JP2016183585A - High pressure fuel pump - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high pressure fuel pump which maintains responsiveness of a valve body and inhibits a suction valve from being closed at unintentional timing.SOLUTION: A high pressure fuel pump includes: a seat member; a valve body which contacts with the seat member; a stopper which restricts movement of the valve body to the compression chamber side; a passage formed between an outer peripheral wall of the stopper and an inner peripheral wall of a valve housing; and a communication passage which allows the passage to communicate with a stopper internal space formed at a stopper interior part on the compression chamber side of the valve body. The passage is formed at the outer periphery side of the communication passage so that a passage area becomes large toward the compression chamber side.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、自動車等の内燃機関の燃料噴射弁に燃料を圧送する高圧燃料供給ポンプに係り、特に、吐出する燃料の量を調節する電磁吸入弁を備えた高圧燃料ポンプに関する。   The present invention relates to a high-pressure fuel supply pump that pumps fuel to a fuel injection valve of an internal combustion engine such as an automobile, and more particularly to a high-pressure fuel pump that includes an electromagnetic suction valve that adjusts the amount of fuel to be discharged.

燃料を燃焼室内部へ噴射する直接噴射タイプにおいて、燃料を高圧化し所望の燃料流量を吐出する電磁吸入弁を備えた高圧燃料ポンプが広く用いられている。   In a direct injection type in which fuel is injected into a combustion chamber, a high-pressure fuel pump including an electromagnetic intake valve that discharges a desired fuel flow rate by increasing the pressure of the fuel is widely used.

例えば、特許文献１では、吸入弁のストッパは、容積室と容積室外部を連通する連通路を有し、これにより、弁部材の応答性を高めることができる。また、特許文献２では、予期しないタイミングで吸入弁が閉弁してしまう現象の発生を防ぐために、ストッパと弁体との間には前記弁体が全開位置に移動したときに接触する接触面を形成する環状突起部と環状突起部の外周に位置する環状の空隙部とを形成した。環状突起部の外周側に位置する環状空隙内の圧力は、燃料加圧室の圧力上昇に伴って低圧燃料通路側の圧力よりも高くなり、かくして環状空隙は弁体の閉弁運動を助ける効果がある。   For example, in Patent Document 1, the stopper of the suction valve has a communication passage that communicates between the volume chamber and the outside of the volume chamber, whereby the responsiveness of the valve member can be enhanced. Further, in Patent Document 2, in order to prevent the occurrence of a phenomenon that the intake valve closes at an unexpected timing, a contact surface that contacts between the stopper and the valve body when the valve body moves to the fully open position. And an annular gap located on the outer periphery of the annular protrusion. The pressure in the annular gap located on the outer peripheral side of the annular protrusion becomes higher than the pressure on the low-pressure fuel passage side as the pressure in the fuel pressurizing chamber rises, and thus the annular gap has the effect of assisting the valve closing movement of the valve body. There is.

特許第４６７８０６４号公報Japanese Patent No. 4678064 特開２０１２−８２８０９号公報JP 2012-82809 A

特許文献１や特許文献２はいずれも弁体の挙動を改善するためになされた発明である。しかしこれまで以上にポンプを大流量化する際には、意図しないタイミングで吸入弁が閉弁してしまう現象がより低いエンジン回転数で発生してしまい、高圧燃料ポンプの流量制御可能限界回転数が低下しやすい。   Patent Documents 1 and 2 are inventions made to improve the behavior of the valve body. However, when the pump flow is increased more than before, the phenomenon that the intake valve closes at an unintended timing occurs at a lower engine speed, and the flow controllable limit speed of the high-pressure fuel pump. Is prone to decline.

本発明の目的は、弁体の応答性を維持し、意図しないタイミングでの吸入弁の閉弁を抑制することが可能な高圧燃料ポンプを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a high-pressure fuel pump capable of maintaining the responsiveness of a valve body and suppressing the closing of an intake valve at an unintended timing.

本発明の高圧燃料ポンプは、シート部材と、シート部材と接触する弁体と、前記弁体の加圧室側への移動を規制するストッパと、前記ストッパの外周壁とバルブハウジングの内周壁との間に形成される流路と、前記流路と、前記弁体の加圧室側でストッパ内部に形成されるストッパ内部空間とを連通する連通路とを備え、前記流路は、前記連通路の外周側に形成されるとともに、加圧室側に向けて流路面積が大きくなるように形成されることを特徴とする。   The high-pressure fuel pump of the present invention includes a seat member, a valve body that contacts the seat member, a stopper that restricts movement of the valve body toward the pressurizing chamber, an outer peripheral wall of the stopper, and an inner peripheral wall of the valve housing. A flow path formed between the flow path and a communication path communicating with the stopper internal space formed inside the stopper on the pressure chamber side of the valve body. It is formed in the outer peripheral side of a channel | path, and is formed so that a flow-path area may become large toward the pressurization chamber side.

