(57)【要約】【課題】調量弁の小型化を図った燃料圧送システムを提供する。【解決手段】内部に圧力室１５ａを形成するシリンダ１５と、シリンダ１５内を下降して低圧通路１８から圧力室１５ａへ燃料を吸入し、シリンダ１５内を上昇して圧力室１５ａの燃料を加圧して高圧通路４１へ吐出する及びプランジャ１６と、圧力室１５ａの燃料を低圧通路１８へ排出する排出口１５ｂを開閉する調量弁１９と、を備える。そして、プランジャ１６の上昇開始から所定の調量期間に排出口１５ｂから燃料を排出して圧力室１５ａの燃料を調量し、調量弁１９へ閉弁電流を流すことで調量弁１９を閉弁作動させて調量期間を終了させ、圧力室１５ａの燃料の加圧を開始させる燃料圧送システムにおいて、閉弁電流を流すに先立ち、閉弁電流よりも低電流のパイロット電流を調量弁１９へ流すことを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に圧力室を形成するシリンダと、
前記シリンダ内を下降して低圧通路から前記圧力室へ燃料を吸入し、前記シリンダ内を上昇して前記圧力室の燃料を加圧して高圧通路へ吐出するプランジャと、
前記圧力室の燃料を前記低圧通路へ排出する排出口を開閉する電磁駆動式の調量弁と、
を備え、
前記プランジャの上昇開始から所定の調量期間に前記排出口から燃料を排出して前記圧力室の燃料を調量し、前記調量弁へ閉弁電流を流すことで前記調量弁を閉弁作動させて前記調量期間を終了させ、前記圧力室の燃料の加圧を開始させる燃料圧送システムにおいて、
前記閉弁電流を流すに先立ち、前記閉弁電流よりも低電流のパイロット電流を前記調量弁へ流すことを特徴とする燃料圧送システム。
【請求項２】
前記調量弁は、電磁ソレノイドを有するステータ及びアーマチャを有して構成され、
前記パイロット電流により、前記ステータと前記アーマチャとの間に設けられるエアギャップを小さくするよう、前記調量期間に前記アーマチャを駆動させておくことを特徴とする請求項１に記載の燃料圧送システム。
【請求項３】
前記低圧通路から前記圧力室へ燃料を吸入する吸入口を設け、
前記調量弁とは別の吸入弁により前記吸入口を開閉させ、
前記プランジャの下降期間には前記吸入口から燃料を吸入することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料圧送システム。
【請求項４】
前記調量弁は、閉弁側に弾性力を付与するスプリングを有するとともに、前記圧力室の燃料圧力を受けて前記弾性力に抗して開弁作動するよう構成されていることを特徴とする請求項３に記載の燃料圧送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を加圧して圧送する燃料圧送システムに関し、特に、内燃機関の燃焼に供する燃料の圧送に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の燃料圧送システムとしては、内部に圧力室を形成するシリンダ及びプランジャを備え、プランジャの下降に伴い低圧通路から圧力室へ燃料を吸入し、プランジャの上昇に伴い圧力室の燃料を加圧して高圧通路へ吐出する構成が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０５７８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そして、圧力室の燃料を低圧通路へ排出する排出口を開閉する調量弁を備え、プランジャ上昇により吐出される量を以下のように調整（調量）する構成を、本発明者は検討した。すなわち、プランジャ下降時には最大量の燃料を吸入する。そして、プランジャの上昇開始から所定の調量期間に排出口から燃料を排出して圧力室の燃料を調量する。この時点では調量弁へ流す電流はゼロであり、その後、調量弁へ閉弁電流を流すことで調量弁を閉弁作動させて調量期間を終了させ、圧力室での燃料加圧を開始させる。
【０００５】
しかしながら、上記検討による構成では、閉弁電流を流して調量期間を終了させるにあたり、調量弁の閉弁の応答性を確保すべく一定の電磁力を要する。そのため、一定の電磁力を確保しつつ電磁ソレノイド等を小型化するには限界があり、調量弁の体格を小さくするのに限界があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、調量弁の小型化を図った燃料圧送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【０００８】
