燃料供給装置
【課題】燃料圧力変更時の応答性を向上することができ、燃料供給圧力の切替時間の算出精度を向上し、さらには燃費を向上できる圧力制御装置および燃料供給装置を提供する。
【解決手段】インジェクタ２２に向けて燃料を吐出する燃料ポンプ４０ｂと、インジェクタ２２と燃料ポンプ４０ｂとを連結するとともに、燃料ポンプ４０ｂからインジェクタ２２に燃料を供給する燃料管４４と、燃料管４４に連結されるとともに、操作圧燃料の圧力切替により燃料の圧力を制御する燃圧制御弁５０と、操作圧燃料の圧力を切り替える燃料切替弁７０と、燃圧制御弁５０と燃料切替弁７０とを連結するとともに、操作圧燃料を流通可能にする連結管１００とを備える燃料供給装置３であって、連結管１００は非膨張体の材質からなる。
【解決手段】インジェクタ２２に向けて燃料を吐出する燃料ポンプ４０ｂと、インジェクタ２２と燃料ポンプ４０ｂとを連結するとともに、燃料ポンプ４０ｂからインジェクタ２２に燃料を供給する燃料管４４と、燃料管４４に連結されるとともに、操作圧燃料の圧力切替により燃料の圧力を制御する燃圧制御弁５０と、操作圧燃料の圧力を切り替える燃料切替弁７０と、燃圧制御弁５０と燃料切替弁７０とを連結するとともに、操作圧燃料を流通可能にする連結管１００とを備える燃料供給装置３であって、連結管１００は非膨張体の材質からなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力制御装置を備えた燃料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載された内燃機関の燃料供給装置は、燃料タンク内に貯留された燃料を燃料ポンプによって燃料消費部に供給するときに、燃料消費部に対する燃料供給圧力を調整するための圧力制御装置を備えている。この圧力制御装置は、燃料タンク内の燃料を汲み上げる燃料ポンプから、燃料消費部を構成するインジェクタへの燃料供給圧力を調圧するようになっている。
【０００３】
このような圧力制御装置は、一般に、ハウジング内をダイヤフラムによって２室に区画し、そのダイヤフラムの一面側で調圧室内の燃料圧に応じたダイヤフラムの中央部の変位を利用して調圧弁体を開弁方向および閉弁方向に変位させる構成になっている。また、このような圧力制御装置は、ダイヤフラムの他面側では圧縮コイルばねによりダイヤフラムの変位を抑制することで、調圧室内の燃料圧が設定圧に達するよう調圧弁体の開弁状態を保持する構成となっている。このような圧力制御装置が、燃料ポンプとともに燃料タンク内に配置されていることが多い。
【０００４】
この種の圧力制御装置としては、例えばハウジング内を２室に区画するダイヤフラムと、このダイヤフラムの一面側に位置し、燃料ポンプからの加圧燃料が導入される流体導入口および余剰燃料が排出される排出口を有する圧力室と、ダイヤフラムの他面側に位置し、背圧流体が導入される背圧室と、ハウジング内に摺動可能に設けられ、ダイヤフラムと背圧室の間に大気圧に開放される開放室を形成するプランジャと、ダイヤフラムの変位に応じて排出口を開閉するようダイヤフラムに装着された弁部材と、ダイヤフラムとプランジャの間に介在されて弁部材を開弁方向に付勢するスプリングと、プランジャの可動範囲を規定するストッパ手段とを備えたプレッシャレギュレータ、すなわち燃圧制御弁を利用したものが知られている。
【０００５】
そして、この燃圧制御弁を備えた圧力制御装置では、背圧流体の供給の有無によってスプリングの設定荷重を２段階に切り替えることで、設定値を低圧値と高圧値に切り替えるようになっている（例えば、特許文献１参照）。ここで、燃圧制御弁および燃料ポンプは燃料タンク内に配置されていることから、燃料タンクの熱膨張や熱収縮による寸法の変化に伴って、燃圧制御弁と燃料ポンプとの相対位置が変化することがある。このため、燃圧制御弁と燃料ポンプとの相対位置の変化を吸収するために、燃圧制御弁と燃料ポンプとを連結する燃料供給管は、可撓性を有する例えばゴム管などから構成されている。
【０００６】
また、特許文献１に開示された燃料供給装置では、エンジンの振動によって、エンジンと燃料タンクとの相対位置が変化することがある。このため、エンジンと燃料タンクとの相対位置の変化を吸収するために、エンジンと燃料タンクとを連結する燃料供給管の一部は、可撓性を有する例えばゴム管などから構成されている。
【０００７】
また、従来から、燃料供給通路上に２つの圧力制御装置を備えた燃料供給装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。この燃料供給装置は、燃料ポンプによって燃料タンクから燃料供給通路を介して圧送された燃料の圧力と基準圧力との差圧が所定値以上であるときに、燃料を燃料タンクに戻すリターン通路を開いて、前述した差圧を一定に調整する燃圧制御弁を備えている。そして、この燃料供給装置は、燃圧制御弁により所定圧力に調整された燃料を、間欠的に開駆動制御される燃料噴射弁によって機関に噴射供給する構成となっている。
【０００８】
この特許文献２に開示された燃料供給装置は、燃圧制御弁が燃料供給通路の下流側及び上流側にそれぞれ配設されており、上流側の燃圧制御弁のリターン通路を介して燃料タンクに燃料を戻すか否かによって、上流側および下流側のいずれか一方の燃圧制御弁を機能させるようになっている。さらに、特許文献２に開示された燃料供給装置では、いずれか一方の燃圧制御弁を機能させるために、電磁弁からなる燃料切替弁の切り替えが行われるようになっている。
【０００９】
また、特許文献２に開示された燃料供給装置は、２つの燃圧制御弁のいずれか一方を選択的に機能させる燃料切替弁と、２つの燃圧制御弁の切替条件を検出するスタートスイッチと、このスタートスイッチによって切替条件が検出された後の燃料噴射弁の噴射終了時期に同期させて燃料切替弁を制御して燃圧制御弁の切り替えを行わせる切替制御手段とを備えている。このような構成により、切替時に燃料圧に乱れが生じても、燃料圧の乱れによって噴射量の精度が悪化することが回避することができ、噴射精度を向上することができる。
【００１０】
また、従来から、内燃機関が要求する燃料圧力に変更する際の応答性を向上させることができる燃料供給装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。この特許文献３に開示された燃料供給装置は、前述したような圧力制御装置を備えた構成ではなく、インジェクタから供給される燃料の圧力をセンサで検出し、この燃料圧力を目標燃料圧力に一致させるように、燃料ポンプの圧力を制御するようになっている。
【００１１】
特許文献３に開示された燃料供給装置では、燃料ポンプが燃料供給管を通じて内燃機関へ燃料を供給するようになっている。また、この燃料供給装置は、燃料供給管を内燃機関に接続する第１接続管と、燃料供給管を燃料ポンプに接続する第２接続管とを備えている。さらに、この燃料供給装置では、燃料供給管がステンレス管を用いて構成されるとともに、第１接続管および第２接続管が非膨張体で可撓性のあるナイロン管を用いて構成されている。このような構成により、第１接続管および第２接続管と、燃料供給管とのいずれもが膨張しなくなり、燃料ポンプの出力変化に対するインジェクタでの燃料圧の変化の応答に遅れがなくなり、燃料圧の変更の応答性が向上する。また、第１接続管および第２接続管に可撓性のあるナイロン管を用いたので、第１接続管および第２接続管によりエンジンの振動を吸収することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−１４４６８６号公報
【特許文献２】特開平０６−２４９０１３号公報
【特許文献３】特開平１０−３１８０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来の特許文献１に開示された燃料供給装置にあっては、燃圧制御弁と燃料ポンプとを連結する燃料供給管は可撓性を有する例えばゴム管などから構成されている。このため、この燃料供給装置では、燃圧制御弁の背圧流体を供給する圧力を切り替えようとするときに、背圧流体の燃料圧の変化がゴム管の壁部で弾性的に吸収されて緩やかな変化になってしまう。
【００１４】
これにより、図５（ｄ）および図５（ｅ）に二点鎖線で示すように、燃料制御弁により制御される燃料の圧力の切り替えまでもが緩やかになり、燃料圧切替における高い応答性を確保することが困難になるという問題があった。さらに、燃料圧切替における高い応答性を確保することが困難になると、例えば燃料圧を高圧から低圧に変更する場合に、変更時間が長くなり、燃料ポンプの高圧駆動の時間が長くなって燃料ポンプを駆動する負荷が増大し、燃費の向上が困難であるという問題があった。しかも、燃料圧切替における高い応答性を確保することが困難になると、燃料消費部へ供給する燃料の圧力の設定精度が低下し、本来の設定値と異なる圧力の燃料を燃料消費部に供給してしまう可能性があり、これにより燃費の向上を図ることができないという問題があった。このように、特許文献１に開示された燃料供給装置にあっては、燃料圧切替における高い応答性を確保するための構成については考慮されていない。
【００１５】
また、従来の特許文献２に開示された燃料供給装置にあっては、２つの燃圧制御弁を有するとともに、いずれか一方の燃圧制御弁を機能させるために、燃料切替弁の切り替えが行われるようになっているが、燃料圧切替における高い応答性を確保するための構成は考慮されていない。
【００１６】
また、従来の特許文献３に開示された燃料供給装置にあっては、圧力制御装置を備えていないため、燃料圧切替を行う場合は、急な圧力変動を抑制することができないという問題があった。
【００１７】
また、従来の特許文献１および特許文献２に開示された燃料供給装置のように圧力制御装置と燃料切替弁とを備えた構成の場合、仮に、燃料ポンプとインジェクタとを接続する配管を、従来の特許文献３に開示された非膨張体で可撓性のある接続管にすることが考えられる。しかしながら、この場合でも、圧力制御装置と燃料切替弁との間で燃料圧切替の応答性の遅れが生じてしまうので、燃料圧切替の応答性の向上を期待することはできないという問題があった。
【００１８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、従来と比較して燃料圧力変更時の応答性を向上することができるとともに、燃料供給圧力の切替時間の算出精度を向上し、さらには燃費を向上することができる燃料供給装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る燃料供給装置は、上記目的達成のため、（１）燃料消費部に向けて燃料を吐出する燃料ポンプと、前記燃料消費部と前記燃料ポンプとを連結するとともに、前記燃料ポンプから前記燃料消費部に前記燃料を供給する第１の配管と、前記第１の配管に連結されるとともに、操作圧燃料の圧力切替により前記燃料の圧力を制御する燃圧制御弁と、前記操作圧燃料の圧力を切り替える燃料切替弁と、前記燃圧制御弁と前記燃料切替弁とを連結するとともに、前記操作圧燃料を流通可能にする第２の配管とを備える燃料供給装置であって、前記第２の配管は、非膨張体の材質からなるようにしている。
【００２０】
ここで、本明細書中で「非膨張体の材質」とは、第２の配管内を流通する燃料に対して、第２の配管自体の軟らかさに起因する燃料圧変化の応答遅れなどを無視できる程度の高い剛性を有する材質を意味する。
【００２１】
この構成により、燃圧制御弁と燃料切替弁との間で燃料を供給するときの第２の配管の容積の変化を抑制することができる。これにより、燃料切替弁により操作圧燃料の圧力を切り替えるときの変化を、従来のような緩やかな変化ではなく急な線形の変化にして応答性を向上できるとともに、燃圧制御弁により燃料の圧力を制御するときの応答性を向上できる。
【００２２】
また、燃圧制御弁の応答性が向上することにより、燃料圧を高圧から低圧に切り替える時間が短くなる。このため、ポンプ圧を高圧から低圧に迅速に低減することができるので、燃費を向上することができる。
【００２３】
上記（１）に記載の燃料供給装置においては、（２）前記第１の配管は、少なくとも一部に剛性基準部を有するとともに、前記第２の配管の剛性は、前記剛性基準部の剛性よりも高いことが好ましい。この構成により、第２の配管の剛性の高さを確保することができる。
【００２４】
上記（２）に記載の燃料供給装置においては、（３）前記燃料を貯留するとともに、前記燃料ポンプを内蔵する燃料タンクを備え、前記第２の配管および前記剛性基準部は前記燃料タンク内に位置することが好ましい。ここで、従来は燃料タンク内の管は、使用環境が同一であるため同一材料で設計されていた。これに対し、本発明の構成により、第２の配管および剛性基準部は燃料タンク内という同一の使用環境下で使用されるものであっても、第２の配管の剛性は剛性基準部の剛性よりも高くなるようにできる。よって、第２の配管および剛性基準部は燃料タンク内という同一の使用環境下で使用されるものであっても、燃圧制御弁と燃料切替弁との間で燃料を供給するときの第２の配管の容積の変化を抑制することができる。
【００２５】
上記（２）または（３）に記載の燃料供給装置においては、（４）前記剛性基準部はナイロンで構成されるとともに、前記第２の配管は金属で構成されることが好ましい。この構成により、第２の配管の剛性の高さを確保することができる。
【００２６】
上記（１）から（４）に記載の圧力制御装置においては、（５）前記燃圧制御弁の一部の部材と、前記燃料切替弁の一部の部材と、前記第２の配管とは、一体化されたものであることが好ましい。この構成により、燃料供給装置全体として小型化を図ることができる。
【００２７】
