JP2008157029A - 内燃機関燃料供給装置及び内燃機関燃料供給制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低負荷や低回転時での燃料タンクの高温化、及び高温始動時などでの燃料噴射量不足を招くことがない内燃機関燃料供給装置及び内燃機関燃料供給制御装置。
【解決手段】第1リターン経路26が燃料供給側とは反対端で燃料分配管18,20に接続し、フィードポンプ8の近傍において第2リターン経路30がメイン経路14から分岐している。第2リターン経路30に電磁開閉弁32が存在するため、低負荷や低回転時に電磁開閉弁32を開放すると低燃料圧力となり過剰な燃料は第2リターン経路30から燃料タンク2に戻るので燃料タンク2が高温化しない。高温始動時などに電磁開閉弁32を閉塞すると高燃料圧力となり過剰な燃料は第1リターン経路26から燃料タンク2に大量に戻るので、燃料分配管18,20内の温度を低下しかつ燃料蒸気を追い出して燃料噴射量不足による高温始動性の悪化などが防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料圧力を変更して燃料噴射弁に燃料を供給可能な内燃機関燃料供給装置及びその制御装置に関する。

内燃機関における燃料噴射量のダイナミックレンジ拡大などを目的として燃料圧力を変化させる燃料供給装置が知られている（例えば特許文献１，２参照）。
特許文献１の技術では、燃料分岐管（燃料分配管に相当）の一端から加圧燃料を供給し、他端から過剰な燃料は燃料タンクに戻している。この戻し（リターン）側の燃料経路は分岐して、一方には低圧側調圧弁と電磁弁（電磁開閉弁）とが設けられ、他方には高圧側調圧弁のみが設けられている。

特許文献２の技術では、燃料ギャラリ（燃料分配管に相当）の一端から加圧燃料を供給し、燃料ギャラリの他端にはリターンのための燃料経路は形成されていない。そして供給側の経路は２つに分岐していて一方には低圧側調圧弁と電磁開閉弁とが設けられ、他方には高圧側調圧弁のみが設けられている。

特許文献１，２は、上述したごとくの構成により、電磁弁が閉じると燃料分岐管内の燃料は高圧となり開くと低圧となる。このことにより内燃機関の運転状態（スロットル開度や内燃機関の負荷等）に応じて電磁弁の開閉を調節することで、燃料圧力の高低を制御している。
特開平５−５９９７６号公報（第３−５頁、図３） 特開２００１−２２１０８５号公報（第３−４頁、図１，２）

特許文献１の技術では、燃料分岐管に対して、供給側の燃料経路とは反対側の端部に接続されたリターン側の燃料経路に、低圧側調圧弁、電磁弁及び高圧側調圧弁が設けられている。このため特に低負荷時あるいは低回転時などで燃料噴射量が少ない場合や燃料カットが行われた場合には、燃料分岐管内を通過して高温化した燃料が大量に燃料タンクに戻り、燃料タンクの高温化を招くおそれがある。

特許文献２の技術では、燃料ギャラリにはリターンのための燃料経路は形成されていないので、燃料分岐管内を通過して高温化した燃料が燃料タンクに戻ることはなく、燃料タンクの高温化を招くことはない。しかし燃料ギャラリは燃料通過による冷却ができないので、高温始動時などのような場合には燃料ギャラリ内に燃料蒸気が発生したまま燃料噴射弁から燃料を噴射するおそれがある。燃料蒸気が燃料噴射弁から噴射されると燃料不足が生じて始動不良、空燃比制御精度の低下、あるいは内燃機関の出力不足による性能低下が生じる。又、触媒床温制御を実行している場合には排気を十分にリッチ化できず排気系に設けた触媒が高温化して溶損を招くおそれがある。

