(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を高圧状態で蓄える蓄圧容器と、該高圧状態で蓄えられた燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える燃料噴射装置に適用されて且つ、前記蓄圧容器に燃料を圧送する燃料ポンプにおいて、
複数のプランジャと、
外部からの回転力を前記複数のプランジャのそれぞれに伝達させることで前記複数のプランジャを往復動作させる回転力伝達部材と、
前記複数のプランジャのそれぞれ毎に設けられた圧力室であって且つ、該当するプランジャの往復動作に伴ってその容積が拡大及び縮小する圧力室と、
前記複数のプランジャのうちの吸入行程に対応するものによって容積が拡大される圧力室へと前記蓄圧容器内の燃料を逆流させる逆流通路と、
前記複数のプランジャのうちの吐出行程に対応したものに前記吸入行程に対応するものの変位方向の力を前記回転力伝達部材を介在させることなく直接印加することで、当該吐出行程に対応するプランジャの変位をアシストするアシスト手段と、
前記圧力室の燃料を前記蓄圧容器に吐出する吐出口と、前記吐出口の上流及び下流間の圧力差に応じて機械的に開閉する逆止弁とを備え、
前記プランジャの往復動作に伴って前記圧力室及び前記逆流通路間が連通及び遮断されることを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項２】
前記複数のプランジャは、２つのプランジャであって且つ、これら２つのプランジャの軸が同一直線上に沿って配置されており、
前記アシスト手段は、前記２つのプランジャの互いの端部を、前記回転力伝達部材を介在させることなく対向させる手段であることを特徴とする請求項１記載の燃料ポンプ。
【請求項３】
前記２つのプランジャの変位方向に直交する方向に突き出して且つ前記回転力伝達部材を挟み込む一対の突出部材を備えて前記回転力伝達部材の駆動力を前記プランジャを変位させる力に変換する変換手段を更に備えることを特徴とする請求項２記載の燃料ポンプ。
【請求項４】
前記突出部材は、前記プランジャよりも弾性変化が容易な部材にて構成されてなることを特徴とする請求項３記載の燃料ポンプ。
【請求項５】
前記突出部材は、前記２つのプランジャのそれぞれに対して、固定点を中心に回転可能に連結されたものであり、
前記変換手段は、前記一対の突出部材を前記回転力伝達部材側に押す弾性体を備えて構成されてなることを特徴とする請求項３記載の燃料ポンプ。
【請求項６】
前記２つのプランジャは、一体的に形成されてなることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の燃料ポンプ。
【請求項７】
前記アシスト手段は、前記２つのプランジャの互いに対向する端部の間に、これらプランジャを互いに離間させる方向に弾性力を及ぼす弾性手段を介在させて構成されてなることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の燃料ポンプ。
【請求項８】
前記アシスト手段は、前記２つのプランジャの互いに対向する端部のそれぞれの内部に流体を充填するための凹部を備えて構成されてなることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の燃料ポンプ。
【請求項９】
前記アシスト手段は、前記凹部側の圧力が前記燃料ポンプに吸入される低圧燃料の圧力よりも低くなる場合に開弁することで、該低圧燃料を前記２つのプランジャ同士が対向する部分を介して前記凹部に導入するための逆止弁を更に備えることを特徴とする請求項８記載の燃料ポンプ。
【請求項１０】
前記複数のプランジャは、２つのプランジャであり、
前記アシスト手段は、前記２つのプランジャ間に介在する前記回転力伝達部材を迂回して前記２つのプランジャを機械的に連結させる連結手段を備えて構成されることを特徴とする請求項１記載の燃料ポンプ。
【請求項１１】
前記アシスト手段は、前記吸入行程に対応するプランジャの変位方向の力を、前記複数のプランジャのうちの吐出行程に対応したものに流体を介して伝達させることを特徴とする請求項１記載の燃料ポンプ。
【請求項１２】
前記複数のプランジャは、互いに平行に配置されており、
前記複数のプランジャのそれぞれは、前記流体の充填された室を区画するピストンに連結されていることを特徴とする請求項１１記載の燃料ポンプ。
【請求項１３】
前記流体の充填された室の圧力が前記燃料ポンプに吸入される低圧燃料の圧力よりも低くなる場合に開弁することで、該低圧燃料を前記室に導入するための逆止弁を更に備えることを特徴とする請求項１２記載の燃料ポンプ。
【請求項１４】
前記吸入行程の開始時のプランジャ位置よりも所定量変位することで前記圧力室及び前記逆流通路間が連通されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の燃料ポンプ。
【請求項１５】
燃料タンクからの燃料を調量弁を介して前記圧力室に吸入する吸入口に、前記圧力室内部から前記調量弁側への燃料の逆流を阻止する逆止弁を備えることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の燃料ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を高圧状態で蓄える蓄圧容器と、該高圧状態で蓄えられた燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える燃料噴射装置に適用されて且つ、前記蓄圧容器に燃料を圧送する燃料ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば下記特許文献１に見られるように、ディーゼル機関の燃料噴射弁に燃料を供給すべく、各気筒に共通の蓄圧容器（コモンレール）を備えるコモンレール式のディーゼル機関の燃料噴射制御システムが周知である。ここで、上記コモンレールには、燃料ポンプによって燃料タンクから汲み上げられた燃料が供給される。これにより、燃料ポンプの吐出量を操作することで、コモンレール内の燃圧を所望に制御することができ、ひいては燃料噴射弁を介して噴射される際の燃料の圧力（噴射圧）を所望に制御することができる。
【特許文献１】特開平１１−８２１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、コモンレールに燃料を圧送する際には、燃料ポンプを駆動するためのエネルギが消費されることとなる。特に、燃料ポンプが、内燃機関の出力軸から駆動力を付与される機関駆動式のものであるなら、燃料の圧送によって内燃機関の駆動エネルギ及び駆動トルクが消費され、ひいては燃料消費量が増大することとなる。
【０００４】
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、燃料を高圧状態で蓄える蓄圧容器と、該高圧状態で蓄えられた燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える燃料噴射装置に適用されて且つ、前記蓄圧容器に燃料を圧送するに際して、エネルギ消費量及び駆動トルクを極力低減することのできる燃料ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【０００６】
