專利名稱：高壓燃料供給泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向燃料噴射閥供給高壓燃料的高壓燃料供給泵，該燃料噴射閥向內(nèi)燃機(jī)的氣缸直接噴射燃料，本發(fā)明尤其涉及將安全閥(也稱為溢流閥)裝入該高壓燃料供給泵的主體中的高壓燃料供給泵，其中，該安全閥在噴出燃料壓力異常高壓時(shí)或包括燃料蓄壓室在內(nèi)的高壓燃料配管內(nèi)的壓力異常高壓時(shí)開閥，使燃料返回到噴出閥的上游的加壓室。
背景技術(shù)：
在日本特開2004-138062號(hào)公報(bào)中，記載有一種將溢流閥機(jī)構(gòu)以彈簧構(gòu)件位于加壓室側(cè)的方式安裝于泵主體的高壓加料泵，其中，溢流閥機(jī)構(gòu)包括在中央設(shè)有燃料通路，且在其周圍形成有閥座面的閥座構(gòu)件；與該閥座面抵接的作為溢流閥的閥芯；將該閥芯向閥座面按壓的彈簧構(gòu)件。在日本專利第4415929號(hào)公報(bào)中記載有一種溢流閥機(jī)構(gòu)，在連接加壓室與高壓通路的通路的加壓室側(cè)入口設(shè)置閥座，在該閥座的加壓室側(cè)設(shè)置溢流閥，并將對(duì)該溢流閥朝向閥座施力的彈簧機(jī)構(gòu)設(shè)置在高壓通路側(cè)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I日本特開2004-138062號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本專利第4415929號(hào)公報(bào)然而，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，由于在連接加壓室和噴出通路的獨(dú)立的兩個(gè)連接通路中各設(shè)有一個(gè)噴出閥的閥座構(gòu)件和溢流閥的閥座構(gòu)件，因此具有通路的加工作業(yè)、兩個(gè)閥的組裝作業(yè)(尤其是自動(dòng)組裝)花費(fèi)多個(gè)工時(shí)這樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于能夠在連接加壓室和噴出通路的一個(gè)通路中設(shè)置溢流閥和噴出閥的閥座。在加壓室與高壓通路之間設(shè)置對(duì)噴出閥和溢流閥共用的一個(gè)閥座構(gòu)件，在該閥座構(gòu)件的加壓室側(cè)設(shè)置溢流閥的閥座，在該閥座構(gòu)件的高壓通路側(cè)設(shè)置噴出閥的閥座，將一端向溢流閥的閥座開口的溢流通路的另一端與高壓通路連接，將一端向噴出閥的閥座開口的噴出通路的另一端與加壓室連接，在溢流閥的閥座的加壓室側(cè)設(shè)置溢流閥機(jī)構(gòu)，在噴出閥的閥座下游側(cè)設(shè)置噴出閥機(jī)構(gòu)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的。發(fā)明效果根據(jù)這樣構(gòu)成的本發(fā)明，能夠通過一個(gè)閥座構(gòu)件構(gòu)成溢流閥和噴出閥的閥座，使噴出閥和溢流閥的加工性、組裝性綜合性地提高。


圖I是實(shí)施本發(fā)明的第一實(shí)施例的高壓燃料供給泵的整體縱向剖視圖。圖2是用于說明實(shí)施本發(fā)明的第一實(shí)施例的溢流閥周圍的的局部放大圖。圖3是用于說明本發(fā)明的實(shí)施例中使用的溢流閥與噴出閥機(jī)構(gòu)的組合體單元的圖。圖4是使用了實(shí)施本發(fā)明的第一實(shí)施例的高壓燃料供給泵的燃料供給系統(tǒng)的一例。圖5是實(shí)施本發(fā)明的第一實(shí)施例的高壓燃料供給泵內(nèi)的各部分及共軌內(nèi)的壓力波形。

圖6是用于說明實(shí)施本發(fā)明的第二實(shí)施例的溢流閥與噴出閥機(jī)構(gòu)的組合體單元的圖。符號(hào)說明I 泵主體2 柱塞8噴出閥機(jī)構(gòu)11加壓室24噴射器30 電磁吸入閥200溢流閥機(jī)構(gòu)200b 溢流閥200g溢流通路
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖所示的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說明。實(shí)施例I以下，參照?qǐng)DI至圖5，對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施例進(jìn)行說明。利用圖4所示的系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖，對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作進(jìn)行說明。由虛線A包圍的部分表示高壓泵主體,該虛線中所示的機(jī)構(gòu)、部件表示一體地裝入高壓泵主體I中的機(jī)構(gòu)、部件。燃料箱20的燃料由加料泵21汲取，通過吸入配管28向高壓泵主體I的吸入接頭IOa輸送。通過了吸入接頭IOa的燃料經(jīng)由壓力脈動(dòng)降低機(jī)構(gòu)9、吸入通路10d，到達(dá)構(gòu)成容量可變機(jī)構(gòu)的電磁吸入閥30的吸入口 30a。