(57)【要約】  内燃機関等のような燃料消費部の始動時に高い燃圧を確保してその始動性を向上させるとともに、低燃費要求や省電力要求に応え得る燃料供給装置を提供するため、燃料タンク（１）内に貯留された燃料をエンジン（20）に供給する燃料ポンプ（10）と、燃料ポンプ（10）からエンジン（20）に供給される燃料を導入して設定圧に調圧するとともに、設定圧を高圧側の設定圧と低圧側の設定圧とに切り替えることができるプレッシャレギュレータ（30）と、プレッシャレギュレータ（30）の設定圧を高圧側の設定圧と低圧側の設定圧とのうち任意の設定圧に切替制御する設定圧切替手段（40）と、を備え、設定圧切替手段（40）が、燃料ポンプ（10）の停止時におけるプレッシャレギュレータ（30）の設定圧を燃料ポンプ（10）の作動中におけるプレッシャレギュレータ（30）の設定圧より高くするように構成される。
2011001478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内に貯留された燃料を燃料消費部に供給する燃料ポンプと、
前記燃料ポンプから前記燃料消費部に供給される燃料を導入して設定圧に調圧するとともに、前記設定圧を高圧側の設定圧と低圧側の設定圧とに切り替えることができるプレッシャレギュレータと、
前記プレッシャレギュレータの設定圧を前記高圧側の設定圧と前記低圧側の設定圧とのうち任意の設定圧に切替制御する設定圧切替手段と、を備え、
前記設定圧切替手段が、前記燃料ポンプの停止時における前記プレッシャレギュレータの設定圧を前記燃料ポンプの作動中における前記プレッシャレギュレータの設定圧より高くすることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記プレッシャレギュレータが、内部に導入される操作用流体圧により作動して、前記操作用流体圧が低下するときに前記燃料ポンプからの燃料を前記高圧側の設定圧に調圧する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】
前記プレッシャレギュレータが、前記操作用流体圧が高くなるときには前記燃料ポンプからの燃料を前記低圧側の設定圧に調圧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】
前記燃料消費部が、内燃機関の燃料噴射部であり、
前記設定圧切替手段は、前記内燃機関が停止されるときには、該停止に先立って前記操作用流体圧を低下させ、前記プレッシャレギュレータの設定圧を前記高圧側の設定圧に移行させ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】
前記設定圧切替手段は、前記燃料ポンプの駆動前に前記操作用流体圧を大気圧にして、前記プレッシャレギュレータの設定圧を前記高圧側の設定圧に移行させることを特徴とする請求項２ないし請求項４のうちいずれか１の請求項に記載の燃料供給装置。
【請求項６】
前記設定圧切替手段は、前記プレッシャレギュレータの設定圧を前記低圧側の設定圧に移行させるとき、前記燃料ポンプから吐出される燃料の圧力に基づいて、前記操作用流体圧を前記プレッシャレギュレータに供給することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の燃料供給装置。
【請求項７】
前記燃料ポンプと前記プレッシャレギュレータの間に、前記燃料ポンプから前記燃料噴射部側への燃料供給方向に開弁し、前記燃料噴射部側から前記燃料ポンプへの燃料の逆流を阻止する逆止弁が設けられ、
前記設定圧切替手段が、前記逆止弁より上流側の前記燃料の圧力に基づいて、前記操作用流体圧を前記プレッシャレギュレータに供給することを特徴とする請求項６に記載の燃料供給装置。
【請求項８】
前記設定圧切替手段が、非通電時に前記燃料ポンプから吐出される燃料の圧力を前記操作用流体圧として前記プレッシャレギュレータに供給する電磁弁を含んで構成されていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の燃料供給装置。
【請求項９】
前記電磁弁が、前記燃料ポンプからの燃料の圧力が導入される第１ポートと、前記プレッシャレギュレータに前記操作用流体圧が供給される第２ポートと、前記燃料タンクの内圧もしくは大気圧が導入される第３ポートとを有する三方弁で構成され、
前記三方弁の非通電時に前記第２ポートに前記第１ポートが連通し、前記三方弁の通電時に前記第２ポートに前記第３ポートが連通することを特徴とする請求項８に記載の燃料供給装置。
【請求項１０】
前記プレッシャレギュレータが、ケースと、前記ケース内で開弁したとき前記燃料ポンプからの燃料を前記燃料タンク内に排出することで燃料を調圧する燃圧調圧弁と、前記燃料ポンプからの燃料の圧力が前記高圧側の設定圧に達するまで前記燃圧調圧弁の閉弁状態を保持するように前記燃圧調圧弁を閉弁方向に付勢する第１付勢手段と、前記操作用流体圧に基づいて前記燃圧調圧弁を開弁方向に付勢する第２付勢手段と、を含んで構成されていることを特徴とする請求項４ないし請求項９のうちいずれか１の請求項に記載の燃料供給装置。
【請求項１１】
前記プレッシャレギュレータが、前記ケース内に調圧室と背圧室とを区画形成するとともに両室間の差圧に応じて変位する変位部を有する隔壁部材を含み、
前記燃圧調圧弁が、前記調圧室内で前記変位部の変位に応じて開弁および閉弁することを特徴とする請求項１０に記載の燃料供給装置。
【請求項１２】
前記第２付勢手段は、前記ケース内に前記操作用流体圧を導入する操作圧室を画成するとともに該操作圧室内で前記操作用流体圧を受圧する受圧部材を有し、該受圧部材から前記変位部に前記燃圧調圧弁の開弁方向への操作力を伝達することを特徴とする請求項１１に記載の燃料供給装置。
【請求項１３】
前記第２付勢手段は、前記受圧部材と前記隔壁部材の前記変位部との間に、前記受圧部材から前記変位部に前記燃圧調圧弁の開弁方向への操作力を伝達する弾性部材を有することを特徴とする請求項１２に記載の燃料供給装置。
【請求項１４】
前記操作圧室が、前記調圧室に対して前記背圧室とは反対側に位置し、
前記受圧部材が、前記操作圧室内に位置する一端側の受圧部と、前記調圧室内に位置する他端側の操作力伝達部とを有することを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の燃料供給装置。
【請求項１５】
前記第１付勢手段が、前記背圧室内で前記ケースの内底部と前記隔壁部材との間に縮設された高圧設定用の弾性部材で構成され、前記ケースには、前記背圧室を前記ケースの外部の空間に開放する開放穴が形成されていることを特徴とする請求項１２ないし請求項１４のうちいずれか１の請求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、燃料供給装置、特に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ともに、その燃料消費部への燃料の供給圧力をプレッシャレギュレータにより調圧する車両用内燃機関に好適な燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される内燃機関の燃料供給装置においては、燃料タンク内の燃料を汲み上げる燃料ポンプからインジェクタへの燃料の供給圧力（以下、燃圧という）をプレッシャレギュレータによって調圧するようになっている。このプレッシャレギュレータは、一般に、ケース内をダイヤフラム（diaphragm）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圧力に応じたダイヤフラムの中央部の変位を利用して燃圧の調圧弁を開閉させる一方、ダイヤフラムの他面側ではスプリング（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、調圧室内の圧力が設定圧に達するよう調圧弁の閉弁状態を保持する構成とされている。また、プレッシャレギュレータが燃料ポンプと共に燃料タンク内に配置されていることが多い。【０００３】
この種のプレッシャレギュレータを備えた燃料供給装置としては、例えばプレッシャレギュレータの背圧室にポンプからの吐出燃料を導入できるようにした電磁弁付の背圧昇圧回路を設けることで、背圧室内の圧力（以下、単に背圧という）を高め、調圧室内で調圧される燃圧を高圧に切り替えることができるようにしたものが知られており、このシステムでは、インジェクタへの供給燃料を調圧するプレッシャレギュレータとは別のプレッシャレギュレータおよびそれと協働する絞り要素を用いて、背圧昇圧用の燃料の圧力を予め設定した圧力に調整するようになっている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
さらに、背圧昇圧回路に三方電磁弁を設けることで、その三方電磁弁の通電時（ＯＮ時）にプレッシャレギュレータの背圧室にポンプからの吐出燃料が導入され、その三方電磁弁の非通電時（ＯＦＦ時）にプレッシャレギュレータの背圧室がタンク内圧空間もしくは大気圧空間に開放されるようにしたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。【０００５】
また、第１フィードポンプと、その下流側に直列に配置された第２フィードポンプと、第１フィードポンプの吐出圧を第１設定圧に調圧する第１のプレッシャレギュレータと、第１フィードポンプの作動時にその吐出圧が導入される背圧室を有し第２フィードポンプの吐出圧を第２設定圧に調圧する第２のプレッシャレギュレータとを設けて、低ヘッドの第１、第２フィードポンプで高燃圧の燃料供給を可能にし、かつ、高燃圧と低燃圧との切替えを可能にしたものが知られている（例えば、特許文献３参照）。【０００６】
