(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャと、
前記プランジャを軸方向に往復移動可能に収容するシリンダと、
前記プランジャの往復移動により燃料が加圧される加圧室の出口側に設けられる吐出弁と、
前記吐出弁の出口側に連通する第１リターン流路、前記吐出弁の入口側に連通する第２リターン流路、前記第１リターン流路と前記第２リターン流路との間に設けられ前記第１リターン流路が開口する弁収容穴、及び、前記第１リターン流路の開口に形成される弁座を有するハウジングと、
前記弁収容穴に収容され、前記吐出弁の出口側の燃料圧力が所定の圧力以下のとき前記弁座に着座し、前記吐出弁の出口側の燃料圧力が所定の圧力を超えたとき前記弁座から離座する弁体と、
前記弁収容穴において前記弁体に対して前記弁座と反対側に収容され前記弁収容穴の軸方向に移動可能な可動部材と、
前記弁体と前記可動部材との間に設けられ前記弁体を閉弁方向に付勢する弁体付勢手段と、
前記弁体付勢手段の付勢力よりも大きい付勢力により前記可動部材を前記弁体側に付勢する可動部材付勢手段と、
を備え、
前記可動部材が前記可動部材付勢手段の付勢力によって前記弁体側に移動したとき、前記可動部材の前記弁体側と前記可動部材の前記弁体の反対側とを連通しつつ燃料の通過流量を制限する絞り流路が形成され、
前記可動部材が前記可動部材付勢手段の付勢力に抗して前記弁体と反対側に移動したとき、前記絞り流路を通過可能な流量よりも多量の燃料が前記第１リターン流路から前記第２リターン流路へ流動可能であることを特徴とする高圧ポンプ。
【請求項２】
前記絞り流路は、前記可動部材の径方向の外壁と前記弁収容穴の内壁との間に形成されることを特徴とする請求項１に記載の高圧ポンプ。
【請求項３】
前記絞り流路は、前記可動部材の中心軸に沿って形成されることを特徴とする請求項１に記載の高圧ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに用いられる高圧ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンへ燃料を供給する燃料供給装置は、高圧燃料を圧送する高圧ポンプ、高圧ポンプから圧送された高圧燃料を蓄積する燃料レール、及び燃料レールに接続され高圧燃料を噴射する燃料噴射弁等から構成されている。ここで、例えば高圧ポンプの吸入弁や吐出弁の故障または温度上昇等によって燃料レール内の圧力が許容範囲を超えて異常高圧となる場合が考えられる。このような場合、所定のリリーフ圧以上の過剰圧をリターン通路に逃がすリリーフ弁を備えることで、燃料噴射弁等の破損を防止する高圧ポンプが知られている。
【０００３】
ところで、エンジンが停止すると、エンジン冷却水の循環が停止しエンジンルームの温度が上昇する。それに伴い燃料レール内の圧力が上昇するため、燃料噴射弁からの燃料漏れが生じるおそれがある。また、燃料レール内の燃料温度が燃料の気化温度を上回ると、燃料レール内にベーパが発生するおそれがある。発生したベーパが燃料レール内に滞留したり燃料噴射弁から燃料と共に噴射されたりすることにより、内燃機関の始動性が悪化するおそれがある。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１に記載の高圧燃料供給装置は、燃料レール内の圧力が所定圧力よりも大きいときに開弁し燃料レールから吐出弁の上流側に向かう燃料の流れのみを許容する逆止弁を、リリーフ弁の内部に設けている。ここで、所定圧力は、エンジン停止後に燃料噴射弁から漏れる燃料の量を許容量よりも少なくし、かつ、エンジン停止後に燃料レール内に発生するベーパの量を許容量よりも少なくするように設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−４８２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の構成は、逆止弁をリリーフ弁内に設けることで設置スペースを小さくすることができる。しかしながら、逆止弁およびリリーフ弁は別個に構成されるため、それぞれの弁体、及び弁体が着座する弁座を液密性が確保される程度に高精度に形成する必要がある。したがって、加工工数および加工コストの増大を招く。
【０００７】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジン停止時に燃料噴射弁からの燃料漏れを防止し且つ燃料レール内のベーパの発生を抑制するための逆止弁機能と、燃料レール内の異常高圧による燃料噴射弁の破損を防止するためのリリーフ機能とを有する高圧ポンプにおいて、加工工数および加工コストを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の高圧ポンプは、プランジャ、シリンダ、吐出弁、ハウジング、弁体、可動部材、弁体付勢手段および可動部材付勢手段を備える。
シリンダは、プランジャを軸方向に往復移動可能に収容する。吐出弁は、プランジャの往復移動により燃料が加圧される加圧室の出口側に設けられる。
ハウジングは、吐出弁の出口側に連通する第１リターン流路、吐出弁の入口側に連通する第２リターン流路、第１リターン流路と第２リターン流路との間に設けられ第１リターン流路が開口する弁収容穴、及び、第１リターン流路の開口に形成される弁座を有する。
