CN102472226B - 燃料供给装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种燃料供给装置，其在如内燃机等这种燃料消耗部起动时确保较高的燃料压力从而提高燃料消耗部的起动性，且能够应对低油耗要求及省电要求，为此，所述燃料供给装置被构成为，具备：燃料泵(10)，其向发动机(20)供给被贮存在燃料罐(1)内的燃料；压力调节器(30)，其将从燃料泵(10)向发动机(20)供给的燃料导入并调压成设定压力，且能够将设定压力在高压侧的设定压力和低压侧的设定压力之间进行切换；设定压力切换单元(40)，其将压力调节器(30)的设定压力切换控制为高压侧的设定压力和低压侧的设定压力中的任意的设定压力，设定压力切换单元(40)使燃料泵(10)停止时的压力调节器(30)的设定压力，高于燃料泵(10)工作过程中的压力调节器(30)的设定压力。

Description

燃料供给装置
技术领域
本发明涉及一种燃料供给装置，特别是涉及一种通过燃料泵而向燃料消耗部供给被贮存在燃料罐内的燃料，并通过压力调节器而对朝向该燃料消耗部的燃料的供给压力进行调压的、适合于车辆用内燃机的燃料供给装置。
背景技术
在被搭载于车辆上的内燃机的燃料供给装置中，是通过压力调节器而对从燃料泵向喷射器供给的燃料的供给压力(以下，称为燃料压力)进行调压得，所述燃料泵抽取燃料罐内的燃料。该压力调节器被构成为，一般通过隔膜(diaphragm)将壳体内部划分为两室，在该隔膜的一面侧，利用根据调压室内的压力而产生的隔膜的中央部的位移而使燃料压力的调压阀开启、关闭，而在隔膜的另一面侧，通过由弹簧(压缩螺旋弹簧)抑制隔膜的位移，从而保持调压阀的闭阀状态以使调压室内的压力达到设定压力。此外，压力调节器多数情况下与燃料泵一起被配置于燃料罐内
作为具备这种压力调节器的燃料供给装置，已知一种如下的装置，例如，通过设置能够向压力调节器的背压室中导入来自泵的喷出燃料的、附带电磁阀的背压升压回路，从而提高背压室内的压力(以下，仅称为背压)，由此能够将在调压室内被调压的燃料压力切换成高压，在该系统中，使用与对朝向喷射器的供给燃料进行调压的压力调节器不同的压力调节器、和与其协调工作的节流元件，而将背压升压用的燃料的压力调节成预先设定的压力(例如，参照专利文献1)。
而且，已知一种如下的燃料供给装置，其通过在背压升压回路中设置三通电磁阀，从而在该三通电磁阀通电时(导通时)向压力调节器的背压室导入来自泵的喷出燃料，而在该三通电磁阀不通电时(断开时)，使压力调节器的背压室向罐内压空间或大气压空间开放(例如，参照专利文献2)。
此外，已知一种如下的燃料供给装置，其设置有：第一供给泵；第二供给泵，其被直列配置于第一供给泵的下游侧；第一压力调节器，其将第一供给泵的喷出压力调压成第一设定压力；以及第二压力调节器，其具有在第一供给泵工作时导入其喷出压力的背压室，并将第二供给泵的喷出压力调压成第二设定压力，所述装置能够通过低压头的第一、第二供给泵而进行高燃料压力的燃料供给，并且，能够进行高燃料压力和低燃料压力之间的切换(例如，参照专利文献3)。
此外，具有一种如下的燃料供给装置，其对是否处于可能在燃料供给路径中产生蒸发的状态进行判断，并在可能产生蒸发时，向压力调节器的背压室导入被加压后的燃料，以使燃料压力提高(例如，参照专利文献4)
此外，已知一种如下的燃料供给装置，其将具有多个节流元件的回流通道连接于从燃料泵朝向喷射器的燃料供给管线上，并从上述多个节流元件之间抽出燃料泵的喷出压力与燃料罐内的压力之间的中间压力以导入背压室，且使穿过了回流通道的燃料返回至燃料罐内(例如，参照专利文献5)。
而且，具有一种如下的燃料供给装置，其设置有能够切断燃料向所述回流通道的流动的阀(例如，参照专利文献6)。
除此之外，已知一种如下的燃料供给装置，其通过相同的旋转轴而对低压供给泵和被直列配置于该低压供给泵下游侧的加压泵进行驱动，并经由单向阀向共轨供给被加压泵加压成高压的高压燃料，并且设置有能够通过活塞而对与共轨内连通的加压室进行加压的增压器、和能够将泵驱动用的旋转轴的旋转转换为直线运动的运动转换机构，通过经由该运动转换机构而在起动时对增压器的活塞进行驱动，从而能够在起动时快速地使共轨压力升压(例如，参照专利文献7)。
此外，具有如下的燃料供给装置，其根据用于将空燃比补正为目标空燃比的补正系数的值而推断混合气体中的蒸发燃料浓度，并在该浓度超过预定浓度时，以高于常规的旋转速度对燃料泵进行驱动(例如，参照专利文献8)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-278113号公报
专利文献2：日本特开2009-2294号公报
专利文献3：日本特开2003-301752号公报
专利文献4：日本特开2007-218222号公报
专利文献5：日本特开2002-235622号公报
专利文献6：日本特开2001-90624号公报
专利文献7：日本特开2005-351176号公报
专利文献8：日本特开2007-126986号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，对于如上所述的现有技术中的燃料供给装置而言，在燃料泵由于发动机的停止而停止时，在燃料泵(具体而言，是其喷出口附近的单向阀)与喷射器之间的燃料供给路径中会保持有低压的残余压力，从而无法保持高燃料压力。因此，存在如下问题，即，在发动机再起动时、特别是高温再起动时等，由于背压不足从而压力调节器的调压输出会成为低压，且由于燃料蒸发的产生会导致内燃机的运行状态变得不稳定。
对此，虽然考虑到例如通过提高压力调节器的设定压力从而可在启动时确保某种程度的高燃料压力，但仅提高设定压力将会增加常规运行时的燃料泵的负荷，从而无法应对近年来的高度的低油耗要求及省电要求。
因此，本发明提供一种燃料供给装置，其在如内燃机等这种燃料消耗部起动时确保较高的燃料压力从而使燃料消耗部的起动性提高，且能够应对低油耗要求及省电要求。
用于解决课题的方法
为了解决上述课题，本发明的燃料供给装置的特征在于，具备：燃料泵，其向燃料消耗部供给被贮存在燃料罐内的燃料；压力调节器，其将从所述燃料泵向所述燃料消耗部供给的燃料导入并调压成设定压力，且能够将所述设定压力在高压侧的设定压力和低压侧的设定压力之间进行切换；以及设定压力切换单元，其将所述压力调节器的设定压力切换控制成，所述高压侧的设定压力和所述低压侧的设定压力中的任意的设定压力，所述设定压力切换单元使所述燃料泵停止时的所述压力调节器的设定压力，高于所述燃料泵工作过程中的所述压力调节器的设定压力。
通过该结构，在燃料泵停止时压力调节器的设定压力成为高压，从而在燃料泵工作时，将立即开始以充分的燃料压力进行的燃料供给，由此确保了较高的燃料压力。因此，防止了在燃料消耗部起动时的燃料蒸发的发生，从而提高了燃料消耗部的起动性。
具有上述结构的燃料供给装置优选为，所述压力调节器通过被导入内部的操作用流体压力而工作，且在所述操作用流体压力降低时，将来自所述燃料泵的燃料调压成所述高压侧的设定压力。根据该结构，能够在使燃料泵停止时将压力调节器的设定压力容易且可靠地设定成高压侧，从而不需要为了在燃料消耗部起动时提高设定压力而提高操作用流体压力的动力，而且，在操作用流体压力降低了的状态下稳定地确保了高压侧的设定压力的燃料压力。另外，这里所说的操作用流体压力是指，用于对成为压力调节器中的阀元件的部分施加操作力的工作流体压力。
此外，可以采用如下结构，即，所述压力调节器在所述操作用流体压力升高时，将来自所述燃料泵的燃料调压成所述低压侧的设定压力。根据该结构，能够在容易确保操作用流体压力的常规运行时，在操作用流体压力上升了的状态下，稳定地确保低压侧的设定压力的燃料压力，从而能够抑制常规运行时的燃料泵的负荷。