請求項１記載の発明は、燃料を高圧状態で蓄える蓄圧容器と、該高圧状態で蓄えられた燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える燃料噴射装置に適用されて且つ、前記蓄圧容器に燃料を圧送する燃料ポンプにおいて、複数のプランジャと、外部からの回転力を前記複数のプランジャのそれぞれに伝達させることで前記複数のプランジャを往復動作させる回転力伝達部材と、前記複数のプランジャのそれぞれ毎に設けられた圧力室であって且つ、該当するプランジャの往復動作に伴ってその容積が拡大及び縮小する圧力室と、前記複数のプランジャのうちの吸入行程に対応するものによって容積が拡大される圧力室へと前記蓄圧容器内の燃料を逆流させる逆流通路と、前記複数のプランジャのうちの吐出行程に対応したものに前記吸入行程に対応するものの変位方向の力を前記回転力伝達部材を介在させることなく直接印加することで、当該吐出行程に対応するプランジャの変位をアシストするアシスト手段と、前記圧力室の燃料を前記蓄圧容器に吐出する吐出口と、前記吐出口の上流及び下流間の圧力差に応じて機械的に開閉する逆止弁とを備え、前記プランジャの往復動作に伴って前記圧力室及び前記逆流通路間が連通及び遮断されることを特徴とする。
【０００７】
上記発明では、吸入行程においては、高圧の燃料が、逆流通路を介して吸入行程に対応する圧力室へと逆流する。この際、逆流する燃料が、吸入行程にあるプランジャの変位をアシストし、更に、アシスト手段によって吐出行程にあるプランジャの動作をアシストするために、燃料の圧送の際に燃料ポンプにて消費されたエネルギの一部を回収することができる。そしてこのため、駆動トルクについてもこれを低減することができる。
【０００８】
ただし、こうした構成において、吸入行程にあるプランジャ及び吐出行程にあるプランジャ間に回転力伝達部材を介在させる場合には、これら双方のプランジャから回転力伝達部材に力が加わるおそれがある。そしてこの場合には、回転力伝達部材に加わる力が過度に大きくなり、回転力伝達部材に要求される耐久性能が過度に大きくなるおそれがある。この点、上記発明では、アシスト手段を備えることで、回転力伝達部材に加わる力を、吸入行程にあるプランジャがアシスト手段を介して吐出行程にあるプランジャに加える力と、吐出行程にあるプランジャを変位させている力との差分程度に抑制することができる。このため、回転力伝達手段に印加される力を低減することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記複数のプランジャは、２つのプランジャであって且つ、これら２つのプランジャの軸が同一直線上に沿って配置されており、前記アシスト手段は、前記２つのプランジャの互いの端部を、前記回転力伝達部材を介在させることなく対向させる手段であることを特徴とする。
【００１０】
上記構成では、吸入行程にあるプランジャの変位方向の力を吐出行程にあるプランジャに簡易且つ適切に印加することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記２つのプランジャの変位方向に直交する方向に突き出して且つ前記回転力伝達部材を挟み込む一対の突出部材を備えて前記回転力伝達手段の駆動力を前記プランジャを変位させる力に変換する変換手段を更に備えることを特徴とする。
【００１２】
上記発明では、一対の突出部材を介して回転力伝達部材の駆動力がプランジャを変位させる力に変換される。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記突出部材は、前記プランジャよりも弾性変化が容易な部材にて構成されてなることを特徴とする。
【００１４】
突出部材によって回転力伝達部材を挟み込むような構成を採用した場合であっても、実際の製品には、クリアランスが生じる。このため、回転力伝達部材の変位によってプランジャが変位する過程において、回転力伝達部材が突出部材から離間するおそれがある。そしてこの場合には、回転力伝達部材が突出部材に再度接触する際に大きな衝撃が加わり、ひいてはこれらの信頼性の低下を招くおそれがある。この点、上記発明では、突出部材を弾性変形容易な部材とすることで、回転力伝達手段の変位に伴って突出部材を変形させることができ、ひいては突出部材を回転力伝達部材に常時接触させておくことができる。
【００１５】
なお、上記発明は、前記変換手段は、前記一対の突出部材を前記回転力伝達手段側に押す弾性体を備えて構成されてなることを特徴とすることが望ましい。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記突出部材は、前記２つのプランジャのそれぞれに対して、固定点を中心に回転可能に連結されたものであり、前記変換手段は、前記一対の突出部材を前記回転力伝達部材側に押す弾性体を備えて構成されてなることを特徴とする。
【００１７】
突出部材によって回転力伝達部材を挟み込むような構成を採用した場合であっても、実際の製品には、クリアランスが生じる。このため、回転力伝達部材の変位によってプランジャが変位する過程において、回転力伝達部材が突出部材から離間するおそれがある。そしてこの場合には、回転力伝達部材が突出部材に再度接触する際に大きな衝撃が加わり、ひいてはこれらの信頼性の低下を招くおそれがある。この点、上記発明では、突出部材が弾性体によって回転力伝達手段側に押されているために、突出部材を回転力伝達部材に常時接触させておくことができる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記２つのプランジャは、一体的に形成されてなることを特徴とする。
【００１９】
２つのプランジャを互いに対向させるにもかかわらず、これらを別部材とする場合には、プランジャの変位に伴いこれらが接触するおそれがある。そしてこの接触時には、プランジャに衝撃が加わり、その信頼性の低下を招くおそれがある。この点、上記発明では、２つのプランジャを一体的に形成することで、こうした問題を回避することができる。
【００２０】
請求項７記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記アシスト手段は、前記２つのプランジャの互いに対向する端部の間に、これらプランジャを互いに離間させる方向に弾性力を及ぼす弾性手段を介在させて構成されてなることを特徴とする。
【００２１】
２つのプランジャを互いに対向させるにもかかわらず、これらを別部材とする場合には、プランジャの変位に伴いこれらが接触するおそれがある。そしてこの接触時には、プランジャに衝撃が加わり、その信頼性の低下を招くおそれがある。この点、上記発明では、２つのプランジャ間に弾性手段を介在させることで、これらが互いに接触することを回避しつつも、吸入行程にあるプランジャの変位方向の力を吐出行程にあるプランジャに弾性手段を介して伝達させることができる。
【００２２】
請求項８記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記アシスト手段は、前記２つのプランジャの互いに対向する端部のそれぞれの内部に流体を充填するための凹部を備えて構成されてなることを特徴とする。
【００２３】
２つのプランジャを互いに対向させるにもかかわらず、これらを別部材とする場合には、プランジャの変位に伴いこれらが接触するおそれがある。そしてこの接触時には、プランジャに衝撃が加わり、その信頼性の低下を招くおそれがある。この点、上記発明では、凹部に充填される流体によって、プランジャ同士の接近に伴う衝撃を緩和することができる。
【００２４】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記アシスト手段は、前記凹部側の圧力が前記燃料ポンプに吸入される低圧燃料の圧力よりも低くなる場合に開弁することで、該低圧燃料を前記２つのプランジャ同士が対向する部分を介して前記凹部に導入するための逆止弁を更に備えることを特徴とする。
【００２５】
２つのプランジャの変位方向が変化する際などには、凹部内の圧力が低くなる。上記発明では、この点に鑑み、凹部に流体を充填することができる。