加えて、燃料供給経路中でのベーパの発生が可能な状態か否かを判定し、ベーパの発生が可能なときには燃圧を高めるようにプレッシャレギュレータの背圧室に加圧された燃料を導入するようにしたものがある（例えば、特許文献４参照）。【０００７】
また、燃料ポンプからインジェクタへの燃料供給ラインに複数の絞り要素を有する還流通路を接続し、それら複数の絞り要素の間から燃料ポンプの吐出圧と燃料タンク内の圧力との中間圧力を取り出して背圧室に導入するようにし、還流通路を通過した燃料は燃料タンク内に戻るようにしたものが知られている（例えば、特許文献５参照）。【０００８】
さらに、前記還流通路への燃料の流れを遮断可能なバルブを設けたものもある（例えば、特許文献６参照）。【０００９】
その他に、低圧フィードポンプとその下流側に直列に配置された加圧ポンプとを同一の回転軸で駆動し、加圧ポンプで高圧に加圧された高圧燃料を逆止弁を介してコモンレールに供給する一方で、コモンレール内に連通する加圧室をピストンにより加圧可能なブースタと、ポンプ駆動用の回転軸の回転を直線運動に変換可能な運動変換機構とを設け、その運動変換機構を介して始動時にブースタのピストンを駆動することで、始動時にコモンレール圧を速やかに昇圧できるようにした燃料供給装置が知られている（例えば、特許文献７参照）。【００１０】
また、空燃比を目標空燃比に補正するための補正係数の値に基づいて混合気中の蒸発燃料濃度を推定し、その濃度が所定濃度を超えるときに燃料ポンプを通常より高回転速度で駆動するようにしたものがある（例えば、特許文献８参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−２７８１１３号公報
【特許文献２】特開２００９−２２９４号公報
【特許文献３】特開２００３−３０１７５２号公報
【特許文献４】特開２００７−２１８２２２号公報
【特許文献５】特開２００２−２３５６２２号公報
【特許文献６】特開２００１−９０６２４号公報
【特許文献７】特開２００５−３５１１７６号公報
【特許文献８】特開２００７−１２６９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述のような先行技術の燃料供給装置にあっては、エンジンの停止により燃料ポンプが停止するときに燃料ポンプ（具体的にはその吐出口付近の逆止弁）とインジェクタとの間の燃料供給経路に低圧の残圧が保持されることになり、高燃圧を保持することができなかった。そのため、エンジンの再始動時、特に高温再始動時等に、背圧不足でプレッシャレギュレータの調圧出力が低圧となり、燃料ベーパの発生により内燃機関の運転状態が不安定になるという問題があった。【００１３】
これに対し、例えばプレッシャレギュレータの設定圧を高くすることで始動時にある程度高い燃圧を確保することが考えられるが、単に設定圧を高めるのでは通常運転時の燃料ポンプの負荷が増加することになり、近時の高度な低燃費要求や省電力要求に応えることができない。【００１４】
そこで、本発明は、内燃機関等のような燃料消費部の始動時に高い燃圧を確保してその始動性を向上させるとともに、低燃費要求や省電力要求に応えることができる燃料供給装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る燃料供給装置は、上記課題を解決するために、燃料タンク内に貯留された燃料を燃料消費部に供給する燃料ポンプと、前記燃料ポンプから前記燃料消費部に供給される燃料を導入して設定圧に調圧するとともに、前記設定圧を高圧側の設定圧と低圧側の設定圧とに切り替えることができるプレッシャレギュレータと、前記プレッシャレギュレータの設定圧を前記高圧側の設定圧と前記低圧側の設定圧とのうち任意の設定圧に切替制御する設定圧切替手段と、を備え、前記設定圧切替手段が、前記燃料ポンプの停止時等における前記プレッシャレギュレータの設定圧を前記燃料ポンプの作動中における前記プレッシャレギュレータの設定圧より高くすることを特徴とする。【００１６】
この構成により、燃料ポンプの停止時等にはプレッシャレギュレータの設定圧が高圧となり、燃料ポンプの作動時には、即座に十分な燃圧での燃料供給が開始されることになり、高い燃圧が確保される。したがって、燃料消費部の始動時における燃料ベーパの発生が防止されることになり、その始動性が向上する。【００１７】
上記構成を有する燃料供給装置は、好ましくは、前記プレッシャレギュレータが、内部に導入される操作用流体圧により作動して、前記操作用流体圧が低下するときに前記燃料ポンプからの燃料を前記高圧側の設定圧に調圧するものである。この構成により、燃料ポンプを停止させるときにプレッシャレギュレータの設定圧を容易にかつ確実に高圧側に設定できることになり、燃料消費部の始動時に設定圧を高めるために操作用流体圧を高める動力が必要でなくなり、しかも、操作用流体圧が低下した状態で高圧側の設定圧の燃圧が安定確保される。なお、ここにいう操作用流体圧とは、プレッシャレギュレータ中のバルブ要素となる部分に操作力を加えるための作動流体圧の意である。【００１８】
また、前記プレッシャレギュレータが、前記操作用流体圧が高くなるときには前記燃料ポンプからの燃料を前記低圧側の設定圧に調圧するものであるのがよい。この構成により、操作用流体圧を確保し易い通常運転時に、操作用流体圧が上昇した状態で低圧側の設定圧の燃圧が安定確保できることになり、通常運転時の燃料ポンプの負荷を抑えることができることになる。【００１９】
本発明に係る燃料供給装置においては、前記燃料消費部が、内燃機関の燃料噴射部であり、前記設定圧切替手段は、前記内燃機関が停止されるときには、該停止に先立って前記操作用流体圧を低下させ、前記プレッシャレギュレータの設定圧を前記高圧側の設定圧に移行させるのが好ましい。この構成により、内燃機関が停止されるときに操作用流体圧の低下のタイミングを操作するだけで、その停止中にプレッシャレギュレータの設定圧が高圧の状態となり、内燃機関の始動時あるいは高温再始動時に燃料ポンプが作動すると、即座に十分な燃圧での燃料供給が開始されることになり、始動時に高い燃圧が確保されることになる。【００２０】
上記のいずれの燃料供給装置においても、前記設定圧切替手段は、前記燃料ポンプの駆動前に前記操作用流体圧を大気圧にして、前記プレッシャレギュレータの設定圧を前記高圧側の設定圧に移行させるのが好ましい。これにより、プレッシャレギュレータの設定圧を高圧側の設定圧に移行させるとき、特に内燃機関の始動時や高温再始動時等に、操作用流体圧を得るために内燃機関に余計な負荷が加わらずに済むことになる。【００２１】
また、前記設定圧切替手段は、前記プレッシャレギュレータの設定圧を前記低圧側の設定圧に移行させるとき、前記燃料ポンプから吐出される燃料の圧力に基づいて、前記操作用流体圧を前記プレッシャレギュレータに供給するものであるのがよい。この構成により、操作用流体圧専用の圧力源が必要でなくなる。【００２２】
この燃料供給装置においては、前記燃料ポンプと前記プレッシャレギュレータの間に、前記燃料ポンプから前記燃料噴射部側への燃料供給方向に開弁し、前記燃料噴射部側から前記燃料ポンプへの燃料の逆流を阻止する逆止弁が設けられ、前記設定圧切替手段が、前記逆止弁より上流側の前記燃料の圧力に基づいて、前記操作用流体圧を前記プレッシャレギュレータに供給するのが好ましい。この構成では、燃料ポンプから燃料噴射部側に吐出された燃料の逆流が阻止されるとともに、燃料供給経路内の燃料の所要の圧力が確保され、一方、燃料ポンプの始動時において、操作用流体圧が早期に昇圧可能になる。【００２３】
また、前記設定圧切替手段が、非通電時に前記燃料ポンプから吐出される燃料の圧力を前記操作用流体圧として前記プレッシャレギュレータに供給する電磁弁を含んで構成されているのが好ましい。この構成により、燃料ポンプからの燃料が専ら低圧側に調圧される通常運転中、電磁弁を非通電状態にすることができ、低燃費要求および省電力要求に応えることができる。【００２４】
さらに、前記電磁弁が、前記燃料ポンプからの燃料の圧力が導入される第１ポートと、前記プレッシャレギュレータに前記操作用流体圧が供給される第２ポートと、前記燃料タンクの内圧もしくは大気圧が導入される第３ポートとを有する三方弁で構成され、前記三方弁の非通電時に前記第２ポートに前記第１ポートが連通し、前記三方弁の通電時に前記第２ポートに前記第３ポートが連通することが好ましい。この構成により、三方弁の非通電時に、操作用流体圧供給ポートとなる第２ポートにポンプからの吐出燃料圧を供給でき、かつ、三方弁の通電時には、その第２ポートを燃料タンク内もしくは大気圧空間に開放することができ、省電力で確実な設定圧の切替えが可能になる。【００２５】
本発明に係る燃料供給装置においては、前記プレッシャレギュレータが、ケースと、前記ケース内で開弁したとき前記燃料ポンプからの燃料を前記燃料タンク内に排出することで燃料を調圧する燃圧調圧弁と、前記燃料ポンプからの燃料の圧力が前記高圧側の設定圧に達するまで前記燃圧調圧弁の閉弁状態を保持するように前記燃圧調圧弁を閉弁方向に付勢する第１付勢手段と、前記操作用流体圧に基づいて前記燃圧調圧弁を開弁方向に付勢する第２付勢手段と、を含んで構成されているのが好ましい。【００２６】
この構成により、操作用流体圧が低下したときに第１付勢手段の付勢力に応じて高圧側の設定圧の燃圧が安定確保され、操作用流体圧が上昇したときには第２付勢手段の付勢力に応じて燃圧調圧弁が開弁方向に付勢され、低圧側の設定圧の燃圧が安定確保される。したがって、任意の作動流体圧源からの加圧された流体を操作用流体圧に用いて、プレッシャレギュレータの確実な設定圧の切替えを可能にすることができる。【００２７】
また、前記プレッシャレギュレータが、前記ケース内に調圧室と背圧室とを区画形成するとともに両室間の差圧に応じて変位する変位部を有する隔壁部材を含み、前記燃圧調圧弁が、前記調圧室内で前記変位部の変位に応じて開弁および閉弁するのが好ましい。これにより、操作用流体圧を用いるより確実な設定圧の切替えが可能になる。【００２８】
