JP2011089526A - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機関駆動式の高圧燃料ポンプと、高圧燃料ポンプに燃料を供給する電動式の低圧燃料ポンプとを備えた内燃機関の燃料供給装置において、高圧燃料ポンプ異常時に燃圧を確保する。
【解決手段】高圧燃料ポンプ１４の昇圧不可能な異常を検出したときは、高圧燃料ポンプ１４の作動を停止すると共に、リターン配管３３に介装され任意に開弁可能に構成した高圧側のリリーフ弁３４を開弁させ、低圧燃料ポンプ１３から吐出させた燃料を、高圧燃料ポンプ１４をバイパスし、リターン配管１４を介して燃料ギャラリーパイプ３２に供給し、該燃料ギャラリーパイプ３２内の燃圧を確保して、燃料噴射弁１５からの燃料噴射を可能なようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、機関駆動式の高圧燃料ポンプと、該高圧燃料ポンプに燃料を供給する電動式の低圧燃料ポンプとを備えた内燃機関の燃料供給装置に関する。

特許文献１には、電動式の低圧燃料ポンプから吐出された燃料を、低圧レギュレータで所定の低圧値に調圧し、前記所定の低圧値に調圧された燃料を、機関駆動式の高圧燃料ポンプによって加圧させ、高圧燃料ポンプから吐出された燃料を、高圧レギュレータで所定の高圧値に調圧し、前記所定の高圧値に調圧された燃料を燃料噴射弁に供給する内燃機関の燃料供給装置が開示されている。

同じく特許文献２には、この種の燃料供給装置において、高圧燃料ポンプの異常を検出したとき、燃料圧力と要求燃料供給量との関数によって燃料ポンプを駆動するフェールセーフ制御を行うことが開示されている。

特開平９−２３６０６０号公報 特表２０００−５１１９９２号公報

しかしながら、特許文献２のものでは、機関の要求燃料供給量と低圧燃料ポンプの吐出量との相関がとれていても、高圧燃料ポンプの故障時には、過渡時などに要求燃料量を満たせないことがあった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、機関駆動式の高圧燃料ポンプの異常時に過渡時でも要求燃料供給量を最大限満たすことを目的とする。

そのため請求項１記載の発明は、機関駆動式の高圧燃料ポンプと、該高圧燃料ポンプに燃料を供給する電動式の低圧燃料ポンプとを備え、前記高圧燃料ポンプから吐出される燃料を内燃機関に供給する内燃機関の燃料供給装置において、
前記高圧燃料ポンプの異常時に、前記低圧燃料ポンプから吐出される燃料を、内燃機関に供給させることを特徴とする。

上記発明によると、低圧燃料ポンプからの吐出量で直接的に機関に供給される燃料量を制御することが可能となる。
これにより、低圧燃料ポンプからの吐出量を最大またはその近傍とするように制御することで、過渡時等、要求燃料供給量が大きいときでも要求を満たすことができる。

また、請求項２に係る発明は、
前記低圧燃料ポンプから吐出された余剰燃料を低圧源に戻す低圧側リリーフ弁を、任意に開閉自由な構成とし、前記低圧燃料ポンプから吐出される燃料を、内燃機関に供給させるときは、前記低圧側リリーフ弁を閉じて燃料の戻しを停止することを特徴とする。
上記発明によると、高圧燃料ポンプの異常時に低圧燃料ポンプからの燃料を内燃機関に供給させるときは、低圧側リリーフ弁を閉じて燃料の戻しを停止する。
これにより、低圧燃料ポンプからの吐出量を最大限高める制御が可能となる。

また、請求項３に係る発明は、
前記低圧燃料ポンプから吐出される燃料を、内燃機関に供給させるときは、低圧燃料ポンプの最大流量を上限値以下に規制することを特徴とする。
高圧燃料ポンプの異常時に低圧燃料ポンプからの燃料を内燃機関に供給させるときに、高圧燃料ポンプからもある程度の燃料が吐出されていて、低圧燃料ポンプからの吐出量と合わせると、要求燃料供給量を超えてしまうような場合がある。
請求項３に係る発明によると、上記のような場合に低圧燃料ポンプの最大流量を上限値以下に規制することで燃料供給量が過剰となることを抑制できる。

