JP2016142210A - 圧力調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 燃料利用装置で単位時間当たりの燃料利用量が少ない場合でも、逆止弁を十分に開弁することができる技術を提供する。【解決手段】 圧力調整装置５は、ケーシング１２，１４と、逆止弁よりも上流の供給経路に連通する上流側圧力室ＵＰと、逆止弁よりも下流の供給経路に連通しており、上流側圧力室ＵＰとの連通が遮断されている下流側圧力室ＬＰと、受圧面４４で上流側圧力室ＵＰ内の燃料の圧力を受けて、開弁状態と閉弁状態とに切り替わる弁体１８と、開弁状態である場合に下流側圧力室ＬＰと連通し、開弁状態である場合に下流側圧力室ＬＰから流入する燃料を排出する排出経路５０と、排出経路５０上で、排出経路５０の流路面積を縮小するジェットポンプ６０と、を備える。【選択図】 図２

Description

本明細書に開示の技術は、燃料供給装置と燃料利用装置とを結ぶ供給経路に接続される圧力調整装置に関する。

特許文献１に、単位時間当たりの吐出量を変化可能な燃料ポンプユニットからエンジンに供給する技術が開示されている。燃料ポンプユニットとエンジンとの間の供給経路には、逆止弁が配置されている。逆止弁は、燃料ポンプユニットからエンジン側への燃料供給方向に開弁し、逆方向には閉弁する。供給経路には、プレッシャレギュレータが接続されている。

プレッシャレギュレータは、逆止弁よりも下流側の供給経路に接続される導入側通路と、逆止弁よりも上流側の供給経路に三方弁を介して接続される操作圧給排通路と、燃料タンクに燃料を排出する排出通路と、を備える。三方弁は、逆止弁よりも上流側の供給経路と操作圧給排通路とを連通する供給状態と操作圧給排通路と燃料タンク内とを連通する排出状態とに切り替わる。導入側通路と操作圧給排通路と排出通路とは、弁体が開弁すると互いに連通し、弁体が閉弁すると互いに遮断される。弁体は、三方弁が供給状態では、導入側通路内の燃料の圧力と操作圧給排通路内の燃料の圧力とを受け、三方弁が排出状態では、導入側通路内の燃料の圧力を受ける。この結果、三方弁が供給状態である場合には、供給経路内の圧力が比較的に低い状態で弁体が開弁する。上記の技術は、三方弁を供給状態と排出状態とに切り替えることによって、供給経路内の圧力を調整する技術である。

特開２０１２−２０２３８２号公報

エンジン等の燃料利用装置で単位時間当たりの燃料利用量が少ない場合、逆止弁が十分に開弁せずに、異音や逆止弁の摩耗の原因となる。

本明細書では、燃料利用装置で単位時間当たりの燃料利用量が少ない場合でも、逆止弁を十分に開弁することができる技術を提供する。

本明細書で開示される技術は、単位時間当たりの供給量が変化可能である燃料供給装置と燃料利用装置とを結ぶ供給経路に接続される圧力調整装置に関する。供給経路には、燃料供給装置から燃料利用装置に向かって燃料が流れることを許容し、供給経路を燃料利用装置から燃料供給装置に向かって燃料が流れること禁止する逆止弁が配置されている。圧力調整装置は、ケーシングと、圧力室と、連通室と、弁体と、排出経路と、絞り部と、を備える。圧力室は、ケーシング内に配置され、逆止弁よりも燃料供給装置側の供給経路に連通する。連通室は、ケーシング内に配置され、逆止弁よりも燃料利用装置側の供給経路に連通しており、圧力室との連通が遮断されている。弁体は、ケーシング内に配置され、第１受圧面で圧力室内の燃料の圧力を受けて、開弁状態と閉弁状態とに切り替わる。排出経路は、弁体が開弁状態である場合に連通室と連通し、弁体が前記開弁状態であるに連通室から流入する燃料をケーシング外に排出する。排出経路は、圧力室と遮断されている。絞り部は、排出経路上で、排出経路の流路面積を縮小する。

上記の構成では、弁体は、逆止弁の上流側の燃料の圧力を受けて閉弁状態から開弁状態に切り替わる。この結果、弁体が開弁状態である場合、供給経路内の燃料は、逆止弁の下流側から連通室を介して排出経路に至る。この構成によれば、燃料利用装置で単位時間当たりの燃料使用量が少ない場合でも、燃料利用装置で利用される燃料利用量よりも多量の燃料が逆止弁を通過する。この結果、燃料利用装置で単位時間当たりの燃料使用量が少ない場合でも、逆止弁を十分に開弁させることができる。

燃料供給システムの概略図を示す。 第１実施例の閉弁状態の圧力調整弁の縦断面図を示す。 第１実施例の開弁状態の圧力調整弁の縦断面図を示す。 第２実施例の閉弁状態の圧力調整弁の縦断面図を示す。 第３実施例の開弁状態の圧力調整弁の縦断面図を示す。 第４実施例の閉弁状態の圧力調整弁の縦断面図を示す。 変形例の閉弁状態の圧力調整弁の縦断面図を示す。 第５実施例の閉弁状態の圧力調整弁の縦断面図を示す。 第６実施例の閉弁状態の圧力調整弁の縦断面図を示す。 第７実施例の閉弁状態の圧力調整弁の縦断面図を示す。 変形例の燃料供給システムの概略図を示す。

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものである。

（特徴１）圧力調整装置では、弁体は、第１受圧面に一体的に連結されており、連通室と排出経路との間に配置される弁部を備えていてもよい。この構成によれば、弁体を簡素な構造とすることができる。

