上記低圧燃料通路
内の燃料の圧力の上昇に伴い順次作動して該弁体により
該流路を開閉させ、該排出孔からの燃料の排出量を制御
する複数のバルブスプリングから構成され、上記エンジ
ンの回転数の上昇に連動して吐出量が増加するフィード
ポンプから供給された該低圧燃料通路内の燃料の圧力を
該エンジンの回転数に応じて調整するオーバーフローバ
ルブとを備えたものである。

【００１５】また、この発明に係る燃料ポンプは、シリ
ンダと、このシリンダ内に往復動かつ摺動自在に嵌挿さ
れたプランジャと、上記シリンダ内に設けられ、上記シ
リンダの内周面と上記プランジャの上面とで構成される
ポンプ室に流入する低圧燃料の通路となる低圧燃料通路
と、エンジンにより回転駆動されるカム軸に固着され、
上記プランジャを昇降駆動するカムと、上記シリンダに
取り付けられ、上記低圧燃料通路を閉塞して上記プラン
ジャの上昇工程による上記ポンプ室内の燃料の昇圧期間
を制御する低圧燃料通路閉塞手段と、流路および流路に
連通する排出孔を有し、該流路が上記低圧燃料通路に臨
むように上記シリンダに取り付けられたバルブ本体、該
流路を開閉可能にバルブ本体内に収納された弁体、該バ
ルブ本体内に配設され、該弁体を該流路を閉塞する方向
に付勢するバルブスプリング、および、該バルブスプリ
ングのバネ力を上記エンジンの回転数に応じて調整して
該弁体により該流路を開閉させ、該排出孔からの燃料の
排出量を制御するバネ力調整手段から構成され、上記エ
ンジンの回転数の上昇に連動して吐出量が増加するフィ
ードポンプから供給された該低圧燃料通路内の燃料の圧
力を該エンジンの回転数に応じて調整するオーバーフロ
ーバルブとを備えたものである。

【００１６】また、上記バネ力調整手段は、上記バルブ
スプリングの伸縮方向に往復移動可能に上記バルブ本体
に設けられたロッドと、該ロッドを上記バルブスプリン
グの伸縮方向に往復移動させるステッピングモータとか
ら構成されているものである。

【００１７】また、上記低圧燃料通路閉塞手段が、電磁
弁で構成されているものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
について説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１に係る可
変吐出量高圧ポンプの構成を示す断面図、図２はその可
変吐出量高圧ポンプに用いられるオーバーフローバルブ
の構成を示す断面図である。

【００１９】図１において、燃料ポンプとしての可変吐
出量高圧ポンプ１００では、オーバーフローバルブ７０
がギャラリ４１に臨むようにシリンダ１４に螺合固定さ
れている。このオーバーフローバルブ７０は、図２に示
すように、ギャラリ４１に連通する流路７２およびこの
流路７２に連通する排出孔７３が設けられたバルブ本体
７１と、このバルブ本体７１内に収容され、流路７２を
連通・遮断する弁体としてのボール７４と、バルブ本体
７１内に縮設され、ボール７４を流路７２を遮断する方
向に付勢する第１のバルブスプリング７５と、バルブ本
体７１内にボール７４の排出孔７３側に配設され、ボー
ル７４が当接してボール７４と共働して流路７２を連通
・遮断する環状のストッパ７６と、バルブ本体７１内に
縮設され、ストッパ７６をボール７４側に付勢する第２
のバルブスプリング７７とから構成されている。ここ
で、第１のバルブスプリング７５の付勢力は第２のバル
ブスプリング７７の付勢力より弱く設定されている。な
お、この実施の形態１による可変吐出量高圧ポンプ１０
０は、オーバーフローバルブ６０に代えてオーバーフロ
ーバルブ７０を用いている点を除いて、従来の可変吐出
量高圧ポンプ７と同様に構成されている。

【００２０】つぎに、このように構成された可変吐出量
高圧ポンプ１００の動作について説明する。低圧燃料が
図示しないフィードポンプにより導入管２８およびスピ
ル溝１７を介して燃料溜まり１９に供給される。そし
て、カム軸１２の回転によりカム１３が回転すると、カ
ムローラ２７および弁座２４を通じてプランジャ１５が
往復移動される。そこで、燃料溜まり１９に供給された
低圧燃料は、電磁弁３０により低圧通路３１が連通され
ている時に、通路４２、ギャラリ４１および低圧通路３
１を介してポンプ室１６に供給される。そして、電磁弁
３０により低圧通路３１が遮断されている時に、プラン
ジャ１５が上昇し、ポンプ室１６内の燃料が加圧され
る。このポンプ室１６内で加圧された燃料は、吐出弁２
０の弁体２１を復帰用スプリング２２の付勢力に抗して
押し開き、これにより加圧された高圧燃料は吐出口体２
３を通じて吐出される。この高圧燃料の吐出量は、電磁
弁３０による低圧通路３１の連通・遮断時期の制御によ
り調整される。また、燃料溜まり１９に供給された燃料
の圧力が第１のバルブスプリング７５の付勢力に打ち勝
つと、燃料は第１のバルブスプリング７５の付勢力に抗
してボール７４を押し開き、流路７２を介して排出孔７
３から排出される。さらに燃料溜まり１９内の燃料の圧
力が上昇すると、ボール７４が第１のバルブスプリング
７５を収縮させつつ移動し、ついにはストッパ７６に当
接し、流路７２を遮断する。そして、燃料溜まり１９内
の燃料の圧力が第２のバルブスプリング７７の付勢力に
打ち勝つと、燃料は第２のバルブスプリング７７の付勢
力に抗してボール７４およびストッパ７６を押し開き、
流路７２を介して排出孔７３から排出される。これによ
り、燃料溜まり１９内の燃料、即ちポンプ室１６に供給
される燃料の圧力が制御される。