在本发明所涉及的燃料供给装置中，优选为，所述燃料消耗部为内燃机的燃料喷射部，所述设定压力切换单元在所述内燃机被停止时，先于该停止而使所述操作用流体压力降低，从而使所述压力调节器的设定压力向所述高压侧的设定压力转变。根据该结构，仅通过在内燃机被停止时对操作用流体压力的降低的时机进行操作，在内燃机的停止过程中压力调节器的设定压力便成为高压的状态，从而如果在内燃机的起动时或高温再起动时燃料泵工作，则将立即开始以充分的燃料压力进行的燃料供给，由此在起动时确保了较高的燃料压力。
在上述任意一种燃料供给装置中，优选为，所述设定压力切换单元在所述燃料泵的驱动之前将所述操作用流体压力设为大气压，从而使所述压力调节器的设定压力向所述高压侧的设定压力转变。由此，在使所述压力调节器的设定压力向所述高压侧的设定压力转变时，尤其在内燃机的起动时或高温再起动时等，不需要为了得到操作用流体压力而对内燃机施加额外的负荷。
此外，可以采用如下结构，即，所述设定压力切换单元在使所述压力调节器的设定压力向所述低压侧的设定压力转变时，根据由所述燃料泵喷出的燃料的压力，而向所述压力调节器供给所述操作用流体压力。根据这种结构，不再需要操作用流体压力专用的压力源。
在该燃料供给装置中，优选为，在所述燃料泵与所述压力调节器之间设置有单向阀，所述单向阀在从所述燃料泵向所述燃料喷射部侧的燃料供给方向上开阀，而阻止燃料从所述燃料喷射部侧向所述燃料泵的逆流，所述设定压力切换单元根据所述单向阀的上游侧的所述燃料的压力，而向所述压力调节器供给所述操作用流体压力。在该结构中，阻止了从燃料泵向燃料喷射部侧喷出的燃料的逆流，且确保了燃料供给路径内的燃料所需要的压力，另一方面，在燃料泵起动时，操作用流体压力能够提前升压。
此外，优选为，所述设定压力切换单元被构成为，包括电磁阀，所述电磁阀在不通电时，将由所述燃料泵喷出的燃料的压力作为所述操作用流体压力而供给至所述压力调节器。根据该结构，能够在来自燃料泵的燃料专门被调压成低压侧的常规运行中，将电磁阀置于不通电状态，从而能够应对低油耗要求和省电要求。
而且，优选为，所述电磁阀由三通阀构成，所述三通阀具有：第一端口，所述第一端口导入来自所述燃料泵的燃料的压力；第二端口，所述第二端口向所述压力调节器供给所述操作用流体压力；以及第三端口，所述第三端口导入所述燃料罐的内压或者大气压，在所述三通阀不通电时，所述第一端口与所述第二端口连通，而在所述三通阀通电时，所述第三端口与所述第二端口连通。根据该结构，能够在三通阀不通电时，向成为操作用流体压力供给端口的第二端口供给来自泵的喷出燃料压力，并且能够在三通阀通电时，使三通阀的第二端口向燃料罐内或大气压空间开放，从而能够实现省电且可靠的设定压力的切换。
在本发明所涉及的燃料供给装置中，优选为，所述压力调节器被构成为，包括：壳体；燃料压力调压阀，所述燃料压力调节阀通过在于所述壳体内开阀时，将来自所述燃料泵的燃料排出至所述燃料罐内，从而对燃料进行调压；第一施力单元，所述第一施力单元对所述燃料压力调压阀向闭阀方向施力，以保持所述燃料压力调压阀的闭阀状态直至来自所述燃料泵的燃料的压力达到所述高压侧的设定压力为止；以及第二施力单元，所述第二施力单元根据所述操作用流体压力而对所述燃料压力调压阀向开阀方向施力。
根据该结构，在操作用流体压力降低时根据第一施力单元的施力而稳定地确保了高压侧的设定压力的燃料压力，且在操作用流体压力上升时根据第二施力单元的施力而使燃料压力调压阀向开阀方向被施力，从而稳定地确保了低压侧的设定压力的燃料压力。因此，能够将来自任意的工作流体压力源的被加压了的液体用作操作用流体压力，从而能够实现由压力调节器进行的可靠的设定压力的切换。
此外，优选为，所述压力调节器包括隔壁部件，所述隔壁部件在壳体内划分并形成调压室和背压室，且具有根据两室之间的压差而进行位移的位移部，所述燃料压力调压阀在所述调压室内根据所述位移部的位移进行开阀和闭阀。由此，通过使用操作用流体压力而能够实现可靠的设定压力的切换。
可以采用如下结构，即，所述第二施力单元具有受压部件，所述受压部件在所述壳体内划分出导入所述操作用流体压力的操作压室，且在该操作压室内承受所述操作用流体压力，所述第二施力单元可以从该受压部件向所述位移部传递朝向所述燃料压力调压阀的开阀方向的操作力。根据该结构，能够将第二施力单元的施力的施力方向设为与第一施力单元的施力的施力方向相反，且提高第二施力单元的配置的自由度。
此外，更加优选为，所述第二施力单元在所述受压部件与所述隔壁部件的所述位移部之间具有弹性部件，所述弹性部件从所述受压部件向所述位移部传递朝向所述燃料压力调压阀的开阀方向的操作力。根据该结构，能够实现从受压部件向位移部的操作力传递，且能够在操作用流体压力降低时使受压部件复位到复位位置，从而能够简单地构成设定压力切换单元。
在于所述壳体内具有所述操作压室和所述背压室的燃料供给装置中，优选为，所述操作压室相对于所述调压室位于所述背压室的相反侧，所述受压部件具有：位于所述操作压室内的、一端侧的受压部；以及位于所述调压室内的、另一端侧的操作力传递部。根据该结构，能够将第二施力单元的施力设为与第一施力单元的施力方向相反，且提高第二施力单元的配置的自由度，进而，能够进行对应于操作用流体压力的可靠的操作力传递。
此外，在于所述壳体内具有所述背压室的燃料供给装置中，优选为，所述第一施力单元由在所述背压室内被压缩设置于所述壳体的内底部与所述隔壁部件之间的高压设定用的弹性部件构成，并且在所述壳体中形成有使所述背压室向所述壳体的外部的空间开放的开放孔。根据该结构，第一施力单元成为能够稳定地确保高压侧的设定压力的简单的结构。
发明效果
根据本发明，能够提供一种燃料供给装置，其在如内燃机等这种燃料消耗部起动时确保较高的燃料压力从而提高燃料消耗部的起动性，且能够应对低油耗要求及省电要求。
附图说明
图1为本发明的一种实施方式所涉及的燃料供给装置的整体的概要结构图。
图2为本发明的一种实施方式所涉及的燃料供给装置的控制系统的结构图。
图3为本发明的一种实施方式所涉及的燃料供给装置的第一动作说明图，且图示了发动机停止过程中和发动机停止时的动作模式。
图4为本发明的一种实施方式所涉及的燃料供给装置的第二动作说明图，且图示了发动机起动时和发动机即将停止之前的动作模式。
图5为本发明的一种实施方式所涉及的燃料供给装置的第三动作说明图，且图示了发动机部分负荷时(部分运行时)的动作模式。
图6为表示通过本发明的一种实施方式所涉及的燃料供给装置而执行的、发动机起动时的燃料压力控制程序的概要处理步骤的流程图。
图7为表示通过本发明的一种实施方式所涉及的燃料供给装置而执行的、发动机运行过程中的燃料压力控制程序的概要处理步骤的流程图。
图8为表示通过本发明的一种实施方式所涉及的燃料供给装置而执行的、发动机停止时的燃料压力控制程序的概要处理步骤的流程图。
图9为装备本发明的一种实施方式所涉及的燃料供给装置的发动机的部分负荷运行区域的说明图。
图10为表示装备本发明的一种实施方式所涉及的燃料供给装置的发动机刚刚停止之后的、输出管内的燃料温度变化的曲线图。
符号说明
1     燃料罐
10    燃料泵
12    单向阀
20    发动机(内燃机、燃料消耗部)
21    喷射器(燃料喷射部)
30    压力调节器
31    壳体
31d   回流端口(开放孔)
31e   内底部
32    隔壁部件
32a   位移部
33    调压室
34    背压室
35    燃料压力调压阀
