JP5185904B2 - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、低圧ポンプにより加圧された燃料をさらに加圧する高圧ポンプと、高圧ポンプから吐出された高圧燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える内燃機関の燃料供給装置に関し、より詳細には、内燃機関の停止後に、燃料噴射弁からの燃料漏れを防止すべく高圧燃料の燃圧を低下させる燃圧調整構造に関する。

燃料タンクからの燃料を加圧する低圧ポンプと、低圧ポンプから吐出された低圧燃料が流通する低圧燃料系と、低圧燃料を加圧する高圧ポンプと、高圧ポンプから吐出された高圧燃料が流通する高圧燃料系と、高圧燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える内燃機関の燃料供給装置において、内燃機関の停止後の燃料噴射弁からの燃料漏れを防止すべく高圧燃料の燃圧を低下させるために、内燃機関の停止後に、高圧燃料系と低圧燃料系と連通させるリリーフ通路を通じて高圧燃料を低圧燃料系に排出する電磁弁から構成されるリリーフ弁を備えるもの（例えば、特許文献１参照）や、内燃機関の停止後に燃焼を行わせるために、燃料噴射弁から燃料を噴射するもの（例えば、特許文献２参照）が知られている。

特開２００５−２６４９０２号公報 特開平７−１０３０９７号公報

内燃機関の燃料供給装置において、運転されていた内燃機関が停止して高圧ポンプのポンプ作動が停止したとき、高圧燃料系に残留する高圧燃料の燃圧を低下させるために、機関停止後に高圧燃料系と低圧燃料系とを連通させるリリーフ通路を開閉するリリーフ弁が電磁弁から構成される場合、電磁弁自体およびその制御のための部品（例えば、燃圧を検出するセンサ）のコストが内燃機関のコストの増加を招来し、また、内燃機関の停止後に燃料噴射弁から燃料を噴射して燃焼させる場合には、燃料噴射弁からの燃料漏れが発生しない燃圧まで高圧側燃圧が低下するまでの燃料が消費されてしまうので、燃料消費量が増加する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、内燃機関において、運転されていた内燃機関の停止後の燃料噴射弁からの燃料漏れを防止しながら、内燃機関のコスト削減および燃料消費量の減少を図ることを目的とする。

請求項１記載の発明は、燃料タンク（１０）からの燃料を加圧する低圧ポンプ（１１）と、前記低圧ポンプ（１１）から吐出された低圧燃料が流通する低圧燃料系（１２）と、前記低圧燃料を加圧する高圧ポンプ（１３）と、前記高圧ポンプ（１３）から吐出された高圧燃料が流通する高圧燃料系（１４）と、混合気を形成するために前記高圧燃料を燃焼用空気に噴射する燃料噴射弁（１７）と、前記高圧燃料系（１４）と前記低圧燃料系（１２）とを連通させるリリーフ通路（４０）を通じて前記高圧燃料を排出するリリーフ弁（３１）を有するリリーフ燃料系（３０）とを備える内燃機関の燃料供給装置において、前記リリーフ弁（３１）は、前記低圧燃料の圧力である低圧側燃圧（Ｐｆ）および前記高圧燃料の圧力である高圧側燃圧（Ｐｈ）が直接作用することで前記低圧側燃圧（Ｐｆ）に対する前記高圧側燃圧（Ｐｈ）の差圧（ΔＰ）に応じて作動する弁体（３２）を有し、内燃機関（１）の停止による前記高圧ポンプ（１３）のポンプ作動停止後に、前記燃料噴射弁（１７）は前記高圧燃料を噴射する停止後噴射を行うと共に、前記内燃機関（１）は前記停止後噴射により噴射された燃料を燃焼させ、前記弁体（３２）は、前記停止後噴射により前記差圧（ΔＰ）が設定差圧（ΔＰｏ）未満になったときに前記リリーフ通路（４０）を開く内燃機関の燃料供給装置である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記リリーフ弁（４０）は、閉弁時に前記弁体（３２）が着座する弁座（３５）が設けられた弁ボディ（３３）を有し、前記弁体（３２）には、前記閉弁時に前記弁座（３５）により閉塞されると共に開弁時に前記高圧燃料が流通する連通路（４２）が設けられるものである。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記弁体（３２）は、前記差圧（ΔＰ）が前記設定差圧（ΔＰｏ）以上のときに前記リリーフ通路（４０）を閉じるものである。

