JP2012202382A - Fuel supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料供給システム、特に燃料ポンプによって内燃機関に供給される燃料の圧力を切換え可能な燃料供給システムに好適な燃料供給システムに関する。 The present invention relates to a fuel supply system, and more particularly to a fuel supply system suitable for a fuel supply system capable of switching the pressure of fuel supplied to an internal combustion engine by a fuel pump.
車両等に搭載される内燃機関の燃料供給システムにおいては、燃料ポンプからインジェクタ(燃料噴射弁)に燃料を供給するとともに、その燃料供給通路内の燃料圧力をプレッシャレギュレータによって調整するようになっている。そのようなプレッシャレギュレータは、一般に、調圧室内の燃料圧力による開弁方向の付勢力と背圧室側からの閉弁方向の付勢力とをダイヤフラム等の調圧部材に作用させ、その調圧部材の変位に応じて調圧室内の燃料の一部を燃料タンク内に戻すことで、調圧室内の燃料圧力を背圧室側からの付勢力に基づく所定の設定圧に調圧する構成となっていることが多い。また、近時、ドライバからの要求操作入力に応えつつ排気エミッションを最小限に抑制し、かつ、高度な燃費低減要求にも応え得るよう、燃料噴射量を微小量から大量までの広い噴射量範囲できめ細かく制御することが要求される傾向にある。したがって、インジェクタへの供給燃料圧力を可変制御することが望まれる場合が多くなっている。 In a fuel supply system for an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like, fuel is supplied from a fuel pump to an injector (fuel injection valve), and the fuel pressure in the fuel supply passage is adjusted by a pressure regulator. . Such a pressure regulator generally applies a biasing force in the valve opening direction due to the fuel pressure in the pressure regulating chamber and a biasing force in the valve closing direction from the back pressure chamber side to a pressure regulating member such as a diaphragm, and regulates the pressure. A part of the fuel in the pressure adjusting chamber is returned to the fuel tank in accordance with the displacement of the member, thereby adjusting the fuel pressure in the pressure adjusting chamber to a predetermined set pressure based on the urging force from the back pressure chamber side. There are many. In recent years, the fuel injection amount ranged from a very small amount to a large amount so that the exhaust emission can be minimized while responding to the required operation input from the driver, and advanced fuel efficiency reduction requirements can be met. There is a tendency that fine control is required. Therefore, it is often desired to variably control the fuel pressure supplied to the injector.
この種の燃料供給システムとしては、例えばハウジング内を3つの圧力室に区画する第1および第2のダイヤフラムと、ハウジングと第1のダイヤフラムの間の第1の圧力室内で調圧用の排出口を開閉するよう第1のダイヤフラムに装着された弁体と、第1および第2のダイヤフラムの間の第2の圧力室に配された連結杆を介して弁体に連結されるとともに第2ダイヤフラムに固着された受圧体と、ハウジングと第2のダイヤフラムの間の第3の圧力室内に設けられ受圧体を閉弁方向に付勢するスプリングとを具備するものが知られている。この装置では、第2および第3の圧力室内への供給圧力を制御することで、調圧する燃料圧力を複数段階に切り換えることができるようになっている(例えば、特許文献1参照)。 As this type of fuel supply system, for example, first and second diaphragms that divide the inside of a housing into three pressure chambers, and an outlet for regulating pressure in the first pressure chamber between the housing and the first diaphragm are provided. The valve body is attached to the first diaphragm so as to be opened and closed, and is connected to the valve body via a connecting rod disposed in the second pressure chamber between the first and second diaphragms. A known pressure receiving body and a spring provided in a third pressure chamber between the housing and the second diaphragm for biasing the pressure receiving body in the valve closing direction are known. In this apparatus, the fuel pressure to be regulated can be switched in a plurality of stages by controlling the supply pressures into the second and third pressure chambers (see, for example, Patent Document 1).
また、燃料ポンプからインジェクタへの燃料供給路に接続する調圧ポートと絞り要素を介して燃料タンク内に開放されたリターンポートとを有する低圧プレッシャレギュレータと、低圧プレッシャレギュレータより上流側で燃料供給路に接続された高圧プレッシャレギュレータとを備え、燃料ポンプの吐出量を制御して低圧プレッシャレギュレータのリターン側の絞りを効かせることによって、高圧プレッシャレギュレータを設定圧まで燃料供給路における燃料圧力を高めることができるようにしたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。 A low-pressure pressure regulator having a pressure-regulating port connected to the fuel supply path from the fuel pump to the injector and a return port opened in the fuel tank through the throttle element; and a fuel supply path upstream of the low-pressure pressure regulator A high-pressure pressure regulator connected to the high-pressure pressure regulator to increase the fuel pressure in the fuel supply path to the set pressure by controlling the discharge amount of the fuel pump and applying the throttle on the return side of the low-pressure pressure regulator There is known one that can perform the above (see, for example, Patent Document 2).
さらに、余剰燃料通過流量に応じた圧力差を前後に発生する絞り手段の前方圧力をプレッシャレギュレータの背圧に使用して余剰燃料流量に応じ燃圧調整を行うとともに、余剰燃料流量を略一定とするように燃料ポンプをエンジン要求燃料流量に応じて吐出量可変とするものも知られている(例えば、特許文献3参照)。 Further, the front pressure of the throttle means that generates a pressure difference according to the surplus fuel passage flow rate is used as the back pressure of the pressure regulator to adjust the fuel pressure according to the surplus fuel flow rate and make the surplus fuel flow rate substantially constant. As described above, there is also known a fuel pump in which the discharge amount is variable according to the engine required fuel flow rate (see, for example, Patent Document 3).
また、シート部材に対向する板状弁体の片面側にシート部材のリターン口に対し遊挿可能な突起を設けて、シート部材のリターン口の開口面積を不連続に変化させることで、プレッシャレギュレータのリターン流量の変化に対する制御圧力の変化を低圧側と高圧側でそれぞれ平坦化するようにしたものも知られている(例えば、特許文献4参照)。 Also, a pressure regulator is provided by providing a protrusion that can be loosely inserted into the return opening of the sheet member on one side of the plate-like valve body facing the seat member, and discontinuously changing the opening area of the return opening of the seat member. There is also known one in which the change in control pressure with respect to the change in the return flow rate is flattened on the low pressure side and the high pressure side, respectively (see, for example, Patent Document 4).
しかしながら、プレッシャレギュレータの背圧室側にプランジャや追加のダイヤフラムを設ける従来の流体圧力調整装置を用いた燃料供給システムにあっては、3段階の燃圧切換えが可能ではあるものの、プレッシャレギュレータのハウジング内をダイヤフラムの変位方向に互いに隣り合う第1〜第3の圧力室に区画する構成するため、装置のコンパクト化が困難になっていた。また、第1〜第3の圧力室のそれぞれについて流体の入口と出口が必要になることから、配管が非常に複雑になってしまうという問題があった。さらに、調圧室以外への流体圧供給のために余計な燃料が必要になったり、シール性能の要求される部位が増えてコスト高を招いたりしてしまうという問題もあった。 However, in a fuel supply system using a conventional fluid pressure regulator in which a plunger and an additional diaphragm are provided on the back pressure chamber side of the pressure regulator, the fuel pressure can be switched in three stages. Is divided into first to third pressure chambers adjacent to each other in the displacement direction of the diaphragm, making it difficult to make the apparatus compact. Further, since the fluid inlet and outlet are required for each of the first to third pressure chambers, there is a problem that the piping becomes very complicated. Furthermore, there is a problem that extra fuel is required for supplying fluid pressure to other than the pressure adjusting chamber, and that the number of parts requiring seal performance increases, leading to high costs.
一方、低圧および高圧のプレッシャレギュレータを併設するとともに、その低圧プレッシャレギュレータのリターン側に絞り要素を配した従来の燃料供給システムにあっては、2段階の燃圧切換えしかできないため、高燃圧が要求される運転状態のすべてについて同一の高設定圧を用いることになっていた。そのため、例えばプレッシャレギュレータの高圧側の設定圧がエンジン停止中の燃料噴射弁からの燃料洩れ(油密漏れ)を防止する程度に制限されてしまい、高温再始動時等に要求される十分な高燃料圧力を確保することが困難になるという問題があった。 On the other hand, in the conventional fuel supply system in which a low pressure and a high pressure regulator are provided and a throttle element is arranged on the return side of the low pressure regulator, a high fuel pressure is required because only two-stage fuel pressure switching is possible. The same high set pressure was to be used for all operating conditions. For this reason, for example, the set pressure on the high-pressure side of the pressure regulator is limited to a level that prevents fuel leakage (oil-tight leakage) from the fuel injection valve while the engine is stopped. There was a problem that it was difficult to secure fuel pressure.
また、単にプレッシャレギュレータのリターン側に絞り要素を設けたり、背圧室側に制御圧を導入したりしてリターン流量に応じた制御燃料圧力を得るようにしたものにあっては、微小量から大量までの広い噴射量範囲で要求燃圧や要求流量に応じて燃料ポンプの吐出量をきめ細かに制御する必要があり、その制御が容易でないばかりか、吐出容量が大きい大型の燃料ポンプが必要になり、コスト高を招いてしまうという問題があった。 In addition, if a throttle element is simply provided on the return side of the pressure regulator or a control pressure is introduced to the back pressure chamber to obtain a control fuel pressure corresponding to the return flow rate, the It is necessary to finely control the discharge amount of the fuel pump according to the required fuel pressure and flow rate in a wide injection amount range up to a large amount, which is not easy to control, and requires a large fuel pump with a large discharge capacity There was a problem of incurring high costs.
そこで、本発明は、燃料ポンプのサイズを増大させることなく、簡単な制御によって燃料圧力を所要の高・低の圧力に切換え可能に調整しつつ燃料消費部に供給することができる低コストの燃料供給システムを提供するものである。 Therefore, the present invention provides a low-cost fuel that can be supplied to the fuel consuming unit while adjusting the fuel pressure to be switchable to the required high / low pressure by simple control without increasing the size of the fuel pump. A supply system is provided.