本発明に係る燃料供給装置の第１の形態を示すシステム構成図。 上記燃料供給装置に用いる高圧側のリリーフ弁の一例の構成を示す概要断面図。 上記高圧側のリリーフ弁の別の例の構成を示す概要断面図。 燃料供給装置の第２の形態を示すシステム構成図。 上記燃料供給装置に用いる低圧側のリリーフ弁の構成を示す概要断面図。 燃料供給装置の第３の形態を示すシステム構成図。 高圧燃料ポンプの異常の有無を診断する制御を示すフローチャート。 上記高圧燃料ポンプの診断結果に基づく低圧燃料ポンプの制御の第１実施形態を示すフローチャート。 同じく、低圧燃料ポンプの制御の第２実施形態を示すフローチャート。 同じく、低圧燃料ポンプの制御の第３実施形態を示すフローチャート。 同じく、低圧燃料ポンプの制御の第４実施形態を示すフローチャート。

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施形態における内燃機関の燃料供給装置のシステム構成図である。
図１において、車両用内燃機関１１に供給する燃料を貯留する燃料タンク１２が設けられ、該燃料タンク１２内の燃料が、電動式の低圧燃料ポンプ１３及び機関駆動式の高圧燃料ポンプ１４を介して燃料噴射弁１５に圧送される。

前記燃料噴射弁１５は、電磁コイルにて発生する電磁力で弁体を開弁駆動し、例えば内燃機関１１の各燃焼室内に直接燃料を噴射する。
前記低圧燃料ポンプ１３は、燃料タンク１２から吸い込んだ燃料を、低圧燃料配管１６を介して高圧燃料ポンプ１４に圧送する。

前記低圧燃料配管１６の途中から燃料を燃料タンク１２内に戻すリターン配管１７が設けられており、前記リターン配管１７の途中には、低圧燃料配管１６内の燃圧を調圧するための低圧レギュレータ１８が設けられる。

前記低圧レギュレータ１８は、通常は、低圧燃料配管１６内の圧力が所定低圧値を超えると開弁し、リターン配管１７を介して燃料タンク１２内に燃料を戻すことで、低圧燃料配管１６内の燃圧が所定低圧値を超えないようにする機能を有する。

また、低圧レギュレータ１８は、高圧燃料ポンプ１４の異常時には閉弁に維持され、燃料の戻しを停止して低圧燃料ポンプからの吐出量を最大限高めるフェールセーフ機能を有する。

このため、ソレノイドの通電によって任意に閉弁できるように構成されている。
前記高圧燃料ポンプ１４は、高圧ポンプ制御ソレノイド２１，パイロット弁２２，吸入弁２３，ポンプ室２４，吐出弁２５を含んで構成される。

前記吸入弁２３は、低圧燃料配管１６を介して送られた低圧燃料のポンプ室２４内への供給を制御する一方向弁であり、ポンプ室２４内の高圧が閉弁方向に作用し、ポンプ室２４内で昇圧された燃料の低圧燃料配管１６側への流出を阻止する。

また、前記吸入弁２３は、高圧ポンプ制御ソレノイド２１で駆動されるパイロット弁２２によって開閉制御されるようになっている。
前記ソレノイド２１の非通電状態では、前記パイロット弁２２がスプリング２１ａによって押し出されることで、前記吸入弁２３が開状態に保持される一方、前記ソレノイド２１の通電状態では、前記パイロット弁２２がスプリング２１ａの付勢力に抗してソレノイド２１側に引き込まれることで、前記吸入弁２３が閉状態に保持される。

