(57)【要約】【課題】燃料噴射ポンプ１において、コストを上げることなく、低圧ポンプ１３の供給圧力が非吸入状態の第１、２加圧室７、８などにかかるのを防止することにある。【解決手段】燃料噴射ポンプ１の調量弁１１において、弁体４４の内部には、低圧ポンプ１３により供給された燃料の燃料通路４９を形成し、燃料通路４９の周壁には燃料通路４９の燃料を流出させる流出開口部５０を設けるとともに、弁体４４を収容するボディ４５には第１、２吐出口４２、４３を弁体４４の変位方向に配列する。そして、ソレノイド４１への通電により弁体４４を変位させて、流出開口部５０と第１、２吐出口４２、４３とを順次に一致させることにより、燃料通路４９の燃料を第1、２加圧室７、８に順次に吸入させる。これにより、コストを上げることなく、低圧ポンプ１３の供給圧力が非吸入状態の第１、２加圧室７、８にかかるのを防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料が加圧される２つ以上の加圧室と、
前記２つ以上の加圧室の各燃料入口および燃料タンクを接続する燃料流路に設けられ、前記燃料タンクから前記２つ以上の加圧室に吸入される燃料量を調節する１つの調量弁とを備え、
前記１つの調量弁は、１つの吸入口と、前記２つ以上の加圧室の各燃料入口と個別の燃料流路で接続される２つ以上の吐出口とを有し、
前記１つの吸入口が前記２つ以上の吐出口のいずれか１つと連通している２つ以上の連通パターン、および前記１つの吸入口が前記２つ以上の吐出口のいずれとも連通していない遮断パターンの３つ以上のパターンを、内部に具備された弁体の変位により切り換えることができる燃料噴射ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射ポンプにおいて、
前記加圧室は、燃料を加圧するプランジャおよびこのプランジャを摺動自在に収容するシリンダにより形成されることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の気筒に燃料を噴射供給するため、コモンレール等の燃料配管へ燃料を圧送する燃料噴射ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ディーゼルエンジン等の内燃機関の気筒に燃料を噴射供給する燃料噴射装置では、燃料をコモンレール等の燃料配管へ圧送する燃料噴射ポンプが用いられている。そして、この燃料噴射ポンプにより圧送された燃料は、燃料配管を経由して、例えば、各気筒に搭載されたインジェクタ４から噴射される。
【０００３】
この燃料噴射ポンプは、例えば、内燃機関により駆動されるカム機構と、このカム機構により駆動されて燃料を加圧するプランジャおよびこのプランジャを摺動自在に収容するシリンダを有して加圧室を形成する高圧ポンプエレメントと、加圧室へ吸入される燃料量を調節する調量弁と、燃料タンクから燃料を吸引するとともに、調量弁を経て加圧室へ供給する低圧ポンプと、加圧室から調量弁への逆流を防止する逆止弁とを備える。そして、プランジャの駆動により、加圧室の拡大と縮小とが交互に繰り返され、この加圧室の拡大および縮小により、燃料の吸入と圧送とが繰り返される。
【０００４】
この燃料噴射ポンプでは、通常、２つ以上の高圧ポンプエレメントが備えられ、１つの調量弁から吐出された燃料が、各高圧ポンプエレメントの加圧室へ順次に吸入される。このため、１つの調量弁が具備する１つの吐出口と、各々の加圧室が具備する吸入口とは、２つ以上に分岐した燃料通路で連結されている。また、２つ以上の逆止弁が、分岐した各々の燃料通路に分かれて配置され、各々の加圧室から調量弁への逆流を防止している。
【０００５】
しかし、この構造によると、１つの加圧室へ燃料が吸入されている間、すべての逆止弁が開くため、他の加圧室にも低圧ポンプによる燃料の供給圧力がかかってしまう。このため、加圧室ごとに正確に燃料を吸入することができず、噴射圧力ひいては噴射量のばらつき要因となってしまう。また、逆止弁や加圧室を構成するプランジャなどに無用の圧力負荷がかかってしまう。
【０００６】
そこで、高圧ポンプエレメントごとに調量弁を配置する構造が採用されている（例えば、特許文献１参照）。この構造では、各加圧室の吸入口と各調量弁の吐出口とを、別々の燃料通路で連結している。よって、調量弁の吐出口を開閉することにより、１つの加圧室に燃料が吸入されている間は、他の加圧室に低圧ポンプによる供給圧力がかからないようにすることができる。このため、噴射量のばらつき、および逆止弁などにかかる無用の圧力負荷などの問題を解消することができる。
【０００７】
