JP2018112077A

JP2018112077A - 圧力調整装置

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Publication number: JP2018112077A
Application number: JP2017001483A
Authority: JP
Inventors: 陽太郎若林; Yotaro Wakabayashi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-01-07
Filing date: 2017-01-07
Publication date: 2018-07-19
Anticipated expiration: 2037-01-07
Also published as: DE102017115467A1; JP6708133B2

Abstract

【課題】リターン通路において燃料内に気泡の発生を抑制することができる圧力調整装置を提供する。【解決手段】圧力調整装置３４０は、ポンプリターン管路７３２に設けられ、カム室３０２の燃料圧力およびポンプリターン管路７３２の燃料圧力を調整する。圧力調整装置３４０は、調整部として、気泡対策用オリフィス３４１と気泡対策用弁体３４２と有し、気泡対策用オリフィス３４１がカム室３０２の燃料圧力を飽和蒸気圧以上となるように調整する。気泡対策用弁体３４２は、気泡対策用オリフィス３４１の下流側に配置され、気泡対策用オリフィス３４１を通過した燃料の燃料圧力を飽和蒸気圧以上となるように調整する。【選択図】図４

Description

本発明は、ポンプから燃料タンクに戻る燃料圧力を調整する圧力調整装置に関する。

車両のエンジンに燃料を供給する燃料供給システムとして、燃料供給ポンプからコモンレールに高圧燃料を供給することで、コモンレール内に高圧燃料を蓄積し、その蓄積した高圧燃料をエンジン各気筒に設けられた燃料噴射弁に供給するものが知られている。

燃料供給ポンプは、エンジンの回転を往復運動に変換して燃料を圧縮する。具体的には、燃料供給ポンプのポンプ駆動部は、カム軸とプランジャとをカム室内に有する。そしてエンジンによってカム軸を回転させて、カム軸に係合するプランジャを往復運動させる。これによってプランジャは、燃料を圧縮する。

カム室には、カム軸の潤滑用に燃料が充填されている。またカム室は、リターン通路によって燃料タンクに接続されている。そしてカム室をオーバーフローした燃料は、リターン通路を介して燃料タンクに戻される（たとえば特許文献１参照）。

特開２００３−１７２２３１号公報

前述の特許文献１に記載の燃料供給ポンプでは、カム室から燃料タンクに排出されるリターン燃料には気泡が含まれる。気泡は、ポンプ駆動部の往復動によって局所的にポンプ内部圧力が燃料の飽和蒸気圧以下になることで発生する。気泡が発生すると、リターン通路の途中に燃料クーラを設置している場合、気泡によって燃料クーラの熱交換効率が低下するという問題がある。また、エンジンによっては気泡を含んだ燃料を再吸入することで、燃料噴射装置にダメージを与えるおそれがある。

そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、リターン通路において燃料内に気泡の発生を抑制することができる圧力調整装置を提供することを目的とする。

本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

本発明は、燃料が供給されるポンプ室（３３１）を内部に形成するケース（３３０）と、ポンプ室内の燃料を圧縮する圧縮部（３２０）と、回転駆動されるカム軸（３２１）と、カム軸に設けられ圧縮部を駆動するカム（３２２）と、カムを収容するとともに、カムの潤滑用に燃料が供給されるカム室（３０２）を内部に形成するハウジング（３０１）と、カム室の燃料を燃料タンク（１００）に戻すリターン通路（７３２）と、を含むポンプのリターン通路に設けられ、カム室の燃料圧力およびリターン通路の燃料圧力を調整する圧力調整装置（３４０）であって、カム室（３０２）側に配置され、カム室の燃料圧力を飽和蒸気圧以上となるように調整する第１調整部（３４１）と、第１調整部の下流側に配置され、第１調整部を通過した燃料の燃料圧力を飽和蒸気圧以上となるように調整する第２調整部（３４２）と、を含み、第１調整部および第２調整部は、通過する前よりも通過した後の方が燃料圧力が小さくなるように調整する圧力調整装置である。

