(57)【要約】【課題】  高圧燃料供給ポンプの電磁弁の開弁時に発生する衝突音を低減することである。【解決手段】  アンカーと、前記アンカーを電磁力により吸引する固定コアと、前記固定コアにより前記アンカーが吸引されることで開弁、又は閉弁を行う吸入弁と、駆動電圧がかかることで前記電磁力を発生させる電磁力発生部と、を備えた高圧燃料供給ポンプを制御する制御装置において、エンジンが無負荷で設定回転数以下のエンジン回転数の運転状態において、前記アンカーが前記固定コアに吸引されて衝突するタイミングよりも前に駆動電流をピーク電流から低下させるように制御する制御部を備えたことにより実現できる。【選択図】  図１２
2017214852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンカーと、前記アンカーを電磁力により吸引する固定コアと、前記固定コアにより前記アンカーが吸引されることで開弁、又は閉弁を行う吸入弁と、駆動電圧がかかることで前記電磁力を発生させる電磁力発生部と、を備えた高圧燃料供給ポンプを制御する制御装置において、
エンジンが無負荷で設定回転数以下のエンジン回転数の運転状態において、前記アンカーが前記固定コアに吸引されて衝突するタイミングよりも前に駆動電流をピーク電流から低下させるように制御する制御部を備えたことを特徴とする高圧燃料供給ポンプの制御装置。  
【請求項２】
アンカーと、前記アンカーを電磁力により吸引する固定コアと、前記固定コアにより前記アンカーが吸引されることで開弁、又は閉弁を行う吸入弁と、駆動電圧がかかることで前記電磁力を発生させる電磁力発生部と、を備えた高圧燃料供給ポンプを制御する制御装置において、  
前記駆動電圧に関する物理量から前記アンカーが前記固定コアに吸引されて衝突するタイミングを求め、前記タイミングよりも前に駆動電流をピーク電流から低下させるように制御する制御部を備えたことを特徴とする高圧燃料供給ポンプの制御装置。  
【請求項３】
アンカーと、前記アンカーを電磁力により吸引する固定コアと、前記固定コアにより前記アンカーが吸引されることで開弁、又は閉弁を行う吸入弁と、駆動電圧がかかることで前記電磁力を発生させる電磁力発生部と、を備えた高圧燃料供給ポンプを制御する制御装置において、  
学習モードにおいて前記駆動電圧に関する物理量から、前記アンカーが前記固定コアに吸引されて衝突するタイミングを学習し、運転モードにおいて前記学習モードにおいて学習したタイミングよりも前に駆動電流をピーク電流から低下させるように制御する制御部を備えたことを特徴とする高圧燃料供給ポンプの制御装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の高圧燃料供給ポンプの制御装置において、
前記制御部は、前記駆動電圧により流れる駆動電流から、前記アンカーが前記固定コアに吸引されて衝突するタイミングを推定し、推定したタイミングよりも前に駆動電流をピーク電流から低下させるように制御することを特徴とする高圧燃料供給ポンプの制御装置。
【請求項５】
請求項３に記載の高圧燃料供給ポンプの制御装置において、
前記学習モードにおいて前記物理量は前記駆動電圧により流れる駆動電流であり、前記制御部は、前記駆動電流から前記アンカーが前記固定コアに吸引されて衝突するタイミングを学習し、前記運転モードにおいて前記学習モードにおいて学習したタイミングよりも前に駆動電流をピーク電流から低下させるように制御することを特徴とする高圧燃料供給ポンプの制御装置。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の高圧燃料供給ポンプの制御装置において、
前記制御部は、前記駆動電圧により流れる駆動電流を信号処理することで前記アンカーが前記固定コアに吸引されて衝突するタイミングを推定し、推定したタイミングよりも前に駆動電流をピーク電流から低下させるように制御することを特徴とする高圧燃料供給ポンプの制御装置。
【請求項７】
請求項３に記載の高圧燃料供給ポンプの制御装置において、
前記物理量は前記駆動電圧により流れる駆動電流であり、前記制御部は、前記学習モードにおいて前記駆動電流を信号処理することで前記アンカーが前記固定コアに吸引されて衝突するタイミングを学習し、前記運転モードにおいて前記学習モードにおいて学習したタイミングよりも前に駆動電流をピーク電流から低下させるように制御することを特徴とする高圧燃料供給ポンプの制御装置。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の高圧燃料供給ポンプの制御装置において、
前記制御部は、前記駆動電圧により流れる前記駆動電流を１回微分することで前記アンカーが前記固定コアに吸引されて衝突するタイミングを推定し、推定したタイミングよりも前に駆動電流をピーク電流から低下させるように制御することを特徴とする高圧燃料供給ポンプの制御装置。
【請求項９】
請求項３に記載の高圧燃料供給ポンプの制御装置において、
前記物理量は前記駆動電圧により流れる駆動電流であり、前記制御部は、前記学習モードにおいて前記駆動電流を１回微分することで前記アンカーが前記固定コアに吸引されて衝突するタイミングを学習し、前記運転モードにおいて前記学習モードにおいて学習したタイミングよりも前に駆動電流をピーク電流から低下させるように制御することを特徴とする高圧燃料供給ポンプの制御装置。
【請求項１０】
請求項１又は２に記載の高圧燃料供給ポンプの制御装置において、
前記制御部は、前記駆動電流を１回微分して出力される波形の傾きがほぼ０となったタイミングを前記アンカーが前記固定コアに吸引されて衝突するタイミングとして推定し、推定したタイミングよりも前に駆動電流をピーク電流から低下させるように制御することを特徴とする高圧燃料供給ポンプの制御装置。
【請求項１１】
請求項３に記載の高圧燃料供給ポンプの制御装置において、
前記物理量は前記駆動電圧により流れる駆動電流であり、前記制御部は、前記学習モードにおいて前記駆動電流を１回微分して出力される波形の傾きがほぼ０となったタイミングを前記アンカーが前記固定コアに吸引されて衝突するタイミングとして学習し、前記運転モードにおいて前記学習モードにおいて学習したタイミングよりも前に駆動電流をピーク電流から低下させるように制御することを特徴とする高圧燃料供給ポンプの制御装置。
【請求項１２】
