JP2009203969A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、燃料ポンプにおけるポンプ流路内の適正位置の圧力を調圧機構の背圧室に導けるようにし、燃料ポンプの効率を低下させずに調圧機構の調圧精度を向上させ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、圧力伝達手段１３，１３ａ，１３ｂにより燃料ポンプ３０のポンプ流路に接続された背圧室４２３と、タンク外燃料供給管７と連通している調圧室４２２とを備え、背圧室４２３の燃料圧力に応じて調圧室４２２の燃料圧力、及びタンク外燃料供給管７の燃料圧力を調節する構成であり、圧力伝達手段１３，１３ａ，１３ｂは、ポンプ流路に沿って複数ヶ所に設けられた圧力取出部と、背圧室４２３内の圧力変動を抑えるように、複数の圧力取出部を切替え可能に構成された切替え機構１３０とを備えている。
【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に関する。

上記した燃料供給装置に関する技術が特許文献１に記載されている。
特許文献１に記載の燃料供給装置１００は、図１３に示すように、燃料タンク１０１内に設置された燃料ポンプ１０２と、燃料ポンプ１０２から吐出される燃料圧力を調節する調圧機構１１０とを備えており、その調圧機構１１０により圧力調節された燃料をタンク外燃料供給管１０４によってエンジンのインジェクタ（図示省略）に供給できるように構成されている。
燃料ポンプ１０２は、図１４（Ａ）に示すように、平面円弧状に形成されたポンプ流路１０２ｔを備えており、そのポンプ流路１０２ｔの上流端に燃料吸入口１０２ｅ、下流端に燃料吐出口１０２ｐが形成されている。また、燃料ポンプ１０２は、前記ポンプ流路１０２ｔと同軸に配置された回転円状のインペラ（図示省略）を備えており、そのインペラの外周縁に燃料圧送用の羽根（図示省略）が円周方向に均等な間隔で形成されている。これにより、燃料ポンプ１０２が駆動されているときのポンプ流路１０２ｔ内の圧力は、図１４（Ｂ）に示すように、燃料吐出口１０２ｐに近づくにつれて、即ち、下流側で大きくなる。
前記調圧機構１１０は、図１３に示すように、背圧室１１３と調圧室１１５とを備えており、前記背圧室１１３が圧力伝達通路１１２によりポンプ流路１０２ｔの途中位置に接続されている。また、調圧室１１５は連通管１１６によりタンク外燃料供給管１０４に接続されている。そして、調圧機構１１０は、背圧室１１３の燃料圧力に応じて調圧室１１５の燃料圧力、及びその調圧室１１５と連通するタンク外燃料供給管１０４の燃料圧力を調節できるように構成されている。

特開２００７−２１８２２２号

しかし、燃料ポンプ１０２の始動時には、図１４（Ｂ）に示すように、ポンプ流路１０２ｔ内の燃料圧力が定常状態の圧力まで上昇するのに時間が掛かるため、調圧機構１１０の背圧室１１３の圧力上昇も遅くなる。この結果、調圧室１１５及びタンク外燃料供給管１０４の燃料圧力の上昇が遅くなるという問題がある。
また、高温時にポンプ流路１０２ｔ内に燃料のベーパが発生すると、図１５（Ｂ）の特性IIに示すように、常温時にベーパが発生しないときの特性（特性I）と比較してポンプ流路１０２ｔの同じ位置（例えば、位置Ａ）の圧力が低くなる。このため、ベーパ発生時でも、調圧機構１１０の背圧室１１３の圧力が設定圧力Ｐｓより低下しないようにするためには、例えば、図１５（Ａ）に示す位置Ａより下流側の位置Ｂの圧力を背圧室１１３に導く必要がある。しかし、ポンプ流路１０２ｔの位置Ｂの圧力は、図１５（Ｂ）に示すように、常温時（ベーパが発生しないとき）には設定圧力Ｐｓより大幅に上昇するため、位置Ｂの圧力を背圧室１１３に導く場合には前記背圧室１１３にリリーフ弁等を設ける必要がある。即ち、前記常温時には、背圧室１１３内の燃料をリリーフ弁で逃がすようになるため、流量ロスが発生して燃料ポンプ１０２の効率が低下する。

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、燃料ポンプにおけるポンプ流路内の適正位置の燃料圧力を調圧機構の背圧室に導けるようにし、燃料ポンプの効率を低下させずに調圧機構の調圧精度を向上させることである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
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、圧力伝達手段により前記燃料ポンプのポンプ流路に接続された背圧室と、前記タンク外燃料供給管と連通している調圧室とを備え、前記背圧室の燃料圧力に応じて前記調圧室の燃料圧力、及び前記タンク外燃料供給管の燃料圧力を調節する構成であり、前記圧力伝達手段は、前記ポンプ流路に沿って複数ヶ所に設けられた圧力取出部と、前記背圧室内の圧力変動を抑えるように、前記複数の圧力取出部を切替え可能に構成された切替え機構とを備えていることを特徴とする。

