JP2012246845A - 圧力調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設定圧の切替えが可能であり、かつ、コンパクトで配管の簡素な低コストの圧力調整装置を提供する。
【解決手段】導入側の燃料通路３７と排出側の燃料通路３２ｈが形成されたハウジング２１と、導入燃料圧力に応じて燃料通路３７，３２ｈを連通させるよう開弁可能な隔壁状の調圧部材２２と、調圧部材２２を閉弁方向に付勢可能な圧縮コイルばね２７とを備え、導入燃料圧力に応じて燃料供給通路１５内の燃料圧力を通常設定圧レベルに調圧する圧力調整装置であって、排出側の燃料通路３２ｈからの燃料排出流量が絞り設定流量以上になると排出側の燃料通路３２ｈの特定位置より上流側で絞り作用を生じる絞り要素３９と、特定位置より上流側の燃料圧力が通常設定圧レベルを超える高圧力に高められたとき、特定位置より上流側の燃料圧力をリリーフ設定圧レベルに保持するリリーフ弁として機能する通路制御弁４５とを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧力調整装置に関し、特に内燃機関の燃料を燃料ポンプから燃料噴射弁に供給するときにその燃料圧力を調整するのに好適な圧力調整装置に関する。

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、一般に、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と呼ばれる圧力調整装置により調整するようになっている。この圧力調整装置は、ハウジング内をダイヤフラムによって調圧室と背圧室とに区画したもので、その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に作用させるようになっている。そして、そのダイヤフラムの変位に応じて調圧室内の燃料の一部を排出させることで、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（調圧すべき燃料圧力の設定値）に調圧する構成となっている。

従来のこのような圧力調整装置としては、例えばハウジング内を３つの圧力室に区画する第１、第２のダイヤフラムを有し、調圧室の他の２室への供給圧力をそれぞれ制御することにより、調圧レベルを３段階に切替え可能にしたものが知られている。この圧力調整装置は、第１のダイヤフラム側で調圧用の排出口を開閉する弁体と、両ダイヤフラムの間の連結杆を介して弁体に連結された受圧体と、第２のダイヤフラム側で受圧体を閉弁方向に付勢するスプリングとを併有している（例えば、特許文献１参照）。

また、背圧室側に接続されたリターン配管に電磁式の遮断弁を装着し、燃料ベーパが発生可能であると判定したときに、燃料ベーパの発生を抑え得る程度にインジェクタへの燃料供給圧力を高めるよう背圧室側の圧力を高める圧力調整装置も知られている。この装置では、エンジンの高温再始動時に燃料ベーパの発生に起因してアイドリング回転数が不安定になるのを防止できるようになっている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００９−１０８６８４号公報 特開２００７−２１８２２２号公報

しかしながら、背圧室側にプランジャや第２のダイヤフラムを設ける従来の圧力調整装置にあっては、ハウジング内を３室に区画するために装置のコンパクト化が困難となり、その搭載上の困難さが生じていた。そればかりか、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それぞれ必要になることから、配管が複雑でコスト高になってしまうという問題があった。

また、背圧室側に流体圧が導入される従来の圧力調整装置では、高圧調圧時に調圧室以外にも流体圧が必要となるため、余計な燃料が必要になったり高シール性能の要求される部位が増えてしまうことで、コスト高を招いてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、設定圧の切替えが可能であり、かつ、コンパクトで配管の簡素な低コストの圧力調整装置を提供するものである。

本発明に係る圧力調整装置は、上記課題を解決するために、（１）燃料消費部への燃料供給通路に接続される導入側の燃料通路と前記燃料が排出される排出側の燃料通路とが形成されたハウジングと、前記燃料供給通路から前記導入側の燃料通路に導入される燃料の圧力に応じて前記導入側の燃料通路と前記排出側の燃料通路とを連通させるよう開弁方向に変位可能な隔壁状の調圧部材と、前記調圧部材を前記導入側の燃料通路と前記排出側の燃料通路とを遮断する閉弁方向に付勢可能な付勢機構と、を備え、前記付勢機構の付勢力および前記導入側の燃料通路に導入される燃料の圧力に応じて前記燃料供給通路内の燃料の圧力を第１の設定圧レベルに調圧する圧力調整装置であって、前記排出側の燃料通路からの前記燃料の排出流量が予め設定された絞り設定流量以上になるとき、前記排出側の燃料通路の特定位置より上流側の燃料通路内の燃料の圧力を上昇させるよう絞り作用を生じる絞り要素と、前記絞り要素により前記特定位置より上流側の燃料通路内の燃料の圧力が前記通常設定圧レベルを超える高圧力に高められたとき、前記特定位置より上流側の燃料通路内の燃料の圧力を前記高圧力に対し一定圧力範囲内のリリーフ設定圧レベルに保持するよう、前記特定位置より上流側の燃料通路内の燃料の圧力に応じて開弁するリリーフ弁と、を有することを特徴とする。

この構成により、排出側の燃料通路からの燃料の排出流量が絞り設定流量未満である段階では、付勢機構の付勢力および導入側の燃料通路に導入される燃料の圧力に応じて燃料供給通路内の燃料の圧力が通常設定圧レベルに調圧される。一方、燃料の排出流量が絞り設定流量以上になるほど導入燃料の流量が多くなると、絞り要素より上流側の燃料通路内の燃料の圧力が高められる。そして、絞り要素より上流側の燃料通路内の燃料の圧力が通常設定圧レベルを超える高圧力になると、リリーフ弁が作動し、その燃料の圧力がリリーフ設定圧レベルに保持される。したがって、配管を増設することなく、圧力調整装置の設定圧を通常設定圧レベルとそれより高圧のリリーフ設定圧レベルとに切替え可能となり、かつ、コンパクトで配管の簡素な低コストの圧力調整装置となる。

上記構成を有する本発明の圧力調整装置においては、（２）前記導入側の燃料通路および前記排出側の燃料通路が、前記調圧部材によって相互に接続および遮断される３つ以上の燃料通路によって構成されるとともに、前記３つ以上の燃料通路のうちいずれか１つの特定の燃料通路上に、該特定の燃料通路を通した前記燃料の導入または排出の状態を可変制御する通路制御弁が設けられ、前記特定の燃料通路を通した前記燃料の導入または排出の状態が前記通路制御弁により可変制御されるとき、前記設定圧レベルが低圧側の設定圧レベルと高圧側の設定圧レベルとのうち任意の一方から他方に切り替えられることが望ましい。

この構成により、３つ以上の燃料通路が調圧部材の一面側に配置されることになり、コンパクト化が容易になる。しかも、特定の燃料通路を通した燃料の導入または排出の状態が通路制御弁により可変制御されることで、設定圧レベルが低圧側の設定圧レベルと高圧側の設定圧レベルとに切り替えられる。したがって、多段の燃料圧力調整が可能なコンパクトな燃料圧力調整装置を実現できる。

上記（２）に記載の構成を有する圧力調整装置は、好ましくは、（３）前記導入側の燃料通路が、前記燃料供給通路からの燃料が常時導入されるメイン燃料通路と、前記通路制御弁が配置されたパイロット圧燃料通路と、によって構成され、前記通路制御弁は、前記パイロット圧燃料通路を通して導入される前記燃料の圧力を前記隔壁状の調圧部材に受圧させるよう第１の弁座孔を開くとともに第２の弁座孔を閉じる第１の制御状態と、前記隔壁状の調圧部材に受圧させた前記燃料の圧力を解放するよう前記第１の弁座孔を閉じるとともに前記第２の弁座孔を開く第２の制御状態とに切替え可能な三方弁で構成されるとともに、前記第１の制御状態下で前記パイロット圧燃料通路に導入される前記燃料の圧力が前記予め設定された高圧力に達したとき、前記パイロット圧燃料通路内の燃料の一部を前記第２の弁座孔を通して漏出させるよう、前記三方弁に、前記リリーフ弁として機能する弁体および弾性部材が組み込まれているものである。

