(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内にプランジャを往復運動可能に嵌挿配設して、上記シリンダの内壁面と上記プランジャの端面とで圧力室を形成して、該圧力室に低圧流路より低圧流体を導入し、プランジャ駆動手段により上記プランジャを上記圧力室が縮小する方向に駆動し、上記圧力室内に導入された低圧燃料を加圧して高圧流路へ圧送するようになし、かつ上記低圧流路と上記圧力室との間に、開度自在に作動する可変絞り弁と、可変絞り弁から圧力室への低圧流体の吸入時には圧力室と可変絞り弁との間を連通し、圧力室に吸入された低圧流体の加圧開始時より加圧流体の高圧流路への圧送終了時までの間には圧力室と可変絞り弁の間を遮断する逆止弁とを具備する可変吐出量高圧ポンプにおいて、加圧流体の非圧送時に、上記可変絞り弁が開く開期間と閉じる閉期間とを設定し、開期間における開度と、開期間と閉期間との時間割合とで、上記圧力室への低圧流体の吸入量を調整する制御手段を具備し、該制御手段は、ポンプ低回転域において、上記可変絞り弁の開度によって決まる吸入速度と、開期間と閉記間の時間割合によって決まる吸入時間の両方を制御することにより吸入量を調整することを特徴とする可変吐出量高圧ポンプ。
【請求項２】
請求項１記載の可変吐出量高圧ポンプにおいて、上記制御手段を、上記可変絞り弁の開期間を上記プランジャ駆動手段に同期するように設定した可変吐出量高圧ポンプ。
【請求項３】
請求項１または２いずれか記載の可変吐出量高圧ポンプにおいて、上記圧力室を構成する上記シリンダおよびプランジャを複数設けるとともにプランジャの駆動を互いにずれたタイミングで行う構成とし、かつ各圧力室に対応して上記逆止弁を設けて上記低圧流路から上記圧力室に到る圧送系を上記可変絞り弁を共通として複数系統具備せしめた可変吐出量高圧ポンプ。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか記載の可変吐出量高圧ポンプと、該可変吐出量高圧ポンプにより加圧された加圧燃料により蓄圧され、エンジンの各気筒に燃料を噴射する電磁燃料噴射弁に高圧の燃料を供給するコモンレールと、該コモンレールの燃料圧を検出するコモンレール圧検出手段とを具備し、上記可変吐出量高圧ポンプの上記プランジャ駆動手段をエンジン動力によりエンジン回転に同期して作動する構成とし、上記制御手段を、コモンレールの燃料圧の増減に応じて目標圧送量を設定し、目標圧送量に応じて上記可変絞り弁を制御する構成としたことを特徴とするコモンレール式燃料噴射制御装置。
【請求項５】
請求項４記載のコモンレール式燃料噴射制御装置において、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段を具備せしめ、かつ上記制御手段を、エンジン回転数が予め設定した所定値以下になると、上記時間割合の制御を行い、エンジン回転数が所定値を越えると上記時間割合の制御を解除する構成としたコモンレール式燃料噴射制御装置。
【請求項６】
請求項４記載のコモンレール式燃料噴射制御装置において、上記制御手段を、上記コモンレール圧検出手段により検出された燃料圧が予め設定した所定値を越えて変化すると、上記時間割合の制御を行い、燃料圧が上記所定値を越えなければ上記時間割合の制御を解除する構成としたコモンレール式燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばディーゼル機関のコモンンレール式燃料噴射制御装置において、高圧流体を圧送供給するために用いられる可変吐出量高圧ポンプおよび該可変吐出量高圧ポンプを用いたコモンレール式燃料噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼル機関の燃料噴射制御装置の１つとして、コモンレール式燃料噴射制御装置が知られている。コモンレール式燃料噴射制御装置は、各気筒に連通する共通の蓄圧配管（コモンレール）が設けられ、ここに可変吐出量高圧ポンプによって必要な流量の高圧燃料を圧送供給することにより、コモンレールの燃料圧（コモンレール圧）を一定に保持している。コモンレール内の高圧燃料は所定のタイミングでインジェクタにより各気筒に噴射される（例えば、特開昭６４−７３１６６号公報等）。
【０００３】
図１４は、コモンレール式燃料噴射制御装置に用いられる可変吐出量高圧ポンプの一例を示すもので、シリンダ８１内には図示しないカムによって駆動されるプランジャ８２が往復動自在に嵌挿され、シリンダ８１の内壁面とプランジャ８２の上端面とで圧力室８３を形成している。該圧力室８３の上方には電磁弁８４が取り付けられており、電磁弁８４は、その内部に形成された低圧流路８５と圧力室８３の間を開閉する弁体８６を有している。
【０００４】
弁体８６は、コイル８７に通電しない図示の状態で開弁位置にあり、燃料は、プランジャ８２の下降時に、図略の低圧供給ポンプ（フィードポンプ）より低圧流路８５、弁体８６周りの間隙を経て圧力室８３内に導入される。コイル８７に通電すると弁体８６は上方へ吸引され、その略円錐状の先端部がシート部８８に着座して閉弁する。同時に、プランジャ８２の上昇によって、圧力室８３内の燃料が加圧され、圧力室８３の側壁に設けた流路８９より図示しないコモンレールへ圧送される。
【０００５】
ところで、プランジャ８２の上昇中は、圧力室８３内の燃料圧により弁体８６に閉弁方向の力が作用するため、弁体８６は一度閉弁すると、コイル８７への通電を停止しても開弁しない。このため、上記構成の可変吐出量高圧ポンプでは、コモンレールへの圧送量の制御を、弁体８６の閉弁時期を制御する、いわゆるプレストローク制御にて行っている。すなわち、プランジャ８２が上昇行程に移った後、直ちに閉弁せず、圧力室８３内の燃料が所定量となるまで開弁状態を保持して、余剰の燃料を低圧流路８５側へ逃がし、しかる後、閉弁して加圧を開始することで、必要量の加圧流体をコモンレールへ圧送している。
【０００６】
ところが、エンジンの回転数の上昇に伴い、ポンプ送油率が高くなると、弁体８６が閉弁信号とは無関係に閉弁（自閉）するという問題が生ずる。これは、プランジャ８２の上昇時、弁体８６が、下端面に圧力室８３内の燃料の動圧を直接受けること、弁体８６とシート部８８の間の間隙より低圧流路８５へ向けて流れる燃料の絞り効果により閉弁方向の力を受けること等によるもので、流量制御が適切になされないおそれがある。
【０００７】
この対策としては、弁体８６の作動ストロークを大きくするか、弁体８６の復帰用スプリング力を大きくすることが考えられるが、いずれの場合も、閉弁応答性の低下につながる。閉弁応答性を維持するためにはコイル８７に通電する電力を多大にしたり、体格を大きくして電磁弁８４の吸引力を増加させる必要があり、電磁弁８４の電力コスト、製作コストの上昇を招くという問題があった。
【０００８】