（特徴２）圧力調整装置では、弁体は、ケーシング内をケーシングの内周面に沿って摺動してもよい。ケーシングは、弁体が開弁状態である場合に弁体に当接する当接部を備えていてもよい。当接部は、弁体の下流側に配置されており、弁体とケーシングとの摺動箇所の下流側に配置されるシール部材を有していてもよい。この構成によれば、開弁状態である場合に、燃料がケーシングと弁体との摺動部分を通過してケーシング外に漏れ出ることを抑制することができる。

（特徴３）圧力調整装置は、ケーシングの内周面と弁体とを連結し、前記圧力室内の燃料の圧力を受けて撓む可撓部材を備えていてもよい。圧力室は、ケーシングと可撓部材と弁体とによって画定されていてもよい。この構成によれば、圧力室を液密に維持しつつ、弁体をケーシングに対して移動可能に配置することができる。

（特徴４）圧力調整装置では、絞り部は、排出経路から流入する燃料の流速を利用して外部の燃料を吸引して外部に吐出するジェットポンプを有していてもよい。この構成によれば、絞り部は、圧力調整装置から排出される燃料を利用して、ジェットポンプの機能を果たすことができる。

（特徴５）圧力調整装置は、ケーシング内に配置されており、排出経路内の燃料の圧力を調整する排出経路側リリーフ弁を備えていてもよい。この構成によれば、排出経路の中間位置に、ケーシングと分離してリリーフ弁を配置しなくてもよい。

（特徴６）圧力調整装置は、圧力室内の燃料の圧力を調圧する圧力室側リリーフ弁を備えていてもよい。この構成によれば、燃料利用装置で利用される燃料量と比較して燃料ポンプから多量に燃料が吐出される場合に、圧力室側リリーフ弁から燃料を排出することによって、燃料ポンプや供給経路の配管内の燃料が高圧になって、燃料ポンプや供給経路の配管にかかる負荷を軽減することができる。

（特徴７）圧力調整装置では、弁体は、連通室内の燃料の圧力を受ける第２受圧面を備えていてもよい。第１受圧面は、第２受圧面よりも大きくてもよい。この構成によれば、逆止弁よりも下流側の供給経路内の燃料の圧力が比較的に高圧になった場合に、逆止弁よりも上流側の供給経路内の燃料の圧力が小さい場合でも、弁体を閉弁状態から開弁状態に切り替えることができる。この結果、燃料利用装置が燃料の利用を停止している間に、逆止弁よりも下流側の供給経路内の燃料の圧力を弁体が、開弁状態に切り替えられない程度の圧力に維持することができる。

（第１実施例）
図１に示すように、本実施例の圧力調整装置５は、自動車等の車両のエンジンＥＮ（燃料利用装置の一例）に燃料を供給する燃料供給システム１（燃料供給装置の一例）に用いられる。燃料供給システム１は、燃料タンクＦＴと、燃料ポンプＦＰと、供給経路ＳＬと、逆止弁ＣＶと、ポンプコントローラＰＣと、を備える。燃料供給システム１では、燃料タンクＦＴに貯留される燃料を、燃料ポンプＦＰを用いてエンジンＥＮに供給する。燃料ポンプＦＰは、リザーブカップＲＣ内に収容されている。燃料ポンプＦＰは、リザーブカップＲＣ内の燃料を昇圧し、昇圧した燃料を供給経路ＳＬに吐出する。

供給経路ＳＬに流入した燃料は、供給経路ＳＬに配置されている逆止弁ＣＶを通過して、高圧ポンプＨＰに供給される。逆止弁ＣＶは、燃料ポンプＦＰからエンジンＥＮに燃料が流れる場合に開弁して燃料が流れることを許容する。一方、逆止弁ＣＶは、エンジンＥＮから燃料ポンプＦＰに燃料が流れる場合に閉弁して燃料が流れることを禁止する。高圧ポンプＨＰは、供給経路ＳＬから供給される燃料を昇圧して、エンジンＥＮのデリバリパイプＤＰに供給する。供給経路ＳＬ内の燃料の圧力は、圧力センサＰＳによって検出される。デリバリパイプＤＰは、燃料をインジェクタＩＮに供給する。インジェクタＩＮは、燃料をエンジンＥＮの吸気経路又はシリンダ内に噴射する。この結果、エンジンＥＮが駆動する。

エンジンＥＮは、ＥＣＵ（Engine Control Unitの略）２によって制御される。ＥＣＵ２は、アクセル開度等の運転者の車両に対する操作に合わせてエンジンＥＮを制御する。ＥＣＵ２は、供給経路ＳＬ内の燃料の圧力を圧力センサＰＳから取得する。ＥＣＵ２は、エンジンＥＮの駆動に合わせて適切な量の燃料が供給されるように、燃料ポンプＦＰを制御する。具体的には、ＥＣＵ２は、エンジンＥＮに供給すべき燃料量に応じた信号を、ポンプコントローラＰＣに送信する。ポンプコントローラＰＣは、ＥＣＵ２から受信される信号に応じた駆動電圧を燃料ポンプＦＰに印加する。

燃料ポンプＦＰは、ポンプコントローラＰＣから印加される駆動電圧によって駆動する。燃料ポンプＦＰでは、駆動電圧に応じて燃料ポンプＦＰ内のモータの回転速度が変化する。この結果、燃料ポンプＦＰでは、駆動電圧に応じて、単位時間当たりに吐出する燃料量が変化する。このことから、燃料供給システム１は、供給経路ＳＬに供給する単位時間当たりの燃料の供給量を変化することができる。