このような燃料噴射ポンプ１００は、例えば図３に示すように、内燃機関（図示せず）により駆動されるカム機構１０１と、第１、２加圧室１０２、１０３を形成するとともにカム機構１０１により駆動されて燃料をコモンレールへ圧送する第１、２高圧ポンプエレメント１０４、１０５と、第１、２加圧室１０２、１０３に吸入される燃料量を調節する第１、２調量弁１０６、１０７と、燃料タンク（図示せず）から燃料を吸引するとともに、第１、２調量弁１０６、１０７を経て第１、２加圧室１０２、１０３へ燃料を供給する低圧ポンプ１０８と、コモンレールから第１、２加圧室１０２、１０３への逆流を防止する第１、２圧送側逆止弁１０９、１１０と、第１、２加圧室１０２、１０３から第１、２調量弁１０６、１０７への逆流を防止する第１、２吸入側逆止弁１１１、１１２とを備える。
【０００８】
カム機構１０１は、内燃機関により回転駆動されるポンプ駆動軸１１３、ポンプ駆動軸１１３と同軸的に形成された楕円筒状のカム面１１４を具備するインナカム１１５、カム面１１４により回転駆動される第１、２カムローラ１１６、１１７を有する。
【０００９】
第１高圧ポンプエレメント１０４は、燃料を加圧する第１短、長プランジャ１１８、１１９および第１短、長プランジャ１１８、１１９を摺動自在に収容する第１シリンダ（図示せず）を有する。第１短、長プランジャ１１８、１１９は、互いに一端面同士が向かい合うとともに、この２つの一端面と第１シリンダの内周壁とで燃料が加圧される第１加圧室１０２が形成される。第１短、長プランジャ１１８、１１９の他端側には、第１カムローラ１１６を回転摺動自在に収容する第１シュー１２０が形成されている。
【００１０】
第２高圧ポンプエレメント１０５も、同様に第２短、長プランジャ１２１、１２２および第２シリンダ（図示せず）を有して第２加圧室１０３を形成している。また、第２短、長プランジャ１２１、１２２の他端側には、同様に第２カムローラ１１７を収容する第２シュー１２３が形成されている。
ここで、第１、２高圧ポンプエレメント１０４、１０５は、互いに９０°をなすとともに、軸方向（インナカム１１５の回転軸方向）に離れて配置されている。
【００１１】
第１調量弁１０６は、通電により磁界を発生させる第１ソレノイド１２４、第１ソレノイド１２４により同軸的に変位されるとともに第１加圧室１０２の吸入口（図示せず）へ通じる第１吐出口１２５を開閉する第１弁体１２６、第１弁体１２６を第１ソレノイド１２４による変位方向と逆方向に付勢する第１スプリング１２７、磁気回路を構成する第１ステータ１２８などを有する。第２調量弁１０７も、同様に第２ソレノイド１２９、第２加圧室１０３の吸入口（図示せず）へ通じる第２吐出口１３０を開閉する第２弁体１３１、第２スプリング１３２、第２ステータ１３３などを有する。
【００１２】
そして、ポンプ駆動軸１１３の回転とともにインナカム１１５が回転すると、例えば、カム面１１４により第１カムローラ１１６が回転駆動されるとともに、第１短、長プランジャ１１８、１１９が軸心（インナカム１１５の回転中心）に向かって押圧される。これにより、第１加圧室１０２が縮小されるとともに、第１加圧室１０２の燃料が高圧化されて押し出される。押し出された高圧燃料は、図３のＸに示すごとく第１圧送側逆止弁１０９を開くとともに、コモンレールへと圧送される。
【００１３】
第１高圧ポンプエレメント１０４で圧送が行われている間、第２調量弁１０７の第２ソレノイド１２９には通電が行われて第２弁体１３１が変位し、第２吐出口１３０が開かれている。これにより、図３のＹに示すように、低圧ポンプ１０８により供給された燃料が第２吸入側逆止弁１１２を開くとともに第２加圧室１０３へ吸入される。この吸入にともない第２加圧室１０３が拡大する。
【００１４】
この間、第１調量弁１０６の第１ソレノイド１２４には通電が行われず、第１吐出口１２５が第１弁体１２６により閉じられている。これにより、低圧ポンプ１０８による供給圧力は第１弁体１２６により遮断されているため、第１吸入側逆止弁１１１は開かれていない。
【００１５】
図３の状態からインナカム１１５がさらに回転すると、第１加圧室１０２からの圧送が終わって第１圧送側逆止弁１０９が閉じられるとともに、第２加圧室１０３からの圧送が始まって第２圧送側逆止弁１１０が開かれる。同時に、第２ソレノイド１２９への通電が停止されて第２弁体１３１が第２吐出口１３０を閉じるとともに、第１ソレノイド１２４への通電が開始されて第１弁体１２６が第１吐出口１２５を開放する。これにより、第２吸入側逆止弁１１２が閉じられて第２加圧室１０３への吸入が終わるとともに、第１吸入側逆止弁１１１が開かれて第１加圧室１０２への吸入が始まる。
【００１６】