本発明では、リターン通路には、カム室の燃料圧力およびリターン通路の燃料圧力を調整する圧力調整装置が設けられる。圧力調整装置は、第１調整部と第２調整部と有し、第１調整部がカム室の燃料圧力を飽和蒸気圧以上となるように調整する。これによってカム室での気泡発生を抑制することができる。また第２調整部は、第１調整部の下流側に配置され、第１調整部を通過した燃料の燃料圧力を飽和蒸気圧以上となるように調整する。これによって第１調整部を通過した燃料に気泡が発生することを抑制することができる。また第１調整部および第２調整部は、通過すると燃料圧力が小さくなるように調整されるので、段々と燃料圧力は低下する。１つの調整部だけであると、大きく圧力が低下して気泡が発生するおそれがあるが、２段階で圧力を調整しているので、局所的に圧力が低下することを抑制することができ、気泡の発生を抑制することができる。

なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

燃料システムを示す図。サプライポンプを示す図。圧力調整装置を示す断面図。圧力調整装置の機能を説明する図。開弁圧と気泡発生量との関係を示すグラフ。第２実施形態の圧力調整装置を示す断面図。第３実施形態の圧力調整装置を示す断面図。第４実施形態の圧力調整装置を示す断面図。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態を用いて説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図５を用いて説明する。図１に示されるように、本発明の第１実施形態である燃料供給システム１０は、たとえばディーゼルエンジンなどに用いられる燃料供給システム１０である。燃料供給システム１０は、燃料タンク１００、燃料フィルタ２００、サプライポンプ３００、ＥＣＵ４００、コモンレール５００および燃料噴射弁６００を含んで構成される。

燃料タンク１００は、内燃機関に供給する燃料を貯蔵している容器である。燃料タンク１００は、サプライポンプ３００と燃料の流れる経路である管路によって接続されており、燃料タンク１００に貯蔵されている燃料は、サプライポンプ３００によって汲み上げられる。サプライポンプ３００は、燃料タンク１００から燃料を汲み上げてコモンレール５００に吐出する。また、燃料噴射弁６００およびコモンレール５００などにおける余剰な燃料である主リターン燃料、並びにサプライポンプ３００からのポンプリターン燃料は、リターン燃料として、管路を通じて燃料タンク１００に戻される。

管路７００は、低圧管路７１０、高圧管路７２０、およびリターン管路７３０を含んで構成される。低圧管路７１０は、燃料タンク１００とサプライポンプ３００との間に設けられた燃料の経路である。また、高圧管路７２０は、サプライポンプ３００とコモンレール５００との間に設けられた燃料の経路である。

リターン管路７３０は、内燃機関と燃料タンク１００との間に設けられた燃料の経路である。リターン管路７３０は、主リターン管路７３１およびポンプリターン管路７３２とを有する。主リターン管路７３１は、燃料噴射弁６００およびコモンレール５００からの主リターン燃料を燃料タンク１００に戻す経路である。ポンプリターン管路７３２は、サプライポンプ３００からポンプリターン燃料を燃料タンク１００に戻す経路である。リターン管路７３０は、これら主リターン管路７３１およびポンプリターン管路７３２から、主リターン燃料およびポンプリターン燃料を燃料タンク１００に戻している。

ポンプリターン管路７３２は、リターン通路であって、燃料クーラ８００が設けられる。燃料クーラ８００は、ポンプリターン管路７３２を通過する燃料と、外気とを熱交換する熱交換器であり、リターン通路中の燃料を冷却する。

燃料フィルタ２００は、燃料タンク１００とサプライポンプ３００との間の低圧管路７１０に設けられている。燃料フィルタ２００は、燃料が通過することにより、かかる燃料をろ過して燃料内に存在する異物を除去する。また、燃料フィルタ２００には、燃料流出側にＥＣＵ４００と電気的に接続された目詰まりスイッチ部２１０が設けられている。目詰まりスイッチ部２１０は、燃料フィルタ２００の目詰まりを検出し、目詰まりを検出すると、ＥＣＵ４００に情報を送信する。

