阅读说明：本技术 高压燃料泵 (High-pressure fuel pump ) 是由 浅山和博 于 2019-08-06 设计创作，主要内容包括：本发明涉及高压燃料泵,具有燃料室、加压室、缸体、柱塞和控制阀。控制阀具有：具有阀孔的阀座、阀芯、具有针部的可动部、开阀用弹簧、生成吸引可动部的磁通的线圈、以及突出侧止动体,该针部构成为通过从阀孔突出而使阀芯离开阀座。在控制阀为开阀形态时,可动部与突出侧止动体抵接且阀芯离开阀座。在控制阀为开阀形态时形成的阀芯与阀座之间的间隙的尺寸被设定为,使得间隙作为产生从加压室流向燃料室的燃料的压力损失的流路阻尼部而发挥作用。(The invention relates to a high-pressure fuel pump, which comprises a fuel chamber, a pressurizing chamber, a cylinder, a plunger and a control valve. The control valve has: the valve includes a valve seat having a valve hole, a valve body, a movable portion having a needle portion configured to be protruded from the valve hole to separate the valve body from the valve seat, a valve opening spring, a coil for generating magnetic flux for attracting the movable portion, and a protrusion-side stopper. When the control valve is in the open state, the movable portion abuts against the protruding side stopper and the valve element is separated from the valve seat. The size of the gap between the valve element and the valve seat formed when the control valve is in the open state is set so that the gap functions as a flow path damper portion that generates a pressure loss of the fuel flowing from the pressurizing chamber to the fuel chamber.)

高压燃料泵

技术领域

本发明涉及对吸引的燃料进行加压并将其排出的高压燃料泵。

背景技术

日本特开2014-222029号公报公开了具有高压燃料泵的燃料供给装置。供料泵将从燃料箱汲取的燃料排出到低压燃料通路。高压燃料泵将低压燃料通路内的燃料吸引到加压室。在高压燃料泵的柱塞在缸体内往复移动从而改变加压室的容积时，加压室内的燃料被加压，从加压室排出。这样的高压燃料泵具有用于开关加压室的吸入口的吸入阀。若在吸入阀为开阀状态时驱动柱塞，则由于燃料从高压燃料泵的加压室返回低压燃料通路而产生脉动。为了降低从高压燃料泵向低压燃料通路传播的脉动，上述公报的燃料供给装置在低压燃料通路配备在燃料通过时使之产生压力损失的阻尼(节流)部。

在燃料通过用于降低脉动的阻尼部时，产生压力损失。因此，如上述公报所公开的那样，在阻尼部配置于低压燃料通路的情况下，通过阻尼部产生压力损失而使得流速被限制，所以，比阻尼部靠上游侧的区域的压力变高。因此，即使是与高压燃料通路相比供低压的燃料流通的低压燃料通路，也需要确保刚性。

发明内容

用于解决上述课题的高压燃料泵具有：燃料室，该燃料室构成为由供料泵从燃料箱汲取了的燃料被吸引到该燃料室；构成为供所述燃料室内的所述燃料流入的加压室；划分出所述加压室的一部分的缸体；在所述缸体内往复移动的柱塞，该柱塞构成为通过随着所述往复移动改变所述加压室的容积来加压所述加压室内的燃料而将所述燃料从所述加压室排出；以及控制阀。所述控制阀具有：具有使所述燃料室和所述加压室连通的阀孔的阀座；阀芯，该阀芯构成为，在从所述加压室朝向所述燃料室移动了时，落座于所述阀座，由此封闭所述阀孔；可动部，该可动部具有构成为通过从所述阀孔朝向所述加压室突出而使所述阀芯离开所述阀座的针部；向使所述针部从所述阀孔突出的方向对所述可动部施力的开阀用弹簧；线圈，该线圈构成为生成克服所述开阀用弹簧的作用力来吸引所述可动部的磁通，由此使所述阀芯与所述阀座抵接；以及突出侧止动体，该突出侧止动体构成为，通过与所述可动部抵接来限制所述可动部向使所述针部从所述阀孔突出的方向的位移，由此限制所述针部从所述阀孔的突出长度。在所述控制阀为开阀形态时，所述可动部与所述突出侧止动体抵接且所述阀芯离开所述阀座；在所述控制阀为开阀形态时形成的所述阀芯与所述阀座之间的间隙的尺寸被设定为，使得所述间隙作为产生从所述加压室流向所述燃料室的燃料的压力损失的流路阻尼(节流)部而发挥作用。

