(57)【要約】【課題】ポンプ室を有するハウジングを有する、直接噴射式内燃機関とともに使用される高圧燃料ポンプを提供する。【解決手段】ハウジング内には、通路内の燃料をポンプ室と流体的に接続するポートが形成される。細長い弁は、開放位置と閉止位置との間でハウジング内にアクチュエータにより移動可能に取り付けられる。その開放位置では、入口通路はポンプ室と流体的に接続され、反対に、閉止位置では、燃料弁は入口通路とポンプ室との間の燃料のフローを遮断する。制御回路は弁の減速を制御して、ポンプの騒音を低減する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ室を有するハウジングと、該ハウジング内に形成された、燃料入口通路を前記ポンプ室に流体的に接続するポートと、前記ハウジング内に軸線方向に滑動可能に取り付けられ、バルブヘッドを有する細長い弁であって、前記バルブヘッドが前記ポートから離間しそれによって前記ポートを介して燃料が流れることができる開放位置と、前記バルブヘッドが前記ポートの周りで前記ハウジングに接触し前記ポートを介する燃料のフローを防ぐ閉止位置との間で移動可能な弁と、前記弁の移動を制御するソレノイドと、該ソレノイドに電気的に接続され、出力信号を発生させて、前記弁が前記開放位置から前記閉止位置へと移動するにつれて前記弁を減速させる電気制御回路とを備えることを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料ポンプにおいて、前記電気制御回路が、前記ソレノイドに対してパルス幅変調出力信号を発生させることを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料ポンプにおいて、前記弁が前記開放位置から前記閉止位置へと移動するにつれて、前記パルス幅変調出力信号のパルスの幅を変動させて、前記バルブヘッドと前記ハウジングとが接触する前に前記弁を減速させる前記電気制御回路を有することを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項４】
ポンプ室を有するハウジングと、該ハウジング内に形成された、燃料入口通路を前記ポンプ室に流体的に接続するポートと、前記ハウジング内に軸線方向に滑動可能に取り付けられバルブヘッドを有する細長い弁であって、前記バルブヘッドが前記ポートから離間しそれによって前記ポートを介して燃料が流れることができる開放位置と、前記バルブヘッドが前記ポートの周りで前記ハウジングに接触し前記ポートを介する燃料のフローを防ぐ閉止位置との間で移動可能な弁とを備え、前記ハウジングが前記弁の少なくとも一部分を取り囲む磁気粘性流体室を有し、さらに、前記磁気粘性流体室の周りで前記ハウジングに収容される磁気粘性流体コイルと、該磁気粘性流体コイルに電気的に接続され出力信号を発生させて、前記弁が前記開放位置から前記閉止位置へと移動するにつれて前記弁を減速させる磁気粘性流体電気制御回路とを備えることを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料ポンプにおいて、前記弁が前記開放位置から前記閉止位置へと移動するにつれて、前記磁気粘性流体電気制御回路が前記磁気粘性流体コイルに対して増加する電圧信号を発生させることを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項６】
請求項４に記載の燃料ポンプにおいて、前記弁を前記閉止位置に向かって付勢するばねを備え、前記弁が前記開放位置にあるとき、前記磁気粘性流体電気制御回路が前記磁気粘性流体コイルに対して信号を発生させて、前記ばねの力に対抗して前記弁を前記開放位置で保持することを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項７】