【００２１】つぎに、このように構成された可変吐出量
高圧ポンプ１００を採用した燃料噴射装置について図３
を参照しつつ説明する。この燃料噴射装置では、３つの
可変吐出量高圧ポンプ１００が各々のカム１３のカムリ
フトの角度に対する位相を１２０度ポンプ回転角ずつ相
互に異ならせて配設されている。３つの可変吐出量高圧
ポンプ１００の駆動軸であるカム軸１２は、エンジンの
回転数の１／２の速度で回転する。各可変吐出量高圧ポ
ンプ１００のスピル溝１７には、フィードポンプ９によ
り吸い上げられた燃料８がそれぞれ燃料溜まり１９に供
給される。そして、電磁弁３０ａ、３０ｂ、３０ｃの開
弁時に各ポンプ室１６に導入される。各ポンプ室１６に
導入された燃料は、プランジャ１５の上昇移動により加
圧され、吐出口体２３を介してコモンレール４に圧送さ
れる。

【００２２】この燃料溜まり１９に供給された燃料はそ
の圧力がエンジン回転数の上昇に伴って徐々に上昇し、
オーバーフローバルブ７０の第１のバルブスプリング７
５の付勢力に打ち勝つとボール７４を押し開き、流路７
２および排出孔７３からポンプドレンに排出される。そ
して、エンジン回転数がさらに上昇し、燃料溜まり１９
に供給された燃料の圧力が上昇してボール７４がストッ
パ７６に当接する。さらに、エンジン回転数が上昇し、
燃料溜まり１９に供給された燃料の圧力が第１および第
２のバルブスプリング７５、７７の付勢力に打ち勝つと
ボール７４およびストッパ７６を押し開き、流路７２お
よび排出孔７３からポンプドレンに排出される。つま
り、この燃料溜まり１９内の燃料の圧力は、第１のバル
ブスプリング７５の付勢力に一致するまでエンジン回転
数の上昇とともに直線的に上昇し、該燃料の圧力が第１
のバルブスプリング７５の付勢力と一致した後その勾配
が緩やかになってエンジン回転数の上昇とともにボール
７４がストッパ７６に当接するまで直線的に上昇する。
そして、該燃料の圧力は、ボール７４がストッパ７６に
当接した後その勾配が急峻となってエンジン回転数の上
昇とともに直線的に上昇し、該燃料の圧力が第１および
第２のバルブスプリング７５、７７の付勢力と一致した
後その勾配が緩やかになってエンジン回転数の上昇とと
もに直線的に上昇する。この燃料溜まり１９内の燃料
は、通路４２、ギャラリ４１および低圧通路３１を通っ
てポンプ室１６に供給されるので、ポンプ室１６の燃料
の圧力は、燃料溜まり１９内の燃料の圧力によって決ま
り、図４に示すようになる。なお、図４において、点Ｐ
_１は第１のバルブスプリング７５の作動開始点を、点Ｐ
_２はボール７４がストッパ７６に当接した時点を、点Ｐ
_３は第２のバルブストッパ７７の作動開始点を示してお
り、第１のバルブスプリング７５は作動圧が０．３ＭＰ
ａとなるようにバネ力が設定され、第２のバルブスプリ
ング７７は作動圧が０．８ＭＰａとなるようにバネ力が
設定されている。また、図４において、比較のために、
従来の可変吐出量高圧ポンプ７におけるポンプ室１６の
燃料圧力を一点鎖線で示している。

【００２３】電磁弁３０ａ、３０ｂ、３０ｃを制御する
ために、エンジン気筒数に対応する個数（この例では６
ケ）の突起をもつ回転円盤５１がカム軸１２と同軸に取
り付けられ、この突起に対峙してカム角度センサ５０が
配置され、突起がカム角度センサ５０の近傍を通過する
ごとに信号が電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０に送られ
る。ここで、回転円盤５１の取付位相はカム１３の各下
死点近傍の回転位相でセンサ５０に接近するように決め
られている。さらに、カム軸１２には、一対の円盤６１
と気筒判別センサ６２が同じく同軸に取り付けられてい
る。この円盤６１には１ケのみの突起が形成されてお
り、従ってＥＣＵ４０はセンサ６２よりポンプ１回転に
つき１ケの信号を受け取る。この気筒判別センサ６２と
カム角度センサ５０の信号からＥＣＵ４０は正確にポン
プ特定気筒の下死点信号を判別入手することができる。