本発明によると、圧力伝達手段の圧力取出部は、ポンプ流路に沿って複数ヶ所に設けられている。また、圧力伝達手段の切替え機構は、背圧室内の圧力変動を抑えるように複数の圧力取出部を切替え可能に構成されている。
このため、例えば、高温時にベーパが発生してポンプ流路内の燃料圧力が低下した場合には、切替え機構が圧力取出部を下流側（吐出口側）の圧力取出部に切替えることで、調圧機構の背圧室の圧力低下を抑えることができる。また、高温から常温まで温度が低下して、ポンプ流路内の燃料圧力が通常状態まで上昇した場合には、切替え機構が圧力取出部を上流側（吸入口側）の圧力取出部に切替えることで、調圧機構の背圧室の圧力上昇を抑えることができる。
このように、ポンプ流路内の燃料圧力が変動しても、ポンプ流路内の適正位置の燃料圧力を調圧機構の背圧室に導くことで背圧室の圧力変動を抑えられるため、調圧機構の調圧精度が向上する。さらに、背圧室の圧力上昇を抑えるためのリリーフ弁等が不要であるため、流量ロスが発生せず、燃料ポンプの効率が低下しない。

請求項２の発明によると、切替え機構は、燃料温度が所定温度よりも上昇したときに、圧力取出部を下流側の圧力取出部に切替えることを特徴とする。
即ち、高温時にベーパが発生してポンプ流路内の圧力が低下した場合に、ポンプ流路内で比較的高圧となる下流側（吐出口側）の燃料圧力を調圧機構の背圧室に導けるため、前記背圧室の圧力低下を抑えることができる。

請求項３の発明によると、切替え機構は、各々の圧力取出部に設けられたバルブであり、上流側の圧力取出部に設けられた第１バルブは、その第１バルブに加わる燃料圧力が第１設定圧力よりも低下したときに閉弁する構成で、下流側の圧力取出部に設けられた第２バルブは、その第２バルブに加わる燃料圧力が第2設定圧力よりも上昇したときに閉弁する構成であり、前記第１バルブに加わる燃料圧力が第１設定圧力以上であるときに、前記第２バルブに加わる燃料圧力が第２設定圧力よりも上昇し、前記第１バルブに加わる燃料圧力が第１設定圧力よりも低いときに、前記第２バルブに加わる燃料圧力が第２設定圧力以下となるように、前記第１設定圧力、第２設定圧力が設定されていることを特徴とする。

本発明によると、ポンプ流路内の燃料圧力が低下し、上流側の圧力取出部の第１バルブに加わる燃料圧力が第１設定圧力よりも低くなると前記第１バルブが閉じられ、下流側の圧力取出部の第２バルブが開かれる。これにより、ポンプ流路内において比較的高圧となる下流側の圧力取出部の燃料圧力が調圧機構の背圧室に導かれる。
また、ポンプ流路内の燃料圧力が上昇し、上流側の圧力取出部の第１バルブに加わる燃料圧力が第１設定圧力以上になると前記第１バルブが開かれ、下流側の圧力取出部の第２バルブが閉じられる。これにより、ポンプ流路内において比較的低圧となる上流側の圧力取出部の燃料圧力が調圧機構の背圧室に導かれる。

請求項４の発明によると、第１設定圧力は、調圧機構の背圧室の設定圧力以上に設定されており、第２設定圧力は、前記第１設定圧力よりも所定圧力だけ大きな値に設定されていることを特徴とする。
このため、調圧機構の背圧室内の燃料圧力は、設定圧力＋所定圧力の範囲内で調整される。
請求項５の発明によると、切替え機構は、燃料ポンプの始動時に、下流側に位置する圧力取出部を調圧機構の背圧室に連通させることを特徴とする。
このため、燃料ポンプの始動時においてポンプ流路内の燃料圧力が低いときでも、調圧機構の背圧室内の燃料圧力を比較的高圧に保持でき、調圧室及びタンク外燃料供給管の燃料圧力を速やかに上昇させることができる。

本発明によると、燃料ポンプにおけるポンプ流路内の適正位置の燃料圧力を調圧機構の背圧室に導けるため、燃料ポンプの効率を低下させずに調圧機構の調圧精度を向上させることができる。

［実施形態１］
以下、図１から図５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は燃料ポンプの模式平断面図、図３は燃料供給装置の調圧機構（調圧弁）を表す縦断面図等である。図４、図５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＞
本実施形態に係る燃料供給装置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、調圧機構４０及びジェットポンプ２５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あり、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は、図２に示すように、平面円弧状のポンプ流路３２ｔを備えており、そのポンプ流路３２ｔの上流端に燃料吸引口３２ｅ、下流端に燃料吐出口３２ｐが形成されている。また、ポンプ部３２には、前記ポンプ流路３２ｔと同軸に配置された回転円板状のインペラ（図示省略）が設けられており、そのインペラの外周縁にポンプ流路３２ｔ内の燃料を圧送する羽根が円周方向に等間隔で形成されている。ここで、前記ポンプ部３２には、燃料吸引口３２ｅの外側に吸入フィルタ３６が取付けられている。これにより、吸入フィルタ３６を介して燃料吸入口３２ｅからリザーバカップ２０内の燃料をポンプ部３２内に吸入することができる。