36    高压设定用的压缩螺旋弹簧(第一施力单元、高压设定用的弹性部件)
37    受压部件
37a   受压部
37b   操作力传递部
38    减压用的压缩螺旋弹簧(弹性部件)
39    操作压室
40    设定压力切换单元
41    三通电磁阀(电磁阀、设定压力切换单元)
41a   第一端口
41b   第二端口
41c   第三端口
50    ECU(设定压力切换单元)
60    传感器组
73    要求设定压力判断部
83    设定压力切换信号输出部
84    泵控制部
P1    系统压力(调压后的燃料压力)
P2    操作用流体压力(工作流体压力)
P3    燃料罐的内压或大气压
R1    起动时的运行区域
R2    部分负荷运行区域(部分运行区域)
R3    高负荷运行区域
具体实施方式
以下，参照附图并对本发明的优选实施方式进行说明。
图1至图5图示了本发明的一种实施方式所涉及的燃料供给装置的概要结构图及其多个动作模式。另外，本实施方式为将本发明应用在被搭载于车辆上的内燃机的燃料供给装置中的实施方式。
首先，对结构进行说明。
如图1所示，本实施方式的燃料供给装置具备：车载用的燃料罐1；燃料泵10，其向发动机20(内燃机、燃料消耗部)中的至少一个、例如多个喷射器21(图1中仅图示了一个)供给被贮存在该燃料罐1内的燃料；压力调节器30，其将从燃料泵10向喷射器21供给的燃料导入并调压成作为预先的设定压力的系统压力P1，且能够将该设定压力在高压侧的设定压力和低压侧的设定压力之间进行切换、即能够进行可变控制；设定压力切换单元40，其能够将压力调节器30的设定压力切换控制成，高压侧的设定压力和低压侧的设定压力中的任意的设定压力。
发动机20为，被搭载于汽车上的多气缸的内燃机，例如为气门喷射方式的四冲程汽油发动机，在燃料罐1内贮存有作为其燃料的汽油。另外，本发明当然也能够适用于气门喷射方式以外的发动机、即双喷射方式或缸内喷射方式的内燃机的燃料供给装置。
燃料泵10例如由如下的泵构成，该泵内置了具有泵工作用的叶轮的泵工作部分10p、和对该泵工作部分10p进行驱动的直流的内置电机10m，并且，燃料泵10能够从燃料罐1内抽取燃料并加压喷出，且能够通过改变电机旋转速度[rpm]从而对燃料泵10的每单位时间的喷出量进行可变控制。
在该燃料泵10的吸入口侧安装有吸滤器11，而在喷出口的附近安装有阻止喷出燃料的逆流(流入)的单向阀12，在燃料泵10和压力调节器30之间的燃料通道14上，设置有用于去除燃料中的异物的燃料过滤器13。单向阀12在燃料泵10的泵工作部分10p和压力调节器30之间，在从燃料泵10向喷射器21侧的燃料供给方向上开阀，而在从喷射器21侧向燃料泵120侧的燃料的逆流方向上闭阀，从而能够阻止燃料的逆流。
此外，燃料泵10通过由电子控制单元(以下，称为ECU)50控制向其内置的内置电机10m的通电，从而被驱动和停止。具体而言，例如燃料泵10的内置电机10m根据来自ECU50的控制信号而被驱动，或者使其驱动被停止。此外，通过控制向燃料泵10的内置电机10m的通电电流，从而能够使燃料泵10的每单位时间的燃料喷出量发生变化。
多个喷射器21为发动机20的燃料喷射部，且与发动机20的多个气缸相对应地设置，例如使其喷孔侧的端部21a向多个气缸的进气门(未图示)内露出。此外，通过压力调节器30而从燃料泵10供给的燃料，经由输出管22而被分配至各喷射器21。
压力调节器30被构成为，包括：大致圆形横截面的壳体31，该壳体31上形成有燃料入口31a、燃料出口31b、操作压力导入端口31c和回流端口31d；燃料压力调压阀35，其通过在于该壳体31内开阀时将来自燃料泵10的燃料排出至燃料罐1内，从而对燃料进行调压；高压设定用的压缩螺旋弹簧36(第一施力单元、高压设定用的弹性部件)，其对燃料压力调压阀35向闭阀方向施力，以保持燃料压力调压阀35的闭阀状态直至来自燃料泵10的燃料的压力达到高压侧的设定压力为止；作为第二施力单元的、受压部件37以及减压用的压缩螺旋弹簧38，其根据操作用流体压力P2而对燃料压力调压阀35向开阀方向施力。另外，在图1中，压力P3表示成为燃料罐1的内压或大气压的、各端口部分的压力。
在此，高压侧的设定压力为例如400[kPa](表压，以下相同)，且成为如下的燃料压力的设定值，即，即使在发动机刚刚停止之后等输出管22内的燃料温度成为高温的情况下，也不易发生燃料蒸发的燃料压力(通常，为324kPa以上)的设定值。此外，低压侧的设定压力为例如200[kPa]，且成为如下的燃料压力的设定值，即，当在行驶过程中输出管22内的燃料温度成为比较低的温度时，也不易发生燃料蒸发的燃料压力设定值。
此外，压力调节器30包括隔膜状的隔壁部件32，所述隔壁部件32在壳体31内划分并形成调压室33和背压室34，且具有根据两室33、34之间的压差而进行位移的位移部32a，燃料压力调压阀35根据在该调压室33内的位移部32a的位移而进行开阀和闭阀。
隔壁部件32通过例如由硬质的大致圆板状的素材构成的中央的位移部32a、和包围该位移部32a的弹性膜状的挠性的环状部32b构成，从而能够根据从调压室33侧和背压室34侧受到的施力而使该位移部32a在图中上下方向上进行位移。或者，隔壁部件32也可以为整体呈大致圆板形状，且在其外周部具有密封部的部件，所述密封部将调压室33和背压室34之间以液体密封的方式隔开，且能够相对于壳体31进行滑动。
隔壁部件32的位移部32a具有例如圆形的中心孔32c，并通过隔壁部件32的位移部32a而构成了能够供燃料压力调压阀35的大致球状阀体35a落座的环状阀座35b。该环状阀座35b的阀座面例如呈圆锥面。
而且，燃料压力调压阀35的大致球状阀体35a通过垂直方向上的杆状部件35c而被固定并支撑于壳体31上，并且通过该大致球状阀体35a而对隔壁部件32的位移部32a向图1中上方侧的移动进行限制，所述隔壁部件32通过高压设定用的压缩螺旋弹簧36而被向图1中上方侧施力。即，燃料压力调压阀35的大致球状阀体35a和杆状部件35c，还作为对隔壁部件32的位移部32a向图中上方侧(设定压力的增加侧)的移动限度进行规定的限制器而发挥作用。
受压部件37在壳体31内划分出导入操作用流体压力的操作压室39，且在该操作压室39内承受操作用流体压力P2，而且朝向燃料压力调压阀35的开阀方向的操作力并不是作为流体压力，而是作为机械性的操作力而从该受压部件37向隔壁部件32的位移部32a被传递。此外，在受压部件37与隔壁部件32的位移部32a之间安装有减压用的压缩螺旋弹簧38，所述压缩螺旋弹簧38从受压部件37向位移部32a传递朝向燃料压力调压阀35的开阀方向的操作力。
压力调节器30在从受压部件37向位移部32a传递朝向燃料压力调压阀35的开阀方向的操作力时，将使隔壁部件32的位移部32a相对于燃料压力调压阀35的大致球状阀体35a而向图中下方侧、即燃料压力调压阀35的开阀方向发生位移，从而使燃料压力调压阀35开阀。并且，由于调压室33内的燃料通过燃料压力调压阀35而向背压室34侧泄漏，从而调压室33内的燃料的压力被调压成低压侧。另外，泄漏至背压室34侧的燃料从回流端口31d被排出至燃料罐1内。
此外，受压部件37在来自燃料泵10的喷出压力Pw作为操作用流体压力P2而被供给至操作压室39内时，将向位移部32a传递朝向燃料压力调压阀35的开阀方向的操作力。因此，在来自燃料泵10的喷出压力Pw作为操作用流体压力P2而被供给至操作压室39内时，来自燃料泵10的燃料将在调压室33内被调压成低压侧的设定压力。