また、上記構成の可変吐出量高圧ポンプでは、圧力室８３への流路の開閉を電磁弁８４で行っており、閉弁信号に対し弁体８６が着座して流路８５を閉鎖するまでに一定の時間を要することから、通常、この作動応答時間を予め計算して閉弁タイミングを制御している。ところが、エンジンの回転数が上昇し、ポンプ送油率が高くなると、開閉動作が間に合わなくなり、十分な制御ができなくなるおそれがあった。
【０００９】
そこで本発明者らは、エンジンの回転数が上昇し、ポンプ送油率が高い状態でも、コモンレールへの圧送量制御が容易かつ確実にでき、しかも装置の大型化や電力の増大を伴わないこと、また、流路の開閉に電磁弁を用いることによる応答遅れ等の不具合を解消することを目的として、以下に示す吸入量調量式の可変吐出量高圧ポンプを提案した（特願平９−１００９３９号）。
【００１０】
この可変吐出量高圧ポンプは、図１５に示すように、圧力室９１はシリンダ９２の内壁面とプランジャ９３の上端面とで形成され、カム９４の回転によってプランジャ９３が上下動する。圧力室９１の上流に、圧力室９１への低圧燃料の吸入時にのみ開放される逆止弁９５を設けるとともに、その上流に、圧力室９１へ吸入される低圧燃料の流量を制御する電磁弁９６を設けたものである。電磁弁９６は、弁体９６１が開弁している間、低圧流路９７から逆止弁９５方向へ低圧燃料を流し、この燃料の圧力によって逆止弁９５の弁体９５１を開いて低圧燃料が圧力室９１へ吸入される。吸入は、カム９４の下降時にその下降速度と同じ吸入速度で行われ、電磁弁９６を閉じることで終了し、電磁弁９６の通電時間で吸入量が決定される。そしてカム９４が上昇に転じ、プランジャ９３を押圧するとそのときの燃料圧力で逆止弁９５が閉弁し、圧力室９１内の燃料が加圧され吐出弁９８を経て圧送される。
【００１１】
このように圧送時に圧力室９１への燃料の吸入を禁止する弁体９５１と、低圧流路９７から圧力室９１へ吸入される低圧燃料の流量を制御する弁体９６１とを別々に設けることで、装置の大型化等を伴うことなくプレストローク制御における自閉の問題が解消される。また逆止弁９５を用いることで従来のように閉弁信号に対する応答遅れ等の問題がなく、信頼性が高い。
【００１２】
さらに発明者らは、上記特許出願において、低圧流路から圧力室への低圧燃料の吸入量の制御を、上記電磁弁に代えて可変絞り弁により行うようにした可変吐出量高圧ポンプを提案した。この可変吐出量高圧ポンプでは可変絞り弁のリフト量（流路面積）を制御することで吸入量を調整する（面積調量式）。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この面積調量式の可変吐出量高圧ポンプでは、次の問題がある。図１６はエンジンが低回転時および高回転時のプランジャの挙動とカムリフトとを示すタイムチャートである。カムはエンジンの回転と同期して回転するため、カム動は低回転時には遅く低圧燃料の吸入時間が長くなり、高回転時にはカム動は速く低圧燃料の吸入時間が短くなる。このため一定量の吸入量を得ようとすると、低回転時には開度を小さくし、高回転時には大きくする必要がある。
【００１４】
図１７は圧送量と可変絞り弁の開度（リフト量）の特性を示すものである。上記のごとく低回転域ほど吸入時間が長くなるから、可変絞り弁のリフト量に対する圧送量の変化割合（グラフの傾き（Δｑ／Δｌ））が大きくなる。このように可変絞り弁の開度のダイナミックレンジがエンジン回転数によって変化して、その結果、開度の制御精度のあまり高くない可変絞り弁を用いると、低回転域において可変吐出量高圧ポンプの圧送量の調量精度が必ずしも十分ではなく、コモンレール圧が変動して所期の燃料噴射量が得られないおそれがあった。このため可変絞り弁のリフト量の調整精度を確保するために、可変絞り弁の弁体を分解能の高いアクチュエータで駆動する必要が生じ、例えば可変絞り弁の弁体を駆動するアクチュエータがステップモータであればステップ数を増やしたり、リニアソレノイドであればリフト量変化に対する開度変化を緩やかにするためにリフト量の変位範囲を大きくせざるを得ず、この結果、さらなる可変絞り弁のコストダウンや、弁体のリフト方向の体格の小型化が十分になし得ない。
【００１５】
しかして、本発明の目的は、面積調量式の可変吐出量高圧ポンプにおいて、開度の調整精度があまり高くない小型、低コストの可変絞り弁を用いて調量精度を向上することである。また他の目的として、可変吐出量高圧ポンプを、小型、低コストで調量精度を向上せしめて精度よくコモンレール圧を制御することのできるコモンレール式燃料噴射制御装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明請求項１の構成では、可変吐出量高圧ポンプは、シリンダ内にプランジャを往復運動可能に嵌挿配設して、上記シリンダの内壁面と上記プランジャの端面とで圧力室を形成する。該圧力室に低圧流路より低圧流体を吸入し、プランジャ駆動手段により上記プランジャを上記圧力室が縮小する方向に駆動し、上記圧力室内に導入された低圧燃料を加圧して高圧流路へ圧送するようになす。かつ上記低圧流路と上記圧力室との間に、開度自在に作動する可変絞り弁と、可変絞り弁から圧力室への低圧流体の吸入時には圧力室と可変絞り弁との間を連通し、圧力室に吸入された低圧流体の加圧開始時より加圧流体の高圧流路への圧送終了時までの間には圧力室と可変絞り弁の間を遮断する逆止弁とを具備する。かかる構成に加えて、加圧燃料の非圧送時に、上記可変絞り弁が開く開期間と閉じる閉期間とを設定し、開期間における開度と、開期間と閉期間との時間割合とで、上記圧力室への低圧流体の吸入量を調整する制御手段を具備せしめる。該制御手段は、ポンプ低回転域において、上記可変絞り弁の開度によって決まる吸入速度と、開期間と閉記間の時間割合によって決まる吸入時間の両方を制御することにより吸入量を調整する。
【００１７】
上記構成において、低圧流体は、逆止弁の開弁時に可変絞り弁から圧力室へ吸入される。プランジャ駆動手段による上記プランジャの作動で上記圧力室が縮小を開始し、上記圧力室内の低圧流体が加圧される。これにより逆止弁が閉じるとともに、圧力室内の加圧流体が高圧流路へ圧送される。制御手段は、可変絞り弁の開度を調整することで低圧流体の圧力室内への吸入速度を制御するとともに、可変絞り弁の開期間と閉期間との時間割合を調整することで吸入時間を制御し、圧力室への低圧流体の吸入量を調整する。これにより要求される加圧燃料の圧送量すなわち圧力室への吸入量の調整量が可変絞り弁の開度の調整精度を上回るものであっても、上記時間割合を調整することで、精度よく所望の加圧燃料の圧送量を得ることができる。しかして、可変絞り弁として開度の調整精度があまり高くない小型で低コストのものを用いても、精度よく燃料の圧送量を制御することができる。
【００１８】
本発明請求項２の構成では、上記制御手段を、上記可変絞り弁の開期間を上記プランジャ駆動手段に同期するように設定する。
【００１９】