アンカーと、前記アンカーを電磁力により吸引する固定コアと、前記固定コアにより前記アンカーが吸引されることで開弁、又は閉弁を行う吸入弁と、駆動電圧がかかることで前記電磁力を発生させる電磁力発生部と、を備え、
エンジンが無負荷で設定回転数以下のエンジン回転数の運転状態において、駆動電流がピーク電流から低下した後に前記アンカーが前記固定コアに吸引されて衝突するように前記アンカーを付勢するバネ、又は前記アンカーと係合する係合部材を付勢するバネのばね力が設定されたことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に用いられる高圧燃料供給ポンプの制御装置、及び高圧燃料供給ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、快適性向上の観点から高圧燃料供給ポンプに対する静粛性のニーズが高まっている。高圧燃料供給ポンプの低騒音化に関しては様々な発明がなされている。低騒音化手法は、構造変更等によるものと制御によるものに大別できる。後者の制御で、電磁弁への電流を制御して弁の開閉時に発生する衝突音の低騒音化に関する技術としては、以下のような発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−３６８８６号公報
【特許文献２】ＷＯ２０１５／１７４０３７Ａ１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特開２０１２−３６８８６号公報（特許文献１）においては、電磁吸入弁が開弁する手前に電磁弁への通電電流値を下げることによって衝突音を低減している。また、ＷＯ２０１５／１７４０３７Ａ１号公報（特許文献２）においては、電磁吸入弁への電流値の変化によって閉弁検知している。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている電流低減手法では、電磁弁が開弁するタイミングが正確に検知できないため、ポンプの固体バラツキ等で開弁タイミングが異なった場合は、所望の低減効果が得られない可能性がある。また、特許文献２に開示されている検知方法では、比較的ノイズが乗っていないきれいな電流波形を対象としているが、電圧のＯＮ／ＯＦＦを繰り返すような場合には、電流値が変動しているため開示している検知方法では検知は困難であると考えられる。
【０００６】
本発明は、このような点を鑑みて改良したものであり、本発明の主な目的は電磁弁の開弁時に発生する衝突音を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明は、その一例として、アンカーと、前記アンカーを電磁力により吸引する固定コアと、前記固定コアにより前記アンカーが吸引されることで開弁、又は閉弁を行う吸入弁と、駆動電圧がかかることで前記電磁力を発生させる電磁力発生部と、を備えた高圧燃料供給ポンプを制御する制御装置において、エンジンが無負荷で設定回転数以下のエンジン回転数の運転状態において、前記アンカーが前記固定コアに吸引されて衝突するタイミングよりも前に駆動電流をピーク電流から低下させるように制御する制御部を備えたことにより実現できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電磁弁の開弁時の衝突音を低減する制御方法および高圧燃料供給ポンプを提供できる。  
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る実施例１の高圧燃料供給ポンプの全体縦断面図である。
【図２】本発明に係る実施例１の高圧燃料供給ポンプの全体構成である。
【図３】本発明に係る実施例１の高圧燃料供給ポンプの取付け時の断面図である。
【図４】本発明に係る実施例１の高圧燃料供給ポンプの電磁弁の吸入工程における断面図である。
【図５】本発明に係る実施例１の高圧燃料供給ポンプの電磁弁の吐出工程、通電時における断面図である。
【図６】本発明に係る実施例１の高圧燃料供給ポンプ電磁弁の吐出工程、無通電時における断面図である。
【図７】本発明に係る実施例１のＥＣＵ２７の機能ブロックを示す図である。
【図８】本発明に係る実施例１の高圧燃料供給ポンプの信号検出手段で検出した電流波形である。
【図９】本発明に係る実施例１の高圧燃料供給ポンプの衝突検知手段の具体例である。
【図１０】本発明に係る実施例１の高圧燃料供給ポンプの電流波形生成手段でえられた電流波形である。
【図１１】従来の電流波形である。
【図１２】本発明に係る実施例１の高圧燃料供給ポンプのタイミングチャートである。
【図１３】本発明に係る実施例２のＥＣＵ２７の機能ブロックを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１１】
図２は、本発明が適用可能な高圧燃料供給ポンプを含む燃料供給システムの全体構成の一例を示す図である。この図を用いて、まず全体システムの構成と動作を説明する。  
図２において、破線で囲まれた部分１が高圧燃料供給ポンプ本体を示し、この破線の中に示されている機構、部品は高圧燃料供給ポンプ本体１に一体に組み込まれていることを示す。高圧燃料供給ポンプ本体１には、燃料タンク２０からフィードポンプ２１を経由して燃料が送り込まれ、高圧燃料供給ポンプ本体１からインジェクタ２４側に加圧された燃料が送られる。エンジンコントロールユニット２７は圧力センサ２６から燃料の圧力を取り込み、これを最適化すべくフィードポンプ２１、高圧燃料供給ポンプ本体１内の電磁コイル４３、インジェクタ２４を制御する。
【００１２】
図２において、まず燃料タンク２０の燃料は、エンジンコントロールユニット２７からの制御信号Ｓ１に基づきフィードポンプ２１によって汲み上げられ、適切なフィード圧力に加圧されて吸入配管２８を通して高圧燃料供給ポンプ１の低圧燃料吸入口（吸入ジョイント）１０ａに送られる。低圧燃料吸入口１０ａを通過した燃料は、圧力脈動低減機構９、吸入通路１０ｄを介して容量可変機構を構成する電磁吸入弁３００の吸入ポート３１ｂに至る。なお圧力脈動低減機構９は、エンジンのカム機構（図示せず）により往復運動を行うプランジャ２に連動して圧力を可変とする、環状低圧燃料室７ａに連通することで、電磁吸入弁３００の吸入ポート３１ｂに吸入する燃料圧力の脈動を低減している。
【００１３】