【００２６】
請求項１０記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記複数のプランジャは、２つのプランジャであり、前記アシスト手段は、前記２つのプランジャ間に介在する前記回転力伝達部材を迂回して前記２つのプランジャを機械的に連結させる連結手段を備えて構成されることを特徴とする。
【００２７】
上記発明では、連結手段を備えることで、吸入行程にあるプランジャの変位方向の力は、連結手段を介して吐出行程にあるプランジャに印加される。このため、回転力伝達手段に加わる力を抑制することができる。
【００２８】
請求項１１記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記アシスト手段は、前記吸入行程に対応するプランジャの変位方向の力を、前記複数のプランジャのうちの吐出行程に対応したものに流体を介して伝達させることを特徴とする。
【００２９】
上記発明では、流体を介して吸入行程に対応するプランジャの変位方向の力を伝達させることで、吸入行程に対応するプランジャの変位方向の力を吐出行程に対応するプランジャに印加する際の衝撃を緩和することができる。また、吸入行程に対応するプランジャと吐出行程に対応するプランジャとが一直線上に配置されない場合であっても、吸入行程に対応するプランジャの変位方向の力を、吐出行程に対応するプランジャの変位方向の力に容易に変換することができる。
【００３０】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の発明において、前記複数のプランジャは、互いに平行に配置されており、前記複数のプランジャのそれぞれは、前記流体の充填された室を区画するピストンに連結されていることを特徴とする。
【００３１】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の発明において、前記流体の充填された室の圧力が前記燃料ポンプに吸入される低圧燃料の圧力よりも低くなる場合に開弁することで、該低圧燃料を前記室に導入するための逆止弁を更に備えることを特徴とする。
【００３２】
複数のプランジャがその変位方向を変化させる際などには、上記室内の圧力が低下する。上記発明では、この点に着目することで、上記室に燃料を充填することができる。
【００３７】
請求項１６記載の発明は、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の発明において、前記吸入行程の開始時のプランジャ位置よりも所定量変位することで前記圧力室及び前記逆流通路間が連通されることを特徴とする。
【００３８】
上記発明では、プランジャが吸入行程において所定量変位するまでの期間は、逆流通路を介して圧力室に燃料が逆流しない。このため、この期間において、逆流の影響を受けることなく燃料を吸入することができる。
【００３９】
請求項１７記載の発明は、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の発明において、燃料タンクからの燃料を調量弁を介して前記圧力室に吸入する吸入口に、前記圧力室内部から前記調量弁側への燃料の逆流を阻止する逆止弁を備えることを特徴とする。
【００４０】
上記発明では、逆止弁を備えるために、逆流通路を介して圧力室内に逆流する燃料が調量弁へと更に逆流することを回避することができる。このため、圧力室内に逆流した燃料を、次回の圧送行程において利用することができ、ひいては吸入口を介して圧力室内に新たに吸入する燃料量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる燃料ポンプをディーゼル機関の燃料ポンプに適用した第１の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００４２】
図１に、本実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す。
【００４３】
図示されるように、燃料タンクの燃料は、機関駆動式の燃料ポンプ１０によって汲み上げられ、蓄圧配管２０に加圧供給（圧送）される。蓄圧配管２０は、圧送された高圧燃料を蓄え、この高圧燃料を各気筒（ここでは、４気筒を例示）の燃料噴射弁３０に供給する。燃料噴射弁３０は、その先端部がディーゼル機関５０の燃焼室５２に突出して配置されており、燃焼室５２内に燃料を噴射供給可能となっている。
【００４４】
上記燃料ポンプ１０は、基本的には、図示しないフィードポンプによって上記燃料タンクから汲み上げられた燃料を高圧ポンプ６０にて加圧して吐出するものであり、且つ高圧ポンプ６０に送られる燃料量が調量弁７９により調節されるものである。
【００４５】
高圧ポンプ６０は、調量弁７９によって調量された燃料を加圧して外部へ吐出するプランジャポンプである。この高圧ポンプ６０は、駆動軸６１によって往復駆動される一対のプランジャ６２ａ，６２ｂと、これらプランジャ６２ａ，６２ｂの往復動によって容積が変化する圧力室６３ａ，６３ｂとを備える。また、高圧ポンプ６０は、圧力室６３ａ，６３ｂに燃料を吸入する吸入口６４ａ，６４ｂを備えている。そして、吸入口６４ａ，６４ｂには、圧力室６３ａ，６３ｂ側から上流側への燃料の逆流を阻止する逆止弁６５ａ，６５ｂが設けられている。更に、燃料ポンプ１０は、圧力室６３ａ，６３ｂから蓄圧配管２０へと燃料を吐出する吐出口６６ａ，６６ｂを備えている。そして、吐出口６６ａ，６６ｂには、圧力室６３ａ，６３ｂの圧力が吐出口６６ａ，６６ｂの下流側（蓄圧配管２０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逆止弁６７ａ，６７ｂが設けられている。また、燃料ポンプ１０は、プランジャ６２ａ，６２ｂの変位により圧力室６３ａ，６３ｂ及び逆流通路６８ａ，６８ｂ間を連通可能とする流入口６９ａ，６９ｂを備えている。
【００４６】
上記一対の圧力室６３ａ，６３ｂは、駆動軸６１の回転に伴い、代わる代わる容積を拡大及び縮小させるように設定されている。すなわち、圧力室６３ａの容積が拡大する際には、圧力室６３ｂの容積が縮小する。一方、圧力室６３ａの容積が縮小する際には、圧力室６３ｂの容積が拡大する。
【００４７】
ここで、蓄圧配管２０は、互いに分離された２つの蓄圧室２１ａ，２１ｂを備えており、これら各蓄圧室２１ａ，２１ｂは、圧送通路２２ａ，２２ｂを介して圧力室６３ａ，６３ｂ（吐出口６６ａ，６６ｂ）に接続されている。これにより、圧力室６３ａ内の燃料は、圧送通路２２ａを介して蓄圧室２１ａに圧送され、圧力室６３ｂ内の燃料は、圧送通路２２ｂを介して蓄圧室２１ｂに圧送される。ちなみに、上記逆流通路６８ａ，６８ｂは、圧送通路２２ａ，２２ｂと連通されている。なお、蓄圧配管２０には、上記蓄圧室２１ａ，２１ｂ内を減圧するための減圧弁２３ａ，２３ｂが設けられている。この減圧弁２３ａ，２３ｂとしては、例えば、電子制御によって閉弁及び開弁の２値的な動作をするものとすればよい。
【００４８】
調量弁７９は、フィードポンプから高圧ポンプ６０へ吸入される燃料量を調節する。調量弁７９は、ボディ７９ａに対するスプール７９ｂの相対的な変位位置が、電磁ソレノイド７９ｃの電磁力がスプール７９ｂに作用することによって調節されるものである。これにより、調量弁７９の上流及び下流間の流路面積を可変とし、高圧ポンプ６０の圧力室６３ａ，６３ｂに供給される燃料量を調節する。
【００４９】
上記駆動軸６１は、圧送タイミング可変機構８０を介してディーゼル機関５０の出力軸（クランク軸５４）と連結されている。このため、駆動軸６１には、クランク軸５４からの動力によって、回転力が付与される。
【００５０】