これにより毎サイクル、同じタイミングで可変絞り弁から圧力室に低圧流体が吸入される。したがってサイクル間の吸入量ばらつきが抑えられ、吸入量の調量精度が向上する。
【００２０】
本発明請求項３の構成では、上記圧力室を構成する上記シリンダおよびプランジャを複数設けるとともにプランジャの駆動を互いにずれたタイミングで行う構成とし、かつ各圧力室に対応して上記逆止弁を設けて低圧流路から上記圧力室に到る圧送系を複数系統具備せしめる。圧送系を構成する上記可変絞り弁は共通とする。
【００２１】
低圧流体の圧送が複数の圧送系により互いにずれたタイミングで行われ、プランジャ駆動におけるピーク駆動トルクを低減できる。また、一方の圧送系の吸入行程が終了して圧送に移るまでに他方の圧送系の吸入行程が開始されても、そのとき一方の圧送系の圧力室に吸入される低圧流体の吸入速度は可変絞り弁の開度で規定されるので、吸入量が小のときにも調量精度が低下することはない。そして複数の圧送系の吸入量制御を単一の可変絞り弁で行うから、圧送系間の吸入量ばらつきが抑えられる。
【００２２】
本発明請求項４の構成では、コモンレール式燃料噴射制御装置は、上記各請求項記載の可変吐出量高圧ポンプと、該可変吐出量高圧ポンプにより加圧された加圧燃料により蓄圧され、エンジンの各気筒に燃料を噴射する電磁燃料噴射弁に高圧の燃料を供給するコモンレールと、コモンレール圧を検出するコモンレール圧検出手段とを具備している。上記可変吐出量高圧ポンプの上記プランジャ駆動手段を、エンジン動力によりエンジン回転に同期して作動する構成とし、上記制御手段を、コモンレールの燃料圧の増減に応じて目標圧送量を設定し、目標圧送量に応じて上記可変絞り弁を制御する構成とする。
【００２３】
コモンレール圧検出手段により検出されたコモンレール圧に応じて目標圧送量が設定される。可変吐出量高圧ポンプは、上記制御手段による制御で、コモンレールへ加圧燃料を目標圧送量に応じて高い調量精度で圧送する。しかしてコモンレール燃料圧を精度よく目標値に制御することができる。しかも上記のごとく可変吐出量高圧ポンプの小型化、コストの低減を実現することで、コモンレール式燃料噴射制御装置全体の小型化、コストの低減を実現することができる。
【００２４】
本発明請求項５の構成では、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段を具備せしめ、上記制御手段を、エンジン回転数が予め設定した所定値以下になると、上記時間割合の制御を行い、エンジン回転数が上記所定値を越えると上記時間割合の制御を解除する構成とする。
【００２５】
エンジン回転数が低下して可変絞り弁の開度に対する圧送量の変化割合が大きくなると、可変絞り弁には、開度の制御に加えて時間割合の制御が行われ、可変絞り弁の開度の調整精度の不足を補い、調量精度の低下を防止する。可変絞り弁の開閉を伴う時間割合の制御を、相対的に吸入時間が長くなる低回転域だけに限定することで、可変絞り弁には開閉の高い応答性が不要になり、さらにコストの低減を図ることができる。
【００２６】
本発明請求項６の構成では、制御手段を、上記コモンレール圧検出手段により検出されたコモンレール圧が予め設定した所定値を越えて変化すると、上記時間割合の制御を行い、コモンレール圧が上記所定値を越えなければ上記時間割合の制御を解除する構成とする。
【００２７】
コモンレール圧の変化が大きくなったことから、可変絞り弁のリフト量に対する圧送量の変化割合が大きくなり調量精度の低下が生じているものと判断できる。これよりエンジン回転数が低回転域にあることが知られる。かかるコモンレール圧の変化が検出された時に、可変絞り弁に、開度制御に加えて時間割合の制御を行うことで調量精度が高くなる。また上記のごとく低回転域においては可変絞り弁には高い応答性が不要であり、よりコストの低減を図ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の可変吐出量高圧ポンプおよび該可変吐出量高圧ポンプを用いたコモンレール式燃料噴射制御装置の第１の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は可変吐出量高圧ポンプの全体断面を示し、図２はコモンレール式燃料噴射制御装置の構成を示すものである。図２において、エンジンＥには各気筒の燃焼室に対応する複数の電磁燃料噴射弁たるインジェクタＩが配設され、これらインジェクタＩは各気筒共通のコモンレールＲに接続され、インジェクタＩに高圧の燃料が供給されるようになっている。コモンレールＲには供給配管Ｒ１、吐出弁Ｂ２を介して可変吐出量高圧ポンプＰのポンプ部Ｐ０が接続され、可変吐出量高圧ポンプＰにより、コモンレールＲに連続的に燃料噴射圧に相当する高い所定圧の燃料が蓄圧される。
【００２９】
可変吐出量高圧ポンプＰは、ポンプ部Ｐ０が燃料タンクＴから内蔵するフィードポンプＰ１を経て吸入される燃料を高圧に加圧してコモンレールＲ内に燃料を供給し、コモンレールＲ内の燃料を高圧に制御するもので、コモンレールＲを高圧の上記所定圧に制御するべく、制御手段たる電子制御ユニット（ＥＣＵ）Ｐ３を備えている。ＥＣＵＰ３は、コモンレールＲに配設されてコモンレール圧力を検出するコモンレール圧検出手段たる圧力センサＳ１からの信号が予め設定した最適値となるように、コモンレールＲへの圧送量を決定して吐出制御装置Ｐ２に制御信号を出力する。ＥＣＵＰ３には、さらに、エンジン回転数検出手段たるエンジン回転数センサＳ２、ＴＤＣ（上死点）センサＳ３、スロットルセンサＳ４、温度センサＳ５により、回転数、ＴＤＣの位置、アクセル開度、温度の情報が入力され、ＥＣＵＰ３は、これらの信号により判別されるエンジン状態に応じて電磁燃料噴射弁Ｉの噴射量制御用電磁弁Ｂ１に制御信号を出力する。ＥＣＵＰ３には、マイクロコンピュータを備えた構成のもの等、構成は任意である。
【００３０】
可変吐出量高圧ポンプＰについて、図１、図３、図４により、さらに詳細に説明する。図３は図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面を示し、図４は噴射量制御装置Ｐ２を拡大したものである。ポンプハウジング１内にはベアリングＤ２、ブッシュＤ１を介してドライブシャフトＤが回転可能に支持されており、このドライブシャフトＤには、燃料タンクＴ（図２）から燃料を吸い上げて、低圧流路たるフィード流路１１に圧送供給するベーン式のフィードポンプＰ１が連結されている。上記ドライブシャフトＤの右端部には、プランジャ駆動手段たるカム１３が一体に形成されており、該カム１３は上記ドライブシャフトＤとともにエンジンの回転数の１／２の速度でエンジン回転に同期して回転するようになしてある。このカム１３が回転すると、板Ｐ１１を介して上記フィードポンプＰ１のロータＰ１２が回転し、その回転により燃料タンクＴから燃料がインレットバルブＢ３より図示しない流路を通って上記フィードポンプＰ１内空間（ロータＰ１２とケーシングＰ１３とカバーＰ１４、Ｐ１５とに囲まれた空間）に導入される。導入された燃料は、ロータＰ１２の回転に伴いロータＰ１２に配設されたベーンＰ１６によって図示しない流路を経てフィード流路１１に圧送される。
