| 【発明の名称】 |
高圧燃料供給装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】小島 進
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| 【要約】 |
【課題】機関始動時に定格吐出圧力での燃料吐出が可能な低圧ポンプを使用して蓄圧室内の燃料圧力を低圧ポンプの吐出圧より高く昇圧する増圧機構とを具備する高圧燃料供給装置において、機関始動後に高圧ポンプによって蓄圧室内の燃料圧力がさらに昇圧された時には、増圧機構へ低圧ポンプの吐出圧力が作用しなくても、蓄圧室から増圧機構を介して燃料が漏れることを防止する。
【解決手段】増圧機構は、蓄圧室２の一部を区画する一壁部２ａに形成された穴部２ｂを貫通する小面積ピストン１０ａと、大面積ピストン１０ｂと、大面積ピストンへ低圧ポンプ４の吐出圧力を提供するための燃料経路１２とを有し、小面積ピストンは拡大部分１０ｆを有し、拡大部分は、機関始動後において蓄圧室内の燃料圧力がさらに昇圧された時には、蓄圧室の一壁部に形成された対向シール部２ｃに当接させられ、一壁部に形成された穴部のシールが実現される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 燃料噴射弁へ高圧燃料を供給するための蓄圧室と、前記蓄圧室へ高圧燃料を圧送するための高圧ポンプと、機関始動時からほぼ定格吐出圧力での燃料吐出が可能な低圧ポンプと、増圧機構とを具備し、前記増圧機構は、前記蓄圧室の一部を区画する一壁部に形成された穴部を貫通して前記蓄圧室の前記一部内への突出長が可変とされた小面積ピストンと、前記小面積ピストンを前記突出長が増加するように押圧するために前記蓄圧室の外側に位置する大面積ピストンと、前記大面積ピストンへ前記低圧ポンプの吐出圧力を作用させるための圧力室とを有し、前記増圧機構は、前記大面積ピストンに前記低圧ポンプの前記定格吐出圧力が作用した時に前記小面積ピストンに前記蓄圧室の目標高燃料圧力より低い所定圧力を発生させるものであり、前記小面積ピストンは、前記蓄圧室の前記一部内にシール部として機能する拡大部分を有し、前記拡大部分は、機関始動後において前記高圧ポンプにより前記蓄圧室内の燃料圧力が前記所定圧力より高くなった時には、前記小面積ピストンに作用する前記蓄圧室内の燃料圧力によって、前記蓄圧室の前記一壁部に形成された対向シール部に当接させられ、前記一壁部に形成された前記穴部のシールが実現されることを特徴とする高圧燃料供給装置。
【請求項２】 燃料噴射弁へ高圧燃料を供給するための蓄圧室と、前記蓄圧室へ高圧燃料を圧送するための高圧ポンプと、機関始動時からほぼ定格吐出圧力での燃料吐出が可能な低圧ポンプと、増圧機構とを具備し、前記増圧機構は、前記蓄圧室の一部を区画する一壁部に形成された穴部を貫通して前記蓄圧室の前記一部内への突出長が可変とされた小面積ピストンと、前記小面積ピストンを前記突出長が増加するように押圧するために前記蓄圧室の外側に位置する大面積ピストンと、前記大面積ピストンへ前記低圧ポンプの吐出圧力を作用させるための圧力室と、機関始動時には前記圧力室を前記低圧ポンプの吐出側に連通させ、機関始動後において前記高圧ポンプが正常に作動する時には前記圧力室を燃料タンクへ連通させる切換弁とを有し、前記小面積ピストンは、前記蓄圧室の前記一部内にシール部として機能する拡大部分を有し、前記拡大部分は、前記切換弁によって前記圧力室が前記燃料タンクへ連通させられた時には、前記小面積ピストンに作用する前記蓄圧室内の燃料圧力によって、前記蓄圧室の前記一壁部に形成された対向シール部に当接させられ、前記一壁部に形成された前記穴部のシールが実現されることを特徴とする高圧燃料供給装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関燃料噴射用の高圧燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の気筒内へ直接的に燃料を噴射するには、各燃料噴射弁へ高圧燃料を供給することが必要であり、そのための高圧燃料供給装置が公知である。