前記燃料吸引口３２ｅからポンプ部３２内に吸入された燃料は前記インペラの回転によりポンプ流路３２ｔ内で加圧され、下流端の燃料吐出口３２ｐからモータ部３４内に吐出される。また、ポンプ部３２のポンプ流路３２ｔには、燃料吸引口３２ｅから約θ1回転した位置に第１圧力取出部３２１が設けられており、その第１圧力取出部３２１から下流側（燃料吐出口３２ｐ側）に約θ２回転した位置に第２圧力取出部３２２が設けられている。ここで、ポンプ流路３２ｔ内の燃料圧力は、図１４（Ｂ）に示すように、燃料吐出口３２ｐに近づくにつれて大きくなるため、第２圧力取出部３２２の燃料圧力は第１圧力取出部３２１の燃料圧力よりも所定圧力だけ大きくなる。
ポンプ部３２の燃料吐出口３２ｐ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、モータ部３４の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。

＜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、連通路１１と、圧力伝達通路１３と、第１戻り通路１２と、第２戻り通路１４、及び流量制御弁４７とから構成されている。
調圧弁４２は、図３（Ａ）に示すように、上側ケース５１と下側ケース５２とからなる弁ケース５３を備えている。上側ケース５１は、天井部５１ｕと筒部５１ｔとを備えており、前記筒部５１ｔの下端の開口周縁にフランジ部５１ｆが形成されている。そして、上側ケース５１の天井部５１ｕと筒部５１ｔとにそれぞれ燃料通路５１ｈが形成されている。下側ケース５２は、上から順番に同軸に形成された大径部５２ｒ、中径部５２ｍ、小径部５２ｓを備えており、大径部５２ｒの上端の開口周縁にフランジ部５２ｆが形成されている。また、下側ケース５２の大径部５２ｒと中径部５２ｍとの境界にはリング段差部５２ｄが形成されており、そのリング状段差部５２ｄに燃料流入路５２ｈが形成されている。また、下側ケース５２の小径部５２ｓの先端には、中央に燃料排出口５２ｐが形成されている。
上側ケース５１と下側ケース５２とは、互いのフランジ部５１ｆ，５２ｆの間にダイヤフラム４２１の周縁部が挟まれた状態で固定されている。これにより、前記弁ケース５３の内部には、ダイヤフラム４２１によって仕切られた背圧室４２３と調圧室４２２とが形成される。

ダイヤフラム４２１の中心にはバルブ本体５７が取付けられている。バルブ本体５７は、後記する流体排出管６０の中央流路６２を調圧室４２２内で開閉する部材であり、ダイヤフラム４２１が背圧室４２３と調圧室４２２との差圧により変形する際に、そのダイヤフラム４２１と共に軸方向（図３の上下方向）に変位できるように構成されている。バルブ本体５７の先端（図３において下端）には、流体排出管６０の上端に形成されたバルブシート６３に対し、接離可能な円板状の弁体５７ｖが設けられている。
前記流体排出管６０は、直管状に形成されており、下側ケース５２の中径部５２ｍ内に圧入固定されている。これにより、流体排出管６０の内部軸方向に形成された中央流路６２は下側ケース５２の中径部５２ｍの内部空間、小径部５２ｓの内部空間を介して燃料排出口５２ｐと連通するようになる。
また、調圧弁４２の背圧室４２３内には、バルブ本体５７が流体排出管６０の中央流路６２を閉鎖する方向にそのバルブ本体５７を押圧するコイルバネ５９がダイヤフラム４２１と同軸状態で収納されている。

図１に示すように、調圧弁４２の背圧室４２３は、上側ケース５１の燃料通路５１ｈを介して圧力伝達通路１３と第２戻り通路１４とが接続されている。圧力伝達通路１３は、燃料ポンプ３０のポンプ流路３２ｔの燃料圧力を調圧弁４２の背圧室４２３まで導く通路であり、第２戻り通路１４は前記背圧室４２３内の燃料をジェットポンプ２５（後記する）まで戻す通路である。第２戻り通路１４には、第２戻り通路１４の流路面積を調整する流量制御弁４７が設けられており、その流量制御弁４７がＥＣＵからの信号に基づいて動作するように構成されている。
また、調圧弁４２の調圧室４２２は、下側ケース５２の燃料流入路５２ｈを介して連通路１１、及びタンク外燃料供給管７と連通している。さらに、調圧弁４２の調圧室４２２内の燃料は、バルブ本体５７、流体排出管６０等を介して第１戻り通路１２に放出できるように構成されている。
上記構成により、流量制御弁４７がＥＣＵからの信号により開方向に動作すると、背圧室４２３からの燃料Ｆの流出量が増加することで背圧室４２３内の燃料圧力が低下し、調圧弁４２の調圧室４２２内の燃料圧力はコイルバネ５９に起因する燃料圧力（低圧）に調整される。逆に、流量制御弁４７がＥＣＵからの信号により閉方向に動作すると、第２戻り通路１４が絞られて背圧室４２３内の圧力が上昇し、調圧室４２２内の燃料圧力は背圧室４２３内の燃料圧力に対応した圧力（高圧）に調整される。

