(57)【要約】【課題】部品点数の増加、コスト増大を抑制しつつ、容易な手段の採用により作動中において調整圧力を変更可能である圧力調整装置を提供する。【解決手段】ソレノイドバルブ５を設け、コイル５１への通電状態を変えてバルブ５４の位置を制御することでリターン通路２５の通路面積を調節し、それによって、調整室２１内の燃料圧力を切換えることを可能としている。すなわち、ソレノイドバルブ５のコイル５１に通電することにより、プレッシャレギュレータ１の通常の作動時、つまりソレノイドバルブ５のコイル５１が非通電状態のとき、に得られる燃料圧力よりも高い燃料圧力を得ることができる。【選択図】図３
2010242620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が導入される調整室と、
一端が前記調整室に開口し他端が前記調整室の外側の空間である外部空間側に開口して前記調整室の内側の空間である内部空間と前記外部空間とを連通する流体通路と、
前記流体通路の前記調整室側端部周縁に設けられた円環状の弁座および該弁座の全周に密着および離間自在に移動可能に前記調整室に保持される弁体と、を備え、
前記弁体が前記弁座に密着した状態において前記内部空間と前記外部空間とが遮断され、前記弁体が前記弁座から離間した状態において前記内部空間と前記外部空間とが連通され、
前記弁体は、前記弁座に密着する方向に弾性部材により付勢されるとともに、前記内部空間内の前記流体の圧力により前記弁座から離れる方向に付勢され、
前記弁体は、弾性部材により前記弁座に密着する方向に付勢されると同時に前記流体の圧力が前記弁体に及ぼす力である流体力により前記弁座から離れる方向に付勢され、前記流体力の大きさが前記弾性部材が前記弁体に及ぼす力である付勢力の大きさを上回ると前記弁体が前記弁座から離れるように構成された圧力調整装置であって、
前記流体通路の流路抵抗を調節する流路抵抗調節手段を備えることを特徴とする圧力調整装置。
【請求項２】
前記流路抵抗調節手段は、前記流体通路の通路面積を調節する通路面積調節手段であることを特徴とする請求項１に記載の圧力調整装置。
【請求項３】
前記流体通路は前記外部空間に臨んで開口する複数の孔部を備え、
前記通路面積調節手段は開放状態となる孔部の個数を切換え可能であることを特徴とする請求項２に記載の圧力調整装置。
【請求項４】
前記流体はエンジンへ供給される燃料であり、
前記調整室は燃料タンク内の前記燃料を圧送するポンプの吐出口に連通して配置され、
エンジン始動時においては前記流路抵抗が大きくなるように前記流路抵抗調節手段を作動させ、エンジン始動後は前記流路抵抗が小さくなるように前記流路抵抗調節手段を作動させることを特徴とする請求項１に記載の圧力調整装置。
【請求項５】
前記流体はエンジンへ供給される燃料であり、
前記調整室は燃料タンク内の前記燃料を圧送するポンプの吐出口に連通して配置され、
エンジン始動時においては前記通路面積が小さくなるように前記通路面積調節手段を作動させ、エンジン始動後は前記通路面積が大きくなるように前記通路面積調節手段を作動させることを特徴とする請求項２または請求項３のいずれか一つに記載の圧力調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の圧力による流体力と弾性部材による付勢力との差によって弁の開閉を行なわせることにより流体の圧力を所定圧力に調整する圧力調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の圧力調整装置としては、たとえば、高圧側と連通している第１圧力室、および低圧側と連通している第２圧力室を有するハウジングと、このハウジングに収容され第１圧力室と第２圧力室を連通する流体通路と、流体通路の第１圧力室側に弁座を有する弁座部材と、この弁座に着座することにより第１圧力室と流体通路との連通を遮断し、弁座から離れることにより第１圧力室と流体通路とを連通させ、第１圧力室の圧力が弁座から離れる方向に作用する可動体と、この可動体を弁座に向けて付勢する付勢部材と、を備え、高圧側の燃料を第１圧力室から流体通路を経て低圧側へ流出させることにより高圧側の燃料圧力を調圧するように構成されたものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