【００３１】
フィード流路１１の燃料は、下記のようにコモンレールＲへの圧送用に使用されるだけでなく、絞り流路Ｓよりポンプ部Ｐ０内部に流入し、ポンプ部Ｐ０内部の潤滑および冷却にも使用される。潤滑に用いられた燃料はバルブＶから出て燃料タンクＴに戻される。また、ポンプ部Ｐ０内部の圧力はほとんど大気圧となるようにバルブＶにより調整されている。
【００３２】
ポンプハウジング１の右端開口にはヘッドＨが嵌着されており、該ヘッドＨは左端中央部が突出して上記カム１３内に挿通位置している。このヘッドＨの左端中央部には、ドライブシャフトＤの軸線に直交する方向に複数のシリンダたる摺動孔２が９０°の間隔で放射状に形成してある。これら複数の摺動孔２内にはそれぞれプランジャ２１が往復動自在かつ摺動自在に支持されている。各プランジャ２１の外側端部にはシュー２１１が設けられ、各シュー２１１にカムローラ２２が回転自在に保持されている。シュー２１１は、ガイドＧＤに摺動自在に保持され、半径方向のみに移動可能となっている。ガイドＧＤはヘッドＨに図略のボルトにより固定されている。
【００３３】
上記カム１３は、このカムローラ２２の外周に摺接可能に配置されており、上記カム１３の内周面には、等間隔で配置された複数のカム山を有するカム面１３ａが形成してある。各プランジャ２１の内方側端面と各摺動孔２の内壁面との間に形成される空間は、圧力室２３となしてある。しかして、ドライブシャフトＤと一体となったカム１３が回転すると、プランジャ２１が摺動孔２内を往復動し、圧力室２３内の燃料を加圧する。ここでは、４本のプランジャ２１に対し４つのカム山が形成され、カム１３の１回転につき４回の圧送を行うようにしている。なお、図３はプランジャ２１が最上昇点（最内方）にある状態を示している。
【００３４】
なお、従来の可変吐出量高圧ポンプでは、プランジャ２１をインナーカム１３に常時押し付けるスプリングを配設することが多いが、本可変吐出量高圧ポンプＰは吸入量制御方式であり、吸入量が少量の時にプランジャ２１が最下降点まで下降すると、圧力室２３の減圧によるキャビテーションの発生のおそれがある。このため、本発明では上記スプリングを設けておらず、プランジャ２１の往復動は、圧送行程時はドライブシャフトＤの回転によるカムリフトで、吸入行程時は低圧燃料の圧力（フィード圧）によって行う。よって吸入量が少ない場合には、低圧燃料の供給分だけしかプランジャ２１はカム１３方向に移動せず、カムローラ２２とインナーカム１３が離れるようになしてあり、吸入量が吸入速度に依存する調量方式となっている。
【００３５】
圧力室２３において、加圧された燃料は、圧力室２３に連通する吐出孔２４より、ヘッドＨ壁に固定した吐出弁３（図２におけるＢ２）を経て、コモンレールＲ（図２）に圧送される。吐出弁３は、弁体３１とこれを閉弁方向に付勢するリターンスプリング３２を有し、加圧燃料が所定圧を越えるとリターンスプリング３２のスプリング力に抗して開弁し、高圧流路である吐出流路３３に加圧燃料を吐出する。
【００３６】
ヘッドＨの右端部には、圧力室２３の右方に、圧力室２３と連通流路１４を介して連通する穴Ｈ１が形成してあり、穴Ｈ１には底部側よりストッパ４１、逆止弁４、ロックアダプタＬＡが組付けられている。ロックアダプタＬＡをヘッドＨに螺着することで、ストッパ４１、逆止弁４がヘッドＨに固定される。またロックアダプタＬＡには、逆止弁４とともに上記図２の吐出量制御装置Ｐ２を構成する可変絞り弁５が嵌入せしめてあり、先端が逆止弁４と対向している。逆止弁４およびロックアダプタＬＡの先端部の外周には燃料溜まり１２が形成され、可変絞り弁５の後述するバルブボディ７１の外周には燃料溜まり５２が形成される。そして燃料溜まり１２と燃料溜まり５２とは、ロックアダプタＬＡに形成した流路５１により連通している。フィード流路１１、ヘッドＨのフィード流路１１ａ、燃料溜まり１２、流路５１、燃料溜まり５２により低圧流路を形成する。
【００３７】
上記逆止弁４は、図４（ａ）に示すように、ハウジング４２を左右方向に貫通する流路４３と、該流路４３を開閉する弁体４４を有する。上記流路４３は、途中で圧力室２３方向（図の左方）に拡径して円錐状のシート面４５が形成される。なお、弁体４４は、図４（ｂ）に示すように外周面に４か所に溝４４ａを有しており、切削面に沿って流路４３が形成され燃料が流れるようになしてある。
【００３８】
弁体４４は、ストッパ４１内に保持されるスプリング４６によって右方に付勢されてシート面４５に着座している。このように、逆止弁４は図示の状態で閉弁しており、上記可変絞り弁５から流入する燃料の圧力で開弁するようになしてある。
【００３９】
上記ストッパ４１には、複数の連通孔４１ａ，４１ｂが形成され、連通孔４１ａ，４１ｂを介して、上記流路４３と圧力室２３との間を燃料が流通可能であり、また圧送開始時には、ストッパ４１中央部の連通孔４１ｂにより、弁体４４が圧力室２３より逆流する燃料の動圧を受けやすいようにしてあり、閉弁応答性を高めている。
【００４０】
しかして逆止弁４は、上記可変絞り弁５から流入する燃料の圧力で開弁すると、逆止弁４のシート面４５、ストッパ４１内の流路４１ａ，４１ｂを経て上記圧力室２３（図１）へ燃料が流入する。上記弁体４４は、上記圧力室２３の加圧が開始されるとその動圧で閉弁し、燃料の圧送終了までこれを保持する。
【００４１】
可変絞り弁５は、アクチュエータ６とバルブ部７とを有し、アクチュエータ６のハウジング６１と、その左端部内に環状のシム７７を介してバルブ部７のバルブボディ７１が嵌挿固定されている。バルブボディ７１に設けたシリンダ７２内には弁体７３が摺動可能に保持され、これをアクチュエータ６が駆動する。
【００４２】
弁体７３の左端部周りには環状の流路７４ａが形成され、流路７４ａは流路７４ｂにて燃料溜まり５２に連通するとともに、流路７４ｃにて逆止弁４に通じている。
【００４３】
また弁体７３には鍔状の拡径部７３ａが形成され、弁体７３は、拡径部７３ａの右端がシム７７に当接する位置が、移動範囲の右限を規定している。左限は、弁体７３の左端テーパー面７６がバルブボディ７１のシート面７５によって規定される。
【００４４】
上記弁体７３の右端にはアーマチャ６４が圧入固定してあり、アーマチャ６４は、ステータ６５と一定の間隔で対向している。ステータ６５の外周には上記コイル６２が配される。またステータ６５内部に設けたスプリング室６６内にはスプリング６７が配設されて、上記アーマチャ６４を図の左方に付勢している。一方、ステータ６５はＥＣＵＰ３からコイル６２への通電によってアーマチャ６４を吸引する力（図の右方へ付勢する力）を発生する。
【００４５】
流路７４ｃの開口端には略円錐状のシート面７５が形成してあり、上記コイル６２に通電しない図示の状態で、弁体７３の先端部がこのシート面７５に着座して上記流路７４ａ，７４ｃ間を遮断するようになしてある。