このように、燃料噴射ポンプ１００では、第１加圧室１０２に燃料が吸入されている間、第２加圧室１０３および第２吸入側逆止弁１１２には、低圧ポンプ１０８による供給圧力がかからない。また、第２加圧室１０３に燃料が吸入されている間、第１加圧室１０２および第１吸入側逆止弁１１１には、低圧ポンプ１０８による供給圧力がかからない。このため、噴射量のばらつき、および第１、２吸入側逆止弁１１１、１１２などにかかる無用の圧力負荷などの問題を解消することができる。
【００１７】
しかし、燃料噴射ポンプ１００のように、高圧ポンプエレメントごとに調量弁を配置する構造では、高圧ポンプエレメントと同数の調量弁が必要になるため、コストが高くなってしまう。
【特許文献１】特開２０００−２８２９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明が解決しようとする課題は、燃料噴射ポンプにおいて、コストを上げることなく、低圧ポンプの供給圧力が非吸入状態の加圧室、逆止弁などにかかるのを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の発明によれば、燃料噴射ポンプは、２つ以上の加圧室と１つの調量弁とを備え、１つの調量弁は、１つの吸入口と、２つ以上の加圧室の各燃料入口と個別の燃料流路で接続される２つ以上の吐出口とを有している。１つの調量弁は、１つの吸入口が２つ以上の吐出口のいずれか１つと連通している２つ以上の連通パターン、および１つの吸入口が２つ以上の吐出口のいずれとも連通していない遮断パターンの３つ以上のパターンを、内部に具備された弁体の変位により切り換えることができる。
【００２０】
これにより、１つの吸入口と２つ以上の吐出口の１つとが連通して２つ以上の加圧室の１つに燃料が吸入されている間、他の加圧室へ通じる吐出口は閉じられている。このため、１つの加圧室へ燃料が吸入されている間、他の加圧室には低圧ポンプによる燃料の供給圧力がかからない。この結果、コストを上げることなく、１つの調量弁で、加圧室ごとに正確に燃料を吸入することができるとともに、逆止弁やプランジャなどに無用の圧力負荷がかかるのを防止することができる。
【００２１】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の発明によれば、加圧室は、燃料を加圧するプランジャおよびこのプランジャを摺動自在に収容するシリンダにより形成されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
燃料噴射ポンプの調量弁において、弁体の内部には、低圧ポンプにより供給された燃料の燃料通路を形成し、燃料通路の周壁には燃料通路の燃料を流出させる１つの開口部を設けるとともに、弁体を収容するボディには２つ以上の吐出口を弁体の変位方向に配列する。そして、ソレノイドへの通電により弁体を変位させて、１つの開口部と２つ以上の吐出口とを順次に一致させることにより、燃料通路の燃料を２つ以上の加圧室に順次に吸入させる。これにより、コストを上げることなく、低圧ポンプの供給圧力が非吸入状態の加圧室等にかかるのを防止する。
【実施例１】
【００２３】
〔実施例１の構成〕
本実施例の構成を図面に基づいて説明する。本実施例の燃料噴射ポンプ１は、例えば、図２（ａ）に示すごとく高圧の燃料を蓄圧するコモンレール２を備え、コモンレール２から内燃機関（図示せず）の各気筒に燃料を噴射供給する蓄圧式の燃料噴射装置３に用いられている。
【００２４】
燃料噴射装置３は、燃料を圧送するとともに、圧送される燃料量を調節する調量弁１１を有する燃料噴射ポンプ１と、燃料噴射ポンプ１から圧送された燃料を高圧状態で蓄圧するコモンレール２と、内燃機関の各気筒に搭載されるとともに、コモンレール２に圧送された燃料を内燃機関の各気筒に噴射するインジェクタ４と、コモンレール２の燃料圧力に応じて調量弁１１を制御する制御手段５とを備える。
【００２５】
燃料噴射ポンプ１は、例えば図１（ａ）に示すように、内燃機関により駆動されるカム機構６と、第１、２加圧室７、８を形成するとともにカム機構６により駆動されて燃料をコモンレール２へ圧送する第１、２高圧ポンプエレメント９、１０と、第１、２加圧室７、８に吸入される燃料量を調節する調量弁１１と、燃料タンク１２から燃料を吸引するとともに、調量弁１１を経て第１、２加圧室７、８へ燃料を供給する低圧ポンプ１３と、コモンレール２から第１、２加圧室７、８への逆流を防止する第１、２圧送側逆止弁１４、１５と、第１、２加圧室７、８から調量弁１１への逆流を防止する第１、２吸入側逆止弁１６、１７とを備える。
【００２６】