請求項６に記載の燃料ポンプにおいて、前記弁が前記開放位置から前記閉止位置へと移動するにつれて、前記磁気粘性流体電気制御回路が前記磁気粘性流体コイルに対して増加する電気信号を発生させることを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項８】
ポンプ室と、燃料入口通路と、前記ポンプ室と前記燃料入口通路との間で直列に流体的に接続された弁室を有するハウジングと、バルブヘッドを有する弁であって、該バルブヘッドが前記弁室内に移動可能に取り付けられるとともに、前記燃料入口通路が前記弁室を介して前記ポンプ室に流体的に接続される開放位置と、前記バルブヘッドが前記燃料入口通路を遮断し前記燃料入口通路から前記ポンプ室への燃料のフローを防ぐ閉止位置との間で移動可能である弁と、前記バルブヘッドを前記開放位置と前記閉止位置との間で移動させるアクチュエータと、該アクチュエータに接続され出力信号を発生させて、前記弁が前記開放位置から前記閉止位置へと移動するにつれて前記弁を減速させる電気制御回路とを備えることを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項９】
請求項８に記載の燃料ポンプにおいて、前記弁室の軸線方向端部の間の位置で前記入口通路が前記弁室と交差し、前記バルブヘッドが前記弁室内に軸線方向で滑動可能に取り付けられ、前記弁が、前記開放位置にあるときは前記位置の後方に引き込まれ、前記閉止位置にあるときは前記位置の上に延在し、前記位置を流体封止することを特徴とする燃燃料ポンプ。
【請求項１０】
請求項９に記載の燃料ポンプにおいて、前記アクチュエータがソレノイドを含むことを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項１１】
請求項９に記載の燃料ポンプにおいて、前記弁の端部と前記ハウジングとの間に配置された制振材料を含むことを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項１２】
請求項８に記載の燃料ポンプにおいて、前記弁室の軸線方向端部の間の位置で前記入口通路が前記弁室と交差し、前記バルブヘッドが前記弁室内に回転可能に取り付けられるとともに、その外周上に形成された少なくとも１つの軸線方向に延在するチャネルを含み、前記弁が前記開放位置にあるときは前記チャネルが前記位置から前記ポンプ室まで延在し、前記閉止位置にあるときは前記バルブヘッドの前記外周が前記位置の上に延在し、前記位置を流体封止することを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項１３】
請求項１２に記載の燃料ポンプにおいて、前記バルブヘッドを回転可能に駆動するモータを備えることを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項１４】
請求項１３に記載の燃料ポンプにおいて、前記モータがステッピングモータを含み、前記ステッピングモータの作動を制御する制御回路を備えることを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項１５】
請求項８に記載の燃料ポンプにおいて、前記ポンプ室内に取り付けられたダイヤフラムを備えることを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項１６】
請求項１５に記載の燃料ポンプにおいて、前記ダイヤフラムが流体透過性ダイヤフラムであることを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項１７】
請求項８に記載の燃料ポンプにおいて、前記ポンプ室に流体的に接続された一端を有する出口通路を備え、前記出口通路が乱流誘導層を有することを特徴とする燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ポンプに関し、より具体的には、直接噴射式内燃機関に使用するための高圧燃料ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