【０００３】一般的に、高圧燃料供給装置は、各燃料噴射弁へ通じる蓄圧室と、蓄圧室へ高圧燃料を圧送するための高圧ポンプと、高圧ポンプの燃料吸入を確実にするために高圧ポンプの吸入側と接続された低圧ポンプとを有している。一般的に、低圧ポンプは電気駆動式であり、機関始動時から定格吐出圧力での燃料圧送が可能であるが、高圧ポンプは機関駆動式であり、機関始動時には十分に駆動されずに良好に燃料を圧送することができない。
【０００４】こうして、機関始動時には、蓄圧室内を低圧ポンプの定格吐出圧力（例えば、０．３ＭＰａ）に昇圧して、燃料噴射を開始することも種々提案されているが、この圧力は、通常時における蓄圧室内の目標高燃料圧力（例えば、１２ＭＰａ）に比較して、非常に低い圧力であり、良好な燃料噴射を実現することは難しい。
【０００５】この問題を解決するために、特開平５−３２１７８７号公報には、互いに軸線方向に連結された大径ピストン及び小径ピストンを有する増圧ポンプを使用し、機関始動時には、大径ピストンに低圧ポンプの吐出圧を作用させ、大径ピストン及び小径ピストンを軸線方向に移動させることにより、小径ピストンによって小径シリンダ内の燃料を大径ピストンと小径ピストンとの受圧面積比によって増圧し、この燃料を小径シリンダに連通する蓄圧室内へ圧送することにより、蓄圧室内を低圧ポンプの定格吐出圧力より高く昇圧することが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術において、小径ピストンの先端部は先細の弁体として形成され、燃料圧送時におけるピストンの移動によって、この先端部を小径シリンダの底壁に形成された弁座に当接させることにより、蓄圧室側からの小径ピストンの受圧面積が減少し、機関始動後に高圧ポンプによって蓄圧室内がさらに昇圧されても大径ピストンに作用する低圧ポンプの吐出圧によって、増圧ポンプを介して蓄圧室内の燃料が漏れることを防止している。
【０００７】しかしながら、機関始動後において、低圧ポンプの故障又は低圧ポンプから増圧ポンプまでの燃料配管等に異常が発生すると、小径ピストンの先端部によって蓄圧室のシールができなくなり、増圧ポンプを介して蓄圧室内の燃料が漏れ、蓄圧室内を目標高燃料圧力に維持できずに良好な燃料噴射が困難となる。
【０００８】従って、本発明の目的は、高圧ポンプと、機関始動時からほぼ定格吐出圧力での燃料吐出が可能な低圧ポンプと、機関始動時に低圧ポンプの吐出圧を使用して蓄圧室内の燃料圧力を低圧ポンプの吐出圧より高く昇圧する増圧機構とを具備する高圧燃料供給装置において、機関始動後に高圧ポンプによって蓄圧室内の燃料圧力がさらに昇圧された時には、増圧機構へ低圧ポンプの吐出圧力が作用しなくても、蓄圧室から増圧機構を介して燃料が漏れることを防止可能とすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による請求項１に記載の高圧燃料供給装置は、燃料噴射弁へ高圧燃料を供給するための蓄圧室と、前記蓄圧室へ高圧燃料を圧送するための高圧ポンプと、機関始動時からほぼ定格吐出圧力での燃料吐出が可能な低圧ポンプと、増圧機構とを具備し、前記増圧機構は、前記蓄圧室の一部を区画する一壁部に形成された穴部を貫通して前記蓄圧室の前記一部内への突出長が可変とされた小面積ピストンと、前記小面積ピストンを前記突出長が増加するように押圧するために前記蓄圧室の外側に位置する大面積ピストンと、前記大面積ピストンへ前記低圧ポンプの吐出圧力を作用させるための圧力室とを有し、前記増圧機構は、前記大面積ピストンに前記低圧ポンプの前記定格吐出圧力が作用した時に前記小面積ピストンに前記蓄圧室の目標高燃料圧力より低い所定圧力を発生させるものであり、前記小面積ピストンは、前記蓄圧室の前記一部内にシール部として機能する拡大部分を有し、前記拡大部分は、機関始動後において前記高圧ポンプにより前記蓄圧室内の燃料圧力が前記所定圧力より高くなった時には、前記小面積ピストンに作用する前記蓄圧室内の燃料圧力によって、前記蓄圧室の前記一壁部に形成された対向シール部に当接させられ、前記一壁部に形成された前記穴部のシールが実現されることを特徴とする。
