JPH0968127A

JPH0968127A - 燃料供給装置

Info

Publication number: JPH0968127A
Application number: JP7221985A
Authority: JP
Inventors: Motoya Ito; 元也伊藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-08-30
Filing date: 1995-08-30
Publication date: 1997-03-11
Anticipated expiration: 2015-08-30
Also published as: JP3594144B2; US5718207A

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジンの運転状況に応じ燃料供給が可能な
燃料供給装置を提供する。【解決手段】流量制御弁１０は、ハウジング１２、可
動部１４、圧縮コイルスプリング１６およびコイル１８
からなり、燃料ポンプと一体または別体に構成される。
コイル１８に通電することにより生ずる電磁吸引力によ
って磁性体材料からなる可動部１４が圧縮コイルスプリ
ング１６の付勢力に抗して燃料下流側に吸引される。す
ると、ハウジング１２の摺動孔１２ｂの内壁１２ｅによ
り閉塞されていた第１連通路１５の開口がハウジング１
２の第２連通路１３に連通する。これにより、第１連通
路１５と第２連通路１３とからなる排出通路１９の連通
が導通し、燃料通路１２ａ、１４ａ内を流通する燃料の
一部が排出通路１９を介して燃料タンク内に排出され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関（以下、
「エンジン」という。）の運転状況に応じてエンジンへ
の燃料供給量を制御可能な燃料ポンプを備えた燃料供給
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンジンの各気筒に取り付け
られたインジェクタ毎に各吸気ポート内に燃料を噴射す
る燃料供給システムとして、例えば各インジェクタに燃
料を分配する燃料レール等に送られる供給燃料のうち、
一部余った燃料（以下、「余剰燃料」という。）を燃料
タンクへ戻すためのリターン管を有しない燃料供給シス
テム（以下、「リターンレス燃料供給システム」とい
う。）が知られている。そして、このリターンレス燃料
供給システムにおいては、エンジンの運転状況に応じて
燃料ポンプの燃料吐出量を制御することにより燃料レー
ルに供給される燃料量が制御されている。

【０００３】このような燃料供給システムの一例とし
て、特開平６−５０２３０号公報に開示される内燃機関
用燃料供給システム及び燃料の気化防止方法がある。こ
の燃料供給システムは、圧力センサで燃料ライン内圧を
測定し、その圧力値に応じた電気信号を燃料ポンプに伝
達することにより燃料ポンプが制御されている。そし
て、燃料ポンプとエンジンとの間に位置する燃料ライン
とマニホルドとの間の継手に常に開口するオリフィスを
設けることにより、燃料ポンプから供給される燃料を燃
料ラインの外へ漏らしている。このような構成をとるこ
とにより、エンジンへの燃料供給が必要でない場合にお
いても燃料ポンプから供給される燃料がこのオリフィス
を介して燃料ラインの外へ漏れ出ることから、燃料ポン
プを低水準で運転し続けることができる。これにより、
燃料需要が低い場合に燃料ポンプの作動レベルを最小限
に保持することで、次の高い燃料需要に応じて燃料ポン
プの能力を迅速に増大させることを可能にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
６−５０２３０号公報に開示される内燃機関用燃料供給
システム及び燃料の気化防止方法によると、燃料ライン
とマニホルドとの間の継手に形成されるオリフィスは常
に開口しているため、常時、燃料ラインの外へ燃料を漏
らすことになる。すると、エンジンの最大出力時におい
てもこのオリフィスから燃料ラインの外に燃料が漏れ出
るため、エンジンへの燃料供給量が不足するという問題
を生ずる。

【０００５】また、エンジンの始動時においてはスター
タモータの起動によるバッテリ電圧の低下により燃料ポ
ンプに供給される電力も低下することになる。すると、
この供給電力の低下に伴う燃料ポンプの圧送能力の低下
からエンジン始動時に必要な燃料圧力を得にくくなる。
これにより、前述したオリフィスによる燃料圧力の低下
を助長することになる。したがって、このオリフィスが
エンジン始動時の迅速な燃圧上昇を妨げるという問題を
生ずる。

【０００６】本発明の目的は、エンジンの運転状況に応
じ燃料供給が可能な燃料供給装置を提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

（解決手段）前記の課題を解決するための本発明による
請求項１記載の燃料供給装置は、汲上げた燃料を内燃機
関に供給する燃料ポンプと、前記内燃機関の運転状況に
応じ前記燃料ポンプの燃料吐出量を制御する燃料ポンプ
制御手段と、前記燃料ポンプの吐出側に設けられ、前記
内燃機関に供給される燃料量を前記燃料ポンプの燃料吐
出量に応じて電気的または機械的に制御する流量制御手
段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】本発明による請求項２記載の燃料供給装置
は、請求項１記載の燃料供給装置において、前記流量制
御手段は、前記燃料ポンプの吐出燃料を前記内燃機関へ
の燃料供給配管外に排出可能な排出通路と、前記排出通
路を導通または遮断可能な弁手段と、を備えることを特
徴とする。