直接噴射式内燃機関は、特に自動車産業においてその需要が高まっている。直接噴射式内燃機関では、燃料は内燃機関燃焼室に直接噴射され、直接噴射式内燃機関にはエンジン効率の増加、燃料節約、および排出物の削減などの利点がある。
【０００３】
直接噴射式内燃機関では、燃料は内燃機関燃焼室に直接噴射されるので、燃料噴射器への燃料供給は常に高圧で供給されなければならない。これを達成するため、高圧燃料ポンプは高圧燃料を燃料レールに供給し、それら燃料レールは内燃機関用の燃料噴射器に流体的に接続される。
【０００４】
図１６において、直接噴射式内燃機関用の典型的な従来技術の燃料ポンプ２０が示される。この燃料ポンプ２０は、出口ポート２６を有する内部ポンプ室２４を有するハウジング２２を含む。出口ポート２６は一方向弁２８を介して燃料レール（図示せず）に接続される。図１６において、ハウジング２２は、燃料源に流体的に接続された燃料入口通路３０を含む。この燃料入口通路３０は、ハウジング２２内に形成されたポート３２を介してポンプ室２４に流体的に接続される。
【０００５】
出口ポート２６を介してポンプ室２４から燃料を送出するため、ピストン３４の一端はポンプ室２４内に設けられており、内燃機関のカム軸によって往復駆動される。したがって、ピストン３４がポンプ室２４に進入するにつれてポンプ室２４内の燃料を加圧し、それによって燃料が出口ポート２６を介して押し出され、また入口ポート３２が閉じている場合には、燃料レールへと押し進められる。反対に、ピストン３４がポンプ室２４から外向きに移動するにつれて、ピストン３４は燃料を入口通路３０および入口ポート３２を介して誘導し、入口ポート３２が開いている場合にはポンプ室２４内へと誘導する。
【０００６】
弁３６は、軸線方向に滑動可能にハウジング２２内に取り付けられ、弁３６は入口ポート３２からポンプ室２４の上に重なる直径が拡大したバルブヘッド３８を含む。バルブヘッド３８はポート３２から離間するように弁３６が延長して形成されると、入口通路３０からポンプ室２４への燃料のフローが入口ポート３２を介して生じる。反対に、バルブヘッド３８がポート３２に当接していると、バルブヘッド３８が入口ポート３２を閉じるので、ピストン３４がポンプ室２４内へと移動するにつれて、燃料が出口ポート２６から送出される。弁３６の他端にはアンカー４４が設けられている。開放位置と閉止位置との間での弁３６の移動を制御するため、ばね４０は弁３６をその閉止位置に向かって付勢するが、ソレノイド４２が作動しているときはソレノイド４２が弁３６を開放位置で保持する。したがって、ソレノイド４２を停止するとばね４０は弁３６をその閉止位置へ戻し、それによって、入口ポート３２を介する燃料のフローが終了する。
【０００７】
燃料ポンプ２０の動作の際、ポンプ室２４から離脱するピストン３４の移動によって吸引が起こり、それによって弁３６が開放位置に移動する。弁３６が一旦開くとソレノイド４２の動作によってその開放位置で維持され、それによって、入口通路３０からポンプ室２４内へと燃料のフローが生じるようになる。ピストン３４がポンプ室２４内へと戻り始めると、ソレノイド４２の停止によってばね４０が弁３６をその閉止位置へと戻すことができるようになり、ポンプ室２４内の加圧燃料が出口ポート２６を介して所望のように流出する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の直接噴射式内燃機関用の燃料ポンプは、十分な高圧燃料を内燃機関用の燃料レールに供給するのに適しているが騒音が大きくて自動車用には望ましくない。この騒音の大部分は、弁３６がその開放位置と閉止位置との間で往復するにつれて、弁３６とポンプハウジング２２とが接触または衝突することに起因する。この接触は、バルブヘッド３８と入口ポート３２を形成する弁座３９との間だけではなく、弁３６のアンカー４４とポンプハウジング２２との間でも生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述したような従来の燃料ポンプの欠点を克服する、新規な燃料ポンプを提供することを目的とする。
