(57)【要約】【課題】フィード圧が切り換え可能とされた構成において、何れのフィード圧に対しても十分な減衰性能が発揮され、燃圧脈動を吸収可能とするパルセーションダンパを提供する。【解決手段】フィード圧が切り換え可能なフィードポンプに接続される高圧燃料ポンプ１のパルセーションダンパ７を、２枚の金属製ダイヤフラム７６，７７が、間に隔離プレート７５を介して互いに接合されて第１封入室と第２封入室とを有する構成とする。第１封入室に封入される封入ガスの封入圧力を低圧側フィード圧に対応する値に設定し、第２封入室に封入される封入ガスの封入圧力を高圧側フィード圧に対応する値に設定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給経路に配設され、この燃料供給経路での燃圧脈動を抑制するパルセーションダンパにおいて、
複数枚のダイヤフラムによって密閉空間が形成されていると共に、この密閉空間が互いに独立した少なくとも２つの流体封入室に区画され、これら流体封入室に、互いに封入圧力の異なる流体がそれぞれ封入された構成とされていることを特徴とするパルセーションダンパ。
【請求項２】
請求項１記載のパルセーションダンパにおいて、
低圧側の第１フィード圧と高圧側の第２フィード圧との間でフィード圧が切り換え可能とされたフィードポンプから高圧燃料ポンプに亘る燃料供給経路に配設されており、
上記流体封入室として、平板状の板材に第１のダイヤフラムが接合されて成る第１封入室と、上記板材に第２のダイヤフラムが接合されて成る第２封入室とを有し、
上記第１封入室における流体の封入圧力は、上記フィード圧が第１フィード圧に設定された場合に上記燃圧脈動に伴って変動する燃料圧力に応じて上記第１のダイヤフラムの弾性変形量が変化する値に設定されている一方、上記第２封入室における流体の封入圧力は、上記フィード圧が第２フィード圧に設定された場合に上記燃圧脈動に伴って変動する燃料圧力に応じて上記第２のダイヤフラムの弾性変形量が変化する値に設定されていることを特徴とするパルセーションダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用内燃機関の燃料供給系などに備えられるパルセーションダンパに係る。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば筒内直噴型の自動車用エンジンのようにインジェクタへ供給する燃料に高い圧力が要求されるエンジンにあっては、燃料タンクから送られてきた燃料を高圧燃料ポンプで加圧してインジェクタに向けて供給するようになっている（例えば下記の特許文献１〜特許文献３を参照）。
【０００３】
具体的に、この種のエンジンにおける燃料供給系の構成としては、各特許文献にも開示されているように、燃料タンクから燃料を送り出すフィードポンプ、このフィードポンプによって送り出された燃料を加圧する高圧燃料ポンプを備えている。そして、この高圧燃料ポンプによって加圧された燃料を、複数のインジェクタが接続されたデリバリパイプに貯留するようになっている。これにより、インジェクタの開弁動作に伴って、デリバリパイプに貯留されている高圧燃料が、その開弁されたインジェクタから燃焼室に向けて噴射されることになる。
【０００４】
また、上記高圧燃料ポンプは、シリンダ内にプランジャが挿入されており、このプランジャがリフタを介して駆動カムからの押圧力を受けてシリンダ内で往復移動し、加圧室に吸入した燃料を加圧するようになっている。また、この種の高圧燃料ポンプにおける燃料吐出量の調整機構としてはスピル弁が備えられている。このスピル弁が、フィードポンプからの燃料供給路となる低圧燃料配管と高圧燃料ポンプの加圧室との間の連通状態と非連通状態とを切り換えることにより燃料吐出量を調整するようになっている。
【０００５】
このため、上記加圧室の容積が収縮する方向へプランジャが移動する際にスピル弁が開弁状態となっている場合には、この加圧室に一旦吸入された燃料の一部がフィードポンプ側に向けて戻される状況となり、このような状況でプランジャが往復移動すると、上記低圧燃料配管内部において、高圧燃料ポンプに向かう燃料の流れに伴う圧力と、高圧燃料ポンプから戻される燃料の流れに伴う圧力とが交互に作用することになり、この低圧燃料配管内部に燃圧脈動が発生してしまう。
【０００６】
このため、各特許文献に開示されているように、低圧側の燃料供給経路にパルセーションダンパを取り付けて燃圧脈動を吸収するようにしている。特に、特許文献２及び特許文献３に開示されているパルセーションダンパは、２枚の金属製ダイヤフラムが気体封入空間を形成するように接合され、この気体封入空間に所定圧力の気体が封入された構成となっている。また、この封入された気体の圧力は、燃圧脈動の発生時に、上記気体封入空間の容積を変化させながら金属製ダイヤフラムが弾性変形することで燃圧脈動を吸収するようにチューニングされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−７１２６６号公報
