(57)【要約】【課題】高圧ポンプを迂回して燃料を供給している間に高圧ポンプを動作させてもその高圧ポンプに不都合が生じない燃料供給装置を提供する。【解決手段】低圧ポンプ３及び高圧ポンプ４で燃料を加圧する装置において、低圧配管路５と高圧配管６とを接続する第１バイパス配管１６及び第２バイパス配管１７を設け、第１バイパス配管１６と低圧配管５及び高圧配管６との接続位置には入口側切替弁２１及び出口側切替弁２２を、第２バイパス配管１７には第２バイパス切替弁２３を設ける。高圧ポンプ４による加圧が不要のときは低圧ポンプ３の吐出燃料を入口側切替弁２１から第１バイパス配管１６及び出口側切替弁２２を経由して高圧配管６に導くとともに、第２バイパス切替弁２３を開いて高圧ポンプ４の吐出側と吸込側の間に燃料の循環路２８を形成し、その循環路２８を第１バイパス管路１６側とは切替弁２１、２２で遮断する。【選択図】図１
2010106760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を加圧して低圧燃料路に吐出する低圧ポンプと、
内燃機関にて駆動され、前記低圧燃料路の燃料を加圧して高圧燃料路に吐出する高圧ポンプと、
前記高圧ポンプを迂回するようにして前記低圧燃料路と前記高圧燃料路とを接続する第１のバイパス路と、
前記低圧燃料路及び前記高圧燃料路のそれぞれと前記第１のバイパス路との接続位置よりも前記高圧ポンプに近い位置にて前記高圧ポンプを迂回するように前記低圧燃料路と前記高圧燃料路とを接続する第２のバイパス路と、
前記低圧ポンプから前記低圧燃料路及び前記高圧ポンプを経由して前記高圧燃料路に至る燃料の流れを許容する一方で、前記第１のバイパス路及び前記第２のバイパス路のそれぞれは燃料が通過できないように前記低圧燃料路及び前記高圧燃料路に対して閉じる第１の状態と、前記第１のバイパス路を前記低圧燃料路及び前記高圧燃料路に対して開いて前記低圧ポンプから前記第１のバイパス路を経由して前記高圧燃料に至る燃料の流れを許容する一方で、前記第２のバイパス路を前記低圧燃料路及び前記高圧燃料路に対して開いて前記高圧ポンプの吐出側から前記第２のバイパス路を経由して前記高圧ポンプの吸込側に至る燃料の循環路を生じさせるとともに、前記低圧燃料路に対する前記第１のバイパス路及び前記第２のバイパス路のそれぞれの接続位置間で前記低圧燃料路を閉じかつ前記高圧燃料路に対する前記第１のバイパス路及び前記第２のバイパス路のそれぞれの接続位置間で前記高圧燃料路を閉じる第２の状態と、の間で燃料の流路を切り替える流路切替手段と、
を備えた内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２】
前記流路切替手段は、
前記第１のバイパス路を開閉する第１のバイパス開閉弁手段と、
前記第２のバイパス路を開閉する第２のバイパス開閉弁手段と、
前記低圧燃料路に対する前記第１のバイパス路及び前記第２のバイパス路のそれぞれの接続位置間で前記低圧燃料路を開閉する低圧燃料路開閉弁手段と、
前記高圧燃料路に対する前記第１のバイパス路及び前記第２のバイパス路のそれぞれの接続位置間で前記高圧燃料路を開閉する高圧燃料路開閉弁手段と、
前記第１のバイパス開閉弁手段及び前記第２のバイパス開閉弁手段が閉位置に、前記低圧燃料路開閉弁手段及び前記高圧燃料路開閉弁手段が開位置に保持されることにより前記第１の状態が実現され、前記第１のバイパス開閉弁手段及び前記第２のバイパス開閉弁手段が開位置に、前記低圧燃料路開閉弁手段及び前記高圧燃料路開閉弁手段が閉位置に保持されることにより前記第２の状態が実現されるように、それぞれの開閉弁手段の位置を制御する流路制御手段と、
を備えている請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記第１のバイパス路と前記低圧燃料路との接続位置には、前記低圧燃料路を開きかつ前記低圧燃料路に対して前記第１のバイパス路を閉じる第１の位置と、前記低圧燃料路を閉じかつ前記低圧燃料路に対して前記第１のバイパス路を開く第２の位置との間で切替可能な入口側切替弁が設けられ、
前記第１のバイパス路と前記高圧燃料路との接続位置には、前記高圧燃料路を開きかつ前記高圧燃料路に対して前記第１のバイパス路を閉じる第１の位置と、前記高圧燃料路を閉じかつ前記高圧燃料路に対して前記第１のバイパス路を開く第２の位置との間で切替可能な出口側切替弁が設けられ、
前記第２のバイパス路の途中には、当該第２のバイパス路を開閉する開閉弁が前記第２のバイパス開閉弁手段として設けられ、