この圧力調整装置では、三方弁の部品の一部にリリーフ弁の機能を持たせることができ、部品点数を増加させることなく調整圧力の多段化が可能となるので、多段の燃料圧力調整が可能なコンパクトで低コストの燃料圧力調整装置となる。

上記（３）に記載の構成を有する圧力調整装置においては、（４）前記通路制御弁の前記第１の弁座孔と前記第２の弁座孔とが共軸的に配置されるとともに、前記通路制御弁の前記弁体が、軸方向一端側から前記第１の弁座孔を閉止する第１弁体部と、軸方向他端側から前記第２の弁座孔を閉止する第２弁体部と、該第１弁体部および第２弁体部を連結する連結部とを有し、前記通路制御弁が、前記弁体の第１弁体部によって前記第１の弁座孔を閉止させるよう前記弁体を軸方向の一方側に付勢する電磁付勢部と、前記弁体の第２弁体部によって前記第２の弁座孔を閉止させるよう前記弁体を軸方向の他方側に付勢する弾性部材と、を有することが好ましい。

この場合、導入側の燃料通路内の圧力が通常設定圧レベルを超える高圧力となったとき、通路制御弁の弾性部材が、第２の弁座孔の開放側への弁体の変位を許容するリリーフ弁用の弾性部材として利用されることとなる。したがって、通路制御弁の弁体および弾性部材によって、部品を増設することなくリリーフ弁を併設可能となる。

上記（４）に記載の構成を有する圧力調整装置においては、（５）前記第１の弁座孔および前記第２の弁座孔が、前記弁体の前記連結部を貫通させた貫通孔の両端部を構成しており、該貫通孔の中間部には、前記特定の燃料通路のうち前記燃料の圧力を前記隔壁状の調圧部材に受圧させることができる調圧部材側の通路部分が開口しているのがよい。

これにより、調圧部材側の通路部分によって弁座孔形状等が制限されることがなく、リリーフ弁の設定の自由度が十分に担保されるし、ハウジングの加工も容易になる。

上記（２）〜（５）のいずれかに記載の構成を有する圧力調整装置においては、（６）前記リリーフ設定圧レベルが、前記低圧側の設定圧レベルおよび前記高圧側の設定圧レベルのいずれよりも高圧に設定されていることが好ましい。これにより、一時的に高圧が必要な場合には、その高燃料圧力を得ることができ、通常は、リターン流量を調圧部材の動作を安定させる程度の少流量範囲内に抑えて、燃料ポンプの消費エネルギを抑えることができる。

上記（２）〜（５）のいずれかに記載の構成を有する圧力調整装置においては、（７）前記リリーフ設定圧レベルが、前記低圧側の設定圧レベルおよび前記高圧側の設定圧レベルの間に設定されていてもよい。これにより、通常は、リターン流量を調圧部材の動作を安定させる程度の少流量範囲内に抑えて燃料ポンプの消費エネルギを抑えることができ、一時的に中間燃料圧力が必要な場合には、リターン流量の増加量を抑えつつ、その燃料圧力を得ることができる。

本発明によれば、燃料の排出流量が絞り設定流量以上になると、絞り要素によってその上流側の燃料通路内の燃料の圧力を高め、その圧力が通常設定圧レベルを超える高圧力になると、リリーフ弁によってその燃料の圧力をリリーフ設定圧レベルに保持する。したがって、配管を増設することなく、圧力調整装置による圧力調整の設定圧を通常設定圧レベルとそれより高圧のリリーフ設定圧レベルとに切り替えることができる。その結果、設定圧の切替えが可能であり、かつ、コンパクトで配管の簡素な低コストの圧力調整装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る圧力調整装置を備えた燃料供給システムの概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る圧力調整装置のリリーフ弁を内蔵する三方通路制御弁の断面図である。 （ａ）は、本発明の第１実施形態に係る圧力調整装置におけるリターン流量の変化に応じた調圧出力としてのシステム圧の変化を示すグラフであり、（ｂ）は、その調圧時の背圧用ばねの撓みおよびリリーフ用ばねの撓み量の変化を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係る圧力調整装置を備えた燃料供給システムの概略構成図である。 本発明の第２実施形態に係る圧力調整装置の通路制御弁の模式断面図である。 本発明の第２実施形態に係る圧力調整装置におけるリターン流量の変化に応じた調圧出力としてのシステム圧の変化を示すグラフである。

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。

（第１実施形態）
図１〜図３は、本発明の第１実施形態に係る圧力調整装置を備えた内燃機関の燃料供給システムを示している。

この第１実施形態は、本発明を、車両用内燃機関（以下、エンジンという）の供給燃料の圧力を予め設定された圧力に調整する圧力調整装置に適用したものであり、いわゆるインタンク式の燃料供給システムの一部として構成されている。すなわち、本実施形態は、燃料タンク内のサブタンクに収納された燃料ポンプおよびプレッシャレギュレータを具備し、さらに、サブタンク内への燃料移送用のジェットポンプ等を備えている。

まず、本実施形態の構成について説明する。

図１および図２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）で消費される燃料を貯留する燃料タンク２と、その貯留燃料をエンジン１のインジェクタ３（燃料噴射弁）に圧送・供給する燃料圧送回路１０とを備えている。この燃料供給システムは、さらに、インジェクタ３への供給燃料を調圧するプレッシャレギュレータ２０と、プレッシャレギュレータ２０の設定圧を高・低に異なる複数の設定圧のうち任意の設定圧に可変制御する設定圧可変制御機構４０と、を備えている。

エンジン１は、例えば多気筒の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、例えばその噴孔側端部３ａを複数の気筒の吸気ポート（図示せず）内に露出している。また、燃料圧送回路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。

燃料圧送回路１０は、燃料タンク２内の燃料、例えばガソリンを汲み上げるとともに加圧して吐出する燃料ポンプ１１と、燃料ポンプ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１１の吐出口側で吐出燃料中の異物を除去する図示しない燃料フィルタおよび逆流防止用のチェック弁と、を含んで構成されている。なお、逆流防止用のチェック弁は、第２分岐通路１６より下流側であって第１分岐通路１５ａより上流側に設置されてもよい。

燃料ポンプ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ポンプ作動部分１１ｐとそのポンプ作動部分１１ｐを駆動する直流の内蔵モータ１１ｍとを有しており、燃料タンク２内から燃料を図１中に仮想線で示すように汲み上げて加圧し、吐出することができる。この燃料ポンプ１１は、内蔵モータ１１ｍの回転速度［ｒｐｍ］を変化させることで、その単位時間当りの吐出量を可変制御することができるようになっている。なお、前述の逆流防止用のチェック弁は、燃料ポンプ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。

また、燃料ポンプ１１は、後述する電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）４１により内蔵モータ１１ｍへの通電を制御されることで、駆動および停止されるとともに、単位時間当りの燃料吐出量を要求燃料量を所定量だけ上回る目標流量に制御すべく回転制御されるようになっている。ここにいう所定量とは、例えば調圧動作の安定性確保等のためにプレッシャレギュレータ２０の機能面から要求される第１流量範囲Ｚ１（図３（ａ）参照）内のリターン流量［Ｌ／ｈ］であるが、本実施形態では、リターン流量はＥＣＵ４１により燃料噴射賞とポンプ吐出量を制御することによりエンジン１の運転状態に応じて第２流量範囲Ｚ２に変更され得る。