請求項１記載の発明は、内部に圧力室を形成するシリンダと、シリンダ内を下降（圧力室を拡大させる向きに移動）して低圧通路から圧力室へ燃料を吸入し、シリンダ内を上昇（圧力室を縮小させる向きに移動）して圧力室の燃料を加圧して高圧通路へ吐出するプランジャと、圧力室の燃料を低圧通路へ排出する排出口を開閉する調量弁と、を備えることを前提とする。そして、プランジャの上昇開始から所定の調量期間に排出口から燃料を排出して圧力室の燃料を調量し、調量弁へ閉弁電流を流すことで調量弁を閉弁作動させて調量期間を終了させ、圧力室の燃料の加圧を開始させる燃料圧送システムにおいて、閉弁電流を流すに先立ち、閉弁電流よりも低電流のパイロット電流を調量弁へ流すことを特徴とする。
【０００９】
これによれば、パイロット電流が流れている状態で閉弁電流を流すこととなるので、調量弁へ流す電流がゼロの状態で閉弁電流を流す場合に比べて、調量弁の電磁力発生の立ち上がりを早くできる。よって、電磁ソレノイド等の大型化により電磁力発生能力を高めることなく、調量弁の閉弁応答性を向上できる。つまり、調量弁の閉弁応答性を確保しつつも電磁ソレノイド等の小型化を実現でき、調量弁の小型化を図ることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明では、調量弁は、電磁ソレノイドを有するステータ及びアーマチャを有して構成され、パイロット電流により、ステータとアーマチャとの間に設けられるエアギャップを小さくするよう、調量期間にアーマチャを駆動させておくことを特徴とする。
【００１１】
これによれば、パイロット電流によりエアギャップが小さくなっている状態で閉弁電流を流すこととなるので、電磁ソレノイド等の大型化により電磁力発生能力を高めることなく、調量弁の閉弁応答性を向上できる。また、エアギャップを小さくするようアーマチャを駆動させた状態から閉弁作動させるので、当該閉弁に要する調量弁の作動ストロークを短くできる。よって、電磁ソレノイド等の大型化により電磁力発生能力を高めることなく、調量弁の閉弁応答性を向上できる。以上により、上記発明によれば調量弁のより一層の小型化を図ることができる。
【００１２】
請求項３記載の発明では、低圧通路から圧力室へ燃料を吸入する吸入口を設け、調量弁とは別の吸入弁により吸入口を開閉させ、プランジャの下降期間には吸入口から燃料を吸入することを特徴とする。
【００１３】
ここで、上記発明に反し、下降期間に調量弁を開作動させて排出口から燃料を吸入する構成にすると、十分な量の燃料を吸入できるようにするために、調量弁の最大ストローク量を大きくする必要が生じる。すると、ストローク量の確保が調量弁の小型化の制約となる。これに対し上記発明によれば、調量弁とは別の吸入弁により吸入口を開弁させて吸入させるので、調量弁の最大ストローク量を小さく設定できる。よって、調量弁のより一層の小型化を図ることができる。
【００１４】
請求項４記載の発明では、調量弁は、閉弁側に弾性力を付与するスプリングを有するとともに、圧力室の燃料圧力を受けて弾性力に抗して開弁作動するよう構成されていることを特徴とする。
【００１５】
これによれば、例えばプランジャが内燃機関により駆動されている場合において、プランジャが上昇している途中で内燃機関が停止して調量弁への通電量がゼロになった場合には、スプリングにより調量弁は閉弁することとなるため、圧力室内の加圧状態が維持される。よって、次回内燃機関を始動させた時には直ぐに燃料を加圧して圧送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる燃料圧送システムの全体構成を示す図。
【図２】図１に示すプランジャ及び調量弁等の作動を示す図であり、（ａ）は吸入期間、（ｂ）は調量期間、（ｃ）は圧送期間の作動を示す。
【図３】吐出時の高圧ポンプの作動を説明するタイムチャート。
【図４】ＥＣＵによる調量期間（調量制御期間）の算出手順を示すフローチャート。
【図５】ＥＣＵによる調量弁の制御手順を示すフローチャート。
【図６】吐出量ゼロの時の高圧ポンプの作動を説明するタイムチャート。
【図７】本発明の第２実施形態にかかる高圧ポンプを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
【００１８】