前記第２付勢手段は、前記ケース内に前記操作用流体圧を導入する操作圧室を画成するとともに該操作圧室内で前記操作用流体圧を受圧する受圧部材を有し、該受圧部材から前記変位部に前記燃圧調圧弁の開弁方向への操作力を伝達するのがよい。この構成により、第２付勢手段の付勢力による付勢方向を第１付勢手段の付勢力による付勢方向とは逆向きにしつつ、第２付勢手段の配置の自由度を高めることができる。【００２９】
また、前記第２付勢手段は、前記受圧部材と前記隔壁部材の前記変位部との間に、前記受圧部材から前記変位部に前記燃圧調圧弁の開弁方向への操作力を伝達する弾性部材を有するのがより好ましい。この構成により、受圧部材から変位部への操作力伝達が可能になるとともに、操作用流体圧の低下時に受圧部材を復帰位置に復帰させることが可能になり、設定圧切替手段を簡素に構成できる。【００３０】
前記ケース内に前記操作圧室および前記背圧室を有する燃料供給装置においては、前記操作圧室が、前記調圧室に対して前記背圧室とは反対側に位置し、前記受圧部材が、前記操作圧室内に位置する一端側の受圧部と、前記調圧室内に位置する他端側の操作力伝達部とを有することが好ましい。この構成により、第２付勢手段の付勢力を第１付勢手段の付勢方向と逆向きにしつつ、第２付勢手段の配置の自由度を高めることができ、しかも、操作用流体圧に応じた確実な操作力伝達ができる。【００３１】
また、前記ケース内に前記背圧室を有する燃料供給装置においては、前記第１付勢手段が、前記背圧室内で前記ケースの内底部と前記隔壁部材との間に縮設された高圧設定用の弾性部材で構成され、前記ケースには、前記背圧室を前記ケースの外部の空間に開放する開放穴が形成されているのが好ましい。この構成により、第１付勢手段が高圧側の設定圧を安定確保できる簡素な構成となる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、内燃機関等のような燃料消費部の始動時に高い燃圧を確保してその始動性を向上させるとともに、低燃費要求や省電力要求に応え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】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料供給装置の全体の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る燃料供給装置における制御系の構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る燃料供給装置の第１の動作説明図で、エンジン停止中およびエンジン停止時の動作モードを示している。
【図４】本発明の一実施形態に係る燃料供給装置の第２の動作説明図で、エンジン始動時およびエンジン停止直前の動作モードを示している。
【図５】本発明の一実施形態に係る燃料供給装置の第３の動作説明図で、エンジンの部分負荷時（パーシャル時）の動作モードを示している。
【図６】本発明の一実施形態に係る燃料供給装置で実行されるエンジン始動時の燃圧制御プログラムの概略処理手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係る燃料供給装置で実行されるエンジン運転中の燃圧制御プログラムの概略処理手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係る燃料供給装置で実行されるエンジン停止時の燃圧制御プログラムの概略処理手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態に係る燃料供給装置を装備するエンジンの部分負荷運転領域の説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る燃料供給装置を装備するエンジンの停止直後におけるデリバリーパイプ内の燃料温度変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
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。
【００３５】
図１〜図５は、本発明の一実施形態に係る燃料供給装置の概略構成とその複数の動作モードを示している。なお、本実施形態は、本発明を車両に搭載される内燃機関の燃料供給装置に適用したものである。
【００３６】
まず、構成について説明する。
【００３７】
図１に示すように、本実施形態の燃料供給装置は、車載用の燃料タンク１と、その燃料タンク１内に貯留された燃料をエンジン２０（内燃機関、燃料消費部）の少なくとも１つ、例えば複数のインジェクタ２１（図１中に１つのみ図示している）に供給する燃料ポンプ１０と、燃料ポンプ１０からインジェクタ２１に供給される燃料を導入して予めの設定圧であるシステム圧Ｐ１に調圧するとともに、その設定圧を高圧側の設定圧と低圧側の設定圧とに切り替える、すなわち可変制御することができるプレッシャレギュレータ３０と、プレッシャレギュレータ３０の設定圧を高圧側の設定圧と低圧側の設定圧とのうち任意の設定圧に切替制御することができる設定圧切替手段４０と、を備えている。
【００３８】
エンジン２０は、自動車に搭載される多気筒の内燃機関、例えばポート噴射方式の４サイクルガソリンエンジンであり、燃料タンク１内には、その燃料であるガソリンが貯留されている。なお、本発明がポート噴射方式以外のエンジン、すなわち、デュアル噴射方式や筒内噴射方式の内燃機関の燃料供給装置にも適用可能であることはいうまでもない。
【００３９】
燃料ポンプ１０は、例えばポンプ作動用の羽根車を有するポンプ作動部分１０ｐとそのポンプ作動部分１０ｐを駆動する直流の内蔵モータ１０ｍとを内蔵するポンプで構成されており、燃料タンク１内から燃料を汲み上げ加圧して吐出することができるとともに、モータ回転速度［ｒｐｍ］を変化させることでその単位時間当りの吐出量を可変制御することができるようになっている。
【００４０】
この燃料ポンプ１０の吸入口側にはサクションフィルタ１１が、吐出口の近傍には吐出燃料の逆流（流入）を阻止する逆止弁１２が、それぞれ装着されており、燃料ポンプ１０とプレッシャレギュレータ３０の間の燃料通路１４上には、燃料中の異物を除去する燃料フィルタ１３が設けられている。逆止弁１２は、燃料ポンプ１０のポンプ作動部分１０ｐとプレッシャレギュレータ３０の間で、燃料ポンプ１０からインジェクタ２１側への燃料供給方向に開弁する一方、インジェクタ２１側から燃料ポンプ１０への燃料の逆流方向には閉弁し、その逆流を阻止することができる。
【００４１】
また、燃料ポンプ１０は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）５０によってその内蔵する内蔵モータ１０ｍへの通電を制御されることで、駆動および停止されるようになっている。具体的には、例えば燃料ポンプ１０の内蔵モータ１０ｍがＥＣＵ５０からの制御信号に従って駆動され、あるいはその駆動が停止される。また、燃料ポンプ１０の内蔵モータ１０ｍへの通電電流を制御することで、燃料ポンプ１０の単位時間当りの燃料吐出量を変化させることができるようになっている。
【００４２】
複数のインジェクタ２１は、エンジン２０の燃料噴射部であり、エンジン２０の複数の気筒に対応して設けられ、例えばその噴孔側の端部２１ａを複数の気筒の吸気ポート（図示せず）内に露出している。また、プレッシャレギュレータ３０を介して燃料ポンプ１０から供給される燃料は、デリバリーパイプ２２を介して各インジェクタ２１に分配されるようになっている。
【００４３】
プレッシャレギュレータ３０は、燃料入口３１ａ、燃料出口３１ｂ、操作圧導入ポート３１ｃおよびリターンポート３１ｄが形成された略円形横断面のケース３１と、そのケース３１内で開弁したとき燃料ポンプ１０からの燃料を燃料タンク１内に排出することで燃料を調圧する燃圧調圧弁３５と、燃料ポンプ１０からの燃料の圧力が高圧側の設定圧に達するまで燃圧調圧弁３５の閉弁状態を保持するように燃圧調圧弁３５を閉弁方向に付勢する高圧設定用の圧縮コイルばね３６（第１付勢手段、高圧設定用の弾性部材）と、操作用流体圧Ｐ２に基づいて燃圧調圧弁３５を開弁方向に付勢する第２付勢手段としての受圧部材３７および減圧用の圧縮コイルばね３８とを含んで構成されている。なお、図１において、圧力Ｐ３は、燃料タンク１の内圧あるいは大気圧となる各ポート部分の圧力を示している。
【００４４】
ここで、高圧側の設定圧は、例えば４００［ｋＰａ］（ゲージ圧；以下、同様）であり、エンジン停止直後等にデリバリーパイプ２２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圧（通常、３２４ｋＰａ以上）の設定値となっている。また、低圧側の設定圧は、例えば２００［ｋＰａ］であり、走行中にデリバリーパイプ２２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圧設定値となっている。
【００４５】
また、プレッシャレギュレータ３０は、ケース３１内に調圧室３３と背圧室３４とを区画形成するとともに両室３３、３４の間の差圧に応じて変位する変位部３２ａを有するダイヤフラム状の隔壁部材３２を含んでおり、燃圧調圧弁３５は、その調圧室３３内での変位部３２ａの変位に応じて開弁および閉弁するようになっている。
【００４６】
隔壁部材３２は、例えば硬質な略円板状の素材からなる中央の変位部３２ａと、その変位部３２ａを取り巻く弾性膜状の可撓性の環状部３２ｂとからなり、調圧室３３側および背圧室３４側から受ける付勢力に応じてその変位部３２ａを図中上下方向に変位させることができる。あるいは、隔壁部材３２は、全体的に略円板形状をなし、その外周部に調圧室３３と背圧室３４の間を液体密に仕切るとともにケース３１に対し摺動可能なシール部を有するものであってもよい。
【００４７】