本発明に係る燃料供給システムは、上記課題を解決するため、(1)燃料タンク内の燃料を圧送して燃料消費部に供給する吐出量可変の燃料ポンプと、前記燃料ポンプから圧送される前記燃料の圧力に応じて該燃料の一部を前記燃料タンクに戻すよう開弁する調圧弁を有し、前記燃料ポンプから前記燃料消費部に供給される前記燃料の圧力を該調圧弁によって予め設定された設定圧力レベルに調整する燃料圧力調整装置と、前記燃料ポンプの吐出量を制御し、前記調圧弁から前記燃料タンクに戻される前記燃料の戻り流量を第1の戻り流量の範囲内に制御するポンプコントローラと、を備えた燃料供給システムにおいて、前記調圧弁は、前記燃料の戻り流量が前記第1の戻り流量の範囲内にあるときに比べ、該範囲内の戻り流量より多い第2の戻り流量に達するときには燃料の調整圧力レベルが上昇する調圧特性を有し、前記ポンプコントローラは、他の状態に比べて前記燃料消費部の燃料消費量が相対的に少なく前記戻り流量が相対的に増加する特定の燃料消費状態の下で、前記戻り流量が前記第2の戻り流量になるよう前記燃料ポンプの吐出量を制御し、前記燃料消費部に供給される前記燃料の圧力を前記設定圧力レベルを超える特定圧力レベルに制御することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a fuel supply system according to the present invention includes: (1) a fuel pump having a variable discharge amount that pumps fuel in a fuel tank and supplies the fuel to a fuel consumption unit; and the pump pumped from the fuel pump. A pressure regulating valve that opens to return a part of the fuel to the fuel tank in accordance with the pressure of the fuel, and the pressure of the fuel supplied from the fuel pump to the fuel consuming unit is preset by the pressure regulating valve; A fuel pressure adjusting device that adjusts to the set pressure level and a discharge amount of the fuel pump, and a return flow rate of the fuel returned from the pressure regulating valve to the fuel tank is controlled within a range of a first return flow rate. And a pump controller for controlling the pressure control valve, wherein the pressure regulating valve has a second flow rate higher than the return flow rate in the first return flow rate than in the first return flow rate. When the return flow rate is reached, it has a pressure regulation characteristic that the adjustment pressure level of the fuel rises, and the pump controller has a relatively small fuel consumption amount of the fuel consumption unit compared to other states, and the return flow rate is relatively low. The fuel pump discharge amount is controlled so that the return flow rate becomes the second return flow rate under a specific fuel consumption state that increases to a predetermined value, and the pressure of the fuel supplied to the fuel consumption unit is set It is characterized by controlling to a specific pressure level exceeding the pressure level.
この構成により、燃料消費部の燃料消費量が他の状態に比べて相対的に少なく調圧弁の戻り流量が相対的に増加する特定の燃料消費状態の下で、戻り流量が第1の戻り流量の範囲を超える第2の戻り流量、すなわち、第1の戻り流量の範囲内のいずれの戻り流量よりも多い戻り流量になるよう燃料ポンプの吐出量が大流量域、例えば通常の吐出量可変範囲のうちの最大流量域に制御されると、燃料消費部に供給される燃料の圧力が通常の設定圧力レベルを超える特定圧力レベルに達し得ることとなる。したがって、燃料圧力調整装置に設定圧切換えの手段を増設したり燃料ポンプを大型化したりすることなく、設定圧を一時的に高くしたい状態であって調圧弁の戻り流量が比較的多くなるときに、燃料の圧力を一時的に特定圧力レベルにまで高めることができる。 With this configuration, the return flow rate is the first return flow rate under a specific fuel consumption state in which the fuel consumption amount of the fuel consumption unit is relatively small compared to other states and the return flow rate of the pressure regulating valve is relatively increased. The discharge amount of the fuel pump is a large flow rate range, for example, a normal discharge amount variable range so that the second return flow rate exceeding the range, that is, the return flow rate higher than any return flow rate within the range of the first return flow rate. If the maximum flow rate range is controlled, the pressure of the fuel supplied to the fuel consuming unit can reach a specific pressure level exceeding the normal set pressure level. Therefore, when it is desired to temporarily increase the set pressure without adding a means for switching the set pressure to the fuel pressure adjusting device or increasing the size of the fuel pump, and when the return flow rate of the pressure regulating valve becomes relatively large The fuel pressure can be temporarily increased to a specific pressure level.
上記構成を有する本発明の燃料供給システムにおいては、(2)前記調圧弁は、前記燃料の戻り流量が前記第1の戻り流量の範囲内にあるときには前記戻り流量の増加に対して前記燃料の圧力を低増加率である第1の増加率で漸増させつつ前記設定圧力レベルに保持する一方、前記燃料の戻り流量が前記第1の戻り流量の範囲を超える第2の戻り流量の範囲内に達したときには前記戻り流量の増加に対して前記燃料の圧力を前記第1の増加率より大きい高増加率で増加させる調圧特性を有し、前記ポンプコントローラは、前記特定の燃料消費状態の下で、前記戻り流量が前記第2の戻り流量の範囲内の特定の戻り流量になるよう前記燃料ポンプの吐出量を制御することが好ましい。 In the fuel supply system of the present invention having the above-described configuration, (2) the pressure regulating valve is configured such that when the return flow rate of the fuel is within the range of the first return flow rate, While maintaining the set pressure level while gradually increasing the pressure at a first increase rate that is a low increase rate, the return flow rate of the fuel is within a range of a second return flow rate that exceeds the range of the first return flow rate. A pressure adjusting characteristic for increasing the pressure of the fuel at a higher rate of increase than the first rate of increase with respect to the increase of the return flow rate, and the pump controller Therefore, it is preferable to control the discharge amount of the fuel pump so that the return flow rate becomes a specific return flow rate within the range of the second return flow rate.
この構成により、通常の設定圧力レベルを低く抑えつつ必要時に前記特定圧力レベルとしての高い燃料圧力を得ることが可能となる。 With this configuration, it is possible to obtain a high fuel pressure as the specific pressure level when necessary while keeping the normal set pressure level low.
本発明に係る燃料供給システムは、あるいは、(3)燃料タンク内の燃料を圧送して燃料消費部に供給する吐出量可変の燃料ポンプと、前記燃料ポンプから圧送される前記燃料の圧力に応じて該燃料の一部を前記燃料タンクに戻すよう開弁する調圧弁を有し、前記燃料ポンプから前記燃料消費部に供給される前記燃料の圧力を該調圧弁によって予め設定された複数の設定圧力レベルのうち任意の圧力レベルに調整する燃料圧力調整装置と、前記燃料ポンプの吐出量を制御し、前記調圧弁から前記燃料タンクに戻される前記燃料の戻り流量を第1の戻り流量の範囲内に制御するポンプコントローラと、を備えた燃料供給システムにおいて、前記調圧弁は、前記燃料消費部に供給される前記燃料の圧力を第1の設定圧力レベルに調圧可能な第1設定状態と、前記燃料消費部に供給される前記燃料の圧力を前記第1の設定圧力レベルより高い第2の設定圧力レベルに調圧可能な第2設定状態とに切換え可能であるとともに、前記燃料の戻り流量が前記第1の戻り流量の範囲内にあるときに比べ、該範囲内の戻り流量より多い第2の戻り流量に達するときには燃料の調整圧力レベルが上昇する調圧特性を有し、前記ポンプコントローラは、前記戻り流量が前記第1の戻り流量の範囲内になるよう前記燃料ポンプの吐出量を制御する第1のポンプ制御モードと、前記戻り流量が前記第2の戻り流量になるよう前記燃料ポンプの吐出量を制御し、前記燃料消費部に供給される前記燃料の圧力を前記第2の設定圧力レベルを超える特定圧力レベルに制御する第2のポンプ制御モードと、を有することを特徴とする。 Alternatively, the fuel supply system according to the present invention may be (3) a fuel pump having a variable discharge amount that pumps the fuel in the fuel tank and supplies the fuel to the fuel consumption unit, and the pressure of the fuel pumped from the fuel pump. A pressure regulating valve that opens to return a part of the fuel to the fuel tank, and the pressure of the fuel supplied from the fuel pump to the fuel consuming unit is set in advance by the pressure regulating valve. A fuel pressure adjusting device that adjusts the pressure level to an arbitrary pressure level and a discharge amount of the fuel pump, and a return flow rate of the fuel returned from the pressure regulating valve to the fuel tank is within a first return flow rate range. And a pump controller for controlling the pressure inside the fuel supply system, wherein the pressure regulating valve is configured to regulate the pressure of the fuel supplied to the fuel consumption unit to a first set pressure level. And the fuel pressure supplied to the fuel consuming unit can be switched between a second set state in which the pressure of the fuel supplied to the fuel consumption unit can be adjusted to a second set pressure level higher than the first set pressure level. Compared to when the return flow rate of the fuel is within the range of the first return flow rate, it has a pressure regulation characteristic that the adjustment pressure level of the fuel increases when the second return flow rate higher than the return flow rate within the range is reached, The pump controller has a first pump control mode for controlling the discharge amount of the fuel pump so that the return flow rate falls within the range of the first return flow rate, and the return flow rate becomes the second return flow rate. And a second pump control mode for controlling a discharge amount of the fuel pump and controlling a pressure of the fuel supplied to the fuel consumption unit to a specific pressure level exceeding the second set pressure level. The features.