【０００９】
ここで、「ハウジング」は、高圧ポンプの外郭を構成するポンプボディの他、第１リターン流路、第２リターン流路、弁収容穴もしくは弁座を個別に形成する別部材を含む。すなわち、第１リターン流路、第２リターン流路、弁収容穴および弁座は、いずれもポンプボディに直接形成されてもよく、あるいは、それらを形成した別部材が、例えばポンプボディの穴部に挿入されてもよい。
【００１０】
弁体は、弁収容穴に収容され、吐出弁の出口側の燃料圧力が所定の圧力以下のとき弁座に着座し、吐出弁の出口側の燃料圧力が所定の圧力を超えたとき弁座から離座する。可動部材は、弁収容穴において弁体に対して弁座と反対側に収容され弁収容穴の軸方向に移動可能である。弁体付勢手段は、弁体と可動部材との間に設けられ弁体を閉弁方向に付勢する。可動部材付勢手段は、弁体付勢手段の付勢力よりも大きい付勢力により可動部材を弁体側に付勢する。
そして、この高圧ポンプは、可動部材が可動部材付勢手段の付勢力によって弁体側に移動したとき、可動部材の弁体側と可動部材の弁体の反対側とを連通しつつ燃料の通過流量を制限する絞り流路が形成される。また、可動部材が可動部材付勢手段の付勢力に抗して弁体と反対側に移動したとき、絞り流路を通過可能な流量よりも多量の燃料が第１リターン流路から第２リターン流路へ流動可能である。
【００１１】
弁体および弁座は逆止弁機能を有する。この逆止弁は、第１リターン流路から弁収容穴への燃料の流れを許容し、その逆の流れを遮断する。例えば、燃料噴射弁が接続される燃料レールが吐出弁の出口側に設けられる場合、エンジン停止後、燃料レール内の圧力が弁体付勢手段の付勢力に対応する所定の圧力（定残圧）を超えると逆止弁が開弁する。そして、燃料が第１リターン流路から弁収容穴を経由して第２リターン流路に流れることで、燃料レール内の圧力を所定の圧力まで低下させる。これにより、燃料噴射弁からの燃料漏れを防止し、かつ、燃料レール内のベーパ発生を抑制することができる。
なお、このとき、燃料は絞り流路を経由して流れるため、通過流量が制限される。
【００１２】
また、可動部材は、弁体と反対側に移動することでリリーフ機能を有する。すなわち、燃料レールの圧力が可動部材付勢手段の付勢力に対応する所定の圧力（リリーフ圧）を超えると、可動部材が弁体と反対側に移動することで、多量の燃料が第１リターン流路から第２リターン流路へ流動可能となる。これにより、燃料レール内の圧力が許容範囲を超えて異常高圧となった場合に過剰圧を逃がし、燃料噴射弁等の破損を防止することができる。
【００１３】
以上のように、本発明の高圧ポンプは、弁体と可動部材とが２段階に作動することで、逆止弁機能とリリーフ機能とを発揮することができる。しかも、可動部材が弁体側に移動したときの当接部には液密性が要求されないため、高精度な加工が不要である。よって、逆止弁およびリリーフ弁を別個に構成する従来技術に対し、加工工数および加工コストを低減することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によると、絞り流路は、可動部材の径方向の外壁と弁収容穴の内壁との間に形成される。
例えば、弁収容穴の断面形状が円形であるとすると、可動部材の外壁の一部を弁収容穴の内径よりもわずかに小さくすることにより絞り流路を形成することができる。よって、細孔加工等によって絞り流路を形成する必要がなく、加工工数を低減することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によると、絞り流路は、可動部材の中心軸に沿って形成される。
これにより、絞り流路は、単一部品である可動部材によって形成される。したがって、複数の部材の組み合わせで絞り流路が形成される場合に比べ、絞り流路の流路面積の調整や製造時の寸法管理が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態による高圧ポンプが適用される燃料供給装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態による高圧ポンプの断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による高圧ポンプの一部を断面で示すＺ方向矢視図である。
【図４】本発明の第１実施形態による高圧ポンプの（ａ）逆止弁閉弁状態、（ｂ）逆止弁開弁状態、（ｃ）逆止弁開弁かつリリーフ状態、を示す断面図である。
【図５】（ａ）：図４（ａ）の要部拡大図である。（ｂ）：（ａ）のＶｂ−Ｖｂ断面図である。（ｃ）：（ａ）のＶｃ−Ｖｃ断面図である。
【図６】燃料レール内の圧力の推移を示す説明図である。
【図７】燃料レールの温度上昇による燃料噴射弁の燃料漏れを示す説明図である。
【図８】燃料噴射停止時および減速復帰時における燃料噴射量を示す説明図である。
【図９】本発明の第２実施形態による高圧ポンプの（ａ）逆止弁閉弁状態、（ｂ）逆止弁開弁状態、（ｃ）逆止弁開弁かつリリーフ状態、を示す断面図である。