附图说明

图1是表示具有一实施方式的高压燃料泵的燃料供给装置的概略构成的示意图。

图2是图1的高压燃料泵的剖视图。

图3是表示图1的高压燃料泵的控制阀周边的剖视图。

图4是图1的高压燃料泵的控制阀为关阀形态时的剖视图。

具体实施方式

以下，参照图1～图4，对高压燃料泵的一实施方式进行说明。

图1示出具有高压燃料泵10的内燃机的燃料供给装置。燃料供给装置具有汲取存储于燃料箱91的燃料的供料泵92。供料泵92将从燃料箱91汲取的燃料排出到低压燃料通路93。高压燃料泵10与低压燃料通路93相连。高压燃料泵10对从低压燃料通路93吸引的燃料进行加压并将其排出到高压燃料通路94。高压燃料泵10例如由内燃机的凸轮轴的旋转力驱动。高压输送管95与高压燃料通路94相连。燃料喷射阀96与高压输送管95相连。从高压燃料泵10排出的燃料经由高压输送管95而被供给到燃料喷射阀96。另外，燃料供给装置具有控制燃料喷射阀96的驱动和高压燃料泵10的驱动的控制装置80。

如图2所示，高压燃料泵10具有外部壳体19和收容于外部壳体19内的内部壳体11。高压燃料泵10具有作为由外部壳体19划分出的空间的燃料室23。在燃料室23内，配置有具有能弹性变形的隔膜的脉动阻尼器22。外部壳体19具有使燃料在低压燃料通路93与燃料室23之间流通的吸入口21。

高压燃料泵10具有缸体15和能在缸体15内往复移动的柱塞16。图2表示出沿着柱塞16的移动方向的第1轴线C1。柱塞16由驱动用弹簧17向从缸体15突出的方向施力。在柱塞16的与收容于缸体15的一侧相反侧的端，设置有板18。在来自凸轮的力经由板18而传递到柱塞16时，柱塞16向收容于缸体15的方向位移。

高压燃料泵10具有供燃料室23内的燃料流入的加压室12。加压室12包括由内部壳体11划分出的空间、以及由缸体15和柱塞16划分出的空间。内部壳体11具有在与第1轴线C1平行的方向延伸的第1区划室14。内部壳体11具有第2区划室13。第2区划室13与第1区划室14相连通。第2区划室13在与第1轴线C1正交的方向延伸。由缸体15和柱塞16划分出的空间通过第1区划室14而与第2区划室13相连通。第1区划室14是直径比由缸体15和柱塞16划分出的空间小的圆筒状的空间。

高压燃料泵10具有能封闭燃料室23和加压室12的连通的控制阀30。控制阀30由图1所示的控制装置80控制。控制阀30具有线圈35。控制装置80通过切换向线圈35的通电和通电的停止来改变控制阀30的控制形态。控制阀30的控制形态包括封闭燃料室23和加压室12的连通的关阀形态、以及使燃料室23和加压室12连通的开阀形态。

高压燃料泵10具有：具有从外部壳体19突出的顶端的圆筒状的排出侧壳体51。排出侧壳体51具有从加压室12排出燃料的排出口52。更详细地说，排出口52在排出侧壳体51的顶端开口。排出侧壳体51的基端通过外部壳体19所具有的贯通孔而配置于外部壳体19内并安装于内部壳体11。在排出侧壳体51内配置有止回阀53。止回阀53构成为，在加压室12的内压为规定的开阀压力以上时开阀。

在柱塞16向从缸体15突出的方向移动时，加压室12的容积增大。另外，在柱塞16向收容于缸体15的方向移动时，加压室12的容积缩小。

在燃料室23和加压室12的连通封闭的状态下加压室12的容积缩小时，加压室12内的燃料被加压，而排出到高压燃料通路94。在燃料室23和加压室12连通的状态下加压室12的容积扩大时，燃料被从低压燃料通路93吸引到燃料室23，或者燃料从燃料室23流入加压室12。另外，在燃料室23和加压室12连通的状态下加压室12的容积缩小时，燃料从加压室12向燃料室23返回，进而燃料从燃料室23向低压燃料通路93返回。

