(57)【要約】【課題】  燃料を短時間で高温に加熱することが可能な燃料供給装置を提供する。【解決手段】  燃料供給装置１は、燃料タンク２から燃料ポンプ３によって吸い上げた燃料をデリバリパイプ５に蓄圧し、そこから燃料噴射弁７に供給する。ヒータ８は、デリバリパイプ５から燃料噴射弁７に供給される燃料を加熱する。デリバリパイプ５には、燃料タンク２へ燃料を戻すリターン通路１１が設けられている。ＥＣＵ１０は、燃料ポンプ３を駆動してデリバリパイプ５の圧力をレギュレータ９により調整された所定圧とし、且つ、リターン通路１１の燃料流れを抑制する。これにより、燃料供給装置１は、デリバリパイプ５内の燃料圧力を高めると共に、ヒータ８により加熱された燃料がデリバリパイプ５からリターン通路１１へ流出することを抑制可能である。【選択図】図５
2015218707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給源（２）から燃料を吸い上げ加圧する燃料ポンプ（３）と、
前記燃料ポンプから吐出された燃料を燃料噴射弁（７）に供給するデリバリパイプ（５）と、
前記デリバリパイプから前記燃料噴射弁に供給される燃料を加熱する加熱手段（８）と、
前記デリバリパイプから燃料供給源へ燃料を戻すリターン通路（１１）と、
前記デリバリパイプの燃料圧力を調整する燃圧調整手段（９）と、
前記燃料ポンプを駆動して前記デリバリパイプの圧力を前記燃圧調整手段により調整された所定圧とし、且つ、前記リターン通路の燃料流れを抑制する制御手段（１０）と、を備えることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置（１）。
【請求項２】
前記制御手段は、内燃機関始動前に燃料を加熱するプレヒート時に、前記燃料ポンプを駆動して前記デリバリパイプの圧力を前記所定圧とした後、前記燃料ポンプの燃料吐出量を減少することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３】
前記制御手段は、内燃機関始動前に燃料を加熱するプレヒート時に、前記燃料ポンプを駆動して前記デリバリパイプの圧力を前記所定圧とした後、前記燃料ポンプの駆動を停止することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項４】
前記燃料ポンプと前記デリバリパイプとを接続する燃料供給通路に、前記燃料ポンプから前記デリバリパイプへの燃料流れを許容し、前記デリバリパイプから前記燃料ポンプへの燃料流れを規制する逆止弁（６）を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項５】
前記燃料ポンプと前記デリバリパイプとを接続する燃料供給通路を流れる燃料を、前記デリバリパイプを経由することなく燃料供給源側へ戻す第２リターン通路と、
前記燃料ポンプから前記デリバリパイプに燃料を流す第１経路と、前記燃料ポンプから前記第２リターン通路に燃料を流す第２経路とを切り替えることの可能な切替弁（１３）と、をさらに備え、
前記制御手段は、内燃機関始動前に燃料を加熱するプレヒート時に、前記燃料ポンプを駆動し、前記切替弁により燃料経路を前記第１経路として前記デリバリパイプの圧力を前記所定圧にした後、前記切替弁により燃料経路を前記第２経路に切り替えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項６】
燃料供給源から燃料を吸い上げ加圧する燃料ポンプと、
前記燃料ポンプから吐出された燃料を燃料噴射弁に供給するデリバリパイプと、
前記デリバリパイプから前記燃料噴射弁に供給される燃料を加熱する加熱手段と、
前記デリバリパイプから前記燃料供給源へ燃料を戻すリターン通路と、
前記デリバリパイプの燃料圧力を調整する燃圧調整手段と、
前記燃料ポンプの駆動を制御する制御手段と、を備えた燃料供給装置の制御方法であって、