【図１０】（ａ）：図９（ａ）の要部拡大図である。（ｂ）：（ａ）のＸｂ−Ｘｂ断面図である。（ｃ）：（ａ）のＸｃ−Ｘｃ断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態による高圧ポンプの逆止弁閉弁状態を示す要部断面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態による高圧ポンプの逆止弁閉弁状態を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態による高圧ポンプが適用される燃料供給装置を示す。燃料供給装置１は、高圧ポンプ１０および燃料レール２０を含む。
高圧ポンプ１０は、燃料タンク３０から低圧ポンプ３１によって供給される燃料を加圧し、高圧燃料として吐出する。燃料レール２０は、吐出される燃料を蓄積する。燃料レール２０には複数の燃料噴射弁２１が接続される。本実施形態では４つの燃料噴射弁２１が燃料レール２０に接続されている。
【００１８】
次に、高圧ポンプ１０の構成について、図２〜図５を参照して説明する。
図１に示すように、高圧ポンプ１０は、プランジャ部４０、吸入弁部５０、吐出弁部６０および逆止弁兼リリーフ部７０を備えている。
図２に示すように、高圧ポンプ１０の外郭はポンプボディ１１にて構成される。ポンプボディ１１には、図２の上方向にカバー１４が取り付けられており、カバー１４とポンプボディ１１にて燃料室１３が形成されている。燃料室１３には、燃料の脈動を減衰するためのパルセーションダンパ１９が配置されている。
【００１９】
カバー１４の反対側には、プランジャ部４０が設けられている。プランジャ部４０と燃料室１３との間には、燃料を加圧可能な加圧室１２が形成されている。
燃料室１３には、燃料タンク３０から低圧ポンプ３１によって燃料が供給される（図１参照）。燃料室１３に供給された燃料は、吸入室５５および加圧室１２を経由して、吐出弁部６０から燃料レール２０（図１参照）へ吐出される。
【００２０】
次に、プランジャ部４０について説明する。
プランジャ部４０は、プランジャ４１、プランジャシール部４２、スプリングシート４３およびプランジャスプリング４４等を備えている。
プランジャ４１は、外径が相対的に大きい大径部４１１と外径が相対的に小さい小径部４１２とが一体に形成されており、軸方向に往復移動する。加圧室１２側に形成される大径部４１１は、シリンダ１６の内壁を摺動する。
【００２１】
小径部４１２の周囲には、シリンダ１６の内径に囲まれる環状の可変容積室１５が形成されている。可変容積室１５は、容積室通路１８を経由して燃料室１３と連通している。可変容積室１５は、プランジャ４１の下降時、容積減少分の燃料を燃料室１３に供給し、プランジャ４１の上昇時、容積増加分の燃料が燃料室１３から供給される。
【００２２】
プランジャシール部４２は、シリンダ１６の端部に配置されている。プランジャシール部４２は、シール部材、オイルシールホルダ、オイルシールなどから構成され、プランジャ４１の周囲の燃料およびオイルをシールする。
スプリングシート４３は、プランジャ４１の端部に配設されている。プランジャ４１の端部は、図示しないタペットに当接している。タペットは、エンジンブロック内のカムシャフト１００に取り付けられたカム１０１に外面を当接させ、カムシャフト１００の回転により、カムプロファイルに応じて軸方向に往復移動する（図１参照）。
【００２３】
プランジャスプリング４４は、一端がスプリングシート４３の上面に当接し、他端がポンプボディ１１に挿入されたオイルシールホルダの凹面に当接している。プランジャスプリング４４は、プランジャ４１の戻しバネとして機能し、スプリングシート４３をタペットに当接させるように付勢すると共に、タペットをカム面に当接させるように付勢する。
この構成により、カムシャフト１００の回転に応じてプランジャ４１が往復移動する。このとき、プランジャ４１の大径部４１１の移動によって加圧室１２の容積が変化する。
【００２４】
次に、吸入弁部５０について説明する。
吸入弁部５０は、ポンプボディ１１によって形成される筒部５１、筒部５１の開口を覆う弁部カバー５２、コネクタ５３等を備えている。
筒部５１は、略円筒状に形成され、内部が吸入室５５となっている。吸入室５５には、略円筒状のシートボディ５６が配置されている。シートボディ５６の内部には、吸入弁５７が配置されている。また、吸入室５５は、連通路５８を経由して、燃料室１３と連通している。
【００２５】
また、吸入弁５７にはニードル５９が当接している。ニードル５９は、弁部カバー５２を貫通し、コネクタ５３の内部まで延びている。コネクタ５３は、コイル５３１と当該コイル５３１へ通電するための端子５３２とを有している。コイル５３１の内側には、所定位置に保持される固定コア５３３、可動コア５３４、及び、固定コア５３３と可動コア５３４との間に介在するスプリング５３５が配置されている。可動コア５３４は、ニードル５９と一体に固定されている。
【００２６】
この構成により、コネクタ５３の端子５３２を経由してコイル５３１に通電が行われると、固定コア５３３と可動コア５３４との間に磁気吸引力が発生する。その結果、可動コア５３４が固定コア５３３側へ移動し、これに伴ってニードル５９が加圧室１２から離れる方向へ移動する。このとき、吸入弁５７の移動はニードル５９によって規制されないため、吸入弁５７がシートボディ５６に着座可能となる。吸入弁５７の着座により、吸入室５５と加圧室１２とが遮断される。