【０００９】本発明による請求項３記載の燃料供給装置
は、請求項２記載の燃料供給装置において、前記弁手段
は、前記内燃機関が停止状態、始動状態または全負荷状
態にあるとき前記排出通路を遮断させ、前記内燃機関が
軽負荷状態または中負荷状態にあるとき前記排出通路を
連通させることを特徴とする。

【００１０】本発明による請求項４記載の燃料供給装置
は、請求項２または３記載の燃料供給装置において、前
記流量制御手段は、前記燃料ポンプの吐出燃料が流通可
能な燃料通路および前記排出通路の一部を構成する第１
連通路を形成する筒体と、前記筒体を摺動可能に収容す
る摺動孔および前記排出通路の残部を構成する第２連通
路を形成するハウジングとを備え、前記筒体または前記
ハウジングのいずれか一方を前記摺動孔の軸方向または
周方向に移動させることにより、前記第１連通路の前記
第２連通路側開口を開放または閉塞することを特徴とす
る。

【００１１】（作用および発明の効果）本発明の請求項
１記載の燃料供給装置によると、流量制御手段によって
燃料ポンプからエンジンに供給される燃料量を燃料ポン
プの燃料吐出量に応じて制御することから、燃料ポンプ
の燃料吐出量を制御する燃料ポンプ制御手段により、エ
ンジンの運転状況に応じた燃料供給を可能にする効果が
ある。

【００１２】また、本発明の請求項２または３記載の燃
料供給装置によると、燃料ポンプの吐出燃料をエンジン
への燃料供給配管外に排出可能な排出通路と、排出通路
を導通または遮断可能な弁手段とを有する流量制御手段
によって、エンジンが停止状態、始動状態または全負荷
状態にあるとき排出通路を遮断させ、エンジンが軽負荷
状態または中負荷状態にあるとき排出通路を連通させ
る。これにより、エンジンの停止または始動状態におい
ては、燃料ポンプからの吐出燃料が排出通路を介してエ
ンジンへの燃料供給配管外に排出されないため、必要な
燃料圧を確保することができ、円滑にエンジンを始動さ
せる効果がある。またエンジンの全負荷状態において
も、燃料ポンプからの吐出燃料が排出通路を介してエン
ジンへの燃料供給配管外に排出されないため、エンジン
の要求燃料流量に応じた燃料を無駄なく供給できる効果
がある。さらにエンジンの軽負荷状態または中負荷状態
においては、燃料ポンプからの吐出燃料が排出通路を介
してエンジンへの燃料供給配管外に排出されるため、例
えば燃料ポンプから供給される燃料供給量が数リットル／ｈ
という極少量になることはなく、エンジンへの燃料供給
配管外に排出される燃料漏れ分をも燃料ポンプが吐出す
る。したがって、燃料ポンプの回転を安定させ、次の高
い燃料需要に応じ燃料ポンプの能力を迅速に増大させる
効果がある。つまり、エンジンの運転状況に応じた燃料
供給を可能にする効果がある。

【００１３】さらに、本発明の請求項４記載の燃料供給
装置によると、流量制御手段は、燃料ポンプの吐出燃料
が流通可能な燃料通路を形成する筒体とこの筒体を摺動
可能に収容する摺動孔を形成するハウジングとを備え、
筒体またはハウジングのいずれか一方を摺動孔の軸方向
または周方向に移動させることにより第１連通路の第２
連通路側開口を開放または閉塞させることから、第１連
通路と第２連通路とからなる排出通路の連通を簡素な構
成により導通または遮断することができる。したがっ
て、流量制御手段を少ない部品点数で簡素に構成できる
効果がある。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。（第１実施例）本発明の燃料供給装置による第１実施例
を図１〜図４に示す。図２に示すように、燃料供給装置
は、燃料タンク１内に配設される燃料ポンプ２と、この
燃料ポンプ２の吐出側で燃料タンク１内に位置する流量
制御手段としての流量制御弁１０と、この流量制御弁１
０の下流側に位置し流量制御弁１０により流量制御され
た燃料を導入する図示しない燃料レールと、この燃料レ
ールに気筒数分、配設されエンジン８の吸気ポートに向
けて燃料を噴射供給する図示しない燃料噴射弁と、エン
ジン８の運転状況、すなわち負荷状態を検知する図示し
ないセンサのセンサ信号により燃料ポンプ２の回転数を
ＰＷＭ制御するとともに流量制御弁１０を制御する燃料
ポンプ制御手段としての電子制御ユニット（以下、「Ｅ
ＣＵ」という。）５とから構成されている。そして、こ
のＥＣＵ５には、エンジンの回転数、吸入空気量、アク
セル開度、燃料温度等の各情報が入力され、これらの情
報により燃料ポンプ２の吐出量が決定される。この吐出
量に従ったＰＷＭ制御がＥＣＵ５により燃料ポンプ２に
なされる。

【００１５】燃料ポンプ２により汲上げられた燃料は、
流量制御弁１０に圧送される。そして、エンジン８の運
転状況に応じてＥＣＵ５により制御される燃料ポンプ２
によってエンジン８に供給される燃料量が制御されてい
る。流量制御弁１０の燃料排出流量制御は、後述する構
成により形成される排出通路１９が弁手段によって導通
または遮断されることによって、この排出通路１９から
燃料タンク１内に排出される余剰燃料量を制御すること
により行われている。つまり、燃料ポンプ２の吐出量か
ら余剰燃料量を差し引いた分の燃料量がエンジン８に供
給される。