燃料噴射弁６００は、円筒状を呈しており、内燃機関の各気筒に設けられている。燃料噴射弁６００は、コモンレール５００と接続されており、燃料がコモンレール５００から供給される。また、燃料噴射弁６００は、ＥＣＵ４００と電気的に接続されており、ＥＣＵ４００からの指令信号に応じて各気筒内に燃料を噴射する。また、燃料噴射弁６００は、主リターン管路７３１を介して燃料タンク１００と接続されており、コモンレール５００から供給されて気筒内に噴射されなかった燃料は、主リターン燃料として、かかる主リターン管路７３１を通じて燃料タンク１００に戻される。

コモンレール５００は、内部が中空の円筒状を呈している。コモンレール５００は、サプライポンプ３００との間の高圧管路７２０を介してサプライポンプ３００と接続されている。コモンレール５００は、高圧管路７２０を通じてサプライポンプ３００から供給される燃料を保持しつつ、燃料噴射弁６００に燃料を供給する。また、コモンレール５００は、圧力センサ５１０とプレッシャリミッタ５２０とを有している。圧力センサ５１０は、コモンレール５００内の燃料の圧力を検出するとともに、検出した圧力をＥＣＵ４００に伝える。プレッシャリミッタ５２０は、コモンレール５００が所定圧以上になるのを防ぐため、所定圧以上になると燃料をコモンレール５００から燃料タンク１００に排出する。

ＥＣＵ４００は、各種演算を行うＣＰＵ４１０、その演算途中のデータや演算結果、および予め設計されたプログラムなどを記憶するメモリ４２０などからなる。ＥＣＵ４００は、燃料噴射弁６００、サプライポンプ３００、目詰まりスイッチ部２１０、および圧力センサ５１０などに電気的に接続されている。ＥＣＵ４００は、圧力センサ５１０が検出した圧力を受信して演算処理を行うことで、サプライポンプ３００が汲み上げて吐出する燃料量の指令値を算出する。

また、ＥＣＵ４００は、サプライポンプ３００が汲み上げてコモンレール５００に吐出する燃料量の指令値を、サプライポンプ３００に出力する。これによってＥＣＵ４００は、コモンレール５００に吐出する燃料量および燃料噴射弁６００による気筒内への噴射燃料圧力を制御している。さらに、ＥＣＵ４００は、噴射燃料の量の指令値を燃料噴射弁６００に出力することにより、燃料噴射弁６００が実際に噴射する噴射燃料の量を制御している。

燃料噴射弁６００には、燃料配管７３３および主リターン管路７３１が接続されている。燃料噴射弁６００は、燃焼室を形成するヘッド部材の挿入孔に挿入された状態で、当該ヘッド部材に取り付けられている。燃料噴射弁６００は、燃料配管７３３を通じて供給される燃料を、複数の噴孔から燃焼室内に直接的に噴射する。燃料噴射弁６００は、噴孔からの燃料の噴射を制御する弁機構を備えている。弁機構は、ＥＣＵ４００からの駆動信号に基づいて作動する。

次に、サプライポンプ３００の具体的な構成に関して、図２を用いて説明する。サプライポンプ３００は、燃料タンク１００から燃料を汲み上げるフィードポンプ３１０、およびフィードポンプ３１０からの燃料をコモンレール５００に圧送する燃料圧送部３２０を備える。

フィードポンプ３１０は、エンジンによって駆動され、燃料タンク１００内の燃料を汲み上げてサプライポンプ３００に供給する。フィードポンプ３１０の上流側には、燃料フィルタ２００が設けられている。燃料フィルタ２００は、燃料に含まれる異物を捕捉する。フィードポンプ３１０は、燃料タンク１００の燃料をサプライポンプ３００のシリンダ３３０（ケース）内に形成されるポンプ室３３１に燃料を供給する。フィードポンプ３１０の動力源は、エンジンである。

燃料圧送部３２０は、圧縮部であって、フィードポンプ３１０からポンプ室３３１に供給される低圧燃料を圧縮して、高圧燃料としてコモンレール５００に吐出する。燃料圧送部３２０は、カム軸３２１、カム３２２、タペット３２３、プランジャ３２４、電磁弁３２５および吐出逆止弁３２６を備える。カム軸３２１は、カム３２２を備え、エンジンによって回転駆動される。カム３２２は、カム軸３２１の回転を上下運動に変換して、タペット３２３に伝達する。タペット３２３には、柱状のプランジャ３２４が係合している。タペット３２３が上昇すると、プランジャ３２４が上昇する。プランジャ３２４の先端は、ポンプ室３３１に配置されており、プランジャ３２４が上下することでポンプ室３３１の容積が縮小または拡大する。

