(57)【要約】【課題】燃料タンクと燃料噴射弁とを繋ぐ燃料通路に蓄圧タンクが設けられた燃料供給システムにおいて、燃料噴射弁の噴射圧制御を好適に実施する。【解決手段】燃料供給システム１０は、燃料タンク１１内の燃料を汲み上げる燃料ポンプ１４と、燃料噴射弁１２と、燃料ポンプ１４と燃料噴射弁１２とを繋ぐ燃料通路に配置され、燃料を一時的に蓄える蓄圧タンク１５と、蓄圧タンク１５の下流に配置され、蓄圧タンク１５から燃料噴射弁１２への燃料の流量を調整可能な流量調整弁１８とを備える。ＥＣＵ２０は、蓄圧タンク１５内の燃料圧力が所定の圧力範囲になるように燃料ポンプ１４を間欠駆動する。また、エンジン運転状態に応じた要求流量に基づいて、流量調整弁１８により蓄圧タンク１５から燃料噴射弁１２への燃料の流量を制御する。【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（１１）内の燃料を汲み上げる燃料ポンプ（１４）と、前記燃料を噴射する燃料噴射弁（１２）と、前記燃料ポンプと前記燃料噴射弁とを繋ぐ燃料通路に配置され、前記燃料を一時的に蓄える蓄圧タンク（１５）とを備える内燃機関の燃料供給システム（１０，１００）に適用され、
前記燃料通路における前記蓄圧タンクの下流に、前記蓄圧タンクから前記燃料噴射弁への燃料の流量を調整可能な流量調整弁（１８）が設けられており、
前記蓄圧タンク内の燃料圧力を検出する圧力検出手段（２１）と、
前記圧力検出手段により検出した燃料圧力が所定の圧力範囲になるように前記燃料ポンプを間欠駆動する駆動制御手段と、
前記内燃機関の運転状態に応じた要求流量に基づいて、前記流量調整弁により前記蓄圧タンクから前記燃料噴射弁への燃料の流量を制御する流量制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２】
前記燃料通路における前記蓄圧タンクの上流に、前記燃料ポンプの駆動停止時において前記蓄圧タンクから前記燃料タンクへの前記燃料の逆流を防止する逆流防止弁（１７，１１７）が設けられている請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３】
前記逆流防止弁は、前記燃料タンクから前記蓄圧タンクへ向かう一方向への燃料の流通を許容することにより前記蓄圧タンクから前記燃料タンクへの前記燃料の逆流を防止する逆止弁（１７）である請求項２に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項４】
前記逆流防止弁は、指令信号に基づき開弁／閉弁を切替可能な切替弁（１１７）であり、
前記燃料ポンプは、逆回転によって発電可能なモータを搭載し、
前記内燃機関の停止時に、前記切替弁を開弁状態にし、かつ前記流量調整弁を所定の開弁状態にして前記燃料通路の燃料を前記燃料タンクに回収する回収制御手段を備える請求項２に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項５】
前記回収制御手段は、更に前記モータを逆回転させることにより前記燃料通路の燃料を前記燃料タンクに回収する請求項４に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【請求項６】
前記流量制御手段は、前記圧力検出手段により検出した燃料圧力と前記要求流量とに基づいて、前記流量調整弁により前記蓄圧タンクから前記燃料噴射弁への燃料の流量を制御する請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料供給装置に関し、詳しくは燃料ポンプと燃料噴射弁とを繋ぐ燃料配管の途中に蓄圧タンクを備える燃料供給システムに適用される内燃機関の燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の燃料供給システムとしては、燃料タンク内の燃料を汲み上げる燃料ポンプと、内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁と、燃料ポンプと燃料噴射弁とを繋ぐ燃料通路に配置された蓄圧タンクとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載のものでは、蓄圧タンク内に蓄えられる燃料が所定の燃圧の範囲に確保されるように、蓄圧タンク内の燃圧の検出値の挙動から燃料ポンプの駆動期間を制御して間欠駆動させるとともに、燃圧挙動に応じて燃料噴射弁の開弁期間を制御している。