燃料泵的制作方法

本公開內容涉及一種通過由凸輪推動的柱塞來壓縮和排出燃料的燃料泵。

背景技術：

jp2002-322967a中說明的燃料泵包括形成壓縮燃料的壓縮室的氣缸、壓縮壓縮室中的燃料的柱塞、以及推動柱塞以壓縮燃料的凸輪。在壓縮室中加壓的燃料被排出。此外，該燃料泵包括固定有凸輪和從動齒輪的旋轉軸。通過利用傳動齒輪旋轉從動齒輪，旋轉軸與凸輪一起旋轉。

將凸輪速度定義為通過針對凸輪的旋轉角度求凸輪推動柱塞的移動量(即，提升量)的微分(differentiateby)而獲得的值。此外，將凸輪速度波形定義為表示凸輪速度相對于旋轉角度的值的波形。凸輪速度波形由凸輪的外形(即輪廓)指定。

例如，凸輪輪廓可以包括具有從凸輪的旋轉中心徑向向外的距離突然增加的形狀的部分，即壓力角高的部分。在此情況下，當凸輪僅旋轉少量時，柱塞將突然上升，并且凸輪速度高。相反，凸輪輪廓可以包括具有徑向向外輕微增加的形狀的部分，即壓力角低的部分。換句話說，凸輪速度波形包括由于高壓力角而凸輪速度高的部分和由于低壓力角而凸輪速度低的部分。

技術實現要素：

如上所述的jp2002-322967a中說明的凸輪輪廓可以通過減慢從動接觸(drivencontact)來降低從動接觸噪聲，但是可能不足以減少驅動接觸噪聲，還存在改進的空間。

本公開內容可以提供一種燃料泵，其在充分減小齒輪嚙合噪聲的同時維持泵的排出功能。

在本公開內容的一個方面中，壓縮和排出燃料的燃料泵包括形成對燃料加壓的壓縮室的氣缸、壓縮壓縮室中的燃料的柱塞、在壓縮燃料的方向上推動柱塞的凸輪和與傳動齒輪接合以旋轉的從動齒輪，從動齒輪將傳動齒輪的旋轉驅動力傳遞到凸輪以使凸輪旋轉。凸輪以一定的提升量推動柱塞，將凸輪速度定義為通過針對凸輪的旋轉角度求提升量的微分而獲得的值，將壓縮范圍定義為旋轉角度的角度范圍，在該旋轉角度的角度范圍期間在壓縮燃料方向上推動柱塞，將峰值到達范圍定義為從壓縮范圍的開始直到凸輪速度的峰值的最大延遲位置的角度范圍，凸輪的輪廓被配置為使得峰值到達范圍是壓縮范圍的一半或更小。

根據該方面，凸輪輪廓被配置為使得峰值到達范圍是壓縮范圍的一半或更小。因此，凸輪速度增加并且在柱塞開始上升之后的早期時刻達到峰值，并且峰值之后的壓縮期更長。因此，在柱塞載荷低時的壓縮期期間，凸輪速度可以充分地增加以增加凸輪扭矩，并且可以在減小驅動接觸噪聲的同時保持凸輪工作負荷。此外，在峰值之后，也可以在較早的時刻開始減小扭矩的同時保持凸輪工作負荷，因此可以進一步減小接觸驅動噪聲。因此，可以在充分減小齒輪嚙合噪聲的同時維持燃料泵的排出功能。

附圖說明

根據以下說明、所附權利要求和附圖將最好地理解本公開內容及其另外的目的、特征和優點，在附圖中：

圖1是燃料泵的結構的示意圖。

圖2示出了嚙合狀態的傳動齒輪和從動齒輪；

圖3示出了凸輪升程、凸輪速度和凸輪扭矩相對于旋轉角度的變化；

圖4是詳細示出圖3的中心的實線的凸輪速度波形的凸輪速度波形；

圖5示出了齒面載荷和扭矩相對于旋轉角度的變化；

圖6示出了最大提升量和噪聲水平之間的關系；

圖7示出了根據升程波形的變化的凸輪工作負荷的變化；

圖8示出了根據凸輪速度波形的變化的凸輪工作負荷的變化；

圖9示出了所需泵排出量、齒輪噪聲和發動機轉速之間的關系；

圖10示出了實際壓力范圍和凸輪升程波形之間的關系；

圖11示出了實際壓力范圍和凸輪升程波形之間的關系；

圖12示出了凸輪速度波形；

圖13示出了凸輪速度波形；

圖14示出了凸輪速度波形；

圖15示出了凸輪速度波形；

圖16示出了凸輪速度波形；

圖17示出了凸輪速度波形；以及

圖18示出了凸輪速度波形。

具體實施方式

在下文中，將參考附圖討論本公開內容的多個實施例。在每個實施例中，與先前實施例中已經討論的內容相對應的部分可以用相同的附圖標記表示，并且可以省略其重復說明。在每個實施例中，如果僅說明部分配置，則配置的其余部分可以與其他實施例的那些部分相適應。