前記ポンプ室２４内には、プランジャ２４ａが往復動可能に嵌挿され、該プランジャ２４ａは、機関１１のカムシャフトに設けたポンプ駆動用のカムによって往復動する。
ここで、前記プランジャ２４ａの上昇中の所定期間において、前記ソレノイド２１に通電して吸入弁２３を閉状態に保持させれば、ポンプ室２４内の燃料が昇圧されることになり、ポンプ室２４内の圧力が所定以上になると、一方向弁である吐出弁２５が開弁して、高圧燃料が吐出される。

前記吐出弁２５は、高圧燃料配管３１を介して燃料ギャラリーパイプ３２に接続され、前記燃料ギャラリーパイプ３２に接続された各燃料噴射弁１５に、高圧燃料ポンプ１４で高圧に昇圧された燃料が分配供給される。

また、前記燃料ギャラリーパイプ３２と前記低圧燃料配管１６とを接続するリリーフ配管３３が設けられ、該リリーフ配管３３には、燃料ギャラリーパイプ３２内の燃圧が異常な高圧になったときに開弁する一方向弁であるリリーフ弁３４が設けられる。

ここで、前記リリーフ配管３３を、前記高圧燃料ポンプ１４の異常時に、低圧燃料ポンプ１３から吐出された燃料を、該高圧燃料ポンプ１４をバイパスして機関（燃料ギャラリーパイプ３２）に供給する通路として用いる。このため、前記リリーフ弁３４を、電磁駆動力で強制的に開弁自由な構成とする。

具体的には、図２に示すように、前記高圧ポンプ制御ソレノイド２１，パイロット弁２２，吸入弁２３で構成されるものと同様に、リリーフ弁３４のスプリング３４ｂで付勢された弁体３４ａを、ソレノイド３４ｂの通電で駆動されるパイロット弁３４ｃで強制的に開弁させるような構成とすればよい。

この構成では、リリーフ弁３４の開弁圧が高圧に設定されているので、ソレノイド３３ｂの電磁駆動力を大きくする必要がある。そこで、図３に示すように、リリーフ弁３４を経由する通路３３ａと、リリーフ弁３４をバイパスする通路３３ｂとを並列に設け、いずれかの通路を選択して経由させるように動作する切換弁３５を電磁駆動するような構成としてもよい。

前記燃料ギャラリーパイプ３２内の燃圧を検出する燃圧センサ４１が設けられており、コントロールユニット５１は、前記燃圧センサ４１で検出される燃圧が目標燃圧になるように、前記ソレノイド２１の通電タイミングを制御する。

前記コントロールユニット５１は、マイクロコンピュータを含んで構成され、前記燃圧センサ４１の他、機関１１の吸入空気量を検出するエアフローメータ４２、機関１１のクランク角を検出するクランク角センサ４３、機関１１の吸入空気量を調整するスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ４４などからの検出信号が入力されると共に、スタータスイッチ４５のオン・オフ信号が入力される。

そして、前記コントロールユニット５１は、前記各種センサの検出信号に基づき検出されるエンジン負荷などから高圧側の目標高燃圧を決定し、前記燃圧センサ４１で検出される燃圧が前記目標高燃圧になるように、前記ソレノイド２１の通電タイミングをフィードバック制御する。

図４は、システム構成の第２の実施形態を示す。
前記第１の実施形態と相違する部分を説明する。
リリーフ弁３４には、燃料ギャラリーパイプ３２内の燃圧が異常な高圧になったときに開弁する一方向弁としての機械的な機能のみを持たせる。

一方、低圧レギュレータ１８の出力側にリターン配管１７の他、バイパス配管６１の一端を接続し、該バイパス配管６１の他端を高圧燃料配管３１に接続する。
そして、高圧燃料ポンプ１４の異常時には、低圧レギュレータ１８’の上流側配管とバイパス配管６１とを開通し、低圧燃料ポンプ１３から吐出された燃料を、該高圧燃料ポンプ１４をバイパスして機関（燃料ギャラリーパイプ３２）に供給する構成とする。