プレッシャレギュレータ２０は、一対の凹状のハウジング部材１８，１９をかしめ結合して構成されたハウジング２１を備えている。このハウジング２１には、半径方向外側の燃料導入側の連通孔２１ａと、半径方向内側の燃料排出側の連通孔２１ｃと、半径方向で両連通孔２１ａ，２１ｃの間に位置する中間の連通孔２１ｂとが形成されている。ここで、燃料導入側の連通孔２１ａおよび中間の連通孔２１ｂは、それぞれハウジング２１の円周方向に等間隔に離間する位置にあるいはハウジング２１の外周方向のいずれかの位置に少なくとも１つ形成されており、それぞれの開口形状は任意である。また、ハウジング部材１８，１９は、例えば鋼板やステンレス鋼板を凹状にプレス加工したものであるが、図示する形状に成型したものであってもよい。

図１および図２に示すように、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の内部にあって、このハウジング２１との間に連通孔２１ａに連通する調圧室２３を形成している。また、調圧部材２２は、調圧室２３内に導入される燃料圧力を受けるとき、その燃料圧力および受圧面積に応じた開度で、燃料導入側の連通孔２１ａを燃料排出側の連通孔２１ｃに連通させる開弁方向に変位するようになっている。さらに、調圧部材２２は、可撓性の環状膜部材２４とその環状膜部材２４の中央側に位置する略円板状の板状部材２５とを一体的に組み付けた構成となっている。環状膜部材２４は、その一面側で燃料導入側の連通孔２１ａから調圧室２３内に導入される燃料の圧力を常時受圧するようになっている（詳細は後述する）。

また、調圧部材２２は、その他面側でハウジング２１との間に背圧室２６を形成しており、この背圧室２６内には、調圧部材２２の板状部材２５を閉弁方向に付勢する付勢機構としての圧縮コイルばね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を形成する一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。

調圧部材２２の環状膜部材２４は、具体的には、例えば基布材料層（例えば、ポリアミド合成繊維等）に燃料に対し劣化し難いゴム層（例えば、水素添加ニトリルゴムやフッ素ゴム等）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いる。また、調圧部材２２の板状部材２５は、環状膜部材２４の中央部に支持された例えば金属（例えば、工具鋼、ステンレス鋼等）製の略円板状のプレートで構成されている。

また、ハウジング２１の内部には、調圧室２３の内部で調圧部材２２の板状部材２５に対向する複数の環状弁座部材として、外側の環状弁座部３１および内側の環状弁座部３２が略同心に配置されている。これら環状弁座部３１，３２と円板状の板状部材２５とは、導入側から排出側への折返し部分を、互いの相対変位により開閉する調圧バルブ機構を構成している。

より具体的には、外側の環状弁座部３１および内側の環状弁座部３２は、互いに径が異なるとともにハウジング２１の内部に同軸に配置された大径の外側筒状部材３５および小径の内側筒状部材３６によって構成されている。そして、外側筒状部材３５と内側筒状部材３６との間には、中間の連通孔２１ｂに連通する筒状の特定の燃料通路３１ｈ（パイロット圧燃料通路）が形成されている。また、外側の環状弁座部３１に対応する外側筒状部材３５とハウジング２１および調圧部材２２との間には、燃料導入側の連通孔２１ａに連通する環状の導入側の燃料通路３７が形成されている。

内側の環状弁座部３２に対応する内側筒状部材３６の内周側には、特定の燃料通路３１ｈより径方向の内側で連通孔２１ｃに連通する円柱状の排出側の燃料通路３２ｈが形成されている。この排出側の燃料通路３２ｈは、連通孔２１ｃを通して燃料タンク２内に常時開放されており、調圧室２３内の燃料をハウジング２１の外部に排出することができる排出通路２１ｄの一部を構成している。

さらに、外側の環状弁座部３１および内側の環状弁座部３２に対し板状部材２５が変位するとき、その変位量に応じ、特定の燃料通路３１ｈおよび排出側の燃料通路３２ｈは、調圧室２３の内部に開口するそれぞれの内端側で開度を変化させるようになっている。

これら特定の燃料通路３１ｈおよび排出側の燃料通路３２ｈと導入側の燃料通路３７とは、ハウジング２１に設けられた複数の環状弁座部３１，３２によって径方向の内外に区画されるとともに、パイロット圧燃料通路としての特定の燃料通路３１ｈとメイン燃料通路としての導入側の燃料通路３７とが環状弁座部３１を間に挟んで隣り合うように配置されている。

なお、本実施形態では、プレッシャレギュレータ２０の設置位置あるいは設置姿勢に応じて、排出側の燃料通路３２ｈの内部に排出された燃料が大気圧あるいは燃料タンク２の内圧に相当する低圧状態で充満するようになっている。

調圧部材２２の板状部材２５は、一面側のバルブシール面部分２５ａが外側の環状弁座部３１に着座するとき、その環状弁座部３１と共に環状のシールを形成して、導入側の燃料通路３７と特定の燃料通路３１ｈおよび排出側の燃料通路３２ｈとの間を仕切るようになっている。この板状部材２５は、また、バルブシール面部分２５ａが外側の環状弁座部３１に着座するとき、内側の環状弁座部３２との間で特定の燃料通路３１ｈおよび排出側の燃料通路３２ｈの間を仕切る環状シールを形成するか、もしくは、環状オリフィスとなる微小隙間を形成するようになっている。

すなわち、板状部材２５は、調圧室２３内の燃料の圧力に基づく開弁方向（図１中の上側向き）の付勢力と圧縮コイルばね２７からの閉弁方向（図１中の下側向き）の付勢力と応じて、少なくとも導入側の燃料通路３７と排出側の燃料通路３２ｈを含む排出通路２１ｄとの間を連通および遮断させるようになっている。

一方、調圧部材２２の環状膜部材２４は、内周側で板状部材２５の外周部に液密的に結合する一方、外周側でハウジング２１に液密的に支持されており、導入側の燃料通路３７の内部の燃料圧力（残圧保持区間内の燃料圧力）を常時受圧するようになっている。

このように、プレッシャレギュレータ２０は、ハウジング２１内に複数の燃料通路３７，３１ｈ，３２ｈを互いに連通させる開弁方向に変位可能な隔壁状の調圧部材２２と、調圧部材２２を閉弁方向に付勢可能な圧縮コイルばね２７とを備えている。そして、圧縮コイルばね２７の付勢力と導入側の燃料通路３７および特定の燃料通路３１ｈ内の燃料の圧力とに応じて、燃料供給通路１５内の燃料の圧力を図１中に示すシステム圧Ｐ１に調圧するようになっている。このプレッシャレギュレータ２０は、本実施形態に係る圧力調整装置の主要部をなしている。なお、ここにいう特定の燃料通路３１ｈとは、プレッシャレギュレータ２０の設定圧を切り替えるために、その通路内への燃料圧力の供給と排出が切り替えられる通路である。したがって、特定の燃料通路３１ｈは、その配設位置がプレッシャレギュレータ２０の半径方向の中間位置に限定されるものではなく、半径方向の任意の位置に配置可能である。また、特定の燃料通路３１ｈは、燃料供給通路１５と常時連通する導入側の燃料通路３７でも、下流端部が燃料タンク２内に開放される排出側の燃料通路３２ｈでもない、他の燃料通路のいずれかとなる。