従来の圧力調整装置を、たとえば自動車においてエンジンへ供給される燃料の圧力調整用として用いた場合、圧力調整装置は、通常は燃料タンク内の燃料を吸入し加圧して送出する燃料ポンプの吐出口の下流側に配置される。そして、燃料ポンプにより加圧された燃料が圧力調整装置により所定圧力に調圧されてエンジンへ供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２７８３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の圧力調整装置をエンジンへ供給される燃料の圧力調圧用に用いる場合、エンジンの運転状態によっては、調圧された燃料圧力を一時的に変更したい状況が発生する。ところが、圧力調整装置により調圧された流体圧力は、可動体に作用する付勢部材の付勢力の大きさおよび流体力の大きさの大小関係で一義的に定まるものであるため、圧力調整装置の作動中において調圧後の燃料圧力を変更することは非常に困難である。
【０００６】
燃料圧力を一時的に変更する方法として、たとえば、元々の燃料経路とは別に圧力調整装置をバイパスする燃料経路を新しく設け、切換弁により使用する燃料経路を選択するとともに、燃料ポンプの作動状態を変更して燃料圧力を変えることが考えられる。しかし、このような方法では、部品点数が増加しコストの増大を招くという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、その目的は、部品点数の増加、コスト増大を抑制しつつ、容易な手段の採用により作動中において調整圧力を変更可能である圧力調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の圧力調整装置は、流体が導入される調整室と、一端が調整室に開口し他端が調整室の外側の空間である外部空間側に開口して調整室の内側の空間である内部空間と外部空間とを連通する流体通路と、流体通路の調整室側端部周縁に設けられた円環状の弁座および該弁座の全周に密着および離間自在に移動可能に調整室に保持される弁体と、を備え、弁体が弁座に密着した状態において内部空間と外部空間とが遮断され、弁体が弁座から離間した状態において内部空間と外部空間とが連通され、弁体は、弁座に密着する方向に弾性部材により付勢されるとともに、内部空間内の流体の圧力により弁座から離れる方向に付勢され、弁体は、弾性部材により弁座に密着する方向に付勢されると同時に流体の圧力が弁体に及ぼす力である流体力により弁座から離れる方向に付勢され、流体力の大きさが弾性部材が弁体に及ぼす力である付勢力の大きさを上回ると弁体が弁座から離れるように構成された圧力調整装置であって、流体通路の流路抵抗を調節する流路抵抗調節手段を備えることを特徴としている。
【０００９】
調整室内の流体圧力が弁体に及ぼす開弁方向の力が弾性部材が弁体に及ぼす閉弁方向の力である付勢力を上回り弁体が弁座から離れると、調整室内と流体通路が連通する。また、調整室内の流体圧力は、流体通路内および外部空間の流体圧力よりも高いので、調整室内と流体通路が連通すると、調整室内から流体通路へ流体が流出する。同時に、弁体が弁座から離れると、弁体の移動量に比例して付勢力は増大する。調整室内から流体通路へ流体が流出すると、調整室内の流体圧力が低下し、弁体に作用する流体力が減少するので弁体は閉弁方向に動く。弁体が閉弁方向に動くと弾性部材による付勢力は減少する。弁体が閉弁方向に動くと、調整室内から流体通路へ流出する流体の流量が減少し、調整室内の流体圧力の低下が抑制される。このようにして、弁体は、弁座から離れ、且つ開弁方向に作用する流体力と閉弁方向に作用する弾性部材の付勢力とが均衡するような位置で停止する。これにより、調整室内の流体の圧力は、調整目標圧力である標準圧力に維持される。この状態から、調整室へ流入する流体の圧力が高くなると、弁体は更に弁座から離れる方向に移動し、調整室内から流体通路へ流出する流体の流量が増加して調整室内の流体圧力を目標圧力まで低下させ、その位置が弁体の新たな均衡位置となる。一方、調整室へ流入する流体の圧力が低くなると、弁体は弁座へ近づく方向に移動し、調整室内から流体通路へ流出する流体の流量が減少して調整室内の流体圧力を目標圧力まで高上させ、その位置が弁体の新たな均衡位置となる。すなわち、従来の圧力調整装置では、弁体および弁座間に形成される隙間が絞り、つまりオリフィスの役目を果たしており、調整室へ流入する流体の圧力に応じて弁体の移動方向における弁体と弁座との距離であるリフトを変化させてオリフィス面積を加減することで、調整室内の流体圧力を常に目標圧力に維持している。
【００１０】