（第１実施形態）
本実施形態に係る燃料圧送システムは、ディーゼルエンジン（内燃機関）の燃焼に供する燃料を噴射する燃料噴射装置に適用されたものである。先ず、図１を用いて燃料噴射装置及び燃料圧送システムの構成を説明する。
【００１９】
図示されるように、燃料を貯蔵する燃料タンク５の燃料は、燃料ポンプ１０によって汲み上げられ、高圧通路４１を介してコモンレール４２（蓄圧容器）に圧送される。コモンレール４２は、圧送された高圧燃料を蓄え、この高圧燃料を各気筒の燃料噴射弁４３に供給する。燃料噴射弁４３は、その先端部がディーゼル機関の燃焼室（図示せず）に突出して配置されており、燃焼室内に燃料を噴射供給可能となっている。燃料噴射弁４３の作動は、運転者のアクセルペダル操作量等に基づき電子制御装置（ＥＣＵ４４）により制御される。なお、燃料噴射弁４３からリークする燃料は、リターン通路４５を介して燃料タンク５に戻される。
【００２０】
コモンレール４２には、その内部とリターン通路４５とを連通及び遮断させる減圧弁４６が備えられている。また、コモンレール４２には、その内部の燃圧を検出する燃圧センサ４７が設けられている。燃圧センサ４７の検出値や、アクセル操作量及びエンジン回転速度等の各種検出値は、ＥＣＵ４４に取り込まれる。ＥＣＵ４４は、中央処理装置や適宜のメモリを備えて構成されており、各種センサの検出値に基づき、後述する調量弁★や、減圧弁４６、燃料噴射弁４３等の各種アクチュエータの作動を制御する。
【００２１】
燃料ポンプ１０は、燃料タンク５の燃料を汲み上げる低圧ポンプ１１と、低圧ポンプ１１から送られてくる燃料を外部へと圧送する高圧ポンプ１２とを備えている。高圧ポンプ１２は、シリンダ本体１３の内部にてプランジャ本体１４を往復移動可能な状態で収容して構成されている。シリンダ本体１３は複数（図１の例では２つ）のシリンダ１５を有し、プランジャ本体１４はシリンダ１５内を往復移動するプランジャ１６を有する。シリンダ１５は内部に圧力室１５ａを形成し、シリンダ１５内をプランジャ１６が上昇すると圧力室１５ａは圧縮され、プランジャ１６が下降すると圧力室１５ａは膨張して拡大する。
【００２２】
プランジャ本体１４の内部空間１４ａには、内燃機関の出力軸（クランク軸）と連結された回転体１７が設けられている。そして、偏心して回転する回転体１７によりプランジャ本体１４を押し動かして往復移動させる。したがって、複数のプランジャ１６は下降と上昇を交互に繰り返す。プランジャ１６が上死点から下死点へ向けて移動（下降）すると、低圧ポンプ１１から送られてくる低圧通路１８内の燃料が複数の圧力室１５ａへ吸入される。プランジャ１６が下死点から上死点へ向けて移動（上昇）すると、吸入された圧力室１５ａ内の燃料はプランジャ１６により加圧されて、高圧通路４１へ圧送される。このように、高圧ポンプ１２は内燃機関の出力により駆動するが、低圧ポンプ１１も、高圧ポンプ１２とともに内燃機関の出力により回転駆動する。
【００２３】
次に、図２を用いて高圧ポンプ１２の構造をより詳細に説明する。なお、複数のシリンダ１５及びプランジャ１６は全て同じ構造であるため、図２では、１つのシリンダ１５及びプランジャ１６を図示する。また、図２（ａ）は、圧力室１５ａへ燃料を吸入する吸入期間での作動状態を示し、図２（ｂ）は、圧力室１５ａ内の燃料の量（吐出量）を調整する調量期間での作動状態を示し、図２（ｃ）は、圧力室１５ａ内の調量された燃料を加圧して圧送する圧送期間の作動を示す。
【００２４】
シリンダ１５には、圧力室１５ａの燃料を低圧通路１８へ排出する排出口１５ｂが形成されており、排出口１５ｂは電磁駆動式の調量弁１９により開閉される。調量弁１９は、電磁ソレノイド１９ａを有するステータと、電磁ソレノイド１９ａへ通電することに伴いステータへ吸引されるアーマチャ１９ｂと、アーマチャ１９ｂとともに作動して排出口１５ｂを開閉する弁体１９ｃと、弁体１９ｃを閉弁させる向きに弾性力をアーマチャ１９ｂに付与するスプリング１９ｄと、を備えて構成されている。弁体１９ｃは、圧力室１５ａの燃料圧力を受けて開弁する向きに付勢される。
【００２５】
したがって、ステータ及びアーマチャ１９ｂ間に生じる吸引力及びスプリング１９ｄの弾性力が、弁体１９ｃが受ける燃料圧力よりも大きい場合には、弁体１９ｃは閉弁側へ作動する。一方、前記吸引力及び弾性力が、弁体１９ｃが受ける燃圧の力よりも小さい場合には、弁体１９ｃは開弁側へ作動する。
【００２６】