図１に示すように、特定の燃料通路３１ｈに中間の連通孔２１ｂを介して接続する燃料供給通路１５の第１分岐通路１５ａの途中には、プレッシャレギュレータ２０と共に本実施形態の圧力調整装置を構成する電磁式の通路制御弁４５が設けられている。

この通路制御弁４５は、燃料ポンプ１１からの燃料の圧力を、調圧部材２２を操作するパイロット圧Ｐ２として特定の燃料通路３１ｈに導入させるＯＦＦ状態と、その特定の燃料通路３１ｈ内の燃料の圧力を燃料タンク２内に解放させることができるＯＮ状態とに切替え可能になっている。すなわち、通路制御弁４５は、３つの燃料通路３７，３１ｈ，３２ｈのうちいずれか１つの特定の燃料通路３１ｈ上に、その特定の燃料通路３１ｈを通した燃料の導入または排出の状態を可変制御するように設けられている。また、通路制御弁４５は、ＥＣＵ４１によりそのＯＮ状態とＯＦＦ状態との切替えを制御されるようになっている。

具体的には、図２に示すように、通路制御弁４５は、バルブハウジング５１を有している。このバルブハウジング５１には、第２分岐通路１６の上流側部分を介して燃料供給通路１５に接続された第１ポート４５ａと、燃料タンク２の内部に開放されたリターンポート４５ｃとが、共軸的に、すなわち、同一直線上にそれらの軸心位置を有するように形成されている。また、第２分岐通路１６の下流側部分および燃料排出側の連通孔２１ｂを介して特定の燃料通路３１ｈに接続された第２ポート４５ｂが、両ポート４５ａ，４５ｃの中心軸線に対して直角に交差する方向に延在するように、バルブハウジング５１に形成されている。

通路制御弁４５の第２ポート４５ｂがバルブハウジング５１の内部に開口する開口位置の近傍には、第１の弁座孔Ｓ１と第２の弁座孔Ｓ２とが、互いに共軸的に、かつ、第１ポート４５ａおよびリターンポート４５ｃに対して同一軸線上に位置するよう配置されている。

通路制御弁４５は、また、スプール状の弁体５５と、弁体５５を常に図２中の左側（軸方向の他方側）に付勢する圧縮コイルばね５７（弾性部材）と、弁体５５を電磁力により図２中の右側（軸方向の一方側）に付勢可能な電磁操作部５８と、を備えている。

バルブハウジング５１には、第１ポート４５ａに連通する第１弁体収納室５１ａと、リターンポート４５ｃに連通する第２弁体収納室５１ｃと、両弁体収納室５１ａ，５１ｃの間に位置する中間貫通孔５１ｂとが、それぞれ円形断面の連続通路として形成されている。また、中間貫通孔５１ｂは、第１弁体収納室５１ａおよび第２弁体収納室５１ｃより小径であり、この中間貫通孔５１ｂは、バルブハウジング５１の環状内突部５１ｄによって形成されている。

弁体５５は、バルブハウジング５１の内部に、第１ポート４５ａおよびリターンポート４５ｃの軸線方向に往復移動可能に収納されている。この弁体５５は、軸方向一端側から第１の弁座孔Ｓ１を閉止することが可能な第１弁体部５５ａと、軸方向他端側から第２の弁座孔Ｓ２を閉止することが可能な第２弁体部５５ｂと、第１弁体部５５ａおよび第２弁体部５５ｂを同一軸線上に連結する連結部５５ｃと、を有している。また、第１弁体部５５ａおよび第２弁体部５５ｂには、互いに対向する円錐面状のシール面Ｖｆ１，Ｖｆ２が形成されており、連結部５５ｃは円柱状に形成されている。

バルブハウジング５１の環状内突部５１ｄは、その軸方向両端内周部が弁体５５の第１弁体部５５ａおよび第２弁体部５５ｂに対応する弁座として機能する。そして、中間貫通孔５１ｂの両端部が、弁体５５のシール面Ｖｆ１，Ｖｆ２に対応する第１の弁座孔Ｓ１および第２の弁座孔Ｓ２となっている。また、バルブハウジング５１の中間貫通孔５１ｂの軸方向中央部（中間部）に、第２ポート４５ｂが開口している。

電磁操作部５８は、図示しない電磁コイルを含んで構成されており、通電によりその電磁コイルが励磁されるとき、弁体５５を圧縮コイルばね５７の付勢力に抗して軸方向の他方側（図２中の右側）に移動させる電磁駆動力を発生するようになっている。この電磁操作部５８は、ＥＣＵ４１側から励磁駆動電流が供給されるＯＮ状態（励磁状態）では、弁体５５を電磁駆動力によって図２中の仮想線位置に付勢して、第２ポート４５ｂを第１ポート４５ａから遮断するとともにリターンポート４５ｃに連通させる。また、電磁操作部５８は、ＯＦＦ状態（非励磁状態）では、弁体５５が圧縮コイルばね５７の付勢力によって図２中の実線位置に復帰するのを許容し、第２ポート４５ｂを第１ポート４５ａに連通させるとともにリターンポート４５ｃから遮断するようになっている。

ところで、プレッシャレギュレータ２０において、調圧部材２２は、背圧室２６側では常に圧縮コイルばね２７からの付勢力と背圧室２６内の圧力（大気圧または燃料タンク２内の圧力）とを閉弁方向の付勢力として受ける。また、調圧部材２２は、特定の燃料通路３１ｈが通路制御弁４５によって燃料供給通路１５に接続されるときには、調圧室２３側で導入側の燃料通路３７と特定の燃料通路３１ｈの双方に対応する広い受圧面積（例えば、Ａ１＋Ａ２）で供給燃料の圧力を受圧する。一方、特定の燃料通路３１ｈが燃料タンク２内に開放されるときには、調圧部材２２は、導入側の燃料通路３７のみに対応する狭い受圧面積（例えば、Ａ１）で燃料圧力を受圧する。したがって、通路制御弁４５のＯＮ／ＯＦＦにより調圧部材２２の調圧室２３側での受圧面積が変化することで、調圧部材２２を介して圧縮コイルばね２７により背圧加圧される導入側の燃料通路３７内の燃料の圧力が低圧側の設定圧と高圧側の設定圧とに変化する。このプレッシャレギュレータ２０の低圧側の設定圧をＰＬ、高圧側の設定圧をＰＨとするとき、両設定圧の比ＰＬ／ＰＨは、通路制御弁４５のＯＮ／ＯＦＦによる受圧面積の可変比である受圧面積比（例えば、Ａ１／（Ａ１＋Ａ２））に対応するものとなる。このように、プレッシャレギュレータ２０は、特定の燃料通路３１ｈを通した燃料の導入または排出の状態が通路制御弁４５により可変制御されるとき、その調圧の設定圧レベルが低圧側の設定圧レベルと高圧側の設定圧レベルとのうち任意の一方から他方に切り替えられるようになっている。

一方、プレッシャレギュレータ２０の排出側の燃料通路３２ｈを形成する内側筒状部材３６の下流側の端部には、排出側の燃料通路３２ｈの延在方向における特定位置で排出側の燃料通路３２ｈの通路断面積を狭める環状の絞り要素３９が装着されている。