【００１０】また、本発明による請求項２に記載の高圧燃料供給装置は、燃料噴射弁へ高圧燃料を供給するための蓄圧室と、前記蓄圧室へ高圧燃料を圧送するための高圧ポンプと、機関始動時からほぼ定格吐出圧力での燃料吐出が可能な低圧ポンプと、増圧機構とを具備し、前記増圧機構は、前記蓄圧室の一部を区画する一壁部に形成された穴部を貫通して前記蓄圧室の前記一部内への突出長が可変とされた小面積ピストンと、前記小面積ピストンを前記突出長が増加するように押圧するために前記蓄圧室の外側に位置する大面積ピストンと、前記大面積ピストンへ前記低圧ポンプの吐出圧力を作用させるための圧力室と、機関始動時には前記圧力室を前記低圧ポンプの吐出側に連通させ、機関始動後において前記高圧ポンプが正常に作動する時には前記圧力室を燃料タンクへ連通させる切換弁とを有し、前記小面積ピストンは、前記蓄圧室の前記一部内にシール部として機能する拡大部分を有し、前記拡大部分は、前記切換弁によって前記圧力室が前記燃料タンクへ連通させられた時には、前記小面積ピストンに作用する前記蓄圧室内の燃料圧力によって、前記蓄圧室の前記一壁部に形成された対向シール部に当接させられ、前記一壁部に形成された前記穴部のシールが実現されることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による内燃機関燃料噴射用の高圧燃料供給装置の実施形態を示す概略図である。内燃機関は四気筒であるとして以下に説明するが、これは本発明を限定するものではない。図１において、１は各気筒毎に配置された四つの燃料噴射弁であり、２は各燃料噴射弁１へ高圧の燃料を供給するための蓄圧室である。蓄圧室２には、蓄圧室２内の燃料圧力を検出するための圧力センサ５が設けられている。燃料噴射弁１は、噴孔を開閉するための弁体と、弁体を開弁方向に吸引するソレノイドとを有している。弁体にはバネ力及び蓄圧室２内の燃料圧力が閉弁方向に作用しており、ソレノイドが消磁されている時には確実な閉弁が保証され燃料噴射が停止される。ソレノイドが励磁されれば、ソレノイドは、弁体をバネ力及び燃料圧力に逆らって開弁方向に吸引し、燃料噴射が実施される。
【００１２】３は燃料タンクであり、燃料タンク３内には低圧ポンプ４が配置されている。低圧ポンプ４は、バッテリにより駆動される電気式ポンプであり、例えば、０．３ＭＰａの定格吐出圧力を有している。低圧ポンプ４は、スタータスイッチのオン信号と同時に作動される。低圧ポンプ４の吸入側には、燃料タンク３から燃料を吸入する際の異物を除去するためのフィルタ（図示せず）が設けられている。
【００１３】また、７は、蓄圧室２内の燃料圧力を、例えば、１２ＭＰａの目標高燃料圧力近傍に維持するための高圧ポンプである。この高圧ポンプ７は、クランクシャフトに連結されたカムによって駆動されるプランジャを有して燃料を圧送する機関駆動式である。本実施形態において、二つの気筒の燃料噴射毎に高圧ポンプ７の吐出行程がもたらされるようになっている。
【００１４】高圧ポンプ７の吐出側は高圧配管８によって蓄圧室２へ接続され、高圧ポンプ７の吸入側は低圧配管９によって低圧ポンプ４の吐出側へ接続されている。こうして、高圧ポンプ７の吸入行程において低圧配管９から吸入される燃料は、低圧ポンプ４により前述のように０．３ＭＰａに昇圧されているために、負圧に伴う燃料ベーパを発生し難くしている。
【００１５】高圧ポンプ７は、蓄圧室２内の燃料圧力が目標高燃料圧力となるように必要な燃料を調量して圧送するものであり、プランジャによって吐出される全燃料のうちで不必要な分の燃料は低圧配管９を介して燃料タンク３へ戻される。この時、高圧の燃料が低圧ポンプ４内を逆流することは、あまり好ましくなく、低圧ポンプ４の定格吐出圧力を僅かに越える圧力で開弁するリリーフ弁を介して低圧配管９を燃料タンク３へ連通させるようにしても良い。
