(57)【要約】【課題】  燃料噴射系から燃料タンクに向けて燃料を返送する燃料返送配管が異物等によって閉塞した場合であっても、この燃料返送配管内の圧力の過上昇を防止することが可能な内燃機関の燃料配管を提供する。【解決手段】  燃料タンク１０１内の燃料をデリバリパイプ１０６へ圧送するための高圧燃料配管１０５と、デリバリパイプ１０６から燃料タンク１０１に向けて燃料を返送するためのリターン配管１７２とを、バイパス管１８１によって接続し、このバイパス管１８１に一方向弁１８２を設ける。リターン配管１７２に異物が詰まってこのリターン配管１７２が閉塞した場合であっても、一方向弁１８２の開放によりリターン配管１７２の内圧の過上昇を回避できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内の燃料を内燃機関の燃料噴射系へ圧送するための燃料圧送配管と、燃料噴射系から燃料タンクに向けて燃料を返送するための燃料返送配管とを備えた内燃機関の燃料配管において、
上記燃料圧送配管と燃料返送配管とは、開閉可能な弁手段を介して互いに連通可能に接続されていることを特徴とする内燃機関の燃料配管。
【請求項２】
上記請求項１記載の内燃機関の燃料配管において、
弁手段は、燃料返送配管内の燃料圧力が燃料圧送配管内の燃料圧力よりも所定値以上高くなった際に開放する一方向弁により構成されていることを特徴とする内燃機関の燃料配管。
【請求項３】
上記請求項１または２記載の内燃機関の燃料配管において、
燃料圧送配管には、燃料を加圧して燃料噴射系へ圧送するための加圧手段が備えられており、
上記燃料圧送配管における燃料返送配管との接続位置は加圧手段の吸入側に設定されていることを特徴とする内燃機関の燃料配管。
【請求項４】
上記請求項１、２または３記載の内燃機関の燃料配管において、
内燃機関の燃料噴射系は、燃料圧送配管を経て圧送された燃料を貯留するデリバリパイプと、このデリバリパイプに接続された複数の燃料噴射弁とを備えており、燃料噴射タイミングに合わせてデリバリパイプ内に貯留されている燃料が所定の燃料噴射弁から内燃機関の燃焼室に向けて噴射される構成となっていることを特徴とする内燃機関の燃料配管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば筒内直噴型エンジン等の内燃機関に備えられる燃料配管に係る。特に、本発明は、燃料配管内部の閉塞に伴う配管内圧の過上昇を防止するための対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば筒内直噴型エンジンのようにインジェクタへ供給する燃料に高い圧力が要求されるエンジンにあっては、燃料タンクから送られてきた燃料を高圧燃料ポンプで加圧してインジェクタに向けて供給するようになっている。
【０００３】
具体的に、この種のエンジンにおける燃料供給系の構成としては、下記の特許文献１及び特許文献２にも開示されているように、燃料タンクから燃料を送り出すフィードポンプ、このフィードポンプによって送り出された燃料を加圧する高圧燃料ポンプを備えている。そして、この高圧燃料ポンプによって加圧された燃料を、複数のインジェクタが接続されたデリバリパイプに貯留するようになっている。これにより、インジェクタの開弁動作に伴って、デリバリパイプに貯留されている高圧燃料が、その開弁されたインジェクタから燃焼室に向けて噴射されることになる。
【０００４】
また、この種のエンジンにおける燃料供給系として、デリバリパイプから燃料タンクに燃料を返送するためのリターン配管が設けられているものがある。このリターン配管のデリバリパイプ側の端部にはリリーフバルブが設けられており（特許文献１及び特許文献２を参照）、デリバリパイプ内の燃料圧力が所定値を越えたときには、リリーフバルブが開弁して、デリバリパイプ内の燃料の一部をリターン配管を介して燃料タンクに戻すことによりデリバリパイプ内の燃料圧力の過上昇を防止するようになっている。
【特許文献１】特開２００２−３３２９００号公報
