(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク（９０）から圧送された燃料を昇圧し、機関（１１０）へ向けて吐出する燃料ポンプであって、
往復運動によって燃料を吐出させるプランジャ部（２４）と、
前記機関から入力される動力によって回転することにより、前記プランジャ部を往復運動させるカム部（２９）と、
前記プランジャ部及び前記カム部の間に介在するタペット部（２５）と、
前記タペット部を前記カム部へ向けて押すバネ部（２６）と、
前記タペット部を往復変位可能に収容するタペット収容室（２２）、及び前記タペット部によって前記タペット収容室と区画され前記カム部を収容するカム収容室（２３）、を形成するケース体（２０）と、
前記機関への燃料の吐出が実質的に不要となる無負荷運転状態において、前記タペット収容室の圧力によって前記タペット部が前記カム部へ向けて押されるよう、当該タペット収容室の圧力を制御する圧力制御部（４７）と、を備えることを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項２】
前記ケース体は、前記タペット部によって燃料が加圧される加圧室（２１）をさらに形成し、
前記無負荷運転状態において、前記加圧室に吸い込まれた燃料によって前記プランジャ部が前記カム部へ向けて押し当てられるよう当該加圧室による燃料の吸い込みを制御する吸込制御部（４３）、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプ。
【請求項３】
前記タペット部と前記カム部との間に位置し、前記タペット部と一体的に往復変位するカムローラ（２７）を、をさらに備え、
前記吸込制御部は、前記カム部及び前記カムローラ間に生じるヘルツ面圧（Ｐｈ）と、前記カム部及び前記カムローラ間の摺動速度（Ｖ）との積が予め設定された限界閾値を超えないように、前記加圧室による燃料の吸い込みを制御することを特徴とする請求項２に記載の燃料ポンプ。
【請求項４】
前記圧力制御部は、前記カム部及び前記カムローラ間に生じるヘルツ面圧（Ｐｈ）と、前記カム部及び前記カムローラ間の摺動速度（Ｖ）との積が予め設定された限界閾値を超えないように、前記タペット収容室の圧力を制御することを特徴とする請求項３に記載の燃料ポンプ。
【請求項５】
燃料タンク（９０）から圧送された燃料を昇圧し、機関（１１０）へ向けて吐出する燃料ポンプであって、
往復運動によって燃料を吐出させるプランジャ部（２４）と、
前記機関から入力される動力によって回転することにより、前記プランジャ部を往復運動させるカム部（２９）と、
前記プランジャ部及び前記カム部の間に介在するタペット部（２５）と、
前記タペット部を前記カム部へ向けて押すバネ部（２６）と、
前記タペット部を往復変位可能に収容するタペット収容室（２２）、及び前記タペット部によって前記タペット収容室と区画され前記カム部を収容するカム収容室（２３）、を形成するケース体（２２０）と、
前記機関への燃料の吐出が実質的に不要となる無負荷運転状態において、前記カム収容室の圧力によって前記タペット部が前記カム部に対して浮上するよう、当該カム収容室の燃料圧力を制御する圧力制御部（２４８）と、を備えることを特徴とする燃料ポンプ。
【請求項６】
前記圧力制御部は、前記カム部の回転数が所定の定格回転数（Ｎｒａｔｅｄ）を超えた場合に、前記タペット収容室及び前記カム収容室の少なくとも一方の燃料圧力を制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料ポンプ。
【請求項７】
液化されたジメチルエーテルを含有する液化ガス燃料がフィードポンプ（１０）から圧送される燃料ポンプであって、
前記タペット収容室及び前記カム収容室は、前記フィードポンプによって供給される液化ガス燃料の圧力を前記タペット部に作用させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一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、機関へ向けて燃料を吐出する燃料ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に開示されているように、フィードポンプによって燃料タンクから圧送された燃料をさらに昇圧する高圧燃料ポンプが知られている。高圧燃料ポンプは、往復運動によって燃料を吐出させるプランジャ、プランジャを往復変位させるカム、プランジャ及びカムの間に介在するタペット、タペットをカムに押し当てるコイルスプリング、及びこれらを収容するポンプハウジングを備えている。
【０００３】
こうした構成の高圧燃料ポンプでは、カムが高速回転した場合に、往復運動するプランジャ及びタペット等がカムからジャンプしてしまう懸念がある。このようなジャンプを抑制するために、特許文献１の高圧燃料ポンプには、ダンパー室が設けられている。ダンパー室は、タペット等の動きを鈍らせるダンパー機能を発揮できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２‐１８８９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、特許文献１に開示の構成において、ダンパー室によるダンパー機能は、ダンパー室内にて圧縮された流体が圧縮抵抗力を発生させる最大リフトとなるカム位相の近傍にて、主に発揮されるのみとなる。しかし通常、ジャンプは、カム位相が最大リフトに到達する以前のカム加速度が最大になるときに発生する。故に、タペット等のジャンプを効果的に抑制するためには、カム位相が最大リフトに到達する以前から、ジャンプの発生を防ぐ力を作用させることが望ましい。また特に、機関への燃料の吐出が不要となる無負荷運転時において、プランジャは、実質的に燃料を圧送しなくなる。その結果、プランジャをカムへ向けて押す力が減少し、プランジャ及びタペット等のジャンプが発生し易くなっていた。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、無負荷運転状態にて、ジャンプの発生を効果的に抑制可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、開示された一つの発明は、燃料タンク（９０）から圧送された燃料を昇圧し、機関（１１０）へ向けて吐出する燃料ポンプであって、往復運動によって燃料を吐出させるプランジャ部（２４）と、機関から入力される動力によって回転することにより、プランジャ部を往復運動させるカム部（２９）と、プランジャ部及びカム部の間に介在するタペット部（２５）と、タペット部をカム部へ向けて押すバネ部（２６）と、タペット部を往復変位可能に収容するタペット収容室（２２）、及びタペット部によってタペット収容室と区画されカム部を収容するカム収容室（２３）、を形成するケース体（２０）と、機関への燃料の吐出が実質的に不要となる無負荷運転状態において、タペット収容室の圧力によってタペット部がカム部へ向けて押されるよう、当該タペット収容室の圧力を制御する圧力制御部（４７）と、を備えている。
