(57)【要約】【課題】電磁アクチュエータの磁気効率を向上し、電磁吸引力を強くすることのできる燃料圧力調整弁を提供する。【解決手段】燃料圧力調整弁２０は、調圧室４０内に導入された燃料圧力を背圧室４１内の圧力に応じて調整しかつ調圧室４０で余剰となった燃料を排出する調整弁本体４３と、調圧室４０内の燃料圧力を可変する電磁アクチュエータ４５とを備える。電磁アクチュエータ４５のコイル７２を取り囲むヨーク７４と、コイル７２内において背圧室４１を形成するアッパーカバー５２と、コイル７２内においてアッパーカバー５２に対して進退移動するアーマチュア８０とにより閉磁束路８３を構成する。【選択図】図４
2010138827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調圧室内に導入された燃料圧力を背圧室内の圧力に応じて調整しかつ前記調圧室で余剰となった燃料を排出する調整弁本体と、
前記調圧室内の燃料圧力を可変する電磁アクチュエータと
を備える燃料圧力調整弁であって、
前記電磁アクチュエータのコイルを取り囲むヨークと、前記コイル内において前記背圧室を形成する壁部材と、前記コイル内において前記壁部材に対して進退移動するアーマチュアとにより閉磁束路を構成したことを特徴とする燃料圧力調整弁。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料圧力調整弁であって、
前記電磁アクチュエータが、前記背圧室内に導入された背圧燃料の背圧燃料排出路を開閉する電磁弁であることを特徴とする燃料圧力調整弁。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料圧力調整弁であって、
前記背圧室内の燃料圧力を調整する背圧リリーフ弁を備えたことを特徴とする燃料圧力調整弁。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃料圧力調整弁であって、
前記調整弁本体が、バルブハウジング内において加圧燃料が導入されかつ余剰の加圧燃料を排出する調圧室と背圧燃料が導入される背圧室とに区画する可動隔壁、前記可動隔壁を閉方向に付勢するバルブスプリングとを備え、
前記バルブスプリングの基端位置を、電磁アクチュエータのアーマチュアの進退移動に連動して可変する構成とした
ことを特徴とする燃料圧力調整弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に供給される燃料圧力を調整する燃料圧力調整弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料圧力調整弁には、調圧室内に導入された燃料圧力を背圧室内の圧力に応じて調整しかつ調圧室で余剰となった燃料を排出する調整弁本体と、調圧室内の燃料圧力を可変する電磁アクチュエータとを備えたものがある。電磁アクチュエータの磁気回路の磁路は、磁路を形成するためのヨークと、ヨーク内に設けられたコイルと、コイル内において進退移動するアーマチュアとにより構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−７９４３１号公報（図３参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１の燃料圧力調整弁では、電磁アクチュエータのコイル内に固定鉄心に相当する部材が存在していない、いわゆる空芯構造であるため、磁気効率が悪く、電磁吸引力が弱いという問題点があった。このため、調圧室内の燃料圧力の可変に必要な電磁吸引力を得るためには、大電流化やコイルの巻数の増加が必要であることから、燃料圧力調整弁の大型化を余儀なくされる。
本発明が解決しようとする課題は、電磁アクチュエータの磁気効率を向上し、電磁吸引力を強くすることのできる燃料圧力調整弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題は、特許請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とする燃料圧力調整弁により解決することができる。
すなわち、特許請求の範囲の請求項１に記載された燃料圧力調整弁によると、電磁アクチュエータのコイルを取り囲むヨークと、コイル内において背圧室を形成する壁部材と、コイル内において壁部材に対して進退移動するアーマチュアとにより閉磁束路を構成したものである。したがって、調整弁本体の背圧室を形成する壁部材が電磁アクチュエータの固定鉄心を兼用することによって、磁気効率を向上し、電磁吸引力を強くすることができる。ひいては、小電流化やコイルの巻数の減少が可能となり、燃料圧力調整弁を小型化することができる。