この構成により、ポンプコントローラが第1のポンプ制御モードで作動するときには、戻り流量が第1の戻り流量の範囲内になるよう燃料ポンプの吐出量が制御され、ポンプコントローラが第2のポンプ制御モードで作動するときには、戻り流量が第2の戻り流量になるよう燃料ポンプの吐出量が制御され、燃料消費部に供給される燃料の圧力が通常の第1または第2の設定圧力レベルを超える特定圧力レベルに制御されることになる。したがって、第1の設定圧力レベルと第2の設定圧力レベルとに切換え可能な調圧弁を用いながら、設定圧切換えの手段を増設したりすることなく、それらと異なる第3の設定圧としての特定圧力レベルに切換え可能となり、簡素な装置構成でありながら燃料圧力の多段切換えが可能になる。 With this configuration, when the pump controller operates in the first pump control mode, the discharge amount of the fuel pump is controlled so that the return flow rate is within the range of the first return flow rate, and the pump controller is in the second pump control mode. When the fuel is operated, the discharge amount of the fuel pump is controlled so that the return flow rate becomes the second return flow rate, and the pressure of the fuel supplied to the fuel consumption unit exceeds the normal first or second set pressure level. It will be controlled to the pressure level. Therefore, while using a pressure regulating valve that can be switched between the first set pressure level and the second set pressure level, it is possible to specify a third set pressure that is different from the set pressure switching means without adding additional means for switching the set pressure. The pressure level can be switched, and the fuel pressure can be switched in multiple stages with a simple device configuration.
上記(3)の構成を有する本発明の燃料供給システムにおいては、(4)前記調圧弁は、前記第1の設定状態下で前記燃料の戻り流量が前記第1の戻り流量の範囲内にあるときには前記戻り流量の増加に対して前記燃料の圧力を低増加率である第1の増加率で漸増させつつ前記第1の設定圧力レベルに保持する一方、前記燃料の戻り流量が前記第1の戻り流量の範囲を超える第2の戻り流量の範囲内に達したときには前記戻り流量の増加に対して前記燃料の圧力を前記第1の増加率より大きい高増加率で増加させる調圧特性を有し、前記ポンプコントローラは、前記第2のポンプ制御モードにて、前記戻り流量が前記第2の戻り流量の範囲内の特定の戻り流量になるよう前記燃料ポンプの吐出量を制御することが好ましい。 In the fuel supply system of the present invention having the configuration of (3) above, (4) the pressure regulating valve has a return flow rate of the fuel within the range of the first return flow rate under the first set state. Sometimes the fuel pressure is gradually increased at a first rate of increase which is a low rate of increase with respect to the increase of the return flow rate while maintaining the first set pressure level, while the return flow rate of the fuel is When the pressure reaches the second return flow rate range exceeding the return flow rate range, it has a pressure regulation characteristic for increasing the fuel pressure at a higher increase rate than the first increase rate with respect to the increase in the return flow rate. In the second pump control mode, the pump controller preferably controls the discharge amount of the fuel pump so that the return flow rate becomes a specific return flow rate within the range of the second return flow rate. .
この構成により、通常の設定圧力レベルを低く抑えつつ必要時に前記特定圧力レベルとしての高い燃料圧力を得ることが可能となる。 With this configuration, it is possible to obtain a high fuel pressure as the specific pressure level when necessary while keeping the normal set pressure level low.
上記(3)または(4)の構成を有する本発明の燃料供給システムにおいては、(5)前記ポンプコントローラは、他の状態に比べて前記燃料消費部の燃料消費量が相対的に少なく前記戻り流量が相対的に増加する特定の燃料消費状態の下で、前記第2のポンプ制御モードにて作動することが好ましい。この場合、燃料ポンプを大型化することなく、設定圧を一時的に高くしたい状態であって調圧弁の戻り流量が比較的多くなるときに、燃料の圧力を一時的に特定圧力レベルにまで高めることができる。 In the fuel supply system of the present invention having the configuration of the above (3) or (4), (5) the pump controller has a relatively small amount of fuel consumption in the fuel consumption section compared to other states, and the return It is preferable to operate in the second pump control mode under a specific fuel consumption state in which the flow rate is relatively increased. In this case, when the set pressure is temporarily increased without increasing the size of the fuel pump and the return flow rate of the pressure regulating valve becomes relatively large, the fuel pressure is temporarily increased to a specific pressure level. be able to.
上記(3)〜(5)のいずれかの構成を有する燃料供給システムにおいては、(6)前記調圧弁は、前記燃料消費部に供給される前記燃料を導入する調圧室を形成するとともに該調圧室内の燃料の圧力を受圧する弁体と、該弁体に係合および離脱する弁座とを有し、前記燃料の圧力を受圧する前記弁体の受圧面積を前記第1設定状態と前記第2設定状態とで変化させることにより、前記第1の設定圧力レベルと前記第2の設定圧力レベルとのうち任意の設定圧力レベルに切換え可能となっていることが望ましい。この構成により、燃料圧力調整装置が、シールが要求される室数を抑えた小形で簡素な調圧弁を有するものとなる。 In the fuel supply system having any one of the configurations (3) to (5), (6) the pressure regulating valve forms a pressure regulating chamber for introducing the fuel to be supplied to the fuel consuming unit, and A valve body that receives the pressure of the fuel in the pressure regulating chamber; and a valve seat that engages and disengages the valve body, and the pressure receiving area of the valve body that receives the pressure of the fuel is set to the first setting state. It is desirable that the first set pressure level and the second set pressure level can be switched to any set pressure level by changing between the second set state and the second set state. With this configuration, the fuel pressure adjusting device has a small and simple pressure regulating valve in which the number of chambers requiring sealing is suppressed.
また、上記(6)の構成を有する燃料供給システムにおいては、(7)前記調圧弁の前記弁座は、前記調圧室内の燃料の圧力を受圧する前記弁体の受圧面に対向配置されるとともに、前記燃料消費部に供給される前記燃料を前記調圧室内に導入可能な第1燃料通路と、前記調圧室から前記燃料タンク内に戻る燃料を通過させる第2燃料通路とを形成しており、前記第1通路に前記燃料ポンプから圧送される前記燃料が導入されるとき、前記調圧弁は、前記燃料消費部に供給される前記燃料の圧力を前記第1の設定圧力レベルに調整することが好ましい。この構成により、第1、第2の設定圧力レベルのうち任意の設定圧力レベルに切換え可能な調圧弁を簡素に構成できる。 In the fuel supply system having the configuration of (6) above, (7) the valve seat of the pressure regulating valve is disposed opposite to a pressure receiving surface of the valve body that receives the pressure of fuel in the pressure regulating chamber. And a first fuel passage through which the fuel to be supplied to the fuel consuming unit can be introduced into the pressure regulating chamber, and a second fuel passage through which fuel returning from the pressure regulating chamber into the fuel tank is passed. And when the fuel pumped from the fuel pump is introduced into the first passage, the pressure regulating valve adjusts the pressure of the fuel supplied to the fuel consumption unit to the first set pressure level. It is preferable to do. With this configuration, a pressure regulating valve that can be switched to any set pressure level of the first and second set pressure levels can be simply configured.
さらに、上記(7)の構成を有する燃料供給システムにおいては、(8)前記調圧弁の前記第2燃料通路には、該第2燃料通路を通過して前記燃料タンク内に戻る前記調圧室からの燃料の流れを絞るオリフィスが設けられていることが好ましい。この構成により、リターン通路である第2燃料通路上でオリフィスの絞りが効き始めると、そのオリフィスより上流側の第2燃料通路内の燃料の圧力が高まり、第2燃料通路を通る燃料の流量が増えるかその絞りがきつくなるほど第2燃料通路内の燃料の圧力がさらには調圧弁の調圧室内の燃料の圧力が高くなることになる。 Further, in the fuel supply system having the configuration of (7), (8) the pressure regulating chamber that passes through the second fuel passage and returns into the fuel tank is provided in the second fuel passage of the pressure regulating valve. It is preferable that an orifice for restricting the flow of fuel from is provided. With this configuration, when the orifice throttle starts to be effective on the second fuel passage as the return passage, the pressure of the fuel in the second fuel passage upstream of the orifice increases, and the flow rate of the fuel passing through the second fuel passage is reduced. As the throttle increases or the throttle becomes tighter, the pressure of the fuel in the second fuel passage further increases as the pressure of the fuel in the pressure regulating chamber of the pressure regulating valve.
上記(8)の構成を有する燃料供給システムにおいては、(9)前記調圧弁には、前記調圧室から前記燃料タンク内に戻る燃料のうち前記オリフィスより上流側の前記第2燃料通路内の燃料の圧力を前記特定圧力レベルに制限するリリーフ弁が付設されていることが好ましい。これにより、第2燃料通路内の燃料の圧力が特定圧力レベルに確実に制限可能となり、燃料圧力の過昇圧が未然に防止される。 In the fuel supply system having the configuration of (8), (9) the pressure regulating valve includes a second fuel passage in the second fuel passage upstream of the orifice among fuel returning from the pressure regulating chamber into the fuel tank. It is preferable that a relief valve for limiting the fuel pressure to the specific pressure level is provided. As a result, the pressure of the fuel in the second fuel passage can be surely limited to a specific pressure level, and an excessive increase in fuel pressure is prevented in advance.
第1の発明によれば、戻り流量の大小によって調圧特性が変化する燃料圧力調整装置を用いるとともに、燃料消費部の燃料消費量が他の状態に比べて少なくなる特定の燃料消費状態下で燃料ポンプの吐出量を大流量域側に制御して、燃料消費部への供給燃料圧力を通常の設定圧力レベルを超える特定圧力レベルに調圧するようにしているので、燃料圧力調整装置に設定圧切換えの手段を増設したり燃料ポンプを大型化したりすることなく、燃料の圧力を一時的に特定圧力レベルまで高めることができる。その結果、燃料ポンプのサイズを増大させることなく、簡単な制御によって燃料圧力を所要の高・低の圧力に切換え可能に調整しつつ燃料消費部に供給することができる低コストの燃料供給システムを提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, the fuel pressure adjusting device whose pressure regulation characteristic changes depending on the magnitude of the return flow rate is used, and the fuel consumption of the fuel consumption unit is reduced under a specific fuel consumption state as compared with other states. Since the fuel pump discharge volume is controlled to the large flow rate side, the fuel pressure supplied to the fuel consumption section is regulated to a specific pressure level that exceeds the normal set pressure level. The fuel pressure can be temporarily increased to a specific pressure level without adding switching means or increasing the size of the fuel pump. As a result, a low-cost fuel supply system that can supply the fuel consumption part while adjusting the fuel pressure to the required high / low pressure by simple control without increasing the size of the fuel pump. Can be provided.
