(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汲み上げた燃料を内燃機関に供給する燃料ポンプと、
前記内燃機関の運転状況に応じ前記燃料ポンプの燃料吐出量を制御する燃料ポンプ制御手段と、
前記燃料ポンプの吐出側に設けられ、前記内燃機関に供給される燃料量を前記燃料ポンプの燃料吐出量に応じて電気的に制御する流量制御手段とを備え、
前記流量制御手段は、前記燃料ポンプの吐出燃料を前記内燃機関への燃料供給配管外に排出可能な排出通路と、前記排出通路を導通または遮断可能な弁手段と、通電することにより電磁吸引力を生じて前記弁手段を駆動するコイルとを有し、
前記コイルに印加する電圧は、前記燃料ポンプ制御手段から前記燃料ポンプへ印加する電圧に相関して設定され、
前記内燃機関が停止状態または始動状態にあるとき、前記燃料ポンプに供給される電圧が０Ｖまたは最も低い電圧に設定されるとともに、前記コイルに印加される電圧は０Ｖまたは最も低い電圧となり、前記弁手段は前記排出通路を遮断し、
前記内燃機関が軽負荷状態または中負荷状態にあるとき、前記燃料ポンプに供給される電圧が比較的に低い電圧に設定されるとともに、前記コイルに印加される電圧は比較的低い電圧となり、前記弁手段は前記排出通路を連通し、
前記内燃機関が全負荷状態にあるとき、前記燃料ポンプに供給される電圧が高い電圧に設定されるとともに、前記コイルに印加される電圧は高い電圧となり、前記弁手段は前記排出通路を遮断することを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記流量制御手段は、
前記燃料ポンプの吐出燃料が流通可能な燃料通路および前記排出通路の一部を構成する第１連通路を形成する筒体と、
前記筒体を摺動可能に収容する摺動孔および前記排出通路の残部を構成する第２連通路を形成するハウジングとを備え、
前記筒体または前記ハウジングのいずれか一方を前記摺動孔の軸方向または周方向に移動させることにより、前記第１連通路の前記第２連通路側開口を開放または閉塞することを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（以下、「エンジン」という。）の運転状況に応じてエンジンへの燃料供給量を制御可能な燃料ポンプを備えた燃料供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジンの各気筒に取り付けられたインジェクタ毎に各吸気ポート内に燃料を噴射する燃料供給システムとして、例えば各インジェクタに燃料を分配する燃料レール等に送られる供給燃料のうち、一部余った燃料（以下、「余剰燃料」という。）を燃料タンクへ戻すためのリターン管を有しない燃料供給システム（以下、「リターンレス燃料供給システム」という。）が知られている。そして、このリターンレス燃料供給システムにおいては、エンジンの運転状況に応じて燃料ポンプの燃料吐出量を制御することにより燃料レールに供給される燃料量が制御されている。
【０００３】
このような燃料供給システムの一例として、特開平６−５０２３０号公報に開示される内燃機関用燃料供給システム及び燃料の気化防止方法がある。この燃料供給システムは、圧力センサで燃料ライン内圧を測定し、その圧力値に応じた電気信号を燃料ポンプに伝達することにより燃料ポンプが制御されている。そして、燃料ポンプとエンジンとの間に位置する燃料ラインとマニホルドとの間の継手に常に開口するオリフィスを設けることにより、燃料ポンプから供給される燃料を燃料ラインの外へ漏らしている。このような構成をとることにより、エンジンへの燃料供給が必要でない場合においても燃料ポンプから供給される燃料がこのオリフィスを介して燃料ラインの外へ漏れ出ることから、燃料ポンプを低水準で運転し続けることができる。これにより、燃料需要が低い場合に燃料ポンプの作動レベルを最小限に保持することで、次の高い燃料需要に応じて燃料ポンプの能力を迅速に増大させることを可能にしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平６−５０２３０号公報に開示される内燃機関用燃料供給システム及び燃料の気化防止方法によると、燃料ラインとマニホルドとの間の継手に形成されるオリフィスは常に開口しているため、常時、燃料ラインの外へ燃料を漏らすことになる。すると、エンジンの最大出力時においてもこのオリフィスから燃料ラインの外に燃料が漏れ出るため、エンジンへの燃料供給量が不足するという問題を生ずる。
【０００５】
