(57)【要約】【課題】ゴミ詰りを起こしにくく、低コスト化が可能な燃料供給ポンプを提供すること。【解決手段】燃料流量調整弁８０を備えた燃料供給ポンプ７において、燃料流量調整弁８０が入口ポート８２と出口ポート８３とを備えたハウジング本体８１を備え、ハウジング本体８１内には入口ポート８２から出口ポート８３への燃料の流量を制御するための弁機構１００と、システム圧に応答して弁機構１００のニードル弁８４の位置を調節して弁開度を制御するための調節機構１１０とが設けられ、チャンバ８５に設けられた開口９０における燃料の流量をニードル弁８４により制御することにより燃料流量制御を行うようにした。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口側に燃料流量調整弁を備えた内燃機関用燃料供給ポンプにおいて、
前記燃料流量調整弁が、
燃料入口ポートと燃料出口ポートとを備えたハウジング本体と、
該ハウジング本体内に設けられ前記燃料入口ポートから前記出口ポートへの燃料の流量を制御するための弁機構と、
システム圧に応答して前記弁機構の弁体の位置調節のための背圧を調節するための調節機構と
を備えたことを特徴とする内燃機関用燃料供給ポンプ。
【請求項２】
前記弁体がニードル弁である請求項１記載の内燃機関用燃料供給ポンプ。
【請求項３】
前記弁機構が、前記弁体を作動可能に受け入れているチャンバを備え、該チャンバには前記燃料入口ポートと連通する開口が設けられており、前記弁体が該開口における燃料の流量を制御することにより前記燃料流量制御が行われる請求項１又は２記載の内燃機関用燃料供給ポンプ。
【請求項４】
前記弁機構が、前記弁体を作動可能に受け入れているチャンバを備え、該チャンバには前記燃料入口ポートと連通する開口が設けられており、前記開口の端線部に形成された弁座部と前記弁体とが協働して前記開口における燃料の流量を制御することにより前記燃料流量制御が行われる請求項２記載の内燃機関用燃料供給ポンプ。
【請求項５】
前記背圧調節機構が、前記弁体を開弁方向に向けて弾発的に付勢するための手段を備え、前記吐出燃料が前記弁体を開弁方向に抑圧するよう前記弁体に作用するようになっている請求項１、２、３又は４記載の内燃機関用燃料供給ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【特許文献１】
特開平８ー２１０２１０号公報
【０００２】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関用燃料供給ポンプに関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
車両用の燃料供給ポンプとして各種フィードポンプが使用されているが、この種のポンプは、種々の仕様に広範囲に適合させるため、その最大流量を可変できる構成となっている。例えば、特許文献１には、コモンレール式燃料噴射ポンプのサプライポンプとして用いられるフィードポンプにおいて、バイパス通路内に圧力弁を設け、これにより燃料の搬送量を制御することができる構成が開示されている。この構成によれば、通常運転時には大流量の燃料を高圧ポンプに送り込む一方、無噴射時には燃料の搬送量を抑え、これにより大量の燃料が無駄にポンプとタンクとの間を循環することがないようにすることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術によると、圧力に応答して開閉するいわゆるチェック弁を使用しているため、開閉時に座面に異物（タンコミ）をかみ込む可能性が有り、したがって開弁時における流量がかみ込まれた異物のために変化するので流量の制御精度が高いとは言えなかった。また、チェック弁の開閉のたびに着座衝撃が生じることから異音、振動が発生するため静粛性の点で問題が有った。
【０００５】
本発明の目的は、従来技術における上述の問題点を解決することができる内燃機関用燃料供給ポンプを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明によれば、入口側に燃料流量調整弁を備えた内燃機関用燃料供給ポンプにおいて、前記燃料流量調整弁が、燃料入口ポートと燃料出口ポートとを備えたハウジング本体と、該ハウジング本体内に設けられ前記燃料入口ポートから前記出口ポートへの燃料の流量を制御するための弁機構と、システム圧に応答して前記弁機構の弁体の位置調節のための背圧を調節するための調節機構とを備えたことを特徴とする内燃機関用燃料供給ポンプが提案される。
【０００７】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明において、前記弁体がニードル弁である内燃機関用燃料供給ポンプが提案される。
【０００８】
請求項３の発明によれば、請求項１又は２の発明において、前記弁機構が、前記弁体を作動可能に受け入れているチャンバを備え、該チャンバには前記燃料入口ポートと連通する開口が設けられており、前記弁体が該開口における燃料の流量を制御することにより前記燃料流量制御が行われる内燃機関用燃料供給ポンプが提案される。
【０００９】