調量弁１１と第１吸入側逆止弁１６とは第１燃料流路１８で連結され、燃料は第１燃料流路１８を通って調量弁１１から第１吸入側逆止弁１６に流れる。また、第１吸入側逆止弁１６と第１加圧室７とは第１燃料流路１９、２０で連結され第１加圧室７と第１圧送側逆止弁１４とは第１燃料流路２０、２１で連結されている。第１燃料流路２０は、第１加圧室７への燃料の吸入口（図示せず）へ接続されている。なお、この吸入口は、圧送時に吐出口として機能する。このため、第１燃料流路２０では、吸入時と圧送時とで互いに逆向きに燃料が流れる。調量弁１１と第２吸入側逆止弁１７との間、第２吸入側逆止弁１７と第２加圧室８との間、第２加圧室８と第２圧送側逆止弁１５との間も第１燃料流路１８、１９、２０、２１と同様の第２燃料流路２２、２３、２４、２５で連結されている。
【００２７】
カム機構６は、内燃機関により回転駆動されるポンプ駆動軸２６、ポンプ駆動軸２６と同軸的に形成された楕円筒状のカム面２７を具備するインナカム２８、カム面２７により回転駆動される第１、２カムローラ２９、３０を有する。
【００２８】
ポンプ駆動軸２６は、内燃機関のクランク軸（図示せず）からタイミングベルト（図示せず）を介して回転トルクを伝達されるポンプタイミングプーリ（図示せず）を有する。そして、伝達された回転トルクによりポンプ駆動軸２６およびインナカム２８が回転駆動される。なお、ポンプ駆動軸２６およびインナカム２８は、クランク軸の１／２の回転速度で回転する。
【００２９】
第１高圧ポンプエレメント９は、図２（ｂ）に示すごとく、燃料を加圧する第１短、長プランジャ３１、３２および第１短、長プランジャ３１、３２を摺動自在に収容する第１シリンダ３３を有する。第１短、長プランジャ３１、３２は、互いに一端面同士が向かい合うとともに、この２つの一端面と第１シリンダ３３の内周壁とで第１加圧室７が形成されている。なお、第１短プランジャ３１は、第１加圧室７の吸入口に接続する第１燃料流路２０を形成しやすくするという製作上の利点から、第１長プランジャ３２よりも長軸方向の長さが短くなっており、第１加圧室７は第１シリンダ３３の中央からずれた位置に形成されている。第１短、長プランジャ３１、３２の他端側には、第１カムローラ２９を回転摺動自在に収容する第１シュー３４が形成されている。なお、第１シュー３４は第１シューガイド３５により往復摺動自在に支持されている。
【００３０】
第２高圧ポンプエレメント１０は、図１（ａ）に示すごとく、第１高圧ポンプエレメント９と９０°をなすとともに、第１高圧ポンプエレメント９と軸方向（ポンプ駆動軸２６の回転軸方向）に離れて配置されている。また、図２（ｃ）に示すごとく、第１高圧ポンプエレメント９と同様に第２短、長プランジャ３６、３７および第２シリンダ３８を有するとともに、第２加圧室８を形成する。また、第１短、長プランジャ３１、３２と同様に、第２カムローラ３０を回転摺動自在に収容する第２シュー３９が形成され、第２シュー３９は第２シューガイド４０により往復摺動自在に支持されている。
【００３１】
調量弁１１は、図１（ａ）に示すごとく、通電により磁界を発生させるソレノイド４１、ソレノイド４１により同軸的に変位されるとともに第１加圧室７の吸入口へ通じる第１吐出口４２および第２加圧室８の吸入口へ通じる第２吐出口４３を開閉する弁体４４、第１吐出口４２および第２吐出口４３が形成されるとともに弁体４４を摺動自在に収容するボディ４５、弁体４４をソレノイド４１による変位方向と逆方向に付勢する付勢手段としてのスプリング４６などを有する。
【００３２】
弁体４４は、第１吐出口４２および第２吐出口４３を開閉する本体部４７と、スプリング４６を収容するスプリング収容部４８とを有する。そして、弁体４４は、ソレノイド４１に通電される電流値に応じてボディ４５内を摺動しながら変位する。
【００３３】
本体部４７は、低圧ポンプ１３により供給された燃料の燃料通路４９を内部に形成する。また、本体部４７は、燃料通路４９の燃料を第１、２燃料流路１８、２２へ流出させる流出開口部５０を具備する。この流出開口部５０は、燃料通路４９の周壁を貫通して設けられている。燃料通路４９は、弁体４４の一端面（反ソレノイド４１側の端面）から他端面（ソレノイド４１側の端面）に向かい筒状に穿設され、一端面で大きく開口している。そして、この一端面で開口している部分は、低圧ポンプ１３から供給された燃料を燃料通路４９へ流入させる流入開口部７０をなしている。
【００３４】
スプリング収容部４８は、スプリング４６が収容されるとともにスプリング４６の一端が取り付けられるスプリング室５１を内部に形成する。スプリング室５１は、弁体４４の他端面から一端面に向かい筒状に穿設されており、他端面で大きく開口している。この他端面から突出したスプリング４６の他端が、ボディ４５に取り付けられている。
【００３５】
ボディ４５は、弁体４４を摺動自在に収容するとともに低圧ポンプ１３により供給された燃料の燃料通路５２を形成する弁体摺動部５３と、弁体摺動部５３よりも径大であってソレノイド４１を収容するソレノイド収容部５４とを有する。