本発明は、低負荷や低回転時での燃料タンクの高温化、及び高温始動時などでの燃料噴射量不足を招くことがない内燃機関燃料供給装置及び内燃機関燃料供給制御装置を目的とするものである。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の内燃機関燃料供給装置は、燃料タンク内又は近傍に設けられた燃料ポンプにより燃料タンク内の燃料を加圧し、メイン経路を介して内燃機関に設けられた燃料分配管に供給し、該燃料分配管に接続された燃料噴射弁から内燃機関の各吸気ポート又は各燃焼室内に燃料を噴射する内燃機関燃料供給装置であって、前記燃料分配管内の燃料を前記燃料タンクに戻す第１リターン経路と、前記燃料ポンプの近傍にて前記メイン経路から分岐し、前記メイン経路の燃料を前記燃料タンクに戻す第２リターン経路と、前記メイン経路に対する前記第２リターン経路の開放と閉塞とを切り換え可能な弁機構と、前記第１リターン経路に配置された第１プレッシャレギュレータと、前記第２リターン経路に配置され、燃料圧力を前記第１プレッシャレギュレータよりも低圧に調整する第２プレッシャレギュレータとを備えたことを特徴とする。

弁機構は、メイン経路に対して第２リターン経路の開放と閉塞とを切り換え可能としている。したがって燃料ポンプからの燃料供給量が過剰となり大量の燃料が燃料タンクに戻りやすい低負荷や低回転時には、弁機構にて第２リターン経路をメイン経路に対して開放状態とする。このことにより燃料ポンプから供給される燃料は第２リターン経路に存在する第２プレッシャレギュレータにより低圧化されて燃料分配管に供給されると共に、過剰な燃料は第２リターン経路から燃料タンクに戻すことができる。燃料圧力の低圧化により、燃料分配管の燃料は第１リターン経路の第１プレッシャレギュレータを押し開ける圧力に達しないので、燃料分配管を経由した高温の燃料が第１リターン経路から燃料タンクに戻されることはない。したがって燃料タンクが高温化することがない。

燃料分配管内の燃料に蒸気が発生するおそれがある高温始動時などの場合には、弁機構にて第２リターン経路をメイン経路に対して閉塞状態とする。このことにより燃料ポンプから供給される燃料は第１リターン経路に存在する第１プレッシャレギュレータにより高圧化されて燃料分配管に供給されると共に、過剰な燃料は第１リターン経路から燃料タンクに戻すことができる。したがって燃料分配管内の高温燃料の全体あるいは一部が、燃料タンクからの大量の燃料の供給により第１リターン経路を介して燃料タンクへと排出される。このため燃料分配管内の温度を直ちに低下できると共に、燃料蒸気を燃料タンク側へ追い出すことができるので、燃料蒸気が燃料噴射弁に供給されるのを防止できる。

このように本発明の内燃機関燃料供給装置を用いることで、上述したごとく低負荷や低回転時での燃料タンクの高温化、及び高温始動時などでの燃料噴射量不足を招くことがない。

請求項２に記載の内燃機関燃料供給装置では、請求項１において、前記メイン経路は前記燃料分配管の端部又は該端部近傍に接続され、前記第１リターン経路は前記燃料分配管に対して前記メイン経路が接続されている端部側とは反対側の端部又は該端部近傍に接続されていることを特徴とする。

メイン経路や第１リターン経路は燃料分配管の途中に接続しても、高温始動時などには燃料分配管内の燃料の一部を新たな燃料に置き換えることが可能であるので、燃料分配管の冷却効果を生じさせることができ、燃料蒸気も或程度追い出せる。しかしメイン経路と第１リターン経路とを、燃料分配管に対して、それぞれ反対側の端部又は該端部の近傍に接続する構成とすることにより、高温始動時などには燃料分配管内の燃料の全体あるいはほぼ全体を新たな燃料に置き換えることが可能である。このため燃料分配管の冷却と燃料蒸気の追い出しとが、より効果的なものとなる。

請求項３に記載の内燃機関燃料供給装置では、請求項１又は２において、内燃機関は複数の気筒配列を有し、前記燃料分配管は気筒配列毎に設けられた燃料分配管の連結体として構成されていることを特徴とする。