【特許文献２】特開平１１−１８２３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、燃料中に異物が存在している場合、上記リターン配管の内部でこの異物が堆積するなどして配管内部が閉塞してしまう可能性がある。このような状況では、デリバリパイプ内の燃料圧力が所定値を越えてリリーフバルブが開弁したとしても、燃料を燃料タンクに戻すことができなくなる。その結果、リターン配管の内圧が過上昇してしまうといった状況を招くことになる。このようにリターン配管の内圧が過上昇した場合には、例えば、リターン配管の接続箇所（デリバリパイプとの接続箇所等）から燃料が滲み出てしまうなどといった不具合を引き起こす可能性がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、燃料噴射系から燃料タンクに向けて燃料を返送するための燃料返送配管（リターン配管）が異物等によって閉塞した場合であっても、この燃料返送配管内の圧力の過上昇を防止することが可能な内燃機関の燃料配管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決手段は、燃料タンク内の燃料を内燃機関の燃料噴射系へ圧送するための燃料圧送配管と、燃料噴射系から燃料タンクに向けて燃料を返送するための燃料返送配管とを備えた内燃機関の燃料配管を前提とする。この燃料配管に対し、上記燃料圧送配管と燃料返送配管とを、開閉可能な弁手段を介して互い
に連通可能に接続した構成としている。具体的に、筒内直噴型の内燃機関に適用した場合、上記燃料圧送配管は燃料タンク内の燃料をデリバリパイプに圧送するための配管であり、上記燃料返送配管はデリバリパイプの内圧が過上昇した場合に燃料の一部を燃料タンクに戻すためのリターン配管である。
【０００８】
この特定事項により、燃料返送配管に異物が堆積するなどしてこの燃料返送配管が閉塞した場合であっても、弁手段が開放することにより燃料返送配管内の圧力を燃料圧送配管に逃がすことができ、この燃料返送配管内の圧力が過上昇してしまうことを防止できる。このため、燃料返送配管の内圧の過上昇に伴って燃料返送配管の接続箇所から燃料が滲み出てしまうといった状況を回避でき、燃料供給系の信頼性を高く確保することができる。
【０００９】
上記弁手段の構成として具体的には、燃料返送配管内の燃料圧力が燃料圧送配管内の燃料圧力よりも所定値以上高くなった際に開放する一方向弁により構成している。
【００１０】
この特定事項により、燃料返送配管内に異物が堆積して配管内部が閉塞し、燃料返送配管内の燃料圧力が燃料圧送配管内の燃料圧力よりも所定値以上高くなった際には、弁手段が自動的に開放する。これによって、燃料返送配管内の燃料圧力が燃料圧送配管内に抜けることになり、燃料返送配管内の圧力の過上昇が防止できる。この弁手段の構成としては、弁体に対して閉鎖方向の付勢力をスプリング等によって与えておき、燃料返送配管内の燃料圧力がこの付勢力に打ち勝った際に弁手段が開放するといった構成を採用できる。この場合、上記スプリング等の付勢力を適切に設定しておくことで、燃料返送配管の接続箇所から燃料が滲み出てしまう程度まで燃料返送配管の内圧が過上昇する前に弁手段を開放させることが可能になる。
【００１１】
上記燃料圧送配管と燃料返送配管との接続構造としてより具体的には以下の構成が掲げられる。つまり、燃料を加圧して燃料噴射系へ圧送するための加圧手段を燃料圧送配管に備えさせた場合、この燃料圧送配管における燃料返送配管との接続位置を加圧手段の吸入側に設定している。
【００１２】
この特定事項では、加圧手段の吐出圧よりも低い圧力となっている加圧手段の吸入側の圧力と燃料返送配管の内圧との差に応じて弁手段に開閉動作を行わせることができる。つまり、燃料圧送配管における燃料返送配管との接続位置を圧力が比較的低い部分に設定しておくことにより、燃料返送配管の内圧の変動に対する弁手段の開閉動作の応答性を高めることができ、燃料返送配管内の圧力の過上昇をより確実に防止できる。
【００１３】
また、内燃機関の燃料噴射系の具体的な構成としては以下のものが掲げられる。つまり、内燃機関の燃料噴射系に、燃料圧送配管を経て圧送された燃料を貯留するデリバリパイプと、このデリバリパイプに接続された複数の燃料噴射弁とを備えさせる。そして、燃料噴射タイミングに合わせてデリバリパイプ内に貯留されている燃料が所定の燃料噴射弁から内燃機関の燃焼室に向けて噴射される構成としている。