【００１６】また、高圧ポンプ７は、燃料を調量せずに、プランジャによって吐出される燃料の全てを常に蓄圧室２へ圧送するようにしても良い。この場合には、蓄圧室２と燃料タンク３とは、目標高燃料圧力を僅かに越える燃料圧力で開弁するリリーフ弁を介して連通される。
【００１７】こうして、いずれの場合にも、機関始動後において高圧ポンプ７が良好に作動すれば、蓄圧室２内を目標高燃料圧力近傍に維持することができ、燃料噴射弁１を介して良好な燃料噴射が実現される。しかしながら、機関始動時には、ほぼ大気圧まで低下している蓄圧室２内の燃料圧力を早期に昇圧しなければならないのに、高圧ポンプ７は、機関駆動式であるために、スタータモータによる機関低回転では良好に作動せず、蓄圧室２内を昇圧することができない。
【００１８】この一方で、低圧ポンプ４は電気駆動式であり、機関始動時にも良好に作動可能であり、定格吐出圧力で燃料を圧送することができる。それにより、蓄圧室２内を早期に低圧ポンプ４の定格吐出圧力とすることは可能であるが、前述したように、低圧ポンプ４の定格吐出圧力は、目標高燃料圧力に比較して非常に低く、所望噴霧形態での燃料噴射が困難であるだけでなく、必要量の燃料を噴射するのに燃料噴射弁１の開弁時間が長くなり、所望時期での燃料噴射も困難となる。
【００１９】本実施形態の高圧燃料供給装置は、このような機関始動時において、蓄圧室２内の燃料圧力を低圧ポンプ４の定格吐出圧力より高く昇圧するために、増圧機構１０を有している。増圧機構１０は、蓄圧室２を区画する圧肉の一壁部２ａに形成された穴部２ｂ貫通して蓄圧室２内への突出長を可変とされた小面積ピストン１０ａを有している。小面積ピストン１０ａは、穴部２ｂの直径より僅かに小さな直径を有する一様な円形断面を有し、穴部２ｂに対して摺動する。増圧機構１０は、さらに、小面積ピストン１０ａを突出長が増加するように押圧するために、蓄圧室２の外側に位置して小面積ピストン１０ａの一様円形断面より大きな一様断面積を有する大面積ピストン１０ｂを有している。
【００２０】大面積ピストン１０ｂを摺動させるためのシリンダ１０ｃが、前述の一壁部２ａと一体的に形成されている。小面積ピストン１０ａ及びそれが摺動する穴部２ｂと大面積ピストン１０ｂ及びそれが摺動するシリンダ１０ｃとは、それぞれ円形断面を有するものとしたが、もちろん、それぞれの摺動を可能とすれば、任意の断面形状としても良い。大面積ピストン１０ｂは、軽量化のために、小面積ピストン１０ａ側において同心円柱状にくり貫かれ、それにより形成された底部に小面積ピストン１０ａの端面が接続されている。詳しくは後述するが、大面積ピストン１０ｂは、小面積ピストン１０ａを押圧することだけに機能するために、大面積ピストン１０ｂと小面積ピストン１０とは一体的に接続しなくても互いに当接させるだけでも良い。このように非接続することにより、大面積ピストン１０ｂが摺動するシリンダ１０ｃの中心軸線と、小面積ピストン１０ａが摺動する穴部２ｂの中心軸線とは、互いに平行であれば、特に一致させる必要はなく、シリンダ１０ｃ及び穴部２ｂの機械加工を容易にすることができる。
【００２１】シリンダ１０ｃ内の空間は、大面積ピストン１０ｂによって二分され、小面積ピストン１０ａ側の一方の空間１０ｄは大気室であり、他方の空間１０ｅは圧力室となる。大気室１０ｄは、戻し配管１１によって燃料タンク３へ通じている。一方、圧力室１０ｅは、分岐管１２によって低圧配管９へ通じている。分岐管１２には、燃料タンク３へ通じる配管を有する切換弁１３が配置され、切換弁１３は、第一切換位置において圧力室１０ｅを低圧配管９へ連通させ、第二切換位置において圧力室１０ｅを燃料タンク３へ連通させるものである。