この環状の絞り要素３９は、排出側の燃料通路３２ｈからの燃料の排出流量が予め設定された絞り設定流量（例えば、図３（ａ）中の絞り設定流量Ｑｔｈ）以上になるとき、特定位置より上流側の燃料通路３２ｈ内の燃料の圧力を上昇させる所定の絞り作用（オリフィス効果）を生じさせるものである。ここにいう所定の絞り作用とは、絞り要素３９を通って排出側の燃料通路３２ｈから排出される燃料の排出量（排出流量）が絞り設定流量以上になるとき、特定位置より上流側の排出側の燃料通路３２ｈ（以下、単に、上流側の燃料通路３２ｈともいう）内の燃料の圧力を、調圧部材２２を開弁方向に変位させる程度に上昇させ、上流側の燃料通路３７内の燃料圧力をも上昇させ得る絞り作用である。なお、前述の絞り作用が得られるものであれば、絞り要素３９のオリフィス孔３９ａの開口形状や孔径、長さ等は、特に限定されるものではない。

また、通路制御弁４５は、そのＯＦＦ状態で、絞り要素３９により特定位置より上流側の燃料通路３２ｈ内の燃料の圧力が低圧側の設定圧ＰＬ（通常設定圧レベル）を超える所定の高圧力に高められるとき、特定位置より上流側の燃料通路３２ｈ内の燃料の圧力に応じて開弁するリリーフ弁として機能する。これにより、通路制御弁４５は、そのＯＦＦ状態で、特定位置より上流側の燃料通路３２ｈ内の燃料の圧力をその高圧力に対し一定圧力範囲内のリリーフ設定圧レベルに保持するようになっている。

具体的には、絞り要素３９により特定位置より上流側の燃料通路３２ｈ内の燃料圧力が所定の高圧力（例えば、図３（ａ）中のＰｓ）に高められるとき、調圧部材２２が開弁方向に変位し、特定位置より上流側の燃料通路３２ｈと特定の燃料通路３１ｈおよび導入側の燃料通路３７とが連通する。したがって、高リターン流量で上流側の燃料通路３２ｈ内の燃料圧力が所定の高圧力に高められる状態では、調圧室２３内の全域で燃料の圧力が所定の高圧力に保持される。また、絞り要素３９によって特定位置より上流側の燃料通路３２ｈ内の燃料の圧力が低圧側の設定圧を超える所定の高圧力に高められるとき、弁体５５に軸方向一方側への液圧推力を生じさせる第１弁体収納室５１ａ内の燃料の圧力は、所定の高圧力に達し得る。

一方、通路制御弁４５の圧縮コイルばね５７は、第１弁体収納室５１ａ内の燃料の圧力が所定の高圧力に達したときに弁体５５に作用する軸方向一方側への液圧推力よりも、わずかに小さい組込み荷重（図２中の実線位置での予圧荷重）に設定されている。そして、導入側の燃料通路３７内の燃料圧力の上昇によって第１弁体収納室５１ａ内の燃料圧力が上昇するとき、その燃料圧力に応じた推力を受けて、弁体５５が圧縮コイルばね５７のばね荷重に打ち勝って第２の弁座孔Ｓ２を閉止状態から開く方向に変位する。このとき、第１弁体収納室５１ａ内の燃料圧力に応じて、第２ポート４５ｂと第１ポート４５ａの連通が制限されるとともに、第２ポート４５ｂとリターンポート４５ｃの連通が可能になり、排出側の燃料通路３２ｈおよび導入側の燃料通路３７に連通した状態にある特定の燃料通路３１ｈの燃料の圧力が低下する。したがって、絞り要素３９により特定位置より上流側の燃料通路３２ｈ内の燃料の圧力が所定の高圧力に高められるとき、その燃料の圧力がリリーフ設定圧レベル（例えば、図３（ａ）中のＰＲ）に保持されるように、特定位置より上流側の燃料通路３２ｈ内の燃料の圧力に応じて通路制御弁４５の第２の弁座孔Ｓ２が開放される。すなわち、第２の弁座孔Ｓ２を有するバルブハウジング５１と、第２の弁座孔Ｓ２を開閉可能な第２弁体部５５ｂを有する弁体５５と、第２弁体部５５ｂを所定の荷重で第２の弁座孔Ｓ２の閉止側に付勢する圧縮コイルばね５７とによって、特定位置より上流側の燃料通路３２ｈ内の燃料の圧力をリリーフ設定圧レベルに保持するリリーフ弁が構成されている。

このように、通路制御弁４５には、バルブハウジング５１内にリリーフ弁として機能する弁体５５と、その弁体５５と共にリリーフ設定圧レベルを決定する圧縮コイルばね５７とが組み込まれている。そして、通路制御弁４５は、そのＯＦＦ状態下でプレッシャレギュレータ２０のリターン流量が増加し、絞り要素３９の作用により特定の燃料通路３１ｈ内の燃料圧力が所定の高圧力に達したとき、特定の燃料通路３１ｈ内の燃料の一部を第２の弁座孔Ｓ２を通して漏出させることで、特定の燃料通路３１ｈおよび排出側の燃料通路３２ｈ内の燃料の圧力をリリーフ設定圧レベルに保持させるようになっている。

本実施形態においては、リリーフ設定圧レベルは、プレッシャレギュレータ２０の低圧側の設定圧レベルおよび高圧側の設定圧レベルのいずれよりも高圧に設定されているが、リリーフ設定圧レベルが、低圧側の設定圧レベルおよび高圧側の設定圧レベルの間に設定されていてもよい。

なお、プレッシャレギュレータ２０の低圧側の設定圧は、例えばエンジン１の通常運転時の燃料供給圧に相当するものであり、プレッシャレギュレータ２０の高圧側の設定圧は、低圧側の設定圧より高圧で、例えばアイドリングストップ時に後述する残圧保持区間内に保持される燃料圧力あるいは高負荷時に必要な燃料供給圧力に相当する。

具体的には、高圧側の設定圧は、例えば４００［ｋＰａ］（ゲージ圧；以下、同様）であり、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力（通常、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２００［ｋＰａ］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ても、燃料ベーパが生じ難い燃料圧力設定値となっている。

本実施形態においては、所定の高圧力およびリリーフ設定圧レベルは、エンジン１の始動時やフュエルカット運転からの復帰時等に一時的に要求される高い燃料圧力であり、高圧側の設定圧よりも更に高圧に設定されている。

ＥＣＵ４１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、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ＥＣＵ４１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、バッテリからの電源供給がなされるようになっている。さらに、ＥＣＵ４１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ＥＣＵ４１に取り込まれるようになっている。ＥＣＵ４１の出力インターフェース回路には、インジェクタ３、燃料ポンプ１１および通路制御弁４５等のアクチュエータ類を制御するため、リレースイッチやスイッチング素子、駆動回路等が設けられている。

また、ＥＣＵ４１は、ＲＯＭ内に格納された制御プログラムを実行することで、各種センサ群からのセンサ情報、ＲＯＭやバックアップメモリに予め格納された設定値やマップ情報等に基づき、エンジン１の始動のために燃料供給を開始する直前に通路制御弁４５をＯＮ状態に切り替えたり、エンジン１の停止直前に通路制御弁４５をＯＮ状態に切り替えたりするようになっている。さらに、ＥＣＵ４１は、エンジン１の運転中にその負荷状態を繰返し判定し、専ら部分負荷運転となる通常運転の領域では通路制御弁４５をＯＦＦ状態に切り替え、燃料ポンプ１１からインジェクタ３への供給燃料圧を調圧室２３内で低圧側の設定圧に調圧させるようになっている。そのため、ＥＣＵ４１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、燃料圧力の高圧側の設定値および低圧側の設定値がそれぞれ含まれ、ＲＯＭや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力の切替え制御のための運転領域判定マップ等が含まれている。