【００１４】
この特定事項により、燃料返送配管内に異物が堆積して配管内部が閉塞した場合であっても、デリバリパイプの内圧が過上昇してしまうことを回避でき、このデリバリパイプの内圧を安定的に維持できる。このため、内燃機関の燃焼室に向けて噴射される燃料の噴射圧及び噴射量を適切に得ることができて内燃機関の運転を安定して行わせることが可能になる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、燃料タンク内の燃料を内燃機関の燃料噴射系へ圧送するための燃料圧送配管と、燃料噴射系から燃料タンクに向けて燃料を返送するための燃料返送配管とを、開閉
可能な弁手段を介して互いに連通可能に接続している。このため、燃料返送配管内に異物が堆積して配管内部が閉塞した場合であっても、燃料返送配管の内圧が過上昇してしまうことがなく、燃料返送配管の接続箇所から燃料が滲み出てしまうといった状況を回避できて、信頼性の高い燃料供給系を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明を自動車に搭載された筒内直噴型多気筒（例えば４気筒）ガソリンエンジンに適用した場合について説明する。
【００１７】
−エンジンの概略構成−
図２は、本実施形態に係るエンジン（内燃機関）の概略構成を示している。この図２に示すように、このエンジン１は、燃焼室１０を区画形成するピストン１１及び出力軸であるクランクシャフト１３を備えている。ピストン１１はコネクティングロッド１２を介してクランクシャフト１３に連結されており、ピストン１１の往復運動がコネクティングロッド１２によってクランクシャフト１３の回転運動に変換されるようになっている。
【００１８】
上記クランクシャフト１３には、外周面に複数の突起１４ａ，１４ａ，…を有するシグナルロータ１４が取り付けられている。このシグナルロータ１４の近傍にはクランクポジションセンサ１５が配置されている。このクランクポジションセンサ１５は、クランクシャフト１３が回転する際にシグナルロータ１４の突起１４ａに対応してパルス状の信号を出力する。
【００１９】
エンジン１の燃焼室１０には吸気通路２及び排気通路３が接続されている。吸気通路２と燃焼室１０との間には吸気バルブ２１が設けられており、この吸気バルブ２１を開閉駆動することにより、吸気通路２と燃焼室１０とが連通または遮断される。また、排気通路３と燃焼室１０との間には排気バルブ３１が設けられており、この排気バルブ３１を開閉駆動することにより、排気通路３と燃焼室１０とが連通または遮断される。これら吸気バルブ２１及び排気バルブ３１の開閉駆動は、クランクシャフト１３の回転が伝達される吸気カムシャフト２２及び排気カムシャフト３２の各回転によって行われる。
【００２０】
上記吸気カムシャフト２２には突起２２ａが形成されている。また、この吸気カムシャフト２２の近傍にはカムポジションセンサ２３が配置されている。このカムポジションセンサ２３は、吸気カムシャフト２２の回転に伴って上記突起２２ａがカムポジションセンサ２３の近傍を通過する毎に検出信号を出力する。
【００２１】
上記吸気通路２の上流部分にはエンジン１の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ２４が配置されている。このスロットルバルブ２４はスロットルモータ２５によって駆動される。スロットルバルブ２４の開度は、自動車の室内に設けられたアクセルペダル２６の踏込操作に応じてスロットルモータ２５を駆動制御することにより調整される。なお、上記アクセルペダル２６の踏み込み量（アクセル踏込量）はアクセルポジションセンサ２７によって検出される。更に、吸気通路２には、スロットルバルブ２４の下流側に吸気通路２内の圧力（吸気圧）を検出するためのバキュームセンサ２８が配置されている。
【００２２】