特許文献１に記載のものでは、こうした燃料ポンプの間欠駆動によってエネルギ消費を低減させるとともに、蓄圧タンク内の燃料挙動に応じて燃料噴射弁の開弁期間を制御することにより、燃料噴射弁から噴射される燃料の調量制御を可能にするようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４９３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載のものでは、蓄圧タンクで生じた圧力変動が蓄圧タンクから燃料噴射弁までの燃料供給経路に伝わることによって噴射圧が変動することが考えられる。かかる場合、内燃機関のトルク変動が生じることが懸念される。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、燃料タンクと燃料噴射弁とを繋ぐ燃料通路に蓄圧タンクが設けられた燃料供給システムにおいて、燃料噴射弁の噴射圧制御を好適に実施することができ、ひいては内燃機関のトルク変動を抑制することができる内燃機関の燃料供給装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【０００７】
本発明は、燃料タンク内の燃料を汲み上げる燃料ポンプと、前記燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃料ポンプと前記燃料噴射弁とを繋ぐ燃料通路に配置され、前記燃料を一時的に蓄える蓄圧タンクとを備える内燃機関の燃料供給システムに適用される内燃機関の燃料供給装置に関する。請求項１に記載の発明は、前記燃料通路における前記蓄圧タンクの下流に、前記蓄圧タンクから前記燃料噴射弁への燃料の流量を調整可能な流量調整弁が設けられており、前記蓄圧タンク内の燃料圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段により検出した燃料圧力が所定の圧力範囲になるように前記燃料ポンプを間欠駆動する駆動制御手段と、前記内燃機関の運転状態に応じた要求流量に基づいて、前記流量調整弁により前記蓄圧タンクから前記燃料噴射弁への燃料の流量を制御する流量制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
燃料タンクと燃料噴射弁とを繋ぐ燃料通路に蓄圧タンクを配置し、その蓄圧タンクに一時的に蓄えた燃料をポンプ駆動停止時の燃料噴射に用いることにより、燃料噴射を継続しつつ燃料ポンプを間欠駆動させることができる。こうした蓄圧タンクを備える燃料供給システムにおいて、特に上記構成では、蓄圧タンクの下流に流量調整弁を配置し、内燃機関の運転状態に応じた要求流量になるように、流量調整弁によって蓄圧タンクから燃料噴射弁への燃料の流量を制御する。こうした構成によれば、燃料噴射弁に供給される燃料の流量（すなわち噴射圧）を内燃機関の運転状態に応じた値とすることができ、ひいては、内燃機関のトルク変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】エンジンの燃料供給システムの全体概略構成を示す図。
【図２】流量調整弁の概略構成を示す図。
【図３】燃料ポンプの動作特性を示す図。
【図４】燃料供給制御の具体的態様を示すタイムチャート。
【図５】燃料流量制御の処理手順を示すフローチャート。
【図６】ポンプ駆動制御の処理手順を示すフローチャート。
【図７】他の実施形態のエンジンの燃料供給システムの全体概略構成を示す図。
【図８】燃料回収制御の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、内燃機関である車載多気筒ガソリンエンジンの燃料供給システムに具体化している。この燃料供給システムの全体概略構成を図１に示す。