【特許文献２】特開２００８−２８６１４４号公報
【特許文献３】特開２００４−１３８０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、近年、フィードポンプから送り出される燃料の圧力（以下、「フィード圧」と呼ぶ）を、２段階に切り換え可能とすることが要求されている。以下、その要求の理由について説明する。
【０００９】
先ず、上記要求の理由の一つとして、ダイナミックレンジの拡大が挙げられる。例えば、エンジンの低温始動時やＷＯＴ（Ｗｉｄｅ  Ｏｐｅｎ  Ｔｈｒｏｔｔｌｅ）性能要求時等のようにインジェクタからの燃料噴射量を大幅に増量させたい要求が生じた場合に対応できるよう、通常運転時の燃料圧力に対して燃料圧力を高く設定することを可能にしてダイナミックレンジを拡大するものである。具体的には、燃料供給系として高圧燃料系（高圧燃料ポンプから吐出された燃料の供給系）と低圧燃料系（フィードポンプから吐出された燃料の供給系）とを備えたシステムにおいて、低圧燃料系での燃料圧力を高く設定することでダイナミックレンジを拡大する場合などが挙げられる。
【００１０】
また、上記要求の理由の他の一つとして、高温デッドソーク時のベーパ発生防止が挙げられる。つまり、高温デッドソーク時に燃料圧力を高く設定しておくことで、燃料の沸点を上昇させ燃料供給経路内での燃料の蒸発を抑制するものである。これらの要求は、ガソリンに比べて蒸気圧が小さいアルコールを燃料として使用する場合に特に顕著である。
【００１１】
このようにフィード圧を切り換え可能な構成とした場合、従来のパルセーションダンパ構造では以下に述べるような課題を生じてしまう。
【００１２】
つまり、パルセーションダンパのチューニング（特許文献２や特許文献３の場合に、特定のフィード圧に対応して燃圧脈動を吸収可能とするように上記気体封入圧力を設定すること）を通常運転時におけるフィード圧（例えば４００ｋＰａ）に対応して設定してしまうと、高圧燃料要求時には、高いフィード圧（例えば６００ｋＰａ）によって上記気体封入空間の容積が収縮し、この容積が拡大できないためにダイヤフラムの弾性変形の変位幅（ダイヤフラムの形状変化の範囲）が十分に確保できなくなり、その結果、燃圧脈動の減衰性能が低下してしまう。一方、パルセーションダンパのチューニングを上記高圧燃料要求時におけるフィード圧に対応して設定してしまうと、通常運転時には、上記気体封入空間の容積が殆ど収縮されず、この場合にも、ダイヤフラムの弾性変形の変位幅が十分に確保できなくなり、その結果、燃圧脈動の減衰性能が低下してしまうことになる。
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数種類の燃圧脈動が発生する可能性がある場合であっても、何れの燃圧脈動に対しても十分な減衰性能が発揮されるパルセーションダンパを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するための手段として本発明は、燃料供給経路に配設され、この燃料供給経路での燃圧脈動を抑制するパルセーションダンパとして、複数枚のダイヤフラムによって密閉空間を形成すると共に、この密閉空間を互いに独立した少なくとも２つの流体封入室に区画し、これら流体封入室に、互いに封入圧力の異なる流体をそれぞれ封入した構成としている。
【００１５】
この特定事項により、燃料供給経路での燃圧脈動として、圧力範囲の異なる燃圧脈動が発生する可能性のある状況において、それぞれの燃圧脈動での圧力範囲に対応するように各流体封入室の封入圧力を設定することが可能になる。このため、１つのパルセーションダンパで、複数種類の燃圧脈動に対して減衰機能を発揮させることが可能であり、パルセーションダンパの性能向上を図ることができる。
【００１６】
より具体的な構成としては以下のものが挙げられる。つまり、低圧側の第１フィード圧と高圧側の第２フィード圧との間でフィード圧が切り換え可能とされたフィードポンプから高圧燃料ポンプに亘る燃料供給経路に配設されたパルセーションダンパであって、上記流体封入室として、平板状の板材に第１のダイヤフラムが接合されて成る第１封入室と、上記板材に第２のダイヤフラムが接合されて成る第２封入室とを備えさせる。そして、上記第１封入室における流体の封入圧力を、上記フィード圧が第１フィード圧に設定された場合に上記燃圧脈動に伴って変動する燃料圧力に応じて上記第１のダイヤフラムの弾性変形量が変化する値に設定する一方、上記第２封入室における流体の封入圧力を、上記フィード圧が第２フィード圧に設定された場合に上記燃圧脈動に伴って変動する燃料圧力に応じて上記第２のダイヤフラムの弾性変形量が変化する値に設定している。