ところで、従来の圧力調整装置では、流体通路の流路面積は、オリフィス面積である弁体および弁座間の隙間面積に比べて十分に大きい。したがって、弁体および弁座間の隙間が、調整室内の流体圧力を目標圧力に調節するためのオリフィスとして機能している。言い換えると、従来の圧力調整装置では、調整室内流体圧力が、弁体に作用する付勢部材の付勢力と流体力との大小関係で一義的に定まることになる。これゆえに、調圧後の燃料圧力である目標圧力を圧力調整装置の作動中において変更することは非常に困難となっている。
【００１１】
そこで、本発明の請求項１に記載の圧力調整装置では、流体通路の流路抵抗を調節する流路抵抗調節手段を備える構成としている。流体通路は、弁体および弁座よりも下流側にある。したがって、流路抵抗調節手段を作動させて、流体通路の流路抵抗を、目標圧力を得るためのオリフィスとしての弁体および弁座間の隙間の流路抵抗よりも大きくすれば、こんどは、流路抵抗調節手段が、調整室内流体圧力を調節するためのオリフィスとして作用し、その結果として調整室内の流体圧力は、弁体および弁座間の隙間がオリフィスとして作用しているときの圧力、すなわち目標圧力よりも高い圧力になる。そして、流路抵抗調節手段を作動させて、流体通路の流路抵抗を弁体および弁座間の隙間の流路抵抗よりも大幅に小さくすれば、今度は弁体および弁座間の隙間がオリフィスとして作用し、調整室内の流体圧力は、元の目標圧力まで低下する。
【００１２】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載の圧力調整装置によれば、流路抵抗調節手段を作動させることにより、圧力調整装置の作動中においても、調整室内流体圧力である調整圧力を変更することができる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の圧力調整装置は、流路抵抗調節手段は、流体通路の通路面積を調節する通路面積調節手段であることを特徴としている。
【００１４】
流体通路の流路抵抗の大きさは、流体通路の通路面積、すなわち、流体が外部空間へ向かって流れる方向に直交する断面積が大きく係っている。したがって、流体通路の通路面積を調節することにより流体通路の流路抵抗を容易に調節することができる。
【００１５】
この場合、本発明の請求項３に記載の圧力調整装置のように、流体通路は外部空間に臨んで開口する複数の孔部を備え、通路面積調節手段は開放状態となる孔部の個数を切換え可能である構成とすれば、開放状態となる孔部の面積が流体通路の流路面積となり、開放状態となる孔部の個数を切換えることにより、容易に流体通路の通路面積、すなわち流体通路の流路抵抗を調節することができる。
【００１６】
本発明の請求項４に記載の圧力調整装置は、流体はエンジンへ供給される燃料であり、調整室は燃料タンク内の燃料を圧送するポンプの吐出口に連通して配置され、エンジン始動時においては流路抵抗が大きくなるように流路抵抗調節手段を作動させ、エンジン始動後は流路抵抗が小さくなるように流路抵抗調節手段を作動させることを特徴としている。
【００１７】
エンジンの始動時においては、エンジンの始動性を良好にするために、噴射一回あたりの燃料噴射量を増加することが要求されている。通常、燃料噴射量は、燃料噴射弁であるインジェクタの開弁時間の長さにより調節されている。また、インジェクタの開弁時間が同一であればインジェクタへ供給される燃料圧力が高いほど噴射量は増加する。そこで、本発明による圧力調整装置をエンジンへ供給される燃料の圧力調整用途に用いて、エンジン始動時に流体通路の流路抵抗を大きくすれば、圧力調整装置で調節された燃料圧力、すなわちエンジンへ供給される燃料圧力が高められるので、容易に燃料噴射量を増量することができる。
【００１８】
この場合、本発明の請求項５に記載の圧力調整装置のように、流体はエンジンへ供給される燃料であり、調整室は燃料タンク内の燃料を圧送するポンプの吐出口に連通して配置され、エンジン始動時においては通路面積が小さくなるように通路面積調節手段を作動させ、エンジン始動後は通路面積が大きくなるように通路面積調節手段を作動させる構成としても良い。流体通路の流路抵抗は流体通路の通路面積を調節することにより容易に変えることができる。したがって、エンジン始動時に容易に供給燃料圧力を高め燃料噴射量を増量することができる圧力調整装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態によるプレッシャレギュレータ１が装着されたポンプモジュール１００の断面図である。
【図２】プレッシャレギュレータ１の断面図であり、図１中のＩＩ部拡大図である。