燃料供給システム１は、さらに圧力調整装置５を備える。圧力調整装置５は、燃料タンクＦＴ内に配置される。圧力調整装置５は、圧力調整弁１０と、排出経路５０と、ジェットポンプ６０とを備える。

圧力調整弁１０は、供給経路ＳＬに接続されている。図２に示すように、圧力調整弁１０は、ケーシング１２，１４と、弁体１８と、コイルばね１６と、を備える。ケーシング１２は、ステンレス等の金属板を成形することによって作製されている。ケーシング１２は、全体に亘って同一の板厚を有する。ケーシング１２では、図２の下端から上端に順に、５個のセクション１２ａ〜１２ｅが連続的に配置されている。以下では、図２の上下方向を基準に上下を規定する。

セクション１２ａは、ケーシング１２の最も下端に位置する。セクション１２ａは、底部を有する円筒形状を有する。セクション１２ａの底部には、セクション１２ａの底部を上下方向に貫通する導入口４０が配置されている。

セクション１２ａの上端には、セクション１２ｂが連結されている。セクション１２ｂは、底部を有する円筒形状を有する。セクション１２ｂは、セクション１２ａよりも大きい直径を有する。セクション１２ｂの底部には、セクション１２ａの上端に連通する開口が配置されている。

セクション１２ｂの上端には、セクション１２ｃが連結されている。セクション１２ｃは、底部を有する円筒形状を有する。セクション１２ｃは、セクション１２ｂよりも大きい直径を有する。セクション１２ｃの底部には、セクション１２ｂの上端に連通する開口が配置されている。セクション１２ｃの上端には、セクション１２ｄが連結されている。セクション１２ｄは、底部を有する円筒形状を有する。セクション１２ｄは、セクション１２ｃよりも大きい直径を有する。セクション１２ｄの底部には、セクション１２ｃの上端に連通する開口が配置されている。また、セクション１２ｄの底部には、外周端付近に、複数個の連通孔３０が配置されている。連通孔３０は、セクション１２ｄの底部を貫通している。

セクション１２ｄの上端には、セクション１２ｅが連結されている。セクション１２ｅの下端部の外形は、上方に向かって外径が大きくなる円錐台形状を有する。セクション１２ｅの内径は、外径に合わせて上方に向かって大きくなる。セクション１２ｅの上端部は、円筒形状を有する。セクション１２ａ〜１２ｅは、同一の材料で一体的に形成されている。セクション１２ａ〜１２ｅは、同心軸上に配置されている。

セクション１２ｅの上端には、ケーシング１４が載置されている。ケーシング１４は、ケーシング１２の上端が内側に折り曲げられることによって、ケーシング１２に挟持されている。ケーシング１４は、ケーシング１２に対して固定されている。ケーシング１４の下端は、ケーシング１２の内部に配置され、セクション１２ｃの上端と略同一の高さに位置する。ケーシング１４の上端は、ケーシング１２の上端開口２０から上方に突出している。

ケーシング１４は、ステンレス等の金属板を成形することによって作製されている。ケーシング１４は、全体に亘って同一の板厚を有する。ケーシング１４では、下端から上端に順に、３個のセクション１４ａ〜１４ｃが連続的に配置されている。

セクション１４ａは、ケーシング１４の最も下端に位置する。セクション１４ａは、底部を有する円筒形状を有する。セクション１４ａは、セクション１２ａ〜１２ｅと同軸上に配置されている。セクション１４ａの外周の半径は、セクション１２ｃの内周の半径よりも小さい。具体的には、セクション１４ａの外周の半径は、後述する弁体１８の板厚と同じ長さだけセクション１２ｃの内周の半径よりも小さい。

セクション１４ａの底部には、ケーシング１４を上下方向に貫通する開口２８が配置されている。開口２８は、導入口４０よりも大きい。セクション１４ａの下端は、セクション１２ｃの上端と略同一の高さに位置する。セクション１４ａの上端は、セクション１２ｄの上下方向に中間位置に位置する。

セクション１４ａの上端には、セクション１４ｂが連結されている。セクション１４ｂは、底部を有する円筒形状を有する。セクション１４ｂは、セクション１４ａよりも大きい直径を有する。セクション１４ｂの底部には、セクション１４ｂの上端に連通する開口が配置されている。セクション１４ｂの上端は、ケーシング１２の上端開口２０から上方に突出している。

セクション１４ｂの上端には、セクション１４ｃが連結されている。セクション１４ｃは、円環形状を有する。セクション１４ｃは、セクション１４ｂの上端から外側に鍔状に配置されている。セクション１４ｃの外周端には、挿入部１４ｄが配置されている。挿入部１４ｄは、セクション１４ｃの外周端から下方に伸びて、上端開口２０を上方から下方に通過する。挿入部１４ｄの下端は、外側に広がっており、ケーシング１２に挟持される。セクション１４ａ〜１４ｃ及び挿入部１４ｄは、同一の材料で一体的に形成されている。セクション１４ａ〜１４ｃ及び挿入部１４ｄは、同心軸上に配置されている。

ケーシング１２，１４の間には、弁体１８が配置されている。弁体１８は、下端から上端に順に、３個のセクション１８ａ〜１８ｃによって構成される。弁体１８は、ケーシング１２，１４の間で上下方向に移動可能である。セクション１８ａは、弁体１８の最も下端に位置する。セクション１８ａは、底部を有する円筒形状を有する。セクション１８ａは、セクション１２ａと同軸上に配置されている。セクション１８ａは、セクション１２ａよりも大きい直径を有する。弁体１８が最下位置に位置する状態では、セクション１８ａの底部の下面は、ケーシング１２のセクション１２ｂの底部の上面に当接して、セクション１２ａの上端開口を閉塞する。これにより、セクション１８ａの底部とセクション１２ａによって、下流側圧力室ＬＰが画定される。セクション１８ａは、セクション１２ｂ及びセクション１２ｃ内に配置されている。セクション１８ａの外周面は、セクション１２ｂの内周面及びセクション１２ｃの内周面から離間している。