そして、エンジン１には、燃焼室１０内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁（インジェクタ）４が各気筒毎に設けられている。各気筒毎の燃料噴射弁４には、後述する燃料供給装置１００によって高圧燃料が供給され、その各燃料噴射弁４から燃料を燃焼室１０内に直接噴射することにより、燃焼室１０内で空気と燃料とが混合された混合気が形成され、点火プラグ２９の点火に伴ってその混合気が燃焼室１０内で燃焼される。この混合気の燃焼室１０内での燃焼によりピストン１１が往復運動してクランクシャフト１３が回転するよ
うになっている。
【００２３】
−燃料供給装置１００−
次に、燃料噴射弁４に高圧燃料を供給するための燃料供給装置１００の構造について説明する。図１は本実施形態における燃料供給装置１００の構造を模式的に示す図である。この図１に示すように、燃料供給装置１００は、燃料タンク１０１から燃料を送り出すフィードポンプ１０２と、そのフィードポンプ１０２によって送り出された燃料を加圧して各気筒（４気筒）の燃料噴射弁４，４，…に向けて吐出する高圧燃料ポンプ（加圧手段）１０３とを備えている。
【００２４】
上記高圧燃料ポンプ１０３は、シリンダ１３０、プランジャ１３１、加圧室１３２及び電磁スピル弁１３３を備えている。プランジャ１３１は、排気カムシャフト３２に取り付けられたカム３２１の回転によって駆動され、シリンダ１３０内を往復移動する。このプランジャ１３１の往復移動により加圧室１３２の容積が増大または縮小する。本実施形態のものでは、排気カムシャフト３２の回転軸回りに１８０°の角度間隔をもって２つのカム山がカム３２１に形成されている。そして、このカム山によってプランジャ１３１が押し上げられて、このプランジャ１３１がシリンダ１３０内で移動するようになっている。尚、本実施形態に係るエンジン１は４気筒型であるため、エンジンの１サイクル中、つまりクランクシャフト１３が２回転する間に、気筒毎に設けられた燃料噴射弁４から各１回ずつ、合計４回の燃料噴射が行われることになる。また、このエンジン１では、クランクシャフト１３が２回転する度に排気カムシャフト３２は１回転する。よって、燃料噴射弁４からの燃料噴射は４回ずつ、高圧燃料ポンプ１０３からの吐出動作は２回ずつ、エンジン１の１サイクル毎に行われるようになっている。
【００２５】
加圧室１３２はプランジャ１３１及びシリンダ１３０によって区画されている。加圧室１３２は、低圧燃料通路を構成する低圧燃料配管（燃料圧送配管）１０４を介してフィードポンプ１０２に連通しており、また、高圧燃料通路を構成する高圧燃料配管１０５を介してデリバリパイプ１０６内に連通している。
【００２６】
このデリバリパイプ１０６には燃料噴射弁４，４，…が接続されていると共に、デリバリパイプ１０６内の燃料圧力（実燃圧）を検出する燃圧センサ１６１が配置されている。また、このデリバリパイプ１０６には、リリーフバルブ１７１を介してリターン配管（燃料返送配管）１７２が接続されている。このリリーフバルブ１７１は、デリバリパイプ１０６内の燃料圧力が所定圧（例えば１３ＭＰａ）を越えたときに開弁する。この開弁により、デリバリパイプ１０６に蓄えられた燃料の一部をリターン配管１７２を介して燃料タンク１０１に戻すようになっている。これにより、デリバリパイプ１０６内の燃料圧力の過上昇が防止される。また、上記リターン配管１７２と高圧燃料ポンプ１０３とは、余剰燃料戻し配管１０８（図１では破線で示している）によって接続されており、プランジャ１３１とシリンダ１３０との間隙から漏出した燃料がオイルシール１３４の上部の燃料収容室１３５に蓄積され、その後、この燃料収容室１３５に接続された上記余剰燃料戻し配管１０８に戻される。
【００２７】
尚、低圧燃料配管１０４には、フィルタ１４１及びプレッシャレギュレータ１４２が設けられている。このプレッシャレギュレータ１４２は、低圧燃料配管１０４内の燃料圧力が所定圧（例えば０．４ＭＰａ）を越えたときに低圧燃料配管１０４内の燃料を燃料タンク１０１に戻すことによって、この低圧燃料配管１０４内の燃料圧力を所定圧以下に維持している。また、低圧燃料配管１０４には、パルセーションダンパ１０７が備えられており、このパルセーションダンパ１０７によって高圧燃料ポンプ１０３の作動時における低圧燃料配管１０４内の燃圧脈動が抑制されるようになっている。また、高圧燃料配管１０５には、高圧燃料ポンプ１０３から吐出された燃料が逆流することを阻止するための逆止