前記制御手段により前記燃料ポンプを駆動し、前記デリバリパイプの圧力を前記燃圧調整手段により調整された所定圧とする圧力調整ステップ（Ｓ３−Ｓ５）と、
前記圧力調整ステップの後、前記リターン通路の燃料流れを抑制する流出抑制ステップ（Ｓ６−Ｓ８，Ｓ１０，Ｓ２０）と、を含むことを特徴とする燃料供給装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクから汲み上げた燃料を燃料噴射弁に供給する内燃機関の燃料供給装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関の燃料としてエタノール等のアルコール燃料、または、アルコールとガソリンとの混合燃料を用いる場合、アルコールの濃度が高く、かつ、環境温度が低いと、燃料の着火性が低下し、内燃機関が始動できなくなることがある。その際、燃料レールから燃料噴射弁に供給する燃料を加熱することにより、燃料の着火性を高め、内燃機関を始動させることが可能である。
【０００３】
また、内燃機関の燃料としてガソリンを用いる場合、環境温度が低いと、燃料の粘度が増大し、燃料噴霧の粒度が増大することがある。この場合、燃料の着火性が低下し、内燃機関の出力が低下し、エミッションが悪化するおそれがある。その際にも、燃料レールから燃料噴射弁に供給する燃料を加熱することにより、内燃機関の出力を高め、エミッションの悪化を抑制することが可能である。
【０００４】
特許文献１には、燃料タンクから燃料ポンプによって汲み上げ、高圧ポンプによって加圧した燃料をデリバリパイプに蓄圧し、複数の燃料噴射弁に分配供給する燃料供給装置が記載されている。この燃料供給装置は、デリバリパイプの内側に燃料を加熱する電気ヒータを備えている。燃料供給装置は、内燃機関を始動する前のプレヒート時に、燃料を加熱することにより、燃料の着火性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２１８５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の燃料供給装置は、デリバリパイプと燃料ポンプとを接続するリターン通路にリリーフバルブを備えている。このリリーフバルブは、デリバリパイプの燃料圧力が所定圧より高くなると開弁し、デリバリパイプの燃料をリターン通路へ排出する。そのため、この燃料供給装置は、プレヒート時に、高圧ポンプの駆動によりデリバリパイプ内の燃料圧力が高くなり、リリーフバルブが開弁すると、デリバリパイプ内で電気ヒータにより加熱された燃料がリターン通路へ流出する。この場合、燃料供給装置は、燃料を高温に加熱することが困難になるおそれがある。また、燃料の加熱時間が長くかかることが懸念される。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、燃料を短時間で高温に加熱することが可能な燃料供給装置及びその制御方法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】
【０００７】
第１発明は、デリバリパイプに燃料の加熱手段を備えた燃料供給装置において、デリバリパイプ内の圧力を燃圧調整手段により調整された所定圧とし、且つ、デリバリパイプから燃料供給源へ燃料を戻すリターン通路の燃料流れを抑制することを特徴とする。
これにより、燃料供給装置は、デリバリパイプ内の燃料圧力を高めることで、燃料の沸点を上昇させ、燃料温度を高温にすることが可能である。また、燃料供給装置は、リターン通路の燃料流れを抑制することで、加熱手段により加熱された燃料がデリバリパイプからリターン通路へ流出することを抑制可能である。したがって、この燃料供給装置は、内燃機関始動前のプレヒート時に、燃料を短時間で高温に加熱し、内燃機関を短時間で確実に始動することができる。
【０００８】