本発明によれば、ポンプを大流量化した際でも、弁体の応答性を維持し、意図しないタイミングでの吸入弁の閉弁を抑制することができる。   According to the present invention, even when the flow rate of the pump is increased, the responsiveness of the valve body can be maintained, and the closing of the intake valve at an unintended timing can be suppressed.

本発明の高圧燃料供給ポンプを用いた燃料供給システムの構成図。The block diagram of the fuel supply system using the high-pressure fuel supply pump of this invention. 本発明の高圧燃料供給ポンプの縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the high-pressure fuel supply pump of this invention. 本発明の高圧燃料供給ポンプの吸入弁の拡大断面図。The expanded sectional view of the suction valve of the high-pressure fuel supply pump of the present invention.

本発明の高圧燃料ポンプは、シート部材と、シート部材と接触する弁体と、弁体の加圧室側への移動を規制するストッパと、ストッパの外周壁とバルブハウジングの内周壁との間に形成される流路と、流路と、弁体の加圧室側でストッパ内部に形成されるストッパ内部空間とを連通する連通路とを備え、流路は、連通路の外周側に形成されるとともに、加圧室側に向けて流路面積が大きくなるように形成されている。   The high-pressure fuel pump of the present invention includes a seat member, a valve body that contacts the seat member, a stopper that restricts the movement of the valve body toward the pressurizing chamber, and an outer peripheral wall of the stopper and an inner peripheral wall of the valve housing. A communication path that communicates the flow path and the flow path and a stopper internal space formed inside the stopper on the pressure chamber side of the valve body, and the flow path is formed on the outer peripheral side of the communication path. In addition, the flow channel area is formed so as to increase toward the pressurizing chamber.

ストッパ内部空間と流路を連通する連通路を配置する。流路は、ストッパ外壁とバルブハウジング内壁との間に形成されている。流路は、加圧室に向けて、流路面積が大きくなるように形成されている。これにより、ストッパ内部空間の内部圧力が低下し、弁体が意図せずに閉弁することを抑制し、弁体の応答性（動作ばらつき）を改善できる。
ストッパと弁体の間に隙間を形成するための突起を、ストッパまたは弁体に配置してもよい。連通路は、突起に溝を形成して配置してもよい。これにより、閉弁の応答性や安定動作と、意図しない閉弁の抑制を両立することができる。
A communication path that communicates the stopper internal space and the flow path is disposed. The flow path is formed between the stopper outer wall and the valve housing inner wall. The channel is formed so that the channel area increases toward the pressurizing chamber. As a result, the internal pressure of the stopper internal space decreases, and the valve body can be prevented from closing unintentionally, and the responsiveness (operation variation) of the valve body can be improved.
You may arrange | position the protrusion for forming a clearance gap between a stopper and a valve body in a stopper or a valve body. The communication path may be arranged by forming a groove in the protrusion. This makes it possible to achieve both responsiveness and stable operation of valve closing and suppression of unintended valve closing.

以下、図面を用いて、本発明に係る一実施例を説明する。   An embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１に示す燃料供給システムの全体構成の模式図と、図２に示す断面図を用いて燃料供給システムの構成と動作を説明する。   The configuration and operation of the fuel supply system will be described with reference to the schematic diagram of the overall configuration of the fuel supply system shown in FIG. 1 and the cross-sectional view shown in FIG.

図１は、模式図の破線で囲まれた部分が高圧燃料供給ポンプ（以下、高圧ポンプ）本体を示し、この破線の中に示されている機構・部品は高圧ポンプ本体１に一体に組み込まれていることを示す。   In FIG. 1, a portion surrounded by a broken line in the schematic diagram shows a main body of a high-pressure fuel supply pump (hereinafter referred to as a high-pressure pump), and mechanisms and parts shown in the broken line are integrated into the high-pressure pump main body 1. Indicates that

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（以下、ＥＣＵ）からの信号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を通して高圧ポンプの低圧燃料吸入口１０ａに送られる。   The fuel in the fuel tank 20 is pumped up by the feed pump 21 based on a signal from the engine control unit 27 (hereinafter referred to as ECU), pressurized to an appropriate feed pressure, and passed through the suction pipe 28 to the low pressure fuel inlet 10a of the high pressure pump. Sent.

吸入ジョイント１０ａを通過した燃料は圧力脈動低減機構９、吸入ポート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。   The fuel that has passed through the suction joint 10a reaches the suction port 31b of the electromagnetic suction valve 300 constituting the variable capacity mechanism via the pressure pulsation reducing mechanism 9 and the suction port 10d.