【００２４】そこで、内燃機関によりカム軸１２が内燃
機関の回転数の１／２の回転数で回転される。そして、
プランジャ１５がこのカム軸１２の回転に伴って回転す
るカム１３により往復動される。プランジャ１５が下降
するとき、フィードポンプ９から送り込まれた燃料がポ
ンプ室１６内に供給される。そして、プランジャ１５が
上昇する際、電磁弁３０には通電されていないため、電
磁弁３０の弁体３８は開弁している。そこで、ポンプ室
１６内の燃料は低圧通路３１、ギャラリ４１、通路４２
を順次介して溢流し、加圧されない。このポンプ室１６
内の燃料の溢流中に、電磁弁３０に制御パルスが送られ
ると、弁体３８が低圧通路３１を閉塞し、プランジャ１
５によるポンプ室１６内の燃料の加圧が開始される。そ
して、ポンプ室１６内の燃料圧力が吐出弁２０のスプリ
ング２２の付勢力に打ち勝つと、吐出孔１８を介して圧
送された燃料は吐出弁２０を押し開き、吐出口体２３を
通じてコモンレール４内へ吐出される。

【００２５】ＥＣＵ４０は、気筒判別センサ６２の信号
およびカム角度センサ５０の信号からポンプ特定気筒の
特定カム位相を検知することができる。そして、３気筒
×２山カム構成で、カム軸１２の１回転の間に、エンジ
ン気筒数に対応する６回の圧送が行われる。そして、Ｅ
ＣＵ４０は、カム角信号から所定のタイミングで各々の
電磁弁３０ａ、３０ｂ、３０ｃに制御信号を送り、この
制御信号は次のカム角信号で遮断される。そこで、電磁
弁３０に制御信号が送られている間は電磁弁３０は閉弁
しているので、閉弁後のカムリフトの間にプランジャ１
５によって加圧されたポンプ室１６内の燃料が吐出弁２
０を経てコモンレール４内に流入し、コモンレール４内
に蓄圧される。そして、電磁弁３０ａ、３０ｂ、３０ｃ
への通電のタイミングをエンジン負荷（図示しない負荷
センサにて検出）、エンジン回転数（図示しない回転数
センサにて検出）あるいはコモンレール圧（圧力センサ
３７にて検出）に応じて制御することにより、目標とす
るコモンレール圧の生成・維持に必要な燃料の吐出量の
制御ができ、所望のコモンレール圧を達成することがで
きる。

【００２６】ついで、フィードポンプ９および可変吐出
量高圧ポンプ１００の吐出量とポンプ回転数との関係を
図５を参照しつつ説明する。図中、可変吐出量高圧ポン
プ１００の吐出量は、最大吐出量（プランジャ１５の最
下降位置で電磁弁３０を閉弁）の場合を表している。図
５において、Ａ_４はセット圧が弱の第１のバルブスプリ
ング７５とセット圧が強の第２のバルブスプリング７７
とを備えたオーバーフローバルブ７０を用いた場合のフ
ィードポンプ９の吐出量を示すもので、比較のためにＡ
_０はフィードポンプ９の理論吐出量を、Ａ_１はセット圧
が弱のバルブスプリング６５を備えた従来のオーバーフ
ローバルブ６０を用いた場合のフィードポンプ９の吐出
量を、Ａ_３はセット圧が強のバルブスプリング６５を備
えた従来のオーバーフローバルブ６０を用いた場合のフ
ィードポンプ９の吐出量を示している。また、Ｂ_４はセ
ット圧が弱の第１のバルブスプリング７５とセット圧が
強の第２のバルブスプリング７７とを備えたオーバーフ
ローバルブ７０を用いた場合の可変吐出量高圧ポンプ１
００の吐出量を示すもので、比較のためにＢ０は可変吐
出量高圧ポンプ１００の理論吐出量を、Ｂ_１はセット圧
が弱のバルブスプリング６５を備えた従来のオーバーフ
ローバルブ６０を用いた場合の可変吐出量高圧ポンプ７
の吐出量を、Ｂ_３はセット圧が強のバルブスプリング６
５を備えた従来のオーバーフローバルブ６０を用いた場
合の可変吐出量高圧ポンプ７の吐出量を示している。さ
らに、Ｃはエンジンに燃料を供給するために可変吐出量
高圧ポンプ１００に要求される最低吐出量を表してい
る。