電磁弁３２５は、フィードポンプ３１０から燃料圧送部３２０への燃料の吸入経路に設けられる。電磁弁３２５は、ポンプ室３３１に燃料を吸入するプランジャ３２４の下降時に開弁する一方、ポンプ室３３１にて燃料を加圧するプランジャ３２４の上昇時に閉弁する。吐出逆止弁３２６は、加圧によりポンプ室３３１の燃料圧力が所定圧以上になると開弁し、高圧の燃料を高圧管路７２０に吐出する。

またカム軸３２１のカム３２２は、サプライポンプ３００のハウジング３０１内に形成されるカム室３０２内に収容されている。カム室３０２には、プランジャ３２４が往復動可能に収容される。またシリンダ３３０およびハウジング３０１には、フィードポンプ３１０からカム室３０２へ燃料を供給する潤滑経路３０３を有する。カム室３０２には、潤滑経路３０３によって燃料が供給され、カム室３０２の燃料がカム３２２の潤滑油として用いられる。

またカム室３０２は、燃料タンク１００とポンプリターン管路７３２によって連通している。したがってポンプリターン管路７３２は、カム室３０２の燃料を燃料タンク１００に戻すリターン通路である。したがってカム室３０２から排出される燃料、すなわちオーバーフロー燃料は、ポンプリターン管路７３２を介して燃料タンク１００に戻される。ポンプリターン管路７３２には、燃料クーラ８００の上流側に圧力調整装置３４０が設けられている。

圧力調整装置３４０は、カム室３０２の燃料圧力およびポンプリターン管路７３２の燃料圧力を調整する。圧力調整装置３４０は、気泡対策用オリフィス３４１と気泡対策用弁体３４２とを含む。気泡対策用オリフィス３４１は、気泡対策用弁体３４２よりも上流側、すなわちカム室３０２側に配置され、カム室３０２の燃料圧力を飽和蒸気圧以上となるように調整する第１調整部として機能する。気泡対策用弁体３４２は、気泡対策用オリフィス３４１の下流側に配置され、気泡対策用オリフィス３４１を通過した燃料の燃料圧力を飽和蒸気圧以上となるように調整する第２調整部として機能する。気泡対策用オリフィス３４１および気泡対策用弁体３４２は、通過する前よりも通過した後の方が燃料圧力が小さくなるように調整する。したがって気泡対策用オリフィス３４１を通過すると燃料圧力は低下し、気泡対策用弁体３４２を通過すると燃料圧力は、さらに低下する。本実施形態の気泡対策用オリフィス３４１および気泡対策用弁体３４２は、外部から動力が供給されない簡素な構成であるので、昇圧する機能を有していない。

図３に示すように、気泡対策用オリフィス３４１と気泡対策用弁体３４２とは、一体のボルト状に構成される。圧力調整装置３４０の先端部は、カム室３０２内に配置される。そして圧力調整装置３４０の先端部には、気泡対策用オリフィス３４１が形成されている。そして圧力調整装置３４０の内部には、ボール弁３４３が配置されている。ボール弁３４３は、スプリング３４４によって上流側に付勢されており、通常時はスプリング３４４の付勢によって閉弁している。

ボール弁３４３は、気泡対策用弁体３４２として機能する。圧力調整装置３４０の側壁であって、ボール弁３４３の下流側には、内部空間と外側とを連通する流出口３４５が形成されている。ボール弁３４３が開弁すると、流出口３４５からポンプリターン管路７３２に燃料が流出する。