前記入口側切替弁及び前記出口側切替弁が前記第１の位置と前記第２の位置との間で切り替えられることにより、両切替弁が前記第１のバイパス開閉弁手段として機能し、前記入口側切替弁が前記第１の位置と前記第２の位置との間で切り替えられることにより前記低圧燃料路開閉弁手段として機能し、前記出口側切替弁が前記第１の位置と前記第２の位置との間で切り替えられることにより前記高圧燃料路開閉弁手段として機能する、請求項２に記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記第２のバイパス路と前記低圧燃料路との接続位置には、前記低圧燃料路を開きかつ前記低圧燃料路に対して前記第２のバイパス路を閉じる第１の位置と、前記低圧燃料路を閉じかつ前記低圧燃料路に対して前記第２のバイパス路を開く第２の位置との間で切替可能な入口側切替弁が設けられ、
前記第２のバイパス路と前記高圧燃料路との接続位置には、前記高圧燃料路を開きかつ前記高圧燃料路に対して前記第２のバイパス路を閉じる第１の位置と、前記高圧燃料路を閉じかつ前記高圧燃料路に対して前記第２のバイパス路を開く第２の位置との間で切替可能な出口側切替弁が設けられ、
前記第１のバイパス路の途中には、当該第１のバイパス路を開閉する開閉弁が前記第１のバイパス開閉弁手段として設けられ、
前記入口側切替弁及び前記出口側切替弁が前記第１の位置と前記第２の位置との間で切り替えられることにより、両切替弁が前記第２のバイパス開閉弁手段として機能し、前記入口側切替弁が前記第１の位置と前記第２の位置との間で切り替えられることにより前記低圧燃料路開閉弁手段として機能し、前記出口側切替弁が前記第１の位置と前記第２の位置との間で切り替えられることにより前記高圧燃料路開閉弁手段として機能する、
請求項２に記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記高圧ポンプは、プランジャの往復動作に連動してポンプ室の入口の開閉弁を開閉駆動することにより燃料の取り込みと加圧とを繰り返すように構成され、前記流路切替手段により燃料の流路が前記第２の状態に保持されている間は、前記高圧ポンプの開閉弁を開弁状態に保持する高圧ポンプ制御手段をさらに備えている請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項６】
前記流路切替手段は、前記内燃機関が、前記高圧ポンプにて加圧された燃料の噴射を必要とする運転状態にあるときには前記第１の状態を選択し、前記内燃機関が、前記低圧ポンプにて加圧されかつ前記高圧ポンプでは加圧されていない燃料の噴射で足りる運転状態にあるときには前記第２の状態を選択する請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低圧ポンプで加圧した燃料を高圧ポンプによってさらに加圧して内燃機関に供給する燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
筒内噴射式内燃機関のように高い燃料噴射圧を必要とすることがある内燃機関の燃料供給装置として、燃料を所定のフィード圧まで加圧する電動の低圧ポンプと、内燃機関によって駆動されてフィード圧の燃料をさらに加圧する機械式の高圧ポンプとを備え、暖機後のアイドル運転時のように燃料の要求噴射圧が低い場合には、低圧ポンプから送り出された燃料を、高圧ポンプに対するバイパス路を経由して燃料噴射系に導くことにより、高圧ポンプで生じる脈動の燃料噴射系への伝播を抑えるようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。その他に、本願発明に関連する先行技術文献として特許文献２及び３が存在する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１５７５３号公報
【特許文献２】特開平９−１４０３６号公報
【特許文献３】特開平９−２５８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の燃料供給装置において、機械式の高圧ポンプには、内燃機関の駆動力を利用してプランジャ等のポンプ可動部品を往復動作させることにより、燃料の取り込みと加圧及び吐出とを交互に繰り返すいわゆる往復型の容積ポンプが使用されることが一般的である。ところが、低圧ポンプからの燃料をバイパスさせた場合、高圧ポンプの動作の前提である燃料の取り込みがなくなり、その影響で高圧ポンプの動作に支障が生じるおそれがある。その対策として、高圧ポンプのポンプ可動部品の動作を停止させることにより高圧ポンプを保護することも考えられるが、そのような対策は構造的に困難が伴うことがある。
【０００５】