また、エンジンの始動時においてはスタータモータの起動によるバッテリ電圧の低下により燃料ポンプに供給される電力も低下することになる。すると、この供給電力の低下に伴う燃料ポンプの圧送能力の低下からエンジン始動時に必要な燃料圧力を得にくくなる。これにより、前述したオリフィスによる燃料圧力の低下を助長することになる。したがって、このオリフィスがエンジン始動時の迅速な燃圧上昇を妨げるという問題を生ずる。
【０００６】
本発明の目的は、エンジンの運転状況に応じ燃料供給が可能な燃料供給装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（解決手段）
前記の課題を解決するための本発明による請求項１記載の燃料供給装置は、汲み上げた燃料を内燃機関に供給する燃料ポンプと、
前記内燃機関の運転状況に応じ前記燃料ポンプの燃料吐出量を制御する燃料ポンプ制御手段と、
前記燃料ポンプの吐出側に設けられ、前記内燃機関に供給される燃料量を前記燃料ポンプの燃料吐出量に応じて電気的に制御する流量制御手段とを備え、
前記流量制御手段は、前記燃料ポンプの吐出燃料を前記内燃機関への燃料供給配管外に排出可能な排出通路と、前記排出通路を導通または遮断可能な弁手段と、通電することにより電磁吸引力を生じて前記弁手段を駆動するコイルとを有し、
前記コイルに印加する電圧は、前記燃料ポンプ制御手段から前記燃料ポンプへ印加する電圧に相関して設定され、
前記内燃機関が停止状態または始動状態にあるとき、前記燃料ポンプに供給される電圧が０Ｖまたは最も低い電圧に設定されるとともに、前記コイルに印加される電圧は０Ｖまたは最も低い電圧となり、前記弁手段は前記排出通路を遮断し、
前記内燃機関が軽負荷状態または中負荷状態にあるとき、前記燃料ポンプに供給される電圧が比較的に低い電圧に設定されるとともに、前記コイルに印加される電圧は比較的低い電圧となり、前記弁手段は前記排出通路を連通し、
前記内燃機関が全負荷状態にあるとき、前記燃料ポンプに供給される電圧が高い電圧に設定されるとともに、前記コイルに印加される電圧は高い電圧となり、前記弁手段は前記排出通路を遮断することを特徴とする。
【００１０】
本発明による請求項２記載の燃料供給装置は、請求項１記載の燃料供給装置において、前記流量制御手段は、
前記燃料ポンプの吐出燃料が流通可能な燃料通路および前記排出通路の一部を構成する第１連通路を形成する筒体と、
前記筒体を摺動可能に収容する摺動孔および前記排出通路の残部を構成する第２連通路を形成するハウジングとを備え、
前記筒体または前記ハウジングのいずれか一方を前記摺動孔の軸方向または周方向に移動させることにより、前記第１連通路の前記第２連通路側開口を開放または閉塞することを特徴とする。
【００１１】
（作用および発明の効果）
本発明の請求項１記載の燃料供給装置によると、流量制御手段によって燃料ポンプからエンジンに供給される燃料量を燃料ポンプの燃料吐出量に応じて制御することから、燃料ポンプの燃料吐出量を制御する燃料ポンプ制御手段により、エンジンの運転状況に応じた燃料供給を可能にする効果がある。
【００１３】
さらに、本発明の請求項２記載の燃料供給装置によると、流量制御手段は、燃料ポンプの吐出燃料が流通可能な燃料通路を形成する筒体とこの筒体を摺動可能に収容する摺動孔を形成するハウジングとを備え、筒体またはハウジングのいずれか一方を摺動孔の軸方向または周方向に移動させることにより第１連通路の第２連通路側開口を開放または閉塞させることから、第１連通路と第２連通路とからなる排出通路の連通を簡素な構成により導通または遮断することができる。したがって、流量制御手段を少ない部品点数で簡素に構成できる効果がある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の燃料供給装置による第１実施例を図１〜図４に示す。
図２に示すように、燃料供給装置は、燃料タンク１内に配設される燃料ポンプ２と、この燃料ポンプ２の吐出側で燃料タンク１内に位置する流量制御手段としての流量制御弁１０と、この流量制御弁１０の下流側に位置し流量制御弁１０により流量制御された燃料を導入する図示しない燃料レールと、この燃料レールに気筒数分、配設されエンジン８の吸気ポートに向けて燃料を噴射供給する図示しない燃料噴射弁と、エンジン８の運転状況、すなわち負荷状態を検知する図示しないセンサのセンサ信号により燃料ポンプ２の回転数をＰＷＭ制御するとともに流量制御弁１０を制御する燃料ポンプ制御手段としての電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）５とから構成されている。そして、このＥＣＵ５には、エンジンの回転数、吸入空気量、アクセル開度、燃料温度等の各情報が入力され、これらの情報により燃料ポンプ２の吐出量が決定される。この吐出量に従ったＰＷＭ制御がＥＣＵ５により燃料ポンプ２になされる。