ここにいう始動時とは、イグニッションキーがスタート位置に操作されてイグニッションＯＮの要求が発生するときの他、例えば公知の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場合、あるいは、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場合に、その始動のためのイグニッションＯＮ要求が発生したとき等を含む意である。

次に、作用について説明する。

上述のように構成された本実施形態の圧力調整装置では、プレッシャレギュレータ２０の排出側の燃料通路３２ｈからのリターン流量（燃料の排出流量）が予め設定された絞り設定流量未満である段階、例えばリターン流量が図３（ａ）に示す第１流量範囲Ｚ１に入る段階においては、通路制御弁４５がＯＮ状態となるかＯＦＦ状態となるかによって、高圧側の設定圧ＰＨとなるか低圧側の設定圧ＰＬとなるかが切り替えられる。

例えばエンジン１の高負荷運転時には、要求される燃料消費量の増加に対してインジェクタ３からの十分な燃料噴射が可能になるよう、通路制御弁４５がＯＮ状態となってプレッシャレギュレータ２０の設定圧が高圧側の設定圧レベルＰＨに切り替えられる。

一方、専ら部分負荷運転となるエンジン１の通常運転時には、通路制御弁４５がＯＦＦ状態となって低圧側の設定圧レベルＰＬに切り替えられることで、インジェクタ３からのきめ細かな燃料噴射量制御と燃料ポンプ１１の消費電量の抑制とが可能となる。

通常の運転状態等のように通路制御弁４５がＯＦＦ状態に制御されるとき、プレッシャレギュレータ２０は、圧縮コイルばね２７の付勢力と導入側の燃料通路３７に導入される燃料の圧力とに応じて、あるいは、圧縮コイルばね２７の付勢力と導入側の燃料通路３７および特定の燃料通路３１ｈに導入される燃料の圧力とに応じて、調圧部材２２を変位させる。

このとき、プレッシャレギュレータ２０のリターン流量は、エンジン１の燃料消費量と燃料ポンプ１１の吐出量とに応じて変化し、リターン流量の増加に応じて背圧用の圧縮コイルばね２７の撓み（図３（ｂ）中の背圧用ばねの撓み）が増加するが、リターン流量が第１流量範囲Ｚ１内に入るように、ＥＣＵ４１により燃料ポンプ１１の吐出量が制御される。したがって、プレッシャレギュレータ２０の安定した調圧動作が可能となる。

ところで、通路制御弁４５がＯＦＦ状態となっている条件下で、例えばエンジン１の燃料消費量が少ない運転状態で燃料ポンプ１１の吐出量を大流量にすると、排出側の燃料通路３２ｈからのリターン流量が絞り設定流量Ｑｔｈにまで達する状態となり得る。ＥＣＵ４１は、例えばエンジン１の始動時あるいはフュエルカット運転状態から通常の燃料噴射状態への復帰時等に、そのような状態となるように、ＲＯＭ内に格納された制御プログラムに従って燃料ポンプ１１の吐出量を制御するようになっている。

リターン流量が絞り設定流量Ｑｔｈにまで達するような状態では、絞り要素３９が排出側の燃料通路３２ｈ内でそのリターン流量に応じた絞り作用を生じ始める。そして、リターン流量が絞り設定流量Ｑｔｈ以上の第２流量範囲Ｚ２に入ると、例えばプレッシャレギュレータ２０の導入燃料の流量が大流量であって燃料消費量が小流量になると、絞り要素３９の絞り作用より調圧室２３内に低圧側の設定圧レベルＰＬを超える圧力の燃料が充満し、プレッシャレギュレータ２０に接続する燃料供給通路１５側のシステム圧Ｐ１が高められる。

このとき、リターン流量が増加するにつれて絞り要素３９の絞り作用が強まり、システム圧Ｐ１は、低圧側の設定圧レベルＰＬから高圧側の設定圧レベルＰＨを超える高圧力Ｐｓ程度にまで高められる。

そして、システム圧Ｐ１および絞り要素３９より上流側の燃料通路３２ｈ内の燃料の圧力が所定の高圧力Ｐｓに達すると、通路制御弁４５のリリーフ弁機能が発揮される。すなわち、図３（ｂ）に示すように、絞り要素３９より上流側の燃料通路３２ｈ内の燃料の圧力が通常設定圧レベルを超える高圧力Ｐｓ程度に達すると、弁体５５に作用する軸方向一方側への液圧推力が圧縮コイルばね５７の予圧荷重を超えて、弁体５５が第２の弁座孔Ｓ２を閉止状態から開放し始めるとともに第１の弁座孔Ｓ１を閉じ始める。これにより、特定の燃料通路３１ｈ内に供給される燃料の流量が減少するとともに、特定の燃料通路３１ｈ内が燃料タンク２内に開放され、燃料供給通路１５側の燃料圧力であるシステム圧Ｐ１がリリーフ設定圧レベルＰＲに保持される。

したがって、通常の低圧側の設定圧レベルＰＬと高圧側の設定圧レベルＰＨとの切替え機能を有するプレッシャレギュレータ２０に、専用の配管を増設することなく、通路制御弁４５のＯＦＦ状態下でプレッシャレギュレータ２０の設定圧を通常より高圧のリリーフ設定圧レベルＰＲに切替え可能となる。その結果、燃料ポンプ１１を大型化したりすることなく、高負荷運転時の高圧の燃料供給圧力とエンジン１の始動時等におけるより高圧な燃料供給圧力とを設定することができる。

しかも、プレッシャレギュレータ２０の３つの燃料通路３７，３１ｈ，３２ｈが調圧部材２２の一面側に配置されることに加えて、通路制御弁４５を構成する三方弁の部品の一部にリリーフ弁機能を持たせることができるので、部品点数を増加させることなく調整圧力の多段化が可能となる。その結果、多段の燃料圧力調整が可能なコンパクトで低コストの燃料圧力調整装置となる。

さらに、導入側の燃料通路３７内の圧力が通常設定圧レベルを超える高圧力となったとき、通路制御弁４５の圧縮コイルばね５７が、第２の弁座孔Ｓ２の開放側への弁体５５の変位を許容するリリーフ弁用の弾性部材として機能することとなる。したがって、弁体５５および圧縮コイルばね５７によって、部品を増設することなく通路制御弁４５にリリーフ弁を併設できる。

本実施形態では、また、調圧部材２２側の通路部分となる通路制御弁４５の第２ポート４５ｂによって弁座孔Ｓ１，Ｓ２の形状等が制限されることがないので、通路制御弁４５に併設するリリーフ弁の設定の自由度が十分に担保されるし、そのバルブハウジング５１の加工も容易になる。

加えて、リリーフ設定圧レベルＰＲが、低圧側の設定圧レベルＰＬおよび高圧側の設定圧レベルＰＨのいずれよりも高圧に設定されているので、エンジン１の始動時のように一時的に高圧が必要な場合に、その高燃料圧力をリリーフ設定圧レベルＰＲとして、通常は、リターン流量を調圧部材２２の動作を安定させる程度の少流量の第１流量範囲Ｚ１内に抑えて、燃料ポンプ１１の消費エネルギを抑えることができる。勿論、通常は、リターン流量を調圧部材２２の動作を安定させる程度の少流量範囲内に抑えて燃料ポンプの消費エネルギを抑え、一時的に中間燃料圧力を得ることが必要となるような場合には、リリーフ設定圧レベルＰＲを低圧側の設定圧レベルＰＬおよび高圧側の設定圧レベルＰＨの間に設定することで、リターン流量の増加量を抑えつつ、その燃料圧力を得ることもできる。