關(guān)于脈動(dòng)防止機(jī)構(gòu)9，在后面進(jìn)行詳細(xì)說明。電磁吸入閥30具備電磁線圈30b，在該電磁線圈30b被通電的狀態(tài)下，電磁柱塞30c以向圖I的右方移動(dòng)了的狀態(tài)維持彈簧33被壓縮的狀態(tài)。在電磁柱塞30c的前端安裝的吸入閥芯31使與高壓泵的加壓室11相連的吸入口 32打開。在電磁線圈30b未被通電的狀態(tài)下，且吸入通路IOd (吸入口 30a)與加壓室11之間沒有流體差壓時(shí)，在該彈簧33的作用力的作用下，吸入閥芯31被向閉閥方向施力而吸入口 32成為關(guān)閉的狀態(tài)。具體而言，如下述那樣進(jìn)行動(dòng)作。
通過后述的凸輪的旋轉(zhuǎn)，在柱塞2向圖I的下方位移而處于吸入工序狀態(tài)時(shí)，加壓室11的容積增加且加壓室11內(nèi)的燃料壓力降低。在該工序中，當(dāng)加壓室11內(nèi)的燃料壓力比吸入通路10d(吸入口 30a)的壓力低時(shí)，在吸入閥芯31產(chǎn)生基于燃料的流體差壓形成的開閥力(使吸入閥芯31向圖I的左方、圖4的右方位移的力)。通過基于該流體差壓形成的開閥力，吸入閥芯31克服彈簧33的作用力而開閥，使吸入口 32打開。在該狀態(tài)下，當(dāng)來自發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元27 (以下稱為ECU)的控制信號(hào)施加于電磁吸入閥30時(shí)，在電磁吸入閥30的電磁線圈30b中流過電流，在磁作用力下，電磁柱塞30c向圖I的左方(圖4的右方)移動(dòng)，來維持彈簧33被壓縮的狀態(tài)。其結(jié)果是，吸入閥芯31維持打開吸入口 32的狀態(tài)。

在維持對(duì)電磁吸入閥30施加輸入電壓的狀態(tài)下，當(dāng)柱塞2結(jié)束吸入工序而向壓縮工序轉(zhuǎn)移時(shí)，若柱塞2向壓縮工序(向圖I的上方移動(dòng)的狀態(tài))移動(dòng)，則由于維持向電磁線圈30b通電的通電狀態(tài)，因此磁作用力得以維持，從而吸入閥芯31依然維持開閥的狀態(tài)。加壓室11的容積伴隨柱塞2的壓縮運(yùn)動(dòng)而減少，但在該狀態(tài)下，一度被吸入到加壓室11中的燃料再次通過開閥狀態(tài)的吸入閥芯31而向吸入通路10d(吸入口 30a)返回，因此加壓室的壓力不會(huì)上升。將該工序稱為返回工序。在該狀態(tài)下，當(dāng)解除來自ECU27的控制信號(hào)而斷開向電磁線圈30b的通電時(shí)，作用在電磁柱塞30c上的磁作用力在一定的時(shí)間后(磁性的、機(jī)械性的延遲時(shí)間后)消去。由于在吸入閥芯31上作用有彈簧33產(chǎn)生的作用力，因此在作用于電磁柱塞30c上的電磁力消失時(shí)，吸入閥芯31在彈簧33產(chǎn)生的作用力的作用下關(guān)閉吸入口 32。若吸入口 32關(guān)閉，則從此時(shí)開始，加壓室11的燃料壓力與柱塞2的上升運(yùn)動(dòng)一起上升。然后，當(dāng)成為高壓通路12的壓力以上時(shí)，經(jīng)由噴出閥機(jī)構(gòu)8進(jìn)行殘留在加壓室11中的燃料的高壓噴出，而向共軌23供給。將該工序稱為噴出工序。即，柱塞2的壓縮工序(從下止點(diǎn)到上止點(diǎn)之間的上升工序)由返回工序和噴出工序構(gòu)成。然后，通過控制向電磁吸入閥30的電磁線圈30c通電的解除時(shí)間，能夠控制噴出的高壓燃料的量。若向電磁線圈30c通電的解除時(shí)間提前，則壓縮工序中的返回工序的比例小，且噴出工序的比例大。即，返回到吸入通路10d(吸入口 30a)中的燃料變少，高壓噴出的燃料變多。另一方面，若通電的解除時(shí)間延遲，則壓縮工序中的返回工序的比例大，噴出工序的比例小。即，返回到吸入通路10d(吸入口 30a)中的燃料變多，高壓噴出的燃料變少。向電磁線圈30c通電的解除時(shí)間由來自ECU的指令控制。通過以上那樣構(gòu)成，來控制向電磁線圈30c通電的解除時(shí)間，從而能夠?qū)⒏邏簢姵龅娜剂系牧靠刂瞥蓛?nèi)燃機(jī)所需的量。在加壓室11的出口設(shè)有噴出閥機(jī)構(gòu)8。噴出閥機(jī)構(gòu)8具備噴出閥閥座部8a、噴出閥Sb、噴出閥彈簧Sc，在加壓室11與高壓通路12沒有燃料差壓的狀態(tài)下，噴出閥Sb在噴出閥彈簧8c產(chǎn)生的作用力的作用下壓接于噴出閥閥座部8a而成為閉閥狀態(tài)。在加壓室11的燃料壓力比高壓通路12的燃料壓力大時(shí)，噴出閥Sb開始抵抗噴出閥彈簧Sc而開閥，力口壓室11內(nèi)的燃料經(jīng)由高壓通路12向共軌23高壓噴出。此時(shí)，燃料通過溢流閥機(jī)構(gòu)200的內(nèi)部向噴出閥8a流動(dòng)，但溢流閥自身維持閉閥狀態(tài)，不進(jìn)行開閥動(dòng)作。這樣，導(dǎo)入到燃料吸入口 IOa中的燃料在泵主體I的加壓室11中通過柱塞2的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而將必要的量加壓成高壓，并從高壓通路12向共軌23壓力輸送。