上記（１）から（５）に記載の圧力制御装置においては、（６）前記燃圧制御弁は、前記制御対象燃料が導入される燃料導入口、前記制御対象燃料が排出される燃料排出口および前記操作圧燃料が導入される操作圧燃料導入通路を有するハウジングと、前記ハウジング内に前記燃料導入口に連通するとともに前記操作圧燃料導入通路を備える調圧室を形成するとともに、前記調圧室内の燃料圧力に応じ前記燃料導入口と前記燃料排出口とを連通させる隔壁状の調圧部材と、を備え、前記燃圧制御弁は、前記操作圧燃料導入通路に前記操作圧燃料が導入されることにより、前記調圧部材が前記一面側で燃料圧力を受ける受圧領域の面積が変更され、前記受圧領域の面積に応じて前記調圧室内の燃料圧力を調整するものであり、前記燃料切替弁は、閉弁により前記操作圧燃料導入通路に前記操作圧燃料を封入し、開弁により前記操作圧燃料導入通路から前記操作圧燃料を開放させることが好ましい。
【００２８】
この構成により、調圧部材が燃料圧を受ける面積を可変とすることにより燃料圧が２段階に調圧される。したがって、可変燃料圧調整弁の内部を３室にしたり、可変燃料圧調整弁を２つ設けることなく燃料消費部に供給される燃料圧を２段階に制御することができる。このため、燃料供給装置を小型化することができる。
【００２９】
また、燃料切替弁を開閉させることで、操作圧燃料導入通路に操作圧燃料が導入されるか否かを切り替えることが可能となり、調圧部材の受圧領域の面積を容易に変化させることができる。よって、燃圧制御弁による制御対象燃料の圧力を容易に制御することができる。
【００３０】
上記（１）から（６）に記載の圧力制御装置においては、（７）前記燃料消費部は、内燃機関の燃料噴射部であることが好ましい。この構成により、燃料噴射部に供給される制御対象燃料の燃料圧を高圧と低圧に切り替える時間を短くすることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、従来と比較して燃料圧力変更時の応答性を向上することができるとともに、燃料供給圧力の切替時間の算出精度を向上し、さらには燃費を向上することができる燃料供給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る燃料供給装置を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る圧力制御装置の燃料切替弁が閉塞している状態を示す図であり、（ａ）は概略図、（ｂ）はその受圧領域を示す模式図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る圧力制御装置の燃料切替弁が開放している状態を示す図であり、（ａ）は概略図、（ｂ）はその受圧領域を示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る燃料供給装置の動作を示すタイムチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る燃料供給装置の動作を示すタイムチャートであり、（ａ）は電圧、（ｂ）は電流、（ｃ）はバルブの位置、（ｄ）は操作圧燃料の燃料圧、（ｅ）は制御対象燃料の燃料圧を示す。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る圧力制御装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、本発明を車両用の内燃機関に燃料を供給する燃料供給装置に適用したものである。
【００３４】
（第１の実施の形態）
まず、その燃料供給装置を搭載した車両の構成について説明する。
【００３５】
図１に示すように、車両１は、内燃機関２と、燃料供給装置３と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit；電子制御ユニット）４とを備えている。
【００３６】
内燃機関２は、自動車に搭載される多気筒の内燃機関、例えば４サイクルガソリンエンジン（以下、エンジン２という）としている。エンジン２は、複数の気筒２０と、各気筒２０に対応する吸気ポート２１および燃料消費部としてのインジェクタ２２と、デリバリーパイプ２３とを備えている。インジェクタ２２は、例えばその噴孔側の端部２２ａを各気筒２０に対応する吸気ポート２１内に露出して設けられている。また、デリバリーパイプ２３は、各インジェクタ２２に連結されている。これにより、デリバリーパイプ２３は、燃料供給装置３からの燃料を各インジェクタ２２に分配するようになっている。
【００３７】
燃料供給装置３は、エンジン２の複数のインジェクタ２２に燃料を圧送および供給するものであり、燃料タンク３０と、燃料圧送機構３１と、圧力制御装置３２とを備えている。
【００３８】
燃料タンク３０は、エンジン２で消費される燃料、例えばガソリンを貯留する。燃料タンク３０は、内部にサブタンク３０ａと、フランジ３０ｂとを備えている。サブタンク３０ａ内には、燃料圧送機構３１の一部が配設されている。ここで、本明細書中で燃料タンク３０とは、サブタンク３０ａをも含んだ総括的な意味で用い、例えば、燃料タンク３０に貯留された燃料とはサブタンク３０ａに貯留された燃料をも含む意味とする。さらに、燃料タンク３０は、エンジン２で遂次消費される燃料消費量分だけサブタンク３０ａ内に燃料を導入する公知の図示しないジェットポンプを有している。
【００３９】
フランジ３０ｂは、燃料タンク３０の上部に形成された開口部３０ｃに対し図示しないパッキン部材などを介して取り付けられるとともに、開口部３０ｃを閉塞している。また、フランジ３０ｂは、燃料圧送機構３１の一部を燃料タンク３０の内部に吊り下げて支持している。
【００４０】
燃料圧送機構３１は、燃料ポンプユニット４０と、サクションフィルタ４１と、燃料フィルタ４２と、チェック弁４３と、第１の配管としての燃料管４４と、分岐管４５と、燃料ポンプコントローラ（ＦＰＣ）４６とを備えている。
【００４１】
燃料管４４は、燃料ポンプユニット４０とデリバリーパイプ２３とを連結している。燃料管４４は、上流側可撓部４４ａと、剛性基準部としての下流側可撓部４４ｂと、エンジン側可撓部４４ｃと、これら以外の金属パイプ部４４ｄとを備えている。金属パイプ部４４ｄを構成する金属パイプは、例えばヤング率２００［ＧＰａ］程度としている。
【００４２】
上流側可撓部４４ａは、ナイロンで構成された蛇腹からなり、燃料ポンプユニット４０から分岐管４５まで、燃料フィルタ４２およびチェック弁４３を介して連結されている。下流側可撓部４４ｂは、ナイロン構成された蛇腹からなり、分岐管４５からエンジン側可撓部４４ｃまで連結されている。上流側可撓部４４ａおよび下流側可撓部４４ｂを構成するナイロンは、例えばヤング率３［ＧＰａ］程度としている。エンジン側可撓部４４ｃは、ゴムで構成された管からなり、エンジン２の近傍に配置されるとともにデリバリーパイプ２３に連結されている。エンジン側可撓部４４ｃを構成するゴムは、例えばヤング率０．０１［ＧＰａ］程度としている。
【００４３】
これにより、燃料圧送機構３１は、燃料タンク３０に貯留された燃料をエンジン２の複数のインジェクタ２２に圧送および供給するようになっている。分岐管４５は、燃料管４４の上流側可撓部４４ａおよび下流側可撓部４４ｂの間から分岐して、圧力制御装置３２に連結されている。
【００４４】
また、燃料タンク３０内に上流側可撓部４４ａおよび下流側可撓部４４ｂを備えることにより、燃料タンク３０の熱膨張や熱収縮による燃料ポンプユニット４０などの位置の変動を吸収するようになっている。さらに、エンジン２の近傍にエンジン側可撓部４４ｃが設けられているので、エンジン２の振動による燃料管４４への応力発生を吸収するようになっている。
【００４５】
燃料ポンプユニット４０は、例えばポンプ作動用の羽根車を有する燃料ポンプ４０ａと、その燃料ポンプ４０ａを回転駆動する内蔵直流モータであるポンプ駆動モータ４０ｂとを有している。燃料ポンプユニット４０は、そのポンプ駆動モータ４０ｂへの通電を燃料ポンプコントローラ４６を介してＥＣＵ４により制御されることで駆動および停止されるようになっている。
【００４６】
燃料ポンプユニット４０は、ポンプ駆動モータ４０ｂの駆動により、燃料タンク３０内から燃料を汲み上げ加圧して吐出することができるようになっている。また、燃料ポンプユニット４０は、同一の供給電圧に対しそのポンプ駆動モータ４０ｂの回転速度［ｒｐｍ］を負荷トルクに応じて変化させたり、供給電圧の変化に対応してポンプ駆動モータ４０ｂの回転速度を変化させたりすることができる。これにより、燃料ポンプユニット４０は、単位時間当りの吐出量や吐出圧を変化させることができるようになっている。
【００４７】
サクションフィルタ４１は、燃料ポンプユニット４０の吸入口に設けられ、異物の吸入を阻止するようになっている。燃料フィルタ１３は、燃料ポンプユニット４０の吐出口に設けられ、吐出燃料中の異物を除去するようになっている。
【００４８】
チェック弁４３は、燃料フィルタ１３の上流側または下流側に設けられる逆止弁からなる。チェック弁４３は、燃料ポンプユニット４０からインジェクタ２２側への燃料供給方向に開弁する一方、インジェクタ２２側から燃料ポンプユニット４０側への燃料の逆流方向には閉弁し、加圧された供給燃料の逆流を阻止するようになっている。
【００４９】
燃料ポンプコントローラ４６は、燃料タンク３０の上部に設けられている。燃料ポンプコントローラ４６は、ＥＣＵ４からのポンプ制御信号と、ポンプ駆動モータ４０ｂの端子電圧を検出する図示しない電圧検出部の検出信号との偏差に応じて、燃料ポンプユニット４０のポンプ駆動モータ４０ｂに印加する電圧を制御するようになっている。
【００５０】
圧力制御装置３２は、燃圧制御弁５０および燃料切替弁７０と、第２の配管としての連結管１００とを備えている。
【００５１】
連結管１００は、非膨張体の材質からなり、本実施の形態では金属パイプからなる。この金属パイプは、例えばヤング率２００［ＧＰａ］程度としている。ここで、図５（ｄ）および図５（ｅ）に示すように、連結管１００の剛性は、操作圧燃料の燃料圧の切り替えが略線形になる大きさにしている。また、連結管１００の剛性は、下流側可撓部４４ｂの剛性よりも高くなっている。
【００５２】
図２（ａ）に示すように、燃圧制御弁５０は、ハウジング５１と、調圧部材５２と、圧縮コイルばね５３と、外側筒状部材５４と、内側筒状部材５５とを備えている。燃圧制御弁５０は、操作圧燃料の圧力切替により制御対象の燃料の圧力を制御するようになっている。制御対象の燃料は、燃料タンク３０から供給されてインジェクタ２２から噴射される燃料としている。ハウジング５１は、一対の凹状の第１のハウジング部材５６および第２のハウジング部材５７をそれらの外周部でかしめ結合して形成されている。
【００５３】
第１のハウジング部材５６は、燃料が導入される燃料導入口５１ａと、その燃料が排出される燃料排出口５１ｂと、操作圧燃料が導入される操作圧導入孔５１ｃと、操作圧導入孔５１ｃに連通して操作圧燃料が導入される操作圧燃料導入通路６５とを有している。第１のハウジング部材５６の内部の空間は、調圧部材５２に仕切られることにより、調圧室５８を形成する。このため、調圧室５８は、燃料導入口５１ａに連通するとともに、操作圧燃料導入通路６５を備えたものとなる。
【００５４】
第２のハウジング部材５７は、少なくとも１つの大気圧導入穴５７ａを有している。第２のハウジング部材５７の内部の空間は、調圧部材５２に仕切られることにより、背圧室５９を形成する。このため、燃料導入口５１ａと、燃料排出口５１ｂと、操作圧導入孔５１ｃとは、調圧部材５２に対して調圧室５８側に配置されている。調圧部材５２は、調圧室５８内の燃料圧力に応じ燃料導入口５１ａと燃料排出口５１ｂとを連通させる。
【００５５】
調圧部材５２は、隔壁状で、第１のハウジング部材５６および第２のハウジング部材５７に挟持されて支持されるとともに、ハウジング５１の内部を調圧室５８と背圧室５９との２室に区画している。調圧部材５２は、第１のハウジング部材５６との間に流体導入口５１ａに連通する調圧室５８を形成する隔壁部６０と、調圧室５８内の燃料圧に応じた開度で調圧室５８を流体排出口５１ｂに連通させる開弁方向に変位する可動弁体部６１とを一体化して形成されている。
【００５６】
隔壁部６０は、第１のハウジング部材５６側で調圧室５８内の燃料圧を常時受圧するようになっている。隔壁部６０は、例えば燃料に対して劣化し難いゴム層を基布材料層として、これに他のゴム層を積層して一体的に接着してなる可撓性のダイヤフラムで構成されている。可動弁体部６１は、隔壁部６０の中央部に支持された例えば金属製の円板状の弁体プレートで構成されている。
【００５７】
圧縮コイルばね５３は、背圧室５９内に、可動弁体部６１を調圧室５８側、すなわち閉弁方向に付勢するように設けられている。
【００５８】
外側筒状部材５４および内側筒状部材５５は、調圧室５８内に設けられている。外側筒状部材５４および内側筒状部材５５は、径を異にするとともに、可動弁体部６１の移動方向を軸方向として同心に配置されている。内側筒状部材５５の可動弁体部６１側の端部は、第１弁座部６２とされている。外側筒状部材５４の可動弁体部６１側の端部は、第２弁座部６３とされている。
【００５９】
第１弁座部６２は、その内周側に流体排出口５１ｂに連通する排出通路６４を形成している。排出通路６４は、ハウジング５１の流体排出口５１ｂに連通している。第２弁座部６３は、その内周側で第１弁座部６２との間に操作圧燃料導入通路６５を形成している。操作圧燃料導入通路６５は、ハウジング５１の操作圧導入孔５１ｃに連通している。また、操作圧燃料導入通路６５から連結管１００を経て燃料切替弁７０までに流通する燃料を操作圧燃料としている。