請求項１記載の発明によれば、内燃機関の停止に伴う高圧ポンプのポンプ作動停止後の高圧側燃圧を、先ず、燃料噴射弁による停止後噴射により低圧側燃圧に対する高圧側燃圧の差圧が設定差圧未満になるまで速やかに低下させることができ、その後は、リリーフ弁によるリリーフ通路を通じての高圧燃料の排出により低圧側燃圧まで速やかに低下させることができるので、燃料噴射弁からの燃料漏れを防止できて、内燃機関の始動時の排気エミッション性能が向上する。
リリーフ弁が高圧側燃圧および低圧側燃圧が直接作用する弁体を有する圧力応動弁により構成されるので、リリーフ弁が電磁弁により構成される場合に比べて、リリーフ弁自体のコストが削減され、しかもリリーフ弁を構成する電磁弁を開閉制御するための制御用部品が不要になって、燃料供給装置を備える内燃機関のコストを削減できる。しかも、停止後噴射による高圧側燃圧の低下後の比較的小さい差圧でリリーフ弁を開弁させることから、リリーフ弁の小型軽量化が可能になる。
また、リリーフ弁が開弁した後は、高圧燃料が低圧燃料系に排出されるので、高圧側燃圧が低圧側燃圧に低下するまで、内燃機関の停止後に燃料噴射弁から噴射された燃料が燃焼する場合に比べて、燃料消費量が減少する。
請求項２記載の事項によれば、連通路の大きさを変更することにより、連通路を流れる高圧燃料の流量を調整できるので、高圧燃料系から低圧燃料系に排出される高圧燃料の流量特性を連通路により容易に調整できる。
また、連通路は、開弁時に高圧燃料を流通させる一方で、閉弁時に弁座により閉塞されることから、連通路の大きさを変更することにより、高圧側燃圧に対する弁体の受圧面積を調整できるので、設定差圧に基づいて開弁および閉弁するリリーフ弁の設計が容易になる。
請求項３記載の事項によれば、リリーフ弁は、低圧側燃圧と停止後噴射により低下したときの高圧側燃圧との差圧に応じてリリーフ通路を開閉することから、リリーフ弁が電磁弁でなく圧力応動弁により構成されるにも拘わらず、前記設定差圧を小さくできるので、内燃機関が始動されて高圧ポンプがポンプ作動を開始した後の高圧側燃圧上昇過程の早期の段階でリリーフ弁が閉弁するため、高圧側燃圧が速やかに設定高燃圧まで上昇する。この結果、内燃機関の始動時に、高圧ポンプがポンプ作動を開始して高圧燃料が設定高燃圧に達する時期を早めることができるので、燃料噴射弁から噴射される燃料量の制御精度を高めることができる。

本発明が適用された内燃機関の燃料供給装置の模式図である。 図１の燃料供給装置のリリーフ弁の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図１，２を参照して説明する。
図１を参照すると、本発明が適用された燃料供給装置５を備える内燃機関１は、搭載対象としての車両に搭載される火花点火式の多気筒の、ここではＶ型６気筒の４ストローク内燃機関であり、ピストン（図示されず）が摺動可能に嵌合する複数としての６つのシリンダが形成されたシリンダブロックを有する機関本体２と、前記シリンダ毎に機関本体２内に形成される燃焼室３での混合気の燃焼で発生する燃焼ガスの圧力により駆動されて往復運動する前記ピストンにより回転駆動されるクランク軸（図示されず）とを備える。