また、第2の発明によれば、ポンプコントローラが第1のポンプ制御モードで作動するときには戻り流量が第1の戻り流量の範囲内になるよう燃料ポンプの吐出量が制御され、ポンプコントローラが第2のポンプ制御モードで作動するときには戻り流量が第2の戻り流量の範囲内の特定の戻り流量になるよう燃料ポンプの吐出量が制御されて、燃料消費部に供給される燃料の圧力が通常の第1または第2の設定圧力レベルを超える特定圧力レベルに制御されるようにしているので、第1、第2の設定圧力レベルに切換え可能な調圧弁を用いながら、設定圧切換えの手段を増設したり燃料ポンプのサイズを増大させたりすることなく、燃料圧力の多段切換えが可能になる。その結果、簡単な制御によって燃料圧力を所要の高・低の圧力に多段切換え可能に調整しつつ燃料消費部に供給することができる低コストの燃料供給システムを提供することができる。 According to the second aspect of the invention, when the pump controller operates in the first pump control mode, the discharge amount of the fuel pump is controlled so that the return flow rate is within the range of the first return flow rate. When operating in the second pump control mode, the discharge amount of the fuel pump is controlled so that the return flow rate becomes a specific return flow rate within the range of the second return flow rate, and the pressure of the fuel supplied to the fuel consumption unit is normally The specific pressure level exceeding the first or second set pressure level is controlled so that the set pressure switching means can be provided using a pressure regulating valve that can switch to the first and second set pressure levels. It is possible to switch the fuel pressure in multiple stages without increasing the size or increasing the size of the fuel pump. As a result, it is possible to provide a low-cost fuel supply system that can supply the fuel pressure to the fuel consuming unit while adjusting the fuel pressure to the required high and low pressures in a multi-stage manner by simple control.
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1〜図3は、本発明に係る燃料供給システムの第1実施形態を示している。なお、本実施形態は、本発明を車両用の内燃機関の燃料供給システムに適用したものである。また、この燃料供給システムは、燃料タンク内にサブタンクを設け、そのサブタンク内に燃料ポンプ等を配したものであり、エンジンで遂次消費される燃料消費量分だけサブタンク内に燃料を導入する燃料移送手段として図示しない公知のジェットポンプを有している。
(First embodiment)
1 to 3 show a first embodiment of a fuel supply system according to the present invention. In this embodiment, the present invention is applied to a fuel supply system for an internal combustion engine for a vehicle. In addition, this fuel supply system has a subtank in a fuel tank and a fuel pump or the like arranged in the subtank, and a fuel that introduces fuel into the subtank by the amount of fuel consumed successively by the engine. A known jet pump (not shown) is provided as a transfer means.
まず、その燃料供給システムの構成について説明する。 First, the configuration of the fuel supply system will be described.
図1に示すように、本実施形態の燃料供給システムは、エンジン1(燃料消費部)で消費される燃料、例えばガソリンを貯留する燃料タンク2と、その燃料タンク2のサブタンク2a(以下、単に燃料タンク2という)内に貯留された燃料をエンジン1の複数のインジェクタ3(内燃機関の燃料噴射部、燃料消費部)に圧送・供給する燃料圧送機構10と、この燃料圧送機構10からインジェクタ3に供給される燃料を導入して予め設定されたシステム圧P1に調圧するとともに、そのシステム圧P1を複数の設定圧のうち任意の1つの設定圧に切り換えることができるプレッシャレギュレータ20(可変燃圧調整弁)と、プレッシャレギュレータ20の調圧特性を3方電磁弁45によって切換え操作することができる設定圧切換操作機構40(操作手段)と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the fuel supply system of this embodiment includes a
エンジン1は、自動車に搭載される多気筒の内燃機関、例えば4サイクルガソリンエンジンであり、このエンジン1の複数の気筒1cに対応して設けられたインジェクタ3は、例えばその噴孔側の端部3aを各気筒1cに対応する吸気ポート1a内に露出している。また、燃料圧送機構10からの燃料は、デリバリーパイプ4を介して各インジェクタ3に分配されるようになっている。
The
燃料圧送機構10は、燃料タンク2内の燃料を汲み上げるとともに加圧して吐出する吐出量可変の燃料ポンプユニット11と、燃料ポンプユニット11の吸入口側で異物の吸入を阻止するサクションフィルタ12と、燃料ポンプユニット11の吐出口側で吐出燃料中の異物を除去する燃料フィルタ13と、その燃料フィルタ13の上流側または下流側に位置するチェック弁14(逆止弁)と、を含んで構成されている。
The
燃料ポンプユニット11は、詳細を図示しないが、例えばポンプ作動用の羽根車を有する燃料ポンプ11pと、その燃料ポンプ11pを回転駆動する内蔵直流モータであるポンプ駆動モータ11mとを有している。この燃料ポンプユニット11は、そのポンプ駆動モータ11mへの通電を後述するECU(電子制御ユニット)51により制御されることで駆動および停止されるようになっている。
Although not shown in detail, the
また、燃料ポンプユニット11は、燃料ポンプ11pの回転により燃料タンク2内から燃料を汲み上げ加圧して吐出することができるとともに、ポンプ駆動モータ11mの供給電圧および負荷トルクに応じて燃料ポンプ11pの回転速度[rpm]や回転トルクを変化させることで、その単位時間当りの吐出量や吐出圧を変化させることができるようになっている。
Further, the
チェック弁14は、燃料ポンプユニット11からインジェクタ3側への燃料供給方向に開弁する一方、インジェクタ3側から燃料ポンプユニット11側への燃料の逆流方向には閉弁し、加圧された供給燃料の逆流を阻止するようになっている。
The
図2に示すように、プレッシャレギュレータ20は、燃料が導入される流体導入口21aおよびその燃料が排出される流体排出口21bを有するハウジング21を備えており、このハウジング21は一対の凹状のハウジング部材18、19をそれらの外周部で例えばかしめ結合(詳細図示せず)して形成されている。
As shown in FIG. 2, the
ハウジング21の内部には、ハウジング21の内部を2室に区画する隔壁状の調圧部材22が設けられている。この調圧部材22は、ハウジング21との間に流体導入口21aに連通する調圧室23を形成する隔壁部24と、調圧室23内の燃料圧に応じた開度で調圧室23を流体排出口21bに連通させる開弁方向に変位する可動弁体部25とを一体化したものであり、隔壁部24はその一面側で調圧室23内の燃料圧を常時受圧するようになっている。調圧部材22の隔壁部24は、また、その他面側でハウジング21との間に調圧室23側に背圧を付与する背圧室26を形成しており、その背圧室26内には、調圧部材22の可動弁体部25を閉弁方向に付勢する圧縮コイルばね27(弾性部材)が設けられている。また、調圧部材22と共に背圧室26を形成する他方のハウジング部材19には、少なくとも1つの大気圧導入穴19aが形成されている。
Inside the
調圧部材22の隔壁部24は、具体的には、例えば基布材料層に燃料に対し劣化し難いゴム層を一体的に接着した可撓性のダイヤフラムで構成されており、調圧部材22の可動弁体部25は、隔壁部24の中央部に支持された例えば金属製の円板状の弁体プレートで構成されている。
Specifically, the
一方、ハウジング21の内部には、調圧室23の内部で調圧部材22の可動弁体部25に対向するように第1弁座部31および第2弁座部32が同心に配置されており、第1弁座部31および第2弁座部32は、互いに径が異なり同軸に配置された外側筒状部材35および内側筒状部材36によって構成されている。ここで、第1弁座部31はその内周側に流体排出口21bに連通する排出通路31hを形成しており、第2弁座部32は、その内周側で第1弁座部31との間に、ハウジング21の操作圧給排口21cに連通する操作圧給排通路32hを形成している。
On the other hand, the first
プレッシャレギュレータ20のハウジング21、調圧部材22および外側筒状部材35は、燃料ポンプユニット11から吐出された燃料を径方向外側の流体導入口21aから導入して隔壁部24にその燃料圧を受圧させる環状の導入側通路37(第1燃料通路)を形成している。また、第1弁座部31の内側の排出通路31hは、調圧室23から流体排出口21bを通して燃料タンク2内に戻される燃料を通すリターン通路(第2燃料通路)となっており、操作圧給排通路32hは、燃料圧送機構10で加圧された燃料を設定圧の切換え操作圧の燃料として操作圧給排口21cを通して調圧室23側に導入したりその操作圧を操作圧給排口21cを通して燃料タンク2内に解放したりすることができるようになっている。
The
また、ハウジング21の流体導入口21aは、燃料圧送機構10のチェック弁14より下流側の回路部分である燃料通路15に分岐通路15aを介して接続されており、ハウジング21の操作圧給排口21cは、3方電磁弁45を介して、燃料圧送機構10のチェック弁14より上流側の回路部分である分岐通路16に接続されている。
Further, the