＜圧力伝達通路１３等について＞
圧力伝達通路１３は、図１、図２に示すように、燃料ポンプ３０のポンプ流路３２ｔにおける第１圧力取出部３２１、第２圧力取出部３２２の燃料圧力を調圧弁４２の背圧室４２３まで導く通路であり、第１分岐通路１３ａと、第２分岐通路１３ｂと、電磁弁１３０と、主通路１３ｍと、逃がし通路１３ｘとから構成されている。第１分岐通路１３ａは、図２に示すように、先端側がポンプ流路３２ｔの第１圧力取出部３２１に接続されており、基端部側が電磁弁１３０の第１入力ポート１３１に接続されている。第２分岐通路１３ｂは、先端側がポンプ流路３２ｔの第２圧力取出部３２２に接続されており、基端部側が電磁弁１３０の第２入力ポート１３２に接続されている。主通路１３ｍは、図２に示すように、先端側が電磁弁１３０の出力ポート１３３に接続されており、基端部側が、図１に示すように、調圧弁４２の背圧室４２３に接続されている。
前記電磁弁１３０は、第１圧力取出部３２１と第２圧力取出部３２２とを切替えるための弁であり、後記するように、ＥＣＵからの信号に基づいて動作する。
また、図１に示すように、主通路１３ｍの途中位置には、逃がし通路１３ｘが接続されており、その逃がし通路１３ｘの先端が絞り部１３ｙを介してリザーバカップ２０内で開放されている。これにより、ポンプ流路３２ｔ内で発生したベーパが第１圧力取出部３２１、第２圧力取出部３２２等を介して逃がし通路１３ｘからリザーバカップ２０内に放出される。

前記ＥＣＵは、燃料Ｆの温度測定用のセンサ１４０（以下、温度センサ１４０という）から信号に基づいて、前記電磁弁１３０を動作させるように構成されている。ここで、温度センサ１４０は、燃料Ｆの温度がポンプ流路３２ｔ内でベーパが発生し易い温度（以下、ベーパ発生温度という）に到達したか否かを判定するためのセンサであり、リザーバカップ２０内において燃料ポンプ３０の近傍に設置されている。
即ち、ＥＣＵは、燃料Ｆの温度がベーパ発生温度よりも上昇したときに、第２圧力取出部３２２が主通路１３ｍ、調圧弁４２の背圧室４２３と連通するように電磁弁１３０を動作させる。これにより、ポンプ流路３２ｔ内の燃料圧力がベーパの発生により低下した場合でも、そのポンプ流路３２ｔ内で比較的高圧となる第２圧力取出部３２２の燃料圧力が調圧弁４２の背圧室４２３に導かれる。
また、ＥＣＵは、燃料Ｆの温度が前記ベーパ発生温度より低いときに、第１圧力取出部３２１が主通路１３ｍ、調圧弁４２の背圧室４２３と連通するように電磁弁１３０を動作させる。これにより、ポンプ流路３２ｔ内の燃料圧力が通常の状態（ベーパにより低下していない場合）には、そのポンプ流路３２ｔ内で比較的低圧となる第１圧力取出部３２１の燃料圧力が調圧弁４２の背圧室４２３に導かれる。
さらに、ＥＣＵは、燃料ポンプ３０の始動時には、燃料温度にかかわらず一定時間だけ、第２圧力取出部３２２が主通路１３ｍ、調圧弁４２の背圧室４２３と連通するように電磁弁１３０を動作させる。
このように、上記したポンプ流路３２ｔの第１圧力取出部３２１、第２圧力取出部３２２と、圧力伝達通路１３と、電磁弁１３０と、ＥＣＵ及び温度センサ１４０が本発明の圧力伝達手段に相当し、電磁弁１３０、ＥＣＵ及び温度センサ１４０が圧力伝達手段における切替え機構に相当する。

＜ジェットポンプ２５について＞
ジェットポンプ２５は、調圧機構４０の第２戻り通路１４から流出する燃料Ｆの流れを利用して燃料タンクＴ内の燃料Ｆ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。そして、調圧機構４０の第２戻り通路１４により供給された燃料Ｆがノズル部２５ｍから放出されることで、燃料タンクＴ内の燃料Ｆがリザーバカップ２０内に流入するようになる。

＜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。
先ず、燃料ポンプ３０の始動時には、ＥＣＵからの信号で調圧機構４０の流量制御弁４７が閉方向に動作して第２戻り通路１４が絞られる。また、ＥＣＵからの信号で電磁弁１３０が動作し、圧力伝達通路１３の第２分岐通路１３ｂが主通路１３ｍと連通する。これにより、ポンプ流路３２ｔ内で比較的高圧となる第２圧力取出部３２２の燃料圧力が調圧弁４２の背圧室４２３に導かれる。そして、調圧弁４２の働きで、前記背圧室４２３内の圧力に対応して調圧室４２２、連通路１１及びタンク外燃料供給管７内の燃料圧力が調整される。
即ち、燃料ポンプ３０の始動時のように、ポンプ流路３２ｔ内の燃料圧力が定常時と比べて低いときでも、比較的高い燃料圧力を調圧弁４２の背圧室４２３に導くことができるため、エンジンに圧送する燃料圧力（タンク外燃料供給管７内の燃料圧力）を速やかに上昇させることができる。