第２発明は、燃料供給装置の制御方法の発明である。この制御方法は、圧力調整ステップと流出抑制ステップを含む。圧力調整ステップでは、制御手段により燃料ポンプを駆動し、デリバリパイプの圧力を燃圧調整手段により調整された所定圧とする。それに続く流出抑制ステップでは、リターン通路の燃料流れを抑制する。
これにより、第２発明は、上述した第１発明と同様の作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態による燃料供給装置の構成図である。
【図２】第１実施形態によるプレヒートと内燃機関始動のタイムチャートである。
【図３】第１実施形態によるプレヒートのフローチャートである。
【図４】第１実施形態の燃料供給装置と比較例の燃料供給装置の特性図である。
【図５】本発明の第２実施形態による燃料供給装置の構成図である。
【図６】第２実施形態によるプレヒートのフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態による燃料供給装置の構成図である。
【図８】第３実施形態による燃料供給装置の切替弁動作の説明図である。
【図９】第３実施形態によるプレヒートのフローチャートである。
【図１０】本発明の第４実施形態による燃料供給装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１から図４に示す。第１実施形態の燃料供給装置１は、燃料供給源としての燃料タンク２の燃料を、燃料ポンプ３によって汲み上げて加圧し、燃料供給通路４を通じてデリバリパイプ５に蓄圧する。
燃料供給通路４に設けられた逆止弁６は、燃料ポンプ３からデリバリパイプ５への燃料流れを許容し、デリバリパイプ５から燃料ポンプ３への燃料流れを規制する。逆止弁６は、その筐体の内側の燃料通路に形成された弁座に着座及び離座可能な弁体、及び、その弁体を弁座側へ付勢するスプリングなどから構成される。
【００１１】
デリバリパイプ５は、燃料ポンプ３から送られた燃料を蓄圧し、４個の燃料噴射弁７に分配供給するものである。４個の燃料噴射弁７はそれぞれ、図示していない内燃機関の吸気ポートに燃料を噴射する。内燃機関は、例えばエタノール等のアルコール燃料、または、アルコールとガソリンの混合燃料を燃料として駆動する。
【００１２】
デリバリパイプ５と４個の燃料噴射弁７との間には、加熱手段としてのヒータ８が設けられている。ヒータ８は、燃料が加熱される加熱室を形成する加熱室形成体８１の内側に設けられる。加熱室は、デリバリパイプ５内の流路と、燃料噴射弁７内の流路に連通している。ヒータ８に通電すると、加熱室に露出したヒータ８の発熱体が発熱し、加熱室の燃料が加熱される。
なお、加熱手段８の構成として、加熱室形成体８１を備えることなく、デリバリパイプ５の内側にヒータ８を設けてもよい。
【００１３】
デリバリパイプ５には、燃圧調整手段としてのレギュレータ９が設けられている。レギュレータ９は、デリバリパイプ５内の燃料圧力が所定圧になると開弁し、デリバリパイプ５内の燃料をリターン通路１１を経由して燃料タンク２へ戻す。リターン通路１１は、一端がレギュレータ９に接続され、他端が燃料タンク２に接続されている。
レギュレータ９は、その筐体の内側の燃料通路に形成された弁座に着座及び離座可能な弁体、及び、その弁体を弁座側へ付勢するスプリングなどから構成される。レギュレータ９のスプリングの付勢力は、デリバリパイプ５に設定される燃料圧力に応じて調整される。これにより、レギュレータ９は、デリバリパイプ５内の燃料圧力を所定圧に維持することが可能である。
なお、レギュレータ９は、デリバリパイプ５に限らず、リターン通路１１に設けてもよい。
【００１４】
燃料供給装置１は、内燃機関の高温再始動時に、燃料ポンプ３を駆動して燃料タンク２からデリバリパイプ５に燃料を導入することによりレギュレータ９を開弁させ、デリバリパイプ５内に発生したベーパをリターン通路１１から燃料タンク２へ排出することが可能である。これにより、燃料供給装置１は、内燃機関の高温再始動時に、燃料噴射弁７にベーパが流入することを抑制し、内燃機関を確実に始動させることができる。