【００４６】
ステータ６５のアーマチャ６４との対向部６５ａの断面積は、アーマチャ６４側ほど小さくしてある。したがってアーマチャ６４と一体となった弁体７３のリフト量は、コイル６２への通電電流により決まる。すなわち可変絞り弁５はリニアソレノイド弁となっている。よってコイル６２へ通電すると弁体７３がリフトして流路７４ａと流路７４ｃとが連通し、通電電流を増加すると、通電電流に応じて連通部の開口面積が増加する。すなわち可変絞り弁５の開度が増加する。
【００４７】
図５は可変絞り弁５の弁部の拡大図である。弁体７３は弁径ｄ1 が３．０ｍｍ、弁体７３の先端面の傾斜角θ1 が３０°としてあり、流路７４ｃ側のシート面の円錐面７５は右端径が３．１ｍｍ、傾斜角θ2 が２８°としてある。
【００４８】
弁体７３の右端部の構造は以上のようになっているため、閉弁時には弁体７３の円錐面７６のシールエッジ７６ａがシール面７５に密着して流路７４ａと流路７４ｃとが遮断される。そのため、閉弁時には流路７４ａすなわち燃料溜まり５２の圧力によって開弁方向への力を受けることはない。
【００４９】
なお可変絞り弁５の開弁時にはアーマチャ６４が右方に移動し、その分だけスプリング室６６の容積が減少するので、スプリング室６６内の燃料が移動できるよう、スプリング室６６を他の部分と連通させる必要がある。本実施の形態では、弁体７３の内部にこれを左右方向に貫通する流路７８を設け、スプリング室６６とニードル弁７３の左方の流路７４ｃと連通している。これにより、スプリング室６６内の燃料が移動できると同時に、開弁時に流路７４ｃの圧力が上昇してもスプリング室６６と流路７４ｃは同じ圧力となるため、弁体７３には左右方向には油圧力が作用せず、弁体７３の作動不良が防止できる。
【００５０】
このように弁体７３には油圧力が作用しないため、スプリング６７のばね力は小さくてよく、吸引力の小さなリニアソレノイド弁でも作動が可能である。なお本実施形態ではシールエッジの直径が弁体の径と等しくしてあるが、弁体７３の作動不良とならない範囲で僅かに小さくしてもよい。
【００５１】
次に、上記可変吐出量高圧ポンプＰおよび上記コンモンレール式燃料噴射制御装置の作動について説明する。可変吐出量高圧ポンプＰは、上記のごとくカム１３の１回転につき吸入、圧送行程が４サイクル行われるように構成され、この圧送量は、圧力室２３への燃料の吸入量によって制御される。ここで、吸入量Ｑは、下記式で表される。
吸入量Ｑ＝α×Ｓ×√（ΔＰ）×時間
α：流量係数
Ｓ：可変絞り弁５の開口面積
ΔＰ：フィード圧力
時間：ポンプ回転数により決定
すなわち、α、ΔＰ、時間が一定である場合、上記可変絞り弁５の開度を調整することにより吸入量Ｑを制御可能であることがわかる。すなわち可変絞り弁５の開度、したがって開口面積が大きい程吸入量は多くなり、開口面積が小さい程吸入量は少なくなる。可変絞り弁５の弁体７３のリフト（開度）は上記のように、コイル６２の通電電流値に応じた、アーマチャ６４に対する吸引力とスプリング６７のばね力とが釣り合う位置で決定される。
【００５２】
つまり弁体７３のリフト量の調整は、コイル６２への電流値を変えることによって調整可能であり、電流値を大きくすればアーマチャ６４に対する吸引力が増大して弁体７３のリフト量（開度）は大きくなり、吸入量Ｑは大きくなる。
【００５３】
可変吐出量高圧ポンプＰのＥＣＵＰ３において行われる吐出量制御すなわち圧力室への吸入量制御について説明する。図６、図７は、かかる吸入量制御を示すタイムチャートで、ＮＥパルス、可変絞り弁５の作動（コイル６２への通電電流、弁体７３のリフト量、カム１３のリフトおよびカムローラ２２の軌跡、圧送パターン（例えば吐出弁３の開閉弁パターン）を対比して示している。タイムチャートの前半が吸入量が小の場合、後半が吸入量が大の場合である。なおＮＥパルスとは、図２におけるエンジン回転数センサＳ２からの出力信号をＥＣＵＰ３で波形整形した後の信号であり、これよりカム１３のカム動の位相が知られる。このＮＥパルスおよび負荷センサＳ３、圧力センサＳ１、さらに図示しない水温センサ、大気圧センサからの信号に基づいて、ＥＣＵＰ３は、可変絞り弁５のコイル６２への通電を制御して圧力室２３への低圧燃料の吸入量を制御する。
【００５４】
図６により、高回転域における作動を説明する。通電電流を調整し、吸入量Ｑを制御する。すなわち吸入量を小とする場合は、可変絞り弁５のコイル６２への通電電流を少なくし、弁体７３のリフト量を小として開口面積を小さくする。これによりカム１３の吸入行程（ａ時点からｂ時点）時、圧力室２３への低圧燃料の吸入が、遅い吸入速度で緩やかになされる。この時、プランジャ２１のカムローラ２２とカム１３は摺接せず、プランジャ２１は燃料の吸入に伴い徐々に下降（放射方向に移動、図３参照）する。カム１３がカムローラ２１ａに当接してプランジャ２１が上昇（半径中心方向への移動）を開始すると（図のｂ時点）、これより圧送行程（ｂ時点からｃ時点）に入る。すなわちカム１３のカムローラ２２に対する押し上げ力によりプランジャ２１が上昇し、圧力室２３内の燃料が加圧され、コモンレールＲに圧送される。
【００５５】
この圧送行程において、逆止弁４には加圧燃料の圧力が加わるため、弁体４４が開くことはない。よって、圧力室２３への吸入量がすなわち圧送量となる。
【００５６】
吸入量を大とする場合は、可変絞り弁５のコイル６２への通電電流を大きくし、弁体７３のリフト量を大として開口面積を大きくする。これにより可変絞り弁５から逆止弁４を経て圧力室２３へ流入する燃料の流入速度が上昇してプランジャ２１は高速で下降し、上昇してくるカム１３と早いタイミングで当接し、圧力室２３に、吸入量を小とした場合よりも多量の低圧燃料が吸入される。
【００５７】
このように可変絞り弁５の弁体７３のリフト量が大きいほど、プランジャ２１のストロークが大きくなって、吸入量が多くなる。ここで１サイクル当たりの圧送量はプランジャのリフト×プランジャ径×プランジャ数（図例では４）で表される。
【００５８】
一方、低回転域においては通電電流に加えて通電時間を調整し、吸入量Ｑを制御する。すなわち、上記のごとく可変絞り弁５の開度のダイナミックレンジが高回転域とは異なり、同じ量の低圧燃料の吸入を行うには、高回転域に比して弁体７３のリフト量、したがってコイル６２への通電電流を小さくする必要がある。しかし通電電流を最小ステップだけ増減しても吸入時間が長い分、吸入量が大きく増減する。そこで、本発明では１回の吸入圧送行程ごとに、非圧送時に、弁体７３が開いている開期間と、閉じている閉期間とを設定する。つまり、コイル６２に常時通電するのではなく、開期間に対応して通電し、閉期間に対応して通電を停止する。
【００５９】