そして、燃料ポンプ３０の始動後、予め決められた時間が経過し、ポンプ流路３２ｔ内の燃料圧力が通常の圧力まで上昇すると（定常状態）、電磁弁１３０はＥＣＵからの信号により圧力伝達通路１３の第１分岐通路１３ａを主通路１３ｍに連通させる方向に動作する。これにより、ポンプ流路３２ｔ内で比較的低圧となる第１圧力取出部３２１の燃料圧力が調圧弁４２の背圧室４２３に導かれる。このため、調圧弁４２の背圧室４２３の燃料圧力が設定圧力Ｐｓよりも上昇しすぎることがない。
このように、エンジンを始動させる際には、調圧弁４２の調圧室４２２の燃料圧力（エンジンに圧送する燃料圧力）は背圧室４２３の燃料圧力に応じた圧力（高圧）に調整される。
そして、エンジンの始動後、エンジンの回転が安定した後は、ＥＣＵからの信号で調圧機構４０の流量制御弁４７が開方向に動作して第２戻り通路１４が開かれる。これにより、調圧弁４２の背圧室４２３内の燃料圧力が低下し、調圧室４２２内の燃料圧力はコイルバネ５９に起因する圧力に調整される。即ち、エンジンに圧送する燃料圧力は低圧に調整される。

エンジンの始動後、燃料タンクＴ内の燃料Ｆの温度がベーパ発生可能な第１温度まで上昇すると、ＥＣＵからの信号で調圧機構４０の流量制御弁４７が閉方向に動作し、第２戻り通路１４が絞られる。これにより、エンジンに圧送する燃料圧力は、前述のように、調圧弁４２により高圧に調整される。さらに、燃料Ｆの温度が高圧時のベーパ発生温度（第２温度＞第１温度）よりも上昇すると、ＥＣＵは、第２圧力取出部３２２が主通路１３ｍと連通するように電磁弁１３０を動作させる。これにより、燃料ポンプ３０のポンプ流路３２ｔ内の圧力がベーパ発生により低下した場合でも、ポンプ流路３２ｔ内で比較的高圧となる第２圧力取出部３２２の燃料圧力を調圧弁４２の背圧室４２３に導くことができる。
また、燃料Ｆの温度がベーパ発生温度（第２温度）より低下すると、ＥＣＵは第１圧力取出部３２１が主通路１３ｍと連通するように電磁弁１３０を動作させる。即ち、ポンプ流路３２ｔ内のベーパ発生が治まり、燃料圧力が上昇した場合には、ポンプ流路３２ｔ内で比較的低圧となる第１圧力取出部３２１の燃料圧力が調圧弁４２の背圧室４２３に導かれる。このため、調圧弁４２の背圧室４２３の燃料圧力が設定圧力Ｐｓより上昇しすぎることがない。

＜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、圧力伝達通路１３の第１圧力取出部３２１、第２圧力取出部３２２は、ポンプ流路３２ｔに沿って設けられている。また、ＥＣＵ、電磁弁１３０等は、調圧弁４２の背圧室４２３内の圧力変動を抑えるように第１圧力取出部３２１、第２圧力取出部３２２を切替えできるように構成されている。
このため、例えば、高温時にベーパが発生してポンプ流路３２ｔ内の圧力が低下した場合には、ＥＣＵ、電磁弁１３０等が圧力取出部を下流側（吐出口側）の第２圧力取出部３２２に切替えることで、調圧弁４２の背圧室４２３の圧力低下を抑えることができる。また、高温から常温まで温度が低下して、ポンプ流路３２ｔ内の圧力が通常状態まで上昇した場合には、ＥＣＵ、電磁弁１３０等が圧力取出部を上流側（吸入口側）の第１圧力取出部３２１に切替えることで、調圧弁４２の背圧室４２３の圧力上昇を抑えることができる。
このように、ポンプ流路３２ｔ内の燃料圧力が変動しても、ポンプ流路３２ｔ内の適正位置の燃料圧力を調圧弁４２の背圧室４２３に導くことで背圧室４２３の圧力変動を抑えられるため、調圧機構４０の調圧精度が向上する。さらに、背圧室４２３の圧力上昇を抑えるためのリリーフ弁等が不要であるため、流量ロスが発生せず、燃料ポンプの効率が低下しない。