【００３６】
弁体摺動部５３は、弁体４４の変位方向に配列された第１、２吐出口４２、４３を具備する。第１、２吐出口４２、４３は、弁体摺動部５３の周壁を貫通して設けられている。第１吐出口４２は第１燃料流路１８に接続され、第２吐出口４３は第２燃料流路２２に接続されている。また、弁体４４は、流出開口部５０の変位方向が第１、２吐出口４２、４３の配列方向と一致するように、弁体摺動部５３に収容されている。弁体摺動部５３の一端側壁部には、低圧ポンプ１３から供給された燃料を燃料通路５２へ吸入させる吸入口５５が形成されている。そして、ソレノイド４１に通電される電流値が増減されることにより、弁体４４が弁体摺動部５３内を摺動しながら変位するとともに、流出開口部５０が第１、２吐出口４２、４３と順次に一致する。
【００３７】
ソレノイド収容部５４は、内部にソレノイド４１を収容する。ソレノイド４１の内周側には、ソレノイド４１への通電によりスプリング収容部４８が同軸的に出し入れされる。また、ソレノイド収容部５４の他端側壁部には、スプリング４６の他端が取り付けられている。
【００３８】
低圧ポンプ１３は、ポンプ駆動軸２６により駆動される周知のポンプであり、例えば、外歯を有するインナロータ（図示せず）と内歯を有するアウタロータ（図示せず）とから構成され、外歯と内歯とが共にトロコイド曲線状に形成されたトロコイドポンプなどである。
【００３９】
第１吸入側逆止弁１６は、第１燃料流路１８と接続される第１吸入側弁口５６を開閉する第１弁体５７と、第１吸入側弁口５６を閉じる方向に第１弁体５７を付勢する第１スプリング５８とを有する。そして、調量弁１１において流出開口部５０と第１吐出口４２とが一致する（図１（ｂ）参照）と、低圧ポンプ１３の供給圧力が第１弁体５７に作用するとともに第１スプリング５８による付勢力に打ち勝って、第１弁体５７を第１吸入側弁口５６から押し上げる。これにより、第１吸入側弁口５６が開かれるとともに、燃料タンク１２の燃料が、低圧ポンプ１３→調量弁１１→第１燃料流路１８→第１吸入側逆止弁１６→第１燃料流路１９→第１燃料流路２０の順に流れ、第１加圧室７に吸入される。
【００４０】
第２吸入側逆止弁１７も、第１吸入側逆止弁１６と同様に、第２燃料流路２２と接続される第２吸入側弁口５９を開閉する第２弁体６０と、第２スプリング６１とを有する。そして、調量弁１１において流出開口部５０と第２吐出口４３とが一致する（図１（ａ）参照）と、第２吸入側弁口５９が開かれるとともに、燃料タンク１２の燃料が、低圧ポンプ１３→調量弁１１→第２燃料流路２２→第２吸入側逆止弁１７→第２燃料流路２３→第２燃料流路２４の順に流れ、第２加圧室８に吸入される。
【００４１】
第１圧送側逆止弁１４は、第１燃料流路２１と接続される第１圧送側弁口６２を開閉する第１ボール６３を有する。そして、第１加圧室７で加圧された燃料の圧力がコモンレール２で蓄圧されている燃料の圧力よりも高くなったら、第１加圧室７で加圧された燃料が第１ボール６３を第１圧送側弁口６２から押し上げる。これにより、第１圧送側弁口６２が開くとともに、第１加圧室７の燃料が、第１燃料流路２０→第１燃料流路２１→第１圧送側逆止弁１４の順に流れ、コモンレール２へ圧送される。
【００４２】
第２圧送側逆止弁１５も、第１圧送側逆止弁１４と同様に、第２圧送側弁口６４を開閉する第２ボール６５を有する。そして、第２加圧室８で加圧された燃料の圧力がコモンレール２で蓄圧されている燃料の圧力よりも高くなったら、第２圧送側弁口６４が開くとともに、第２加圧室８の燃料が、第２燃料流路２４→第２燃料流路２５→第２圧送側逆止弁１５の順に流れ、コモンレール２へ圧送される。
【００４３】
制御手段５は、弁体４４を変位させる指令信号（以後、調量弁駆動信号と呼ぶ）を出力する電子制御装置６６（以後、ＥＣＵ６６と呼ぶ）、ＥＣＵ６６から調量弁駆動信号が入力されるとともに、バッテリ（図示せず）からソレノイド４１への通電を行わせるポンプ駆動回路６７などを有する。なお、調量弁駆動信号は、パルス状のオンオフ信号であり、オン時間とオフ時間の比率（ＤＵＴＹ比）が変化することによりソレノイド４１へ通電される電流値が増減する。
【００４４】
ＥＣＵ６６は、中央処理装置（ＣＰＵ）、記憶装置、入力装置、出力装置などからなるコンピュータを有する。ＥＣＵ６６は、クランク軸の回転角度を検出するクランク角度センサ６８、コモンレール２の燃料圧力を検出するコモンレール圧センサ６９およびその他の各種センサで検出された検出信号が入力される。
【００４５】
