JPH0777118A

JPH0777118A - 内燃機関用燃料供給装置

Info

Publication number: JPH0777118A
Application number: JP5226099A
Authority: JP
Inventors: Kiyouya Igarashi; 京矢五十嵐; Takeo Kume; 建夫久米; Masato Yoshida; 正人吉田; Nobuaki Murakami; 信明村上; Hideyuki Oda; 英幸織田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1993-09-10
Filing date: 1993-09-10
Publication date: 1995-03-20
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: JP2795137B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、筒内噴射式内燃機関に用いて好適
の内燃機関用燃料供給装置に関し、機関始動時にも所定
の燃料圧力が得られるようにして機関始動後速やか且つ
滑らかに機関の回転速度を上昇できるようにすることを
目的とする。【構成】内燃機関における燃料噴射弁１と燃料タンク
２との間に設けられた燃料通路３と、該燃料通路３の上
流部分に設けられた低圧燃料ポンプ４と、該燃料通路３
における該低圧燃料ポンプ４と該燃料噴射弁１との間に
設けられた高圧燃料ポンプ５とをそなえ、該高圧燃料ポ
ンプ５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１１が設けられるとともに、
該バイパス通路１１に、該燃料通路３の上流側から下流
側へのみ燃料を通過させる逆止弁１２が設けらるように
構成する。

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５，６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５，６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
段としての弁低圧制御弁、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】燃料噴射圧力は常に所定圧まで高い必要は
ないので、例えば特開昭６２−２３７０５７号公報に開
示された内燃機関のように、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、燃料
ポンプの負荷を低減するようにしたものも提案されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な燃料ポンプ４，５には、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５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４には、電
動式のものを採用することが考えられる。

【０００８】しかしながら、エンジン駆動式ポンプの吐
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５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圧
は極めて低い状態になって、燃料圧力が安定しないとい
う課題がある。つまり、低圧燃料ポンプ４に電動式のも
のを採用して、エンジン回転には関係なく常に所定の低
圧レベルまで燃料を加圧できるようにしても、エンジン
始動時には、この低圧燃料ポンプ４と燃料噴射弁１との
間の高圧燃料ポンプ５が寧ろ燃料流の妨げになって、燃
料噴射弁１での燃料流量及び燃料圧力は低圧燃料ポンプ
４の吐出流量及び吐出圧にも達しないことになってしま
う。このため、エンジン始動時に必要な燃料流量及び燃
料圧力を確保できず、エンジンの回転が滑らかに上昇し
にくいだけではなく、ストールすることもある。

【０００９】本発明は、上述の課題に鑑み創案されたも
ので、内燃機関の始動時にも所定の燃料流量及び燃料圧
力が得られるようにして内燃機関の始動後速やか且つ滑
らかに内燃機関の回転速度を上昇できるようにした、内
燃機関用燃料供給装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【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、内燃機関におけ
る燃料噴射弁と燃料タンクとの間に設けられた燃料通路
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をそなえ、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バイパス通路が設けられるととも
に、該バイパス通路に、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が設けられていることを
特徴としている。

【００１１】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記載の構成において、該低圧
燃料ポンプの下流側でかつ高圧燃料ポンプの上流側の燃
料通路部分に、該低圧燃料ポンプから吐出された燃料圧
力を制御する低圧制御手段が設けられるとともに、該高
圧燃料ポンプの下流側の燃料通路部分に、該高圧燃料ポ
ンプから吐出された燃料圧力を制御する高圧制御手段が
設けられていることを特徴としている。

【００１２】

【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、高圧燃料ポンプが十分に作動せず低圧燃
料ポンプで吐出された燃料の妨げとなる領域では、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、高圧燃料ポンプの上流部分まで送られた
後、バイパス通路に流入する。このバイパス通路に設け
られた逆止弁は、燃料通路の上流側から下流側へのみ燃
料を通過させるものであるから、低圧燃料ポンプで加圧
された燃料は妨げられることなく、バイパス通路を通じ
て、高圧燃料ポンプを迂回しながら、燃料噴射弁に送給
され、燃料噴射弁から、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。これにより、高圧燃料ポン
プが十分に作動せず低圧燃料ポンプで吐出された燃料の
妨げとなる領域では、低圧燃料ポンプで加圧された燃料
が、バイパス通路を通じて、高圧燃料ポンプを迂回しな
がら、燃料噴射弁に送給され、燃料噴射弁から、低圧燃
料ポンプの吐出流量及び吐出圧に応じて燃料が噴射され
る。