隔壁部材３２の変位部３２ａは、例えば円形の中心穴３２ｃを有しており、隔壁部材３２の変位部３２ａによって燃圧調圧弁３５の略球状弁体３５ａが着座可能な環状弁座３５ｂが構成されている。この環状弁座３５ｂのバルブシート面は、例えば円錐面をなしている。
【００４８】
さらに、燃圧調圧弁３５の略球状弁体３５ａは、垂直方向のステム部材３５ｃを介してケース３１に固定および支持されており、高圧設定用の圧縮コイルばね３６により図１中上方側に付勢される隔壁部材３２の変位部３２ａがこの略球状弁体３５ａによって図１中上方側への移動を規制されるようになっている。すなわち、燃圧調圧弁３５の略球状弁体３５ａおよびステム部材３５ｃは、隔壁部材３２の変位部３２ａの図中上側（設定圧の増加側）への移動限界を規定するストッパとしても機能する。
【００４９】
受圧部材３７は、ケース３１内に操作用流体圧を導入する操作圧室３９を画成するとともに、その操作圧室３９内で操作用流体圧Ｐ２を受圧するようになっており、この受圧部材３７から隔壁部材３２の変位部３２ａに燃圧調圧弁３５の開弁方向への操作力が流体圧としてではなく機械的操作力として伝達されるようになっている。また、受圧部材３７と隔壁部材３２の変位部３２ａとの間には、受圧部材３７から変位部３２ａに燃圧調圧弁３５の開弁方向への操作力を伝達する減圧用の圧縮コイルばね３８が介装されている。
【００５０】
プレッシャレギュレータ３０は、受圧部材３７から変位部３２ａに燃圧調圧弁３５の開弁方向への操作力が伝達されるときに、隔壁部材３２の変位部３２ａを燃圧調圧弁３５の略球状弁体３５ａに対して図中下方側に、すなわち燃圧調圧弁３５の開弁方向に変位させて燃圧調圧弁３５を開弁させる。そして、調圧室３３内の燃料が燃圧調圧弁３５を通して背圧室３４側に漏れることで、調圧室３３内の燃料の圧力が低圧側に調圧される。なお、背圧室３４側に漏れる燃料は、リターンポート３１ｄから燃料タンク１内に排出される。
【００５１】
また、受圧部材３７は、燃料ポンプ１０からの吐出圧Ｐｗが操作用流体圧Ｐ２として操作圧室３９内に供給されるときに、変位部３２ａに燃圧調圧弁３５の開弁方向への操作力を伝達する。したがって、燃料ポンプ１０からの吐出圧Ｐｗが操作用流体圧Ｐ２として操作圧室３９内に供給されるときに、燃料ポンプ１０からの燃料が調圧室３３内で低圧側の設定圧に調圧されることになる。
【００５２】
一方、受圧部材３７は、操作圧室３９内に供給される操作用流体圧Ｐ２が燃料タンク１の内圧もしくは大気圧Ｐ３（以下、燃料タンク１の内圧Ｐ３という）まで低下するときに、減圧用の圧縮コイルばね３８からの付勢力（反力）によって図１に示す復帰位置に復帰するとともに、燃圧調圧弁３５を閉弁させる。したがって、操作圧室３９内が燃料タンク１内圧空間あるいは大気圧空間に開放されるとき、燃料ポンプ１０からの燃料が調圧室３３内で高圧側の設定圧に調圧される。
【００５３】
プレッシャレギュレータ３０は、このように、燃料ポンプ１０から吐出されエンジン２０のインジェクタ２１に供給される燃料を調圧室３３内に選択的に導入することで、調圧室３３内の燃料を予め設定された高圧側の設定圧と低圧側の設定圧とのうち任意の一方の設定圧に切り替えながら調圧することができ、操作用流体圧Ｐ２が低下するときに燃料ポンプ１０からの燃料を高圧側の設定圧に調圧することができる。
【００５４】
設定圧切替手段４０は、プレッシャレギュレータ３０の設定圧の切替制御を実行する手段であり、プレッシャレギュレータ３０の設定圧を高圧側の設定圧と低圧側の設定圧とに切り替える（可変制御する）ために、燃料ポンプ１０から吐出されインジェクタ２１に供給される燃料を調圧室３３内に選択的に導入する公知の三方電磁弁４１（電磁弁、三方弁）と、この三方電磁弁４１の電磁操作部４１ｄへの通電状態（通電（ＯＮ）／非通電（ＯＦＦ））を制御するＥＣＵ５０および後述するリレースイッチ２４と、を含んで構成されており、三方電磁弁４１は、その非通電時に燃料ポンプ１０から吐出される燃料の圧力を操作圧室３９に供給する圧力供給通路４３を開通させるようになっている。
【００５５】
具体的には、三方電磁弁４１は、燃料ポンプ１０からの燃料の圧力が導入される第１ポート４１ａと、操作圧室３９への操作用流体圧Ｐ２が供給される第２ポート４１ｂと、燃料タンク１の内圧Ｐ３が導入される第３ポート４１ｃとを有している。そして、この三方電磁弁４１の電磁操作部４１ｄへの通電の有無によって、その非通電時には、第２ポート４１ｂに第１ポート４１ａが連通し、その通電時には、第２ポート４１ｂに第３ポート４１ｃが連通するようになっている。
【００５６】
ＥＣＵ５０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）５１、ＲＯＭ（Read Only Memory）５２、ＲＡＭ（Random Access Memory）５３、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）等の不揮発性メモリからなるバックアップメモリ５４に加えて、入力インターフェース回路５５および出力インターフェース回路５６等を含んで構成されている。このＥＣＵ５０には車両のイグニッションスイッチ４４のＯＮ／ＯＦＦ信号が取り込まれるとともに、バッテリ４６からの電源供給がなされる。
【００５７】
ＥＣＵ５０の入力インターフェース回路５５には、図２に示すように、エアフローメータ６１、回転数センサ６２、スロットルセンサ６３、酸素センサ６４、気筒判別センサ６５、吸気温センサ６６、水温センサ６７、アクセル開度センサ６８等のセンサ群６０が接続されており、これらセンサ群６０からのセンサ情報がＡ／Ｄ変換器等を含む入力インターフェース回路５５を通してＥＣＵ５０に取り込まれるようになっている。
【００５８】
図１および図２に示すように、ＥＣＵ５０の出力インターフェース回路５６には、燃料噴射部であるインジェクタ２１、点火プラグを駆動するイグナイタ２３、燃料ポンプ１０や三方電磁弁４１等のアクチュエータ類を制御するためのリレースイッチ２４、２５、ポンプ電流を可変制御するためのスイッチング素子２６等が接続されており、アクチュエータ類へのバッテリ４６からの電源供給を制御するようになっている。ここで、スイッチング素子２６は、例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation）入力信号に応じて燃料ポンプ１０の内蔵モータ１０ｍのコイルへの通電電流を可変制御するＭＯＳ−ＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）形のトランジスタで構成されている。
【００５９】
ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ５１により、主としてＲＯＭ５２に格納された制御プログラムに従って、ＲＡＭ５３およびバックアップメモリ５４との間でデータを授受しながら、入力インターフェース回路５５から取り込んだ各種センサ情報、並びにＲＯＭ５２やバックアップメモリ５４に予め格納された設定値およびマップ情報等に基づいて、演算処理を実行する。そして、その結果に応じて出力インターフェース回路５６からの制御信号出力を行なうことで、エンジン２０の電子制御を実行するとともに、後述するような燃圧の切替制御の機能を発揮できるようになっている。
【００６０】
より具体的には、ＥＣＵ５０は、図２に機能ブロックで示すような複数の機能部で構成されている。
【００６１】
すなわち、ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３およびバックアップメモリ５４と、ＲＯＭ５２およびバックアップメモリ５４に格納された制御プログラム、設定値およびマップ情報等とによって、センサ群６０からのセンサ情報に基づき車両の運転状態を検出する運転状態検出部７１と、エンジン２０の電子制御のための制御値、例えば要求される燃料噴射時間や点火時期、スロットル開度、負荷等を算出する制御値算出部７２と、制御値算出部７２での算出結果に基づいてエンジン２０の要求される運転状態（例えば、要求される燃料噴射量が燃圧切替判定用の閾値以上か否か）を把握し、ＲＯＭ５２またはバックアップメモリ５４に予め格納された判定マップから、要求される燃圧の設定圧が高圧側の設定圧であるか低圧側の設定圧であるかを判定する要求設定圧判定部７３と、制御値算出部７２で算出される要求燃料噴射時間および燃圧の設定圧に基づいて要求される燃料消費量を所定周期毎に算出する燃料消費量算出部７４と、燃料ポンプ１０の通電状態に基づいて算出される燃料ポンプ１０の吐出量および制御値算出部７２で算出された燃料噴射時間に基づいて、プレッシャレギュレータ３０から燃料タンク１０内に戻るリターン燃料量を算出するＰ／Ｒｅｇ通過流量算出部７５と、燃料消費量算出部７４で算出された要求される燃料消費量およびＰ／Ｒｅｇ通過流量算出部７５で算出された通過流量に基づいて目標燃料吐出量を算出する目標燃料吐出量算出部７６と、をそれぞれ構成している。
【００６２】
また、ＥＣＵ５０の出力インターフェース回路５６は、制御値算出部７２での算出結果に基づいてインジェクタ２１に噴射駆動パルスを出力する噴射駆動信号出力部８１と、イグナイタ２３に点火信号を出力する点火信号出力部８２と、要求設定圧判定部７３での判定結果に応じてプレッシャレギュレータ３０の設定圧を高圧側か低圧側のいずれか一方に切り替える設定圧切替信号を出力する設定圧切替信号出力部８３と、燃料ポンプ１０の目標燃料吐出量に応じた例えばＰＷＭ方式のポンプ駆動パルス信号とスタータ信号およびエンジン回転信号が所定時間継続して入力されたときに燃料ポンプ１０を駆動開始するためのリレー切替信号とをそれぞれ出力するポンプ制御信号出力部８４とを含んで構成されている。
【００６３】
ここで、設定圧切替信号出力部８３は、要求設定圧判定部７３での判定結果に応じて、三方電磁弁４１の電磁操作部４１ｄとバッテリ４６（図２中に＋Ｂで示す；以下、単にバッテリ電源ともいう）との間に位置するリレースイッチ２４に対して、そのコイルを励磁する電流を供給しまたはその電流を遮断することで、リレースイッチ２４のＯＮ／ＯＦＦを切り替え、三方電磁弁４１の通電状態を切り替えるようになっており、設定圧切替信号としてのリレースイッチ２４へのコイル電流のＯＮ／ＯＦＦによりプレッシャレギュレータ３０の設定圧を高圧側か低圧側に切り替えることができる。