【０００６】
また、特許請求の範囲の請求項２に記載された燃料圧力調整弁によると、電磁アクチュエータが、背圧室内に導入された背圧燃料の背圧燃料排出路を開閉する電磁弁である。したがって、電磁弁で背圧室の背圧燃料排出路を閉じることにより、背圧室内に燃料の圧力を付加し、調圧室内の燃料圧力を高圧化することができる。また、電磁弁で背圧室の背圧燃料排出路を開くことにより、背圧室内の燃料の圧力を解除し、調圧室内の燃料圧力を低圧化することができる。
【０００７】
また、特許請求の範囲の請求項３に記載された燃料圧力調整弁によると、背圧室内の燃料圧力を調整する背圧リリーフ弁を備えたものである。したがって、背圧リリーフ弁により、背圧室内の燃料圧力を設定圧に保持することができる。
【０００８】
また、特許請求の範囲の請求項４に記載された燃料圧力調整弁によると、調整弁本体が備える可動隔壁を閉方向に付勢するバルブスプリングの基端位置を、電磁アクチュエータのアーマチュアの進退移動に連動して可変する構成としたものである。したがって、アーマチュアの進退移動に連動してバルブスプリングの基端位置を可変することにより、バルブスプリングのスプリング荷重を可変し、調圧室内の燃料圧力を可変することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。
【実施例】
【００１０】
［実施例１］
本発明の実施例１を説明する。本実施例の燃料圧力調整弁は、車両等における燃料供給装置に備えられており、内燃機関に供給される燃料圧力を調整するものである。説明の都合上、燃料供給装置を説明した後で燃料圧力調整弁を説明する。なお、図１は燃料供給装置を示す構成図である。
燃料供給装置から説明する。図１に示すように、燃料供給装置１０は、燃料タンク１２内の底部に設置されたリザーバカップ１４内に、燃料ポンプ１６、吸入フィルタ１７、高圧フィルタ１８、及び、燃料圧力調整弁２０等を備えている。燃料供給装置１０は、リザーバカップ１４内の燃料を内燃機関（エンジン）側へ供給するものである。なお、リザーバカップ１４の底部には逆止弁２２が設けられている。逆止弁２２は、燃料タンク１２内の燃料のリザーバカップ１４内への流入を可能としかつその燃料の逆流を阻止する。
【００１１】
前記燃料ポンプ１６は、燃料を吸入しかつ加圧して吐出するインペラ式のポンプ部２４と、そのポンプ部２４を駆動させるモータ部２５とを備えるモータ一体型のインタンク式の燃料ポンプである。ポンプ部２４は、モータ部２５の下側に組込まれている。ポンプ部２４には、燃料を吸入する吸入口２６が設けられている。吸入口２６には前記吸入フィルタ１７が装着されている。吸入フィルタ１７は、前記リザーバカップ１４内から吸入口２６内に吸入される燃料を濾過し、燃料中の異物を捕捉する。また、吸入口２６からポンプ部２４（詳しくはポンプ室）内に吸入された燃料は、インペラの回転によって加圧され、ポンプ室からモータ部２５内に吐出される。また、ポンプ部２４には、ポンプ室内での加圧途中において燃料中のベーパ（気泡）をポンプ室外へ排出するベーパ排出口２７が設けられている。
【００１２】
前記モータ部２５内に吐出された加圧燃料は、モータ部２５内を通って、モータ部２５の上端部に設けられた吐出口２８から吐出される。吐出口２８には、前記高圧フィルタ１８が接続されている。高圧フィルタ１８は、吐出口２８から吐出された加圧燃料を濾過し、燃料中のモータ異物等の異物を捕捉する。高圧フィルタ１８によって濾過された加圧燃料は、燃料供給流路３０から、燃料タンク１２外に設けられたタンク外燃料供給管３２を介して、内燃機関側のデリバリパイプ３４に供給される。さらに、加圧燃料は、デリバリパイプ３４に設けられた気筒毎のインジェクタ（燃料噴射弁）３５によって、図示しない内燃機関の燃焼室内に噴射される。また、燃料供給流路３０を流れる燃料圧力すなわち内燃機関側へ供給される燃料圧力は、前記燃料圧力調整弁２０（後述する）によって所定圧力に調整される。また、インジェクタ３５は、エンジンコントロールユニット（以下、「ＥＣＵ」という）３７から出力される制御信号に基づいて作動される。
【００１３】
次に、前記燃料圧力調整弁２０を説明する。なお、図２は燃料圧力調整弁を示す断面図、図３〜図５は燃料圧力調整弁の作動状態をそれぞれ示す断面図である。
図２に示すように、燃料圧力調整弁２０は、調圧室４０内に導入された燃料圧力を背圧室４１内の圧力に応じて調整しかつ調圧室４０で余剰となった燃料を排出する調整弁本体４３と、調圧室４０内の燃料圧力を可変する電磁アクチュエータ４５とを備えている。調整弁本体４３は、バルブハウジング４７、ダイアフラム４８、弁体４９等により構成されている。バルブハウジング４７は、調整弁本体４３の外殻をなすもので、上面を開口する有底円筒状をなすロワーカバー５１と、下面を開口する有天円筒状をなすアッパーカバー５２とをかしめにより接合してなる。なお、両カバー５１，５２のかしめにより、バルブハウジング４７の外周面に突出するフランジ部５３が形成されている。