(第一實施例)

圖1所示的燃料泵1安裝在車輛中，是對來自燃料箱2的燃料加壓并排出燃料的高壓泵。從燃料泵1排出的燃料被儲存在共軌3中，然后被分配到設置在內燃機的每個氣缸中的燃料噴射閥4。然后，燃料從燃料噴射閥4以高壓噴射。噴射的燃料用于內燃機中的燃燒。通過燃燒獲得的內燃機的輸出扭矩的一部分用于驅動燃料泵1。設置在燃料箱2內的低壓泵2a由電動機驅動，并且向燃料泵1供應低壓燃料。

如下所述，燃料泵1包括氣缸10、柱塞20、凸輪30、旋轉軸40、從動齒輪50和調節閥60。氣缸10形成對燃料加壓的壓縮室10a。柱塞20在氣缸10內往復運動，以將燃料引入壓縮室10a中，并且對引入的燃料進行壓縮和加壓。

具體而言，挺桿21設置在柱塞20和凸輪30之間。凸輪30推動柱塞20穿過挺桿21，因此，柱塞20在壓縮燃料(即，提升)的方向上移動。此外，彈性構件22設置有使柱塞20在引入燃料的方向(即，下降)上移動的彈性力。柱塞20的提升期間稱為壓縮期，柱塞20的下降期間稱為引入期。如圖1所示，本實施例的凸輪30具有包括兩個峰的形狀，因此在凸輪30的一次旋轉期間，柱塞20往復運動兩次。

將凸輪30和從動齒輪50固定到旋轉軸40，并與旋轉軸40一體地旋轉。如圖2所示，從動齒輪50與傳動齒輪5接合以旋轉，從而使旋轉軸40旋轉。換句話說，傳動齒輪5的旋轉驅動力通過從動齒輪50和旋轉軸40傳遞到凸輪30，并且驅動柱塞20提升。傳動齒輪5由內燃機的輸出扭矩驅動以旋轉。因此，當內燃機運轉時，傳動齒輪5總是旋轉。此外，傳動齒輪5的旋轉速度根據內燃機的輸出軸的旋轉速度的變化而變化。結果，凸輪30的旋轉速度也改變。

此外，在提升期間，傳動齒輪5的前齒面5a將旋轉扭矩傳遞到從動齒輪的前齒面50a，并且傳動齒輪5使得從動齒輪50旋轉。相反，在下降期間，從動齒輪50的后齒面50b將旋轉扭矩傳遞到傳動齒輪5的后齒面5b，從動齒輪50使傳動齒輪5旋轉。

在此，本發明人仔細研究了由齒輪嚙合引起的齒輪嚙合噪聲。結果，如下面將說明的，確定在齒輪嚙合噪聲中存在驅動接觸噪聲和從動接觸噪聲。當凸輪30推動柱塞20以對燃料加壓時生成驅動接觸噪聲，如圖2所示，傳動齒輪5的前齒面5a與從動齒輪50的前齒面50a碰撞。當柱塞20在引入燃料的方向上推動凸輪30時，引起從動接觸噪聲，傳動齒輪5的后齒面5b與從動齒輪50的后齒面50b碰撞。于是，通過本發明發明人的實驗，確定驅動接觸噪聲大于從動接觸噪聲。特別地，在高壓燃料泵的情況下，壓縮期間的扭矩顯著高于引入期間的扭矩。換句話說，本發明發明人確定，為了減少齒輪嚙合噪聲，減小驅動接觸噪聲會是特別有效的。

如上所述，在由傳動齒輪5和從動齒輪5的嚙合引起的齒輪嚙合噪聲中，存在驅動接觸噪聲和從動接觸噪聲。驅動接觸噪聲由前齒面5a、50a碰撞引起，從動接觸噪聲由后齒面5b、50b碰撞引起。

調節閥60被電磁致動，由電子控制單元(未示出)驅動以打開和關閉。在引入期期間，調節閥60被驅動以打開，從而允許低壓燃料被吸入壓縮室10a。在壓縮期期間，通過在請求的時刻關閉調節閥60，可以控制燃料實際開始被壓縮的時刻。