要するに、調量弁１９は、閉弁側に弾性力を付与するスプリング１９ｄを有するとともに、プランジャ内圧力を受けてスプリング１９ｄの弾性力に抗して開弁作動するよう構成されている。つまり、プランジャ内圧力により自動的に開弁作動する自開弁である。そして、ステータ及びアーマチャ１９ｂから構成される電磁アクチュエータは、調量弁１９をさらに閉弁側へと付勢する。
【００２７】
低圧通路１８には、排出口１５ｂをバイパスするように分岐する吸入通路１８ａが設けられており、プランジャ１６には、吸入通路１８ａから圧力室１５ａへ燃料を吸入する吸入口１６ａが形成されている。また、プランジャ１６には吸入弁２０が組み付けられており、吸入口１６ａは吸入弁２０により開閉される。
【００２８】
吸入弁２０は、吸入口１６ａを開閉する弁体２０ａと、弁体２０ａを開弁させる向きに弾性力を付与するスプリング２０ｂと、を有する。弁体２０ａは、圧力室１５ａの燃料圧力を受けて閉弁する向きに付勢される。したがって、圧力室１５ａの燃料圧力が設定値を超えて低くなると、スプリング２０ｂの弾性力により弁体２０ａは機械的に開弁する。
【００２９】
シリンダ１５には、圧力室１５ａの燃料を高圧通路４１へ吐出する吐出口１５ｃが形成されており、吐出口１５ｃは吐出弁２１（逆止弁）により開閉される。吐出弁２１は、圧力室１５ａの圧力が吐出弁２１の下流側（コモンレール４２側）の圧力よりも所定圧以上高くなることで機械的に開弁する。
【００３０】
次に、調量弁１９に対する制御内容及び高圧ポンプ１２の作動について説明する。
【００３１】
先ず、図２（ａ）に示すようにプランジャ１６が下降している期間（吸入期間）においては、圧力室１５ａの圧力（プランジャ内圧力）が低圧通路１８の圧力（つまり低圧ポンプ１１によるフィード圧）よりも低くなる。そのため、吸入弁２０が開弁し、吐出弁２１及び調量弁１９は閉弁する。なお、この時の調量弁１９への通電はオフさせている。したがって、低圧通路１８の燃料が、吸入通路１８ａ及び吸入口１６ａを通じて圧力室１５ａへ流入し、高圧ポンプ１２が燃料を吸入することとなる。
【００３２】
次に、図２（ｂ）に示すようにプランジャ１６が上昇している期間の初期（調量期間）においては、圧力室１５ａの燃料がプランジャ１６により加圧されて徐々に圧力上昇する。そのため、吸入弁２０は閉弁するものの、吐出弁２１の設定圧には達しておらず吐出弁２１の閉弁は維持されたままである。
【００３３】
また、このような調量期間中には、閉弁電流Ｉ２よりも低電流のパイロット電流Ｉ１を調量弁１９へ流しておく。このパイロット電流Ｉ１は、プランジャ内圧力に抗して弁体１９ｃを閉弁させてしまわない程度の低電流に設定されている。そのため、調量期間中には弁体１９ｃは開弁状態となる。したがって、吸入期間中に吸入された燃料の一部が、この調量期間中に排出口１５ｂから低圧通路１８へと排出される。
【００３４】
なお、調量期間における弁体１９ｃの開弁リフト量を大きくすると、弁体１９ｃで燃料の排出が絞られることなく、排出口１５ｂで燃料の排出が絞られることとなる。つまり、この場合の排出通路面積は、排出口１５ｂの部分で最小となり円形形状である。これに対し本実施形態での弁体１９ｃの開弁リフト量は、弁体１９ｃで燃料の排出が絞られることとなる程度に小さく設定されている。つまり、この場合の排出通路面積は、弁体１９ｃと排出口１５ｂとの隙間の部分で最小となり円環形状である。
【００３５】
したがって、排出口１５ｂで燃料が絞られる場合における燃料圧力（例えば数百ｋＰａ）に比べ、弁体１９ｃで燃料が絞られる本実施形態の燃料圧力（例えば５ＭＰａ）は高くなっている。
【００３６】
次に、図２（ｃ）に示すようにプランジャ１６が上昇している期間中の初期以降である圧送期間について説明する。調量期間中に調量弁１９へ閉弁電流を流すと、プランジャ内圧力に抗して弁体１９ｃは閉弁作動し、排出口１５ｂからの燃料排出が終了する。つまり、閉弁電流を流すタイミングに応じて、プランジャ１６上昇による燃料の排出量が調整され、圧力室１５ａに残った燃料の量が調整（調量）される。
【００３７】
圧送期間においては、上述の如く調量弁１９が閉弁するとともに、吸入弁２０の閉弁も維持されている。したがって、プランジャ１６上昇に伴い圧力室１５ａの燃料圧力が上昇し、その燃料圧力が吐出弁２１の設定圧に達した時点で、吐出弁２１が開弁作動する（図２（ｃ）参照）。これにより、高圧ポンプ１２から高圧通路４１を通じてコモンレール４２へ高圧燃料が圧送される。