在共軌23上安裝有噴射器24、壓力傳感器26。噴射器24與內(nèi)燃機(jī)的氣缸數(shù)匹配而安裝，根據(jù)ECU27的控制信號(hào)進(jìn)行開閉閥，從而將燃料直接向氣缸內(nèi)噴射。在噴出閥閥座部8a還設(shè)有將噴出閥8b的下游側(cè)和加壓室11連通的溢流通路200g，該溢流通路200g與噴出流路不同而繞過噴出閥。在溢流通路200g設(shè)有溢流閥200b，該溢流閥200b將燃料的流動(dòng)限制成僅從噴出流路向加壓室11這一個(gè)方向。溢流閥200b在產(chǎn)生按壓力的溢流閥彈簧200c的作用下被溢流閥閥座部200a按壓，當(dāng)加壓室內(nèi)與溢流通路內(nèi)之間的壓力差成為規(guī)定的壓力以上時(shí)，溢流閥200b從溢流閥閥座部200a離開而開閥。 在因噴射器24的故障等而在共軌23等上產(chǎn)生異常高壓的情況下，當(dāng)溢流通路200g與加壓室11的差壓成為溢流閥200b的開閥壓力以上時(shí)，溢流閥200b開閥，成為異常高壓的燃料從溢流通路200g向加壓室11返回，保護(hù)共軌23等高壓部配管。以下，利用圖I至圖5，進(jìn)一步詳細(xì)地說明高壓加料泵的結(jié)構(gòu)、動(dòng)作。在泵主體的中心形成有加壓室11，且在泵主體上還設(shè)有用于向加壓室11供給燃料的電磁吸入閥30和用于從加壓室11向高壓通路12噴出燃料的噴出閥機(jī)構(gòu)8。并且，對(duì)柱塞2的進(jìn)退運(yùn)動(dòng)進(jìn)行引導(dǎo)的氣缸6以面向加壓室11的方式安裝。氣缸6的外周由氣缸支架7保持，通過將在氣缸支架7的外周刻設(shè)的外螺紋螺入在泵主體I刻設(shè)的內(nèi)螺紋，而將氣缸6固定于泵主體I。氣缸6將在加壓室內(nèi)進(jìn)行進(jìn)退運(yùn)動(dòng)的柱塞2保持為能夠沿其進(jìn)退運(yùn)動(dòng)方向滑動(dòng)。在柱塞2的下端設(shè)有挺桿3，該挺桿3將安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸上的凸輪5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為上下運(yùn)動(dòng)，并向柱塞2傳遞。柱塞2隔著護(hù)圈15由彈簧4作用而壓接于挺桿3。由此，伴隨凸輪5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，能夠使柱塞2向上下進(jìn)行進(jìn)退(往復(fù))運(yùn)動(dòng)。另外，在氣缸支架7的內(nèi)周下端部保持的柱塞密封件13在氣缸6的圖中下端部設(shè)置成能夠滑動(dòng)地與柱塞2的外周接觸的狀態(tài)，由此，將柱塞2與氣缸6之間的泄漏間隙密封，防止燃料向外部泄漏。同時(shí)防止對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的滑動(dòng)部進(jìn)行潤(rùn)滑的潤(rùn)滑油(也包括發(fā)動(dòng)機(jī)油)經(jīng)由泄漏間隙向泵主體I的內(nèi)部流入。在減震罩14上設(shè)有壓力脈動(dòng)降低機(jī)構(gòu)9，該壓力脈動(dòng)降低機(jī)構(gòu)9使泵內(nèi)產(chǎn)生的壓力脈動(dòng)對(duì)燃料配管28波及減少。在一度被吸入到加壓室11中的燃料因容量控制狀態(tài)而再次通過開閥狀態(tài)的吸入閥芯31向吸入通路IOd (吸入口 30a)返回的情況下，通過向吸入通路IOd (吸入口 30a)返回的燃料使吸入通路10中產(chǎn)生壓力脈動(dòng)。但是，在吸入通路10中設(shè)置的作為減震室的吸入通路IOc (在杯狀的減震罩14與形成在泵主體的外周圍的環(huán)狀的凹部之間形成)中安裝有金屬減震件9，該金屬減震件9通過將兩張波板狀的圓盤型金屬隔板在外周接合，并向內(nèi)部注入氬那樣的惰性氣體而形成，通過該金屬減震板膨脹 收縮來吸收降低壓力脈動(dòng)。通過噴出閥閥座部8a與溢流閥閥座部200a由一個(gè)閥座構(gòu)件構(gòu)成而噴出閥機(jī)構(gòu)8和溢流閥機(jī)構(gòu)200成為一體，將它們從外側(cè)朝向加壓室11壓入到在加壓室11中形成的筒狀的噴出開口部IlA的內(nèi)部，而將它們保持在該筒狀的噴出開口部IlA的內(nèi)部。在加壓室11中加壓后的燃料通過在溢流閥限動(dòng)件200f的中心設(shè)置的孔200h，并通過卷筒狀的溢流閥彈簧200c的間隙，進(jìn)而通過在閥座構(gòu)件(溢流閥閥座部200a、噴出閥閥座部8a)中設(shè)置的噴出通路8e而向噴出閥8b流動(dòng)。這樣構(gòu)成的噴出閥單元的噴出閥Sb中，在加壓室11與高壓通路12沒有燃料差壓的狀態(tài)下，噴出閥8b在噴出閥彈簧Sc產(chǎn)生的作用力的作用下壓接于噴出閥閥座部8a而成為閉閥狀態(tài)。在加壓室11的燃料壓力比高壓通路12的燃料壓力大時(shí)，噴出閥Sb開始抵抗噴出閥彈簧8c而開閥，加壓室11內(nèi)的燃料通過在噴出閥支架8d上設(shè)置的通路孔，經(jīng)由高壓通路12向共軌23高壓噴出。此時(shí)，燃料通過溢流閥機(jī)構(gòu)200的內(nèi)部向噴出閥流動(dòng)，但溢流閥自身維持閉閥狀態(tài)，溢流閥200b不進(jìn)行開閥動(dòng)作。通過以上那樣構(gòu)成，噴出閥機(jī)構(gòu)8作為限制燃料的流通方向的止回閥而發(fā)揮作用。