このように、本実施発明によれば、プレッシャレギュレータ２０のリターン流量が予め設定された絞り設定流量以上になると、絞り要素３９によってその上流側の燃料通路３２ｈ内の燃料圧力を高め、その圧力が通常設定圧レベルを超える高圧力Ｐｓになると、リリーフ弁機能を有する通路制御弁４５によってその燃料圧力をリリーフ設定圧レベルＰＲに保持するので、配管を増設することなく、通路制御弁４５のＯＦＦ状態下でプレッシャレギュレータ２０による圧力調整の設定圧を通常設定圧レベルである低圧側の設定圧レベルＰＬとそれより高圧のリリーフ設定圧レベルＰＲとに切り替えることができる。その結果、設定圧の多段切替えが可能であり、かつ、コンパクトで配管の簡素な低コストの圧力調整装置を提供することができる。
（第２実施形態）
図４〜図６は、本発明の第２実施形態に係る圧力調整装置を備えた内燃機関の燃料供給システムを示している。

なお、本実施形態は、リリーフ弁の設置形態が上述の第１実施形態とは異なるものの、他の基本的な構成については第１実施形態と同様のものである。したがって、上述の第１実施形態と同一の構成要素については、図１および図２に示した対応する構成要素と同一の符号を用いて説明する。

図４および図５に示すように、本実施形態では、三方弁からなる通路制御弁７５と、これとは別体のリリーフ弁６１とを設けたものであり、このリリーフ弁６１の開弁圧力となるリリーフ設定圧を予め設定したリリーフ設定圧レベルＰＲ内に設定したものである。

リリーフ弁６１は、リリーフ通路６２、環状の弁座６３、弁体６５、ハウジング６６および圧縮コイルばね６７を含んで構成されており、リリーフ通路６２は、その上流端で排出側の燃料通路３２ｈ内に連通するとともに下流端で燃料タンク２内に開放されている。また、環状の弁座６３は、リリーフ通路６２の途中に位置するようハウジング６６に設けられており、球状の弁体６５は、この弁座６３に着座するときリリーフ通路６２を閉止するようになっている。また、ハウジング６６は、少なくともリリーフ通路６２の一部を形成するとともに内側筒状部材３６と一体的に構成されており、圧縮コイルばね６７は、弁体６５を弁座６３に着座する方向に付勢している。

図６に示すように、リリーフ弁６１は、リターン流量の増加時に絞り要素３９の絞り作用によって、特定位置より上流側の燃料通路３２ｈ内の燃料の圧力が低圧側の設定圧レベルＰＬより高圧の中間圧力Ｐｍにまで高められたとき、特定位置より上流側の燃料通路３２ｈ内の燃料の圧力を中間圧力Ｐｍに対し一定圧力範囲内のリリーフ設定圧レベルＰＲに保持するようになっている。

具体的には、リリーフ弁６１の圧縮コイルばね６７は、特定位置より上流側の燃料通路３２ｈ内の燃料の圧力が所定の中間圧力Ｐｍに達したときに弁体６５に作用する開弁方向の液圧推力よりも、わずかに小さい組込み荷重（予圧荷重）に設定されている。そして、特定位置より上流側の燃料通路３２ｈ内の燃料圧力が所定の中間圧力Ｐｍまで上昇するとき、弁体６５が圧縮コイルばね６７のばね荷重に打ち勝って弁座６３から離脱し、リリーフ通路６２を開くようになっている。したがって、絞り要素３９によって特定位置より上流側の燃料通路３２ｈ内の燃料の圧力が所定の中間圧力Ｐｍに高められるとき、リリーフ弁６１によってその燃料の圧力がリリーフ設定圧レベルＰＲに保持されるようになっている。

一方、リリーフ弁６１と別体の通路制御弁７５は、リリーフ弁機構が要求されないものとなるので、パイロット圧の供給と排出を行うことができる小型で簡素なものにできる。

図５に示すように、この通路制御弁７５は、例えばハウジング７５ｈ内に、リターンポート７５ｃの内端を開閉可能な弁体７５ｖと、この弁体７５ｖをリターンポート７５ｃの閉止方向に付勢する圧縮コイルばね７５ｋとを設けたものである。そして、この通路制御弁７５では、電磁操作部７５ｄにより弁体７５ｖを開弁駆動するＯＮ状態でのみ、リターンポート７５ｃが開く。また、通路制御弁７５は、通常のＯＦＦ状態では、リターンポート７５ｃを閉止させつつ、燃料供給通路１５側に接続する第１ポート７５ａと特定の燃料通路３１ｈ側に接続する第２ポート７５ｂとを連通させる。

本実施形態においては、リリーフ設定圧レベルＰＲは、プレッシャレギュレータ２０の低圧側の設定圧レベルＰＬおよび高圧側の設定圧レベルＰＨの間の中間圧力Ｐｍに対して一定誤差範囲内に設定されている。勿論、リリーフ設定圧レベルＰＲは、上述の第１実施形態の場合と同様に、低圧側の設定圧レベルＰＬおよび高圧側の設定圧レベルＰＨより高圧側に設定されていてもよい。

本実施形態においても、プレッシャレギュレータ２０のリターン流量が予め設定された絞り設定流量Ｑｔｈ以上になると、絞り要素３９によってその上流側の燃料通路３２ｈ内の燃料圧力を高め、その圧力が通常設定圧レベルである低圧側の設定圧ＰＬを超える中間圧力Ｐｍになると、リリーフ弁６１によってその燃料圧力をリリーフ設定圧レベルＰＲに保持するようにしているので、プレッシャレギュレータ２０に配管を増設することなく、通路制御弁７５のＯＦＦ状態下でプレッシャレギュレータ２０による圧力調整の設定圧を通常設定圧レベルである低圧側の設定圧レベルＰＬとそれより高圧のリリーフ設定圧レベルＰＲとに切り替えることができる。その結果、設定圧の多段切替えが可能であり、かつ、コンパクトで配管の簡素な低コストの圧力調整装置を提供することができる。

なお、上述の各実施形態においては、特定の燃料通路３１ｈをパイロット圧が選択的に導入される燃料通路とした、通路制御弁４５によって選択的に閉止されるときに、導入側の燃料通路３７から溢れる余剰燃料の圧力を特定の燃料通路３１ｈの開口範囲内で調圧部材２２に受圧させる通路として構成されてもよい。また、導入側の燃料通路３７、特定の燃料通路３１ｈおよび排出側の燃料通路３２ｈは、調圧室２３内で半径方向の内外に区画される３つ以上の燃料通路のうち、任意の流体通路の位置に設定でき、調圧室２３内で半径方向の内外に区画される燃料通路の数が３つを超えるときに、特定の燃料通路を例えば内外に区画される複数の燃料通路として、設定圧をより多段に切り替えるようにすることが考えられる。