そこで、本発明は、高圧ポンプを迂回して燃料を供給している間に高圧ポンプを内燃機関で駆動し続けても、その高圧ポンプの動作に不都合が生じない燃料供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内燃機関の燃料供給装置は、燃料を加圧して低圧燃料路に吐出する低圧ポンプと、内燃機関にて駆動され、前記低圧燃料路の燃料を加圧して高圧燃料路に吐出する高圧ポンプと、前記高圧ポンプを迂回するようにして前記低圧燃料路と前記高圧燃料路とを接続する第１のバイパス路と、前記低圧燃料路及び前記高圧燃料路のそれぞれと前記第１のバイパス路との接続位置よりも前記高圧ポンプに近い位置にて前記高圧ポンプを迂回するように前記低圧燃料路と前記高圧燃料路とを接続する第２のバイパス路と、前記低圧ポンプから前記低圧燃料路及び前記高圧ポンプを経由して前記高圧燃料路に至る燃料の流れを許容する一方で、前記第１のバイパス路及び前記第２のバイパス路のそれぞれは燃料が通過できないように前記低圧燃料路及び前記高圧燃料路に対して閉じる第１の状態と、前記第１のバイパス路を前記低圧燃料路及び前記高圧燃料路に対して開いて前記低圧ポンプから前記第１のバイパス路を経由して前記高圧燃料に至る燃料の流れを許容する一方で、前記第２のバイパス路を前記低圧燃料路及び前記高圧燃料路に対して開いて前記高圧ポンプの吐出側から前記第２のバイパス路を経由して前記高圧ポンプの吸込側に至る燃料の循環路を生じさせるとともに、前記低圧燃料路に対する前記第１のバイパス路及び前記第２のバイパス路のそれぞれの接続位置間で前記低圧燃料路を閉じかつ前記高圧燃料路に対する前記第１のバイパス路及び前記第２のバイパス路のそれぞれの接続位置間で前記高圧燃料路を閉じる第２の状態と、の間で燃料の流路を切り替える流路切替手段と、を備えたものである（請求項１）。
【０００７】
本発明の燃料供給装置においては、流路切替手段にて燃料の流路を第１の状態に保持すると、低圧ポンプから吐出された燃料が低圧燃料路を経由して高圧ポンプに供給され、その高圧ポンプにて加圧された燃料が高圧燃料路を経由して内燃機関に供給される。このとき、第１及び第２のバイパス路は低圧燃料路及び高圧燃料路に対して閉じられているので、燃料がそれらのバイパス路を通過することはない。一方、流路切替手段にて燃料の流路を第２の状態に切り替えた場合には、低圧ポンプから低圧燃料路に吐出された燃料が第１のバイパス路を経由して高圧燃料路へと導かれ、それにより、内燃機関には高圧ポンプで加圧されていない低圧の燃料が供給される。このとき、高圧ポンプの吐出側と吸込側との間では第２のバイパス路を経由するようにして循環路が形成され、かつ、その循環路は第１のバイパス路を経由する燃料の流路とは遮断されている。よって、高圧ポンプが駆動されていても、その高圧ポンプから高圧燃料路に吐出された燃料は高圧ポンプの吸込側へと戻される。従って、高圧ポンプを絶えず燃料が通過することとなり、高圧ポンプを駆動したままでも不都合が生じるおそれがない。しかも、高圧ポンプの循環路は、第１のバイパス路を経由する燃料の流路とは遮断されているので、高圧ポンプにて発生する脈動が、内燃機関に供給される燃料へと伝播されるおそれもない。
【０００８】
本発明の燃料供給装置の一形態において、前記流路切替手段は、前記第１のバイパス路を開閉する第１のバイパス開閉弁手段と、前記第２のバイパス路を開閉する第２のバイパス開閉弁手段と、前記低圧燃料路に対する前記第１のバイパス路及び前記第２のバイパス路のそれぞれの接続位置間で前記低圧燃料路を開閉する低圧燃料路開閉弁手段と、前記高圧燃料路に対する前記第１のバイパス路及び前記第２のバイパス路のそれぞれの接続位置間で前記高圧燃料路を開閉する高圧燃料路開閉弁手段と、前記第１のバイパス開閉弁手段及び前記第２のバイパス開閉弁手段が閉位置に、前記低圧燃料路開閉弁手段及び前記高圧燃料路開閉弁手段が開位置に保持されることにより前記第１の状態が実現され、前記第１のバイパス開閉弁手段及び前記第２のバイパス開閉弁手段が開位置に、前記低圧燃料路開閉弁手段及び前記高圧燃料路開閉弁手段が閉位置に保持されることにより前記第２の状態が実現されるように、それぞれの開閉弁手段の位置を制御する流路制御手段と、を備えていてもよい（請求項２）。
【０００９】
上記の形態によれば、第１のバイパス開閉弁手段及び第２のバイパス開閉弁手段を閉位置に保持することにより、第１及び第２のバイパス路の燃料の通過を阻止し、かつ、低圧燃料路開閉弁手段及び高圧燃料路開閉弁手段を開位置に保持することにより、低圧ポンプから低圧燃料路を経由して高圧ポンプに燃料を導き、その高圧ポンプから高圧燃料路を経由して内燃機関に高圧の燃料を供給することができる。一方、第１のバイパス開閉弁手段及び第２のバイパス開閉弁手段を開位置に保持しつつ、低圧燃料路開閉弁手段及び高圧燃料路開閉弁手段を閉位置に保持することにより、低圧ポンプから吐出された燃料を第１のバイパス路を経由して高圧燃料路へと導きつつ、高圧ポンプの吐出側から第２のバイパス路を経由して高圧ポンプの吸込側へと至る循環路を生じさせ、しかも、その循環路を第１のバイパス路を経由する燃料の流路に対しては遮断することができる。
【００１０】