燃料供給装置５は、内燃機関１が備える吸気装置により燃焼室３に導かれる燃焼用の吸入空気に燃料を供給して、点火栓４により点火されて燃焼する前記混合気を形成する。
この燃料供給装置５は、燃料が貯留された燃料タンク１０と、燃料タンク１０内の燃料を汲み上げて加圧する低圧ポンプ１１と、低圧ポンプ１１から吐出された燃料である低圧燃料が流通する低圧燃料系１２と、低圧燃料系１２からの低圧燃料をさらに加圧する高圧ポンプ１３と、高圧ポンプ１３から吐出された燃料である高圧燃料が流通する高圧燃料系１４と、高圧燃料系１４の高圧燃料を各燃焼室３に直接供給する複数の、ここでは６つの燃料噴射弁１７と、低圧燃料の圧力である低圧側燃圧Ｐｆ（図２参照）を調整するための低圧用燃圧調整機構Ｃ１と、高圧燃料の圧力である高圧側燃圧Ｐｈ（図２参照）を調整するための高圧用燃圧調整機構Ｃ２とを備える。

電磁弁から構成されると共に燃焼室３に臨むように機関本体２に取り付けられる燃料噴射弁１７は、燃焼室３内の燃焼用空気に高圧燃料を噴射して混合気を形成する混合気形成手段であり、制御装置１９により制御されて、機関運転状態に応じて、所定の燃料量の燃料を所定の噴射時期に燃焼室３に噴射する。
内燃機関１が備える点火栓４は、燃焼室３に臨むように機関本体２に取り付けられ、制御装置１９により制御されて、機関運転状態に応じて、所定の点火時期に燃焼室３内の混合気に点火する。

低圧燃料を高圧ポンプ１３に導く低圧燃料通路１２ａを形成する低圧燃料系１２は、導管や管継手などの通路形成部材から構成される。高圧燃料を燃料噴射弁１７に導く高圧燃料通路１４ａを形成する高圧燃料系１４は、燃料噴射弁１７が接続されると共に高圧側燃圧Ｐｈが設定高燃圧Ｐｈｏ（符号は図示されず。）に維持される高圧燃料室１６ａを形成するデリバリパイプ１６と、接続燃料通路１５ａを形成すべく導管や管継手などの通路形成部材から構成される接続燃料系１５とから構成される。高圧燃料通路１４ａは、高圧燃料室１６ａと、高圧ポンプ１３からの高圧燃料を高圧燃料室１６ａに導く接続燃料通路１５ａとを有する。

燃料タンク１０内で燃料に浸漬されて配置された低圧ポンプ１１は、駆動源としての電動機により回転駆動される回転ポンプであり、内燃機関１の始動および停止を行うエンジンスイッチであるイグニッションスイッチ１９ｂがオンとなるときの内燃機関１の始動信号であるオン信号Ｓ１およびイグニッションスイッチ１９ｂがオフとなるときの内燃機関１の停止信号であるオフ信号Ｓ２でそれぞれ始動および停止するように制御装置１９により制御される。低圧側燃圧Ｐｆは、圧力調整用の開閉弁を有する燃圧調整機構Ｃ１により、設定低燃圧Ｐｆｏ（符号は図示されず。）、例えば０．３ＭＰａ〜０．４ＭＰａ、ここでは０．３５ＭＰａに設定される。