また、燃料供給装置１は、内燃機関の高温再始動時に、燃料ポンプ３を駆動して燃料タンク２からデリバリパイプ５に比較的低温の燃料を導入することにより、デリバリパイプ５内のベーパを消滅させることも可能である。
【００１５】
制御手段としての電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）１０は、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより、燃料供給装置１の各部を制御する。本実施形態のＥＣＵ１０は、燃料ポンプ３、ヒータ８、燃料噴射弁７、及び図示していない内燃機関のスタータモータ等を制御する。なお、図において、ＥＣＵ１０から４個のヒータ８への信号線を示す破線矢印は、煩雑になるのを避けるため、１本のみを示し、残りの３本を省略している。ＥＣＵ１０から４個の燃料噴射弁７への信号線を示す破線矢印についても同様である。
【００１６】
次に、第１実施形態のＥＣＵ１０が内燃機関を始動する処理について、図２のタイムチャートを参照して説明する。
時刻ｔ１で、ＥＣＵ１０は、例えば運転者が車両に乗車する動作などから内燃機関が始動されることを検出すると、燃料ポンプ３を駆動すると共に、ヒータ８に通電する。なお、ポンプへの通電とヒータ８への通電とは、同時に行ってもよく、又は、いずれか一方を先に行ってもよい。
時刻ｔ１から時刻ｔ２の間にデリバリパイプ５内の燃料圧力が所定圧に上昇すると、時刻ｔ２でＥＣＵ１０は、燃料ポンプ３の駆動を停止する。なお、この所定圧は、レギュレータ９によって調整される燃料圧力である。
【００１７】
時刻ｔ１以降、時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけて、ＥＣＵ１０はヒータ８への通電を継続して行う。このとき、時刻ｔ２から時刻ｔ３では、燃料ポンプ３の駆動が停止しているので、デリバリパイプ５の燃料は、レギュレータ９からリターン通路１１へ流出することが防がれる。また、デリバリパイプ５の燃料は、燃料供給通路４に設けた逆止弁６により、燃料ポンプ３側への流れが規制される。そのため、デリバリパイプ５の燃料圧力は、所定圧で維持される。したがって、デリバリパイプ５の燃料は、ヒータ８により加熱され、短時間で高温に上昇する。
上述した時刻ｔ１から時刻ｔ３までの処理を、本実施形態では内燃機関始動前の「プレヒート」と称する。なお、時刻ｔ３以降も、ＥＣＵ１０は、ヒータ８への通電を継続して行う。
【００１８】
時刻ｔ３から時刻ｔ４の間に、ＥＣＵ１０は内燃機関の始動処理を行う。この始動処理でＥＣＵ１０は、内燃機関のスタータモータを駆動してクランクシャフトを回転させ、燃料噴射弁７から内燃機関に燃料を噴射すると共に、燃料ポンプ３の駆動を再開する。時刻ｔ４で内燃機関が始動すると、ＥＣＵ１０は、スタータモータの駆動を停止する。時刻ｔ４以降もＥＣＵ１０は、ヒータ８への通電を継続し、燃料を加熱している。
なお、時刻ｔ４以降、ＥＣＵ１０は、燃料の種類又は環境温度に応じてヒータ８への通電を停止してもよい。
【００１９】
続いて、第１実施形態のＥＣＵ１０が行うプレヒート処理について、図３のフローチャートを参照して説明する。なお、図では、ステップを「Ｓ」を表示する。
プレヒート処理が開始されると、ステップ１でＥＣＵ１０は、内燃機関の冷却水の水温Ｔｗを検出する。ＥＣＵ１０には、内燃機関が冷間始動時か否かを判別するための閾値としての所定値Ｔｋが予め記憶されている。ＥＣＵ１０は、検出した水温Ｔｗが所定値Ｔｋ以下の場合、処理をステップ２へ移行する。
一方、検出した水温Ｔｗが所定値Ｔｋより高い場合、ＥＣＵ１０は処理をステップ９に移行する。ステップ９でＥＣＵ１０は、燃料ポンプ３を駆動して、この処理を終了し、その後、内燃機関を始動する。
【００２０】