圧送タイミング可変機構８０は、圧送のタイミングを可変とすべく、駆動軸６１及びクランク軸５４間の相対的な回転角度を可変とするための機構である。圧送タイミング可変機構８０は、クランク軸５４と機械的に連結される第１の回転体８１と、駆動軸６１と機械的に連結される第２の回転体８２とを備えている。そして、本実施形態では、第２の回転体８２が複数の突起部８２ａを備えて且つ、第１の回転体８１内に第２の回転体８２が収納されている。そして、第２の回転体８２の突起部８２ａと第１の回転体８１の内壁とによって、クランク軸５４に対する駆動軸６１の相対的な回転角度（回転位相差）を遅角させるための遅角室８３と、同回転位相差を進角させるための進角室８４とが区画形成されている。
【００５１】
圧送タイミング可変機構８０は、遅角室８３及び進角室８４との間のオイルの流出入によって油圧駆動される。このオイルの流出入は、オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ９０）によって調節される。
【００５２】
ＯＣＶ９０は、油圧ポンプ１００によって、オイルパン１０２内のオイルを、供給経路９１及び遅角経路９２又は進角経路９３を介して遅角室８３又は進角室８４へと供給する。また、ＯＣＶ９０は、遅角室８３又は進角室８４から遅角経路９２又は進角経路９３及び排出経路９４を介してオイルパン１０２へとオイルを流出させる。そして、上記遅角経路９２又は進角経路９３と供給経路９１又は排出経路９４との流路面積は、スプール９５によって調節される。すなわち、スプール９５は、スプリング９６によって、図中、左側に押されており且つ、電磁ソレノイド９７によって、図中、右側に向かう力が付与される。このため、電磁ソレノイド９７に操作信号を付与して且つ、この操作信号のデューティ（Ｄｕｔｙ）を調節することで、スプール９５の変位量を操作することが可能となる。
【００５３】
電子制御装置（ＥＣＵ１１０）は、ディーゼル機関５０を制御対象とする制御装置である。すなわち、蓄圧室２１ａ，２１ｂ内の圧力を検出する燃圧センサ１１２ａ，１１２ｂ等のディーゼル機関５０の運転状態を検出する各種センサや、アクセルペダルの操作量等のユーザの要求を検出する各種センサの検出結果を取り込む。そして、これら検出結果に基づき、減圧弁２３ａ，２３ｂや、燃料噴射弁３０、調量弁７９、ＯＣＶ９０等、ディーゼル機関５０の燃焼制御のための各種アクチュエータを操作する。
【００５４】
図２に、上記燃料噴射弁３０の断面構成を示す。
【００５５】
燃料噴射弁３０は、その先端に、円柱状のニードル収納部３１が設けられている。そして、ニードル収納部３１には、その軸方向に変位可能なノズルニードル３２が収納されている。ノズルニードル３２は、燃料噴射弁３０の先端部に形成されている環状のニードルシート部３３に着座することで、ニードル収納部３１を外部（ディーゼル機関５０の燃焼室５２）から遮断する一方、ニードルシート部３３から離座することで、ニードル収納部３１を外部と連通させる。また、ニードル収納部３１には、高圧燃料通路３４を介して蓄圧配管２０から高圧燃料が供給される。
【００５６】
ノズルニードル３２の背面側（ニードルシート部３３と対向する側の反対側）は、背圧室３５に対向している。背圧室３５には、蓄圧配管２０内の高圧燃料が、高圧燃料通路３４、入オリフィス３６を介して供給される。また、ノズルニードル３２の先端部裏面側（図中、上方の面側）は、ニードルスプリング３７により燃料噴射弁３０の先端側へ押されている。更に、ノズルニードル３２の中間部には、軸方向に直交する方向に突出する突出部３２ａが設けられており、ノズルニードル３２のリフト量が所定量となることで、規制部材３８に接触するようになっている。規制部材３８には、圧縮された規制用スプリング３９によってノズルニードル３２を閉弁させる側の力が及ぼされている。
【００５７】
一方、背圧室３５は、出オリフィス４０を介して低圧燃料通路４１と連通可能とされており、低圧燃料通路４１は、燃料タンクと接続されている。上記背圧室３５と低圧燃料通路４１とは、バルブ４２によって連通及び遮断される。すなわち、出オリフィス４０がバルブ４２によって塞がれることで、背圧室３５と低圧燃料通路４１とが遮断される一方、出オリフィス４０が開放されることで背圧室３５と低圧燃料通路４１とが連通される。
【００５８】
バルブ４２は、バルブスプリング４３によって燃料噴射弁３０の先端側へ押されている。また、バルブ４２は、電磁ソレノイド４４の電磁力により吸引されることで、燃料噴射弁３０の後方側に変位可能となっている。
【００５９】
こうした構成において、電磁ソレノイド４４が通電されず電磁ソレノイド４４による吸引力が生じていないときには、バルブ４２は、バルブスプリング４３の力によって、出オリフィス４０を塞ぐこととなる。一方、ノズルニードル３２は、ニードルスプリング３７によって燃料噴射弁３０の先端側へ押され、ニードルシート部３３に着座した状態（燃料噴射弁３０の閉弁状態）となる。
【００６０】
ここで、電磁ソレノイド４４が通電されると、電磁ソレノイド４４による吸引力によりバルブ４２が燃料噴射弁３０の後方側へ変位し、出オリフィス４０を開放する。これにより、背圧室３５の高圧燃料は、出オリフィス４０を介して低圧燃料通路４１へと流出する。このため、背圧室３５の燃料がノズルニードル３２へ印加する圧力は、ニードル収納部３１内の高圧燃料がノズルニードル３２に印加する圧力よりも小さくなる。そして、この圧力差による力が、ニードルスプリング３７がノズルニードル３２を燃料噴射弁３０の先端側へ押す力よりも大きくなると、ノズルニードル３２がニードルシート部３３から離座した状態（燃料噴射弁３０の開弁状態）となる。
【００６１】
上述したように、燃料噴射弁３０のノズルニードル３２のリフト量は、規制部材３８によって制限されている。すなわち、規制用スプリング３９の弾性力に打ち勝って規制部材３８を変位させることができない限り、リフト量は、ノズルニードル３２が規制部材３８と接触する時のリフト量に制限される。リフト量をこれ以上拡大させるためには、高圧燃料通路３４からニードル収納部３１に供給される燃料の圧力を上昇させることで、規制用スプリング３９に打ち勝つ力をノズルニードル３２に付与することが必要である。そしてこれは、蓄圧配管２０内の燃料の圧力（燃圧）を高めることで可能である。本実施形態では、特に燃料噴射弁３０が電子制御によって開弁状態とされているときに蓄圧配管２０内の燃圧を、規制用スプリング３９に打ち勝つ力を付与するための閾値を超えて上昇させる。これにより、燃料噴射期間においてリフト量を段階的に上昇させることができる。これにより、噴射期間の途中で噴射率を増加させることで噴射率をブーツ状に変化させるいわゆるブーツ噴射を行なう。以下、ブーツ噴射を適切に行うための本実施形態の設定について説明する。
【００６２】
本実施形態では、蓄圧配管２０内部を、燃料噴射弁３０が２つずつそれぞれ割り振られた蓄圧室２１ａ，２１ｂに分離した。これにより、蓄圧配管２０内部を全ての燃料噴射弁３０に共通の単一の蓄圧室とする場合と比較して、燃料ポンプ１０による燃料の一回の圧送による蓄圧室２１ａ，２１ｂの燃圧の上昇量が増加する。これにより、各燃料噴射弁３０の燃料噴射期間において、蓄圧室２１ａ，２１ｂ内の燃圧を十分に上昇させることができ、ひいてはリフト量を拡大するための閾値を超えて上昇させることができる。
【００６３】
また、本実施形態では、各燃料噴射弁３０の燃料噴射に同期して燃料が圧送されるように、燃料噴射弁３０による燃料噴射周期と燃料ポンプ１０による燃料の圧送周期とを１対１に対応付ける同期式システムとする。ただし、燃料噴射開始時期や燃料噴射期間は、クランク軸５４の回転速度や要求噴射量等のディーゼル機関５０の運転状態に応じて変化する。このため、本実施形態では、圧送タイミング可変機構８０を操作することで燃料ポンプ１０による燃料の圧送タイミングを制御し、ひいては、燃料噴射期間において蓄圧室２１ａ，２１ｂ内の燃圧が閾値を超えて上昇するようにする。