3方電磁弁45は、燃料圧送機構10の分岐通路16に接続された第1ポート45aと、ハウジング21の操作圧給排口21cに接続された第2ポート45bと、燃料タンク2内に開放されたドレーンポート相当の第3ポート45cとを有している。この3方電磁弁45は、燃料圧送機構10で加圧された燃料を操作圧給排通路32h内に導入するよう第1ポート45aおよび第2ポート45bを連通させるとともに第3ポート45cを閉止する供給状態と、操作圧給排通路32hを燃料タンク2内に開放するよう第2ポート45bおよび第3ポート45cを連通させるとともに第1ポート45aを閉止する排出状態とのうち任意の一方に切換え可能な電磁弁である。
The three-
また、3方電磁弁45は、電磁操作部45dの通電・励磁状態をECU51により制御されることで、前述の供給状態と排出状態とに切換え制御されるようになっており、例えば電磁操作部45dが通電・励磁されるとき(以下、ON状態ともいう)に前記排出状態となり、電磁操作部45dが通電・励磁されないとき(以下、OFF状態ともいう)に前記供給状態となるように設定されている。
The three-
この3方電磁弁45およびECU51は、前述の分岐通路16と共に、プレッシャレギュレータ20の設定圧の切換え制御を実行する設定圧切換操作機構40を構成している。そして、設定圧切換操作機構40は、プレッシャレギュレータ20と後述するポンプコントローラ52と共に、燃料ポンプユニット11からインジェクタ3に供給される燃料の圧力をプレッシャレギュレータ20により予め設定された複数の設定圧力レベルPL,PHのうち任意の圧力レベルに調整可能な燃料圧力調整装置50を構成している。
The three-
設定圧切換操作機構40の3方電磁弁45が前記排出状態となるとき、すなわち、操作圧給排通路32hの内部の燃料圧Pwが燃料タンク2内の圧力と同等な低圧になるときには、調圧部材22の実質的な受圧領域の面積が可動弁体部25の外周部とその周囲の隔壁部24の環状受圧面のみとなる。一方、この3方電磁弁45が供給状態となるとき、すなわち、操作圧給排通路32hに加圧された燃料が供給されることで操作圧給排通路32hの内部の燃料圧Pwが高圧になるときには、調圧部材22の受圧領域の面積が、隔壁部24の外側の環状受圧面のみならず、第2弁座部32および操作圧給排通路32hに対向する内側の環状の受圧面領域(図示せず)を含むものとなる。したがって、操作圧給排通路32hに操作圧(加圧された燃料)が供給されるか否かによって調圧部材22の受圧領域の面積が変化する。そして、調圧部材22のこの受圧領域の面積が増大すると、圧縮コイルばね27の付勢力に対抗して調圧部材22を開弁させる燃圧が小さくて済むので、環状の導入側通路37内の燃料の調圧レベルが低下する。逆に、操作圧給排通路32hが燃料タンク2内に開放され、調圧部材22の受圧領域の面積が縮小されると、圧縮コイルばね27の付勢力に対抗して調圧部材22を開弁させるのに大きな燃圧が必要になるので、環状の導入側通路37内の燃料の調圧レベルが上昇するようになっている。
When the three-
プレッシャレギュレータ20は、このように、燃料ポンプユニット11から圧送されて調圧室23内の環状の導入側通路37に導入される燃料の圧力に応じて、その燃料の一部を燃料タンク2に戻すよう開弁することで、環状の導入側通路37内の燃料を予め設定された設定圧に調整する調圧機能を有するとともに、燃料ポンプユニット11から吐出されインジェクタ3に供給される燃料を調圧室23内の操作圧給排通路32hに選択的に導入することで、その設定圧を予め設定された低圧側の設定圧と高圧側の設定圧とのうち任意の一方の設定圧に切換え可能になっている。
In this way, the
なお、プレッシャレギュレータ20の高圧側の設定圧は、エンジン停止直後等にデリバリーパイプ4内の燃料温度が高温になっても、燃料ベーパが生じ難い燃料圧(例えば、ゲージ圧で324kPa以上)の設定値となっている。また、低圧側の設定圧は、例えばゲージ圧で200kPaであり、走行中にデリバリーパイプ4内の燃料温度が比較的低温になったとき、燃料ベーパが生じ難い燃料圧設定値となっている。
Note that the set pressure on the high pressure side of the
また、このようなプレッシャレギュレータ20の調圧機能および設定圧切換え機能は、排出通路31hを通して調圧室23から燃料タンク2内に排出される余剰燃料の戻り流量(リターン流量)が予め設定された第1の戻り流量の範囲内にあるときであり、第1の戻り流量の範囲を超える流量範囲についてはその調圧特性が変化する。この点については、後述する。
In addition, the pressure regulating function and the set pressure switching function of the
ECU51は、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)等の不揮発性メモリからなるバックアップメモリに加えて、入力インターフェース回路および出力インターフェース回路等を含んで構成されており、このECU51には車両のイグニッションスイッチのON/OFF信号が取り込まれるとともに、図2に示すように、バッテリー100からの電源供給がなされるようになっている。さらに、ECU51の入力インターフェース回路には、各種センサ群が接続されており、これらセンサ群からのセンサ情報がA/D変換器等を含む入力インターフェース回路を通してECU51に取り込まれるようになっている。ECU51の出力インターフェース回路には、インジェクタ3や燃料ポンプユニット11、3方電磁弁45等のアクチュエータ類を制御するためのリレースイッチや、燃料ポンプユニット11の駆動電流を可変制御するためのスイッチング素子等が接続されている。
The
このECU51は、ROM内に格納された制御プログラムを実行することで、公知の電子スロットル制御、燃料噴射量制御、点火時期制御、燃料カット制御、可変バルブタイミング制御等を実行することができる。例えば、ECU51は、エアフローメータにより検出される吸入空気量とクランク角センサにより検出されるエンジン回転数とに基づいて燃焼毎に必要な基本噴射量を算出し、さらにエンジン1の運転状態に応じた各種補正や空燃比フィードバック補正等を施した燃料噴射量を算出し、その燃料噴射量に対応する燃料噴射時間だけ対応するインジェクタ3を開弁駆動する。なお、ここでの燃料噴射時間は、インジェクタ3に供給される燃圧の設定値に応じて理論空燃比を保つよう設定される。
The
また、ECU51は、各種センサ群からのセンサ情報およびROMに予め格納された設定値やマップ情報に基づいて、エンジン1の運転中にその負荷状態を繰返し判定し、部分負荷の運転領域においては3方電磁弁45を供給状態に復帰させる非励磁状態(以下、OFF状態という)として、燃料ポンプユニット11からの燃料をプレッシャレギュレータ20の低圧側の設定圧に調圧させるようになっている。さらに、ECU51は、エンジン1の高負荷時等には、燃料ポンプユニット11からの燃料を高圧側の設定圧に切り換えるようになっている。そのため、ECU51のROMおよびバックアップメモリに格納される設定値には高低に異なる複数の燃料圧の設定値が含まれ、ROMおよびバックアップメモリに格納されるマップ情報には、運転負荷の判定とその判定結果に応じた燃料圧の切換制御のためのマップ等が含まれている。
Further, the
ECU51は、また、エンジン1の運転中、要求される燃料噴射量に応じて燃料ポンプユニット11の吐出量を好適な吐出量に制御するよう、例えば予め設定された複数段階の吐出量のうち好適な吐出量を選択し、その吐出量に対応するポンプ駆動モータ11mの駆動電圧をコマンド値としてポンプコントローラ52に出力するようになっている。
The
ポンプコントローラ52は、図1に示すように燃料タンク2の上部に設けられており、図外のバッテリーからの電源供給により作動するようになっている。このポンプコントローラ52は、ECU51からのポンプ制御信号と、ポンプ駆動モータ11mの端子電圧を検出する前記電圧検出部の検出信号との偏差に応じて、燃料ポンプユニット11のポンプ駆動モータ11mに印加する電圧を制御したり、燃料圧送機構10の異常診断のためのポンプ駆動モータ11mの作動状態に応じた診断用信号をECU51に供給したりすることができるようになっている。
The
具体的には、ポンプコントローラ52には、ECU51からのポンプ制御信号に応じて燃料ポンプユニット11のポンプ駆動モータ11mに対する通電をON/OFF切換えするリレースイッチ回路や、ポンプ駆動モータ11mに印加する電圧またはポンプ駆動モータ11mへの供給エネルギを可変制御するための図示しないスイッチング素子等が内蔵されている。ここにいうスイッチング素子は、例えばPWM(Pulse Width Modulation)入力信号に応じて燃料ポンプユニット11のポンプ駆動モータ11mのコイルへの供給エネルギを可変制御するMOS−FET形のトランジスタで構成されている。なお、ポンプコントローラ52には、ポンプ駆動モータ11mの端子電圧を検出する図示しない電圧検出部や、ポンプ駆動モータ11mの回転数[rpm]を検出する回転速度検出部を有していてもよい。
Specifically, the
ECU51は、上述のようなポンプコントローラ52と協働し、ポンプ駆動モータ11mの駆動電圧を制御することにより、燃料ポンプユニット11の吐出量(単位時間当りの吐出量)を制御するようになっており、エンジン1の通常の運転中にはプレッシャレギュレータ20から燃料タンク2に戻される燃料の戻り流量を第1の戻り流量の範囲Z1(図3中に斜線で示す範囲)内に制御するようになっている。
The
図3に示すように、プレッシャレギュレータ20は、上述のバルブ構造を有することで、燃料の戻り流量がポンプコントローラ52による通常の流量制御範囲である第1の戻り流量の範囲Z1内にあるとき、例えばエンジン1の始動時以外のリターン流量の範囲内にあるとき、燃料の圧力を戻り流量の増加に対して低増加率である第1の増加率(図3中のΔP1/ΔR)で漸増させつつ設定圧力レベルPLまたはPHに保持することができる。
As shown in FIG. 3, the
一方、プレッシャレギュレータ20の流体排出口21bの近傍には、内側筒状部材36の一端側内周部(図2中の下端側内週部)に保持されて環状絞り部材39が設けられており、内側筒状部材36内の排出通路31hは、この環状絞り部材39により絞られたオリフィス孔部31hr(オリフィス)を有している。そして、プレッシャレギュレータ20は、排出通路31hを通り燃料タンク2内に戻る燃料の戻り流量が第1の戻り流量の範囲を超える第2の戻り流量の範囲Z2内に達しているとき、排出通路31hを通して燃料タンク2内に戻る調圧室23からの燃料の流れがオリフィス孔部31hrにより絞られることで、戻り流量の増加に対して燃料の圧力を第1の増加率より大きい高増加率である第2の増加率(図3中のΔP2/ΔR)で増加させる調圧特性を有している。これにより、プレッシャレギュレータ20は、燃料の戻り流量が第1の戻り流量の範囲Z1より多い第2の戻り流量の範囲Z2内の特定の戻り流量Z3(第2の戻り流量)に達するときには、燃料の調整圧力レベルが通常(燃料の戻り流量が第1の戻り流量の範囲Z1内にあるとき)より上昇する調圧特性を有している。
On the other hand, an
また、ECU51およびポンプコントローラ52は、エンジン1の運転状態のうち予め設定された特定の運転状態、例えばエンジン始動時には、全気筒分の複数のインジェクタ3における燃料消費量が比較的少量(例えば、10L(リットル)/h(時間))であるにもかかわらず、燃料ポンプユニット11の吐出量をその可変制御範囲内の最大流量域(例えば、200L/h)に制御するようポンプ電圧を高い値(例えば12V)に高め、プレッシャレギュレータ20からの燃料の戻り流量を第2の戻り流量の範囲Z2内の特定の戻り流量Z3(例えば、190L/h;第1の戻り流量の範囲のいずれの戻り流量より多い戻り流量)に到達させるようになっている。
In addition, the