この入力データに応じて、ＥＣＵ６６は、クランク角９０°ごとに以下の処理を行う。先ず、燃料を吸入させる加圧室を第１、２加圧室７、８から選定するとともに、第１、２加圧室７、８に吸入させる燃料量を算出する。次に、この選定および算出の結果に応じて、ソレノイド４１へ通電させる通電期間、およびソレノイド４１に通電させる電流値を算出する。さらに、この通電期間と電流値とに基づいて、ＤＵＴＹ比を算出して調量弁駆動信号を合成する。そして、この調量弁駆動信号を通電期間に基づいてポンプ駆動回路６７へ出力する。
【００４６】
ポンプ駆動回路６７は、調量弁駆動信号の入力に応じてバッテリからソレノイド４１への通電を行わせるスイッチング素子（図示せず）を有する。そして、ポンプ駆動回路６７は、調量弁駆動信号の入力により、そのＤＵＴＹ比に応じた値の電流をソレノイド４１に通電させる。これにより、弁体４４が電流値に応じて変位するとともに、流出開口部５０が第１吐出口４２または第２吐出口４３と一致して、第１加圧室７または第２加圧室８への燃料の吸入が開始される。算出された通電期間が経過してソレノイド４１への通電が停止すると、弁体４４はスプリング４６により押し戻され、第１吐出口４２および第２吐出口４３は両方とも閉じられる。これにより、第１加圧室７または第２加圧室８への燃料の吸入が停止される。
【００４７】
〔実施例１の作用〕
本実施例の作用を図面に基づいて説明する。内燃機関が作動すると、ポンプ駆動軸２６が回転駆動されて低圧ポンプ１３による燃料の供給および第１、２高圧ポンプエレメント９、１０による燃料の圧送が開始される。また、制御手段５により、燃料を吸入させる加圧室の選定、およびコモンレール２へ圧送される燃料量の調節が開始される。
【００４８】
これにより、燃料タンク１２の燃料は低圧ポンプ１３により吸引されて調量弁１１の流入開口部７０から燃料通路４９へ流入する。さらにこの燃料は、流出開口部５０と一致する第１吐出口４２または第２吐出口４３から第１高圧ポンプエレメント９の第１加圧室７または第２高圧ポンプエレメント１０の第２加圧室８へ吸入される。そして、第１短、長プランジャ３１、３２または第２短、長プランジャ３６、３７により加圧された燃料がコモンレール２へと圧送される。
以下に、燃料噴射ポンプ１の作用を、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および図２（ｂ）、（ｃ）を用いて説明する。
【００４９】
図１（ａ）は、流出開口部５０と第２吐出口４３とが一致して、吸入口５５が第２吐出口４３と連通している第２の連通パターンを示す。図１（ａ）では、燃料通路４９の燃料が、矢印Ａに示すように第２弁体６０を押し上げて第２吸入側逆止弁１７を開くとともに、第２加圧室８へと吸入される。また、第１加圧室７の燃料が高圧化されて押し出され、押し出された高圧燃料は、矢印Ｂに示すように第１ボール６３を押し上げて第１圧送側逆止弁１４を開くとともに、コモンレール２へと圧送される。この間、第１吐出口４２は弁体４４により閉じられ、第１吸入側弁口５６は第１弁体５７により閉じられている。
【００５０】
図１（ｂ）は、流出開口部５０と第１吐出口４２とが一致して、吸入口５５が第１吐出口４２と連通している第１の連通パターンを示す。図１（ｂ）の状態では、燃料通路４９の燃料が、第１弁体５７を押し上げて第１吸入側逆止弁１６を開くとともに、第１加圧室７へと吸入される。また、第２加圧室８の燃料が高圧化されて押し出され、押し出された高圧燃料は、第２ボール６５を押し上げて第２圧送側逆止弁１５を開くとともに、コモンレール２へと圧送される。この間、第２吐出口４３は弁体４４により閉じられ、第２吸入側弁口５９は第２弁体６０により閉じられている。
【００５１】
図１（ｃ）は、流出開口部５０が第１、２吐出口４２、４３のいずれとも一致しておらず、吸入口５５が第１、２吐出口４２、４３のいずれとも連通していない遮断パターンを示す。図１（ｃ）の状態では、ソレノイド４１への通電が停止されて弁体４４がスプリング４６により押し戻されている。そして、第１、２吐出口４２、４３は両方とも弁体４４により閉じられている。また、第１吸入側弁口５６は第１弁体５７により閉じられ、第２吸入側弁口５９は第２弁体６０により閉じられている。
【００５２】
図２（ｂ）は、第１高圧ポンプエレメント９において、第１短、長プランジャ３１、３２が互いに最も接近した状態、すなわち第１加圧室７の容積が最小になった状態であり、圧送が終了するとともに第１加圧室７への吸入が開始する状態である。また、図２（ｃ）は、第２高圧ポンプエレメント１０において、所定量の燃料を吸入して第２短、長プランジャ３６、３７が互いに最も離れた状態、すなわち第２加圧室８の容積が最大になった状態であり、燃料の吸入が終了した状態である。
【００５３】
