JP2874082B2 - 内燃機関用燃料供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に、筒内噴射式内燃
機関に用いて好適の燃料供給装置に関し、比較的高い燃
料圧力で燃料噴射を行なえるようにした、内燃機関用燃
料供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆる筒内噴射式内燃機関とか直接噴
射式内燃機関（直噴式内燃機関）とか呼ばれている、燃
料をシリンダ内で噴射する方式の内燃機関としては、デ
ィーゼルエンジンが広く知られているが、近年、火花点
火式エンジン（一般には、ガソリンエンジンが対応する
ので、以下、ガソリンエンジンという）においても、筒
内噴射式のものが提案されている。

【０００３】このような筒内噴射式内燃機関では、機関
の性能向上や排出ガスの低減のために、燃料噴射圧力を
上げて燃料噴霧を微粒化し、燃料噴射期間を短縮化する
傾向にある。また、過給機構をそなえた機関では、過給
時には、過給圧に応じた高い燃料噴射圧力が要求され
る。そこで、筒内噴射式内燃機関における燃料供給装置
は、このように十分に高い（例えば数十気圧程度）燃料
噴射圧力が得られるように構成されている。

【０００４】例えば図６，７は、いずれも、このような
高い燃料噴射圧力が得られるものとして、従来より提案
されている内燃機関用燃料供給装置の構成を模式的に示
すものである。図６，７において、１は燃料噴射弁、２
は燃料タンク、３は燃料噴射弁１と燃料タンク２との間
に設けられた燃料通路であり、４は燃料通路３の燃料タ
ンク２側の上流部に設けられた低圧燃料ポンプ、５は低
圧燃料ポンプと燃料噴射弁１との間に設けられた高圧燃
料ポンプである。また、６，７は燃料通路の入口部分に
設けられた燃料フィルタ、８は逆止弁、９は低圧制御手
段としての低圧制御弁、１０は高圧制御手段としての高
圧制御弁である。また、２１はシリンダ、２２はピスト
ン、２２Ａはピストンロッド、２３はクランクシャフ
ト、２４は燃焼室、２５はシリンダヘッド、２６は吸気
通路、２７は点火プラグ、２８は排気通路である。

【０００５】このような燃料供給装置では、低圧燃料ポ
ンプ４である程度加圧された燃料を、高圧燃料ポンプ５
でさらに加圧することで、燃料の圧力を所定圧まで高め
ている。この際、低圧燃料ポンプ４からの吐出圧は低圧
制御弁９により所定範囲に安定化され、さらに、高圧燃
料ポンプ４からの吐出圧は高圧制御弁１０により所定範
囲に安定化される。

【０００６】このような低圧燃料ポンプ加圧された燃料
を高圧燃料ポンプでさらに加圧して燃料噴射弁に供給す
るものとして、例えば特開昭６２−２３７０５７号公報
に開示された技術があり、この技術では、吸気圧が高い
運転領域では高い燃料噴射圧力が与えられるが、吸気圧
が低い運転領域では燃料噴射圧力が低く保持されるよう
にして、高圧燃料ポンプの負荷を低減するようにしてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
公報に開示された技術では、高い燃料噴射だ必要なとき
も、低い燃料噴射が必要なときも、高圧燃料ポンプから
吐出された燃料を制御弁の開閉によって調圧しているの
で、高圧燃料ポンプが十分に作動しないときに、高圧燃
料ポンプが低圧燃料ポンプによる圧送の妨げとなり、運
転領域に応じた燃料噴射圧を制御弁で調圧できなくなる
おそれもある。

【０００８】すなわち、上述のような燃料ポンプとし
て、エンジン駆動式ポンプ又は電動式ポンプのいずれか
を採用することが考えられるが、電動式ポンプを高圧ポ
ンプに採用すると、ポンプ効率が低くなり且つ高コスト
になるので、高圧燃料ポンプには、エンジン駆動式のも
のを採用するのが一般的であると考えられる。一方、電
動式ポンプを低圧ポンプに採用した場合には、上述のポ
ンプ効率やコスト面での不具合が低減され、安定した吐
出圧が得られるという電動式ポンプの利点を生かせるの
で、低圧燃料ポンプには、電動式のものを採用すること
が考えられる。

【０００９】しかしながら、エンジン駆動式ポンプの吐
出量や吐出圧はエンジン回転数に応じたものになるの
で、高圧燃料ポンプをエンジン駆動式のものにすると、
エンジン始動時には、エンジン回転数が低く高圧ポンプ
の吐出量や吐出圧は極めて低い状態になって、エンジン
始動時には、この低圧燃料ポンプと燃料噴射弁との間の
高圧燃料ポンプが寧ろ燃料流の妨げになって、燃料噴射
弁での燃料圧は低圧燃料ポンプの吐出圧レベルにも達し
ないことになってしまう。また、燃料噴射弁の下流に高
圧制御弁があるため、燃料噴射弁を含む燃料通路内にベ
ーパ（気泡）が存在しても、燃料圧が高圧になるまでは
この高圧制御弁によってベーパの排出が阻止されてしま
う。

【００１０】このため、上述の公報に開示された技術で
は、エンジン始動時に、制御弁によって制御される燃料
噴射弁の燃料吐出量や燃料噴射圧が必要とする圧力だけ
得られず、運転領域に応じた燃料噴射圧の制御が成立し
なくなるおそれがあるのである。また、燃料圧が高圧に
なるまで燃料噴射弁を含む燃料通路内のベーパが排出さ
れずないため、所定の燃料圧力が得られず、燃料噴射に
支障を来してしまうおそれがあるのである。本発明は、
上述の課題に鑑み創案されたもので、内燃機関の始動時
等の高圧燃料ポンプの燃料吐出量が十分でない時にも所
定の燃料圧力が得られるようにして、内燃機関の燃焼を
良好に行なえるようにした、内燃機関用燃料供給装置を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の内燃機関用燃料供給装置は、内燃機関にそな
えられた燃料噴射弁と燃料タンクとの間に設けられ、該
燃料タンクから該燃料噴射弁に至りさらに該燃料噴射弁
から再び該燃料タンクに戻る循環回路として構成された
燃料通路と、該燃料通路の上流部分に設けられた低圧燃
料ポンプと、該燃料通路における該低圧燃料ポンプと該
燃料噴射弁との間に設けられた高圧燃料ポンプと、該燃
料通路の該燃料噴射弁の下流側に設けられ、該燃料噴射
弁を含む該高圧燃料ポンプの下流側の該燃料通路内の燃
料圧力を制御する高圧制御手段と、該燃料通路の該高圧
制御手段の上流側の燃料通路部分と下流側の燃料通路部
分とを接続する高圧制御手段バイパス通路と、該高圧制
御手段バイパス通路に設けられ、該高圧制御手段バイパ
ス通路を開閉する開閉弁と、該開閉弁の開放時に該高圧
燃料ポンプと該高圧制御手段との間の該燃料通路内にお
ける燃料圧力を該高圧制御手段による制御圧よりも低い
一定圧以上の状態に保持する燃料圧力保持機構と、該内
燃機関の通常運転状態では該開閉弁を閉鎖し該内燃機関
の始動時を含む特定運転状態では該開閉弁を開放するよ
うに該開閉弁の開閉制御を行なう制御手段とを備えたこ
とを特徴としている。また、請求項２記載の本発明の内
燃機関用燃料供給装置は、請求項１記載の装置におい
て、該燃料通路の該高圧燃料ポンプの上流側の燃料通路
部分と下流側の燃料通路部分とを接続する高圧燃料ポン
プバイパス通路と、該高圧燃料ポンプバイパス通路に設
けられて、該燃料通路の上流側から下流側へのみ燃料を
通過させる逆止弁とを備えたことを特徴としている。