電磁吸入弁３００の吸入ポート３１ｂに流入した燃料は、吸入弁３０を通過し加圧室１１に流入する。なお吸入弁３０の弁位置は、エンジンコントロールユニット２７からの制御信号Ｓ２に基づき、高圧燃料供給ポンプ本体１内の電磁コイル４３が制御されることで定まる。加圧室１１では、エンジンのカム機構（図示せず）により、プランジャ２に往復運動する動力が与えられている。プランジャ２の往復運動により、プランジャ２の下降工程では吸入弁３０から燃料を吸入し、プランジャ２の上昇工程では吸入した燃料が加圧され、吐出弁機構８を介して圧力センサ２６が装着されているコモンレール２３へ燃料が圧送される。この後、エンジンコントロールユニット２７からの制御信号Ｓ３に基づきインジェクタ２４がエンジンへ燃料を噴射する。
【００１４】
なお、加圧室１１の出口に設けられた吐出弁機構８は、吐出弁シート８ａ、吐出弁シート８ａと接離する吐出弁８ｂ、吐出弁８ｂを吐出弁シート８ａに向かって付勢する吐出弁ばね８ｃなどで構成されている。この吐出弁機構８によれば、加圧室１１の内部圧力が吐出弁８ｂの下流側の吐出通路１２側圧力よりも高く、かつ吐出弁ばね８ｃが定める抗力に打ち勝つときに吐出弁８ｂが開放し、加圧室１１から吐出通路１２側に加圧された燃料が圧送供給される。
【００１５】
また図２の電磁吸入弁３００を構成する各部品について、３０は吸入弁、３５は吸入弁３０の位置を制御するロッド、３６はアンカー、３３は吸入弁ばね、４０はロッド付勢ばね、４１はアンカー付勢ばねである。この機構によれば吸入弁３０は、吸入弁ばね３３により閉弁方向に付勢され、ロッド付勢ばね４０によりロッド３５を介して開弁方向に付勢されている。また、アンカー３６はアンカー付勢ばねにより閉弁方向に付勢されている。吸入弁３０の弁位置は、電磁コイル４３によりロッド３５を駆動することで制御される。
【００１６】
このように高圧燃料供給ポンプ１は、エンジンコントロールユニット２７が電磁吸入弁３００へ与える制御信号Ｓ２により高圧燃料供給ポンプ本体１内の電磁コイル４３が制御され、吐出弁機構８を介してコモンレール２３へ圧送される燃料が所望の供給燃料となるように燃料流量を吐出する。
【００１７】
また高圧燃料供給ポンプ１においては、加圧室１１とコモンレール２３の間が、リリーフバルブ１００により連通されている。このリリーフバルブ１００は、吐出弁機構８と並列配置された弁機構である。リリーフバルブ１００は、コモンレール２３側の圧力がリリーフバルブ１００の設定圧力以上に上昇すると、リリーフバルブ１００が開弁し高圧燃料供給ポンプ１の加圧室１１内に燃料が戻されることでコモンレール２３内の異常な高圧状態を防止する。
【００１８】
リリーフバルブ１００は、高圧燃料供給ポンプ本体１内の吐出弁８ｂの下流側の吐出通路１２と加圧室１１とを連通する高圧流路１１０を形成し、ここに吐出弁８ｂをバイパスするように設けられたものである。高圧流路１１０には燃料の流れを吐出流路から加圧室１１への一方向のみに制限するリリーフ弁１０２が設けられている。リリーフ弁１０２は、押付力を発生するリリーフばね１０５によりリリーフ弁シート１０１に押付けられており、加圧室１１内と高圧流路１１０内との間の圧力差がリリーフばね１０５で定まる規定の圧力以上になるとリリーフ弁１０２がリリーフ弁シート１０１から離れ、開弁するように設定されている。
【００１９】
この結果、高圧燃料供給ポンプ１の電磁吸入弁３００の故障等によりコモンレール２３が異常な高圧となった場合、吐出流路１１０と加圧室１１の差圧がリリーフ弁１０２の開弁圧力以上になると、リリーフ弁１０２が開弁し、異常高圧となった燃料は吐出流路１１０から加圧室１１へと戻され、コモンレール２３等の高圧部配管が保護される。
【００２０】
図１は、機構的に一体に構成された高圧燃料供給ポンプ本体１を示した図である。この図によれば、図示中央高さ方向にエンジンのカム機構（図示せず）により往復運動（この場合には上下動）を行うプランジャ２がシリンダ６内に配置され、プランジャ上部のシリンダ６内に加圧室１１が形成されている。
【００２１】
またこの図によれば、図示中央左側に電磁吸入弁３００側の機構を配置し、図示中央右側に吐出弁機構８を配置している。また図示上部には、燃料吸入側の機構として低圧燃料吸入口１０ａ、圧力脈動低減機構９、吸入通路１０ｄなどを配置している。さらに、図１の中央下部にはプランジャ内燃機関側機構１５０を記述している。プランジャ内燃機関側機構１５０は、図３に示すように内燃機関本体に埋め込まれて固定される部分であることから、ここでは取り付け根部と称することにする。なお、図１の表示断面では、リリーフバルブ１００機構を図示していない。リリーフバルブ１００機構は、別角度の表示断面内には表示可能であるが、本発明と直接関係がないので説明、表示を割愛する。
【００２２】
図２各部の詳細説明は後述することにして、まず取り付け根部の取り付けについて図３で説明する。図３は、取り付け根部（プランジャ内燃機関側機構）１５０が内燃機関本体に埋め込まれて、固定された状態を示したものである。但し図３では取り付け根部１５０を中心として記述しているので、他の部分の記述を割愛している。図３において、９０は内燃機関のシリンダヘッドの肉厚部分を示している。内燃機関のシリンダヘッド９０には、予め取り付け根部取り付け用孔９５が形成されている。取り付け根部取り付け用孔９５は、取り付け根部１５０の形状に合わせて２段の径で構成されており、この根部取り付け用孔９５に、取り付け根部１５０が嵌装配置される。
【００２３】
そのうえで、取り付け根部１５０が内燃機関のシリンダヘッド９０に気密に固定される。図３の気密固定配置例では、高圧燃料供給ポンプはポンプ本体１に設けられたフランジ１ｅを用い内燃機関のシリンダヘッド９０の平面に密着し、複数のボルト９１で固定される。そのうえで取付けフランジ１ｅは、溶接部１ｆにてポンプ本体１に全周を溶接結合されて環状固定部を形成している。本実施例では、溶接部１ｆの溶接のためにレーザー溶接を用いている。またシリンダヘッド９０とポンプ本体１間のシールのためにＯリング６１がポンプ本体１に嵌め込まれ、エンジンオイルが外部に漏れるのを防止する。
【００２４】
このように気密固定配置されたプランジャ根部１５０は、プランジャ２の下端２ｂにおいて、内燃機関のカムシャフトに取り付けられたカム９３の回転運動を上下運動に変換し、プランジャ２に伝達するタペット９２が設けられている。プランジャ２はリテーナ１５を介してばね４にてタペット９２に圧着されている。これによりカム９３の回転運動に伴い、プランジャ２を上下に往復運動させている。
【００２５】