セクション１８ａの上端には、セクション１８ｂが連結されている。セクション１８ｂは、底部を有する円筒形状を有する。セクション１８ｂは、セクション１８ａよりも大きい直径を有する。セクション１８ｂの底部には、セクション１８ａの上端に連通する開口が配置されている。また、セクション１８ｂの底部には、外周端付近に、複数個の連通孔３６が配置されている。連通孔３６は、セクション１８ｂの底部を貫通している。これにより、弁体１８よりも上方の空間は、連通孔３６を介して、セクション１２ｂ，１２ｃ，１８ａ，１８ｂで画定される空間に連通する。連通孔３６を介して連通される空間をまとめて空間４１と呼ぶ。

セクション１８ｂの外周面は、周方向の全長に亘ってセクション１２ｃの内周面に面接触している。また、セクション１８ｂの内周面は、セクション１２ｃとの接触位置よりも上方において、周方向の全長に亘ってセクション１４ａの外周面に面接触している。弁体１８が上下移動する場合、セクション１８ｂの外周面とセクション１２ｃの内周面とは、摺動位置ＳＰ１において摺動し、セクション１８ｂの内周面とセクション１４ａの外周面とは、摺動位置ＳＰ２において摺動する。セクション１８ｂの上端は、セクション１２ｄの中間位置に位置する。

セクション１８ｂの上端には、セクション１８ｃが連結されている。セクション１８ｃは、底部を有する円筒形状を有する。セクション１８ｃは、セクション１８ｂよりも大きい直径を有する。セクション１８ｃの底部には、セクション１８ｂの上端に連通する開口が配置されている。セクション１８ｃの外周面は、周方向の全長に亘ってセクション１２ｄの内周面に面接触している。弁体１８が上下移動する場合、セクション１８ｃの外周面とセクション１２ｄの内周面とは、摺動位置ＳＰ３において摺動する。セクション１８ｃの底部下面は、全面に亘ってセクション１２ｄの底部上面と離間して配置されている。この結果、弁体１８の外側には、セクション１８ｂ，１８ｃとセクション１２ｄとによって、円筒形状の上流側圧力室ＵＰが画定されている。

ケーシング１２，１４内の空間は、弁体１８によって、下流側圧力室ＬＰと上流側圧力室ＵＰと空間４２と空間４１とに分割されている。空間４２は、セクション１８ｃの上方に位置している。空間４２は、セクション１２ｅとセクション１４ａ〜１４ｃとセクション１８ｃとによって画定されている。空間４２は、摺動位置ＳＰ２において空間４１と遮断されており、摺動位置ＳＰ３において上流側圧力室ＵＰと遮断されている。また、空間４２は、セクション１４ｃに形成される連通孔２２と上端開口２０とを介して、燃料タンクＦＴ内に連通している。このため、空間４２内の圧力は、燃料タンクＦＴ内の気体の圧力に等しい。空間４２は、上流側圧力室ＵＰと摺動位置ＳＰ３において遮断されている。

セクション１８ｃの内周側には、コイルばね１６が配置されている。コイルばね１６は、空間４２内で、弁体１８とケーシング１４との間に配置されている。コイルばね１６の下端は、セクション１８ｃの底部上面に当接している。コイルばね１６の上端は、ケーシング１４のセクション１４ｃの下面に当接している。コイルばね１６は、弁体１８をケーシング１４に対して下方に付勢している。これにより、セクション１８ａの底部下面は、セクション１２ｂの底部上面に押圧されて面接触する。

セクション１８ａの底部下面がセクション１２ｂの底部上面に押圧されている状態では、セクション１２ａとセクション１８ａで画定される下流側圧力室ＬＰと、空間４１とは、弁体１８によって遮断されている。セクション１８ａの底部下面がセクション１２ｂの底部上面に押圧されている状態を閉弁状態と呼ぶ。なお、後で詳述するように、セクション１８ａの底部下面とセクション１２ｂの底部上面とが離間して、下流側圧力室ＬＰと空間４１とが連通している状態を開弁状態と呼ぶ。

圧力調整弁１０は、上流側ラインＵＬ及び下流側ラインＬＬを介して、供給経路ＳＬに連通している。上流側ラインＵＬは、供給経路ＳＬのうち、逆止弁ＣＶよりも上流側、即ち燃料ポンプＦＰ側の上流経路ＳＬ１に連通している。下流側ラインＬＬは、逆止弁ＣＶよりも下流側、即ちエンジンＥＮ側の下流経路ＳＬ２に連通している。

上流側ラインＵＬは、Ｏリング３２を介してケーシング１２のセクション１２ｅに取り付けられている。上流側ラインＵＬは、連通孔３０を介して上流側圧力室ＵＰと連通している。上流側ラインＵＬの内側には、下流側ラインＬＬが配置されている。下流側ラインＬＬは、セクション１２ｂ，１２ｃにＯリング３４を介して取り付けられている。下流側ラインＬＬは、導入口４０を介して下流側圧力室ＬＰと連通している。

圧力調整弁１０は、さらに、排出経路５０と連通している。排出経路５０は、ケーシング１４内に挿入されており、Ｏリング２６を介してケーシング１４に取り付けられている。排出経路５０は、空間４１と連通している。即ち、排出経路５０内の燃料の圧力は、空間４１内の燃料の圧力に一致する。