【００６４】
また、ポンプ制御信号出力部８４は、バッテリ電源に接続するリレースイッチ２５およびスイッチング素子２６と協働して、要求される噴射量の燃料をインジェクタ２１に供給するように燃料ポンプ１０の内蔵モータ１０ｍの回転数を制御するようになっている。このポンプ制御信号出力部８４は、噴射が要求される要求燃料噴射量が予め設定された噴射量より少ないとき、プレッシャレギュレータ３０から燃料タンク１内に戻る燃料の流量を少流量に抑制するように燃料ポンプ１０の吐出量を減少させることができる。なお、内蔵モータ１０ｍには、電源ＯＮ／ＯＦＦの切替え時におけるモータコイルの発生電圧をクランプするとともに電流方向を規制する機能を有する公知のクランプダイオードやコンデンサが装着され得る。
【００６５】
上述のように構成されたＥＣＵ５０は、ＲＯＭ５２内に格納された制御プログラムを実行することで、センサ群６０からのセンサ情報およびＲＯＭ５２やバックアップメモリ５４に予め格納された設定値やマップ情報に基づいて運転状態検出部７１、制御値算出部７２および要求設定圧判定部７３の機能を発揮し、エンジン２０の始動時には、三方電磁弁４１を通電状態としてその第２ポート４１ｂに第３ポート４１ｃを連通させ、それによって、操作圧室３９内に供給される操作用流体圧Ｐ２を燃料タンク１の内圧あるいは大気圧まで低下させて燃圧調圧弁３５を閉弁させ、高圧設定用の圧縮コイルばね３６の付勢力によって燃料ポンプ１０からの燃料を調圧室３３内で高圧側の設定圧に調圧させるようになっている。
【００６６】
また、ＥＣＵ５０は、ＲＯＭ５２内に格納された制御プログラムを実行することで、センサ群６０からのセンサ情報およびＲＯＭ５２やバックアップメモリ５４に予め格納された設定値やマップ情報に基づいて運転状態検出部７１、制御値算出部７２および要求設定圧判定部７３の機能を発揮し、エンジン２０の運転中にその負荷状態を繰返し判定し（詳細は後述する）、始動後の運転状態の大半を占める部分負荷の運転、すなわち始動後であって高負荷運転でない運転（以下、パーシャル運転ともいう）の領域において、三方電磁弁４１への通電を停止し、ケース３１内の操作圧室３９に燃料ポンプ１０からの吐出燃料圧である操作用流体圧Ｐ２を導入させることで、操作圧室３９内の操作用流体圧Ｐ２を受圧部材３７に受圧させる。そして、それにより、受圧部材３７から隔壁部材３２の変位部３２ａに燃圧調圧弁３５の開弁方向への操作力を伝達させ、高圧設定用の圧縮コイルばね３６の付勢力に対抗する減圧用の圧縮コイルばね３８の付勢力を強めることで、隔壁部材３２に作用する設定圧を高める方向への付勢力を低下させ、燃料ポンプ１０からの燃料を調圧室３３内で低圧側の設定圧に調圧させる機能を発揮するようになっている。
【００６７】
さらに、ＥＣＵ５０は、ＲＯＭ５２内に格納された制御プログラムを実行することで、センサ群６０からのセンサ情報およびＲＯＭ５２やバックアップメモリ５４に予め格納された設定値やマップ情報に基づき、エンジン２０の運転状態がエンジン停止状態に移行する直前の状態か否かを所定時間毎に判定し、そのエンジン停止に先立って三方電磁弁４１を通電状態にすることで、操作圧室３９内に供給される操作用流体圧Ｐ２を燃料タンク１の内圧か大気圧まで低下させて燃圧調圧弁３５を閉弁させ、エンジン２０の停止直前にプレッシャレギュレータ３０を強制的に高圧側の設定圧に移行させる機能を発揮するようになっている。
【００６８】
併せて、ＥＣＵ５０は、エンジン２０の停止に先立って三方電磁弁４１を通電状態とした状態から、燃料ポンプ１０が停止してその吐出圧Ｐｗが燃料タンク１の内圧Ｐ３に近い圧力、例えば０［ｋＰａ］（ゲージ圧）まで低下したか、その低下状態に達し得る程度の待ち時間が経過したときに、三方電磁弁４１をＯＦＦ（非通電）状態に移行させることで、プレッシャレギュレータ３０の高圧側の設定圧に移行した状態を三方電磁弁４１のＯＦＦ後においても安定保持可能にする機能を発揮するようになっている。
【００６９】
そのため、ＥＣＵ５０のＲＯＭ５２およびバックアップメモリ５４に格納される設定値には、燃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、ＲＯＭ５２およびバックアップメモリ５４に格納されるマップ情報には、図９を用いて後述するような運転負荷の判定とその判定結果に応じた燃圧の切替制御のためのマップが含まれている。
【００７０】
このように、設定圧切替手段４０は、燃料ポンプ１０の停止時等におけるプレッシャレギュレータ３０の設定圧を、燃料ポンプ１０の作動中におけるプレッシャレギュレータの通常の設定圧より高くするようになっている。ここにいう通常の設定圧とは、燃料消費部であるエンジン２０の燃料消費に伴う通常出力時の設定圧あるいは平均的な出力時の設定圧であり、低圧側の設定圧に相当する。ただし、燃料ポンプ１０の作動中に、必要に応じて低圧側の設定圧から高圧側の設定圧に切り替えられることがある。
【００７１】
なお、ここでは詳述しないが、ＥＣＵ５０は、車両の一時停止時等にエンジン２０の無駄なアイドリングを回避すべく、公知のアイドルストップ制御（例えば停車時間が数秒間を超えるとエンジンを停止させて燃料消費と排気ガス放出を抑える制御）を実行するようになっている。さらに、エンジン２０が電動モータを含むハイブリッド方式のパワーユニットの一部を構成する場合には、ＥＣＵ５０は、車両の低速走行時等にもエンジン２０を適時に停止する制御を実行するように構成され得る。
【００７２】
また、本実施形態においては、高圧設定用の圧縮コイルばね３６は、背圧室３４内でケース３１の内底部３１ｅと隔壁部材３２との間に縮設された高圧設定用の弾性部材であり、本発明にいう第１付勢手段として機能する。この高圧設定用の圧縮コイルばね３６は、減圧用の圧縮コイルばね３８の組込み荷重より十分に大きな組込み荷重を有し、ストッパとしての燃圧調圧弁３５の略球状弁体３５ａおよびステム部材３５ｃによって隔壁部材３２の変位部３２ａの図１中上側への移動が制限される状態下で燃圧調圧弁３５の確実な閉弁状態を保持するための付勢力を加えるとともに、調圧室３３内の燃圧が高圧側の設定圧を超えるときには燃圧調圧弁３５を開弁させて調圧室３３内の燃圧の上昇を制限し、調圧室３３内の燃料を高圧側の設定圧に調圧することができる。また、ケース３１に形成されたリターンポート３１ｄは、背圧室３４をケース３１の外部の空間に開放する開放穴となっており、開弁時の燃圧調圧弁３５から燃料タンク１内に排出されるリターン燃料の通路ともなっている。ただし、燃圧調圧弁３５から燃料タンク１内に排出されるリターン燃料の通路は、必ずしも背圧室３４を通る必要はない。
【００７３】
また、操作圧室３９は、調圧室３３に対して背圧室３４とは反対側に位置しており、受圧部材３７は、操作圧室３９内に位置する一端側の受圧部３７ａと調圧室３３内に位置する他端側の操作力伝達部３７ｂとを有するが、受圧部材３７を背圧室３４内に配置して隔壁部材３２に背圧室３４内から引張り方向の付勢力（高圧設定用の圧縮コイルばね３６から隔壁部材３２への付勢力とは逆向きの力）を加えるようにしてもよい。また、燃圧調圧弁３５の略球状弁体３５ａを調圧室３３内でケース３１に支持させることもできるし、燃圧調圧弁３５の開弁時に調圧室３３から燃料タンク１内に燃料を排出させるリターンポートをケース３１に支持された筒状の弁体支持部材の内部に形成してもよい。
【００７４】
次に、動作について説明する。
【００７５】
（エンジン停止中：動作モードＡ）
上述のように構成された本実施形態の燃料供給装置では、エンジン２０の停止中、燃料ポンプ１０の吐出圧が０［ｋＰａ］で、三方電磁弁４１の通電は停止されている。
【００７６】
このとき、プレッシャレギュレータ３０は、ケース３１内の操作圧室３９に燃料ポンプ１０からの吐出燃料圧である操作用流体圧Ｐ２を導入する状態となっているが、操作用流体圧Ｐ２が燃料タンク１の内圧Ｐ３まで低下しているので、操作圧室３９内は燃料タンク１の内圧か大気圧Ｐ３となっており、受圧部材３７は図１および図３に示す復帰位置にある。したがって、このとき、燃圧調圧弁３５は閉弁しており、燃料ポンプ１０からの加圧された燃料が調圧室３３内に導入されると、高圧側の設定圧に調圧された燃料が即座にインジェクタ２１側に給送され得る状態となっている。なお、エンジン停止中、調圧室３３内の燃圧はシステム圧Ｐ１に等しくなっており、受圧部材３７が復帰位置にあるときの減圧用の圧縮コイルばね３８の付勢力が小さく、隔壁部材３２の受圧面積がＳであるとすると、調圧室３３側から隔壁部材３２に作用する付勢力Ｐ１×Ｓが、高圧設定用の圧縮コイルばね３６の付勢力Ｆ１と釣り合う状態となっている。
【００７７】
（エンジン始動時：動作モードＢ）
エンジン２０が始動されるときには、ＥＣＵ５０により、まず、三方電磁弁４１への通電がなされ、次いで、燃料ポンプ１０が起動される。
【００７８】
したがって、燃料ポンプ１０の吐出圧が上昇していく段階において、プレッシャレギュレータ３０の操作圧室３９に導入される操作用流体圧Ｐ２は、燃料タンク１の内圧Ｐ３に保持され、図４に示すように、プレッシャレギュレータ３０の燃圧調圧弁３５の閉弁状態は継続しているから、燃料ポンプ１０からの燃料が調圧室３３内に導入されるとともに燃料ポンプ１０の吐出圧が上昇するとき、その燃料が速やかに高圧側の設定圧、例えば４００［ｋＰａ］に達し、供給管路１５（図１参照）を通し高燃圧のシステム圧Ｐ１（図４中では、Ｐ１＝Ｈで示す）としてデリバリーパイプ２２に供給される。なお、このとき、調圧室３３内の燃圧はシステム圧Ｐ１に等しく、受圧部材３７が復帰位置にあるときの減圧用の圧縮コイルばね３８の付勢力が小さいままであるから、調圧室３３側から隔壁部材３２に作用する付勢力Ｐ１×Ｓと、高圧設定用の圧縮コイルばね３６の付勢力Ｆ１とが、高圧側の設定圧を生じさせる状態で釣り合うことになる。