内燃機関が複数の気筒配列を有する場合には、このように燃料分配管を、各気筒配列の燃料分配管の連結体として、前述したごとくメイン経路及び第１リターン経路を接続しても良い。このことによっても前述したごとくの作用・効果を生じる。

請求項４に記載の内燃機関燃料供給装置では、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記弁機構は、前記第２リターン経路に設けられた開閉弁であることを特徴とする。
このように弁機構としては開閉弁を用いることが可能であることから、開閉弁の開閉操作により、燃料噴射弁における燃料噴射時の燃料圧力を容易に切り換えることができる。このことにより、上述したごとく低負荷や低回転時での燃料タンクの高温化の防止と、高温始動時などでの燃料噴射量不足の防止とを容易に実現することができる。

請求項５に記載の内燃機関燃料供給制御装置は、請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関燃料供給装置に設けられた弁機構に対する制御装置であって、内燃機関の運転状態に応じて燃料圧力領域の高低を選択し、高燃料圧力領域が選択されると前記弁機構を制御することで前記第２リターン経路を閉塞状態とし、低燃料圧力領域が選択されると前記弁機構を制御することで前記第２リターン経路を開放状態とすると共に、内燃機関の高温始動時には前記弁機構を制御することで前記第２リターン経路を閉塞状態とする弁機構制御手段を備えたことを特徴とする。

このように弁機構制御手段を構成することにより、弁機構の開閉状態を調節するのみで、前述したごとく低負荷や低回転時での燃料タンクの高温化防止と高温始動時などでの燃料噴射量不足の防止とを容易に実現する制御が可能である。尚、高燃料圧力領域では燃料分配管を経由した過剰燃料が燃料タンクに戻るが、このような高燃料圧力領域は、燃料噴射弁から燃料を大量に噴射する領域であることから実際に燃料タンクに戻る燃料量は少なく、更に燃料分配管自体も大量の燃料の流入により冷却されることから、燃料タンクの高温化のおそれはない。

請求項６に記載の内燃機関燃料供給制御装置では、請求項５において、前記高燃料圧力領域は内燃機関の運転状態が高回転状態又は高負荷状態にある場合に選択され、これ以外の内燃機関運転状態にある場合に前記低燃料圧力領域が選択されることを特徴とする。

このように高燃料圧力領域及び低燃料圧力領域が選択されることにより、低負荷や低回転時での燃料タンクの高温化防止と高温始動時などでの燃料噴射量不足の防止とを効果的に実現することができる。

［実施の形態１］
図１は、上述した発明が適用された内燃機関燃料供給装置及びその制御装置の概略構成を表すブロック図である。

燃料タンク２ 内には燃料ポンプモジュール４が配置されている。この燃料ポンプモジュール４は、リザーバカップ６、電動式フィードポンプ（燃料ポンプに相当）８、燃料フィルタ１０及び低圧プレッシャレギュレータ１２（第２プレッシャレギュレータに相当）を備えている。リザーバカップ６内にはフィードポンプ８及び燃料フィルタ１０が配置され、フィードポンプ８にて加圧された燃料は、チェック弁８ａと燃料経路８ｂを介して燃料フィルタ１０へ送られ、更にチェック弁１０ａを介して燃料供給用のメイン経路１４に送られている。メイン経路１４は、カウル１５を通過して内燃機関（ここでは車両用ガソリンエンジン：以下「エンジン」と略す）１６側の燃料分配管１８，２０に加圧燃料を供給している。エンジン１６はＶ型８気筒エンジンであり、気筒配列毎に配置された燃料分配管１８，２０の間は燃料連絡経路２２にて接続されることにより、燃料分配管１８，２０は連結体とされて一体の燃料分配管の役目を果たしている。