排出経路５０の端には、ジェットポンプ６０が配置されている。ジェットポンプ６０は、排出経路５０から供給される燃料の流速を利用してリザーブカップＲＣ外の燃料をリザーブカップＲＣ内に送り込む。ジェットポンプ６０は、排出経路５０よりも流路面積が小さく絞られている。この結果、ジェットポンプ６０内の燃料の流速が上昇して、リザーブカップＲＣ外の燃料をリザーブカップＲＣ内に送り込むことができる。

（圧力調整装置５の動作）
次いで、圧力調整装置５の動作を説明する。燃料ポンプＦＰが駆動している状況では、燃料ポンプＦＰから吐出される燃料が、供給経路ＳＬを介してエンジンＥＮに供給される。供給経路ＳＬを流れる燃料によって、逆止弁ＣＶは開弁される。上流経路ＳＬ１は、上流側ラインＵＬを介して上流側圧力室ＵＰと連通している。従って、上流経路ＳＬ１内の燃料の圧力と上流側圧力室ＵＰ内の燃料の圧力とは一致する。弁体１８のセクション１８ｃの底部下面である受圧面４４は、上流側圧力室ＵＰ内の燃料の圧力を受ける。受圧面４４は、弁体１８の外縁付近で弁体１８を一巡する。これにより、上流側圧力室ＵＰ内の燃料の圧力によって、上流側圧力室ＵＰと空間４２との間の圧力差が生じ、受圧面４４に上向きの力が加わる。

下流経路ＳＬ２は、下流側ラインＬＬを介して下流側圧力室ＬＰと連通している。従って、下流経路ＳＬ２内の燃料の圧力と下流側圧力室ＬＰ内の燃料の圧力とは一致する。弁体１８のセクション１８ａの底部下面である受圧面３８は、下流側圧力室ＬＰ内の燃料の圧力を受ける。これにより、下流側圧力室ＬＰ内の燃料の圧力によって、受圧面３８に上向きの力が加わる。なお、受圧面３８の面積は、受圧面４４の面積よりも小さい。

逆止弁ＣＶが開弁している間、上流経路ＳＬ１内の燃料の圧力と下流経路ＳＬ２内の燃料の圧力とは一致する。このため、上流側圧力室ＵＰ内の燃料の圧力と下流側圧力室ＬＰ内の燃料の圧力とは一致する。上流側圧力室ＵＰ内の燃料と下流側圧力室ＬＰ内の燃料とが一致していても、上流側圧力室ＵＰ内の燃料の圧力によって受圧面４４に加わる力は、下流側圧力室ＬＰ内の燃料の圧力によって受圧面３８に加わる力よりも大きい。図３に示すように、受圧面４４に加わる力と受圧面３８に加わる力との合力が、コイルばね１６が弁体１８に負荷する付勢力よりも大きい場合に、圧力調整弁１０は、閉弁状態から開弁状態に移行する。この結果、上流側圧力室ＵＰの容積が増加するため、上流側ラインＵＬ内の燃料が、上流側圧力室ＵＰに流れる。上流側圧力室ＵＰは、上流側ラインＵＬ以外と連通いないため、上流側圧力室ＵＰに燃料が充填されると、上流側ラインＵＬから燃料が流入しない。

圧力調整弁１０が開弁状態である場合、下流側圧力室ＬＰと空間４１とが連通する。これにより、供給経路ＳＬと排出経路５０とが連通し、燃料ポンプＦＰから吐出される燃料の一部は、供給経路ＳＬと圧力調整弁１０と排出経路５０とを介して、ジェットポンプ６０に到達する。この結果、圧力調整弁１０が開弁状態では、燃料ポンプＦＰは、エンジンＥＮで利用される燃料よりも多量の燃料を吐出する。なお、ジェットポンプ６０は、流路面積が比較的に小さく、単位時間当たりに吐出可能な燃料量の上限が決められている（例えば１時間当たり２０〜３０リットル）。このため、圧力調整弁１０が開弁状態では、燃料ポンプＦＰは、ジェットポンプ６０で吐出される燃料量以上の燃料を単位時間当たりに供給経路ＳＬに供給することによって、エンジンＥＮに燃料を供給することができる。

仮に、圧力調整装置５が配置されていないとすると、エンジンＥＮの単位時間当たりの燃料利用量が少ない場合、例えば、車両停止時のアイドリングや低速走行の場合、燃料ポンプＦＰから供給経路ＳＬに供給される燃料量が少なくなる。この結果、逆止弁ＣＶが十分に開弁せずに開閉を繰り返す。この結果、逆止弁ＣＶから異音が発生したり逆止弁ＣＶの摩耗が激しくなる。

一方、圧力調整装置５を用いると、燃料ポンプＦＰから吐出される燃料量が少なく、供給経路ＳＬ内の燃料の圧力が低い場合でも、受圧面４４の面積が比較的に大きいため、上流経路ＳＬ１に連通する上流側圧力室ＵＰ内の燃料の圧力によって、弁体１８が開弁状態となる。この結果、逆止弁ＣＶには、エンジンＥＮで利用される燃料と排出経路５０に排出される燃料とを合わせた量の燃料が通過する。この構成によれば、逆止弁ＣＶを十分に開弁することができる。これにより、逆止弁ＣＶからの異音や逆止弁ＣＶの摩耗を低減することができる。