すなわち、ECU51およびポンプコントローラ52は、他の状態に比べてインジェクタ3の燃料消費量が相対的に少なく戻り流量が相対的に増加する特定の燃料消費状態、例えばエンジン1の始動時の状態の下で、プレッシャレギュレータ20の戻り流量が第2の戻り流量Z2の範囲内の特定の戻り流量である第2の戻り流量Z3になるよう燃料ポンプユニット11の吐出量を制御し、図3に示すように、インジェクタ3に供給される燃料の圧力を通常の設定圧力レベルPL,PHを超える高圧の特定圧力レベルPSに制御することができるようになっている。
That is, the
このように、本実施形態におけるプレッシャレギュレータ20は、インジェクタ3に供給される燃料の圧力を第1の設定圧力レベルPLに調圧可能な第1設定状態と、インジェクタ3に供給される燃料の圧力を第1の設定圧力レベルPLより高い第2の設定圧力レベルPHに調圧可能な第2設定状態とに切換え可能であるとともに、第1の設定状態下で燃料の戻り流量が第1の戻り流量の範囲Z1内にあるときには戻り流量の増加に対して燃料の圧力を低増加率である第1の増加率ΔP1/ΔRで漸増させつつ第1の設定圧力レベルPLに保持する一方、燃料の戻り流量が第1の戻り流量の範囲Z1を超える第2の戻り流量の範囲Z2内に達したときには戻り流量の増加に対して燃料の圧力を第1の増加率ΔP1/ΔRより大きい高増加率ΔP2/ΔRで増加させる調圧特性を有している。
As described above, the
また、本実施形態におけるポンプコントローラ52は、ECU51からのポンプ制御信号に従って、エンジン1の始動時以外の運転状態下では、プレッシャレギュレータ20の戻り流量が第1の戻り流量の範囲Z1内になるよう燃料ポンプユニット11の吐出量を制御する第1のポンプ制御モードで作動し、一方、エンジン1の始動時の運転状態下では、プレッシャレギュレータ20の戻り流量が第2の戻り流量の範囲内の特定の戻り流量である第2の戻り流量Z3になるよう燃料ポンプユニット11の吐出量を制御し、インジェクタ3に供給される燃料の圧力を第2の設定圧力レベルPHを超える特定圧力レベルPSに制御する第2のポンプ制御モードで作動するようになっている。すなわち、ポンプコントローラ52は、他の状態に比べてインジェクタ3の燃料消費量が相対的に少なく戻り流量が相対的に増加する特定の燃料消費状態における作動モードとして第2のポンプ制御モードを、特定の燃料消費状態以外の状態における作動モードとして第1のポンプ制御モードを、それぞれ有している。
Further, the
次に、作用について説明する。 Next, the operation will be described.
上述のように構成された本実施形態の燃料供給装置では、エンジン1の停止中、燃料ポンプユニット11のポンプ駆動モータ11mおよび3方電磁弁45への通電はそれぞれ停止されている状態にある。
In the fuel supply device of the present embodiment configured as described above, the energization of the
このとき、プレッシャレギュレータ20の操作圧給排通路32hには加圧された燃料が供給されないが、ECU51は、エンジン1の現在の停止状態に入る直前に3方電磁弁45を一旦ON状態(排出状態)にしてプレッシャレギュレータ20を高圧側の設定圧力レベルPHに切り換えた後で停止しているので、チェック弁14からインジェクタ3までの燃圧保持区間における燃圧は、燃料ベーパを生じ難い比較的高い燃圧に維持されている。
At this time, pressurized fuel is not supplied to the operation pressure supply /
エンジン1が始動されるときには、ECU51により燃料ポンプユニット11が起動されるが、3方電磁弁45はOFF状態のままである。このとき、エンジン1のインジェクタ3の燃料消費量は他の状態に比べて相対的に少なく、プレッシャレギュレータ20からの戻り流量は相対的に増加する状態、すなわち特定の燃料消費状態となる。
When the
このとき、エンジン1の燃料消費量が少量であるにもかかわらず、ECU51およびポンプコントローラ52が燃料ポンプユニット11の吐出量をその可変制御範囲内の最大流量域に制御する高い電圧(例えば、12V)を供給するので、プレッシャレギュレータ20からの燃料の戻り流量が特定の戻り流量Z3に到達する。
At this time, even though the fuel consumption of the
したがって、排出通路31hを通して燃料タンク2内に戻る調圧室23からの燃料の流れがオリフィス孔部31hrにより絞られることで、プレッシャレギュレータ20が、戻り流量の増加に対して燃料の圧力を第1の増加率より大きい第2の増加率で増加させることになり、エンジン1の特定の燃料消費状態においては、インジェクタ3に供給される燃料の圧力が特定の燃料消費状態以外のプレッシャレギュレータ20の設定圧力レベルPL,PHを超える特定圧力レベルPSに制御される。よって、燃料圧送機構10による燃料圧送の再開時に、即座に十分な燃料圧での燃料供給を開始することができる。
Accordingly, the flow of fuel from the pressure regulating chamber 23 returning to the
エンジン1の始動から一定時間が経過した後の通常の運転状態、例えばその部分負荷運転時には燃費や燃料ポンプユニット11の信頼性の面から低圧側の設定圧が要求される。この部分負荷運転時においては、3方電磁弁45が操作圧給排通路32hに操作圧を供給するOFF状態となり、プレッシャレギュレータ20の設定圧が低圧側の設定圧力レベルPLに切り換えられる。また、ポンプコントローラ52から燃料ポンプユニット11への供給電圧が比較的低い値(例えば、8V)に抑えられる。
In a normal operation state after a certain period of time has elapsed since the start of the
高負荷要求時には、3方電磁弁45がON状態となり、調圧室23内の燃料が導入側通路37において高圧側の設定圧力レベルPHに調圧される。このとき、ポンプコントローラ52から燃料ポンプユニット11への供給電圧は、プレッシャレギュレータ20の戻り流量が第1の戻り流量の範囲内になるよう制御されるか保持される。
When a high load is required, the three-
一方、エンジン1が停止される際には、3方電磁弁45がON状態となり、エンジン1の停止に先立ってプレッシャレギュレータ20の設定圧が一旦高圧側の設定圧力レベルPHに切り換えられる。したがって、エンジン1の停止直後における燃料ベーパの発生が有効に抑制され、上述のようにエンジン1の始動性が向上することになる。
On the other hand, when the
このように、本実施形態においては、インジェクタ3の燃料消費量が他の状態に比べて相対的に少なくプレッシャレギュレータ20の戻り流量が相対的に増加する特定の燃料消費状態の下では、戻り流量が第1の戻り流量の範囲Z1内のいずれの戻り流量よりも多量となる特定の戻り流量Z3になるよう燃料ポンプユニット11の吐出量が大流量域、例えば通常の吐出量可変範囲のうちの最大流量域に制御され、インジェクタ3に供給される燃料の圧力が設定圧力レベルPL,PHを超える特定圧力レベルPSに達することとなる。したがって、燃料圧力調整装置50に設定圧切換えの手段を増設したり燃料ポンプを大型化したりすることなく、設定圧を一時的に高くしたい状態であってプレッシャレギュレータ20の戻り流量が比較的多くなるときに、燃料の圧力を一時的に特定圧力レベルPSにまで高めることができる。
Thus, in the present embodiment, the return flow rate is under a specific fuel consumption state in which the fuel consumption amount of the
また、本実施形態においては、ポンプコントローラ52が第1のポンプ制御モードで作動するときには、戻り流量が第1の戻り流量の範囲Z1内になるよう燃料ポンプユニット11の吐出量が制御され、ポンプコントローラ52が第2のポンプ制御モードで作動するときには、戻り流量が第2の戻り流量の範囲Z2内の特定の戻り流量Z3になるよう燃料ポンプユニット11の吐出量が制御されて、インジェクタ3に供給される燃料の圧力が第2の設定圧力レベルPHを超える特定圧力レベルPSに制御されることになる。したがって、第1の設定圧力レベルPLと第2の設定圧力レベルPHとの2段階に切換え可能なプレッシャレギュレータ20を用いながら、その設定圧切換えの手段を増設したりすることなく、それらと異なる第3の設定圧としての特定圧力レベルPSに切換え可能な、すなわち燃料圧力の多段切換えが可能な、さらに装置構成の簡素な燃料圧力調整装置50を実現できる。
In the present embodiment, when the
さらに、本実施形態の燃料供給システムでは、特定の燃料消費状態の下でポンプコントローラ52が第2のポンプ制御モードにて作動するので、燃料ポンプユニット11を大型化することなく、設定圧を一時的に高くしたい状態であってプレッシャレギュレータ20の戻り流量が比較的多くなるときに、燃料の圧力を一時的に特定圧力レベルPSにまで高めることができる。
Further, in the fuel supply system of the present embodiment, the
また、プレッシャレギュレータ20は、燃料の圧力を受圧する調圧部材22(弁体)の受圧面積を第1設定状態と第2設定状態とで変化させることにより、第1の設定圧力レベルPLと第2の設定圧力レベルPHとのうち任意の設定圧力レベルに切換え可能となっているので、燃料圧力調整装置50は、シールが要求される室数を抑えた小形で簡素なプレッシャレギュレータ20を有するものとなる。
In addition, the
なお、プレッシャレギュレータ20の排出通路31hには、調圧室23から燃料タンク2内に戻る燃料の流れを絞るオリフィス孔部31hrが設けられているので、オリフィス孔部31hrの絞り効果によってオリフィス孔部31hrより上流側の排出通路31h内の燃料の圧力が高まることになり、さらに、排出通路31hを通る燃料の流量が増えるか排出通路31hにおける絞りがきつくなるほど、排出通路31h内の燃料の圧力とプレッシャレギュレータ20の調圧室23内の燃料の圧力とが高くなる。
Since the
上述のように、本実施形態の燃料供給システムにおいては、戻り流量の大小によって調圧特性が変化する燃料圧力調整装置50を用いるとともに、インジェクタ3の燃料消費量が他の状態に比べて少なくなる特定の燃料消費状態下で燃料ポンプユニット11の吐出量をその大流量域側に制御することにより、インジェクタ3への供給燃料圧力を通常の設定圧力レベルを超える特定圧力レベルPSに調圧するようにしているので、燃料圧力調整装置50に設定圧切換えの手段を増設したり燃料ポンプユニット11を大型化したりすることなく、燃料の圧力を一時的に特定圧力レベルPSまで高めることができる。
As described above, in the fuel supply system of the present embodiment, the fuel
特に、本実施形態では、ポンプコントローラ52が第1のポンプ制御モードで作動するときに戻り流量が第1の戻り流量の範囲Z1内になるよう燃料ポンプユニット11の吐出量が制御され、ポンプコントローラ52が第2のポンプ制御モードで作動するときに戻り流量が第2の戻り流量の範囲Z2内の特定の戻り流量になるよう燃料ポンプユニット11の吐出量が制御されて、インジェクタ3に供給される燃料の圧力が第2の設定圧力レベルPHを超える特定圧力レベルPSに制御されるようにしているので、第1、第2の設定圧力レベルPL,PHに切換え可能なプレッシャレギュレータ20を用いながら、設定圧切換えの手段を増設したり燃料ポンプユニット11のサイズを増大させたりすることなく、燃料圧力の多段切換えが可能になる。その結果、簡単なポンプ吐出量の制御によって燃料圧力を所要の圧力に多段切換え可能に調整しつつインジェクタ3に供給することができる低コストの燃料供給システムを提供することができる。