参照图2～图4，对控制阀30进行说明。

如图3所示，控制阀30具有阀座32。阀座32具有使燃料室23和加压室12相连通的阀孔32A。控制阀30具有阀芯31。阀芯31构成为，在从加压室12朝向燃料室23移动了时，落座于阀座32，由此封闭阀孔32A。在阀芯31如图4所示那样落座于阀座32时燃料室23和加压室12的连通被封闭，在阀芯31如图3所示那样离开阀座32时燃料室23与加压室12相连通。控制阀30具有配置于加压室12与阀芯31之间的阀止动体33。阀芯31构成为，在从燃料室23朝向加压室12移动了时与阀止动体33抵接。阀止动体33具有供燃料流通的贯通孔。阀芯31收容于由阀座32和阀止动体33所包围的空间。在阀止动体33安装有向朝向阀座32的方向对阀芯31施力的关阀用弹簧34。

控制阀30具有圆筒状的控制阀壳体37。控制阀壳体37的第1端通过外部壳体19所具有的贯通孔而配置于外部壳体19内并安装于内部壳体11。控制阀壳体37收容有能在控制阀壳体37内位移的可动部41。在控制阀壳体37的第2端(与外部壳体19相反侧的端部)配置有固定芯36。在固定芯36的周围配置有线圈35。

可动部41具有可动芯43。在由向线圈35的通电而产生磁通时，朝向固定芯36吸引可动芯43。

可动部41具有与可动芯43一体的针部42。针部42的顶端构成为，通过从阀座32的阀孔32A朝向加压室12突出而与阀芯31抵接。图2和图3示出针部42的顶端从阀座32的阀孔32A突出而与阀芯31抵接的状态。可动芯43具有朝向阀座32的一方的端面，针部42从该端面朝向阀座32延伸。图3将沿着针部42的中心轴的直线表示为第2轴线C2。第2轴线C2延伸的方向是可动部41的位移方向。针部42在与可动芯43相连的基端部具有在径向扩展的台阶部44。

在控制阀壳体37的内周面固定着具有中心孔的针部座45。也就是说，控制阀壳体37收容针部座45。针部42的从台阶部44朝向顶端延伸的部分能滑动地插通于针部座45的中心孔。在针部座45安装有开阀用弹簧48，该开阀用弹簧48向针部42从阀孔32A突出的方向对可动部41施力。针部42的顶端从阀孔32A朝向阀芯31突出的方向是开阀方向。开阀方向的相反方向是关阀方向。针部座45在控制阀壳体37内将针部42能滑动地保持。针部座45具有固定于控制阀壳体37的本体和限制可动部41向开阀方向的位移的突出侧止动体46。突出侧止动体46具有比本体小的直径。突出侧止动体46从针部座45的本体朝向固定芯36延伸。

在不向线圈35通电时，开阀用弹簧48对可动部41施力，由此针部42的顶端从阀座32的阀孔32A朝向阀芯31突出。针部座45的中心孔的直径比台阶部44的外周小。如图3所示，在针部42从阀座32的阀孔32A突出而与阀芯31抵接的状态下，可动部41的台阶部44与突出侧止动体46抵接。控制阀30的开阀形态是指不向线圈35通电而使得突出侧止动体46与台阶部44抵接的状态。此时，针部42从阀孔32A突出而与阀芯31抵接。由开阀用弹簧48而被向开阀方向施力的可动部41克服关阀用弹簧34的作用力而向离开阀座32的方向按压阀芯31。在该高压燃料泵10中，通过在设计阶段调整沿着第2轴线C2的针部座45的突出侧止动体46的长度和沿着第2轴线C2的可动部41的台阶部44的长度，来设定开阀形态下的针部42从阀孔32A突出的突出长度。也就是说，通过突出侧止动体46和台阶部44将可动部41向开阀方向的位移限制在一定的范围来限制针部42的突出长度。此外，在控制阀30是开阀形态时，有时由于向关阀方向、即从加压室12朝向燃料室23流动燃料，而对阀芯31作用靠近阀座32的关阀方向的力。即使在此情况下，由于开阀用弹簧48向开阀方向对可动部41施力，从而而也能够使针部42从阀孔32A突出以使得阀芯31不落座于阀座32。