【００２７】
一方、コイル５３１に通電が行われないと磁気吸引力は発生しないため、スプリング５３５によって、可動コア５３４およびニードル５９が加圧室１２側へ移動する。そして、ニードル５９によって吸入弁５７が加圧室１２側に保持される。その結果、吸入弁５７がシートボディ５６から離座することとなり、吸入室５５と加圧室１２とが連通する。
【００２８】
次に、吐出弁部６０について図２、図３を参照して説明する。図３は、図２のＺ矢視による平面図であり、吐出弁部６０および逆止弁兼リリーフ部７０が断面で示されている。
吐出弁部６０は、ポンプボディ１１にて形成される円筒状の収容部６１を有している。収容部６１に形成される収容室６１１には、吐出弁６２、スプリング６３および係止部６４が収容されている。また、収容室６１１の開口部分が吐出口６５となっている。吐出口６５とは反対側の収容室６１１の深部には、吐出弁座６１２が形成されている。
【００２９】
吐出弁６２は、スプリング６３の付勢力と燃料レール２０内からの圧力とにより吐出弁座６１２に当接する。これにより、吐出弁６２は、加圧室１２の燃料の圧力が低いとき燃料の吐出を停止する。一方、加圧室１２の燃料の圧力による力が、スプリング６３の付勢力と燃料レール２０内の圧力による力の和よりも大きいときは、吐出弁６２が吐出口６５の方向へ移動する。これにより、収容室６１１へ流入した燃料が吐出口６５から吐出される。
なお、吐出弁６２は、内部に燃料の通路を有している。したがって、吐出弁６２が吐出弁座６１２から離座することで吐出弁６２の径方向外側へ流入した燃料は、吐出弁６２の内部通路を経由して吐出口６５から吐出される。
【００３０】
次に、逆止弁兼リリーフ部７０の構成について、図３〜図５を参照して説明する。
図３に示すように、逆止弁兼リリーフ部７０は、吐出弁６２が着座する吐出弁座６１２よりも下流側の収容室６１１から加圧室１２への第１リターン流路７１および第２リターン流路７２の途中に設けられる。
【００３１】
逆止弁兼リリーフ部７０は、ポンプボディ１１、弁体９０、定残圧用スプリング９４、可動部材８０、リリーフ用スプリング８４、スプリングホルダ７８等から構成される（図４参照）。定残圧用スプリング９４およびリリーフ用スプリング８４は、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「弁体付勢手段」および「可動部材付勢手段」に相当する。
以下の説明において、適宜、図４、５の左側を「前側」、図４、５の右側を「後側」として説明する。
【００３２】
ポンプボディ１１には、プラグ穴７５、可動部材収容穴７６、弁体収容穴７７、第１リターン流路７１が同軸に、かつ、この順に内径が小さくなるように形成される。可動部材収容穴７６および弁体収容穴７７は、特許請求の範囲に記載の「弁収容穴」を構成する。
プラグ穴７５には雌ねじが形成される。また、プラグ穴７５の底部の一方の隅は、第２リターン流路７２を経由して加圧室１２と連通している。プラグ穴７５の雌ねじにプラグ７３が螺着されることで、可動部材収容穴７６等は、高圧ポンプ外部との連通が遮断される。また、プラグ７３には、スプリングホルダ７８との干渉を避けるための逃がし穴７４が形成される。
【００３３】
可動部材収容穴７６は、可動部材８０を内壁７６ａに沿って摺動可能に収容する。可動部材収容穴７６と弁体収容穴７７との境界には、軸に対して略直角に段差面７６ｂが形成される。弁体収容穴７７は、弁体９０を内壁７７ａに沿って摺動可能に収容する。弁体収容穴７７の底壁７７ｂには、第１リターン流路７１の開口の周囲にテーパ状のシート面７７ｃが形成される。シート面７７ｃは、特許請求の範囲に記載の「弁座」に相当する。
【００３４】
弁体９０は、本体９１、弁部９２および小径部９３から構成される。図５（ｂ）に示すように、本体９１は、径方向の外壁が２ヶ所の摺動面９１ａおよび２ヶ所の平坦面９１ｂから形成されている。摺動面９１ａは、弁体収容穴７７の内壁７７ａを摺動する。平坦面９１ｂは、弁体収容穴７７の内壁７７ａとの間に流路９５を形成する。弁部９２は、本体９１の前側に設けられ、先端に形成されるテーパ部９２ａがシート面７７ｃに当接する。小径部９３は、本体９１の後側に設けられ、定残圧用スプリング９４の一端をガイドする。
【００３５】
可動部材８０は、本体８１、第１小径部８２および第２小径部８３から構成される。
図５（ｃ）に示すように、本体８１は、径方向の外壁が２ヶ所の摺動面８１ａおよび２ヶ所の平坦面８１ｂから形成されている。摺動面８１ａは、可動部材収容穴７６の内壁７６ａを摺動する。平坦面８１ｂは、可動部材収容穴７６の内壁７６ａとの間にリリーフ流路８５を形成する。
弁体本体９１の可動部材８０側の後端面９１ｄ、可動部材本体８１の弁体９０側の前端面８１ｃ、及び、弁体収容穴７７の内壁７７ａに囲まれる空間は、定残圧用スプリング室９６を形成する。
【００３６】
また、可動部材本体８１の弁体収容穴７７側の前端面８１ｃが段差面７６ｂに当接した状態（図５（ａ）参照）で可動部材本体８１の外壁である平坦面８１ｂと弁体収容穴７７の内壁７７ａとに挟まれる空間は、絞り流路８６を構成する。絞り流路８６は、定残圧用スプリング室９６と可動部材収容穴７６とを少量の燃料が通過可能に連通する。