【００１７】
この構成によれば、必要に応じて（例えば、ダイナミックレンジの拡大や高温デッドソーク時のベーパ発生防止等の要求に応じて）フィードポンプのフィード圧が切り換えられた場合に、何れのフィード圧において燃圧脈動が発生しても、１つのパルセーションダンパによってその燃圧脈動を抑制することが可能になる。このため、フィード圧が切り換え可能なフィードポンプを備えた燃料供給システムの実用性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、１つのパルセーションダンパで、複数種類の燃圧脈動に対して減衰機能を発揮させることを可能にしている。このため、パルセーションダンパの性能向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】燃料供給システムの構造を模式的に示す図である。
【図２】高圧燃料ポンプ及びパルセーションダンパの構成を示す縦断面図である。
【図３】フィード圧に応じた燃圧脈動発生時のパルセーションダンパの変形状態を示す断面図であり、図３（ａ）はフィード圧が低圧側の場合を、図３（ｂ）はフィード圧が高圧側の場合をそれぞれ示す図である。
【図４】図４（ａ）は実施形態に係るパルセーションダンパにおける燃料圧力とダイヤフラム変形量との関係を、図４（ｂ）は従来のパルセーションダンパにおける燃料圧力とダイヤフラム変形量との関係をそれぞれ示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、自動車に搭載されたＶ型６気筒ガソリンエンジン（内燃機関）における燃料供給システムに本発明を適用した場合について説明する。また、各気筒に対応してポート噴射インジェクタ及び筒内直噴インジェクタがそれぞれ備えられたエンジンを例に挙げて説明する。尚、本システムで使用される燃料としては、アルコール（例えばエタノール）単体の燃料、アルコールとガソリンとの混合燃料、ガソリン単体の燃料の何れであってもよい。
【００２１】
−燃料供給システム−
先ず、燃料供給システムの概略構成について説明する。図１は、燃料供給システム１００の構造を模式的に示す図である。この図１に示すように、この燃料供給システム１００は、燃料タンク１０１から燃料を送り出すフィードポンプ１０２を備えており、このフィードポンプ１０２の吐出側に接続された低圧燃料配管１０３が、低圧燃料系ＬＦ及び高圧燃料系ＨＦに向けてそれぞれ分岐している。
【００２２】
低圧燃料系ＬＦには、上記低圧燃料配管１０３の一方の分岐側に接続された各バンク毎の低圧燃料系デリバリパイプ１０４ａ，１０４ｂが備えられている。具体的には、一方のバンクに備えられた低圧燃料系デリバリパイプ１０４ａに低圧燃料配管１０３が接続されていると共に、各低圧燃料系デリバリパイプ１０４ａ，１０４ｂ同士が連絡配管１０４ｃによって接続された構成となっている。これら低圧燃料系デリバリパイプ１０４ａ，１０４ｂには、各気筒（各バンク３気筒毎）に対応してポート噴射インジェクタ１０５，１０５，…が接続されている。
【００２３】
一方、高圧燃料系ＨＦには、上記フィードポンプ１０２によって送り出され、低圧燃料配管１０３の他方の分岐側を経て吸入された燃料を加圧して各気筒（各バンク３気筒毎）に対応した筒内直噴インジェクタ１０６，１０６，…に向けて吐出する高圧燃料ポンプ１が備えられている。
【００２４】
この高圧燃料ポンプ１の概略構成としては、シリンダ２、プランジャ３、加圧室４及び電磁スピル弁５を備えている。プランジャ３は、その下端にリフタ３１が取り付けられている。図示しない動弁機構を駆動するための吸気カムシャフト６には駆動カム６１が回転一体に取り付けられている。この駆動カム６１には、吸気カムシャフト６の回転軸回りに１２０°の角度間隔をもって３つのカム山（カムノーズ）６２，６２，６２が形成されている。これにより、吸気カムシャフト６の回転に伴う駆動カム６１の回転により、カムノーズ６２，６２，６２によってリフタ３１を介してプランジャ３が押し上げられ、このプランジャ３がシリンダ２内で往復移動し、加圧室４の容積が拡大または縮小する構成となっている。
【００２５】
上記加圧室４はプランジャ３及びシリンダ２によって区画されている。この加圧室４は、上記低圧燃料配管１０３を介して上記フィードポンプ１０２に連通しており、また、高圧燃料配管１０７を介して高圧燃料系デリバリパイプ１０８ａ，１０８ｂ内に連通している。具体的には、一方のバンクに備えられた高圧燃料系デリバリパイプ１０８ａに高圧燃料配管１０７が接続されていると共に、各高圧燃料系デリバリパイプ１０８ａ，１０８ｂ同士が連絡配管１０８ｃによって接続された構成となっている。これら高圧燃料系デリバリパイプ１０８ａ，１０８ｂには、各気筒（各バンク３気筒毎）に対応して上記筒内直噴インジェクタ１０６，１０６，…が接続されている