【０００８】
この発明のように、タペット収容室及びカム収容室がタペット部によって互いに区画されていれば、タペット収容室及びカム収容室の圧力差がタペット部に作用し得る。故に、圧力制御部によるタペット収容室の圧力の制御によれば、無負荷運転時において、タペット部は、バネ部によってカム部へ向けて押されるだけでなく、タペット収容室の圧力によっても、カム部に押し当てられる。こうしたタペット収容室の圧力は、カム位相が最大リフトに到達する以前から、ジャンプの発生を防ぐ方向の力として、バネ部による押し当てを補助できる。したがって、無負荷運転状態におけるプランジャ部及びタペット部のジャンプは、効果的に抑制される。
【０００９】
また、開示された他の一つの発明は、燃料タンク（９０）から圧送された燃料を昇圧し、機関（１１０）へ向けて吐出する燃料ポンプであって、往復運動によって燃料を吐出させるプランジャ部（２４）と、機関から入力される動力によって回転することにより、プランジャ部を往復運動させるカム部（２９）と、プランジャ部及びカム部の間に介在するタペット部（２５）と、タペット部をカム部へ向けて押すバネ部（２６）と、タペット部を往復変位可能に収容するタペット収容室（２２）、及びタペット部によってタペット収容室と区画されカム部を収容するカム収容室（２３）、を形成するケース体（２２０）と、機関への燃料の吐出が実質的に不要となる無負荷運転状態において、カム収容室の圧力によってタペット部がカム部に対して浮上するよう、当該カム収容室の燃料圧力を制御する圧力制御部（２４８）と、を備えている。
【００１０】
この発明によれば、無負荷運転時において、タペット部は、バネ部によってカム部へ向けて押さ下げられていても、カム収容室の圧力により、カム部から浮上した状態となる。こうしたカム収容室の圧力は、カム位相が最大リフトに到達する以前から作用し、ジャンプの発生を防ぎ得る。したがって、無負荷運転状態におけるプランジャ部及びタペット部のジャンプは、効果的に抑制される。
【００１１】
尚、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、本発明の範囲を何ら制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一実施形態によるサプライポンプを含む燃料供給システム全体を模式的に示す図である。
【図２】ＤＭＥ燃料を供給するサプライポンプにおいて、無負荷最高回転数の向上が必要な理由を説明するための図である。
【図３】圧力調整処理の詳細を図４と共に示すフローチャートである。
【図４】圧力調整処理の詳細を図３と共に示すフローチャートである。
【図５】油圧力の負荷による効果を説明するための図である。
【図６】第二実施形態によるサプライポンプを含む燃料供給システム全体を模式的に示す図である。
【図７】圧力調整処理の詳細を図７と共に示すフローチャートである。
【図８】圧力調整処理の詳細を図６と共に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。
【００１４】
（第一実施形態）
図１に示す本発明の第一実施形態によるサプライポンプ１００は、フィードポンプ１０、燃料ライン８０、及び制御ユニット５０等と共に燃料供給システムを構成している。燃料供給システムは、燃料タンク９０及び内燃機関１１０と共に車両に搭載され、燃料タンク９０に貯留された燃料を内燃機関１１０へ供給する。
【００１５】
燃料タンク９０は、ジメチルエーテル（Dimethyl Ether，ＤＭＥ）を燃料として貯留している。燃料タンク９０内のＤＭＥ燃料は、燃料蒸気圧に応じた圧力で加圧されることにより、液化されている。燃料タンク９０には、安全弁が設けられている。安全弁は、燃料タンク９０内の圧力が所定の上限圧力を超えた場合に開弁する。
【００１６】
内燃機関１１０は、車両のエンジンルーム内に格納されている。内燃機関１１０は、具体的にはディーゼル機関であり、各気筒に配置されたインジェクタから噴射されるＤＭＥ燃料を各気筒内にて圧縮する。内燃機関１１０は、各燃焼室において圧縮により燃焼するＤＭＥ燃料の熱エネルギを動力に変換する。
【００１７】
内燃機関１１０には、コモンレール７０が設けられている。コモンレール７０は、鉄鋼材等の金属材料によって形成された管状の部材である。コモンレール７０は、燃料供給システムによって供給されたＤＭＥ燃料を、圧力を維持させたまま蓄積する。コモンレール７０は、各インジェクタにＤＭＥ燃料を供給する。コモンレール７０には、制御ユニット５０と電気的に接続されたレール圧力センサ７１が設けられている。レール圧力センサ７１は、コモンレール７０内のレール圧力に応じた出力を制御ユニット５０へ向けて出力する。
【００１８】
次に、燃料供給システムの詳細を説明する。
【００１９】
フィードポンプ１０は、燃料タンク９０の内部に配置された電動ポンプである。フィードポンプ１０は、電動モータの動力を用いて、燃料タンク９０に貯留されたＤＭＥ燃料を吸い込む。フィードポンプ１０は、ＤＭＥ燃料にフィード圧力（例えば３ＭＰａ程度）を加えて昇圧させ、低圧燃料流路を通じてサプライポンプ１００へ向けて圧送する。
【００２０】
燃料ライン８０は、燃料タンク９０と内燃機関１１０との間において、ＤＭＥ燃料を流通させる燃料の流路を形成している。燃料ライン８０は、低圧配管８１、高圧配管８３、及びリターン配管８４等によって構成されている。これらの配管は、ポリエステル又はアラミド等により補強されたゴム製のホース材、及び湾曲させた金属製の管状部材等によって形成されている。
【００２１】