進(jìn)而，對(duì)溢流閥機(jī)構(gòu)的動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)地說明。如圖2所示，溢流閥機(jī)構(gòu)200包括溢流閥閥座部200a、溢流閥200b、溢流閥彈簧200c、溢流閥體200d、球閥支架200e、溢流閥彈簧限動(dòng)件200f。通過將閥座構(gòu)件S的溢流閥閥座部200a側(cè)壓入并固定(也可以焊接)于筒狀的溢流閥體200d的一端開口部，從而由溢流閥體200d包圍溢流閥閥座部200a的周圍。并且，從筒狀的溢流閥體200d的另一端側(cè)將溢流閥200b、球閥支架200e、溢流閥彈簧200c插入到溢流閥體200d中，并將溢流閥彈簧限動(dòng)件200f壓入并固定于筒狀的溢流閥體200d的內(nèi)周，從而將內(nèi)裝構(gòu)件保持在筒狀的溢流閥體200d的內(nèi)部。溢流閥彈簧200c產(chǎn)生的按壓力可以由溢流閥彈簧限動(dòng)件200f的壓入位置來設(shè)定。溢流閥200b的開閥壓力由該溢流閥彈簧200c產(chǎn)生的按壓力決定為規(guī)定的值。需要說明的是，也可以先將溢流閥彈簧限動(dòng)件200f 壓入并固定，再將溢流閥彈簧200c、球閥支架200e、溢流閥200b安置在筒狀的溢流閥體200d中，并將閥座構(gòu)件S固定在筒狀的溢流閥體200d的一端開口部。此時(shí),可以通過筒狀的溢流閥體200d與閥座構(gòu)件S的壓入位置進(jìn)行調(diào)整。在閥座構(gòu)件S的與溢流閥閥座部200a相反的一側(cè)形成有噴出閥閥座部8a，噴出閥閥座部8a和溢流閥閥座部200a由一個(gè)閥座構(gòu)件S構(gòu)成。噴出閥閥座8S由在閥座構(gòu)件S的端部外緣形成的環(huán)狀的突起部構(gòu)成。通過將杯型的噴出閥支架8d的敞開端側(cè)內(nèi)周面嵌合于閥座構(gòu)件S的外周并通過焊接等進(jìn)行固定，從而由噴出閥支架8d包圍噴出閥閥座部8a的周圍。在噴出閥支架8d的內(nèi)部安裝有噴出閥彈簧8c和平板型的噴出閥8b，通過噴出閥彈簧8c將平板型的噴出閥Sb向環(huán)狀的噴出閥閥座8S按壓。一端向加壓室11側(cè)開口的噴出通路8e的另一端向噴出閥閥座8S的內(nèi)徑側(cè)開口。噴出通路Se避開在中心部形成的溢流通路200gS，而形成為在溢流通路200gS的周圍傾斜的多個(gè)通路。具體而言，噴出通路Se的一端在閥座構(gòu)件S的加壓室11側(cè)的端部的位于從溢流通路200gS開口的中心部向徑向外側(cè)的部分開口。并且，噴出通路8e的另一端在閥座構(gòu)件S的加壓室11相反側(cè)端部中的位于在其外緣突出形成的噴出閥閥座部8a的內(nèi)徑側(cè)的部分開口。結(jié)果是，噴出通路Se形成為相對(duì)于閥座構(gòu)件S的長(zhǎng)度方向中心軸傾斜了兩端的開口位置的徑向位置的差量的直管通路。由此，不用增大閥座構(gòu)件S的噴出閥閥座部8a側(cè)的直徑，就能夠確保噴出通路Se所需的通路截面積。另一方面，在閥座構(gòu)件S的中心部形成的溢流通路200g具有一條直管部200gS，該直管部200gS向一端形成在閥座構(gòu)件S的加壓室11側(cè)端部的溢流閥閥座部200S開口。直管部200gS在通過溢流閥體200d的噴出閥側(cè)端部的位置，分支成多個(gè)徑向通路200gR，且通過閥座構(gòu)件S的外周的開口與高壓通路12連接。這樣，溢流閥機(jī)構(gòu)200和噴出閥機(jī)構(gòu)8構(gòu)成為一個(gè)單元VU。 這樣被單元化的噴出閥機(jī)構(gòu)8和溢流閥機(jī)構(gòu)200的單元VU通過將該單元VU的溢流閥體200d部的外周壓入在泵主體I上設(shè)置的筒狀開口 IlA的內(nèi)周壁而被固定。接著，將噴出接頭12a以覆蓋單元VU的噴出閥機(jī)構(gòu)8的周圍的方式配置并通過焊接或螺紋緊固而固定于泵主體I。接頭12a起到用于使高壓燃料向共軌23流動(dòng)的配管的接合件的作用，在內(nèi)部形成 有聞壓通路12。這樣，通過使溢流閥機(jī)構(gòu)200與噴出閥機(jī)構(gòu)8 一體化，將加壓室11的容積的增加抑制成最小限度。另外，由于溢流閥機(jī)構(gòu)200的直徑比軸向的尺寸小，因此與在高壓燃料供給泵的柱塞2的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向上配置溢流閥的情況相比，本實(shí)施例那樣將溢流閥配置在與柱塞2交叉的方向上的情況能夠降低高壓燃料供給泵的柱塞2的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向的尺寸。