具體而言，在壓縮期期間，調節閥60仍被控制為打開一段時間。在此期間，即使柱塞20提升，壓縮室10a中的燃料也不會被壓縮，而是通過調節閥60返回燃料箱2。之后，一旦調節閥60關閉，壓縮室10a中的燃料被升高的柱塞20壓縮。

換句話說，壓縮期期間的實際燃料壓縮期是在調節閥60關閉時。然后，通過控制調節閥60開始關閉的時刻，可以控制在壓縮室10a中壓縮的燃料量，并因此可以控制來自燃料泵1的高壓燃料的排出量。例如，可以控制調節閥60，以基于共軌3內的實際壓力與目標壓力之間的偏差來控制燃料泵1的排出量。在此，代替圖1所示的調節閥60，可以使用控制引入通道的開口的大小的調節閥，可以通過控制該開口的大小來控制進入量。此外，如果在壓縮室10a中壓縮的燃料的壓力超過上限，則止回閥71打開，以將壓縮的高壓燃料提供給共軌3。另外，當高壓通道73中的壓力由于例如燃料噴射閥4的噴射孔損壞和堵塞而超過異常值時，減壓止回閥(reliefcheckvalve)72打開，使高壓通道73中的燃料返回到燃料箱2。

圖3示出了水平軸上的凸輪30的旋轉角度和垂直軸上的各種物理量。特別地，圖3在圖的頂部示出了凸輪升程的變化，在圖的中央示出了凸輪速度和在圖的底部示出了凸輪扭矩。圖3中的實線對應于本實施例中的凸輪30的輪廓。圖3中的虛線對應于第一對照例的凸輪輪廓，圖3中的單點劃線對應于第二對照例。

將凸輪升程定義為當柱塞20沿著凸輪表面30a往復運動時柱塞20的移動量(即，提升量)。凸輪表面30a是凸輪30的外周表面。將凸輪速度定義為通過針對凸輪30的旋轉角度求提升量的微分而獲得的值。將凸輪扭矩定義為通過將柱塞載荷與壓力角相乘而獲得的值。

此外，將升程波形定義為示出凸輪升程相對于旋轉角度的變化的變化的波形，即，圖3的頂部所示的波形。將凸輪速度波形w定義為示出凸輪速度相對于旋轉角度的變化的變化的波形，即，圖3的中心所示的波形。此外，將凸輪扭矩波形定義為示出凸輪扭矩相對于旋轉角度的變化的波形，即，圖3的底部所示的波形。

升程波形由凸輪表面30a的形狀指定。具體而言，升程波形由從旋轉中心線方向(參見圖1)觀察時的凸輪表面30a的外形(即凸輪30的輪廓)來指定。因此，凸輪速度波形w和凸輪扭矩波形也可以稱為由凸輪30的輪廓指定。換句話說，如果指定了凸輪輪廓，則明確地指定了升程波形。如果指定了升程波形，則明確地指定了凸輪速度波形。然后，如果指定了凸輪速度波形，則明確地指定了凸輪扭矩波形。此外，圖3中實線所示的各種波形對應于本實施例的凸輪30的輪廓。同時，圖3中的虛線所示的波形對應于第一對照例的輪廓，圖3中的單點劃線對應于第二對照例。

在其期間柱塞20從下止點(deadcenter)轉換到上止點的旋轉角度的范圍對應于壓縮范圍tcomp。此外，在其期間柱塞從上止點轉換到下止點的旋轉角度的范圍對應于吸入范圍tsuc。如圖所示，在90度處將第一對照例和第二對照例的壓縮范圍tcomp設定為等于吸入范圍tsuc。相反，本實施例的凸輪輪廓被限定為使得壓縮范圍tcomp比吸入范圍tsuc長。

圖4是由圖3的中心的實線所示的凸輪速度波形w的詳細視圖。凸輪30的輪廓被配置為導致該圖示的凸輪速度波形w。在圖4中，點0表示壓縮范圍tcomp的開始，點a表示壓縮范圍tcomp的結束，即，吸入范圍tsuc的開始。此外，圖4中的點b表示吸入范圍tsuc的結束，即下一個壓縮范圍tcomp的開始。圖4中的點p示出凸輪速度v的上升峰值點。