低圧ポンプ１１よりも高圧の燃料を吐出する高圧ポンプ１３は、低圧燃料系１２に接続された往復動ポンプであり、駆動源としての内燃機関１により回転駆動される駆動軸２０により駆動されて往復運動する。したがって、高圧ポンプ１３は、内燃機関１の始動および停止にそれぞれ対応して、そのポンプ作動を開始および停止する。
高圧ポンプ１３は、駆動軸２０に設けられた駆動カム２０ａにより駆動されて往復運動するプランジャ２１と、プランジャ２１を収容すると共にプランジャ２１との間にポンプ室２３を形成するポンプボディ２２と、低圧燃料系１２からポンプ室２３内に吸入される燃料量（したがって、ポンプ室２３から高圧燃料系１４に吐出される燃料量でもある。）を制御可能な流量制御弁２４と、ポンプ室２３から高圧燃料系１４に吐出された高圧燃料の逆流を阻止する逆止弁２５とを備える。
そして、デリバリパイプ１６を含む高圧燃料系１４での高圧側燃圧Ｐｈは、電磁弁から構成されると共に制御装置１９により制御される流量制御弁２４により、設定高燃圧Ｐｈｏ、例えば４ＭＰａ〜２０ＭＰａ、ここでは２０ＭＰａに設定される。なお、この設定高燃圧Ｐｈｏは、機関運転状態に応じて変更されてもよい。流量制御弁２４がオフ信号Ｓ２により開弁状態に保持されることにより、高圧ポンプ１３がポンプ作動を停止する。

低圧ポンプ１１、流量制御弁２４、燃料噴射弁１７および点火栓４は、内燃機関１が備える制御装置１９により機関運転状態に応じて制御される。
制御装置１９は、イグニッションスイッチ１９ｂと、デリバリパイプ１６での高圧側燃圧Ｐｈを検出する燃圧検出手段、機関回転速度を検出する回転速度検出手段および吸入空気量を検出する吸気量検出手段などから構成される機関状態検出手段１９ｃと、イグニッションスイッチ１９ｂからのオン信号Ｓ１・オフ信号Ｓ２および機関状態検出手段１９ｃからの検出信号に基づいて、低圧ポンプ１１、流量制御弁２４、燃料噴射弁１７、点火栓４などの作動を制御する信号を出力する制御部１９ａとを備える。

制御部１９ａは、内燃機関１の停止後、イグニッションスイッチ１９ｂのオフ信号Ｓ２により作動を開始する停止後制御部１９ａ１を備える。停止後制御部１９ａ１は、イグニッションスイッチ１９ｂがオフとされた直後（したがって、高圧ポンプ１３のポンプ作動の停止直後）からの所定時間、燃料噴射弁１７および点火栓４の作動を制御する。このため、前記所定時間の間、燃料噴射弁１７はデリバリパイプ１６の高圧燃料を燃焼室３に噴射する停止後噴射を行い、内燃機関１は、この停止後噴射により噴射された燃料を燃焼させるべく、点火栓４が燃焼室３の混合気に点火する停止後点火を行う。
前記所定時間は、前記停止後噴射により、イグニッションスイッチ１９ｂのオフ後のデリバリパイプ１６の高圧側燃圧Ｐｈを、以下で説明する差圧ΔＰが設定差圧ΔＰｏ未満となる圧力まで低下させるために、燃料噴射弁１７が前記停止後噴射を実行する時間であり、実験やシミュレーションにより、デリバリパイプ１６での高圧側燃圧Ｐｈの設定高燃圧Ｐｈｏに応じて予め設定された値として、制御装置１９の記憶部に、例えばマップ化された状態で、記憶されている。
したがって、この停止後噴射により、デリバリパイプ１６の高圧側燃圧Ｐｈは、差圧ΔＰが設定差圧ΔＰｏ未満となる圧力まで低下して、以下に説明するようにリリーフ弁３１が開弁する。

高圧用燃圧調整機構Ｃ２は、内燃機関１の運転時に高圧側燃圧Ｐｈを設定高燃圧Ｐｈｏに維持するための運転時燃圧調整機構と、運転されていた内燃機関１が停止した後に高圧側燃圧Ｐｈを低圧側燃圧Ｐｆまで低下させる停止後燃圧調整機構とから構成される。
前記運転時燃圧調整機構は、高圧ポンプ１３の流量制御弁２４により構成されるが、別の例として、高圧側燃圧Ｐｈが設定高燃圧Ｐｈｏを超えたときに開弁する圧力調整弁と、デリバリパイプ１６とリターン先とを連通させて前記圧力調整弁の開弁時にデリバリパイプ１６の高圧燃料を前記リターン先に導くリターン通路を前記圧力調整弁と共に形成する通路形成部材（例えば、導管）とから構成されてもよい。前記リターン先は、燃料タンク１０または低圧燃料系１２である。