請求項４の発明によれば、請求項２の発明において、前記弁機構が、前記弁体を作動可能に受け入れているチャンバを備え、該チャンバには前記燃料入口ポートと連通する開口が設けられており、前記開口の端線部に形成された弁座部と前記弁体とが協働して前記開口における燃料の流量を制御することにより前記燃料流量制御が行われる内燃機関用燃料供給ポンプが提案される。
【００１０】
請求項５の発明によれば、請求項１、２、３又は４の発明において、前記背圧調節機構が、前記弁体を開弁方向に向けて弾発的に付勢するための手段を備え、前記吐出燃料が前記弁体を開弁方向に抑圧するよう前記弁体に作用するようになっている内燃機関用燃料供給ポンプが提案される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例につき詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態の一例を示す概略構成図である。図に示す燃料噴射装置１は、コモンレール２内に高圧燃料を蓄えておき、この高圧燃料をインジェクタ３−１〜３−Ｎによって内燃機関の各気筒（図示せず）に噴射供給するように構成されたコモンレール式の燃料噴射装置である。コモンレール２には、コモンレール２内の燃料圧力を所要の値に調整するための圧力調整弁２１が設けられている。インジェクタ３−１〜３−Ｎは、各気筒毎に対応して設けられており、マイクロコンピュータを用いて構成される噴射制御ユニット（図示せず）によって開閉制御される。
【００１３】
図１において、４は燃料５を溜めておくためのタンク、６は高圧ポンプである。７は高圧ポンプ６の低圧側にフィードポンプ（低圧ポンプ）として設けられている本発明による燃料供給ポンプであり、タンク４内の燃料５は燃料管８を介して燃料供給ポンプ７によって汲み上げられ、燃料供給ポンプ７の出口ポート７Ａから低圧燃料が供給される。この低圧燃料は、高圧ポンプ６へ送給する燃料の量を調節するための流量制御弁９が設けられている送油路１０を通り、サクションバルブ１１、１２を介して高圧ポンプ６に送られる構成となっている。
【００１４】
本実施の形態では、高圧ポンプ６は２つの高圧プランジャ６１、６２を有し、図示しない内燃機関からの回転力で回転するカム軸６３に固定されているカム６４、６５によりこれらの高圧プランジャ６１、６２が駆動される構成となっている。
【００１５】
高圧プランジャ６１は、シリンダ６１Ａ内にその軸線に沿って往復動可能なようにピストン６１Ｂが収容されており、カム６４と協働するタペット６１Ｃによりピストン６１Ｂがカム６４の回転にしたがって往復動することにより、ピストン６１Ｂによって画成されているプランジャ室６１Ｄ内にサクションバルブ１１を介して供給された低圧燃料が加圧され、これにより得られた高圧燃料が、コモンレール２の方向に開く出口逆止弁１３を有する噴射導管１４を介してコモンレール２内に送給される。
【００１６】
以上、高圧プランジャ６１の構成について説明したが、高圧プランジャ６２もこれと同様に構成されている。すなわち高圧プランジャ６２は、シリンダ６２Ａ内にその軸線に沿って往復部可能なようにピストン６２Ｂが収容されており、カム６５と協働するタペット６２Ｃによりピストン６２Ｂがカム６５の回転にしたがって往復動することにより、ピストン６２Ｂによって画成されているプランジャ室６２Ｄ内にサクションバルブ１１を介して供給された低圧燃料が加圧され、これにより得られた高圧燃料が、コモンレール２の方向に開く出口逆止弁１３を有する噴射導管１４を介してコモンレール２内に送給される。
【００１７】
流量制御弁９で流量制御することにより生じる戻し燃料をタンク４に戻すため、フィードポンプ７の出口ポート７Ａとタンク４の間には戻し油路１７が設けられている。戻し油路１７にはタンク４の方向に開く逆止弁１８が設けられており、フィードポンプ７から吐出された低圧燃料のうち流量制御弁９により高圧ポンプ６へ送られなかった分の燃料を戻し油路１７を介してタンク４へ戻すことができるようになっている。
【００１８】
燃料噴射装置１は、さらに、高圧ポンプ６の無噴射制御特性を改善するため、流量制御弁９の出口側に別の戻し油路１９が設けられており、高圧ポンプ６の無噴射制御時に流量制御弁９を閉じた場合に流量制御弁９から燃料漏れが生じても、この漏れ燃料は戻し油路１９に設けられているゼロデリベリオリフィス２０を介してタンク４に戻される。
【００１９】
燃料供給ポンプ７は、ポンプ本体７０と、ポンプ本体７０の燃料入口側に設けられた燃料流量調整弁８０とを備えて成っている。
【００２０】
図２には、燃料流量調整弁８０が断面して詳細に示されている。燃料流量調整弁８０はハウジング８１を具え、ハウジング８１には燃料管８を介してタンク４から燃料５を受け入れる入口ポート８２と、流量調整された燃料をポンプ本体７０へ送り出すための出口ポート８３とを有している。そして、ハウジング８１内にはニードル弁８４を作動可能に受け入れているチャンバ８５が形成されている。
【００２１】
ニードル弁８４の後端側には、段付の案内ロッド８６がニードル弁８４と同軸になるように取り付けられており、チャンバ８５内に設けられた案内孔８７により案内ロッド８６の太径部８６Ａがその軸方向に運動自在なように支持、案内されている。
【００２２】