この図２（ｂ）、（ｃ）に示された状態は、図１（ａ）に示された第１、２高圧ポンプエレメント９、１０の状態に対応する。なお、以後の説明では、図２（ｂ）、（ｃ）に示される状態を、ポンプ駆動軸２６の回転角度が０°の状態とし、ポンプ駆動軸２６の回転方向を、図２（ｂ）、（ｃ）における反時計方向とする。
【００５４】
先ず、ポンプ駆動軸２６すなわちインナカム２８の回転角度が０°の時点で、調量弁１１では、ソレノイド４１への通電が開始され、弁体４４は図１（ｃ）の遮断パターンから図１（ｂ）の第１の連通パターンになるように変位する。この結果、第１吐出口４２と流出開口部５０とが一致して燃料通路４９の燃料が第１燃料流路１８に流出するとともに、第１吸入側逆止弁１６が開けられる。これにより、第１高圧ポンプエレメント９では、第１加圧室７への燃料の吸入が開始される。そして、インナカム２８の回転とともに燃料の吸入が続けられ、第１加圧室７の容積は拡大を続ける。
【００５５】
その後、ソレノイド４１への通電期間が経過して通電が停止されると、弁体４４は図１（ｂ）の第１の連通パターンから図１（ｃ）の遮断パターンになるように変位する。この結果、燃料通路４９から第１燃料流路１８への燃料の流出が停止するとともに、第１吸入側逆止弁１６が閉じられる。これにより第１高圧ポンプエレメント９では、第１加圧室７への燃料の吸入が終了する。また、燃料の吸入停止により第１加圧室７の拡大も停止するので、第１カムローラ２９がカム面２７から離れる。そして、第１カムローラ２９がカム面２７から離れた状態で、インナカム２８は回転角度が９０°になるまで回転する。
【００５６】
この間、第２高圧ポンプエレメント１０では、第２カムローラ３０がカム面２７に接触し、カム面２７による第２短、長プランジャ３６、３７への押圧が開始される。これにより、第２加圧室８から燃料が押し出されるとともに、第２圧送側逆止弁１５が開けられてコモンレール２への圧送が開始される。そして、インナカム２８の回転とともに燃料の圧送が続けられ、第２加圧室８の容積は縮小を続ける。
【００５７】
次に、インナカム２８の回転角度が９０°になった時点で、第２高圧ポンプエレメント１０では、第２加圧室８の縮小が停止するとともに、調量弁１１では、ソレノイド４１への通電が開始され、弁体４４は図１（ｃ）の遮断パターンから図１（ａ）の第２の連通パターンになるように変位する。この結果、第２吐出口４３と流出開口部５０とが一致して燃料通路４９の燃料が第２燃料流路２２に流出するとともに、第２吸入側逆止弁１７が開けられる。これにより、第２高圧ポンプエレメント１０では、第２加圧室８への燃料の吸入が開始される。そして、インナカム２８の回転とともに燃料の吸入が続けられ、第２加圧室８の容積は拡大を続ける。
【００５８】
その後、ソレノイド４１への通電期間が経過して通電が停止されると、弁体４４は図１（ａ）の第２の連通パターンから図１（ｃ）の遮断パターンになるように変位する。この結果、燃料通路４９から第２燃料流路２２への燃料の流出が停止するとともに、第２吸入側逆止弁１７が閉じられる。これにより第２高圧ポンプエレメント１０では、第２加圧室８への燃料の吸入が終了する。また、燃料の吸入停止により第２加圧室８の拡大も停止するので、第２カムローラ３０がカム面２７から離れる。そして、第２カムローラ３０がカム面２７から離れた状態で、インナカム２８は回転角度が１８０°になるまで回転する。
【００５９】
この間、第１高圧ポンプエレメント９では、第１カムローラ２９がカム面２７に接触し、カム面２７による第１短、長プランジャ３１、３２への押圧が開始される。これにより、第１加圧室７から燃料が押し出されるとともに、第１圧送側逆止弁１４が開けられてコモンレール２への圧送が開始される。そして、インナカム２８の回転とともに燃料の圧送が続けられ、第１加圧室７の容積は縮小を続ける。
【００６０】
インナカム２８が１８０°から２７０°まで回転する間、調量弁１１および第１、２高圧ポンプエレメント９、１０では、インナカム２８が０°から９０°まで回転する間と同様の動作が繰り返される。また、インナカム２８が２７０°から３６０°まで回転する間、調量弁１１および第１、２高圧ポンプエレメント９、１０では、インナカム２８が９０°から１８０°まで回転する間と同様の動作が繰り返される。
【００６１】
〔実施例１の効果〕
本実施例では、燃料噴射ポンプ１は、第１加圧室７を形成する第１高圧ポンプエレメント９と、第２加圧室８を形成する第２高圧ポンプエレメント１０と、１つの調量弁１１とを備える。調量弁１１は第１吐出口４２、第２吐出口４３を有し、第１吐出口４２は第１燃料流路１８により第１加圧室７の吸入口と連結され、第２吐出口４３は第２燃料流路２２により第２加圧室８の吸入口と連結されている。そして、第１、２吐出口４２、４３が順次に開閉されることにより、第１、２加圧室７、８へ順次に燃料が吸入される。