【００３８】
次に、上述した高圧ポンプ１２の作動について、図３に示すタイムチャートを用いてより詳細に説明する。図３（ａ）はプランジャ１６のリフト量、図３（ｂ）は調量弁１９の電磁ソレノイド１９ａへ流すソレノイド電流の値、図３（ｃ）はプランジャ内圧力、図３（ｄ）は調量弁１９のリフト量、図３（ｅ）は吸入弁２０のリフト量をそれぞれ示す。
【００３９】
プランジャ下降期間（下降行程）は図３中のｔ１〜ｔ４に相当し、プランジャ上昇期間（上昇行程）はｔ４〜ｔ１に相当する。上述した吸入期間（吸入行程）はｔ１〜ｔ４、調量期間（調量行程）はｔ４〜ｔ８、圧送期間（圧送行程）はｔ８〜ｔ２に相当する。
【００４０】
先ず、ｔ１時点においてプランジャ１６が下降を開始すると、プランジャ内圧力が低下し始める（図３（ｃ）参照）。すると、吸入弁２０が開弁作動を開始して（図３（ｅ）参照）、圧力室１５ａへの燃料吸入が開始される。また、プランジャ内圧力が吐出弁２１の開弁圧Ｐ３にまで低下した時点ｔ２で吐出弁２１が閉弁し、高圧通路４１への圧送が終了する。なお、プランジャ１６の下降開始とともに調量弁１９への通電をオフにする。
【００４１】
プランジャ下降行程（吸入行程）の開始に伴い低下を開始したプランジャ内圧力は、低圧ポンプ１１によるフィード圧Ｐ１まで低下し、このフィード圧Ｐ１を維持しながら燃料を吸入する（図３（ｃ）参照）。
【００４２】
次に、プランジャ１６が下降を終了して上昇に転じる時点ｔ４よりも、所定のプランジャリフト量（クランク角度）だけ前の時点ｔ３で、調量弁１９にパイロット電流Ｉ１を流しておく（図３（ｂ）参照）。このパイロット電流Ｉ１は、調量弁１９の作動に影響を与えない程度の低電流に設定されている。
【００４３】
次に、ｔ４時点においてプランジャ１６が上昇を開始すると、プランジャ内圧力が上昇し始める（図３（ｃ）参照）。すると、吸入弁２０が閉弁作動を開始するとともに（図３（ｅ）参照）、調量弁１９が開弁作動を開始する（図３（ｄ）参照）。そして、ｔ５時点で調量弁１９の開弁リフト量が最大となり開弁作動が完了する。なお、このような圧送行程中における調量弁１９の開弁作動は、弁体１９ｃがプランジャ内圧力を受けることで自動的（機械的）に為されるものである。
【００４４】
次に、調量期間を終了させたい時期ｔ８よりも所定時間（或いは所定クランク角度）前の時点ｔ６で、調量弁１９へ閉弁電流Ｉ２を流し始める。本実施形態では、電磁ソレノイド１９ａをデューティ制御しているため、電磁ソレノイド１９ａに流れる電流は図３（ｂ）のように脈動するが、閉弁電流Ｉ２を超えた領域で脈動するようデューティ比を設定している。
【００４５】
次に、閉弁電流Ｉ２の通電開始に伴い、ｔ７時点において調量弁１９が閉弁作動を開始する（図３（ｄ）参照）。通電開始時点ｔ６から閉弁作動開始時点ｔ７までの時間は、弁体１９ｃの機械的な応答遅れ時間である。
【００４６】
なお、このような圧送行程中における調量弁１９の閉弁作動は、閉弁電流Ｉ２を流すことによる電磁ソレノイド１９ａの吸引力により為される。一方、吸入行程中における調量弁１９の閉弁作動は、プランジャ内圧力がスプリング１９ｄの弾性力よりも低いことに起因して自動的（機械的）に為されるものである。
【００４７】
そして、調量弁１９の閉弁作動開始に伴い、圧力室１５ａ内の燃料加圧が開始され、調量圧Ｐ２を維持していたプランジャ内圧力は急激に上昇し始める。その後、プランジャ内圧力が吐出弁２１の開弁圧Ｐ３にまで上昇した時点ｔ７から応答遅れ時間が経過した時点ｔ８で、吐出弁２１が開弁作動を開始して、高圧通路４１への燃料圧送が開始される。
【００４８】
また、プランジャ内圧力が目標レール圧Ｐ４を超えると、減圧弁４６（図１参照）を開弁作動させることで実際のレール圧を低下させる。減圧弁４６は、燃圧センサ４７により検出された実レール圧が目標レール圧に近づくよう、ＥＣＵ４４によりフィードバック制御されている。そして、減圧弁４６の作動により実レール圧が脈動しながら目標レール圧に近づくことに伴って、プランジャ内圧力も脈動しながら目標レール圧Ｐ４に近づくこととなる（図３（ｃ）参照）。
【００４９】
次に、ＥＣＵ４４による調量弁１９の制御内容を、図４及び図５を用いてより詳細に説明する。概略、図４の制御により調量期間ｔ４〜ｔ８を算出しておく。そして、算出した調量期間ｔ４〜ｔ８に基づき、図５の制御において、調量弁１９に対して通電オフ、パイロット電流Ｉ１及び閉弁電流Ｉ２の切り替えを行う。以下、ＥＣＵ４４のマイコンにより繰り返し実行される図４及び図５の制御について、詳細に説明する。