【００２７】図５のＡ_４から、フィードポンプ９の吐出
量は、ポンプ回転数の低回転数の領域ではセット圧の弱
い第１のバルブスプリング７５により規定され、ポンプ
回転数の高回転数の領域ではセット圧の強い第２のバル
ブスプリング７７により規定されることがわかる。即
ち、この実施の形態１におけるフィードポンプ９の吐出
量は、ポンプ回転数の上昇とともに直線的に上昇（直線
Ａ１に一致）し、第１のバルブスプリング７５の作動開
始点Ｐ１を越えるとその勾配が緩やかとなってポンプ回
転数の上昇とともに上昇し、第２のバルブスプリング７
５の作動開始点Ｐ_３を越えるとその勾配が急峻となって
ポンプ回転数の上昇とともに直線的に上昇（直線Ａ_３に
一致）する。図５のＢ_４から、可変吐出量高圧ポンプ１
００の吐出量は、ポンプ回転数の低回転数の領域ではセ
ット圧の弱い第１のバルブスプリング７５により規定さ
れ、ポンプ回転数の高回転数の領域ではセット圧の強い
第２のバルブスプリング７７により規定されることがわ
かる。即ち、この実施の形態１における可変吐出量高圧
ポンプ１００の吐出量は、ポンプ回転数の上昇とともに
直線的に上昇（直線Ｂ_１に一致）し、第１のバルブスプ
リング７５の作動開始点Ｐ_１を越えるとその勾配が緩や
かとなってポンプ回転数の上昇とともに上昇し、第２の
バルブスプリング７５の作動開始点Ｐ_３を越えるとその
勾配が急峻となってポンプ回転数の上昇とともに上昇
（直線Ｂ_３に一致）する。

【００２８】そこで、この可変吐出量高圧ポンプ１００
は、ポンプ回転数が低回転数の領域では、セット圧の弱
い第１のバルブスプリング７５により規定されているの
で、フィードポンプ９から漏れを抑えて燃料溜まり１９
に供給された燃料が電磁弁３０の長い開弁時間の間にポ
ンプ室１６内に十分に流入され、一方ポンプ回転数が高
回転数の領域では、セット圧の強い第２のバルブスプリ
ング７７により規定されているので、フィードポンプ９
から燃料溜まり１９に供給された高圧の燃料が電磁弁３
０の短い開弁時間の間にポンプ室１６内に十分に流入さ
れ、ポンプ回転数の全域において、最低吐出量Ｃを確保
する吐出量が得られる。

【００２９】なお、図５のＢ_１、Ｂ_３、Ｃから、従来の
可変吐出量高圧ポンプ７においては、バルブスプリング
６５のセット圧を弱くすると、ポンプ回転数の高回転数
域で最低吐出量Ｃを確保できず、バルブスプリング６５
のセット圧を強くすると、ポンプ回転数の低回転数域で
最低吐出量Ｃを確保できないことがわかる。

【００３０】この実施の形態１によれば、セット圧の弱
い第１のバルブスプリング７５とセット圧の強い第２の
バルブスプリング７７とを備えたオーバーフローバルブ
７０を用いてポンプ室１６に流入する燃料圧力を制御す
るようにしている。そこで、可変吐出量高圧ポンプ１０
０の吐出量は、ポンプ回転数の全域において、最低吐出
量Ｃを確保することができる。また、吐出量が、ポンプ
回転数が低回転数の領域ではセット圧の弱い第１のバル
ブスプリング７５により規定されるので、低回転・低燃
温時にも、ポンプ室１６に燃料を十分供給でき、エンジ
ン始動時にインジェクタから噴射する燃料を可変吐出量
高圧ポンプ１００がコモンレール４へ圧送でき、始動不
良の発生を阻止することができる。一方、ポンプ回転数
が高回転数の領域ではセット圧の強い第２のバルブスプ
リング７７により規定されるので、燃料が高圧となり、
電磁弁３０の短い開弁時間の間にポンプ室１６に燃料を
十分供給でき、ポンプ室１６内の燃料の泡の混在が抑え
られ、プランジャ１５のキャビテーション壊食を防止す
ることができる。

【００３１】なお、上記実施の形態１では、第１および
第２のバルブスプリング７５、７７を備えたオーバーフ
ローバルブ７０を用いるものとしているが、バルブスプ
リングは２つに限定されるものではなく、３つ以上のバ
ルブスプリングを用いてもよい。この場合、フィードポ
ンプや可変吐出量高圧ポンプの吐出量をエンジンの回転
数に応じてさらに最適に制御することができる。