電磁吸入弁３００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。エンジンのカム機構９３によりプランジャ２に往復運動する動力が与えられ、プランジャ２の往復運動により、プランジャ２の下降行程には吸入弁３０部から燃料を吸入し、上昇行程には、燃料が加圧され、吐出弁８を介し、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、ＥＣＵ２７からの信号に基づきインジェクタ２４がエンジンへ燃料を噴射する。高圧ポンプは、ＥＣＵ２７から電磁吸入弁への信号により、所望の供給燃料となるよう燃料流量を吐出する。   The fuel that has flowed into the electromagnetic suction valve 300 passes through the suction valve 30 and flows into the pressurizing chamber 11. The reciprocating power of the plunger 2 is given to the plunger 2 by the cam mechanism 93 of the engine, and the reciprocating motion of the plunger 2 sucks fuel from the suction valve 30 part during the downward stroke of the plunger 2 and pressurizes the fuel during the upward stroke. Then, fuel is pumped through the discharge valve 8 to the common rail 23 on which the pressure sensor 26 is mounted, and the injector 24 injects fuel into the engine based on a signal from the ECU 27. The high-pressure pump discharges the fuel flow rate so as to obtain a desired supply fuel by a signal from the ECU 27 to the electromagnetic suction valve.

一般に高圧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の平面に密着し、複数のボルトで固定される。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。シリンダヘッドとポンプ本体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。   In general, the high pressure pump uses a flange 1e provided in the pump body 1 to be in close contact with the plane of the cylinder head of the internal combustion engine and is fixed with a plurality of bolts. The mounting flange 1e is welded and joined to the pump body 1 at the welded portion 1f to form an annular fixed portion. An O-ring 61 is fitted into the pump main body 1 for sealing between the cylinder head and the pump main body 1 to prevent engine oil from leaking to the outside.

ポンプ本体１にはプランジャ２の往復運動をガイドし、内部に加圧室１１を形成するよう端部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に連通するよう、外周側に環状の溝６ａと、前記環状の溝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。   A cylinder 6 having an end formed in a bottomed cylindrical shape is attached to the pump body 1 so as to guide the reciprocating motion of the plunger 2 and form a pressurizing chamber 11 therein. Further, the pressurizing chamber 11 is connected to an electromagnetic suction valve 300 for supplying fuel and a discharge valve mechanism for discharging fuel from the pressurizing chamber 11 to the discharge passage. A plurality of communication holes 6b for communicating the groove and the pressurizing chamber are provided.

シリンダ６はその外径において、ポンプ本体１と圧入固定され、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を有し、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、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。   The cylinder 6 is press-fitted and fixed to the pump body 1 at the outer diameter, and is sealed with a press-fitting portion cylindrical surface so that fuel pressurized from the gap with the pump body 1 does not leak to the low-pressure side. The cylinder 6 has a small-diameter portion on the outside pressure side of the pressurizing chamber. When the fuel in the pressurizing chamber 11 is pressurized, the cylinder 6 acts on the low-pressure fuel chamber 10c side. By providing the small diameter portion 1a, the cylinder 6 is prevented from coming off to the low pressure fuel chamber 10c side. By bringing the surfaces into contact with a flat surface in the axial direction, in addition to the sealing of the contact cylindrical surface of the pump body 1 and the cylinder 6, it also functions as a double seal.

プランジャ２の下端には、内燃機関のカムシャフトに取り付けられたカム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にてタペットに圧着されている。これによりカムの回転運動に伴い、プランジャ２を上下に往復運動させることができる。   At the lower end of the plunger 2 is provided a tappet that converts the rotational movement of the cam attached to the camshaft of the internal combustion engine into a vertical movement and transmits it to the plunger 2. The plunger 2 is pressure-bonded to the tappet by a spring 4 via a retainer 15. Thereby, the plunger 2 can be reciprocated up and down with the rotational movement of the cam.

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、プランジャ２が摺動したとき、副室７ａの燃料をシールし内燃機関内部へ流入するのを防ぐ。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。   Further, the plunger seal 13 held at the lower end of the inner periphery of the seal holder 7 is installed in a state in which the plunger 2 is slidably in contact with the outer periphery of the plunger 2 in the lower part of the cylinder 6 in the figure, and the plunger 2 has slid. At this time, the fuel in the sub chamber 7a is sealed to prevent the fuel from flowing into the internal combustion engine. At the same time, lubricating oil (including engine oil) for lubricating the sliding portion in the internal combustion engine is prevented from flowing into the pump body 1.

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、低圧燃料通路１０ｄを介して電磁吸入弁３００の吸入ポート３１ｂに至る。   The fuel that has passed through the low-pressure fuel intake port 10a reaches the intake port 31b of the electromagnetic intake valve 300 via the pressure pulsation reducing mechanism 9 and the low-pressure fuel passage 10d.