【００１１】
図１において、燃料供給システム１０は、液体の燃料（本実施形態ではガソリン燃料）を蓄える燃料タンク１１と、燃料を噴射する燃料噴射弁１２とを備えている。これら燃料タンク１１と燃料噴射弁１２とは燃料配管１３を介して接続されている。
【００１２】
燃料タンク１１から燃料噴射弁１２への燃料供給経路において、その最上流部には燃料ポンプ１４が配置されている。なお、図１には、燃料タンク１１内に燃料ポンプ１４が配置されている場合を示したが、燃料配管１３の最上流部が燃料タンク１１内に配置され、燃料タンク１１の外に燃料ポンプ１４が設けられている構成としてもよい。燃料ポンプ１４は、図示しないバッテリから給電されて駆動する電動モータを備えている。電動モータとして本実施形態では三相ブラシレスモータが搭載されているが、直流モータであってもよい。燃料ポンプ１４は、バッテリ１９から電力供給されることでモータが駆動し、このモータ駆動により燃料タンク１１内の燃料を汲み上げて燃料噴射弁１２に供給する。
【００１３】
燃料配管１３において燃料ポンプ１４の下流には、燃料を一時的に蓄える蓄圧タンク１５が配置されている。蓄圧タンク１５は、例えば長尺形状を有し、その断面積が燃料配管１３よりも大きくなっている。蓄圧タンク１５では、タンク内の燃料圧力が所定の圧力範囲（例えば０．１〜０．３ＭＰａの圧力範囲）になるようにタンク内の燃料量（サージ残量）が調整される。このような蓄圧タンク１５が配置されていることにより、燃料ポンプ１４から汲み上げられた余剰分の燃料を燃料タンク１１に戻すことなく、所定の圧力範囲の燃料を燃料噴射弁１２に供給可能になっている。
【００１４】
燃料配管１３において蓄圧タンク１５の下流には、デリバリパイプ１６を介して燃料噴射弁１２が配置されている。燃料噴射弁１２は、図示しないエンジン（Ｅ／Ｇ）に燃料を供給する燃料供給手段であり、本実施形態ではエンジンの各気筒の吸気ポートに１つずつ取り付けられている。燃料タンク１１内の燃料は、蓄圧タンク１５を通過してデリバリパイプ１６に供給され、デリバリパイプ１６から各気筒の燃料噴射弁１２にそれぞれ供給される。
【００１５】
燃料タンク１１と燃料噴射弁１２とを繋ぐ燃料配管１３において、蓄圧タンク１５よりも上流（燃料タンク１１側）の上流配管１３ａには、燃料の逆流を防止する逆流防止弁として逆止弁１７が設けられている。これにより、燃料ポンプ１４の駆動停止時において、燃料タンク１１から蓄圧タンク１５へ向かう一方向への燃料の流通が許容され、それとは逆方向への燃料の流通が阻止されている。
【００１６】
燃料配管１３において、蓄圧タンク１５よりも下流（燃料噴射弁１２側）の下流配管１３ｂには、蓄圧タンク１５から燃料噴射弁１２への燃料の流量を調整可能な流量調整弁１８が設けられている。流量調整弁１８としては、弁体のリフト量が調整されることで燃料通路の開口断面積を調整可能な電磁弁が用いられている。
【００１７】
流量調整弁１８の概略構成を図２に示す。図２のうち（ａ）は流量調整弁１８の閉弁時、（ｂ）は流量調整弁１８の全開時、（ｃ）は流量調整弁１８の半開時をそれぞれ示す。
【００１８】
図２において、流量調整弁１８は、燃料通路を開閉する開閉部材としての弁体３１と、弁体３１の一方の端部に設けられ第１ソレノイド３２によって吸引される第１ステータコア３３と、弁体３１の他方の端部に設けられ第２ソレノイド３４によって吸引される第２ステータコア３５と、第１ステータコア３３に取り付けられた調整ばね３６と、を備えている。
【００１９】
弁体３１は、燃料配管１３の径方向に貫通した状態で配置されており、その径方向に移動可能になっている。弁体３１の軸方向における中間位置には開口部３１ａが形成されており、弁体３１の移動に伴い開口部３１ａが移動することにより、燃料通路内における燃料の流通が許容又は遮断される。詳しくは、弁体３１には、閉弁方向の力として調整ばね３６の付勢力及び第２ソレノイド３４の吸引力が作用し、開弁方向の力として第１ソレノイド３２の吸引力が作用する。そして、第１ソレノイド３２及び第２ソレノイド３４への通電オフ時では、調整ばね３６の付勢力により「閉弁方向の力＞開弁方向の力」となり、図２（ａ）に示すように、開口部３１ａが燃料通路からずれた位置となることで燃料通路内における燃料の流通が遮断される。