【００６４】
更に、燃料噴射後には蓄圧室２１ａ，２１ｂ内の圧力を、規制用スプリング３９の弾性力に打ち勝ってノズルニードル３２をリフトさせることができない値にまで低下させることが要求される。このため、本実施形態では、燃料ポンプ１０の吸入工程において、上記逆流通路６８ａ，６８ｂを介して蓄圧室２１ａ，２１ｂ内の燃料を圧力室６３ａ，６３ｂに逆流させる構成とした。以下、これについて図３〜図６を用いて詳述する。なお、図３〜図６においては、一対のプランジャ６２ａ，６２ｂや、圧力室６３ａ，６３ｂ等を、それぞれプランジャ６２、圧力室６３等と表記する。
【００６５】
＜燃料ポンプ１０の吸入行程の前期：図３＞
図示されるように、プランジャ６２の変位によって圧力室６３内が拡大するに伴い、逆止弁６５が開弁し、調量弁７９を介して圧力室６３内に燃料が吸入される。この吸入燃料量は、調量弁７９の上流及び下流間の流路面積によって調節される。
【００６６】
＜燃料ポンプ１０の吸入行程の後期：図４＞
図示されるように、プランジャ６２の変位に伴い流入口６９が開口すると、逆流通路６８を介して蓄圧配管２０の高圧燃料が圧力室６３に逆流する。これにより、圧力室６３内の圧力が上昇するため、逆止弁６５が閉弁状態となり、調量弁７９側からの燃料の吸入は停止する。ここで、図示しない他方の圧力室６３は、吐出行程と対応するため、燃料を圧縮するようにプランジャ６２を変位させるためにエネルギを要する。このエネルギは、基本的にはクランク軸５４から取り出されるものであるものの、本実施形態では、蓄圧配管２０から逆流した高圧燃料によってその一部を賄うことができる。
【００６７】
＜燃料ポンプ１０の吐出行程の前期：図５＞
図示されるように、プランジャ６２の変位に伴い圧力室６３が縮小すると、流入口６９を介して圧力室６３内の燃料が蓄圧配管２０へと流出する。この段階では、逆止弁６７が閉弁状態であるため吐出口６６を介した燃料の圧送は行なわれていない。
【００６８】
＜燃料ポンプ１０の吐出行程の後期：図６＞
図示されるように、プランジャ６２の変位に伴い流入口６９が閉じられると、圧力室６３内の圧力が上昇し、逆止弁６７が開弁状態となることで吐出口６６が開口する。これにより、圧力室６３内の加圧された燃料が吐出口６６を介して蓄圧配管２０に圧送される。
【００６９】
図７に、本実施形態における燃料噴射制御態様の一例を示す。詳しくは、図７（ａ）に、燃料噴射弁３０に対する操作信号（通電信号）の推移を示し、図７（ｂ）に、噴射率の推移を示し、図７（ｃ）に、噴射圧（蓄圧室２１内の燃圧）の推移を示し、図７（ｄ）に流入口６９の開閉状態の推移を示し、図７（ｅ）にプランジャ６２の変位の推移を示す。
【００７０】
図示される例では、噴射量最大のメインとなる噴射としてのブーツ噴射の前に微少な噴射を１段行なっている。そして、メインとなる噴射のなされる期間において、噴射圧（蓄圧室２１内の燃圧）を、ノズルニードル３２のリフト量を拡大することのできる閾値（図中一点鎖線）を超えて上昇させるようにしている。これにより、リフト量が拡大し、噴射率が増加することから、ブーツ噴射を行なうことが可能となる。その後、プランジャ６２の変位に伴い流入口６９が開口し、蓄圧室２１内の燃料が圧力室６３に回収されるために他の気筒での燃料噴射時には蓄圧室２１内の燃圧を低下させることができる。
【００７１】
上記態様にて、ブーツ噴射を行うことができる。しかも、先の図４に示したように、蓄圧配管２０から逆流した燃料のエネルギによって、プランジャ６２の駆動エネルギの一部をまかなうことができる。以下では、図８を用いて、上記逆流燃料によるプランジャ６２の駆動アシストを実現するための機構について詳述する。
【００７２】
図示されるように、本実施形態では、プランジャ６２ａ，６２ｂが一体形成されている。しかも、プランジャ６２ａ，６２ｂは、互いの軸が同一直線上に形成されている。そして、一体形成されたプランジャ６２ａ，６２ｂには、それぞれその軸方向に直交する方向に突き出して且つ、カムリング７２を挟み込む一対の突出部材７０ａ，７０ｂが連結されている。これら突出部材７０ａ，７０ｂは、プランジャ６２ａ、６２ｂよりも弾性変形が容易な部材とされている。これは例えば、プランジャ６２ａ，６２ｂを熱処理を施した鉄によって形成する一方、突出部材７０ａ，７０ｂを、熱処理を施さない鉄によって形成することで実現することができる。また例えば、プランジャ６２ａ，６２ｂをセラミックにて形成する一方、突出部材７０ａ，７０ｂを鉄によって形成することで実現することもできる。
【００７３】
上記突出部材７０ａ，７０ｂは、一体形成されたプランジャ６２ａ，６２ｂの軸方向中央に対して対称性を有するように連結されている。すなわち、突出部材７０ａ，７０ｂは、軸方向中央に対して等距離においてプランジャ６２ａ，６２ｂに連結されており、且つ、これら突出部材７０ａ，７０ｂは同一形状同一寸法の部材である。なお、これら突出部材７０ａ，７０ｂは、プランジャ６２ａ，６２ｂとの連結側が肉厚に形成されて且つ、連結箇所から離れるほど薄肉に形成されている。
【００７４】
上記カムリング７２は、駆動軸６１によって回転するカム７１を収納して且つ突出部材７０ａ，７０ｂにカム７１の駆動力を伝達させるための部材である。具体的には、カムリング７２は、その内周が円筒上となっており、その一部にカム７１が接触する。カム７１は、円形上のものであるが、その回転中心が、円の中心に対してずれされたものである。このため、駆動軸６１の回転に伴ってカム７１が回転することで、カム７１とカムリング７２との接触箇所が変化し、これにより、カムリング７２が上下に往復動作する。
【００７５】
上記構成によれば、プランジャ６２ａ，６２ｂのうち吸入行程に対応する側(図では、プランジャ６２ｂ)に逆流燃料が印加する力が、吐出行程に対応する側（図では、プランジャ６２ａ）に直接加えられることとなる。このため、カムリング７２及び突出部材７０ａ，７０ｂを介してプランジャ６２ａ，６２ｂに加える力は、吐出行程に対応するプランジャ(プランジャ６２ａ)に必要な力から、吸入行程に対応するプランジャ(プランジャ６２ｂ)が吐出行程に対応するプランジャに加える力を差し引いた量となる。このため、カムリング７２に加わる力を低減することができる。これに対し、例えば図９に例示するように、一対のプランジャ６２ａ，６２ｂ間にカムリング７２を介在させる場合には、カムリング７２に双方のプランジャ６２ａ，６２ｂからの力が加わる。このため、カムリング７２がつぶれて、カム７１がカムリング７２の内周のうちのプランジャ６２ａ側及びプランジャ６２ｂ側の双方で接触することとなる。このため、カムリング７２に要求される強度が増大する。
【００７６】
なお、先の図８では、プランジャ６２ａ側が吐出行程に対応する場合を例示しているため、突出部材７０ａ側はプランジャ６２ａの吐出行程時の変位方向に微少（１０μｍ未満）に撓んでいる。これに対し、突出部材７０ｂ側は、カムリング７２と軽く接触しているのみである。このため、突出部材７０ｂとカムリング７２との間には、間隙が生じるため、この間隙に油膜が形成されやすい。ここで潤滑油としては、燃料ポンプ１０内の燃料を想定している。
【００７７】
更に、上記のように、一対の突出部材７０ａ，７０ｂが常時カムリング７２に接触することとなるため、プランジャ６２ａ，６２ｂの変位方向の変化時にカムリング７２に衝撃が生じることを好適に回避することができる。すなわち、一体形成されるプランジャ６２ａ，６２ｂに突出部材７０ａ，７０ｂを連結させる場合、通常、これら突出部材７０ａ，７０ｂ間の間隔を、カムリング７２の間隔と完全には一致させることができない。この場合、プランジャ６２ａ，６２ｂの変位方向に依存して、突出部材７０ａ，７０ｂのいずれか一方がカムリング７２と接触しない場合には、変位方向の変化時に、突出部材７０ａ，７０ｂのいずれか他方がカムリング７２に衝突することとなり、衝撃が生じる。これに対し、本実施形態では、突出部材７０ａ，７０ｂを弾性変形容易な部材とすることで、突出部材７０ａ，７０ｂをカムリング７２に常時接触させることが可能となり、ひいてはこうした事態を回避する。