低圧配管８１は、フィードポンプ１０とサプライポンプ１００とを繋いでいる。低圧配管８１は、燃料タンク９０に貯留されたＤＭＥ燃料をフィードポンプ１０からサプライポンプ１００に流通させる低圧燃料流路を形成している。低圧配管８１には、燃料フィルタ８２が設けられている。燃料フィルタ８２は、低圧燃料流路を流れるＤＭＥ燃料から異物を取り除くことができる。
【００２２】
高圧配管８３は、サプライポンプ１００とコモンレール７０とを繋いでいる。高圧配管８３は、サプライポンプ１００によって吐出された高圧のＤＭＥ燃料をコモンレール７０に流通させる高圧燃料流路を形成している。
【００２３】
リターン配管８４は、サプライポンプ１００と燃料タンク９０とを繋いでいる。リターン配管８４は、サプライポンプ１００から排出されるＤＭＥ燃料を燃料タンク９０に流通させるリターン流路を形成している。
【００２４】
制御ユニット５０は、上述のレール圧力センサ７１に加えて、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、冷却水温センサ、燃料温度センサ、並びに空燃比センサ及び酸素濃度センサといった排気ガスセンサ等と接続されている。これら複数のセンサから取得した内燃機関１１０の運転状態を示す情報、及び車両の運転者による操作情報等に基づいて、制御ユニット５０は、内燃機関１１０の制御目標を決定する。制御ユニット５０は、制御目標に従ってインジェクタ及び燃料供給システム等を制御する。
【００２５】
制御ユニット５０は、演算回路としてのプロセッサ、ＲＡＭ、及びフラッシュメモリ等を有するマイクロコンピュータと、インジェクタ及びサプライポンプ等の駆動回路等とを含む構成である。フラッシュメモリには、内燃機関１１０等を制御するための複数のプログラム及び複数の制御マップが格納されている。
【００２６】
サプライポンプ１００は、例えばプランジャポンプ等であり、内燃機関１１０によって駆動される。サプライポンプ１００は、フィードポンプ１０によって燃料タンク９０から圧送されたＤＭＥ燃料をさらに昇圧し、内燃機関１１０のコモンレール７０へ向けて吐出する。サプライポンプ１００は、ポンプハウジング２０、プランジャ２４、タペット２５、スプリング２６、カムローラ２７、及びカムシャフト２８等によって構成されている。
【００２７】
ポンプハウジング２０は、金属材料等によって形成され、上述したサプライポンプ１００の各可動構成（２４〜２９）を収容している。ポンプハウジング２０には、加圧室２１、カム収容室２３、及びタペット収容室２２が形成されている。ポンプハウジング２０は、各室２１〜２３及び燃料ライン８０を繋ぐ流路として、吸込流路３３、吐出流路３４、潤滑流路３５、戻り流路３６、排出流路３７、及び逃し流路３８を形成している。
【００２８】
加圧室２１は、ポンプハウジング２０及びプランジャ２４によって区画された円柱状の空間である。加圧室２１は、プランジャ２４及びタペット２５を挟んでカム収容室２３の反対側に位置している。加圧室２１では、カムシャフト２８、カムローラ２７、タペット２５、及びプランジャ２４によってＤＭＥ燃料が加圧される。カム収容室２３は、カムシャフト２８を回転可能に収容している。カム収容室２３には、カムシャフト２８の潤滑のために、ＤＭＥ燃料が溜められている（図１のハッチング参照）。カム収容室２３は、タペット２５によってタペット収容室２２と区画されている。
【００２９】
タペット収容室２２は、加圧室２１とカム収容室２３の間に形成されている。タペット収容室２２は、タペット２５を収容している。タペット収容室２２には、ＤＭＥ燃料が充填されている。タペット収容室２２及びカム収容室２３を区画するポンプハウジング２０の内周壁に対して、タペット２５は、軸方向に沿って摺動変位可能である。タペット収容室２２には、タペット室圧センサ３２が設けられている。タペット室圧センサ３２は、制御ユニット５０と電気的に接続された圧力センサである。タペット室圧センサ３２は、タペット収容室２２の圧力を計測し、タペット収容室２２の圧力に対応した出力を制御ユニット５０へ向けて出力する。
【００３０】
吸込流路３３は、低圧配管８１と加圧室２１とを繋いでいる。吸込流路３３は、ポンプハウジング２０に形成された燃料ギャラリ及び吸入孔等である。吸込流路３３は、加圧室２１に吸い込まれるＤＭＥ燃料を流通させる。吸込流路３３には、遮断弁４１、フィルタ３９、及び吸込制御弁４３が設けられている。
【００３１】
遮断弁４１は、低圧配管８１と接続される吸込流路３３の入口に設けられている。遮断弁４１は、加圧室２１から低圧配管８１へ向かうＤＭＥ燃料の逆流を防ぐチェックバルブである。フィルタ３９は、吸込流路３３を流通するＤＭＥから微細な異物を除去する。
【００３２】
吸込制御弁４３は、加圧室２１に吸い込まれるＤＭＥ燃料の量を調整することで、加圧室２１から吐出流路３４に吐き出される吐出量を制御する。吸込制御弁４３は、制御ユニット５０と電気的に接続された電磁弁であり、ポンプハウジング２０に固定されている。吸込制御弁４３は、制御ユニット５０から入力される制御信号によって弁体の開閉を制御される。吸込制御弁４３は、具体的には、閉弁時期ＴＦＥを制御ユニット５０によって制御される。閉弁時期ＴＦＥが早くされることにより、サプライポンプ１００の吐出量が増加する。
【００３３】
吐出流路３４は、加圧室２１と高圧配管８３とを繋いでいる。吐出流路３４は、加圧室２１にて昇圧されたＤＭＥ燃料を、高圧配管８３へ向けて流通させる。吐出流路３４には、加圧室圧センサ３１及び吐出弁４５が設けられている。加圧室圧センサ３１は、制御ユニット５０と電気的に接続された圧力センサである。加圧室圧センサ３１は、加圧室２１と吐出弁４５との間の区間に設けられることで、実質的に加圧室２１の圧力を計測する。加圧室圧センサ３１は、加圧室２１の圧力に対応した出力を制御ユニット５０へ向けて出力する。吐出弁４５は、加圧室２１側の圧力が所定の圧力を超えた場合に開弁する逆止弁である。吐出弁４５は、コモンレール７０から加圧室２１へ向けてのＤＭＥ燃料の逆流を防ぎ、コモンレール７０のレール圧力を保持する。
【００３４】
潤滑流路３５は、吸込流路３３のうちでフィルタ３９及び吸込制御弁４３の間の区間と、タペット収容室２２及びカム収容室２３とを繋いでいる。潤滑流路３５によって供給されるＤＭＥ燃料は、各可動構成（２４〜２９）の接触部分の潤滑に用いられる。潤滑流路３５には、カムオリフィス４４ａ及び逆止弁４４ｂが設けられている。カムオリフィス４４ａは、吸込流路３３からタペット収容室２２等に供給されるＤＭＥ燃料の流通量を制御する。逆止弁４４ｂは、タペット収容室２２から吸込流路３３へ向かうＤＭＥ燃料の逆流を防ぐ。