弁１５１が設けられている。
【００２８】
高圧燃料ポンプ１０３には、低圧燃料配管１０４と加圧室１３２との間を連通または遮断するための上記電磁スピル弁１３３が設けられている。この電磁スピル弁１３３は、電磁ソレノイド１３３ａを備えており、その電磁ソレノイド１３３ａへの通電を制御することにより開閉動作する。電磁スピル弁１３３は、電磁ソレノイド１３３ａへの通電が停止されているときには圧縮コイルスばね１３３ｂの弾性力によって開弁する。以下、この電磁スピル弁１３３の開閉動作について図３を参照しながら説明する。
【００２９】
先ず、電磁ソレノイド１３３ａに対する通電が停止された状態のときには、電磁スピル弁１３３が圧縮コイルスばね１３３ｂの弾性力によって開弁し、低圧燃料配管１０４と加圧室１３２とが連通した状態になる。この状態において、加圧室１３２の容積が増大する方向にプランジャ１３１が移動するとき（吸入行程）には、フィードポンプ１０２から送り出された燃料が低圧燃料配管１０４を介して加圧室１３２内に吸入される。
【００３０】
一方、加圧室１３２の容積が収縮する方向にプランジャ１３１が移動するとき（加圧行程）において、電磁ソレノイド１３３ａへの通電により電磁スピル弁１３３が圧縮コイルばね１３３ｂの弾性力に抗して閉弁すると、低圧燃料配管１０４と加圧室１３２との間が遮断され、加圧室１３２内の燃料が高圧燃料配管１０５を通じてデリバリパイプ１０６に向けて吐出される。
【００３１】
そして、高圧燃料ポンプ１０３における燃料吐出量の調整は、電磁スピル弁１３３の閉弁開始時期を制御し、加圧行程での電磁スピル弁１３３の閉弁期間を調整することによって行われる。即ち、電磁スピル弁１３３の閉弁開始時期を早めて閉弁期間を長くすると燃料吐出量が増加し、電磁スピル弁１３３の閉弁開始時期を遅らせて閉弁期間を短くすると燃料吐出量が減少するようになる。このように、高圧燃料ポンプ１０３の燃料吐出量を調整することにより、デリバリパイプ１０６内の燃料圧力が制御される。
【００３２】
ここで、高圧燃料ポンプ１０３の燃料吐出量（電磁スピル弁１３３の閉弁開始時期）を制御するための制御量であるポンプデューティＤＴについて説明する。
【００３３】
このポンプデューティＤＴは、０〜１００％という値の間で変化する値であって、電磁スピル弁１３３の閉弁期間に対応する排気カムシャフト３２のカム３２１のカム角度に関係した値である。
【００３４】
具体的には、カム３２１のカム角度に関して、図３に示すように、電磁スピル弁１３３の最大閉弁期間に対応したカム角度（最大カム角度）をθ０とし、その最大閉弁期間の目標燃圧に対応するカム角度（目標カム角度）をθとすると、ポンプデューティＤＴは、最大カム角度θ０に対する目標カム角度θの割合（ＤＴ＝θ／θ０）で表される。従って、ポンプデューティＤＴは、目標とする電磁スピル弁１３３の閉弁期間（閉弁開始時期）が最大閉弁期間に近づくほど１００％に近い値となり、目標とする閉弁期間が「０」に近づくほど０％に近い値となる。
【００３５】
そして、ポンプデューティＤＴが１００％に近づくほど、ポンプデューティＤＴに基づいて調整される電磁スピル弁１３３の閉弁開始時期は早められ、電磁スピル弁１３３の閉弁期間は長くなる。その結果、高圧燃料ポンプ１０３の燃料吐出量が増加して実燃圧が上昇するようになる。また、ポンプデューティＤＴが０％に近づくほど、ポンプデューティＤＴに基づいて調整される電磁スピル弁１３３の閉弁開始時期は遅らされ、電磁スピル弁１３３の閉弁期間は短くなる。その結果、高圧燃料ポンプ１０３の燃料吐出量が減少して実燃圧が低下するようになる。尚、上記ポンプデューティＤＴの算出手順の詳細について
はここでは説明を省略する。
【００３６】
−燃料噴射制御装置−
次に、本実施形態における燃料噴射制御装置について説明する。図４は、本実施形態における燃料噴射制御装置の制御系を示すブロック図である。
【００３７】
この図４に示すように、燃料噴射制御装置は、エンジン１の運転状態を制御するためのＥＣＵ（電子制御ユニット）５を備えている。このＥＣＵ５は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３及びバックアップＲＡＭ５４等を備えている。