次いで、車両が駆動している駆動状態から車両が停止されてエンジンＥＮで燃料が利用されなくない停止状態に移行すると、ポンプコントローラＰＣは、供給経路ＳＬ内の残留燃料の昇圧処理を実行する。供給経路ＳＬ内の燃料の圧力が低い場合、高圧ポンプＨＰに発生する熱によって高圧ポンプＨＰ近傍に位置する燃料が昇温されて、燃料内に気泡が発生する可能性が高くなる。昇圧処理は、燃料ポンプＦＰが停止している間に、下流経路ＳＬ２内の燃料の圧力が低下することを抑制する処理である。

具体的には、車両が駆動状態から停止状態に移行されると、ポンプコントローラＰＣは、燃料ポンプＦＰを駆動して、供給経路ＳＬに燃料を供給させる。このとき、圧力調整装置５の弁体１８は、開弁状態に維持される。ジェットポンプ６０の単位時間当たりの吐出量が予め決まっているため、燃料ポンプＦＰからの燃料吐出量が上昇すると、供給経路ＳＬ内の燃料の圧力は上昇する。ポンプコントローラＰＣは、燃料ポンプＦＰを所定回転数で所定期間駆動させた後、燃料ポンプＦＰを停止する。燃料ポンプＦＰが停止している状態では、上流経路ＳＬ１、上流側ラインＵＬ、上流側圧力室ＵＰ及び排出経路５０それぞれの燃料の圧力は、燃料タンクＦＴ内の内圧まで低下する。

一方、供給経路ＳＬを燃料ポンプＦＰからエンジンＥＮに向かって燃料が流れなくなり、逆止弁ＣＶが閉弁する。このため、下流経路ＳＬ２と下流側ラインＬＬのそれぞれの燃料の圧力は、燃料タンクＦＴ内の内圧までは低下しない。一方で、下流経路ＳＬ２と下流側ラインＬＬは、下流側圧力室ＬＰに連通している。このため、下流経路ＳＬ２と下流側ラインＬＬ内の燃料の圧力が所定の圧力以上である場合、下流側圧力室ＬＰ内の燃料から受圧面３８に加わる力がコイルばね１６の付勢力よりも高くなり、圧力調整弁１０が開弁状態に維持される。一方、下流経路ＳＬ２と下流側ラインＬＬ内の燃料の圧力が所定の圧力になると、下流側圧力室ＬＰ内の燃料から受圧面３８に加わる力がコイルばね１６の付勢力よりも低くなる。これにより、圧力調整弁１０が閉弁状態となり、下流経路ＳＬ２と下流側ラインＬＬ内の燃料が排出経路５０に排出されることを防止することができる。この結果、下流経路ＳＬ２と下流側ラインＬＬ内の燃料の圧力は所定の圧力に維持される。この構成によれば、燃料ポンプＦＰが停止状態である場合に、下流経路ＳＬ２内の燃料の圧力を所望の圧力に維持することができる。これにより、下流経路ＳＬ２内の燃料に気泡が発生することを抑制することができる。

（第２実施例）
図４を参照して、第１実施例と異なる点を説明する。第２実施例では、圧力調整弁１０の構成が第１実施例の圧力調整弁１０と異なる。第２実施例の圧力調整弁１０は、弁体１８のセクション１８ａの底部下面に、シール部材２００が取り付けられている。シール部材２００は、ゴム等の材料で作製されている。シール部材２００は、円環形状を有する。シール部材２００は、弁体１８が閉弁状態である場合に、ケーシング１２のセクション１２ｂの底部上面に当接する。この構成によれば、弁体１８が閉弁状態である場合に、下流側圧力室ＬＰから空間４１に燃料が漏出することを抑制することができる。

（第３実施例）
図５を参照して、第１実施例と異なる点を説明する。第３実施例では、圧力調整弁１０の構成が第１実施例の圧力調整弁１０と異なる。第３実施例の圧力調整弁１０は、ケーシング１４のセクション１４ｂの底部下面に、シール部材３００が取り付けられている。シール部材３００は、ゴム等の材料で作製されている。シール部材３００は、円環形状を有する。シール部材３００は、弁体１８が開弁状態である場合に、弁体１８のセクション１８ｃの底部上面に当接する。この構成によれば、燃料が、空間４１から弁体１８とケーシング１４との摺動位置ＳＰ２を通過して空間４２に流出することを抑制することができる。

第３実施例の圧力調整弁１０は、さらに、ケーシング１２の挿入部１４ｄの底部下面に、シール部材３０２が取り付けられている。シール部材３０２は、ゴム等の材料で作製されている。シール部材３０２は、円環形状を有する。シール部材３０２は、弁体１８が開弁状態である場合に、弁体１８の上端に当接する。この構成によれば、燃料が、上流側圧力室ＵＰから弁体１８とケーシング１２との摺動位置ＳＰ３を通過して空間４２に流出することを抑制することができる。

（第４実施例）
図６を参照して、第１実施例と異なる点を説明する。第３実施例の圧力調整装置５は、リリーフ弁４００を備える。リリーフ弁４００は、排出経路５０に取り付けられている。

リリーフ弁４００は、ハウジング４０２と、弁体４０６と、コイルばね４０４と、を備える。ハウジング４０２は、上端近傍で排出経路５０に固定されている。ハウジング４０２は、排出経路５０内を通って、ケーシング１４の上端から圧力調整弁１０内に配置されている。ハウジング４０２は、圧力調整弁１０内で上下方向に伸びる円筒形状を有する。ハウジング４０２の下端は、ケーシング１４の下端に配置されている。ハウジング４０２の下端には、弁体４０６が配置されている。弁体４０６は、球形状を有する。弁体４０６は、ケーシング１４の下端に配置された貫通孔４２６上に配置されている。弁体４０６の上端には、コイルばね４０４が配置されている。コイルばね４０４は、ハウジング４０２内を上下方向に伸びている。コイルばね４０４は、弁体４０６を貫通孔４２６に向けて付勢する。これにより、貫通孔４２６は、弁体４０６によって閉塞されている。