【００１０】
本発明の燃料ポンプはまた、ポンプ室を有するポンプハウジング、ならびに往復動可能にハウジングに取り付けられポンプ室を出入り移動可能なピストンを含む。本発明の燃料ポンプはまた、移動可能にハウジング内に移動可能に取り付けられ、入口通路とポンプ室との間の燃料の連通を確立するとともに、ピストンの移動と同期して燃料入口通路からポンプ室への燃料のフローを遮断する弁を含む。
【００１１】
本発明の実施形態では、ソレノイドの動作を制御する電気制御システムが提供される。この制御回路は、ソレノイド向けパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を発生させる。しかしながら、従来の燃料ポンプとは異なり、制御システムは発生するパルスの幅を変動させて、弁がハウジングと接触する直前にその移動を減速させる。したがって、バルブヘッドとその弁座とが接触する前、ならびにアンカーと弁ハウジングとが接触する前に弁を減速させることによって、ポンプの騒音が効率的に低減される。
【００１２】
本発明の他の実施形態では、磁気粘性流体（ＭＲＦ）を収容したチャンバが弁の一部分の周りに配置される一方、ＭＲＦコイルがＭＲＦチャンバの周りに配置されて、ＭＲＦチャンバ内の燃料の作動を制御する。この実施形態では、弁とポンプハウジングとが接触する直前にＭＲＦコイルが作動して、弁とポンプハウジングとが衝突する直前に弁の移動速度を効率的に減速する。そのような減速によって、弁がポンプハウジングに衝突することによって引き起こされる騒音の量が低減される。
【００１３】
本発明のさらなる実施形態では、ソレノイドもハウジング内に収容され、弁と協働してポンプサイクル中の短期間の間、弁を開放位置で保持する。ただし、あるいはソレノイドは除外されてもよく、弁はポンプサイクル中の同じ期間の間、ＭＲＦコイルの作動によって開いたまま維持されてもよい。そのような作動は、弁の移動を防ぐように効率的に働き、それによってポンプサイクルのその所望の期間の間、弁を開放位置で維持する。
【００１４】
本発明のさらなる実施形態では、入口通路が所定の位置で弁室と交差する状態で、バルブヘッドがその弁室内に滑動可能に取り付けられる。弁はばねおよびソレノイドの動作によって開放位置と閉止位置との間で移動可能であるが、従来の燃料ポンプとは異なり、バルブヘッドはポンプハウジングに衝突せず、したがって、従来のようなポンプの騒音が生じることはない。その代わりに、開放位置にあるときバルブヘッドは燃料入口通路が弁室に対して露出するのに十分な距離だけ弁室に引き込まれ、それによって、燃料源からポンプ室への燃料の連通が確立される。反対に、弁がその延長した閉止位置へと移動することによって、バルブヘッドが弁キャビティの壁を覆って燃料を封止し、それによって、入口通路とポンプ室との間の連通が遮断される。
【００１５】
本発明のさらなる実施形態では、燃料入口通路が所定の位置で弁室と交差する状態で、バルブヘッドが弁室内に設けられる。弁は弁室内で往復移動させるのではなくモータによって回転可能に駆動されるので、バルブヘッドは弁室内で回転する。
【００１６】
燃料入口通路とポンプ室との間の燃料連通を確立する目的で、円周方向で間隔を空け軸線方向に延在する少なくとも１つ、好ましくは複数のチャネルがバルブヘッドの外周上に形成される。各チャネルが燃料入口通路と見当合わせされるように回転するにつれて、バルブヘッドチャネルを介して燃料入口通路とポンプ室との間で燃料の連通が確立される。しかしながら、バルブヘッドは単に弁室内で回転するだけでポンプハウジングには衝突しないので、ポンプの騒音は効率的に排除される。
【００１７】
本発明のさらなる実施形態では、ポンプの騒音を低減するためのさらなる改善を提供する。これはポンプ室からの出口通路に沿って乱流誘導層を持つ面を形成することである。そのような乱流誘導層を持つ面は燃料供給システム全体にわたって引き起こされた脈動を効率的に低減し、システムからの騒音をさらに低減する。