另一方面，受压部件37在被供给至操作压室39内的操作用流体压力P2降低至燃料罐1的内压或大气压P3(以下，称为燃料罐1的内压P3)时，将通过来自减压用的压缩螺旋弹簧38的施力(反作用力)而复位至图1所示的复位位置，且使燃料压力调压阀35闭阀。因此，在操作压室39内向燃料罐1内压空间或大气压空间开放时，来自燃料泵10的燃料将在调压室33内被调压成高压侧的设定压力。
压力调节器30以此种方式，通过将从燃料泵10喷出并向发动机20的喷射器21供给的燃料选择性地导入调压室33内，从而能够在将调压室33内的燃料切换成预先设定的高压侧的设定压力和低压侧的设定压力中的、任意一方的设定压力的同时进行调压，进而能够在操作用流体压力P2降低时将来自燃料泵10的燃料调压成高压侧的设定压力。
设定压力切换单元40是执行压力调节器30的设定压力的切换控制的单元，为了将压力调节器30的设定压力在高压侧的设定压力和低压侧的设定压力之间进行切换(可变控制)，从而使设定压力切换单元40被构成为，包括：公知的三通电磁阀41(电磁阀、三通阀)，其将从燃料泵10喷出并向喷射器21供给的燃料选择性地导入调压室33内；ECU50，其控制向该三通电磁阀41的电磁操作部41d的通电状态(通电(导通)/不通电(断开))；以及后述的继电器开关24，三通电磁阀41在其不通电时使压力供给通道43开通，所述压力供给通道43用于向操作压室39供给从燃料泵10喷出的燃料的压力。
具体而言，三通电磁阀41具有：第一端口41a，其导入来自燃料泵10的燃料的压力；第二端口41b，其供给朝向操作压室39的操作用流体压力P2；第三端口41c，其导入燃料罐1的内压P3。而且，根据向该三通电磁阀41的电磁操作部41d的通电的有无，而在其不通电时，使第一端口41a与第二端口41b连通，并在其通电时，使第三端口41c与第二端口41b连通。
ECU50被构成为，除了包括例如CPU(Central Processing Unit：中央处理器)51、ROM(Read Only Memory：只读存储器)52、RAM(Random AccessMemory：随机存取存储器)53、和由EEPROM(Electrically Erasable andProgrammable Read Only Memory：电可擦除只读存储器)等非易失性存储器构成的后备存储器54之外，还包括输入接口电路55以及输出接口电路56等。该ECU50中获取有车辆的点火开关44的导通/断开信号，并被实施来自蓄电池46的电源供给。
如图2所示，在ECU50的输入接口电路55上，连接有空气流量计61、转数传感器62、节气门位置传感器63、氧传感器64、判缸传感器65、进气温度传感器66、水温传感器67、加速器开度传感器68等的传感器组60，来自这些传感器组的传感器信息通过包括A/D转换器等在内的输入接口电路55，而被ECU50获取。
如图1及图2所示，在ECU50的输出接口电路56上，连接有作为燃料喷射部的喷射器21、对火花塞进行驱动的点火器23、用于对燃料泵10或三通电磁阀41等作动器类部件进行控制的继电器开关24、25、以及用于对泵电流进行可变控制的开关元件26等，从而对由蓄电池46向作动器类部件的电源供给进行控制。在此，开关元件26例如由MOS-FET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)形的晶体管构成，其中，所述MOS-FET形的晶体管根据PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)输入信号，而对流向燃料泵10的内置电机10m的线圈的通电电流进行可变控制。
ECU50通过CPU51，且主要根据储存在ROM52中的控制程序，而在RAM53及后备存储器54之间发送和接收数据的同时，根据从输入接口电路55获取的各种传感器信息、以及预先储存在ROM52或后备存储器54中的设定值及设定表信息等，而实施运算处理。并且，通过根据其结果而实施从输出接口电路56的控制信号输出，从而执行对发动机20的电子控制，并能够发挥如后文所述的对燃料压力的切换控制的功能。
更具体而言，ECU50由图2中功能框所示的多个功能部构成。
即，ECU50通过CPU51、ROM52、RAM53及后备存储器54，和被储存在ROM52及后备存储器54中的控制程序、设定值及设定表信息等，而分别构成了如下部件，即：运行状态检测部71，其根据来自传感器组60的传感器信息而对车辆的运行状态进行检测；控制值计算部72，其计算用于发动机20的电子控制的控制值，例如所要求的燃料喷射时间或点火时刻、节气门开度、负荷等；要求设定压力判断部73，其根据在控制值计算部72中的计算结果而掌握发动机20所要求的运行状态(例如，所要求的燃料喷射量是否在燃料压力切换判断用的阈值以上)，从而根据预先储存在ROM52或后备存储器54中的判断设定表，而对所要求的燃料压力的设定压力是高压侧的设定压力还是低压侧的设定压力进行判断；燃料消耗量计算部74，其根据由控制值计算部72计算出的要求燃料喷射时间及燃料压力的设定压力，而每隔预定周期对所要求的燃料消耗量进行计算；P/Reg通过流量计算部75，其根据基于燃料泵10的通电状态而计算出的燃料泵10的喷出量、以及由控制值计算部72计算出的燃料喷射时间，而对从压力调节器30返回至燃料罐10内的回流燃料量进行计算；目标燃料喷出量计算部76，其根据由燃料消耗量计算部74计算出的所要求的燃料消耗量、以及由P/Reg通过流量计算部75计算出的通过流量，而对目标燃料喷出量进行计算。
此外，ECU50的输出接口电路56被构成为，包括：喷射驱动信号输出部81，其根据控制值计算部72中的计算结果而向喷射器21输出喷射驱动脉冲；点火信号输出部82，其向点火器23输出点火信号；设定压力切换信号输出部83，其根据在要求设定压力判断部73中的判断结果而输出设定压力切换信号，该设定压力切换信号用于将压力调节器30的设定压力切换成高压侧或低压侧中的某一侧；泵控制信号输出部84，其分别输出对应于燃料泵10的目标燃料喷出量的例如PWM方式的泵驱动脉冲信号、和继电器切换信号，所述继电器切换信号用于在启动器信号及发动机旋转信号持续输入预定时间时，开始对燃料泵10进行驱动。
在此，设定压力切换信号输出部83根据要求设定压力判断部73中的判断结果，而向位于三通电磁阀41的电磁操作部41d和蓄电池46(在图2中由+B表示；以下，又仅称为蓄电池电源)之间的继电器开关24，供给对其线圈进行励磁的电流、或切断该电流，从而切换继电器开关24的导通/断开，进而切换三通电磁阀41的通电状态，通过作为设定压力切换信号的、朝向继电器开关24的线圈电流的导通/断开，从而能够将压力调节器30的设定压力切换为高压侧或低压侧。
此外，泵控制信号输出部84与连接于蓄电池电源的继电器开关25以及开关元件26协调工作，从而对燃料泵10的内置电机10m的转数进行控制，以向喷射器21供给所要求的喷射量的燃料。该泵控制信号输出部84能够在喷射所要求的要求燃料喷射量少于预先设定的喷射量时，使燃料泵10的喷出量减少，从而将自压力调节器30返回至燃料罐1内的燃料的流量抑制在较小流量。另外，内置电机10m中可以安装公知的箝位二极管或电容器，所述箝位二极管或电容器具有，对电源导通/断开的切换时的、电机线圈的产生电压进行箝位并规定电流方向的功能。
以上文所述的方式而构成的ECU50通过执行被储存在ROM52内的控制程序，从而根据来自传感器组60的传感器信息及预先储存在ROM52或后备存储器54中的设定值或设定表信息，而发挥运行状态检测部71、控制值计算部72及要求设定压力判断部73的功能，且在发动机20起动时，将三通电磁阀41设为通电状态而使三通电磁阀41的第三端口41c与第二端口41b连通，由此，使向操作压室39内供给的操作用流体压力P2降低至燃料罐1的内压或大气压而使燃料压力调压阀35闭阀，从而通过高压设定用的压缩螺旋弹簧36的施力，而使来自燃料泵10的燃料在调压室33内被调压成高压侧的设定压力。