【００３５】
戻り流路３６は、タペット収容室２２とリターン配管８４とを繋いでいる。戻り流路３６は、タペット収容室２２から排出されるＤＭＥ燃料を、燃料タンク９０へ向けて流通させる。戻り流路３６には、タペットオリフィス４６ａ、安全弁４６ｂ、タペット室圧制御弁４７、及びオーバーフロー弁４９ａが設けられている。
【００３６】
タペットオリフィス４６ａ、安全弁４６ｂ、及びタペット室圧制御弁４７は、三つに分岐された戻り流路３６の分岐路のそれぞれに、並列で設けられている。タペットオリフィス４６ａは、タペット収容室２２から排出されるＤＭＥ燃料の流通量を制御する。安全弁４６ｂは、タペット収容室２２内の圧力が所定の上限圧力を超えた場合に開弁することで、タペット収容室２２からのＤＭＥ燃料の排出を許容する。
【００３７】
タペット室圧制御弁４７は、タペット収容室２２からのＤＭＥ燃料の排出量を制御することで、タペット収容室２２の燃料圧力を制御する。タペット室圧制御弁４７は、制御ユニット５０と電気的に接続された電磁弁であり、ポンプハウジング２０に固定されている。タペット室圧制御弁４７は、デューティ制御型のバルブである。タペット室圧制御弁４７の開弁率は、制御ユニット５０から入力される制御信号のオンデューティ比が高められることによって上昇する。その結果、タペット収容室２２の圧力が降下する。
【００３８】
オーバーフロー弁４９ａは、リターン配管８４と接続される戻り流路３６の出口に設けられている。オーバーフロー弁４９ａは、逆止弁であって、リターン配管８４から戻り流路３６へ向かうＤＭＥ燃料の逆流を防ぐ。
【００３９】
排出流路３７は、カム収容室２３と戻り流路３６とを繋いでいる。排出流路３７は、戻り流路３６と合流する構造により、カム収容室２３から排出されたＤＭＥ燃料を燃料タンク９０へ向けて流通させる。排出流路３７には、オーバーフローオリフィス４９ｂが設けられている。オーバーフローオリフィス４９ｂは、カム収容室２３から排出されるＤＭＥ燃料の流通量を制御する。排出流路３７のうちでオーバーフローオリフィス４９ｂよりも下流側の区間には、回収流路３７ａが合流している。回収流路３７ａは、カムシャフト２８及びポンプハウジング２０の摺動部において、潤滑に使用されたＤＭＥ燃料を、回収する。
【００４０】
逃し流路３８は、吸込流路３３のうちでフィルタ３９及び吸込制御弁４３の間の区間と、戻り流路３６又は排出流路３７とを繋いでいる。逃し流路３８には、逃し弁４２が設けられている。逃し弁４２は、吸込流路３３の圧力が所定の上限圧力を超えた場合に開弁し、吸込流路３３のＤＭＥ燃料の一部を戻り流路３６へ向けて流通させる。
【００４１】
プランジャ２４は、金属材料等により、円柱状に形成されている。プランジャ２４は、ポンプハウジング２０に形成されたシリンダ内に、往復変位可能に収容されている。プランジャ２４は、ポンプハウジング２０の内周壁に対して摺動する。プランジャ２４は、カムシャフト２８に近づく方向へ変位することで、加圧室２１にはＤＭＥ燃料を流入させる。プランジャ２４は、カムシャフト２８から離れる方向へ変位することで、加圧室２１のＤＭＥ燃料を加圧する。プランジャ２４は、軸方向に沿った往復運動により、加圧室２１にＤＭＥ燃料を吸い込み、加圧室２１からＤＭＥ燃料を吐出させる。
【００４２】
タペット２５は、金属材料により、有底の円筒状に形成されている。タペット２５は、プランジャ２４及びカムシャフト２８の間に配置されている。タペット２５は、底部２５ａをプランジャ２４と接触させている。タペット２５は、外周壁をポンプハウジング２０の内周壁に接触させており、内周壁に対して摺動可能である。タペット２５は、ポンプハウジング２０の内周壁と共にタペット収容室２２とカム収容室２３とを区分けしている。タペット２５がポンプハウジング２０内を往復変位することにより、タペット収容室２２及びカム収容室２３の各容積は変動する。
【００４３】
スプリング２６は、金属製の線材を螺旋状に形成したコイルスプリングである。スプリング２６は、軸方向に押し縮められた状態で、プランジャ２４の外周側に配置されている。スプリング２６は、タペット２５の底部２５ａにリテーナを介して載置されている。スプリング２６は、ポンプハウジング２０に対して、タペット２５をカムシャフト２８へ向けて押し付けている。
【００４４】
カムローラ２７は、金属材料等によって円柱状に形成されている。カムローラ２７の大部分は、タペット２５に収容されている。カムローラ２７の軸方向は、カムシャフト２８の軸方向に沿っている。カムローラ２７は、タペット２５の底部２５ａを挟んでプランジャ２４の反対側に位置し、底部２５ａとカムシャフト２８との間に介在している。カムローラ２７は、円筒面状の外周面を、底部２５ａ及びカムシャフト２８に弾性接触させている。カムローラ２７は、カムシャフト２８の回転により、周方向に回転しつつ、タペット２５と一体的にプランジャ２４の軸方向に沿って往復変位する。
【００４５】
カムシャフト２８は、金属材料によって形成されている。カムシャフト２８は、例えば内燃機関１１０のクランクシャフト等によって駆動される。カムシャフト２８は、内燃機関１１０から入力される動力によって回転する。カムシャフト２８の回転は、クランクシャフトの回転と同期している。カムシャフト２８の回転数は、クランクシャフトの回転数に比例して増減する。
【００４６】
カムシャフト２８には、ジャーナル部２８ａ及びカム部２９が設けられている。ジャーナル部２８ａは、カムシャフト２８の軸方向においてカム部２９の両側に一つずつ設けられている。各ジャーナル部２８ａは、ポンプハウジング２０に形成された軸受け面２０ａによって回転可能に支持されている。カム部２９は、カム収容室２３に収容されている。カム部２９の外周面は、複数（三つ）のカム山を形成している。カム部２９の外周面は、カムローラ２７と接触している。カム部２９は、カムシャフト２８の回転により、プランジャ２４、タペット２５、及びカムローラ２７を往復運動させる。
【００４７】