In particular, in this embodiment, when the
(第2実施形態)
図4および図5は、本発明に係る燃料供給システムの第2実施形態を示す図である。
(Second Embodiment)
4 and 5 are views showing a second embodiment of the fuel supply system according to the present invention.
なお、本実施形態は、上述の第1実施形態と略同様の全体構成を有し、プレッシャレギュレータのリターン側の構成のみが第1実施形態とは相違するものである。したがって、第1実施形態と同様の構成については図1〜図3に示した第1実施形態の対応する構成要素の参照符号を用い、第1実施形態との相違点についてのみ以下に説明する。 The present embodiment has an overall configuration substantially similar to that of the first embodiment described above, and only the configuration on the return side of the pressure regulator is different from the first embodiment. Accordingly, the same configurations as those of the first embodiment will be described using only the reference numerals of the corresponding components of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 and only the differences from the first embodiment.
図4に示すように、本実施形態の燃料調整装置60においては、プレッシャレギュレータ20の排出通路31h(第2燃料通路)の途中に、その調圧室23から燃料タンク2内に戻る燃料のうちオリフィス孔部31hrより上流側の排出通路31h内の燃料の圧力を特定圧力レベルPSに制限するリリーフ弁61が付設されている。
As shown in FIG. 4, in the fuel adjustment device 60 of the present embodiment, of the fuel returning from the pressure regulating chamber 23 into the
このリリーフ弁61は、排出通路31hに連通する弁孔61aを形成する弁座62と、この弁座62に対向しつつ弁孔61a内の排出通路31hからの燃料の圧力を受圧するピストン状の受圧部材63と、この受圧部材63を弁座62に着座する閉弁方向に常時付勢するスプリング64と、を有している。
The
図5に示すように、本実施形態においては、プレッシャレギュレータ20は、上述のようなバルブ構造にリリーフ弁61を併用することで、燃料の戻り流量が第2の戻り流量Z3の付近に近付くときにリリーフ弁61を作動させ、オリフィス孔部31hrより上流側の排出通路31h内の燃料の圧力を特定圧力レベルPSのリリーフ弁61のリリーフ設定圧までに制限することができる。
As shown in FIG. 5, in this embodiment, the
本実施形態においても、第1、第2の設定圧力レベルPL,PHに切換え可能なプレッシャレギュレータ20を用いながら、設定圧切換えの手段を増設したり燃料ポンプユニット11のサイズを増大させたりすることなく、燃料圧力の多段切換えが可能になり、簡単な制御によって燃料圧力を所要の高・低の圧力に多段切換え可能に調整しつつインジェクタ3に供給することができる低コストの燃料供給システムを提供することができる。
Also in the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、プレッシャレギュレータ20の排出通路31h上に、調圧室23から燃料タンク2内に戻る燃料のうちオリフィス孔部31hrより上流側の排出通路31h内の燃料の圧力を特定圧力レベルPSに制限するリリーフ弁61が付設されているので、排出通路31h内の燃料の圧力が特定圧力レベルPSに確実に制限可能となり、燃料圧力が過度に昇圧されることを未然に防止できる。
Further, in the present embodiment, the pressure of the fuel in the
なお、上述の各実施形態においては、他の状態に比べてエンジン1のインジェクタ3における燃料消費量が相対的に少なくプレッシャレギュレータ20の戻り流量が相対的に増加する特定の燃料消費状態として、高温再始動時等のエンジン始動時を例に挙げたが、ここにいう高温再始動時とは、アイドリングストップを実行する車両でエンジン1を一時停止させた後に再始動させるときに限らず、例えばハイブリッド方式のパワーユニットを搭載する車両でそのパワーユニットの効率を高めるためにエンジン1を一時停止させた後に再始動するためにイグニッションON要求が発生したとき等であってよい。また、本発明にいう始動時とは、手動操作に応じたイグニッションスイッチのON要求によりエンジン1が始動される場合であってもよいことはいうまでもない。
In each of the above-described embodiments, the specific fuel consumption state in which the fuel consumption in the
また、上述の実施形態においては、プレッシャレギュレータ20が高設定圧と低設定圧の2段階に切換え可能な調圧弁となっていたが、設定圧が1つのみに固定された1段の調圧弁を有し、そのリターン側に設けたオリフィスと燃料消費量が少なくリターン流量が多くなる特定の燃料消費状態で燃料ポンプユニット11の吐出量をその大流量域に制御することで、上述したプレッシャレギュレータ20の第1設定状態における調圧特性と略同様な調圧特性(曲げ点の両側で戻り流量の増加(ΔR)に対する調圧レベルの上昇幅(ΔP1、ΔP2)が相違し、大流量側で大きくなる特性)として、エンジン1の始動時にも一時的に高燃料圧力に調圧可能な可変燃圧調整方式の燃料供給システムとすることも可能である。また、特定圧力レベルPSが第1の設定圧レベルPLより高圧でかつ第2の設定圧力レベルPHより低圧となることも考えられる。
Further, in the above-described embodiment, the
また、上述の各実施形態では、排出通路31hにオリフィス孔部31hrを設けていたが、排出通路31hの全体が所定の戻り流量を超えるとオリフィス効果を生じる程度の断面積および長さに設定されてもよい。
In each of the above-described embodiments, the orifice hole 31hr is provided in the
さらに、燃料消費部は、エンジン1のインジェクタ3に限定されず、燃料を逐次消費する他の燃料消費部への燃料供給システムにも本発明を適用することができることは勿論である。
Furthermore, the fuel consuming unit is not limited to the
以上説明したように、本発明の燃料供給システムは、戻り流量の大小によって調圧特性が変化する燃料圧力調整装置を用いるとともに、燃料消費部の燃料消費量が他の状態に比べて少なくなる特定の燃料消費状態下で燃料ポンプの吐出量を大流量域側に制御して、燃料消費部への供給燃料圧力を通常の設定圧力レベルを超える特定圧力レベルに調圧するようにしているので、燃料圧力調整装置に設定圧切換えの手段を増設したり燃料ポンプを大型化したりすることなく、燃料の圧力を一時的に特定圧力レベルまで高めることができ、また、第1、第2の設定圧力レベルに切換え可能な調圧弁を用いながら、設定圧切換えの手段を増設したり燃料ポンプのサイズを増大させたりすることなく、燃料圧力の多段切換えが可能になり、その結果、簡単な制御によって燃料圧力を所要の高・低の圧力に切換え可能に調整しつつ燃料消費部に供給することができる低コストの燃料供給システムを提供することができるという効果を奏するものであり、燃料ポンプによって内燃機関に供給される燃料の圧力を切換え可能な燃料供給システムに好適な燃料供給システム全般に有用である。 As described above, the fuel supply system according to the present invention uses the fuel pressure adjusting device whose pressure regulation characteristics change depending on the magnitude of the return flow rate, and the fuel consumption of the fuel consumption unit is reduced as compared with other states. The fuel pump discharge amount is controlled to the large flow rate side under the fuel consumption state, and the fuel pressure supplied to the fuel consumption section is regulated to a specific pressure level exceeding the normal set pressure level. The pressure of the fuel can be temporarily increased to a specific pressure level without adding a means for switching the set pressure to the pressure adjusting device or increasing the size of the fuel pump, and the first and second set pressure levels This makes it possible to switch the fuel pressure in multiple stages without adding additional means for switching the set pressure or increasing the size of the fuel pump. It is possible to provide a low-cost fuel supply system that can be supplied to the fuel consumption unit while adjusting the fuel pressure to be switchable to the required high and low pressures by simple control. The present invention is useful for all fuel supply systems suitable for a fuel supply system capable of switching the pressure of fuel supplied to an internal combustion engine by a pump.