図１，図２を参照すると、前記停止後燃圧調整機構は、高圧燃料系１４での、ここではデリバリパイプ１６での高圧側燃圧Ｐｈおよび低圧燃料系１２での低圧側燃圧Ｐｆが直接作用する圧力応動弁であるリリーフ弁３１と、デリバリパイプ１６と低圧燃料系１２とを連通させるリリーフ通路４０をリリーフ弁３１と共に形成する通路形成部材３９（例えば、導管）とを有するリリーフ燃料系３０により構成される。リリーフ通路４０を通じて高圧燃料の排出流量を制御可能なリリーフ弁３１は、次式で定義される低圧側燃圧Ｐｆに対する高圧側燃圧Ｐｈの差圧ΔＰに基づいて、デリバリパイプ１６と低圧燃料系１２との間で流通する燃料の流量を制御する。
ΔＰ＝Ｐｈ−Ｐｆ

図２を参照すると、リリーフ弁３１は、高圧側燃圧Ｐｈおよび低圧側燃圧Ｐｆが直接作用することに基づいて生じる差圧ΔＰの大きさに応じて移動する円筒状の弁体３２と、弁体３２と協働して高圧燃料系１４と低圧燃料系１２との間での燃料の流通および遮断を行う円筒状の弁ボディ３３と、弁体３２を開弁方向に付勢する付勢部材としてのバネ３４とを有する。
弁ボディ３３は、リリーフ弁３１がリリーフ通路４０を閉じるときに弁体３２が着座し、リリーフ弁３１がリリーフ通路４０を開くときに弁体３２が離座する弁座３５を有する。バネ３４は、高圧燃料系１４（図１参照）側の端部にて、弁体３２に設けられた弁体側受け部３２ｂに、そして低圧燃料系１２側の端部にて、弁ボディ３３に一体に設けられた弁ボディ側受け部３６に、それぞれ保持される。

弁体３２は、差圧ΔＰに応動して、差圧ΔＰが予め設定された設定差圧ΔＰｏ以上のときに、該弁体３２の当接部３２ａにて弁座３５にほぼ液密に面接触した状態で着座して閉弁する閉弁位置（図２に二点鎖線で示される。なお、図２では、図示の便宜上、当接部３２ａが弁座３５から僅かに離れて示されている。）を占め、差圧ΔＰが設定差圧ΔＰｏ（符号は図示されず。）未満になったときに、弁座３５から離座して開弁する開弁位置を占める。
また、弁ボディ３３内に摺動可能に配置される弁体３２は、その外周面において弁ボディ３３に常時摺接して支持されるので、燃圧に応じた弁体３２の移動が安定し、リリーフ弁３１の開閉の安定化に寄与する。

設定差圧ΔＰｏは、バネ３４の付勢力としてのバネ３４のセット荷重（バネ３４の初期荷重である。）と、弁体３２における高圧側燃圧Ｐｈおよび低圧側燃圧Ｐｆの受圧面積に応じて、所望の値に設定される。この実施形態では、例えば、低圧側燃圧Ｐｆが設定低燃圧Ｐｆｏ（例えば、０．３５ＭＰａ）であるとき、高圧側燃圧Ｐｈが開弁圧Ｐｈｖ（例えば、３ＭＰａ。符号は図示されず。）未満になったときに弁体３２が弁座３５から離座して開弁位置を占めて、リリーフ弁３１が開弁する一方、高圧側燃圧Ｐｈが開弁圧Ｐｈｖ以上になるときに弁体３２が弁座３５に着座して閉弁位置を占めて、リリーフ弁３１が閉弁する。
この開弁圧Ｐｈｖは、運転されていた内燃機関１（図１参照）の停止に伴う高圧ポンプ１３のポンプ作動停止時における燃料噴射弁１７での燃料漏れ防止効果の観点から設定され、例えば設定高燃圧Ｐｈｏのほぼ１／３以下に設定される。
弁体３２が弁座３５から最も離れた開弁位置（図２に実線で示される。）を占めてリリーフ弁３１が全開状態になる。この開弁位置は、弁ボディ３３に固定されて設けられた円筒状のストッパ３７により規定される。