次に、図４を用いて圧力調整装置３４０による圧力変動に関して説明する。気泡対策用弁体３４２は、図４に示すように、ボールチェックバルブの構成を有する。したがって気泡対策用弁体３４２では、球状の弁を有し、スプリング３４４によって弁が閉弁方向である上流側に付勢している。気泡対策用弁体３４２は、気泡対策用オリフィス３４１を通過直後の圧力が所定の開弁圧以上になると開弁し、所定の圧力未満であると閉弁している。気泡対策用弁体３４２は、気泡対策用オリフィス３４１を通過した燃料の流量に合わせて開口面積が変化し、気泡対策用オリフィス３４１を通過した燃料の圧力を調整する。気泡対策用弁体３４２は、流路断面積を０にせず、絞り状態にすることによってサプライポンプ３００内部の潤滑性を確保することができる。

また気泡対策用オリフィス３４１は、ポンプリターン管路７３２の流路断面積を部分的に小さくして、カム室３０２の燃料圧力を上昇させる絞り部である。気泡対策用オリフィス３４１は、カム室３０２内の燃料圧力Ｐ１を上昇させ、高圧の状態を維持する。カム室３０２内の燃料圧力Ｐ１は、燃料の飽和蒸気圧以上に維持される。これによってタペット３２３およびプランジャ３２４の往復動によりカム室３０２内の燃料圧力が局所的に低下し、飽和蒸気圧以下になることによる気泡発生を防ぐことができる。

図４で破線で示すように、気泡対策用弁体３４２を設けずに、単にオリフィスだけを設けた場合は、オリフィスを通過後は、ポンプリターン管路７３２の急激な流路面積拡大により燃料流れが剥離し、オリフィス後の燃料圧力が局所的に飽和蒸気圧以下になる。

そこで本実施形態では、気泡対策用弁体３４２を気泡対策用オリフィス３４１の直後に設けている。気泡対策用弁体３４２は、気泡対策用オリフィス３４１を通過直後の流路よりも、流路面積の大きい弁を用いて圧力をかけている。これによってポンプリターン管路７３２内で局所的にも気泡対策用オリフィス３４１を通過後の燃料圧力Ｐ２が飽和蒸気圧以下にならないように保つことができる。換言すると、気泡対策用弁体３４２は、気泡対策用オリフィス３４１を通過直後の燃料圧力を気泡対策用弁体３４２がない構成に比べて上昇することができる。これによってシンプルな燃料回路でポンプ潤滑を妨げずポンプ内部からの気泡の発生を防ぐことができる。

次に、図５を用いて好ましい気泡対策用弁体３４２の開弁圧に関して説明する。気泡対策用オリフィス３４１の径、および気泡対策用弁体３４２の開弁圧は、カム室３０２内の燃料圧力Ｐ１と気泡対策用オリフィス３４１を通過後の燃料圧力Ｐ２が局所的にも飽和蒸気圧以下にならないように設定される。またカム室３０２内の燃料圧力Ｐ１は、カム室３０２で発生する気泡を低減するために必要な圧力に設定される。

図５に示すように、気泡対策用弁体３４２の開弁圧は、気泡発生量と相関があり、開弁圧が所定の下限値を下回ると気泡発生量が多くなり、所定の上限値を上回ると気泡発生量が多くなるいわゆるバスタブ状の波形である。開弁圧の下限値は、気泡対策用オリフィス３４１を通過直後で圧力が最も下がる地点において、時間平均で飽和蒸気圧以上になるように設定される。また開弁圧の上限値を上回ると、開弁時の流路面積が減少するため、オリフィスと同様に気泡対策用弁体３４２を通過後に圧力低下が発生し、気泡が発生する。したがって開弁圧が下限値から上限値の間では、脈動で発生する気泡は、開弁圧を高くすることで発生を抑制することができる。

これは、絞り等による流体の圧力変化の大きさは密度の影響を受けるため、開弁圧は使用燃料やその温度に影響を受ける。密度の影響は、式（１）に示すナビエ−ストークスの方程式において、非圧縮、粘度一定の流れの場合には、右辺第１項に密度ρが含まれている。そして右辺第１項のように圧力勾配∇ｐは密度ρに比例する。したがって燃料の密度が低いと、圧力変動が小さく、最小圧力が高くなる。

そこで、たとえば、カム室３０２内の燃料圧力Ｐ１がゲージ圧で平均４００ｋＰａ以上、および気泡対策用オリフィス３４１を通過後の燃料圧力Ｐ２がゲージ圧で平均２５ｋＰａ以上２５０ｋＰａ以下となるように設定することが好ましい。これによって燃料温度が高い等の、燃料の密度が低く圧力が下がりにくい場合において、ポンプリターン管路７３２内の圧力を燃料の飽和蒸気圧以上に保つことができる。