【００３８】
ＲＯＭ５２は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。
【００３９】
ＲＡＭ５３はＣＰＵ５１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ５４はエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。そして、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３及びバックアップＲＡＭ５４は、バス５７を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路５５及び外部出力回路５６と接続されている。
【００４０】
外部入力回路５５には、クランクポジションセンサ１５、カムポジションセンサ２３、アクセルポジションセンサ２７、バキュームセンサ２８及び燃圧センサ１６１等が接続されている。一方、外部出力回路５６には、燃料噴射弁４及び電磁スピル弁１３３等が接続されている。
【００４１】
ＥＣＵ５は、エンジン回転数及び負荷率等に基づき、燃料噴射弁４から噴射される燃料の量を制御するのに用いられる最終燃料噴射量を算出する。
【００４２】
ここで、エンジン回転数は、クランクポジションセンサ１５の検出信号から求められる。また、負荷率は、エンジン１の最大機関負荷に対する現在の負荷割合を示す値であって、エンジン１の吸入空気量に対応するパラメータとエンジン回転数ＮＥとから算出される。なお、吸入空気量に対応するパラメータとしては、バキュームセンサ２８からの検出信号から求められる吸気圧や、アクセルポジションセンサ２７の検出信号から求められるアクセル踏込量等が挙げられる。
【００４３】
そして、ＥＣＵ５は、上記演算にて算出された最終燃料噴射量に基づいて燃料噴射弁４を駆動制御し、燃料噴射弁４から噴射される燃料の量を制御する。燃料噴射弁４から噴射される燃料の量（燃料噴射量）は、デリバリパイプ１０６内の燃料圧力（燃圧）と燃料噴射時間によって定まるため、燃料噴射量を適正にするためには上記燃圧を適正な値に維持する必要がある。これを達成するために、ＥＣＵ５は、燃圧センサ１６１の検出信号から求められる実燃圧が機関運転状態に応じて設定される目標燃圧に近づくように、高圧燃料ポンプ１０３の燃料吐出量をフィードバック制御して燃圧を適正値に維持する。なお、高圧燃料ポンプ１０３の燃料吐出量は、上記ポンプデューティＤＴに基づき電磁スピル弁１３３の閉弁期間（閉弁開始時期）を調整することによってフィードバック制御される。
【００４４】
−圧力調整機構−
次に、本形態の特徴とする構成である圧力調整機構について説明する。この圧力調整機構は、上記リターン配管１７２の内圧の過上昇を防止するための機構である。
【００４５】
この圧力調整機構は、上記リターン配管１７２と低圧燃料配管１０４とを接続するバイ
パス管１８１と、このバイパス管１８１の内部に設けられた一方向弁（弁手段）１８２とにより構成されている。
【００４６】
上記バイパス管１８１は、一端がリターン配管１７２に、他端が低圧燃料配管１０４にそれぞれ接続されて、これらリターン配管１７２と低圧燃料配管１０４とを連通可能としている。
【００４７】
このバイパス管１８１のリターン配管１７２及び低圧燃料配管１０４に対する接続位置について以下に説明する。
【００４８】
リターン配管１７２は、上記デリバリパイプ１０６から燃料タンク１０１に亘り、略鉛直方向に延びる第１鉛直部１７２ａ、この第１鉛直部１７２ａの下端から水平方向に延びる水平部１７２ｂ、この水平部１７２ｂの一端から燃料タンク１０１内に向けて延びる第２鉛直部１７２ｃを備えている。そして、リターン配管１７２におけるバイパス管１８１の接続位置は、このリターン配管１７２の第１鉛直部１７２ａの下端付近となっている。これは、燃料中に異物が存在している場合、この異物はリターン配管１７２の水平部１７２ｂにおいて停滞しやすく、この水平部１７２ｂに異物が堆積しまう可能性が高いため、この水平部１７２ｂよりも上流側（デリバリパイプ１０６側）に接続位置を設定したものである。尚、リターン配管１７２の構成としては上述したものに限ることはないが、このリターン配管１７２におけるバイパス管１８１の接続位置としては、リターン配管１７２中で異物が詰まってしまう可能性が高い箇所よりも上流側（デリバリパイプ１０６側）に設定しておくことが好ましい。