【００３２】実施の形態２．図６はこの発明の実施の形
態２に係る可変吐出量高圧ポンプの構成を示す断面図、
図７はこの発明の実施の形態２に係る可変吐出量高圧ポ
ンプを採用した燃料噴射装置を示す構成図である。この
実施の形態２では、オーバーフローバルブ８０がギャラ
リ４１に臨むようにシリンダ１４に螺合固定されてい
る。このオーバーフローバルブ８０は、ギャラリ４１に
連通する流路８２およびこの流路８２に連通する排出孔
８３が設けられたバルブ本体８１と、このバルブ本体８
１内に収容され、流路８２を連通・遮断する弁体として
のボール８４と、バルブ本体８１にボール８４に対して
接離する方向に往復移動可能に配設されたバネ力調整手
段としてのロッド８５と、バルブ本体８１内のボール８
４とロッド８５との間に縮設され、ボール８４を流路８
２を遮断する方向に付勢するバルブスプリング８６と、
ロッド８５を駆動してバルブスプリング８５のボール８
４に対する付勢力を調整するバネ力調整手段としてのス
テッピングモータ８７とから構成されている。このステ
ッピングモータ８７は、環状のロータ８８と、ロータ８
８の外周に設けられてロータ８８を回転駆動するコイル
８９とから構成されている。そして、ロータ８８の回転
トルクを直線移動力に変換してロッド８５に伝達する手
段は図示されていないが、例えばピンをロッド８５に立
設し、螺旋溝をロータ８８の内周面に設け、ピンと螺旋
溝との嵌合により、ロッド８５がロータ８８の回転によ
り直線往復駆動されるように構成すればよい。なお、こ
の実施の形態２による可変吐出量高圧ポンプ１０１は、
オーバーフローバルブ７０に代えてオーバーフローバル
ブ８０を用いている点を除いて、上記実施の形態１と同
様に構成されている。

【００３３】この実施の形態２では、コイル８９に通電
することによりロータ８８が回転され、このロータ８８
の回転によりロッド８５が図６中左右方向の移動され、
このロッド８５の移動によりバルブスプリング８６が伸
縮される。そして、コイル８９への通電量を制御するこ
とにより、バルブスプリング８５の付勢力が調整され
る。また、ロッド８５の移動方向は、ロータ８８の回転
方向により決まる。そして、フィードポンプ９により燃
料溜まり１９に供給された燃料はその圧力がエンジン回
転数の上昇に伴って徐々に上昇し、オーバーフローバル
ブ８０のバルブスプリング８６の付勢力に打ち勝つとボ
ール８４を押し開き、流路８２および排出孔８３からポ
ンプドレンに排出される。この時、ＥＣＵ４０が、エン
ジンの回転数、燃料温度からポンプ室１６内の燃料圧力
が最適となるようにコイル８９への通電量を制御する。
即ち、エンジンの高回転域ではバルブスプリング８５の
バネセット荷重が強くなり、低回転域ではバルブスプリ
ング８５のバネセット荷重が弱くなるように調整する。

【００３４】ここで、ＥＣＵ４０が、エンジンの低回転
域、中回転域および高回転域において、バルブスプリン
グ８６の作動圧がそれぞれ０．３ＭＰａ、０．５ＭＰ
ａ、０．８ＭＰａとなるように、コイル８９への通電量
を制御して、バルブスプリング８６のバネ力を調整する
ものとする。そこで、エンジン回転数が上昇し、燃料溜
まり１９に供給された燃料の圧力が０．３ＭＰａとなる
とボール８４が押し開かれ、燃料が流路８２および排出
孔８３を介してポンプドレンへ排出される。さらに、エ
ンジン回転数が上昇し中回転域に入ると、バルブスプリ
ング８６の作動圧が０．５ＭＰａに設定され、ボール８
４が押し戻されて流路８２が遮断される。そして、エン
ジン回転数が上昇し、燃料溜まり１９に供給された燃料
の圧力が０．５ＭＰａとなるとボール８４が再び押し開
かれ、燃料が流路８２および排出孔８３を介してポンプ
ドレンへ排出される。さらにまた、エンジン回転数が上
昇し高回転域に入ると、バルブスプリング８６の作動圧
が０．８ＭＰａに設定され、ボール８４が押し戻されて
流路８２が遮断される。そして、エンジン回転数が上昇
し、燃料溜まり１９に供給された燃料の圧力が０．８Ｍ
Ｐａとなるとボール８４が再び押し開かれ、燃料が流路
８２および排出孔８３を介してポンプドレンへ排出され
る。そこで、ポンプ室１６内の燃料の圧力は、図８に示
すように、エンジン回転数の上昇とともに変動する。な
お、図８において、点Ｑ_１はバネ力が０．３ＭＰａに設
定されたバルブスプリング８６の作動開始点を、点Ｑ_２
はバネ力が０．５ＭＰａに設定されたバルブスプリング
８６の作動開始点を、点Ｑ_３はバネ力が０．８ＭＰａに
設定されたバルブスプリング８６の作動開始点を示して
いる。