具体的には、図５に示すように、低圧レギュレータ１８’の弁体１８ａ’が、低圧燃料ポンプ１３から吐出燃圧に応動してリターン配管１７に連通または遮断しながら吐出圧を調圧するが、前記弁体１８ａ’をソレノイド１８ｂ’の通電によって強制的に駆動して、前記バイパス配管６１に接続する位置に維持するような構成とすればよい。

図６は、システム構成の第３の実施形態を示す。
本実施形態では、低圧レギュレータ１８は第１の実施形態と同様とし、リリーフ弁３４は、第２の実施形態と同様とし、前記低圧燃料配管１６と高圧燃料配管３１（または燃料ギャラリーパイプ３２）とを結ぶバイパス配管７１を新たに設け、該バイパス配管７１に、任意に開閉自由な電磁駆動式の開閉弁７２を介装する。

そして、通常は、前記開閉弁７１を閉弁とするが、高圧燃料ポンプ１４の異常時には、低圧レギュレータ１８を閉弁に維持しつつ、開閉弁７１を開弁し、低圧燃料ポンプ１３から吐出された燃料を、バイパス配管７１を経由して機関（燃料ギャラリーパイプ３２）に供給する構成とする（実質的に、図３に示した構成と同様である）。

また、前記コントロールユニット５１は、図７のフローチャートに示すようにして、高圧燃料ポンプ１４の異常、特に、燃圧が不足する異常の有無を診断する。
ステップＳ１では、目標燃圧が所定値以上かを判定する。

目標燃圧が所定値以上のときは、ステップＳ２へ進み、前記燃圧センサ４１で検出される燃圧が、前記所定値より大きく下回る下限判定値以上であるかを判定する。
ステップＳ２で、燃圧が下限判定値未満と判定されたときは、ステップＳ３へ進み、高圧燃料ポンプ１４が燃圧を昇圧できない故障であると診断する。例えば、高圧ポンプ制御ソレノイド２１の駆動回路が断線したような場合である。

ステップＳ２で、燃圧が下限判定値以上と判定されたときは、ステップＳ４へ進み、目標燃圧と実燃圧との差圧が、目標燃圧が更新されてから所定時間継続してしきい値以上に維持されているかを判定する。

ステップＳ４の判定がＹＥＳの場合は、ステップＳ５へ進み、高圧燃料ポンプ１４が昇圧は可能であるが、不完全または遅れが大きすぎる異常であると診断する。
ステップＳ４の判定がＮＯの場合は、ステップＳ６へ進み、高圧燃料ポンプ１４は正常と診断する。

図８は、上記高圧燃料ポンプ１４の診断結果に基づく低圧燃料ポンプ１３の制御の第１実施形態を示す。
ステップＳ１１では、高圧燃料ポンプ１４が昇圧不可能な異常であるかを判定する。

高圧燃料ポンプ１４が昇圧不可能な異常と判定されたときは、ステップＳ１２へ進み、低圧燃料ポンプ１３を全開（最大吐出量）運転し、該低圧燃料ポンプ１３からの吐出燃料を、高圧燃料ポンプ１４をバイパスして機関に直接供給する。なお、低圧燃料ポンプ１３からの吐出燃料を、高圧燃料ポンプ１４をバイパスして機関に供給するための制御は、以上示した各実施形態において説明したとおりに行う（以下の実施形態でも同様）。

ステップＳ１１で高圧燃料ポンプ１４が異常でないと判定されたときは、ステップＳ１３へ進み、前記低圧レギュレータ１８の通電を遮断して低圧燃料ポンプ１３の吐出圧を調整する機能を持たせると共に、車両運転状態に応じて設定された制御量（吐出量）で低圧燃料ポンプ１３を駆動し、吐出燃料を高圧燃料ポンプ１４へ供給する。

このようにすれば、高圧燃料ポンプ１４の異常時には、低圧燃料ポンプ１３が全開運転されるので、高圧燃料ポンプ１４によって燃圧を昇圧できない場合でも、低圧燃料ポンプ１３から吐出された燃料によって、燃料ギャラリーパイプ３２内の燃圧、つまり、燃料噴射弁１５からの噴射圧を最大限高圧に確保することができ、圧縮行程噴射を支障なく行うことができ、車両の退避行動が可能となる。