【００５０】
先ず、図４のステップＳ１０において、内燃機関のクランク軸の回転速度（エンジン回転速度ＮＥ）を取得する。続くステップＳ１１にて、燃料噴射弁４３から噴射される燃料の目標噴射量Ｑ、及びステップＳ１０で取得したエンジン回転速度ＮＥに基づき、コモンレール４２内の圧力の目標値（目標レール圧Ｐｔｒｇ）を算出する。具体的には、目標噴射量Ｑ及びエンジン回転速度ＮＥが大きいほど目標レール圧Ｐｔｒｇの値を大きくする。
【００５１】
続くステップＳ１２では、燃圧センサ４７の検出値に基づき実際のレール圧（実レール圧Ｐａｃｔ）を取得し、続くステップＳ１３では、実レール圧Ｐａｃｔに基づき閉弁電流Ｉ２の値を可変設定する。具体的には、実レール圧Ｐａｃｔが高いほど閉弁電流Ｉ２の値を大きくする。これにより、圧力室１５ａの燃料圧力に抗して閉弁電流により調量弁１９を閉弁させることを確実にする。
【００５２】
続くステップＳ１４では、目標レール圧Ｐｔｒｇ及び実レール圧Ｐａｃｔの偏差に基づき調量期間ｔ４〜ｔ８の値を可変設定する。具体的には、実レール圧Ｐａｃｔが目標レール圧Ｐｔｒｇより低いほど調量期間ｔ４〜ｔ８を短くする。これにより、プランジャ１６の上昇行程初期における排出口１５ｂからの燃料排出量を少なくし、上昇行程初期以降における吐出口１５ｃからの燃料圧送量を増大させ、実レール圧Ｐａｃｔを上昇させる。
【００５３】
ここで、閉弁電流Ｉ２を流し始めるタイミングｔ６よりも遅れたタイミングｔ７で、電磁ソレノイド１９ａを流れるソレノイド電流は閉弁電流Ｉ２の値にまで上昇する。また、閉弁電流Ｉ２にまで上昇したタイミングｔ７よりも遅れたタイミングｔ８で、吐出弁２１は開弁作動を開始して燃料圧送が開始される。このような閉弁電流Ｉ２の通電開始タイミングｔ６に対する燃料圧送開始タイミングｔ８のずれ（応答遅れ）を加味して、続くステップＳ１５では、ステップＳ１４で算出した調量期間ｔ４〜ｔ８で吐出弁２１が開弁作動を開始することとなるよう、調量制御期間ｔ４〜ｔ６を算出する。
【００５４】
つまり、調量期間ｔ４〜ｔ８とは、プランジャ１６が上昇を開始するタイミングｔ４から圧送を開始するタイミングｔ８までの期間のことであり、調量制御期間ｔ４〜ｔ６とは、前記タイミングｔ４から閉弁電流Ｉ２を流し始めるタイミングｔ６までの期間のことである。なお、ステップＳ１５において、調量期間ｔ４〜ｔ８に基づき調量制御期間ｔ４〜ｔ６を算出（つまり閉弁電流Ｉ２を流し始めるタイミングｔ６を算出）するにあたり、実レール圧Ｐａｃｔやエンジン回転速度ＮＥ等に応じて可変設定してもよい。
【００５５】
次に、図５のステップＳ２０において、プランジャ１６がリフトアップを開始するタイミングｔ４よりも所定時間（又は所定クランク角度）だけ前のタイミングｔ３であるか否かを判定する。なお、図５の処理とは別に、クランク軸の回転角度の変化を表すクランク角信号を所定時間毎に取得する。これにより、現時点でのプランジャ１６のリフト位置及び移動方向が取得可能となり、所定の上記タイミングｔ３であるか否かの判定が可能となる。
【００５６】
上記所定タイミングｔ３でないと判定された場合には（Ｓ２０：ＮＯ）、ステップＳ２５にて調量弁１９への通電をオフにする。上記タイミングｔ３であると判定された場合には（Ｓ２０：ＹＥＳ）、続くステップＳ２１にてパイロット電流Ｉ１を調量弁１９へ通電する。続くステップＳ２２では、図４のステップＳ１５にて算出した調量制御期間ｔ４〜ｔ６が経過したか否かを判定し、経過していなければパイロット電流Ｉ１の通電を継続し（Ｓ２２：ＮＯ，Ｓ２１）、経過していれば閉弁電流Ｉ２の調量弁１９への通電を開始する（Ｓ２２：ＹＥＳ，Ｓ２３）。
【００５７】
つまり、調量制御期間ｔ４〜ｔ６が経過するまでパイロット電流Ｉ１の通電を継続させ、調量制御期間ｔ４〜ｔ６が経過した時点で、調量弁１９への通電をパイロット電流Ｉ１から閉弁電流Ｉ２に切り替える。したがって、閉弁電流Ｉ２を流す直前には、電磁ソレノイド１９ａにパイロット電流Ｉ１が流れていることとなり、電磁ソレノイド１９ａにパイロット電流Ｉ１が流れている状態から閉弁電流Ｉ２を流すこととなる。
【００５８】