【００３５】ついで、フィードポンプ９および可変吐出
量高圧ポンプ１０１の吐出量とポンプ回転数との関係を
図９を参照しつつ説明する。図中、可変吐出量高圧ポン
プ１０１の吐出量は、最大吐出量（プランジャ１５の最
下降位置で電磁弁３０を閉弁）の場合を表している。図
９において、Ａ_５はこの実施の形態２によるフィードポ
ンプ９の吐出量を示すもので、比較のためにＡ_０はフィ
ードポンプ９の理論吐出量を、Ａ_１はエンジン回転数の
全域においてバルブスプリング８６のバネ力が０．３Ｍ
Ｐａに設定された場合（セット圧が弱）のフィードポン
プ９の吐出量を、Ａ_２はエンジン回転数の全域において
バルブスプリング８６のバネ力が０．５ＭＰａに設定さ
れた場合（セット圧が中）のフィードポンプ９の吐出量
を、Ａ_３はエンジン回転数の全域においてバルブスプリ
ング８６のバネ力が０．８ＭＰａに設定された場合（セ
ット圧が強）のフィードポンプ９の吐出量を示してい
る。また、Ｂ_５はこの実施の形態２による可変吐出量高
圧ポンプ１０１の吐出量を示すもので、比較のためにＢ
_０は可変吐出量高圧ポンプ１０１の理論吐出量を、Ｂ_１
はエンジン回転数の全域においてバルブスプリング８６
のバネ力が０．３ＭＰａに設定された場合（セット圧が
弱）の可変吐出量高圧ポンプ１０１の吐出量を、Ｂ_２は
エンジン回転数の全域においてバルブスプリング８６の
バネ力が０．５ＭＰａに設定された場合（セット圧が
中）の可変吐出量高圧ポンプ１０１の吐出量を、Ｂ_３は
エンジン回転数の全域においてバルブスプリング８６の
バネ力が０．８ＭＰａに設定された場合（セット圧が
強）の可変吐出量高圧ポンプ１０１の吐出量を示してい
る。さらに、Ｃはエンジンに燃料を供給するために可変
吐出量高圧ポンプ１０１に要求される最低吐出量を表し
ている。

【００３６】図９のＡ_５から、フィードポンプ９の吐出
量は、ポンプ回転数の低回転数の領域ではバネ力が０．
３ＭＰａに設定されたバルブスプリング８６により規定
され、中回転数の領域ではバネ力が０．５ＭＰａに設定
されたバルブスプリング８６により規定され、高回転数
の領域ではバネ力が０．８ＭＰａに設定されたバルブス
プリング８６により規定されることがわかる。図９のＢ
_５から、可変吐出量高圧ポンプ１０１の吐出量は、ポン
プ回転数の低回転数の領域ではバルブスプリング８６の
バネ力が０．３ＭＰａに設定された場合のフィードポン
プ９の吐出量により規定され、中回転数の領域ではバル
ブスプリング８６のバネ力が０．５ＭＰａに設定された
場合のフィードポンプ９の吐出量により規定され、高回
転数の領域ではバルブスプリング８６のバネ力が０．８
ＭＰａに設定された場合のフィードポンプ９の吐出量に
より規定されることがわかる。

【００３７】そこで、この可変吐出量高圧ポンプ１０１
は、ポンプ回転数が低回転数の領域では、燃料の圧力は
低いが、フィードポンプ９の漏れが少なく燃料溜まり１
９に供給される燃料が多くなるので、燃料は電磁弁３０
の長い開弁時間の間にポンプ室１６内に十分に流入され
る。また、中回転数の領域では、フィードポンプ９の漏
れが多くなるが、その分燃料の圧力が高められるので、
燃料は電磁弁３０の開弁時間の間にポンプ室１６内に十
分に流入される。さらに、高回転数の領域では、フィー
ドポンプ９の漏れがさらに多くなるが、燃料の圧力がさ
らに高められるので、燃料が電磁弁３０の短い開弁時間
の間にもポンプ室１６内に十分に流入される。従って、
ポンプ回転数の全域において、最低吐出量Ｃを確保する
吐出量が得られる。

【００３８】このように、この実施の形態２において
も、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。また、
この実施の形態２によれば、ステッピングモータ８７を
用いてバルブスプリング８６のバネ力をエンジン回転数
に応じて調整できるので、フィードポンプ９や可変吐出
量高圧ポンプ１０１の吐出量を最適に制御することがで
きる。また、エンジン始動時に、バルブスプリング８６
のバネ力をさらに弱く設定すれば、フィードポンプ９で
の漏れが著しく低減されて圧送量が多くなり、スムーズ
なエンジン始動が実現できる。この実施の形態２では、
バルブスプリング８６の設定値を３段階にすることによ
り、エンジン回転数が任意の回転数になれば、バルブス
プリング８６の設定値が変化するので、ポンプ室内圧が
急激に変化する。そこで、エンジン回転数の上昇に伴
い、バルブスプリング８６のセット圧を徐々に高くする
ことにより、ポンプ室内圧の急激な上昇がなく、滑らか
にポンプ室内圧を上昇することができる。

【００３９】なお、上記各実施の形態では、低圧燃料通
路閉塞手段としての電磁弁３０を用いるものとしている
が、低圧燃料通路閉塞手段は電磁弁３０に限定されるも
のではなく、例えば逆止弁を用いてもよい。また、上記
各実施の形態では、電磁弁３０の開閉時期については詳
細に述べていないが、電磁弁３０は、カム１３の上り傾
斜の途中あるいはカム底からカム頂点までの間閉弁させ
るように開閉制御している。そして、電磁弁３０の閉弁
時期を調整することにより、吐出量を調整することがで
きる。