從壓縮范圍tcomp的開始到上升峰值點p的最大延遲位置的角度范圍被稱為峰值到達范圍tacc。在圖4的波形中，下降在到達上升峰值點p的同時開始，因此上升峰值點p的最高的位置(即，峰值到達位置)與上升峰值點p的最大延遲位置一致。在上升峰值點p處的凸輪速度被稱為峰值速度vpeak，等于或高于峰值速度vpeak的壓縮范圍tcomp的子范圍被稱為峰值范圍tpeak。

此外，將從自上升峰值點p延遲特定角度的旋轉角度到壓縮范圍tcomp的結束點a的角度范圍稱為壓縮結束范圍ta。在此，將凸輪速度波形w在壓縮結束范圍ta內的部分稱為壓縮結束波形wa。將從上升峰值點p到從上升峰值點p延遲特定角度的旋轉角度的角度范圍稱為峰值后峰值tb。將凸輪速度波形w在峰值后峰值tb內的部分稱為峰值后波形wb。

如上所述，為了減小齒輪嚙合噪聲，優先減小驅動接觸噪聲是更有效的。在此，為了減小驅動接觸噪聲，本發明發明人設想了可以優選地在壓縮范圍tcomp期間減小凸輪扭矩，然后在達到峰值到達范圍tacc之后，迅速開始減小凸輪扭矩。在此，迅速開始減小凸輪扭矩表示以在較早的時刻開始減小凸輪扭矩。凸輪扭矩是通過如上所述將凸輪30從柱塞20接收的載荷(即，柱塞載荷)乘以壓力角而獲得的值。因此，隨著柱塞載荷和壓力角減小，凸輪扭矩也減小，并且驅動接觸噪聲減小。

此外，如前所述，隨著凸輪速度降低，壓力角和凸輪扭矩也減小。相反，一旦柱塞20開始壓縮并提升，柱塞載荷穩定地增加，在壓縮范圍tcomp中越早，柱塞載荷就越小。因此，通過在壓縮范圍tcomp在柱塞載荷低時的部分期間充分地增大凸輪速度，可以在不顯著增大驅動接觸噪聲的情況下將凸輪速度增大到足夠高的值。此外，隨著壓縮繼續并且柱塞載荷增加，凸輪速度可以減小到較小值，以進一步減小驅動接觸噪聲。

在本實施方式中，凸輪速度波形w具有滿足以下7個條件的形狀。

條件1：峰值到達范圍tacc是壓縮范圍tcomp的一半或更小。

條件2：凸輪速度在到達上升峰值點p時不保持在上升峰值點p的值，并且立即減小。

條件3：上升峰值點p在壓縮范圍tcomp期間出現一次。

條件4：峰值范圍tpeak為壓縮范圍tcomp的三分之一或更小。

條件5：通過針對旋轉角求凸輪速度v的微分而獲得的凸輪加速度δv(參見圖4)包括等于或小于-0.001mm/deg²的部分，并且該部分存在于峰值后波形wb內。

條件6：對于壓縮結束波形wa的至少一部分，凸輪速度值大于連接壓縮范圍tcomp的上升峰值點p和結束點a的直線l。

條件7：壓縮范圍tcomp大于吸入范圍tsuc。

關于上述條件6，特別在本實施例中，壓縮結束波形wa的整體可以處于比直線l更大的凸輪速度值(條件6a)。具體而言，從壓縮范圍tcomp的上升峰值點p到結束點a的凸輪速度波形w的整體，即壓縮結束范圍ta和峰值后范圍tb的整體，可以處于比直線l更大的凸輪速度值(條件6b)。

凸輪速度波形w的峰值到達范圍tacc具有向上突出的彎曲形狀，并且具有凸輪速度向上升峰值點p穩定增大的形狀。凸輪速度波形w的壓縮結束范圍ta和峰值后范圍tb具有向上突出的彎曲形狀，并且具有凸輪速度穩定地接近零的形狀。

接下來，將基于圖5至8解釋條件1的技術意義。

在圖5中，水平軸示出旋轉角度，實線l1示出了凸輪30從提升的柱塞20接收的實際扭矩。換句話說，這是使得柱塞20在壓縮范圍tcomp中提升所需的凸輪扭矩的大小。該實線l1由凸輪速度波形w定義，是在圖3的底部由l1表示的第一對照例的凸輪扭矩的詳細視圖。線l1在圖5中是脈動的，因為旋轉軸40由于扭轉共振而旋轉波動。