【００１６】次に、流量制御弁１０の構成を図１に基づ
いて説明する。流量制御弁１０は、ハウジング１２、可
動部１４、圧縮コイルスプリング１６およびコイル１８
からなり、燃料ポンプ２と一体または別体に構成されて
いる。非磁性体材料からなるハウジング１２は、燃料ポ
ンプ２と連通可能な燃料通路１２ａを内部に形成してお
り、この一端側に形成される燃料通路１２ａの燃料下流
側には燃料通路１２ａと連通しかつ燃料通路１２ａより
大径に形成される摺動孔１２ｂが他端に向かって貫通す
るように形成されている。つまり、ハウジング１２は、
一端側から他端側に向かって燃料通路１２ａおよび摺動
孔１２ｂにより構成される連通路により貫通している。
そして、燃料通路１２ａと摺動孔１２ｂとの接続部には
後述する可動部１４の一端側が当接可能なストッパ部１
２ｄが形成されている。摺動孔１２ｂの燃料下流側に位
置する他端側は、先細りのテーパ部１２ｃが形成されて
おり、このテーパ部１２ｃに後述する圧縮コイルスプリ
ング１６の一端側が当接する。摺動孔１２ｂの燃料上流
側にはハウジング１２の内外を連通する第２連通路１３
が形成されている。この第２連通路１３は、後述する可
動部１４に形成される第１連通路１５と連通することに
より排出通路１９を形成する。

【００１７】筒体としての可動部１４は、磁性体材料か
らなり、前述したハウジング１２の摺動孔１２ｂ内を摺
動可能な筒形状に形成されている。つまり、摺動孔１２
ｂの内径より僅かに小径の外径を有する外周壁１４ｂを
有するとともに、内部には燃料ポンプ２から供給される
燃料が流通可能な燃料通路１４ａが形成されている。そ
して、ハウジング１２の摺動孔１２ｂ内に収容されたと
き、摺動孔１２ｂ内を軸方向すなわち、図１で上下方向
に可動部１４が移動可能となる。この可動部１４が燃料
上流側、すなわち図１で下方に移動すると、前述したハ
ウジング１２をストッパ部１２ｄに一端側が当接する。
このとき、可動部１４の内外壁を貫通する第１連通路１
５は、前述したハウジング１２の第２連通路１３より燃
料上流側に位置しており、第１連通路１５の開口はハウ
ジング１２の摺動孔１２ｂの内壁１２ｅにより開口が閉
塞されるように位置する。また可動部１４が燃料下流
側、すなわち図１で上方に移動すると、第１連通路１５
の開口は一旦、ハウジング１２の第２連通路１３と連通
した後、再び摺動孔１２ｂの内壁１２ｅにより閉塞され
る。

【００１８】このように、可動部１４が軸方向移動する
位置によって、第１連通路１５の開口が第２連通路１３
と連通したり、摺動孔１２ｂの内壁１２ｅにより閉塞さ
れたりする。ここで、可動部１４および内壁１２ｅが特
許請求の範囲に記載の「弁手段」に相当する。圧縮コイ
ルスプリング１６は、ハウジング１２内に収容される可
動部１４の燃料下流側端部とハウジング１２の燃料下流
側端部との間に位置しており、一端側がハウジング１２
のテーパ部１２ｃに当接し、下端側が可動部１４の燃料
下流側端部に形成されるスプリング座部１４ｃに当接し
ている。これにより、圧縮コイルスプリング１６の付勢
力によって可動部１４を燃料上流側に付勢している。つ
まり、図１に示す可動部１４は、圧縮コイルスプリング
１６により燃料上流側に付勢された状態を維持してい
る。

【００１９】コイル１８は、ハウジング１２の燃料下流
側端部に位置する外周壁に巻回されており、このコイル
１８に通電することにより生ずる電磁吸引力によって前
述した磁性体材料からなる可動部１４が圧縮コイルスプ
リング１６の付勢力に抗して燃料下流側に吸引される。
この可動部１４の移動量は、コイル１８に印加される電
圧の大きさによって制御可能に設定されている。

【００２０】可動部１４が燃料下流側に吸引されると、
ハウジング１２の摺動孔１２ｂの内壁１２ｅにより閉塞
されていた第１連通路１５の開口をハウジング１２の第
２連通路１３に連通させることができる。これにより、
第１連通路１５と第２連通路１３とからなる排出通路１
９の連通を導通させることとなる。この状態は、図３
(b) に示される状態である。この図３(b) に示す状態に
おいては、燃料通路１２ａ、１４ａ内を流通する燃料
は、その一部が第１連通路１５と第２連通路１３とから
なる排出通路１９を介して燃料タンク１内に排出され
る。これは、流量制御弁１０が燃料タンク１内に位置し
ていることから、流量制御弁１０内の燃料通路１２ａ、
１４ａより外部に排出される燃料が燃料タンク１内に流
れるためである。