【００１８】
本発明のさらなる実施形態では、ダイヤフラムがポンプ室内に位置付けられる。ダイヤフラムは、ピストンによるポンプ室の加圧と調和して屈曲し、騒音を引き起こす燃料系統内の脈動を吸収し低減する。以下の詳細な説明を添付した図面と併せて読むことによって本発明はさらに理解が容易となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、内燃機関用の燃料ポンプにおいて、ハウジング内に形成されたポンプ室に燃料入口通路を流体的に接続するポートと、ハウジング内に滑動可能なバルブヘッドを有し開放位置から前記閉止位置へと移動する弁と、弁を移動制御するソレノイドと、出力信号を発生させて前記弁が前記開放位置から前記閉止位置へと移動するにつれて前記弁を減速させる電気制御回路とを備えることにより、振動騒音のレベルが十分に小さい燃料ポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１を示す縦断面図
【図２】図２の一部を示す部分縦断面図
【図３】実施例１のソレノイド制御回路の出力信号を示すグラフ
【図４】本発明の実施例１の動作を示すフローチャート
【図５】本発明の実施例２を示す縦断面図
【図６】本発明の実施例２の動作を示すフローチャート
【図７】本発明の実施例２の動作を示すグラフ
【図８】本発明の実施例３を示す縦断面図
【図９】本発明の実施例３のＭＲＦコイルの作動を示すグラフ
【図１０】本発明の実施例４を示す縦断面図
【図１１】本発明の実施例４の開放位置にある弁を示す縦断面図
【図１２】本発明の実施例５を示す縦断面図
【図１３】図１２の１３−１３線横断面図
【図１４】本発明の実施例６を示す縦断面図
【図１５Ａ】本発明の実施例７を示す縦断面図
【図１５Ｂ】本発明の実施例７を示す縦断面図
【図１６】直接噴射式内燃機関用の燃料ポンプの従来例を示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明の実施形態を、各実施例及び図面について説明する。なお、従来例と同一部材は同一番号で説明する。
【実施例１】
【００２２】
最初に本発明の実施例１について説明する。図１において、燃料ポンプ２０は、出口ポート２６を有するポンプ室２４を有するポンプハウジング２２を含む。一方向弁２８が、直接噴射エンジン用の燃料レール（図示せず）に接続される出口ポート２６に設けられる。
【００２３】
ハウジングはまた、流体ポート３２を介してポンプ室２４と燃料連通する燃料入口通路３０を含む。ピストン３４は次に往復移動してポンプ室２４内へと駆動されて、ポンプ室２４内の燃料が加圧され、その加圧燃料が燃料レールに供給される。次にピストン３４がポンプ室２４から出ると弁３６が開かれ、燃料が入口通路３０からポート３２を介してポンプ室２４内へと誘導される。
【００２４】
細長い弁３６は、往復移動可能にハウジング２２内に取り付けられ、図１に示される開放位置と図２に示される閉止位置との間で移動可能である。弁３６の開放位置では、バルブヘッド３８はポート３２の周りに弁座３９を形成するハウジング２２の部分から離れて位置付けられ、それによって、燃料が入口通路３０からポンプ室２４へと流れることができる。反対に、閉止位置ではバルブヘッド３８は弁座３９に当接し、入口通路３０からポンプ室２４への燃料のフローを遮断する。
【００２５】
弁３６の移動を制御するため、圧縮ばね４０が弁３６の周りに配置され、弁３６をその閉止位置に向かって付勢する。ソレノイド４２が作動すると弁３６をその開放位置（図１）で維持する。
【００２６】
しかしながら、従来の燃料ポンプとは異なり、本発明の燃料ポンプ２０はソレノイド４２に対する電圧及び電流を制御する電気制御回路５０を含む。図３に示されるように、電気制御回路５０は、その出力側５４でパルス幅変調（ＰＷＭ）信号５２を発生させて、弁３６がその開放位置からその閉止位置に移動するときの移動を減速させる。