此外，ECU50通过执行被储存在ROM52内的控制程序，从而根据来自传感器组60的传感器信息及预先储存在ROM52或后备存储器54中的设定值或设定表信息，而发挥运行状态检测部71、控制值计算部72及要求设定压力判断部73的功能，且通过在发动机20的运行过程中反复判断其负荷状态(详细内容将在后文进行叙述)，并在占据起动后的大半部分的运行状态的、部分负荷的运行，即在起动后且非高负荷运行的运行(以下，也称为部分运行)的区域内，停止向三通电磁阀41的通电，而向壳体31内的操作压室39导入来自燃料泵10的作为喷出燃料压力的操作用流体压力P2，从而使受压部件37承受操作压室39内的操作用流体压力P2。并且，由此，通过从受压部件37向隔壁部件32的位移部32a传递朝向燃料压力调压阀35的开阀方向的操作力，而增大抵抗高压设定用的压缩螺旋弹簧36的施力的、减压用的压缩螺旋弹簧38的施力，从而使朝向提高作用于隔壁部件32的设定压力的方向的施力降低，进而发挥在调压室33内将来自燃料泵10的燃料调压成低压侧的设定压力的功能。
而且，ECU50通过执行被储存在ROM52内的控制程序，从而根据来自传感器组60的传感器信息及预先储存在ROM52或后备存储器54中的设定值或设定表信息，而每隔预定时间对发动机20的运行状态是否处于即将转变为发动机停止状态之前的状态，并通过先于该发动机停止而将三通电磁阀41设为通电状态，从而使向操作压室39内供给的操作用流体压力P2降低至燃料罐1的内压或大气压以使燃料压力调压阀35闭阀，由此来发挥在发动机20即将停止之前将压力调节器30强制性地转变为高压侧的设定压力的功能。
并且，ECU50通过在燃料泵10停止且其喷出压力Pw降低至接近燃料罐1的内压P3的压力、例如0[kPa](表压)，或者经过了能够达到该降低状态的程度的等待时间时，将三通电磁阀41从先于发动机20的停止将三通电磁阀41设为通电状态的状态，转变为断开(不通电)状态，从而发挥如下功能，即，即使在三通电磁阀41置于断开之后也能够稳定地保持压力调节器30转变为高压侧的设定压力的状态。
因此，储存在ECU50的ROM52及后备存储器54中的设定值中，分别包括燃料压力的高压侧的设定值及低压侧的设定值，而储存在ROM52及后备存储器54中的设定表信息中，包括如使用图9而在后文叙述的这种用于运行负荷的判断、和根据该判断结果而进行的对燃料压力的切换控制的设定表。
以此种方式，设定压力切换单元40将燃料泵10停止时等的压力调节器30的设定压力设定为，高于燃料泵10工作过程中的压力调节器的常规的设定压力。这里所说的常规的设定压力是指，随着作为燃料消耗部的发动机20的燃料消耗而产生的常规输出时的设定压力或平均的输出时的设定压力，其与低压侧的设定压力相当。但是，在燃料泵10的工作过程中，有时会根据需要而从低压侧的设定压力切换成高压侧的设定压力。
另外，虽然在此不进行详细叙述，但ECU50为了在车辆的暂时停止时避免发动机20的无谓的怠速运行等，而执行公知的怠速停止控制(例如当停车时间超过几秒钟时将使发动机停止而抑制燃料消耗和废气排出的控制)。而且，在发动机20构成为含有电动机的混合方式的动力装置的一部分的情况下，ECU50能够被构成为，在车辆低速行驶时等也可执行适时地停止发动机20的控制。
此外，在本实施方式中，高压设定用的压缩螺旋弹簧36是在背压室34内被压缩设置于壳体31的内底部31e与隔壁部件32之间的高压设定用的弹性部件，并作为本发明所说的第一施力单元而发挥功能。该高压设定用的压缩螺旋弹簧36与减压用的压缩螺旋弹簧38的组装载荷相比具有足够大的组装载荷，并在通过作为限制器的燃料压力调压阀35的大致球状阀体35a及阀杆部件35c，而使隔壁部件32的位移部32a向图1中上侧的移动受到限制的状态下，施加用于保持燃料压力调压阀35的可靠的闭阀状态的施力，且在调压室33内的燃料压力超过高压侧的设定压力时使燃料压力调压阀35开阀，以限制调压室33内的燃料压力的上升，从而能够将调压室33内的燃料调压成高压侧的设定压力。此外，被形成在壳体31上的回流端口31d成为将背压室34向壳体31的外部的空间开放的开放孔，也成为从开阀时的燃料压力调压阀35向燃料罐1内排出的回流燃料的通道。但是，从燃料压力调压阀35向燃料罐1内排出的回流燃料的通道，并不必须经过背压室34。
此外，操作压室39相对于调压室33而位于背压室34的相反侧，虽然受压部件37具有位于操作压室39内的、一端侧的受压部37a，以及位于调压室33内的、另一端侧的操作力传递部37b，但也可以将受压部件37配置在背压室34内，而从背压室34内向隔壁部件32施加牵拉方向的施力(与由高压设定用的压缩螺旋弹簧36向隔壁部件32施加的施力反向的力)。此外，也可以使燃料压力调压阀35的大致球状阀体35a在调压室33内支承于壳体31上，也可以在被支承于壳体31上的筒状的阀体支承部件的内部形成回流端口，该回流端口在燃料压力调压阀35开阀时使燃料从调压室33被排出至燃料罐1内。
下面，对动作进行说明。
(发动机停止过程中：动作模式A)
在以上文所述的方式而构成的本实施方式的燃料供给装置中，在发动机20处于停止过程中时，燃料泵10的喷出压力为0[kPa]，且三通电磁阀41的通电被停止。
此时，虽然压力调节器30处于向壳体31内的操作压室39导入作为来自燃料泵10的喷出燃料压力的操作用流体压力P2的状态，但由于操作用流体压力P2降低至了燃料罐1的内压P3，因此操作压室39内成为燃料罐1的内压或大气压P3，从而受压部件37处于图1及图3所示的复位位置。因此，此时，燃料压力调压阀35处于闭阀，当来自燃料泵10的加压后的燃料被导入至调压室33内时，被调压成高压侧的设定压力的燃料将成为能够立即被输送至喷射器21侧的状态。另外，在发动机处于停止过程中时，调压室33内的燃料压力与系统压力P1相等，从而受压部件37位于复位位置时的、减压用的压缩螺旋弹簧38的施力较小，当将隔壁部件32的受压面积设为S时，从调压室33侧作用于隔壁部件32的施力P1×S，将处于与高压设定用的压缩螺旋弹簧36的施力F1平衡的状态。
(发动机起动时：动作模式B)
当发动机20起动时，通过ECU50而首先实施向三通电磁阀41的通电，然后，起动燃料泵10。
因此，在燃料泵10的喷出压力上升的阶段，向压力调节器30的操作压室39导入的操作用流体压力P2被保持在燃料罐1的内压P3，从而如图4所示，由于压力调节器30的燃料压力调压阀35的闭阀状态持续，因此在来自燃料泵10的燃料被导入至调压室33内且燃料泵10的喷出压力上升时，该燃料将迅速地达到高压侧的设定压力、例如400[kPa]，并通过供给管路15(参照图1)而作为高燃料压力的系统压力P1(在图4中，以P1＝H表示)向输出管22被供给。另外，此时，由于调压室33内的燃料压力与系统压力P1相等，从而受压部件37处于复位位置时的、减压用的压缩螺旋弹簧38的施力较小，因此从调压室33侧作用于隔壁部件32的施力P1×S、与高压设定用的压缩螺旋弹簧36的施力F1，在产生高压侧的设定压力的状态下达到平衡的状态。
具体而言，例如，当点火钥匙被操作至启动位置从而从点火开关44产生点火开启的请求时，ECU50将执行如图6所示的、起动时的燃料压力控制程序。
在此，首先在发动机20起动时开始对三通电磁阀41进行起动时的暂时的通电，且对计测三通电磁阀41的通电时间的计数器CA进行结算(步骤S11)。
