JP2008038689A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、インジェクタに供給される燃料圧力を高圧に切替えた場合、燃料ポンプから吐出される燃料流量が変動しても、燃料圧力が変動しないようにすることを目的とする。
【解決手段】本発明に係る燃料供給装置の調圧機構４０は、流量制御手段４７の動作により、制御圧室４２３内の燃料圧力が所定値よりも上昇した状態で、その制御圧室４２３内の燃料圧力に応じて燃料調圧室４２２内の燃料圧力を高圧にし、また制御圧室４２３内の燃料圧力が所定値よりも低下した状態で、燃料調圧室４２２内の燃料圧力を低圧にする構成であり、調圧機構４０の制御圧室４２３、あるいはその制御圧室４２３と連通する燃料通路には、燃料圧力が所定値を超えて設定値以上に上昇したときに、燃料の一部を燃料タンクＴ内に逃がす逃がし弁５０が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料タンク内に設置された燃料ポンプと、前記燃料ポンプから吐出される燃料圧力を調節する調圧機構とを備え、その調圧機構により圧力調節された燃料をエンジンのインジェクタに供給する燃料供給装置に関する。

上記した燃料供給装置としては種々のものが提案されている。
例えば、特許文献１に記載の燃料供給装置１００は、図９に示すように、燃料タンク１０１と、その燃料タンク１０１内に設置された燃料ポンプ１０２とを備えている。燃料タンク１０１内の燃料は、燃料ポンプ１０２によって加圧され、燃料フィルタ１０３を通過した後、調圧機構１１０により所定圧力に調圧されて、分岐管部１０４から各インジェクタ１０５に供給される。そして、各インジェクタ１０５からエンジンの各気筒（図示省略）内に噴射される。調圧機構１１０は、圧力レギュレータ１１２の制御圧室１１２ｃの入り側に設けられた流量制御弁１１７をコントロールユニット１２０からの信号で開閉することにより、各インジェクタ１０５に供給される燃料圧力を高圧、低圧との二段階で切替えることができる。即ち、調圧機構１１０は、エンジンの始動時等に流量制御弁１１７を開放することで、制御圧室１１２ｃ内に燃料を供給し、その制御圧室１１２ｃ内の圧力を上昇させる。これにより、調圧機構１１０は、制御圧室１１２ｃ内の燃料圧力に比例するように、燃料調圧室１１２ｆ内の燃料圧力を上昇させ、その燃料調圧室１１２ｆと連通する分岐管部１０４内の燃料圧力を上昇させる。即ち、各インジェクタ１０５に供給される燃料圧力が高圧になることで、噴射燃料の微粒化が促進されてエンジンの始動性が向上する。また、エンジンの始動後は、流量制御弁１１７を閉鎖して、その制御圧室１１２ｃ内の圧力を低下させる。これにより、調圧機構１１０は、制御圧室１１２ｃ内に設置されたバネによる押圧力に比例するように、燃料調圧室１１２ｆ内の燃料圧力を低下させ、その燃料調圧室１１２ｆと連通する分岐管部１０４内の燃料圧力を低下させる。即ち、各インジェクタ１０５に供給される燃料圧力を低圧にして、燃料ポンプ１０２等の負荷の低減を図る。

特開２００１−９０６２４号

上記した燃料供給装置１００の調圧機構１１０では、インジェクタ１０５に供給される燃料圧力を高圧にする場合に流量制御弁１１７を開放するため、圧力レギュレータ１１２の制御圧室１１２ｃと燃料フィルタ１０３の出口部分とが連通する。このため、燃料ポンプ１０２から吐出される燃料流量の増加に伴ってポンプ吐出圧力が増加すると、圧力レギュレータ１１２の制御圧室１１２ｃ内の燃料圧力も増加する。これにより、調圧機構１１０は、前記制御圧室１１２ｃ内の圧力増加に比例するように、燃料調圧室１１２ｆ内の燃料圧力を増加させる。この結果、各インジェクタ１０５に供給される燃料圧力が上昇する。即ち、燃料ポンプ１０２から吐出される燃料流量が増加すると、調圧機構１１０により調圧された燃料圧力（インジェクタ１０５に供給される燃料圧力）も増加するようになる。インジェクタ１０５に供給される燃料の圧力は、インジェクタ１０５の燃料噴射性能に影響を及ぼすため、変動するのは好ましくない。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、インジェクタに供給される燃料圧力を高圧に切替えた場合、燃料ポンプから吐出される燃料流量が変動しても、燃料圧力が変動しないようにすることである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、燃料タンク内に設置された燃料ポンプと、前記燃料ポンプから吐出される燃料圧力を調節する調圧機構とを備え、その調圧機構により圧力調節された燃料をタンク外燃料供給管によってエンジンのインジェクタに供給する燃料供給装置であって、前記調圧機構は、前記燃料ポンプにより加圧され、かつ前記インジェクタに送られない燃料を制御圧室に導くとともに、その制御圧室から流出する燃料を前記燃料タンク内に戻す燃料通路と、前記燃料通路を流れる燃料流量を制御する流量制御手段と、前記タンク外燃料供給管と連通する燃料調圧室とを備えており、さらに、前記調圧機構は、前記流量制御手段の動作により、前記制御圧室内の燃料圧力が所定値よりも上昇した状態で、その制御圧室内の燃料圧力に応じて前記燃料調圧室内の燃料圧力を高圧にし、また前記制御圧室内の燃料圧力が所定値よりも低下した状態で、前記燃料調圧室内の燃料圧力を低圧にする構成であり、前記調圧機構の制御圧室、あるいはその制御圧室と連通する前記燃料通路には、燃料圧力が所定値を超えて設定値以上に上昇したときに、燃料の一部を前記燃料タンク内に逃がす逃がし弁が設けられていることを特徴とする。