図２には示されていないが、加圧室１１の出口には吐出弁機構８が設けられている。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のストローク(移動距離)を決めるストッパ８ｄから構成され、吐出弁ストッパ８ｄとポンプ本体１は当接部８ｅで溶接により接合され燃料と外部を遮断している。   Although not shown in FIG. 2, a discharge valve mechanism 8 is provided at the outlet of the pressurizing chamber 11. The discharge valve mechanism 8 includes a discharge valve seat 8a, a discharge valve 8b that contacts and separates from the discharge valve seat 8a, a discharge valve spring 8c that urges the discharge valve 8b toward the discharge valve seat 8a, and a stroke (movement distance) of the discharge valve 8b. The discharge valve stopper 8d and the pump main body 1 are joined by welding at the contact portion 8e to block the fuel from the outside.

加圧室１１と吐出ポート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、吐出ポート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内の燃料は吐出ポート１２、燃料吐出通路１２ｂ、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。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。   In a state where there is no fuel differential pressure in the pressurizing chamber 11 and the discharge port 12, the discharge valve 8b is pressed against the discharge valve seat 8a by the urging force of the discharge valve spring 8c and is closed. Only when the fuel pressure in the pressurizing chamber 11 becomes higher than the fuel pressure in the discharge port 12, the discharge valve 8 b opens against the discharge valve spring 8 c, and the fuel in the pressurization chamber 11 is discharged from the discharge port 12, High pressure discharge is performed to the common rail 23 through the fuel discharge passage 12 b and the fuel discharge port 12. By doing so, the discharge valve mechanism 8 becomes a check valve that restricts the flow direction of fuel.

カム９３の回転により、プランジャ２がカム９３方向に移動して吸入行程状態にある時は、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。この行程で加圧室１１内の燃料圧力が吸入ポート１０ｄの圧力よりも低くなると、吸入弁３０は開口状態にあるので、開口部を通り、加圧室１１に流入する。   When the plunger 2 moves in the direction of the cam 93 due to the rotation of the cam 93 and is in the suction stroke state, the volume of the pressurizing chamber 11 increases and the fuel pressure in the pressurizing chamber 11 decreases. When the fuel pressure in the pressurizing chamber 11 becomes lower than the pressure in the suction port 10d in this process, the suction valve 30 is in an open state, and flows into the pressurizing chamber 11 through the opening.

プランジャ２が吸入行程を終了した後、プランジャ２が上昇運動に転じ圧縮行程に移る。ここで電磁コイル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ない。ロッド付勢ばね４０は、無通電状態において吸入弁３０を開弁維持するのに必要十分な付勢力を有するよう設定されている。加圧室１１の容積は、プランジャ２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の開口部を通して吸入ポート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。この行程を戻し行程と称する。   After the plunger 2 completes the suction stroke, the plunger 2 starts to move upward and moves to the compression stroke. Here, the electromagnetic coil 43 remains in a non-energized state and no magnetic biasing force acts. The rod biasing spring 40 is set to have a biasing force necessary and sufficient to keep the suction valve 30 open in a non-energized state. The volume of the pressurizing chamber 11 decreases with the compression movement of the plunger 2, but in this state, the fuel once sucked into the pressurizing chamber 11 passes through the opening of the intake valve 30 that is opened again, and the suction port 10d. Therefore, the pressure in the pressurizing chamber does not increase. This process is called a return process.

この状態で、ＥＣＵ２７からの制御信号が電磁吸入弁３００に印加されると、電磁コイル４３には電流が流れ、磁気付勢力がロッド付勢ばね４０の付勢力に打ち勝ってロッド３５が吸入弁３０から離れる方向に移動するので、吸入弁付勢ばね３３による付勢力と燃料が吸入ポート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の上昇運動とともに上昇し、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。この行程を吐出行程と称する。   In this state, when a control signal from the ECU 27 is applied to the electromagnetic intake valve 300, an electric current flows through the electromagnetic coil 43, and the magnetic urging force overcomes the urging force of the rod urging spring 40, so that the rod 35 moves to the intake valve 30. Therefore, the suction valve 30 is closed by the biasing force of the suction valve biasing spring 33 and the fluid force of the fuel flowing into the suction port 10d. After closing the valve, the fuel pressure in the pressurizing chamber 11 rises with the upward movement of the plunger 2, and when the pressure exceeds the pressure at the fuel discharge port 12, high-pressure fuel is discharged via the discharge valve mechanism 8, and the common rail 23 is discharged. Supplied. This stroke is called a discharge stroke.