图3表示出在开阀形态下针部42与阀芯31抵接且阀芯31从阀座32离开时的第1间隙D1。第1间隙D1是阀止动体33与阀芯31之间的间隙。另外，图3表示出在该开阀形态下针部42与阀芯31抵接且阀芯31从阀座32离开时的第2间隙D2。第2间隙D2是阀芯31与阀座32之间的间隙。第2间隙D2与针部42从阀孔32A的突出长度相等。此外，图3所示的第1间隙D1和第2间隙D2是示意性的而并非表示实际的尺寸关系。第2间隙D2以作为产生从加压室12流向燃料室23的燃料的压力损失的流路阻尼部而发挥作用的方式被设定尺寸。例如，在阀芯31与阀止动体33抵接的状态下的阀芯31与阀座32之间的间隙的尺寸被设为“X”时，第2间隙D2的尺寸可以被设定为“X/10”～“X/100”左右的大小。

图4示出向线圈35通电时的控制阀30。在向线圈35通电了时产生磁通，从而可动芯43克服开阀用弹簧48的作用力而向固定芯36吸引。也就是说，产生可动部41朝向固定芯36、即向关阀方向位移的力。针部座45具有直径比突出侧止动体46小的收容侧止动体47。收容侧止动体47从本体的与突出侧止动体46相反侧的面朝向阀座32突出。针部42还具有位于顶端与收容侧止动体47之间的卡合部42A。开阀用弹簧48具有安装于卡合部42A的第1端和安装于针部座45的第2端。卡合部42A的直径比针部42的顶端和插通于针部座45的中心孔的部分大。在可动芯43向固定芯36吸引时，针部42的卡合部42A抵接于收容侧止动体47，由此限制可动部41朝向固定芯36的位移(向关阀方向的位移)。控制阀30的关阀形态是指向线圈35通电而使收容侧止动体47与卡合部42A抵接。此时，针部42不从阀孔32A朝向加压室12突出。因此，阀芯31通过关阀用弹簧34的作用力而落座于阀座32。此时，针部42和阀芯31隔开规定的间隔而分离。

对本实施方式的作用和效果进行说明。

如图3所示，在本实施方式的高压燃料泵10中，在控制阀30为开阀形态时，针部42从阀孔32A朝向加压室12突出，由此在阀芯31与阀座32之间产生第2间隙D2。第2间隙D2作为产生从加压室12流向燃料室23的燃料的压力损失的阻尼部而发挥作用。由此，在燃料供给装置中，能够降低由于燃料从高压燃料泵10返回低压燃料通路93而产生的脉动。也就是说，能够降低从高压燃料泵10朝向供料泵92传播的脉动。

另外，在高压燃料泵10内的燃料的流路中，在比阀芯31靠近加压室12的区域(上游区域)，在排出燃料时，由加压的燃料作用高压力。因此，即使因燃料从加压室12流向燃料室23时通过第2间隙D2而产生压力损失、而上游区域的压力上升，高压燃料泵10也具有能耐受该压力的上升的刚性。也就是说，与将产生压力损失而降低脉动的阻尼部配置于低压燃料通路93的情况不同，由于在以往具有刚性的部分设置阻尼部，所以，也可以不另外确保考虑了压力损失的刚性。

而且，在本实施方式中，在控制阀30为开阀形态时，从阀孔32A突出的针部42按压阀芯31，从而维持阀芯31与阀座32之间的间隙。因此，在由从加压室12返回燃料室23的燃料的流动而对阀芯31作用朝向阀座32的关阀方向的力的情况下，阀芯31与阀座32之间的间隙可能比第2间隙D2缩小或扩大。例如，从加压室12返回燃料室23的燃料的流速越快则阀芯31与阀座32之间的间隙越小，由于该间隙变小，通过间隙时的压力损失变大。也就是说，在燃料从加压室12流向燃料室23时，反复缩小和扩大阀芯31与阀座32之间的间隙，由此压力损失的大小基于燃料的流速而改变。由此，能够降低从高压燃料泵10朝向供料泵92传播的脉动。