次に、サプライポンプ１００の使用可能範囲の詳細を、図２に基づき、図１を参照しつつ説明する。図２において、四本の限界線Ｌ１〜Ｌ４によって囲まれた領域は、軽油を圧送するサプライポンプにおいて、使用可能とされる回転数及び吐出圧力（レール圧力）の範囲を示している。限界線Ｌ１は、油膜切れによって規定される限界線である。限界線Ｌ２は、サプライポンプ１００の耐圧限界によって規定される限界線である。限界線Ｌ３は、摺動部の焼き付き限界によって規定される限界線である。そして、限界線Ｌ４は、無負荷状態においてプランジャ２４等にジャンプが発生する回転数に基づいて規定される限界線である。
【００４８】
無負荷状態とは、内燃機関１１０へのＤＭＥ燃料の吐出が実質的に不要となっている状態である。この無負荷状態では、加圧室２１おけるＤＭＥ燃料の圧縮行程が実質的に無くなるため、プランジャ２４をカム部２９へ向けて押す油圧力が減少する。故に、プランジャ２４及びタペット２５等は、カム部２９からジャンプし易くなる。
【００４９】
ここで、ＤＭＥ燃料を圧送する場合のサプライポンプ１００は、軽油を圧送する場合と比較して低い吐出圧力で燃料を吐出しても、軽油の場合と同等の機関性能と排気ガスの清浄さとを内燃機関１１０に発揮させることができる。こうした低圧化の実現が可能であれば、内燃機関１１０をさらに高出力化させるために、定格回転数Ｎｒａｔｅｄを高めることで、吐出量を増やすことがサプライポンプ１００には要求される（図２の破線参照）。
【００５０】
その結果、定格回転数Ｎｒａｔｅｄの上昇に伴い、無負荷状態における最高回転数（以下、無負荷最高回転数）ＮＭＲを高める必要が生じる。この無負荷最高回転数ＮＭＲを高めるには、スプリングの付勢力を高める手法が一般的である。しかし、付勢力の高い大型のスプリングをポンプハウジング内に収容することは、非常に困難である。
【００５１】
そこで、サプライポンプ１００では、無負荷運転状態において、タペット収容室２２とカム収容室２３との間の差圧が利用される。タペット収容室２２に溜められたＤＭＥ燃料によってタペット２５がカム部２９へ向けて押されるよう、タペット収容室２２の圧力がタペット室圧制御弁４７及び制御ユニット５０によって制御される。加えて、加圧室２１に吸い込まれたＤＭＥ燃料によってプランジャ２４がカム部２９へ向けて押し当てられるよう、加圧室２１によるＤＭＥ燃料の吸い込みが吸込制御弁４３及び制御ユニット５０によって制御される。尚、図１の二点鎖線の範囲に含まれるタペット２５、タペット収容室２２、タペット室圧制御弁４７、タペット室圧センサ３２、及び戻り流路３６等が、タペット室圧力Ｐｔの保持及び制御の実現に関連している。
【００５２】
以下、サプライポンプ１００の無負荷最高回転数ＮＭＲを上昇させるために実施されるタペット収容室２２及び加圧室２１の圧力制御の詳細を、図３及び図４に基づき、図１を参照しつつ説明する。図３及び図４のフローチャートに示される圧力制御処理は、例えば車両の電源がオン状態とされ、内燃機関１１０への燃料供給が開始されたことに基づき、制御ユニット５０によって開始される。制御ユニット５０は、車両の電源がオフ状態とされるまで処理を繰り返す。
【００５３】
Ｓ１０１では、内燃機関１１０の運転状態と運転目標とを取り込むことにより、ポンプ回転数Ｎｐと内燃機関１１０における無噴射指令を読み込み、Ｓ１０２に進む。ポンプ回転数Ｎｐは、内燃機関１１０の回転数から算出されてもよく、又はサプライポンプ１００に設けられた回転速度センサから取得してもよい。無噴射指令は、内燃機関１１０の減速時において、各インジェクタに出力される指令噴射量が実質的にゼロ以下となる場合の指令信号である。
【００５４】
Ｓ１０２では、Ｓ１０１にて読み込んだポンプ回転数Ｎｐがサプライポンプ１００の定格回転数Ｎｒａｔｅｄよりも速いか否かを判定する。Ｓ１０２にて、ポンプ回転数Ｎｐが定格回転数Ｎｒａｔｅｄ以下であると判定した場合、一旦処理を終了する。一方、Ｓ１０２にて、ポンプ回転数Ｎｐが定格回転数Ｎｒａｔｅｄを超えていると判定した場合、Ｓ１０３に進む。
【００５５】
Ｓ１０３では、Ｓ１０１にて読み込んだポンプ回転数Ｎｐがサプライポンプ１００の無負荷最高回転数ＮＭＲよりも遅いか否かを判定する。Ｓ１０３にて、ポンプ回転数Ｎｐが無負荷最高回転数ＮＭＲ以上であると判定した場合、内燃機関１１０が異常状態にあると推定し、内燃機関１１０のオーバーラン防止制御へ移行する。一方、Ｓ１０３にて、ポンプ回転数Ｎｐが無負荷最高回転数ＮＭＲ未満であると判定した場合、Ｓ１０４に進む。
【００５６】
Ｓ１０４では、加圧室圧センサ３１及びタペット室圧センサ３２から加圧室圧力Ｐｋ及びタペット室圧力Ｐｔを読み込み、Ｓ１０５に進む。Ｓ１０５では、ポンプ回転数Ｎｐに対応する加圧室圧力及びタペット室圧力の制御目標値Ｐｋｔ，Ｐｔｔを算出し、Ｓ１０６に進む。
【００５７】
具体的に、Ｓ１０５では、ポンプ回転数Ｎｐに対応する加圧室圧力Ｐｋ及びタペット室圧力Ｐｔの制御目標値を示した線図に基づいて、設定される。これらＮｐ−Ｐｋ線図及びＮｐ−Ｐｔ線図は、予め規定されており、制御ユニット５０のフラッシュメモリに格納されている。Ｓ１０５では、Ｎｐ−Ｐｋ線図及びＮｐ−Ｐｔ線図から、現在のポンプ回転数Ｎｐに対応する値を、制御目標値Ｐｋｔ，Ｐｔｔとして読み取る。
【００５８】
以上の制御目標値Ｐｋｔ，Ｐｔｔは、カム部２９とカムローラ２７との間に生じるヘルツ面圧Ｐｈと、カム部２９とタペット２５との間の摺動速度Ｖとの積であるＰｈＶ値が、予め設定された限界閾値を超えないように設定される。こうした設定により、カムローラ２７の焼き付きが防がれ得る。具体的な関係式は、下記の式１となる。
（式１）  ｛Ｐｋ×Ａｋ＋Ｐｔ（Ａｔ−Ａｋ）｝×Ｖ／Ａｓ  ＜  Ｐｈ×Ｖ
上記の式１において、Ａｋはプランジャ２４の頂面の面積であり、Ａｔはタペット収容室２２に望むタペット２５の受圧面積であり、Ａｓはカム部２９とカムローラ２７との接触面積である。以上の式１は、下記の式２のように変形可能である。
（式２）  Ｐｋ×Ａｋ＋Ｐｔ（Ａｔ−Ａｋ）  ＜  Ｐｈ×Ａｓ
上記の式２の関係が保たれる加圧室圧力Ｐｋ及びタペット室圧力Ｐｔとなるように、制御目標値Ｐｋｔ，Ｐｔｔは制御される。加圧室圧力Ｐｋは吸込制御弁４３の閉弁時期ＴＦＥにより制御され、タペット室圧力Ｐｔはタペット室圧制御弁４７のデューティ比ＰＴＶｄｕｔｙによって制御される。
【００５９】
Ｓ１０６では、吸込制御弁４３の閉弁時期ＴＦＥと、タペット室圧制御弁４７へ出力される制御信号のデューティ比ＰＴＶｄｕｔｙとを演算し、Ｓ１０７に進む。吸込制御弁４３の閉弁時期ＴＦＥは、Ｓ１０４にて読み込んだ加圧室圧力Ｐｋと、Ｓ１０５にて設定した制御目標値Ｐｋｔとに基づいて設定される。吸込制御弁４３の閉弁時期ＴＦＥは、制御目標値Ｐｋｔと加圧室圧力Ｐｋとの正差分が大きくなるほど、早い時期に設定される。