弁体３２には、リリーフ弁３１の閉弁時に弁座３５により閉塞されると共に、リリーフ弁３１の開弁時に、高圧燃料系１４と低圧燃料系１２とを連通させて高圧燃料が流通する連通路４２が設けられる。リリーフ通路４０の一部である連通路４２は、この実施形態では、弁体３２に設けられた１以上の、ここでは複数の貫通孔４３から構成される。
連通路４２はリリーフ通路４０を流通する燃料の流量を規定する。このため、連通路４２の通路面積（したがって、すべての貫通孔４３での通路面積の合計）を変更して、連通路４２の大きさを変更することにより、リリーフ通路４０を流通する高圧燃料の流量を調整することができる。このため、例えば、連通路４２の大きさを、高圧ポンプ１３のポンプ作動開始時に連通路４２を流通する流量を制限するように設定することで、高圧側燃圧Ｐｈの昇圧を促進できる。
したがって、この実施形態において、連通路４２を有するリリーフ通路４０は、高圧燃料系１４（図１参照）と低圧燃料系１２とを、低圧ポンプ１１および高圧ポンプ１３の運転および停止に関わらず、常時連通させている。

以下、図１，図２を参照して、リリーフ弁３１の動作について説明する。
運転されていた内燃機関１が停止したことに伴って低圧ポンプ１１および高圧ポンプ１３がポンプ作動を停止し、燃料噴射弁１７が燃料噴射を停止する。そして、このような低圧ポンプ１１および高圧ポンプ１３の停止直後に、デリバリパイプ１６を含む高圧燃料系１４での高圧燃料は、開弁圧Ｐｈｖ以上であり、差圧ΔＰが設定差圧ΔＰｏ以上であるため、弁体３２は閉弁位置にある。
この状態で、停止後制御部１９ａ１により制御された燃料噴射弁１７が、デリバリパイプ１６の高圧燃料を燃焼室３に噴射する前記停止後噴射を行うので、高圧側燃圧Ｐｈが速やかに低下する。

そして、前記停止後噴射により、高圧側燃圧Ｐｈが低下して開弁圧Ｐｈｖ未満になって、差圧ΔＰが設定差圧ΔＰｏ未満になると、バネ３４および低圧側燃圧Ｐｆによる開弁力が、高圧側燃圧Ｐｈによる閉弁力に打ち勝って、弁体３２が開弁してリリーフ通路４０を開く。このため、連通路４２を通じて高圧燃料がデリバリパイプ１６から低圧燃料系１２に流出して、高圧側燃圧Ｐｈが低圧側燃圧Ｐｆまで低下する。このとき、低圧燃料系１２の低圧燃料は、燃料タンク１０にリリーフされることがなく、ほぼ低圧側燃圧Ｐｆを維持するので、低圧燃料系１２から燃料が抜けてしまうことに起因するベーパの発生が防止される。
なお、内燃機関１の機関運転状態に応じて、設定高燃圧Ｐｈｏが低く設定されている場合（例えば、内燃機関１のアイドル運転時）は、前記停止後燃料噴射を行うことなく、高圧側燃圧Ｐｈを開弁圧Ｐｈｖ未満（すなわち、差圧ΔＰが設定差圧ΔＰｏ未満になる）まで低下させてもよい。