図９は、上記高圧燃料ポンプ１４の診断結果に基づく低圧燃料ポンプ１３の制御の第２実施形態を示す。
ステップＳ２１では、車両運転状態（機関回転速度、負荷、燃圧等）に応じて低圧燃料ポンプ１３の制御量を算出する。

ステップＳ２２では、高圧燃料ポンプ１４が昇圧可能な異常であるかを判定する。
高圧燃料ポンプ１４が昇圧可能な異常と判定されたときは、ステップＳ２３へ進み低圧燃料ポンプ１３から吐出された燃料を、高圧燃料ポンプ１４への供給を継続すると共に、高圧燃料ポンプ１４をバイパスして機関に供給する。高圧燃料ポンプ１４が昇圧可能であるときは、不安定ではあるが高圧燃料ポンプ１４からも吐出させた方が、必要量を確保しやすいため、上記の併用した供給を行う。

ステップＳ２４では、低圧燃料ポンプ１３の制御量が上限設定値Ｈを超えているかを判定する。なお、上記のように、高圧燃料ポンプ１４と、低圧燃料ポンプ１３から同時に、機関に燃料を供給する場合は、燃圧が通常より高くなりすぎる可能性があるので、かかる判定を行う。上限設定値Ｈは、燃料噴射弁１５の噴射量の制御量に対するリニアリティが維持され、かつ、燃料噴射弁１５からの燃料漏れ、燃料配管に過大な負荷が加わらないような値に設定する。

ステップＳ２３で、上限設定値Ｈを超えていると判定されたときは、ステップＳ２４へ進んで、制御量を上限設定値Ｈとして制限する。
ステップＳ２３で上限設定値Ｈを超えていないと判定されたときは、ステップＳ２５へ進んで、制御量が下限設定値Ｌ未満であるかを判定する。ステップＳ２１での制御量は、運転状態に応じた通常時用に設定されているため、低圧燃料ポンプ１３からの吐出燃料を直接機関に供給する場合には、低すぎることがあるため、かかる判定を行う。下限設定値Ｌは、低圧燃料ポンプ１３の吐出量及び燃料噴射弁１５の噴射量の制御量に対するリニアリティが維持され、かつ、燃料からのベーパの低減あるいは抑制を行える値に設定する。

ステップＳ２５で制御量が下限設定値Ｌ未満と判定されたときは、ステップＳ２６へ進んで、制御量を下限設定値Ｌとして制限する。
このようにすれば、高圧燃料ポンプ１４の昇圧可能な異常時は、低圧燃料ポンプ１３と高圧燃料ポンプ１４とから同時に、機関への燃料供給を行いつつ、低圧燃料ポンプ１３からの制御量を下限設定値Ｌ以上で上限設定値Ｈ以下の範囲に規制することで、高圧燃料ポンプ１４の不安定性を補償し、機関への燃料供給量、燃圧を安定化することができ、燃料噴射弁からの燃料漏れ、ベーパ発生等を抑制することができる。

なお、上限設定値Ｈ以下に制限するだけの実施形態、下限設定値Ｌ以上に制限するだけの実施形態としても、それなりの効果を奏する。

図１０は、高圧燃料ポンプ１４の診断結果に基づく低圧燃料ポンプ１３の制御の第３実施形態を示す。
ステップＳ３１では、高圧燃料ポンプ１４が異常であるかを判定する。
高圧燃料ポンプ１４が異常でない（正常）と判定されたときは、ステップＳ３２へ進み、低圧燃料ポンプ１３を基準圧（例えば３５０ｋＰａ）で駆動する。これは、通常の運転を行えば、前記低圧レギュレータ１８によって自動的に調整されるが、低圧側の燃圧を検出する燃圧センサを別途設け、フィードバック制御する構成としてもよい。