【００２０】
これに対し、第１ソレノイド３２への通電をオン、第２ソレノイド３４への通電をオフにすると「閉弁方向の力＞開弁方向の力」となり、調整ばね３６の付勢力に抗して第１ステータコア３３が第１ソレノイド３２に向かって吸引される。この場合、弁体３１が開弁側にシフトし、図２（ｂ）に示すように、燃料通路における開口断面全体が開口部３１ａに面した状態になる。これにより、燃料通路内における燃料の流通が許容され、蓄圧タンク１５に蓄えられた燃料が最大流量で燃料噴射弁１２に供給される。
【００２１】
また、第１ソレノイド３２及び第２ソレノイド３４への通電オン時において、閉弁方向の力と開弁方向の力とのバランスが保たれた状態では、図２（ｃ）に示すように、燃料通路における開口断面の一部が開口部３１ａに面した状態となる。この場合、蓄圧タンク１５に蓄えられた燃料がその開口断面積に応じた流量で燃料噴射弁１２に供給される。このように流量調整弁１８では、弁体３１のリフト量に応じて燃料通路の開口断面積が変更され、燃料噴射弁１２へ排出される燃料の流量が調整される。
【００２２】
図１の説明に戻り、ＥＣＵ２０は、周知の通りＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータ（以下、マイコンという。）を主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、都度のエンジン運転状態に応じてエンジンの各種制御を実施する。すなわち、ＥＣＵ２０のマイコンは、エンジン及び燃料供給システム１０に設けられた各種センサなどから各々検出信号を入力し、それら各種検出信号に基づいて燃料噴射量や点火時期等を演算して、燃料噴射弁１２やその他の燃料供給系の各部（燃料ポンプ１４や流量調整弁１８など）、エンジンの点火装置の駆動等を制御する。各種センサとしては、例えばエンジンの所定クランク毎に矩形状のクランク信号を出力するクランク角センサ２２や、蓄圧タンク１５内の燃料圧力を検出する圧力センサ２１などが設けられている。
【００２３】
燃料噴射制御について、ＥＣＵ２０のマイコンは、エンジン運転状態（例えばエンジンの吸入空気量及びエンジン回転速度）に基づいて燃料噴射量を算出し、その算出した燃料噴射量を今現在の噴射圧に基づき噴射時間に換算する。そして、算出した噴射時間だけ燃料噴射弁１２を開弁する。ＥＣＵ２０のマイコンは、蓄圧タンク１５内の燃料圧力が所定の圧力範囲Ｐ１〜Ｐ２になるように燃料ポンプ１４の駆動を制御する。
【００２４】
本実施形態では、燃料ポンプ１４を間欠駆動させることで、つまりポンプ１４の連続駆動を避けることで消費電力の低減を図るようにしている。また、燃料ポンプ１４の駆動を、電動モータの回転速度がモータ運転効率の高い所定回転速度（最適回転速度）となるように行うことで、エネルギ低減をより好適に図るようにしている。
【００２５】
図３は、燃料ポンプ１４の動作特性を示す図である。図３に示すように、燃料ポンプ１４は所定の圧力範囲Ｐ１〜Ｐ２でオン／オフ駆動される。具体的には、下限燃圧Ｐ１まで低下すると燃料ポンプ１４がオン動作され、燃料ポンプ１４から吐出される燃料は蓄圧タンク１５に圧送される。このとき、モータ回転速度を最適回転速度として燃料ポンプ１４をオン駆動させる。また、燃料ポンプ１４のオン動作によって蓄圧タンク１５内の燃料圧力が上昇して上限燃圧Ｐ２に達すると、燃料ポンプ１４はオフ動作される。燃料ポンプ１４のオフ期間では、蓄圧タンク１５内に蓄えられた燃料を使って燃料噴射弁１２からの燃料噴射が実施される。
【００２６】