【００１４】
前記ロワーカバー５１は、上下２段の段付円筒状に形成されている。ロワーカバー５１の段付壁部には、調圧室４０内外を連通する調圧燃料入口５４が形成されている。ロワーカバー５１の小径筒部内には、中空円筒状のバルブシート５５が圧入により固定されている。また、ロワーカバー５１の下端壁には、調圧室４０内外をバルブシート５５の中空部を介して連通する調圧燃料出口５６が開口されている。また、前記アッパーカバー５２の筒部の下端部には、背圧室４１内外を連通する背圧燃料入口ポート５８及び背圧逃がしポート５９が周方向に所定間隔を隔てた状態で設けられている。また、アッパーカバー５２の上壁には、背圧室４１内外を連通する背圧燃料出口６０が同心状に形成されている。
【００１５】
前記ダイアフラム４８は、前記両カバー５１，５２の間に挟持されており、前記バルブハウジング４７内を下側の調圧室４０と上側の背圧室４１とに区画している。ダイアフラム４８の中央部には、下側の保持部材６２と上側のスプリング受座６３とがかしめにより結合されている。また、ダイアフラム４８は、ゴム状弾性材により形成されており、可撓性を有している。なお、ダイアフラム４８は、本明細書でいう「可動隔壁」に相当する。
【００１６】
前記保持部材６２の下側には、前記弁体４９が揺動可能に支持されている。弁体４９は、前記ダイアフラム４８の撓み変形にともない軸方向（上下方向）に変位することにより、前記バルブシート５５の上端面を弁座として開閉し、調圧室４０内とバルブシート５５の中空部とを連通又は遮断する。また、背圧室４１内において、前記アッパーカバー５２の上壁と前記スプリング受座６３との間には、コイルスプリングからなるバルブスプリング６５が介装されている。バルブスプリング６５は、弁体４９（保持部材６２及びスプリング受座６３を含む）を常にバルブシート５５に着座する方向いわゆる閉弁方向に付勢している。
【００１７】
前記背圧室４１内においてダイアフラム４８を押圧する力（「背圧」という）すなわちバルブスプリング６５の弾性力（スプリング荷重）に比べて、前記調圧室４０内においてダイアフラム４８を押圧する燃料圧力が低いときは、バルブスプリング６５の弾性力により弁体４９が閉じられる。また、バルブスプリング６５の弾性力よりも調圧室４０内の燃料圧力が高くなるときは、ダイアフラム４８の撓み変形により弁体４９が開かれる（図３参照）。これにより、調圧室４０内の燃料圧力が設定値になるまで低下される。また、調圧室４０内の燃料圧力が設定値になると、バルブスプリング６５の弾性力により弁体４９が閉じられる（図２参照）。
【００１８】
前記背圧逃がしポート５９には背圧リリーフ弁６７が設けられている。背圧リリーフ弁６７は、背圧逃がしポート５９に連通された背圧逃がし流路６８と、その背圧逃がし流路６８を開閉可能なボール弁からなる弁部材６９と、弁部材６９を閉方向に所定の弾性力で押圧する戻しバネ７０とを備えている。背圧リリーフ弁６７は、背圧室４１内の燃料圧力が戻しバネ７０の弾性力よりも高くなると、弁部材６９が戻しバネ７０の弾性力に抗して開かれ、背圧室４１内の燃料を背圧逃がし流路６８を介して外部へ逃がす。また、背圧室４１内の燃料圧力が設定値に低下すると、戻しバネ７０の弾性力により弁部材６９が閉じられる。
【００１９】
前記電磁アクチュエータ４５は、前記調整弁本体４３に対して前記アッパーカバー５２が固定鉄心を兼用するように設けられている。すなわち、調整弁本体４３のフランジ部５３上においてアッパーカバー５２の外周面を取り巻くように円筒状のコイル７２が設けられている。コイル７２は、樹脂部７３によりモールドされている。コイル７２の外周部及び上面部は、磁性材からなる有天円筒状のヨーク７４によって取り囲まれている。ヨーク７４の側壁の下端部は、調整弁本体４３のフランジ部５３に外嵌されている。ヨーク７４の側壁には、前記背圧燃料入口ポート５８及び前記背圧逃がしポート５９が径方向に貫通されている。ヨーク７４の上壁には、コイル７２内に対応して上方へ凸状に隆起する凸状部７５が形成されている。凸状部７５の上壁には開口孔７６が形成されている。また、凸状部７５内には、非磁性材からなる円環状のスペーサ７７が嵌合されている。スペーサ７７は、凸状部７５の上壁に接合されている。また、アッパーカバー５２は、磁性材により形成されている。なお、アッパーカバー５２は、本明細書でいう「背圧室を形成する壁部材」に相当する。