チャンバ８５は、ハウジング８１内に形成されている油路８８によって出口ポート８３と連通している。そして、チャンバ８５には、入口ポート８２から延びる別の油路８９の一端が開口している。本実施の形態では、油路８９の軸線がニードル弁８４の軸線と同軸となるように構成されており、油路８９の開口９０には弁座部９１が形成されている。
【００２３】
ニードル弁８４は先端に向けて縮径された錐状の形態となっており、ニードル弁８４の先端部が開口９０内に進入する度合いに従って、入口ポート８２から入って出口ポート８３に抜ける燃料の流量を調節することができる弁機構１００が構成されている。
【００２４】
案内孔８７の後方に設けられたばね室９２内には収縮コイルばね９３が配設されており、収縮コイルばね９３によってニードル弁８４は弁座部９１から離反される方向に弾発付勢されている。
【００２５】
ハウジング８１には、ばね室９２に連通する圧力導入ポート９４が設けられており、圧力導入ポート９４には導管９５を介して燃料噴射装置のシステム圧力が作用するように構成されている。本実施の形態では、システム圧力として、コモンレール２の圧力調整弁２１の下流側におけるタンクへの還流通路に発生する圧力が利用されている。このように、燃料噴射装置１のシステム圧が圧力導入ポート９４内に導かれてニードル弁８４の背圧として与えられており、ニードル弁８４はこのシステム圧と収縮コイルばね９３のばね力とがつり合った位置に位置決めされる。この結果、弁機構１００における弁開度は、燃料の吐出圧に応じて設定されるようになっている。
【００２６】
燃料流量調整弁８０は以上のように構成されているので、本体ポンプ７０から吐出される燃料が不足しており、調量弁９を通過してシステムへ供給される燃料が多いときは弁機構１００の弁開度が大きくなり、ポンプ本体７０への燃料供給量を増加するように動作する。一方、ポンプ本体７０から吐出される燃料がオーバーフローしており、調量弁９を通過してシステムへ供給される燃料が少ないときは弁機構１００の弁開度が小さくなり、ポンプ本体７０への燃料供給量を減少するように動作する。
【００２７】
この結果、システム圧に応答して必要量に見合った燃料が燃料供給ポンプ７に送られるようになり、燃料供給ポンプ７とタンク４との間で無駄な燃料循環が生じるのを有効に防止できる。
【００２８】
ここで、燃料流量調整弁８０にあっては、ばね室９２、収縮コイルばね９３、圧力導入ポート９４を含んで構成される、システム圧に応答して弁機構１００のニードル弁８４の位置調節のための背圧を調節するための調節機構１１０は、弁機構１００と同軸に配設されている。したがって、各孔が全て軸同に配置され、加工が簡単な上、加工コスト、組立コストのいずれも低コストで済むという利点を有している。
【００２９】
また、燃料の流量の調節はニードル弁８４によって行うので、ニードル弁８４と弁座部９１との間の間隔状態はたえず変化しており、ここにゴミ等が滞留しにくい構造となっている。このため、ゴミ詰り等により流量制御が阻害される虞れが殆どなく、極めて信頼性の高い燃料流量制御を行うことができる。
【００３０】
また、図２に示されている弁機構１００によれば、ニードル弁８４が弁座部９１に着座したときに燃料の漏れがあっても、燃料リークは常に燃料入口方向に流れることになる。
【００３１】
このように、燃料流量調整弁８０は、ニードル弁８４の先端部のテーパ部分を移動させることにより、燃料通過面積を連続的に変化させることができるようにしたものであり、ニードル弁８４と弁座部９１との間の燃料通過部にスプール弁の場合の如き摺動部がないので、耐コンタミ性が改善される。この結果、大流量ＡＰＣＲＳ用高圧ポンプにおいて、ゴミ溜りの問題を気にすることなく、可変絞り機能のついた燃料供給ポンプ７を使用することができる。
【００３２】
また、ニードル弁８４の先端のテーパ部の形状を変えることにより理想的な開口特性を容易に設定することができ、機能向上の面や加工面においては従来のものと比べて優位性を有している。
【００３３】
以上、本発明を、コモンレール式の燃料噴射装置の燃料供給ポンプに適用した場合について説明したが、本発明は図示の実施の形態に限定されるものではなく、他の用途の燃料供給ポンプについても同様に適用することができ、同様の効果を奏するものである。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、耐コンタミ性に優れた信頼性の高い内燃機関燃料供給ポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略構成図。
【図２】図１に示した燃料流量調整弁の拡大断面図。
【符号の説明】
１  燃料噴射装置
２  コモンレール
４  タンク
５  燃料
６  高圧ポンプ
７  燃料供給ポンプ
７Ａ、８３  出口ポート
８    燃料管
７０  本体ポンプ
８０  燃料流量調整弁
８１  ハウジング
８２  入口ポート
８４  ニードル弁
８５  チャンバ
８８、８９  油路
９０  開口
９１  弁座部
９４  圧力導入ポート
９５  導管
１００  弁機構
１１０  調節機構
【図１】
2004278399.tif 000003
【図２】
2004278399.tif 000004