【００１３】また、高圧燃料ポンプの吐出圧が高くなる
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上流側は
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。

【００１４】また、請求項２記載の本発明の内燃機関用
燃料供給装置では、低圧制御手段により、該低圧燃料ポ
ンプから吐出された燃料圧力が制御され、高圧制御手段
により、該高圧燃料ポンプから吐出された燃料圧力が制
御される。

【００１５】

【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１，２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
特性を示すグラフであり、図３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
あり、図４は本発明の第３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。

【００１６】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１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４と、高圧燃
料ポンプ５とがそなえられている。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。

【００１７】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。

【００１８】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からの吐
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。

【００１９】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（低圧レギュレー
タ）９や低圧制御手段としての高圧制御弁（高圧レギュ
レータ）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。

【００２０】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。

【００２１】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
する高圧制御弁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。

【００２２】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１
１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。

【００２３】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。

【００２４】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い
る。そして、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れに連動して起動して第２バイ
パス通路１３を開放し、これにより、燃料噴射弁１の近
傍に含有したベーパの排出が完了したら停止して、第２
バイパス通路１３を閉鎖するようになっている。

【００２５】ところで、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、
このベーパ排出操作の終了、即ち、電磁切換弁１４の停
止を行なうようになっている。この為には、例えば、電
磁切換弁１４自体に、電磁切換弁１４の起動とともに作
動するタイマを付設してタイマが設定時間経過したら電
磁切換弁１４を停止させるような機構を設けたりしても
よい。また、例えば電磁切換弁１４への供給電力をコン
トローラにより電子制御するように構成した場合、コン
トローラを通じて、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構成してもよい。

【００２６】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
始動後の短い機関（数秒程度以内）で十分なものと推測
できる。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。

【００２７】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、イグ
ニッションキースイッチ１６をスタータオン位置に入れ
て、エンジンを始動させると、エンジン始動（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が作動する。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
出力圧状態になるが、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、十分な吐出圧が発生しない。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。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。

【００３１】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、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り、逆止弁１２が第１バイパス
通路１１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。

【００３２】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。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ている、高い燃料噴射圧
力を得られるようになる。

【００３３】一方、例えば自動車用内燃機関などでは、
エンジンの停止後に、エンジン冷却系の停止によって生
じるエンジンルーム内の温度上昇や、圧力制御弁９，１
０や燃料噴射弁１における燃料リークによって、燃料通
路３内にベーパ（気泡）が発生し、次回のエンジンの起
動時には、燃料通路３内にこのベーパが含有した状態で
燃料供給が開始される。特に、燃料噴射弁１の付近に存
在するベーパは、噴射する燃料圧力の立ち上がりの遅れ
やばらつき、或いは、燃料噴射弁１から空噴射を招く原
因となり、燃料噴射の制御を困難にする。

【００３４】このような燃料噴射弁１の付近に存在する
ベーパは、燃料供給装置の始動により、燃料通路３内を
燃料が流通するようになったときに、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ればよいが、こ
の返送路３Ｂに設けられた高圧制御弁１０は、燃料圧力
が高くないと閉鎖して、燃料の流れを遮断する。したが
って、ベーパの排出も阻害してしまうが、本装置では、
高圧制御弁１０と並列に第２バイパス通路１３が設けら
れ、この第２バイパス通路１３を開閉する電磁切換弁１
４は、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の下流側へ流通する。

【００３５】この燃料流とともに、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。また、このように、第２バイパス通路
１３が開放していても、燃料圧力保持機構としての固定
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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】次に、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３に示すように、第１
実施例のものと、燃料圧力保持機構のみが異なってい
る。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（低圧レギュレータ）
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。

【００３９】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。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、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）の出力圧状態になる。これによ
り、高圧燃料ポンプ５が、十分な吐出圧に達しなくて
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。