【００２０】
前記アッパーカバー５２と前記コイル７２と前記ヨーク７４とにより取り囲まれた空間部には、磁性材からなる有底円筒状のアーマチュア８０が軸方向すなわち上下方向に移動可能に設けられている。アーマチュア８０は、コイル７２内においてアッパーカバー５２の上壁に対して進退移動する。アッパーカバー５２の筒部に形成された段差部とアーマチュア８０の側壁に形成された段差部との間には、コイルスプリングからなるリターンスプリング８１が介装されている。リターンスプリング８１は、常にアーマチュア８０を上方すなわちスペーサ７７に当接する待機位置（上昇位置）に付勢している。
【００２１】
前記アーマチュア８０の下壁には連絡孔８２が形成されている。連絡孔８２は、前記アッパーカバー５２の背圧燃料出口６０に対して整合しない位置に配置されている。アーマチュア８０が待機位置（上昇位置）にあるときは、アッパーカバー５２の上壁とアーマチュア８０の下壁とが離れるため、背圧燃料出口６０、アッパーカバー５２の連絡孔８２、スペーサ７７の中空部、ヨーク７４の開口孔７６等を通る一連の背圧燃料排出路８４が開放される。この状態では、背圧室４１が背圧燃料排出路８４を通じて大気に開放される（図２参照）。また、アーマチュア８０が進出位置（下降位置）にあるときは、アッパーカバー５２の上壁に対してアーマチュア８０の下壁が面接触状に当接するため、背圧燃料出口６０がアーマチュア８０の下壁によって閉止されるとともに、連絡孔８２がアッパーカバー５２の上壁によって閉止される（図４参照）。これにより、背圧燃料排出路８４が閉止すなわち遮断される。なお、電磁アクチュエータ４５は、アーマチュア８０を弁体とする「電磁弁」を構成している。
【００２２】
前記電磁アクチュエータ４５（詳しくはコイル７２）に対する通電及びその解除は、前記ＥＣＵ３７（図１参照）から出力される制御信号に基づいて制御されるようになっている。電磁アクチュエータ４５の非通電時（オフ（ＯＦＦ）時）には、アーマチュア８０がリターンスプリング８１の弾性力により待機位置に上動されることにより、アーマチュア８０が開弁状態となり、背圧室４１が背圧燃料排出路８４を介して大気に開放される（図２及び図３参照）。また、電磁アクチュエータ４５の通電時（オン（ＯＮ）時）は、ヨーク７４とアッパーカバー５２とアーマチュア８０とにより閉磁束路８３が構成される（図４及び図５参照）。これにより発生する電磁吸引力により、アーマチュア８０がリターンスプリング８１の弾性力に抗して進出位置に下動されることにより、アーマチュア８０が閉弁状態となり、背圧燃料排出路８４が遮断される。
【００２３】
前記燃料供給装置１０（図１参照）には、前記燃料圧力調整弁２０が次のように組込まれている。すなわち、調整弁本体４３の調圧燃料入口５４（図２参照）は、前記燃料供給流路３０に連通されている。また、調整弁本体４３の調圧燃料出口５６（図２参照）は、前記リザーバカップ１４内に開放されている。また、調整弁本体４３の背圧燃料入口ポート５８（図２参照）は、前記燃料ポンプ１６のベーパ排出口２７にベーパ排出流路８６を介して連通されている。ベーパ排出流路８６には絞り部８７が設けられている。絞り部８７は、ベーパ排出流路８６を通じて背圧室４１に供給される加圧燃料の燃料流量を制限することで、燃料ポンプ１６の負担を軽減する。また、調整弁本体４３の背圧燃料出口６０及び背圧リリーフ弁６７の背圧逃がし流路６８は、リザーバカップ１４内に開放されている。
【００２４】
前記ＥＣＵ３７（図１参照）は、マイクロコンピュータ等によって構成されている。ＥＣＵ３７の入力側には、例えば内燃機関のイグニッションスイッチ又はスタートスイッチ等の始動スイッチ等の検出装置が接続されている。また、ＥＣＵ３７の出力側には、インジェクタ３５、燃料圧力調整弁２０の電磁アクチュエータ４５のコイル７２が接続されている。さらに、ＥＣＵ３７は、内燃機関の始動開始（イグニッションスイッチ又はスタートスイッチ等の始動スイッチのＯＮ（オン））から始動完了後の所定時間経過後まではコイル７２をオン（ＯＮ）し、その所定時間経過後以降はそのコイル７２をオフ（ＯＦＦ）するように設定されている。なお、ＥＣＵ３７は、本明細書でいう「制御装置」に相当する。
【００２５】