【００１２】また、請求項３記載の本発明の内燃機関用
燃料供給装置は、請求項１記載の装置において、該制御
手段が、該通常運転状態では高圧燃料噴射に適合するパ
ルス幅を設定し、該特定運転状態では低圧燃料噴射に適
合するパルス幅を設定して、該燃料噴射弁の駆動制御を
行なうことを特徴としている。また、請求項４記載の本
発明の内燃機関用燃料供給装置は、請求項１記載の装置
において、該特定運転状態が、該高圧燃料ポンプの燃料
吐出量が十分でない状態を含むことを特徴としている。

【００１３】また、請求項５記載の本発明の内燃機関用
燃料供給装置は、請求項１記載の装置において、該燃料
圧力保持機構が、固定絞りにより構成されていることを
特徴としている。

【００１４】また、請求項６記載の本発明の内燃機関用
燃料供給装置は、請求項１記載の装置において、該燃料
圧力保持機構が、該開閉弁の開放時に該高圧燃料ポンプ
と該高圧制御手段との間の該燃料通路内における燃料圧
力を、該高圧制御手段による制御圧よりも低い圧力状態
に制御する低圧制御手段により構成されていることを特
徴としている。また、請求項７記載の本発明の内燃機関
用燃料供給装置は、内燃機関にそなえられた燃料噴射弁
と燃料タンクとの間に設けられ、該燃料タンクから該燃
料噴射弁に至りさらに該燃料噴射弁から再び該燃料タン
クに戻る循環回路として構成された燃料通路と、該燃料
通路の上流部分に設けられた低圧燃料ポンプと、該燃料
通路における該低圧燃料ポンプと該燃料噴射弁との間に
設けられた高圧燃料ポンプと、該燃料通路の該燃料噴射
弁の下流側に設けられ、該燃料通路を開閉する開閉弁
と、該燃料通路の該開閉弁の上流側の燃料通路部分と下
流側の燃料通路部分とを接続するバイパス通路と、該バ
イパス通路に設けられ、該高圧燃料ポンプの下流側及び
該開閉弁の上流側の燃料圧力を制御する高圧制御手段
と、該開閉弁の開放時に該高圧燃料ポンプと該開閉弁と
の間の該燃料通路内における燃料圧力を該高圧制御手段
による制御圧よりも低い一定圧以上の状態に保持する燃
料圧力保持機構と、該内燃機関の通常運転状態では該開
閉弁を閉鎖し該内燃機関の始動時を含む特定運転状態で
は該開閉弁を開放するように該開閉弁の開閉制御を行な
う制御手段とを備えたことを特徴としている。

【００１５】

【作用】上述の請求項１記載の本発明の内燃機関用燃料
供給装置では、高圧燃料ポンプの出力が低い領域では、
燃料タンク内の燃料が低圧燃料ポンプで加圧されると、
燃料通路を通って高圧燃料ポンプを経て燃料噴射弁に送
給され、燃料噴射弁からは、低圧燃料ポンプの吐出圧に
応じた圧力で燃料が噴射される。そして、高圧燃料ポン
プの出力が高くなると、燃料タンク内の燃料が低圧燃料
ポンプで加圧されて、高圧燃料ポンプに送られると、こ
の高圧燃料ポンプで更に高圧に加圧されて、燃料噴射弁
からは、高圧燃料ポンプの吐出圧に応じた高い圧力で燃
料が噴射される。内燃機関の通常運転状態では、制御手
段によって、高圧制御手段バイパス通路の開閉弁が閉鎖
状態に制御され、高圧制御手段による圧力調整が行なわ
れるため、燃料タンク内の燃料が、燃料通路を通って燃
料噴射弁側に送給され、この燃料噴射弁側に送給された
燃料の圧力は、所定の高圧状態に制御され、燃料噴射弁
から高圧で燃料噴射が行なわれる。また、高圧制御手段
でオーバフローした燃料は、循環回路として構成された
燃料通路を通って燃料タンク内に戻る。一方、内燃機関
の始動時を含む特定運転状態では、制御手段によって、
高圧制御手段バイパス通路の開閉弁が開放状態に制御さ
れ、燃料タンク内から低圧燃料ポンプにより加圧され
た、高圧燃料ポンプと高圧制御手段との間の燃料通路内
における燃料は、燃料圧力保持機構を迂回して流通する
ため、燃料噴射弁を含む該高圧燃料ポンプの下流側の該
燃料通路内の燃料に含まれているベーパが確実に排出さ
れ、低圧であるが、確実に燃料供給が行なわれる。上述
の請求項２記載の本発明の内燃機関用燃料供給装置で
は、該燃料通路の該高圧燃料ポンプの上流側の燃料通路
部分と下流側の燃料通路部分との間で、逆止弁を備えた
高圧燃料ポンプバイパス通路を介して、燃料通路の上流
側から下流側へのみ燃料が通過する。 つまり、高圧燃料
ポンプの出力が高くなると、燃料タンク内の燃料が低圧
燃料ポンプで加圧されて、高圧燃料ポンプに送られる
と、この高圧燃料ポンプで更に高圧に加圧されて、燃料
噴射弁からは、高圧燃料ポンプの吐出圧に応じた高い圧
力で燃料が噴射される。 この時には、高圧燃料ポンプの
下流側は上流側よりも大幅に高圧になり、高圧燃料ポン
プバイパス通路を介して燃料が下流側へ逆流するおそれ
が生じるが、高圧燃料ポンプバイパス通路に設けられた
逆止弁がこれを阻止するので、高圧燃料ポンプの高い吐
出圧が十分に確保される。 したがって、内燃機関の通常
運転状態では、制御手段によって、高圧制御手段バイパ
ス通路の開閉弁が閉鎖状態に制御され、高圧燃料ポンプ
が作動すると、燃料タンク内の燃料が、燃料通路を通っ
て燃料噴射弁側に送給され、この燃料噴射弁側に送給さ
れた燃料の圧力は、燃料噴射弁の下流側に設けられた高
圧制御手段により、所定の高圧状態に制御され、燃料噴
射弁から高圧で燃料噴射が行なわれる。また、高圧制御
手段でオーバフローした燃料は、循環回路として構成さ
れた燃料通路を通って燃料タンク内に戻る。 一方、内燃
機関の始動時を含む特定運転状態では、制御手段によっ
て、高圧制御手段バイパス通路の開閉弁が開放状態に制
御され、燃料タンク内から低圧燃料ポンプにより加圧さ
れた燃料は、開閉弁下流側に設けられた燃料圧力保持機
構によって一定圧以上の状態に確保され、燃料通路を通
って燃料噴射弁から噴射される。また、燃料圧力保持機
構からオーバフローした燃料は、バイパス通路から、燃
料通路を通って燃料タンク内に戻る。 これにより、燃料
噴射弁からの燃料噴射も確実に行なえる。

【００１６】また、高圧燃料ポンプの出力が高くなる
と、燃料タンク内の燃料が低圧燃料ポンプで加圧され
て、高圧燃料ポンプに送られると、この高圧燃料ポンプ
で更に高圧に加圧されて、燃料噴射弁からは、高圧燃料
ポンプの吐出圧に応じた高い圧力で燃料が噴射される。
この時には、高圧燃料ポンプの下流側は上流側よりも大
幅に高圧になり、バイパス通路を介して燃料が下流側へ
逆流するおそれが生じるが、バイパス通路に設けられた
逆止弁がこれを阻止するので、高圧燃料ポンプの高い吐
出圧が十分に確保される。

【００１７】また、内燃機関の通常運転状態では、制御
手段によって、第２バイパス通路の開閉弁が閉鎖状態に
制御され、高圧燃料ポンプが作動すると、燃料タンク内
の燃料が、燃料通路を通って燃料噴射弁側に送給され、
この燃料噴射弁側に送給された燃料の圧力は、燃料噴射
弁の下流側に設けられた高圧制御手段により、所定の高
圧状態に制御され、燃料噴射弁から高圧で燃料噴射が行
なわれる。また、高圧制御手段でオーバフローした燃料
は、循環回路として構成された燃料通路を通って燃料タ
ンク内に戻る。