また、シールホルダ７の内周下端部に保持されたプランジャシール１３がシリンダ６の図中下方部においてプランジャ２の外周に摺動可能に接触する状態で設置されており、環状低圧燃料室７ａの燃料をプランジャ２が摺動した場合にでもシール可能な構造とし、外部に燃料が漏れることを防止する。同時に内燃機関内の摺動部を潤滑する潤滑油（エンジンオイルも含む）がポンプ本体１の内部に流入するのを防止する。
【００２６】
図３のように気密固定配置されたプランジャ根部１５０は、その内部のプランジャ２が内燃機関の回転運動に伴い、シリンダ６内で往復運動をすることになる。この往復運動に伴う各部の働きについて、図１に戻り説明する。図１において、高圧燃料供給ポンプ本体１にはプランジャ２の往復運動をガイドし、かつ内部に加圧室１１を形成するよう端部（図１では上側）が有底筒型状に形成されたシリンダ６が取り付けられている。さらに加圧室１１は燃料を供給するための電磁吸入弁３００と加圧室１１から吐出通路に燃料を吐出するための吐出弁機構８に連通するよう、外周側に環状の溝６ａと、環状の溝６ａと加圧室とを連通する複数個の連通穴６ｂが設けられている。
【００２７】
シリンダ６はその外径において、高圧燃料供給ポンプ本体１と圧入固定され、高圧燃料供給ポンプ本体１との隙間から加圧した燃料が低圧側に漏れないよう圧入部円筒面でシールしている。また、シリンダ６の加圧室側外径に小径部６ｃを有する。加圧室１１の燃料が加圧されることによりシリンダ６が低圧燃料室１０ｃ側に力が作用するが、ポンプ本体１に小径部１ａを設けることで、シリンダ６が低圧燃料室１０ｃ側に抜けることを防止している。お互いの面を軸方向に平面に接触させることで、高圧燃料供給ポンプ本体１とシリンダ６との前記接触円筒面のシールに加え、二重のシールの機能をも果たす。
【００２８】
高圧燃料供給ポンプ本体１の頭部にはダンパカバー１４が固定されている。ダンパカバー１４には吸入ジョイント５１が設けられており、低圧燃料吸入口１０ａを形成している。低圧燃料吸入口１０ａを通過した燃料は、吸入ジョイント５１の内側に固定されたフィルタ５２を通過し、圧力脈動低減機構９、低圧燃料流路１０ｄを介して電磁吸入弁３００の吸入ポート３１ｂに至る。
【００２９】
吸入ジョイント５１内の吸入フィルタ５２は、燃料タンク２０から低圧燃料吸入口１０ａまでの間に存在する異物を燃料の流れによって高圧燃料供給ポンプ内に吸収することを防ぐ役目がある。
【００３０】
プランジャ２は、大径部２ａと小径部２ｂを有することにより、プランジャの往復運動によって環状低圧燃料室７ａの体積は増減を行う。体積の増減分は、燃料通路１ｄ（図３）により低圧燃料室１０と連通していることにより、プランジャ２の下降時は、環状低圧燃料室７ａから低圧燃料室１０へ、上昇時は、低圧燃料室１０から環状低圧燃料室７ａへと燃料の流れが発生する。このことにより、ポンプの吸入工程もしくは、戻し工程におけるポンプ内外への燃料流量を低減することができ、脈動を低減する機能を有している。
【００３１】
低圧燃料室１０には高圧燃料供給ポンプ内で発生した圧力脈動が燃料配管２８（図２）へ波及するのを低減させる圧力脈動低減機構９が設置されている。一度加圧室１１に流入した燃料が、容量制御のため再び開弁状態の吸入弁体３０を通して吸入通路１０ｄ（吸入ポート３１ｂ）へと戻される場合、吸入通路１０ｄ（吸入ポート３１ｂ）へ戻された燃料により低圧燃料室１０には圧力脈動が発生する。しかし、低圧燃料室１０に設けた圧力脈動低減機構９は、波板状の円盤型金属板２枚をその外周で張り合わせ、内部にアルゴンのような不活性ガスを注入した金属ダンパで形成されており、圧力脈動はこの金属ダンパが膨張・収縮することで吸収低減される。９ｂは金属ダンパを高圧燃料供給ポンプ本体１の内周部に固定するための取付金具であり、燃料通路上に設置されるため、複数の穴を設け前記取付金具９ｂの表裏に流体が自由に行き来できるようにしている。
【００３２】
加圧室１１の出口に設けられた吐出弁機構８は、吐出弁シート８ａ、吐出弁シート８ａと接離する吐出弁８ｂ、吐出弁８ｂを吐出弁シート８ａに向かって付勢する吐出弁ばね８ｃ、吐出弁８ｂと吐出弁シート８ａとを収容する吐出弁ホルダ８ｄから構成され、吐出弁シート８ａと吐出弁ホルダ８ｄとは当接部８ｅで溶接により接合されて一体の吐出弁機構８を形成している。なお、吐出弁ホルダ８ｄの内部には、吐出弁８ｂのストロークを規制するスットパーを形成する段付部８ｆが設けられている。
【００３３】
図１において、加圧室１１と燃料吐出口１２に燃料差圧が無い状態では、吐出弁８ｂは吐出弁ばね８ｃによる付勢力で吐出弁シート８ａに圧着され閉弁状態となっている。加圧室１１の燃料圧力が、燃料吐出口１２の燃料圧力よりも大きくなった時に始めて、吐出弁８ｂは吐出弁ばね８ｃに逆らって開弁し、加圧室１１内の燃料は燃料吐出口１２を経てコモンレール２３へと高圧吐出される。吐出弁８ｂは開弁した際、吐出弁ストッパ８ｆと接触し、ストロークが制限される。したがって、吐出弁８ｂのストロークは吐出弁ストッパ８ｄによって適切に決定される。これによりストロークが大きすぎて、吐出弁８ｂの閉じ遅れにより、燃料吐出口１２へ高圧吐出された燃料が、再び加圧室１１内に逆流してしまうのを防止でき、高圧燃料供給ポンプの効率低下が抑制できる。また、吐出弁８ｂが開弁および閉弁運動を繰り返す時に、吐出弁８ｂがストローク方向にのみ運動するように、吐出弁ホルダ８ｄの内周面にてガイドしている。以上のようにすることで、吐出弁機構８は燃料の流通方向を制限する逆止弁となる。
【００３４】
次に本発明の主要部である電磁吸入弁３００の構造について、図４、図５、図６を用いて説明する。なお図４はポンプ作動における吸入、戻し、吐出の各工程のうち、吸入工程における状態、図５、図６は吐出工程における状態を表している。まず図４により、電磁吸入弁３００側の構造について説明する。電磁吸入弁３００側の構造は、吸入弁３０を主体に構成された吸入弁部Ａと、ロッド３５とアンカー３６を主体に構成されたソレノイド機構部Ｂと、電磁コイル４３を主体に構成されたコイル部Ｃに大別して説明する
まず吸入弁部Ａは、吸入弁３０、吸入弁シート３１、吸入弁ストッパ３２、吸入弁付勢ばね３３、吸入弁ホルダ３４からなる。このうち吸入弁シート３１は円筒型で、内周側軸方向にシート部３１ａ、円筒の軸を中心に放射状に１つが２つ以上の吸入通路部３１ｂを有し、外周円筒面で高圧燃料供給ポンプ本体１に圧入保持される。
【００３５】
吸入弁ホルダ３４は、放射状に２方向以上の爪を有し、爪外周側が吸入弁シート３１の内周側で同軸に嵌合保持される。さらに円筒型で一端部につば形状を持つ吸入ストッパ３２が吸入弁ホルダ３４の内周円筒面に圧入保持される。
【００３６】