【００６０】
第１のハウジング部材５６と、調圧部材５２と、外側筒状部材５４とは、環状の導入側通路６６を形成している。導入側通路６６は、燃料ポンプユニット４０から吐出された燃料を流体導入口５１ａから導入して、隔壁部６０にその燃料圧を受圧させるようになっている。
【００６１】
ハウジング５１の流体導入口５１ａは、燃料圧送機構３１のチェック弁４３より下流側の回路部分である燃料管４４に分岐管４５を介して接続されている。ハウジング５１の操作圧導入孔５１ｃは、燃料切替弁７０に接続されている。
【００６２】
ここで、図２（ａ）に示すように、燃料切替弁７０が閉塞状態の時は、操作圧燃料導入通路６５が閉塞されるので、操作圧燃料導入通路６５の操作圧燃料の圧力は導入側通路６６と同等になる。この場合、図２（ｂ）に示すように、調圧部材５２の受圧領域は、調圧部材５２の導入側通路６６に対向する環状受圧面５２ａおよび操作圧燃料導入通路６５に対向する環状受圧面５２ｂとを合わせた領域となる。
【００６３】
一方、図３（ａ）に示すように、燃料切替弁７０が開放状態の時は、操作圧燃料導入通路６５が燃料タンク３０内に開放されるので、操作圧燃料導入通路６５の操作圧燃料の圧力は大気圧もしくは燃料タンク３０内の燃料と同等になる。この場合、図３（ｂ）に示すように、調圧部材５２の受圧領域は、調圧部材５２の導入側通路６６に対向する環状受圧面５２ａのみになる。
【００６４】
このため、操作圧燃料導入通路６５が閉塞されるか開放されるかによって調圧部材５２の受圧領域の面積が変化する。そして、調圧部材５２の受圧領域の面積が増大すると、圧縮コイルばね５３の付勢力に対抗して調圧部材５２を開弁させる燃料圧が小さくて済むので、環状の導入側通路６６内の燃料の調圧レベルが低下する。逆に、操作圧燃料導入通路６５が燃料タンク３０内に開放され、調圧部材５２の受圧領域の面積が縮小されると、圧縮コイルばね５３の付勢力に対抗して調圧部材５２を開弁させるために大きな燃料圧が必要になる。このため、環状の導入側通路６６内の燃料の調圧レベルが上昇するようになっている。
【００６５】
このように、燃圧制御弁５０は、操作圧燃料導入通路６５に操作圧燃料が導入されることにより、調圧部材５２が一面側で燃料圧力を受ける受圧領域の面積が変更され、受圧領域の面積に応じて調圧室５８内の燃料圧力を調整するものとなっている。
【００６６】
燃圧制御弁５０の高圧側の設定圧は、暖機時や高燃温時などにデリバリーパイプ２３内の燃料温度が高温になっても、燃料ベーパが生じ難い燃料圧（通常、ゲージ圧で３２４［ｋＰａ］以上）の設定値となっている。また、燃圧制御弁５０の低圧側の設定圧は、例えばゲージ圧で２００［ｋＰａ］であり、走行中にデリバリーパイプ２３内の燃料温度が比較的低温になったとき、燃料ベーパが生じ難い燃料圧設定値となっている。
【００６７】
燃料切替弁７０は、ボビン７１と、電磁コイル７２と、バルブ７３と、付勢手段としての圧縮コイルばね７４と、シールド７５と、ステータコア７６とを備え、操作圧燃料の圧力を切り替えるようになっている。
【００６８】
ボビン７１は、合成樹脂から構成され、ボビン部８０と、シリンダ部８１と、燃料流通部としての燃料管部８２とを備えている。ボビン部８０は、外側に電磁コイル７２が巻き付けられているとともに、内側に圧縮コイルばね７４が収容されている。シリンダ部８１はボビン部８０に連続して形成され、シリンダ部８１の内部にはバルブ７３が往復動可能に収容されている。燃料管部８２は、シリンダ部８１の端部に形成されるとともに、燃料が供給される燃料流入管８２ａと、燃料が排出される燃料流出管８２ｂと、シリンダ部８１の内側を向けて開放された燃料流出管８２ｂの開口端部８２ｃとを備えている。燃料流入管８２ａは、連結管１００を介して燃圧制御弁５０の操作圧導入孔５１ｃに連結されている。
【００６９】
バルブ７３は、磁性体からなるとともに、アーマチャ部８３と、弁体としてのシール部８４とを備えている。アーマチャ部８３は略円柱形状で、開口端部８２ｃ側の端面に円柱形状のシール部８４を備えている。
【００７０】
シール部８４の端面は、開口端部８２ｃに当接可能になっている。シール部８４の端面が開口端部８２ｃに当接して押圧されることにより、開口端部８２ｃが閉塞され、燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとの連通が閉塞されるようになっている。
【００７１】
電磁コイル７２は、シール部８４を開弁する方向にアーマチャ部８３を移動する。また、圧縮コイルばね７４は、バルブ７３が燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとの連通を閉塞する方向、すなわちシール部８４を閉弁する方向にアーマチャ部８３を移動するように付勢している。シールド７５は、金属製で、電磁コイル７２の周囲を覆うように設けられている。シールド７５は、電磁コイル７２から外部に漏れる磁束を遮蔽している。
【００７２】
図２（ａ）に示すように、電磁コイル７２に電圧が印加されていない時は、バルブ７３が圧縮コイルばね７４により開口端部８２ｃに押圧されている。これにより、燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとの連通が閉塞されるようになっている。すなわち、この燃料切替弁７０は、ノーマリーオフ型となっている。また、この状態を下死点とする。
【００７３】
一方、図３（ａ）に示すように、電磁コイル７２に電圧が印加されている時は、バルブ７３が電磁コイル７２に吸引されて開口端部８２ｃから離隔している。これにより、燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとが連通するようになっている。バルブ７３が最も吸引された状態を上死点とする。
【００７４】
これにより、燃料切替弁７０は、閉弁により操作圧燃料導入通路６５に操作圧燃料を封入するとともに、開弁により操作圧燃料導入通路６５から操作圧燃料を開放させるようになっている。
【００７５】
図１に示すように、ＥＣＵ４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、固定されたデータの記憶を行うＲＯＭ（Read Only Memory）と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、書き替え可能な不揮発性のメモリからなるバックアップメモリと、Ａ／Ｄ変替器やバッファなどを有する入力インターフェース回路と、駆動回路などを有する出力インターフェース回路とを備えている。ＥＣＵ４には車両のイグニッションスッチのＯＮ／ＯＦＦ信号が取り込まれるとともに、図示しないバッテリからの電源供給がなされるようになっている。
【００７６】
さらに、ＥＣＵ４の入力インターフェース回路には、各種センサ群が接続されており、これらセンサ群からのセンサ情報がＡ／Ｄ変替器などを含む入力インターフェース回路を通してＥＣＵ４に取り込まれるようになっている。ＥＣＵ４の出力インターフェース回路には、インジェクタ２２や燃料ポンプユニット４０、燃料切替弁７０などのアクチュエータ類を制御するためのリレースイッチや、燃料ポンプユニット４０の駆動電流を可変制御するためのスイッチング素子などが接続されている。
【００７７】
ＥＣＵ４は、ＲＯＭ内に格納された制御プログラムを実行することで、公知の電子スロットル制御、燃料噴射量制御、点火時期制御、燃料カット制御、可変バルブタイミング制御などを実行することができる。例えば、ＥＣＵ４は、エアフローメータにより検出される吸入空気量とクランク角センサにより検出されるエンジン回転数とに基づいて燃焼毎に必要な基本噴射量を算出し、さらにエンジン２の運転状態に応じた各種補正や空燃比フィードバック補正などを施した燃料噴射量を算出し、その燃料噴射量に対応する燃料噴射時間だけ対応するインジェクタ２２を開弁駆動する。なお、ここでの燃料噴射時間は、インジェクタ２２に供給される燃料圧の設定値に応じて理論空燃比を保つよう設定される。
【００７８】
また、ＥＣＵ４は、エンジン２の運転に要求される燃料噴射量に応じて燃料ポンプユニット４０の吐出量を最適値にするようその吐出量に対応するポンプ駆動モータ４０ｂの駆動電圧のコマンド値を生成し、燃料ポンプコントローラ４６と共にポンプ駆動モータ４０ｂの駆動電圧をフィードバック制御する機能を有している。
【００７９】
さらに、ＥＣＵ４は、各種センサ群からのセンサ情報およびＲＯＭに予め格納された設定値やマップ情報に基づいて、エンジン２の運転中にその負荷状態を繰返し判定する。そして、例えば、エンジン２の始動の暖機時や高燃温時には、燃料切替弁７０の電磁コイル７２に通電して、燃料ポンプユニット４０からの燃料の燃料圧を高圧側の設定圧に切り替えるようになっている（図４参照）。また、例えば、エンジン２の暖機後や高燃温時でない通常の運転時は、燃料切替弁７０の電磁コイル７２の通電を停止して、燃料ポンプユニット４０からの燃料の燃料圧を低圧側の設定圧に切り替えるようになっている（図４参照）。
【００８０】
ＥＣＵ４のＲＯＭおよびバックアップメモリに格納される設定値には、燃料圧の高圧側の設定値および低圧側の設定値がそれぞれ含まれている。また、ＲＯＭおよびバックアップメモリに格納されるマップ情報には、運転負荷の判定とその判定結果に応じた燃料圧の切替制御のためのマップなどが含まれている。
【００８１】
次に、作用について説明する。
【００８２】
上述のように構成された本実施の形態の燃料供給装置３では、エンジン２の停止中、燃料ポンプユニット４０のポンプ駆動モータ４０ｂおよび燃料切替弁７０の電磁コイル７２への通電はそれぞれ停止されている状態にある。燃料切替弁７０においては、図２（ａ）に示すように、バルブ７３が圧縮コイルばね７４により開口端部８２ｃに押圧され、燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとの連通が閉塞されている。
【００８３】
エンジン２が始動されると、ＥＣＵ４はインジェクタ２２や燃料ポンプユニット４０を作動させる。図１に示すように、燃料ポンプユニット４０から吐出された燃料は、チェック弁４３および燃料フィルタ４２を介してデリバリーパイプ２３に流入される。燃料管４４を流通する燃料は分岐管４５にも流入され、燃圧制御弁５０に入り込む。
【００８４】
また、図４に示すように、エンジン２が始動されると、ＥＣＵ４は燃料ポンプユニット４０からの燃料の燃料圧を高圧側の設定圧に切り替える。このため、図５（ａ）に示すように、ＥＣＵ４は、燃料切替弁７０の電磁コイル７２に対して、電圧の印加を開始する。図７（ｂ）に示すように、電圧の印加により、電流が緩やかに上昇する。
【００８５】
そして、電流値が所定値９０を超えた時点で、電磁コイル７２からバルブ７３に作用する吸引力が圧縮コイルばね７４の抗力を上回り、図５（ｃ）に示すように、バルブ７３が下死点から移動し始める。これにより、バルブ７３が開口端部８２ｃから離隔して、燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとが連通する。さらに、図３（ａ）に示すように、バルブ７３が最も移動することにより上死点に達する。よって、燃料切替弁７０は開放される。
【００８６】
そして、上述した燃料ポンプユニット４０から燃圧制御弁５０に供給された燃料は、図３（ａ）に示すように、燃料導入口５１ａから調圧室５８に入り込む。ここで、燃料切替弁７０が開放状態であるので、操作圧燃料導入通路６５が燃料タンク３０内に開放されている。このため、図３（ｂ）に示すように、調圧部材５２の受圧領域は、調圧部材５２の環状受圧面５２ａのみになる。
【００８７】
これにより、圧縮コイルばね５３の付勢力に対抗して調圧部材５２を開弁させるために大きな燃料圧が必要になり、環状の導入側通路６６内の燃料の調圧レベルが上昇する。分岐管４５および燃料管４４の燃料圧も上昇して、速やかに高圧側の設定圧、例えば４００［ｋＰａ］に達し、燃料通路１５を通し高燃料圧の燃料がデリバリーパイプ２３に供給される。これにより、暖機時にインジェクタ２２からの燃料噴射を高圧で行うことにより、噴霧の微粒化を図ることができ、暖機時の未燃炭化水素の発生を抑えることができる。
【００８８】
図５（ｃ）〜図５（ｅ）に示すように、燃料切替弁７０のバルブ７３が少しでも動き始めると同時に、操作圧燃料の燃料圧が下がり、デリバリーパイプ２３への供給燃料の燃料圧が上昇し始める。
【００８９】
ここで、連結管１００の剛性は、操作圧燃料の燃料圧の切り替えが略線形になる大きさにしている。このため、図５（ｄ）に二点鎖線で示すように、従来の低剛性の連結管ではグラフの直線の立ち下がりが緩くなるのに対し、図５（ｄ）に実線で示すように、本実施の形態の高剛性の連結管１００ではグラフの直線の立ち下がりが急な線形になる。
【００９０】
さらに、デリバリーパイプ２３への供給燃料の燃料圧については、図５（ｅ）に二点鎖線で示すように、従来の低剛性の連結管ではグラフの直線の立ち上がりが緩くなるのに対し、図５（ｅ）に実線で示すように、本実施の形態の高剛性の連結管１００ではグラフの直線の立ち上がりが急な線形になる。これにより、燃料圧切替の応答性を向上することができる。
【００９１】
そして、図５（ａ）に示すように、暖機運転中は、ＥＣＵ４は燃料切替弁７０の電磁コイル７２に対して電圧の印加を維持する。これにより、図５（ｅ）に示すように、高圧の燃料噴射が維持される。
【００９２】
次に、図４に示すように、暖機運転が終了すると、ＥＣＵ４は燃料ポンプユニット４０からの燃料の燃料圧を低圧側の設定圧に切り替える。
【００９３】