【００２７】
特に、図３に示されるように、パルス幅変調信号５２は、弁３６の開放位置５６からバルブヘッド３８が燃料入口通路３０からポンプ室２４への燃料のフローを遮断する閉止位置５８までのパルス持続時間を減少させる。パルス幅持続時間のこうした減少は、同様にソレノイド４２に対する電流プロファイル６０を発生させ、それが、閉止する弁を効率的に減速させるとともに、バルブヘッド３８がその弁座３９に衝突する速度を低減する。これは、次に、バルブヘッド３８と弁座３９の衝突によって引き起こされる燃料ポンプ２０からの騒音を低減する。
【００２８】
電気制御回路５０はまた、弁アンカー４４がポンプハウジング２２に衝突する速度を制御するのに使用されてもよい。これはまた、制御回路５０から出力側５４におけるパルス幅持続時間を変動させることによって達成される。
【００２９】
次に図４において、弁開放時間５６と弁閉止時間５８（図３）との間のソレノイドの制御に関するフローチャートが示される。ステップ１８０でアルゴリズムが開始された後、ステップ１８０は、時間５６、即ちソレノイドに対するパルス列の開始に達しているかを判断するステップ１８２に進む。達している場合、ステップ１８２はステップ１８４に進み、ソレノイドの作動を開始する。次に、ステップ１８４はステップ１８６に進む。
【００３０】
ステップ１８６では、電源切断時間即ち時間５８に達しているか否かが判断される。達している場合、ステップ１８６はステップ１８８に進みソレノイドへの電力が切断される。そうでなければステップ１８６はステップ１９０に進む。
【００３１】
ステップ１９０では、メモリ１９２に格納されたスケジュールに従ってパルス幅デューティサイクルが減少される。次に、ステップ１９０はステップ１８２に戻り、電源切断時間５８に達するまで上述のプロセスが何度も繰り返される。
【実施例２】
【００３２】
次に、図５に示す実施例２において、磁気粘性流体（ＭＲＦ）で充填されたＭＲＦチャンバ７０が弁３６の一部分の周りに設けられている。次に、ＭＲＦコイル７２は、ＭＲＦチャンバ７０を取り囲むハウジングに収容される。周知の手法では、ＭＲＦチャンバ７０内の流体の粘性は、ＭＲＦコイル７２によってＭＲＦチャンバ７０に印加される磁界に応じて変動する。したがって、動作の際、ＭＲＦ制御回路７４は、その出力側７６で信号を発生して、ＭＲＦコイル７２によって作り出される磁界の大きさを制御する。
【００３３】
本発明の動作を示すフローチャートが図６に示されている。ＭＲＦ制御回路７４の動作はステップ９０で始まり、次にステップ９２に進んで、燃料ポンプ２０が動作中か否かが判断される。動作中ではない場合、ステップ９２はステップ９４に分岐し終了する。しかしながら、燃料ポンプ２０が動作中である場合には、ステップ９２はその代わりにステップ９６に分岐する。
【００３４】
ステップ９６では、回路７４は弁３６の位置を判断し、次にステップ９８に進み、弁３６が閉止位置へと戻っているかが判断される。弁３６が戻っていない場合、ステップ９８はステップ９６に分岐する。
【００３５】
そうでなければ、ステップ９８はステップ１００に進んで、ＭＲＦ制御回路７４がＭＲＦコイル７２を励磁して、弁３６はポンプハウジングと接触する前に減速される。次に、ステップ１００はステップ９２に戻って、上述のプロセスが繰り返される。
【００３６】
ＭＲＦ制御回路７４からの典型的な出力が図７に示されている。図６のステップ９８に示す様に、時間１０２において弁３６がその閉止位置に戻り始めると、ＭＲＦコイル７２に対する電圧は一定の比率または他の関数で時間１０４（弁３６の閉止）へと増加する。したがって、ＭＲＦチャンバ７０内のＭＲＦ流体は、弁３６とハウジング２２とが接触する直前に、弁３６の移動の速度を効率的かつ迅速に増加させる。
【００３７】