すなわち、可動部材８０が弁体９１側に移動したとき、可動部材８０は、燃料を液密にシールする機能を有さない。故に、前端面８１ｃと段差面７６ｂとの当接部において高い面精度は要求されない。具体的には、可動部材８０およびポンプボディ１１の一方または双方に面の傾きやうねり等があり当接部にクリアランスが生じたとしても、そのクリアランスが絞り流路８６の流路面積よりも小さければ、ほとんど影響はない。
【００３７】
また、第１小径部８２は、本体８１の前側に、弁体９０の小径部９３と対向して設けられ、定残圧用スプリング９４の他端をガイドする。
第２小径部８３は、本体８１の後側すなわちスプリングホルダ７８側に設けられ、リリーフ用スプリング８４の一端をガイドする。
【００３８】
筒状のスプリングホルダ７８は、弁体収容穴７７の内壁７７ａに所定の深さで圧入される。スプリングホルダ７８は、可動部材８０側の端部に、リリーフ用スプリング８４が収容される開口部７８ａを有する。スプリングホルダ７８は、ポンプボディ１１と共に、特許請求の範囲に記載の「ハウジング」を構成する。
【００３９】
リリーフ用スプリング８４は、一端が可動部材本体８１の後端面８１ｄに当接し、他端がスプリングホルダ７８の内底面７８ｂに当接する。内底面７８ｂの略中央には、可動部材収容穴７６と逃がし穴７４とを連通する連通穴７８ｃが形成される。これにより、可動部材収容穴７６は、連通穴７８ｃ、逃がし穴７４および第２リターン流路７２を経由して、加圧室１２と連通する。
【００４０】
次に、高圧ポンプ１０の作動について説明する。
（Ｉ）吸入行程
カムシャフト１００の回転によりプランジャ４１が上死点から下死点に向かって下降すると、加圧室１２の容積が増加し、燃料が減圧される。吐出弁６２は、吐出弁座６１２に着座し、吐出口６５を閉塞する。このとき、コイル５３１への通電は停止されているので、可動コア５３４およびニードル５９はスプリング５３５の付勢力により図２の右方向に移動する。したがって、ニードル５９と吸入弁５７とが当接し、吸入弁５７は開弁状態を維持する。これにより、吸入室５５から加圧室１２に燃料が吸入される。
【００４１】
吸入行程では、プランジャ４１の下降により、可変容積室１５の容積が減少する。したがって、可変容積室１５の燃料は、容積室通路１８を経由して燃料室１３へ送り出される。
ここで、プランジャ４１の大径部７１１と可変容積室１５の断面積比は概ね１：０．６である。したがって、加圧室１２の容積の増加分と可変容積室１５の容積の減少分の比も１：０．６となる。よって、加圧室１２が吸入する燃料の約６０％が可変容積室１５から容積室通路１８を経由して燃料室１３へ供給され、残りの約４０％が燃料入口から燃料室１３へ吸入される。
【００４２】
（ＩＩ）調量行程
カムシャフト１００の回転によりプランジャ４１が下死点から上死点に向かって上昇すると、加圧室１２の容積が減少する。このとき、所定の時期まではコイル５３１への通電が停止され、吸入弁５７は開弁状態となっている。このため、一度加圧室１２に吸入された低圧燃料が、吸入弁部５０を経由して吸入室５５へ戻される。
【００４３】
プランジャ４１が上昇する途中の所定の時期にコイル５３１への通電を開始することにより、固定コア５３３と可動コア５３４との間に磁気吸引力が発生する。この磁気吸引力がスプリング５３５の付勢力よりも大きくなると、可動コア５３４とニードル５９は固定コア５３３側（図２の左方向）へ移動する。これにより、吸入弁５７に対するニードル５９の押圧力が解除され、吸入弁５７は、図２の左方向に移動して閉弁状態となる。
【００４４】
（ＩＩＩ）加圧行程
吸入弁５７が閉弁した後、加圧室１２の燃圧は、プランジャ４１の上昇と共に高くなる。加圧室１２の燃圧が吐出弁９２に作用する力が、吐出口６５の下流側からの燃圧が吐出弁６２に作用する力およびスプリング６３の付勢力よりも大きくなると、吐出弁６２が開弁する。これにより、加圧室１２で加圧された加圧燃料は吐出口６５から吐出される。
なお、加圧行程の途中でコイル５３１への通電が停止される。加圧室１２の燃圧が吸入弁５７に作用する力は、スプリング５３５の付勢力より大きいので、吸入弁５７は閉弁状態を維持する。
【００４５】
調量行程および加圧行程では、プランジャ４１の上昇により可変容積室１５の容積が増大し、燃料室１３の燃料が容積室通路１８を経由して可変容積室１５へ流入する。このとき、加圧室１２が燃料室１３側へ排出した低圧燃料の容積の約６０％が燃料室１３から可変容積室１５に吸入される。
【００４６】
このように、高圧ポンプ１０は、吸入行程、調量行程および加圧行程を繰り返すことにより、吸入した燃料を加圧して燃料レール２０に吐出する。燃料レール２０は、吐出される燃料を蓄積する。
燃料レール２０に蓄積される高圧燃料は、図示しないＥＣＵからの通電によって、燃料噴射弁２１から噴射される。このとき、ＥＣＵからは燃料噴射弁を駆動するためのパルス信号が出力される。このパルス信号の幅を「燃料噴射弁駆動パルス幅」といい、燃料噴射弁駆動パルス幅と燃料レール２０内の圧力とによって噴射量が制御される。
【００４７】
燃料レール２０内の圧力が所定の定残圧以下のとき、図４（ａ）に示すように、弁体９０は定残圧用スプリング９４の付勢力によりシート面７７ｃに着座（閉弁）している。