【００１５】
燃料ポンプ２により汲上げられた燃料は、流量制御弁１０に圧送される。そして、エンジン８の運転状況に応じてＥＣＵ５により制御される燃料ポンプ２によってエンジン８に供給される燃料量が制御されている。流量制御弁１０の燃料排出流量制御は、後述する構成により形成される排出通路１９が弁手段によって導通または遮断されることによって、この排出通路１９から燃料タンク１内に排出される余剰燃料量を制御することにより行われている。つまり、燃料ポンプ２の吐出量から余剰燃料量を差し引いた分の燃料量がエンジン８に供給される。
【００１６】
次に、流量制御弁１０の構成を図１に基づいて説明する。
流量制御弁１０は、ハウジング１２、可動部１４、圧縮コイルスプリング１６およびコイル１８からなり、燃料ポンプ２と一体または別体に構成されている。非磁性体材料からなるハウジング１２は、燃料ポンプ２と連通可能な燃料通路１２ａを内部に形成しており、この一端側に形成される燃料通路１２ａの燃料下流側には燃料通路１２ａと連通しかつ燃料通路１２ａより大径に形成される摺動孔１２ｂが他端に向かって貫通するように形成されている。つまり、ハウジング１２は、一端側から他端側に向かって燃料通路１２ａおよび摺動孔１２ｂにより構成される連通路により貫通している。そして、燃料通路１２ａと摺動孔１２ｂとの接続部には後述する可動部１４の一端側が当接可能なストッパ部１２ｄが形成されている。摺動孔１２ｂの燃料下流側に位置する他端側は、先細りのテーパ部１２ｃが形成されており、このテーパ部１２ｃに後述する圧縮コイルスプリング１６の一端側が当接する。摺動孔１２ｂの燃料上流側にはハウジング１２の内外を連通する第２連通路１３が形成されている。この第２連通路１３は、後述する可動部１４に形成される第１連通路１５と連通することにより排出通路１９を形成する。
【００１７】
筒体としての可動部１４は、磁性体材料からなり、前述したハウジング１２の摺動孔１２ｂ内を摺動可能な筒形状に形成されている。つまり、摺動孔１２ｂの内径より僅かに小径の外径を有する外周壁１４ｂを有するとともに、内部には燃料ポンプ２から供給される燃料が流通可能な燃料通路１４ａが形成されている。そして、ハウジング１２の摺動孔１２ｂ内に収容されたとき、摺動孔１２ｂ内を軸方向すなわち、図１で上下方向に可動部１４が移動可能となる。この可動部１４が燃料上流側、すなわち図１で下方に移動すると、前述したハウジング１２をストッパ部１２ｄに一端側が当接する。このとき、可動部１４の内外壁を貫通する第１連通路１５は、前述したハウジング１２の第２連通路１３より燃料上流側に位置しており、第１連通路１５の開口はハウジング１２の摺動孔１２ｂの内壁１２ｅにより開口が閉塞されるように位置する。また可動部１４が燃料下流側、すなわち図１で上方に移動すると、第１連通路１５の開口は一旦、ハウジング１２の第２連通路１３と連通した後、再び摺動孔１２ｂの内壁１２ｅにより閉塞される。
【００１８】
このように、可動部１４が軸方向移動する位置によって、第１連通路１５の開口が第２連通路１３と連通したり、摺動孔１２ｂの内壁１２ｅにより閉塞されたりする。ここで、可動部１４および内壁１２ｅが特許請求の範囲に記載の「弁手段」に相当する。
圧縮コイルスプリング１６は、ハウジング１２内に収容される可動部１４の燃料下流側端部とハウジング１２の燃料下流側端部との間に位置しており、一端側がハウジング１２のテーパ部１２ｃに当接し、下端側が可動部１４の燃料下流側端部に形成されるスプリング座部１４ｃに当接している。これにより、圧縮コイルスプリング１６の付勢力によって可動部１４を燃料上流側に付勢している。つまり、図１に示す可動部１４は、圧縮コイルスプリング１６により燃料上流側に付勢された状態を維持している。
【００１９】
コイル１８は、ハウジング１２の燃料下流側端部に位置する外周壁に巻回されており、このコイル１８に通電することにより生ずる電磁吸引力によって前述した磁性体材料からなる可動部１４が圧縮コイルスプリング１６の付勢力に抗して燃料下流側に吸引される。この可動部１４の移動量は、コイル１８に印加される電圧の大きさによって制御可能に設定されている。
【００２０】
可動部１４が燃料下流側に吸引されると、ハウジング１２の摺動孔１２ｂの内壁１２ｅにより閉塞されていた第１連通路１５の開口をハウジング１２の第２連通路１３に連通させることができる。これにより、第１連通路１５と第２連通路１３とからなる排出通路１９の連通を導通させることとなる。この状態は、図３（ｂ）  に示される状態である。この図３（ｂ）  に示す状態においては、燃料通路１２ａ、１４ａ内を流通する燃料は、その一部が第１連通路１５と第２連通路１３とからなる排出通路１９を介して燃料タンク１内に排出される。これは、流量制御弁１０が燃料タンク１内に位置していることから、流量制御弁１０内の燃料通路１２ａ、１４ａより外部に排出される燃料が燃料タンク１内に流れるためである。