尚、上記低圧燃料配管１０３には、フィルタ１０３ａ及びプレッシャレギュレータ１０３ｂが設けられている。このプレッシャレギュレータ１０３ｂは、低圧燃料配管１０３内の燃料圧力が所定圧（例えば７００ｋＰａ）を超えたときに低圧燃料配管１０３内の燃料を燃料タンク１０１に戻すことによって、この低圧燃料配管１０３内の燃料圧力を所定圧以下に維持している。また、上記高圧燃料ポンプ１の吸入側にはパルセーションダンパ７が備えられており、このパルセーションダンパ７によって高圧燃料ポンプ１の作動時における低圧燃料配管１０３内の燃圧脈動が抑制（吸収）されるようになっている。このパルセーションダンパ７の構成及び動作については後述する。
【００２６】
上記高圧燃料ポンプ１には、低圧燃料配管１０３と加圧室４との間を連通または遮断するための上記電磁スピル弁５が設けられている。この電磁スピル弁５は、電磁ソレノイド５１を備えており、その電磁ソレノイド５１への通電を制御することにより開閉動作する。電磁スピル弁５は、電磁ソレノイド５１への通電が停止されているときにはコイルスプリング５２の付勢力によって開弁する。また、電磁スピル弁５は、電磁ソレノイド５１への通電が停止されているときには閉弁するものとしてもよい。以下、この電磁スピル弁５の開閉動作について説明する。
【００２７】
先ず、電磁ソレノイド５１に対する通電が停止された状態のときには、電磁スピル弁５がコイルスプリング５２の付勢力によって開弁し、低圧燃料配管１０３と加圧室４とが連通した状態になる。この状態において、加圧室４の容積が増大する方向にプランジャ３が移動するとき（吸入行程）には、フィードポンプ１０２から送り出された燃料が低圧燃料配管１０３を経て加圧室４内に吸入される。
【００２８】
一方、加圧室４の容積が収縮する方向にプランジャ３が移動するとき（加圧行程）において、電磁ソレノイド５１への通電により電磁スピル弁５がコイルスプリング５２の付勢力に抗して閉弁すると、低圧燃料配管１０３と加圧室４との間が遮断され、加圧室４内の燃料圧力が所定値に達した時点で、ポンプ吐出側に配設されたチェック弁８が開放して、高圧の燃料が高圧燃料配管１０７を通じて高圧燃料系デリバリパイプ１０８ａ，１０８ｂに向けて吐出される。
【００２９】
そして、高圧燃料ポンプ１における燃料吐出量の調整は、上記加圧行程での電磁スピル弁５の閉弁期間を制御することによって行われる。即ち、電磁スピル弁５の閉弁開始時期を早めて閉弁期間を長くすると燃料吐出量が増加し、電磁スピル弁５の閉弁開始時期を遅らせて閉弁期間を短くすると燃料吐出量が減少するようになる。このように、高圧燃料ポンプ１の燃料吐出量を調整することにより、高圧燃料系デリバリパイプ１０８ａ，１０８ｂ内の燃料圧力が制御される。
【００３０】
−高圧燃料ポンプ１の構成−
次に、上記高圧燃料ポンプ１の具体構成について説明する。図２は、高圧燃料ポンプ１及びパルセーションダンパ７の断面図である。
【００３１】
この図２に示すように、高圧燃料ポンプ１のシリンダ２にはパルセーションダンパ７が一体に設けられている。高圧燃料ポンプ１のシリンダ２には、その下面から上方に延びる円形孔２１と、この円形孔２１の上端から上方に拡がる上記加圧室４とが形成されており、その円形孔２１には円柱状の上記プランジャ３が上下動可能に挿入されている。プランジャ３の上側部は、このプランジャ３が上方移動及び下方移動するときに加圧室４に進入及び後退するように配置されており、これによって加圧室４の容積を減少及び増加させる。プランジャ３の下側部は、円形孔２１の下端である開口を通り下方に突出するように配置されている。円形孔２１の開口近傍には、この円形孔２１の内面に沿うリング形状のシール部材２３が嵌入されており、このシール部材２３の内側にプランジャ３が上下動可能に挿入されている。そして、プランジャ３の外周面と円形孔２１の内周面との間がこのシール部材２３でシールされることにより円形孔２１の開口が封止されている。
【００３２】
シリンダ２の下部には、円形孔２１の開口部を囲む円筒形状のリフタガイド２４が下方に延出されており、そのリフタガイド２４の内部には有底円筒形状のリフタ３１が上下動可能に嵌合されている。リフタ３１の内部には、プランジャ３の下端がそれに嵌合するリテーナ３２とともに収容されており、そのリテーナ３２とシリンダ２との間には、リテーナ３２をリフタ３１の内底面３１ａへ付勢するばね３３が配設されている。リフタ３１の外底面３１ｂには、吸気カムシャフト６に設けられた駆動カム６１のカム面が摺接するようになっており、この吸気カムシャフト６はエンジンのクランク軸（図示省略）に連動して、このクランク軸の回転数に対して例えば１／２の回転数で回転する。