すなわち、プランジャ２の圧縮行程（下始点から上始点までの間の上昇行程）は、戻し行程と吐出行程からなる。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、圧縮行程中の、戻し行程の割合が小さく、吐出行程の割合が大きい。すなわち、吸入ポート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行程中の、戻し行程の割合が大きく吐出行程の割合が小さい。すなわち、吸入ポート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、ＥＣＵ２７からの指令によって制御される。   That is, the compression stroke of the plunger 2 (the upward stroke from the lower start point to the upper start point) includes a return stroke and a discharge stroke. And the quantity of the high-pressure fuel discharged can be controlled by controlling the energization timing to the coil 43 of the electromagnetic suction valve 300. If the timing of energizing the electromagnetic coil 43 is advanced, the ratio of the return stroke during the compression stroke is small and the ratio of the discharge stroke is large. That is, the amount of fuel returned to the suction port 10d is small, and the amount of fuel discharged at high pressure is large. On the other hand, if the energization timing is delayed, the ratio of the return stroke during the compression stroke is large and the ratio of the discharge stroke is small. That is, a large amount of fuel is returned to the suction port 10d, and a small amount of fuel is discharged at high pressure. The energization timing to the electromagnetic coil 43 is controlled by a command from the ECU 27.

以上の構成にすることで、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。   With the configuration described above, the amount of fuel discharged at high pressure can be controlled to the amount required by the internal combustion engine by controlling the energization timing to the electromagnetic coil 43.

プランジャ２は、大径部２ａと小径部２ｂを有し、プランジャの往復運動によって副室７ａの体積は増減する。副室７ａは低圧燃料室１０と連通している。プランジャ２の下降時は、副室７ａから低圧燃料室１０へ、上昇時は、低圧燃料室１０から副室７ａへと燃料の流れが発生する。   The plunger 2 has a large-diameter portion 2a and a small-diameter portion 2b, and the volume of the sub chamber 7a increases or decreases as the plunger reciprocates. The sub chamber 7 a communicates with the low pressure fuel chamber 10. When the plunger 2 descends, fuel flows from the sub chamber 7a to the low pressure fuel chamber 10, and when it rises, fuel flows from the low pressure fuel chamber 10 to the sub chamber 7a.

次に、図３を用いて、本発明における吸入弁の構造を説明する。図３の（ａ）には吸入弁付近の断面図、（ｂ）にはストッパ３２を弁体側から見た外見、（ｃ）にはストッパ３２を斜めから見たときの外見を示す。   Next, the structure of the suction valve in the present invention will be described with reference to FIG. 3A is a cross-sectional view of the vicinity of the intake valve, FIG. 3B is an external view of the stopper 32 viewed from the valve body side, and FIG. 3C is an external view of the stopper 32 viewed from an oblique direction.

吸入弁は主にシート部材３１と弁体３０とストッパ３２からなり、吸入ポート１０ｄから加圧室１１に至る吸入通路３０ｅに流れる燃料の流れを、弁体３０が開閉することで遮断する機能を有している。図３に示す弁体の位置が開弁位置であり、弁体３０とシート部材３１との間を燃料が流れることができる。既に説明した通り、ロッド付勢ばねは、無通電状態において吸入弁３０を開弁状態に維持するのに必要十分な付勢力を有するように設定され、図３における弁体３０はロッドの付勢力によってストッパ３２に付勢されている状態である。ストッパ３２の内部には内部空間３８が存在し、内部空間３８にはバネ３２ｅ（図３には示されていない）が収められている。バネ３２ｅは弁体３０を閉弁方向に付勢する力を発生し、前述したようにロッド３５が弁体３０から離れた際に、弁体３０を閉弁させる機能を有している。   The intake valve mainly includes a seat member 31, a valve body 30, and a stopper 32, and has a function of blocking the flow of fuel flowing through the intake passage 30e from the intake port 10d to the pressurizing chamber 11 by opening and closing the valve body 30. Have. The position of the valve body shown in FIG. 3 is the valve opening position, and fuel can flow between the valve body 30 and the seat member 31. As already described, the rod biasing spring is set so as to have a biasing force necessary and sufficient to maintain the intake valve 30 in the open state in the non-energized state, and the valve body 30 in FIG. In this state, the stopper 32 is urged by. An internal space 38 exists inside the stopper 32, and a spring 32e (not shown in FIG. 3) is accommodated in the internal space 38. The spring 32e generates a force for urging the valve body 30 in the valve closing direction, and has a function of closing the valve body 30 when the rod 35 is separated from the valve body 30 as described above.