ここでメイン経路１４から一方の気筒配列に配置された燃料分配管１８の一端に供給された燃料は、その燃料分配管１８の他端に接続する燃料連絡経路２２を介してもう一つの気筒配列に配置された燃料分配管２０の一端に供給される。このように燃料が供給される燃料分配管１８，２０にはそれぞれ４つ、合計で８つの燃料噴射弁１８ａ〜１８ｄ，２０ａ〜２０ｄが接続されており、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と称す）２４からの信号により各気筒の吸気ポートに燃料を噴射している。

そしてこのような燃料噴射弁１８ａ〜１８ｄ，２０ａ〜２０ｄにより噴射しきれなかった過剰な燃料は、メイン経路１４が接続している連結体としての端部側とは反対側にて燃料分配管２０に接続された第１リターン経路２６により燃料タンク２に戻される。尚、第１リターン経路２６には、高圧（例えば、約４００ｋＰａ）に調圧する高圧プレッシャレギュレータ２８（第１プレッシャレギュレータに相当）が設けられており、過剰な燃料は高圧プレッシャレギュレータ２８を介して第１リターン経路２６から燃料タンク２へ戻る。

燃料ポンプモジュール４に隣接する位置にてメイン経路１４からは第２リターン経路３０が分岐して、低圧プレッシャレギュレータ１２を介して燃料を燃料タンク２内に戻している。この低圧プレッシャレギュレータ１２は高圧プレッシャレギュレータ２８よりも低圧（例えば、約２８０ｋＰａ）に調圧するものである。

第２リターン経路３０には、低圧プレッシャレギュレータ１２の上流側において燃料タンク２の外側にて電磁開閉弁３２が設けられ、ＥＣＵ２４の信号により第２リターン経路３０を開放状態にしたり閉塞状態にしたりすることが可能である。この電磁開閉弁３２は、ＥＣＵ２４からオン信号を受けることにより開放状態となり、オフ信号を受けることにより閉塞状態となる。

電磁開閉弁３２が閉塞状態である場合には、低圧プレッシャレギュレータ１２は機能しないのでメイン経路１４内の燃料圧力は低圧に調圧されることはなく、高圧プレッシャレギュレータ２８により高圧に調圧される。このため燃料噴射弁１８ａ〜１８ｄ，２０ａ〜２０ｄからは各燃料噴射タイミングにおいて高圧側での燃料噴射がなされる。電磁開閉弁３２が開放状態である場合には、高圧プレッシャレギュレータ２８に優先して低圧プレッシャレギュレータ１２によりメイン経路１４内の燃料圧力は低圧に調圧されることになる。このため燃料噴射弁１８ａ〜１８ｄ，２０ａ〜２０ｄからは各燃料噴射タイミングにおいて低圧側での燃料噴射がなされる。このようにして電磁開閉弁３２のオン・オフにより容易に燃料圧力を切り換えることができる。

ＥＣＵ２４は、エンジン１６の運転状態、例えばエンジン回転数ＮＥ、吸入空気量ＧＡ、アクセル開度ＡＣＣＰ、エンジン冷却水温ＴＨＷ、燃料圧力Ｐｆ等を、エンジン回転数センサ３４、吸入空気量センサ３６、アクセル開度センサ３８、冷却水温センサ４０、燃料圧力センサ４２などから検出している。そして、この検出結果及び予め記憶されている各種データに基づいてＥＣＵ２４は演算処理を行い、前述したごとく燃料噴射弁１８ａ〜１８ｄ，２０ａ〜２０ｄでの燃料噴射量や燃料噴射タイミングを制御する燃料噴射制御信号出力や電磁開閉弁３２の開閉制御を実行している。

次にＥＣＵ２４により実行される燃料圧力制御について説明する。図２は燃料圧力制御のフローチャートを示す。本処理は一定時間にあるいは一定クランク角回転毎に割り込みで実行される。尚、個々の処理内容に対応するフローチャート中のステップを「Ｓ〜」で表す。