さらに好ましくは、気泡対策用オリフィス３４１を通過後の燃料圧力Ｐ２がゲージ圧で、平均５０ｋＰａ以上２００ｋＰａ以下となるように設定することを好ましい。これによって燃料温度が低い等の、燃料の密度が高く圧力が下がりやすい場合においても、ポンプリターン管路７３２内の圧力を燃料の飽和蒸気圧以上に保つことができる。

以上説明したように本実施形態の圧力調整装置３４０は、ポンプリターン管路７３２に設けられ、カム室３０２の燃料圧力およびポンプリターン管路７３２の燃料圧力を調整する。圧力調整装置３４０は、調整部として、気泡対策用オリフィス３４１と気泡対策用弁体３４２と有し、気泡対策用オリフィス３４１がカム室３０２の燃料圧力を飽和蒸気圧以上となるように調整する。これによってカム室３０２での気泡発生を抑制することができる。また気泡対策用弁体３４２は、気泡対策用オリフィス３４１の下流側に配置され、気泡対策用オリフィス３４１を通過した燃料の燃料圧力を飽和蒸気圧以上となるように調整する。これによって気泡対策用オリフィス３４１を通過した燃料に気泡が発生することを抑制することができる。また気泡対策用オリフィス３４１および気泡対策用弁体３４２は、通過すると燃料圧力が小さくなるように調整されるので、段々と燃料圧力は低下する。１つの調整部だけであると、大きく圧力が低下して気泡が発生するおそれがあるが、２段階で圧力を調整しているので、局所的に圧力が低下することを抑制することができ、気泡の発生を抑制することができる。

比較例として、気泡対策用弁体３４２を設けずに、オリフィスだけを設けて、ポンプ内部圧力を飽和蒸気圧以上に上昇させ、気泡を低減する手法が考えられる。しかしオリフィスだけを用いた場合、オリフィスを通過後に急激な流路拡大が存在すると燃料流れが剥離し、ポンプリターン管路７３２内の燃料圧力が局所的に低下することで、発生量は減少するものの気泡が発生する。この気泡発生を防ぐためには、剥離を抑制するために長大なオリフィス流路が必要となり、加工性悪化や、ポンプ体格が大きくなるという問題がある。

さらに比較例として、気泡対策用オリフィス３４１を設けずに、ポンプ内部圧力を上昇させるために一定の開弁圧の弁体だけを設けることも考えられる。しかし弁体だけを設けた場合、タペットの往復動によりカム室３０２内で発生する気泡を低減するために開弁圧を高く設定する必要がある。しかし、燃料タンク１００から燃料を汲み上げるために、フィードポンプ３１０は、エンジンの回転運動でメカニカルに駆動される。したがってフィードポンプ３１０の吐出量はエンジンの回転数に比例するので、エンジン回転数が低い場合、フィードポンプ３１０の吐出量が少ないため、ポンプ内部圧力が弁の開弁圧を下回り、ポンプ潤滑用燃料をリターンさせることができない。その結果、カム室３０２内の潤滑機能が失われ、燃料圧送部３２０に焼付き等の破損が発生するおそれがある。

そこで本実施形態のように、気泡対策用オリフィス３４１および気泡対策用弁体３４２を設けて、両者の短所を補うことによって、ポンプ体格への影響を抑制しながら信頼性を確保し、気泡発生を抑制することができる。

また本実施形態では、圧力調整装置３４０は、上流側の気泡対策用オリフィス３４１と、下流側の気泡対策用弁体３４２とを有する。気泡対策用オリフィス３４１という簡単な構成で、カム室３０２内の圧力を飽和蒸気圧以上に維持することができる。また気泡対策用オリフィス３４１を通過した燃料は、気泡対策用弁体３４２によって圧力が調整される。また気泡対策用オリフィス３４１を通過することによってポンプリターン管路７３２内の圧力が低下しているので、気泡対策用弁体３４２の開弁圧を小さくすることができる。したがってエンジン回転数が低くフィードポンプ３１０吐出量が少ない場合であっても、ポンプ内部圧力が弁の開弁圧を上回るので、ポンプ潤滑用燃料をリターンさせることができる。これによって気泡対策用オリフィス３４１を通過後の燃料の圧力も、開弁圧が飽和蒸気圧以上の気泡対策用弁体３４２によって飽和蒸気圧以上に維持することができる。