【００４０】そして、この時には、第２バイパス通路１
３の電磁切換弁１４が開放し、また、燃料噴射弁１の部
分は低圧制御弁９の設定圧力程度の燃料圧力になるの
で、燃料噴射弁１の下流に設けられた低圧制御弁１７に
は、その設定圧（３気圧よりもやや小さい圧力）を越え
る燃料圧力が加わる。これにより、燃料通路３内の燃料
噴射弁１側の燃料が第２バイパス通路１３を通じてその
外部に排出され、これとともに、燃料中のベーパも排出
される。

【００４１】もちろん、このように、第２バイパス通路
１３が開放していても、燃料圧力保持機構としての低圧
制御弁１７が、燃料噴射弁１の付近の燃料圧力を、低圧
制御弁９で制御される設定圧に近い程度に確実に保持す
るので、ベーパを排出しつつ、燃料噴射弁１からの燃料
噴射圧力が、エンジン始動時に十分な程度に確保され
る。

【００４２】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１１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
めるようになる。

【００４３】また、この過程において、第１実施例と同
様に、電磁切換弁１４は、エンジン始動後所定期間が経
過すると（即ち、ベーパの排出が十分に行なわれると）
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、高圧燃料ポンプ
５の吐出圧の増加は妨げることなく行なわれ、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。

【００４４】このようにして、第１バイパス通路１１を
通じた始動初期の燃料圧力の確保、及び、第２バイパス
通路１３を通じたベーパの排出により、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。次に、第３
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４に示すように、第１，２実施例のものから、
第２バイパス通路１３とこの通路１３に設けられた電磁
切換弁１４及び第２の低圧燃料圧力保持機構１５，１７
を省略したもので、この他の部分は上述の第１，２実施
例のものと同様に構成されている。勿論、第１バイパス
通路１１とこれに設けられた逆止弁１２については第
１，２実施例と同様に構成されている。

【００４５】このような構成により、第３実施例の内燃
機関用燃料供給装置では、第１，２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。

【００４６】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１１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１，２実施例と同様の効果を得る
ことができる。

【００４７】

【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、内燃機関にお
ける燃料噴射弁に燃料タンク内の燃料を供給しうるよう
に設けられた燃料通路と、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、該高圧燃料ポンプの上流側の燃料通路と下流側
の燃料通路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が設けられるという構成により、
高圧燃料ポンプがほとんど作動していなくても、逆止弁
が開いて、低圧燃料ポンプが作動すると、低圧状態に加
圧された燃料がバイパス通路を通じて供給されて、燃料
噴射弁から安定しこ燃料圧力で燃料噴射を行なえ、機関
を安定して燃焼させつつ、機関の回転速度を滑らかに上
昇させることができる。

【００４８】また、高圧燃料ポンプが作動し始めると、
逆止弁がバイパス通路を閉鎖して、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。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記載の構成において、該低圧燃料ポンプの
下流側でかつ高圧燃料ポンプの上流側の燃料通路部分
に、該低圧燃料ポンプから吐出された燃料圧力を制御す
る低圧制御手段が設けられるとともに、該高圧燃料ポン
プの下流側の燃料通路部分に、該高圧燃料ポンプから吐
出された燃料圧力を制御する高圧制御手段が設けられる
という構成により、燃料圧力が安定し、上述の機関の安
定した燃焼をより確実なものとできる。

【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４】本発明の第３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５】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６】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（低圧レギュレー
タ）１０高圧制御手段としての高圧制御弁（高圧レギュレ
ータ）１１第１バイパス通路１２逆止弁１３第２バイパス通路１４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（低圧レギ
ュレータ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村上信明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)発明者織田英幸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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関における燃料噴射弁と燃料タン
クとの間に設けられた燃料通路と、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をそなえ、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バイパス通路が設けられるとと
もに、該バイパス通路に、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が設けられていることを特徴
とする、内燃機関用燃料供給装置。
【請求項２】該低圧燃料ポンプの下流側でかつ高圧燃
料ポンプの上流側の燃料通路部分に、該低圧燃料ポンプ
から吐出された燃料圧力を制御する低圧制御手段が設け
られるとともに、該高圧燃料ポンプの下流側の燃料通路部分に、該高圧燃
料ポンプから吐出された燃料圧力を制御する高圧制御手
段が設けら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。