【００２１】
一般に電磁コイルに印加する電圧を増加させると、電磁吸引力が増大することから、コイル１８に印加される印加電圧の増加に伴いコイル１８により生ずる電磁吸引力が増加する。すると、図３（ｃ）  に示すように、可動部１４が燃料下流側に向かってさらに移動するため、可動部１４の第１連通路１５の開口が再び摺動孔１２ｂの内壁１２ｅによって閉塞される。そのため、第１連通路１５と第２連通路１３とからなる排出通路１９の連通は遮断されることとなる。
【００２２】
次に、図３および図４に基づいて流量制御弁１０の作動を説明する。
▲１▼エンジンの運転状態が停止中または始動運転のとき、燃料ポンプ２に供給される電圧は０Ｖまたは最も低い電圧に設定されている。そのため、流量制御弁１０のコイル１８に印加される電圧も０Ｖまたは最も低い電圧である。この状態では、コイル１８には電磁吸引力が生じないか、生じても極めて小さな電磁吸引力であるため、可動部１４は圧縮コイルスプリング１６によって燃料上流側に付勢された状態を維持する。このとき、図３（ａ）  に示すように、可動部１４の第１連通路１５とハウジング１２の第２連通路１３とが非連通状態になる。これにより、排出通路１９の連通が遮断されるため、エンジン８の始動に伴う燃料ポンプの作動により燃料通路１２ａに燃料が流入しても、排出通路１９を介して燃料タンク１側に流入燃料が流れ出ることがなく、燃料通路１４ａを介してエンジン８側に供給される。したがって、エンジン８の始動時に必要な燃料圧を確保することができ、円滑なエンジン８の始動ができる。
【００２３】
▲２▼エンジンの運転状態が要求燃料量が比較的少ないアイドリングまたは通常運転のとき（軽負荷状態、中負荷状態）、燃料ポンプ２に印加される電圧は比較的低い電圧に設定される。すると、コイル１８に印加される電圧も同様に比較的低い電圧に設定されるため、コイル１８には比較的小さな電磁吸引力が生ずる。この電磁吸引力によって、燃料下流側に可動部１４が所定距離だけ吸引される。このとき、図３（ｂ）  に示すように、可動部１４の第１通路１５とハウジング１２の第２通路１３とが互いに連通し排出通路１９の連通が導通状態になる。これにより、燃料通路１２ａおよび燃料通路１４ａ内に流入した燃料が排出通路１９を介して流量制御弁１０より漏れ出て燃料タンク１内に排出される。つまり、燃料ポンプ２の吐出燃料量の一部が燃料タンク１に戻され、残部がエンジン８に供給される。したがって、エンジン８の要求燃料流量が数リットル／ｈという極少量のときにも、燃料ポンプ２から供給される燃料供給量はこの数リットル／ｈという極少量になることはなく、燃料タンク１に戻される燃料漏れ分をも吐出するため、燃料ポンプ２の回転を安定させることができる。
【００２４】
▲３▼エンジンの運転状態が最大出力運転のとき（全負荷状態）、燃料ポンプ２に印加される電圧が高く設定される。すると、コイル１８に印加される電圧も高く設定されるため、コイル１８には大きな電磁吸引力が生ずる。この電磁吸引力によって、図３（ｃ）  に示すように、可動部１４が燃料下流側にさらに吸引され、可動部１４がコイル１８に最も接近する。すると、可動部１４の第１連通路１５とハウジング１２の第２連通路１３との連通が再び摺動孔１２ｂの内壁１２ｅによって遮断されることとなり、排出通路１９の連通が遮断される。これにより、燃料通路１２ａおよび燃料通路１４ａ内の燃料が排出通路１９を介して燃料タンク１側に漏れ出ることがないため、燃料ポンプ２から供給される燃料をすべてエンジン８側に供給することができる。したがって、エンジン８の要求燃料流量に応じた燃料を無駄なく供給することができる。
【００２５】
以上説明した▲１▼〜▲３▼のエンジン８の各運転状態によってエンジン８の燃料供給量が変動する特性が図４に示されている。
図４に示す実線による特性は、本実施例による流量制御弁１０を有する燃料供給システムの燃料供給量を示したものであり、点線による特性は、燃料ポンプの下流側に常に連通するオリフィス等を有する燃料供給システムにより供給される燃料供給量を示したものである。
【００２６】
エンジンの停止および始動時においては、実線で示す特性の方が点線で示す特性よりも燃料供給量が増加しているのが判る。これは、点線で示す特性は常に開口するオリフィスから供給燃料が漏れ出ることから燃料供給量が減少するため燃料制御弁１０を有する燃料供給システムよりも燃料供給量が減少するためである。
【００２７】