【００１８】一方、内燃機関の特定運転状態では、制御
手段によって、第２バイパス通路の開閉弁が開放状態に
制御され、燃料タンク内から低圧燃料ポンプにより加圧
された燃料は、開閉弁下流側に設けられた燃料圧力保持
機構によって一定圧以上の状態に確保され、燃料通路を
通って燃料噴射弁から噴射される。また、燃料圧力保持
機構からオーバフローした燃料は、バイパス通路から、
燃料通路を通って燃料タンク内に戻る。

【００１９】また、請求項３記載の本発明の内燃機関用
燃料供給装置では、制御手段によって、通常運転状態で
は高圧燃料噴射に適合するパルス幅を設定して、燃料噴
射弁の駆動制御が行なわれ、特定運転状態では低圧燃料
噴射に適合するパルス幅を設定して、燃料噴射弁の駆動
制御が行なわれる。

【００２０】また、請求項４記載の本発明の内燃機関用
燃料供給装置では、高圧燃料ポンプの燃料吐出量が十分
でない状態の時には、制御手段によって、高圧制御手段
バイパス通路の開閉弁が開放状態に制御されて、低圧燃
料ポンプにより加圧され燃料噴射弁側に送給された燃料
は、開閉弁下流に設けられた燃料圧力保持機構によって
一定圧以上の状態を確保されつつ、燃料噴射弁から噴射
される。また、燃料圧力保持機構からオーバフローした
燃料は、バイパス通路から、燃料通路を通って燃料タン
ク内に戻る。

【００２１】

【００２２】また、請求項５記載の本発明の内燃機関用
燃料供給装置では、固定絞りにより該燃料噴射弁におけ
る燃料圧力が確保される。また、請求項６記載の本発明
の内燃機関用燃料供給装置では、低圧制御手段が、該開
閉弁の開放時に該高圧燃料ポンプと該高圧制御手段との
間の該燃料通路内における燃料圧力を、低い圧力状態に
制御するので、運転状態に応じて開閉弁を開閉動作させ
ることにより、燃料噴射弁から噴射される燃料圧力を高
圧及び低圧に制御できる。また、請求項７記載の本発明
の内燃機関用燃料供給装置では、高圧燃料ポンプの出力
が低い領域では、燃料タンク内の燃料が低圧燃料ポンプ
で加圧されると、燃料通路を通って高圧燃料ポンプを経
て燃料噴射弁に送給され、燃料噴射弁からは、低圧燃料
ポンプの吐出圧に応じた圧力で燃料が噴射される。 そし
て、高圧燃料ポンプの出力が高くなると、燃料タンク内
の燃料が低圧燃料ポンプで加圧されて、高圧燃料ポンプ
に送られると、この高圧燃料ポンプで更に高圧に加圧さ
れて、燃料噴射弁からは、高圧燃料ポンプの吐出圧に応
じた高い圧力で燃料が噴射される。 内燃機関の通常運転
状態では、制御手段によって、高圧制御手段バイパス通
路の開閉弁が閉鎖状態に制御され、高圧制御手段による
圧力調整が行なわれるため、燃料タンク内の燃料が、燃
料通路を通って燃料噴射弁側に送給され、この燃料噴射
弁側に送給された燃料の圧力は、所定の高圧状態に制御
され、燃料噴射弁から高圧で燃料噴射が行なわれる。ま
た、高圧制御手段でオーバフローした燃料は、循環回路
として構成された燃料通路を通って燃料タンク内に戻
る。 一方、内燃機関の始動時を含む特定運転状態では、
制御手段によって、高圧制御手段バイパス通路の開閉弁
が開放状態に制御され、燃料タンク内から低圧燃料ポン
プにより加圧された、高圧燃料ポンプと高圧制御手段と
の間の燃料通路内における燃料は、燃料圧力保持機構を
迂回して流通するため、燃料噴射弁を含む該高圧燃料ポ
ンプの下流側の該燃料通路内の燃料に含まれているベー
パが確実に排出され、低圧であるが、確実に燃料供給が
行なわれる。

【００２３】

【実施例】以下、図面により、本発明の実施例について
説明すると、図１〜４は本発明の第１実施例としての内
燃機関用燃料供給装置を示すもので、図１はその模式的
な構成図、図２はその燃料ポンプの出力（吐出流量）の
特性を示すグラフ、図３はその動作を説明するブロック
図、図４はその動作を説明するフローチャートであり、
図５は本発明の第２実施例としての内燃機関用燃料供給
装置を示す模式的な構成図である。

【００２４】まず、第１実施例について説明すると、こ
の内燃機関用燃料供給装置は、内燃機関としてのガソリ
ン４サイクルエンジン、特に、燃料をシリンダ内に直接
噴射する筒内噴射式ガソリンエンジンにそなえられ、図
１に示すように、燃料噴射弁（インジェクタ）と燃料タ
ンク２との間を連絡する燃料通路３には、低圧燃料ポン
プ（フィードポンプ）４と、高圧燃料ポンプ５とがそな
えられている。

【００２５】なお、燃料通路３は、燃料タンク２から燃
料噴射弁１へ燃料を送給する送給路３Ａと、燃料噴射弁
１で噴射されなかった燃料を燃料タンク２に戻す返送路
３Ｂとから構成されている。また、燃料噴射弁１は、デ
リバリパイプ１Ａを通じて燃料を供給されるが、ここで
は、デリバリパイプ１Ａ自体も燃料通路３の一部と考え
る。

【００２６】燃料噴射弁１は、コントローラ３０によっ
て、その作動をコンピュータ制御されるようになってい
る。つまり、コントローラ３０では、エンジン回転数や
吸入空気量等の情報に応じて、所要のタイミングで且つ
所要の燃料噴射量が得られるように、燃料噴射弁１をパ
ルス電流で励磁して燃料噴射を行なわせる。この燃料噴
射のタイミングは、クランク角に基づいて与えられる
が、実際には、燃料噴射弁１を励磁してから実際に燃料
噴射が行なわれるまでの応答遅れ（これを、インジェク
タ無駄時間という）があるので、これを考慮して設定さ
れる。また、燃料噴射量は、上記パルス電流のパルス幅
で設定されるが、このパルス幅は目標とする燃料噴射量
に対応したインジェクタゲインとして設定される。

【００２７】なお、内燃機関用燃料供給装置の要部と機
関との関係は図６と同様であるので、ここでは説明を省
略する。低圧燃料ポンプ４は、燃料通路３の送給路３Ａ
の上流部の燃料タンク２内に設けられたフィードポンプ
であって、電動式ポンプが用いられており、作動時に
は、燃料フィルタ６で濾過しながら燃料タンク２内の燃
料を送給路３Ａの下流側へ駆動するようになっている。
この時の低圧燃料ポンプ４による燃料の加圧は、大気圧
の状態から数気圧程度まで行なわれるようになってい
る。また、この低圧燃料ポンプ４は、エンジンの始動と
ともに起動して、エンジンの停止時には停止するように
なっているが、勿論、エンジンの回転速度に依存するこ
となく所定の吐出圧を発生できるようになっている。

【００２８】高圧燃料ポンプ５は、この低圧燃料ポンプ
４から吐出された燃料を数十気圧程度まで加圧するもの
で、低圧燃料ポンプ４から高圧燃料ポンプ５までの送給
路３Ａの途中には、逆止弁８及び燃料フィルタ７が介装
されており、逆止弁８により低圧燃料ポンプ４から吐出
圧が維持され、また、燃料フィルタ７により燃料が更に
濾過されるようになっている。この高圧燃料ポンプ５に
は、ポンプ効率やコストの面で高圧ポンプとして電動式
ポンプよりも有利な例えば往復動型圧縮ポンプなどの機
関駆動式ポンプ（以下、エンジン駆動ポンプという）が
用いられており、当然ながら、エンジンの作動と直接連
動して作動し、エンジンの回転速度に応じて吐出圧を発
生するようになっている。