次に、前記燃料供給装置１０（図１参照）の作動について説明する。内燃機関の始動開始時にＥＣＵ３７からの制御信号により、燃料圧力調整弁２０の電磁アクチュエータ４５が通電（オン）されると、これにより発生する電磁吸引力により、アーマチュア８０がリターンスプリング８１の弾性に抗して進出位置に下動されて閉弁されることより、背圧室４１の背圧燃料排出路８４が遮断される（図４参照）。この状態において、燃料ポンプ１６のベーパ排出口２７から排出（吐出）された加圧燃料がベーパ排出流路８６を通って燃料圧力調整弁２０の背圧室４１に貯留されることにより、背圧室４１内の燃料圧力が燃料ポンプ１６のベーパ排出口２７内の燃料圧力にほぼ等しい圧力に上昇される。そして、燃料ポンプ１６の出力が増加して吐出される燃料流量が増加すると、燃料ポンプ１６の吐出圧力の上昇とともに、ベーパ排出口２７から排出される燃料圧力も上昇する。このため、背圧室４１内の燃料圧力も増加する。しかし、背圧室４１の燃料圧力が設定値以上に上昇しようとすると、背圧リリーフ弁６７の開弁により、背圧室４１内の燃料の一部がリザーバカップ１４内に逃がされる。したがって、背圧室４１内の燃料圧力が設定値に保持される。このとき、背圧室４１側からダイアフラム４８を押圧する力いわゆる背圧は、バルブスプリング６５の弾性力（スプリング荷重）と背圧室４１の燃料圧力との合計値である。
【００２６】
また、燃料ポンプ１６から吐出されて高圧フィルタ１８を通過した燃料は、燃料供給流路３０からタンク外燃料供給管３２、デリバリパイプ３４を経てインジェクタ３５に供給される。このとき、燃料圧力調整弁２０の調圧室４０には、燃料供給流路３０内の加圧燃料の一部が導入されて貯留される。そして、調圧室４０内の燃料圧力が、背圧室４１側からダイアフラム４８を押圧する背圧よりも低いときは、その背圧によって弁体４９が閉じられる（図４参照）。また、燃料ポンプ１６によりインジェクタ３５に供給される燃料圧力が上昇することにより、調圧室４０内の燃料圧力が背圧室４１側からダイアフラム４８を押圧する背圧よりも高くなると、その燃料圧力によりダイアフラム４８が上方に撓められることにより弁体４９が開かれる（図５参照）。これにより、調圧室４０内の加圧燃料が、バルブシート５５の中空部を通じて調圧燃料出口５６から排出されることによって、調圧室４０内の燃料圧力が低下される。
【００２７】
そして、調圧室４０内の燃料圧力が、背圧室４１側からダイアフラム４８を押圧する背圧よりも低くなると、再び、その背圧によって弁体４９が閉じられる（図４参照）。このように、弁体４９の開閉が繰り返されることで、調圧室４０内の燃料圧力すなわち内燃機関側へ供給される燃料圧力が、高い燃料圧力（「高燃圧」という）に調整される。したがって、インジェクタ３５から噴射される噴射燃料の微粒化が促進されることにより、内燃機関の始動性が向上される。
【００２８】
続いて、ＥＣＵ３７からの制御信号により、燃料圧力調整弁２０の電磁アクチュエータ４５が非通電（オフ）になると、電磁吸引力がなくなるため、アーマチュア８０がリターンスプリング８１の弾性により待機位置に上動されて開弁されることにより、背圧室４１の背圧燃料排出路８４が開放される（図２参照）。これにより、背圧室４１内の燃料から背圧燃料排出路８４を通じて排出されることで、背圧室４１内の燃料圧力が大気圧に低下される。すると、背圧室４１側からダイアフラム４８を押圧する背圧は、バルブスプリング６５の弾性力（スプリング荷重）だけとなる。これにより、調圧室４０内の燃料圧力は、背圧にバランスする低い燃料圧力（「低燃圧」という）に調整される。このときも、調圧室４０内の燃料圧力が、背圧よりも低いときは、その背圧によって弁体４９が閉じられる（図２参照）。また、調圧室４０内の燃料圧力が背圧よりも高くなると、その燃料圧力によりダイアフラム４８が上方に撓められることにより弁体４９が開かれる（図３参照）。これにより、調圧室４０内の加圧燃料が、バルブシート５５の中空部を通じて調圧燃料出口５６から排出されることによって、調圧室４０内の燃料圧力が低下される。そして、調圧室４０内の燃料圧力が背圧よりも低くなると、再び、その背圧によって弁体４９が閉じられる（図２参照）。このように、弁体４９の開閉が繰り返されることで、調圧室４０内の燃料圧力すなわち内燃機関側へ供給される燃料圧力が低燃圧に調整される。これにより、燃料ポンプ１６等に加わる負荷を低減することができる。
【００２９】
前記した燃料供給装置１０に備えた燃料圧力調整弁２０によると、電磁アクチュエータ４５のコイル７２を取り囲むヨーク７４と、コイル７２内において背圧室４１を形成するアッパーカバー５２と、コイル７２内においてアッパーカバー５２に対して進退移動するアーマチュア８０とにより閉磁束路８３を構成したものである（図３及び図４参照）。したがって、調整弁本体４３の背圧室４１を形成するアッパーカバー５２が電磁アクチュエータ４５の固定鉄心を兼用することによって、磁気効率を向上し、電磁吸引力を強くすることができる。ひいては、小電流化やコイル７２の巻数の減少が可能となり、燃料圧力調整弁２０を小型化することができる。
【００３０】