さらに、上記の形態においては、前記第１のバイパス路と前記低圧燃料路との接続位置には、前記低圧燃料路を開きかつ前記低圧燃料路に対して前記第１のバイパス路を閉じる第１の位置と、前記低圧燃料路を閉じかつ前記低圧燃料路に対して前記第１のバイパス路を開く第２の位置との間で切替可能な入口側切替弁が設けられ、前記第１のバイパス路と前記高圧燃料路との接続位置には、前記高圧燃料路を開きかつ前記高圧燃料路に対して前記第１のバイパス路を閉じる第１の位置と、前記高圧燃料路を閉じかつ前記高圧燃料路に対して前記第１のバイパス路を開く第２の位置との間で切替可能な出口側切替弁が設けられ、前記第２のバイパス路の途中には、当該第２のバイパス路を開閉する開閉弁が前記第２のバイパス開閉弁手段として設けられ、前記入口側切替弁及び前記出口側切替弁が前記第１の位置と前記第２の位置との間で切り替えられることにより、両切替弁が前記第１のバイパス開閉弁手段として機能し、前記入口側切替弁が前記第１の位置と前記第２の位置との間で切り替えられることにより前記低圧燃料路開閉弁手段として機能し、前記出口側切替弁が前記第１の位置と前記第２の位置との間で切り替えられることにより前記高圧燃料路開閉弁手段として機能するようにしてもよい（請求項３）。
【００１１】
あるいは、前記第２のバイパス路と前記低圧燃料路との接続位置には、前記低圧燃料路を開きかつ前記低圧燃料路に対して前記第２のバイパス路を閉じる第１の位置と、前記低圧燃料路を閉じかつ前記低圧燃料路に対して前記第２のバイパス路を開く第２の位置との間で切替可能な入口側切替弁が設けられ、前記第２のバイパス路と前記高圧燃料路との接続位置には、前記高圧燃料路を開きかつ前記高圧燃料路に対して前記第２のバイパス路を閉じる第１の位置と、前記高圧燃料路を閉じかつ前記高圧燃料路に対して前記第２のバイパス路を開く第２の位置との間で切替可能な出口側切替弁が設けられ、前記第１のバイパス路の途中には、当該第１のバイパス路を開閉する開閉弁が前記第１のバイパス開閉弁手段として設けられ、前記入口側切替弁及び前記出口側切替弁が前記第１の位置と前記第２の位置との間で切り替えられることにより、両切替弁が前記第２のバイパス開閉弁手段として機能し、前記入口側切替弁が前記第１の位置と前記第２の位置との間で切り替えられることにより前記低圧燃料路開閉弁手段として機能し、前記出口側切替弁が前記第１の位置と前記第２の位置との間で切り替えられることにより前記高圧燃料路開閉弁手段として機能するようにしてもよい（請求項４）。
【００１２】
これらの形態によれば、入口側切替弁及び出口側切替弁を第１又は第２のバイパス路と低圧燃料路及び高圧燃料路の接続位置にそれぞれ設けることにより、それらの切替弁を低圧燃料路開閉弁手段及び高圧燃料路開閉弁手段としてのみならず、第１バイパス開閉弁手段又は第２開閉弁手段としても機能させることができる。
【００１３】
本発明の燃料供給装置の一形態において、前記高圧ポンプは、プランジャの往復動作に連動してポンプ室の入口の開閉弁を開閉駆動することにより燃料の取り込みと加圧とを繰り返すように構成され、前記流路切替手段により燃料の流路が前記第２の状態に保持されている間は、前記高圧ポンプの開閉弁を開弁状態に保持する高圧ポンプ制御手段をさらに備えてもよい（請求項５）。この形態によれば、低圧ポンプから吐出された燃料を第１のバイパス路を経由して高圧燃料路へと導いている状態で、高圧ポンプのポンプ室の入口を開状態に保持して循環路を絶えず燃料が循環している状態を作り出すことができる。
【００１４】
本発明の燃料供給装置の一形態において、前記流路切替手段は、前記内燃機関が、前記高圧ポンプにて加圧された燃料の噴射を必要とする運転状態にあるときには前記第１の状態を選択し、前記内燃機関が、前記低圧ポンプにて加圧されかつ前記高圧ポンプでは加圧されていない燃料の噴射で足りる運転状態にあるときには前記第２の状態を選択するようにしてもよい（請求項６）。これにより、内燃機関の運転状態に応じて第１の状態と第２の状態とを適切に切り替えることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上に説明したように、本発明の燃料供給装置によれば、低圧ポンプから吐出された燃料を第１のバイパス路を経由して高圧燃料路へと導いているときに、高圧ポンプの吐出側と吸込側との間に第２のバイパス路を経由する循環路を形成し、かつ、その循環路を第１のバイパス路を経由する燃料の流路に対して遮断するようにしたので、高圧ポンプを迂回して燃料を供給している間に高圧ポンプを内燃機関で駆動し続けた場合でも、高圧ポンプを絶えず燃料が通過することとなり、高圧ポンプの動作に不都合が生じるおそれを排除することができる。しかも、循環路が第１のバイパス路を経由する燃料の流路から遮断されるので、高圧ポンプにて発生する燃料の脈動が内燃機関に供給される燃料へ伝播されるおそれを排除し、その脈動の影響で燃料噴射精度が低下するといった不都合も回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は本発明の一形態に係る燃料供給装置を示している。