吸入弁付勢ばね３３は、吸入弁ストッパ３２の内周側に、一部前記ばねの一端を同軸に安定させるための細径部に配置され、吸入弁３０が、吸入弁シート部３１ａと吸入弁ストッパ３２の間に、弁ガイド部３０ｂに吸入弁付勢ばね３３が嵌合する形で構成される。吸入弁付勢ばね３３は圧縮コイルばねであり、吸入弁３０が吸入弁シート部３１ａに押し付けられる方向に付勢力が働く様に設置される。圧縮コイルばねに限らず、付勢力を得られるものであれば形態を問わないし、吸入弁と一体になった付勢力を持つ板ばねの様なものでも良い。
【００３７】
この様に吸入弁部Ａを構成することで、ポンプの吸入工程においては、吸入通路３１ｂを通過し内部に入った燃料が、吸入弁３０とシート部３１ａの間を通過し、吸入弁３０の外周側及び吸入弁ホルダ３４の爪の間を通り、高圧燃料供給ポンプ本体１及びシリンダの通路を通過し、ポンプ室へ燃料を流入させる。また、ポンプの吐出工程においては、吸入弁３０が吸入弁シート部３１ａと接触シールすることで、燃料の入口側への逆流を防ぐ逆止弁の機能を果たす。
【００３８】
なお、吸入弁３０の動きを滑らかにするために、吸入弁ストッパの内周側の液圧を吸入弁３０の動きに応じて逃がすために、通路３２ａが設けられている。
【００３９】
吸入弁３０の軸方向の移動量３０ｅは、吸入弁ストッパ３２によって有限に規制されている。移動量が大きすぎると吸入弁３０の閉じる時の応答遅れにより前記逆流量が多くなりポンプとしての性能が低下するためである。この移動量の規制は、吸入弁シート３１ａ、吸入弁３０、吸入弁ストッパ３２の軸方向の形状寸法及び、圧入位置で規定することが可能である。
【００４０】
吸入弁ストッパ３２には、環状突起３２ｂが設けられ、吸入弁３２が開弁している状態において、吸入弁ストッパ３２との接触面積を小さくしている。開弁状態から閉弁状態へ遷移時、吸入弁３２が吸入弁ストッパ３２から離れやすい様、すなわち閉弁応答性を向上させるためである。前記環状突起が無い場合、すなわち前記接触面積が大きい場合、吸入弁３０と吸入弁ストッパ３２の間に大きなスクイーズ力が働き、吸入弁３０が吸入弁３２から離れにくくなる。
【００４１】
吸入弁３０、吸入弁シート３１ａ、吸入弁ストッパ３２は、お互い作動時に衝突を繰返すため、高強度、高硬度で耐食性にも優れるマルテンサイト系ステンレスに熱処理を施した材料を使用する。吸入弁スプリング３３及び吸入弁ホルダ３４には耐食性を考慮しオーステナイト系ステンレス材を用いる。
【００４２】
次にソレノイド機構部Ｂについて述べる。ソレノイド機構部Ｂは、可動部であるロッド３５、アンカー３６、固定部であるロッドガイド３７、アウターコア３８、固定コア３９、そして、ロッド付勢ばね４０、アンカー付勢ばね４１からなる。
【００４３】
可動部であるロッド３５とアンカー３６は、別部材に構成している。ロッド３５はロッドガイド３７の内周側で軸方向に摺動自在に保持され、アンカー３６の内周側は、ロッド３５の外周側で摺動自在に保持される。すなわち、ロッド３５及びアンカー３６共に幾何学的に規制される範囲で軸方向に摺動可能に構成されている。
【００４４】
アンカー３６は燃料中で軸方向に自在に滑らかに動くために、部品軸方向に貫通する貫通穴３６ａを１つ以上有し、アンカー３６の前後の圧力差による動きの制限を極力排除している。
【００４５】
ロッドガイド３７は、径方向には、高圧燃料供給ポンプ本体１の吸入弁が挿入される穴の内周側に挿入され、軸方向には、吸入弁シートの一端部に突き当てられ、高圧燃料供給ポンプ本体１に溶接固定されるアウターコア３８と高圧燃料供給ポンプ本体１との間に挟み込まれる形で配置される構成としている。ロッドガイド３７にもアンカー３６と同様に軸方向に貫通する貫通穴３７ａが設けられ、アンカー３７が自在に滑らかに動くことができる様、アンカー３６の側の燃料室の圧力がアンカー３６の動きを妨げない様に構成している。
【００４６】
アウターコア３８は、高圧燃料供給ポンプ本体と溶接される部位との反対側の形状を薄肉円筒形状としており、その内周側に固定コア３９が挿入される形で溶接固定される。固定コア３９の内周側にはロッド付勢ばね４０が、細径部をガイドに配置され、ロッド３５が吸入弁３０と接触し、前記吸入弁が吸入弁シート部３１ａから引き離す方向、すなわち吸入弁の開弁方向に付勢力を与える。
【００４７】
アンカー付勢ばね４１は、ロッドガイド３７の中心側に設けた円筒径の中央軸受部３７ｂに方端を挿入し同軸を保ちながら、アンカー３６にロッドつば部３５ａ方向に付勢力を与える配置としている。アンカー３６の移動量３６ｅは吸入弁３０の移動量３０ｅよりも大きく設定される。確実に吸入弁３０が閉弁するためである。
【００４８】
ロッド３５とロッドガイド３７にはお互い摺動するため、またロッド３５は吸入弁３０と衝突を繰返すため、硬度と耐食性を考慮しマルテンサイト系ステンレスに熱処理を施したものを使用する。アンカー３６と固定コア３９は磁気回路を形成するため磁性ステンレスを用い、ロッド付勢ばね４０、アンカー付勢ばね４１には耐食性を考慮しオーステナイト系ステンレスを用いる。
【００４９】
アンカー３６は、アンカー外周側に形成され、磁路を形成する磁路形成部と、アンカー３６の内周側に形成され、磁路形成部より硬度が高く、ロッド３５との摺動面をガイドするガイド部とで構成される。磁路形成部は磁路を形成し、磁気吸引力特性に影響をおよぼす一方で、ガイド部は磁路には影響せず、ロッドとの摺動部を形成する。そして本実施例ではアンカー３６に対して、ガイド部のみに熱処理などを施して硬度を上げることで、磁気特性を低下させることなく、摺動部の耐摩耗性を向上させることができる。
【００５０】
アンカー３６及びロッド３５が固定コア３９に衝突する際、アンカー３６の運動は停止するが、アンカー３６は運動を続けるため、その質量分だけ衝突質量が低減される。この結果、衝突荷重が低下し、衝突音を低減することができる。
【００５１】
また、アンカー３６の磁路形成部とガイド部を別の部材でそれぞれ形成し、結合してアンカー３６を形成してもよい。この際、磁路形成部をガイド部よりも磁気特性の高い磁性材で、ガイド部を磁路形成部よりも硬度の高い焼入れ材などで形成してもよい。
【００５２】
アンカー３６の磁路形成部とガイド部を別部材で形成し、それぞれの機能に合わせて、磁路形成部に磁性材を、ガイド部に高硬度材を用いることで、加工および熱処理や表面処理の容易性を向上させることができる。なお、ガイド部の硬度を向上させる手法として、焼入れ処理などの熱処理やめっき処理などの表面処理を用いてもよい。