圖5中的實線l2示出了從傳動齒輪5的前齒面5a施加到從動齒輪50的前齒面50a的載荷。換句話說，l2示出了在壓縮范圍tcomp中是驅動接觸噪聲的原因的齒面載荷的大小。從實線l1和l2，可以理解，隨著凸輪扭矩增加，齒面載荷也增加。此外，可以理解，齒面載荷劇烈波動，與凸輪扭矩的脈動無關。

圖5中的實線l3示出了在傳動齒輪5和從動齒輪50之間嚙合的齒數的變化。換句話說，l3示出了在兩對齒嚙合使得傳動齒輪5的兩個前齒面5a同時與從動齒輪50的兩個前齒面50a接觸的狀態與僅一對齒嚙合使得傳動齒輪5的一個前齒面5a與傳動齒輪50的一個前齒面50a接觸的狀態之間的變化。根據實線l2和l3，可以理解，齒面載荷的劇烈波動與齒的嚙合狀態無關。

根據這些實線l1、l2和l3，本發明發明人設想，齒面載荷的劇烈波動可能由下面的彈跳現象引起。具體而言，當在一個壓縮期期間從動齒輪50的前齒面50a在傳動齒輪5的前齒面5a上彈起，并且前齒面50a、5a彼此多次碰撞時，發生該彈跳現象。此外，由這些彈跳引起的碰撞載荷周期性地達到峰值，并且被認為是齒面載荷的劇烈波動的原因。在這點上，通過減小該碰撞載荷的峰值，可以降低驅動接觸噪聲。

為了減小該碰撞載荷的峰值，可以通過減小最大提升量來減小凸輪30從柱塞20接收的載荷(即，柱塞載荷)。因此，齒面載荷減小，從而減小碰撞載荷的峰值并減小驅動接觸噪聲。例如，如圖6中的虛線所示，通過減小從點a1到點a2的最大提升量，由齒碰撞引起的噪聲水平可以降低到低于目標值tha。然而，如果最大提升量減小到低于目標值thb，則凸輪工作負荷可能不足。

凸輪工作負荷等同于圖7所示的提升波形下的區域和圖8所示的凸輪速度波形下的區域。換句話說，如果最大提升量減小，則提升波形峰值減小，如圖7中的箭頭所示，凸輪速度波形減小，如圖8中的箭頭所示，因此凸輪工作載荷減少，如陰影區域所示。因此，如果通過簡單地減小最大提升量和凸輪速度來減小驅動接觸噪聲，則凸輪工作負荷可能變得不足，并且燃料泵1的排出功能可能劣化。

在這一點上，通過使用滿足上述條件1至7的本實施例的凸輪30，能夠獲得如圖6的實線所示的特性線，因此可以在不減小最大提升量的情況下減小噪聲水平，如點b1所示。換句話說，最大提升量可以保持在目標值thb或高于目標值thb，同時噪聲水平可以減小到低于目標值tha。

接下來，將解釋滿足上述條件1至7的凸輪輪廓的技術意義和操作效果。

根據條件1，峰值到達范圍tacc是壓縮范圍tcomp的一半或更小。因此，在柱塞20開始提升之后，當經過壓縮范圍tcomp的一半時或之前，凸輪速度達到上升峰值點p。同時，柱塞載荷隨著提升量增加而增加并且執行壓縮。因此，由于條件1，凸輪速度可以在柱塞載荷小的同時在壓縮期的早期充分增大。因此，可以在不顯著減小提升波形下的區域的情況下減小碰撞載荷的峰值。換句話說，可以在保持凸輪工作負荷的同時減小驅動接觸噪聲。

條件2要求凸輪速度在到達上升峰值點p時不保持在上升峰值點p處的值，并且立即減小。條件2的技術意義是使得在峰值到達范圍tacc之后，可以在迅速減小扭矩的同時保持凸輪工作載荷。因此，可以減小驅動接觸噪聲。因此，如果違反條件2并且凸輪速度波形使得上升峰值點p保持相對長的時段，這可能不利地影響驅動接觸噪聲減小。鑒于上述，由于不保持上升峰值點p值的條件2，凸輪速度在到達上升峰值點p之后迅速減小，因此可以進一步減小驅動接觸噪聲。

關于條件3的技術意義，通過減少凸輪速度上升的次數，即凸輪加速度增加的次數，可以減少驅動接觸噪聲。因此，如果違反條件3使得上升峰值點p多次出現，則在一個壓縮范圍tcomp期間凸輪速度也增加多次，這可能不利地影響驅動接觸噪聲減小。鑒于上述，由于要求上升峰值點p僅出現一次的條件3，凸輪速度增加的次數，即凸輪加速度增加的次數可以被設定為最小數量，因此可以進一步減小驅動接觸噪聲。