燃料供給装置１は、燃料タンク２に溜められた燃料Ｆを汲み上げて加圧する低圧ポンプ３と、その低圧ポンプ３から送り出された燃料をさらに加圧する高圧ポンプ４とを備えている。低圧ポンプ３の吐出側と高圧ポンプ４の吸込側とは低圧燃料路としての低圧配管５にて接続されている。高圧ポンプ４の吐出側は高圧燃料路としての高圧配管６を介して内燃機関（以下、エンジンと略称する。）のデリバリパイプ７と接続されている。デリバリパイプ７には、エンジンの気筒数に相当する個数（図では一つのみ示す。）の燃料噴射弁８が接続されている。燃料噴射弁８は、エンジンのシリンダ内に直接燃料を噴射するいわゆる筒内噴射型の燃料噴射弁として構成されている。
【００１７】
低圧ポンプ３は電動式のポンプである、低圧ポンプ３の吐出側には、低圧配管５から分岐するようにしてプレッシャレギュレータ９が接続されている。プレッシャレギュレータ９は、低圧配管５の圧力が所定のフィード圧を越えると開弁して低圧配管５の燃料を燃料タンク２内に排出する。そのプレッシャレギュレータ９の動作により、低圧配管５の燃料圧力がフィード圧に制限される。
【００１８】
一方、高圧ポンプ４は、ポンプケース１０と、そのポンプケース１０の一端側にポンプ室１１が生じるようにしてポンプケース１０内に往復動可能に挿入れたポンプ可動部品としてのプランジャ１２と、ポンプ室１１と低圧配管５との間を開閉するスピル弁１３と、ポンプ室１１と高圧配６との間を開閉するチェック弁１４とを備えている。スピル弁１３は、電磁コイル１３ａの励磁により弁体１３ｂを駆動してポンプ室１１の入口を閉じ、電磁コイル１３ａの励磁の解除により弁体１３ｂをスプリング１３ｃで押し込んでポンプ室１１の入口を開く電磁開閉弁である。チェック弁１４は、ポンプ室１１から高圧配管６に向かう燃料の流れを許容し、高圧配管６からポンプ室１１への燃料の逆流を阻止するように設けられている。
【００１９】
高圧ポンプ４のプランジャ１２の他端側、つまりポンプ室１１に対する反対側はカム１５と接している。そのカム１５の駆動軸１５ａがエンジンのクランク軸から取り出された駆動力で回転駆動されることによりプランジャ１２が往復運動する。駆動軸１５ａは一例としてエンジンの吸気側又は排気側のカム軸と共用される。ポンプ室１１の容積が拡大する方向（図１では下方向）にプランジャ１２が動作するときにスピル弁１３を開くと、低圧配管５の燃料がポンプ室１１に取り込まれる。プランジャ１２が反対方向に動作するときにスピル弁１３を閉じるとポンプ室１１の燃料が加圧され、その圧力でチェック弁１４が開かれて燃料が高圧配管６に吐出される。高圧配管６に導かれた燃料はデリバリパイプ７に導かれてその内部に蓄えられ、燃料噴射弁８の開弁動作に応じてエンジンのシリンダ内に噴射される。なお、デリバリパイプ７には、その内部の燃料圧力を検出する燃料圧センサと、その燃料圧力を所定範囲で変化させるためのリリーフバルブとが設けられるが、それらの図示は省略した。デリバリパイプ７内の燃料圧力の制御は公知の燃料噴射装置と同様でよい。
【００２０】
燃料供給装置１には、第１のバイパス路としての第１バイパス配管１６と、第２のバイパス路としての第２バイパス配管１７とが設けられている。第１バイパス配管１６は、高圧ポンプ４を迂回するようにして低圧配管５と高圧配管６とを接続する。第２バイパス配管１７は、低圧配管５及び高圧配管６のそれぞれと第１バイパス配管１６との接続位置よりも高圧ポンプ４に近い位置で高圧ポンプ４を迂回するように低圧配管５と高圧配管６とを接続する。
【００２１】
さらに、燃料供給装置１には、低圧ポンプ３から吐出された燃料の流路を切り替えるための流路切替機構（流路切替手段）２０が設けられている。流路切替機構２０は、低圧配管５及び高圧配管６と第１バイパス配管１６との接続位置にそれぞれ設けられた入口側切替弁２１及び出口側切替弁２２と、第２バイパス配管１７の途中に設けられた第２バイパス切替弁（開閉弁）２３とを含む開閉弁手段と、それらの切替弁２１、２２、２３の動作を制御する流路制御手段としての電子制御装置（以下、ＥＣＵと呼ぶ。）２４とを備えている。
【００２２】