そこで、図５（ａ）に示すように、ＥＣＵ４は、燃料切替弁７０の電磁コイル７２に対して、電圧の印加を停止する。図５（ｂ）に示すように、電圧の印加の停止により、電流が緩やかに下降する。
【００９４】
電流値が所定値９１を下回った時点で、電磁コイル７２からバルブ７３に作用する吸引力が圧縮コイルばね７４の付勢力より小さくなり、図５（ｃ）に示すように、バルブ７３が圧縮コイルばね７４の付勢力によって上死点から移動し始める。これにより、バルブ７３が開口端部８２ｃに近づき、さらに、図２（ａ）に示すように、バルブ７３が開口端部８２ｃに当接して押圧することにより下死点に達する。よって、燃料切替弁７０は閉塞される。
【００９５】
そして、上述した燃料ポンプユニット４０から燃圧制御弁５０に供給された燃料は、図２（ａ）に示すように、燃料導入口５１ａから調圧室５８に入り込む。ここで、燃料切替弁７０が閉塞状態になった後は、操作圧燃料導入通路６５が閉塞されている。このため、図２（ｂ）に示すように、調圧部材５２の受圧領域は、調圧部材５２の環状受圧面５２ａおよび環状受圧面５２ｂとなる。
【００９６】
これにより、圧縮コイルばね５３の付勢力に対抗して調圧部材５２を開弁させるために小さい燃料圧で足りることになり、環状の導入側通路６６内の燃料の調圧レベルが低下する。そして、図７（ｃ）〜図７（ｅ）に示すように、燃料切替弁７０のバルブ７３が完全に閉塞すると同時に、操作圧燃料の燃料圧が上がり、デリバリーパイプ２３への供給燃料の燃料圧が下降し始める。よって、分岐管４５および燃料管４４の燃料圧も低下して、速やかに低圧側の設定圧、例えば２００［ｋＰａ］達し、燃料通路１５を通し低燃料圧の燃料がデリバリーパイプ２３に供給される。これにより、ポンプユニット４０を低圧作動させることにより、燃費を向上することができる。
【００９７】
操作圧燃料の燃料圧については、図５（ｄ）に二点鎖線で示すように、従来の低剛性の連結管ではグラフの直線の立ち上がりが緩くなるのに対し、図５（ｄ）に実線で示すように、本実施の形態の高剛性の連結管１００ではグラフの直線の立ち上がりが急な線形になる。デリバリーパイプ２３への供給燃料の燃料圧については、図５（ｅ）に二点鎖線で示すように、従来の低剛性の連結管ではグラフの直線の立ち下がりが緩くなるのに対し、図５（ｅ）に実線で示すように、本実施の形態の高剛性の連結管１００ではグラフの直線の立ち下がりが急な線形になる。これにより、燃料圧切替の応答性を向上することができる。
【００９８】
また、図５（ａ）〜図５（ｅ）に示すように、本実施の形態による電圧の印加の停止から実際に燃料圧が下降し終わるまでの時間Ｔ１は、従来の連結管を備えた燃料供給装置による時間Ｔ２に比べて大幅に短くなる。
【００９９】
また、エンジン２の始動から一定時間が経過した後は、通常の運転状態、例えば部分負荷運転時には、燃費や燃料ポンプユニット４０の信頼性の面から低圧側の設定圧が要求される。一方、高燃温時には、ベーパの発生を抑制するために高圧側の設定圧が要求される。
【０１００】
以上のように、本実施の形態に係る燃料供給装置３によれば、連結管１００の剛性を高めることができるので、燃圧制御弁５０と燃料切替弁７０との間で燃料を供給するときの連結管１００の容積の変化を抑制することができる。これにより、燃料切替弁７０により操作圧燃料の圧力を切り替えるときの変化を、従来のような緩やかな変化ではなく線形の変化にして応答性を向上できるとともに、燃圧制御弁５０により燃料の圧力を制御するときの応答性を向上できる。これにより、インジェクタ２２に供給する燃料制御における指示から実際に圧力が変化するまでのタイムラグの算出精度を向上することができる。
【０１０１】
また、燃圧制御弁５０の応答性が向上することにより、燃料圧を高圧から低圧に切り替える時間も短くなる。このため、ポンプ圧を高圧から低圧に迅速に低減することができるので、燃費を向上することができる。
【０１０２】
また、本実施の形態に係る燃料供給装置３によれば、連結管１００は、燃料タンク３０内に位置する下流側可撓部４４ｂより剛性を高くしている。このため、連結管１００および下流側可撓部４４ｂは燃料タンク３０内という同一の使用環境下で使用されるものであっても、燃圧制御弁５０と燃料切替弁７０との間で燃料を供給するときの連結管１００の容積の変化を、より確実に抑制することができる。
【０１０３】
また、本実施の形態に係る燃料供給装置３によれば、燃料切替弁７０を開閉させることで、燃圧制御弁５０の操作圧燃料導入通路６５に操作圧燃料が導入されるか否かを切り替えることが可能となる。操作圧燃料導入通路６５に操作圧燃料が導入されるか否かにより、調圧部材５２の受圧領域の面積を容易に変化させることができるので、燃圧制御弁５０による燃料の圧力を容易に制御することができる。
【０１０４】
また、本実施の形態に係る燃料供給装置３によれば、燃圧制御弁５０の燃料導入口５１ａと、燃料排出口５１ｂと、操作圧導入孔５１ｃとは、調圧部材５２に対して調圧室５８側に配置されている。このため、背圧室５９に操作圧燃料を導入する必要がなく、燃圧制御弁５０の調圧室５８側のみに燃料および操作圧燃料の配管を設ければよい。このため、コンパクトで簡素な配管が可能な燃圧制御弁５０を提供することができる。また、本実施の形態に係る燃料供給装置３によれば、ハウジング５１内を３室にすることや、燃圧制御弁を２つ設けることなしに、２段階に燃料圧を調整することができる。
【０１０５】
上述した本実施の形態の燃料供給装置３においては、下流側可撓部４４ｂを剛性基準部としている。しかしながら、本発明に係る燃料供給装置においては、これに限られず、例えば、上流側可撓部４４ａを剛性基準部としてもよい。あるいは、本実施の形態の燃料供給装置３においては、剛性基準部を燃料タンク３０内に有しているが、本発明に係る燃料供給装置においては、これに限られず、剛性基準部を燃料タンク３０外に有してもよい。この場合、例えば、エンジン側可撓部４４ｃや金属パイプ部を剛性基準部としてもよい。
【０１０６】
また、本実施の形態の燃料供給装置３においては、剛性基準部である下流側可撓部４４ｂはナイロンで構成されるとともに、連結管１００は金属パイプで構成されている。しかしながら、本発明に係る燃料供給装置においては、これに限られず、例えば、下流側可撓部４４ｂはナイロンで構成されるとともに、連結管１００は下流側可撓部４４ｂより剛性の高い合成樹脂で構成されるようにしてもよい。あるいは、下流側可撓部４４ｂはゴムで構成されるとともに、連結管１００は下流側可撓部４４ｂより剛性の高いナイロンで構成されるようにしてもよい。
【０１０７】
また、本実施の形態の燃料供給装置３においては、下流側可撓部４４ｂと連結管１００との材質が異なるようにしている。しかしながら、本発明に係る燃料供給装置においては、これに限られず、例えば、下流側可撓部４４ｂと連結管１００とのいずれもナイロン製にするとともに、連結管１００の壁厚を下流側可撓部４４ｂの壁厚よりも厚くすることで、連結管１００の剛性を下流側可撓部４４ｂの剛性より高くするようにしてもよい。
【０１０８】
また、本実施の形態の燃料供給装置３においては、燃圧制御弁５０は操作圧導入孔５１ｃを調圧室５８側に配置したものとしている。しかしながら、本発明に係る燃料供給装置においては、これに限られず、燃圧制御弁５０は操作圧導入孔５１ｃを背圧室５９側に配置したものとしてもよい。
【０１０９】
（第２の実施の形態）
本実施の形態は、上述の第１の実施の形態と略同様の全体構成を有している。本実施の形態に係る燃料供給装置においては、特に圧力制御装置１３２の構成が異なっているが、他の構成は同様に構成されている。したがって、同一の構成については、図１〜図３に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【０１１０】
図６に示すように、本実施の形態の圧力制御装置１３２は、燃圧制御弁１５０および燃料切替弁１７０を備えている。
【０１１１】
燃料切替弁１７０のボビン１７１は、合成樹脂で構成され、ボビン部１８０と、シリンダ部１８１と、燃料管部１８２と、燃圧制御弁支持部１８５と、第２の配管としての連結管部２００とを備えている。燃料管部１８２の燃料流入管１８２ａは、シリンダ部１８１の側部に設けられている。燃圧制御弁支持部１８５は、燃圧制御弁１５０のハウジング１５１を保持している。ここで、図６中ではボビン１７１は一体成形品として示しているが、実際には適宜な部材同士を組み合わせて一体的に構成されるものとしている。すなわち、燃圧制御弁１５０の一部の部材と、燃料切替弁１７０の一部の部材と、連結管部２００とが組み合わされて一体化されている。あるいは、燃圧制御弁１５０の一部の部材と、燃料切替弁１７０の一部の部材と、連結管部２００とが一体成形されたものとしてもよい。
【０１１２】
燃圧制御弁１５０の第１のハウジング部材１５６は、燃料が導入される燃料導入口１５１ａと、その燃料が排出される燃料排出口１５１ｂと、操作圧燃料が導入される操作圧導入孔１５１ｃとを有している。燃料導入口１５１ａは、排出通路６４の上流側に連通するように第１のハウジング部材１５６の周側部に形成されるとともに、燃料導入管１６７が取り付けられている。操作圧導入孔１５１ｃは、操作圧燃料導入通路６５の下流側に連通するように第１のハウジング部材１５６の周側部に形成されている。
【０１１３】
連結管部２００は、第１のハウジング部材１５６の操作圧導入孔１５１ｃの形成された部位と燃料流入管１８２ａとを連結している。また、第１のハウジング部材１５６と燃圧制御弁支持部１８５とは密着している。これにより、連結管部２００から操作圧燃料が第１のハウジング部材１５６と燃圧制御弁支持部１８５との隙間に漏れ出ることは防止される。
【０１１４】
本実施の形態に係る燃料供給装置３によれば、連結管部２００は合成樹脂製であり剛性を高めることができるので、燃圧制御弁１５０と燃料切替弁１７０との間で燃料を供給するときの連結管部２００の容積の変化を抑制することができる。
【０１１５】
また、本実施の形態の圧力制御装置１３２によれば、燃圧制御弁１５０と、燃料切替弁１７０と、連結管２００とが一体化されているので、燃料供給装置３全体として小型化を図ることができる。
【０１１６】
以上のように、本発明に係る燃料供給装置は、従来と比較して燃料圧力変更時の応答性を向上することができるとともに、燃料供給圧力の切替時間の算出精度を向上し、さらには燃費を向上することができるという効果を奏するものであり、圧力制御装置を備えた燃料供給装置に有用である。
【符号の説明】
【０１１７】
２ エンジン（内燃機関）
３ 燃料供給装置
２２ インジェクタ（燃料消費部）
３０ 燃料タンク
４０ａ 燃料ポンプ
４４ 燃料管（第１の配管）
４４ｂ 下流側可撓部（剛性基準部）
５０ 燃圧制御弁
５１ ハウジング
５１ａ 燃料導入口
５１ｂ 燃料排出口
５２ 調圧部材
５８ 調圧室
６５ 操作圧燃料導入通路
７０ 燃料切替弁
１００ 連結管（第２の配管）
２００ 連結管部（第２の配管）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力制御装置を備えた燃料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載された内燃機関の燃料供給装置は、燃料タンク内に貯留された燃料を燃料ポンプによって燃料消費部に供給するときに、燃料消費部に対する燃料供給圧力を調整するための圧力制御装置を備えている。この圧力制御装置は、燃料タンク内の燃料を汲み上げる燃料ポンプから、燃料消費部を構成するインジェクタへの燃料供給圧力を調圧するようになっている。
【０００３】
このような圧力制御装置は、一般に、ハウジング内をダイヤフラムによって２室に区画し、そのダイヤフラムの一面側で調圧室内の燃料圧に応じたダイヤフラムの中央部の変位を利用して調圧弁体を開弁方向および閉弁方向に変位させる構成になっている。また、このような圧力制御装置は、ダイヤフラムの他面側では圧縮コイルばねによりダイヤフラムの変位を抑制することで、調圧室内の燃料圧が設定圧に達するよう調圧弁体の開弁状態を保持する構成となっている。このような圧力制御装置が、燃料ポンプとともに燃料タンク内に配置されていることが多い。
【０００４】
この種の圧力制御装置としては、例えばハウジング内を２室に区画するダイヤフラムと、このダイヤフラムの一面側に位置し、燃料ポンプからの加圧燃料が導入される流体導入口および余剰燃料が排出される排出口を有する圧力室と、ダイヤフラムの他面側に位置し、背圧流体が導入される背圧室と、ハウジング内に摺動可能に設けられ、ダイヤフラムと背圧室の間に大気圧に開放される開放室を形成するプランジャと、ダイヤフラムの変位に応じて排出口を開閉するようダイヤフラムに装着された弁部材と、ダイヤフラムとプランジャの間に介在されて弁部材を開弁方向に付勢するスプリングと、プランジャの可動範囲を規定するストッパ手段とを備えたプレッシャレギュレータ、すなわち燃圧制御弁を利用したものが知られている。
【０００５】
そして、この燃圧制御弁を備えた圧力制御装置では、背圧流体の供給の有無によってスプリングの設定荷重を２段階に切り替えることで、設定値を低圧値と高圧値に切り替えるようになっている（例えば、特許文献１参照）。ここで、燃圧制御弁および燃料ポンプは燃料タンク内に配置されていることから、燃料タンクの熱膨張や熱収縮による寸法の変化に伴って、燃圧制御弁と燃料ポンプとの相対位置が変化することがある。このため、燃圧制御弁と燃料ポンプとの相対位置の変化を吸収するために、燃圧制御弁と燃料ポンプとを連結する燃料供給管は、可撓性を有する例えばゴム管などから構成されている。
【０００６】