燃料レール２０内の圧力が所定の定残圧を超えると、図４（ｂ）に示すように、弁体９０は定残圧用スプリング９４の付勢力に抗してシート面７７ｃから離座（開弁）する。すると、第１リターン流路７１から弁体収容穴７７に流入した燃料は、流路９５、定残圧用スプリング室９６、絞り流路８６およびリリーフ流路８５（図５（ｂ）、（ｃ）参照）を経由して可動部材収容穴７６へ流入する（破線矢印ｆｃ）。そして、さらに連通穴７８ｃ、逃がし穴７４および第２リターン流路７２を経由して、加圧室１２へ流入する。
このとき、燃料は絞り流路８６を経由して流れるため、通過流量が制限される。
【００４８】
「所定の定残圧」は、エンジン停止後に燃料噴射弁２１から漏れる燃料の量を許容量よりも少なくし、かつ、エンジン停止後に燃料レール２０内に発生するベーパの量を許容量よりも少なくするように設定される。
よって、燃料が第１リターン流路７１から第２リターン流路７２へ流れることで、燃料レール２０内の圧力を所定の圧力まで低下させる。これにより、燃料噴射弁２１からの燃料漏れを防止し、かつ、燃料レール２０内のベーパ発生を抑制することができる。すなわち、弁体９０およびシート面７７ｃは逆止弁機能を発揮する。
【００４９】
ここで、弁体９０による逆止弁機能について、図６〜図８を参照して詳しく説明する。
（１）エンジン停止時の燃料レール内の圧力上昇に対する効果
図６は、燃料レール２０内の圧力の推移を示す説明図である。ここでは、時刻ｔ１において、エンジンが停止されたものとして説明する。エンジンの停止直前はアイドル運転となるのが一般的であるため、エンジン停止時（時刻ｔ１）の燃料レール２０内の圧力は、アイドル運転時の燃料圧力であるアイドル圧Ａとなる。
【００５０】
このとき、アイドル圧Ａが定残圧Ｂより高ければ弁体９０がシート面７７ｃから離座することで逆止弁が開弁し、燃料が第１リターン流路７１から弁体収容穴７７を経由して可動部材収容穴７６へリークする（図４（ｂ）参照）。したがって、燃料レール２０内の圧力は記号Ｄで示すように下降していく。このときの下降速度は、絞り流路８６の流路面積によって決まる。そして、燃料レール２０内の圧力が定残圧Ｂにまで下降した時刻ｔ２で逆止弁は閉弁する。
この後、燃料レール２０内の圧力上昇と燃料のリークとのバランスが保たれている間、記号Ｅで示すように、燃料レール２０の圧力は、定残圧Ｂに一定に維持される。その後、燃料レール２０が冷えていくと、燃料レール２０内の圧力は徐々に低下していくことになり、時刻ｔ３にて飽和蒸気圧Ｃに近づく。
【００５１】
仮に高圧ポンプが逆止弁機能を有しない場合、記号Ｆの二点鎖線で示すように、燃料レール２０内の圧力がエンジン停止時（時刻ｔ１）から上昇する。具体的には、図７に示すように、時刻ｔ１でエンジン回転数が「０」になると、エンジンルームが高温となっているため、記号Ｇで示すように、燃料レール２０の温度が一旦上昇し（時刻ｔ１から時刻ｔ４）、ある程度維持された後（時刻ｔ４から時刻ｔ５）、下降する（時刻ｔ５以降）。これに伴い、記号Ｈの破線で示すように、燃料レール２０内の圧力も同様に推移する。このため、燃料噴射弁２１からの燃料漏れも記号Ｉの破線で示すように相対的に大きくなる。
【００５２】
これに対し、高圧ポンプが逆止弁機能を有する場合、燃料レール２０の温度が上昇したとしても、燃料レール２０内の圧力は、図７に記号Ｊで示すように下降する。これにより、記号Ｋで示すように、燃料噴射弁２１からの燃料漏れが抑えられる。すなわち、記号Ｉと記号Ｋとの差分である記号Ｒ分の余分な燃料漏れを抑制できる。
【００５３】
（２）アクセルペダルの踏み込み具合による燃料噴射の停止に対する効果
図８は、エンジンの運転中にアクセルペダルの踏み込みを中断した後、再びアイドル運転状態となる減速復帰時における燃料噴射弁２１からの燃料噴射量を示す説明図である。
時刻ｓ１でアクセルペダルの踏み込みが中断されると、スロットル開度が所定値より小さくなる。このとき、エンジン回転数が所定値以上である場合、燃料噴射が停止される。ここで、燃料噴射の停止を、「燃料カット」という。その後、例えばエンジン回転数が所定値を下回ると、アイドリング状態に移行する（時刻ｓ２）。
【００５４】
このとき、図８に示すように、燃料カットが開始される時刻ｓ１から時刻ｓ２までの期間では、燃料噴射弁２１へ出力されるＥＣＵの駆動パルス幅は「０」となる。その後、時刻ｓ２以降、燃料噴射弁２１の噴射状態をアイドル運転に適したものにするため、記号Ｌで示すような相対的に小さな幅の駆動パルスが燃料噴射弁２１へ出力される。
【００５５】
仮に高圧ポンプが逆止弁機能を有しない場合、時刻ｓ１から時刻ｓ２までの期間は燃料噴射弁２１からの噴射が行われないため、燃料レール２０の圧力は、記号Ｍの破線で示すように、燃料カット開始時（時刻ｓ１）の圧力に保持される。そのため、時刻ｓ２において、燃料噴射弁２１の駆動パルス幅を小さくしたとしても、燃料レール２０の圧力により、記号Ｎの破線で示すように、必要以上の燃料が噴射される。
【００５６】