また、電磁アクチュエータ４５が、背圧室４１内に導入された背圧燃料の背圧燃料排出路８４を開閉する電磁弁である。したがって、電磁弁４５（電磁アクチュエータと同一符号を付す）で背圧室４１の背圧燃料排出路８４を閉じることにより、背圧室４１内に燃料の圧力を付加し、調圧室４０内の燃料圧力を高圧化することができる。また、電磁弁４５で背圧室４１の背圧燃料排出路８４を開くことにより、背圧室４１内の燃料の圧力を解除し、調圧室４０内の燃料圧力を低圧化することができる。
【００３１】
また、背圧室４１内の燃料圧力を調整する背圧リリーフ弁６７を備えたものである。したがって、背圧リリーフ弁６７により、背圧室４１内の燃料圧力を設定圧に保持することができる。これにより、調圧室４０内の燃料圧力を高圧化した際に、燃料ポンプ１６から吐出される燃料流量が変動しても、背圧室４１の燃料圧力が変動しにくくなるため、調圧室４０内の燃料圧力を安定化することができる。
【００３２】
［実施例２］
本発明の実施例２を説明する。本実施例は、前記実施例１に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。なお、図６は燃料供給装置を示す構成図、図７は燃料圧力調整弁を示す断面図、図８〜図１０は燃料圧力調整弁の作動状態をそれぞれ示す断面図である。
図７に示すように、本実施例の燃料圧力調整弁２０は、前記実施例１における燃料圧力調整弁２０（図２参照）におけるアッパーカバー５２から背圧燃料入口ポート５８及び背圧逃がしポート５９が省略されている。背圧逃がしポート５９の省略にともない、背圧リリーフ弁６７も省略されている。また、アッパーカバー５２の背圧燃料出口６０が軸挿通孔９１に変更されている。さらに、リターンスプリング８１が省略されている。また、アーマチュア８０の連絡孔８２が省略されているとともに、アーマチュア８０の下壁には軸連結孔９３が同心状に形成されている。軸連結孔９３は、軸挿通孔９１の孔径より小径の孔径を有している。また、背圧燃料入口ポート５８の省略にともない、ベーパ排出流路８６が省略されている（図６参照）。
【００３３】
図７に示すように、アッパーカバー５２の上壁とバルブスプリング６５との間には、非磁性材からなる有天円筒状のスプリングシート９５が介在されている。スプリングシート９５の上壁上には、段付軸状の連結軸９６が同心状に形成されている。連結軸９６の下段軸部すなわち大径軸部は、前記アッパーカバー５２の軸挿通孔９１内に遊挿されている。また、連結軸９６の上段軸部すなわち大径軸部は、前記アーマチュア８０の軸連結孔９３に軸方向（上下方向）にスライド可能に嵌合されている。なお、連結軸９６の大径軸部の上端部には、アーマチュア８０の軸連結孔９３の抜け止めをなす抜け止め部材９７が取付けられている。抜け止め部材９７は、アーマチュア８０の下壁に対して上方へ離れた位置関係にある。また、スプリングシート９５の上壁に当接するバルブスプリング６５の上端面が、本明細書でいう「基端位置」に相当する。
【００３４】
前記アッパーカバー５２の上壁に対してスプリングシート９５の上壁が当接する状態において、連結軸９６の段付面と前記待機位置におけるアーマチュア８０の軸連結孔９３の孔縁部とが当接する位置関係をなすように設定されている。なお、連結軸９６の段付面とアーマチュア８０の軸連結孔９３の孔縁部とは、相互に係合し合う係合部９８を構成している。
【００３５】
次に、前記燃料供給装置１０（図２参照）の作動について説明する。内燃機関の始動開始時にＥＣＵ３７からの制御信号により、燃料圧力調整弁２０の電磁アクチュエータ４５が通電（オン）されると、これにより発生する電磁吸引力により、アーマチュア８０がリターンスプリング８１の弾性に抗して進出位置に下動される（図９参照）。これにともない、アーマチュア８０に係合部９８を介して係合しているスプリングシート９５が押下げられる。これにより、バルブスプリング６５の基端位置が下方へ移動されるため、バルブスプリング６５のスプリング荷重が増大されることになる。このとき、背圧室４１側からダイアフラム４８を押圧する力いわゆる背圧は、バルブスプリング６５の増大されたスプリング荷重だけである。この場合も、調整弁本体４３は、調圧室４０内に導入された燃料圧力を背圧室４１内の圧力に応じて調整しかつ調圧室４０で余剰となった燃料を排出することで、調圧室４０内の燃料圧力すなわち内燃機関側へ供給される燃料圧力が高燃圧に調整される（図９及び図１０参照）。したがって、インジェクタ３５から噴射される噴射燃料の微粒化が促進されることにより、内燃機関の始動性が向上される。
【００３６】