【００２９】なお、図２は、吐出圧を一定とする条件下
での燃料ポンプ４，５の出力特性（吐出流量）の一例を
示すものであり、直線Ａ，Ｂは高圧燃料ポンプ５の吐出
流量特性を示し、直線Ｃは低圧燃料ポンプ４の吐出流量
特性を示す。また、直線Ａ，Ｂの各場合では、高圧燃料
ポンプ５の駆動にかかるリフトカム量の設定が異なって
おり、Ｂの場合はＡの場合に比べて、リフトカム量が大
きく、ポンプ出力も大きくなっている。実際の燃料ポン
プ４，５の吐出圧は、このような吐出流量特性と後述す
る低圧制御手段としての低圧制御弁９や高圧制御手段と
しての高圧制御弁１０等の流通抵抗とから決まるので、
この場合の吐出流量特性をそのまま吐出圧特性と読み代
えるわけにはいかないが、吐出圧特性は、この吐出流量
特性にほぼ対応するようなものになる。したがって、こ
の図２からも、電動式の低圧燃料ポンプ４はエンジンの
回転速度に依存することなく所定の吐出圧（吐出流量）
を発生でき、エンジン駆動式の高圧燃料ポンプ５はエン
ジンの回転速度に比例するように吐出圧（吐出流量）を
発生することがわかる。

【００３０】また、燃料通路３の送給路３Ａと返送路３
Ｂとの間に、即ち、送給路３Ａの燃料フィルタ７の下流
部で高圧燃料ポンプ５よりも上流側の部分と返送路３Ｂ
の最下流部分との間には、低圧燃料ポンプ４からの吐出
圧を設定圧（例えば３気圧）に調整する低圧制御弁（低
圧レギュレータ）９が設けられている。この低圧制御弁
９は、低圧燃料ポンプ４からの吐出圧が設定圧（例えば
３気圧）を越えるまでは閉鎖していて、吐出圧が設定圧
を越えると、この越えた圧力分の燃料については燃料タ
ンク２側へ直接返送することで、高圧燃料ポンプ５へ送
給する燃料圧力を設定圧付近に安定させるようになって
いる。勿論、上記の設定圧が得られるように、低圧燃料
ポンプ４としては、その吐出圧がこの設定圧以上になる
ように設定されている。

【００３１】また、燃料噴射弁１の直下流部分、即ち、
燃料通路３の返送路３Ｂの最上流部分には、高圧燃料ポ
ンプ５からの吐出圧を設定圧（例えば５０気圧）に調整
する高圧制御手段としての高圧制御弁（高圧レギュレー
タ）１０が設けられている。この高圧制御弁１０は、高
圧燃料ポンプ５からの吐出圧が設定圧（例えば５０気
圧）を越えるまでは閉鎖していて、吐出圧が設定圧を越
えると、この越えた圧力分の燃料については燃料タンク
２側へ返送して、燃料噴射弁１における燃料圧力を所定
圧に安定させるようになっている。

【００３２】そして、本燃料供給装置には、燃料通路３
の送給路３Ａを通る燃料を、高圧燃料ポンプ５を迂回さ
せて燃料噴射弁１へ送給できるように、高圧燃料ポンプ
５の上流側部分と下流側部分とを接続する高圧燃料ポン
プバイパス通路（以下、第１バイパス通路という）が設
けられている。また、この第１バイパス通路１１には、
送給路３Ａの上流側から下流側へのみ燃料を通過させる
逆止弁１２が設けられている。この逆止弁１２は、高圧
燃料ポンプ５が十分に作動しないで、高圧燃料ポンプ５
の上流側よりも下流側の方が燃料圧力が低ければ、第１
バイパス通路１１を開放し、高圧燃料ポンプ５が十分に
作動して高圧燃料ポンプ５の上流側よりも下流側の方が
燃料圧力が高くなれば、第１バイパス通路１１を閉鎖す
るようになっている。

【００３３】さらに、本燃料供給装置には、燃料噴射弁
１部分の燃料を、高圧制御弁１０を迂回させて燃料タン
ク２側へ排出させることができるように、高圧制御弁１
０の上流側部分と下流側部分とを接続する高圧制御手段
バイパス通路（以下、第２バイパス通路という）１３が
設けられている。この第２バイパス通路１３は、燃料通
路３内の燃料噴射弁１の近傍に含有したベーパ（気泡）
をエンジン始動初期に排出するためのものである。そこ
で、第２バイパス通路１３には、第２バイパス通路１３
を開閉する開閉弁としての電磁切換弁１４と、第２バイ
パス通路１３の上流側、即ち、燃料噴射弁１部分の燃料
圧力を所定圧に保持しうる燃料圧力保持機構１５とが設
けられている。

【００３４】電磁切換弁１４は、電力を受けた作動時に
は第２バイパス通路１３を開放し、電力を絶たれた停止
時には第２バイパス通路１３を閉鎖するようになってお
り、コントローラ３０により、電磁切換弁１４の開閉が
制御されるようになっている。このコントローラ３０で
は、特定運転状態で電磁切換弁１４を開放し、通常運転
状態で電磁切換弁１４を閉鎖するように制御する。この
場合の特定運転状態とは、エンジンの始動時であり、イ
グニッションキースイッチ１６が入力されてから所定時
間経過するまでの間に設定されている。したがって、通
常運転状態とは、エンジンの始動から所定時間経過した
後になっている。なお、ここでは、エンジンの停止時に
も、電磁切換弁１４が閉鎖されるようになっている。

【００３５】つまり、コントローラ３０では、イグニッ
ションキースイッチ１６からの信号を受けて、イグニッ
ションキースイッチ１６がスタータ位置に操作される
と、この時点から所定時間経過するまでは、第２バイパ
ス通路１３を開放し、所定時間経過後には、第２バイパ
ス通路１３を閉鎖するようになっている。例えば、イグ
ニッションキースイッチ１６からのスタータオン信号に
基づいて、電磁切換弁１４へ電力を供給するとともに、
付設されたタイマを起動させて、タイマから設定時間経
過の信号を受けると電磁切換弁１４へ電力の供給を停止
するようになっている。また、ただし、スタータオン
後、イグニッションキースイッチ１６がイグニッション
状態に戻されて、エンジンが停止（エンスト）すると、
タイマをリセットして、電磁切換弁１４へ電力の供給を
停止する。

【００３６】上記の特定運転状態を規定する時間、つま
り、電磁切換弁１４を開放する所定時間とは、第２バイ
パス通路１３を開放させることでベーパ排出操作を一定
時間続けると、燃料噴射弁１の近傍のベーパの排出はほ
ぼ完了するようになるが、このベーパの排出が完了する
までの時間は、例えば実験等に基づいて推測することが
できる。本実施例では、予め予測できるベーパの排出完
了時間に基づいて、このベーパの排出が完了して、燃圧
が低圧から高圧への移行していく時点に対応するよう
に、このベーパ排出操作の終了、即ち、電磁切換弁１４
の開放から閉鎖への切換を行なうようになっている。

【００３７】なお、上述のベーパ排出操作の時間、即
ち、電磁切換弁１４の開放時間は、一般には、エンジン
始動後の短い期間（数秒程度以内）で十分なものと推測
できる。また、コントローラ３０では、これとともに、
前述のように燃料噴射弁１の駆動制御を行なうが、この
制御は第２バイパス通路１３の開閉制御と連動してお
り、特定運転状態（即ち、上述のエンジンの始動時）で
は特定運転モードで燃料噴射弁１の駆動制御を行ない、
通常運転状態（即ち、上述のエンジンの始動時以後）で
は通常運転モードで燃料噴射弁１の駆動制御を行なうよ
うになっている。

【００３８】このように、特定運転モードと通常運転モ
ードとに分けて設定するのは、以下の理由による。つま
り、燃料圧力は、電磁切換弁１４の開放時には低圧制御
弁に応じた低圧値になり、電磁切換弁１４の閉鎖時には
高圧制御弁に応じた高圧値になるというように、電磁切
換弁１４の開閉によって燃料圧力が変化する。