弁体１８が開弁状態である場合に、空間４１の圧力、即ち、供給経路ＳＬ内の圧力が所定の圧力に達すると、弁体４０６が貫通孔４２６から離間して、貫通孔４２６が開放される。この結果、空間４１内の燃料は、ハウジング４０２内を下方から上方に通過して、ハウジング４０２内の上端から燃料タンクＦＴ内に排出される。この構成によれば、供給経路ＳＬ内の燃料の圧力が高圧になることを防止することができる。また、弁体１８が開弁状態では、空間４１内の燃料は、ケーシング１４のセクション１４ａの底部を貫通する貫通孔４２８を通過して、排出経路５０に至る。

なお、図７に示すように、リリーフ弁４００のハウジング４０２が、排出経路５０と一体的に形成されていてもよい。

また、供給経路ＳＬ内の燃料の圧力を調整するリリーフ弁は、リリーフ弁４００に限定されない。例えば、リリーフ弁は、圧力調整装置５とは離間して配置されていてもよい。

（第５実施例）
図８を参照して、第１実施例と異なる点を説明する。第５実施例では、圧力調整弁１０の構成が第１実施例の圧力調整弁１０と異なる。第５実施例の圧力調整弁１０は、リリーフ弁６００を備える。リリーフ弁６００は、弁体１８のセクション１８ｃの底部上面とコイルばね１６との間に配置されている。リリーフ弁６００は、コイルばね１６によって、セクション１８ｃの底部を貫通孔６０２の上端に付勢されている。貫通孔６０２は、上流側圧力室ＵＰと空間４２とを連通する。リリーフ弁６００は、コイルばね１６に付勢されて、貫通孔６０２を閉塞している。リリーフ弁６００は、上流側圧力室ＵＰ内の燃料の圧力、即ち、供給経路ＳＬ内の燃料の圧力が所定の圧力に達すると、リリーフ弁６００が貫通孔６０２から離間して、貫通孔６０２が開放される。この結果、上流側圧力室ＵＰ内の燃料は、図８の矢印で示されるように、空間４２を下方から上方に通過して、連通孔２２から燃料タンクＦＴ内に排出される。

上流側圧力室ＵＰ内の燃料の圧力を受けるリリーフ弁６００の受圧面の面積は、受圧面４４の面積よりも小さい。このため、弁体１８が開弁状態に移行するときの上流側圧力室ＵＰ内の燃料の圧力は、リリーフ弁６００が貫通孔６０２から離間するときの上流側圧力室ＵＰ内の燃料の圧力よりも小さい。このため、リリーフ弁６００が貫通孔６０２から離間する状況では、弁体１８が開弁状態であり、燃料ポンプＦＰからエンジンＥＮに燃料が供給されている状況である。この構成によれば、燃料ポンプＦＰからエンジンＥＮに燃料が供給されている状況において、供給経路ＳＬ内の燃料の圧力が高圧になることを防止することができる。

（第６実施例）
図９を参照して、第１実施例と異なる点を説明する。第６実施例では、圧力調整弁１０の構成が第１実施例の圧力調整弁１０と異なる。第６実施例の圧力調整弁１０は、リリーフ弁７００を備える。リリーフ弁７００は、ケーシング１４に配置されている。

リリーフ弁７００は、ハウジング７０２と、弁体７０６と、コイルばね７０４と、を備える。ハウジング７０２は、ケーシング１４と一体的に形成されている。ハウジング７０２は、ケーシング１４のセクション１４ａの底部から上方に伸びる円筒形状を有する。ハウジング７０２は、排出経路５０を貫通して、圧力調整装置５外部に突出している。ハウジング７０２の下端には、弁体７０６が配置されている。弁体７０６は、球形状を有する。弁体７０６は、弁体１８のセクション１８ａの底部に配置された貫通孔７０８上に配置されている。弁体７０６の上端には、コイルばね７０４が配置されている。コイルばね７０４は、ハウジング７０２内を上下方向に伸びている。コイルばね７０４は、弁体７０６を貫通孔７０８に向けて付勢する。これにより、貫通孔７０８は、弁体７０６によって閉塞されている。

下流側圧力室ＬＰ内、即ち、供給経路ＳＬ内の圧力が所定の圧力に達すると、弁体７０６が貫通孔７０８から離間して、貫通孔７０８が開放される。この結果、下流側圧力室ＬＰ内の燃料は、ハウジング７０２内を下方から上方に通過して、ハウジング７０２内の上端から燃料タンクＦＴ内に排出される。この構成によれば、弁体１８が閉弁状態である場合に、供給経路ＳＬ内の燃料の圧力が高圧になることを防止することができる。例えば、ポンプコントローラが昇圧処理を実行する際に、弁体１８が閉弁状態に維持されている状態で、供給経路ＳＬ内の燃料を燃料タンクＦＴに排出することができる。