【００２２】このように構成された高圧燃料供給装置は、機関始動時において、切換弁１３を第一切換位置として、低圧ポンプ４の定格吐出圧力を分岐管１２を介して圧力室１０ｅに作用させ、図２に示すように、大面積ピストン１０ｂは、瞬間的に小面積ピストン１０ａを押圧移動させる。それにより、小面積ピストン１０ａの蓄圧室２内への突出長が増加し、その分、蓄圧室２の容積が減少するために、蓄圧室２内の燃料は圧縮され、燃料圧力を、低圧ポンプ４の吐出圧力に大面積ピストン１０ｂの断面積と小面積ピストン１０ａの断面積との面積比を乗じた所定圧力（例えば、４ＭＰａ）、すなわち、低圧ポンプ４の定格吐出圧力をかなり上回る圧力に昇圧することができる。こうして、機関始動時において良好な燃料噴射を実現することが可能となる。
【００２３】本実施形態において、小面積ピストン１０ａと穴部２ｂとの間及び大面積ピストン１０ｂとシリンダ１０ｃとの間には、摺動に際して大きな摩擦力を与えるシール部材は配置されておらず、それにより、機関始動時において圧力室１０ｅ内に圧力が作用すると、小面積ピストン１０ａは瞬間的に押圧移動されて蓄圧室２内の燃料圧力が前述の所定圧力に昇圧されるために、早期に燃料噴射を開始することができる。
【００２４】しかしながら、こうしてシール部材が省略されているために、圧力室１０ｅ内の燃料が大面積ピストン１０ｂとシリンダ１０ｃとの間の隙間から大気室１０ｄへ漏れることが考えられるが、圧力室１０ｅ内は低圧ポンプ４の定格吐出圧力であり、低圧であるために、この隙間を適当に選択することにより、このような燃料漏れはほとんど発生しない。また、昇圧によって蓄圧室２内の燃料が小面積ピストン１０ａと穴部２ｂとの間の隙間から大気室１０ｄへ漏れることも考えられるが、この時の所定圧力は、蓄圧室２の目標高燃料圧力に比較して低く、この隙間を適当に選択することで、燃料漏れをほとんど発生させないようにすることは可能である。
【００２５】仮に、圧力室１０ｅ及び蓄圧室２から大気室１０ｄへ僅かな燃料漏れが発生したとしても、大気室１０ｄは、戻し管１１によって燃料タンク３へ通じており、漏れ燃料は、重力によって燃料タンク３へ戻され、特に問題が発生することはない。
【００２６】しかしながら、機関始動後に高圧ポンプ７が正常に作動して、蓄圧室２内の燃料圧力が非常に高圧な目標高燃料圧力近傍となると、シールなしでは、小面積ピストン１０ａと穴部２ｂとの間の隙間から確実に燃料漏れが発生することとなり、これを防止する必要がある。本実施形態では、蓄圧室２内に位置する小面積ピストン１０ａの端部に、同心的で切頭円錐形状の拡大部分１０ｆが設けられている。図３は、この拡大部分１０ｆ近傍の拡大断面図であり、同図に示すように、拡大部分１０ｆには、軸線回りの溝１０ｆ’が形成され、この溝１０ｆ’にはＯリング１０ｇが嵌装されている。一方、穴部２ｂが形成された蓄圧室２の一壁部２ａは、穴部２ｂに対して同心的で拡大部分１０ｆと同様な切頭円錐形状の内壁面２ｃを有している。
【００２７】蓄圧室２内の燃料圧力が目標高燃料圧力となると、小面積ピストン１０ａは大面積ピストン１０ｂに作用する圧力に逆らって、押し戻されることなるが、この時、図３に示すように、Ｏリング１０ｇは圧縮されて、一壁部２ａの内壁面２ｃに密着すると共に、拡大部分１０ｆの溝１０ｆ’全体に密着する。こうして、穴部２ｂのシールが実現され、前述の燃料漏れを防止することを可能とする。
【００２８】本実施形態では、大面積ピストン１０ｂと小面積ピストン１０ａの面積比は、大面積ピストン１０ｂに低圧ピストン４の定格吐出圧力が作用した時に、小面積ピストン１０ａには蓄圧室２の目標高燃料圧力より低い所定圧力が作用して釣り合うように設定されている。それにより、高圧ポンプ７によって蓄圧室２内が、この所定圧力より高くなった時点で、小面積ピストン１０ａは押し戻され、蓄圧室２のシールが保証される。こうして、蓄圧室２内が目標高燃料圧力近傍となれば、蓄圧室２のさらに完全なシールを保証することができる。