關于條件4的技術意義，通過減小峰值范圍tpeak，這意味著凸輪速度快速上升到達上升峰值點p，然后也從上升峰值點p迅速下降。因此，由于峰值范圍tpeak減小，強烈地展現出條件1的效果，即，凸輪速度迅速到達上升峰值點p。另外，同樣強烈地展現出條件2的效果，即凸輪速度在到達上升峰值點p之后迅速減小。考慮到上述情況，由于要求峰值范圍tpeak為壓縮范圍tcomp的三分之一或更小的條件4，峰值范圍tpeak充分減小，強烈地展現出條件1和條件2的效果，因此可以進一步減小驅動接觸噪聲。

關于條件5的技術意義，通過減小峰值后波形wb期間的凸輪加速度，凸輪速度從上升峰值點p迅速減小，即，扭矩微分值可以減小。在峰值后波形wb中，凸輪速度值與壓縮結束波形wa相比更大。因此，在峰值后范圍tb期間的驅動接觸噪聲可以大于在壓縮結束范圍ta期間的驅動接觸噪聲。因此，通過減小峰值后波形wb中的凸輪加速度，可以避免在峰值后范圍tb期間過多的驅動接觸噪聲。鑒于上述，由于要求凸輪加速度δv包括等于或小于-0.001mm/deg²的部分并且該部分存在于峰值后波形wb內的條件5，可以在峰值后范圍tb期間避免過多的驅動接觸噪聲，因此可以進一步減少驅動接觸噪聲。

關于條件6的技術意義，在壓縮結束波形wa中，與峰值后波形wb相比，凸輪速度是較小的值，因此與峰值后范圍tb相比，關于在壓縮結束范圍ta期間的驅動接觸噪聲的顧慮更少。因此，通過增大壓縮結束波形中的凸輪速度，可以增加凸輪速度波形的區域，而不會顯著增加驅動接觸噪聲，因此可以充分地保持凸輪工作負荷。鑒于上述，根據條件6，其要求對于壓縮結束波形wa的至少一部分，凸輪速度值大于連接壓縮范圍tcomp的上升峰值點p和結束點a的直線l，可以在不顯著增大驅動接觸噪聲的情況下增加凸輪工作負荷。此外，在本實施例中，同樣滿足條件6a，其中，壓縮結束波形wa的整體可以處于比直線l更大的凸輪速度值。因此，更強烈地展現出條件6的效果，即凸輪工作負荷可以在不顯著增大驅動接觸噪聲的情況下增加。

關于條件7的技術意義，隨著壓縮范圍tcomp增大，可以充分保持凸輪速度波形下的區域，并且可以減小上升峰值點p處的凸輪速度值。此外，可以使凸輪速度從上升峰值點p的減小更平緩。換句話說，凸輪速度和凸輪加速度都可以減小，結果，碰撞載荷的峰值可以進一步減小。鑒于上述，由于要求壓縮范圍tcomp大于吸入范圍tsuc的條件7的效果，可以通過減小凸輪速度和凸輪加速度來保持凸輪工作負荷同時減少碰撞負荷，因此可以進一步減小驅動接觸噪聲。

在此，圖9的底部示出了在典型的內燃機中使用的燃料泵1所需的泵排出量與表示內燃機的輸出軸的轉速的發動機轉速之間的關系。縱軸表示燃料泵1的100％的最大排出量，和50％的最大排出量的一半。如圖所示，在發動機轉速的低速區域中，所需泵排出量隨著轉速的增加而增大。相反，在高速區域中，所需泵排出量隨著轉速的增加而減少。換句話說，要求的排出量不是隨著轉速增加而簡單地增加，而是在特定轉速下具有峰值排出量值。

此外，由于燃料泵1的動力源是內燃機的輸出，因此隨著發動機轉速的增加，凸輪30的轉速也增加。因此，如圖9的上部所示，無論發動機轉速是否處于高速區域，來自齒輪和齒的噪聲隨著發動機轉速的增加而增加。因此，在齒輪噪聲顯著增大的高速區域(例如，區域w10)中，與低速區域相比，更期望減小齒輪噪聲。

此外，當考慮圖9的頂部和底部時，可以理解，在期望優先減小齒輪噪聲的高速區域的區域w10中，泵排出量低于100％。因此，在泵排出量低的發動機轉速的區域w10中，與泵排出量接近100％時相比，可以說齒輪噪聲降低具有更高的優先級。