【００７８】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００７９】
（１）圧力室６３ａ，６３ｂへと蓄圧室２１ａ，２１ｂ内の燃料を逆流させる逆流通路６８ａ，６８ｂを備え、プランジャ６２ａ，６２ｂのうちの吸入行程に対応するものの変位方向の力をカムリング７２を介在させることなく吐出行程に対応したものに直接印加することで、吐出行程に対応するものの変位をアシストした。これにより、燃料の圧送の際に燃料ポンプ１０にて消費されたエネルギの一部を回収することができるため、駆動エネルギ及び駆動トルクを低減することができる。しかも、カムリング７２に印加される力を低減することができる。
【００８０】
（２）プランジャ６２ａ，６２ｂの軸を同一直線上に沿って配置して且つ、２つのプランジャ６２ａ，６２ｂの互いの端部を、カムリング７２を介在させることなく対向させた。これにより、吸入行程にあるプランジャの変位方向の力を吐出行程にあるプランジャに簡易且つ適切に印加することができる。
【００８１】
（３）突出部材７０ａ，７０ｂを備えて、カムリング７２の駆動力をプランジャ６２ａ，６２ｂを変位させる力に変換して且つ、突出部材７０ａ，７０ｂを、プランジャ６２ａ，６２ｂよりも弾性変化が容易な部材とした。これにより、突出部材７０ａ，７０ｂをカムリング７２に常時接触させておくことができ、ひいてはプランジャ６２ａ，６２ｂの変位方向が変化する際に、カムリング７２に衝撃が生じることを好適に回避することができる。
【００８２】
（４）一対のプランジャ６２ａ，６２ｂを一体的に形成した。これにより、プランジャ６２ａ，６２ｂの変位に伴ってプランジャに衝撃が加わり、その信頼性の低下を招くおそれを回避することができる。
【００８３】
（５）プランジャ６２ａ，６２ｂの往復動作に伴って圧力室６３ａ，６３ｂ及び逆流通路６８ａ，６８ｂ間が連通及び遮断される構成とした。これにより、吸入行程において燃料を適切に逆流させることができる。
【００８４】
（６）圧力室６３ａ，６３ｂの燃料を蓄圧配管２０に吐出する吐出口６６ａ，６６ｂと、吐出口６６ａ，６６ｂの上流及び下流間の圧力差に応じて機械的に開閉する逆止弁６７ａ，６７ｂとを備えた。これにより、逆止弁６７ａ，６７ｂが開弁する際に吐出される燃料の圧力を所望の圧力とすることができる。
【００８５】
（７）吸入行程の開始時のプランジャ位置よりも所定量変位することで圧力室６３ａ，６３ｂ及び逆流通路６８ａ，６８ｂ間が連通される構成とした。これにより、逆流通路６８ａ，６８ｂを介して圧力室６３ａ、６３ｂに燃料が逆流しない期間において、逆流の影響を受けることなく燃料を吸入することができる。
【００８６】
（８）燃料タンクからの燃料を調量弁７９を介して圧力室６３ａ，６３ｂに吸入する吸入口６４ａ，６４ｂに、圧力室６３ａ，６３ｂ内部から調量弁７９側への燃料の逆流を阻止する逆止弁６５ａ，６５ｂを備えた、これにより、逆流通路６８ａ，６８ｂを介して圧力室６３ａ，６３ｂ内に逆流する燃料が調量弁７９へと更に逆流することを回避することができる。
【００８７】
（第２の実施形態）
以下、本発明にかかる第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００８８】
図１０に、本実施形態にかかる燃料ポンプ１０の構造を示す。なお、図１０において、先の図８に示した部材に対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。
【００８９】
本実施形態では、カムリング７２を挟み込む一対の突出部材７０ａ，７０ｂが、一対のプランジャ６２ａ，６２ｂに対してそれぞれ１点で回転可能に固定されている。すなわち、突出部材７０ａはプランジャ６２ａにピン７３ａにて固定され、突出部材７０ｂはプランジャ６２ｂにピン７３ｂにて固定されている。このため、これら突出部材７０ａ．７０ｂは、ピン７３ａ，７３ｂによる固定点を中心に回転可能となっている。更に、突出部材７０ａ，７０ｂは、それぞれ弾性体（ここでは、スプリング７４ａ，７４ｂを例示）によって、カムリング７２側に押し付けられている。これにより、プランジャ６２ａ，６２ｂの変位にかかわらず、突出部材７０ａ，７０ｂをカムリング７２に接触させておくことができる。
【００９０】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）、（２）、（４）〜（８）の効果に準じた効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【００９１】
（９）突出部材７０ａ，７０ｂをプランジャ６２ａ，６２ｂに対して固定点を中心に回転可能に連結して且つ、弾性体（スプリング７４ａ，７４ｂ）によってカムリング７２側に押し付けられるようにした。これにより、突出部材７０ａ，７０ｂをカムリング７２に常時接触させておくことができる。
【００９２】
（第３の実施形態）
以下、本発明にかかる第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９３】
図１１に、本実施形態にかかる燃料ポンプ１０の構造を示す。なお、図１１において、先の図８に示した部材に対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。
【００９４】
本実施形態では、プランジャ６２ａ，６２ｂ同士を別体として且つ、弾性体にて互いに連結させた。詳しくは、プランジャ６２ａ，６２ｂが互いに対向する側の端部にそれぞれ、凹形状の収納部７５ａ、７５ｂを備え、これら収納部７５ａ，７５ｂ間に、スプリング７５ｃを収納した。スプリング７５ｃは、プランジャ７５ａ，７５ｂの軸方向に弾性力を及ぼすものであり、しかも、プランジャ６２ａ，６２ｂ同士を互いに離間させる側に弾性力を及ぼすものである。これは、スプリング７５ｃの自然長を、収納部７５ａ，７５ｂの深さの合計よりも長くすることで実現することができる。
【００９５】
更に、本実施形態においても、突出部材７０ａ，７０ｂは、弾性体（スプリング７４ａ，７４ｂ）にてカムリング７２側に押し付けられている。ここで、突出部材７０ａ，７０ｂがカムリング７２側に押し付けられる際の力(スプリング７４ａ，７４ｂの弾性力)よりも、プランジャ６２ａ，６２ｂ同士を互いに離間させる力(スプリング７５ｃの弾性力)の方が大きく設定されている。これは、プランジャ６２ａ，６２ｂ同士を常時離間させておくのに要する力の方が、突出部材７０ａ，７０ｂをカムリング７２に常時接触させておくのに要する力よりも大きいことによる。ちなみに、この構成は、本実施形態のように線形性を有する弾性体を用いる場合には、ばね定数の大小にて設定することができる。すなわち、スプリング７５ｃのばね定数を、スプリング７４ａ，７４ｂのばね定数よりも大きくすることで実現することができる。
【００９６】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（３）、（５）〜（８）の効果に準じた効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【００９７】
（１０）２つのプランジャ６２ａ，６２ｂの互いに対向する端部の間に、これらプランジャ６２ａ，６２ｂを互いに離間させる方向に弾性力を及ぼすスプリング７５ｃを介在させた。これにより、プランジャ６２ａ，６２ｂ同士が互いに接触することを回避しつつも、吸入行程にあるプランジャの変位方向の力を吐出行程にあるプランジャに弾性手段を介して伝達させることができる。