【００３９】一方、燃料噴射量は燃料圧力と噴射時間で
決まり、噴射時間が一定でも燃料圧力が高ければ燃料噴
射量は多くなる。また、インジェクタ無駄時間はバッテ
リ電圧により変化するほか、燃料圧力に応じても変化す
ることが知られている。そこで、噴射時間、即ち前述の
パルス幅を規定するインジェクタゲインと、インジェク
タ無駄時間とを、燃料圧力が高いときは高圧モード（つ
まり、通常運転モード）に、低いときは低圧モード（つ
まり、特定運転モード）にというように、異なるモード
に設定しているのである。

【００４０】燃料圧力保持機構１５は、エンジンの始動
直後、第２バイパス通路１３が開放していても、少なく
とも低圧制御弁９で制御される設定圧に近い程度の燃料
圧力が得られるようにするためのもので、この実施例で
は、燃料圧力保持機構１５として、燃料通路３の内径を
絞っただけの、所謂、固定絞りが設けられている。本発
明の第１実施例としての内燃機関用燃料供給装置は、上
述のように構成されているので、例えば、図４に示すよ
うな手順で、燃料の供給制御が行なわれる。

【００４１】まず、エンスト状態であるか否かが判断さ
れて（ステップＳ１）、エンスト状態でなければ、イグ
ニッションキースイッチ１６がスタータオン位置に入れ
られたか否かが判断される（ステップＳ２）。イグニッ
ションキースイッチ１６がスタータオン位置に入れられ
たら、始動モード離脱後タイマのカウントを開始する
（ステップＳ３）。この時には、エンジンの始動（つま
り、クランキング）とともに、低圧燃料ポンプ４及び高
圧燃料ポンプ５が作動し、これと同時に、コントローラ
３０が、電磁切換弁１４を開放する（ステップＳ４）と
ともに、燃料噴射弁１を特定運転モードで駆動制御す
る。即ち、低圧モードのインジェクタゲインを選択して
（ステップＳ５）、低圧モードのインジェクタ無駄時間
を選択する（ステップＳ６）のである。この後は、始動
モードから走行モード（イグニッションモード）に戻さ
れても、ステップＳ２からステップＳ７の判断を経て、
ステップＳ３のタイマのカウントタイマが所定値になる
までは（即ち，所定時間が経過するまでは）、ステップ
Ｓ４〜６の動作が続行される。

【００４２】この状態では、図３の（Ｂ）に示すよう
に、低圧燃料ポンプ（フィードポンプ）４から吐出さ
れ、下流の低圧制御弁（低圧レギュレータ）９で所定の
低圧値に調圧された燃料が、燃料噴射弁（インジェク
タ）１に供給され、余った燃料は、燃料タンクにリター
ンされる状態となる。このときには、低圧燃料ポンプ４
は、図２の直線Ｃに示すように、始動後速やかに所定圧
（数気圧）の吐出圧状態になるが、エンジン始動直後
は、エンジンの回転も上がらないので、高圧燃料ポンプ
５は、図２に示すように、十分な燃料吐出量が得られず
十分な吐出圧も発生しない。

【００４３】このため、エンジン始動直後には、高圧燃
料ポンプ５は、寧ろ、低圧燃料ポンプ４からの吐出圧に
よる燃料通路３内の燃料流の流通の抵抗になってしまう
が、本装置では、高圧燃料ポンプ５と並列に設けられた
第１バイパス通路１１を通じて、燃料噴射弁１側へ燃料
が供給されるので、燃料噴射弁１からは、低圧制御弁９
で調整される圧力程度の燃料圧力で燃料噴射を行なえ
る。

【００４４】つまり、第１バイパス通路１１には逆止弁
１２が設けられるが、この逆止弁１２は、高圧燃料ポン
プ５の上流側よりも下流側の方が燃料圧力が低ければ、
第１バイパス通路１１を開放するので、高圧燃料ポンプ
５が十分に吐出圧を発生しなければ燃料噴射弁１側へ低
圧制御弁９の調整レベル程度の圧力で燃料が供給される
ようになる。

【００４５】一方、燃料供給装置の始動により、磁切換
弁１４が開放されて、燃料通路３内を燃料が流通するよ
うになるので、燃料噴射弁１の付近に存在するベーパ
は、燃料通路３の返送路３Ｂを流通する燃料とともに排
出されていく。また、このように、第２バイパス通路１
３が開放していても、燃料圧力保持機構として固定絞り
１５が、燃料噴射弁１の付近の燃料圧力を、少なくとも
低圧制御弁９で制御される設定圧に近い程度に保持する
ので、ベーパを排出しながらも、燃料噴射弁１からの燃
料噴射圧力は、エンジン始動時に十分なだけは確保され
る。

【００４６】したがって、エンジンの始動直後にベーパ
により生じる燃料圧力の立ち上がりの遅れやばらつき又
空噴射等の現象を招かないようにしながら、且つ、ある
程度の燃料噴射圧力を得ることができ、エンジン始動直
後から良好なエンジン燃焼を保持しつつ滑らかにエンジ
ン回転速度を高めていくことができ、例えば筒内噴射式
のエンジンの実用性を大幅に向上させることができるよ
うになる。

【００４７】また、一般に、エンジンの始動直後は、燃
焼に必要とする燃料量も少なく、従って、燃料噴射のパ
ルス幅も短く、また燃料噴射のパルスタイミングも、従
来のマルチポイントインジェクション（ＭＰＩ）と同様
に、吸気行程中のみに行なうようになるので、この低圧
制御弁９の調整圧レベル程度の燃料圧力であってもこの
燃料圧力が安定していれば、エンジンの回転を滑らかに
上昇させることができる。もちろん、低圧モードのイン
ジェクタゲインと低圧モードのインジェクタ無駄時間と
が選択されるので、燃料噴射は適切に行なえる。

【００４８】これにより、エンジンの回転上昇ととも
に、図２に直線Ａ，Ｂに示すように、高圧燃料ポンプ５
の吐出流量が増加していき、高圧燃料ポンプ５の吐出圧
も滑らかに上昇する。このようにベーパが排出され高圧
燃料ポンプ５がある程度作動し始めると、これとほぼ呼
応するように、所定の時間が経過することになり、ステ
ップＳ７からステップＳ８に進んで、コントローラ３０
が、電磁切換弁１４を閉鎖する（ステップＳ８）ととも
に、燃料噴射弁１を通常運転モードで駆動制御する。即
ち、高圧モードのインジェクタゲインを選択して（ステ
ップＳ９）、高圧モードのインジェクタ無駄時間を選択
する（ステップＳ１０）のである。そして、タイマを０
にリセットする（ステップＳ１１）。この後は、エンジ
ンが停止しないかぎりは、ステップＳ１，Ｓ２，ステッ
プＳ７の判断を経て、ステップＳ８〜１１の動作が続行
される。

【００４９】この結果、図３の（Ａ）に示すように、低
圧燃料ポンプ（フィードポンプ）４から吐出され高圧燃
料ポンプ１２で高圧に加圧されるとともに、高圧制御弁
（高圧レギュレータ）１０で所定の高圧値に調圧された
燃料が、燃料噴射弁（インジェクタ）１に供給され、余
った燃料は、燃料タンクにリターンされる状態となる。

【００５０】これにより、高圧燃料ポンプ５の吐出圧は
ロスすることなく高圧燃料ポンプ５の下流側の燃料圧力
を高めていき、高圧制御弁１０の調整圧以上に燃料圧力
を高めるようになる。また、高圧モードのインジェクタ
ゲインと高圧モードのインジェクタ無駄時間とが選択さ
れるので、燃料噴射は適切に行なえる。この結果、高圧
燃料ポンプ５の吐出圧が十分なレベルに上昇して、高圧
制御弁１０の調整圧程度の高い燃料圧力で燃料噴射弁１
から燃料噴射を行なえるようになる。

【００５１】このようにして、エンジン始動直後から滑
らかにエンジン回転速度を高めていきながら、例えば筒
内噴射式の内燃機関において、燃料噴射期間（即ち、燃
料噴射のパルス幅）を短縮化するために要求されたり、
過給時に過給圧に応じて要求される高い燃料噴射圧力を
得られるようになる。また、第２バイパス通路１３を開
閉する電磁切換弁１４は、エンジン始動後所定期間（比
較的短時間）が経過して、ベーパの排出が十分に行なわ
れた後には、閉鎖するので、この後は、高圧制御弁１０
で制御される圧力まで燃料圧力を高めることができるよ
うになり、例えば高速運転時等に十分な燃料噴射圧力を
得られるようになる。