【図３】プレッシャレギュレータ１の断面図である。
【図４】（ａ）は、イグニッションスイッチの操作位置の時間推移を、（ｂ）は、燃料ポンプ１０２へ印加される電圧の時間推移を、（ｃ）は、コイル５１へ印加される電圧の時間推移を、（ｄ）は、排出管２４の通路面積の時間推移を、（ｅ）は、プレッシャレギュレータ１の下流側における燃料圧力の時間推移をそれぞれ示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明による圧力調整装置の一実施形態を、自動車の燃料タンク内に設置されて燃料タンク内の燃料を加圧してエンジンへ供給するためのポンプモジュールに取り付けられる圧力調整装置であるプレッシャレギュレータ１に適用した場合を例に、図面に基づいて説明する。
【００２１】
ポンプモジュール１００は、図１に示すように、燃料ポンプ１０２および燃料フィルタ１０３をハウジング１０１内に一体的に保持して形成されている。燃料ポンプ１０２は、たとえば、電動機（図示せず）により回転駆動されるインペラにより燃料を圧送する遠心式電動ポンプとして形成されている。燃料ポンプ１０２は、図示しない外部の電気配線に接続されて電動機（図示せず）に電力を供給するためのリード１０２ｃを備えている。また、燃料ポンプ１０２の吸込み口１０２ｂには、図１に示すように、サクションフィルタ１０４が取り付けられている。ハウジング１０１は、たとえば樹脂材料により形成されている。ハウジング１０１には、図１に示すように、供給管１０５が一体的に形成されている。供給管１０５には、図示しない燃料配管が接続され、ポンプモジュール１００から送出された燃料をエンジン（図示せず）へ導いている。本発明の一実施形態による圧力調整装置としてのプレッシャレギュレータ１は、この供給管１０５の途中に設置されている。サクションフィルタ１０４中を通過する際に比較的大きい異物、つまり燃料ポンプ１０２の作動を阻害する可能性のある異物、が除去された燃料が吸込み口１０２ｂから燃料ポンプ１０２へ吸入され加圧される。そして燃料ポンプ１０２の吐出口１０２ａから流出した燃料は、燃料フィルタ１０３中を通過して微細な異物、つまりエンジン側のインジェクタの作動を阻害する可能性のある異物、が除去され、供給管１０５へ流入する。続いて、プレッシャレギュレータ１へ流入し、そこで所望の圧力に調節されて供給管１０５からエンジン（図示せず）へ送られる。プレッシャレギュレータ１は、流入した燃料の一部を燃料タンク（図示せず）内へ流出させることにより、プレッシャレギュレータ１の入り口における燃料圧力よりも低い所望の燃料圧力へ調整している。以下に、本発明の一実施形態によるプレッシャレギュレータ１の構成について説明する。
【００２２】
プレッシャレギュレータ１は、大きくは、図２に示すように、ケーシング２、バルブ３、コイルスプリング４、排出管２４、ダイヤフラム３４、ソレノイドバルブ５を有している。
【００２３】
ケーシング２は、略有底円筒状の第１ケース２０Ａおよび略円筒状の第２ケース２０Ｂ
からなり、両者の開口端部同士を巻きがしめにより接合して一体化している。第１ケース２０Ａと第２ケース２０Ｂとの接合部には、ゴム製のダイヤフラム３４の外周縁が挟持されている。第２ケース２０Ｂのダイヤフラム３４と反対側の端部には、円筒状の排出管２４が固定されている。第２ケース２０Ｂの内部、つまりダイヤフラム３４、第２ケース２０Ｂ、および排出管２４により囲まれる空間が調整室２１を形成している。円筒状の排出管２４の内側が、調整室２１の内部空間と調整室２１の外側の空間である外部空間とを連通する流体通路としてのリターン通路２５を形成している。排出管２４の調整室２１側端面、つまりリターン通路２５の調整室２１側の開口の周縁部が円環状の弁座２６を形成している。第２ケース２０Ｂには、図２に示すように、供給管１０５に臨んで入り口２２および出口２３が設けられている。燃料ポンプ１０２から吐出された燃料は、燃料フィルタ１０３、供給管１０５を経て、入り口２２からプレッシャレギュレータ１の調整室２１へ流入する。
【００２４】