ステップ２でＥＣＵ１０は、燃料に含まれるエタノール濃度Ｋalcを検出する。ＥＣＵ１０には、冷間始動時に燃料噴霧への着火が困難になる閾値としての所定値ｋalckが予め記憶されている。ＥＣＵ１０は、検出したエタノール濃度Ｋalcが所定値ｋalck以上の場合、処理をステップ３へ移行する。
一方、検出したエタノール濃度Ｋalcが所定値ｋalckより低い場合、ＥＣＵ１０は処理をステップ９に移行する。ステップ９でＥＣＵ１０は、燃料ポンプ３を駆動して、この処理を終了し、その後、内燃機関を始動する。
【００２１】
ステップ３でＥＣＵ１０は、スタータモータの駆動を一定期間抑制するための「スタータ抑制フラグ」をセットする。また、ＥＣＵ１０は、ヒータ８の通電時間ｔｈと、燃料ポンプ３の作動時間ｔｐを算出する。
ヒータ８の通電時間ｔｈ（時刻ｔ１−ｔ３）は、燃料供給通路４の長さ、及び、デリバリパイプ５の容積などから設定することが可能である。また、燃料ポンプ３の作動時間ｔｐ（時刻ｔ１−ｔ２）は、内燃機関の雰囲気の温度、及び、燃料の種類又は濃度などから設定することが可能である。
【００２２】
次にステップ４でＥＣＵ１０は、タイマーｔによる時間計測を開始する。これと共にＥＣＵ１０は、燃料ポンプ３を駆動し、ヒータ８に通電する。
続いてステップ５でＥＣＵ１０は、タイマーｔが、燃料ポンプ３の作動時間ｔｐを経過したか否かを判定する。タイマーｔが、燃料ポンプ３の作動時間ｔｐを経過すると（ステップ５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は処理をステップ６へ移行し、燃料ポンプ３の駆動を停止する。
【００２３】
次にステップ７でＥＣＵ１０は、タイマーｔが、ヒータ８の通電時間ｔｈを経過したか否かを判定する。タイマーｔが、ヒータ８の通電時間ｔｈを経過すると（ステップ７：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は処理をステップ８へ移行し、「スタータ抑制フラグ」を解除する。
続いてステップ９でＥＣＵ１０は、燃料ポンプ３を駆動して、このプレヒート処理を終了する。
プレヒート処理が終了した後、ＥＣＵ１０は、内燃機関のスタータモータを駆動してクランクシャフトを回転させると共に、燃料噴射弁７から内燃機関に燃料を噴射し、内燃機関を始動する。
【００２４】
第１実施形態のステップ３からステップ５までの処理が特許請求の範囲に記載の「圧力調整ステップ」の一例に相当する。また、ステップ６からステップ８までの処理が特許請求の範囲に記載の「流出抑制ステップ」の一例に相当する。
【００２５】
次に、プレヒートから内燃機関始動時の燃料温度の変化を図４に示す。
図４では、第１実施形態の燃料供給装置１による燃料温度の変化を実線Ａに示す。また、比較例の燃料供給装置による燃料温度の変化を実線Ｂに示す。
なお、比較例の燃料供給装置とは、第１実施形態の燃料供給装置１と同一の構成において、ＥＣＵ１０が、時刻ｔ１から時刻ｔ３の間、さらに時刻ｔ３以降も継続して燃料ポンプ３を駆動する制御を行ったものである。
【００２６】
実線Ａに示すように、第１実施形態の燃料供給装置１は、時刻ｔ３における燃料温度がθ２である。これに対し、比較例の燃料供給装置は、時刻ｔ３における燃料温度がθ１である。θ２はθ１よりも温度が高い。この実験により、第１実施形態の燃料供給装置１は、比較例の燃料供給装置よりも、プレヒート時の燃料温度が高くなることが確認された。
【００２７】
第１実施形態の燃料供給装置１は、次の作用効果を奏する。
（１）第１実施形態では、ＥＣＵ１０は、燃料ポンプ３を駆動してデリバリパイプ５内の燃料圧力をレギュレータ９により調整された所定圧とし、且つ、リターン通路１１の燃料流れを抑制する。
これにより、燃料供給装置１は、デリバリパイプ５内の燃料圧力を高めることで、燃料の沸点を上昇させ、燃料温度を高温にすることが可能である。また、燃料供給装置１は、リターン通路１１の燃料流れを抑制することで、ヒータ８によって加熱された燃料がデリバリパイプ５からリターン通路１１へ流出することを抑制可能である。したがって、この燃料供給装置１は、内燃機関始動前のプレヒート時に、燃料を短時間で高温に加熱し、内燃機関を短時間で確実に始動することができる。