さらに本実施形態では、気泡対策用オリフィス３４１を通過した燃料の燃料圧力は、ゲージ圧で２５ｋＰａ以上２５０ｋＰａ以下が好ましい。このように設定することによって、燃料温度が高い等の、燃料の密度が低く圧力が下がりにくい場合において、ポンプリターン管路７３２内の圧力を燃料の飽和蒸気圧以上に保つことができる。

さらに気泡対策用オリフィス３４１を通過した燃料の燃料圧力は、ゲージ圧で５０ｋＰａ以上２００ｋＰａ以下であることが好ましい。このように設定することによって、燃料温度が低い等の、燃料の密度が高く圧力が下がりやすい場合においても、ポンプリターン管路７３２内の圧力を燃料の飽和蒸気圧以上に保つことができる。

また本実施形態では、ポンプリターン管路７３２には、燃料クーラ８００が設けられる。燃料クーラ８００の熱交換率は、リターン燃料に気泡が含まれると低下するが、本実施形態では前述のように気泡の発生を低減することができるので、熱交換率の低下を抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に関して、図６を用いて説明する。本実施形態では、気泡対策用オリフィス３４１と気泡対策用弁体３４２とが別体に構成されている点に特徴を有する。図６に示すように、気泡対策用弁体３４２の外殻は、ボルト状に形成されて内部にボール弁３４３を有する。気泡対策用弁体３４２の先端部は、流入口３４６が形成されており、カム室３０２内と連通している。カム室３０２の外壁、すなわちハウジング３０１の外壁部には、図６に示すように、気泡対策用オリフィス３４１が形成されている。

このように気泡対策用オリフィス３４１と気泡対策用弁体３４２とは、別体に構成されている。このような構成であっても、前述の第１実施形態と同様の作用および効果を奏することができる。なお、気泡対策用オリフィス３４１と気泡対策用弁体３４２とは、ハウジング３０１の外壁部に配設されているので、構成が簡素化できる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に関して、図７を用いて説明する。本実施形態では、気泡対策用オリフィス３４１と気泡対策用弁体３４２とが別体に構成されている点に特徴を有する。図７に示すように、気泡対策用弁体３４２の外殻は、ボルト状に形成されて内部にスプール弁３４７を有する。気泡対策用弁体３４２の先端部は、流入口３４６が形成されており、カム室３０２内と連通している。スプール弁３４７は、スプリング３４４によって上流側に付勢されており、通常時はスプリング３４４の付勢によって閉弁している。スプール弁３４７が開弁すると、流出口３４５からポンプリターン管路７３２に燃料が流出する。

またカム室３０２の外壁、すなわちハウジング３０１の外壁には、図７に示すように、気泡対策用オリフィス３４１が形成されている。このように気泡対策用オリフィス３４１と気泡対策用弁体３４２とは、別体に構成されている。このような構成であっても、前述の第１実施形態と同様の作用および効果を奏することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に関して、図８を用いて説明する。本実施形態では、気泡対策用オリフィス３４１と気泡対策用弁体３４２とが別体に構成され、両方ともハウジング３０１に設けられている点に特徴を有する。図８に示すように、気泡対策用弁体３４２は、ハウジング３０１に形成される開口３０４に設けられる。開口３０４の内部には、ボール弁３４３が配置されている。ボール弁３４３は、スプリング３４４によって上流側に付勢されており、通常時はスプリング３４４の付勢によって閉弁している。開口３０４には、スプリング３４４の台座として機能するボルト部３０５が設けられる。ボルト部３０５には、先端に流入口３４６が形成され、側壁に流出口３４５が形成されており、内部がポンプリターン管路７３２に連通する。ボール弁３４３が開弁すると、流出口３４５からポンプリターン管路７３２に燃料が流出する。