【００４９】
一方、低圧燃料配管１０４におけるバイパス管１８１の接続位置は、この低圧燃料配管１０４におけるプレッシャレギュレータ１４２とパルセーションダンパ１０７との間の位置となっている。これは、低圧燃料配管１０４において圧力変動が最も小さい領域にバイパス管１８１を接続することにより、このバイパス管１８１の内部に設けられている一方向弁１８２の開閉動作が安定的に行えるようにするためである。尚、低圧燃料配管１０４におけるバイパス管１８１の接続位置は、プレッシャレギュレータ１４２よりも上流側（フィードポンプ１０２側）であってもよいし、パルセーションダンパ１０７よりも下流側（高圧燃料ポンプ１０３側）であってもよい。
【００５０】
次に、上記バイパス管１８１の内部に設けられた一方向弁１８２について説明する。図５は、一方向弁１８２及びその周辺の概略構成を示す断面図である。この図５に示すように、上記バイパス管１８１におけるリターン配管１７２に接続する側の端部には弁座１８２ａが設けられている。本実施形態では、リターン配管１７２の外面の一部をこの弁座１８２ａとして利用している。一方、バイパス管１８１における低圧燃料配管１０４に接続する側の端部の近傍にはスプリング座１８２ｂが設けられている。そして、これら弁座１８２ａとスプリング座１８２ｂとの間に弁体１８２ｃ及びコイルスプリング１８２ｄが収容されている。つまり、弁体１８２ｃが弁座１８２ａに対して当接可能に配設されており、この弁体１８２ｃとスプリング座１８２ｂとの間にコイルスプリング１８２ｄが圧縮された状態で配設されている。
【００５１】
これにより、リターン配管１７２の内圧が過上昇していない状況では、コイルスプリング１８２ｄの付勢力によって弁体１８２ｃが弁座１８２ａに押圧されて一方向弁１８２は閉鎖状態、つまり、リターン配管１７２と低圧燃料配管１０４とが遮断された状態となる。一方、リターン配管１７２の内圧が過上昇する状況では、このリターン配管１７２の内圧を弁体１８２ｃが受けて、この弁体１８２ｃはコイルスプリング１８２ｄの付勢力に抗して弁座１８２ａから離間し、これによって一方向弁１８２は開放状態、つまり、リターン配管１７２と低圧燃料配管１０４とが連通された状態となる。
【００５２】
具体的に、図５に矢印で示すように、リターン配管１７２の内圧をＰ１、低圧燃料配管１０４の内圧（フィード圧）をＰ２、コイルスプリング１８２ｄの付勢力（セット荷重）をＰ３とした場合、以下の式（１）
Ｐ１＞Ｐ２＋Ｐ３    …（１）
が成立した場合に一方向弁１８２が開放状態となってリターン配管１７２と低圧燃料配管１０４とが連通し、リターン配管１７２の内圧が低圧燃料配管１０４に抜けるように構成されている。
【００５３】
−リターン配管１７２の内圧変化の説明−
以下、具体的に、リターン配管１７２内に異物が堆積して配管内部が閉塞した場合におけるリターン配管１７２の内圧変化の一例について図６を用いて説明する。
【００５４】
例えば、リターン配管１７２の水平部１７２ｂに異物Ａ（図５参照）が詰まっている状態でエンジン１を始動すると、上記リリーフバルブ１７１の開放（デリバリパイプ１０６内の圧力が所定圧よりも高くなった際の開放動作）に伴うデリバリパイプ１０６からの高圧燃料の流出や、上記高圧燃料ポンプ１０３から余剰燃料戻し配管１０８を経た高圧燃料の返送によって、リターン配管１７２の第１鉛直部１７２ａの内圧Ｐ１が上昇してくる。そして、この第１鉛直部１７２ａの内圧Ｐ１が上記フィード圧Ｐ２を越えて、上記式（１）を満たす状況になると、一方向弁１８２が開放状態となり、リターン配管１７２と低圧燃料配管１０４とが連通して、リターン配管１７２の内圧が低圧燃料配管１０４に抜け出る。これにより、リターン配管１７２の内圧Ｐ１の上昇は停止し、上記式（１）を満たさない状況になると、一方向弁１８２は再び閉鎖状態となる。このような動作がリターン配管１７２の内圧Ｐ１が異常上昇する度に行われるため、リターン配管１７２の圧力Ｐ１が過上昇してしまうことを回避できる。図６に示すものでは、リターン配管１７２の内圧Ｐ１が、コイルスプリング１８２ｄの付勢力（セット荷重）Ｐ３とフィード圧Ｐ２との和に等しい値で維持されている状態を示している。