【００３３】
こうした構成では、クランク軸の回転に同期して駆動カム６１が図中の回転位置Ｒ１から回転位置Ｒ２へ回動するとき、リフタ３１の外底面３１ｂが上記ばね３３の付勢（下向きの付勢力）に抗した押圧力を駆動カム６１から受けて上方移動し、プランジャ３が上下方向に変位する量であるプランジャリフト量が増大するようになる。この間、プランジャ３の上側部が加圧室４に進入し続けるために、加圧室４においてはプランジャ３が進入する分だけ燃料で占められる容積が縮小する。このため加圧室４の内部には上記フィード圧よりも高い圧である正圧がプランジャ３の進入量に応じて形成されるようになる。本実施形態においては、上述のようにプランジャ３の上端が加圧室４へ進入する行程を加圧行程という。
【００３４】
これに対して、駆動カム６１が回転位置Ｒ２から回転位置Ｒ３へ回動するとき、リフタ３１の外底面３１ｂは上記ばね３３の付勢に従って下方移動して、上記プランジャリフト量が減少するようになる。この間、プランジャ３の上側部が加圧室４から後退し続けるために、加圧室４においてはプランジャ３が後退する分だけ燃料で占められる容積が拡大する。このため、加圧室４の内部には上記フィード圧よりも低い圧力である負圧がプランジャ３の後退量に応じて形成されるようになる。本実施形態においては、上述のようにプランジャ３の上端が加圧室４から後退する行程を吸入行程という。
【００３５】
加圧室４の一側（図２において左側）には、この加圧室４とパルセーションダンパ７との間を連通する燃料吸入通路５３が形成されており、この燃料吸入通路５３の途中には、燃料吸入通路５３を連通状態と非連通状態とに切替える上記電磁スピル弁５が設けられている。この電磁スピル弁５は、その弁体５４を閉弁位置と開弁位置との間で移動させるための電磁ソレノイド５１を有し、その電磁ソレノイド５１が非通電状態であるときに弁体５４を開弁位置に配置して燃料吸入通路５３を連通状態にする。また、電磁スピル弁５は、図示しない電子制御装置からの指令により電磁ソレノイド５１が通電状態であるときに弁体５４を閉弁位置に配置して燃料吸入通路５３を非連通状態にする。
【００３６】
本実施形態においては、弁体５４が開弁位置に配置され燃料吸入通路５３が連通状態にされているとき電磁スピル弁５が開弁されているといい、弁体５４が閉弁位置に配置され燃料吸入通路５３が非連通状態にされているとき電磁スピル弁５が閉弁されているという。そして、加圧行程において電磁スピル弁５が開弁されており加圧室４の容積の縮小に応じた燃料が加圧室４から上流側に戻される行程を戻し行程といい、加圧行程において電磁スピル弁５が閉弁されており加圧室４の容積の縮小に応じた燃料が加圧室４から下流側に圧送される行程を圧送行程という。
【００３７】
加圧室４を挟んで電磁スピル弁５の反対側には、その加圧室４と高圧燃料配管１０７との間を連通する吐出通路２５が形成されている。この吐出通路２５には、その出力端に、高圧燃料配管１０７から吐出通路２５への燃料の逆流を規制するとともに、吐出通路２５内の燃料圧力が所定の吐出圧以上に高くなった際に開弁するチェック弁８が設けられている。このチェック弁８は、加圧室４にて加圧された燃料から受ける力により開弁されて加圧された燃料を高圧燃料配管１０７に吐出する。
【００３８】
−フィードポンプ１０２のフィード圧−
本実施形態におけるフィードポンプ１０２は、フィード圧が２段階に変更可能となっている。例えば、低圧側のフィード圧が４００ｋＰａに、高圧側のフィード圧が６００ｋＰａにそれぞれ変更可能となっている。これら値はこれに限定されるものではなく任意に設定可能である。尚、フィードポンプ１０２のフィード圧を変更する（切り換える）ための具体的な構成としては、フィードポンプ１０２を電動ポンプで構成し、インバータ制御によって単位時間当たりの吐出量を変更するものや、複数のポンプリレーを使用してポンプレジスターへの回路切り換えにより吐出量を変更するものなど、種々の周知の構造が適用可能である。
【００３９】
このようにしてフィードポンプ１０２のフィード圧を変更可能とすることにより、エンジンのダイナミックレンジの拡大や、高温デッドソーク時のベーパ発生防止を図ることができる。つまり、例えば、エンジンの低温始動時やＷＯＴ性能要求時等のようにポート噴射インジェクタ１０５，１０５，…からの燃料噴射量を大幅に増量させたい要求が生じた場合にフィード圧を高く設定することによりダイナミックレンジの拡大が図れ、また、高温デッドソーク時に燃料圧力を高く設定しておくことで、燃料供給経路内での燃料の蒸発を抑制することが可能である。
【００４０】
−パルセーションダンパ７の構成−