＜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１に示すように、第２戻り通路１４に流量制御弁４７を設け、調圧弁４２の背圧室４２３からの燃料Ｆの流出量を調節して、エンジンに圧送する燃料圧力を高圧、あるいは低圧に切替える例を示した。しかし、図４に示すように、圧力伝達通路１３に流量制御弁４７、第２戻り通路１４に絞り４８を設け、調圧弁４２の背圧室４２３に流入する燃料Ｆの流量を調節することで、エンジンに圧送する燃料圧力を高圧、あるいは低圧に切替えることも可能である。また、図５に示すように、第２戻り通路１４に流量制御弁４７、圧力伝達通路１３の主通路１３ｍに絞り４８を設け、逃がし通路１３ｘをジェットポンプ２５に接続する構成でも可能である。この場合、調圧弁４２の背圧室４２３の燃料圧力が予め決められた圧力よりも上昇しないように、背圧室４２３、あるいは背圧室４２３と連通する第２戻り通路１４にリリーフ弁４９を設けることも可能である。なお、図５に示すように、ジェットポンプ２５を備える燃料入口２２の他に、逆止弁２９を備える燃料流入口２２ｅを設けても良い。

＜実施形態２＞
以下、図６から図１２に基づいて本発明の実施形態２に係る燃料供給装置７０の説明を行なう。本実施形態の燃料供給装置７０は、実施形態１の燃料供給装置１０において圧力伝達通路１３の第１分岐通路１３ａと第２分岐通路１３ｂとを切替える機構を変更したものであり、その他の構成については実施形態１の燃料供給装置１０と同様である。このため、本実施形態の燃料供給装置７０において、実施形態１の燃料供給装置１０と同一の部材については同一の符号を付して説明を省略する。

＜燃料供給装置７０の構成について＞
本実施形態に係る燃料供給装置７０では、図７に示すように、圧力伝達通路１３の第１分岐通路１３ａと第２分岐通路１３ｂとには、それぞれ第１バルブ８１と第２バルブ８２とが取付けられている。
第１バルブ８１は、弁座８５と、弁体８６と、バネ８７とを備えており、そのバネ８７が流路を塞ぐ方向、即ち、前記弁体８６を弁座８５に押付ける方向に付勢されている。そして、燃料圧力が弁体８６に対して流路を開く方向に加わるように構成されている。このため、弁体８６に対する燃料Ｆの押圧力がバネ８７の力よりも大きくなると、前記弁体８６がバネ８７の力に抗して弁座８５から離れ、第１バルブ８１の流路が開かれる。即ち、ポンプ流路３２ｔにおける第１圧力取出部３２１、第１分岐通路１３ａの燃料圧力がバネ８７の力に起因する第１設定圧力ＰＡよりも大きくなると、第１バルブ８１が開かれて第１分岐通路１３ａと主通路１３ｍとが連通する。第１バルブ８１は、図８（Ｂ）に示すように、例えば、第１設定圧力ＰＡ＝150ｋＰａに設定されており、150ｋＰａ以上の燃料圧力が加わったときに流路を開くように構成されている。このため、ポンプ流路３２ｔの第１圧力取出部３２１の燃料圧力が150ｋＰａよりも低下すると、第１バルブ８１はバネ８７の力で閉じられる。

第２バルブ８２は、図７に示すように、弁座８５と、弁体８６と、バネ８９とを備えており、そのバネ８９が前記弁体８６を弁座８５から離す方向、即ち、流路を開く方向に付勢されている。そして、燃料圧力が弁体８６に対して流路を閉じる方向に加わるように構成されている。このため、弁体８６に対する燃料Ｆの押圧力がバネ８９の力よりも小さくなると、前記弁体８６がバネ８９の力により弁座８５から離れ、第２バルブ８１の流路が開かれる。即ち、ポンプ流路３２ｔの第２圧力取出部３２２、第２分岐通路１３ｂにおける燃料圧力がバネ８９の力に起因する第２設定圧力ＰＢよりも小さくなると、第２バルブ８２が開かれて第２分岐通路１３ｂと主通路１３ｍとが連通する。第２バルブ８２は、図８（Ｂ）に示すように、例えば、第２設定圧力ＰＢ＝180ｋＰａに設定されており、180ｋＰａより燃料圧力が低下したときに流路を開くように構成されている。このため、ポンプ流路３２ｔの第２圧力取出部３２２の燃料圧力が180ｋＰａ以上になると、第２バルブ８２は燃料Ｆの押圧力で閉じられる。
ここで、第１バルブ８１の第１設定圧力ＰＡと第２バルブ８２の第２設定圧力ＰＢとは、第１バルブ８１が開のときは第２バルブ８２が閉、第１バルブ８１が閉のときは第２バルブ８２が開となるように設定されている。