内部空間３８は、開弁時に弁体３０によって密閉されてしまうと弁体の閉弁を著しく遅らせてしまうため、内部空間３８が完全に密閉空間にならないようにする必要がある。そこで本発明では、図３の（ａ）に示すように、弁体３０とストッパ３２の間に隙間３２ｃを形成し、隙間３２ｃと内部空間３８を繋ぐ連通路を設ける。具体的にはストッパ３２に突起部３２ｄを設け、弁体３０がストッパ３２に付勢されている状態では弁体３０は突起部３２ｄと接触し、突起部３２ｄ以外では隙間３２ｃを形成する構成にする。突起部はストッパ３２ではなく、弁体３０側に同様な突起部を設け隙間３２ｃを形成するようにしても良い。図３の（ｂ）、（ｃ）に示すように、この突起部３２ｄに凹み３９を設け、弁体３０が突起部３２ｄに接触している時でもストッパの内部空間３８と隙間３２ｃが凹み３９を通じて連通する構成にする。つまり、本実施例では凹み３９が連通路となり、内部空間３８が凹み３９の隙間３２ｃを通り、吸入通路３０ｅに繋がる構成となっている。ここで隙間３２ｃと吸入通路３０ｅとの交差点をAとした時に、図３に示すS1が吸入通路３０ｅのA地点での流路面積となる。ここで流路面積とは戻し工程において、加圧室からの逆流が流れる箇所の流路の断面図と定義し、隙間３２は逆流が流れる箇所ではないので流路面積に含めないとする。A地点での流路面積が、A地点より加圧室側にあるB地点での流路面積よりも小さくなるように、ストッパ３２の最外径を弁体３０の最外径と同じ、もしくは弁体３０の最外径より大きい構成にする。   If the internal space 38 is sealed by the valve body 30 when the valve is opened, the valve body is significantly delayed in closing. Therefore, it is necessary to prevent the internal space 38 from being completely sealed. Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 3A, a gap 32c is formed between the valve body 30 and the stopper 32, and a communication path connecting the gap 32c and the internal space 38 is provided. Specifically, the protrusion 32d is provided on the stopper 32, and the valve body 30 is in contact with the protrusion 32d when the valve body 30 is urged by the stopper 32, and a gap 32c is formed except for the protrusion 32d. To do. Instead of the stopper 32, a similar protrusion may be provided on the valve body 30 side to form the gap 32 c. As shown in FIGS. 3B and 3C, the protrusion 32d is provided with a recess 39. Even when the valve body 30 is in contact with the protrusion 32d, the stopper internal space 38 and the gap 32c are recessed 39. To communicate with each other. That is, in this embodiment, the recess 39 serves as a communication passage, and the internal space 38 passes through the gap 32c of the recess 39 and is connected to the suction passage 30e. Here, when the intersection of the gap 32c and the suction passage 30e is A, S1 shown in FIG. 3 is the flow path area at the point A of the suction passage 30e. Here, the flow path area is defined as a cross-sectional view of the flow path where the backflow from the pressurizing chamber flows in the returning step, and the gap 32 is not included in the flow path area because it is not a position where the backflow flows. The outermost diameter of the stopper 32 is the same as the outermost diameter of the valve body 30 such that the flow path area at the point A is smaller than the flow path area at the point B on the pressure chamber side from the point A, or The configuration is larger than the outermost diameter of the valve body 30.

本実施例では、弁体３０とストッパ３２との間には前記弁体３０が全開位置にあるときに接触する接触面を形成する突起部３２ｄと突起部の外周に位置する環状の隙間３２ｃとを形成した。これにより、弁体３０とストッパ３２は突起部のみで接触し、部材同士の接触面積を狭くすることができる。弁体とストッパの接触面積が大きいと、張り付き効果と呼ばれる現象が発生し、閉弁の際は弁体とストッパが張り付いたようになってしまい閉弁が遅くなったり、サイクルごとの挙動がバラついて不安定になってしまう。弁体とストッパの接触面積を小さくすることで、張り付き効果が抑制され、弁体の閉弁運動を助ける効果が有る。   In this embodiment, a protrusion 32d that forms a contact surface between the valve element 30 and the stopper 32 when the valve element 30 is in the fully open position, and an annular gap 32c positioned on the outer periphery of the protrusion. Formed. Thereby, the valve body 30 and the stopper 32 can contact only by a projection part, and can reduce the contact area of members. If the contact area between the valve disc and the stopper is large, a phenomenon called sticking effect will occur.When closing the valve, the valve disc and stopper will stick together, and the valve closing will be delayed, and the behavior for each cycle will be delayed. It becomes loose and unstable. By reducing the contact area between the valve body and the stopper, the sticking effect is suppressed, and the valve body has an effect of assisting the valve closing motion.

また、本実施例では連通路によって内部空間３８と吸入通路３０ｅを繋ぐことで、弁体３０が閉弁する際には連通路を通じて内部空間３８へ燃料が流入する。内部空間３８へ燃料が流入することで、閉弁の際に内部空間３８内の圧力が著しく低下することなく、弁体がストッパから容易に離れることができる。その結果、弁体の閉弁の応答性を高める効果があり、所望のタイミングで弁体を閉弁させることができる。   Further, in this embodiment, the internal space 38 and the suction passage 30e are connected by the communication path, so that the fuel flows into the internal space 38 through the communication path when the valve body 30 is closed. When the fuel flows into the internal space 38, the valve body can be easily separated from the stopper without the pressure in the internal space 38 being significantly reduced when the valve is closed. As a result, there is an effect of improving the responsiveness of closing the valve body, and the valve body can be closed at a desired timing.