ダイヤフラム３４の中央部には、図２に示すように、バルブ３が固定されている。バルブ３は、弁体としてのバルブシート３１、ボール３３を介してバルブシート３１を保持しているバルブホルダ３２を備えている。バルブホルダ３２がダイヤフラム３４に固定されているので、バルブ３は、ダイヤフラム３４と一体的に変位することができる。バルブシート３１は、排出管２４の弁座２６に密着可能である。バルブシート３１とバルブホルダ３２との間にボール３３が介在しているため、バルブシート３１はバルブホルダ３２に対していくらか傾斜することができる。これにより、バルブホルダ３２が変位する際に排出管２４に対して傾斜しても、バルブシート３１を確実に弁座２６へ密着させることができる。第１ケース２０Ａのダイヤフラム３４と対向する端部およびバルブホルダ３２間には、図２に示すように、弾性部材としてのコイルスプリング４が圧縮状態で装着されている。したがって、バルブホルダ３２がコイルスプリング４の弾性力により付勢されることで、バルブホルダ３２がダイヤフラム３４とともに変位し、バルブシート３１は弁座２６に押圧され密着している。
【００２５】
排出管２４は、調整室２１と反対側端部に、図２に示すように第１出口孔２７および第２出口孔２８を備えている。第１出口孔２７は、元々がリターン通路２５の調整室２１と反対側の開口、つまり外部空間側開口であり、第２出口孔２８は、その直径が第１出口孔２７の直径よりも小さい円孔として排出管２４に設けられている。供給管１０５には、図２に示すように、第１出口孔２７および第２出口孔２８に対応して連通孔１０６が設けられている。これにより、排出管２４の第１出口孔２７および第２出口孔２８は、供給管１０５の外側空間、つまり燃料タンク（図示せず）内空間と連通している。
【００２６】
リターン通路２５の調整室２１と反対側端部、すなわち第１出口孔２７に対向して、流路抵抗調節手段であり通路面積調節手段としてのソレノイドバルブ５が設置されている。ソレノイドバルブ５は、図２に示すように、コイル５１、界磁を形成するヨーク５２、ヨーク５２に設けられたガイド孔５２ａ内にガイド孔５２ａに沿って移動可能に配置される可動コア５３、可動コア５３に固定されて可動コア５３と一体的に変位するバルブ５４、ガイド孔５２ａ内に配置され可動コア５３をガイド孔５２ａの底面５２ｂへ向かって付勢するコイルスプリング５５を備えている。可動コア５３の移動方向、言い換えるとガイド孔５２ａの軸方向は、図２に示すように、リターン通路２５の軸方向と同軸上に設定されている。コイル５１が非通電状態にあるとき、可動コア５３は、コイルスプリング５５の付勢力を受けて底面５２ｂに当接している。このとき、バルブ５４は、リターン通路２５、つまり第１出口孔２７からは十分離れている。したがって、コイル５１が非通電状態にあるときには、リターン通路２５は、第１出口孔２７、第２出口孔２８、および連通孔１０６を介して外部空間である供給管１０５の外側空間、つまり燃料タンク（図示せず）内空間と連通している。一方、コイル５１が通電状態にあるとき、可動コア５３は、コイル５１の電磁力の作用により、コイルスプリング５５の付勢力に打ち勝って排出管２４へ向かって移動し、それにより、バルブ５４が排出管２４の端面に密着して第１出口孔２７が閉塞される。このとき、リターン通路２５は、第２出口孔２８および連通孔１０６を介して外部空間である供給管１０５の外側空間、つまり燃料タンク（図示せず）内空間と連通している。
【００２７】
ソレノイドバルブ５の作動をまとめると、コイル５１が非通電状態にあるときは、リターン通路２５は、第１出口孔２７および第２出口孔２８、つまり通路面積が十分大きい通路を介してプレッシャレギュレータ１の外部空間と連通している。ここで、バルブシート３１が弁座２６から離れている場合には、調整室２１内空間が第１出口孔２７および第２出口孔２８、つまり通路面積が十分大きい通路を介してプレッシャレギュレータ１の外部空間と連通している。これに対して、コイル５１が通電状態にあるときは、リターン通路２５、あるいは調整室２１内空間は、第１出口孔２７が閉塞されるため第２出口孔２８を介して、つまりコイル５１の非通電時に比べて通路面積が小さい通路を介してプレッシャレギュレータ１の外部空間と連通している。言い換えると、コイル５１の非通電状態と通電状態とでは、調整室２１の内部空間がプレッシャレギュレータ１の外部空間と連通する通路面積が大きく異なっており、コイル５１の非通電状態においては通路面積が大きく、通電状態では通路面積が小さくなっている。また、第１出口孔２７および第２出口孔２８は、リターン通路２５におけるプレッシャレギュレータ１の外部空間側端部に設けられている。したがって、第１出口孔２７および第２出口孔２８の各開口面積の大きさに応じてリターン通路２５の流路抵抗の大きさが決まる。コイル５１が非通電状態にありリターン通路２５が第１出口孔２７および第２出口孔２８を介して外部空間と連通している場合にはリターン通路２５の流路抵抗は小さく、コイル５１が通電状態にあり第１出口孔２７が閉塞されリターン通路２５が第２出口孔２８のみを介して外部空間と連通している場合はリターン通路２５の流路抵抗は大きくなっている。