【００７９】
具体的には、ＥＣＵ５０は、例えばイグニッションキーがスタート位置に操作されてイグニッションスイッチ４４からイグニッションＯＮの要求が発生すると、図６に示すような始動時の燃圧制御プログラムを実行する。
【００８０】
ここでは、まず、エンジン２０の始動時における三方電磁弁４１への始動時の一時的な通電が開始されるとともに、その通電時間を計測するカウンタＣＡがカウントアップされる（ステップＳ１１）。
【００８１】
次いで、カウンタＣＡのカウント値が三方電磁弁４１のＯＦＦ状態からＯＮ状態への切替えに要する時間として予め設定された切替えまでの通電時間ＫＡに達したか否かがチェックされ（ステップＳ１２）、その結果がＮＯ（否定）であれば、三方電磁弁４１への通電状態（ＯＮ状態）が保持される。
【００８２】
次いで、カウンタＣＡのカウント値が通電時間ＫＡに達すると（ステップＳ１２でＹＥＳ（肯定）の場合）、燃料ポンプ１０への通電が開始されるとともに（ステップＳ１３）、エンジン２０を始動させるためのクランキングが開始される（ステップＳ１４）。
【００８３】
この燃料ポンプ１０への通電は、エンジン２０の運転状態に応じて少なくともＯＮ／ＯＦＦ制御される。あるいは、それに加えて燃料ポンプ１０の吐出量を可変する制御が実行される。
【００８４】
次いで、例えばエンジン２０が完爆状態となる始動完了回転数に達したか否かによってエンジン２０の始動完了状態を検出できたか否かが所定時間毎に繰返し判定され（ステップＳ１５）、その結果がＮＯの場合、（ステップＳ１５）エンジン２０のクランキングが継続される。
【００８５】
次いで、エンジン２０がその始動完了回転数に達すると（ステップＳ１５でＹＥＳの場合）、ＥＣＵ５０は、エンジン２０の始動完了状態を検出して、カウンタＣＡをクリアし、今回の始動時の燃圧制御プログラムを終了する。
【００８６】
（パーシャル運転時：動作モードＣ）
エンジン２０の始動後の運転状態は、高燃圧が要求される特定の運転状態、例えば高負荷運転の要求時を除いて、通常は、専ら部分負荷で運転される部分負荷運転（パーシャル運転）状態となり、その部分負荷運転時には燃費やポンプ信頼性面から低圧側の設定圧が要求される。
【００８７】
この部分負荷運転時においては、図５に示すように、ＥＣＵ５０により、三方電磁弁４１への通電が停止されるとともに、燃料ポンプ１０の運転が継続される。
【００８８】
具体的には、エンジン２０の運転中、ＥＣＵ５０は、各種センサ情報から得られるエンジン２０の回転速度や車両の車速等の運転状態、運転者のアクセルペダル操作量等に基づいて、エンジン２０に要求される運転状態を特定し、その運転状態が例えば図９中の高負荷運転領域Ｒ３に含まれるか、図９中の部分負荷運転領域Ｒ２に含まれるかを判定する。そして、エンジン２０に要求される運転状態が部分負荷運転領域Ｒ２に含まれるときには、三方電磁弁４１への通電を停止するとともに燃料ポンプ１０への通電を継続するように通電制御用のリレースイッチ２４、２５等が制御される。なお、図９中では、始動時の運転領域をＲ１で示している。
【００８９】
図５に示すように、エンジン２０の部分負荷運転時においてプレッシャレギュレータ３０の操作圧室３９に導入される操作用流体圧Ｐ２は、調圧前の燃料ポンプ１０の吐出圧となっているから、プレッシャレギュレータ３０による調圧後の燃圧、すなわちシステム圧Ｐ１より高い圧力となっている。そして、この操作用流体圧Ｐ２が操作圧室３９に導入されることで、受圧部材３７が操作圧室３９内の操作用流体圧Ｐ２を受圧して隔壁部材３２の変位部３２ａに燃圧調圧弁３５の開弁方向への操作力を伝達する。したがって、燃料ポンプ１０からの吐出燃料が調圧室３３内で低圧側の設定圧、例えば２００［ｋＰａ］に調圧され、供給管路１５を通し低燃圧のシステム圧Ｐ１（図５中では、Ｐ１＝Ｌで示す）としてデリバリーパイプ２２に供給される。なお、このとき、調圧室３３内の燃圧はシステム圧Ｐ１に等しく、受圧部材３７が操作用流体圧を受圧し減圧用の圧縮コイルばね３８の付勢力Ｆ２が大きくなっているから、調圧室３３側から隔壁部材３２に作用する付勢力はＰ１×Ｓと圧縮コイルばね３８の付勢力Ｆ２の和であり、この付勢力（Ｐ１×Ｓ＋Ｆ２）と高圧設定用の圧縮コイルばね３６の付勢力Ｆ１とが、低圧側の設定圧を生じさせる状態で釣り合うことになる。すなわち、Ｐ１×Ｓ＝Ｆ１−Ｆ２＝４００×Ｓ−２００×Ｓ＝２００×Ｓとなり、低圧側の設定圧である２００［ｋＰａ］の調圧状態となる。
【００９０】
より具体的には、エンジン２０の始動完了が検知されると、ＥＣＵ５０は、図７に示す運転中の燃圧制御プログラムを実行する。
【００９１】
この運転中の燃圧制御プログラムでは、まず、低圧側の設定圧の要求があるか否かが判定され（ステップＳ２１）、その結果がＹＥＳであれば、次いで、三方電磁弁４１への通電が停止され、三方電磁弁４１がＯＦＦ状態となる（ステップＳ２２）。
【００９２】
次いで、高圧側の設定圧の要求があるか否かが判定され（ステップＳ２３）、その判定結果がＮＯであれば、直前のステップに戻って、三方電磁弁４１への通電停止状態が保持され、三方電磁弁４１のＯＦＦ状態が継続される（ステップＳ２２）。
【００９３】
一方、高圧側の設定圧の要求があるか否かの判定結果がＹＥＳとなった場合（ステップＳ２３でＹＥＳの場合）には、三方電磁弁４１への通電がなされて、三方電磁弁４１がＯＮ状態となり（ステップＳ２４）、その後、最初のステップに戻って、一連の三方電磁弁４１のＯＮ／ＯＦＦ切替えの制御が再度実行される。なお、この運転中の燃圧制御プログラムは、後述するイグニッションＯＦＦの要求が発生しない運転状態下でのみ実行される。また、この運転中の燃圧制御プログラムは、始動完了後に燃圧の切替要求が発生したときにのみその切替後の要求燃圧に従って三方電磁弁４１をＯＮ／ＯＦＦ制御する割込み処理としてもよい。
【００９４】
（高負荷運転時：動作モードＢ）
高圧側の設定圧の要求があるか否かの判定結果がＹＥＳとなるのは、例えば車両を運転するドライバからの操作入力や車両の走行環境の変化によってエンジン２０に要求される運転状態が図９中の高負荷運転領域Ｒ３に入る場合であり、その場合、上述のようにＥＣＵ５０により、三方電磁弁４１への通電がなされるとともに、燃料ポンプ１０の運転が継続される。
【００９５】
このとき、図４に示した始動時と同様に、プレッシャレギュレータ３０の操作圧室３９に導入される操作用流体圧Ｐ２は、一時的に燃料タンク１の内圧か大気圧にまで低下し、燃圧調圧弁３５が閉弁側に復帰することになるから、燃料ポンプ１０からの燃料が調圧室３３内で高圧側の設定圧に調圧される状態となる。
【００９６】
（エンジン停止直前：動作モードＢ）
エンジン２０を停止させる場合、例えばドライバによりイグニッションキーがイグニッションＯＦＦ側に操作された場合、ＥＣＵ５０は、エンジン２０を停止させるのに先立って、エンジン２０の停止直前に三方電磁弁４１を通電状態にする。
【００９７】
したがって、このとき、プレッシャレギュレータ３０の直前の作動状態に関係なく、操作用流体圧Ｐ２が燃料タンク１の内圧か大気圧まで低下され、プレッシャレギュレータ３０の設定圧が高圧側の設定圧に強制的に設定される状態に移行する。
【００９８】
具体的には、ＥＣＵ５０は、エンジン２０を停止させるイグニッションＯＦＦの要求が発生すると、図８に示すようなエンジン停止時の燃圧制御プログラムを開始する。
【００９９】
このエンジン停止時の燃圧制御プログラムでは、まず、三方電磁弁４１への通電が実行されて、三方電磁弁４１がＯＮ状態になるとともに、その通電時間を計測するカウンタＣＡがカウントアップされる（ステップＳ３１）。
【０１００】
次いで、カウンタＣＡのカウント値が三方電磁弁４１を高圧側の設定圧に切り替えるのに要する時間として予め設定された停止直前の通電時間ＫＢに達したか否かがチェックされ（ステップＳ３２）、その結果がＮＯであれば、三方電磁弁４１への通電状態（ＯＮ状態）が保持される。なお、ここでの通電時間ＫＢは、三方電磁弁４１を高圧側の設定圧に切り替える際に、受圧部材３７の初期位置への復帰に伴って操作圧室３９から作動流体である燃料が概ね排出されるのに要する時間に近い時間である。
【０１０１】
次いで、カウンタＣＡのカウント値が通電時間ＫＢに達すると（ステップＳ３２でＹＥＳの場合）、三方電磁弁４１が高圧側の設定圧に切り替わった状態で、燃料ポンプ１０への通電が遮断されるとともに、エンジン２０を停止させるのに必要な処理が実行される（ステップＳ３３）。
【０１０２】
次いで、カウンタＣＡのカウント値が、燃料ポンプ１０の吐出圧が燃料タンク１の内圧か大気圧程度に低下するのに要する時間ＫＣに達したか否かがチェックされ（ステップＳ３４）、その結果がＮＯであれば、三方電磁弁４１への通電状態が保持される。なお、ここでの通電時間ＫＣは、カウンタＣＡのカウント値が通電時間ＫＢのカウント後にさらにカウントアップされた値から把握することもできるし、燃料ポンプ１０への通電が遮断された時点でカウントアップを開始したカウント値から把握することもできる。
【０１０３】
次いで、カウンタＣＡのカウント値が通電時間ＫＣに達すると（ステップＳ３４でＹＥＳの場合）、燃料ポンプ１０の吐出圧Ｐｗが燃料タンク１の内圧か大気圧程度まで十分に低下した状態で、三方電磁弁４１への通電が遮断され、三方電磁弁４１がＯＦＦ状態となり、今回のエンジン停止時の燃圧制御が終了する。
【０１０４】
（エンジン停止時：動作モードＡ）
上述のエンジン停止直前の燃圧制御では、エンジン２０の停止に先立って三方電磁弁４１を通電状態としたまま、燃料ポンプ１０への通電が停止される。そして、燃料ポンプ１０の吐出圧Ｐｗが燃料タンク１の内圧Ｐ３に近い圧力まで低下したか、その状態に達し得る待ち時間が経過すると、三方電磁弁４１がＯＦＦ（非通電）状態に切り替えられる。
【０１０５】