したがって、ＭＲＦ制御回路７４からの出力を弁３６の所望の移動と同期させることによって、バルブヘッド３８または弁アンカー４４がポンプハウジング２２と衝突する直前に、ＭＲＦチャンバ７０内のＭＲＦ流体が活性化されて弁３６の移動を減速させ、衝突の速度を低減させてもよい。その際、衝突速度が低減されることによって、衝突によって引き起こされる騒音が低減され、したがってポンプ２０からの騒音が低減される。
【実施例３】
【００３８】
次に図８において、実施例３が示されている。実施例３はソレノイドがないことを除いては図５の実施例２とほぼ同一である、実施例２においてソレノイド４２は、ピストン３４が燃料入口通路３０からポンプ室２４内へと燃料を誘導するとき、弁を開放位置で維持するのに使用される。
【００３９】
しかしながら、実施例３では、ＭＲＦ制御回路７４を適切にプログラミングすることによって、ＭＲＦチャンバ７０内のＭＲＦ流体を、ソレノイドを必要とせずに、ＭＲＦコイル７２を付勢してピストン３４の移動と同期して弁３６を開放位置で維持するのに用いることができる。
【００４０】
次に図９において、ＭＲＦ制御回路７４からの典型的な出力が示されている。弁３６が開放位置にあるとき、ＭＲＦ制御回路７４はパルス８０を発生させ、それがＭＲＦコイル７２を付勢してＭＲＦチャンバ７０内のＭＲＦ流体の粘性を増加させ、弁３６が開放位置で所望のように保持される。パルス８０が時間ｔ２で終了すると、ＭＲＦ流体の粘性が低減され、それによってばね４０が弁３６をその閉止位置に向かって戻すことが可能になる。
【００４１】
しかしながら、時間ｔ３において、すなわちバルブヘッド３８がポンプハウジング２２上のその弁座３９と接触する前に、増加するエネルギーによってＭＲＦコイル７２が再び作動し、それによってＭＲＦ流体の粘性が効率的に増加し、時間ｔ４における弁３６の閉止直前、すなわち弁３６がハウジング２２に衝突する直前に弁３６の移動が減速される。
【実施例４】
【００４２】
図１０において、弁１１０が往復するようにハウジング２２内に取り付けられ、ハウジング２２内に形成された弁室１１４内に往復するように取り付けられたバルブヘッド１１２を含む、本発明の実施例４が示されている。好ましくは、バルブヘッド１１２および弁室１１４は両方とも円筒形状であり、バルブヘッド１１２の直径は弁室１１４の直径とほぼ同じかそれよりもわずかに小さいので、バルブヘッド１１２の外周は弁室１１４の内周を封止して係合する。燃料入口通路１１６の一部分は、弁室１１４の端部１１８から離間した所定の位置で弁室１１４と交差する。弁室の端部１１８は次にポンプ室２４に対して開いている。
【００４３】
次に図１０および図１１において、弁１１０は図１０に示される閉止位置と図１１に示される開放位置との間で移動可能である。閉止位置ではバルブヘッド１１２は入口通路１１６を覆って封止するように閉止し、それによって入口通路１１６からポンプ室２４内への燃料のフローを遮断する。反対に開放位置では、バルブヘッド１１２は入口通路１１６と弁室１１４との間の交差位置を覆わず、燃料は入口通路１１６からポンプ室２４内へと流れることができる。上述したように、圧縮ばね１２０は弁１１０を開放位置に向かって付勢するが、ソレノイド１２２は、作動されると弁１１０をその閉止位置で維持する。
【００４４】
直接噴射式内燃機関用の従来の燃料ポンプとは異なり、図１０および図１１に示される燃料ポンプは、弁１１０がその開放位置とその閉止位置との間で移動するとき、バルブヘッド１１２とポンプハウジング２２との衝突を完全に排除している。バルブヘッド１１２は、弁ハウジング２２との衝突をもたらすことなく単に弁室１１４内で滑動する。バルブヘッド１１２と弁室１１４の内側端部との衝突を防ぐため、制振材料１２４を弁１１０の一端に設けてもよい。弁とポンプハウジングとの衝突を確実に排除することによって、所望の手法でポンプの騒音が低減される。
【実施例５】
【００４５】
次に図１２および１３において、弁１３０がほぼ円筒状のバルブヘッド１３２を含む、本発明の実施例５が示されている。このバルブヘッド１３２は、同じく円筒状の弁室１３４内に取り付けられる。バルブヘッド１３２の外径は、弁室１３４の直径とほぼ同じかまたはそれよりもわずかに小さいので、バルブヘッド１３２の外周は弁室１３４の内周を封止して係合する。