【００２１】一般に電磁コイルに印加する電圧を増加さ
せると、電磁吸引力が増大することから、コイル１８に
印加される印加電圧の増加に伴いコイル１８により生ず
る電磁吸引力が増加する。すると、図３(c) に示すよう
に、可動部１４が燃料下流側に向かってさらに移動する
ため、可動部１４の第１連通路１５の開口が再び摺動孔
１２ｂの内壁１２ｅによって閉塞される。そのため、第
１連通路１５と第２連通路１３とからなる排出通路１９
の連通は遮断されることとなる。

【００２２】次に、図３および図４に基づいて流量制御
弁１０の作動を説明する。エンジンの運転状態が停止中または始動運転のとき、
燃料ポンプ２に供給される電圧は０Ｖまたは最も低い電
圧に設定されている。そのため、流量制御弁１０のコイ
ル１８に印加される電圧も０Ｖまたは最も低い電圧であ
る。この状態では、コイル１８には電磁吸引力が生じな
いか、生じても極めて小さな電磁吸引力であるため、可
動部１４は圧縮コイルスプリング１６によって燃料上流
側に付勢された状態を維持する。このとき、図３(a) に
示すように、可動部１４の第１連通路１５とハウジング
１２の第２連通路１３とが非連通状態になる。これによ
り、排出通路１９の連通が遮断されるため、エンジン８
の始動に伴う燃料ポンプの作動により燃料通路１２ａに
燃料が流入しても、排出通路１９を介して燃料タンク１
側に流入燃料が流れ出ることがなく、燃料通路１４ａを
介してエンジン８側に供給される。したがって、エンジ
ン８の始動時に必要な燃料圧を確保することができ、円
滑なエンジン８の始動ができる。

【００２３】エンジンの運転状態が要求燃料量が比較
的少ないアイドリングまたは通常運転のとき（軽負荷状
態、中負荷状態）、燃料ポンプ２に印加される電圧は比
較的低い電圧に設定される。すると、コイル１８に印加
される電圧も同様に比較的低い電圧に設定されるため、
コイル１８には比較的小さな電磁吸引力が生ずる。この
電磁吸引力によって、燃料下流側に可動部１４が所定距
離だけ吸引される。このとき、図３(b) に示すように、
可動部１４の第１通路１５とハウジング１２の第２通路
１３とが互いに連通し排出通路１９の連通が導通状態に
なる。これにより、燃料通路１２ａおよび燃料通路１４
ａ内に流入した燃料が排出通路１９を介して流量制御弁
１０より漏れ出て燃料タンク１内に排出される。つま
り、燃料ポンプ２の吐出燃料量の一部が燃料タンク１に
戻され、残部がエンジン８に供給される。したがって、
エンジン８の要求燃料流量が数リットル／ｈという極少量の
ときにも、燃料ポンプ２から供給される燃料供給量はこ
の数リットル／ｈという極少量になることはなく、燃料タン
ク１に戻される燃料漏れ分をも吐出するため、燃料ポン
プ２の回転を安定させることができる。

【００２４】エンジンの運転状態が最大出力運転のと
き（全負荷状態）、燃料ポンプ２に印加される電圧が高
く設定される。すると、コイル１８に印加される電圧も
高く設定されるため、コイル１８には大きな電磁吸引力
が生ずる。この電磁吸引力によって、図３(c) に示すよ
うに、可動部１４が燃料下流側にさらに吸引され、可動
部１４がコイル１８に最も接近する。すると、可動部１
４の第１連通路１５とハウジング１２の第２連通路１３
との連通が再び摺動孔１２ｂの内壁１２ｅによって遮断
されることとなり、排出通路１９の連通が遮断される。
これにより、燃料通路１２ａおよび燃料通路１４ａ内の
燃料が排出通路１９を介して燃料タンク１側に漏れ出る
ことがないため、燃料ポンプ２から供給される燃料をす
べてエンジン８側に供給することができる。したがっ
て、エンジン８の要求燃料流量に応じた燃料を無駄なく
供給することができる。

【００２５】以上説明した〜のエンジン８の各運転
状態によってエンジン８の燃料供給量が変動する特性が
図４に示されている。図４に示す実線による特性は、本
実施例による流量制御弁１０を有する燃料供給システム
の燃料供給量を示したものであり、点線による特性は、
燃料ポンプの下流側に常に連通するオリフィス等を有す
る燃料供給システムにより供給される燃料供給量を示し
たものである。

【００２６】エンジンの停止および始動時においては、
実線で示す特性の方が点線で示す特性よりも燃料供給量
が増加しているのが判る。これは、点線で示す特性は常
に開口するオリフィスから供給燃料が漏れ出ることから
燃料供給量が減少するため燃料制御弁１０を有する燃料
供給システムよりも燃料供給量が減少するためである。

【００２７】エンジンの軽負荷状態および中負荷状態に
おいては、どちらの燃料供給システムにおいても供給燃
料の一部を燃料タンク側に戻すため同様の特性を示して
いる。エンジンの全負荷状態においては、前述した停止
および始動状態における場合と同様、供給燃料の一部が
常に開口するオリフィスから漏れ出る点線による特性の
方が流量制御弁１０を有する燃料供給システムの特性よ
りも燃料供給量が減少している。これは前述した理由と
同様、供給燃料の一部が常に開口するオリフィスから燃
料タンクに漏れ出るためである。