次に、本実施形態の特徴であるパルセーションダンパ７の構造について説明する。本実施形態におけるパルセーションダンパ７は、上記高圧燃料ポンプ１のシリンダ２の上面に取り付けられている。また、このパルセーションダンパ７は、ダンパケーシング７１と、このダンパケーシング７１の内部に収容されたダンパ本体７２とを備えた構成となっている。
【００４１】
上記ダンパケーシング７１は、中空の略直方体形状または略円柱形状（上下方向を軸心とする略円柱形状）の金属製ケースで構成されている。また、このダンパケーシング７１の側面（図２における左側の側面）には、水平方向に貫通された燃料導入孔７３が形成されており、この燃料導入孔７３に対応して上記低圧燃料配管１０３が接続されていることにより、この低圧燃料配管１０３を経た燃料（フィード圧の燃料）が燃料導入孔７３からダンパケーシング７１の内部に導入可能となっている。
【００４２】
また、このダンパケーシング７１の下面には、上記燃料吸入通路５３に対向する燃料導出孔７４が貫通形成されており、この燃料導出孔７４から燃料吸入通路５３に向けて燃料の導出が可能となっている。
【００４３】
また、このダンパケーシング７１の内部空間の高さ寸法は、後述するダンパ本体７２の高さ寸法に対して十分に大きく設定され、ダンパ本体７２の上面及び下面とダンパケーシング７１の内面との間に十分な空間を確保して、ダンパケーシング７１内に存在する燃料の燃圧がダンパ本体７２の上面及び下面にそれぞれ作用するようになっている。
【００４４】
上記ダンパ本体７２は、３枚の金属製板材７５，７６，７７が溶接等の手段によって一体的に接合された構成となっている。具体的には、上下方向の中央に位置する隔離プレート（板材）７５と、この隔離プレート７５の上面に接合された上側ダイヤフラム（第１ダイヤフラム）７６と、隔離プレート７５の下面に接合された下側ダイヤフラム（第２ダイヤフラム）７７とを備えた構成とされている。
【００４５】
上記隔離プレート７５は、平面視が略矩形状または円形の金属製（例えばステンレス製）平板で成り、その外周縁部の複数箇所が支持ピン７５ａ，７５ａ，…によってダンパケーシング７１の底面に支持されている。この支持ピン７５ａ，７５ａ，…の高さ寸法は上記ダンパケーシング７１の内部空間の上下方向寸法の約半分に設定されている。これにより、隔離プレート７５は、ダンパケーシング７１の内部空間における上下方向の略中央高さ位置に配設されている。
【００４６】
上側ダイヤフラム７６は、上記隔離プレート７５よりも僅かに小型の金属製板材（例えばステンレス製）で成っている。また、この上側ダイヤフラム７６は、その外周縁部に対して中央部分が上側に位置するように上方に膨出した形状に成形（プレス加工などにより成形）されており、外周縁部の全周囲が上記隔離プレート７５の上面に接合されている。これにより、この上側ダイヤフラム７６の下面と隔離プレート７５の上面との間には所定容積の空間である第１封入室（流体封入室）７８が形成されている。この第１封入室７８には高圧（大気圧よりも高圧）の不活性ガスが封入されている。そして、この不活性ガスの封入圧力は、上記２段階に切り換えられるフィード圧のうち低圧側のフィード圧（４００ｋＰａ）に近似した値、または、この低圧側のフィード圧よりも所定量だけ低い値に設定されている。例えば３４０ｋＰａに設定されている。この値はこれに限定されるものではなく、適宜設定可能である。このため、上記ダンパケーシング７１内の燃料圧力が、この不活性ガスの封入圧力（３４０ｋＰａ）よりも高くなった場合、第１封入室７８の容積が小さくなるように上側ダイヤフラム７６が弾性変形し（隔離プレート７５に近づく側に弾性変形し）、この弾性変形分だけダンパケーシング７１内の容積が拡大される構成となっている。
【００４７】
一方、下側ダイヤフラム７７は、上記隔離プレート７５よりも僅かに小型の金属製板材（例えばステンレス製）で成っている。また、この下側ダイヤフラム７７は、その外周縁部に対して中央部分が下側に位置するように下方に膨出した形状に成形（プレス加工などにより成形）されており、外周縁部の全周囲が上記隔離プレート７５の下面に接合されている。これにより、この下側ダイヤフラム７７の上面と隔離プレート７５の下面との間には所定容積の空間である第２封入室（流体封入室）７９が形成されている。この第２封入室７９には高圧（大気圧よりも高圧）の不活性ガスが封入されている。そして、この不活性ガスの封入圧力は、上記２段階に切り換えられるフィード圧のうち高圧側のフィード圧（６００ｋＰａ）に近似した値、または、この高圧側のフィード圧よりも所定量だけ低い値に設定されている。例えば５４０ｋＰａに設定されている。この値はこれに限定されるものではなく、適宜設定可能である。このため、上記ダンパケーシング７１内の燃料圧力が、この不活性ガスの封入圧力（５４０ｋＰａ）よりも高くなった場合、第２封入室７９の容積が小さくなるように下側ダイヤフラム７７が弾性変形し（隔離プレート７５に近づく側に弾性変形し）、この弾性変形分だけダンパケーシング７１内の容積が拡大される構成となっている。この場合、上側ダイヤフラム７６も弾性変形することになる。