本発明によると、流量制御手段の動作により、調圧機構の制御圧室内の燃料圧力が所定値よりも上昇すると、制御圧室内の燃料圧力に応じて燃料調圧室内の燃料圧力、即ち、インジェクタに供給される燃料圧力が高圧に調圧される。ここで、燃料ポンプから吐出される燃料流量が増加して、ポンプ吐出圧力が増加すると、燃料通路を介して燃料ポンプと連通している調圧機構の制御圧室内の燃料圧力も増加する。しかし、制御圧室内の燃料圧力が設定値以上に上昇しようとすると、逃がし弁が動作して制御圧室の燃料の一部が燃料タンク内に戻され、その制御圧室内の燃料圧力が設定値に保持される。調圧機構は、制御圧室内の燃料圧力に応じて燃料調圧室内の燃料圧力を調整するため、制御圧室内の燃料圧力が設定値に保持されることにより燃料調圧室内の燃料圧力も一定圧力に保持される。これにより、調圧機構の燃料調圧室と連通するタンク外燃料供給管内の燃料圧力（インジェクタに供給される燃料圧力）が一定圧力に保持される。即ち、インジェクタに供給される燃料圧力を高圧に切替えた場合、燃料ポンプから吐出される燃料流量が変動しても、燃料圧力が変動し難くなり、調圧性能が向上する。

請求項２の発明は、燃料タンク内に設置された燃料ポンプと、前記燃料ポンプから吐出される燃料圧力を調節する調圧機構とを備え、その調圧機構により圧力調節された燃料をタンク外燃料供給管によってエンジンのインジェクタに供給する燃料供給装置であって、前記調圧機構は、前記燃料ポンプにより加圧され、かつ前記インジェクタに送られない燃料を制御圧室に導くとともに、その制御圧室から流出する燃料を前記燃料タンク内に戻す燃料通路と、前記燃料通路を流れる燃料流量を制御する流量制御手段と、前記タンク外燃料供給管と連通する燃料調圧室とを備えており、さらに、前記調圧機構は、前記流量制御手段の動作により、前記制御圧室内の燃料圧力が所定値よりも上昇した状態で、その制御圧室内の燃料圧力に応じて前記燃料調圧室内の燃料圧力を高圧にし、また前記制御圧室内の燃料圧力が所定値よりも低下した状態で、前記燃料調圧室内の燃料圧力を低圧にする構成であり、前記タンク外燃料供給管より上流側には、燃料圧力が設定値以上に上昇したときに、燃料の一部を前記燃料タンク内に逃がす逃がし弁が設けられていることを特徴とする。

本発明によると、流量制御手段の動作により、調圧機構の制御圧室内の燃料圧力が所定値よりも上昇すると、制御圧室内の燃料圧力に応じて燃料調圧室内の燃料圧力、即ち、インジェクタに供給される燃料圧力が高圧に調圧される。ここで、燃料ポンプから吐出される燃料流量が増加して、ポンプ吐出圧力が増加すると、燃料通路を介して燃料ポンプと連通している調圧機構の制御圧室内の燃料圧力も増加する。これにより、調圧機構は、制御圧室内の燃料圧力の増加に応じて燃料調圧室内の燃料圧力を増加させる。したがって、調圧機構の燃料調圧室と連通するタンク外燃料供給管内の燃料圧力も増加する。しかし、タンク外燃料供給管より上流側には、燃料圧力が設定値以上に上昇したときに、燃料の一部を燃料タンク内に逃がす逃がし弁が設けられている。このため、タンク外燃料供給管、及び燃料調圧室内の燃料圧力が設定値以上に上昇しようとすると、逃がし弁が動作して、タンク外燃料供給管等の燃料圧力（インジェクタに供給される燃料の圧力）が設定値に保持される。即ち、インジェクタに供給される燃料圧力を高圧に切替えた場合、燃料ポンプから吐出される燃料流量が変動しても、燃料圧力が変動し難くなり、調圧性能が向上する。

請求項３の発明によると、制御圧室よりも上流側に位置する燃料通路には、絞り部が設けられていることを特徴とする。
このため、制御圧室に供給される燃料流量、即ち、インジェクタに供給されないで燃料タンクに戻される燃料流量を小さくでき、燃料ポンプの負担を軽減することができる。
請求項４の発明によると、燃料通路は、燃料ポンプのポンプ流路の途中に形成されたベーパ排出穴から吐出された燃料を制御圧室に導くことを特徴とする。
このように、燃料ポンプのベーパ排出穴から吐出された燃料を調圧機構の制御圧室に導く構成のため、例えば、燃料ポンプの吐出口から吐出された燃料の一部を前記制御圧室に導く構成と比較して、燃料ポンプの仕事量を少なくできる。このため、燃料ポンプの構成が等しい場合に耐久性が向上する。