ここで、蓄圧タンク１５よりも上流に逆止弁１７が設けられていない場合、蓄圧タンク１５内と燃料タンク１１内の圧力差により、燃料ポンプ１４の駆動停止に伴い蓄圧タンク１５内の燃料が燃料タンク１１に戻されて、蓄圧タンク１５内の燃料圧力が低下する。かかる場合、燃料ポンプ１４の駆動停止時には、蓄圧タンク１５内の燃料圧力が短期間のうちに下限燃圧Ｐ１よりも低下し、燃料ポンプ１４の駆動頻度が高くなる。こうした点を考慮し、本実施形態では、蓄圧タンク１５よりも上流に逆止弁１７を設け、燃料ポンプ１４の駆動停止時において蓄圧タンク１５内の燃料圧力が燃料の戻りによって低下することを抑制するようにしている。
【００２７】
その一方で、蓄圧タンク１５よりも上流に逆止弁１７を配置すると、例えばアクセル操作量の変更に伴い、蓄圧タンク１５から燃料噴射弁１２へ流出される燃料流量の要求値（要求流量Ｑａ）が小さくなった場合に、燃料ポンプ１４の駆動を停止しても蓄圧タンク１５内の燃料圧力が一気に低下しないことがある。そのため、燃料噴射弁１２から燃料を噴射しない限り蓄圧タンク１５内の燃料圧力を所望の圧力まで低下させることができず、燃料圧力が低下するまでの期間、燃料噴射弁１２の噴射圧が高くなりすぎることが考えられる。かかる場合、エンジンのトルク変動が大きくなり、ドライバビリティが低下することが考えられる。また、必要量以上の燃料が噴射されることによって燃費の悪化を招くことも懸念される。
【００２８】
こうした点を考慮し、本実施形態では、蓄圧タンク１５よりも上流に逆止弁１７を設けるとともに、蓄圧タンク１５よりも下流に流量調整弁１８を配置している。そして、ＥＣＵ２０のマイコンは、蓄圧タンク１５内の燃料圧力が所定の圧力範囲内になるよう燃料ポンプ１４をオン／オフ駆動（間欠駆動）するとともに、流量調整弁１８の弁体３１のリフト量を調整することにより、蓄圧タンク１５から燃料噴射弁１２へ流出される燃料圧力を調整し、要求値に見合う噴射圧を保持できるようにしている。
【００２９】
本実施形態の燃料供給制御の具体的態様について図４を用いて説明する。図４は、ドライバがアクセル操作量を変更しつつエンジン運転を行っている場合を想定している。図中、（ａ）は蓄圧タンク１５から燃料噴射弁１２へ流出される燃料流量の要求値（要求流量Ｑａ）の推移、（ｂ）は流量調整弁１８の弁体３１のリフト量の推移、（ｃ）は蓄圧タンク１５内の燃料残量の推移、（ｄ）は燃料ポンプ１４の吐出量の推移をそれぞれ示している。なお、本実施形態では、蓄圧タンク１５内の燃料残量を圧力センサ２１による圧力検出値で管理しており、図４では蓄圧タンク１５内の燃料残量の推移を圧力検出値の推移で表している。
【００３０】
図４において、エンジンが定常運転を行っている期間では燃料噴射量も一定であり、要求流量Ｑａは一定値となる（例えば時刻ｔ１１〜ｔ１２の期間）。この期間では、流量調整弁１８の弁体３１のリフト量は一定で保持される。例えばポンプ駆動停止時において蓄圧タンク１５内の燃料圧力（以下「蓄圧タンク圧Ｐｔｋ」ともいう。）が下限燃圧Ｐ１を下回ると、その時刻ｔ１１で燃料ポンプ１４の駆動が開始される。また、時刻ｔ１１〜ｔ１２の期間では、流量調整弁１８の弁体３１を全開位置よりもやや閉弁側の中間位置で保持することにより、蓄圧タンク１５内の燃料圧力Ｐｔｋを下限燃圧Ｐ１から上昇させる。
【００３１】
ドライバのアクセル操作量が小さい側に変更されて燃料噴射量が少なくなると、それに合わせて要求流量Ｑａも小さくなり、流量調整弁１８の弁体３１が更に閉弁側に変位される。また、弁体３１の変位に伴い蓄圧タンク１５から燃料噴射弁１２への燃料の流量が小さくなることで、蓄圧タンク圧Ｐｔｋが上昇する。
【００３２】
そして、蓄圧タンク圧Ｐｔｋが上限燃圧Ｐ２を超えると、Ｐｔｋ＞Ｐ２となった時刻ｔ１２で燃料ポンプ１４の駆動が停止される。ポンプ駆動停止の期間ｔ１２〜ｔ１３では、蓄圧タンク１５内に一時的に蓄えられた燃料を使って、流量調整弁１８により燃料流量を調整しながら燃料噴射弁１２への燃料供給が行われる。これにより、期間ｔ１２〜ｔ１３では蓄圧タンク圧Ｐｔｋが徐々に低下する。
【００３３】