入口側切替弁２１は、図１に示すように、切替弁２１の前後で低圧配管５を開いて低圧ポンプ３から高圧ポンプ４へ向かう燃料の流れを許容する一方で低圧配管５と第１バイパス配管１６との間を閉じる第１の位置と、図２に示すように、第１バイパス配管１６と低圧配管５の上流側（つまり低圧ポンプ３側）との間を開く一方で、切替弁２１の前後で低圧配管５を閉じて低圧ポンプ３から高圧ポンプ４に向かう燃料の流れを阻止する第２の位置との間で切り替え可能な電磁切替弁である。出口側切替弁２２は、図１に示すように切替弁２２の前後で高圧配管６を開いて高圧ポンプ４からデリバリパイプ７へ向かう燃料の流れを許容する一方で高圧配管６と第１パイパス配管１６との間を閉じる第１の位置と、図２に示すように、第１バイパス配管１６と高圧配管６の下流側（つまりデリバリパイプ７側）との間を開く一方で、切替弁２２の前後で高圧配管６を閉じて高圧ポンプ４からデリバリパイプ７へ向かう燃料の流れを阻止する第２の位置との間で切り替え可能な電磁切替弁である。第２バイパス切替弁２３は、図１に示すように第２バイパス配管１７を閉じる第１の位置と、図２に示すように第２バイパス配管１７を開く第２の位置との間で切り替え可能な電磁開閉弁である。
【００２３】
ＥＣＵ２４は、マイクロプロセッサを含んだコンピュータユニットとして構成されている。ＥＣＵ２４は、クランク角センサ２５によって検出される機関回転数、アクセルペダルセンサ２６によって検出される機関負荷、水温センサ２７によって検出されるエンジン冷却水温等を参照してエンジンの運転状態を判別し、その判別結果に従って、切替弁２１〜２３を上述した第１の位置（図１）と第２の位置（図２）との間で切り替え制御する。
【００２４】
図３は、ＥＣＵ２４が切替弁２１〜２３の動作を制御するために実行する流路切替制御ルーチンを示すフローチャートである。図３の流路切替制御ルーチンは、エンジンの運転中に所定の周期で繰り返し実行される。ＥＣＵ２４は、流路切替制御ルーチンを開始すると、まずステップＳ１でセンサ２５〜２７の出力等を参照してエンジンの運転状態を取得する。続くステップＳ２にて、ＥＣＵ２４は、エンジンの運転状態がフィード圧噴射を実施する条件を満たすか否かを判別する。フィード圧噴射とは、低圧ポンプ３から吐出された燃料を高圧ポンプ４で加圧することなくデリバリパイプ７に供給して、フィード圧程度の低圧で燃料を噴射する形態である。例えば、エンジンの暖機完了後のアイドリング運転時にフィード圧噴射を実施する条件が満たされる。フィード圧噴射を実施する条件は、エンジンの構成、燃焼特性その他に応じて適宜に定めてよい。
【００２５】
ステップＳ２でフィード圧噴射を実施する条件が満たされていない場合、ＥＣＵ２４はステップＳ３に進み、全ての切替弁２１〜２３を図１に示す第１の位置に切り替える。但し、既に切替弁２１〜２３が第１の位置に切り替えられている場合にはその第１の位置が保持される。この場合、第１バイパス配管１６及び第２バイパス配管１７が低圧配管５及び高圧配管６に対して閉じられ、切替弁２１、２２の前後において低圧配管５及び高圧配管６が開かれる。その状態（第１の状態に相当する。）では、図１に矢印で示したように、低圧ポンプ３にてフィード圧に加圧された燃料が低圧配管５を経由して高圧ポンプ４に導かれる。そして、高圧ポンプ４のスピル弁１３がプランジャ１２の往復動作に連係して開閉駆動されることにより、高圧ポンプ４にて燃料がさらに加圧され、その加圧された燃料が高圧配管６を経由してデリバリパイプ７に供給される。
【００２６】
一方、ステップＳ２でフィード圧噴射を実施する条件が満たされている場合、ＥＣＵ２４はステップＳ４に進み、全ての切替弁２１〜２３を図２に示す第２の位置に切り替える。既に第２の位置に切り替えられている場合にはその第２の位置が保持される。この場合、第１バイパス配管１６が低圧配管５及び高圧配管６に対して開かれ、第２バイパス配管１７も低圧配管５及び高圧配管６に対して開かれる。同時に、切替弁２１、２２をそれぞれ境として低圧配管５及び高圧配管６が閉じられる。その状態（第２の状態）では、図２中に矢印で示したように、低圧ポンプ３にてフィード圧に加圧された燃料が低圧配管５、第１バイパス配管１６及び高圧配管６を順次経由してデリバリパイプ７に導かれる。また、フィード圧噴射の条件が満たされると、高圧ポンプ４のスピル弁１３は、ＥＣＵ２４によってプランジャ１２の往復動作に関わりなく開位置に保持される。これにより、ＥＣＵ２４は高圧ポンプ制御手段としても機能する。
【００２７】
そして、第２の状態では切替弁２３が開かれることにより、高圧ポンプ４の吐出側から第２バイパス配管１７を経由して高圧ポンプ４の吸込側に至る循環路２８（図２参照）が形成され、しかもその循環路２８は、切替弁２１、２２が第２の位置にあることにより、第１バイパス配管１６を経由する燃料の流路からは遮断されている。従って、プランジャ１２が往復動作することによって高圧ポンプ４からから吐出される燃料が循環路２８内で循環し、高圧ポンプ４内を絶えず燃料が通過する。そのため、高圧ポンプ４の動作に支障が生じるおそれはない。第１バイパス配管１６を経由する燃料の流路と循環路２８とが切替弁２１、２２にて遮断されているので、循環路２８内を循環する燃料の脈動が第１バイパス配管１６を経由して送られる燃料に伝播するおそれもない。そのため、燃料の脈動に起因する噴射精度の低下といった不都合が生じるおそれもない。
【００２８】