【００４６】
燃料入口通路１１６の一部も、ポンプハウジング２２を介して設けられるので、弁室１３４の端部１３６から離間した位置で通路１１６が弁室１３４と交差する。この端部１３６はさらに、ポンプ室２４に対して開いている。
【００４７】
ピストン３４の往復と同期して燃料入口通路１１６をポンプ室２４と選択的に流体的に接続するため、円周方向で離間し軸線方向に延在する少なくとも１つの好ましくは複数のチャネル１３８が、バルブヘッド１３２の外周に沿って形成される。これらのチャネル１３８は、バルブヘッド１３２の自由端から少なくとも入口通路１１６の位置まで延在する。したがって、バルブヘッド１３２が回転して、各チャネル１３８が入口通路１１６と見当合わせされると、入口通路１１６とポンプ室１２４との間に燃料の連通が確立される。反対に、バルブヘッド１３２の外周は弁室１３４の内周を封止して係合し、それによって、チャネル１３８が入口通路１１６と見当合わせされていないとき、入口通路１１６からポンプ室２４への燃料のフローが防止される。
【００４８】
本発明の上述の実施例とは異なり、実施例５では、弁１３０はステッピングモータまたはＤＣ制御可能なモータなどのモータ１４０によって回転駆動され、弁１３０の回転がピストン３４の移動と同期される。しかしながら、弁１３０は軸線方向の移動に対しては制約を受ける。弁１３０は単にポンプハウジング２２内で回転するだけなので、弁とポンプハウジング２２とのあらゆる衝突は騒音とともに排除される。
【実施例６】
【００４９】
次に図１４において、直接噴射式内燃機関用の燃料系統における騒音を低減するための実施例６が示されている。特に、出口管１５０がポンプ室からの出口２８に固着される。この出口管１５０は、乱流のフローの渦が乱流誘導層１５２に沿って捕捉された状態で、層流のフローが燃料系統を介して円滑に流れることを可能にする乱流誘導層１５２を含む。乱流誘導層１５２は溝、くぼみなどのいずれかの従来手段を使用して形成してもよい。出口管１５０を介する燃料の層流を増加させることによって、燃料系統の残りの部分全体にわたる圧力脈動が低減され、それによってそのような燃料の圧力脈動から生じる騒音が低減される。
【実施例７】
【００５０】
次に図１５Ａおよび図１５Ｂにおいて、圧抜き室１７０がポンプ室２４の一方の側に沿って形成される、本発明の実施例７が示されている。圧抜き室１７０はダイヤフラム１７２によって覆われる。ダイヤフラム１７２は流体透過性であってもよい。
【００５１】
動作の際、ピストン３４がポンプ室２４内の燃料を圧縮し、出口２８を介してその燃料を押し出すにつれて、ダイヤフラムは図１５Ａに示される位置から図１５Ｂに示される位置へと屈曲し、それによって、ピストン３４から生じる圧力脈動の少なくとも一部分が吸収される。これが次に、燃料系統の残りの部分を介して伝達される圧力脈動の量を低減し、それによって燃料ポンプからの騒音が低減される。
【００５２】
上述のことから、本発明は、直接噴射式内燃機関に使用されるタイプの高圧燃料ポンプ内の燃料ポンプからの騒音を低減する、多数の異なる方策を提供することが分かる。本発明について記載してきたが、添付の請求項の範囲によって定義される本発明の趣旨から逸脱することなく、多数の変形例が当業者においては明白である。
【符号の説明】
【００５３】
２４：ポンプ室
２２：ハウジング
３０：燃料入口通路
３２：ポート
３８：バルブヘッド
３６：弁
４２：ソレノイド
５０：電気制御回路
２０：高圧燃料ポンプ
７０：ＭＲＦチャンバ
７２：ＭＲＦコイル
７４：ＭＲＦ電気制御回路
１２０：ばね
１２４：制振材料
１４０：モータ
１７２：ダイヤフラム
１５２：乱流誘導層
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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