続いて、ＥＣＵ３７からの制御信号により、燃料圧力調整弁２０の電磁アクチュエータ４５が非通電（オフ）とされると、アーマチュア８０によるスプリングシート９５の押下げ力がなくなる。このため、スプリングシート９５がバルブスプリング６５の弾性復元力によって押上げられ、アッパーカバー５２に上壁に当接される（図７参照）。これにともない、スプリングシート９５に係合部９８を介して係合しているアーマチュア８０が押上げられる。これにより、バルブスプリング６５の基端位置が上方へ移動されるため、バルブスプリング６５のスプリング荷重が低減されることになる。このとき、背圧室４１側からダイアフラム４８を押圧する力いわゆる背圧は、バルブスプリング６５の低減されたスプリング荷重だけである。この場合も、調整弁本体４３は、調圧室４０内に導入された燃料圧力を背圧室４１内の圧力に応じて調整しかつ調圧室４０で余剰となった燃料を排出することで、調圧室４０内の燃料圧力すなわち内燃機関側へ供給される燃料圧力が高燃圧に調整される（図７及び図８参照）。したがって、調圧室４０内の燃料圧力すなわち内燃機関側へ供給される燃料圧力が低燃圧に調整される。これにより、燃料ポンプ１６等の負荷の低減を図ることができる。
【００３７】
本実施例の燃料圧力調整弁２０によっても、電磁アクチュエータ４５のコイル７２を取り囲むヨーク７４と、コイル７２内において背圧室４１を形成するアッパーカバー５２と、コイル７２内においてアッパーカバー５２に対して進退移動するアーマチュア８０とにより閉磁束路８３（図９及び図１０参照）を構成したものである。したがって、調整弁本体４３の背圧室４１を形成するアッパーカバー５２が電磁アクチュエータ４５の固定鉄心を兼用することによって、磁気効率を向上し、電磁吸引力を強くすることができる。ひいては、小電流化やコイル７２の巻数の減少が可能となり、燃料圧力調整弁２０を小型化することができる。
【００３８】
また、調整弁本体４３が備えるダイアフラム（可動隔壁）４８を閉方向に付勢するバルブスプリング６５の基端位置を、電磁アクチュエータ４５のアーマチュア８０の進退移動に連動して可変する構成としたものである（図７〜図１０参照）。したがって、アーマチュア８０の進退移動に連動してバルブスプリング６５の基端位置を可変することにより、バルブスプリング６５のスプリング荷重を可変し、調圧室４０内の燃料圧力を可変することができる。
【００３９】
［実施例３］
本発明の実施例３を説明する。本実施例は、前記実施例１に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。なお、図１１は燃料供給装置を示す構成図、図１２は燃料圧力調整弁を示す断面図、図１３〜図１５は燃料圧力調整弁２０の作動状態をそれぞれ示す断面図である。
図１２に示すように、本実施例の燃料圧力調整弁２０は、アッパーカバー５２の背圧燃料出口６０が背圧燃料出口１００に変更されている。また、アーマチュア８０の下壁には、実施例２と同様、軸連結孔９３（同一符号を付す）が同心状に形成されている。また、アッパーカバー５２の上壁とバルブスプリング６５との間には、連結軸９６を有するスプリングシート９５（同一符号を付す）が介在されている。このスプリングシート９５に関連する構成については、実施例２と同様であるから、同一部位に同一符号を付すことにより、重複する説明を省略する。また、スプリングシート９５の上壁には、前記背圧燃料出口１００と連通可能な連通孔１０２が形成されている。
【００４０】
図１１に示すように、前記実施例１における絞り部８７を備えるベーパ排出流路８６が省略されている。これにともない、調整弁本体４３の背圧燃料入口ポート５８（図１２参照）は、前記燃料供給流路３０に対して分岐流路１０４を介して連通されている。分岐流路１０４には、電磁式の開閉弁１０６が設けられている。開閉弁１０６は、前記ＥＣＵ３７から出力される制御信号に基づいてオン（ＯＮ）、オフ（ＯＦＦ）されるようになっている。例えば、開閉弁１０６は、ＥＣＵ３７によりオフされたときに閉弁され、ＥＣＵ３７によりオンされたときに開弁されるものとする。
【００４１】
したがって、本実施例によると、電磁アクチュエータ４５のオン、オフの切替えと、開閉弁１０６のオン、オフの切替えとの組合わせによって、調圧室４０内の燃料圧力すなわち内燃機関側へ供給される燃料圧力を、高、中、低の３段階で調整することができる。すなわち、開閉弁１０６の開弁状態で、前記実施例１と同様、電磁アクチュエータ４５をオン、オフすることにより、調圧室４０内の燃料圧力（内燃機関側へ供給される燃料圧力）を高、低の２段階で調整することができる。なお、図１２は電磁アクチュエータ４５がオフ状態で弁体４９の閉状態を示し、図１３は同じく弁体４９の開状態を示している。また、図１４は電磁アクチュエータ４５がオン状態で弁体４９の閉状態を示し、図１３は同じく弁体４９の開状態を示している。
【００４２】