本処理が開始されると、まず高温始動時か否かが判定される（Ｓ１００）。この判定は始動時において冷却水温センサ４０にて検出されているエンジン冷却水温ＴＨＷの値（油温でも良い）により、あるいはエンジン停止からの経過時間により判定される。いまだエンジン冷却水温ＴＨＷが高温状態であることを判定する基準値よりも高かったり、エンジン停止後にエンジン１６の放熱が十分であることを判定する放熱基準時間以上経過していなければ、高温始動時であるとして（Ｓ１００でyes）、電磁開閉弁３２は閉塞状態とされる（Ｓ１０２）。こうして一旦本処理を出る。

このステップＳ１０２の閉塞処理が行われることにより、メイン経路１４内の燃料に対して低圧プレッシャレギュレータ１２は機能しなくなるので、燃料分配管１８，２０に供給される燃料は、第１リターン経路２６に設けられている高圧プレッシャレギュレータ２８により調圧される。このため高温始動時には、高圧にて燃料噴射弁１８ａ〜１８ｄ，２０ａ〜２０ｄから燃料噴射がなされる。

この場合、メイン経路１４から燃料分配管１８，２０へと供給された燃料の内で燃料噴射弁１８ａ〜１８ｄ，２０ａ〜２０ｄから噴射されなかった過剰分は、燃料分配管１８，２０を通過後に高圧プレッシャレギュレータ２８及び第１リターン経路２６を介して燃料タンク２内に戻される。したがって高温始動時においては燃料分配管１８，２０内が燃料タンク２から供給される燃料により冷却される。更に停止時に高温であることにより燃料分配管１８，２０内に燃料蒸気が発生していたとしても、燃料分配管１８，２０内から第１リターン経路２６及び燃料タンク２側へと押し出すことができる。

高温始動時でない場合には（Ｓ１００でno）、次にエンジン運転状態に基づいて高燃料圧力領域か低燃料圧力領域かが選択される（Ｓ１０４）。ここで高燃料圧力領域はエンジン１６が高回転領域又は高負荷領域にある運転状態にて選択され、これ以外の運転状態では低燃料圧力領域が選択される。エンジン負荷の高低は例えば吸入空気量センサ３６にて検出されている吸入空気量ＧＡ、要求燃料噴射量（１噴射当たりの燃料体積）、あるいはアクセル開度センサ３８にて検出されているアクセル開度ＡＣＣＰの大小により決定される。尚、吸入空気量ＧＡ、要求燃料噴射量あるいはアクセル開度ＡＣＣＰの増加速度の大小を加味しても良い。

ステップＳ１０４にて低燃料圧力領域が選択された場合には、電磁開閉弁３２は開放状態とされる（Ｓ１０６）。こうして一旦本処理を出る。
このステップＳ１０６の処理が行われることにより、メイン経路１４内の燃料に対して低圧プレッシャレギュレータ１２と高圧プレッシャレギュレータ２８との両方が作用することになるが、実際には高圧プレッシャレギュレータ２８の調圧が機能する前に低圧プレッシャレギュレータ１２側が調圧してしまう。つまり低圧プレッシャレギュレータ１２側が高圧プレッシャレギュレータ２８に優先して調圧することから、燃料分配管１８，２０内の燃料圧力は低圧化する。したがって低圧にて燃料噴射弁１８ａ〜１８ｄ，２０ａ〜２０ｄから燃料噴射がなされる。

この場合に、フィードポンプ８から燃料フィルタ１０を介してメイン経路１４に供給された燃料の内で、燃料噴射弁１８ａ〜１８ｄ，２０ａ〜２０ｄから噴射されなかった過剰分は燃料分配管１８，２０側には流れない。過剰分は第２リターン経路３０、電磁開閉弁３２及び低圧プレッシャレギュレータ１２を介して燃料タンク２内に戻される。したがって低負荷や低回転時に燃料タンク２に比較的大量に戻される燃料は燃料分配管１８，２０内を通過していない。このため燃料タンク２に戻る燃料は昇温していないので燃料タンク２内を高温化させることはない。