【００２８】
次に、本発明の一実施形態によるプレッシャレギュレータ１の作動について説明する。
【００２９】
先ず、エンジン（図示せず）の通常運転中について説明する。このとき、ソレノイドバルブ５のコイル５１は通電されていない。したがって、ソレノイドバルブ５の可動コア５３およびバルブ５４は図２に示す位置にあり、すなわちバルブ５４は排出管２４から離れており、リターン通路２５の第１出口孔２７は開放されている。
【００３０】
燃料タンク（図示せず）内の燃料はサクションフィルタ１０４により比較的大きな異物を除去されて燃料ポンプ１０２に吸入される。燃料ポンプ１０２は吸入した燃料を加圧して吐出口１０２ａから吐出する。燃料フィルタ１０３は燃料ポンプ１０２から吐出された燃料中から比較的小さな異物を除去する。燃料フィルタ１０３を通過した燃料は、供給管１０５へ流出しプレッシャレギュレータ１へ流入する。つまり、入り口２２を介して調整室２１内へ流入する。調整室２１内においては、燃料の圧力が調整室２１内の各部に作用する。バルブシート３１およびバルブホルダ３２に燃料圧力が作用すると、燃料圧力による力は、バルブシート３１およびバルブホルダ３２を図２中における上向き方向に作用する。一方、コイルスプリング４がバルブシート３１およびバルブホルダ３２に及ぼす付勢力は、図２中の下向き方向に作用している。通常、エンジンの運転中においては、バルブシート３１およびバルブホルダ３２において、燃料圧力により図２中の上向き方向、つまり開弁方向に作用する力の大きさは、コイルスプリング４により図２中の下向き方向、つまり、閉弁方向に作用する力の大きさを上回っている。このため、バルブホルダ３２が図２中の上方へ移動しバルブシート３１が弁座２６から離れる。すると、バルブシート３１と弁座２６との隙間を通って燃料が調整室２１からリターン通路２５へ流出する。すると、調整室２１内の燃料圧力が低下し、バルブシート３１およびバルブホルダ３２に対して開弁方向に作用する力が減少しコイルスプリング４の付勢力が上回りバルブシート３１およびバルブホルダ３２は閉弁方向に動く。そうすると、バルブシート３１と弁座２６との隙間が減少し、この隙間を通って流出する燃料流量が減少し、調整室２１内の燃料圧力低下が緩和され、バルブシート３１およびバルブホルダ３２の閉弁方向の動きが抑制される。最終的には、バルブシート３１と弁座２６との隙間からの燃料流出中に生成される調整室２１内の燃料圧力によりバルブシート３１およびバルブホルダ３２に対して開弁方向に作用する力と、その開弁位置においてバルブシート３１およびバルブホルダ３２に対して閉弁方向に作用するコイルスプリング４の付勢力とが釣り合った位置でバルブシート３１およびバルブホルダ３２が停止する。これにより、調整室２１内の燃料圧力は、燃料ポンプ１０２の吐出口１０２ａから吐出される燃料圧力よりも低い所望の圧力に安定して維持される。このように、プレッシャレギュレータ１により所望の圧力に調整された燃料が、調整室２１の出口２３から供給管１０５へ流出し、さらにエンジンへと送出される。
【００３１】
ここで、調整室２１内の燃料圧力が所望の圧力に調整されているとき、リターン通路２５の通路面積、つまり第１出口孔２７の面積および第２出口孔２８の面積の和は、バルブシート３１と弁座２６との隙間の面積、詳しくは燃料流出方向に直交する方向の面積よりも格段に大きい。つまり、リターン通路２５の通路面積が大きい状態である。言い換えると、リターン通路２５の流路抵抗が非常に小さい。したがって、バルブシート３１および弁座２６間の隙間の下流側、つまりリターン通路２５の燃料圧力（バルブシート３１に対しては背圧）は調整室２１内の燃料圧力と比べて十分低くなっており、外部空間である燃料タンク（図示せず）内の燃料圧力とほぼ同等となっている。プレッシャレギュレータ１においては、バルブシート３１および弁座２６間に形成される隙間が、調整室２１からリターン通路２５へ向かう燃料の流れに対してオリフィスの役目を果たし、調整室２１へ流入する燃料圧力に応じてバルブシート３１およびバルブホルダ３２の移動距離、つまりリフトを変化させてオリフィス面積を加減することで、調整室２１内の燃料圧力を常に所望圧力になるように、すなわち目標圧力に維持している。
【００３２】
上述したような、ソレノイドバルブ５のコイル５１が通電されていない状態、言い換えると、従来のプレッシャレギュレータの構成と同等の状態においては、エンジンへ供給される燃料圧力、つまりプレッシャレギュレータにより調整される燃料圧力を必要に応じて変える、つまり高める、あるいは低くすることは困難である。