燃料ポンプ１４の駆動停止中にアクセル操作量が増大側に変更されると、要求流量Ｑａの増大に伴い流量調整弁１８の弁体３１が開弁方向にシフトされる（時刻ｔ１３）。そして、燃料噴射による燃料消費に伴い蓄圧タンク圧Ｐｔｋが下限燃圧Ｐ１よりも低下すると、その時刻ｔ１４で燃料ポンプ１４が駆動され、蓄圧タンク１５に燃料が補充される。そして、蓄圧タンク圧Ｐｔｋが上限燃圧Ｐ２まで上昇すると、その時刻ｔ１５で燃料ポンプ１４の駆動が停止される。時刻ｔ１７でドライバがアクセル操作を解除した場合には燃料ポンプ１４の駆動を停止する。また、要求流量Ｑａの減少側への変更に伴い弁体３１を閉弁側にシフトさせる。
【００３４】
本実施形態の燃料供給システム１０では、アクセル操作量小に伴い要求流量Ｑａが小さくなった場合、その要求流量Ｑａの低下に伴い弁体３１のリフト量が閉弁側に変更される。したがって、時刻ｔ１２で燃料ポンプ１４の駆動を停止した場合には、流量調整弁１８によって下流への燃料の供給が制限され、要求流量Ｑａに追従して実際の流量が小さくなる。これに対し、蓄圧タンク１５の上流に逆止弁１７を設け、下流に流量調整弁１８を設けない構成とした場合、アクセル操作量小に伴い燃料ポンプ１４の駆動を停止した時刻ｔ１２以後において、蓄圧タンク１５から燃料噴射弁１２への実際の燃料流量が要求流量Ｑａよりも大きい値を示す（図４（ａ）中の一点鎖線）。そのため、燃料噴射によって蓄圧タンク１５内の燃料が消費されるまで燃料噴射弁１２の噴射圧が高い状態が継続され、エンジン駆動トルクが要求値よりも大きくなる。
【００３５】
次に、流量調整弁１８による燃料流量制御について図５のフローチャートを用いて説明する。この処理は、ＥＣＵ２０のマイコンにより所定周期毎に実行される。
【００３６】
図５において、ステップＳ１０１では、エンジン運転状態に基づいて要求流量Ｑａを算出する。ここでは、エンジン運転状態としてアクセル操作量（吸入空気量）及びエンジン回転速度を用いて算出する。具体的には、アクセル操作量が大きいほど又はエンジン回転速度が高いほど要求流量Ｑａが大きい値として算出される。ステップＳ１０２では、圧力センサ２１で検出した蓄圧タンク圧Ｐｔｋを取得する。
【００３７】
続くステップＳ１０３では、要求流量Ｑａ及び蓄圧タンク圧Ｐｔｋに基づいて流量調整弁１８の弁体３１のリフト量を算出する。本実施形態では、要求流量Ｑａと蓄圧タンク圧Ｐｔｋとリフト量との関係がマップ等として予め記憶してあり、この関係と現在の要求流量Ｑａ及び蓄圧タンク圧Ｐｔｋとから弁体３１のリフト量を算出する。この関係によれば、要求流量Ｑａが大きいほど又は蓄圧タンク圧Ｐｔｋが低圧ほど、弁体３１のリフト量が大きい値に設定される。
【００３８】
ステップＳ１０４では、算出したリフト量に基づいて第１ソレノイド３２及び第２ソレノイド３４への通電を行う。これにより、流量調整弁１８の開度が調整され、蓄圧タンク１５から燃料噴射弁１２への燃料流量が調整される。
【００３９】
次に、燃料ポンプ１４の駆動制御について図６のフローチャートを用いて説明する。この処理は、ＥＣＵ２０のマイコンにより所定周期毎に実行される。
【００４０】
図６において、ステップＳ２０１では、圧力センサ２１により検出される蓄圧タンク圧Ｐｔｋを取得する。続くステップＳ２０２では、蓄圧タンク圧Ｐｔｋが下降中であり、かつ下限燃圧Ｐ１よりも小さいか否かを判定する。蓄圧タンク圧Ｐｔｋが下降中であり、かつ下限燃圧Ｐ１よりも小さい場合にはステップＳ２０３へ進み、燃料ポンプ１４への通電をオフからオンにして燃料ポンプ１４を駆動する。
【００４１】
また、ステップＳ２０４では、蓄圧タンク圧Ｐｔｋが上昇中であり、かつ上限燃圧Ｐ２よりも大きいか否かを判定する。そして、蓄圧タンク圧Ｐｔｋが上昇中であり、かつ上限燃圧Ｐ２よりも大きい場合にはステップＳ２０５へ進み、燃料ポンプ１４への通電をオンからオフにして燃料ポンプ１４の駆動を停止する。一方、上記ステップＳ２０２及びＳ２０４で否定判定された場合にはそのまま本ルーチンを終了し、燃料ポンプ１４のオン状態又はオフ状態をそのまま維持する。つまり、蓄圧タンク圧Ｐｔｋが下降中であってかつ下限燃圧Ｐ１以上の場合には、燃料ポンプ１４をオフのままにする。また、蓄圧タンク圧Ｐｔｋが上昇中であってかつ上限燃圧Ｐ２以下の場合には、燃料ポンプ１４をオンのままにする。
【００４２】
以上詳述した本実施形態によれば、次の優れた効果が得られる。