ステップＳ１０４にて高燃料圧力領域が選択された場合には、電磁開閉弁３２は閉塞状態とされる（Ｓ１０２）。こうして一旦本処理を出る。
このステップＳ１０２の処理が行われることにより、前述したごとくメイン経路１４内の燃料に対して低圧プレッシャレギュレータ１２は機能しなくなり、高圧プレッシャレギュレータ２８により調圧される。このため高圧にて燃料噴射弁１８ａ〜１８ｄ，２０ａ〜２０ｄから燃料噴射がなされる。

この場合にも、メイン経路１４から燃料分配管１８，２０へと供給された燃料の内で燃料噴射弁１８ａ〜１８ｄ，２０ａ〜２０ｄから噴射されなかった過剰分は、燃料分配管１８，２０を通過後に高圧プレッシャレギュレータ２８及び第１リターン経路２６を介して燃料タンク２内に戻される。しかし高負荷時又は高回転時であるため実際の燃料噴射量（単位時間当たり）は大量となっており、燃料タンク２に戻される燃料量は少なく、燃料タンク２内の高温化のおそれはない。

尚、上述したごとく燃料圧力を調圧しているので、低負荷時に１噴射当たりに少量噴射となっても燃料噴射弁１８ａ〜１８ｄ，２０ａ〜２０ｄでの開弁時間を拡大化でき、高負荷時に１噴射当たりに大量噴射となっても燃料噴射弁１８ａ〜１８ｄ，２０ａ〜２０ｄでの開弁時間を短縮化できる。このため燃料噴射量のダイナミックレンジを拡大することができる。

図３は本実施の形態における制御の一例を示したタイミングチャートである。タイミングｔ０にてイグニッションスイッチがオンに操作されることでフィードポンプ８が駆動されるが、この時は高温始動時ではないとする（図２：Ｓ１００でno）。そして更にステップＳ１０４にては低燃料圧力領域が選択されるとする。このためＥＣＵ２４からのオン（ＯＮ）信号により電磁開閉弁３２は開放状態となり（Ｓ１０６）、低圧プレッシャレギュレータ１２により燃料圧力は低圧に維持される（ｔ０〜ｔ１）。

その後、エンジン１６の運転開始を経て、ステップＳ１０４にてエンジン運転状態により高燃料圧力領域が選択されるとする（ｔ１）。したがってＥＣＵ２４からのオフ（ＯＦＦ）信号により電磁開閉弁３２は閉塞状態となり（Ｓ１０２）、高圧プレッシャレギュレータ２８により燃料圧力は高圧に維持される（ｔ１〜ｔ２）。

更に燃料カット（ｔ２〜ｔ３）を含むエンジン運転状態により、ステップＳ１０４にて低燃料圧力領域が選択されると（ｔ２）、電磁開閉弁３２は開放状態となり（Ｓ１０６）、低圧プレッシャレギュレータ１２により燃料圧力は低圧に維持される（ｔ２〜ｔ４）。そして一旦エンジン１６が停止した直後のタイミングｔ４にて高温始動が行われると（図２：Ｓ１００でyes）、一時的に電磁開閉弁３２は閉塞されて（Ｓ１０２）、燃料圧力は高くされる（ｔ４〜ｔ５）。高温始動終了後に（Ｓ１００でno）、エンジン運転状態に応じて、低燃料圧力領域が選択され（ｔ５〜ｔ６）、更にその後、高燃料圧力領域が選択されている（ｔ６〜）。

上述した構成において、請求項との関係は、図２に示した構成の内で、ＥＣＵ２４と各センサ３４〜４２とを除いた構成が内燃機関燃料供給装置に相当する。ＥＣＵ２４が内燃機関燃料供給制御装置に相当し、ＥＣＵ２４が実行する燃料圧力制御処理（図２）が弁機構制御手段としての処理に相当する。