另外，如上所述，通過控制調節閥60的關閉時刻，可以控制柱塞20的壓縮開始時刻，即泵排出量。因此，低泵排出量還意味著壓縮范圍tcomp的實際壓縮開始時刻較慢(較晚)。

具體而言，如圖10所示，當泵排出量為100％時，調節閥60在凸輪30開始提升以開始壓縮的同時關閉，壓縮范圍tcomp與實際壓縮范圍t100一致。換句話說，如圖11所示，凸輪扭矩在提升開始時開始上升。相反，當泵排出量為50％時，調節閥60在凸輪30從上升開始旋轉特定旋轉角度之后關閉，然后開始壓縮。因此，實際壓縮范圍t50比壓縮范圍tcomp短。此外，壓縮開始時刻比提升開始時刻晚(參照圖10)。換句話說，凸輪扭矩在提升開始之后開始上升(參見圖11)。此外，當泵排出量為20％時，實際壓縮范圍t20甚至更短，并且壓縮開始時刻甚至更晚。

因此，圖9至圖11示出了在發動機轉速的高速區域中，與低速區域相比，在減少齒輪噪聲方面具有更高的優先級。此外，在該高速區域中，所需泵排出量不是最大(可以是例如50％或更小)，并且在此情況下，凸輪扭矩較晚開始上升。因此，在圖4所示的凸輪速度波形w中，存在凸輪扭矩在壓縮范圍tcomp的早期期間不開始增大的更多情況。因此，在壓縮范圍tcomp的早期期間，即使凸輪速度和凸輪加速度高，驅動接觸增加的機會也較少。相反，隨著旋轉角度接近壓縮范圍tcomp的結束點，隨著凸輪速度和凸輪加速度增加，驅動接觸噪聲增大的可能性更大。

此外，在滿足上述條件1的凸輪輪廓的情況下，由于凸輪速度在壓縮范圍tcomp的早期迅速增加，因此凸輪速度和凸輪加速度在該早期期間較高。然而，即使在該早期期間凸輪速度和凸輪加速度較高，也存在較少的驅動接觸噪聲增加的情況，因此幾乎無需顧慮增加驅動接觸噪聲的第一條件。相反，根據條件1，在早期之后的時段期間，當存在對驅動接觸噪聲的顧慮時，凸輪速度在初始時段之后的較長時段內降低，因此可以有效地減小驅動接觸噪聲。

換句話說，條件1的技術思想是在幾乎無需顧慮驅動接觸噪聲的早期迅速增加凸輪速度，并且在對驅動接觸噪聲有較大顧慮的后期中逐漸減小凸輪速度。結果，可以在減小噪聲的同時保持凸輪工作負荷。

(第二實施例)

根據上述第一實施例，如圖4所示，凸輪輪廓被配置為使得壓縮范圍tcomp大于吸入范圍tsuc，以便滿足條件7。但在如圖12所示的本實施例中，代替上述條件7，凸輪輪廓被配置為使得滿足條件8，其中，壓縮范圍tcomp與吸入范圍tsuc大小相同。此外，以與上述第一實施例相同的方式滿足本實施例中的條件1至6。

此外，根據本實施例，凸輪輪廓被配置為使得當凸輪30正向旋轉時獲得的凸輪速度波形w與當凸輪30反向旋轉(條件9)時的凸輪速度波形w相同。具體而言，如圖12所示，tcomp等于tsuc。此外，壓縮范圍tcomp中的波形和吸入范圍tsuc中的波形關于點a彼此點對稱。

鑒于以上內容，根據本實施例，至少展現出與上述第一實施例相同的條件1至6的效果。此外，根據本實施例，滿足條件8和9，因此可以獲得相同的凸輪速度波形w，而不管凸輪30在哪個方向上安裝到旋轉軸40。因此，可以改善在旋轉軸40上安裝凸輪30的可制造性。

(第一修改實施例)

在本修改實施例中，不滿足要求凸輪速度在到達上升峰值點p時不保持在上升峰值點p處的值并且立即減小的條件2。相反，如圖13所示，在特定的角度范圍中保持在上升峰值點p處的峰值速度vpeak。在此情況下，峰值到達范圍tacc是壓縮范圍tcomp的開始與保持轉速的范圍之間的最大范圍。換句話說，將峰值到達范圍tacc定義為直到上升峰值點p的最大延遲角度的范圍。此外，在本修改實施例中，類似于上述第一實施例，滿足剩余條件1和3至7。因此，在本修改實施例中，能夠以與上述第一實施例相似的方式展現出條件1和3至7的效果。