【００６２】
これにより、例えば、第１吐出口４２が開かれて第１加圧室７に燃料が吸入されている間、第２加圧室８へ通じる第２吐出口４３は閉じられている。このため、第１加圧室７へ燃料が吸入されている間、第２吸入側逆止弁１７は開かれず、第２加圧室８には低圧ポンプ１３による燃料の供給圧力がかからない。この結果、１つの調量弁１１で、第１、２加圧室７、８ごとに正確に燃料を吸入することができるとともに、第１短、長プランジャ３１、３２、第２短、長プランジャ３６、３７や第１、２吸入側逆止弁１６、１７などに無用の圧力負荷がかかるのを防止することができる。また、第１、２高圧ポンプエレメント９、１０ごとに調量弁を準備する必要がなくなるので、燃料噴射ポンプ１のコストを下げることができる。
【００６３】
〔変形例〕
本実施例の調量弁１１では、ソレノイド４１の通電期間、およびソレノイド４１に通電される電流値を算出し、これらに基づいて第１、２加圧室７、８への燃料の吸入が行われたが、これに限定されるものではない。例えば、ソレノイド４１の通電期間の代わりに通電停止期間を算出し、通電停止期間が経過したら、ソレノイド４１への通電を開始するようにしてもよい。なお、この場合には、所定のクランク回転角度ごとに通電が停止される。また、ソレノイド４１に通電される電流値は、第１吐出口４２または第２吐出口４３と流出開口部５０との重なり部で形成される燃料通過断面の断面積を考慮して算出してもよい。この場合には、燃料通路４９から第１、２加圧室７、８へ向かう流量を調節することができる。
本実施例の調量弁１１では、磁気回路を構成するステータが設けられていないが、必要に応じてステータを設けてもよい。
【００６４】
本実施例の調量弁１１では、ソレノイド４１への通電が停止されたときに遮断パターンになるが、この態様に限定されるものではない。例えば、ソレノイド４１への通電が停止されたときに第１の連通パターンとなり、ソレノイド４１への通電が行われているときに第２の連通パターンおよび遮断パターンとなるようにしてもよい。
【００６５】
本実施例の調量弁１１では、調量弁駆動信号のＤＵＴＹ比を制御するＤＵＴＹ制御により、ソレノイド４１へ通電される電流値を調節して弁体４４を変位させたが、ＤＵＴＹ制御を用いないで弁体４４を変位させることもできる。例えば、弁体４４の両端側にソレノイド４１を配置すれば、各々のソレノイド４１へ交互に通電を行わせることにより、第１、２吐出口４２、４３を順次に開閉することができる。また、コイルの単位長さあたりの巻き数が２倍になるように２つのソレノイド４１を一端側に配置すれば、一方のソレノイド４１のみへの通電と、両方のソレノイド４１への通電とを交互に繰り返すことにより、第１、２吐出口４２、４３を順次に開閉することができる。
【００６６】
本実施例の燃料噴射ポンプ１は、２の高圧エレメント（第１、２高圧ポンプエレメント９、１０）を備えていたが、３以上の高圧ポンプエレメントを備えることもできる。この場合には、高圧ポンプエレメントと同数の吐出口を調量弁１１のボディ４５に設ければよい。
本実施例の燃料噴射装置３は、コモンレール２を備える蓄圧式燃料噴射装置であったが、燃料噴射ポンプ１により圧送された燃料が、直接、気筒に噴射される燃料噴射装置にも、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】（ａ）は、本発明の燃料噴射装置の一部を示すとともに、吸入口が第２吐出口と連通している第２の連通パターンを示す説明図であり、（ｂ）は、吸入口が第１吐出口と連通している第１の連通パターンを示す説明図であり、（ｃ）は、吸入口が第１、２吐出口のいずれとも連通していない遮断パターンを示す説明図である。
【図２】（ａ）は、燃料噴射装置の全体を示す説明図であり、（ｂ）は、第１高圧ポンプエレメントを示す断面図であり、（ｃ）は、第２高圧ポンプエレメントを示す断面図である。
【図３】従来の燃料噴射装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
１    燃料噴射ポンプ
７    第１加圧室
８    第２加圧室
１１  調量弁
１２  燃料タンク
１８  第１燃料流路
１９  第１燃料流路
２０  第１燃料流路
２２  第２燃料流路
２３  第２燃料流路
２４  第２燃料流路
３１  第１短プランジャ
３２  第１長プランジャ
３３  第１シリンダ
３６  第２短プランジャ
３７  第２長プランジャ
３８  第２シリンダ
４２  第１吐出口
４３  第２吐出口
４４  弁体
５５  吸入口
【図１】
2005171840.tif 000003
【図２】
2005171840.tif 000004
【図３】
2005171840.tif 000005