【００４０】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００４１】この発明によれば、シリンダと、このシリ
ンダ内に往復動かつ摺動自在に嵌挿されたプランジャ
と、上記シリンダ内に設けられ、上記シリンダの内周面
と上記プランジャの上面とで構成されるポンプ室に流入
する低圧燃料の通路となる低圧燃料通路と、エンジンに
より回転駆動されるカム軸に固着され、上記プランジャ
を昇降駆動するカムと、上記シリンダに取り付けられ、
上記低圧燃料通路を閉塞して上記プランジャの上昇工程
による上記ポンプ室内の燃料の昇圧期間を制御する低圧
燃料通路閉塞手段と、流路および流路に連通する排出孔
を有し、該流路が上記低圧燃料通路に臨むように上記シ
リンダに取り付けられたバルブ本体、該流路を開閉可能
にバルブ本体内に収納された弁体、および、該流路を閉
塞する方向に該弁体を付勢するように該バルブ本体内に
配設され、上記低圧燃料通路内の燃料の圧力の上昇に伴
い順次作動して該弁体により該流路を開閉させ、該排出
孔からの燃料の排出量を制御する複数のバルブスプリン
グから構成され、上記エンジンの回転数の上昇に連動し
て吐出量が増加するフィードポンプから供給された該低
圧燃料通路内の燃料の圧力を該エンジンの回転数に応じ
て調整するオーバーフローバルブとを備えているので、
エンジン始動時の圧送量不足に伴う始動不良および高回
転域におけるポンプ室への燃料料供給不足に伴うプラン
ジャのキャビテーション壊食を未然に防止できる燃料ポ
ンプが得られる。

【００４２】また、この発明に係る燃料ポンプは、シリ
ンダと、このシリンダ内に往復動かつ摺動自在に嵌挿さ
れたプランジャと、上記シリンダ内に設けられ、上記シ
リンダの内周面と上記プランジャの上面とで構成される
ポンプ室に流入する低圧燃料の通路となる低圧燃料通路
と、エンジンにより回転駆動されるカム軸に固着され、
上記プランジャを昇降駆動するカムと、上記シリンダに
取り付けられ、上記低圧燃料通路を閉塞して上記プラン
ジャの上昇工程による上記ポンプ室内の燃料の昇圧期間
を制御する低圧燃料通路閉塞手段と、流路および流路に
連通する排出孔を有し、該流路が上記低圧燃料通路に臨
むように上記シリンダに取り付けられたバルブ本体、該
流路を開閉可能にバルブ本体内に収納された弁体、該バ
ルブ本体内に配設され、該弁体を該流路を閉塞する方向
に付勢するバルブスプリング、および、該バルブスプリ
ングのバネ力を上記エンジンの回転数に応じて調整して
該弁体により該流路を開閉させ、該排出孔からの燃料の
排出量を制御するバネ力調整手段から構成され、上記エ
ンジンの回転数の上昇に連動して吐出量が増加するフィ
ードポンプから供給された該低圧燃料通路内の燃料の圧
力を該エンジンの回転数に応じて調整するオーバーフロ
ーバルブとを備えているので、エンジン回転数に応じて
ポンプ吐出量を最適に制御でき、エンジン始動時の圧送
量不足に伴う始動不良および高回転域におけるポンプ室
への燃料料供給不足に伴うプランジャのキャビテーショ
ン壊食を未然に防止できる燃料ポンプが得られる。

【００４３】また、上記バネ力調整手段は、上記バルブ
スプリングの伸縮方向に往復移動可能に上記バルブ本体
に設けられたロッドと、該ロッドを上記バルブスプリン
グの伸縮方向に往復移動させるステッピングモータとか
ら構成されているので、エンジン回転数に応じてポンプ
吐出量を最適に制御できる。

【００４４】また、上記低圧燃料通路閉塞手段が、電磁
弁で構成されているので、ポンプ吐出量を容易に高精度
に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係る可変吐出量高
圧ポンプの構成を示す断面図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に係る可変吐出量高
圧ポンプに用いられるオーバーフローバルブの構成を示
す断面図である。

【図３】 この発明の実施の形態１に係る可変吐出量高
圧ポンプを採用した燃料噴射装置を示す構成図である。

【図４】 この発明の実施の形態１に係る可変吐出量高
圧ポンプにおけるエンジン回転数とポンプ室内圧との関
係を示す図である。

【図５】 この発明の実施の形態１に係る可変吐出量高
圧ポンプの吐出量とエンジン回転数との関係を示す図で
ある。

【図６】 この発明の実施の形態２に係る可変吐出量高
圧ポンプの構成を示す断面図である。

【図７】 この発明の実施の形態２に係る可変吐出量高
圧ポンプを採用した燃料噴射装置を示す構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態２に係る可変吐出量高
圧ポンプにおけるエンジン回転数とポンプ室内圧との関
係を示す図である。