請求項５の発明によると、燃料ポンプから吐出された燃料をタンク外燃料供給管まで導くとともに、調圧機構の燃料調圧室と連通している燃料供給流路が前記調圧機構を収納する容器の壁内に形成されていることを特徴とする。
このため、仮に、燃料供給流路を配管により形成する場合に、調圧機構側に必要となる配管接続部等が不要になり、調圧機構の形状を簡素化できる。さらに、調圧機構の周辺に配管スペースが不要となるため、燃料供給装置がコンパクトになる。
請求項６の発明によると、調圧機構を収納する容器内には、燃料ポンプが収納されていることを特徴とする。
即ち、調圧機構と燃料ポンプとを同一容器内に収納して、関連する流路を容器と一体に形成できるため、燃料供給装置がさらにコンパクトになる。

本発明によると、インジェクタに供給される燃料圧力を高圧に切替えた場合、燃料ポンプから吐出される燃料流量が変動しても、燃料圧力が変動し難くなり、調圧性能が向上する。

［実施形態１］
以下、図１から図８に基づいて本発明の実施形態１に係る燃料供給装置の説明を行なう。本実施形態の燃料供給装置は、主として自動車等に搭載される燃料タンクに装着される燃料供給装置であり、図１にその燃料供給装置の概略図が示されている。図２は燃料供給装置の調圧機構を表す縦断面図、図３は調圧機構及び燃料ポンプ等を収納する収納容器の縦断面図である。なお、図４〜図８は燃料供給装置の変更例を表す概略図等である。

＜燃料供給装置１０の全体構成について＞
本実施形態の燃料供給装置１０は、燃料タンクＴ内の燃料Ｆをエンジンのインジェクタ５（燃料噴射弁）まで圧送する装置である。燃料供給装置１０は、図１に示すように、エンジンコントロールユニットＥＣＵ（以下、ＥＣＵという）からの信号に基づいて動作する装置であり、燃料タンクＴ内の底部に設置された上部開放型容器のリザーバカップ２０と、そのリザーバカップ２０内に収納された燃料ポンプ３０、吸入フィルタ３６、高圧フィルタ３８、及び調圧機構４０とを備えている。
燃料ポンプ３０は、燃料を吸入し、かつ加圧して吐出するインペラ式のポンプ部３２と、そのポンプ部３２を駆動させるモータ部３４とを備えるモータ一体型ポンプで、ポンプ部３２が下側、モータ部３４が上側になるように設置される。ポンプ部３２には、図３に示すように、燃料を吸入するための吸入口３２ｅが設けられており、その吸入口３２ｅに吸入フィルタ３６が取付けられている。これにより、吸入フィルタ３６を介して吸入口３２ｅからリザーバカップ２０内の燃料をポンプ部３２内に吸入できるようになっている。前記吸引口３２ｅからポンプ部３２内に吸入された燃料はインペラ（図示省略）の回転により流路溝（図示省略）内で加圧され、吐出口（図示省略）からモータ部３４内に吐出される。さらに、ポンプ部３２の前記流路溝には、吸引口３２ｅから前記吐出口に至るまでの途中位置に燃料中のベーパ（燃料が気化することにより生じる気泡）を外部に排出するためのベーパ排出穴３２ｂが形成されている。

ポンプ部３２の前記吐出口からモータ部３４内に吐出された燃料は上方に流通する過程でそのモータ部３４内を冷却するとともに、回転部位の潤滑及び洗浄を行い、上端に設けられたポンプ吐出口３４ｕ（図１参照）から吐出される。ポンプ吐出口３４ｕには高圧フィルタ３８が接続されており、その高圧フィルタ３８によって燃料中のモータ異物等が捕捉される。高圧フィルタ３８によって濾過された燃料は、調圧機構４０によって所定圧力に調整された後、タンク外燃料供給管７、デリバリパイプ８を介して各々のインジェクタ５に導かれ、各インジェクタ５からエンジンの燃焼室（図示省略）内に噴射される。
図３に示すように、燃料ポンプ３０、高圧フィルタ３８、及び調圧機構４０は、収納容器１１に収納されており、吸入フィルタ３６は収納容器１１の下側に取付けられている。