また、特許文献１に開示された燃料供給装置では、エンジンの振動によって、エンジンと燃料タンクとの相対位置が変化することがある。このため、エンジンと燃料タンクとの相対位置の変化を吸収するために、エンジンと燃料タンクとを連結する燃料供給管の一部は、可撓性を有する例えばゴム管などから構成されている。
【０００７】
また、従来から、燃料供給通路上に２つの圧力制御装置を備えた燃料供給装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。この燃料供給装置は、燃料ポンプによって燃料タンクから燃料供給通路を介して圧送された燃料の圧力と基準圧力との差圧が所定値以上であるときに、燃料を燃料タンクに戻すリターン通路を開いて、前述した差圧を一定に調整する燃圧制御弁を備えている。そして、この燃料供給装置は、燃圧制御弁により所定圧力に調整された燃料を、間欠的に開駆動制御される燃料噴射弁によって機関に噴射供給する構成となっている。
【０００８】
この特許文献２に開示された燃料供給装置は、燃圧制御弁が燃料供給通路の下流側及び上流側にそれぞれ配設されており、上流側の燃圧制御弁のリターン通路を介して燃料タンクに燃料を戻すか否かによって、上流側および下流側のいずれか一方の燃圧制御弁を機能させるようになっている。さらに、特許文献２に開示された燃料供給装置では、いずれか一方の燃圧制御弁を機能させるために、電磁弁からなる燃料切替弁の切り替えが行われるようになっている。
【０００９】
また、特許文献２に開示された燃料供給装置は、２つの燃圧制御弁のいずれか一方を選択的に機能させる燃料切替弁と、２つの燃圧制御弁の切替条件を検出するスタートスイッチと、このスタートスイッチによって切替条件が検出された後の燃料噴射弁の噴射終了時期に同期させて燃料切替弁を制御して燃圧制御弁の切り替えを行わせる切替制御手段とを備えている。このような構成により、切替時に燃料圧に乱れが生じても、燃料圧の乱れによって噴射量の精度が悪化することが回避することができ、噴射精度を向上することができる。
【００１０】
また、従来から、内燃機関が要求する燃料圧力に変更する際の応答性を向上させることができる燃料供給装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。この特許文献３に開示された燃料供給装置は、前述したような圧力制御装置を備えた構成ではなく、インジェクタから供給される燃料の圧力をセンサで検出し、この燃料圧力を目標燃料圧力に一致させるように、燃料ポンプの圧力を制御するようになっている。
【００１１】
特許文献３に開示された燃料供給装置では、燃料ポンプが燃料供給管を通じて内燃機関へ燃料を供給するようになっている。また、この燃料供給装置は、燃料供給管を内燃機関に接続する第１接続管と、燃料供給管を燃料ポンプに接続する第２接続管とを備えている。さらに、この燃料供給装置では、燃料供給管がステンレス管を用いて構成されるとともに、第１接続管および第２接続管が非膨張体で可撓性のあるナイロン管を用いて構成されている。このような構成により、第１接続管および第２接続管と、燃料供給管とのいずれもが膨張しなくなり、燃料ポンプの出力変化に対するインジェクタでの燃料圧の変化の応答に遅れがなくなり、燃料圧の変更の応答性が向上する。また、第１接続管および第２接続管に可撓性のあるナイロン管を用いたので、第１接続管および第２接続管によりエンジンの振動を吸収することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−１４４６８６号公報
【特許文献２】特開平０６−２４９０１３号公報
【特許文献３】特開平１０−３１８０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来の特許文献１に開示された燃料供給装置にあっては、燃圧制御弁と燃料ポンプとを連結する燃料供給管は可撓性を有する例えばゴム管などから構成されている。このため、この燃料供給装置では、燃圧制御弁の背圧流体を供給する圧力を切り替えようとするときに、背圧流体の燃料圧の変化がゴム管の壁部で弾性的に吸収されて緩やかな変化になってしまう。
【００１４】
これにより、図５（ｄ）および図５（ｅ）に二点鎖線で示すように、燃料制御弁により制御される燃料の圧力の切り替えまでもが緩やかになり、燃料圧切替における高い応答性を確保することが困難になるという問題があった。さらに、燃料圧切替における高い応答性を確保することが困難になると、例えば燃料圧を高圧から低圧に変更する場合に、変更時間が長くなり、燃料ポンプの高圧駆動の時間が長くなって燃料ポンプを駆動する負荷が増大し、燃費の向上が困難であるという問題があった。しかも、燃料圧切替における高い応答性を確保することが困難になると、燃料消費部へ供給する燃料の圧力の設定精度が低下し、本来の設定値と異なる圧力の燃料を燃料消費部に供給してしまう可能性があり、これにより燃費の向上を図ることができないという問題があった。このように、特許文献１に開示された燃料供給装置にあっては、燃料圧切替における高い応答性を確保するための構成については考慮されていない。
【００１５】
また、従来の特許文献２に開示された燃料供給装置にあっては、２つの燃圧制御弁を有するとともに、いずれか一方の燃圧制御弁を機能させるために、燃料切替弁の切り替えが行われるようになっているが、燃料圧切替における高い応答性を確保するための構成は考慮されていない。
【００１６】
また、従来の特許文献３に開示された燃料供給装置にあっては、圧力制御装置を備えていないため、燃料圧切替を行う場合は、急な圧力変動を抑制することができないという問題があった。
【００１７】
また、従来の特許文献１および特許文献２に開示された燃料供給装置のように圧力制御装置と燃料切替弁とを備えた構成の場合、仮に、燃料ポンプとインジェクタとを接続する配管を、従来の特許文献３に開示された非膨張体で可撓性のある接続管にすることが考えられる。しかしながら、この場合でも、圧力制御装置と燃料切替弁との間で燃料圧切替の応答性の遅れが生じてしまうので、燃料圧切替の応答性の向上を期待することはできないという問題があった。
【００１８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、従来と比較して燃料圧力変更時の応答性を向上することができるとともに、燃料供給圧力の切替時間の算出精度を向上し、さらには燃費を向上することができる燃料供給装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る燃料供給装置は、上記目的達成のため、（１）燃料消費部に向けて燃料を吐出する燃料ポンプと、前記燃料消費部と前記燃料ポンプとを連結するとともに、前記燃料ポンプから前記燃料消費部に前記燃料を供給する第１の配管と、前記第１の配管に連結されるとともに、操作圧燃料の圧力切替により前記燃料の圧力を制御する燃圧制御弁と、前記操作圧燃料の圧力を切り替える燃料切替弁と、前記燃圧制御弁と前記燃料切替弁とを連結するとともに、前記操作圧燃料を流通可能にする第２の配管とを備える燃料供給装置であって、前記第２の配管は、非膨張体の材質からなるようにしている。
【００２０】
ここで、本明細書中で「非膨張体の材質」とは、第２の配管内を流通する燃料に対して、第２の配管自体の軟らかさに起因する燃料圧変化の応答遅れなどを無視できる程度の高い剛性を有する材質を意味する。
【００２１】
この構成により、燃圧制御弁と燃料切替弁との間で燃料を供給するときの第２の配管の容積の変化を抑制することができる。これにより、燃料切替弁により操作圧燃料の圧力を切り替えるときの変化を、従来のような緩やかな変化ではなく急な線形の変化にして応答性を向上できるとともに、燃圧制御弁により燃料の圧力を制御するときの応答性を向上できる。
【００２２】
また、燃圧制御弁の応答性が向上することにより、燃料圧を高圧から低圧に切り替える時間が短くなる。このため、ポンプ圧を高圧から低圧に迅速に低減することができるので、燃費を向上することができる。
【００２３】
上記（１）に記載の燃料供給装置においては、（２）前記第１の配管は、少なくとも一部に剛性基準部を有するとともに、前記第２の配管の剛性は、前記剛性基準部の剛性よりも高いことが好ましい。この構成により、第２の配管の剛性の高さを確保することができる。
【００２４】
上記（２）に記載の燃料供給装置においては、（３）前記燃料を貯留するとともに、前記燃料ポンプを内蔵する燃料タンクを備え、前記第２の配管および前記剛性基準部は前記燃料タンク内に位置することが好ましい。ここで、従来は燃料タンク内の管は、使用環境が同一であるため同一材料で設計されていた。これに対し、本発明の構成により、第２の配管および剛性基準部は燃料タンク内という同一の使用環境下で使用されるものであっても、第２の配管の剛性は剛性基準部の剛性よりも高くなるようにできる。よって、第２の配管および剛性基準部は燃料タンク内という同一の使用環境下で使用されるものであっても、燃圧制御弁と燃料切替弁との間で燃料を供給するときの第２の配管の容積の変化を抑制することができる。
【００２５】
上記（２）または（３）に記載の燃料供給装置においては、（４）前記剛性基準部はナイロンで構成されるとともに、前記第２の配管は金属で構成されることが好ましい。この構成により、第２の配管の剛性の高さを確保することができる。
【００２６】
上記（１）から（４）に記載の圧力制御装置においては、（５）前記燃圧制御弁の一部の部材と、前記燃料切替弁の一部の部材と、前記第２の配管とは、一体化されたものであることが好ましい。この構成により、燃料供給装置全体として小型化を図ることができる。
【００２７】
上記（１）から（５）に記載の圧力制御装置においては、（６）前記燃圧制御弁は、前記制御対象燃料が導入される燃料導入口、前記制御対象燃料が排出される燃料排出口および前記操作圧燃料が導入される操作圧燃料導入通路を有するハウジングと、前記ハウジング内に前記燃料導入口に連通するとともに前記操作圧燃料導入通路を備える調圧室を形成するとともに、前記調圧室内の燃料圧力に応じ前記燃料導入口と前記燃料排出口とを連通させる隔壁状の調圧部材と、を備え、前記燃圧制御弁は、前記操作圧燃料導入通路に前記操作圧燃料が導入されることにより、前記調圧部材が前記一面側で燃料圧力を受ける受圧領域の面積が変更され、前記受圧領域の面積に応じて前記調圧室内の燃料圧力を調整するものであり、前記燃料切替弁は、閉弁により前記操作圧燃料導入通路に前記操作圧燃料を封入し、開弁により前記操作圧燃料導入通路から前記操作圧燃料を開放させることが好ましい。
【００２８】
この構成により、調圧部材が燃料圧を受ける面積を可変とすることにより燃料圧が２段階に調圧される。したがって、可変燃料圧調整弁の内部を３室にしたり、可変燃料圧調整弁を２つ設けることなく燃料消費部に供給される燃料圧を２段階に制御することができる。このため、燃料供給装置を小型化することができる。
【００２９】
また、燃料切替弁を開閉させることで、操作圧燃料導入通路に操作圧燃料が導入されるか否かを切り替えることが可能となり、調圧部材の受圧領域の面積を容易に変化させることができる。よって、燃圧制御弁による制御対象燃料の圧力を容易に制御することができる。
【００３０】
上記（１）から（６）に記載の圧力制御装置においては、（７）前記燃料消費部は、内燃機関の燃料噴射部であることが好ましい。この構成により、燃料噴射部に供給される制御対象燃料の燃料圧を高圧と低圧に切り替える時間を短くすることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、従来と比較して燃料圧力変更時の応答性を向上することができるとともに、燃料供給圧力の切替時間の算出精度を向上し、さらには燃費を向上することができる燃料供給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る燃料供給装置を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る圧力制御装置の燃料切替弁が閉塞している状態を示す図であり、（ａ）は概略図、（ｂ）はその受圧領域を示す模式図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る圧力制御装置の燃料切替弁が開放している状態を示す図であり、（ａ）は概略図、（ｂ）はその受圧領域を示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る燃料供給装置の動作を示すタイムチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る燃料供給装置の動作を示すタイムチャートであり、（ａ）は電圧、（ｂ）は電流、（ｃ）はバルブの位置、（ｄ）は操作圧燃料の燃料圧、（ｅ）は制御対象燃料の燃料圧を示す。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る圧力制御装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、本発明を車両用の内燃機関に燃料を供給する燃料供給装置に適用したものである。
【００３４】
（第１の実施の形態）
まず、その燃料供給装置を搭載した車両の構成について説明する。
【００３５】
図１に示すように、車両１は、内燃機関２と、燃料供給装置３と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit；電子制御ユニット）４とを備えている。
【００３６】