【００４８】
尚、上記第１封入室７８の容積と第２封入室７９の容積とは必ずしも同一である必要はないが、これらの容積を同一に設定した場合には、上側ダイヤフラム７６と下側ダイヤフラム７７との部品の共通化を図ることができる。また、上記第１封入室７８に封入される気体の種類及び第２封入室７９に封入される気体の種類は必ずしも同一である必要はない。
【００４９】
このように、本実施形態におけるパルセーションダンパ７は、２種類の封入室７８，７９を備えており、それぞれの気体封入圧力のうち、一方を低圧側のフィード圧（４００ｋＰａ）に対応して調整（チューニング）し、他方を高圧側のフィード圧（６００ｋＰａ）に対応して調整（チューニング）した構成とされている。
【００５０】
−パルセーションダンパ７による燃圧脈動吸収動作−
次に、上述の如く構成されたパルセーションダンパ７による燃圧脈動の吸収動作について説明する。
【００５１】
上述した吸入行程や戻し行程が繰り返される状況では、高圧燃料ポンプ１に向かう燃料の流れに伴う圧力と、高圧燃料ポンプ１から戻される燃料の流れに伴う圧力とが交互に作用することになって、低圧燃料配管１０３、ダンパケーシング７１、燃料吸入通路５３に亘る燃料供給経路内において燃圧脈動が発生することになる。
【００５２】
上記パルセーションダンパ７は、この燃圧脈動を抑制（吸収）するように以下に述べる動作を行う。本実施形態におけるパルセーションダンパ７の燃圧脈動吸収動作としては、上記フィード圧が低圧側に設定されている場合に行われる低燃圧脈動吸収動作と、上記フィード圧が高圧側に設定されている場合に行われる高燃圧脈動吸収動作とがある。以下、それぞれについて説明する。
【００５３】
先ず、上記低燃圧脈動吸収動作について説明する。上記フィードポンプ１０２のフィード圧が低圧側に設定されている場合、上記燃圧脈動により変化する燃圧の範囲は、このフィード圧（４００ｋＰａ）を中心圧として所定範囲で高圧側（例えば４４０ｋＰａ）と低圧側（例えば３６０ｋＰａ）との間で周期的に変化する状況となる。この場合、図３（ａ）に示すように、上記ダンパケーシング７１内の燃料圧力が、第１封入室７８に封入されている気体の封入圧力（３４０ｋＰａ）に対して高くなる分だけ第１封入室７８の容積が小さくなるように上側ダイヤフラム７６が弾性変形する。つまり、この第１封入室７８に封入されている気体の封入圧力に対して、燃圧脈動による燃料圧力（ダンパケーシング７１内の燃料圧力）が高くなるほど上側ダイヤフラム７６の弾性変形量が大きくなる。そして、この弾性変形分だけダンパケーシング７１内の容積が拡大されることになるため、上記燃圧脈動が吸収されることになる。このようにして燃圧脈動に応じて上側ダイヤフラム７６の弾性変形量が周期的に変化することで燃圧脈動が吸収されることになる。尚、図３（ａ）は、燃圧脈動により変化する燃圧が最高値に達した場合（上記の場合には４４０ｋＰａに達した場合）の上側ダイヤフラム７６の変形状態を示している。
【００５４】
この場合、上記燃圧脈動により変化する燃圧は、第２封入室７９に封入されている気体の封入圧力（５４０ｋＰａ）には達しておらず、下側ダイヤフラム７７は弾性変形することがない。尚、この燃圧脈動により変化する燃圧の最高値が、第２封入室７９に封入されている気体の封入圧力を超える状況では下側ダイヤフラム７７も弾性変形することになる。
【００５５】
次に、上記高燃圧脈動吸収動作について説明する。上記フィードポンプ１０２のフィード圧が高圧側に設定されている場合、上記燃圧脈動により変化する燃圧の範囲は、このフィード圧（６００ｋＰａ）を中心圧として所定範囲で高圧側（例えば６４０ｋＰａ）と低圧側（例えば５６０ｋＰａ）との間で周期的に変化する状況となる。この場合に、図３（ｂ）に示すように、上記ダンパケーシング７１内の燃料圧力が、第２封入室７９に封入されている気体の封入圧力（５４０ｋＰａ）に対して高くなる分だけ第２封入室７９の容積が小さくなるように下側ダイヤフラム７７が弾性変形する。つまり、この第２封入室７９に封入されている気体の封入圧力に対して、燃圧脈動による燃料圧力（ダンパケーシング７１内の燃料圧力）が高くなるほど下側ダイヤフラム７７の弾性変形量が大きくなる。そして、この弾性変形分だけダンパケーシング７１内の容積が拡大されることになるため、上記燃圧脈動が吸収されることになる。このようにして燃圧脈動に応じて下側ダイヤフラム７７の弾性変形量が周期的に変化することで燃圧脈動が吸収されることになる。尚、図３（ｂ）は、燃圧脈動により変化する燃圧が最高値に達した場合（上記の場合には６４０ｋＰａに達した場合）の各ダイヤフラム７６，７７の変形状態を示している。