【００２８】
（２）第１実施形態では、ＥＣＵ１０は、プレヒート時に、燃料ポンプ３の動作によりデリバリパイプ５の圧力をレギュレータ９により調整された所定圧とした後、燃料ポンプ３の駆動を停止する。
これにより、プレヒート時に、ヒータ８によって加熱された燃料がデリバリパイプ５からリターン通路１１へ流出することが防がれる。
また、燃料供給装置１は、プレヒート時に燃料ポンプ３の駆動を停止することにより、内燃機関始動前のバッテリの電力消費量を低減することが可能である。
【００２９】
（３）第１実施形態では、燃料供給装置１は、燃料供給通路４に逆止弁６を備える。
これにより、燃料供給装置１は、プレヒート時に燃料ポンプ３の駆動を停止した際、デリバリパイプ５から燃料ポンプ３側へ燃料が逆流することを防ぐことができる。
【００３０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図５及び図６に示す。第２実施形態では、燃料供給装置１は燃料供給通路４に逆止弁６を備えていない。
この第２実施形態の燃料供給装置１が備えるＥＣＵ１０が行うプレヒート処理について、図６のフローチャートを参照して説明する。
ステップ１からステップ５までは、上述した第１実施形態の処理と同一である。
【００３１】
ステップ５で、タイマーｔが、燃料ポンプ３の作動時間ｔｐを経過すると（ステップ５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は処理をステップ１０へ移行し、燃料ポンプ３が吐出する燃料の吐出量を低減する。
このステップ１０でＥＣＵ１０は、燃料ポンプ３へ通電する電流を低減し、燃料ポンプ３が備えるインペラの回転数を下げる。これにより、ＥＣＵ１０は、燃料ポンプ３の吐出する燃料圧力を、デリバリパイプ５の燃料圧力に近づける。そのため、燃料ポンプ３が吐出する流量は、ほぼ０ｍ3／ｓに減少する。したがって、デリバリパイプ５からリターン通路１１へ流出する燃料の流れが抑制される。また、デリバリパイプ５から燃料ポンプ３側へ燃料が逆流することが防がれる。
ステップ１０に続くステップ７及び８は、上述した第１実施形態の処理と同一である。
ステップ８に続くステップ１１でＥＣＵ１０は、燃料ポンプ３の燃料吐出量を増加して、この処理を終了し、その後、内燃機関を始動する。
【００３２】
第２実施形態のステップ３からステップ５までの処理が特許請求の範囲に記載の「圧力調整ステップ」の一例に相当する。また、ステップ１０からステップ８までの処理が特許請求の範囲に記載の「流出抑制ステップ」の一例に相当する。
【００３３】
第２実施形態では、ＥＣＵ１０は、プレヒート時に、燃料ポンプ３の駆動によりデリバリパイプ５の圧力をレギュレータ９により調整された所定圧とした後、燃料ポンプ３の燃料吐出量を減少する。
これにより、ヒータ８によって加熱された燃料が、デリバリパイプ５からリターン通路１１へ流出することが抑制される。そのため、燃料供給装置１は、燃料を短時間で高温に加熱することが可能である。
また、燃料供給装置１は、プレヒート時に燃料ポンプ３に通電する電流値を下げることにより、内燃機関始動前のバッテリの電力消費量を低減することが可能である。
【００３４】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図７から図９に示す。第３実施形態では、燃料供給装置１は第１リターン通路１１、第２リターン通路１２、及び切替弁１３を備えている。
第１リターン通路１１は、一端がデリバリパイプ５に接続され、他端が燃料タンク２に接続されている。第２リターン通路１２は、一端が第１リターン通路１１の途中に接続され、他端が切替弁１３に接続されている。
なお、第１リターン通路１１は、第１実施形態及び第２実施形態で説明したリターン通路１１と実質的に同一の構成である。