また、弁体３２が開弁位置を占めている状態から、内燃機関１（図１参照）が始動されると、低圧ポンプ１１および高圧ポンプ１３のポンプ作動が開始されて、高圧燃料系１４での高圧側燃圧Ｐｈが上昇しつつあるとき、その上昇過程の比較的早い段階で高圧側燃圧Ｐｈが開弁圧Ｐｈｖ以上になって、差圧ΔＰが設定差圧ΔＰｏ以上になり、弁体３２が開弁位置から移動して、閉弁位置を占める。このため、高圧燃料系１４での燃圧が速やかに上昇し、高圧側燃圧Ｐｈが設定高燃圧Ｐｈｏに達する時期が早まる。

次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
内燃機関１の燃料供給装置５において、リリーフ弁３１は、低圧燃料系１２での低圧側燃圧Ｐｆおよびデリバリパイプ１６での高圧側燃圧Ｐｈが直接作用することで低圧側燃圧Ｐｆに対する高圧側燃圧Ｐｈの差圧ΔＰに応じて作動する弁体３２を有し、運転されていた内燃機関１の停止による低圧ポンプ１１および高圧ポンプ１３のポンプ作動停止後に、燃料噴射弁１７はデリバリパイプ１６の高圧燃料を噴射する前記停止後噴射を行うと共に、内燃機関１は点火栓４を作動させて前記停止後噴射により噴射された燃料を燃焼させ、弁体３２は、前記停止後噴射により差圧ΔＰが設定差圧ΔＰｏ未満になったときにリリーフ通路４０を開く。
この構造により、内燃機関１の停止に伴う低圧ポンプ１１および高圧ポンプ１３のポンプ作動停止後の高圧側燃圧Ｐｈを、先ず、燃料噴射弁１７による前記停止後噴射により差圧ΔＰが設定差圧ΔＰｏ未満になるまで速やかに低下させることができ、その後は、リリーフ弁３１によるリリーフ通路４０を通じての高圧燃料の排出により低圧側燃圧Ｐｆまで速やかに低下させることができるので、燃料噴射弁１７からの燃料漏れを防止できて、内燃機関１の始動時の排気エミッション性能が向上する。
リリーフ弁３１が高圧側燃圧Ｐｈおよび低圧側燃圧Ｐｆが直接作用する弁体３２を有する圧力応動弁により構成されるので、リリーフ弁３１が電磁弁により構成される場合に比べて、リリーフ弁３１自体のコストが削減され、しかもリリーフ弁を構成する電磁弁を開閉制御するための制御用部品が不要になって、燃料供給装置５を備える内燃機関１のコストを削減できる。しかも、前記停止後噴射による高圧側燃圧Ｐｈの低下後の比較的小さい差圧ΔＰでリリーフ弁３１を開弁させることから、リリーフ弁３１の小型軽量化が可能になる。
また、リリーフ弁３１が開弁した後は、高圧燃料が低圧燃料系１２に排出されるので、高圧側燃圧Ｐｈが低圧側燃圧Ｐｆに低下するまで、内燃機関１の停止後に燃料噴射弁から噴射された燃料が燃焼する場合に比べて、燃料消費量が減少する。

リリーフ弁３１は、閉弁時に弁体３２が着座する弁座３５が設けられた弁ボディ３３を有し、弁体３２には、閉弁時に弁座３５により閉塞されると共に開弁時に高圧燃料が流通する連通路４２が設けられる。
この構造により、連通路４２の大きさを変更することにより、連通路４２を流れる高圧燃料の流量を調整できるので、高圧燃料系１４から低圧燃料系１２に排出される高圧燃料の流量特性を連通路４２により容易に調整できる。また、連通路４２は、開弁時に高圧燃料を流通させる一方で、閉弁時に弁座３５により閉塞されることから、連通路４２の大きさを変更することにより、高圧側燃圧Ｐｈに対する弁体３２の受圧面積を調整できるので、設定差圧ΔＰｏに基づいて開弁および閉弁するリリーフ弁３１の設計が容易になる。