【００５６】
この場合、上記燃圧脈動により変化する燃圧は、第１封入室７８に封入されている気体の封入圧力（３４０ｋＰａ）を大きく超えているため、上側ダイヤフラム７６は弾性変形している。この際、上側ダイヤフラム７６は大きく変形した状態が維持されることになる。
【００５７】
図４は燃料圧力とダイヤフラム変形量との関係を示しており、図４（ａ）は本実施形態に係るパルセーションダンパ７における燃料圧力とダイヤフラム変形量との関係を、図４（ｂ）は従来のパルセーションダンパ（低圧側のフィード圧にチューニングしたもの）における燃料圧力とダイヤフラム変形量との関係をそれぞれ示している。また、この図４では、低圧側のフィード圧をＡで示し、高圧側のフィード圧をＢで示している。
【００５８】
従来のパルセーションダンパにあっては、フィード圧が低圧側に設定されている場合の燃圧脈動に対してはダイヤフラムの弾性変形（図３（ｂ）に示した容積変化を参照）によって燃圧脈動が吸収されている。ところが、フィード圧が高圧側に設定されている場合の燃圧脈動に対しては、ダイヤフラムが弾性変形の限界に達してしまい（高いフィード圧によって気体封入空間の容積が収縮し、この容積が拡大できないためにダイヤフラムの弾性変形の変位幅が十分に確保できなくなり）燃圧脈動を殆ど吸収することができない。
【００５９】
これに対し、本実施形態に係るパルセーションダンパ７にあっては、フィード圧が低圧側に設定されている場合の燃圧脈動に対しては上側ダイヤフラム７６の弾性変形によって燃圧脈動が吸収され、フィード圧が高圧側に設定されている場合の燃圧脈動に対しては下側ダイヤフラム７７の弾性変形によって燃圧脈動が吸収されている。
【００６０】
このように本実施形態の構成によれば、１つのパルセーションダンパ７で、２種類の燃圧脈動に対して減衰機能を発揮させることが可能であり、パルセーションダンパ７の性能向上を図ることができる。
【００６１】
尚、本実施形態では、第１封入室７８が、フィード圧が低圧側に設定された場合の収縮空間となり、第２封入室７９が、フィード圧が高圧側に設定された場合の収縮空間となっている。そして、これら空間の収縮量（ダイヤフラム７６，７７の変形量）が燃圧脈動の減衰性能を左右することになる。このため、上記各封入室７８，７９の容積は可能な限り大きく確保しておく方が好ましい。
【００６２】
−他の実施形態−
以上説明した実施形態は、自動車用Ｖ型６気筒ガソリンエンジンに本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、直列４気筒ガソリンエンジンなど他の任意の気筒数及び形式のガソリンエンジンに対しても適用可能である。また、ガソリンエンジンに限らず、ディーゼルエンジン等の他の内燃機関にも本発明は適用可能である。更には、本発明が適用可能なエンジンは、自動車用のエンジンに限るものでもない。
【００６３】
また、上記実施形態におけるパルセーションダンパ７は、ダンパ本体７２の内部を２つの封入室７８，７９に区画し、２種類のフィード圧に対応して燃圧脈動を吸収できるものとしていた。本発明はこれに限らず、ダンパ本体７２の内部を３つ以上の封入室に区画することにより、３種類以上のフィード圧に対応して燃圧脈動を吸収できる構成とするようにしてもよい。
【００６４】
また、上記実施形態における高圧燃料ポンプ１では、吸気カムシャフト６に取り付けられた駆動カム６１の回転によってプランジャ３が駆動される構成としたが、排気カムシャフトに取り付けられた駆動カムの回転によってプランジャ３が駆動される構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、複数のフィード圧に切り換え可能なフィードポンプを有する自動車用エンジンの燃料供給系に備えられたパルセーションダンパに適用可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１          高圧燃料ポンプ
７          パルセーションダンパ
７２        ダンパ本体
７５        隔離プレート（板材）
７６        上側ダイヤフラム（第１ダイヤフラム）
７７        下側ダイヤフラム（第２ダイヤフラム）
７８        第１封入室（流体封入室）
７９        第２封入室（流体封入室）
１０２      フィードポンプ
１０３      低圧燃料配管
【図１】
2011231649.tif 000003
【図２】
2011231649.tif 000004
【図３】
2011231649.tif 000005
【図４】
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