【００５３】
そして、アンカー３６のうち、硬度の高いガイド部に、ロッド３５との接触部や、アンカー３６を付勢するアンカー付勢ばね４１のばね受け部、またアンカー３６の運動を規制するストッパ部など、他部材と接触する機能を有する部位を集約することで、それらの耐摩耗性も同時に向上させることができる。
【００５４】
また、アンカー３６のガイド部にアンカー３６の前後を液圧的に接続する貫通穴を形成することで、磁路の断面積を減らすことなく、アンカー３６の動作に必要な排除体積を逃がすための呼吸穴を形成し、磁気吸引力の低下を防止することができる。  
上記構成によれば、吸入弁部Ａとソレノイド機構部Ｂには、３つのばねが有機的に配置されて構成されている。吸入弁部Ａに構成される吸入弁付勢ばね３３と、ソレノイド機構部Ｂに構成されるロッド付勢ばね４０、アンカー付勢ばね４１がこれに相当する。本実施例ではいずれのばねもコイルばねを使用しているが付勢力を得られる形態であればいかなるものでも構成可能である。
【００５５】
この３つのばね力の関係は、下記の式で構成する。
【００５６】
ロッド付勢ばね４０力＞アンカー付勢ばね４１力＋吸入弁付勢ばね３３力＋流体により吸入弁が閉じようとする力        ‥‥（１）
（１）式の関係により、無通電時では、各ばね力により、ロッド３５は吸入弁３０を吸入弁シート部３１ａから引き離す方向、すなわち弁が開弁する方向に力ｆ１として作用する。（１）式より、弁が開弁する方向の力ｆ１は下記の（２）式で表現される。
【００５７】
ｆ１＝ロッド付勢ばね力−（アンカー付勢ばね力＋吸入弁付勢ばね力＋流体により吸入弁が閉じようとする力）  ‥‥（２）
最後に、コイル部Ｃの構成について述べる。コイル部Ｃは、第一ヨーク４２、電磁コイル４３、第２ヨーク４４、ボビン４５、端子４６、コネクタ４７から成る。ボビン４５に銅線が複数回巻かれたコイル４３が、第一ヨーク４２と第二ヨーク４４により取り囲まれる形で配置され、樹脂部材であるコネクタと一体にモールドされ固定される。二つの端子４６のそれぞれの方端はコイルの銅線の両端にそれぞれ通電可能に接続される。端子４６も同様にコネクタと一体にモールドされ残りの方端がエンジン制御ユニット側と接続可能な構成としている。
【００５８】
コイル部Ｃは第一ヨーク４２の中心部の穴部が、アウターコア３８に圧入され固定される。その時、第二ヨーク４４の内径側は、固定コア３９と接触もしくは僅かなクリアランス近接する構成となる。
【００５９】
第一ヨーク４２、第二ヨーク４４共に、磁気回路を構成するために、また耐食性を考慮し磁性ステンレス材料とし、ボビン４５、コネクタ４７は強度特性、耐熱特性を考慮し、高強度耐熱樹脂を用いる。コイルに４３は銅、端子４６には真鍮に金属めっきを施した物を使用する。
【００６０】
上述の様にソレノイド機構部Ｂとコイル部Ｃとを構成することで、図４の矢印部に示す様に、アウターコア３８、第一ヨーク４２、第二ヨーク４４、固定コア３９、アンカー３６で磁気回路を形成し、コイルに電流を与えると、固定コア３９、アンカー３６間に磁気吸引力が発生し、互いに引き寄せられる力が発生する。アウターコア３８において、固定コア３９とアンカー３６とがお互い磁気吸引力を発生させる軸方向部位を極力、薄肉にすることで、磁束のほぼ全てが固定コア３９とアンカー３６の間を通過するため、効率良く磁気吸引力を得ることができる。
【００６１】
上記磁気吸引力が前記（２）式の弁が開弁する方向の力ｆ１を上回った時に、可動部であるアンカー３６がロッド３５と共に固定コア３９に引き寄せられる運動、またコア３９とアンカー３６が接触し、接触を継続することを可能とする。
【００６２】
本発明に係る高圧燃料供給ポンプの上記構成によれば、ポンプ作動における吸入、戻し、吐出の各工程において、以下のように作動する。  
まず吸入工程について説明する。吸入工程では、図３のカム９３の回転により、プランジャ２がカム９３方向に移動（プランジャ２が下降）する。つまりプランジャ２位置が上死点から下死点に移動している。吸入工程状態にある時は、例えば図１を参照しながら説明すると、加圧室１１の容積は増加し加圧室１１内の燃料圧力が低下する。この工程で加圧室１１内の燃料圧力が吸入通路１０ｄの圧力よりも低くなると、燃料は、開口状態にある吸入弁３０を通り、高圧燃料供給ポンプ本体１に設けられた連通穴１ｂと、シリンダ外周通路６ａ、６ｂを通過し、加圧室１１に流入する。
【００６３】
吸入工程における電磁吸入弁３００側の各部位置関係が図４に示されているので図４を参照しながら説明する。この状態では、電磁コイル４３は無通電状態を維持したままであり磁気付勢力は作用していない。よって、吸入弁３０は、ロッド付勢ばね４０の付勢力により、ロッド３５に押圧された状態であり、開弁したままである。
【００６４】
次に戻し工程について説明する。戻し工程では、図３のカム９３の回転により、プランジャ２が上昇方向に移動する。つまりプランジャ２位置が下死点から上死点に向かって、移動し始めている。このとき加圧室１１の容積は、プランジャ２における吸入後の圧縮運動に伴い減少するが、この状態では、一度加圧室１１に吸入された燃料が、再び開弁状態の吸入弁３０を通して吸入通路１０ｄへと戻されるので、加圧室の圧力が上昇することは無い。この工程を戻し工程と称する。
【００６５】
この状態で、エンジンコントロールユニット２７からの制御信号が電磁吸入弁３００に印加されると、戻し工程から吐出工程に移行する。制御信号が電磁吸入弁３００に印加されると、コイル部Ｃにおいて磁気吸引力が発生し、これが各部に作用することになる。磁気吸引力作用時における電磁吸入弁３００側の各部位置関係が図５に示されているので図５を参照しながら説明する。この状態では、アウターコア３８、第一ヨーク４２、第二ヨーク４４、固定コア３９、アンカー３６で磁気回路を形成し、コイルに電流を与えると、固定コア３９、アンカー３６間に磁気吸引力が発生し、互いに引き寄せられる力が発生する。アンカー３６が固定部である固定コア３９に吸引されると、アンカー３６とロッドつば部３５ａの係止機構により、ロッド３５が吸入弁３０から離れる方向に移動する。このとき、吸入弁付勢ばね３３による付勢力と燃料が吸入通路１０ｄに流れ込むことによる流体力により吸入弁３０が閉弁する。閉弁後、加圧室１１の燃料圧力はプランジャ２の上昇運動と共に上昇し、燃料吐出口１２の圧力以上になると、吐出弁機構８を介して燃料の高圧吐出が行われ、コモンレール２３へと供給される。この工程を吐出工程と称する。
【００６６】