かかる通電時間の割合を制御する時間制御について説明する。低回転域における作動を示す図７において、吸入量を小とする場合は、上記のごとく高回転域よりも可変絞り弁５のコイル６２への通電電流を少なくし、さらに、通電を停止して閉期間を設ける。かくして開期間においては低圧燃料が圧力室２３に吸入されてプランジャ２１が下降するが、閉時間に入ると、低圧燃料の圧力室２３への吸入が停止し、図のごとくプランジャ２１はそれ以上下降せず、変位が保持される。その後、上昇に転じたカム１３と当接し、吐出弁３を介してコモンレールＲに圧送される。このように圧送量すなち圧力室２３への吸入量は、開期間における弁体７３の開度すなわちコイル６２への通電電流値と、開期間と閉期間の割合に比例して与えられる。吸入量を大とする場合も、同様である。なおコイル６２への通電開始は、圧送行程終了後、即、開期間となるように、可変絞り弁５の弁体７３の開弁応答性を考慮してカム最上昇時点よりも少し前とする。
【００６０】
なお低回転域においては相対的に吸入時間が長く開度が小さく設定される。したがって閉期間の開始点および終点において弁体７３のリフトの立ち上がりおよび立ち下がりが急峻なものではなくとも調量精度への影響は僅かであり、可変絞り弁５に、応答性が必ずしもよくないもの、例えばリニアソレノイド弁が用いられ得る。
【００６１】
また各サイクルにおけるソレノイド６２への通電を、ＮＥパルスに基づいて、カム動と同期するように与えているから、毎サイクル、同じタイミングで可変絞り弁５から圧力室２３に低圧燃料が吸入される。したがってサイクル間の吸入量ばらつきが抑えられ、吸入量の調量精度が向上する。
【００６２】
このようにコイル６２への通電時間の割合を制御する時間制御を行うことで、高回転域と遜色なく高い精度で圧力室２３への低圧燃料の吸入量を制御することができる。
【００６３】
図８はＥＣＵＰ３によるコモンレール圧制御の一例を示すフローチャートである。ＥＣＵＰ３には、上記図２の構成図に示したように各センサから種々の情報が、常時入力されるようになしてあり、エンジン回転数センサＳ２により検出されるＮＥ信号からエンジン（ポンプ）回転数を、スロットルセンサＳ４により検出されるアクセル開度から目標コモンレール圧（ＣＰＴＲＧ）および噴射量（圧送量）を、予め入力された制御マップに基づいて算出する（ステップ（１）、ステップ（２））。続いて、ポンプ回転数、圧送量に応じた可変絞り弁５の通電電流値を算出し（ステップ（３））、可変絞り弁５に通電する。
【００６４】
また、ＥＣＵＰ３は、圧力センサＳ１によりコモンレールＲ圧力（ＣＰＡＣＴ）を常時検出するようになしてあり、この検出されたコモンレールＲ圧力（ＣＰＡＣＴ）と目標コモンレール圧（ＣＰＴＲＧ）とを比較して（ステップ（４））、異なる場合には補正をする。補正方法としては、（ＣＰＡＣＴ−ＣＰＴＲＧ）の計算を行って必要な圧送量増加分を算出する（ステップ（５））。
【００６５】
ステップ（６）ではエンジン回転数が１５００ｒｐｍを越えたか否かを判定する。エンジン回転数が１５００ｒｐｍを越えていれば、高回転域であると判断し、常時可変絞り弁５のコイル６２に常時通電する図６の制御を行う。すなわちステップ（７）において、コイル６２への通電電流を、ステップ（５）において算出した圧送量増減に相当する電流値に変更し、ステップ（９）に進む。
【００６６】
ステップ（６）においてエンジン回転数が１５００ｒｐｍを越えていなければ、低回転域であると判断し、図７の時間制御を行う。すなわちステップ（８）において、コイル６２への通電電流をステップ（５）において算出した圧送量増減に相当する通電時間（デューティ）に変更し、ステップ（９）に進む。なおステップ（８）において、圧送量を増加する必要がある場合は、通電電流を１最小ステップ上げて、そこから通電時間（デューティ）を下げる。
【００６７】
ステップ（９）では、再び、（ＣＰＡＣＴ＝ＣＰＴＲＧ）かどうかを判定し、（ＣＰＡＣＴ＝ＣＰＴＲＧ）でない場合には、ステップ（５）に戻って（ＣＰＡＣＴ＝ＣＰＴＲＧ）になるまで繰り返しフィードバック制御する。
【００６８】
図９に本実施形態における圧送特性を示す。高回転域においては、最小の開度ステップに対して圧送量の変化が小さいため、圧送量の要求値に対して最小の開度ステップ異なる電流値に離散的に変更制御する。例えば図例のごとく電流をｉ1 とｉ2 との間で制御してリフト量をｌ1 とｌ2 との間で変化させ、▲１▼と▲２▼とを繰り返すことで精度よく圧送量Ｑを要求値に維持できる。これに対して低回転域においては、最小ステップだけ離れた電流ｉ3 とｉ4 とで（リフト量ｌ3 とｌ4 ）圧送量の差Δｑが大きいため、高回転域と同じ制御を行うとコモンレールＲの燃料圧が大きく変動する。しかし低回転域では上記のごとく時間制御を行い、電流をｉ3 に維持したまま、デューティを調整して▲１▼’から▲２▼’に変化させる。しかして低回転域においても高い調量精度が得られる。
【００６９】
このように通電電流値の制御による開度制御だけでは調量精度が低下する低回転域においては、時間制御を行うことで調量精度を高めるので、可変絞り弁として開度の分解能の高いものが不要であり、小型で安価なものが用いられ得る。
【００７０】
なお本実施形態において、時間制御を行うか否かを判定するエンジン回転数のしきい値を１５００ｒｐｍとしたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、可変絞り弁の、弁体を駆動するアクチュエータの精度、分解能の他、応答性に応じて適宜設定する。例えば可変絞り弁の応答性のよいものを使うことができればリフトの立ち上がりおよび立ち下がりのなまりによる調量誤差が高回転域においても問題がなくなるので、全回転域において通電電流とデューティに基づいて圧送量を制御する構成でもよい。かかる構成でも、ＥＣＵが時間制御を行うことで調量精度を向上させるので、可変絞り弁として開度の分解能の高いものが不要であり、小型で安価なものが用いられ得る。
【００７１】
また時間制御を行うか否かの判断は必ずしもエンジン回転数の所定値との比較に限られるものではない。例えば通電電流を変化させたとき（弁体７３のリフト量を変化させたとき）のコモンレールＲの燃料圧の変動を算出し、これが予め設定した所定値を越えた場合、圧送量のリフト量に対する変化割合が大きくなっていると判断し、時間制御に切り替える構成としてもよい。
【００７２】
（第２実施形態）