ステップＳ３又はＳ４にて切替弁２１〜２３の位置を制御した後、ＥＣＵ２４は今回の流路切替制御ルーチンを終了する。なお、フィード圧噴射の実施時及び非実施時におけるスピル弁１３の動作制御はＥＣＵ２４にて行われるが、ＥＣＵ２４とは異なる電子制御装置によりスピル弁１３が制御されてもよい。
【００２９】
以上の形態では、入口側切替弁２１及び出口側切替弁２２の両者が第１の位置と第２の位置との間で切り替えられることによって第１のバイパス開閉弁手段として機能し、入口側切替弁２１が第１の位置と第２の位置との間で切り替えられることによって低圧燃料路開閉弁手段として機能し、出口側切替弁２２が第１の位置と第２の位置との間で切り替えられることによって高圧燃料路開閉弁手段として機能する。そして、第２バイパス切替弁２３が第２のバイパス開閉弁手段として機能する。
【００３０】
本発明は上述した形態に限ることなく、適宜の形態にて実施することが可能である。例えば、開閉弁手段の構成は図１及び図２に示した形態に限られない。以下、図４〜図７を参照して開閉弁手段の他の形態を示す。なお、図４〜図７では、低圧ポンプ３、高圧ポンプ４、低圧配管５、高圧配管６、第１バイパス配管１６及び第２バイパス配管１７と、開閉弁手段との関係を簡略化して示し、その余の構成要素の図示は省略した。
【００３１】
図４及び図５の形態では、第１バイパス配管１６の途中に第１バイパス切替弁３１が設けられている。また、低圧配管５及び高圧配管６のそれぞれと第２バイパス配管１７との接続位置に、入口側切替弁３２及び出口側切替弁３３が設けられている。
【００３２】
切替弁３１は、図４に示すように第１バイパス配管１６を閉じる第１の位置と、図５に示すように第１バイパス配管１６を開く第２の位置との間で切り替え可能な電磁開閉弁である。入口側切替弁３２は、図４に示すように、切替弁３２の前後で低圧配管５を開いて低圧ポンプ３から高圧ポンプ４へ向かう燃料の流れを許容する一方で低圧配管５と第２バイパス配管１７との間を閉じる第１の位置と、図５に示すように、第２バイパス配管１７と低圧配管５の上流側（つまり低圧ポンプ３側）との間を開く一方で、切替弁３２の前後で低圧配管５を閉じて低圧ポンプ３から高圧ポンプ４に向かう燃料の流れを阻止する第２の位置との間で切り替え可能な電磁切替弁である。出口側切替弁３３は、図４に示すように切替弁３３の前後で高圧配管６を開いて高圧ポンプ４からデリバリパイプ７へ向かう燃料の流れを許容する一方で高圧配管６と第２パイパス配管１７との間を閉じる第１の位置と、図５に示すように、第２バイパス配管１７と高圧配管６の下流側（つまりデリバリパイプ７側）との間を開く一方で、切替弁３３の前後で高圧配管６を閉じて高圧ポンプ４からデリバリパイプ７へ向かう燃料の流れを阻止する第２の位置との間で切り替え可能な電磁切替弁である。要するに、図４及び図５の形態は、図１及び図２の切替弁２１、２２を低圧配管５及び高圧配管６のそれぞれと第２バイパス配管１７との接続位置に移すとともに、切替弁２３を第１バイパス配管１６の途中に移した構成に相当する。
【００３３】
図４に示すように、切替弁３１〜３３を第１の位置に切り替えた場合には、低圧ポンプ３から低圧配管５、高圧ポンプ４及び高圧配管６を順次経由してデリバリパイプに燃料が導かれ、第１バイパス配管１６及び第２バイパス配管１７の燃料の通過が阻止される。これにより、第１の状態が実現される。一方、図５に示すように、切替弁３１〜３３を第２の位置に切り替えた場合には、低圧ポンプ３から第１バイパス配管１６を経由して高圧配管６へと燃料が導かれ、その一方で、高圧ポンプ４の吐出側と吸込側との間で燃料の循環路２８が形成されてその循環路２８は第１バイパス配管１６を経由する燃料の流路からは遮断される。従って、流路制御手段としてのＥＣＵ２４にて図３と同様の制御を実施することにより、図１〜図３の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３４】
なお、図４及び図５の形態では、入口側切替弁３２及び出口側切替弁３３の両者が第１の位置と第２の位置との間で切り替えられることによって第２のバイパス開閉弁手段として機能し、入口側切替弁３２が第１の位置と第２の位置との間で切り替えられることによって低圧燃料路開閉弁手段として機能し、出口側切替弁３３が第１の位置と第２の位置との間で切り替えられることによって高圧燃料路開閉弁手段として機能する。そして、第１バイパス切替弁３１が第１のバイパス開閉弁手段として機能する。
【００３５】
図６及び図７の形態では、第１バイパス配管１６の途中に第１バイパス切替弁４１が、第２バイパス配管１７の途中に第２バイパス切替弁４２がそれぞれ設けられている。低圧配管５に対する第１バイパス配管１６及び第２バイパス配管１７のそれぞれの接続位置間には低圧配管５を開閉する低圧側切替弁４３が設けられ、高圧配管６に対する第１バイパス配管１６及び第２バイパス配管１７のそれぞれの接続位置間には高圧配管６を開閉する高圧側切替弁４４が設けられている。