エンジンの軽負荷状態および中負荷状態においては、どちらの燃料供給システムにおいても供給燃料の一部を燃料タンク側に戻すため同様の特性を示している。
エンジンの全負荷状態においては、前述した停止および始動状態における場合と同様、供給燃料の一部が常に開口するオリフィスから漏れ出る点線による特性の方が流量制御弁１０を有する燃料供給システムの特性よりも燃料供給量が減少している。これは前述した理由と同様、供給燃料の一部が常に開口するオリフィスから燃料タンクに漏れ出るためである。
【００２８】
上述した第１実施例によると、エンジン８の負荷状態が停止または全負荷状態にあるとき、可動部１４の移動位置によって第１連通路１５と第２連通路１３とからなる排出通路１９の連通を遮断するため、燃料通路１２ａ、１４ａを流通する燃料が排出通路１９を介して流量制御弁１０外に排出されず、またエンジン８の負荷状態が軽負荷または中負荷状態にあるとき、可動部１４の移動位置によって排出通路１９の連通が導通するため、燃料通路１２ａ、１４ａを流通する燃料が排出通路１９を介して流量制御弁１０外に排出される。
【００２９】
これにより、エンジン８の始動時においては、燃料ポンプ２からの吐出燃料が排出通路１９を介して流量制御弁１０外に排出されない、つまり燃料タンク１に戻らないため、必要な燃料圧を確保することができ、円滑にエンジン８を始動させる効果がある。またエンジン８の全負荷状態においても、燃料ポンプ２からの吐出燃料が燃料タンク１に戻らないため、エンジン８の要求燃料流量に応じた燃料を無駄なく供給できる効果がある。さらにエンジン８の軽負荷または中負荷状態においては、燃料ポンプ２からの吐出燃料が燃料タンク１に排出通路１９を介して流量制御弁１０外に排出される、つまり燃料タンク１に戻されるため、燃料ポンプ２から供給される燃料供給量が数リットル／ｈという極少量になることはなく、燃料タンク１に戻される燃料漏れ分をも燃料ポンプ２が吐出する。したがって、燃料ポンプ２の回転を安定させ、次の高い燃料需要に応じ燃料ポンプ２の能力を迅速に増大させる効果がある。
【００３０】
（第２実施例）
本発明の第２実施例による燃料供給装置の流量制御弁を図５〜図７に示す。
図５〜図７に示す第２実施例は、ハウジング２２の摺動孔２２ａ内を移動する可動部２４が摺動孔２２ａの軸方向ではなく周方向に摺動する点が第１実施例と異なる。
【００３１】
図５および図６に示すように、流量制御弁２０は、ハウジング２２、可動部２４、磁性部材２６、コイル２８および図示しないリターンスプリングから構成されている。そして、この流量制御弁２０も第１実施例で説明した流量制御弁１０と同様、燃料ポンプと一体または別体に構成される。
ハウジング２２は、非磁性体材料からなり筒状に形成されている。ハウジング２２内には、後述する可動部２４が摺動可能な摺動孔２２ａが形成されており、またハウジング２２の周壁には、軸方向ほぼ中央から燃料下流側に延びるスリット状の第２連通路２３が複数箇所形成されている。この第２連通路２３は、後述する可動部２４の第１連通路２５と連通可能に位置しており、ハウジング２２を成形するときスリット状の第２連通路２３を同時成形することができる。
【００３２】
可動部２４は、非磁性体材料からなり、ハウジング２２の摺動孔２２ａの内径より僅かに小径の外径を有する筒状に形成されている。そのため、可動部２４は、摺動孔２２ａ内を周方向に摺動可能にハウジング２２内に収容される。可動部２４内には、燃料ポンプから圧送される供給燃料が流通可能な燃料通路２４ａが形成されており、また可動部２４の周壁には、ハウジング２２と同様、軸方向ほぼ中央から燃料下流側に延びるスリット状の第１連通路２５が第２連通路２３と同数箇所形成されている。この第１連通路２５は、第２連通路２３と同様、可動部２４を成形するとき第２連通路２３を同時成形することができる。さらに可動部２４内には磁性体材料からなる磁性部材２６が埋設されており、この磁性部材２６が後述するコイル２８により生ずる電磁吸引力によって吸引される。
【００３３】
コイル２８は、ハウジング２２の燃料下流側端部に位置する外周壁に巻回されており、このコイル２８に通電することにより生ずる電磁吸引力によって前述した磁性体材料からなる磁性部材２６がコイル２８方向に吸引される。すると、ハウジング２２の摺動孔２２ａ内を周方向に摺動可能な可動部２４が所定方向に回転する。この可動部２４の回転量は、コイル２８に印加される電圧の大きさによって制御可能に設定されている。
【００３４】
コイル２８への通電が遮断されたり、印加電圧が小さく設定されると、可動部２４は所定回転方向と反対に回転する。これは、可動部２４を反所定方向に回転するように付勢する図示しないリターンスプリングの付勢力によるものである。この反所定方向に付勢するリターンスプリングの付勢力により、コイル２８の非通電時、可動部２４が所定位置に位置している。このときの状態は、図７（ａ）  に示されている。