并且，由于從加壓室11向噴出閥機(jī)構(gòu)8流動(dòng)的燃料一定通過溢流閥機(jī)構(gòu)200的內(nèi)部，因此尤其在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)等，容易將空氣或氣化燃料的氣泡從噴出閥8a排出，來防止氣泡引起的壓縮功能的降低。并且，可抑制氣蝕的產(chǎn)生。即，在以往那樣溢流通路形成在從噴出燃料通路偏離的位置的情況下，若氣化燃料的氣泡滯留在溢流通路，則到溢流閥開閥之前無(wú)法將氣泡排除，從而壓縮功能降低或成為氣蝕產(chǎn)生的原因。在本實(shí)施例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的同時(shí)通過溢流閥機(jī)構(gòu)200的內(nèi)部、即溢流閥彈簧200c和球閥支架200e的周圍，因此能夠?qū)粼谝缌鏖y機(jī)構(gòu)200的部分的氣化燃料的氣泡快速地排除。并且，不需要將溢流閥機(jī)構(gòu)200和噴出閥機(jī)構(gòu)8分別裝入泵主體1，能夠減少泵主體I的通路加工量，且還能夠提高加工及組裝性這兩方面的生產(chǎn)率。另外，在自動(dòng)化生產(chǎn)線上的溢流閥機(jī)構(gòu)200和噴出閥機(jī)構(gòu)8的裝入能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)，因此自動(dòng)化生產(chǎn)線的作業(yè)工時(shí)降低。圖4表示通過高壓燃料供給泵正常地將燃料加壓成高壓并向共軌23壓力輸送時(shí)的各部分的壓力波形的例子。共軌23的目標(biāo)燃料壓力調(diào)整成15MPa(兆帕)，溢流閥200b的開閥壓力調(diào)整為18MPa (兆帕)。柱塞2上升中，從返回工序向加壓工序轉(zhuǎn)移的瞬間到之后不久，在加壓室11內(nèi)產(chǎn)生壓力過增。在加壓室11產(chǎn)生的壓力過增從高壓通路12向溢流通路200g(S、R)、溢流閥200b傳播。結(jié)果是，在溢流閥200b的入口施加有溢流閥200b的開閥壓力以上的壓力。另一方面，由于溢流閥200b的出口為加壓室11，因此在出口作用有在加壓室11產(chǎn)生的壓力過增。加壓室11內(nèi)的壓力過增比溢流通路200g內(nèi)的壓力過增大。因此，上述的壓力過增的合力使溢流閥200b向閉閥的方向動(dòng)作，因此溢流閥102不會(huì)開閥。通過以上，即使從噴出閥機(jī)構(gòu)8的下游將用于防止包括共軌23在內(nèi)的高壓通路部的異常高壓引起的破損的溢流閥機(jī)構(gòu)200設(shè)置在高壓燃料供給泵的噴出接頭12a內(nèi)，也能夠得到?jīng)]有誤動(dòng)作引起的流量降低，且沒有容積效率的降低的高壓燃料供給泵。接著，對(duì)因噴射器24的故障等而在從噴出閥機(jī)構(gòu)8的下游到包含共軌23在內(nèi)的高壓通路部產(chǎn)生異常高壓的情況進(jìn)行詳細(xì)地說明。當(dāng)因柱塞的運(yùn)動(dòng)而加壓室的容積開始減少時(shí)，加壓室內(nèi)的壓力伴隨容積減少而增大。并且，最終當(dāng)加壓室內(nèi)的壓力比噴出流路內(nèi)的壓力高時(shí)，噴出閥開閥而燃料從加壓室向噴出流路噴出。從該噴出閥開閥的瞬間到之后不久，加壓室內(nèi)的壓力過增而成為非常高的聞壓。 該高壓也向噴出流路內(nèi)傳播，從而噴出流路內(nèi)的壓力也在相同的時(shí)間過增。在此，若溢流閥的出口與吸入流路連接，則因噴出流路內(nèi)的壓力過增，而溢流閥的入口 出口的壓力差比溢流閥的開閥壓力大，從而溢流閥進(jìn)行誤動(dòng)作。與此相對(duì)，在實(shí)施例中，由于溢流閥的出口與加壓室連接，因此在溢流閥的出口作用有加壓室內(nèi)的壓力，在溢流閥的入口作用有噴出流路內(nèi)的壓力。 在此，由于在加壓室內(nèi)和噴出流路內(nèi)以相同的時(shí)間產(chǎn)生壓力過增，因此溢流閥的入口 出口的壓力差不會(huì)成為溢流閥的開閥壓力以上。即，溢流閥不會(huì)進(jìn)行誤動(dòng)作。當(dāng)因柱塞的運(yùn)動(dòng)而加壓室的容積開始增加時(shí)，伴隨容積增加而加壓室內(nèi)的壓力減小，當(dāng)比吸入流路內(nèi)的壓力低時(shí)，燃料從吸入流路向加壓室流入。并且，當(dāng)再次因柱塞的運(yùn)動(dòng)而加壓室的容積開始減少時(shí)，根據(jù)上述的機(jī)理，將燃料加壓為高壓而噴出。在此，當(dāng)燃料噴射閥發(fā)生故障、即噴射功能停止而向共軌輸送的燃料無(wú)法向氣缸供給時(shí)，燃料積存在噴出閥與共軌之間，燃料壓力成為異常高壓。在該情況下，若為緩慢的壓力上升，則通過在共軌上設(shè)置的壓力傳感器來檢測(cè)異常，并對(duì)在吸入通路設(shè)置的容量控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制而使減少噴出量的安全功能動(dòng)作，但瞬間的異常高壓難以通過使用了該壓力傳感器的反饋控制應(yīng)對(duì)。另外，在吸入口部或溢流通路設(shè)置的容量控制機(jī)構(gòu)發(fā)生故障而在最大容量時(shí)的狀態(tài)下不發(fā)揮功能時(shí)，在不要求那么多燃料的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，噴出壓力成為異常高壓。