【００４３】
燃料タンク１１と燃料噴射弁１２とを繋ぐ燃料配管１３に蓄圧タンク１５が配置された燃料供給システム１０において、蓄圧タンク１５の下流に流量調整弁１８を配置し、エンジン運転状態に応じた要求流量Ｑａになるように、蓄圧タンク１５から燃料噴射弁１２への燃料の流量、すなわち燃料噴射弁１２の噴射圧を流量調整弁１８によって制御する構成とした。こうした構成によれば、燃料噴射弁１２の噴射圧をエンジン運転状態に応じた圧力とすることができ、ひいてはエンジンのトルク変動を抑制することができる。
【００４４】
蓄圧タンク１５の下流に流量調整弁１８を設けるとともに、蓄圧タンク１５の上流に逆止弁１７を設ける構成とした。こうした構成とすることにより、燃料ポンプ１４の駆動停止時に蓄圧タンク１５内の燃料が燃料タンク１１に戻されることを抑制することができ、燃料ポンプ１４の駆動頻度を低減させることができる。
【００４５】
また、蓄圧タンク１５の下流に逆止弁１７を配置した場合、ポンプ駆動停止時における燃料の戻りを抑制できる反面、アクセル操作量の変更に伴い要求流量Ｑａが小さくなった場合に、燃料ポンプ１４の駆動を停止しても蓄圧タンク１５内の燃料圧力が一気に低下しなくなることがある。こうした点を考慮し、蓄圧タンク１５の下流に流量調整弁１８を配置するとともに、流量調整弁１８によって燃料噴射弁１２に供給される燃料の流量を調整することにより、逆止弁１７を設けたことにより生じるであろう不都合を回避することができる。
【００４６】
蓄圧タンク１５から燃料噴射弁１２へ供給する燃料の流量は、エンジン運転状態に基づき算出される要求流量、すなわち燃料噴射弁１２による噴射量だけでなく、蓄圧タンク１５内の燃料圧力の影響を受けて変化する。この点を考慮し、圧力センサ２１により検出した蓄圧タンク圧Ｐｔｋと要求流量Ｑａとに基づいて、流量調整弁１８のリフト量を制御する構成とした。こうした構成とすることにより、燃料噴射弁１２に供給される燃料の圧力（噴射圧）の制御性を更に良好にすることができる。
【００４７】
蓄圧タンク１５の上流に配置する逆流防止弁を逆止弁１７としたため、蓄圧タンク１５から燃料タンク１１への燃料の逆流を比較的簡単な構成で阻止することができる。
【００４８】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。
【００４９】
・上記実施形態では、上流配管１３ａに配置する逆流防止弁を逆止弁１７としたが、燃料ポンプ１４の駆動停止時に蓄圧タンク１５から燃料タンク１１への燃料の逆流を防止可能であればこれに限定しない。例えば、図７に示すように、逆流防止弁として、ＥＣＵ２０の指令信号に基づき開弁／閉弁を切替可能な切替弁１１７を配置する構成としてもよい。この場合、ポンプ駆動時には切替弁１１７を開弁状態にし、ポンプ駆動停止時には切替弁１１７を閉弁状態に切り替えるようにする。
【００５０】
・上記実施形態において、エンジン停止時に燃料供給経路の残存燃料を回収する燃料回収制御を実施する構成とする。こうすることにより、エンジン停止期間中に燃料供給系から燃料が大気中に放出されることを抑制することができる。詳しくは、図７の燃料供給システム１００において、燃料ポンプ１４のモータを、逆回転によって発電可能なモータ（例えば三相ブラシレスモータ）とする。そして、ＥＣＵ２０は、エンジン停止時に切替弁１１７を開弁状態にし、かつ流量調整弁１８を所定の開弁状態にする。これにより、デリバリパイプ１６及び蓄圧タンク１５の残圧を利用して、燃料通路内に残存する燃料を燃料タンク１１に回収することができる。このとき、モータが逆回転されることによりモータで発電が行われ、電気を回生することが可能となる。なお、燃料供給システム１００は、図１の燃料供給システム１０において、逆止弁１７に代えて切替弁１１７が上流配管１３ａに設けられている点以外は図１の燃料供給システム１０と同じである。
【００５１】