【００２８】上述した第１実施例によると、エンジン８
の負荷状態が停止または全負荷状態にあるとき、可動部
１４の移動位置によって第１連通路１５と第２連通路１
３とからなる排出通路１９の連通を遮断するため、燃料
通路１２ａ、１４ａを流通する燃料が排出通路１９を介
して流量制御弁１０外に排出されず、またエンジン８の
負荷状態が軽負荷または中負荷状態にあるとき、可動部
１４の移動位置によって排出通路１９の連通が導通する
ため、燃料通路１２ａ、１４ａを流通する燃料が排出通
路１９を介して流量制御弁１０外に排出される。

【００２９】これにより、エンジン８の始動時において
は、燃料ポンプ２からの吐出燃料が排出通路１９を介し
て流量制御弁１０外に排出されない、つまり燃料タンク
１に戻らないため、必要な燃料圧を確保することがで
き、円滑にエンジン８を始動させる効果がある。またエ
ンジン８の全負荷状態においても、燃料ポンプ２からの
吐出燃料が燃料タンク１に戻らないため、エンジン８の
要求燃料流量に応じた燃料を無駄なく供給できる効果が
ある。さらにエンジン８の軽負荷または中負荷状態にお
いては、燃料ポンプ２からの吐出燃料が燃料タンク１に
排出通路１９を介して流量制御弁１０外に排出される、
つまり燃料タンク１に戻されるため、燃料ポンプ２から
供給される燃料供給量が数リットル／ｈという極少量になる
ことはなく、燃料タンク１に戻される燃料漏れ分をも燃
料ポンプ２が吐出する。したがって、燃料ポンプ２の回
転を安定させ、次の高い燃料需要に応じ燃料ポンプ２の
能力を迅速に増大させる効果がある。

【００３０】（第２実施例）本発明の第２実施例による
燃料供給装置の流量制御弁を図５〜図７に示す。図５〜
図７に示す第２実施例は、ハウジング２２の摺動孔２２
ａ内を移動する可動部２４が摺動孔２２ａの軸方向では
なく周方向に摺動する点が第１実施例と異なる。

【００３１】図５および図６に示すように、流量制御弁
２０は、ハウジング２２、可動部２４、磁性部材２６、
コイル２８および図示しないリターンスプリングから構
成されている。そして、この流量制御弁２０も第１実施
例で説明した流量制御弁１０と同様、燃料ポンプと一体
または別体に構成される。ハウジング２２は、非磁性体
材料からなり筒状に形成されている。ハウジング２２内
には、後述する可動部２４が摺動可能な摺動孔２２ａが
形成されており、またハウジング２２の周壁には、軸方
向ほぼ中央から燃料下流側に延びるスリット状の第２連
通路２３が複数箇所形成されている。この第２連通路２
３は、後述する可動部２４の第１連通路２５と連通可能
に位置しており、ハウジング２２を成形するときスリッ
ト状の第２連通路２３を同時成形することができる。

【００３２】可動部２４は、非磁性体材料からなり、ハ
ウジング２２の摺動孔２２ａの内径より僅かに小径の外
径を有する筒状に形成されている。そのため、可動部２
４は、摺動孔２２ａ内を周方向に摺動可能にハウジング
２２内に収容される。可動部２４内には、燃料ポンプか
ら圧送される供給燃料が流通可能な燃料通路２４ａが形
成されており、また可動部２４の周壁には、ハウジング
２２と同様、軸方向ほぼ中央から燃料下流側に延びるス
リット状の第１連通路２５が第２連通路２３と同数箇所
形成されている。この第１連通路２５は、第２連通路２
３と同様、可動部２４を成形するとき第２連通路２３を
同時成形することができる。さらに可動部２４内には磁
性体材料からなる磁性部材２６が埋設されており、この
磁性部材２６が後述するコイル２８により生ずる電磁吸
引力によって吸引される。

【００３３】コイル２８は、ハウジング２２の燃料下流
側端部に位置する外周壁に巻回されており、このコイル
２８に通電することにより生ずる電磁吸引力によって前
述した磁性体材料からなる磁性部材２６がコイル２８方
向に吸引される。すると、ハウジング２２の摺動孔２２
ａ内を周方向に摺動可能な可動部２４が所定方向に回転
する。この可動部２４の回転量は、コイル２８に印加さ
れる電圧の大きさによって制御可能に設定されている。

【００３４】コイル２８への通電が遮断されたり、印加
電圧が小さく設定されると、可動部２４は所定回転方向
と反対に回転する。これは、可動部２４を反所定方向に
回転するように付勢する図示しないリターンスプリング
の付勢力によるものである。この反所定方向に付勢する
リターンスプリングの付勢力により、コイル２８の非通
電時、可動部２４が所定位置に位置している。このとき
の状態は、図７(a) に示されている。