これに対し、高圧ポンプが逆止弁機能を有する場合、逆止弁の作用により、燃料カット開始時（時刻ｓ１）から、記号Ｏで示すように燃料レール２０内の圧力を下降させることができ、時刻ｓ２における燃料噴射弁２１からの燃料噴射量を、記号Ｐで示すように、アイドリング状態に応じた燃料噴射量とすることができる。その結果、減速復帰時の過剰噴射を抑制することができ、燃費の悪化を抑制可能であると共に、過剰噴射によって運転者に違和感を与えることがない。
【００５７】
（３）高温始動時、または（４）アイドルストップ後のエンジン再始動時における効果
図６に示すように、時刻ｔ２から、定残圧Ｂが維持されて、その後、時刻ｔ３までは、燃料レール２０の圧力が飽和蒸気圧以上に維持される。例えば、エンジン停止後、３０分〜１時間という期間、燃料レール２０内の圧力が維持される。
これにより、高温再始動時の再始動性能の悪化を抑制することができる。また、一時的にエンジンを停止させるアイドルストップシステムにおいて、アイドルストップ後の再始動時にも、上記高温再始動時と同様、再始動性能の悪化を抑制することができる。
【００５８】
図４に戻り、燃料レール２０内の圧力がさらに高くなると、定残圧用スプリング室９６の圧力増加によって、図４（ｃ）に示すように、可動部材８０がスプリングホルダ７８側（図の右方向）に移動する。可動部材８０の本体８１の前端面８１ｃ（図５（ａ）参照）が段差面７６ｂ（図５（ａ）参照）から離れることにより、前端面８１ｃと段差面７６ｂとの間の流路面積が増加する。そのため、弁体収容穴７７の内壁７７ａと本体８１の平坦面８１ｂとに挟まれる空間は、もはや「燃料の通過流量を制限する絞り流路」として成立しなくなる。その結果、多量の燃料が、定残圧用スプリング室９６からリリーフ流路８５を経由して可動部材収容穴７６へ流動可能となる（破線矢印ｆｒ）。
【００５９】
よって、多量の燃料が第１リターン流路７１から第２リターン流路７２へリリーフされる。これにより、燃料レール２０内の圧力が許容範囲を超えて異常高圧となった場合に過剰圧を逃がし、燃料噴射弁２１等の破損を防止することができる。すなわち、可動部材８０はリリーフ機能を発揮する。
【００６０】
次に、本実施形態の高圧ポンプ１０を従来技術による高圧ポンプと対比して説明する。
従来技術のようにリリーフ弁内に逆止弁を配置する構造では、リリーフ用弁体が着座するシート面と、逆止弁用弁体が着座するシート面との両方を液密性が確保される程度に高精度に形成する必要があり、加工工数およびコストが増大する。
それに対し、本実施形態の高圧ポンプ１０は、燃料レール２０内の圧力によって弁体９０と可動部材８０とが２段階に作動することで、逆止弁機能とリリーフ機能とを発揮することができる。しかも、本実施形態では、可動部材本体８１の前端面８１ｃと段差面７６ｂとの当接部における液密性が要求されないため、高精度な加工が不要である。よって、加工工数および加工コストを低減することができる。
また、本実施形態では、可動部材本体８１の平坦面８１ｂと弁体収容穴７７の内壁７７ａとに挟まれる空間が絞り流路８６を構成する。よって、細孔加工等によって絞り流路を形成する必要がなく、加工工数を低減することができる。
【００６１】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の高圧ポンプについて、図９、図１０を参照して説明する。以下の実施形態の説明では、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
第２実施形態では、可動部材８７の中心軸に沿って絞り流路８７ｈが形成される。絞り流路８７ｈは、定残圧用スプリング室９６と可動部材収容穴７６とを少量の燃料が通過可能に連通する。
【００６２】
また、図１０（ｃ）に示すように、可動部材８７の本体８８は、径方向の外壁が３ヶ所の摺動面８８ａおよび３ヶ所の平坦面８８ｂから形成されている。摺動面８８ａは、可動部材収容穴７６の内壁７６ａを摺動する。平坦面８８ｂは、可動部材収容穴７６の内壁７６ａとの間にリリーフ流路８９を形成する。また、本体８８の弁体収容穴７７側の端面８８ｃが段差面７６ｂに当接した状態（図１０（ａ）参照）で、可動部材本体８８の外壁である平坦面８８ｂと弁体収容穴７７の内壁７７ａとによって絞り流路が構成されない点が第１実施形態と異なる。
【００６３】
燃料レール２０内の圧力が所定の定残圧以下のとき、図９（ａ）に示すように、弁体９０は定残圧用スプリング９４の付勢力によりシート面７７ｃに着座（閉弁）している。
燃料レール２０内の圧力が所定の定残圧を超えると、図９（ｂ）に示すように、弁体９０は定残圧用スプリング９４の付勢力に抗してシート面７７ｃから離座（開弁）する。すると、第１リターン流路７１から弁体収容穴７７に流入した燃料は、流路９５（図１０（ｂ）参照）、定残圧用スプリング室９６および絞り流路８７ｈを経由して可動部材収容穴７６へ流入する（破線矢印ｆｃ）。そして、さらに連通穴７８ｃ、逃がし穴７４および第２リターン流路７２を経由して、加圧室１２へ流入する。
このとき、燃料は絞り流路８７ｈを経由して流れるため、通過流量が制限される。
【００６４】
燃料レール２０内の圧力がさらに高くなると、弁体９０の小径部９３の端面９３ａが可動部材８７の第１小径部８２の端面８２ａに接近もしくは当接し（図１０（ａ）参照）、絞り流路８７ｈへの燃料の流入が阻害もしくは遮断される。すると、定残圧用スプリング室９６の圧力増加によって、図９（ｃ）に示すように、可動部材８７がスプリングホルダ７８側（図の右方向）に移動する。その結果、燃料は、定残圧用スプリング室９６からリリーフ流路８９を経由して可動部材収容穴７６へ流動可能となる（破線矢印ｆｒ）。よって、多量の燃料が第１リターン流路７１から第２リターン流路７２へリリーフされる。