上記コモンレール式燃料噴射制御装置において、可変吐出量高圧ポンプを別の構成とすることもできる。コモンレール式燃料噴射制御装置の全体構成は図２のものと同じであるため、可変吐出量高圧ポンプのみ図１０、図１１に示す。図１０は可変吐出量高圧ポンプの全体断面を示し、図１１は図１０におけるＣ−Ｃ線に沿う断面を示す。この可変吐出量高圧ポンプＰＡのポンプ部Ｐ０Ａは、基本的な構成は第１実施形態と実質的に同じものであるが、圧送系を２つ備えている。すなわち、ヘッドＨの左端中央部には、内部に４つのシリンダたる摺動孔２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが、ドライブシャフトＤの軸線方向に直交する方向で、互いに９０°間隔で放射状に形成してある。同じ軸線に沿って形成された摺動孔２ａと摺動孔２ｃ、摺動孔２ｂと摺動孔２ｄとは、摺動孔径よりも小径の連通路２５ａ，２５ｂにより連通している。各摺動孔２ａ〜２ｄ内には、それぞれ１つずつプランジャ２１ａ〜２１ｄを配し、各摺動孔２ａ〜２ｄに対しそれぞれ往復動自在かつ摺動自在に支持せしめている。摺動孔２ａ〜２ｄの内壁面とプランジャ２１ａ〜２１ｄの端面とで形成される４つの空間は、それぞれ圧力室２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄとなしてある。
【００７３】
また各プランジャ２１ａ〜２１ｄに対応してシュー２１１およびカムローラ２２が設けられる。また各カムローラ２２と摺接可能にプランジャ駆動手段たるインナーカム１３Ａが設けられ、プランジャ２１ａ〜２１ｄを共通に往復動せしめるようになっている。インナーカム１３Ａは、１回転で２つのカム山を有し、上り１２０°、下り６０°でカム動するようになっており、互いに９０°をなして隣れるプランジャ２１ａ，２１ｃとプランジャ２１ｂ，２１ｄとが異なるタイミングで往復動する。なお以降の説明において、摺動孔２ａとプランジャ２１ａとで構成される燃料圧送部を＃１気筒、摺動孔２ｂとプランジャ２１ｂとで構成される燃料圧送部を＃２気筒、摺動孔２ｃとプランジャ２１ｃとで構成される燃料圧送部を＃３気筒、摺動孔２ｄとプランジャ２１ｄとで構成される燃料圧送部を＃４気筒というものとする。
【００７４】
また圧力室２３ａ，２３ｄは、それぞれ個別の流路１４ａ，１４ｄを介して吐出弁３Ａの弁部３ａ，３ｂの入口に通じている。吐出弁３Ａは、実質的に第１実施形態の吐出弁を２つ合体せしめたもので、圧力室２３ａ〜２３ｄから流入する方向を順方向とする逆止弁であり、弁部３ａ，３ｂは共通の吐出流路３３と連通している。
【００７５】
またヘッドＨには、右方より１対の穴Ｈ２ａ，Ｈ２ｂが形成され、穴Ｈ２ａ，Ｈ２ｂの底面には、それぞれ流路１６ａ，１６ｂの一端が開口している。流路１６ａ，１６ｂは、それぞれ圧力室２３ａと圧力室２３ｃとを連通する連通路２５ａ、圧力室２３ｂと圧力室２３ｄとを連通する連通路２５ｂに通じている。また穴Ｈ２ａ，Ｈ２ｂは、可変絞り弁５の出口側流路１５と連通している。
【００７６】
穴Ｈ２ａ，Ｈ２ｂにはそれぞれガスケット４７、ストッパ４１、逆止弁４ａ，４ｂが嵌着してある。逆止弁４ａ，４ｂは同じ構造のもので、ハウジング４２とボルト４８とを有し、ボルト４８を穴Ｈ２ａ，Ｈ２ｂに螺入せしめることでハウジング４２、ストッパ４１、ガスケット４７をヘッドＨに固定している。逆止弁４ａ，４ｂの各ハウジング４２には、その軸線方向に貫通する流路４３１と、流路４３１を横切る流路４３２とが形成され、流路４３１は、ストッパ４１の流路４１ａ，４１ｂを介して、圧力室２３ａおよび２３ｃ，２３ｂおよび２３ｄに通じる流路１６ａ、１６ｂと連通し、流路４３２は、出口側流路１５を介して可変絞り弁５の出口に通じている。
【００７７】
流路４３１にはストッパ４１側の大径部に流路４３１を開閉する弁体４４を有し、弁体４４は、流路４３１に弁体４４と対向して形成されたシート面４５に着座するようになっており、その内部に保持されるスプリング４６により着座する方向に付勢されている。なお、弁体４４は、図１１（ｂ）に示すように外周面に４か所に溝４４ａを有しており、切削面に沿って流路４３１が形成され燃料が流れるようになしてある。
【００７８】
このように、逆止弁４ａ，４ｂは図示の状態で閉弁しており、上記可変絞り弁５から流入する燃料の圧力で開弁するようになしてあり、上記圧力室２３の加圧が開始されると閉弁し、燃料の圧送終了までこれを保持する。
【００７９】
しかして、フィード流路１１からの低圧燃料が可変絞り弁５を経て、逆止弁４ａから圧力室２３ａ，２３ｃに吸入され、圧力室２３ａ，２３ｃから吐出弁３Ａの弁部３ａを経てコモンレールＲ（図２参照）へと圧送される第１の圧送系と、フィード流路１１からの低圧燃料が可変絞り弁５を経て、逆止弁４ｂから圧力室２３ｂ，２３ｄに吸入され、圧力室２３ｂ，２３ｄから吐出弁３Ａの弁部３ｂを経てコモンレールＲ（図２参照）へと圧送される第２の圧送系とが、可変絞り弁５を共通として形成される。
【００８０】
本実施形態になるコモンレール式燃料噴射制御装置の作動を説明する。ＥＣＵＰ３は、第１実施形態の制御（図８のフローチャート）に従ってコモンレール圧を制御する。図１２、図１３は圧力室２３ａ〜２３ｄへの吸入量制御を説明するタイムチャートで、図１２が高回転時を示し、図１３が低回転時を示している。
【００８１】
第１実施形態と同様に、エンジン回転数が１５００ｒｐｍを越えると高回転と判断されて、吸入量は可変絞り弁５の開度のみの制御で行われる。すなわち吐出量大とするには通電量を大として可変絞り弁５の開度を大きくし、吸入量を小とするときは通電量を小とする。なお図中、吸入量が小の場合、中の場合、大の場合を併せて示している。
【００８２】
＃１，＃３気筒と、＃２，＃４気筒とは、９０°形成方向が異なっているので、カムリフトはポンプ回転（ドライブシャフトＤの回転）で９０°互いに位相がずれる。かくして＃１，＃３気筒は、吸入行程がａ時点からｄ時点まで、圧送行程がｄ時点からｅ時点までであり、＃２，＃４気筒は、吸入行程がｃ時点からｅ時点を経てｂ時点まで、圧送行程がｂ時点からｃ時点までである。
【００８３】
さて、ａ時点からｂ時点において、＃１，＃３気筒、＃２，＃４気筒とも吸入行程のため可変絞り弁５からの低圧燃料は各圧力室２３ａ〜２３ｄへ分流され、プランジャ２１ａ〜２１ｄのリフトは緩やかである。ｂ時点になると、＃１，＃３気筒は吸入を続けるが、＃２，＃４気筒は圧送行程に入る。そのため可変絞り弁５からの低圧燃料は＃１，＃３気筒に対応する圧力室２３ａ，２３ｃにのみ流入し、＃１，＃３気筒のリフトは急になる。
【００８４】
ｃ時点になると、＃２，＃４気筒の圧送行程が終了して再び吸入行程となるので、＃１，＃３気筒、＃２，＃４気筒ともプランジャ２１ａ〜２１ｄのリフトは緩やかである。
【００８５】
ｄ時点になると、＃２，＃４気筒は吸入を続けるが、＃１，＃３気筒は圧送行程に入る。そのため可変絞り弁５からの低圧燃料は＃２，＃４気筒に対応する圧力室２１ｂ，２１ｄにのみ流入し、＃２，＃４気筒のリフトは急になる。
【００８６】
次に低回転域における制御について図１３により説明する。エンジン回転数が１５００ｒｐｍを下回ると低回転と判断されて、吸入量は可変絞り弁５の開度制御に加えて時間制御で行われる。すなわち吸入量大とするには通電量を大として可変絞り弁５の開度を大きくし、吸入量を小とするときは通電量を小とするとともに、図８のタイムチャートに示した制御（ステップ（５）〜ステップ（９））にしたがってデューティが決定される。なお通電期間は、ＮＥパルスに同期して、したがってエンジン回転数に同期して設定され、＃１，＃３気筒に対応するカム山の最上昇点および、＃２，＃４気筒に対応するカム山の最上昇点すなわち圧送終了時点において通電しており、通電量に応じた吸入速度で圧力室２３ａ〜２３ｄに燃料の吸入が開始されるように設定されている。