【００３５】
次に、図７に基づいて流量制御弁２０の作動を説明する。ここで、図７（ａ）  〜（ｃ）  は、それぞれ上方に位置する図が流量制御弁２０の平面図で図５に相当し、下方に位置する図が縦断面図で図６に相当する。したがって、エンジンの各負荷状態による流量制御弁２０の平面図と縦断面図とにより、図７（ａ）  〜（ｃ）  が構成されている。
【００３６】
▲１▼エンジンの運転状態が停止中または始動運転のとき、燃料ポンプに供給される電圧は０Ｖまたは最も低い電圧に設定されているため、流量制御弁２０のコイル２８に印加される電圧も０Ｖまたは最も低い電圧である。すると、コイル２８には電磁吸引力が生じないか、生じても極めて小さな電磁吸引力であるため、可動部２４はリターンスプリングによって所定位置に付勢された状態を維持する。このとき、図７（ａ）  に示すように、可動部２４の第１連通路２５とハウジング２２の第２連通路２３とからなる排出通路１９の連通が遮断状態になる。そのため、エンジンの始動に伴う燃料ポンプの作動により燃料通路２４ａに燃料が流入しても、排出通路２９を介して燃料タンク側に流入燃料が流れ出ることがなく、燃料通路２４ａを介してエンジン側に供給される。したがって、第１実施例の流量制御弁１０と同様、エンジンの始動時に必要な燃料圧を確保することができ、円滑なエンジンの始動ができる。
【００３７】
▲２▼エンジンの運転状態が要求燃料量が比較的少ないアイドリングまたは通常運転のとき（軽負荷状態、中負荷状態）、燃料ポンプに印加される電圧は比較的低い電圧に設定されるため、コイル２８に印加される電圧も同様に比較的低い電圧に設定されコイル２８には比較的小さな電磁吸引力が生ずる。この電磁吸引力によって、所定回転方向に可動部２４が所定角度だけ回転移動する。このとき、図７（ｂ）  に示すように、可動部２４の第１通路２５とハウジング２２の第２通路２３とが互いに連通し排出通路２９の連通を導通させる。これにより、燃料通路２４ａ内に流入した燃料が排出通路２９を介して流量制御弁２０より漏れ出て燃料タンク内に排出されることになる。したがって、第１実施例の流量制御弁１０と同様、燃料ポンプの回転を安定させることができる。
【００３８】
▲３▼エンジンの運転状態が最大出力運転のとき（全負荷状態）、燃料ポンプに印加される電圧が高く設定されると、コイル２８に印加される電圧も高く設定されるため、コイル２８には大きな電磁吸引力が生ずる。この電磁吸引力によって、図７（ｃ）  に示すように、可動部２４が所定回転方向に可動部２４がさらに回転移動し磁性部材２６がコイル２８に最も接近する。すると、可動部２４の第１連通路２５とハウジング２２の第２連通路２３との連通が再び摺動孔２２ａの内壁２２ｂによって遮断されることとなり、排出通路２９の連通が遮断される。このように可動部２４が周方向に移動することによって、第１連通路２５の開口が第２連通路２３と連通したり、摺動孔２２ａの内壁２２ｂにより閉塞されたりする。ここで、可動部２４および内壁２２ｂが特許請求の範囲に記載の「弁手段」に相当する。
【００３９】
これにより、燃料通路２４ａ内の燃料が排出通路２９を介して燃料タンク側に漏れ出ることがないため、燃料ポンプから供給される燃料をすべてエンジン側に供給することができる。したがって、第１実施例の流量制御弁１０と同様、エンジンの要求燃料流量に応じた燃料を無駄なく供給することができる。
上述した第２実施例によると、ハウジング２２に形成される第２連通路２３および可動部２４に形成される第１連通路２５は、それぞれスリット形状を有することから、ハウジング２２または可動部２４が成形されるとき、第２連通路２３または第１連通路２５を同時形成することができる。これにより、第１連通路２５および第２連通路２３を形成するための別工程を設ける必要がなくなる。したがって、第１実施例による流量制御弁１０と較べると、製造工数が削減できることから製品コストを低減する効果がある。
【００４０】
なお、第１実施例および第２実施例では、コイル１８、２８に印加される電圧は、燃料ポンプ２に印加される電圧値に従い増減するように設定したが、本発明では、これに限られることはなく、例えばＥＣＵによりエンジン等の種々の情報に基づいて個別に電圧制御しても良い。
（参考例）
本発明の参考例による燃料供給装置の流量制御弁を図８および図９に示す。
【００４１】
図８および図９に示す参考例は、ハウジング３２の摺動孔３２ｂ内を移動する可動部３４の形状を有底の筒状とし、かつこの可動部３４の底部３４ｃにオリフィス３７を形成する点が第１実施例と異なる。