このようにして三方電磁弁４１がＯＦＦ状態に切り替えられるときには、プレッシャレギュレータ３０は、ケース３１内の操作圧室３９に燃料ポンプ１０からの吐出燃料圧である操作用流体圧Ｐ２を導入する状態となるが、エンジン２０の停止直前に操作用流体圧Ｐ２が既に燃料タンク１の内圧Ｐ３程度まで低下しているので、受圧部材３７は図１および図３に示す復帰位置に停止した状態を維持することになる。したがって、このとき、燃圧調圧弁３５は閉弁したままで、燃料ポンプ１０の吐出側の逆止弁１２からインジェクタ２１までの燃料供給経路が高圧の設定圧に調圧された状態に保持されたまま、エンジン２０が停止することになる。そして、エンジン２０が再度始動されるときには、プレッシャレギュレータ３０は高圧側の設定圧を調圧可能な状態になっているから、燃料ポンプ１０からの燃料が調圧室３３内に導入されると、すぐにその燃料が高圧側の設定圧に調圧され得ることになる。
【０１０６】
（作用）
上述のように、本実施形態の燃料供給装置では、燃料ポンプ１０の停止時にプレッシャレギュレータ３０の設定圧が高圧側となり、エンジン２０の始動時に燃料ポンプ１０が作動すると、即座に十分な燃圧での燃料供給が開始されることになり、高い燃圧が確保される。したがって、エンジン２０の始動時における燃料供給経路中での燃料ベーパの発生が防止されることになり、エンジン２０の始動性を向上させることができる。
【０１０７】
また、本実施形態では、プレッシャレギュレータ３０が、その操作圧室３９に導入される操作用流体圧Ｐ２により作動するものの、操作用流体圧Ｐ２が低下するときに燃料ポンプ１０からの燃料を高圧側の設定圧に調圧し、操作用流体圧Ｐ２が高くなるときには燃料ポンプ１０からの燃料を低圧側の設定圧に調圧する構成となっている。したがって、燃料ポンプ１０を停止させるときに設定圧を容易に高圧側に設定できることになり、エンジン２０の始動時等に設定圧を高めるために操作用流体圧Ｐ２を高める動力も必要でなく、その操作用流体圧Ｐ２が低下した状態で高圧側の設定圧の燃圧が安定確保される。また、操作用流体圧Ｐ２が上昇した状態では、受圧部材３７から隔壁部材３２への付勢力が安定して供給され、低圧側の設定圧の燃圧が安定確保されることになる。
【０１０８】
さらに、本実施形態の燃料供給装置においては、設定圧切替手段４０が、エンジン２０の停止に先立って操作用流体圧Ｐ２を低下させ、プレッシャレギュレータ３０の設定圧を高圧側の設定圧に移行させるので、エンジン２０が停止されるときに操作用流体圧Ｐ２の低下のタイミングを操作するだけで、その停止中にプレッシャレギュレータ３０の設定圧が高圧の状態となるようにできる。したがって、エンジン２０の始動あるいは高温再始動によって燃料ポンプ１０が作動すると、即座に十分な燃圧での燃料供給が開始されることになり、始動時に高い燃圧を確保することができる。
【０１０９】
特に、高温再始動時には、図１０に示すように、エンジン２０の停止直後には、冷却水や冷却風によるエンジン２０の冷却が停止されることで、デリバリーパイプ２２内等の燃料供給経路中において燃料の温度が高くなることで燃料ベーパが生じ易くなり得るが、本実施形態では、エンジン２０の高温再始動に燃料ポンプ１０が起動されると、即座に十分な燃圧での燃料供給が開始されることで、良好な始動性が確保される。
【０１１０】
また、本実施形態では、設定圧切替手段４０が、燃料ポンプ１０の駆動前に操作用流体圧Ｐ２を燃料タンク１の内圧Ｐ３（大気圧程度）にすることで、プレッシャレギュレータ３０の設定圧を高圧側の設定圧に移行させるので、エンジン２０の始動時や高温再始動時等に、操作用流体圧Ｐ２を得るためにエンジン２０に余計な負荷が加わらずに済むことになる。また、プレッシャレギュレータ３０の設定圧を低圧側の設定圧に移行させるときには、設定圧切替手段４０は、燃料ポンプ１０から吐出される燃料の圧力に基づいて、操作用流体圧Ｐ２をプレッシャレギュレータ３０に供給するので、操作用流体圧専用の圧力源が必要でない。
【０１１１】
しかも、燃料ポンプ１０とプレッシャレギュレータ３０の間に逆止弁１２が設けられ、プレッシャレギュレータ３０の設定圧を低圧側の設定圧に移行させるときには、設定圧切替手段４０が、逆止弁１２より上流側の燃料の圧力に基づいて操作用流体圧Ｐ２をプレッシャレギュレータ３０に供給するので、燃料ポンプ１０からインジェクタ２１側に吐出された燃料の逆流が阻止されるとともに、燃料供給経路内の燃料の所要の圧力が有効に保持され、さらに、燃料ポンプ１０の始動時に操作用流体圧Ｐ２が早期に昇圧可能になる。
【０１１２】
また、設定圧切替手段４０は、非通電時に燃料ポンプ１０から吐出される燃料の圧力を操作用流体圧Ｐ２としてプレッシャレギュレータ３０に供給する電磁弁、すなわち三方電磁弁４１を含んで構成されているので、燃料ポンプ１０からの燃料が専ら低圧側に調圧される通常運転中、三方電磁弁４１を非通電状態にすることができ、近時の車両への低燃費要求および省電力要求に応えることができる。さらに、三方電磁弁４１の通電時には、その第２ポート４１ｂを燃料タンク１内もしくは大気圧空間に開放することができ、省電力で確実な設定圧の切替えができる。
【０１１３】
加えて、本実施形態では、操作用流体圧Ｐ２が大気圧程度に低下したときには、高圧設定用の圧縮コイルばね３６の付勢力に応じて燃圧調圧弁３５が閉弁方向に付勢されて高圧側の設定圧の燃圧が安定確保され、一方、操作用流体圧Ｐ２が燃料ポンプ１０の吐出圧程度に上昇したときには、減圧用の圧縮コイルばね３８の付勢力に応じて燃圧調圧弁３５が開弁方向に付勢されて低圧側の設定圧の燃圧が安定確保される。したがって、操作用流体圧Ｐ２の切替えによる燃圧の設定圧の確実な切替えが可能になる。しかも、燃圧調圧弁３５が、調圧室３３内で隔壁部材３２の変位部３２ａの変位に応じて開弁および閉弁するので、より確実な設定圧の切替えが可能になる。
【０１１４】
また、高圧設定用の圧縮コイルばね３６の付勢力とは付勢方向が逆向きとなる機械的付勢力を発生する受圧部材３７を用いているので、操作圧低下時に設定圧を高圧側にすることができるとともに、その受圧部材３７の配置の自由度を高めることができる。
【０１１５】
さらに、受圧部材３７と隔壁部材３２の変位部３２ａとの間に、受圧部材３７から変位部３２ａに燃圧調圧弁３５の開弁方向への操作力を伝達する減圧用の圧縮コイルばね３８が介装されているので、受圧部材３７から変位部３２ａへの操作力伝達が可能になるとともに、操作用流体圧Ｐ２の低下時に圧縮コイルばね３８の反力によって受圧部材３７を復帰位置に復帰させることが可能になり、設定圧切替手段４０を簡素に構成できることになる。
【０１１６】
その他、本実施形態では、操作圧室３９が、調圧室３３に対して背圧室３４とは反対側に位置し、受圧部材３７が、操作圧室３９内に位置する一端側の受圧部３７ａと、調圧室３３内に位置する他端側の操作力伝達部３７ｂとを有するので、減圧用の圧縮コイルばね３８の付勢力を高圧設定用の圧縮コイルばね３６の付勢方向とは逆向きにしながら、減圧用の圧縮コイルばね３８のような第２付勢手段（減圧用の付勢手段）の配置の自由度を高めることができ、しかも、操作用流体圧Ｐ２に応じた確実な操作力伝達ができることになる。
【０１１７】
また、高圧設定方向の付勢力を発生するために、背圧室３４内でケース３１の内底部３１ｅと隔壁部材３２との間に縮設された高圧設定用の圧縮コイルばね３６が設けられ、ケース３１には背圧室３４をケース３１の外部の空間に開放するリターンポート３１ｄが形成されているので、高圧設定方向の付勢力を発生する第１付勢手段が安定した背圧で高圧側の設定圧を安定確保できる簡素な構成となる。
【０１１８】
このように、本実施形態においては、燃料ポンプ１０の停止時にはプレッシャレギュレータ３０の設定圧が高圧となり、エンジン２０の始動時に燃料ポンプ１０が作動すると、即座にインジェクタ２１への十分な燃圧での燃料供給が開始され高い燃圧が確保されるようにしているので、エンジン２０の始動時における燃料ベーパの発生を防止して、その始動性を向上させることができる。
【０１１９】
しかも、プレッシャレギュレータ３０が、その内部に導入される操作用流体圧Ｐ２により作動して、その操作用流体圧Ｐ２が低下するときに燃料ポンプ１０からの燃料を高圧側の設定圧に調圧するようになっているので、燃料ポンプ１０の停止時に設定圧を容易に高圧側に設定することができ、エンジン２０の始動時に設定圧を高めるために操作用流体圧Ｐ２を高める動力の必要をなくすことができるとともに、操作用流体圧Ｐ２が低下した状態で高圧側の設定圧の燃圧を安定確保することができる。また、操作用流体圧Ｐ２が上昇した状態で通常運転時の低圧側の設定圧の燃圧を安定確保することで、燃料ポンプ１０の負荷を抑えることができる。
【０１２０】
なお、従来のように通電時にプレッシャレギュレータの背圧を昇圧させる電磁バルブを用い、エンジン停止時にその電磁バルブに通電することで高燃圧を保持することも考えられるが、車両の停止中にバッテリ電圧の低下を招いてしまうことになる。また、プレッシャレギュレータの背圧室に吸気負圧を導入することもできるが、エンジンの始動時に吸気負圧が大きくなるために燃圧が低くなって燃料ベーパが発生し易くなり、いわゆるラフアイドル（rough idle）等を招くことになってしまうという問題がある。したがって、そのようなものにあっては、内燃機関等のような燃料消費部の始動時に高い燃圧を確保してその始動性を向上させるとともに、低燃費要求や省電力要求に応えることができる燃料供給装置を提供することは、困難である。
【０１２１】
上述の一実施形態においては、ＥＣＵ５０は、例えばイグニッションキーがスタート位置に操作されてイグニッションＯＮの要求が発生すると、始動時の燃圧制御プログラムを実行するものとしたが、公知のアイドリングストップを実行する車両でエンジン２０を一時停止させた後に再始動させる場合、あるいは、ハイブリッド方式のパワーユニットを搭載する車両でそのパワーユニットの効率を高めるためにエンジン２０を一時停止させた後に再始動する場合にも、その再始動のためのイグニッションＯＮ要求の発生時にステップＳ１１〜Ｓ１６のような処理を実行することができることは勿論である。