【００６０】
閉弁時期ＴＦＥについてさらに詳記すると、加圧室圧力Ｐｋの上昇は、下記の式３によって表現される。
（式３）  ΔＰｋ  ＝  Ｅ×ΔＶｋ／Ｖｋ
上記の式３において、Ｖｋはプランジャ２４の行程容積であり、Ｅは弾性係数である。加圧室圧力Ｐｋと上記ΔＰｋとの合計が制御目標値Ｐｋｔとなるように、吸込制御弁４３の閉弁後に圧縮される容積ΔＶｋが決定される。閉弁時期ＴＦＥは、閉弁後の圧縮容積がΔＶｋとなるプランジャ行程、即ちカム位相に吸込制御弁４３を閉弁させるよう設定される。
【００６１】
タペット室圧制御弁４７のデューティ比ＰＴＶｄｕｔｙは、Ｓ１０４にて読み込んだタペット室圧力Ｐｔと、Ｓ１０５にて設定した制御目標値Ｐｔｔとに基づいて設定される。フラッシュメモリに格納された制御用のデータには、制御目標値Ｐｔｔ及びタペット室圧力Ｐｔの差分に対応したデューティ比ＰＴＶｄｕｔｙを示す相関線が、制御目標値Ｐｔｔ毎に予め設定されている。タペット室圧力の制御目標値Ｐｔｔが低いほど、デューティ比ＰＴＶｄｕｔｙは、１００に近い値に設定される。その結果、タペット室圧制御弁４７は、タペット収容室２２から流出するＤＭＥ燃料量を増やして、タペット室圧力Ｐｔを降下させる。
【００６２】
タペット室圧力Ｐｔは、下死点から上死点へ向かうプランジャ行程において、ジャンプの抑制効果が継続的に発揮されるよう、制御目標値Ｐｔｔへ向けて常時制御される。タペット２５の変位によって上昇しようとするタペット室圧力Ｐｔは、タペットオリフィス４６ａを通じたＤＭＥ燃料の排出によって相殺される。尚、タペット収容室２２の圧力が上限値（例えば３ＭＰａ）を超えると、タペット室圧制御弁４７及び安全弁４６ｂの開放によって、タペット室圧力Ｐｔは強制的に降下される。
【００６３】
Ｓ１０７では、吸込制御弁４３及びタペット室圧制御弁４７へ向けて出力する制御信号を、Ｓ１０６にて演算した閉弁時期ＴＦＥ及びデューティ比ＰＴＶｄｕｔｙを反映した信号に更新し、これらの制御信号の出力を開始して、Ｓ１０８に進む。
【００６４】
Ｓ１０８では、加圧室圧力について制御目標値から計測値を引いた差分（Ｐｋｔ−Ｐｋ）、及びタペット室圧力について制御目標値から計測値を引いた差分（Ｐｔｔ−Ｐｔ）が、それぞれの所定の閾値ΔＰｋ，ΔＰｔ未満であるか否かを判定する。加圧室圧力及びタペット室圧力の各差分が、ゼロを超えており、且つ各閾値ΔＰｋ，ΔＰｔ未満である場合、各圧力Ｐｋ，Ｐｔが制御目標値Ｐｋｔ，Ｐｔｔに実質的に一致したとみなし、一連の処理を終了する。一方で、少なくとも一方の差分がゼロから閾値までの範囲から外れている場合には、Ｓ１０１に戻り、各圧力Ｐｋ，Ｐｔの調整を継続する。以上のように、制御ユニット５０は、加圧室圧力Ｐｋ及びタペット室圧力Ｐｔが各制御目標値Ｐｋｔ，Ｐｔｔとなるように、フィードバック制御を行う。
【００６５】
ここまで説明した第一実施形態のように、タペット収容室２２及びカム収容室２３がタペット２５によって互いに区画された構成では、タペット収容室２２及びカム収容室２３の圧力の差がタペット２５に作用し得る。故に、タペット室圧制御弁４７によるタペット収容室２２の圧力制御によれば、無負荷運転時において、タペット２５は、スプリング２６による付勢力だけでなく、タペット収容室２２の圧力による油圧力によっても、カム部２９に押し当てられる（図５参照）。
【００６６】
このようなタペット収容室２２の油圧力は、カム部２９の位相が最大リフトとなる上死点以前から、ジャンプの発生を防ぐ方向の力としてスプリング２６による押し当てを補助できる。故に、無負荷運転状態におけるプランジャ２４及びタペット２５のジャンプは、効果的に抑制される。その結果、ジャンプの発生する回転数を引き上げることが可能となるので、無負荷最高回転数ＮＭＲの上昇が実現される。
【００６７】
加えて、タペット２５の受圧面積Ａｔは、プランジャ２４の頂面の面積Ａｋよりも大きい。故に、タペット収容室２２の圧力を加圧室２１のような高圧にしなくても、例えばフィード圧力を利用するだけでも、タペット収容室２２の圧力は、スプリング２６による押し当てを補助する作用を顕著に発揮し、ジャンプの効果的な抑制を実現できる。加えて、プランジャ２４とタペット２５の間の応力が過大となる事態も回避され得る。
【００６８】
また第一実施形態では、無負荷運転状態におけるタペット２５は、加圧室２１に吸い込まれたＤＭＥ燃料の圧力によっても、プランジャ２４と一体でカム部２９へ向けて押される。加圧室２１のＤＭＥ燃料は、カム部２９の位相が上死点に到達する以前にも、プランジャ２４をカム部２９へ向けて押す油圧力を作用させる。故に、無負荷運転状態におけるプランジャ２４及びタペット２５のジャンプは、さらに効果的に抑制される。
【００６９】
さらに第一実施形態によれば、カム部２９及びカムローラ２７の接触部分に生じるヘルツ面圧Ｐｈと、カム部２９及びカムローラ２７間の摺動速度Ｖとの積が予め設定された限界閾値を超えないよう、タペット収容室２２及び加圧室２１の各圧力は、制御される。以上によれば、カム部２９とタペット２５との接触部分に過剰な応力が作用して、焼き付き等により、接触部分を損傷させてしまう事態は回避される。その結果、カム部２９及びカムローラ２７の強化を行わなくても、プランジャ２４及びタペット２５のジャンプは効果的に抑制される。
【００７０】
加えて第一実施形態では、無負荷運転状態であり、且つ、ポンプ回転数Ｎｐが定格回転数Ｎｒａｔｅｄを超えた場合に、タペット収容室２２の燃料圧力が制御される。定格回転数Ｎｒａｔｅｄよりも低い回転速度域においては、ジャンプ発生の虞は少ない。故に、定格回転数Ｎｒａｔｅｄ以上となった場合に制御を実施することにより、タペット収容室２２における燃料圧力の不要な上昇は、防がれ得る。
【００７１】
また第一実施形態のように、内燃機関１１０へＤＭＥ燃料を供給する燃料供給システムでは、ＤＭＥ燃料が気化しないように、フィードポンプ１０から吐出される燃料のフィード圧力は、例えば軽油等の液体燃料を供給する形態の圧力よりも高く設定される。故に、タペット収容室２２とカム収容室２３との差圧を大きくして、強い油圧力を発生させることが可能となる。
【００７２】