内燃機関２は、自動車に搭載される多気筒の内燃機関、例えば４サイクルガソリンエンジン（以下、エンジン２という）としている。エンジン２は、複数の気筒２０と、各気筒２０に対応する吸気ポート２１および燃料消費部としてのインジェクタ２２と、デリバリーパイプ２３とを備えている。インジェクタ２２は、例えばその噴孔側の端部２２ａを各気筒２０に対応する吸気ポート２１内に露出して設けられている。また、デリバリーパイプ２３は、各インジェクタ２２に連結されている。これにより、デリバリーパイプ２３は、燃料供給装置３からの燃料を各インジェクタ２２に分配するようになっている。
【００３７】
燃料供給装置３は、エンジン２の複数のインジェクタ２２に燃料を圧送および供給するものであり、燃料タンク３０と、燃料圧送機構３１と、圧力制御装置３２とを備えている。
【００３８】
燃料タンク３０は、エンジン２で消費される燃料、例えばガソリンを貯留する。燃料タンク３０は、内部にサブタンク３０ａと、フランジ３０ｂとを備えている。サブタンク３０ａ内には、燃料圧送機構３１の一部が配設されている。ここで、本明細書中で燃料タンク３０とは、サブタンク３０ａをも含んだ総括的な意味で用い、例えば、燃料タンク３０に貯留された燃料とはサブタンク３０ａに貯留された燃料をも含む意味とする。さらに、燃料タンク３０は、エンジン２で遂次消費される燃料消費量分だけサブタンク３０ａ内に燃料を導入する公知の図示しないジェットポンプを有している。
【００３９】
フランジ３０ｂは、燃料タンク３０の上部に形成された開口部３０ｃに対し図示しないパッキン部材などを介して取り付けられるとともに、開口部３０ｃを閉塞している。また、フランジ３０ｂは、燃料圧送機構３１の一部を燃料タンク３０の内部に吊り下げて支持している。
【００４０】
燃料圧送機構３１は、燃料ポンプユニット４０と、サクションフィルタ４１と、燃料フィルタ４２と、チェック弁４３と、第１の配管としての燃料管４４と、分岐管４５と、燃料ポンプコントローラ（ＦＰＣ）４６とを備えている。
【００４１】
燃料管４４は、燃料ポンプユニット４０とデリバリーパイプ２３とを連結している。燃料管４４は、上流側可撓部４４ａと、剛性基準部としての下流側可撓部４４ｂと、エンジン側可撓部４４ｃと、これら以外の金属パイプ部４４ｄとを備えている。金属パイプ部４４ｄを構成する金属パイプは、例えばヤング率２００［ＧＰａ］程度としている。
【００４２】
上流側可撓部４４ａは、ナイロンで構成された蛇腹からなり、燃料ポンプユニット４０から分岐管４５まで、燃料フィルタ４２およびチェック弁４３を介して連結されている。下流側可撓部４４ｂは、ナイロン構成された蛇腹からなり、分岐管４５からエンジン側可撓部４４ｃまで連結されている。上流側可撓部４４ａおよび下流側可撓部４４ｂを構成するナイロンは、例えばヤング率３［ＧＰａ］程度としている。エンジン側可撓部４４ｃは、ゴムで構成された管からなり、エンジン２の近傍に配置されるとともにデリバリーパイプ２３に連結されている。エンジン側可撓部４４ｃを構成するゴムは、例えばヤング率０．０１［ＧＰａ］程度としている。
【００４３】
これにより、燃料圧送機構３１は、燃料タンク３０に貯留された燃料をエンジン２の複数のインジェクタ２２に圧送および供給するようになっている。分岐管４５は、燃料管４４の上流側可撓部４４ａおよび下流側可撓部４４ｂの間から分岐して、圧力制御装置３２に連結されている。
【００４４】
また、燃料タンク３０内に上流側可撓部４４ａおよび下流側可撓部４４ｂを備えることにより、燃料タンク３０の熱膨張や熱収縮による燃料ポンプユニット４０などの位置の変動を吸収するようになっている。さらに、エンジン２の近傍にエンジン側可撓部４４ｃが設けられているので、エンジン２の振動による燃料管４４への応力発生を吸収するようになっている。
【００４５】
燃料ポンプユニット４０は、例えばポンプ作動用の羽根車を有する燃料ポンプ４０ａと、その燃料ポンプ４０ａを回転駆動する内蔵直流モータであるポンプ駆動モータ４０ｂとを有している。燃料ポンプユニット４０は、そのポンプ駆動モータ４０ｂへの通電を燃料ポンプコントローラ４６を介してＥＣＵ４により制御されることで駆動および停止されるようになっている。
【００４６】
燃料ポンプユニット４０は、ポンプ駆動モータ４０ｂの駆動により、燃料タンク３０内から燃料を汲み上げ加圧して吐出することができるようになっている。また、燃料ポンプユニット４０は、同一の供給電圧に対しそのポンプ駆動モータ４０ｂの回転速度［ｒｐｍ］を負荷トルクに応じて変化させたり、供給電圧の変化に対応してポンプ駆動モータ４０ｂの回転速度を変化させたりすることができる。これにより、燃料ポンプユニット４０は、単位時間当りの吐出量や吐出圧を変化させることができるようになっている。
【００４７】
サクションフィルタ４１は、燃料ポンプユニット４０の吸入口に設けられ、異物の吸入を阻止するようになっている。燃料フィルタ１３は、燃料ポンプユニット４０の吐出口に設けられ、吐出燃料中の異物を除去するようになっている。
【００４８】
チェック弁４３は、燃料フィルタ１３の上流側または下流側に設けられる逆止弁からなる。チェック弁４３は、燃料ポンプユニット４０からインジェクタ２２側への燃料供給方向に開弁する一方、インジェクタ２２側から燃料ポンプユニット４０側への燃料の逆流方向には閉弁し、加圧された供給燃料の逆流を阻止するようになっている。
【００４９】
燃料ポンプコントローラ４６は、燃料タンク３０の上部に設けられている。燃料ポンプコントローラ４６は、ＥＣＵ４からのポンプ制御信号と、ポンプ駆動モータ４０ｂの端子電圧を検出する図示しない電圧検出部の検出信号との偏差に応じて、燃料ポンプユニット４０のポンプ駆動モータ４０ｂに印加する電圧を制御するようになっている。
【００５０】
圧力制御装置３２は、燃圧制御弁５０および燃料切替弁７０と、第２の配管としての連結管１００とを備えている。
【００５１】
連結管１００は、非膨張体の材質からなり、本実施の形態では金属パイプからなる。この金属パイプは、例えばヤング率２００［ＧＰａ］程度としている。ここで、図５（ｄ）および図５（ｅ）に示すように、連結管１００の剛性は、操作圧燃料の燃料圧の切り替えが略線形になる大きさにしている。また、連結管１００の剛性は、下流側可撓部４４ｂの剛性よりも高くなっている。
【００５２】
図２（ａ）に示すように、燃圧制御弁５０は、ハウジング５１と、調圧部材５２と、圧縮コイルばね５３と、外側筒状部材５４と、内側筒状部材５５とを備えている。燃圧制御弁５０は、操作圧燃料の圧力切替により制御対象の燃料の圧力を制御するようになっている。制御対象の燃料は、燃料タンク３０から供給されてインジェクタ２２から噴射される燃料としている。ハウジング５１は、一対の凹状の第１のハウジング部材５６および第２のハウジング部材５７をそれらの外周部でかしめ結合して形成されている。
【００５３】
第１のハウジング部材５６は、燃料が導入される燃料導入口５１ａと、その燃料が排出される燃料排出口５１ｂと、操作圧燃料が導入される操作圧導入孔５１ｃと、操作圧導入孔５１ｃに連通して操作圧燃料が導入される操作圧燃料導入通路６５とを有している。第１のハウジング部材５６の内部の空間は、調圧部材５２に仕切られることにより、調圧室５８を形成する。このため、調圧室５８は、燃料導入口５１ａに連通するとともに、操作圧燃料導入通路６５を備えたものとなる。
【００５４】
第２のハウジング部材５７は、少なくとも１つの大気圧導入穴５７ａを有している。第２のハウジング部材５７の内部の空間は、調圧部材５２に仕切られることにより、背圧室５９を形成する。このため、燃料導入口５１ａと、燃料排出口５１ｂと、操作圧導入孔５１ｃとは、調圧部材５２に対して調圧室５８側に配置されている。調圧部材５２は、調圧室５８内の燃料圧力に応じ燃料導入口５１ａと燃料排出口５１ｂとを連通させる。
【００５５】
調圧部材５２は、隔壁状で、第１のハウジング部材５６および第２のハウジング部材５７に挟持されて支持されるとともに、ハウジング５１の内部を調圧室５８と背圧室５９との２室に区画している。調圧部材５２は、第１のハウジング部材５６との間に流体導入口５１ａに連通する調圧室５８を形成する隔壁部６０と、調圧室５８内の燃料圧に応じた開度で調圧室５８を流体排出口５１ｂに連通させる開弁方向に変位する可動弁体部６１とを一体化して形成されている。
【００５６】
隔壁部６０は、第１のハウジング部材５６側で調圧室５８内の燃料圧を常時受圧するようになっている。隔壁部６０は、例えば燃料に対して劣化し難いゴム層を基布材料層として、これに他のゴム層を積層して一体的に接着してなる可撓性のダイヤフラムで構成されている。可動弁体部６１は、隔壁部６０の中央部に支持された例えば金属製の円板状の弁体プレートで構成されている。
【００５７】
圧縮コイルばね５３は、背圧室５９内に、可動弁体部６１を調圧室５８側、すなわち閉弁方向に付勢するように設けられている。
【００５８】
外側筒状部材５４および内側筒状部材５５は、調圧室５８内に設けられている。外側筒状部材５４および内側筒状部材５５は、径を異にするとともに、可動弁体部６１の移動方向を軸方向として同心に配置されている。内側筒状部材５５の可動弁体部６１側の端部は、第１弁座部６２とされている。外側筒状部材５４の可動弁体部６１側の端部は、第２弁座部６３とされている。
【００５９】
第１弁座部６２は、その内周側に流体排出口５１ｂに連通する排出通路６４を形成している。排出通路６４は、ハウジング５１の流体排出口５１ｂに連通している。第２弁座部６３は、その内周側で第１弁座部６２との間に操作圧燃料導入通路６５を形成している。操作圧燃料導入通路６５は、ハウジング５１の操作圧導入孔５１ｃに連通している。また、操作圧燃料導入通路６５から連結管１００を経て燃料切替弁７０までに流通する燃料を操作圧燃料としている。
【００６０】
第１のハウジング部材５６と、調圧部材５２と、外側筒状部材５４とは、環状の導入側通路６６を形成している。導入側通路６６は、燃料ポンプユニット４０から吐出された燃料を流体導入口５１ａから導入して、隔壁部６０にその燃料圧を受圧させるようになっている。
【００６１】
ハウジング５１の流体導入口５１ａは、燃料圧送機構３１のチェック弁４３より下流側の回路部分である燃料管４４に分岐管４５を介して接続されている。ハウジング５１の操作圧導入孔５１ｃは、燃料切替弁７０に接続されている。
【００６２】
ここで、図２（ａ）に示すように、燃料切替弁７０が閉塞状態の時は、操作圧燃料導入通路６５が閉塞されるので、操作圧燃料導入通路６５の操作圧燃料の圧力は導入側通路６６と同等になる。この場合、図２（ｂ）に示すように、調圧部材５２の受圧領域は、調圧部材５２の導入側通路６６に対向する環状受圧面５２ａおよび操作圧燃料導入通路６５に対向する環状受圧面５２ｂとを合わせた領域となる。
【００６３】
一方、図３（ａ）に示すように、燃料切替弁７０が開放状態の時は、操作圧燃料導入通路６５が燃料タンク３０内に開放されるので、操作圧燃料導入通路６５の操作圧燃料の圧力は大気圧もしくは燃料タンク３０内の燃料と同等になる。この場合、図３（ｂ）に示すように、調圧部材５２の受圧領域は、調圧部材５２の導入側通路６６に対向する環状受圧面５２ａのみになる。
【００６４】
このため、操作圧燃料導入通路６５が閉塞されるか開放されるかによって調圧部材５２の受圧領域の面積が変化する。そして、調圧部材５２の受圧領域の面積が増大すると、圧縮コイルばね５３の付勢力に対抗して調圧部材５２を開弁させる燃料圧が小さくて済むので、環状の導入側通路６６内の燃料の調圧レベルが低下する。逆に、操作圧燃料導入通路６５が燃料タンク３０内に開放され、調圧部材５２の受圧領域の面積が縮小されると、圧縮コイルばね５３の付勢力に対抗して調圧部材５２を開弁させるために大きな燃料圧が必要になる。このため、環状の導入側通路６６内の燃料の調圧レベルが上昇するようになっている。
【００６５】
このように、燃圧制御弁５０は、操作圧燃料導入通路６５に操作圧燃料が導入されることにより、調圧部材５２が一面側で燃料圧力を受ける受圧領域の面積が変更され、受圧領域の面積に応じて調圧室５８内の燃料圧力を調整するものとなっている。
【００６６】
燃圧制御弁５０の高圧側の設定圧は、暖機時や高燃温時などにデリバリーパイプ２３内の燃料温度が高温になっても、燃料ベーパが生じ難い燃料圧（通常、ゲージ圧で３２４［ｋＰａ］以上）の設定値となっている。また、燃圧制御弁５０の低圧側の設定圧は、例えばゲージ圧で２００［ｋＰａ］であり、走行中にデリバリーパイプ２３内の燃料温度が比較的低温になったとき、燃料ベーパが生じ難い燃料圧設定値となっている。
【００６７】
燃料切替弁７０は、ボビン７１と、電磁コイル７２と、バルブ７３と、付勢手段としての圧縮コイルばね７４と、シールド７５と、ステータコア７６とを備え、操作圧燃料の圧力を切り替えるようになっている。
【００６８】
ボビン７１は、合成樹脂から構成され、ボビン部８０と、シリンダ部８１と、燃料流通部としての燃料管部８２とを備えている。ボビン部８０は、外側に電磁コイル７２が巻き付けられているとともに、内側に圧縮コイルばね７４が収容されている。シリンダ部８１はボビン部８０に連続して形成され、シリンダ部８１の内部にはバルブ７３が往復動可能に収容されている。燃料管部８２は、シリンダ部８１の端部に形成されるとともに、燃料が供給される燃料流入管８２ａと、燃料が排出される燃料流出管８２ｂと、シリンダ部８１の内側を向けて開放された燃料流出管８２ｂの開口端部８２ｃとを備えている。燃料流入管８２ａは、連結管１００を介して燃圧制御弁５０の操作圧導入孔５１ｃに連結されている。
【００６９】
バルブ７３は、磁性体からなるとともに、アーマチャ部８３と、弁体としてのシール部８４とを備えている。アーマチャ部８３は略円柱形状で、開口端部８２ｃ側の端面に円柱形状のシール部８４を備えている。
【００７０】