然后，对计数器CA的计数值是否达到作为从三通电磁阀41的断开状态向导通状态的切换所需要的时间而被预先设定的、到切换为止的通电时间KA进行确认(步骤S12)，如果其结果为否(否定)，则保持对三通电磁阀41的通电状态(导通状态)。
然后，当计数器CA的计数值达到了通电时间KA时(在步骤S12中为是(肯定)时)，将开始对燃料泵10的通电(步骤S13)，且开始用于使发动机20起动的动力输出轴转动(步骤S14)。
关于对该燃料泵10的通电，将根据发动机20的运行状态而至少进行导通/断开控制。或者，在此基础上还执行使燃料泵10的喷出量可变的控制。
然后，例如根据发动机20是否达到成为完全起动状态时的起动结束转数，而每隔预定时间重复判断能否检测出发动机20的起动结束状态(步骤S15)，在其结果为否时，则持续(步骤S15)发动机20的动力输出轴转动。
然后，当发动机20达到其起动结束转数时(在步骤S15中为是时)，ECU50检测出发动机20的起动结束状态，而将计数器CA清零，并结束本次的起动时的燃料压力控制程序。
(部分运行时：动作模式C)
发动机20的起动后的运行状态，除了要求高燃料压力的特定的运行状态、例如高负荷运行的要求时之外，通常处于专门以部分负荷进行运行的部分负荷运行(部分运行)状态，在该部分负荷运行时，从油耗或泵可靠性方面出发要求低压侧的设定压力。
在该部分负荷运行时，如图5所示，通过ECU50而停止向三通电磁阀41的通电，并持续燃料泵10的运行。
具体而言，在发动机20的运行过程中，ECU50根据从各种传感器信息中得到的发动机20的旋转速度或车辆的车速等的运行状态、驾驶员的加速踏板操作量等，而确定发动机20所要求的运行状态，并判断该运行状态是包含在例如图9中的高负荷运行区域R3内、还是包含在图9中的部分负荷运行区域R2内。并且，在发动机20所要求的运行状态包含在部分负荷运行区域R2内时，对通电控制用的继电器开关24、25等进行控制，以停止向三通电磁阀41的通电并持续向燃料泵10的通电。另外，在图9中，以R1表示起动时的运行区域。
如图5所示，由于在发动机20的部分负荷运行时，向压力调节器30的操作压室39导入的操作用流体压力P2成为调压前的燃料泵10的喷出压力，因此达到了高于通过压力调节器30而得到的调压后的燃料压力、即系统压力P1的压力。而且，通过向操作压室39导入该操作用流体压力P2，从而受压部件37承受操作压室39内的操作用流体压力P2，而向隔壁部件32的位移部32a传递朝向燃料压力调压阀35的开阀方向的操作力。因此，来自燃料泵10的喷出燃料在调压室33内被调压成低压侧的设定压力、例如200[kPa]，并通过供给管路15而作为低燃料压力的系统压力P1(在图5中，以P1＝L表示)被供给至输出管22。另外，此时，由于调压室33内的燃料压力与系统压力P1相等，受压部件37承受操作用流体压力从而减压用的压缩螺旋弹簧38的施力F2增大，因此从调压室33侧作用于隔壁部件32的施力为P1×S与压缩螺旋弹簧38的施力F2之和，该施力(P1×S+F2)与高压设定用的压缩螺旋弹簧36的施力F1在产生低压侧的设定压力的状态下达到平衡。即，成为P1×S＝F1-F2＝400×S-200×S＝200×S，从而处于作为低压侧的设定压力的200[kPa]的调压状态。
更具体而言，当检测到发动机20的起动结束时，ECU50将执行图7所示的运行过程中的燃料压力控制程序。
在该运行过程中的燃料压力控制程序中，首先，判断是否存在低压侧的设定压力的请求(步骤S21)，当其结果为是时，则在接下来停止向三通电磁阀41的通电，从而使三通电磁阀41处于断开状态(步骤S22)。
然后，判断是否存在高压侧的设定压力的请求(步骤S23)，如果其判断结果为否，则返回上一步骤，并保持对三通电磁阀41的通电停止状态，从而使三通电磁阀41的断开状态持续(步骤S22)。
另一方面，当是否存在高压侧的设定压力的请求的判断结果为是时(在步骤S23中为是时)，则实施向三通电磁阀41的通电，从而使三通电磁阀41成为导通状态(步骤S24)，之后，返回至最初的步骤，再次执行一系列对三通电磁阀41的导通/断开切换的控制。另外，该运行过程中的燃料压力控制程序仅在没有产生后述的点火关闭的请求的运行状态下被执行。此外，该运行过程中的燃料压力控制程序也可以作为嵌入处理，该嵌入处理仅在起动结束后产生了燃料压力的切换要求时，根据该切换后的要求燃料压力而对三通电磁阀41进行导通/断开控制。
(高负荷运行时：动作模式B)
是否存在高压侧的设定压力的请求的判断结果为是的情况为，例如根据来自驾驶车辆的驾驶员的操作输入、或车辆的行驶环境的变化从而发动机20所要求的运行状态落入到图9中的高负荷运行区域R3内的情况，此时，如上文所述，通过ECU50而实施向三通电磁阀41的通电，且使燃料泵10的运行持续。
此时，与图4所示的起动时相同，由于向压力调节器30的操作压室39导入的操作用流体压力P2，暂时降低至燃料罐1的内压或大气压，从而燃料压力调压阀35复位至闭阀侧，因此成为如下状态，即，来自燃料泵10的燃料在调压室33内被调压成高压侧的设定压力的状态。
(发动机即将停止前：动作模式B)
在使发动机20停止时，例如由驾驶员操作点火钥匙至点火关闭侧时，ECU50在使发动机20停止前，先在发动机20即将停止前将三通电磁阀41置于通电状态。
因此，此时，与压力调节器30之前的工作状态无关，操作用流体压力P2将会被降低至燃料罐1的内压或大气压，从而转变为如下状态，即，压力调节器30的设定压力被强制地设定成高压侧的设定压力的状态。
具体而言，当产生使发动机20停止的点火关闭的请求时，ECU50将开始如图8所示的发动机停止时的燃料压力控制程序。
在该发动机停止时的燃料压力控制程序中，首先，执行向三通电磁阀41的通电，从而使三通电磁阀41成为导通状态，且对计测三通电磁阀41的通电时间的计数器CA进行结算(步骤S31)。
然后，对计数器CA的计数值是否达到了作为将三通电磁阀41切换至高压侧的设定压力所需要的时间而预先设定的、即将停止前的通电时间KB进行确认(步骤S32)，如果其结果为否，则保持向三通电磁阀41的通电状态(导通状态)。另外，这里的通电时间KB为接近于如下时间的时间，即接近于，在将三通电磁阀41切换至高压侧的设定压力时，随着受压部件37向初始位置的复位从而作为工作流体的燃料从操作压室39大体被排出所需要的时间。
然后，当计数器CA的计数值达到通电时间KB时(在步骤S32中为是时)，在三通电磁阀41被切换为高压侧的设定压力的状态下，切断向燃料泵10的通电，且执行使发动机20停止所需要的处理(步骤S33)。
然后，对计数器CA的计数值是否达到了燃料泵10的喷出压力降低至燃料罐1的内压或大气压水平所需要的时间KC进行确认(步骤S34)，如果其结果为否，则保持向三通电磁阀41的通电状态。另外，这里的通电时间KC既可以根据在通电时间KB的计数后进一步对计数器CA的计数值进行结算而得到的值来进行掌握，也可以根据在切断了向燃料泵10的通电的时间点开始结算而得到的计数值来进行掌握。
然后，当计数器CA的计数值达到通电时间KC时(在步骤S34中为是时)，在燃料泵10的喷出压力Pw充分降低至燃料罐1的内压或大气压水平的状态下，切断向三通电磁阀41的通电，从而使三通电磁阀41成为断开状态，且本次的发动机停止时的燃料压力控制结束。
(发动机停止时：动作模式A)
在上述的发动机即将停止前的燃料压力控制中，在先于发动机20的停止而将三通电磁阀41置于通电状态的条件下，停止向燃料泵10的通电。并且，当燃料泵10的喷出压力Pw降低至接近燃料罐1的内压P3的压力、或者经过了能够达到该状态的等待时间时，三通电磁阀41被切换为断开(不通电)状态。