また本実施例では突起部３２ｄに設けた凹み３９によって連通路を構成にすることで、戻し行程での内部空間３８の圧力をさげる作用がある。前述のとおり、戻し工程では加圧室１１から吸入通路３０ｅを通り吸入ポート１０ｄへと逆流の流れが発生し、この逆流により圧力勾配が発生し、吸入通路３０ｅでは加圧室側の圧力が高くなる。ここで、内部空間３８の圧力は、連通路ないし隙間と吸入通路３０ｅとの交差点付近の圧力と一致することを発明者らの研究で発見した。したがって、圧力分布が低い箇所に吸入通路３０ｅとの交差点を設けることで内部空間３８の圧力を下げることができる。本実施例では、図３のAに示す箇所が隙間３２ｃと吸入通路３０ｅとの交差点となり、A地点での圧力と内部空間３８の圧力が一致する。図３のA地点での吸入通路３０ｅの流路面積S１を、B地点付近での流路面積よりも狭くすることで、A地点での流速が上がり、ベルヌーイの定理によりA地点での圧力が下がる。A地点での圧力が下がることで、A地点と連通路で繋がっている内部空間３８の圧力も下がる。   Further, in this embodiment, the communication path is configured by the recess 39 provided in the protrusion 32d, so that the pressure of the internal space 38 in the return stroke is reduced. As described above, in the returning process, a backflow is generated from the pressurizing chamber 11 through the suction passage 30e to the suction port 10d, and a pressure gradient is generated by the backflow. In the suction passage 30e, the pressure on the pressurization chamber side is high. Become. Here, the inventors have found that the pressure in the internal space 38 coincides with the pressure in the vicinity of the intersection between the communication passage or gap and the suction passage 30e. Therefore, the pressure in the internal space 38 can be lowered by providing an intersection with the suction passage 30e at a location where the pressure distribution is low. In the present embodiment, the portion indicated by A in FIG. 3 is the intersection of the gap 32c and the suction passage 30e, and the pressure at the point A and the pressure in the internal space 38 coincide. By making the flow area S1 of the suction passage 30e at the point A in FIG. 3 smaller than the flow area near the point B, the flow velocity at the point A increases, and the pressure at the point A is determined by Bernoulli's theorem. Go down. As the pressure at point A decreases, the pressure in the internal space 38 connected to point A through the communication path also decreases.

戻し工程で内部空間３８の圧力が下がることで、ポンプの流量制御可能限界回転数の低下を抑制する効果が得られる。前述のとおり、ポンプを大流量化した際には意図しないタイミングで吸入弁が閉弁してしまう現象が発せしてしまう。この現象は速い流速により、吸入通路３０ｅでは圧力損失による圧力勾配が発生し、加圧室側の圧力が上昇することで弁体３０に閉弁方向の力が発生するためである。この時エンジン回転数が速い、または１サイクルあたりの流量が多いと、逆流の最大流速も速くなり、限界回転数を超えると吸入弁が意図しないタイミングで閉弁してしまう現象が発生する。弁体３０にかかる圧力は内部空間３８の圧力に依存し、内部空間３８の圧力を下げることで弁体３０にかかる力を低減することができる。これにより、ポンプの流量を増やしても、弁体３０にかかる圧力を低減することで弁が意図しないタイミングで閉弁してしまう現象の発生を抑制し、より高い回転数でもポンプの制御を可能にする。   By reducing the pressure of the internal space 38 in the returning step, an effect of suppressing a decrease in the limit rotational speed at which the flow rate of the pump can be controlled is obtained. As described above, when the flow rate of the pump is increased, a phenomenon occurs that the suction valve closes at an unintended timing. This phenomenon is because a pressure gradient due to pressure loss is generated in the suction passage 30e due to a high flow rate, and a pressure in the valve closing direction is generated in the valve body 30 due to an increase in pressure on the pressurizing chamber side. At this time, if the engine speed is fast or the flow rate per cycle is large, the maximum reverse flow velocity also becomes fast, and if the limit speed is exceeded, a phenomenon occurs that the intake valve closes at an unintended timing. The pressure applied to the valve body 30 depends on the pressure in the internal space 38, and the force applied to the valve body 30 can be reduced by reducing the pressure in the internal space 38. As a result, even if the flow rate of the pump is increased, the pressure applied to the valve body 30 is reduced to prevent the valve from closing at an unintended timing, and the pump can be controlled even at a higher rotational speed. To.