【００９８】
（第４の実施形態）
以下、本発明にかかる第４の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９９】
図１２に、本実施形態にかかる燃料ポンプ１０の構造を示す。なお、図１２において、先の図８に示した部材に対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。
【０１００】
本実施形態では、プランジャ６２ａ，６２ｂ同士を別体として且つ、これらの間で流体を介して力を伝達させるようにした。詳しくは、プランジャ６２ａ，６２ｂが互いに対向する側の端部にそれぞれ、凹形状の充填室７６ａ、７６ｂを備え、これら充填室７６ａ，７６ｂによって区画される空間内を非圧縮性流体（燃料）によって充填した。そして、これら一対のプランジャ６２ａ，６２ｂの双方が対向する部分付近をシリンダ１１８に収納した。そして、シリンダ１１８には、プランジャ６２ａ，６２ｂの充填室７６ａ，７６ｂ側の圧力よりもシリンダ１１８の外側の圧力の方が所定以上高くなることで機械的に開弁する逆止弁１１８ａを備えた。
【０１０１】
これにより、プランジャ６２ａ，６２ｂのうちの吸入行程に対応する側がその変位方向の力を吐出行程に対応する側に印加する際には、充填室７６ａ，７６ｂ内の圧力が高圧となるため、充填室７６ａ，７６ｂ内には、プランジャ６２ａ，６２ｂの変位方向に直交する方向にも、強い力が生じる。これにより、プランジャ６２ａ，６２ｂは、その変位方向に直交する方向に力が加わるため、プランジャ６２ａ，６２ｂ及びシリンダ１１８間のクリアランスが低減する。このため、この際に充填室７６ａ，７６ｂ内の流体が外部へと流出することを抑制することができる。また、プランジャ６２ａ，６２ｂ間は、流体を介して接触することとなるため、これらプランジャ６２ａ，６２ｂ間の衝突による衝撃は好適に低減される。
【０１０２】
一方、プランジャ６２ａ，６２ｂが変位方向を変化させる際には、充填室７６ａ，７６ｂ内の圧力が低圧となる。このため、逆止弁１１８ａが開弁し、充填室７６ａ，７６ｂへと流体を機械的に供給することができる。すなわち、燃料ポンプ１０内に満たされる燃料を充填室７６ａ，７６ｂに供給することができる。
【０１０３】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（３）、（５）〜（８）の効果に準じた効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【０１０４】
（１１）プランジャ６２ａ，６２の互いに対向する端部のそれぞれの内部に流体を充填するための凹部(充填室７６ａ，７６ｂ)を備えた。これにより、プランジャ６２ａ，６２ｂ同士の接近に伴う衝撃を緩和することができる。
【０１０５】
（１２）充填室７６ａ，７６ｂ側の圧力が燃料ポンプ１０に吸入される低圧燃料の圧力よりも低くなる場合に開弁することで、該低圧燃料を２つのプランジャ６２ａ，６２ｂ同士が対向する部分を介して充填室７６ａ，７６ｂに導入するための逆止弁１１８ａを更に備えた。これにより、プランジャ６２ａ，６２ｂの変位方向が変化する際などに充填室７６ａ，７６ｂに流体を充填することができる。
【０１０６】
（第５の実施形態）
以下、本発明にかかる第５の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１０７】
図１３に、本実施形態にかかる燃料ポンプ１０の構造を示す。なお、図１３において、先の図８に示した部材に対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。
【０１０８】
本実施形態では、プランジャ６２ａ，６２ｂ同士を別体として且つ、これらの軸を同一直線上に配置した。ただし、これらプランジャ６２ａ，６２ｂ間にカムリング７２を介在させた。そして、プランジャ６２ａ，６２ｂ同士がカムリング７２を迂回して互いに力を伝達可能とすべく、連結部材７７を備えた。連結部材７７は、カムリング７２を迂回してプランジャ６２ａ，６２ｂ同士を連結させる部材である。詳しくは、連結部材７７を、プランジャ６２ａ，６２ｂよりも弾性変形が容易な部材にて形成した。これにより、プランジャ６２ａ，６２ｂ及びカムリング７２間のクリアランスを吸収することができる。
【０１０９】
更に、本実施形態では、燃料ポンプ１０のシリンダ側（内壁側、固定部材）に固定された規制部材７８ａ，７８ｂを備え、規制部材７８ａ、７８ｂ及び連結部材７７間に弾性体(スプリングＳａ，Ｓｂ)を介在させた。この弾性体は、連結部材７７を介してプランジャ６２ａ，６２ｂをカムリング７２側に押し付ける力を及ぼすものである。すなわち、弾性体は、規制部材７８ａ，７８ｂ及び連結部材７７間の距離を拡大する側に弾性力を及ぼすものである。これは、規制部材７８ａ，７８ｂ及び連結部材７７間の距離の最大値よりもスプリングＳａ，Ｓｂの自然長の方が長くなるように設定することで実現することができる。これにより、プランジャ６２ａ，６２ｂとカムリング７２との間のクリアランスは、いっそう確実に吸収される。
【０１１０】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（３）、（５）〜（８）の効果に準じた効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【０１１１】
（１３）プランジャ６２ａ，６２ｂの軸を同一直線上に沿って配置して且つ、プランジャ６２ａ，６２ｂ間に介在するカムリング７２を迂回してプランジャ６２ａ，６２ｂを機械的に連結させる連結部材７７を備えた。これにより、カムリング７２に加わる力を抑制することができる。
【０１１２】
（第６の実施形態）
以下、本発明にかかる第６の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１１３】
図１４に、本実施形態にかかる燃料ポンプ１０の構造を示す。なお、図１４において、先の図８に示した部材に対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。
【０１１４】
図示されるように、本実施形態では、プランジャ６２ａ，６２ｂを別体に構成して且つ、これらの軸方向を同一直線上に配置しない構成とする。詳しくは、プランジャ６２ａ，６２ｂをその軸方向が互いに平行となるように配置する。そして、これらプランジャ６２ａ，６２ｂは、いずれも同一の駆動軸６１に連結されるカム７１ａ，７１ｂによってそれぞれ駆動される。ただし、本実施形態では、プランジャ６２ａ，６２ｂのうちの吸入行程に対応する側の変位方向の力をカム７１ａ，７１ｂを迂回して吐出行程に対応する側に流体を介して直接印加する。すなわち、プランジャ６２ａ，６２ｂのそれぞれに、これらと軸線方向が平行となるようにアシストピストン１２０ａ，１２０ｂを連結させる。そして、アシストピストン１２０ａ，１２０ｂとシリンダ１２２によって、動力伝達室１２４を区画し、この内部に非圧縮性の流体(燃料)を充填する。更に、シリンダ１２２には、動力伝達室１２４内部の圧力が外部の圧力よりも所定以上低くなる場合に機械的に開弁する逆止弁１２６を備える。
【０１１５】
こうした構成によれば、プランジャ６２ａ，６２ｂのうちの吸入行程に対応する側の変位に伴って該当するアシストピストンが動力伝達室１２４内の燃料を押しのけて変位する。これにより、他方のアシストピストンに力が及ぼされ、ひいてはプランジャ６２ａ，６２ｂのうちの吐出行程に対応する側に力が印加される。このため、プランジャ６２ａ，６２ｂのうちの吸入行程に対応する側の変位方向の力によって、吐出行程に対向する側の駆動をアシストすることができる。
【０１１６】