＜収納容器１１について＞
収納容器１１は、図３に示すように、中央部分に円筒形の燃料タンク収納部１３を備えており、その燃料タンク収納部１３の底部に燃料ポンプ３０の吸入口３２ｅが接続される吸入流路１３ｅと、燃料ポンプ３０のベーパ排出穴３２ｂが接続されるベーパ排出流路１３ｂとが形成されている。そして、収納容器１１の吸入流路１３ｅに吸入フィルタ３６が接続された状態で、その吸入フィルタ３６が収納容器１１と一体化されている。
また、収納容器１１には、高圧フィルタ３８を収納するフィルタ収納部１４が燃料タンク収納部１３を囲んで筒状に形成されている。さらに、フィルタ収納部１４の半径方向外側には、調圧機構４０の調圧弁４２を収納する調圧弁収納室１６が形成されている。調圧弁収納室１６は、調圧弁４２の外周面に上から順番に装着された第１オーリンク４２ａ、第２オーリンク４２ｂ、及び第３オーリング４２ｃによって、上部室１６ｕ、中央上室１６ｃ、中央下室１６ｅ、及び下部室１６ｄの四室に仕切られている。そして、調圧弁収納室１６の中央上室１６ｃが壁部１４ｘの切り欠き部１４ｙを介してフィルタ収納部１４（高圧フィルタ３８）と連通している。さらに、調圧弁収納室１６の中央上室１６ｃは燃料供給流路１５を介して上記したタンク外燃料供給管７と連通している。即ち、燃料ポンプ３０から吐出されて高圧フィルタ３８を通過した燃料は、切り欠き部１４ｙから調圧弁収納室１６の中央上室１６ｃに導かれ、その中央上室１６ｃから燃料供給流路１５を介してタンク外燃料供給管７まで導かれる（矢印参照）。

また、調圧弁収納室１６の下部室１６ｄは、還流供給流路１３ｋ、及びベーパ排出流路１３ｂを介して燃料ポンプ３０のベーパ排出穴３２ｂに接続されている。なお、還流供給流路１３ｋの途中には、図１に示すように、絞り部１３ｆ（図３では省略）が形成されているとともに後記するジェットポンプ２５に燃料を供給する分岐管２５ｂ（図３では省略）が接続されている。さらに、調圧弁収納室１６の下部室１６ｄは、燃料タンクＴ内に燃料を戻す還流戻り流路１３ｒと連通しており、その還流戻り流路１３ｒに流量制御弁４７が接続されている（図１参照）。このため、流量制御弁４７によって、調圧弁収納室１６の下部室１６ｄから流出する燃料流量を制御することができる。
また、図３に示すように、調圧弁収納室１６の上部室１６ｕには、余剰の燃料を燃料タンクＴ内に戻す圧力逃がし流路１６ｚが接続されている。

＜調圧機構４０について＞
調圧機構４０は、燃料ポンプ３０から吐出された燃料（高圧フィルタ３８によって濾過された燃料）の圧力を調整し、かつ余剰の高圧燃料を燃料タンクＴ内（リザーバカップ２０内）に戻す働きをする。調圧機構４０は、調圧弁４２と、その調圧弁４２に接続される各流路１５，１３ｒ，１３ｋ，１６ｚと、還流戻り流路１３ｒに取付けられた流量制御弁４７とを備えている。
調圧弁４２は、図２に示すように、ダイアフラム４２１によって上下に仕切られた制御圧室４２３と、燃料調圧室４２２とを備えている。燃料調圧室４２２の上部室壁には、上部開口４２ｕが形成されており、その上部開口４２ｕを介して燃料調圧室４２２は収納容器１１の調圧弁収納室１６の中央上室１６ｃと連通している。前述のように、中央上室１６ｃは、壁部１４ｘの切り欠き部１４ｙを介してフィルタ収納部１４（高圧フィルタ３８）と連通しているとともに、燃料供給流路１５を介してタンク外燃料供給管７とも連通している。したがって、調圧弁４２の燃料調圧室４２２は、中央上室１６ｃを介してフィルタ収納部１４（高圧フィルタ３８）、燃料供給流路１５、及びタンク外燃料供給管７と連通している。
即ち、収納容器１１に形成された切り欠き部１４ｙ、調圧弁収納室１６の中央上室１６ｃ、及び燃料供給流路１５等が本発明の燃料ポンプから吐出された燃料をタンク外燃料供給管まで導くとともに、燃料調圧室と連通している燃料供給流路に相当する。

調圧弁４２の燃料調圧室４２２の上部開口４２ｕには、図２に示すように、排出管４２４が通されており、その排出管４２４の一端が燃料調圧室４２２内で開口している。また、排出管４２４の他端が収納容器１１の調圧弁収納室１６の上部室１６ｕ内で開口している。即ち、調圧弁４２の燃料調圧室４２２と収納容器１１の調圧弁収納室１６の上部室１６ｕとは排出管４２４を介して連通可能になる。
また、燃料調圧室４２２と制御圧室４２３とを仕切るダイアフラム４２１には、燃料調圧室４２２内の排出管４２４の開口を閉鎖可能な弁本体４２５が取付けられている。
図２に示すように、調圧弁４２の制御圧室４２３は、燃料圧力（高圧）、あるいはバネ圧（低圧）でダイアフラム４２１を燃料調圧室４２２側に押圧可能に構成されており、室壁に形成された複数の開口４２ｈによって収納容器１１の調圧弁収納室１６の下部室１６ｄと連通している。前述のように、調圧弁収納室１６の下部室１６ｄは、還流供給流路１３ｋ、及びベーパ排出流路１３ｂを介して燃料ポンプ３０のベーパ排出穴３２ｂに接続されている。さらに、調圧弁収納室１６の下部室１６ｄは、燃料タンクＴ内に燃料を戻す還流戻り流路１３ｒと連通している。このため、調圧弁４２の制御圧室４２３は、下部室１６ｄを介して還流供給流路１３ｋ、ベーパ排出流路１３ｂ、及び還流戻り流路１３ｒと連通している。
即ち、収納容器１１の調圧弁収納室１６の下部室１６ｄ、還流供給流路１３ｋ、ベーパ排出流路１３ｂ、及び還流戻り流路１３ｒが本発明の燃料通路に相当する。また、還流戻り流路１３ｒに接続された流量制御弁４７が本発明の流量制御手段に相当する。