また、通路制御弁４５は、弁体が直動する電磁弁となっていたが、三方弁がそのようなタイプに限定されないことはいうまでもない。

また、上述の各実施形態では、調圧部材２２は、可撓性の環状膜部材２４とプレート状の板状部材２５を有する構成としたが、環状膜部材２４はハウジング２１内に摺動可能に保持されたピストン状のもので、板状部材２５の背面を支持するようなものであってもよい。さらに、上述の各実施形態においては、インタンク式の燃料供給システムとしたが、デリバリーパイプの近傍にプレッシャレギュレータが配置されるものでもよい
加えて、上述の各実施形態においては、燃料消費部がガソリンを消費する車両用ガソリンエンジンであったが、本発明が他の燃料を用いるエンジンにも使用できることは勿論である。また、燃料を消費して何らかの出力をなす各種の燃料消費部において、燃料圧力を少なくとも高圧／低圧の２段に切り替える場合にも、本発明を適用できる。

以上説明したように、本発明は、燃料の排出流量が絞り設定流量以上になると、絞り要素によってその上流側の燃料通路内の燃料の圧力を高め、その圧力が通常設定圧レベルを超える高圧力になると、リリーフ弁によってその燃料の圧力をリリーフ設定圧レベルに保持するようにしているので、配管を増設することなく、圧力調整装置による圧力調整の設定圧を通常設定圧レベルとそれより高圧のリリーフ設定圧レベルとに切り替えることができ、その結果、設定圧の切替えが可能で、かつ、コンパクトで配管の簡素な低コストの圧力調整装置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、内燃機関の燃料を燃料ポンプから燃料噴射弁に供給するときにその燃料圧力を調整する圧力調整装置全般に有用である。

１ エンジン（内燃機関、燃料消費部）
２ 燃料タンク
１０ 燃料圧送回路
１１ 燃料ポンプ
１５ 燃料供給通路
２０ プレッシャレギュレータ
２１ ハウジング
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ 連通孔
２２ 調圧部材
２３ 調圧室
２５ａ バルブシール面部分
２６ 背圧室
２７ 圧縮コイルばね（付勢機構、弾性部材）
３１ 外側の環状弁座部
３１ｈ 特定の燃料通路
３２ 内側の環状弁座部
３２ｈ 排出側の燃料通路
３７ 導入側の燃料通路
３９ 絞り要素
４５ 通路制御弁（三方弁、リリーフ弁）
４５ｃ リターンポート
５１ バルブハウジング
５１ｂ 中間貫通孔（中間部）
５５ 弁体
５５ａ 第１弁体部
５５ｂ 第２弁体部
５５ｃ 連結部
５８ 電磁操作部
６１ リリーフ弁
７５ 通路制御弁
Ｐ１ システム圧（燃料の圧力、システム供給圧）
Ｓ１ 第１の弁座孔
Ｓ２ 第２の弁座孔
Ｚ１ 第１流量範囲
Ｚ２ 第２流量範囲

Claims (7)

1. 燃料消費部への燃料供給通路に接続される導入側の燃料通路と前記燃料が排出される排出側の燃料通路とが形成されたハウジングと、前記燃料供給通路から前記導入側の燃料通路に導入される燃料の圧力に応じて前記導入側の燃料通路と前記排出側の燃料通路とを連通させるよう開弁方向に変位可能な隔壁状の調圧部材と、前記調圧部材を前記導入側の燃料通路と前記排出側の燃料通路とを遮断する閉弁方向に付勢可能な付勢機構と、を備え、前記付勢機構の付勢力および前記導入側の燃料通路に導入される燃料の圧力に応じて前記燃料供給通路内の燃料の圧力を通常設定圧レベルに調圧する圧力調整装置であって、
   前記排出側の燃料通路からの前記燃料の排出流量が予め設定された絞り設定流量以上になるとき、前記排出側の燃料通路の特定位置より上流側の燃料通路内の燃料の圧力を上昇させるよう絞り作用を生じる絞り要素と、
   前記絞り要素により前記特定位置より上流側の燃料通路内の燃料の圧力が前記通常設定圧レベルを超える高圧力に高められたとき、前記特定位置より上流側の燃料通路内の燃料の圧力を前記高圧力に対し一定圧力範囲内のリリーフ設定圧レベルに保持するよう、前記特定位置より上流側の燃料通路内の燃料の圧力に応じて開弁するリリーフ弁と、を有することを特徴とする圧力調整装置。
2. 前記導入側の燃料通路および前記排出側の燃料通路が、前記調圧部材によって相互に接続および遮断される３つ以上の燃料通路によって構成されるとともに、
   前記３つ以上の燃料通路のうちいずれか１つの特定の燃料通路上に、該特定の燃料通路を通した前記燃料の導入または排出の状態を可変制御する通路制御弁が設けられ、
   前記特定の燃料通路を通した前記燃料の導入または排出の状態が前記通路制御弁により可変制御されるとき、前記設定圧レベルが低圧側の設定圧レベルと高圧側の設定圧レベルとのうち任意の一方から他方に切り替えられることを特徴とする請求項１に記載の圧力調整装置。
3. 前記導入側の燃料通路が、前記燃料供給通路からの燃料が常時導入されるメイン燃料通路と、前記通路制御弁が配置されたパイロット圧燃料通路と、によって構成され、
   前記通路制御弁は、前記パイロット圧燃料通路を通して導入される前記燃料の圧力を前記隔壁状の調圧部材に受圧させるよう第１の弁座孔を開くとともに第２の弁座孔を閉じる第１の制御状態と、前記隔壁状の調圧部材に受圧させた前記燃料の圧力を解放するよう前記第１の弁座孔を閉じるとともに前記第２の弁座孔を開く第２の制御状態とに切替え可能な三方弁で構成されるとともに、
   前記第１の制御状態下で前記パイロット圧燃料通路に導入される前記燃料の圧力が前記予め設定された高圧力に達したとき、前記パイロット圧燃料通路内の燃料の一部を前記第２の弁座孔を通して漏出させるよう、前記三方弁に、前記リリーフ弁として機能する弁体および弾性部材が組み込まれていることを特徴とする請求項２に記載の圧力調整装置。
4. 前記通路制御弁の前記第１の弁座孔と前記第２の弁座孔とが共軸的に配置されるとともに、前記通路制御弁の前記弁体が、軸方向一端側から前記第１の弁座孔を閉止する第１弁体部と、軸方向他端側から前記第２の弁座孔を閉止する第２弁体部と、該第１弁体部および第２弁体部を連結する連結部とを有し、
   前記通路制御弁が、前記弁体の第１弁体部によって前記第１の弁座孔を閉止させるよう前記弁体を軸方向の一方側に付勢する電磁付勢部と、前記弁体の第２弁体部によって前記第２の弁座孔を閉止させるよう前記弁体を軸方向の他方側に付勢する弾性部材と、を有することを特徴とする請求項３に記載の圧力調整装置。
5. 前記第１の弁座孔および前記第２の弁座孔が、前記弁体の前記連結部を貫通させた貫通孔の両端部を構成しており、該貫通孔の中間部には、前記特定の燃料通路のうち前記燃料の圧力を前記隔壁状の調圧部材に受圧させることができる調圧部材側の通路部分が開口していることを特徴とする請求項４に記載の圧力調整装置。
6. 前記リリーフ設定圧レベルが、前記低圧側の設定圧レベルおよび前記高圧側の設定圧レベルのいずれよりも高圧に設定されていることを特徴とする請求項２ないし請求項５のうちいずれか１の請求項に記載の圧力調整装置。
7. 前記リリーフ設定圧レベルが、前記低圧側の設定圧レベルおよび前記高圧側の設定圧レベルの間に設定されていることを特徴とする請求項２ないし請求項５のうちいずれか１の請求項に記載の圧力調整装置。

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