更に、プランジャ６２ａ，６２ｂの変位方向が変化する際には、動力伝達室１２４内の圧力が低圧となるため、逆止弁１２６が開弁する。これにより、燃料ポンプ１０内の燃料を動力伝達室１２４内に充填することができる。
【０１１７】
なお、図示されるように、本実施形態では、プランジャ６２ａ，６２ｂの径よりも、アシストピストン１２０ａ，１２０ｂの径の方が小さくなるようした。これは、アシストピストン１２０ａ，１２０ｂの変位方向に直交する面におけるアシストピストン１２０ａ，１２０ｂとシリンダ１２２との間の間隙の面積を低減させる設定である。
【０１１８】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（３）、（５）〜（８）の効果に準じた効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【０１１９】
（１３）プランジャ６２ａ，６２ｂのうちの吸入行程に対応するものの変位方向の力を、吐出行程に対応したものに流体を介して伝達させた。これにより、プランジャ６２ａ，６２ｂのうちの吸入行程に対応するものの変位方向の力を、吐出行程に対応するものの変位方向の力に容易に変換することができる。
【０１２０】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【０１２１】
・第１の実施形態においても、第２〜４の実施形態と同様、一対の突出部材７０ａ，７０ｂをスプリング７４によって、カムリング７２側に押し付けてもよい。
【０１２２】
・第３、第４の実施形態において、上記第１の実施形態と同様、スプリング７４を削除してもよい。
【０１２３】
・第３、第４の実施形態において、先の第２の実施形態のように、突出部材７０ａ，７０ｂを、プランジャ６２ａ，６２ｂに対してピンで固定してもよい。
【０１２４】
・２つのプランジャの互いに対向する端部の間に介在する弾性手段（プランジャと比較して弾性変形が容易な部材）としては、上記第３の実施形態で例示したスプリング７５ｃに限らない。例えば、シリコンプレート等であってもよい。
【０１２５】
・第５の実施形態において、カムリング７２及びプランジャ６２ａ，６２ｂ間に弾性体を介在させるようにしてもよい。この場合、スプリングＳａ，Ｓｂを除いても、プランジャ６２ａ，６２ｂの変位に伴う衝撃を確実に緩和することができる。
【０１２６】
・２つのプランジャ間に介在するカムリング７２を迂回して２つのプランジャを機械的に連結させる連結手段としては、上記第５の実施形態において例示したように、弾性変形容易な連結部材７７に限らない。例えば、吸入行程に対応するプランジャの変位を燃料等の非圧縮性流体を介して吐出行程に対応するプランジャに伝達するものであってもよい。
【０１２７】
・上記第６の実施形態において、プランジャの数は、２個に限らず、３個以上であってもよい。
【０１２８】
・第６の実施形態において、アシストピストン１２０ａ，１２０ｂの径を、プランジャ６２ａ，６２ｂの径と等しくしたり、プランジャ６２ａ，６２ｂの径よりも大きくしてもよい。
【０１２９】
・吸入行程に対応するプランジャの変位方向の力を吐出行程に対応するプランジャに流体を介して伝達させる構成としては、上記第４、第６の実施形態に例示したものに限らない。例えば第５の実施形態において、上記連結部材７７に代えて、プランジャ６２ａ、６２ｂに連結されたピストンを備えて、且つこれらピストンによって区画されることで流体を充填する室を形成してもよい。なお、ここで、流体とは、燃料に限らず、任意の非圧縮性流体であればよい。また、例えば第６の実施形態において、アシストピストン１２０ａ，１２０ｂのうちの吸入行程に対応する側の変位方向を、流体を押しのける側とする代わりに、動力伝達室１２４内の容積を拡大して負圧を発生させる側としてもよい。この場合であっても、吐出行程に対応する側の変位をアシストすることができる。ちなみに、これは、先の図１４に示した構成において、アシストピストン１２０ａ，１２０ｂをプランジャ６２ａ，６２ｂの軸方向の逆側に突出するようにして構成することで実現することができる。
【０１３０】
・燃料ポンプ１０の燃料の圧送タイミングを可変とするタイミング可変手段としては、上記圧送タイミング可変機構８０及びＯＣＶ９０に限らない。例えば吐出口６６及び流入口６９に電磁弁を設け、これらの開弁タイミングを調節することで、タイミング可変手段を構成してもよい。
【０１３１】
・供給される燃料の圧力が閾値を超えることでノズルニードルのリフト量を拡大可能な燃料噴射弁としては、上記各実施形態で例示したものに限らない。例えば規制部材３８の変位を規制する第２の規制部材を備え、第２の規制部材も圧縮スプリングによって弾性力が付与されている構成としてもよい。この場合、供給される燃料の圧力が上記閾値以上となることで規制部材３８が第２の規制部材と接触するまでノズルニードルのリフト量を拡大することができ、しかも供給される燃料の圧力を更に高めて第２の規制部材を変位させることでノズルニードルのリフト量を更に拡大することができる。
【０１３２】
・供給される燃料の圧力が閾値を超えることでノズルニードルのリフト量を拡大可能な燃料噴射弁の備える電子制御式アクチュエータとしては、電磁ソレノイドに限らず、例えばピエゾアクチュエータであってもよい。
【０１３３】
・ディーゼル機関５０の気筒数や調量弁７９の数は任意でよい。また、蓄圧配管２０内の蓄圧室の数も任意でよい。ただし、蓄圧室内の燃圧を迅速に変化させるうえでは、蓄圧配管２０内を複数の蓄圧室に分割することが特に望ましい。
【０１３４】
・内燃機関としては、ディーゼル機関に限らず、例えば筒内噴射式ガソリン機関等であってもよい。ここで、筒内噴射式内燃機関であるなら、高圧燃料を蓄えて燃料噴射弁に供給する蓄圧容器が必要であるため、蓄圧容器に燃料を圧送する燃料ポンプの消費エネルギ量を抑制する観点からは、本発明の適用が有効である。また、圧縮着火式内燃機関とすることで、ブーツ噴射のメリットを特に享受することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】第１の実施形態にかかるシステム構成を示す図。
【図２】同実施形態にかかる燃料噴射弁の断面構成を示す断面図。
【図３】同実施形態にかかる燃料ポンプの吸入行程前期の状態を示す断面図。
【図４】同実施形態にかかる燃料ポンプの吸入行程後期の状態を示す断面図。
【図５】同実施形態にかかる燃料ポンプの圧送行程前期の状態を示す断面図。
【図６】同実施形態にかかる燃料ポンプの圧送行程後期の状態を示す断面図。
【図７】同実施形態にかかるブーツ噴射を示すタイムチャート。
【図８】同実施形態にかかる燃料ポンプの断面構造の一部を拡大して示す断面図。
【図９】構成を変更する場合の問題点を指摘するための断面図。
【図１０】第２の実施形態にかかる燃料ポンプの断面構造の一部を拡大して示す断面図。
【図１１】第３の実施形態にかかる燃料ポンプの断面構造の一部を拡大して示す断面図。
【図１２】第４の実施形態にかかる燃料ポンプの断面構造の一部を拡大して示す断面図。
【図１３】第５の実施形態にかかる燃料ポンプの断面構造の一部を拡大して示す断面図。
【図１４】第６の実施形態にかかる燃料ポンプの断面構造の一部を拡大して示す断面図。
【符号の説明】
【０１３６】
１０…燃料ポンプ、２０…蓄圧配管、２１ａ，２１ｂ…蓄圧室、５０…ディーゼル機関、６０…高圧ポンプ、６２ａ，６２ｂ…プランジャ、６３ａ，６３ｂ…圧力室、６８ａ，６８ｂ…逆流通路、７０ａ，７０ｂ…突出部材、７１…カム(回転力伝達部材の一実施形態)、７２…カムリング(回転力伝達部材の一実施形態)。
【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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