調圧弁４２の制御圧室４２３内には、ダイアフラム４２１を燃料調圧室４２２側に押圧して、排出管４２４の開口を塞ぐ方向に弁本体４２５を移動させるコイルバネ４２３ｓが収納されている。このため、制御圧室４２３内の燃料圧力が低下して、コイルバネ４２３ｓの押圧力（所定値）が燃料圧力を超えると、ダイアフラム４２１にはコイルバネ４２３ｓの押圧力（所定値）のみが加わるようになる。即ち、コイルバネ４２３ｓのバネ力が本発明の所定値に相当する。逆に、制御圧室４２３内の燃料圧力が上昇してコイルバネ４２３ｓの押圧力（所定値）を超えると、燃料圧力がダイアフラム４２１を燃料調圧室４２２側に押圧するようになる。
ここで、制御圧室４２３側からダイアフラム４２１を押圧する力が燃料調圧室４２２側からダイアフラム４２１を押圧する力を超えると、ダイアフラム４２１が上方に撓んで弁体４２５が上方に変位し、排出管４２４の開口が閉じられる。これにより、燃料調圧室４２２、及び燃料調圧室４２２と連通するタンク外燃料供給管７等の燃料圧力が上昇する。逆に、燃料調圧室４２２側からダイアフラム４２１を押圧する力が制御圧室４２３側からダイアフラム４２１を押圧する力を超えると、ダイアフラム４２１が下方に撓んで弁体４２５が下方に変位し、排出管４２４の開口が開かれる。これにより、燃料調圧室４２２内の高圧燃料が排出管４２４によって収納容器１１の調圧弁収納室１６の上部室１６ｕに導かれ、圧力逃がし流路１６ｚによってリザーバカップ２０内に戻される。このため、燃料調圧室４２２、及び燃料調圧室４２２と連通するタンク外燃料供給管７等の燃料圧力が低下する。

図２に示すように、収納容器１１の調圧弁収納室１６における下部室１６ｄの下側には、その下部室１６ｄ内、及び調圧弁４２の制御圧室４２３内の燃料圧力が設定値以上に上昇したときに、燃料の一部をリザーバカップ２０内に逃がす逃がし弁５０が設けられている。逃がし弁５０は、調圧弁収納室１６の下部室１６ｄの下壁に形成された流路５２と、その流路５２を開閉可能な弁体５３と、前記流路５２を塞ぐ方向にその弁体５３を一定の力で押圧するバネ材５５とから構成されている。
なお、図２では、逃がし弁５０を調圧弁収納室１６の下部室１６ｄの下側に設ける例を示したが、図３に示すように、下部室１６ｄと連通する還流供給流路１３ｋとベーパ排出流路１３ｂとの角部に逃がし弁５０を設けることも可能である。さらに、図１の点線に示すように、還流戻り流路１３ｒに逃がし弁５０を設けることも可能である。

＜ジェットポンプ２５について＞
ジェットポンプ２５は、燃料の流れを利用して燃料タンクＴ内の燃料をリザーバカップ２０内に流入させるポンプである。ジェットポンプ２５は、図１に示すように、リザーバカップ２０の縦壁に沿って上下方向に設けられた縦通路部２５ｔと、縦通路部２５ｔの下端においてその縦通路部２５ｔに対して直角横向きに形成されたノズル部２５ｍとを備えている。そして、ジェットポンプ２５のノズル部２５ｍがリザーバカップ２０の燃料入口２２に挿入されている。ここで、燃料入口２２の内径はノズル部２５ｍの外径よりも大きく設定されており、燃料入口２２がノズル部２５ｍによって塞がれないように構成されている。また、ジェットポンプ２５の縦通路部２５ｔの上端には、上記した燃料ポンプ３０のベーパ排出穴３２ｂと連通する分岐管２５ｂが接続されている。これにより、ベーパ排出穴３２ｂから吐出された燃料が分岐管２５ｂによってジェットポンプ２５に供給されると、その燃料がノズル部２５ｍから高流速でリザーバカップ２０の燃料入口２２に供給される。そして、前記燃料の流れに引っ張られて燃料タンクＴ内の燃料が燃料入口２２からリザーバカップ２０内に流入するようになる。
また、リザーバカップ２０の底部には、逆止弁２１が設けられており、その逆止弁２１を介して燃料タンクＴ内の燃料がリザーバカップ２０内に流入可能となっている。