該情況即使共軌的壓力傳感器檢測(cè)到異常高壓，由于容量控制機(jī)構(gòu)本身發(fā)生故障，因此也無(wú)法消除該異常高壓。另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止后或運(yùn)轉(zhuǎn)中停止噴射器的噴射時(shí)，因發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)的熱量，而通?？赡艽嬖诠曹墐?nèi)的燃料因熱膨脹而壓力上升的情況。在產(chǎn)生這樣的異常高壓的情況下，實(shí)施例的溢流閥作為安全閥而發(fā)揮功能。當(dāng)因柱塞的運(yùn)動(dòng)而加壓室的容積開始增加時(shí)，伴隨容積增加而加壓室內(nèi)的壓力減小，當(dāng)溢流閥的入口即噴出流路的壓力比溢流閥的出口即加壓室的壓力高出溢流閥的開閥壓力以上時(shí)開閥，使在噴出流路內(nèi)成為異常高壓的燃料返回到加壓室內(nèi)。由此，即使在產(chǎn)生異常高壓時(shí)，也不會(huì)成為規(guī)定的高壓以上，從而進(jìn)行高壓配管系統(tǒng)等的保護(hù)。在噴出閥機(jī)構(gòu)8與加壓室11之間設(shè)置溢流閥機(jī)構(gòu)200的第一實(shí)施例的情況下，噴出工序時(shí)根據(jù)上述的機(jī)理，在溢流閥102的入口與出口之間不會(huì)產(chǎn)生開閥壓力以上的壓力差，因此不會(huì)因噴出工序中的峰值壓力使溢流閥誤開閥。在吸入工序及返回工序中，加壓室11的燃料壓力降低到與吸入配管28相同的低的壓力。另一方面，溢流通路200g的壓力上升到與共軌23相同的壓力。當(dāng)溢流通路200g與加壓室的差壓成為溢流閥200b的開閥壓力以上時(shí)，溢流閥200b開閥，成為異常高壓的燃料從溢流室200b向加壓室11返回，來保護(hù)共軌23等高壓部配管。高壓燃料供給泵需要將燃料加壓成幾MPa至幾十MPa這樣非常高的高壓，從而溢流閥的開閥壓力必須成為其以上。當(dāng)將開閥壓力設(shè)定為其以下時(shí)，即使通過高壓燃料供給泵正常地加壓燃料，溢流閥也會(huì)開閥。該溢流閥的誤動(dòng)作導(dǎo)致作為高壓燃料供給泵的噴出量的降低、能量效率的降低。
因此，為了將溢流閥的開閥壓力設(shè)定為這樣非常高的高壓，需要增大溢流閥彈簧產(chǎn)生的作用力，這必然使溢流閥彈簧大型化。但是，在將溢流閥彈簧設(shè)置于加壓室或加壓室側(cè)的溢流通路內(nèi)的情況下，溢流閥彈簧大型化使加壓室內(nèi)的容積或與加壓室連通的室內(nèi)的容積相應(yīng)增加。高壓燃料供給泵通過柱塞的運(yùn)動(dòng)使加壓室內(nèi)的容積減小，來壓縮燃料，由此將燃料加壓成高壓而噴出，因此加壓室的容積增加必須相應(yīng)地將多的燃料加壓成高壓，作為高壓燃料供給泵，存在導(dǎo)致壓縮率的降低、進(jìn)而導(dǎo)致能量效率的降低的問題。并且，無(wú)法將內(nèi)燃機(jī)所需的燃料加壓成高壓。在本實(shí)施例中，通過使噴出閥與溢流閥成為一體，從而將加壓室容積的增加抑制成最小限度。并且，由于從加壓室11向噴出閥流動(dòng)的燃料一定通過溢流閥機(jī)構(gòu)的內(nèi)部，因此尤其在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)等，空氣或氣化燃料的氣泡容易從噴出閥排出，從而能夠防止因氣泡產(chǎn) 生的壓縮功能的降低。實(shí)施例2利用圖6，對(duì)第二實(shí)施例進(jìn)行說明。在圖6所示的例子中，沒有實(shí)施例I的位于圖3的那樣的溢流閥彈簧限動(dòng)件200f，溢流閥彈簧200c由與溢流閥體200d —體形成的底面承受。溢流閥閥座部200a(與噴出閥閥座部8a—體的部件)通過壓入等固定于溢流閥體200d，但通過此時(shí)的溢流閥閥座部200a的裝入深度，能夠調(diào)整溢流閥彈簧200c的設(shè)定載荷，從而能夠調(diào)整或變更溢流開閥壓力。以上，為進(jìn)一步削減部件件數(shù)來提高生產(chǎn)率的一例，但溢流閥的性能與實(shí)施例I相同。需要說明的是，當(dāng)設(shè)置將噴出閥機(jī)構(gòu)8的下游和吸入閥32的上游側(cè)的低壓燃料通路連接的第二溢流通路，且在該第二溢流通路上設(shè)置設(shè)定壓力比上述的溢流閥機(jī)構(gòu)200的動(dòng)作設(shè)定壓力高的第二溢流閥機(jī)構(gòu)時(shí)，能夠得到更加安全的系統(tǒng)。另外，圖4所示的阻尼孔200Y用于衰減高壓通路的峰值壓力，其既可以裝入泵主體，也可以設(shè)置于高壓通路，還可以設(shè)置于溢流通路的入口。在以上說明的本實(shí)施例中，具有能夠消除現(xiàn)有技術(shù)的以下的課題的效果。(I)由于在加壓室或與加壓室連通的通路內(nèi)設(shè)置溢流閥機(jī)構(gòu)，因此加壓室的容積變大,壓縮效率降低。(2)并且，與加壓室相連的溢流閥的彈簧機(jī)構(gòu)部為死胡同狀，空氣或氣化燃料的氣泡難以逃散，越發(fā)存在壓縮功能降低這樣的問題。在本實(shí)施例中，即使在泵主體上設(shè)置使高壓通路的異常高壓燃料返回到加壓室的溢流閥機(jī)構(gòu)，壓縮室的氣泡的逃散也良好，從而能夠提供一種壓縮效率高、即能量效率高且升壓能力高的高壓加料泵。根據(jù)本實(shí)施例，在因燃料噴射閥的故障等產(chǎn)生異常高壓的情況下，被加壓成異常的高壓的燃料從溢流閥向加壓室敞開，從而能夠提供一種能夠維持配管、其他設(shè)備不會(huì)因異常高壓而受到損傷的效果，且壓縮效率高、即能量效率高的高壓加料泵。對(duì)本實(shí)施例的實(shí)施方式進(jìn)行歸納時(shí)，如以下這樣?！矊?shí)施方式I〕