またカム室３０２の外壁、すなわちハウジング３０１の外壁には、図８に示すように、気泡対策用オリフィス３４１が形成されている。気泡対策用オリフィス３４１は、開口３０４に連通している。このように気泡対策用オリフィス３４１と気泡対策用弁体３４２とは、別体に構成され、ともにハウジング３０１に設けられている。このような構成であっても、前述の第１実施形態と同様の作用および効果を奏することができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

前述の実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

前述の第１実施形態では、第１調整部は、気泡対策用オリフィス３４１によって実現され、第２調整部は、気泡対策用弁体３４２によって実現されているがこのような構成に限るものではない。たとえば両方を絞り部によって構成してもよく、両方を弁体によって構成してもよい。また第１調整部を気泡対策用弁体３４２にし、第２調整部を気泡対策用オリフィス３４１として構成してもよい。このような構成によっても、圧力を段階的に調整することによって、第１実施形態と同様の作用および効果を奏することができる。

１０…燃料供給システム１００…燃料タンク２００…燃料フィルタ
３００…サプライポンプ３０１…ハウジング３０２…カム室３０３…潤滑経路
３０４…開口３０５…ボルト部３１０…フィードポンプ
３２０…燃料圧送部（圧縮部）３２１…カム軸３２２…カム３２３…タペット
３２４…プランジャ３２５…電磁弁３２６…吐出逆止弁
３３０…シリンダ（ケース）３３１…ポンプ室３４０…圧力調整装置
３４１…気泡対策用オリフィス（第１調整部）
３４２…気泡対策用弁体（第２調整部）３４３…ボール弁３４４…スプリング
７３２…ポンプリターン管路（リターン通路）８００…燃料クーラ

Claims

燃料が供給されるポンプ室（３３１）を内部に形成するケース（３３０）と、
前記ポンプ室内の燃料を圧縮する圧縮部（３２０）と、
回転駆動されるカム軸（３２１）と、
前記カム軸に設けられ前記圧縮部を駆動するカム（３２２）と、
前記カムを収容するとともに、前記カムの潤滑用に燃料が供給されるカム室（３０２）を内部に形成するハウジング（３０１）と、
前記カム室の燃料を燃料タンク（１００）に戻すリターン通路（７３２）と、を含むポンプの前記リターン通路に設けられ、前記カム室の燃料圧力および前記リターン通路の燃料圧力を調整する圧力調整装置（３４０）であって、
前記カム室側に配置され、前記カム室の燃料圧力を飽和蒸気圧以上となるように調整する第１調整部（３４１）と、
前記第１調整部の下流側に配置され、前記第１調整部を通過した燃料の燃料圧力を飽和蒸気圧以上となるように調整する第２調整部（３４２）と、を含み、
前記第１調整部および前記第２調整部は、通過する前よりも通過した後の方が燃料圧力が小さくなるように調整する圧力調整装置。
前記第１調整部は、前記リターン通路の流路断面積を部分的に小さくして、前記カム室の燃料圧力を上昇させる絞り部であり、
前記第２調整部は、前記第１調整部を通過した燃料が飽和蒸気圧未満であると流路断面積を小さくした絞り状態にし、前記第１調整部を通過した燃料の圧力が飽和蒸気圧以上になると前記絞り状態よりも流路断面積を大きくした開状態にする弁体である請求項１に記載の圧力調整装置。
前記第１調整部を通過した燃料の燃料圧力は、ゲージ圧で２５ｋＰａ以上２５０ｋＰａ以下である請求項１または２に記載の圧力調整装置。
前記第１調整部を通過した燃料の燃料圧力は、ゲージ圧で５０ｋＰａ以上２００ｋＰａ以下である請求項１または２に記載の圧力調整装置。
前記圧力調整装置と前記燃料タンクとの間の前記リターン通路に、前記リターン通路中の燃料を冷却する燃料クーラ（８００）を設けた請求項１乃至４のいずれか１つに記載の圧力調整装置。
前記圧力調整装置の前記第１調整部と前記第２調整部とは前記ハウジングの外壁部に配設されている請求項１乃至５のいずれか１つに記載の圧力調整装置。