一方、高圧燃料ポンプ１４が異常と判定されたときは、ステップＳ３３へ進み、高圧燃料ポンプ１４の作動を停止すると共に、低圧燃料ポンプ１３からの吐出燃料を、高圧燃料ポンプ１４をバイパスして機関に供給し、高圧（数ＭＰａ）となるように駆動する。単純に全開運転であってもよいが、燃圧センサからの燃圧を検出して高圧の設定燃圧となるようにフィードバック制御してもよい。

ステップＳ３４では、機関の高速域など、燃料噴射弁からの燃料噴射による要求燃料消費量が、低圧燃料ポンプ１から吐出される燃料の直接供給によっては賄うことが難しい上限設定値Ｆｈを超えるかを判定する。なお、要求燃料消費量は、次式の算出値を用いることができる。
要求燃料消費量＝Ｎｅ×Ｔｉ×α
ただし、Ｎｅ：機関回転速度
Ｔｉ：基本燃料噴射量
α：空燃比フィードバック補正係数
要求燃料消費量が上限設定値Ｆｈを超えると判定されたときは、ステップＳ３５へ進み、燃料カット（機関への燃料供給停止）、具体的には燃料噴射弁１５の作動停止を行う。

燃料カットにより、燃料ギャラリーパイプ３２内の燃圧が高められ、その後の高圧での燃料噴射が可能となる。
すなわち、高圧燃料ポンプ１４の異常時は、高速域など要求燃料消費量が大きなときに、要求に応じて燃料噴射を行うと燃圧が不足して、正常な燃料噴射を行えなくなってしまうので、燃料カットを行って正常な燃料噴射を行える燃圧まで高めてから、退避走行を行えるだけの要求燃料消費量に下げてから正常な燃料噴射を再開する。また、この構成によれば、燃圧不足での燃料噴射により空燃比がリーン化されて排気浄化触媒が劣化することも防止できる。

図１１は、高圧燃料ポンプ１４の診断結果に基づく低圧燃料ポンプ１３の制御の第４実施形態を示す。本実施形態は、以上示した第１〜第３の実施形態の構成を、まとめたものに近い形態であり、各種異常に対応できる。なお、本実施形態では、リリーフ弁３４を電磁式の開閉弁で構成するが、他の方式で、低圧燃料ポンプ１３の吐出燃料を、高圧燃料ポンプ１４をバイパスして機関に供給する構成にも適用できる。

ステップＳ４１では、高圧燃料ポンプ１４が異常であるかを判定する。
高圧燃料ポンプ１４が異常であると判定されたときは、ステップＳ４２へ進み、高圧燃料ポンプ１４が昇圧可能な異常であるかを判定する。

昇圧可能な異常と判定されたときは、ステップＳ４３へ進み、リリーフ弁３４を開弁に維持して、低圧燃料ポンプ１３からの吐出燃料を、高圧燃料ポンプ１４をバイパスして機関に供給すると共に、高圧ポンプ制御ソレノイド２１を通常とおり制御して、高高圧燃料ポンプ１４も駆動し、高圧燃料ポンプ１４で昇圧された燃料も機関に供給する。

一方、ステップＳ４２で高圧燃料ポンプ１４が昇圧不可能な異常と判定された場合は、ステップＳ４４へ進み、高圧ポンプ制御ソレノイド２１をＯＦＦとして高圧燃料ポンプ１４の作動を停止すると共に、リリーフ弁３４を開弁に維持して、低圧燃料ポンプ１３を全開運転し、吐出燃料を高圧燃料ポンプ１４をバイパスして機関に供給する。

このようにして高圧燃料ポンプ異常時のフェールセーフ制御を開始した後、ステップＳ４５へ進み、燃圧センサ４１で検出される燃料ギャラリーパイプ３２内の実燃圧が、圧縮行程で燃料噴射弁１５からの燃料噴射が可能な下限燃圧（例えば３ＭＰａ）未満であるかを判定する。