一種高壓加料泵，其具備使異常高壓燃料從噴出閥的下游的高壓通路返回到對(duì)燃料進(jìn)行加壓的加壓室的溢流通路；對(duì)該溢流通路進(jìn)行開閉的溢流閥機(jī)構(gòu)，所述高壓加料泵的特征在于，來自加壓室的燃料設(shè)定成通過所述溢流閥機(jī)構(gòu)部向噴出閥流動(dòng)?！矊?shí)施方式2〕根據(jù)實(shí)施方式I所述的高壓燃料供給泵，其特征在于，所述噴出閥閥座和所述溢流閥閥座由一個(gè)部件形成。〔實(shí)施方式3〕根據(jù)實(shí)施方式I所述的高壓燃料供給泵，其特征在于，

朝向所述噴出閥閥座的通路在噴出閥閥座或溢流閥閥座中形成有一或多個(gè)?！矊?shí)施方式4〕根據(jù)實(shí)施方式I所述的高壓燃料供給泵，其特征在于，朝向所述溢流閥閥座的通路在噴出閥閥座或溢流閥閥座中形成有一或多個(gè)?！矊?shí)施方式5〕根據(jù)實(shí)施方式I所述的高壓燃料供給泵，其特征在于，所述溢流閥機(jī)構(gòu)和所述噴出閥機(jī)構(gòu)作為組合體而形成獨(dú)立的單元?！矊?shí)施方式6〕根據(jù)實(shí)施方式5所述的高壓燃料供給泵，其特征在于，所述溢流閥機(jī)構(gòu)和所述噴出閥機(jī)構(gòu)的組合體單元從所述加壓室內(nèi)側(cè)安裝。〔實(shí)施方式7〕根據(jù)實(shí)施方式5所述的高壓燃料供給泵，其特征在于，所述溢流閥機(jī)構(gòu)和所述噴出閥機(jī)構(gòu)的組合體單元從泵外側(cè)安裝。〔實(shí)施方式8〕根據(jù)實(shí)施方式I所述的高壓燃料供給泵，其特征在于，至少所述溢流閥或所述噴出閥安裝在朝向噴出配管的接頭中?！矊?shí)施方式9〕根據(jù)實(shí)施方式I所述的高壓燃料供給泵，其特征在于，通過噴出閥閥座或溢流閥閥座的安裝深度來調(diào)整所述溢流閥的彈簧載荷設(shè)定?！矊?shí)施方式10〕根據(jù)實(shí)施方式I所述的高壓燃料供給泵，其特征在于，所述溢流通路向所述加壓室的側(cè)周面開口。〔實(shí)施方式11〕根據(jù)實(shí)施方式I所述的高壓燃料供給泵，其特征在于，所述返回通路向所述加壓室的頂面開口〔實(shí)施方式12〕根據(jù)實(shí)施方式I所述的高壓燃料供給泵，其特征在于，設(shè)有多個(gè)具備所述溢流閥機(jī)構(gòu)的所述溢流通路，所述溢流通路的至少一個(gè)的出口向低壓通路開口?！矊?shí)施方式13〕根據(jù)實(shí)施方式12所述的高壓燃料供給泵，其特征在于，
在向所述低壓通路開口的所述溢流通路中設(shè)置的所述溢流閥機(jī)構(gòu)的動(dòng)作壓力比在向所述加壓室開口的所述溢流通路中設(shè)置的所述溢流閥機(jī)構(gòu)的動(dòng)作壓力設(shè)定得高。〔實(shí)施方式14〕根據(jù)實(shí)施方式I所述的高壓燃料供給泵，其特征在于，所述閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明以汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓燃料供給泵為例進(jìn)行了說明，但也能夠用于柴油內(nèi)燃機(jī)的高壓燃料供給泵。并且，不被容量控制機(jī)構(gòu)的型式或設(shè)置位置左右，在具備任何類型的容量控制機(jī) 構(gòu)的高壓燃料供給泵中都能夠?qū)嵤?br> 權(quán)利要求
1.一種高壓燃料供給泵，其中， 在加壓室(11)與高壓通路(12)之間設(shè)置由噴出閥機(jī)構(gòu)(8)和溢流閥機(jī)構(gòu)(200)共用的ー個(gè)閥座構(gòu)件(S、8a、200a)， 在該閥座構(gòu)件(S、8a、200a)的加壓室(11)側(cè)設(shè)置所述溢流閥機(jī)構(gòu)(200)的閥座部(200s)， 在該閥座構(gòu)件(S、8a、200a)的高壓通路(12)側(cè)設(shè)置所述噴出閥機(jī)構(gòu)(200)的閥座部(8s), 將一端向所述溢流閥機(jī)構(gòu)(200)的閥座部(200s)開ロ的溢流通路(200g)的另一端與高壓通路(12)連接， 將一端向噴出閥機(jī)構(gòu)⑶的閥座部(8s)開ロ的噴出通路(Se)的另一端與所述加壓室(11)連接， 在所述溢流閥機(jī)構(gòu)(200)的閥座部(200s)的加壓室(11)側(cè)設(shè)置所述溢流閥機(jī)構(gòu)(200)， 