また、開閉弁１０６（図１１参照）の閉弁状態では、前記実施例２と同様、電磁アクチュエータ４５をオン、オフすることにより、調圧室４０内の燃料圧力（内燃機関側へ供給される燃料圧力）を高、低の２段階で調整することができる。しかしながら、開閉弁１０６の閉弁状態における背圧室４１の燃料圧力は、電磁アクチュエータ４５のオン、オフに関わらず、「ゼロ」である。このため、電磁アクチュエータ４５のオフ状態では、調圧室４０内の燃料圧力は低燃圧となる。これは、開閉弁１０６の開弁状態でかつ電磁アクチュエータ４５のオフ状態と同じである。ただし、電磁弁４５のオフ状態において、開閉弁１０６を閉状態とすることにより、燃料供給通路内の燃料が背圧室４１経由で排出されることを防止することにより、燃料圧力源である燃料供給通路内の燃料の無駄をなくすことができる。
【００４３】
また、開閉弁１０６の閉弁状態でかつ電磁アクチュエータ４５のオン状態において、背圧室４１側からダイアフラム４８を押圧する背圧は、バルブスプリング６５の弾性力のみであるため、調圧室４０内の燃料圧力は、開閉弁１０６の開弁状態でかつ電磁アクチュエータ４５のオン状態における高燃圧よりも低いため、中間の燃料圧力（「中燃圧」という）となる。なお、次の表１は、開閉弁１０６の開閉と、電磁アクチュエータ４５のオン、オフと、背圧室４１の燃料圧力の有無と、バルブスプリング６５のスプリング荷重の大小と、調圧室４０内の燃料圧力の大きさとの関係をまとめたものである。
【表１】
2010138827.tif 000003
【００４４】
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、実施例１に係る燃料供給装置１０において、絞り部８７を備えるベーパ排出流路８６を省略する代わりに、燃料供給流路３０と調整弁本体４３の背圧燃料入口ポート５８とを、実施例３における電磁式の開閉弁１０６を備える分岐流路１０４を介して連通してもよい。また、前記実施例では、内燃機関の始動時に燃料圧力を高燃圧にし、内燃機関の始動後に燃料圧力を低燃圧にする例を示したが、例えば、内燃機関の高温時に燃料圧力を高圧にすることも可能である。また、電磁アクチュエータ４５のオン、オフの切替え、開閉弁１０６のオン、オフの切替えは、前記実施例に限らず、適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例１に係る燃料供給装置を示す構成図である。
【図２】燃料圧力調整弁を示す断面図である。
【図３】燃料圧力調整弁の作動状態を示す断面図である。
【図４】燃料圧力調整弁の作動状態を示す断面図である。
【図５】燃料圧力調整弁の作動状態を示す断面図である。
【図６】実施例２に係る燃料供給装置を示す構成図である。
【図７】燃料圧力調整弁を示す断面図である。
【図８】燃料圧力調整弁の作動状態を示す断面図である。
【図９】燃料圧力調整弁の作動状態を示す断面図である。
【図１０】燃料圧力調整弁の作動状態を示す断面図である。
【図１１】実施例３に係る燃料供給装置を示す構成図である。
【図１２】燃料圧力調整弁を示す断面図である。
【図１３】燃料圧力調整弁の作動状態を示す断面図である。
【図１４】燃料圧力調整弁の作動状態を示す断面図である。
【図１５】燃料圧力調整弁の作動状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
２０  燃料圧力調整弁
４０  調圧室
４１  背圧室
４３  調整弁本体
４５  電磁アクチュエータ（電磁弁）
４７  バルブハウジング
４８  ダイアフラム（可動隔壁）
５２  アッパーカバー（壁部材）
６５  バルブスプリング
６７  背圧リリーフ弁
７２  コイル
７４  ヨーク
８０  アーマチュア
８４  背圧燃料排出路
８３  閉磁束路
【図１】
2010138827.tif 000004
【図２】
2010138827.tif 000005
【図３】
2010138827.tif 000006
【図４】
2010138827.tif 000007
【図５】
2010138827.tif 000008
【図６】
2010138827.tif 000009
【図７】
2010138827.tif 000010
【図８】
2010138827.tif 000011
【図９】
2010138827.tif 000012
【図１０】
2010138827.tif 000013
【図１１】
2010138827.tif 000014
【図１２】
2010138827.tif 000015
【図１３】
2010138827.tif 000016
【図１４】
2010138827.tif 000017
【図１５】
2010138827.tif 000018