＜燃料供給装置７０の動作について＞
次に、本実施形態に係る燃料供給装置７０の動作について説明する。
先ず、燃料ポンプ３０の始動時には、ＥＣＵからの信号で調圧機構４０の流量制御弁４７（図６参照）が閉方向に動作して第２戻り通路１４が絞られる。また、燃料ポンプ３０の始動時には、図９に示すように、ポンプ流路３２ｔ内の燃料圧力が特性I、特性II、特性IIIに示すように徐々に上昇する。始動直後の特性Iでは、ポンプ流路３２ｔの第１圧力取出部３２1の燃料圧力Ｐ１は表に示すように40ｋＰａであり、第１バルブ８１には40ｋＰａの燃料圧力が加わる。前述のように、第１バルブ８１は燃料圧力が設定圧力（150ｋＰａ）より低いときは閉であるため、第１バルブ８１は閉状態に保持される。一方、下流側の第２圧力取出部３２２の燃料圧力Ｐ２は90ｋＰａであり、第２バルブ８２には90ｋＰａの燃料圧力が加わる。前述のように、第２バルブ８２は燃料圧力が設定圧力（180ｋＰａ）より低いときは開であるため、第２バルブ８２は開状態に保持される。これにより、圧力伝達通路１３の第２分岐通路１３ｂが主通路１３ｍと連通し、ポンプ流路３２ｔの第２圧力取出部３２２の燃料圧力が調圧弁４２の背圧室４２３に導かれる。そして、調圧弁４２の働きで、前記背圧室４２３内の圧力に対応して調圧室４２２、連通路１１及びタンク外燃料供給管７内の燃料圧力が調整される。なお、このときのタンク外燃料供給管７内の燃料圧力Ｐは表から120ｋＰａである。特性IIの場合も特性Iと同様に、第１バルブ８１が閉、第２バルブ８２が開となる。
即ち、燃料ポンプ３０の始動時のように、ポンプ流路３２ｔ内の燃料圧力が定常時と比べて低いときは、ポンプ流路３２ｔ内で比較的高圧となる第２圧力取出部３２２の燃料圧力が調圧弁４２の背圧室４２３に導かれるため、エンジンに圧送する燃料圧力（調圧室４２２、タンク外燃料供給管７内の燃料圧力）を速やかに上昇させることができる。

そして、燃料ポンプ３０の始動後、定常状態に移行すると（図９ 特性III））、ポンプ流路３２ｔの第１圧力取出部３２1の燃料圧力Ｐ１は表に示すように190ｋＰａとなり、第１バルブ８１は燃料Ｆの圧力で開放される。一方、下流側の第２圧力取出部３２２の燃料圧力Ｐ２は320ｋＰａとなり、第２バルブ８２は燃料圧力で閉じられる。これにより、圧力伝達通路１３の第１分岐通路１３ａが主通路１３ｍと連通し、ポンプ流路３２ｔの第１圧力取出部３２１の燃料圧力が調圧弁４２の背圧室４２３に導かれる。即ち、定常状態では、ポンプ流路３２ｔ内で比較的低圧となる第１圧力取出部３２１の燃料圧力が調圧弁４２の背圧室４２３に導かれるため、調圧弁４２の背圧室４２３の燃料圧力が設定圧力Ｐｓ（＝150ｋＰａ）よりも上昇しすぎることがない。そして、調圧弁４２の働きにより、前記背圧室４２３内の圧力に対応して調圧室４２２、連通路１１及びタンク外燃料供給管７の燃料圧力が調整される。なお、このときのタンク外燃料供給管７内の燃料圧力Ｐは表から400ｋＰａである。

エンジンの始動後、燃料Ｆの温度が上昇してポンプ流路３２ｔ内の圧力がベーパ発生により低下すると（図１０ 特性IV参照）、表に示すように、第１圧力取出部３２１の燃料圧力Ｐ１は常温時の190ｋＰａから、例えば、60ｋＰａまで低下する。これにより、第１バルブ８１は閉状態となる。一方、下流側の第２圧力取出部３２２の燃料圧力Ｐ２は常温時の320ｋＰａから、例えば、150ｋＰａまで低下して、第２バルブ８２は開状態となる。したがって、圧力伝達通路１３の第２分岐通路１３ｂが主通路１３ｍと連通し、ポンプ流路３２ｔの第２圧力取出部３２２の燃料圧力が調圧弁４２の背圧室４２３に導かれる。即ち、ベーパ発生時には、ポンプ流路３２ｔ内で比較的高圧となる第２圧力取出部３２２の燃料圧力が調圧弁４２の背圧室４２３に導かれるため、調圧弁４２の背圧室４２３の燃料圧力が設定圧力Ｐｓ（＝150ｋＰａ）よりも低下することがない。
また、燃料Ｆの温度が常温にまで低下すると、図１０の特性III及び表に示すように、第１圧力取出部３２１、第２圧力取出部３２２の燃料圧力がそれぞれ190ｋＰａ、320ｋＰａまで上昇するため、第１バルブ８１が開、第２バルブ８２が閉となり、第１圧力取出部３２１が調圧弁４２の背圧室４２３と連通する。このため、ポンプ流路３２ｔ内で比較的低圧となる第１圧力取出部３２１の燃料圧力が調圧弁４２の背圧室２３に導かれるため、調圧弁４２の背圧室４２３の燃料圧力が設定圧力Ｐｓよりも上昇しすぎることがない。
このように、第１圧力取出部３２１、第２圧力取出部３２２の切替えを第１バルブ８１、第２バルブ８２で行なえるため、温度センサ１４０、ＥＣＵによる制御が不要になり、切替え機構を簡単化できる。