尚、第一実施形態において、ポンプハウジング２０が「ケース体」に相当し、プランジャ２４が「プランジャ部」に相当し、タペット２５が「タペット部」に相当し、スプリング２６が「バネ部」に相当する。また、吸込制御弁４３が「吸込制御部」に相当し、タペット室圧制御弁４７が「圧力制御部」に相当し、サプライポンプ１００が「燃料ポンプ」に相当し、内燃機関１１０が「機関」に相当する。
【００７３】
（第二実施形態）
図６に示す本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態によるサプライポンプ２００では、無負荷運転状態において、カム収容室２３に充填された燃料によってタペット２５及びカムローラ２７がカム部２９から浮上するよう、カム収容室２３の圧力が制御される。以下、カム室圧力Ｐｃｃを保持及び制御を実現する構成として、カム収容室２３、潤滑流路２３５、逆止弁２４４ｂ、カム室圧センサ２３１、排出流路２３７、オーバーフローオリフィス４９ｂ及び安全弁２４９ｃ、並びにカム室圧制御弁２４８等の詳細を説明する。
【００７４】
尚、第二実施形態のサプライポンプ２００の戻り流路２３６からは、安全弁４６ｂ（図１参照）を通過する分岐路が省略されている。加えて、戻り流路２３６に設けられたタペット室圧制御弁２４７は、第一実施形態のようなデューティ制御型のバルブではなく、タペット収容室２２の圧力が例えば１ＭＰａ以下となった場合に開弁する自動弁とされる。
【００７５】
カム収容室２３には、潤滑流路２３５を通じて、ＤＭＥ燃料が供給される。潤滑流路２３５は、ポンプハウジング２２０の内周壁とタペット２５との摺動面にＤＭＥ燃料を供給する一方の分岐路と、カム収容室２３にＤＭＥ燃料を充填させる他方の分岐路とに分岐されている。他方の分岐路には、逆止弁２４４ｂが設けられている。逆止弁２４４ｂは、一方の分岐路に設けられた逆止弁４４ｂと同様に、吸込流路３３へ向かうＤＭＥ燃料の逆流を防ぐ。
【００７６】
潤滑流路２３５は、一方の分岐路により、タペット収容室２２の入口に、カムオリフィス４４ａを介して、フィード圧力まで昇圧されたＤＭＥ燃料を供給する。潤滑流路２３５は、他方の分岐路により、カム収容室２３の入口に、カムオリフィス４４ａを介さずに、フィード圧力まで昇圧されたＤＭＥ燃料を供給する。以上の構成により、カム収容室２３からタペット収容室２２へと、タペット２５の外周壁とポンプハウジング２０の外周壁との間に生じる隙間を介して、ＤＭＥ燃料が移動する。こうして隙間に侵入したＤＭＥ燃料が、摺動するタペット２５の潤滑に供される。
【００７７】
カム室圧センサ２３１は、制御ユニット５０と電気的に接続された圧力センサである。カム室圧センサ２３１は、カム収容室２３の圧力を計測し、カム収容室２３の圧力に対応した出力を制御ユニット５０へ向けて出力する。
【００７８】
排出流路２３７は、カム収容室２３から排出されるＤＭＥ燃料を、燃料タンク９０へ向けて流通させる。排出流路２３７は、三つの分岐路に分岐されている。各分岐路のそれぞれには、オーバーフローオリフィス４９ｂ、安全弁２４９ｃ、及びカム室圧制御弁２４８が並列で設けられている。
【００７９】
オーバーフローオリフィス４９ｂの絞り面積は、戻り流路２３６に設けられたタペットオリフィス４６ａの絞り面積よりも小さくされている。オーバーフローオリフィス４９ｂを通じて所定流量のＤＭＥ燃料がカム収容室２３から排出されることで、カム部２９及びカムローラ２７等の冷却に必要とされるＤＭＥ燃料の循環が確保されている。安全弁２４９ｃは、戻り流路２３６に設けられた安全弁４６ｂと実質的に同一の構成である。安全弁２４９ｃは、カム収容室２３内の圧力が所定の上限圧力を超えた場合に開弁することで、カム収容室２３からのＤＭＥ燃料の排出を許容する。
【００８０】
カム室圧制御弁２４８は、カム収容室２３からのＤＭＥ燃料の排出量を制御することで、カム収容室２３の燃料圧力を制御する。カム室圧制御弁２４８は、制御ユニット５０と電気的に接続された電磁弁であり、ポンプハウジング２２０に固定されている。カム室圧制御弁２４８は、デューティ制御型のバルブである。カム室圧制御弁２４８は、定格回転数Ｎｒａｔｅｄを下回る通常の回転速度領域では、開放状態とされる。カム室圧制御弁２４８は、定格回転数Ｎｒａｔｅｄを上回る回転速度領域では、制御ユニット５０によって開弁率を制御される。その結果、カム室圧制御弁２４８の開弁率が下げられることにより、カム収容室２３の圧力が上昇する。
【００８１】
以上のサプライポンプ２００は、定格回転数Ｎｒａｔｅｄから無負荷最高回転数ＮＭＲまでの領域において、差圧Ｐｃｃ−Ｐｔに基づく油圧力がスプリング２６の付勢力Ｆｓよりも大きい状態を維持する（Ｆｓ＜Ａｔ×（Ｐｃｃ−Ｐｔ））。その結果、プランジャ２４のリフト量Ｈｋは、カム部２９のリフト量Ｈｃと余裕代αとの合計を上回り続ける（Ｈｃ＋α≦Ｈｋ）。
【００８２】
このように、無負荷最高回転数ＮＭＲを上昇させるための圧力制御の詳細を、図７及び図８に基づき、図６を参照しつつ説明する。図７及び図８のフローチャートに示される圧力制御処理は、内燃機関１１０への燃料供給の開始に基づき制御ユニット５０によって開始され、車両の電源がオフ状態とされるまで繰り返される。尚、Ｓ２０１〜Ｓ２０３は、第一実施形態のＳ１０１〜Ｓ１０３（図３参照）と実質的に同一であるため説明を省略する。
【００８３】
Ｓ２０４では、加圧室圧センサ３１、タペット室圧センサ３２、カム室圧センサ２３１から、加圧室圧力Ｐｋ、タペット室圧力Ｐｔ、及びカム室圧力Ｐｃｃを読み込み、Ｓ２０５に進む。Ｓ２０５では、タペット２５をカム部２９から浮上させるためのカム室圧力Ｐｃｃの制御目標値Ｐｃｃｔを算出し、Ｓ２０６に進む。
【００８４】
具体的に、制御目標値Ｐｃｃｔは、Ｓ２０４にて読み込まれたタペット室圧力Ｐｔ及び加圧室圧力Ｐｋ（一定）の計測値を用いて、下記の式４を満たす範囲の中間値に設定される（Ｓ２０５の相関図も参照）。
（式４）  Ｆｓ１＋Ｐｋ×Ａｋ  ＞  （Ｐｃｃ−Ｐｔ）×Ａｔ  ＞  Ｆｓ２＋Ｐｋ×Ａｋ
上記の式４において、Ｆｓ１はスプリング２６における密着荷重であり、Ｆｓ２はスプリング２６における浮遊バネ力である。
【００８５】
図６に示すように、カム室圧力Ｐｃｃの下限値は、｛Ｆｓ２＋Ｐｋ×Ａｋ｝／Ａｔとされる。一方、カム室圧力Ｐｃｃの上限値は、｛Ｆｓ１＋Ｐｋ×Ａｋ｝／Ａｔ及び所定値（３ＭＰａ）のうちで低い方の値とされる。そして、制御目標値Ｐｃｃｔは、現在のタペット室圧力Ｐｔに対応する上限値と下限値の中間の値に設定される。