【００３５】次に、図７に基づいて流量制御弁２０の作
動を説明する。ここで、図７(a) 〜(c) は、それぞれ上
方に位置する図が流量制御弁２０の平面図で図５に相当
し、下方に位置する図が縦断面図で図６に相当する。し
たがって、エンジンの各負荷状態による流量制御弁２０
の平面図と縦断面図とにより、図７(a) 〜(c) が構成さ
れている。

【００３６】エンジンの運転状態が停止中または始動
運転のとき、燃料ポンプに供給される電圧は０Ｖまたは
最も低い電圧に設定されているため、流量制御弁２０の
コイル２８に印加される電圧も０Ｖまたは最も低い電圧
である。すると、コイル２８には電磁吸引力が生じない
か、生じても極めて小さな電磁吸引力であるため、可動
部２４はリターンスプリングによって所定位置に付勢さ
れた状態を維持する。このとき、図７(a) に示すよう
に、可動部２４の第１連通路２５とハウジング２２の第
２連通路２３とからなる排出通路１９の連通が遮断状態
になる。そのため、エンジンの始動に伴う燃料ポンプの
作動により燃料通路２４ａに燃料が流入しても、排出通
路２９を介して燃料タンク側に流入燃料が流れ出ること
がなく、燃料通路２４ａを介してエンジン側に供給され
る。したがって、第１実施例の流量制御弁１０と同様、
エンジンの始動時に必要な燃料圧を確保することがで
き、円滑なエンジンの始動ができる。

【００３７】エンジンの運転状態が要求燃料量が比較
的少ないアイドリングまたは通常運転のとき（軽負荷状
態、中負荷状態）、燃料ポンプに印加される電圧は比較
的低い電圧に設定されるため、コイル２８に印加される
電圧も同様に比較的低い電圧に設定されコイル２８には
比較的小さな電磁吸引力が生ずる。この電磁吸引力によ
って、所定回転方向に可動部２４が所定角度だけ回転移
動する。このとき、図７(b) に示すように、可動部２４
の第１通路２５とハウジング２２の第２通路２３とが互
いに連通し排出通路２９の連通を導通させる。これによ
り、燃料通路２４ａ内に流入した燃料が排出通路２９を
介して流量制御弁２０より漏れ出て燃料タンク内に排出
されることになる。したがって、第１実施例の流量制御
弁１０と同様、燃料ポンプの回転を安定させることがで
きる。

【００３８】エンジンの運転状態が最大出力運転のと
き（全負荷状態）、燃料ポンプに印加される電圧が高く
設定されると、コイル２８に印加される電圧も高く設定
されるため、コイル２８には大きな電磁吸引力が生ず
る。この電磁吸引力によって、図７(c) に示すように、
可動部２４が所定回転方向に可動部２４がさらに回転移
動し磁性部材２６がコイル２８に最も接近する。する
と、可動部２４の第１連通路２５とハウジング２２の第
２連通路２３との連通が再び摺動孔２２ａの内壁２２ｂ
によって遮断されることとなり、排出通路２９の連通が
遮断される。このように可動部２４が周方向に移動する
ことによって、第１連通路２５の開口が第２連通路２３
と連通したり、摺動孔２２ａの内壁２２ｂにより閉塞さ
れたりする。ここで、可動部２４および内壁２２ｂが特
許請求の範囲に記載の「弁手段」に相当する。

【００３９】これにより、燃料通路２４ａ内の燃料が排
出通路２９を介して燃料タンク側に漏れ出ることがない
ため、燃料ポンプから供給される燃料をすべてエンジン
側に供給することができる。したがって、第１実施例の
流量制御弁１０と同様、エンジンの要求燃料流量に応じ
た燃料を無駄なく供給することができる。上述した第２
実施例によると、ハウジング２２に形成される第２連通
路２３および可動部２４に形成される第１連通路２５
は、それぞれスリット形状を有することから、ハウジン
グ２２または可動部２４が成形されるとき、第２連通路
２３または第１連通路２５を同時形成することができ
る。これにより、第１連通路２５および第２連通路２３
を形成するための別工程を設ける必要がなくなる。した
がって、第１実施例による流量制御弁１０と較べると、
製造工数が削減できることから製品コストを低減する効
果がある。

【００４０】なお、第１実施例および第２実施例では、
コイル１８、２８に印加される電圧は、燃料ポンプ２に
印加される電圧値に従い増減するように設定したが、本
発明では、これに限られることはなく、例えばＥＣＵに
よりエンジン等の種々の情報に基づいて個別に電圧制御
しても良い。（第３実施例）本発明の第３実施例による燃料供給装置
の流量制御弁を図８および図９に示す。

【００４１】図８および図９に示す第３実施例は、ハウ
ジング３２の摺動孔３２ｂ内を移動する可動部３４の形
状を有底の筒状とし、かつこの可動部３４の底部３４ｃ
にオリフィス３７を形成する点が第１実施例と異なる。
図８および図９に示すように、流量制御弁３０は、ハウ
ジング３２、可動部３４および蓋部３６から構成されて
いる。そして、この流量制御弁３０も第１実施例で説明
した流量制御弁１０と同様、燃料ポンプと一体または別
体に構成される。