その後、ステップＳ２４では、プランジャ１６が下降を開始するタイミングｔ１に達したか否かを判定し、下降開始タイミングｔ１に達していなければ閉弁電流Ｉ２の通電を継続し（Ｓ２４：ＮＯ，Ｓ２３）、達していれば閉弁電流Ｉ２の調量弁１９への通電を終了して通電オフにする（Ｓ２４：ＹＥＳ，Ｓ２５）。つまり。下降開始タイミングｔ１に達するまで閉弁電流Ｉ２の通電を継続させる。
【００５９】
ちなみに、高圧ポンプ１２の吐出量をゼロにする場合には、調量期間ｔ４〜ｔ８を最大にすればよい。すなわち、調量弁１９にパイロット電流Ｉ１及び閉弁電流Ｉ２を流さないようにして、プランジャ上昇行程時に調量弁１９を閉弁させない。これにより、下降行程で吸入した燃料の全てを上昇行程時に排出口１５ｂから排出する。以下、吐出量ゼロの場合における高圧ポンプ１２の作動について図６を用いて説明する。
【００６０】
図６は、高圧ポンプ１２の作動を示すタイムチャートであり、図６（ａ）はプランジャ１６のリフト量、図６（ｂ）は調量弁１９の電磁ソレノイド１９ａへ流すソレノイド電流の値、図６（ｃ）はプランジャ内圧力、図６（ｄ）は調量弁１９のリフト量、図６（ｅ）は吸入弁２０のリフト量をそれぞれ示す。
【００６１】
図６（ａ）に示すように、下降行程ｔ１〜ｔ４及び上昇行程ｔ４〜ｔ１のいずれにおいても、ソレノイド電流はゼロのままである（図６（ｂ）参照）。そのため、ｔ４時点においてプランジャ１６が上昇を開始すると、調量弁１９はプランジャ内圧力を受けて開弁する（図６（ｄ）参照）とともに、吸入弁２０は閉弁状態となる（図６（ｅ）参照）。その後、ｔ１時点においてプランジャ１６が下降を開始すると、調量弁１９はスプリング１９ｄの弾性力により閉弁する（図６（ｄ）参照）とともに、吸入弁２０は開弁状態となる（図６（ｅ）参照）。なお、吐出弁２１は閉弁状態を維持したままである。
【００６２】
このように、吐出量をゼロにする場合における上昇行程の初期には、パイロット電流Ｉ１を流さない状態で調量弁１９が開弁している。この時の調量弁１９のリフト量は、図３の如くパイロット電流Ｉ１を流した状態で開弁している調量弁１９のリフト量に比べて大きくなっている。
【００６３】
以上により、本実施形態によれば、閉弁電流Ｉ２を流す直前にパイロット電流Ｉ１を流しておくことで、パイロット電流Ｉ１が流れている状態で閉弁電流Ｉ２を流す。そのため、調量弁１９へ流す電流がゼロの状態で閉弁電流Ｉ２を流す場合に比べて、電磁ソレノイド１９ａの電磁力発生の立ち上がりを早くできる。つまり、閉弁電流Ｉ２の通電開始タイミングｔ６からソレノイド電流が閉弁電流Ｉ２の値に達するタイミングｔ７までの時間（立ち上がり時間）を短くできる。したがって、電磁ソレノイド１９ａ等の大型化により電磁力発生能力を高めることなく、調量弁１９の閉弁応答性を向上できる。換言すれば、調量弁１９の閉弁応答性を確保しつつも電磁ソレノイド１９ａ等の小型化を実現でき、調量弁１９の小型化を図ることができる。
【００６４】
また、閉弁電流Ｉ２を流す直前にパイロット電流Ｉ１を流しておくことで、パイロット電流Ｉ１により、電磁ソレノイド１９ａを有するステータとアーマチャ１９ｂとの間に設けられるエアギャップＣＬ（図２（ｂ）参照）を小さくするよう、調量期間にアーマチャ１９ｂを駆動させておく。換言すれば、吐出量をゼロにする場合においてパイロット電流Ｉ１を流さずに開弁する調量弁１９のリフト量に比べ、パイロット電流Ｉ１して開弁させることで調量弁１９のリフト量を小さくしてエアギャップＣＬを小さくさせている。これにより、以下の効果が発揮される。
【００６５】
すなわち、パイロット電流Ｉ１によりエアギャップＣＬが小さくなっている状態で閉弁電流Ｉ２を流すこととなるので、電磁ソレノイド１９ａ等の大型化により電磁力発生能力を高めることなく、調量弁１９の閉弁応答性を向上できる。また、エアギャップＣＬを小さくするようアーマチャ１９ｂを駆動させた状態から閉弁作動させるので、当該閉弁に要する調量弁１９の作動ストロークを短くできる。よって、電磁ソレノイド１９ａ等の大型化により電磁力発生能力を高めることなく、調量弁１９の閉弁応答性を向上できる。
【００６６】
ここで、本実施形態に反して吸入弁２０を廃止し、下降期間に調量弁１９を開作動させて排出口１５ｂから燃料を吸入する構成にすると、十分な量の燃料を吸入できるようにするために、調量弁１９の最大ストローク量を大きくする必要が生じる。すると、ストローク量の確保が調量弁１９の小型化の制約となる。これに対し本実施形態によれば、調量弁１９とは別の吸入弁２０により吸入口１６ａを開弁させて吸入させるので、調量弁１９の最大ストローク量を小さく設定できる。よって、調量弁１９の小型化を図ることができる。