【００３５】
切替弁１３は、燃料供給通路４の途中に設けられた三方流路切替弁であり、燃料タンク２側の燃料供給通路４と、デリバリパイプ５側の燃料供給通路４と、第２リターン通路１２にそれぞれ接続されている。切替弁１３は、その筐体の内側に形成された流路を切り替えるロータリーバルブ又はスプールバルブなどから構成されている。ＥＣＵ１０は、切替弁１３のロータリーバルブ又はスプールバルブの駆動を制御する。
【００３６】
レギュレータ９は、第１リターン通路１１のうち第２リターン通路１２が接続する箇所よりも燃料タンク２側に設けられている。なお、レギュレータ９は、第１リターン通路１１のうち第２リターン通路１２が接続する箇所よりもデリバリパイプ５側に設けてもよく、又は、第１実施形態と同様、デリバリパイプ５に設けてもよい。
【００３７】
第３実施形態の燃料供給装置１が備えるＥＣＵ１０が行うプレヒート処理について、図９のフローチャート等を参照して説明する。
ステップ１からステップ３までは、上述した第１及び第２実施形態の処理と同一である。
ステップ４において、ＥＣＵ１０が燃料ポンプ３を作動するとき、ＥＣＵ１０は切替弁１３を制御し、燃料タンク２側の燃料供給通路４とデリバリパイプ５側の燃料供給通路４とを連通すると共に、燃料供給通路４と第２リターン通路１２とを遮断する。これにより、図７の矢印Ｆ１に示すように、燃料ポンプ３から切替弁１３及び燃料供給通路４を経由してデリバリパイプ５に燃料が圧送される。この矢印Ｆ１に示す燃料流れの経路を第１経路と称する。
デリバリパイプ５の燃料圧力が所定圧以上になると、レギュレータ９が開弁し、図７の矢印Ｆ２に示すように、デリバリパイプ５から第１リターン通路１１を経由して燃料タンク２に燃料が流出する。
【００３８】
ステップ５で、タイマーｔが、燃料ポンプ３の作動時間ｔｐを経過すると（ステップ５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は処理をステップ２０へ移行し、切替弁１３により燃料経路を切り替える。
このステップ２０でＥＣＵ１０は切替弁１３を制御し、燃料タンク２側の燃料供給通路４と第２リターン通路１２とを連通する。これと共に切替弁１３は、燃料タンク２側の燃料供給通路４及び第２リターン通路１２と、デリバリパイプ５側の燃料供給通路４とを遮断する。これにより、図８の矢印Ｆ３に示すように、燃料ポンプ３から切替弁１３及び第２リターン通路１２を経由して燃料タンク２に燃料が流れる。このＦ３に示す燃料流れの経路を第２経路と称する。
【００３９】
ＥＣＵ１０が切替弁１３の制御により燃料経路を第２経路とした時、切替弁１３よりもデリバリパイプ５側の燃料供給通路４の燃料圧力と、デリバリパイプ５の燃料圧力と、レギュレータ９よりもデリバリパイプ５側の第１リターン通路１１の燃料圧力とは、ほぼ同一である。そのため、デリバリパイプ５から燃料供給通路４又はリターン通路１１へ流出する燃料の流れが抑制される。
なお、ＥＣＵ１０が切替弁１３の制御により燃料経路を第２経路した時、ＥＣＵ１０は燃料ポンプ３の駆動を停止するか、又は燃料ポンプ３の燃料吐出量を低減してもよい。これにより、プレヒート時の電力消費量を低減することが可能である。
【００４０】
ステップ２０に続くステップ７及び８は、上述した第１実施形態の処理と同一である。
ステップ８に続くステップ２１でＥＣＵ１０は、切替弁１３の制御により燃料経路を第１経路とし、このプレヒート処理を終了する。
【００４１】
第３実施形態のステップ３からステップ５までの処理が特許請求の範囲に記載の「圧力調整ステップ」の一例に相当する。また、ステップ２０からステップ８までの処理が特許請求の範囲に記載の「流出抑制ステップ」の一例に相当する。
【００４２】
第３実施形態では、ＥＣＵ１０は、プレヒート時に、燃料ポンプ３を駆動すると共に、切替弁により燃料経路を第１経路としてデリバリパイプ５の圧力をレギュレータ９により調整された所定圧にする。その後、ＥＣＵ１０は、切替弁により燃料経路を第２経路に切り替える。