【００４２】筒状に形成されるハウジング３２内には、
この一端側に形成される燃料通路３２ａの燃料下流側に
は燃料通路３２ａと連通しかつ燃料通路３２ａより大径
に形成される摺動孔３２ｂが他端に向かって貫通するよ
うに形成されている。そして、燃料通路３２ａと摺動孔
３２ｂとの接続部には後述する可動部３４の一端側が当
接可能なストッパ部３２ｃが形成されている。摺動孔３
２ｂの燃料下流側に開口は、この摺動孔３２ｂの内径よ
り小径の穴部を有する蓋部３６が位置している。摺動孔
３２ｂ内に収容される可動部３４の他端側がこの蓋部３
６に当接することで、可動部３４の移動を制限してい
る。摺動孔１２ｂの軸方向ほぼ中央には、ハウジング３
２の内外を連通する第２連通路３３が複数箇所に形成さ
れている。この第２連通路３３は、後述する可動部３４
に形成される第１連通路３５と連通することにより排出
通路３９を形成する。

【００４３】可動部３４は、ハウジング３２の摺動孔３
２ｂの内径より僅かに小径の外径を有する有底の筒状に
形成されている。そのため、可動部３４は、摺動孔３２
ｂ内を軸方向に摺動可能にハウジング３２内に収容され
る。そして、この可動部３４内には、燃料ポンプから圧
送される供給燃料が流通可能な燃料通路３４ａが形成さ
れており、また可動部３４の周壁には、ハウジング３２
と同様、可動部３４の内外を連通する第１連通路３５が
第２連通路２３と同数箇所形成されている。さらに可動
部３４の底部３４ｃには、可動部３４の内外を連通する
オリフィス３７が形成されている。

【００４４】摺動孔３２ｂ内に収容される可動部３４
は、摺動孔３２ｂ内を軸方向すなわち、図８で上下方向
に可動部１４が移動できるため、この可動部３４の軸方
向移動位置により可動部３４の第１連通路３５の開口が
ハウジング３２の第２連通路３３と連通したり、摺動孔
３２ｂの内壁３２ｄにより閉塞されたりする。ここで、
可動部３４および内壁３２ｄが特許請求の範囲に記載の
「弁手段」に相当する。

【００４５】可動部３４の底部３４ｃにオリフィス３７
が位置することにより、燃料通路３４ａ内に流入する燃
料がオリフィス３７を経由してエンジン側に供給され
る。その一方で、燃料通路３４ａ内に流入する燃料の圧
力が底部３４ｃに作用するため、流入燃料圧により燃料
下流側に可動部３４を移動させることができる。そし
て、オリフィス３７による燃料圧力損失は、燃料ポンプ
の燃料吐出量の二乗に比例することから、可動部３４の
移動量を燃料ポンプの燃料吐出量によって制御すること
ができる。したがって、図示しないＥＣＵ等により燃料
ポンプの吐出量を制御することによって、第１実施例の
流量制御弁１０のような電磁吸引力を生じさせるコイル
を設けることなくして、機械的構成により可動部３４を
燃料下流側に自在に移動させることができる。

【００４６】ここで、燃料ポンプの燃料吐出量が少ない
ときには、燃料上流側に可動部３４が位置させることが
必要になる。そのため、所定の付勢力によって燃料上流
側に可動部３４を付勢する必要があり、例えば燃料上流
側を重力方向に位置させるように流量制御弁３０を取付
けることにより、可動部３４を燃料上流側に付勢させる
ことができる。また流量制御弁３０に取付位置等により
燃料上流側を重力方向に位置させることができない場
合、可動部３４と蓋部３６との間に圧縮コイルスプリン
グを収容することにより、可動部３４を燃料上流側に付
勢しても良い。

【００４７】次に、図９に基づいて流量制御弁３０の作
動を説明する。エンジンの運転状態が停止中または始動運転のとき、
燃料ポンプの供給される電圧は０Ｖまたは最も低い電圧
に設定されている。そのため、燃料ポンプから吐出する
燃料量は０または極少量であるため、可動部３４は燃料
下流側に移動せず可動部３４は重力または圧縮コイルス
プリング等により燃料上流側に付勢された状態を維持す
る。このとき、図９(a) に示すように、可動部３４の第
１連通路３５とハウジング３２の第２連通路３３とから
なる排出通路３９の連通が遮断される。そのため、エン
ジンの始動に伴う燃料ポンプの作動により燃料通路３４
ａに燃料が流入しても、排出通路３９を介して燃料タン
ク側に流入燃料が流れ出ることがなく、燃料通路３４ａ
を介してエンジン側に供給される。したがって、第１実
施例の流量制御弁１０と同様、エンジンの始動時に必要
な燃料圧を確保することができ、円滑なエンジンの始動
ができる。

【００４８】エンジンの運転状態が要求燃料量が比較
的少ないアイドリングまたは通常運転のとき（軽負荷状
態、中負荷状態）、燃料ポンプに印加される電圧は比較
的低い電圧に設定されるため、燃料ポンプから流量制御
弁３０に供給される燃料量は所定量の範囲内となる。こ
の所定の燃料吐出量の二乗に比例する圧力損失による付
勢力によって、燃料上流側に可動部３４が所定距離だけ
移動する。このとき、図９(b) に示すように、可動部３
４の第１通路３５とハウジング３２の第２通路３３とが
互いに連通し排出通路３９の連通を導通させる。これに
より、燃料通路３４ａ内に流入した燃料が排出通路３９
を介して流量制御弁３０より漏れ出て燃料タンク内に排
出されることになる。したがって、第１実施例の流量制
御弁１０と同様、燃料ポンプの回転を安定させることが
できる。