【００６５】
第２実施形態は、第１実施形態と同様、可動部材本体８８の前端面８８ｃと段差面７６ｂとの当接部における面精度が要求されないため、加工工数および加工コストを低減することができる。
また、第２実施形態では絞り流路８７ｈが単一部品である可動部材８７によって形成される。したがって、可動部材８０とポンプボディ１１という複数の部材の組み合わせで絞り流路８６が形成される第１実施形態に比べ、絞り流路の流路面積の調整や製造時の寸法管理が容易となる。
【００６６】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の高圧ポンプについて、図１１を参照して説明する。
図１１に示すように、第３実施形態は、第１実施形態に対し、弁体の形状のみが異なる。すなわち、第３実施形態の弁体９７は弁部９８が球面状に形成され、球面部９８ａがシート面７７ｃに着座する。弁体９７は、例えばボールを本体９１に埋め込むことにより、簡易に形成することができる。
【００６７】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態の高圧ポンプについて、図１２を参照して説明する。
図１２に示すように、第４実施形態は、第１実施形態に対し、可動部材８０が摺動する内壁の構成のみが異なる。すなわち、第４実施形態のスプリングホルダ７９は、第１実施形態のスプリングホルダ７８に比べて可動部材収容穴７６の奥側まで延びており、可動部材８０はスプリングホルダ７９の内壁７９ｄを摺動する。スプリングホルダ７９は、ポンプボディ１１と共に、特許請求の範囲に記載の「ハウジング」を構成する。
これにより、スプリングホルダ７９単体にて内径仕上げ加工をすることができるため、ポンプボディ１１に内径仕上げ加工をする場合に比べて面粗さや真円度の加工精度を出しやすく、加工工数を低減することができる。
【００６８】
（その他の実施形態）
（ア）上記第実施形態では、弁体収容穴７７、第１リターン流路７１、第２リターン流路７２、シート面７７ｃは、ポンプボディ１１に直接形成される。しかし、これらの一部または全部を個別に又は組み合わせて別部材で形成し、その別部材を、例えばポンプボディに形成される穴部に挿入してもよい。この場合、その別部材が特許請求の範囲に記載の「ハウジング」を構成する。
（イ）さらに、例えば、可動部材収容穴７６と弁体収容穴７７とが一体に別部材で形成されてもよい。この場合の別部材は、スプリングホルダとしての機能、可動部材を摺動可能に収容する機能、弁体を摺動可能に収容する機能を有することとなる。
【００６９】
（ウ）上記実施形態では、プランジャ４１は、大径部４１１と小径部４１２とから構成されているが、プランジャの構成はこれに限定されない。また、可変容積室が形成されなくてもよい。
（エ）上記実施形態では、ポンプボディ１１にシリンダ１６を一体に形成しているが、別体のシリンダをポンプボディ１１に組み付ける構成としてもよい。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１        ・・・燃料供給装置、
１０        ・・・高圧ポンプ、
１１        ・・・ポンプボディ（ハウジング）、
１２        ・・・加圧室、
１６        ・・・シリンダ、
２０        ・・・燃料レール、
２１        ・・・燃料噴射弁、
４１        ・・・プランジャ、
６２        ・・・吐出弁、
７１        ・・・第１リターン流路、
７２        ・・・第２リターン流路、
７６        ・・・可動部材収容穴（弁収容穴）、
７７        ・・・弁体収容穴（弁収容穴）、
７７ｃ      ・・・シート面（弁座）、
７８、７９  ・・・スプリングホルダ（ハウジング）、
８０、８７  ・・・可動部材、
８１、８８  ・・・本体、可動部材本体、
８４        ・・・リリーフ用スプリング（可動部材付勢手段）、
８５、８９  ・・・リリーフ流路、
８６、８７ｈ・・・絞り流路、
９０、９７  ・・・弁体、
９４        ・・・定残圧用スプリング（弁体付勢手段）、
９６        ・・・定残圧用スプリング室。
【図１】
0005211182.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005211182.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005211182.tif 000008
【図８】
0005211182.tif 000009
【図９】
0005211182.tif 000010
【図１０】
0005211182.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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