そして、実燃圧が下限燃圧未満と判定されたときは、ステップＳ４６へ進んで燃料カットを行い、燃料消費を無くすことで燃料ギャラリーパイプ３２内の実燃圧を高め、燃料噴射弁１５からの燃料噴射を可能なようにする。

ステップＳ４１で、高圧燃料ポンプ１４が正常と判定されたときは、ステップＳ４７へ進み、実燃圧が目標燃圧に所定値α（＞０）を加えた値より小さい値に維持されているかを判定する。
実燃圧が（目標燃圧＋α）より小さいと判定されたときはステップＳ４８へ進み、リリーフ弁３４を閉弁し、低圧燃料ポンプ１３の吐出燃料を、高圧燃料ポンプ１４のみに供給し、高圧燃料ポンプ１４を駆動して高圧の吐出燃料を機関に供給する。

ステップＳ４７で、実燃圧が（目標燃圧＋α）以上で燃圧が高すぎると判定されたときは、ステップＳ４８へ進み、リリーフ弁３４を開弁させて燃料をリリーフさせることにより、燃料ギャラリーパイプ３２内の燃圧を減少させ、燃料噴射弁１５からの燃料漏れを防止し、燃料配管の耐久性を確保する。

リリーフ弁３４を、第２、第３の実施形態のように機械式のチェックバルブのみで構成したものを用いる場合には、高圧燃料ポンプ１４が正常と判定されたときは、通常運転を行えばよく、燃圧が所定以上の高圧になったときは、リリーフ弁３４が燃圧に応動して開弁し、燃料がリリーフされて減圧が行われる。

このようにすれば、前記第１〜第３の実施形態における効果を全て得られる。
なお、以上示した実施形態においては、低圧レギュレータの燃料タンクへの低圧側リリーフ弁を閉じることにより、低圧燃料ポンプからの吐出燃料を高圧燃料ポンプをバイパスして機関に供給することを可能としたが、本発明は、かかる低圧レギュレータを備えないものにも適用できる。

ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料供給装置において、
高圧燃料ポンプ下流側の高圧燃料配管から余剰燃料を低圧燃料ポンプの吐出側に戻すリターン配管に介装された高圧側リリーフ弁を任意に開弁できる構成とし、
前記低圧燃料ポンプから吐出される燃料を、前記高圧燃料ポンプをバイパスして内燃機関に供給させるときは、該高圧側リリーフ弁を開弁させることにより前記リターン通路を介して供給することを特徴とする。
上記発明によると、高圧側リリーフ弁の機能を追加するだけで、低圧燃料ポンプから吐出される燃料を高圧燃料ポンプをバイパスして内燃機関に供給させることができる。

（ロ）請求項１，請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料供給装置において、
前記低圧側リリーフ弁を、低圧燃料ポンプ吐出側と高圧燃料ポンプ下流側の高圧燃料配管とを任意に開通可能な構成とし、
前記低圧燃料ポンプから吐出される燃料を、前記高圧燃料ポンプをバイパスして内燃機関に供給させるときは、該低圧側リリーフ弁を、低圧燃料ポンプ吐出側と高圧燃料ポンプ下流側の高圧燃料配管とを開通させるように駆動することにより供給することを特徴とする。
上記発明によると、低圧側リリーフ弁の機能と一部の燃料配管を追加するだけで、低圧燃料ポンプから吐出される燃料を、高圧燃料ポンプをバイパスして内燃機関に供給させることができる。

（ハ）請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料供給装置において、
低圧燃料ポンプ吐出側と高圧燃料ポンプ下流側の高圧燃料配管と結ぶバイパス通路を設け、該バイパス通路に任意に開閉可能な開閉弁を介装し、
前記低圧燃料ポンプから吐出される燃料を、前記高圧燃料ポンプをバイパスして内燃機関に供給させるときは、前記開閉弁を開き、前記バイパス通路を介して供給することを特徴とする。
上記発明によると、専用の燃料配管と開閉弁を追加する信頼性の高い構成で、低圧燃料ポンプから吐出される燃料を、高圧燃料ポンプをバイパスして内燃機関に供給させることができる。