【００５２】そして、燃料圧力が高圧の時と低圧のとき
とで、それぞれに最適に燃料噴射弁１が制御されるの
で、常に適切な燃料噴射制御となり、エンジンの性能の
向上に寄与する。つぎに、第２実施例について説明する
と、この内燃機関用燃料供給装置は、図５に示すよう
に、第１実施例のものと、燃料圧力保持機構が異なり、
また、燃圧センサ１８と、アキュムレータ１９と、逆止
弁２０とが付加されている。

【００５３】つまり、この実施例では、燃料圧力保持機
構として固定絞り１５に代えて低圧制御弁１７が設けら
れている。この低圧制御弁１７は、低圧制御弁９よりも
やや低い設定圧になっており、燃料圧力が設定圧（例え
ば３気圧よりもやや小さい圧力）を越えるまでは閉鎖し
ていて、吐出圧がこの設定圧を越えると、この越えた圧
力分の燃料については燃料タンク２側へ返送するように
なっている。

【００５４】第１バイパス通路１１とその逆止弁１２及
び第２バイパス通路１３とその電磁切換弁１４について
は第１実施例と同様に構成されている。また、燃圧セン
サ１８は、燃料噴射弁１の直下流に、燃料噴射弁１の分
の燃料圧力を検出して、コントローラ３０に出力するよ
うになっている。この実施例では、上述の特定運転状態
をエンジンの始動時点からの時間ではなく、始動後に、
燃圧センサ１８の検出情報に基づいて、燃料圧力が低圧
制御弁９の設定圧よりも高くて、高圧制御弁１０の設定
圧に近い所定値になるまでの間に設定している。したが
って、コントローラ３０では、エンジンの始動時点で、
電磁切換弁１４を開放するとともに、燃料噴射弁１のイ
ンジェクタゲインとインジェクタ無駄時間とを低圧モー
ドのものを用い、燃料圧力が所定値になったら、電磁切
換弁１４を閉鎖するとともに、燃料噴射弁１のインジェ
クタゲインとインジェクタ無駄時間とを高圧モードのも
のを用いるようになっている。

【００５５】さらに、燃料噴射弁１の部分の燃料通路３
にアキュムレータ１９が設置され、且つ、高圧燃料ポン
プ５に逆止弁２０が付設されている。この逆止弁２０は
図示するように高圧燃料ポンプ５の上流の入口部分に高
圧燃料ポンプ５と直列に設けてもよく、高圧燃料ポンプ
５の下流の出口部分に高圧燃料ポンプ５と直列に設けて
もよい。

【００５６】このようなアキュムレータ１９と、逆止弁
２０とは、エンジン停止後に、エンジンが高温から常温
へと温度低下していくときにも、一定の内圧を保持でき
るようにするためのもので、エンジンの冷態時に燃料が
リークしても、燃料噴射弁１の部分の燃料通路３内に外
部からベーパ（気泡）が進入しないようにする為のもの
である。

【００５７】このような構成により、第２実施例の内燃
機関用燃料供給装置では、第１実施例と同様に、エンジ
ン始動とともに、低圧燃料ポンプ４が作動して、速やか
に所定圧（数気圧）の出力圧状態になり、高圧燃料ポン
プ５はほとんど作動していなくても、逆止弁１２が開い
て第１バイパス通路１１を通じて燃料が供給されて、燃
料噴射弁１からは、低圧制御弁９で調整される圧力程度
の燃料圧力で燃料噴射が行なわれる。また、燃料噴射弁
１は、低圧モードで制御される。

【００５８】この状態では、図３の（Ｂ）に示すよう
に、低圧燃料ポンプ（フィードポンプ）４から吐出さ
れ、下流の低圧制御弁（低圧レギュレータ）９で所定の
低圧値に調圧された燃料が、燃料噴射弁（インジェク
タ）１に供給され、余った燃料は、燃料タンクにリター
ンされる状態となる。この低圧制御弁９の調整圧レベル
程度の燃料圧力であるが燃料圧力が安定しているので、
エンジンの回転を滑らかに上昇させることができ、エン
ジンの回転上昇とともに、高圧燃料ポンプ５の吐出圧も
滑らかに上昇する。このように高圧燃料ポンプ５がある
程度作動し始めると、逆止弁１２が第１バイパス通路１
１を閉鎖するようになり、高圧燃料ポンプ５の吐出圧は
ロスすることなく、高圧制御弁１０の調整圧以上に燃料
圧力を高めるようになって、第１実施例と同様の効果を
得ることができる。

【００５９】エンジンの回転上昇とともに、図２に直線
Ａ，Ｂに示すように、高圧燃料ポンプ５の吐出流量が増
加していき、高圧燃料ポンプ５の吐出圧も滑らかに上昇
する。このようにベーパが排出され高圧燃料ポンプ５が
ある程度作動し始めると、これとほぼ呼応するように燃
料圧力が上昇することになる。この結果、図３の（Ａ）
に示すように、低圧燃料ポンプ（フィードポンプ）４か
ら吐出され高圧燃料ポンプ１２で高圧に加圧されるとと
もに、高圧制御弁（高圧レギュレータ）１０で所定の高
圧値に調圧された燃料が、燃料噴射弁（インジェクタ）
１に供給され、余った燃料は、燃料タンクにリターンさ
れる状態となる。

【００６０】これにより、高圧燃料ポンプ５の吐出圧は
ロスすることなく高圧燃料ポンプ５の下流側の燃料圧力
を高めていき、高圧制御弁１０の調整圧以上に燃料圧力
を高めるようになる。また、高圧モードのインジェクタ
ゲインと高圧モードのインジェクタ無駄時間とが選択さ
れるので、燃料噴射は適切に行なえる。このため、高圧
燃料ポンプ５の吐出圧が十分なレベルに上昇して、高圧
制御弁１０の調整圧程度の高い燃料圧力で燃料噴射弁１
から燃料噴射を行なえるようになる。

【００６１】この例では、コントローラ３０が、時間で
なく、燃料圧力に基づき、電磁切換弁１４の開閉、及
び、燃料噴射弁１の制御モードを切り換えるので、制御
が適切になり、速やかにエンジン回転を上昇させること
かできる。また、一般に、エンジン停止後に、エンジン
ルーム内の温度上昇や高圧燃料ポンプ５や燃料噴射弁１
における燃料リークによって、燃料圧力が低下していく
が、アキュムレータ１９に十分に蓄積された燃料が、こ
のリークした分を補充するので、燃料圧力の低下が抑制
される。このとき、燃料噴射弁１の部分の燃料は、上流
側では逆止弁１２，２０で漏出を防止され、下流側では
電磁切換弁１４及び高圧制御弁１０で漏出を防止され
る。勿論、エンジン停止時には、電磁切換弁１４は閉鎖
されここでも漏出を防止している。

【００６２】この結果、エンジン停止後に、燃料噴射弁
１の部分の燃料通路３内にベーパが侵入しにくくなる。
また、このような作用によっても、燃料噴射弁１の付近
にベーパが発生した場合には、本装置では、高圧制御弁
１０と並列の第２バイパス通路１３が、エンジン始動後
所定期間は開通するので、この第２バイパス通路１３を
通じて、燃料は、高圧制御弁１０を迂回しながら返送路
３Ｂの下流側へ流通し、燃料流とともに、燃料通路３内
の燃料噴射弁１の近傍に含有したベーパは燃料通路３の
外部に排出されていく。