【００８７】
吸入量小の場合について説明する。ａ’時点に可変絞り弁５への通電が開始されて可変絞り弁５が開く。＃１，＃３気筒および＃２，＃４気筒では、プランジャ２１ａ〜２１ｄが下降し吸入が開始される。ここでは＃１，＃３気筒、＃２，＃４気筒とも吸入行程のため可変絞り弁５からの低圧燃料は各圧力室２３ａ〜２３ｄへ分流され、プランジャ２１ａ〜２１ｄのリフトは緩やかである。ｂ’時点になると通電が終了し可変絞り弁５が閉じるので、いずれの気筒も吸入が停止し、プランジャ２１ａ〜２１ｄはカム１３のリフトとは無関係にｂ’時点における状態を保持する。保持状態は＃１，＃３気筒では次の通電開始（ｄ’時点）まで続き、＃２，＃４気筒ではｃ’時点においてプランジャ２１ｂ，２１ｄが、上昇してくるカム面と当接するまで続き、その後は圧送行程となる。
【００８８】
そしてｄ’時点になると、可変絞り弁５への通電が開始されて可変絞り弁５が開くから、＃１，＃３気筒は再び吸入が行われる。また＃２，＃４気筒はカムリフトの最上昇点にあるので以後、吸入が開始される。ここでは＃１，＃３気筒、＃２，＃４気筒とも吸入行程のため上記と同様にプランジャ２１ａ〜２１ｄのリフトは緩やかである。
【００８９】
ｅ’時点になると、通電が終了し可変絞り弁５が閉じるので、いずれの気筒も吸入が停止し、プランジャ２１ａ〜２１ｄはカム１３のリフトとは無関係にｅ’時点における状態を保持する。保持状態は＃２，＃４気筒では次の通電開始（ｇ’時点）まで続き、＃１，＃３気筒ではｆ’時点においてプランジャ２１ａ，２１ｃが、上昇してくるカム面と当接するまで続き、その後はカム１３が最上昇点となるｇ’時点まで圧送行程となる。
【００９０】
このように可変吐出量高圧ポンプＰが複数の圧送系を有する場合にも、時間制御を行うことで、可変絞り弁５の開度の調整精度の不足を補い、低回転域における調量精度を向上させる。
【００９１】
また、カム１３Ａによるプランジャ２１ａ〜２１ｄの駆動が異なるタイミングで行われるから、図の圧送パターンより知られるように、圧送期間が＃１，＃３気筒と＃２，＃４気筒とで異なり、ピーク駆動トルクが低減できる。圧力室への吸入量を、調量弁である電磁弁の通電期間だけで制御する構成（図１５）において、圧送系を複数具備せしめ、電磁弁を各圧送系ごとに設けたものでは、吸入量小のときの調量精度を上げようとするとカムリフトの頂上部にフラット部を設けて電磁弁間の開弁応答性のばらつきを相殺する必要があるが、本発明では、調量弁である可変絞り弁を圧送系に共通としているので、このようなフラット部は不要である。したがって、そのフラット部を設けない分、カム山の登りを長くとることができる。すなわち圧送行程におけるカムリフトの勾配を緩やかにすることができ、ピーク駆動トルクを、さらに低減して燃費を改善することができる。
【００９２】
また、一方の圧送系の吸入行程が終了して圧送に移るまでに他方の圧送系の吸入行程が開始されても、そのとき一方の圧送系の圧力室に吸入される低圧燃料の吸入速度は可変絞り弁の開度で規定されるので、吸入量が小のときにも調量精度が不足することはない。したがって調量弁からの低圧燃料を圧力室に分配する分配ロータを設ける必要がなく、製造コストを抑えることができる。
【００９３】
なお、上記各実施形態の可変吐出量高圧ポンプは、コモンレール式燃料噴射制御装置に適用したものを示したが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す可変吐出量高圧ポンプの全体断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の可変吐出量高圧ポンプを用いたコモンレール式燃料噴射制御装置の全体構成図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】（ａ）は図１の部分拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態を示す可変吐出量高圧ポンプの可変絞り弁の一部拡大断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態を示す可変吐出量高圧ポンプのＥＣＵの作動を説明する第１のタイムチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態を示す可変吐出量高圧ポンプのＥＣＵの作動を説明する第２のタイムチャートである。
【図８】本発明の第１の実施の形態を示す可変吐出量高圧ポンプのＥＣＵの作動を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施の形態を示す可変吐出量高圧ポンプの作動を説明するグラフである。
【図１０】本発明の第２の実施の形態を示す可変吐出量高圧ポンプの全体断面図である。
【図１１】（ａ）は図１０の部分拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態を示す可変吐出量高圧ポンプのＥＣＵの作動を説明する第１のタイムチャートである。
【図１３】本発明の第２の実施の形態を示す可変吐出量高圧ポンプのＥＣＵの作動を説明する第２のタイムチャートである。
【図１４】従来の第１の可変吐出量高圧ポンプの部分断面図である。
【図１５】従来の第２の可変吐出量高圧ポンプの断面図である。
【図１６】従来の第３の可変吐出量高圧ポンプの作動を説明するタイムチャートである。
【図１７】従来の第３の可変吐出量高圧ポンプの課題を説明するグラフである。
【符号の説明】
Ｐ  可変吐出量高圧ポンプ
Ｐ０，Ｐ０Ａ  ポンプ部
Ｐ１  フィードポンプ
Ｐ２  吐出量制御装置
Ｐ３  ＥＣＵ（制御手段）
Ｉ  インジェクタ（電磁燃料噴射弁）
１１，１１ａ  フィード流路（低圧流路）
１２，５２  燃料溜まり（低圧流路）
１３，１３Ａ  カム（プランジャ駆動手段）
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ  摺動孔（シリンダ）
２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ  プランジャ
２２  カムローラ
２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ  圧力室
２４  吐出孔
３，３Ａ  吐出弁
３３  吐出流路（高圧流路）
４，４ａ，４ｂ  逆止弁
５  可変絞り弁
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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