【００３６】
第１バイパス切替弁４１は、図６に示すように第１バイパス配管１６を閉じる第１の位置（閉位置）と、図７に示すように第１バイパス配管１６を開く第２の位置（開位置）との間で切り替え可能な電磁開閉弁である。第２バイパス切替弁４２は、図６に示すように第２バイパス配管１７を閉じる第１の位置（閉位置）と、図７に示すように第２バイパス配管１７を開く第２の位置（開位置）との間で切り替え可能な電磁開閉弁である。低圧側切替弁４３は、図６に示すように低圧配管５を開く第１の位置（開位置）と、図７に示すように低圧配管５を閉じる第２の位置（閉位置）との間で切り替え可能な電磁開閉弁である。高圧側切替弁４４は、図６に示すように高圧配管６を開く第１の位置（開位置）と、図７に示すように高圧配管６を閉じる第２の位置（閉位置）との間で切り替え可能な電磁開閉弁である。
【００３７】
図６に示すように、切替弁４１〜４４を第１の位置に切り替えた場合には、低圧ポンプ３から低圧配管５、高圧ポンプ４及び高圧配管６を順次経由してデリバリパイプに燃料が導かれ、第１バイパス配管１６及び第２バイパス配管１７の燃料の通過が阻止される。これにより、第１の状態が実現される。一方、図７に示すように、切替弁４１〜４４を第２の位置に切り替えた場合には、低圧ポンプ３から第１バイパス配管１６を経由して高圧配管６へと燃料が導かれ、その一方で、高圧ポンプ４の吐出側と吸込側との間で燃料の循環路２８が形成されてその循環路２８は第１バイパス配管１６を経由する燃料の流路からは遮断される。従って、流路制御手段としてのＥＣＵ２４にて図４と同様の制御を実施することにより、図１〜図３の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】
なお、図６及び図７の形態では、第１バイパス切替弁４１が第１のバイパス開閉弁手段に、第２バイパス切替弁４２が第２のバイパス開閉弁手段に、低圧側切替弁４３が低圧燃料路開閉弁手段に、高圧側切替弁４４が高圧燃料路開閉弁手段にそれぞれ相当する。
【００３９】
以上の他にも、流路切替手段の構成は、上述した第１の状態と第２の状態とを切り替え可能な限りにおいて、適宜に変更可能である。本発明における高圧ポンプは、プランジャポンプに限らず、内燃機関にて駆動されることにより燃料を加圧する各種の機械式ポンプを利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一形態に係る燃料供給装置にて燃料の流路が第１の状態にあるときの様子を示す図。
【図２】本発明の一形態に係る燃料供給装置にて燃料の流路が第２の状態にあるときの様子を示す図。
【図３】図１及び図２のＥＣＵが流路を切り替えるために実行する流路制御ルーチンを示すフローチャート。
【図４】開閉弁手段に関する他の形態にて燃料の流路が第１の状態にあるときの様子を示す図。
【図５】開閉弁手段に関する他の形態にて燃料の流路が第２の状態にあるときの様子を示す図。
【図６】開閉弁手段に関するさらに他の形態にて燃料の流路が第１の状態にあるときの様子を示す図。
【図７】開閉弁手段に関するさらに他の形態にて燃料の流路が第２の状態にあるときの様子を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１  燃料供給装置
３  低圧ポンプ
４高圧ポンプ
５  低圧配管（低圧燃料路）
６  高圧配管（高圧燃料路）
１６  第１バイパス配管（第１のバイパス路）
１７  第２バイパス配管（第２のバイパス路）
２０  流路切替機構（流路切替手段）
２１  入口側切替弁（第１のバイパス開閉弁手段、低圧燃料路開閉弁手段）
２２  出口側切替弁（第１のバイパス開閉弁手段、高圧燃料路開閉弁手段）
２３  第２バイパス切替弁（第２のバイパス開閉弁手段）
２４  電子制御装置（流路制御手段）
２８  循環路
３１  第１バイパス切替弁（第１のバイパス開閉弁手段）
３２  入口側切替弁（第２のバイパス開閉弁手段、低圧燃料路開閉弁手段）
３３  出口側切替弁（第２のバイパス開閉弁手段、高圧燃料路開閉弁手段）
４１  第１バイパス切替弁（第１のバイパス開閉弁手段）
４２  第２バイパス切替弁（第２のバイパス開閉弁手段）
４３  低圧側切替弁（低圧燃料路開閉弁手段）
４４  高圧側切替弁（高圧燃料路開閉弁手段）
【図１】
2010106760.tif 000003
【図２】
2010106760.tif 000004
【図３】
2010106760.tif 000005
【図４】
2010106760.tif 000006
【図５】
2010106760.tif 000007
【図６】
2010106760.tif 000008
【図７】
2010106760.tif 000009