当三通电磁阀41以此种方式被切换为断开状态时，虽然压力调节器30成为向壳体31内的操作压室39导入来自燃料泵10的作为喷出燃料压力的操作用流体压力P2的状态，但由于在发动机20即将停止前，操作用流体压力P2已降低至了燃料罐1的内压P3的水平，因此受压部件37将维持在停止于图1及图3所示的复位位置的状态。因此，此时，在燃料压力调压阀35维持闭阀的状态，从而从燃料泵10的喷出侧的单向阀12至喷射器21的燃料供给路径保持在被调压成高压的设定压力的状态下，发动机20停止。并且，当发动机20再次起动时，由于压力调节器30处于能够对高压侧的设定压力进行调压的状态，因此当向调压室33内导入来自燃料泵10的燃料时，能够立即使该燃料被调压成高压侧的设定压力。
(作用)
如上文所述，在本实施方式的燃料供给装置中，在燃料泵10停止时压力调节器30的设定压力成为高压侧，从而如果在发动机20起动时燃料泵10工作，则可立即开始以足够的燃料压力而进行的燃料供给，由此确保了较高的燃料压力。因此，防止了在发动机20起动时于燃料供给路径中的燃料蒸发的产生，从而能够提高发动机20的起动性。
此外，在本实施方式中，压力调节器30采用如下结构，即，虽然通过向其操作压室39导入的操作用流体压力P2而进行工作，但在操作用流体压力P2降低时将来自燃料泵10的燃料调压成高压侧的设定压力，且在操作用流体压力P2升高时将来自燃料泵10的燃料调压成低压侧的设定压力。因此，能够在使燃料泵10停止时容易地将设定压力设定成高压侧，从而在发动机20起动时等不需要为了提高设定压力而提高操作用流体压力P2的动力，由此在该操作用流体压力P2降低的状态下稳定地确保了高压侧的设定压力的燃料压力。此外，在操作用流体压力P2上升了的状态下，从受压部件37朝向隔壁部件32的施力被稳定地供给，从而稳定地确保了低压侧的设定压力的燃料压力。
而且，在本实施方式的燃料供给装置中，由于设定压力切换单元40先于发动机20的停止而使操作用流体压力P2降低，从而使压力调节器30的设定压力转变成高压侧的设定压力，因此仅通过在发动机20被停止时对操作用流体压力P2的降低的时机进行操作，便能够在发动机20的停止过程中使压力调节器30的设定压力成为高压的状态。因此，当燃料泵10通过发动机20的起动或高温再起动而工作时，将立即开始以充分的燃料压力进行的燃料供给，从而能够在起动时确保较高的燃料压力。
特别是，在高温再起动时，如图10所示，虽然在发动机20刚刚停止后，由于利用冷却水或冷却风进行的发动机20的冷却被停止，因此在输出管22内等的燃料供给路径中燃料的温度升高从而可能变得容易产生燃料蒸发，但在本实施方式中，如果在发动机20的高温再起动时燃料泵10被起动，则将立即开始以充分的燃料压力进行的燃料供给，从而确保了良好的起动性。
此外，在本实施方式中，由于通过设定压力切换单元40在燃料泵10驱动之前将操作用流体压力P2设为燃料罐1的内压P3(大气压水平)，从而使压力调节器30的设定压力转变成高压侧的设定压力，因此，在发动机20起动时或高温再起动时等，不需要为了得到操作用流体压力P2而向发动机20施加额外的负荷。此外，由于在使压力调节器30的设定压力转变成低压侧的设定压力时，设定压力切换单元40根据由燃料泵10喷出的燃料的压力，而向压力调节器30供给操作用流体压力P2，因此不需要操作用流体压力专用的压力源。
而且，由于在燃料泵10与压力调节器30之间设置有单向阀12，从而在使压力调节器30的设定压力向低压侧的设定压力转变时，设定压力切换单元40将根据单向阀12的上游侧的燃料的压力，而向压力调节器30供给操作用流体压力P2，因此，阻止了从燃料泵10向喷射器21侧喷出的燃料的逆流，且有效地保持了燃料供给路径内的燃料所需要的压力，而且，能够在燃料泵10起动时提前使操作用流体压力P2升压。
此外，由于设定压力切换单元40被构成为，包括在不通电时以从燃料泵10喷出的燃料的压力作为操作用流体压力P2而向压力调节器30进行供给的电磁阀、即三通电磁阀41，因此能够在来自燃料泵10的燃料被专门调压成低压侧的常规运行过程中，将三通电磁阀41置于不通电状态，从而能够应对近年来对车辆的低油耗要求及省电要求。而且，在三通电磁阀41通电时，能够将其第二端口41b向燃料罐1内或大气压空间开放，从而能够以节省电力的方式实现可靠的设定压力的切换。
而且，在本实施方式中，在操作用流体压力P2降低至大气压水平时，根据高压设定用的压缩螺旋弹簧36的施力而使燃料压力调压阀35向闭阀方向被施力，从而稳定地确保了高压侧的设定压力的燃料压力，而另一方面，在操作用流体压力P2上升至燃料泵10的喷出压水平时，根据减压用的压缩螺旋弹簧38的施力而使燃料压力调压阀35向开阀方向被施力，从而稳定地确保了低压侧的设定压力的燃料压力。因此，通过操作用流体压力P2的切换能够实现对燃料压力的设定压力的可靠的切换。而且，由于燃料压力调压阀35在调压室33内根据隔壁部件32的位移部32a的位移而进行开阀及闭阀，因此能够实现更加可靠的设定压力的切换。
此外，由于使用产生机械性的施力的受压部件37，因此能够在操作压力降低时将设定压力设为高压侧，且能够提高该受压部件37的配置的自由度，其中，所述机械性的施力的施力方向与高压设定用的压缩螺旋弹簧36的施力的施力方向为反向。
而且，由于在受压部件37与隔壁部件32的位移部32a之间，安装有从受压部件37向位移部32a传递朝向燃料压力调压阀35的开阀方向的操作力的、减压用的压缩螺旋弹簧38，因此能够实现从受压部件37向位移部32a的操作力传递，且在操作用流体压力P2降低时，能够通过压缩螺旋弹簧38的反作用力而使受压部件37复位至复位位置，从而能够简单地构成设定压力切换单元40。
此外，在本实施方式中，由于操作压室39相对于调压室33而位于背压室34的相反侧，且受压部件37具有位于操作压室39内的、一端侧的受压部37a，以及位于调压室33内的、另一端侧的操作力传递部37b，因此能够在使减压用的压缩螺旋弹簧38的施力与高压设定用的压缩螺旋弹簧36的施力方向成为反向的同时，提高如减压用的压缩螺旋弹簧38这种第二施力单元(减压用的施力单元)的配置的自由度，而且，能够实现对应于操作用流体压力P2的可靠的操作力传递。
此外，由于为了产生高压设定方向上的施力，而在背压室34内于壳体31的内底部31e与隔壁部件32之间压缩设置有高压设定用的压缩螺旋弹簧36，并且在壳体31中形成有使背压室34向壳体31的外部的空间开放的回流端口31d，因此形成如下的简单结构，即，产生高压设定方向上的施力的第一施力单元能够以稳定的背压而稳定地确保高压侧的设定压力。
以此种方式，在本实施方式中，由于在燃料泵10停止时压力调节器30的设定压力成为高压，且如果在发动机20起动时燃料泵10工作，则将立即开始以充分的燃料压力而进行的、向喷射器21的燃料供给，从而确保了较高的燃料压力，因此，能够防止在发动机20起动时的燃料蒸发的产生，从而提高发动机20的起动性。
而且，由于压力调节器30通过被导入其内部的操作用流体压力P2而进行工作，且在该操作用流体压力P2降低时将来自燃料泵10的燃料调压成高压侧的设定压力，因此能够在燃料泵10停止时容易地将设定压力设定成高压侧，从而可以不需要为了在发动机20起动时提高设定压力而提高操作用流体压力P2的动力，且能够在操作用流体压力P2降低后的状态下稳定地确保高压侧的设定压力的燃料压力。此外，通过在操作用流体压力P2上升后的状态下稳定地确保常规运行时的低压侧的设定压力的燃料压力，从而能够抑制燃料泵10的负荷。