（ニ）請求項１〜請求項３、（イ）〜（ハ）のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料供給装置において、
高圧側燃料ポンプが昇圧不可能な異常時は、低圧側燃料ポンプを全開運転することを特徴とする。
上記発明によると、高圧側燃料ポンプが昇圧不可能な異常時は、低圧側燃料ポンプを全開運転することで、機関（燃料噴射弁）に供給される燃圧を最大限高めることができる。

（ホ）請求項１〜請求項３、（イ）〜（ハ）のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料供給装置において、
高圧側燃料ポンプが昇圧可能な異常時は、低圧側燃料ポンプからの吐出燃料を高圧燃料ポンプにも供給して高圧側燃料ポンプを駆動し、高圧側燃料ポンプからの吐出燃料と低圧燃料ポンプからの吐出燃料とを、機関に供給することを特徴とする。
上記発明によると、高圧側燃料ポンプが昇圧可能な異常時は、高圧燃料ポンプも運転して２つの燃料ポンプから機関に燃料を供給することで、異常時の燃圧をできるだけ、確保することができる。

（ヘ）上記（ホ）に記載の内燃機関の燃料供給装置において、
高圧側燃料ポンプが昇圧可能な異常時は、低圧燃料ポンプからの吐出量を、上限値以内および下限値以上の少なくとも一方で規制することを特徴とする。
上記発明によると、高圧側燃料ポンプからの吐出量が不安定な状態でも機関に供給される燃料量を安定範囲に制限して、燃圧が過大になって燃料噴射弁からの燃料漏れや燃料配管の耐久性低下を防止でき、あるいは、燃料からのベーパの発生を防止できる。

（ト）請求項１〜請求項３、（イ）〜（ヘ）のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料供給装置において、
前記低圧燃料ポンプから吐出される燃料を、前記高圧燃料ポンプをバイパスして内燃機関に供給させるときに、低圧燃料ポンプから機関に供給される燃料量が不足する状況では、燃料噴射弁の作動を停止することを特徴とする。
上記発明によると、低圧燃料ポンプから機関に供給される燃料量が不足して、燃料噴射弁からの噴射に必要な燃圧を確保することができなくなる状況で、燃料カットを行うことにより、燃料噴射弁からの噴射を可能となるように燃圧を高めることができる。

１１…内燃機関、１２…燃料タンク、１３…低圧燃料ポンプ、１４…高圧燃料ポンプ、１５…燃料噴射弁、１６…低圧燃料配管、１７…リターン配管、１８，１８’…低圧レギュレータ、２１…高圧ポンプ制御ソレノイド、２２…パイロット弁、２３…吸入弁、２４…ポンプ室、２５…吐出弁、３１…高圧燃料配管、３２…燃料ギャラリーパイプ、３３…リリーフ配管、３４…リリーフ弁、４１…燃圧センサ、４２…エアフローメータ、４３…クランク角センサ、４４…スロットル開度センサ、４５…スタータスイッチ、５１…コントロールユニット、６１…バイパス配管、７１…バイパス配管、７２…開閉弁

Claims (3)

1. 機関駆動式の高圧燃料ポンプと、該高圧燃料ポンプに燃料を供給する電動式の低圧燃料ポンプとを備え、前記高圧燃料ポンプから吐出される燃料を内燃機関に供給する内燃機関の燃料供給装置において、
   前記高圧燃料ポンプの異常時に、前記低圧燃料ポンプから吐出される燃料を、内燃機関に供給させることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
2. 前記低圧燃料ポンプから吐出された余剰燃料を低圧源に戻す低圧側リリーフ弁を、任意に閉弁可能な構成とし、前記低圧燃料ポンプから吐出される燃料を、内燃機関に供給させるときは、前記低圧側リリーフ弁を閉じて燃料の戻しを停止することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置。
3. 前記低圧燃料ポンプから吐出される燃料を、内燃機関に供給させるときは、低圧燃料ポンプの最大流量を上限値以下に規制することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の燃料供給装置。

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