シール部８４の端面は、開口端部８２ｃに当接可能になっている。シール部８４の端面が開口端部８２ｃに当接して押圧されることにより、開口端部８２ｃが閉塞され、燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとの連通が閉塞されるようになっている。
【００７１】
電磁コイル７２は、シール部８４を開弁する方向にアーマチャ部８３を移動する。また、圧縮コイルばね７４は、バルブ７３が燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとの連通を閉塞する方向、すなわちシール部８４を閉弁する方向にアーマチャ部８３を移動するように付勢している。シールド７５は、金属製で、電磁コイル７２の周囲を覆うように設けられている。シールド７５は、電磁コイル７２から外部に漏れる磁束を遮蔽している。
【００７２】
図２（ａ）に示すように、電磁コイル７２に電圧が印加されていない時は、バルブ７３が圧縮コイルばね７４により開口端部８２ｃに押圧されている。これにより、燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとの連通が閉塞されるようになっている。すなわち、この燃料切替弁７０は、ノーマリーオフ型となっている。また、この状態を下死点とする。
【００７３】
一方、図３（ａ）に示すように、電磁コイル７２に電圧が印加されている時は、バルブ７３が電磁コイル７２に吸引されて開口端部８２ｃから離隔している。これにより、燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとが連通するようになっている。バルブ７３が最も吸引された状態を上死点とする。
【００７４】
これにより、燃料切替弁７０は、閉弁により操作圧燃料導入通路６５に操作圧燃料を封入するとともに、開弁により操作圧燃料導入通路６５から操作圧燃料を開放させるようになっている。
【００７５】
図１に示すように、ＥＣＵ４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、固定されたデータの記憶を行うＲＯＭ（Read Only Memory）と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、書き替え可能な不揮発性のメモリからなるバックアップメモリと、Ａ／Ｄ変替器やバッファなどを有する入力インターフェース回路と、駆動回路などを有する出力インターフェース回路とを備えている。ＥＣＵ４には車両のイグニッションスッチのＯＮ／ＯＦＦ信号が取り込まれるとともに、図示しないバッテリからの電源供給がなされるようになっている。
【００７６】
さらに、ＥＣＵ４の入力インターフェース回路には、各種センサ群が接続されており、これらセンサ群からのセンサ情報がＡ／Ｄ変替器などを含む入力インターフェース回路を通してＥＣＵ４に取り込まれるようになっている。ＥＣＵ４の出力インターフェース回路には、インジェクタ２２や燃料ポンプユニット４０、燃料切替弁７０などのアクチュエータ類を制御するためのリレースイッチや、燃料ポンプユニット４０の駆動電流を可変制御するためのスイッチング素子などが接続されている。
【００７７】
ＥＣＵ４は、ＲＯＭ内に格納された制御プログラムを実行することで、公知の電子スロットル制御、燃料噴射量制御、点火時期制御、燃料カット制御、可変バルブタイミング制御などを実行することができる。例えば、ＥＣＵ４は、エアフローメータにより検出される吸入空気量とクランク角センサにより検出されるエンジン回転数とに基づいて燃焼毎に必要な基本噴射量を算出し、さらにエンジン２の運転状態に応じた各種補正や空燃比フィードバック補正などを施した燃料噴射量を算出し、その燃料噴射量に対応する燃料噴射時間だけ対応するインジェクタ２２を開弁駆動する。なお、ここでの燃料噴射時間は、インジェクタ２２に供給される燃料圧の設定値に応じて理論空燃比を保つよう設定される。
【００７８】
また、ＥＣＵ４は、エンジン２の運転に要求される燃料噴射量に応じて燃料ポンプユニット４０の吐出量を最適値にするようその吐出量に対応するポンプ駆動モータ４０ｂの駆動電圧のコマンド値を生成し、燃料ポンプコントローラ４６と共にポンプ駆動モータ４０ｂの駆動電圧をフィードバック制御する機能を有している。
【００７９】
さらに、ＥＣＵ４は、各種センサ群からのセンサ情報およびＲＯＭに予め格納された設定値やマップ情報に基づいて、エンジン２の運転中にその負荷状態を繰返し判定する。そして、例えば、エンジン２の始動の暖機時や高燃温時には、燃料切替弁７０の電磁コイル７２に通電して、燃料ポンプユニット４０からの燃料の燃料圧を高圧側の設定圧に切り替えるようになっている（図４参照）。また、例えば、エンジン２の暖機後や高燃温時でない通常の運転時は、燃料切替弁７０の電磁コイル７２の通電を停止して、燃料ポンプユニット４０からの燃料の燃料圧を低圧側の設定圧に切り替えるようになっている（図４参照）。
【００８０】
ＥＣＵ４のＲＯＭおよびバックアップメモリに格納される設定値には、燃料圧の高圧側の設定値および低圧側の設定値がそれぞれ含まれている。また、ＲＯＭおよびバックアップメモリに格納されるマップ情報には、運転負荷の判定とその判定結果に応じた燃料圧の切替制御のためのマップなどが含まれている。
【００８１】
次に、作用について説明する。
【００８２】
上述のように構成された本実施の形態の燃料供給装置３では、エンジン２の停止中、燃料ポンプユニット４０のポンプ駆動モータ４０ｂおよび燃料切替弁７０の電磁コイル７２への通電はそれぞれ停止されている状態にある。燃料切替弁７０においては、図２（ａ）に示すように、バルブ７３が圧縮コイルばね７４により開口端部８２ｃに押圧され、燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとの連通が閉塞されている。
【００８３】
エンジン２が始動されると、ＥＣＵ４はインジェクタ２２や燃料ポンプユニット４０を作動させる。図１に示すように、燃料ポンプユニット４０から吐出された燃料は、チェック弁４３および燃料フィルタ４２を介してデリバリーパイプ２３に流入される。燃料管４４を流通する燃料は分岐管４５にも流入され、燃圧制御弁５０に入り込む。
【００８４】
また、図４に示すように、エンジン２が始動されると、ＥＣＵ４は燃料ポンプユニット４０からの燃料の燃料圧を高圧側の設定圧に切り替える。このため、図５（ａ）に示すように、ＥＣＵ４は、燃料切替弁７０の電磁コイル７２に対して、電圧の印加を開始する。図７（ｂ）に示すように、電圧の印加により、電流が緩やかに上昇する。
【００８５】
そして、電流値が所定値９０を超えた時点で、電磁コイル７２からバルブ７３に作用する吸引力が圧縮コイルばね７４の抗力を上回り、図５（ｃ）に示すように、バルブ７３が下死点から移動し始める。これにより、バルブ７３が開口端部８２ｃから離隔して、燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとが連通する。さらに、図３（ａ）に示すように、バルブ７３が最も移動することにより上死点に達する。よって、燃料切替弁７０は開放される。
【００８６】
そして、上述した燃料ポンプユニット４０から燃圧制御弁５０に供給された燃料は、図３（ａ）に示すように、燃料導入口５１ａから調圧室５８に入り込む。ここで、燃料切替弁７０が開放状態であるので、操作圧燃料導入通路６５が燃料タンク３０内に開放されている。このため、図３（ｂ）に示すように、調圧部材５２の受圧領域は、調圧部材５２の環状受圧面５２ａのみになる。
【００８７】
これにより、圧縮コイルばね５３の付勢力に対抗して調圧部材５２を開弁させるために大きな燃料圧が必要になり、環状の導入側通路６６内の燃料の調圧レベルが上昇する。分岐管４５および燃料管４４の燃料圧も上昇して、速やかに高圧側の設定圧、例えば４００［ｋＰａ］に達し、燃料通路１５を通し高燃料圧の燃料がデリバリーパイプ２３に供給される。これにより、暖機時にインジェクタ２２からの燃料噴射を高圧で行うことにより、噴霧の微粒化を図ることができ、暖機時の未燃炭化水素の発生を抑えることができる。
【００８８】
図５（ｃ）〜図５（ｅ）に示すように、燃料切替弁７０のバルブ７３が少しでも動き始めると同時に、操作圧燃料の燃料圧が下がり、デリバリーパイプ２３への供給燃料の燃料圧が上昇し始める。
【００８９】
ここで、連結管１００の剛性は、操作圧燃料の燃料圧の切り替えが略線形になる大きさにしている。このため、図５（ｄ）に二点鎖線で示すように、従来の低剛性の連結管ではグラフの直線の立ち下がりが緩くなるのに対し、図５（ｄ）に実線で示すように、本実施の形態の高剛性の連結管１００ではグラフの直線の立ち下がりが急な線形になる。
【００９０】
さらに、デリバリーパイプ２３への供給燃料の燃料圧については、図５（ｅ）に二点鎖線で示すように、従来の低剛性の連結管ではグラフの直線の立ち上がりが緩くなるのに対し、図５（ｅ）に実線で示すように、本実施の形態の高剛性の連結管１００ではグラフの直線の立ち上がりが急な線形になる。これにより、燃料圧切替の応答性を向上することができる。
【００９１】
そして、図５（ａ）に示すように、暖機運転中は、ＥＣＵ４は燃料切替弁７０の電磁コイル７２に対して電圧の印加を維持する。これにより、図５（ｅ）に示すように、高圧の燃料噴射が維持される。
【００９２】
次に、図４に示すように、暖機運転が終了すると、ＥＣＵ４は燃料ポンプユニット４０からの燃料の燃料圧を低圧側の設定圧に切り替える。
【００９３】
そこで、図５（ａ）に示すように、ＥＣＵ４は、燃料切替弁７０の電磁コイル７２に対して、電圧の印加を停止する。図５（ｂ）に示すように、電圧の印加の停止により、電流が緩やかに下降する。
【００９４】
電流値が所定値９１を下回った時点で、電磁コイル７２からバルブ７３に作用する吸引力が圧縮コイルばね７４の付勢力より小さくなり、図５（ｃ）に示すように、バルブ７３が圧縮コイルばね７４の付勢力によって上死点から移動し始める。これにより、バルブ７３が開口端部８２ｃに近づき、さらに、図２（ａ）に示すように、バルブ７３が開口端部８２ｃに当接して押圧することにより下死点に達する。よって、燃料切替弁７０は閉塞される。
【００９５】
そして、上述した燃料ポンプユニット４０から燃圧制御弁５０に供給された燃料は、図２（ａ）に示すように、燃料導入口５１ａから調圧室５８に入り込む。ここで、燃料切替弁７０が閉塞状態になった後は、操作圧燃料導入通路６５が閉塞されている。このため、図２（ｂ）に示すように、調圧部材５２の受圧領域は、調圧部材５２の環状受圧面５２ａおよび環状受圧面５２ｂとなる。
【００９６】
これにより、圧縮コイルばね５３の付勢力に対抗して調圧部材５２を開弁させるために小さい燃料圧で足りることになり、環状の導入側通路６６内の燃料の調圧レベルが低下する。そして、図７（ｃ）〜図７（ｅ）に示すように、燃料切替弁７０のバルブ７３が完全に閉塞すると同時に、操作圧燃料の燃料圧が上がり、デリバリーパイプ２３への供給燃料の燃料圧が下降し始める。よって、分岐管４５および燃料管４４の燃料圧も低下して、速やかに低圧側の設定圧、例えば２００［ｋＰａ］達し、燃料通路１５を通し低燃料圧の燃料がデリバリーパイプ２３に供給される。これにより、ポンプユニット４０を低圧作動させることにより、燃費を向上することができる。
【００９７】
操作圧燃料の燃料圧については、図５（ｄ）に二点鎖線で示すように、従来の低剛性の連結管ではグラフの直線の立ち上がりが緩くなるのに対し、図５（ｄ）に実線で示すように、本実施の形態の高剛性の連結管１００ではグラフの直線の立ち上がりが急な線形になる。デリバリーパイプ２３への供給燃料の燃料圧については、図５（ｅ）に二点鎖線で示すように、従来の低剛性の連結管ではグラフの直線の立ち下がりが緩くなるのに対し、図５（ｅ）に実線で示すように、本実施の形態の高剛性の連結管１００ではグラフの直線の立ち下がりが急な線形になる。これにより、燃料圧切替の応答性を向上することができる。
【００９８】
また、図５（ａ）〜図５（ｅ）に示すように、本実施の形態による電圧の印加の停止から実際に燃料圧が下降し終わるまでの時間Ｔ１は、従来の連結管を備えた燃料供給装置による時間Ｔ２に比べて大幅に短くなる。
【００９９】
また、エンジン２の始動から一定時間が経過した後は、通常の運転状態、例えば部分負荷運転時には、燃費や燃料ポンプユニット４０の信頼性の面から低圧側の設定圧が要求される。一方、高燃温時には、ベーパの発生を抑制するために高圧側の設定圧が要求される。
【０１００】
以上のように、本実施の形態に係る燃料供給装置３によれば、連結管１００の剛性を高めることができるので、燃圧制御弁５０と燃料切替弁７０との間で燃料を供給するときの連結管１００の容積の変化を抑制することができる。これにより、燃料切替弁７０により操作圧燃料の圧力を切り替えるときの変化を、従来のような緩やかな変化ではなく線形の変化にして応答性を向上できるとともに、燃圧制御弁５０により燃料の圧力を制御するときの応答性を向上できる。これにより、インジェクタ２２に供給する燃料制御における指示から実際に圧力が変化するまでのタイムラグの算出精度を向上することができる。
【０１０１】
また、燃圧制御弁５０の応答性が向上することにより、燃料圧を高圧から低圧に切り替える時間も短くなる。このため、ポンプ圧を高圧から低圧に迅速に低減することができるので、燃費を向上することができる。
【０１０２】
また、本実施の形態に係る燃料供給装置３によれば、連結管１００は、燃料タンク３０内に位置する下流側可撓部４４ｂより剛性を高くしている。このため、連結管１００および下流側可撓部４４ｂは燃料タンク３０内という同一の使用環境下で使用されるものであっても、燃圧制御弁５０と燃料切替弁７０との間で燃料を供給するときの連結管１００の容積の変化を、より確実に抑制することができる。