【００８６】
Ｓ２０６では、カム室圧制御弁２４８へ出力される制御信号のデューティ比ＰｃｃＶｄｕｔｙを演算し、Ｓ２０７に進む。カム室圧制御弁２４８のデューティ比ＰｃｃＶｄｕｔｙは、Ｓ２０４にて読み込んだカム室圧力Ｐｃｃと、Ｓ２０５にて設定した制御目標値Ｐｃｃｔとに基づいて設定される。フラッシュメモリに格納された制御用のデータには、制御目標値Ｐｃｃｔ及びカム室圧力Ｐｃｃの差分に対応したデューティ比ＰｃｃＶｄｕｔｙを示す相関線が、制御目標値Ｐｃｃｔ毎に予め設定されている。
【００８７】
例えば、Ｆｓ１＋Ｐｋ×Ａｋ＝（Ｐｃｃ−Ｐｔ）×Ａｔとなる場合には、デューティ比ＰｃｃＶｄｕｔｙは１００に設定される。一方、（Ｐｃｃ−Ｐｔ）×Ａｔ＝Ｆ２＋Ｐｋ×Ａｋとなる場合には、デューティ比ＰｃｃＶｄｕｔｙは０に設定される。また、計測されたカム室圧力Ｐｃｃが３ＭＰａを超える場合には、カム室圧制御弁２４８を開放状態とすることで、カム室圧力Ｐｃｃの強制的な降下が実施される。
【００８８】
Ｓ２０７では、カム室圧制御弁２４８へ向けて出力する制御信号を、Ｓ２０６にて演算したデューティ比ＰｃｃＶｄｕｔｙを反映した信号に更新し、制御信号の出力を開始して、Ｓ２０８に進む。加えてＳ２０７では、タペット室圧制御弁２４７への制御信号の出力も実施される。タペット室圧制御弁２４７は、制御信号に基づいて開放状態とされる。
【００８９】
Ｓ２０８では、カム室圧力について計測値から制御目標値を引いた差分（Ｐｃｃ−Ｐｃｃｔ）が、ゼロ以上且つ所定の閾値ΔＰｃｃ（例えば０．１ＭＰａ）未満であるか否かを判定する。カム室圧力についての差分がゼロ以上且つ閾値ΔＰｃｃ未満である場合、カム室圧力Ｐｃｃが制御目標値Ｐｃｃｔ，Ｐｔｔに実質的に一致したとみなし、一連の処理を終了する。一方で、差分がマイナスか、又はΔＰｃｃを超えている場合には、Ｓ２０１に戻り、カム室圧力Ｐｃｃの調整を継続する。以上のように、制御ユニット５０は、カム室圧力Ｐｃｃが制御目標値Ｐｃｃｔとなるように、フィードバック制御を行う。
【００９０】
ここまで説明した第二実施形態では、無負荷運転時において、タペット２５は、スプリング２６によってカム部２９へ向けて押さ下げられていても、カム収容室２３の圧力によってカム部２９から浮上した状態となる。こうしたカム収容室２３の圧力は、カム位相が最大リフトに到達する以前から作用し、ジャンプの発生を防ぎ得る。したがって、無負荷運転状態におけるプランジャ２４、タペット２５、及びカムローラ２７等のジャンプは、効果的に抑制される。
【００９１】
尚、第二実施形態において、ポンプハウジング２２０が「ケース体」に相当し、カム室圧制御弁２４８が「圧力制御部」に相当し、サプライポンプ２００が「燃料ポンプ」に相当する。
【００９２】
（他の実施形態）
以上、本発明による複数の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
【００９３】
上記第二実施形態の変形例１において、カム室圧制御弁は、第二実施形態のようなデューティ制御型の電磁弁ではなく、単純に全開と全閉とを切り替えるオンオフ制御型の電磁弁とされている。加えて変形例１では、タペット室圧制御弁を含む戻り流路の分岐路が省略されている。以上の構成における圧力制御処理では、ポンプ回転数Ｎｐが定格回転数Ｎｒａｔｅｄを超え且つ無負荷最高回転数ＮＭＲ未満である場合に、Ｓ２０５（図７参照）による制御目標値の算出が省略され、タペット室圧制御弁を励起して閉弁させる制御信号が出力される。但し、カム室圧力Ｐｃｃが所定の上限値（３ＭＰａ）を超えている場合には、Ｓ２０５及びＳ２０６（図７参照）に相当する処理により、カム室圧制御弁は、強制的に開弁状態とされる。さらに、カム室圧制御弁を閉弁してもカム室圧力Ｐｃｃがタペット等を浮上可能な圧力に達しない場合には、フィードポンプの回転数が制御される。以上によってフィード圧力が高められることで、カム室圧力Ｐｃｃは、タペットの浮上に必要な圧力まで上昇可能となる。
【００９４】
上記第一実施形態において、安全弁４６ｂを含む戻り流路３６の分岐路（図１参照）は、省略可能である。こうした形態では、タペット室圧制御弁４７（図１参照）が、安全弁４６ｂの機能を兼ねるよう作動する。また、上記第二実施形態において、タペット室圧制御弁２４７を含む戻り流路２３６の分岐路（図６参照）、及び安全弁２４９ｃを含む排出流路２３７の分岐路（図６参照）は、それぞれ省略可能である。安全弁２４９ｃ等を省略する形態では、カム室圧制御弁２４８（図６参照）が、安全弁２４９ｃの機能を兼ねるよう作動する。
【００９５】
上記実施形態において、タペット収容室及びカム収容室に供給される流体は、ＤＭＥ燃料であった。しかし、ＤＭＥ燃料とは異なる液化ガス燃料、液体燃料、気体燃料、潤滑油、及び空気等が、タペット収容室及びカム収容室にて圧力を発生させる流体として採用可能である。尚、ＤＭＥ燃料は、ジメチルエーテルを含有する燃料であれば、例えばジメチルエーテルと軽油とを任意の割合で混合した高濃度のＤＭＥ混合燃料であってもよく、ジメチルエーテルが１００％の燃料であってもよい。
【００９６】
そして、本発明を適用した燃料ポンプは、車両、船舶、鉄道車両、及び航空機等に搭載された内燃機関及び外燃機関、並びに発電用の内燃機関及び外燃機関等と組み合わされて、これらの機関へ向けて燃料を吐出することができる。
【符号の説明】
【００９７】
１０  フィードポンプ、２０，２２０  ポンプハウジング（ケース体）、２１  加圧室、２２  タペット収容室、２３  カム収容室、２４  プランジャ（プランジャ部）、２５  タペット（タペット部）、２６  スプリング（バネ部）、２７  カムローラ、４３  吸込制御弁（吸込制御部）、４７  タペット室圧制御弁（圧力制御部）、２４８  カム室圧制御弁（圧力制御部）、９０  燃料タンク、１００，２００  サプライポンプ、１１０  内燃機関（機関）、Ｐｈ  ヘルツ面圧、Ｖ  摺動速度
【図１】
0006358175.tif 000002
【図２】
0006358175.tif 000003
【図３】
0006358175.tif 000004
【図４】
0006358175.tif 000005
【図５】
0006358175.tif 000006
【図６】
0006358175.tif 000007
【図７】
0006358175.tif 000008
【図８】
0006358175.tif 000009