【００３３】
続いて、本発明の一実施形態によるプレッシャレギュレータ１の特徴的構成であるソレノイドバルブ５が作動したとき、すなわちソレノイドバルブ５のコイル５１に通電されたときにおけるプレッシャレギュレータ１の作動について説明する。
【００３４】
ソレノイドバルブ５のコイル５１が通電されるとコイル５１が磁界を発生する。このとき磁束は、可動コア５３を軸方向に貫いてヨーク５２の外周に沿い再び可動コア５３へ戻る閉回路をなす。この磁界の作用により可動コア５３には、図２中の上向き方向の力が作用する。これにより、可動コア５３は、図２中の下向き方向に作用しているコイルスプリング５５の付勢力に打ち勝って図２中の上方、つまり排出管２４へ向かって移動する。バルブ５４は、可動コア５３と一体的に移動して排出管２４の調整室２１と反対側の端面に密着して第１出口孔２７を閉塞する。このため、リターン通路２５は、第２出口孔２８のみを介してプレッシャレギュレータ１の外部空間に連通している。ここで、第２出口孔２８の面積は、第１出口孔２７の面積よりも大幅に小さい。このため、コイル通電時においては、コイル５非通電時に比べて、リターン通路２５の通路面積が小さくなり流路抵抗が大きくなっている。さらに、第２出口孔２８の面積は、上述したコイル５１に通電されていない状態でプレッシャレギュレータ１が燃料圧力調整動作しているときにおけるバルブシート３１と弁座２６との隙間の面積よりも小さく設定されている。したがって、バルブシート３１および弁座２６間の隙間の下流側、つまり排出管２４内の燃料圧力（背圧）は、上述したコイル５１非通電時と比べると上昇する。このため、コイル通電時においては、バルブシート３１と弁座２６との隙間に代わり第２出口孔２８が、調整室２１内の燃料圧力を調整するオリフィスの役目を果たしている。その結果、調整室２１内の燃料圧力は、バルブシート３１と弁座２６との隙間がオリフィスとして作用しているときの圧力、すなわち目標圧力よりも高い圧力になる。
【００３５】
以上述べたことをまとめると、本発明の一実施形態によるプレッシャレギュレータ１によれば、ソレノイドバルブ５を設け、コイル５１への通電状態を変えてバルブ５４の位置を制御することでリターン通路２５の通路面積を調節し、それによって、調整室２１内の燃料圧力を切換えることを可能としている。すなわち、ソレノイドバルブ５のコイル５１に通電することにより、プレッシャレギュレータ１の通常の作動時、つまりソレノイドバルブ５のコイル５１が非通電状態のとき、に得られる燃料圧力よりも高い燃料圧力を得ることができる。
【００３６】
また、本発明の一実施形態によるプレッシャレギュレータ１において通路面積調節手段として用いられているソレノイドバルブ５は、構造が単純であり、且つ体格もプレッシャレギュレータ１のケーシング２に比べて小さい。さらに、その作動は、コイル５１への通電状態に対応した可動コア５３の直線運動のみという単純な動きである。したがって、従来のプレッシャレギュレータに対して、コスト上昇を抑制しつつ、エンジンの作動中において、エンジンへ供給される燃料圧力を確実に変更可能なプレッシャレギュレータ１を実現することができる。
【００３７】
次に、以上説明した本発明の一実施形態によるプレッシャレギュレータ１を実際にエンジンに搭載したときにおける、プレッシャレギュレータ１の作動について説明する。
【００３８】
本発明の一実施形態によるプレッシャレギュレータ１が搭載されたエンジンにおいては、イグニッションスイッチ（図示せず）がＯＮされてから所定時間だけ、プレッシャレギュレータ１のソレノイドバルブ５を作動させて、詳しくはコイル５１に通電している。この場合、ソレノイドバルブ５の制御は、たとえば、エンジンの運転を制御しているエンジンＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）によって実行される。エンジンＥＣＵは、マイクロコンピュータ等から構成されている。以下に、エンジンの始動時におけるプレッシャレギュレータ１の作動について、図４のタイミングチャートに基づいて説明する。
【００３９】