(第二修改實施例)

在本修改實施例中，不滿足要求在壓縮范圍tcomp期間上升峰值點p出現一次的條件3。相反，如圖14所示，上升峰值點p出現多次(具體地，兩次)。在此情況下，將峰值到達范圍tacc定義為從壓縮范圍tcomp的開始到最高旋轉角度的上升峰值點p的范圍。此外，根據本修改實施例，存在等于或超過峰值速度vpeak的90％的多個位置(具體地，兩個位置)，因此將該峰值范圍tpeak的大小定義為每個峰值范圍tpeak1、tpeak2的總和。

此外，在本修改實施例中，類似于上述第一實施例，滿足剩余條件1、2和4至7。因此，在本修改實施例中，能夠以與上述第一實施例相似的方式展現出條件1、2和4至7的效果。

(第三修改實施例)

在本修改實施例中，不滿足要求峰值范圍tpeak為壓縮范圍tcomp的三分之一或更小的條件4。相反，如圖15中的虛線所示，峰值范圍tpeak等于或大于壓縮范圍tcomp的三分之一。圖15中的實線示出了第一實施例的凸輪速度波形，其中，由于滿足條件4，波形在壓縮范圍tcomp中具有大致三角形形狀。相反，在由虛線所示的本修改實施例中，由于不滿足條件4，所以波形具有更接近于梯形的形狀。

此外，在本修改實施例中，類似于上述第一實施例，滿足剩余條件1至3和5至7。因此，在本修改實施例中，可以以與上述第一實施例相似的方式展現出條件1至3和5至7的效果。

(第四修改實施例)

在本修改實施例中，不滿足要求凸輪加速度δv包括等于或低于-0.001mm/deg²的部分，并且該部分存在于峰值后波形wb內的條件5。相反，如圖16中的虛線所示，凸輪加速度δv在峰值后波形wb的所有部分中大于-0.001mm/deg²。換句話說，在峰值后波形wb中，凸輪速度波形使得凸輪速度逐漸減小，并且為了補償它，凸輪速度在壓縮結束波形wa期間迅速減小。

此外，在本修改實施例中，類似于上述第一實施例，滿足剩余條件1至4和6至7。因此，在本修改實施例中，能夠以與上述第一實施例相似的方式展現出條件1至4和6至7的效果。

(第五修改實施例)

在本修改實施例中，不滿足要求對于壓縮結束波形wa的至少一部分，凸輪速度值大于連接壓縮范圍tcomp的上升峰值點p和結束點a的直線l的條件6。相反，如圖17中的虛線所示，在壓縮結束波形wa的所有部分中，凸輪速度低于直線l。

此外，在本修改實施例中，類似于上述第一實施例，滿足剩余條件1至5和7。因此，在本修改實施例中，能夠以與上述第一實施例相似的方式展現出條件1至5和7的效果。

(第六修改實施例)

在本修改實施例中，不滿足要求壓縮結束范圍ta和峰值后范圍tb的整體處于比直線l大的凸輪速度值的條件6b。相反，如圖18中的虛線所示，凸輪速度在峰值后范圍tb的一部分或壓縮結束范圍ta的一部分期間低于直線l。

此外，在本修改實施例中，類似于上述第一實施例，滿足剩余條件1至7。因此，在本修改實施例中，可以以與上述第一實施例相似的方式展現出條件1至7的效果。

(其他實施例)

以上說明了本公開內容的多個實施例，但是這些實施例不旨在是限制性的，并且可以設想不脫離本公開內容的要旨的各種實施例和組合。此外，實施例不限于明確說明的組合，而是只要不出現問題，實施例可以以未明確說明的方式彼此組合。

在圖1所示的實施例中，凸輪30的形狀具有兩個峰，因此在凸輪30的一次旋轉期間，柱塞20往復運動兩次。因此，在提升波形和凸輪速度波形中，作為壓縮范圍tcomp和吸入范圍tsuc之和的旋轉角度的一個周期為180度。然而，可以使用具有有著三個峰的形狀的凸輪30，使得旋轉角度的一個周期為120度。此外，可以適當地使用具有四個或更多個峰的凸輪。

在圖1所示的實施例中，凸輪30的動力源是內燃機。然而，可以代之以使用電動機作為凸輪30的動力源。

在上述第一實施例中，凸輪輪廓被配置為滿足所有條件1至7。然而，只要滿足條件1，則可以不滿足條件2至7。