1 エンジン(内燃機関)
2 燃料タンク
3 インジェクタ(燃料消費部)
4 デリバリーパイプ
10 燃料圧送機構
11 燃料ポンプユニット(燃料ポンプ)
15 燃料通路
20 プレッシャレギュレータ(可変燃圧調整弁)
22 調圧部材
23 調圧室
31 第1弁座部
31h 排出通路(第2燃料通路)
31hr オリフィス孔部(オリフィス)
32 第2弁座部
32h 操作圧給排通路
37 導入側通路(第1燃料通路)
39 環状絞り部材(絞り要素)
40 設定圧切換操作機構
45 3方電磁弁
50 燃料圧力調整装置
51 ECU(電子制御ユニット、ポンプコントローラ)
52 ポンプコントローラ
61 リリーフ弁
61a 弁孔
62 弁座
63 受圧部材
64 スプリング
Z1 第1の戻り流量の範囲
Z2 第2の戻り流量の範囲
Z3 特定の戻り流量(第2の戻り流量)
1 engine (internal combustion engine)
2
4
15
22 Pressure adjusting member 23
31 hr Orifice hole (orifice)
32 Second
39 Annular diaphragm member (diaphragm element)
40 set pressure switching
52
Claims (9)
前記燃料ポンプから圧送される前記燃料の圧力に応じて該燃料の一部を前記燃料タンクに戻すよう開弁する調圧弁を有し、前記燃料ポンプから前記燃料消費部に供給される前記燃料の圧力を該調圧弁によって予め設定された設定圧力レベルに調整する燃料圧力調整装置と、
前記燃料ポンプの吐出量を制御し、前記調圧弁から前記燃料タンクに戻される前記燃料の戻り流量を第1の戻り流量の範囲内に制御するポンプコントローラと、を備えた燃料供給システムにおいて、
前記調圧弁は、前記燃料の戻り流量が前記第1の戻り流量の範囲内にあるときに比べ、該範囲内の戻り流量より多い第2の戻り流量に達するときには燃料の調整圧力レベルが上昇する調圧特性を有し、
前記ポンプコントローラは、他の状態に比べて前記燃料消費部の燃料消費量が相対的に少なく前記戻り流量が相対的に増加する特定の燃料消費状態の下で、前記戻り流量が前記第2の戻り流量になるよう前記燃料ポンプの吐出量を制御し、前記燃料消費部に供給される前記燃料の圧力を前記設定圧力レベルを超える特定圧力レベルに制御することを特徴とする燃料供給システム。 A variable discharge fuel pump that pumps the fuel in the fuel tank and supplies it to the fuel consumption unit;
A pressure regulating valve that opens to return a part of the fuel to the fuel tank in accordance with the pressure of the fuel pumped from the fuel pump, and the fuel supplied from the fuel pump to the fuel consumption unit A fuel pressure adjusting device for adjusting the pressure to a preset pressure level set in advance by the pressure regulating valve;
A fuel supply system comprising: a pump controller that controls a discharge amount of the fuel pump and controls a return flow rate of the fuel returned from the pressure regulating valve to the fuel tank within a range of a first return flow rate;
The pressure regulating valve raises the adjustment pressure level of the fuel when a second return flow rate higher than the return flow rate in the range is reached, compared to when the return flow rate of the fuel is in the range of the first return flow rate. It has pressure regulation characteristics,
The pump controller is configured such that the return flow rate is lower than the second flow rate under a specific fuel consumption state in which the fuel consumption of the fuel consumption unit is relatively small compared to other states and the return flow rate is relatively increased. A fuel supply system, wherein the discharge amount of the fuel pump is controlled so as to be a return flow rate, and the pressure of the fuel supplied to the fuel consumption unit is controlled to a specific pressure level exceeding the set pressure level.
前記ポンプコントローラは、前記特定の燃料消費状態の下で、前記戻り流量が前記第2の戻り流量の範囲内の特定の戻り流量になるよう前記燃料ポンプの吐出量を制御することを特徴とする請求項1に記載の燃料供給システム。 When the return flow rate of the fuel is within the range of the first return flow rate, the pressure regulating valve gradually increases the pressure of the fuel at a first increase rate that is a low increase rate with respect to the increase of the return flow rate. While maintaining the set pressure level, when the return flow rate of the fuel reaches a range of the second return flow rate exceeding the range of the first return flow rate, the pressure of the fuel is increased with respect to the increase of the return flow rate. Having a pressure regulation characteristic that increases at a higher rate of increase than the first rate of increase;
The pump controller controls the discharge amount of the fuel pump so that the return flow rate becomes a specific return flow rate within a range of the second return flow rate under the specific fuel consumption state. The fuel supply system according to claim 1.
前記燃料ポンプから圧送される前記燃料の圧力に応じて該燃料の一部を前記燃料タンクに戻すよう開弁する調圧弁を有し、前記燃料ポンプから前記燃料消費部に供給される前記燃料の圧力を該調圧弁によって予め設定された複数の設定圧力レベルのうち任意の圧力レベルに調整する燃料圧力調整装置と、
前記燃料ポンプの吐出量を制御し、前記調圧弁から前記燃料タンクに戻される前記燃料の戻り流量を第1の戻り流量の範囲内に制御するポンプコントローラと、を備えた燃料供給システムにおいて、
前記調圧弁は、前記燃料消費部に供給される前記燃料の圧力を第1の設定圧力レベルに調圧可能な第1設定状態と、前記燃料消費部に供給される前記燃料の圧力を前記第1の設定圧力レベルより高い第2の設定圧力レベルに調圧可能な第2設定状態とに切換え可能であるとともに、前記燃料の戻り流量が前記第1の戻り流量の範囲内にあるときに比べ、該範囲内の戻り流量より多い第2の戻り流量に達するときには燃料の調整圧力レベルが上昇する調圧特性を有し、
前記ポンプコントローラは、前記戻り流量が前記第1の戻り流量の範囲内になるよう前記燃料ポンプの吐出量を制御する第1のポンプ制御モードと、前記戻り流量が前記第2の戻り流量になるよう前記燃料ポンプの吐出量を制御し、前記燃料消費部に供給される前記燃料の圧力を前記第2の設定圧力レベルを超える特定圧力レベルに制御する第2のポンプ制御モードと、を有することを特徴とする燃料供給システム。 A variable discharge fuel pump that pumps the fuel in the fuel tank and supplies it to the fuel consumption unit;
A pressure regulating valve that opens to return a part of the fuel to the fuel tank in accordance with the pressure of the fuel pumped from the fuel pump, and the fuel supplied from the fuel pump to the fuel consumption unit A fuel pressure adjusting device that adjusts the pressure to an arbitrary pressure level among a plurality of set pressure levels preset by the pressure regulating valve;
A fuel supply system comprising: a pump controller that controls a discharge amount of the fuel pump and controls a return flow rate of the fuel returned from the pressure regulating valve to the fuel tank within a range of a first return flow rate;
The pressure regulating valve has a first setting state in which the pressure of the fuel supplied to the fuel consumption unit can be adjusted to a first set pressure level, and the pressure of the fuel supplied to the fuel consumption unit is It is possible to switch to a second set state in which the pressure can be adjusted to a second set pressure level higher than the set pressure level of 1, and when the return flow rate of the fuel is within the range of the first return flow rate. , Having a pressure regulating characteristic in which the fuel adjustment pressure level rises when a second return flow rate greater than the return flow rate in the range is reached,
The pump controller has a first pump control mode for controlling the discharge amount of the fuel pump so that the return flow rate falls within the range of the first return flow rate, and the return flow rate becomes the second return flow rate. And a second pump control mode for controlling a discharge amount of the fuel pump and controlling a pressure of the fuel supplied to the fuel consumption unit to a specific pressure level exceeding the second set pressure level. A fuel supply system characterized by.
前記ポンプコントローラは、前記第2のポンプ制御モードにて、前記戻り流量が前記第2の戻り流量の範囲内の特定の戻り流量になるよう前記燃料ポンプの吐出量を制御することを特徴とする請求項3に記載の燃料供給システム。 The pressure regulating valve has a low increase rate of the fuel pressure with respect to the increase of the return flow rate when the return flow rate of the fuel is within the range of the first return flow rate under the first set state. While maintaining the first set pressure level while gradually increasing at an increase rate of 1, the return when the return flow rate of the fuel reaches a range of the second return flow rate exceeding the range of the first return flow rate. A pressure-regulating characteristic that increases the pressure of the fuel at a higher rate of increase than the first rate of increase with respect to an increase in flow rate;
The pump controller controls the discharge amount of the fuel pump so that the return flow rate becomes a specific return flow rate within a range of the second return flow rate in the second pump control mode. The fuel supply system according to claim 3.
前記第1通路に前記燃料ポンプから圧送される前記燃料が導入されるとき、前記調圧弁は、前記燃料消費部に供給される前記燃料の圧力を前記第1の設定圧力レベルに調整することを特徴とする請求項6に記載の燃料供給システム。 The valve seat of the pressure regulating valve is disposed opposite to the pressure receiving surface of the valve body that receives the pressure of the fuel in the pressure regulating chamber, and introduces the fuel supplied to the fuel consumption unit into the pressure regulating chamber. A possible first fuel passage and a second fuel passage for allowing fuel to return from the pressure regulating chamber back into the fuel tank;
When the fuel pumped from the fuel pump is introduced into the first passage, the pressure regulating valve adjusts the pressure of the fuel supplied to the fuel consumption unit to the first set pressure level. The fuel supply system according to claim 6.
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