【００６７】
さらに本実施形態によれば、調量弁１９は、閉弁側に弾性力を付与するスプリング１９ｄを有するとともに、プランジャ内圧力を受けてスプリング１９ｄの弾性力に抗して開弁作動するよう構成されている。つまり、プランジャ内圧力により自動的に開弁作動する自開弁である。そのため、プランジャ１６が上昇している途中で内燃機関が停止して、クランク軸の回転が停止した場合には、調量弁１９への通電量はゼロになるもののスプリング１９ｄにより調量弁１９は閉弁することとなるため、圧力室内の加圧状態がある程度維持される。よって、次回内燃機関を始動させた時には直ぐに燃料を加圧して圧送することができる。
【００６８】
ここで、図３の如く調量する場合において、調量期間ｔ４〜ｔ８における調量弁１９の開弁作動により、プランジャ内圧力は吐出弁２１の開弁圧Ｐ３より低くなるよう、排出口１５ｂから燃料を逃がしている。そして、図６に示す吐出ゼロ時の調量期間（つまり上昇期間ｔ４〜ｔ１）での調量弁１９の開弁リフト量は、パイロット電流Ｉ１を流している時のリフト量よりも大きい。そのため、調量期間におけるプランジャ内圧力と低圧通路１８との圧力差（つまり調量弁１９の前後差圧）に関し、調量時における前後差圧（例えば５ＭＰａ）は吐出ゼロ時における前後差圧（例えば４００ｋＰａ）よりも大きい。
【００６９】
そして、排出口１５ｂからの排出流量は、前後差圧の平方根に比例するため、上述の如く調量時の前後差圧を大きくした本実施形態によれば、調量弁１９による排出口１５ｂの開口面積を小さくしつつも十分な排出流量を確保できる。つまり、リフト量を小さくしつつも十分な排出流量を確保できる。よって、調量弁１９の小型化を図ることができる。
【００７０】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、吸入弁２０により開閉される吸入口１６ａをプランジャ１６に形成している。これに対し、図７に示す本実施形態では、吸入弁２０により開閉される吸入口１６ａをシリンダ１５に形成している。その他の点については、本実施形態にかかる燃料ポンプは第１実施形態にかかる燃料ポンプ１０と同じ構成である。また、調量弁１９に対する制御内容も同じである。
【００７１】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。
【００７２】
すなわち、上記各実施形態では、プランジャ１６の下降期間において、吸入弁２０が開弁することにより吸入口１６ａから圧力室１５ａへ低圧通路１８の燃料を吸入する。これに対し、吸入弁２０を廃止するとともに、吸入弁２０により開閉される吸入口１６ａを廃止して、プランジャ１６の下降期間に調量弁１９を開作動させて、排出口１５ｂから圧力室１５ａへ低圧通路１８の燃料を吸入するように構成してもよい。
【００７３】
この場合の調量弁１９は、弁体１９ｃが圧力室１５ａの燃料圧力を受けて閉弁する向きに付勢されるものである。したがって、下降期間においては、圧力室１５ａの負圧により調量弁１９は自動的に開弁し、調量期間においては、調量弁１９の電磁ソレノイド１９ａに電流を流して、プランジャ内圧力に抗して調量弁１９を開弁させておく。そして、加圧圧送期間においてはプランジャ内圧力により調量弁１９は自動的に閉弁する。
【００７４】
また、上記第１実施形態では、エアギャップＣＬを小さくすべくアーマチャ１９ｂが駆動する程度の大きさに、パイロット電流Ｉ１の値を設定している。これに対し、アーマチャ１９ｂが駆動しない程度の僅かな電流をパイロット電流Ｉ１として流すようにしてもよい。この場合であっても、調量弁１９へ流す電流がゼロの状態で閉弁電流Ｉ２を流す場合に比べて、電磁ソレノイド１９ａの電磁力発生の立ち上がりを早くできる。
【符号の説明】
【００７５】
１５…シリンダ、１５ａ…圧力室、１５ｂ…排出口、１６…プランジャ、１６ａ…吸入口、１８…低圧通路、１９…調量弁、１９ａ…電磁ソレノイド、１９ｂ…アーマチャ、１９ｄ…スプリング、４１…高圧通路、ｔ１〜ｔ４…プランジャの下降期間、ｔ４〜ｔ８…調量期間、ＣＬ…エアギャップ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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