図８および図９に示すように、流量制御弁３０は、ハウジング３２、可動部３４および蓋部３６から構成されている。そして、この流量制御弁３０も第１実施例で説明した流量制御弁１０と同様、燃料ポンプと一体または別体に構成される。
【００４２】
筒状に形成されるハウジング３２内には、この一端側に形成される燃料通路３２ａの燃料下流側には燃料通路３２ａと連通しかつ燃料通路３２ａより大径に形成される摺動孔３２ｂが他端に向かって貫通するように形成されている。そして、燃料通路３２ａと摺動孔３２ｂとの接続部には後述する可動部３４の一端側が当接可能なストッパ部３２ｃが形成されている。摺動孔３２ｂの燃料下流側に開口は、この摺動孔３２ｂの内径より小径の穴部を有する蓋部３６が位置している。摺動孔３２ｂ内に収容される可動部３４の他端側がこの蓋部３６に当接することで、可動部３４の移動を制限している。摺動孔１２ｂの軸方向ほぼ中央には、ハウジング３２の内外を連通する第２連通路３３が複数箇所に形成されている。この第２連通路３３は、後述する可動部３４に形成される第１連通路３５と連通することにより排出通路３９を形成する。
【００４３】
可動部３４は、ハウジング３２の摺動孔３２ｂの内径より僅かに小径の外径を有する有底の筒状に形成されている。そのため、可動部３４は、摺動孔３２ｂ内を軸方向に摺動可能にハウジング３２内に収容される。そして、この可動部３４内には、燃料ポンプから圧送される供給燃料が流通可能な燃料通路３４ａが形成されており、また可動部３４の周壁には、ハウジング３２と同様、可動部３４の内外を連通する第１連通路３５が第２連通路２３と同数箇所形成されている。さらに可動部３４の底部３４ｃには、可動部３４の内外を連通するオリフィス３７が形成されている。
【００４４】
摺動孔３２ｂ内に収容される可動部３４は、摺動孔３２ｂ内を軸方向すなわち、図８で上下方向に可動部１４が移動できるため、この可動部３４の軸方向移動位置により可動部３４の第１連通路３５の開口がハウジング３２の第２連通路３３と連通したり、摺動孔３２ｂの内壁３２ｄにより閉塞されたりする。ここで、可動部３４および内壁３２ｄが特許請求の範囲に記載の「弁手段」に相当する。
【００４５】
可動部３４の底部３４ｃにオリフィス３７が位置することにより、燃料通路３４ａ内に流入する燃料がオリフィス３７を経由してエンジン側に供給される。その一方で、燃料通路３４ａ内に流入する燃料の圧力が底部３４ｃに作用するため、流入燃料圧により燃料下流側に可動部３４を移動させることができる。そして、オリフィス３７による燃料圧力損失は、燃料ポンプの燃料吐出量の二乗に比例することから、可動部３４の移動量を燃料ポンプの燃料吐出量によって制御することができる。したがって、図示しないＥＣＵ等により燃料ポンプの吐出量を制御することによって、第１実施例の流量制御弁１０のような電磁吸引力を生じさせるコイルを設けることなくして、機械的構成により可動部３４を燃料下流側に自在に移動させることができる。
【００４６】
ここで、燃料ポンプの燃料吐出量が少ないときには、燃料上流側に可動部３４が位置させることが必要になる。そのため、所定の付勢力によって燃料上流側に可動部３４を付勢する必要があり、例えば燃料上流側を重力方向に位置させるように流量制御弁３０を取付けることにより、可動部３４を燃料上流側に付勢させることができる。また流量制御弁３０に取付位置等により燃料上流側を重力方向に位置させることができない場合、可動部３４と蓋部３６との間に圧縮コイルスプリングを収容することにより、可動部３４を燃料上流側に付勢しても良い。
【００４７】
次に、図９に基づいて流量制御弁３０の作動を説明する。
▲１▼エンジンの運転状態が停止中または始動運転のとき、燃料ポンプの供給される電圧は０Ｖまたは最も低い電圧に設定されている。そのため、燃料ポンプから吐出する燃料量は０または極少量であるため、可動部３４は燃料下流側に移動せず可動部３４は重力または圧縮コイルスプリング等により燃料上流側に付勢された状態を維持する。このとき、図９（ａ）  に示すように、可動部３４の第１連通路３５とハウジング３２の第２連通路３３とからなる排出通路３９の連通が遮断される。そのため、エンジンの始動に伴う燃料ポンプの作動により燃料通路３４ａに燃料が流入しても、排出通路３９を介して燃料タンク側に流入燃料が流れ出ることがなく、燃料通路３４ａを介してエンジン側に供給される。したがって、第１実施例の流量制御弁１０と同様、エンジンの始動時に必要な燃料圧を確保することができ、円滑なエンジンの始動ができる。
【００４８】