【００６３】この構成では、もともとベーパが発生しに
くいので、例えベーパが発生したとしても僅かなもので
あり、エンジン始動後極めて速やかにベーパが排出され
る。したがって、第２バイパス通路１３の開通時間は極
めて短く設定でき、第２バイパス通路１３の閉鎖によ
り、速やかに燃料圧力を高めることが可能になる。ま
た、このように、第２バイパス通路１３が開放していて
も、燃料圧力保持機構１５が、燃料圧力を保持するの
で、ベーパを排出しながらも、燃料噴射弁１からの燃料
噴射圧力は、エンジン始動時に十分なだけは確保され
る。

【００６４】このように、本実施例では、上述の第１，
２実施例の場合よりも、より速やかに、燃料圧力を高め
られ、例えば筒内噴射式のエンジンの実用性を大幅に向
上させることができる。なお、コントローラ３０では、
燃料供給系の故障を検出し、これをドライバに警告した
り、燃料供給制御にフィードバックさせたりすることも
考えられる。この場合、例えば、燃圧センサ１８で検出
される燃料圧力が設定圧範囲よりも低くなると、例えば
燃料噴射弁１やポンプ系のシール部や配管等に破損が生
じたりして燃料がリークしていることが推測できる。ま
た、燃圧センサ１８で検出される燃料圧力が設定圧範囲
よりも高くなると、高圧制御弁１０や電磁切換弁１４等
の返送路３Ｂ上のバルブ等がロックしていることが推測
できる。

【００６５】また、これらの構成や、第１，２実施例の
各部を、適宜組み合わせることも考えられる。さらに、
互いに並設された通路の一方を燃料通路（メイン通路）
とすれば他方はバイパス通路となるが、これらの燃料通
路（メイン通路）とバイパス通路とは機能的には何ら変
わるものではないため、高圧制御手段１０を燃料通路
（メイン通路）３に設け開閉弁１４をバイパス通路に設
けることも、開閉弁１４を燃料通路（メイン通路）３に
設け高圧制御手段１０をバイパス通路に設けることも、
実質的には同じことであり、各実施例において後者のよ
うに構成してもよい。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の内燃機関用燃料供給装置によれば、内燃機関にそ
なえられた燃料噴射弁と燃料タンクとの間に設けられ、
該燃料タンクから該燃料噴射弁に至りさらに該燃料噴射
弁から再び該燃料タンクに戻る循環回路として構成され
た燃料通路と、該燃料通路の上流部分に設けられた低圧
燃料ポンプと、該燃料通路における該低圧燃料ポンプと
該燃料噴射弁との間に設けられた高圧燃料ポンプと、該
燃料通路の該燃料噴射弁の下流側に設けられ、該燃料噴
射弁を含む該高圧燃料ポンプの下流側の該燃料通路内の
燃料圧力を制御する高圧制御手段と、該燃料通路の該高
圧制御手段の上流側の燃料通路部分と下流側の燃料通路
部分とを接続する高圧制御手段バイパス通路と、該高圧
制御手段バイパス通路に設けられ、該高圧制御手段バイ
パス通路を開閉する開閉弁と、該開閉弁の開放時に該高
圧燃料ポンプと該高圧制御手段との間の該燃料通路内に
おける燃料圧力を該高圧制御手段による制御圧よりも低
い一定圧以上の状態に保持する燃料圧力保持機構と、該
内燃機関の通常運転状態では該開閉弁を閉鎖し該内燃機
関の始動時を含む特定運転状態では該開閉弁を開放する
ように該開閉弁の開閉制御を行なう制御手段とを備える
という構成により、内燃機関の始動時を含む特定運転状
態では、高圧制御手段バイパス通路に設けられた開閉弁
が開放するため、高圧燃料ポンプの作動が十分でなく、
燃料圧力が低圧であっても、高圧燃料ポンプと高圧制御
手段との間の燃料通路内における燃料が高圧制御手段バ
イパス通路を通じて流出されるので、燃料噴射弁を含む
高圧燃料ポンプの下流側の該燃料通路内のベーパの排出
が確実に行なわれ、低圧であっても安定した燃料圧で燃
料を供給でき、機関の燃焼を安定させつつ、機関の回転
速度を滑らかに上昇させることが可能になる。 したがっ
て、例えば始動時に燃料噴射弁を含む高圧燃料ポンプの
下流側の該燃料通路内のベーパの排出を確実に行なっ
て、低圧だが安定した燃料圧で燃料を供給でき、機関の
燃焼を安定させつつ、機関の回転速度を滑らかに上昇さ
せることができる。また、請求項２記載の本発明の内燃
機関用燃料供給装置によれば、請求項１記 載の装置にお
いて、該燃料通路の該高圧燃料ポンプの上流側の燃料通
路部分と下流側の燃料通路部分とを接続する高圧燃料ポ
ンプバイパス通路と、該高圧燃料ポンプバイパス通路に
設けられて、該燃料通路の上流側から下流側へのみ燃料
を通過させる逆止弁とを備えるという構成により、高圧
燃料ポンプが十分に作動しないで、高圧燃料ポンプの上
流側よりも下流側の方が燃料圧力が低いと、逆止弁によ
り高圧燃料ポンプバイパス通路が開放し、燃料通路の上
流側から下流側へ燃料が供給される。このため、高圧燃
料ポンプがほとんど作動していなくても、低圧燃料ポン
プが作動すると、低圧状態に加圧された燃料が高圧制御
手段バイパス通路を通じて流通するので、低圧であって
も安定した燃料圧で燃料を供給でき、機関の燃焼を安定
させつつ、機関の回転速度を滑らかに上昇させることが
可能になる。したがって、例えば始動時に高圧燃料ポン
プがほとんど作動していなくても、低圧だが安定した燃
料圧で燃料を供給でき、機関の燃焼を安定させつつ、機
関の回転速度を滑らかに上昇させることができる。 逆
に、高圧燃料ポンプが作動し始めると、高圧燃料ポンプ
バイパス通路が閉鎖することで、高圧燃料ポンプの吐出
圧はロスすることなく、燃料噴射弁に送給され、高圧な
燃料圧力で燃料噴射を行なうことができる。

【００６７】また、請求項３記載の本発明の内燃機関用
燃料供給装置によれば、請求項１記載の装置において、
該制御手段が、該通常運転状態では高圧燃料噴射に適合
するパルス幅を設定し、該特定運転状態では低圧燃料噴
射に適合するパルス幅を設定して、該燃料噴射弁の駆動
制御を行なうという構成により、燃料圧力に応じて燃料
噴射を適切に制御でき、機関の性能向上に寄与する。

【００６８】また、請求項４記載の本発明の内燃機関用
燃料供給装置によれば、請求項１記載の装置において、
該特定運転状態が、該高圧燃料ポンプの燃料吐出量が十
分でない状態を含むという構成により、高圧燃料ポンプ
の吐出量が十分でなくても、安定した燃料圧で燃料を供
給でき、機関の燃焼を安定させつつ運転できる。