これにより、燃料供給装置１は、燃料ポンプ３から第１経路を経由してデリバリパイプ５に導入される燃料により、デリバリパイプ５内の燃料圧力を高め、燃料の沸点を上昇させることが可能である。
燃料供給装置１は、デリバリパイプ５内の燃料圧力を高めた後、切替弁１３により燃料経路を第１経路から第２経路に切り替えることで、燃料ポンプ３が吐出する燃料をデリバリパイプ５を経由することなく燃料タンク２へ戻すことが可能である。これにより、ヒータ８により加熱された燃料がデリバリパイプ５から第１リターン通路１１へ流出することが抑制される。したがって、燃料供給装置１は、内燃機関始動前のプレヒート時に、燃料を短時間で高温に加熱することができる。
【００４３】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図１０に示す。第４実施形態は、第３実施形態の変形例である。
第４実施形態では、第２リターン通路１２は、一端が燃料タンク２に接続され、他端が切替弁１３に接続されている。そのため、ＥＣＵ１０が切替弁１３により燃料経路を第２経路に切り替えると、図１０の矢印Ｆ４に示すように、燃料ポンプ３から切替弁１３及び第２リターン通路１２を経由して燃料タンク２に燃料が流れる。
第４実施形態は、第３実施形態と同一の作用効果を奏する。
【００４４】
（他の実施形態）
上述した実施形態では、燃料タンク２から燃料ポンプ３によって汲み上げた燃料を蓄圧するデリバリパイプ５を備えた燃料供給装置１について説明した。これに対し、他の実施形態では、燃料供給装置１の備えるデリバリパイプ５は、燃料タンク２から燃料ポンプ３によって汲み上げ、さらに高圧ポンプによって加圧した燃料を蓄圧するものとしてもよい。この場合、デリバリパイプ５に接続する燃料噴射弁７は、内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射することが可能である。
【００４５】
上述した実施形態では、エタノール等のアルコール燃料、または、アルコールとガソリンとの混合燃料を燃料として駆動する内燃機関に適用される燃料供給装置１について説明した。これに対し、他の実施形態では、燃料供給装置１は、ガソリンを燃料として駆動する内燃機関に適用することが可能である。
【００４６】
上述した実施形態では、４気筒の内燃機関に提供される燃料供給装置１について説明した。これに対し、他の実施形態では、燃料供給装置１は、任意の個数の気筒と、それに対応する燃料噴射弁７を備えた内燃機関に適用することが可能である。
【００４７】
上述した実施形態では、燃料供給装置１は、ステップ２において、エタノール濃度が所定値以上の時にステップ３からステップ８のプレヒート処理を行った。これに対し、他の実施形態では、燃料供給装置１は、ステップ２を省略し、エタノール濃度に関わらずステップ３からステップ８のプレヒート処理を行うことにしてもよい。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１  ・・・燃料供給装置
２  ・・・燃料タンク（燃料供給源）
３  ・・・燃料ポンプ
５  ・・・デリバリパイプ
８  ・・・ヒータ（加熱手段）
９  ・・・レギュレータ（燃圧調整手段）
１０・・・ＥＣＵ（制御手段）
１１・・・リターン通路
【図１】
2015218707.tif 000003
【図２】
2015218707.tif 000004
【図３】
2015218707.tif 000005
【図４】
2015218707.tif 000006
【図５】
2015218707.tif 000007
【図６】
2015218707.tif 000008
【図７】
2015218707.tif 000009
【図８】
2015218707.tif 000010
【図９】
2015218707.tif 000011
【図１０】
2015218707.tif 000012