・エンジン停止時に上記の燃料回収制御を実施する構成において、切替弁１１７及び流量調整弁１８を開弁状態に切り替えるとともに、更に燃料ポンプ１４のモータを逆回転させることにより燃料通路の燃料を燃料タンク１１に回収する構成としてもよい。こうした構成によれば、燃料通路内の燃料を積極的に燃料タンク１１に戻すことができ、エンジン停止期間中において燃料供給系からの燃料の漏出を更に抑制可能となる。また、このときのモータ駆動に必要な電力は、デリバリパイプ１６及び蓄圧タンク１５の残圧を利用した燃料回収時の発電によって賄うことができ、エネルギ損失もさほど生じない。
【００５２】
この燃料供給システム１００における燃料回収制御について図８のフローチャートを用いて説明する。図８において、ステップＳ３０１では、エンジンの始動スイッチがオフされたか否か（イグニッションオフされたか否か）を判定する。イグニッションオフされた場合にはステップＳ３０２へ進み、切替弁１１７に開弁指令を出力するとともに、流量調整弁１８が所定の開弁状態になるよう指令する。所定の開弁状態は、例えば全開状態であるが、全開状態と全閉状態との間の中間開度としてもよい。この開弁指令により燃料通路が開放され、デリバリパイプ１６及び蓄圧タンク１５の残圧によって燃料供給経路の燃料が燃料タンク１１に戻される。
【００５３】
続くステップＳ３０３では、燃料ポンプ１４のモータを逆回転駆動させるよう指令する。また、モータの逆回転駆動を指令してから所定時間が経過した後、ステップＳ３０４では、切替弁１１７に閉弁指令を出力し、本処理を終了する。なお、ステップＳ３０４では併せて流量調整弁１８に閉弁指令してもよい。
【００５４】
・上記実施形態では、要求流量Ｑａ及び蓄圧タンク圧Ｐｔｋに基づいて、流量調整弁１８により蓄圧タンク１５から燃料噴射弁１２への燃料の流量を制御する構成としたが、蓄圧タンク圧Ｐｔｋについては考慮せず、要求流量Ｑａに基づいて流量調整弁１８により蓄圧タンク１５から燃料噴射弁１２への燃料の流量を制御する構成としてもよい。
【００５５】
・燃料供給システム１０に配置される流量調整弁１８の構成は上記に限定しない。例えばスロットル式の開閉弁によって燃料通路の開口断面積を変更することにより、蓄圧タンク１５から燃料噴射弁１２への燃料の流量を調整する構成としてもよい。
【００５６】
・上記実施形態では、蓄圧タンク１５の上流に逆止弁１７を設け、蓄圧タンク１５の下流に流量調整弁１８を設ける構成としたが、逆止弁１７を設けない構成としてもよい。この場合にも、蓄圧タンク１５から燃料噴射弁１２に供給される燃料の流量を調整することによって燃料噴射弁１２の噴射圧の制御性を高くできるといった効果が得られる。
【００５７】
・上記実施形態では、燃料ポンプ１４が三相ブラシレスモータを搭載する構成としたが、ブラシレスモータに限らず直流モータを搭載する燃料ポンプ１４を備えるシステムに本発明を適用してもよい。
【００５８】
・上記実施形態では、ポート噴射式のガソリンエンジンの燃料供給システムに本発明を適用する場合について説明したが、直噴式のガソリンエンジンの燃料供給システムに本発明を適用してもよい。また、ディーゼルエンジンの燃料供給システムにおける低圧ポンプに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０，１００…燃料供給システム、１１…燃料タンク、１２…燃料噴射弁、１４…燃料ポンプ、１５…蓄圧タンク、１６…デリバリパイプ、１７…逆止弁（逆流防止弁）、１８…流量調整弁、２０…ＥＣＵ（駆動制御手段、流量制御手段、回収制御手段）、２１…圧力センサ（圧力検出手段）、３１…弁体、３１ａ…開口部、３２…第１ソレノイド、３３…第１ステータコア、３４…第２ソレノイド、３５…第２ステータコア、３６…調整ばね、１１７…切替弁（逆流防止弁）。
【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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【図７】
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【図８】
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