【００２９】また、本実施形態において、圧力室１０ｅへ低圧ポンプ４の定格吐出圧力を提供するための分岐管１２には、切換弁１３が設けられており、機関始動後において、高圧ポンプ７が正常に動作する時には、切換弁１３を第二切換位置として、圧力室１０ｅを燃料タンク３へ連通するようにしても良い。それにより、圧力室１０ｅ内が低圧ポンプ４の定格吐出圧力より低い大気圧となるために、蓄圧室２内が前述の所定圧力より低い圧力であっても大気圧より高ければ、蓄圧室２のシールが保証され、蓄圧室２内が目標高燃料圧力となる時には、さらに完全な蓄圧室２のシールが保証される。
【００３０】本実施形態において、大面積ピストン１０ｂと小面積ピストン１０ａとの面積比は、大面積ピストン１０ｂに低圧ポンプ４の定格吐出圧力が作用した時に蓄圧室２内が目標高燃料圧力より低い所定圧力となるようにしたが、機関始動時の燃料噴射をさらに良好にするためには、面積比を大きくして所定圧力を目標高燃料圧力へ近づけることが好ましい。
【００３１】機関始動後において高圧ポンプが正常に作動しても、例えば、燃料噴射直後等に蓄圧室２内の燃料圧力が目標高燃料圧力をある程度下回ることがあり、この時に、前述の所定圧力を高く設定していると、この所定圧力も下回る可能性がある。本実施形態において、所定圧力が目標高燃料圧力に対して十分に低く設定されていれば、このような可能性はなくなり、前述の切換弁１３を特に設けずに圧力室１０ｅに常に低圧ポンプ４の吐出圧力を作用させても、小面積ピストン１０ａは蓄圧室２内の燃料圧力によって押し戻され、蓄圧室２のシールを保証することができる。
【００３２】しかしながら、このような構成では、前述のように所定圧力を高く設定したことで蓄圧室２内の燃料圧力が所定圧力を下回る際に、小面積ピストン１０ａは大面積ピストン１０ｂによって押し込まれ、蓄圧室２のシールを保証できずに穴部２ａを介しての燃料漏れが発生することとなる。しかしながら、機関始動後に切換弁１３によって圧力室１０ｅ内を大気圧とすれば、大面積ピストン１０ｂには押圧力が全く作用せず、蓄圧室２内の燃料圧力が所定圧力を下回っても小面積ピストン１０ａが押し込まれることはなく、蓄圧室２のシールを保証することができる。こうして、機関始動後に切換弁１３によって圧力室１０ｅ内を大気圧にすることにより、機関始動時において蓄圧室２内を目標高燃料圧力まで高めて燃料噴射をさらに良好にすることもできる。
【００３３】このように、本実施形態は、機関始動後において、圧力室１０ｅ内を大気圧へ低下させることにより、蓄圧室２のシールはさらに良好となるために、低圧ポンプの故障又は低圧ポンプから増圧ポンプまでの燃料配管等に異常が発生しても蓄圧室２のシール性に問題が発生することはなく、蓄圧室内を目標高燃料圧力近傍に維持することができる。
【００３４】図４は、小面積ピストンの拡大部分の変形例を示す図３に相当する断面図である。この小面積ピストン１００ａの拡大部分１００ｆは、軸線方向中央部１００ｆ’が外方向に突出するように、それぞれ同心的で連続する二つの切頭円錐形状から構成されており、この中央部１００ｆ’が前述のＯリングに相当する金属シールとなり、蓄圧室２内の燃料圧力によって小面積ピストン１００ａが押し戻される時に、蓄圧室２の一壁部２ａの内壁面２ｃに当接して穴部２ｂのシールが実現するようになっている。
【００３５】また、図５は、小面積ピストンの拡大部分のもう一つの変形例を示す図３に相当する断面図である。この小面積ピストン２００ａの拡大部分２００ｆは、同心的な円柱形状を有し、小面積ピストン２００ａ側の環状端面に環状の溝２００ｆ’が形成され、この溝２００ｆ’にＯリング２００ｇが嵌装されている。また、穴部２ｂが形成された蓄圧室２の一壁部２ａの内壁面２０ｃは、環状垂直面である。このような構成によっても、蓄圧室２内の燃料圧力によって小面積ピストン２００ａが押し戻される時に、Ｏリング２００ｇは圧縮されて、一壁部２ａの内壁面２０ｃに密着すると共に、拡大部分２００ｆの溝２００ｆ’全体に密着し、穴部２ｂのシールが実現可能である。