【００４９】エンジンの運転状態が最大出力運転のと
き（全負荷状態）、燃料ポンプに印加される電圧が高く
設定される。すると、燃料ポンプから流量制御弁３０に
供給される燃料量は前述した所定量の範囲を越えた量と
なる。この増加した燃料吐出量の二乗に比例する圧損に
よる付勢力によって、図９(c) に示すように、可動部３
４が蓋部３６に当接するまで移動する。すると、可動部
３４の第１連通路３５とハウジング３２の第２連通路３
３との連通が再び摺動孔３２ｂの内壁３２ｄによって遮
断されることとなり、排出通路３９の連通が遮断され
る。これにより、燃料通路３４ａ内の燃料が排出通路３
９を介して燃料タンク側に漏れ出ることがないため、燃
料ポンプから供給される燃料をすべてエンジン側に供給
することができる。したがって、第１実施例の流量制御
弁１０と同様、エンジンの要求燃料流量に応じた燃料を
無駄なく供給することができる。

【００５０】上述した第３実施例によると、ハウジング
３２内を摺動する可動部３４を流入燃料圧により燃料下
流側に移動させることから、ＥＣＵ等により燃料ポンプ
の吐出量を制御することによって、機械的構成により可
動部３４を燃料下流側に自在に移動させることができ
る。これにより、例えば第１実施例による流量制御弁１
０のような電磁吸引力を生じさせるコイルを設けること
なくして、可動部３４を燃料下流側に移動させることが
できるため、部品点数が削減でき製品コストを低減する
効果がある。

【００５１】また、燃料上流側を重力方向に位置させる
ように流量制御弁３０を取付けることにより、重力によ
り燃料上流側に可動部３４を付勢することができる。こ
れにより、例えば第１実施例による流量制御弁１０のよ
うな燃料上流側に可動部を付勢する圧縮コイルスプリン
グを設ける必要がなく、部品点数をさらに削減し製品コ
ストをより低減する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による燃料供給装置の流量
制御弁の縦断面図である。

【図２】本発明の第１実施例による燃料供給装置の構成
を示すブロック図である。

【図３】第１実施例の流量制御弁の作動を示す説明図で
ある。

【図４】エンジンの負荷状態に対する燃料供給量を示す
特性図である。

【図５】本発明の第２実施例による燃料供給装置の流量
制御弁の模式的平面図である。

【図６】図５に示すVI−VI線断面図である。

【図７】第２実施例の流量制御弁の作動を示す説明図で
ある。

【図８】本発明の第３実施例による燃料供給装置の流量
制御弁の縦断面図である。

【図９】第３実施例の流量制御弁の作動を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１燃料タンク２燃料ポンプ５ＥＣＵ（燃料ポンプ制御手段）８エンジン１０、２０、３０流量制御弁（流量制御手
段）１２、２２、３２ハウジング１２ｂ、２２ａ、３２ｂ摺動孔１２ｅ、２２ｂ、３２ｄ内壁（弁手段）１３、２３、３３第２連通路１４、２４、３４可動部（弁手段、筒
体）１５、２５、３５第１連通路１６圧縮コイルスプリング１９、２９、３９排出通路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】汲上げた燃料を内燃機関に供給する燃料
ポンプと、前記内燃機関の運転状況に応じ前記燃料ポンプの燃料吐
出量を制御する燃料ポンプ制御手段と、前記燃料ポンプの吐出側に設けられ、前記内燃機関に供
給される燃料量を前記燃料ポンプの燃料吐出量に応じて
電気的または機械的に制御する流量制御手段とを備えた
ことを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】前記流量制御手段は、前記燃料ポンプの吐出燃料を前記内燃機関への燃料供給
配管外に排出可能な排出通路と、前記排出通路を導通または遮断可能な弁手段と、を備えることを特徴とする請求項１記載の燃料供給装
置。
【請求項３】前記弁手段は、前記内燃機関が停止状
態、始動状態または全負荷状態にあるとき前記排出通路
を遮断させ、前記内燃機関が軽負荷状態または中負荷状態にあるとき
前記排出通路を連通させることを特徴とする請求項２記
載の燃料供給装置。
【請求項４】前記流量制御手段は、前記燃料ポンプの吐出燃料が流通可能な燃料通路および
前記排出通路の一部を構成する第１連通路を形成する筒
体と、前記筒体を摺動可能に収容する摺動孔および前記排出通
路の残部を構成する第２連通路を形成するハウジングと
を備え、前記筒体または前記ハウジングのいずれか一方を前記摺
動孔の軸方向または周方向に移動させることにより、前
記第１連通路の前記第２連通路側開口を開放または閉塞
することを特徴とする請求項２または３記載の燃料供給
装置。