従来技術では弁体の応答性、安定動作を確保する構造においては、意図しない閉弁が発生しやすくなり、また意図しない閉弁を抑制する構造では弁体の応答性、安定動作を維持することが難しく、両立ができなかった。本発明は弁体とストッパの間の突起部に連通路を構成することで、隙間や連通路の作用・効果を維持し、閉弁動作に関しては応答性と安定を確保できる。一方で戻し工程では、内部空間の圧力を下げることで意図しないタイミングでの閉弁の抑制をも可能にする。したがって、本実施形態に係る吸入弁構造によれば、所望のタイミングでの安定した閉弁を維持しながら、弁体とストッパの間に連通路を設けることで、意図しないタイミングでの閉弁の抑制を両立することができる。
In the conventional technology, the structure that ensures the responsiveness and stable operation of the valve body is likely to cause an unintentional closing, and the structure that suppresses the unintentional valve closing maintains the responsiveness and stable operation of the valve body. However, it was difficult to achieve both. In the present invention, the communication passage is formed in the protrusion between the valve body and the stopper, so that the operation and effect of the gap and the communication passage are maintained, and the responsiveness and stability can be ensured with respect to the valve closing operation. On the other hand, in the returning step, it is possible to suppress the closing of the valve at an unintended timing by lowering the pressure in the internal space. Therefore, according to the suction valve structure according to the present embodiment, by providing a communication path between the valve body and the stopper while maintaining a stable valve closing at a desired timing, the valve closing at an unintended timing can be achieved. It is possible to achieve both suppression.

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〜１０ｂ…低圧燃料吸入ポート
１１…加圧室
１２…燃料吐出口
１３…プランジャシール
３０…吸入弁弁体
３０ｅ…吸入通路（流路）
３１…吸入弁シート部材
３２…吸入弁ストッパ部材
３２ｃ…隙間
３２ｄ…突起部
３９…凹み（連通路）
４０…ロッド付勢ばね
４３…電磁コイル
５０…バルブハウジング
１００…圧力脈動伝播防止機構
１０１…弁シート
１０２…弁
１０３…ばね
１０４…ばねストッパ
２００…リリーフバルブ
２０１…リリーフボディ
２０２…バルブホルダ
２０３…リリーフばね
２０４…ばねストッパ
３００…電磁吸入弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pump main body 2 ... Plunger 6 ... Cylinder 7 ... Seal holder 8 ... Discharge valve mechanism 9 ... Pressure pulsation reduction mechanisms 10a-10b ... Low-pressure fuel suction port 11 ... Pressurization chamber 12 ... Fuel discharge port 13 ... Plunger seal 30 ... Suction Valve body 30e ... Suction passage (flow path)
31 ... Suction valve seat member 32 ... Suction valve stopper member 32c ... Gap 32d ... Projection 39 ... Depression (communication path)
40 ... Rod biasing spring 43 ... Electromagnetic coil 50 ... Valve housing 100 ... Pressure pulsation propagation preventing mechanism 101 ... Valve seat 102 ... Valve 103 ... Spring 104 ... Spring stopper 200 ... Relief valve 201 ... Relief body 202 ... Valve holder 203 ... Relief Spring 204 ... Spring stopper 300 ... Electromagnetic suction valve

Claims (3)

シート部材と、
シート部材と接触する弁体と、
前記弁体の加圧室側への移動を規制するストッパと、
前記ストッパの外周壁とバルブハウジングの内周壁との間に形成される流路と、
前記流路と、前記弁体の加圧室側でストッパ内部に形成されるストッパ内部空間とを連通する連通路とを備え、
前記流路は、前記連通路の外周側に形成されるとともに、加圧室側に向けて流路面積が大きくなるように形成されることを特徴とする高圧燃料ポンプ。 A sheet member;
A valve body in contact with the seat member;
A stopper for restricting movement of the valve body toward the pressurizing chamber;
A flow path formed between the outer peripheral wall of the stopper and the inner peripheral wall of the valve housing;
A communication path that communicates the flow path and a stopper internal space formed inside the stopper on the pressure chamber side of the valve body;
The high-pressure fuel pump is characterized in that the flow path is formed on an outer peripheral side of the communication path and has a flow path area that increases toward the pressurizing chamber. 請求項１において、前記連通路が、前記弁体または前記ストッパに配置され、前記弁体とストッパとの間に隙間を形成する突起に配置されることを特徴とする高圧燃料ポンプ。 2. The high-pressure fuel pump according to claim 1, wherein the communication passage is disposed on the valve body or the stopper, and is disposed on a protrusion that forms a gap between the valve body and the stopper. 請求項１または２において、前記流路は、前記連通路の外周側に形成される流路の断面積Ｓ１より大きい断面積を、加圧室側に向けて少なくとも一つ有することを特徴とする高圧燃料ポンプ。 3. The flow path according to claim 1, wherein the flow path has at least one cross-sectional area larger than a cross-sectional area S1 of the flow path formed on the outer peripheral side of the communication path toward the pressurizing chamber. High pressure fuel pump.

Images