＜燃料供給装置１０の動作について＞
次に、本実施形態に係る燃料供給装置１０の動作について説明する。
本実施形態に係る燃料供給装置１０では、例えば、エンジンの始動時等にＥＣＵからの信号で調圧機構４０の流量制御弁４７が全閉、あるいは全閉に近い状態に保持される。即ち、図２、図３において、還流戻り流路１３ｒを流れる燃料流量がほぼ零になり、調圧弁収納室１６の下部室１６ｄから燃料の流出が規制される。これにより、燃料ポンプ３０のベーパ排出穴３２ｂから排出された燃料がベーパ排出流路１３ｂ、還流供給流路１３ｋを通って調圧弁収納室１６の下部室１６ｄと調圧弁４２の制御圧室４２３とに溜められる。そして、調圧弁４２の制御圧室４２３内の燃料圧力が燃料ポンプ３０のベーパ排出穴３２ｂの燃料圧力にほぼ等しい圧力にまで上昇する。この状態で、燃料ポンプ３０の出力が増加して吐出される燃料流量が増加すると、燃料ポンプ３０の吐出圧力の上昇とともに、ベーパ排出穴３２ｂから排出される燃料圧力も上昇する。このため、ベーパ排出穴３２ｂと連通する調圧弁４２の制御圧室４２３内の燃料圧力も増加する。しかし、調圧弁収納室１６の下部室１６ｄと調圧弁４２の制御圧室４２３との燃料圧力が設定値以上に上昇しようとすると、逃がし弁５０が動作してその制御圧室４２３内の燃料の一部がリザーバカップ２０内に逃がされる。これによって、調圧弁４２の制御圧室４２３内の燃料圧力が設定値に保持される。

調圧弁４２の制御圧室４２３内の燃料圧力が設定値まで上昇すると、ダイアフラム４２１が図２において上方に撓み、そのダイアフラム４２１に取付けられた弁体４２６が排出管４２４の開口を塞ぐ。即ち、調圧弁４２の燃料調圧室４２２の出口が塞がれるため、燃料ポンプ３０から吐出されて高圧フィルタ３８を通過した燃料は、そのまま収納容器１１の調圧弁収納室１６の中央上室１６ｃを通過し、燃料供給流路１５からタンク外燃料供給管７からインジェクタ５に供給される。
そして、調圧弁４２の燃料調圧室４２２から燃料の流出が規制されることにより、その燃料調圧室４２２と連通する調圧弁収納室１６の中央上室１６ｃ、燃料供給流路１５、タンク外燃料供給管７、及びインジェクタ５に至るまでの燃料圧力が上昇する。
インジェクタ５に供給される燃料の圧力が上昇し、燃料調圧室４２２内の燃料圧力が制御圧室４２３内の燃料圧力に対応した圧力（高圧設定圧力）を超えると、燃料調圧室４２２側からダイアフラム４２１を押圧する力が制御圧室４２３側からダイアフラム４２１を押圧する力よりも大きくなる。これにより、ダイアフラム４２１が下方に撓んで弁体４２５が下方に変位し、排出管４２４の開口が開かれる。そして、燃料調圧室４２２内の高圧燃料が排出管４２４によって収納容器１１の調圧弁収納室１６における上部室１６ｕに導かれ、圧力逃がし流路１６ｚによってリザーバカップ２０内に戻される。これによって、燃料調圧室４２２、及び燃料調圧室４２２と連通するタンク外燃料供給管７等の燃料圧力が低下する。そして、燃料調圧室４２２内の燃料圧力が高圧設定圧力よりも低下すると、再び、ダイアフラム４２１が上方に撓んで弁体４２５が上方に変位し、排出管４２４の開口が閉じられる。このように、弁体４２５による排出管４２４の開口の開閉が繰り返されることで、燃料調圧室４２２、及び燃料調圧室４２２と連通するタンク外燃料供給管７等の燃料圧力が高圧設定圧力に調整される。即ち、インジェクタ５に供給される燃料圧力が高圧設定圧力に保持されることで、噴射燃料の微粒化が促進されてエンジンの始動性が向上する。

燃料圧力が高圧設定圧力に調整された状態でエンジンが始動し、エンジンの回転が安定すると、次に、ＥＣＵからの信号で調圧機構４０の流量制御弁４７が全開、あるいは全開に近い状態に保持される。これにより、調圧弁収納室１６の下部室１６ｄから燃料が流出し、調圧弁４２の制御圧室４２３内の燃料圧力が低下する。そして、制御圧室４２３内の燃料圧力が所定値よりも低下すると、ダイアフラム４２１は制御圧室４２３内のスプリング４２３ｓの押圧力を受ける。これにより、調圧弁４２の燃料調圧室４２２内の燃料圧力は制御圧室４２３内のスプリング４２３ｓの押圧力にバランスする低圧設定圧力まで低下する。これにより、調圧弁４２の燃料調圧室４２２と連通するタンク外燃料供給管７等の燃料圧力が低圧設定圧力まで低下し、燃料ポンプ１０２等の負荷の低減を図ることができる。