すなわち、プランジャ２の圧縮工程（下始点から上始点までの間の上昇工程）は、戻し工程と吐出工程からなる。そして、電磁吸入弁３００のコイル４３への通電タイミングを制御することで、吐出される高圧燃料の量を制御することができる。電磁コイル４３へ通電するタイミングを早くすれば、圧縮工程中の、戻し工程の割合が小さく、吐出工程の割合が大きい。すなわち、吸入通路１０ｄに戻される燃料が少なく、高圧吐出される燃料は多くなる。一方、通電するタイミングを遅くすれば圧縮工程中の、戻し工程の割合が大きく吐出工程の割合が小さい。すなわち、吸入通路１０ｄに戻される燃料が多く、高圧吐出される燃料は少なくなる。電磁コイル４３への通電タイミングは、エンジンコントロールユニット２７からの指令によって制御される。
【００６７】
以上のように構成することで、電磁コイル４３への通電タイミングを制御することで、高圧吐出される燃料の量を内燃機関が必要とする量に制御することが出来る。
【００６８】
図６には、吐出工程における電磁吸入弁３００側の各部位置関係が示されている。ここには、ポンプ室の圧力が十分増加した後の吸入弁が閉まった状態での、電磁コイル４３への通電が解除された無通電の状態の図を示している。この状態では、次の周期の工程に備えて、次回の磁気吸引力発生、作用を有効に行わせるための体制を整えている。本構造では、この体制整備を行うことに特徴を有している。
【００６９】
図７に本発明に係る実施例１の高圧燃料供給ポンプを制御するＥＣＵ２７の機能ブロックを示す図である。ＥＣＵ２７は制御を司るＣＰＵ(制御部２７ａ)を備えている。制御部２７ａは図７に示すように、信号検出部、衝突検知部、及び、電流波形生成部という機能ブロックを有する。信号検出部は、電磁吸入弁３００への通電電流、コモンレール２３の圧力脈動、ポンプ本体１の振動などポンプの駆動電圧に関係する物理量の信号を電流センサ、圧力センサ、振動センサなどで検出する。次に、衝突検知部は、信号検出部で検出した信号に対して、フィルタリングや微分演算などの信号処理を行う。この信号処理によってアンカー３６と固定コア３９の衝突タイミングを検知する。具体的な手法については、別途、説明する。最後に、電流波形生成部において、衝突検知部で得られたアンカー３６と固定コア３９の衝突タイミングの前後で電磁弁３００への電流値を低減した電流波形を生成する。ここで得られた電流波形を電磁吸入弁３００へ通電することにより、アンカー３６と固定コア３９で発生する衝突音を低減できる。つまり、アンカー３６が固定コア３９に衝突するタイミングより前に電流値を低下させることによって衝突音を低減できる。
【００７０】
なお、この衝突音低減の制御はアイドリング状態に行うことが特に望ましい。上記のように本実施例の高圧燃料供給ポンプはアンカー３６を電磁力により吸引する固定コア３９と、固定コア３９によりアンカー３６が吸引されることで開弁、又は閉弁を行う吸入弁３０と、駆動電圧がかかることで電磁力を発生させる電磁力発生部（コイル部Ｃ）と、を備えている。そして、エンジンが無負荷で設定回転数以下のエンジン回転数の運転状態（アイドリング状態）においては、アンカー３６と固定コア３９との衝突音が耳触りとなり、乗車者に不快な思いをさせる虞がある。そこで、本実施例においてＥＣＵ２７の制御部２７ａは、アンカー３６が固定コア３９に吸引されて衝突するタイミングよりも前に電磁コイル４３に流す駆動電流をピーク電流から低下させるように駆動電流を制御する。
【００７１】
図８に制御部２７ａの信号検出部で検出した電流波形を示す。同図の上段が実測した電磁コイル４３に流れる駆動電流の電流波形、下段が実測した高圧燃料供給ポンプ本体１の振動を示す。高圧燃料供給ポンプ本体１の振動が発生していることから、図８の下段において波線が大きくなっている位置がアンカー３６と固定コア３９の衝突タイミングであると考えられる。そのタイミングでの図８の上段での電流波形をみると電流値が上下に変動しているため，この波形からはどのタイミングで衝突しているかの判断は困難である。つまり，衝突によって電流値に変化があったとしても，上下に変動するノイズに埋もれてしまって，このままの電流波形からは衝突タイミングは検知できない。そこで、衝突タイミングを検知するため次のステップである衝突検出部へすすむ。
【００７２】
図９は、制御部２７ａの衝突検知部の具体例である。同図の上段が図８の実測電流波形に信号処理を実施した後の電流波形、下段が実測した高圧燃料供給ポンプ本体１の振動である。図８と同様に波線が大きくなっている位置がアンカー３６と固定コア３９の衝突タイミングであると考えられる。ここで図９の上段の信号処理後の電流波形をみると波線の位置、つまり、衝突タイミングで電流波形に変化がみられていることが分かる。同図にその部分の拡大図を示している。その拡大図を見ると、電流値は通電と同時に上昇し、一旦、オーバーシュートした後に下降し、ある一定値に落ち着いていることが分かる。つまり、制御部２７aは、駆動電圧により流れる駆動電流を１回微分することでアンカー３６が固定コア３９に吸引されて衝突するタイミングを推定する。アンカー３６が動くと電磁コイル４３のインダクタンスが変化するので、電流が変化する。つまり、電流が変化しているときは、アンカー３６は移動していると考えられる。一方、アンカー３６が固定コア３９に衝突して動きが止まると、インダクタンスは一定となるため、電流は変化しないと考えられる。つまり、電流が一定のときは、アンカー３６は停止している。これらのことから、電流値が下降してある一定値になる、つまり、傾きがゼロになるタイミングがアンカー３６と固定コア３９が衝突するタイミングであると考えられる。従って、信号処理した電流波形の傾きに着目すれば、衝突タイミングを検知できると考える。例えば、電流波形の傾き、つまり、微分値が負からゼロなる時間タイミングを検知すれば、衝突タイミングをなると考えられる。
【００７３】
図１０に制御部２７ａの電流波形生成部で得られた電流波形を示す。同図の上段が電流波形生成部で得られた電流波形の実測値、下段が実測した高圧燃料供給ポンプ本体１の振動である。同図に示すようにアンカー３６と固定コア３９が衝突するタイミングで電流値を低減した波形となっている。これにより、高圧燃料供給ポンプ本体１の振動を低減することができ、振動により生じる騒音も低減することができる。
【００７４】
以上の通り、本実施例においてＥＣＵ２７の制御部２７ａは、電磁コイル４３にかける駆動電圧に関する物理量（たとえば電磁コイル４３に流れる駆動電流）からアンカー３６が固定コア３９に吸引されて衝突するタイミングを求め、このタイミングよりも前に電磁コイル４３に流す駆動電流をピーク電流から低下させるように制御する。