弁体３２は、差圧ΔＰが設定差圧ΔＰｏ以上のときにリリーフ通路４０を閉じることにより、リリーフ弁３１は、低圧側燃圧Ｐｆと前記停止後噴射により低下したときの高圧側燃圧Ｐｈとの差圧ΔＰに応じてリリーフ通路４０を開閉することから、リリーフ弁３１が電磁弁でなく圧力応動弁により構成されるにも拘わらず、設定差圧ΔＰｏを小さくできるので、内燃機関１が始動されて高圧ポンプ１３がポンプ作動を開始した後の高圧側燃圧Ｐｈ上昇過程の早期の段階でリリーフ弁３１が閉弁するため、高圧側燃圧Ｐｈが速やかに設定高燃圧Ｐｈｏまで上昇する。この結果、内燃機関１の始動時に、高圧ポンプ１３がポンプ作動を開始して高圧燃料が設定高燃圧Ｐｈｏに達する時期を早めることができるので、燃料噴射弁１７から噴射される燃料量の制御精度を高めることができる。

以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
連通路４２は、弁体３２の外周に設けられた溝、または、該溝および貫通孔４３により形成されてもよい。
リリーフ通路４０は、高圧燃料系１４において、デリバリパイプ１６以外の部分に接続されてもよい。
燃料噴射弁は、前記吸気装置により形成される吸気通路内の燃焼用空気に燃料を噴射してもよい。
内燃機関は、単気筒機関または多気筒直列機関であってもよく、また圧縮点火式の内燃機関であってもよい。
内燃機関が搭載される対象は、車両以外の機械、例えば、船外機等の船舶推進装置、または発電装置であってもよい。

１ 内燃機関
５ 燃料供給装置
１０ 燃料タンク
１１ 低圧ポンプ
１２ 低圧燃料系
１３ 高圧ポンプ
１４ 高圧燃料系
１６ デリバリパイプ
１７ 燃料噴射弁
３０ リリーフ燃料系
３１ リリーフ弁
３２ 弁体
３３ 弁ボディ
３５ 弁座
４０ リリーフ通路
４２ 連通路。

Claims (3)

1. 燃料タンクからの燃料を加圧する低圧ポンプと、前記低圧ポンプから吐出された低圧燃料が流通する低圧燃料系と、前記低圧燃料を加圧する高圧ポンプと、前記高圧ポンプから吐出された高圧燃料が流通する高圧燃料系と、混合気を形成するために前記高圧燃料を燃焼用空気に噴射する燃料噴射弁と、前記高圧燃料系と前記低圧燃料系とを連通させるリリーフ通路を通じて前記高圧燃料を排出するリリーフ弁を有するリリーフ燃料系とを備える内燃機関の燃料供給装置において、
   前記リリーフ弁は、前記低圧燃料の圧力である低圧側燃圧および前記高圧燃料の圧力である高圧側燃圧が直接作用することで前記低圧側燃圧に対する前記高圧側燃圧の差圧に応じて作動する弁体を有し、
   内燃機関の停止による前記高圧ポンプのポンプ作動停止後に、前記燃料噴射弁は前記高圧燃料を噴射する停止後噴射を行うと共に、前記内燃機関は前記停止後噴射により噴射された燃料を燃焼させ、
   前記弁体は、前記停止後噴射により前記差圧が設定差圧未満になったときに前記リリーフ通路を開くことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
2. 前記リリーフ弁は、閉弁時に前記弁体が着座する弁座が設けられた弁ボディを有し、
   前記弁体には、前記閉弁時に前記弁座により閉塞されると共に開弁時に前記高圧燃料が流通する連通路が設けられることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料供給装置。
3. 前記弁体は、前記差圧が前記設定差圧以上のときに前記リリーフ通路を閉じることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の燃料供給装置。

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