在所述噴出閥機(jī)構(gòu)(8)的閥座部(8s)的下游側(cè)設(shè)置所述噴出閥機(jī)構(gòu)(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓燃料供給泵，其中， 所述噴出閥機(jī)構(gòu)和所述溢流閥機(jī)構(gòu)夾著所述閥座構(gòu)件而被単元化成ー個(gè)部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓燃料供給泵，其中， 在所述閥座構(gòu)件中形成有多條向所述噴出閥閥座的內(nèi)徑側(cè)開ロ的所述噴出通路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓燃料供給泵，其中， 向所述溢流閥閥座部開ロ的所述溢流通路通過形成于所述閥座構(gòu)件的多條分支通路而與所述高壓通路連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓燃料供給泵，其中， 以包圍所述閥座構(gòu)件的所述噴出閥閥座的方式固定噴出閥支架，以包圍所述閥座構(gòu)件的所述噴出閥閥座的方式固定溢流閥體，在所述噴出閥支架中安裝有形成所述溢流閥機(jī)構(gòu)的閥和彈簧，在所述溢流閥體中安裝有構(gòu)成所述溢流閥機(jī)構(gòu)的閥和彈簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓燃料供給泵，其中， 所述溢流閥機(jī)構(gòu)與所述噴出閥機(jī)構(gòu)一體化而成的單元從所述加壓室內(nèi)側(cè)安裝到從泵側(cè)壁向所述加壓室貫通的貫通孔內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓燃料供給泵，其中， 所述溢流閥機(jī)構(gòu)與所述噴出閥機(jī)構(gòu)一體化而成的単元從泵側(cè)壁側(cè)嵌插到從泵側(cè)壁向所述加壓室貫通的貫通孔內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓燃料供給泵，其中， 所述溢流閥和所述噴出閥由固定在泵側(cè)壁上的噴出接頭覆蓋。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓燃料供給泵，其中， 所述溢流閥的彈簧載荷或所述噴出閥的彈簧載荷的設(shè)定通過所述閥座構(gòu)件和所述溢流閥體、所述閥座構(gòu)件和所述噴出閥支架的安裝深度來調(diào)整。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓燃料供給泵，其中， 所述溢流通路向所述加壓室的側(cè)周面開ロ。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓燃料供給泵，其中，所述溢流通路向在所述閥座構(gòu)件的加壓室側(cè)中心位置設(shè)置的溢流閥閥座部開ロ，所述噴出通路向該溢流閥閥座的周圍開ロ。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓燃料供給泵，其中， 所述溢流閥由球閥構(gòu)成， 所述噴出閥由平板閥構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓燃料供給泵，其中， 還具備第二溢流通路，該第二溢流通路將所述高壓通路和比吸入閥靠上游的低壓通路連接，該吸入閥設(shè)置在所述加壓室的入口，設(shè)置在該第二溢流通路上的第二溢流閥機(jī)構(gòu)的動(dòng)作壓力設(shè)定得比設(shè)置在與所述加壓室連通的所述溢流通路上的所述溢流閥機(jī)構(gòu)的動(dòng)作壓カ聞。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓燃料供給泵，其中， 所述吸入閥由通過電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行開閉控制的電磁閥構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠在連接加壓室和高壓通路的一個(gè)通路內(nèi)設(shè)置溢流閥和噴出閥的閥座的高壓燃料供給泵。在加壓室與高壓通路之間設(shè)置對(duì)噴出閥和溢流閥共用的一個(gè)閥座構(gòu)件，在該閥座構(gòu)件的加壓室側(cè)設(shè)置溢流閥的閥座，在該閥座構(gòu)件的高壓通路側(cè)設(shè)置噴出閥的閥座，將一端向溢流閥的閥座開口的溢流通路的另一端與高壓通路連接，將一端向噴出閥的閥座開口的噴出通路的另一端與加壓室連接，在溢流閥的閥座的加壓室側(cè)設(shè)置溢流閥機(jī)構(gòu)，在噴出閥的閥座下游側(cè)設(shè)置噴出閥機(jī)構(gòu)。若這樣構(gòu)成，則溢流閥和噴出閥的閥座能夠由一個(gè)閥座構(gòu)件構(gòu)成，從而使噴出閥和溢流閥的加工性和組裝性綜合性地提高。
文檔編號(hào)F02M59/02GK102678415SQ201210035548
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者齊藤淳治 申請(qǐng)人:日立汽車系統(tǒng)株式會(huì)社