另外，虽然也考虑到如现有的方式这样，使用在通电时使压力调节器的背压升压的电磁阀，从而通过在发动机停止时对该电磁阀进行通电以保持高燃料压力，但在车辆停止过程中会导致蓄电池电压的降低。此外，虽然也能够向压力调节器的背压室导入进气负压，但却存在如下问题，即，由于在发动机起动时进气负压增大，因此燃料压力降低而容易产生燃料蒸发，从而会导致所谓的不稳定怠速(rough idle)等。因此，在这种情况下，难以提供如下的燃料供给装置，即，能够在如内燃机等这种燃料消耗部起动时确保较高的燃料压力以提高其起动性，且能够应对低油耗油要求及省电要求的燃料供给装置。
虽然在上述的一种实施方式中，当例如点火钥匙被操作至起动位置而产生点火开启的请求时，ECU50将执行起动时的燃料压力控制程序，但在下述情况下，即，在执行公知的怠速停止的车辆中使发动机20暂时停止之后进行再起动的情况、或者在搭载混合方式的动力装置的车辆中为了提高该动力装置的效率而使发动机20暂时停止之后进行再起动的情况下，在产生用于发动机20的再起动的点火开启请求时，当然也可以执行步骤S11～S16这样的处理。
此外，虽然例如在由驾驶员操作钥匙开关至点火关闭侧的情况下，ECU50在发动机20即将停止前将三通电磁阀41置于通电状态，但在下述情况下，即，在执行公知的怠速停止的车辆中使发动机20暂时停止的情况、或者在搭载混合方式的动力装置的车辆中为了提高该动力装置的效率而使发动机20暂时停止的情况下，在产生用于发动机20的暂时停止的点火关闭请求时也可以执行步骤S31～S35这样的处理。
此外，虽然燃料压力调压阀35是由大致球状阀体35a、和该大致球状阀体35a能够落座的环状阀座35b构成，但该阀体35a也可以不是大致球状，而是平坦的或弯曲成圆弧截面的大致圆板形的阀体，并且环状阀座35b的阀座面也不需要呈圆锥面。即，燃料压力调压阀35的阀形态并未被特别地限定，可以利用公知的任意方式的调压阀。
而且，虽然在上述的一种实施方式中，燃料消耗部为消耗汽油的车辆用的汽油发动机，但显然也可以在使用其他燃料的发动机中进行使用，且能够适用于车辆用以外的发动机。此外，在消耗燃料而形成任何输出的各种燃料消耗部中，在实施燃料压力的高压/低压切换的情况下，也可以应用本发明。
如以上说明中所述，在本发明所涉及的燃料供给装置中，由于在燃料泵停止时压力调节器的设定压力成为高压，从而如果在燃料消耗部起动时燃料泵工作，则将立即开始以足够的燃料压力而进行的燃料供给，以确保较高的燃料压力，因此，实现了如下的效果，即，能够提供一种燃料供给装置，其能够防止在如内燃机等这种燃料消耗部起动时的燃料蒸发的产生，从而提高燃料消耗部的起动性，并且本发明所涉及的燃料供给装置对于适合于车辆用内燃机的如下这种燃料供给装置普遍适用，所述燃料供给装置通过燃料泵而向燃料消耗部供给被贮存在燃料罐内的燃料，且通过压力调节器而对朝向该燃料消耗部的燃料的供给压力进行调压。

Claims (13)

1.一种燃料供给装置，其特征在于，
具备：
燃料泵，其向燃料消耗部供给被贮存在燃料罐内的燃料；
压力调节器，其将从所述燃料泵向所述燃料消耗部供给的燃料导入并调压成设定压力，且能够将所述设定压力在高压侧的设定压力和低压侧的设定压力之间进行切换；以及
设定压力切换单元，其将所述压力调节器的设定压力切换控制成，所述高压侧的设定压力和所述低压侧的设定压力中的任意的设定压力，
所述压力调节器通过被导入内部的操作用流体压力而工作，且在所述操作用流体压力降低时，将来自所述燃料泵的燃料调压成所述高压侧的设定压力，
所述设定压力切换单元在将所述压力调节器设定为所述低压侧的设定压力时，根据由所述燃料泵喷出的燃料的压力而向所述压力调节器供给所述操作用流体压力，另一方面，在所述燃料泵停止时，使所述操作用流体压力降低，以使所述压力调节器的设定压力高于所述燃料泵工作过程中的所述压力调节器的设定压力。
2.如权利要求1所述的燃料供给装置，其特征在于，
所述压力调节器在所述操作用流体压力升高时，将来自所述燃料泵的燃料调压成所述低压侧的设定压力。
3.如权利要求1或权利要求2所述的燃料供给装置，其特征在于，
所述燃料消耗部为内燃机的燃料喷射部，
所述设定压力切换单元在所述内燃机被停止时，先于该停止而使所述操作用流体压力降低，从而使所述压力调节器的设定压力向所述高压侧的设定压力转变。
4.如权利要求1或权利要求2所述的燃料供给装置，其特征在于，
所述设定压力切换单元在所述燃料泵的驱动之前将所述操作用流体压力设为大气压，从而使所述压力调节器的设定压力向所述高压侧的设定压力转变。
5.如权利要求3所述的燃料供给装置，其特征在于，
在所述燃料泵与所述压力调节器之间设置有单向阀，所述单向阀在从所述燃料泵向所述燃料喷射部侧的燃料供给方向上开阀，而阻止燃料从所述燃料喷射部侧向所述燃料泵的逆流，
所述设定压力切换单元根据所述单向阀的上游侧的所述燃料的压力，而向所述压力调节器供给所述操作用流体压力。
6.如权利要求5所述的燃料供给装置，其特征在于，
所述设定压力切换单元被构成为，包括电磁阀，所述电磁阀在不通电时，将由所述燃料泵喷出的燃料的压力作为所述操作用流体压力而供给至所述压力调节器。
7.如权利要求6所述的燃料供给装置，其特征在于，
所述电磁阀由三通阀构成，所述三通阀具有：第一端口，所述第一端口导入来自所述燃料泵的燃料的压力；第二端口，所述第二端口向所述压力调节器供给所述操作用流体压力；以及第三端口，所述第三端口导入所述燃料罐的内压或者大气压，
在所述三通阀不通电时，所述第一端口与所述第二端口连通，而在所述三通阀通电时，所述第三端口与所述第二端口连通。
8.如权利要求3所述的燃料供给装置，其特征在于，
所述压力调节器被构成为，包括：壳体；燃料压力调压阀，所述燃料压力调压阀通过在于所述壳体内开阀时，将来自所述燃料泵的燃料排出至所述燃料罐内，从而对燃料进行调压；第一施力单元，所述第一施力单元对所述燃料压力调压阀向闭阀方向施力，以保持所述燃料压力调压阀的闭阀状态直至来自所述燃料泵的燃料的压力达到所述高压侧的设定压力为止；以及第二施力单元，所述第二施力单元根据所述操作用流体压力而对所述燃料压力调压阀向开阀方向施力。
9.如权利要求8所述的燃料供给装置，其特征在于，
所述压力调节器包括隔壁部件，所述隔壁部件在壳体内划分并形成调压室和背压室，且具有根据两室之间的压差而进行位移的位移部，
所述燃料压力调压阀在所述调压室内根据所述位移部的位移进行开阀和闭阀。
10.如权利要求9所述的燃料供给装置，其特征在于，
所述第二施力单元具有受压部件，所述受压部件在所述壳体内划分出导入所述操作用流体压力的操作压室，且在该操作压室内承受所述操作用流体压力，所述第二施力单元从该受压部件向所述位移部传递朝向所述燃料压力调压阀的开阀方向的操作力。
11.如权利要求10所述的燃料供给装置，其特征在于，
所述第二施力单元在所述受压部件与所述隔壁部件的所述位移部之间具有弹性部件，所述弹性部件从所述受压部件向所述位移部传递朝向所述燃料压力调压阀的开阀方向的操作力。
12.如权利要求10或权利要求11所述的燃料供给装置，其特征在于，
所述操作压室相对于所述调压室位于所述背压室的相反侧，
所述受压部件具有：位于所述操作压室内的一端侧的受压部；以及位于所述调压室内的另一端侧的操作力传递部。
13.如权利要求10或权利要求11所述的燃料供给装置，其特征在于，
所述第一施力单元由在所述背压室内被压缩设置于所述壳体的内底部与所述隔壁部件之间的高压设定用的弹性部件构成，并且在所述壳体中形成有使所述背压室向所述壳体的外部的空间开放的开放孔。
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