【図９】 この発明の実施の形態２に係る可変吐出量高
圧ポンプの吐出量とエンジン回転数との関係を示す図で
ある。

【図１０】 従来の可変吐出量高圧ポンプの構成を示す
断面図である。

【図１１】 従来の可変吐出量高圧ポンプに用いられる
オーバーフローバルブの構成を示す断面図である。

【図１２】 従来の可変吐出量高圧ポンプを採用した燃
料噴射装置を示す構成図である。

【図１３】 従来の可変吐出量高圧ポンプにおけるエン
ジン回転数とポンプ室内圧との関係を示す図である。

【図１４】 従来の可変吐出量高圧ポンプの吐出量とエ
ンジン回転数との関係を示す図である。

【図１５】 従来の可変吐出量高圧ポンプにおけるプラ
ンジャのキャビテーション壊食を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

９ フィードポンプ、１２ カム軸、１３ カム、１４
シリンダ、１５ プランジャ、１６ ポンプ室、１９
燃料溜まり（低圧燃料通路）、３０ 電磁弁（低圧燃
料通路閉塞手段）、３１ 低圧通路（低圧燃料通路）、
４１ ギャラリ（低圧燃料通路）、４２ 通路（低圧燃
料通路）、７０、８０ オーバーフローバルブ、７１、
８１ バルブ本体、７２、８２ 流路、７３、８３ 排
出孔、７４、８４ ボール（弁体）、７５ 第１のバル
ブスプリング、７７ 第２のバルブスプリング、８５
ロッド（バネ力調整手段）、８６ バルブスプリング、
８７ ステッピングモータ（バネ力調整手段）、１０
０、１０１ 可変吐出量高圧ポンプ（燃料ポンプ）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダと、 このシリンダ内に往復動かつ摺動自在に嵌挿されたプラ
   ンジャと、 上記シリンダ内に設けられ、上記シリンダの内周面と上
   記プランジャの上面とで構成されるポンプ室に流入する
   低圧燃料の通路となる低圧燃料通路と、 エンジンにより回転駆動されるカム軸に固着され、上記
   プランジャを昇降駆動するカムと、 上記シリンダに取り付けられ、上記低圧燃料通路を閉塞
   して上記プランジャの上昇工程による上記ポンプ室内の
   燃料の昇圧期間を制御する低圧燃料通路閉塞手段と、 流路および流路に連通する排出孔を有し、該流路が上記
   低圧燃料通路に臨むように上記シリンダに取り付けられ
   たバルブ本体、該流路を開閉可能にバルブ本体内に収納
   された弁体、および、該流路を閉塞する方向に該弁体を
   付勢するように該バルブ本体内に配設され、上記低圧燃
   料通路内の燃料の圧力の上昇に伴い順次作動して該弁体
   により該流路を開閉させ、該排出孔からの燃料の排出量
   を制御する複数のバルブスプリングから構成され、上記
   エンジンの回転数の上昇に連動して吐出量が増加するフ
   ィードポンプから供給された該低圧燃料通路内の燃料の
   圧力を該エンジンの回転数に応じて調整するオーバーフ
   ローバルブとを備えたことを特徴とする燃料ポンプ。
2. 【請求項２】 シリンダと、 このシリンダ内に往復動かつ摺動自在に嵌挿されたプラ
   ンジャと、 上記シリンダ内に設けられ、上記シリンダの内周面と上
   記プランジャの上面とで構成されるポンプ室に流入する
   低圧燃料の通路となる低圧燃料通路と、 エンジンにより回転駆動されるカム軸に固着され、上記
   プランジャを昇降駆動するカムと、 上記シリンダに取り付けられ、上記低圧燃料通路を閉塞
   して上記プランジャの上昇工程による上記ポンプ室内の
   燃料の昇圧期間を制御する低圧燃料通路閉塞手段と、 流路および流路に連通する排出孔を有し、該流路が上記
   低圧燃料通路に臨むように上記シリンダに取り付けられ
   たバルブ本体、該流路を開閉可能にバルブ本体内に収納
   された弁体、該バルブ本体内に配設され、該弁体を該流
   路を閉塞する方向に付勢するバルブスプリング、およ
   び、該バルブスプリングのバネ力を上記エンジンの回転
   数に応じて調整して該弁体により該流路を開閉させ、該
   排出孔からの燃料の排出量を制御するバネ力調整手段か
   ら構成され、上記エンジンの回転数の上昇に連動して吐
   出量が増加するフィードポンプから供給された該低圧燃
   料通路内の燃料の圧力を該エンジンの回転数に応じて調
   整するオーバーフローバルブとを備えたことを特徴とす
   る燃料ポンプ。
3. 【請求項３】 上記バネ力調整手段は、上記バルブスプ
   リングの伸縮方向に往復移動可能に上記バルブ本体に設
   けられたロッドと、該ロッドを上記バルブスプリングの
   伸縮方向に往復移動させるステッピングモータとから構
   成されていることを特徴とする請求項２記載の燃料ポン
   プ。
4. 【請求項４】 上記低圧燃料通路閉塞手段が、電磁弁で
   構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３
   のいずれかに記載の燃料ポンプ。