【０１０３】
また、本実施の形態に係る燃料供給装置３によれば、燃料切替弁７０を開閉させることで、燃圧制御弁５０の操作圧燃料導入通路６５に操作圧燃料が導入されるか否かを切り替えることが可能となる。操作圧燃料導入通路６５に操作圧燃料が導入されるか否かにより、調圧部材５２の受圧領域の面積を容易に変化させることができるので、燃圧制御弁５０による燃料の圧力を容易に制御することができる。
【０１０４】
また、本実施の形態に係る燃料供給装置３によれば、燃圧制御弁５０の燃料導入口５１ａと、燃料排出口５１ｂと、操作圧導入孔５１ｃとは、調圧部材５２に対して調圧室５８側に配置されている。このため、背圧室５９に操作圧燃料を導入する必要がなく、燃圧制御弁５０の調圧室５８側のみに燃料および操作圧燃料の配管を設ければよい。このため、コンパクトで簡素な配管が可能な燃圧制御弁５０を提供することができる。また、本実施の形態に係る燃料供給装置３によれば、ハウジング５１内を３室にすることや、燃圧制御弁を２つ設けることなしに、２段階に燃料圧を調整することができる。
【０１０５】
上述した本実施の形態の燃料供給装置３においては、下流側可撓部４４ｂを剛性基準部としている。しかしながら、本発明に係る燃料供給装置においては、これに限られず、例えば、上流側可撓部４４ａを剛性基準部としてもよい。あるいは、本実施の形態の燃料供給装置３においては、剛性基準部を燃料タンク３０内に有しているが、本発明に係る燃料供給装置においては、これに限られず、剛性基準部を燃料タンク３０外に有してもよい。この場合、例えば、エンジン側可撓部４４ｃや金属パイプ部を剛性基準部としてもよい。
【０１０６】
また、本実施の形態の燃料供給装置３においては、剛性基準部である下流側可撓部４４ｂはナイロンで構成されるとともに、連結管１００は金属パイプで構成されている。しかしながら、本発明に係る燃料供給装置においては、これに限られず、例えば、下流側可撓部４４ｂはナイロンで構成されるとともに、連結管１００は下流側可撓部４４ｂより剛性の高い合成樹脂で構成されるようにしてもよい。あるいは、下流側可撓部４４ｂはゴムで構成されるとともに、連結管１００は下流側可撓部４４ｂより剛性の高いナイロンで構成されるようにしてもよい。
【０１０７】
また、本実施の形態の燃料供給装置３においては、下流側可撓部４４ｂと連結管１００との材質が異なるようにしている。しかしながら、本発明に係る燃料供給装置においては、これに限られず、例えば、下流側可撓部４４ｂと連結管１００とのいずれもナイロン製にするとともに、連結管１００の壁厚を下流側可撓部４４ｂの壁厚よりも厚くすることで、連結管１００の剛性を下流側可撓部４４ｂの剛性より高くするようにしてもよい。
【０１０８】
また、本実施の形態の燃料供給装置３においては、燃圧制御弁５０は操作圧導入孔５１ｃを調圧室５８側に配置したものとしている。しかしながら、本発明に係る燃料供給装置においては、これに限られず、燃圧制御弁５０は操作圧導入孔５１ｃを背圧室５９側に配置したものとしてもよい。
【０１０９】
（第２の実施の形態）
本実施の形態は、上述の第１の実施の形態と略同様の全体構成を有している。本実施の形態に係る燃料供給装置においては、特に圧力制御装置１３２の構成が異なっているが、他の構成は同様に構成されている。したがって、同一の構成については、図１〜図３に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【０１１０】
図６に示すように、本実施の形態の圧力制御装置１３２は、燃圧制御弁１５０および燃料切替弁１７０を備えている。
【０１１１】
燃料切替弁１７０のボビン１７１は、合成樹脂で構成され、ボビン部１８０と、シリンダ部１８１と、燃料管部１８２と、燃圧制御弁支持部１８５と、第２の配管としての連結管部２００とを備えている。燃料管部１８２の燃料流入管１８２ａは、シリンダ部１８１の側部に設けられている。燃圧制御弁支持部１８５は、燃圧制御弁１５０のハウジング１５１を保持している。ここで、図６中ではボビン１７１は一体成形品として示しているが、実際には適宜な部材同士を組み合わせて一体的に構成されるものとしている。すなわち、燃圧制御弁１５０の一部の部材と、燃料切替弁１７０の一部の部材と、連結管部２００とが組み合わされて一体化されている。あるいは、燃圧制御弁１５０の一部の部材と、燃料切替弁１７０の一部の部材と、連結管部２００とが一体成形されたものとしてもよい。
【０１１２】
燃圧制御弁１５０の第１のハウジング部材１５６は、燃料が導入される燃料導入口１５１ａと、その燃料が排出される燃料排出口１５１ｂと、操作圧燃料が導入される操作圧導入孔１５１ｃとを有している。燃料導入口１５１ａは、排出通路６４の上流側に連通するように第１のハウジング部材１５６の周側部に形成されるとともに、燃料導入管１６７が取り付けられている。操作圧導入孔１５１ｃは、操作圧燃料導入通路６５の下流側に連通するように第１のハウジング部材１５６の周側部に形成されている。
【０１１３】
連結管部２００は、第１のハウジング部材１５６の操作圧導入孔１５１ｃの形成された部位と燃料流入管１８２ａとを連結している。また、第１のハウジング部材１５６と燃圧制御弁支持部１８５とは密着している。これにより、連結管部２００から操作圧燃料が第１のハウジング部材１５６と燃圧制御弁支持部１８５との隙間に漏れ出ることは防止される。
【０１１４】
本実施の形態に係る燃料供給装置３によれば、連結管部２００は合成樹脂製であり剛性を高めることができるので、燃圧制御弁１５０と燃料切替弁１７０との間で燃料を供給するときの連結管部２００の容積の変化を抑制することができる。
【０１１５】
また、本実施の形態の圧力制御装置１３２によれば、燃圧制御弁１５０と、燃料切替弁１７０と、連結管２００とが一体化されているので、燃料供給装置３全体として小型化を図ることができる。
【０１１６】
以上のように、本発明に係る燃料供給装置は、従来と比較して燃料圧力変更時の応答性を向上することができるとともに、燃料供給圧力の切替時間の算出精度を向上し、さらには燃費を向上することができるという効果を奏するものであり、圧力制御装置を備えた燃料供給装置に有用である。
【符号の説明】
【０１１７】
２ エンジン（内燃機関）
３ 燃料供給装置
２２ インジェクタ（燃料消費部）
３０ 燃料タンク
４０ａ 燃料ポンプ
４４ 燃料管（第１の配管）
４４ｂ 下流側可撓部（剛性基準部）
５０ 燃圧制御弁
５１ ハウジング
５１ａ 燃料導入口
５１ｂ 燃料排出口
５２ 調圧部材
５８ 調圧室
６５ 操作圧燃料導入通路
７０ 燃料切替弁
１００ 連結管（第２の配管）
２００ 連結管部（第２の配管）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料消費部に向けて燃料を吐出する燃料ポンプと、
前記燃料消費部と前記燃料ポンプとを連結するとともに、前記燃料ポンプから前記燃料消費部に前記燃料を供給する第１の配管と、
前記第１の配管に連結されるとともに、操作圧燃料の圧力切替により前記燃料の圧力を制御する燃圧制御弁と、
前記操作圧燃料の圧力を切り替える燃料切替弁と、
前記燃圧制御弁と前記燃料切替弁とを連結するとともに、前記操作圧燃料を流通可能にする第２の配管とを備える燃料供給装置であって、
前記第２の配管は、非膨張体の材質からなることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記第１の配管は、少なくとも一部に剛性基準部を有するとともに、
前記第２の配管の剛性は、前記剛性基準部の剛性よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記燃料を貯留するとともに、前記燃料ポンプを内蔵する燃料タンクを備え、
前記第２の配管および前記剛性基準部は前記燃料タンク内に位置することを特徴とする請求項２に記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記剛性基準部はナイロンで構成されるとともに、前記第２の配管は金属で構成されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記燃圧制御弁の一部の部材と、前記燃料切替弁の一部の部材と、前記第２の配管とは、一体化されたものであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の燃料供給装置。
【請求項６】
前記燃圧制御弁は、前記制御対象燃料が導入される燃料導入口、前記制御対象燃料が排出される燃料排出口および前記操作圧燃料が導入される操作圧燃料導入通路を有するハウジングと、前記ハウジング内に前記燃料導入口に連通するとともに前記操作圧燃料導入通路を備える調圧室を形成するとともに、前記調圧室内の燃料圧力に応じ前記燃料導入口と前記燃料排出口とを連通させる隔壁状の調圧部材と、を備え、
前記燃圧制御弁は、前記操作圧燃料導入通路に前記操作圧燃料が導入されることにより、前記調圧部材が前記一面側で燃料圧力を受ける受圧領域の面積が変更され、前記受圧領域の面積に応じて前記調圧室内の燃料圧力を調整するものであり、
前記燃料切替弁は、閉弁により前記操作圧燃料導入通路に前記操作圧燃料を封入し、開弁により前記操作圧燃料導入通路から前記操作圧燃料を開放させることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１の請求項に記載の燃料供給装置。
【請求項７】
前記燃料消費部は、内燃機関の燃料噴射部であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１の請求項に記載の燃料供給装置。
【請求項１】
燃料消費部に向けて燃料を吐出する燃料ポンプと、
前記燃料消費部と前記燃料ポンプとを連結するとともに、前記燃料ポンプから前記燃料消費部に前記燃料を供給する第１の配管と、
前記第１の配管に連結されるとともに、操作圧燃料の圧力切替により前記燃料の圧力を制御する燃圧制御弁と、
前記操作圧燃料の圧力を切り替える燃料切替弁と、
前記燃圧制御弁と前記燃料切替弁とを連結するとともに、前記操作圧燃料を流通可能にする第２の配管とを備える燃料供給装置であって、
前記第２の配管は、非膨張体の材質からなることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記第１の配管は、少なくとも一部に剛性基準部を有するとともに、
前記第２の配管の剛性は、前記剛性基準部の剛性よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記燃料を貯留するとともに、前記燃料ポンプを内蔵する燃料タンクを備え、
前記第２の配管および前記剛性基準部は前記燃料タンク内に位置することを特徴とする請求項２に記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記剛性基準部はナイロンで構成されるとともに、前記第２の配管は金属で構成されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記燃圧制御弁の一部の部材と、前記燃料切替弁の一部の部材と、前記第２の配管とは、一体化されたものであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の燃料供給装置。
【請求項６】
前記燃圧制御弁は、前記制御対象燃料が導入される燃料導入口、前記制御対象燃料が排出される燃料排出口および前記操作圧燃料が導入される操作圧燃料導入通路を有するハウジングと、前記ハウジング内に前記燃料導入口に連通するとともに前記操作圧燃料導入通路を備える調圧室を形成するとともに、前記調圧室内の燃料圧力に応じ前記燃料導入口と前記燃料排出口とを連通させる隔壁状の調圧部材と、を備え、
前記燃圧制御弁は、前記操作圧燃料導入通路に前記操作圧燃料が導入されることにより、前記調圧部材が前記一面側で燃料圧力を受ける受圧領域の面積が変更され、前記受圧領域の面積に応じて前記調圧室内の燃料圧力を調整するものであり、
前記燃料切替弁は、閉弁により前記操作圧燃料導入通路に前記操作圧燃料を封入し、開弁により前記操作圧燃料導入通路から前記操作圧燃料を開放させることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１の請求項に記載の燃料供給装置。
【請求項７】
前記燃料消費部は、内燃機関の燃料噴射部であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１の請求項に記載の燃料供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−３２７２０（Ｐ２０１３−３２７２０Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６８４８１（Ｐ２０１１−１６８４８１）
【出願日】平成２３年８月１日（２０１１．８．１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１１６５７４）愛三工業株式会社 (1,018)
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１日（２０１１．８．１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１１６５７４）愛三工業株式会社 (1,018)
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