【００５５】
従って、上記一方向弁１８２のコイルスプリング１８２ｄの付勢力（セット荷重Ｐ３）を適切に設定しておくことで、リターン配管１７２の接続箇所から燃料が滲み出てしまう程度までリターン配管１７２の内圧が過上昇する前に一方向弁１８２を開放させることが可能になる。図６に示すものでは、リターン配管１７２の内圧Ｐ１が異常上昇して図中Ｐ４に達すると上記燃料の滲み出しが発生してしまう場合において、上記コイルスプリング１８２ｄの付勢力（セット荷重）を図中Ｐ３に設定していることによってリターン配管１７２の内圧Ｐ１が圧力Ｐ４よりも常時低い値に維持される状態となっている。
【００５６】
このように、本実施形態によればリターン配管１７２の内圧Ｐ１の過上昇に伴ってリターン配管１７２の接続箇所から燃料が滲み出てしまうといった状況を回避でき、燃料供給系の信頼性を高く確保することができる。
【００５７】
−その他の実施形態−
上述した実施形態では、本発明を自動車に搭載された筒内直噴型４気筒ガソリンエンジンに適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、例えば筒内直噴型６気筒ガソリンエンジンなど他の任意の気筒数のガソリンエンジンに適用可能である。また、ガソリンエンジンに限らず、ディーゼルエンジン等の他の内燃機関にも本発明は適用可能である。更には、本発明が適用可能なエンジンは、自動車用のエンジンに限るものでもない。
【００５８】
また、本発明に係る燃料配管が適用される内燃機関の燃料噴射系としては必ずしもデリバリパイプ１０６を有するものには限らない。例えば、デリバリパイプを備えておらず、燃料供給通路にプレッシャレギュレータを備え、このプレッシャレギュレータによって余
剰燃料を燃料タンクに返送して燃料圧力を調整するようにしたエンジンに対しても本発明は適用可能である。
【００５９】
また、上記実施形態における高圧燃料ポンプ１０３では、排気カムシャフト３２に取り付けられたカム３２１の回転によってプランジャ１３１が駆動される構成としたが、吸気カムシャフト２２に取り付けられたカムの回転によってプランジャ１３１が駆動される構成としてもよい。
【００６０】
更に、上記実施形態では、バイパス管１８１に備えられた一方向弁１８２はコイルスプリング１８２ｄの付勢力を利用するものであったが、電磁弁で構成してもよい。つまり、リターン配管１７２の内圧が所定値以上に達したことをセンサによって検知し、電磁弁を開放動作させることによってリターン配管１７２と低圧燃料配管１０４とを連通させる構成である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施形態に係る燃料供給装置の構造を模式的に示す図である。
【図２】実施形態に係るエンジンの概略構成を示す図である。
【図３】電磁スピル弁の開閉動作を説明するための図である。
【図４】燃料噴射制御装置の制御系を示すブロック図である。
【図５】一方向弁及びその周辺の概略構成を示す断面図である。
【図６】リターン配管に異物が詰まって閉塞した場合におけるリターン配管の内圧変化の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６２】
１          エンジン（内燃機関）
４          燃料噴射弁
１０        燃焼室
１０１      燃料タンク
１０３      高圧燃料ポンプ（加圧手段）
１０４      低圧燃料通路（燃料圧送配管）
１０５      高圧燃料通路
１０６      デリバリパイプ
１７２      リターン配管（燃料返送配管）
１８２      一方向弁（弁手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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