【００６９】

【００７０】また、請求項５記載の本発明の内燃機関用
燃料供給装置によれば、請求項１記載の装置において、
該燃料圧力保持機構が、固定絞りにより構成構成される
という構成により、低コストで、高圧燃料ポンプバイパ
ス通路使用時に、より安定した燃料圧力を確保できるよ
うになる。また、請求項６記載の本発明の内燃機関用燃
料供給装置によれば、請求項１記載の装置において、該
燃料圧力保持機構が、該開閉弁の開放時に該高圧燃料ポ
ンプと該高圧制御手段との間の該燃料通路内における燃
料圧力を、該高圧制御手段による制御圧よりも低い圧力
状態に制御する低圧制御手段により構成されることによ
り、高圧燃料ポンプバイパス通路使用時に、より確実に
安定した燃料圧力を確保できるようになる。また、請求
項７記載の本発明の内燃機関用燃料供給装置によれば、
内燃機関にそなえられた燃料噴射弁と燃料タンクとの間
に設けられ、該燃料タンクから該燃料噴射弁に至りさら
に該燃料噴射弁から再び該燃料タンクに戻る循環回路と
して構成された燃料通路と、該燃料通路の上流部分に設
けられた低圧燃料ポンプと、該燃料通路における該低圧
燃料ポンプと該燃料噴射弁との間に設けられた高圧燃料
ポンプと、該燃料通路の該燃料噴射弁の下流側に設けら
れ、該燃料通路を開閉する開閉弁と、該燃料通路の該開
閉弁の上流側の燃料通路部分と下流側の燃料通路部分と
を接続するバイパス通路と、該バイパス通路に設けら
れ、該高圧燃料ポンプの下流側及び該開閉弁の上流側の
燃料圧力を制御する高圧制御手段と、該開閉弁の開放時
に該高圧燃料ポンプと該開閉弁との間の該燃料通路内に
おける燃料圧力を該高圧制御手段による制御圧よりも低
い一定圧以上の状態に保持する燃料圧力保持機構と、該
内燃機関の通常運転状態では該開閉弁を閉鎖し該内燃機
関の始動時を含む特定運転状態では該開閉弁を開放する
ように該開閉弁の開閉制御を行なう制御手段とを備える
という構成により、請求項１と同様に、内燃機関の始動
時を含む特定運転状態では、高圧制御手段バイパス通路
に設けられた開閉弁が開放するため、高圧燃料ポンプの
作動が十分でなく、燃料圧力が低圧であっても、高圧燃
料ポンプと高圧制御手段との間の燃料通路内における燃
料が高圧制御手段バイパス通路を通じて流出されるの
で、燃料噴射弁を含む高圧燃料ポンプの下 流側の該燃料
通路内のベーパの排出が確実に行なわれ、低圧であって
も安定した燃料圧で燃料を供給でき、機関の燃焼を安定
させつつ、機関の回転速度を滑らかに上昇させることが
可能になる。 したがって、例えば始動時に燃料噴射弁を
含む高圧燃料ポンプの下流側の該燃料通路内のベーパの
排出を確実に行なって、低圧だが安定した燃料圧で燃料
を供給でき、機関の燃焼を安定させつつ、機関の回転速
度を滑らかに上昇させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としての内燃機関用燃料供
給装置を示す模式的な構成図である。

【図２】本発明の第１実施例としての内燃機関用燃料供
給装置の燃料ポンプの出力特性を示すグラフである。

【図３】本発明の第１実施例としての内燃機関用燃料供
給装置の動作を説明するブロック図である。

【図４】本発明の第１実施例としての内燃機関用燃料供
給装置の動作を説明するフローチャートである。

【図５】本発明の第２実施例としての内燃機関用燃料供
給装置を示す模式的な構成図である。

【図６】従来例の内燃機関用燃料供給装置を示す模式的
な構成図である。

【図７】従来例の内燃機関用燃料供給装置を要部の機関
との関係で模式的に示す構成図である。

【符号の説明】

１ 燃料噴射弁 ２ 燃料タンク ３ 燃料通路 ３Ａ 送給路 ３Ｂ 返送路 ４ 低圧燃料ポンプ ５ 高圧燃料ポンプ ６ 燃料フィルタ ７ 燃料フィルタ ８ 逆止弁 ９ 低圧制御手段としての低圧制御弁 １０ 高圧制御手段としての高圧制御弁 １１ 第１バイパス通路（高圧燃料ポンプバイパス通
路） １２ 逆止弁 １３ 第２バイパス通路（高圧制御手段バイパス通路） １４ 開閉弁としての電磁切換弁 １５ 燃料圧力保持機構としての固定絞り １６ イグニッションキースイッチ １７ 燃料圧力保持機構としての低圧制御弁 １８ 燃圧センサ １９ アキュムレータ ２０ 逆止弁 ３０ コントローラ（制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久米 建夫 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 吉田 正人 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−237057（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−187360（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−107474（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02M 37/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関にそなえられた燃料噴射弁と燃
   料タンクとの間に設けられ、該燃料タンクから該燃料噴
   射弁に至りさらに該燃料噴射弁から再び該燃料タンクに
   戻る循環回路として構成された燃料通路と、 該燃料通路の上流部分に設けられた低圧燃料ポンプと、 該燃料通路における該低圧燃料ポンプと該燃料噴射弁と
   の間に設けられた高圧燃料ポンプと、 該燃料通路の該燃料噴射弁 の下流側に設けられ、該燃料
   噴射弁を含む該高圧燃料ポンプの下流側の該燃料通路内
   の燃料圧力を制御する高圧制御手段と、該燃料通路の 該高圧制御手段の上流側の燃料通路部分と
   下流側の燃料通路部分とを接続する高圧制御手段バイパ
   ス通路と、 該高圧制御手段バイパス通路に設けられ、該高圧制御手
   段バイパス通路を開閉する開閉弁と、 該開閉弁の開放時に該高圧燃料ポンプと該高圧制御手段
   との間の該燃料通路内における燃料圧力を該高圧制御手
   段による制御圧よりも低い一定圧以上の状態に保持する
   燃料圧力保持機構と、 該内燃機関の通常運転状態では該開閉弁を閉鎖し該内燃
   機関の始動時を含む特定運転状態では該開閉弁を開放す
   るように該開閉弁の開閉制御を行なう制御手段とを備え
   たことを特徴とする、内燃機関用燃料供給装置。
2. 【請求項２】 該燃料通路の該高圧燃料ポンプの上流側
   の燃料通路部分と下流側の燃料通路部分とを接続する高
   圧燃料ポンプバイパス通路と、 該高圧燃料ポンプバイパス通路に設けられて、該燃料通
   路の上流側から下流側へのみ燃料を通過させる逆止弁と
   を備えたことを特徴とする、請求項１記載の内燃機関用
   燃料供給装置。
3. 【請求項３】 該制御手段が、該通常運転状態では高圧
   燃料噴射に適合するパルス幅を設定し、該特定運転状態
   では低圧燃料噴射に適合するパルス幅を設定して、該燃
   料噴射弁の駆動制御を行なうことを特徴とする、請求項
   １記載の内燃機関用燃料供給装置。
4. 【請求項４】 該特定運転状態が、該高圧燃料ポンプの
   燃料吐出量が十分でない状態を含むことを特徴とする、
   請求項１記載の内燃機関用燃料供給装置。
5. 【請求項５】 該燃料圧力保持機構が、固定絞りにより
   構成されていることを特徴とする、請求項１記載の内燃
   機関用燃料供給装置。
6. 【請求項６】 該燃料圧力保持機構が、該開閉弁の開放
   時に該高圧燃料ポンプと該高圧制御手段との間の該燃料
   通路内における燃料圧力を、該高圧制御手段による制御
   圧よりも低い圧力状態に制御する低圧制御手段により構
   成されていることを特徴とする、請求項１記載の内燃機
   関用燃料供給装置。
7. 【請求項７】 内燃機関にそなえられた燃料噴射弁と燃
   料タンクとの間に設けられ、該燃料タンクから該燃料噴
   射弁に至りさらに該燃料噴射弁から再び該燃料タンクに
   戻る循環回路として構成された燃料通路と、 該燃料通路の上流部分に設けられた低圧燃料ポンプと、 該燃料通路における該低圧燃料ポンプと該燃料噴射弁と
   の間に設けられた高圧燃料ポンプと、 該燃料通路の該燃料噴射弁の下流側に設けられ、該燃料
   通路を開閉する開閉弁と、 該燃料通路の該開閉弁の上流側の燃料通路部分と下流側
   の燃料通路部分とを接続するバイパス通路と、 該バイパス通路に設けられ、該高圧燃料ポンプの下流側
   及び該開閉弁の上流側の該燃料通路の燃料圧力を制御す
   る高圧制御手段と、 該開閉弁の開放時に該高圧燃料ポンプと該開閉弁との間
   の該燃料通路内における燃料圧力を該高圧制御手段によ
   る制御圧よりも低い一定圧以上の状態に保持する燃料圧
   力保持機構と、 該内燃機関の通常運転状態では該開閉弁を閉鎖し該内燃
   機関の始動時を含む特定運転状態では該開閉弁を開放す
   るように該開閉弁の開閉制御を行なう制御手段とを備え
   たことを特徴とする、内燃機関用燃料供給装置。