另外，在高压燃料泵中，在泵容量不同的情况下，从加压室返回燃料室的燃料的流速不同。在本实施方式中，如上述那样，阀芯31与阀座32之间的间隙根据燃料的流速而变化。因此，只要基于针部42从阀孔32A突出的突出长度来设定第2间隙D2，就能够不基于泵容量来适当设定阻尼部的尺寸地应对各种泵容量的高压燃料泵。

作为与本实施方式相对的比较例，假定在低压燃料通路93设置阻尼部的情况。例如在将具有所希望的大小的孔的阻尼孔板配置于低压燃料通路93时，燃料通过阻尼部时的压力损失的大小取决于阻尼孔板的孔的大小。而与之相对地，在本实施方式中，基于针部42从阀孔32A的突出长度来决定第2间隙D2的尺寸。也就是说，在控制阀30为开阀形态且燃料不流动的情况下的阀芯31与阀座32之间的间隙根据针部42的突出长度来设定。因此，能够通过改变针部42的突出长度来实现为了降低脉动的所希望的阻尼部。也就是说，无需加工阻尼孔板或在低压燃料通路93配置阻尼孔板就能够设定阻尼部的尺寸。

而且，在本实施方式中，在控制阀30为开阀形态时，阀芯31也从阀止动体33离开，在阀芯31与阀止动体33之间设置第1间隙D1。也就是说，允许阀芯31朝向加压室12位移，所以，在燃料从燃料室23向加压室12流入时，存在由燃料朝向离开阀座32的开阀方向按压的阀芯31位移直到与阀止动体33抵接的余地。阀芯31越靠近阀止动体33，则阀芯31与阀座32之间的间隙的尺寸越大。并且，在阀芯31与阀止动体33抵接时，阀芯31与阀座32之间的间隙的尺寸增大第1间隙D1的尺寸。由此，既能够在燃料从加压室12返回燃料室23时使阀芯31与阀座32之间的间隙作为阻尼部而发挥作用，又能够在燃料从燃料室23向加压室12流入时使阀芯31与阀座32之间的间隙大来确保流入量。

本实施方式能够如下改变来实施。本实施方式和以下的改变例能够在技术上不矛盾的范围内相互组合来实施。

·在上述实施方式中，突出侧止动体46与针部座45是一体的，但突出侧止动体46和针部座45也可以是不同的部件。突出侧止动体46只要能够通过与可动部41抵接来限制可动部41向开阀方向的位移即可。

·在上述实施方式中，通过台阶部44和突出侧止动体46的长度的调整来设定针部42的突出长度。也能够通过台阶部44和突出侧止动体46的任一方的长度的调整来设定针部42的突出长度。例如，也可以是针部42不具有台阶部44。或者，还可以是针部座45不具有突出侧止动体46。

·在上述实施方式中，也可以改变控制阀30为开阀形态且燃料不流动的情况下的针部42的突出长度。例如，通过改变沿着第2轴线C2的针部42的长度、沿着第2轴线C2的突出侧止动体46的长度、或者沿着第2轴线C2的台阶部44的长度，能够改变针部42的突出长度。

通过改变针部42的突出长度，控制阀30为开阀形态且燃料不流动的情况下的阀芯31与阀座32之间的间隙的尺寸改变。也就是说，能够改变燃料通过该间隙时的压力损失的大小。由此，能够改变能应对的泵容量的范围。

·也可以将开阀用弹簧48改变为赋予不同大小的作用力的弹簧。但是，开阀用弹簧48对可动部41的作用力需要为如下程度的大小：在不向线圈35通电时使突出侧止动体46与台阶部44抵接，在控制阀30为开阀形态时即使由从加压室12流向燃料室23的燃料而朝向阀座32对阀芯31施力，也使针部42从阀孔32A突出以使得阀芯31不落座于阀座32。在上述实施方式中，阀芯31与阀座32之间的间隙的尺寸因从加压室12返回燃料室23的燃料而变动，但此时的变动幅度由开阀用弹簧48的作用力来确定。通过改变开阀用弹簧48的作用力、即向开阀方向对可动部41施加的力，能够改变间隙的变动幅度。例如，若增加开阀用弹簧48对可动部41施加的力，则能够减小间隙的变动幅度。另外，同样地，也能够通过改变关阀用弹簧34的作用力来改变间隙的变动幅度。