▲２▼エンジンの運転状態が要求燃料量が比較的少ないアイドリングまたは通常運転のとき（軽負荷状態、中負荷状態）、燃料ポンプに印加される電圧は比較的低い電圧に設定されるため、燃料ポンプから流量制御弁３０に供給される燃料量は所定量の範囲内となる。この所定の燃料吐出量の二乗に比例する圧力損失による付勢力によって、燃料上流側に可動部３４が所定距離だけ移動する。このとき、図９（ｂ）  に示すように、可動部３４の第１通路３５とハウジング３２の第２通路３３とが互いに連通し排出通路３９の連通を導通させる。これにより、燃料通路３４ａ内に流入した燃料が排出通路３９を介して流量制御弁３０より漏れ出て燃料タンク内に排出されることになる。したがって、第１実施例の流量制御弁１０と同様、燃料ポンプの回転を安定させることができる。
【００４９】
▲３▼エンジンの運転状態が最大出力運転のとき（全負荷状態）、燃料ポンプに印加される電圧が高く設定される。すると、燃料ポンプから流量制御弁３０に供給される燃料量は前述した所定量の範囲を越えた量となる。この増加した燃料吐出量の二乗に比例する圧損による付勢力によって、図９（ｃ）  に示すように、可動部３４が蓋部３６に当接するまで移動する。すると、可動部３４の第１連通路３５とハウジング３２の第２連通路３３との連通が再び摺動孔３２ｂの内壁３２ｄによって遮断されることとなり、排出通路３９の連通が遮断される。これにより、燃料通路３４ａ内の燃料が排出通路３９を介して燃料タンク側に漏れ出ることがないため、燃料ポンプから供給される燃料をすべてエンジン側に供給することができる。したがって、第１実施例の流量制御弁１０と同様、エンジンの要求燃料流量に応じた燃料を無駄なく供給することができる。
【００５０】
上述した参考例によると、ハウジング３２内を摺動する可動部３４を流入燃料圧により燃料下流側に移動させることから、ＥＣＵ等により燃料ポンプの吐出量を制御することによって、機械的構成により可動部３４を燃料下流側に自在に移動させることができる。これにより、例えば第１実施例による流量制御弁１０のような電磁吸引力を生じさせるコイルを設けることなくして、可動部３４を燃料下流側に移動させることができるため、部品点数が削減でき製品コストを低減する効果がある。
【００５１】
また、燃料上流側を重力方向に位置させるように流量制御弁３０を取付けることにより、重力により燃料上流側に可動部３４を付勢することができる。これにより、例えば第１実施例による流量制御弁１０のような燃料上流側に可動部を付勢する圧縮コイルスプリングを設ける必要がなく、部品点数をさらに削減し製品コストをより低減する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による燃料供給装置の流量制御弁の縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施例による燃料供給装置の構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施例の流量制御弁の作動を示す説明図である。
【図４】エンジンの負荷状態に対する燃料供給量を示す特性図である。
【図５】本発明の第２実施例による燃料供給装置の流量制御弁の模式的平面図である。
【図６】図５に示すVI−VI線断面図である。
【図７】第２実施例の流量制御弁の作動を示す説明図である。
【図８】本発明の参考例による燃料供給装置の流量制御弁の縦断面図である。
【図９】参考例の流量制御弁の作動を示す説明図である。
【符号の説明】
１      燃料タンク
２      燃料ポンプ
５      ＥＣＵ（燃料ポンプ制御手段）
８      エンジン
１０、２０、３０          流量制御弁（流量制御手段）
１２、２２、３２          ハウジング
１２ｂ、２２ａ、３２ｂ    摺動孔
１２ｅ、２２ｂ、３２ｄ    内壁      （弁手段）
１３、２３、３３          第２連通路
１４、２４、３４          可動部    （弁手段、筒体）
１５、２５、３５          第１連通路
１６                      圧縮コイルスプリング
１９、２９、３９          排出通路
【図１】
0003594144.tif 000002
【図２】
0003594144.tif 000003
【図３】
0003594144.tif 000004
【図４】
0003594144.tif 000005
【図５】
0003594144.tif 000006
【図６】
0003594144.tif 000007
【図７】
0003594144.tif 000008
【図８】
0003594144.tif 000009
【図９】
0003594144.tif 000010