【０１２２】
また、ＥＣＵ５０は、例えばドライバによりキースイッチがイグニッションＯＦＦ側に操作された場合に、エンジン２０の停止直前に三方電磁弁４１を通電状態にするものとしたが、公知のアイドリングストップを実行する車両でエンジン２０を一時停止させる場合、あるいは、ハイブリッド方式のパワーユニットを搭載する車両でそのパワーユニットの効率を高めるためにエンジン２０が一時停止される場合にも、その一時停止のためのイグニッションＯＦＦ要求の発生時にステップＳ３１〜Ｓ３５のような処理を実行することができる。
【０１２３】
また、燃圧調圧弁３５が略球状弁体３５ａと、その略球状弁体３５ａが着座可能な環状弁座３５ｂとで構成されているものとしたが、その弁体３５ａは略球状でなく平らなまたは円弧断面に湾曲した略円板形のものであってもよく、環状弁座３５ｂのバルブシート面は、円錐面をなしている必要はない。すなわち、燃圧調圧弁３５のバルブ形態は、特に限定されるものではなく、公知の任意の方式の調圧弁が利用できる。
【０１２４】
さらに、上述の一実施形態においては、燃料消費部がガソリンを消費する車両用のガソリンエンジンであったが、他の燃料を用いるエンジンにも使用できることは勿論であり、車両用以外のエンジンにも適用可能である。また、燃料を消費して何らかの出力をなす各種の燃料消費部において、燃圧の高圧／低圧切替えがなされる場合にも、本発明を適用することができる。
【０１２５】
以上説明したように、本発明に係る燃料供給装置は、燃料ポンプの停止時にプレッシャレギュレータの設定圧が高圧となり、燃料消費部の始動時に燃料ポンプが作動すると、即座に十分な燃圧での燃料供給が開始され高い燃圧が確保されるようにしているので、内燃機関等のような燃料消費部の始動時における燃料ベーパの発生を防止して、燃料消費部の始動性を向上させることができる燃料供給装置を提供することができるという効果を奏するものであり、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ともに、その燃料消費部への燃料の供給圧力をプレッシャレギュレータにより調圧する車両用内燃機関に好適な燃料供給装置全般に有用である。
【符号の説明】
【０１２６】
１  燃料タンク
１０  燃料ポンプ
１２  逆止弁
２０  エンジン（内燃機関、燃料消費部）
２１  インジェクタ（燃料噴射部）
３０  プレッシャレギュレータ
３１  ケース
３１ｄ  リターンポート（開放穴）
３１ｅ  内底部
３２  隔壁部材
３２ａ  変位部
３３  調圧室
３４  背圧室
３５  燃圧調圧弁
３６  高圧設定用の圧縮コイルばね（第１付勢手段、高圧設定用の弾性部材）
３７  受圧部材
３７ａ  受圧部
３７ｂ  操作力伝達部
３８  減圧用の圧縮コイルばね（弾性部材）
３９  操作圧室
４０  設定圧切替手段
４１  三方電磁弁（電磁弁、設定圧切替手段）
４１ａ  第１ポート
４１ｂ  第２ポート
４１ｃ  第３ポート
５０  ＥＣＵ（設定圧切替手段）
６０  センサ群
７３  要求設定圧判定部
８３  設定圧切替信号出力部
８４  ポンプ制御部
Ｐ１  システム圧（調圧後の燃圧）
Ｐ２  操作用流体圧（作動流体圧）
Ｐ３  燃料タンクの内圧もしくは大気圧
Ｒ１  始動時の運転領域
Ｒ２  部分負荷運転領域（パーシャル運転領域）
Ｒ３  高負荷運転領域
【図１】
2011001478.tif 000003
【図２】
2011001478.tif 000004
【図３】
2011001478.tif 000005
【図４】
2011001478.tif 000006
【図５】
2011001478.tif 000007
【図６】
2011001478.tif 000008
【図７】
2011001478.tif 000009
【図８】
2011001478.tif 000010
【図９】
2011001478.tif 000011
【図１０】
2011001478.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月2日(2011.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内に貯留された燃料を燃料消費部に供給する燃料ポンプと、
前記燃料ポンプから前記燃料消費部に供給される燃料を導入して設定圧に調圧するとともに、前記設定圧を高圧側の設定圧と低圧側の設定圧とに切り替えることができるプレッシャレギュレータと、
前記プレッシャレギュレータの設定圧を前記高圧側の設定圧と前記低圧側の設定圧とのうち任意の設定圧に切替制御する設定圧切替手段と、を備え、
前記プレッシャレギュレータが、内部に導入される操作用流体圧により作動して、前記操作用流体圧が低下するときに前記燃料ポンプからの燃料を前記高圧側の設定圧に調圧し、
前記設定圧切替手段が、前記プレッシャレギュレータを前記低圧側の設定圧とするときに、前記燃料ポンプから吐出される燃料の圧力に基づいて前記操作用流体圧を前記プレッシャレギュレータに供給する一方、前記燃料ポンプを停止するときに、前記プレッシャレギュレータの設定圧を前記燃料ポンプの作動中における前記プレッシャレギュレータの設定圧より高くするよう、前記操作用流体圧を低下させることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記プレッシャレギュレータが、前記操作用流体圧が高くなるときには前記燃料ポンプからの燃料を前記低圧側の設定圧に調圧する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４】
前記燃料消費部が、内燃機関の燃料噴射部であり、
前記設定圧切替手段は、前記内燃機関が停止されるときには、該停止に先立って前記操作用流体圧を低下させ、前記プレッシャレギュレータの設定圧を前記高圧側の設定圧に移行させることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記設定圧切替手段は、前記燃料ポンプの駆動前に前記操作用流体圧を大気圧にして、前記プレッシャレギュレータの設定圧を前記高圧側の設定圧に移行させることを特徴とする請求項１、３または４に記載の燃料供給装置。
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
前記燃料ポンプと前記プレッシャレギュレータの間に、前記燃料ポンプから前記燃料噴射部側への燃料供給方向に開弁し、前記燃料噴射部側から前記燃料ポンプへの燃料の逆流を阻止する逆止弁が設けられ、
前記設定圧切替手段が、前記逆止弁より上流側の前記燃料の圧力に基づいて、前記操作用流体圧を前記プレッシャレギュレータに供給することを特徴とする請求項４に記載の燃料供給装置。
【請求項８】
前記設定圧切替手段が、非通電時に前記燃料ポンプから吐出される燃料の圧力を前記操作用流体圧として前記プレッシャレギュレータに供給する電磁弁を含んで構成されていることを特徴とする請求項７に記載の燃料供給装置。
【請求項９】
前記電磁弁が、前記燃料ポンプからの燃料の圧力が導入される第１ポートと、前記プレッシャレギュレータに前記操作用流体圧が供給される第２ポートと、前記燃料タンクの内圧もしくは大気圧が導入される第３ポートとを有する三方弁で構成され、
前記三方弁の非通電時に前記第２ポートに前記第１ポートが連通し、前記三方弁の通電時に前記第２ポートに前記第３ポートが連通することを特徴とする請求項８に記載の燃料供給装置。
【請求項１０】
前記プレッシャレギュレータが、ケースと、前記ケース内で開弁したとき前記燃料ポンプからの燃料を前記燃料タンク内に排出することで燃料を調圧する燃圧調圧弁と、前記燃料ポンプからの燃料の圧力が前記高圧側の設定圧に達するまで前記燃圧調圧弁の閉弁状態を保持するように前記燃圧調圧弁を閉弁方向に付勢する第１付勢手段と、前記操作用流体圧に基づいて前記燃圧調圧弁を開弁方向に付勢する第２付勢手段と、を含んで構成されていることを特徴とする請求項４、５、７、８または９に記載の燃料供給装置。
【請求項１１】
前記プレッシャレギュレータが、前記ケース内に調圧室と背圧室とを区画形成するとともに両室間の差圧に応じて変位する変位部を有する隔壁部材を含み、
前記燃圧調圧弁が、前記調圧室内で前記変位部の変位に応じて開弁および閉弁することを特徴とする請求項１０に記載の燃料供給装置。
【請求項１２】
前記第２付勢手段は、前記ケース内に前記操作用流体圧を導入する操作圧室を画成するとともに該操作圧室内で前記操作用流体圧を受圧する受圧部材を有し、該受圧部材から前記変位部に前記燃圧調圧弁の開弁方向への操作力を伝達することを特徴とする請求項１１に記載の燃料供給装置。
【請求項１３】
前記第２付勢手段は、前記受圧部材と前記隔壁部材の前記変位部との間に、前記受圧部材から前記変位部に前記燃圧調圧弁の開弁方向への操作力を伝達する弾性部材を有することを特徴とする請求項１２に記載の燃料供給装置。
【請求項１４】
前記操作圧室が、前記調圧室に対して前記背圧室とは反対側に位置し、
前記受圧部材が、前記操作圧室内に位置する一端側の受圧部と、前記調圧室内に位置する他端側の操作力伝達部とを有することを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の燃料供給装置。
【請求項１５】
前記第１付勢手段が、前記背圧室内で前記ケースの内底部と前記隔壁部材との間に縮設された高圧設定用の弾性部材で構成され、前記ケースには、前記背圧室を前記ケースの外部の空間に開放する開放穴が形成されていることを特徴とする請求項１２ないし請求項１４のうちいずれか１の請求項に記載の燃料供給装置。
【国際調査報告】
2011001478.tif 000013
2011001478.tif 000014
2011001478.tif 000015
2011001478.tif 000016