＜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７０では、図６に示すように、第２戻り通路１４に流量制御弁４７を設け、調圧弁４２の背圧室４２３からの燃料Ｆの流出量を調節して、エンジンに圧送する燃料圧力を高圧、あるいは低圧に切替える例を示した。しかし、図１１に示すように、圧力伝達通路１３に流量制御弁４７、第２戻り通路１４に絞り４８を設け、調圧弁４２の背圧室４２３に流入する燃料Ｆの流量を調節することで、エンジンに圧送する燃料圧力を高圧、あるいは低圧に切替えることも可能である。また、図１２に示すように、第２戻り通路１４に流量制御弁４７、圧力伝達通路１３の主通路１３ｍに絞り４８を設け、逃がし通路１３ｘをジェットポンプ２５に接続する構成でも可能である。この場合、調圧弁４２の背圧室４２３の燃料圧力が予め決められた圧力よりも上昇しないように、背圧室４２３、あるいは背圧室４２３と連通する第２戻り通路１４にリリーフ弁４９を設けることも可能である。なお、図１２に示すように、ジェットポンプ２５を備える燃料入口２２の他に、逆止弁２９を備える燃料流入口２２ｅを設けることも可能である。
また、実施形態１、実施形態２では、ポンプ流路３２ｔに圧力取出部３２１，３２２を二箇所設ける例を示したが、圧力取出部を三個所以上に設け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。 燃料ポンプの模式平断面図である。 燃料供給装置の調圧機構（調圧弁）を表す縦断面図（Ａ図）、Ａ図の弁体部分の拡大図（Ｂ図）である。 燃料供給装置の変更例を表す概略図である。 燃料供給装置の変更例を表す概略図である。 本発明の実施形態２に係る燃料供給装置の概略図である。 燃料ポンプの模式平断面図である。 燃料ポンプの模式平断面図（Ａ図）、及び各部設定圧力表（Ｂ）である。 燃料ポンプの始動時における圧力特性、及び各部の圧力表である。 燃料ポンプの高温時における圧力特性、及び各部の圧力表である。 燃料供給装置の変更例を表す概略図である。 燃料供給装置の変更例を表す概略図である。 従来の燃料供給装置の概略図である。 燃料ポンプの模式平断面図（Ａ図）、燃料ポンプの始動時における圧力特性（Ｂ図）である。 燃料ポンプの模式平断面図（Ａ図）、燃料ポンプの高温時における圧力特性（Ｂ図）である。

符号の説明

５・・・・・インジェクタ
７・・・・・タンク外燃料供給管
１３・・・・圧力伝達通路（圧力伝達手段）
３０・・・・燃料ポンプ
３２ｔ・・・ポンプ流路
３２１・・・第１圧力取出部（圧力伝達手段）
３２２・・・第２圧力取出部（圧力伝達手段）
４０・・・・調圧機構
４２・・・・圧調弁
４２２・・・調圧室
４２３・・・背圧室
８１・・・・第１バルブ（切替え機構）
８２・・・・第２バルブ（切替え機構）
１３０・・・電磁弁（切替え機構）
１４０・・・温度センサ（切替え機構）
ＥＣＵ・・・エンジンコントロールユニット（切替え機構）

Claims (5)

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、圧力伝達手段により前記燃料ポンプのポンプ流路に接続された背圧室と、前記タンク外燃料供給管と連通している調圧室とを備え、前記背圧室の燃料圧力に応じて前記調圧室の燃料圧力、及び前記タンク外燃料供給管の燃料圧力を調節する構成であり、
   前記圧力伝達手段は、前記ポンプ流路に沿って複数ヶ所に設けられた圧力取出部と、前記背圧室内の圧力変動を抑えるように、前記複数の圧力取出部を切替え可能に構成された切替え機構とを備えていることを特徴とする燃料供給装置。
2. 請求項１に記載された燃料供給装置であって、
   前記切替え機構は、燃料温度が所定温度よりも上昇したときに、前記圧力取出部を下流側の圧力取出部に切替えることを特徴とする燃料供給装置。
3. 請求項１に記載された燃料供給装置であって、
   前記切替え機構は、各々の圧力取出部に設けられたバルブであり、
   上流側の圧力取出部に設けられた第１バルブは、その第１バルブに加わる燃料圧力が第１設定圧力よりも低下したときに閉弁する構成で、
   下流側の圧力取出部に設けられた第２バルブは、その第２バルブに加わる燃料圧力が第2設定圧力よりも上昇したときに閉弁する構成であり、
   前記第１バルブに加わる燃料圧力が第１設定圧力以上であるときに、前記第２バルブに加わる燃料圧力が第２設定圧力よりも上昇し、前記第１バルブに加わる燃料圧力が第１設定圧力よりも低いときに、前記第２バルブに加わる燃料圧力が第２設定圧力以下となるように、前記第１設定圧力、第２設定圧力が設定されていることを特徴とする燃料供給装置。
4. 請求項３に記載された燃料供給装置であって、
   前記第１設定圧力は、前記調圧機構の背圧室の設定圧力以上に設定されており、
   前記第２設定圧力は、前記第１設定圧力よりも所定圧力だけ大きな値に設定されている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のいずれかに記載された燃料供給装置であって、
   前記切替え機構は、前記燃料ポンプの始動時に、下流側に位置する圧力取出部を前記調圧機構の背圧室に連通させることを特徴とする燃料供給装置。
   

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