以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．本実施の形態の内燃機関燃料供給装置は、第１リターン経路２６がメイン経路１４からの燃料供給側とは反対端にて燃料分配管１８，２０の連結体に接続し、フィードポンプ８の近傍において第２リターン経路３０がメイン経路１４から分岐して、それぞれ燃料タンク２に燃料を戻している。そしてこのような構成の第２リターン経路３０に電磁開閉弁３２が存在することにより、メイン経路１４に対して第２リターン経路３０の開放と閉塞とを切り換え可能としている。

したがってフィードポンプ８からの燃料供給量が過剰となり大量の燃料が燃料タンク２に戻りやすい低負荷時や低回転時には、電磁開閉弁３２にて第２リターン経路３０をメイン経路１４に対して開放状態にできる。このようにすることによりフィードポンプ８から供給される燃料は第２リターン経路３０に存在する低圧プレッシャレギュレータ１２により低圧化されて燃料分配管１８，２０に供給される。これと共に、過剰な燃料は第２リターン経路３０から低圧プレッシャレギュレータ１２を介して燃料タンク２に戻すことができる。低圧プレッシャレギュレータ１２にて調圧されて燃料圧力が低圧化することで、燃料分配管１８，２０内の燃料は第１リターン経路２６の高圧プレッシャレギュレータ２８を押し開ける圧力に達しないので、燃料分配管１８，２０から高温の燃料が第１リターン経路２６を介して燃料タンク２に戻されることはない。したがって燃料タンク２が高温化することがない。

燃料分配管１８，２０内の燃料に蒸気が発生するおそれがある高温始動時などの場合には、電磁開閉弁３２にて第２リターン経路３０をメイン経路１４に対して閉塞状態とする。このことによりフィードポンプ８から供給される燃料は第１リターン経路２６に存在する高圧プレッシャレギュレータ２８により高圧化されて燃料分配管１８，２０に供給される。これと共に、過剰な燃料は第１リターン経路２６から燃料タンク２に戻すことができる。したがって燃料分配管１８，２０内の燃料の全体あるいはほぼ全体が、燃料タンク２からの大量の燃料の供給により燃料分配管１８，２０から第１リターン経路２６を介して燃料タンク２へと排出される。このため燃料分配管１８，２０内の温度を直ちに低下できると共に、燃料蒸気を燃料タンク２側へ追い出すことができるので、燃料蒸気が燃料噴射弁１８ａ〜１８ｄ，２０ａ〜２０ｄに供給されるのを防止できる。したがって燃料噴射量不足による高温始動性の悪化などが防止できる。

このように本実施の形態の内燃機関燃料供給装置を用いることで、低負荷時での燃料タンク２の高温化、及び高温始動時などでの燃料噴射量不足を招くことがない。
（ロ）．（イ）に述べた効果を、ＥＣＵ２４が燃料圧力制御処理（図２）を実行することにより電磁開閉弁３２を開閉制御することのみで実現している。このことにより、低負荷時での燃料タンク２の高温化防止と高温始動時での燃料噴射量不足の防止とを容易に実現することができる。

［その他の実施の形態］
（ａ）．前記実施の形態においては、吸気ポートへ燃料を噴射したが、エンジンの燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射タイプの内燃機関に対しても適用できる。

（ｂ）．前記実施の形態においては、フィードポンプは燃料タンク内に配置されていたが、燃料タンク外であって燃料タンク近傍に配置される構成でも良い。
（ｃ）．前記実施の形態においては、第２リターン経路には上流側に電磁開閉弁が、下流側に低圧プレッシャレギュレータが設けられていたが、これとは逆に、第２リターン経路には上流側に低圧プレッシャレギュレータを、下流側に電磁開閉弁を配置しても良い。

（ｄ）．前記実施の形態においては、メイン経路は、２つの燃料分配管（１８，２０）の連結体の一端に接続し、これとは反対側の端部に第１リターン経路が接続していたが、メイン経路も第１リターン経路も、この連結体の中央寄りに接続する構成でも良い。すなわち高温始動時などに第１リターン経路にて過剰燃料を燃料タンクに戻す場合に２つの燃料分配管内が燃料蒸気による燃料噴射量不足とならない程度に、部分的に燃料が入れ替わる構成でも良い。