なお、弁体１８が開弁状態である場合、空間４１内の燃料は、ケーシング１４のセクション１４ａの底部を貫通する貫通孔７２８を通過して、排出経路５０に至る。

（第７実施例）
図１０を参照して、第１実施例と異なる点を説明する。第７実施例では、圧力調整弁１０の構成が第１実施例の圧力調整弁１０と異なる。また、弁体１８は、第１実施例と比較して、セクション１８ｃが配置されていない。第７実施例の圧力調整弁１０は、弁体１８のセクション１８ｂの外周側に、ダイアフラム８００が配置されている。ダイアフラム８００は、ダイアフラム８００は、円環形状を有する。ダイアフラム８００の内周縁は、弁体１８に固定されている。ダイアフラム８００の外周縁は、ケーシング１２に挟持されている。ダイアフラム８００は、上流側圧力室ＵＰの上面を構成する。この構成では、上流側圧力室ＵＰは、ダイアフラム８００と弁体１８とケーシング１２とによって画定される。ダイアフラム８００は、上流側圧力室ＵＰ内の燃料の圧力を受けて上方に撓む。この結果、これにより、弁体１８が閉弁状態から開弁状態に移行する。

また、ケーシング１２とケーシング１４とは、一体的に形成されている。

この構成によれば、上流側圧力室ＵＰと空間４２とをダイアフラム８００を用いて隔離することができる。この結果、上流側圧力室ＵＰを液密に維持しつつ弁体１８を上下移動可能に配置することができる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

例えば、上述した第２実施例のシール部材２００は、他の実施例の弁体１８に取り付けられていてもよい。また、上述したシール部材３００，３０２の少なくともいずれか１個が、他の実施例のケーシング１４に配置されていてもよい。

さらに、上述した第４実施例から第６実施例に記載の各リリーフ弁４００〜６００のうちの２個以上のリリーフ弁が、１個の圧力調整装置５に配置されていてもよい。また、第４実施例から第６実施例に記載の各リリーフ弁４００〜６００のうちの１個以上のリリーフ弁が、第７実施例に記載の圧力調整装置５に配置されていてもよい。

また、上記の各実施例では、燃料供給システム１は、高圧ポンプＨＰを備える。しかしながら、図１１に示すように、燃料供給システム１は、高圧ポンプＨＰを備えていなくてもよい。この場合、圧力センサＰＳは、デリバリパイプＤＰに配置され、デリバリポンプＤＰ内の燃料の圧力を検出してもよい。この構成によっても、上記の各実施例と同様の効果を奏することができる。

また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１：燃料供給システム、５：圧力調整装置、１０：圧力調整弁、１２，１４：ケーシング、１８：弁体、４４：受圧面、５０：排出経路、６０：ジェットポンプ、２００，３００：シール部材、８００：ダイアフラム、ＥＮ：エンジン、ＦＰ：燃料ポンプ、ＦＴ：燃料タンク、ＬＬ：下流側ライン、ＬＰ：下流側圧力室、ＰＣ：ポンプコントローラ、ＰＳ：圧力センサ、ＳＬ：供給経路、ＳＬ１：上流経路、ＳＬ２：下流経路、ＵＬ：上流側ライン、ＵＰ：上流側圧力室

Claims (8)

1. 単位時間当たりの供給量が変化可能である燃料供給装置と燃料利用装置とを結ぶ供給経路に接続される圧力調整装置であって、
   前記供給経路には、前記燃料供給装置から前記燃料利用装置に向かって前記燃料が流れることを許容し、前記供給経路を前記燃料利用装置から前記燃料供給装置に向かって前記燃料が流れること禁止する逆止弁が配置されており、
   前記圧力調整装置は、
   ケーシングと、
   前記ケーシング内に配置され、前記逆止弁よりも前記燃料供給装置側の前記供給経路に連通する圧力室と、
   前記ケーシング内に配置され、前記逆止弁よりも前記燃料利用装置側の前記供給経路に連通しており、前記圧力室との連通が遮断されている連通室と、
   前記ケーシング内に配置され、第１受圧面で前記圧力室内の燃料の圧力を受けて、開弁状態と閉弁状態とに切り替わる弁体と、
   前記弁体が前記開弁状態である場合に前記連通室と連通し、前記弁体が前記開弁状態である場合に前記連通室から流入する燃料を前記ケーシング外に排出する排出経路であって、前記圧力室と遮断されている前記排出経路と、
   前記排出経路上で、前記排出経路の流路面積を縮小する絞り部と、を備える、圧力調整装置。
2. 前記弁体は、前記第１受圧面に一体的に連結されており、前記連通室と前記排出経路との間に配置される弁部を備える、請求項１に記載の圧力調整装置。
3. 前記弁体は、前記ケーシング内を前記ケーシングの内周面に沿って摺動し、
   前記ケーシングは、前記弁体が前記開弁状態である場合に前記弁体に当接する当接部を備え、
   前記当接部は、前記弁体の下流側に配置されており、前記弁体と前記ケーシングとの摺動箇所の下流側に配置されるシール部材を有する、請求項２に記載の圧力調整装置。
4. 前記ケーシングの内周面と前記弁体とを連結し、前記圧力室内の燃料の圧力を受けて撓む可撓部材を、さらに備え、
   前記圧力室は、前記ケーシングと前記可撓部材と前記弁体とによって画定される、請求項１又は２に記載の圧力調整装置。
5. 前記絞り部は、前記排出経路から流入する燃料の流速を利用して外部の燃料を吸引して外部に吐出するジェットポンプを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の圧力調整装置。
6. 前記ケーシング内に配置されており、前記排出経路内の燃料の圧力を調整する排出経路側リリーフ弁をさらに備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の圧力調整装置。
7. 前記圧力室内の燃料の圧力を調圧する圧力室側リリーフ弁をさらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の圧力調整装置。
8. 前記弁体は、さらに、前記連通室内の燃料の圧力を受ける第２受圧面を備え、
   前記第１受圧面は、前記第２受圧面よりも大きい、請求項１から７のいずれか一項に記載の圧力調整装置。

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