【００３６】前述した実施形態において、小面積ピストン１０ａは、蓄圧室２を区画する一壁部を貫通するようにしたが、もちろん、蓄圧室２に連通する別室を区画する一壁部を貫通させて、機関始動時においてこの別室を介して蓄圧室２内の燃料圧力を昇圧するようにしても良い。この場合において、この別室は蓄圧室２の一部と考えることができ、いずれにしても、小面積ピストン１０ａを蓄圧室２の一部を区画する一壁部を貫通させることにより、機関始動時において蓄圧室の昇圧が可能となる。
【００３７】
【発明の効果】このように、本発明による高圧燃料供給装置は、増圧機構を具備し、この増圧機構は、蓄圧室の一部を区画する一壁部に形成された穴部を貫通して蓄圧室の一部内への突出長が可変とされた小面積ピストンと、小面積ピストンを突出長が増加するように押圧するために蓄圧室の外側に位置する大面積ピストンと、大面積ピストンへ低圧ポンプの吐出圧力を作用させるための圧力室とを有し、増圧機構は、大面積ピストンに低圧ポンプの定格吐出圧力が作用した時に小面積ピストンに蓄圧室の目標高燃料圧力より低い所定圧力を発生させるものであり、小面積ピストンは、蓄圧室の一部内にシール部として機能する拡大部分を有し、拡大部分は、機関始動後において高圧ポンプにより蓄圧室内の燃料圧力が所定圧力より高くなった時には、小面積ピストンに作用する蓄圧室内の燃料圧力によって、蓄圧室の一壁部に形成された対向シール部に当接させられ、一壁部に形成された穴部のシールが実現されるようになっている。それにより、機関始動後において低圧ポンプの故障等によって増圧機構へ低圧ポンプの吐出圧力が作用しない場合には、蓄圧室内と圧力室内との差圧が大きくなって、小面積ピストンの拡大部分は、さらに強い力によって蓄圧室の一壁部に形成された対向シール部に当接されられ、蓄圧室から増圧機構を介して燃料が漏れることはない。
【００３８】また、本発明によるもう一つの高圧燃料供給装置は、増圧機構を具備し、この増圧機構は、蓄圧室の一部を区画する一壁部に形成された穴部を貫通して蓄圧室の一部内への突出長が可変とされた小面積ピストンと、小面積ピストンを突出長が増加するように押圧するために蓄圧室の外側に位置する大面積ピストンと、大面積ピストンへ低圧ポンプの吐出圧力を作用させるための圧力室と、機関始動時には圧力室を低圧ポンプの吐出側に連通させ、機関始動後において高圧ポンプが正常に作動する時には圧力室を燃料タンクへ連通させる切換弁とを有し、小面積ピストンは、蓄圧室の一部内にシール部として機能する拡大部分を有し、拡大部分は、切換弁によって圧力室が燃料タンクへ連通させられた時には、小面積ピストンに作用する蓄圧室内の燃料圧力によって、蓄圧室の一壁部に形成された対向シール部に当接させられ、一壁部に形成された穴部のシールが実現されるようになっている。それにより、機関始動後には、もともと増圧機構へ低圧ポンプの吐出圧力が作用しないようになっており、低圧ポンプの故障等が発生しても蓄圧室から増圧機構を介して燃料が漏れることはない。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３２０７
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１２月２７日（１９９９．１２．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７７５１７
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 敬 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１８２６３９（Ｐ２００１−１８２６３９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月６日（２００１．７．６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３７１２５１ |
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