（ｅ）．前記実施の形態では、Ｖ型８気筒エンジンであったが、これ以外のエンジンでも良く、直列のエンジンで１本の燃料分配管が設けられたものでも良い。

実施の形態１の内燃機関燃料供給装置及び内燃機関燃料供給制御装置のブロック図。 実施の形態１のＥＣＵが実行する燃料圧力制御処理のフローチャート。 実施の形態１の制御の一例を示すタイミングチャート。

符号の説明

２…燃料タンク、４…燃料ポンプモジュール、６…リザーバカップ、８…フィードポンプ、８ａ…チェック弁、８ｂ…燃料経路、１０…燃料フィルタ、１０ａ…チェック弁、１２…低圧プレッシャレギュレータ、１４…メイン経路、１５…カウル、１６…エンジン、１８…燃料分配管、１８ａ〜１８ｄ…燃料噴射弁、２０…燃料分配管、２０ａ〜２０ｄ…燃料噴射弁、２２…燃料連絡経路、２４…ＥＣＵ、２６…第１リターン経路、２８…高圧プレッシャレギュレータ、３０…第２リターン経路、３２…電磁開閉弁、３４…エンジン回転数センサ、３６…吸入空気量センサ、３８…アクセル開度センサ、４０…冷却水温センサ、４２…燃料圧力センサ。

Claims (6)

1. 燃料タンク内又は近傍に設けられた燃料ポンプにより燃料タンク内の燃料を加圧し、メイン経路を介して内燃機関に設けられた燃料分配管に供給し、該燃料分配管に接続された燃料噴射弁から内燃機関の各吸気ポート又は各燃焼室内に燃料を噴射する内燃機関燃料供給装置であって、
   前記燃料分配管内の燃料を前記燃料タンクに戻す第１リターン経路と、
   前記燃料ポンプの近傍にて前記メイン経路から分岐し、前記メイン経路の燃料を前記燃料タンクに戻す第２リターン経路と、
   前記メイン経路に対する前記第２リターン経路の開放と閉塞とを切り換え可能な弁機構と、
   前記第１リターン経路に配置された第１プレッシャレギュレータと、
   前記第２リターン経路に配置され、燃料圧力を前記第１プレッシャレギュレータよりも低圧に調整する第２プレッシャレギュレータと、
   を備えたことを特徴とする内燃機関燃料供給装置。
2. 請求項１において、前記メイン経路は前記燃料分配管の端部又は該端部近傍に接続され、前記第１リターン経路は前記燃料分配管に対して前記メイン経路が接続されている端部側とは反対側の端部又は該端部近傍に接続されていることを特徴とする内燃機関燃料供給装置。
3. 請求項１又は２において、内燃機関は複数の気筒配列を有し、前記燃料分配管は気筒配列毎に設けられた燃料分配管の連結体として構成されていることを特徴とする内燃機関燃料供給装置。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、前記弁機構は、前記第２リターン経路に設けられた開閉弁であることを特徴とする内燃機関燃料供給装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関燃料供給装置に設けられた弁機構に対する制御装置であって、
   内燃機関の運転状態に応じて燃料圧力領域の高低を選択し、高燃料圧力領域が選択されると前記弁機構を制御することで前記第２リターン経路を閉塞状態とし、低燃料圧力領域が選択されると前記弁機構を制御することで前記第２リターン経路を開放状態とすると共に、内燃機関の高温始動時には前記弁機構を制御することで前記第２リターン経路を閉塞状態とする弁機構制御手段を備えたことを特徴とする内燃機関燃料供給制御装置。
6. 請求項５において、前記高燃料圧力領域は内燃機関の運転状態が高回転状態又は高負荷状態にある場合に選択され、これ以外の内燃機関運転状態にある場合に前記低燃料圧力領域が選択されることを特徴とする内燃機関燃料供給制御装置。

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