＜本実施形態に係る燃料供給装置１０の長所＞
本実施形態に係る燃料供給装置１０によると、流量制御弁４７の動作により、調圧弁４２の制御圧室４２３内の燃料圧力が所定値（コイルバネ４２３ｓのバネ力）よりも上昇すると、制御圧室４２３内の燃料圧力に応じて燃料調圧室４２２内の燃料圧力、即ち、インジェクタに供給される燃料圧力が高圧に調圧される。ここで、燃料ポンプ３０から吐出される燃料流量が増加して、ポンプ吐出圧力が増加すると、還流供給流路１３ｋ、ベーパ排出流路１３ｂを介して燃料ポンプ３０と連通している調圧弁４２の制御圧室４２３内の燃料圧力も増加する。しかし、制御圧室４２３内の燃料圧力が設定値以上に上昇しようとすると、逃がし弁５０が動作して、前述のように、その制御圧室４２３内の燃料圧力が設定値に保持される。調圧弁４２は、制御圧室４２３内の燃料圧力に応じて燃料調圧室４２２内の燃料圧力を調整するため、制御圧室４２３内の燃料圧力が設定値に保持されることにより燃料調圧室４２２内の燃料圧力も一定圧力に保持される。これにより、調圧弁４２の燃料調圧室４２２と連通するタンク外燃料供給管７内の燃料圧力（インジェクタ５に供給される燃料圧力）が一定圧力に保持される。即ち、インジェクタ５に供給される燃料圧力を高圧に切替えた場合、燃料ポンプ３０から吐出される燃料流量が変動しても、燃料圧力が変動し難くなり、調圧性能が向上する。

また、調圧弁４２の制御圧室４２３よりも上流側に位置する還流供給流路１３ｋ（燃料通路）には絞り部１３ｆが設けられているため、制御圧室４２３に供給される燃料流量、即ち、インジェクタ５に供給されないで燃料タンクＴに戻される燃料流量を小さくでき、燃料ポンプ３０の負担を軽減することができる。
また、燃料ポンプ３０のベーパ排出穴３２ｂから吐出された燃料を調圧弁４２の制御圧室４２３に導く構成のため、例えば、燃料ポンプ３０の吐出口から吐出された燃料の一部を制御圧室４２３に導く構成と比較して、燃料ポンプ３０の仕事量を少なくできる。このため、燃料ポンプ３０の構成が等しい場合に耐久性が向上する。
また、燃料ポンプ３０、高圧フィルタ３８、及び調圧機構４０は収納容器１１に収納されており、燃料ポンプ３０、高圧フィルタ３８、及び調圧機構４０の相互間を接続する流路が収納容器１１の室壁に形成されている。このため、流路を配管により構成する場合に、調圧機構４０（調圧弁４２）側に必要となる配管接続部等が不要になり、調圧弁４２の形状を簡素化できる。さらに、調圧機構４０の周辺に配管スペースが不要となるため、燃料供給装置１０がコンパクトになる。

＜変更例＞
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。
本実施形態に係る燃料供給装置１０では、図２、図３に示すように、収納容器１１の調圧弁収納室１６の下部室１６ｄに対し、還流供給流路１３ｋと還流戻り流路１３ｒとが中心を挟んで対向する位置からそれぞれ接続されている例を示した。しかし、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、還流供給流路１３ｋのみを調圧弁収納室１６の下部室１６ｄに接続し、還流戻り流路１３ｒを還流供給流路１３ｋの途中から分岐する構成も可能である。なお、図４（Ｂ）では、逃がし弁５０が省略されている。
また、本実施形態に係る燃料供給装置１０では、逃がし弁５０を調圧弁４２の制御圧室４２３と連通する流路に設け、その制御圧室４２３内の燃料圧力が設定値以上に上昇しないようにする例を示した。しかし、図５に示すように、逃がし弁５０をタンク外燃料供給管７より上流側に位置する流路（実線位置、点線位置参照）に設け、インジェクタ５に供給される燃料圧力が設定値以上に上昇しないようにすることも可能である。

図５に示すように、逃がし弁５０をタンク外燃料供給管７と連通する位置に設けた場合、図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、収納容器１１の調圧弁収納室１６の下部室１６ｄ側に逃がし弁５０を設ける必要がない。このため、調圧弁収納室１６の下部室１６ｄから燃料を下方に流出させるように、還流戻り流路１３ｒを縦に接続することが可能になる（図６（Ｂ）参照）。これにより、調圧弁収納室１６の下部室１６ｄ内から燃料が抜け易くなり、古い燃料が抜けずに溜まることがない。
また、本実施形態に係る燃料供給装置１０では、燃料ポンプ３０のベーパ排出穴３２ｂから吐出された燃料を調圧弁４２の制御圧室４２３に導く例を示した（図１、図５参照）。しかし、図７、図８に示すように、絞り部１３ｆを介して燃料ポンプ３０から吐出された燃料（高圧フィルタ３８を通過した燃料）の一部を調圧弁４２の制御圧室４２３に導く構成でも可能である。この場合、逃がし弁５０を、図７に示すように、タンク外燃料供給管７の上流側に位置する流路に設けても良いし、図８に示すように、調圧弁４２の制御圧室４２３と連通する流路に設けても良い。
また、本実施形態では、燃料ポンプ３０のベーパ排出穴３２ｂから吐出された燃料の一部をジェットポンプ２５に供給する例を示したが、図７、図８に示すように、調圧弁４２の燃料調圧室４２２から圧力逃がし流路１６ｚによりリザーバカップ２０に戻される燃料をジェットポンプ２５に供給することも可能である。
また、本実施形態では、エンジンの始動時に燃料圧力を高圧にし、エンジンの始動後に燃料圧力を低圧にする例を示したが、例えば、エンジンの高温時に燃料圧力を高圧にすることも可能である。