【００７５】
制御部２７ａは、衝突検知部により電磁コイル４３にかける駆動電圧により流れる駆動電流から、アンカー３６が固定コア３９に吸引されて衝突するタイミングを推定し、電流波形生成部により推定したタイミングよりも前に駆動電流をピーク電流から低下させるように制御する。
【００７６】
図１１に上記したＥＣＵ２７の制御部２７ａにより電流制御をしない場合の電流波形を示す。同図の上段が電流波形の実測値、下段が実測した高圧燃料供給ポンプ本体１の振動を示す。同図に示すように、アンカー３６と固定コア３９が衝突するタイミングでの高圧燃料供給ポンプ本体１の振動は、図１０に比べて大きいことが分かる。つまり、上記した本実施例のＥＣＵ２７の制御部２７ａの電流制御によりアンカー３６と固定コア３９が衝突によって発生する騒音を低減できることが分かる。
【００７７】
図１２にＥＣＵ２７の制御部２７ａにより電流制御のタイミングチャートを示す。同図のタイミングチャートは、上からプランジャ２の位置、電磁コイル４３に流れる駆動電流の電流波形、及び、吸入弁３０の動きを示している。横軸は、時間で、吸入工程から戻し工程、吐出工程を経て吸入工程に戻る１サイクル期間を表示している。同図により、吸入弁３０の動きと電流波形の関係が理解できる。同図に示すように、吐出弁３０の電磁コイル４３に通電されると、吸入弁３０は閉弁を始める。電磁コイル４３に電流が与えられると、アンカー３６と固定コア３９の間に磁気吸引力が働く。駆動電流は吸入弁３０が開弁する方向の力ｆ１に打ち勝つに必要な大きさの電流を与える必要がある。
【００７８】
この磁気吸引力が、吸入弁３０が開弁する方向の力ｆ１に打ち勝った時点で、アンカー３６が固定コア３９方向へ移動を開始する。アンカー３６が移動することで、軸方向につば部３５ａで接触しているロッド３５も同じく移動し、吸入弁３０が吸入弁付勢ばね３３の力と、流体力、主には、加圧室側からシート部を通過する流速による静圧の低下により閉弁を完了する。この時、アンカー３６と固定コア３９が衝突し、騒音を発生する。前述してきた通り、本実施例においてＥＣＵ２７の制御部２７ａは、電磁コイル４３の電流などの駆動電圧に関係する物理量を検出し、アンカー３６と固定コア３９の衝突タイミングを検知し、そのタイミングで電流値を低減し、衝突による騒音を低減している。
【００７９】
本実施例では、アンカー３６と固定コア３９の衝突タイミングで電流値が下がるように電流制御を実施している。言い換えれば、電流値の低いタイミングでアンカー３６と固定コア３９の衝突するように電流を制御している。従って、電流値が下がった状態でアンカーアンカー３６と固定コア３９の衝突するように、電流ではなく、固定コア３９を付勢するバネや固定コア３９と係合する係合部材を付勢するバネのバネ力を適切な値に設定することも可能である。つまり、本実施例の高圧燃料供給ポンプはエンジンが無負荷で設定回転数以下のエンジン回転数の運転状態において、駆動電流がピーク電流から低下した後にアンカー３６が固定コア３９に吸引されて衝突するようにアンカー３６を付勢するアンカー付勢ばね４１、又は前記アンカーと係合する係合部材を付勢するロッド付勢ばね４０のばね力が設定されたものである。
【実施例２】
【００８０】
図１３に本発明に係る実施例２の高圧燃料供給ポンプを制御するＥＣＵ２７の機能ブロックを示す図である。実施例１と同様の内容については説明を省略する。ＥＣＵ２７の制御部２７ａは図１３に示すように、信号検出部、衝突検知部、学習部、及び、電流波形生成部という機能ブロックを有する。信号検出部では、電磁コイル４３の電流などポンプの駆動電圧に関係する物理量の信号を検出する。衝突検知部では、信号検出部で検出された信号に対して信号処理によってアンカー３６と固定コア３９の衝突タイミングを検知する。学習部では、前記衝突検知部によって検知した衝突タイミングを学習する。電流波形生成部では、学習部で学習した衝突タイミングに基づいて、アンカー３６と固定コア３９の衝突タイミングで電流値を低減した電流波形を生成する。ここで得られた電流波形を電磁吸入弁３００へ通電することにより、アンカー３６と固定コア３９で発生する衝突音を低減できる。
【００８１】
以上の通り、本実施例においてＥＣＵ２７の制御部２７ａは、学習部による学習モードにおいて駆動電圧に関する物理量（たとえば電磁コイル４３に流れる駆動電流）から、アンカー３６が固定コア３９に吸引されて衝突するタイミングを学習する。そして制御部２７ａは、運転モードにおいて学習モードにおいて学習したタイミングよりも前に電磁コイル４３に流れる駆動電流をピーク電流から低下させるように制御する。
【００８２】
具体的には学習モードにおいて上記した物理量は電磁コイル４３にかける駆動電圧により流れる駆動電流であり、制御部２７ａは、学習部及び衝突検知部により駆動電流からアンカー３６が固定コア３９に吸引されて衝突するタイミングを学習する。そして、電流波形生成部により運転モードにおいて学習モードで学習したタイミングよりも前に駆動電流をピーク電流から低下させるように制御する。なお、制御部２７ａは、学習モードにおいて駆動電圧により流れる駆動電流を信号処理することでアンカー３６が固定コア３９に吸引されて衝突するタイミングを学習する。具体的には実施例１と同様に駆動電流を１回微分することで上記した衝突タイミングを学習するものである。そして制御部２７ａは、学習モードにおいて駆動電流を１回微分して出力される波形の傾きがほぼ０となったタイミングをアンカー３６が固定コア３９に吸引されて衝突するタイミングとして学習する。
【符号の説明】
【００８３】
１：ポンプ本体
２：プランジャ
６：シリンダ
７：シールホルダ
８：吐出弁機構
９：圧力脈動低減機構
１０ａ：低圧燃料吸入口
１１：加圧室
１２：燃料吐出口
１３：プランジャシール
２３：コモンレール
３０：吸入弁
３１：吸入弁シート
３２：吸入弁ストッパ
３３：吸入弁ばね
３５：ロッド
３６：アンカー
３８：アウターコア
３９：固定コア
４０：ロッド付勢ばね
４１：アンカー付勢ばね
４３：電磁コイル
３００：電磁吸入弁
３６１：磁路形成部
３６２：ガイド部
【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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