時刻ｔ０において、図４（ａ）に示すように、運転者の操作によりイグニッションスイッチがＯＮされる。すると、エンジンＥＣＵはそれを検知して、図４（ｂ）に示すように、燃料ポンプ１０２を駆動する。同時にエンジンＥＣＵは、図４（ｃ）に示すように、ソレノイドバルブ５のコイル５１に通電する。可動コア５３が移動して、プレッシャレギュレータ１のリターン通路２５の第１出口孔２７がソレノイドバルブ５のバルブ５４により閉塞され、リターン通路２５は、図３に示すように、第２出口孔２８のみを介して燃料タンク内空間と連通している。このとき、プレッシャレギュレータ１のリターン通路２５の通路面積は、図４（ｄ）に示すように、第２出口孔２８の面積であるＳ２となっている。これにより、排出管２４内の圧力が上昇するので調整室２１内燃料圧力、すなわちエンジンへ供給される燃料の圧力は、図４（ｅ）に示すように、Ｐ２となる。さらに、エンジンＥＣＵは、ソレノイドバルブ５のコイル５１への通電開始と同時に計時を開始する。
【００４０】
時刻ｔ０に開始されたエンジンＥＣＵによる計時時間が所定時間Ｔ１に達した時刻ｔ１において、エンジンＥＣＵは、計時時間が所定時間Ｔ１に達したことを検知して、図４（ｃ）に示すように、ソレノイドバルブ５のコイル５１への通電を停止する。ソレノイドバルブ５の可動コア５３およびバルブ５４がコイルスプリング５５の付勢力により排出管２４から離れる方向に移動し、リターン通路２５の第１出口孔２７が開放され、リターン通路２５は、図２に示すように、第１出口孔２７および第２出口孔２８を介して燃料タンク内空間と連通している。このとき、プレッシャレギュレータ１のリターン通路２５の通路面積は、図４（ｄ）に示すように、第１出口孔２７の面積と第２出口孔２８との和であるＳ１となる。これにより、リターン通路２５内の圧力が外部空間である燃料タンク内圧力と同等まで低下するので調整室２１内燃料圧力、すなわちエンジンへ供給される燃料の圧力は、図４（ｅ）に示すように、Ｐ２よりも低いＰ１となる。エンジンの通常運転中においてエンジンへ供給される燃料圧力は、このＰ１となる。
【００４１】
以上説明したように、本発明の一実施形態によるプレッシャレギュレータ１が搭載されたエンジンにおいては、始動時において、プレッシャレギュレータ１のソレノイドバルブ５を作動させることにより、エンジンへ供給される燃料圧力を、通常運転時における燃料圧力Ｐ１よりも高い燃料圧力Ｐ２とすることができる。エンジンに供給される燃料の圧力が高くなると、インジェクタ（図示せず）から噴射される燃料が増加し、より確実に着火するようになる。これにより、エンジンの始動性、つまりエンジンの掛かり具合を向上すること、具体的には、自動車のイグニッションスイッチ（図示せず）がＯＮされてからエンジンが安定して着火運転できるまでの時間を短縮すること、ができる。また、所定時間Ｔ１経過後は、プレッシャレギュレータ１によって調整されエンジンへ供給される燃料の圧力は燃料圧力Ｐ１となり、エンジンの通常運転に適した空燃費が得られる。
【００４２】
ここで、ソレノイドバルブ５のコイル５１へ電圧が印加される期間である所定時間Ｔ１は、たとえば、エンジンの回転が安定して運転できるようになる必要最小限度の時間として設定されている。
【００４３】
なお、上述した実施形態は、本発明による圧力調整装置を、自動車の燃料タンク内に設置されて燃料ポンプから吐出された燃料の圧力を調整するプレッシャレギュレータ１に適用したものであるが、適用対象流体を自動車用燃料に限定する必要はなく、他の種類の流体を扱う装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１    プレッシャレギュレータ（圧力調整装置）
２    ケーシング
２０Ａ    第１ケース
２０Ｂ    第２ケース
２１    調整室
２２    入り口
２３    出口
２４    排出管
２５    流体通路
２６    弁座
２７    第１出口孔
２８    第２出口孔
３    バルブ
３１    バルブシート（弁体）
３２    バルブホルダ
３３    ボール
３４    ダイヤフラム
４    コイルスプリング（弾性部材）
５    ソレノイドバルブ（流路抵抗調節手段、通路面積調節手段）
５１    コイル
５２    ヨーク
５２ａ    ガイド孔
５２ｂ    底面
５３    可動コア
５４    バルブ
５５    コイルスプリング
１００    ポンプモジュール
１０１    ハウジング
１０２    燃料ポンプ
１０２ａ    吐出口
１０２ｂ    吸込み口
１０２ｃ    リード線
１０３    燃料フィルタ
１０４    サクションフィルタ
１０５    供給管
１０６    連通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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