本発明の実施形態１に係る燃料供給装置の概略図である。 燃料供給装置の調圧機構を表す縦断面図である。 調圧機構及び燃料ポンプ等を収納する収納容器の縦断面図である。 燃料供給装置の変更例に係る調圧機構を表す縦断面図（Ａ図）、収納容器の縦断面図（Ｂ図）である。 燃料供給装置の変更例に係る概略図である。 燃料供給装置の変更例に係る調圧機構を表す縦断面図（Ａ図、Ｂ図）である。 燃料供給装置の変更例に係る概略図である。 燃料供給装置の変更例に係る概略図である。 従来の燃料供給装置の概略図である。

符号の説明

Ｔ 燃料タンク
５ インジェクタ
７ タンク外燃料供給管
１１ 収納容器
１３ｋ 還流供給流路（燃料通路）
１３ｂ ベーパ排出流路（燃料通路）
１３ｒ 還流戻り流路（燃料通路）
１４ｙ 切り欠き部（燃料供給流路）
１５ 燃料供給流路
１６ 調圧弁収納室
１６ｃ 中央上室（燃料供給流路）
１６ｄ 下部室（燃料通路）
２５ ジェットポンプ
３０ 燃料ポンプ
４０ 調圧機構
４２ 圧調弁
４２２ 燃料調圧室
４２３ 制御圧室
４２３ｓ コイルバネ（バネ力＝所定値）
４７ 流量制御弁（流量制御手段）

Claims (6)

1. 燃料タンク内に設置された燃料ポンプと、前記燃料ポンプから吐出される燃料圧力を調節する調圧機構とを備え、その調圧機構により圧力調節された燃料をタンク外燃料供給管によってエンジンのインジェクタに供給する燃料供給装置であって、
   前記調圧機構は、前記燃料ポンプにより加圧され、かつ前記インジェクタに送られない燃料を制御圧室に導くとともに、その制御圧室から流出する燃料を前記燃料タンク内に戻す燃料通路と、前記燃料通路を流れる燃料流量を制御する流量制御手段と、前記タンク外燃料供給管と連通する燃料調圧室とを備えており、
   さらに、前記調圧機構は、前記流量制御手段の動作により、前記制御圧室内の燃料圧力が所定値よりも上昇した状態で、その制御圧室内の燃料圧力に応じて前記燃料調圧室内の燃料圧力を高圧にし、また前記制御圧室内の燃料圧力が所定値よりも低下した状態で、前記燃料調圧室内の燃料圧力を低圧にする構成であり、
   前記調圧機構の制御圧室、あるいはその制御圧室と連通する前記燃料通路には、燃料圧力が所定値を超えて設定値以上に上昇したときに、燃料の一部を前記燃料タンク内に逃がす逃がし弁が設けられていることを特徴とする燃料供給装置。
2. 燃料タンク内に設置された燃料ポンプと、前記燃料ポンプから吐出される燃料圧力を調節する調圧機構とを備え、その調圧機構により圧力調節された燃料をタンク外燃料供給管によってエンジンのインジェクタに供給する燃料供給装置であって、
   前記調圧機構は、前記燃料ポンプにより加圧され、かつ前記インジェクタに送られない燃料を制御圧室に導くとともに、その制御圧室から流出する燃料を前記燃料タンク内に戻す燃料通路と、前記燃料通路を流れる燃料流量を制御する流量制御手段と、前記タンク外燃料供給管と連通する燃料調圧室とを備えており、
   さらに、前記調圧機構は、前記流量制御手段の動作により、前記制御圧室内の燃料圧力が所定値よりも上昇した状態で、その制御圧室内の燃料圧力に応じて前記燃料調圧室内の燃料圧力を高圧にし、また前記制御圧室内の燃料圧力が所定値よりも低下した状態で、前記燃料調圧室内の燃料圧力を低圧にする構成であり、
   前記タンク外燃料供給管より上流側には、燃料圧力が設定値以上に上昇したときに、燃料の一部を前記燃料タンク内に逃がす逃がし弁が設けられていることを特徴とする燃料供給装置。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載の燃料供給装置であって、
   制御圧室よりも上流側に位置する燃料通路には、絞り部が設けられていることを特徴とする燃料供給装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料供給装置であって、
   燃料通路は、燃料ポンプのポンプ流路の途中に形成されたベーパ排出穴から吐出された燃料を制御圧室に導くことを特徴とする燃料供給装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の燃料供給装置であって、
   燃料ポンプから吐出された燃料をタンク外燃料供給管まで導くとともに、調圧機構の燃料調圧室と連通している燃料供給流路が前記調圧機構を収納する容器の壁内に形成されていることを特徴とする燃料供給装置。
6. 請求項５に記載の燃料供給装置であって、
   調圧機構を収納する容器内には、燃料ポンプが収納されていることを特徴とする燃料供給装置。
   

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