(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象の燃料の圧力を設定圧に制御する燃圧制御弁と、前記設定圧を高圧側と低圧側とに切り替え操作するための操作圧を前記燃料により切り替える燃料切替弁と、を備える圧力制御装置であって、
前記燃圧制御弁は、前記燃料が導入される燃料導入口、前記燃料が排出される燃料排出口および前記燃料により前記操作圧を発生させる操作圧燃料通路を有するハウジングと、前記ハウジング内を背圧が導入される背圧室と前記燃料導入口に連通する調圧室とに区画するとともに、前記背圧室および前記調圧室内の圧力に応じて開弁方向および閉弁方向に変位する隔壁状の調圧部材と、前記調圧部材を閉弁方向に付勢する背圧付勢部材と、前記調圧室および前記燃料排出口の間に配置され、前記調圧部材の開弁方向への変位に応じて前記調圧室を前記燃料排出口に連通させる第１環状弁座と、前記調圧室を前記燃料導入口側と前記操作圧燃料通路側とに区画するよう前記第１環状弁座に対し同心的に配置され、前記調圧部材の開弁方向への変位に応じて前記調圧室の前記燃料導入口側と前記操作圧燃料通路側とを連通させる第２環状弁座と、を含み、前記調圧部材の前記調圧室側の受圧可能領域が、前記第１環状弁座および前記第２環状弁座によって複数の領域に区画されるように構成されており、
前記燃料切替弁は、前記調圧室の前記操作圧燃料通路側の前記燃料を排出可能な燃料流通管部と、前記燃料流通管部内で前記燃料の排出を制御するよう往復動し、前記複数の領域のうち前記操作圧燃料通路に対応する領域内で前記調圧部材に受圧される前記操作圧を高低に切り替える切替弁体と、前記切替弁体と一体に設けられるとともに前記燃料流通管部内に往復動可能に収容されたアーマチャと、前記切替弁体の往復動方向の一方側に前記アーマチャを移動させる電磁コイルと、前記切替弁体の前記往復動方向の他方側に前記アーマチャを移動させるアーマチャ付勢手段と、を含んで構成され、
前記アーマチャおよび前記燃料流通管部のうち少なくとも一方によって、前記アーマチャの前記往復動方向の一方側および他方側における前記燃料流通管部の内部を連通させ、前記アーマチャの移動時に前記往復動方向の一方側および他方側の間で前記燃料を移動させる連通路が形成されていることを特徴とする圧力制御装置。
【請求項２】
前記燃料切替弁は、前記燃圧制御弁内で前記調圧部材の開弁方向への変位に応じて前記調圧室が前記操作圧燃料通路に連通するときに、前記燃料流通管部内で前記燃料の排出を規制して前記操作圧を上昇させることを特徴とする請求項１に記載の圧力制御装置。
【請求項３】
前記連通路は、前記アーマチャの内部に形成された貫通孔からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧力制御装置。
【請求項４】
前記連通路は、前記アーマチャの外周面に形成された溝からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧力制御装置。
【請求項５】
前記電磁コイルが巻き付けられるとともに前記燃料流通管部と一体に構成され、前記アーマチャを往復動可能に収容するボビンをさらに備え、
前記連通路は、前記ボビンの内周面に形成された溝からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧力制御装置。
【請求項６】
前記電磁コイルが巻き付けられるとともに前記燃料流通管部と一体に構成され、前記アーマチャを往復動可能に収容するボビンをさらに備え、
前記連通路は、前記ボビンの外部に設けられた管によって形成され、該管の両端側で前記アーマチャの前記往復動方向の一方側および他方側の前記燃料流通管部の内部に開口していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧力制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のいずれか１の請求項に記載された圧力制御装置を備え、
内燃機関の燃料噴射部に供給される前記制御対象の燃料の圧力を前記圧力制御装置により調圧することを特徴とする燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力制御装置およびこれを備えた燃料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載された内燃機関の燃料供給装置は、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きに、その燃料消費部に対する燃料供給圧力を調整するための圧力制御装置を備えている。圧力制御装置は、燃料タンク内の燃料を汲み上げる燃料ポンプから、燃料消費部を構成するインジェクタへの燃料供給圧力を調圧するようになっている。
【０００３】
このような圧力制御装置は、一般に、ハウジング内をダイヤフラムによって２室に区画し、そのダイヤフラムの一面側で調圧室内の燃料圧に応じたダイヤフラムの中央部の変位を利用して調圧弁体を開弁方向および閉弁方向に変位させる構成になっている。また、このような圧力制御装置は、ダイヤフラムの他面側では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、調圧室内の燃料圧が設定圧に達するよう調圧弁体の開弁状態を保持する構成となっている。このような圧力制御装置が、燃料ポンプとともに燃料タンク内に配置されていることが多い。
【０００４】
この種の圧力制御装置としては、例えばハウジング内を２室に区画するダイヤフラムと、このダイヤフラムの一面側に位置し、燃料ポンプからの加圧燃料が導入される流体導入口および余剰燃料が排出される排出口を有する圧力室と、ダイヤフラムの他面側に位置し、背圧流体が導入される背圧室と、ハウジング内に摺動可能に設けられ、ダイヤフラムと背圧室の間に大気圧に開放される開放室を形成するプランジャと、ダイヤフラムの変位に応じて排出口を開閉するようダイヤフラムに装着された弁部材と、ダイヤフラムとプランジャの間に介在されて弁部材を開弁方向に付勢するスプリングと、プランジャの可動範囲を規定するストッパ手段とを備えたプレッシャレギュレータ、すなわち燃圧制御弁を利用したものが知られている。そして、この燃圧制御弁を備えた圧力制御装置では、背圧流体の供給の有無によってスプリングの設定荷重を２段階に切り替えることで、設定値を低圧値と高圧値に切り替えるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、従来から、燃料供給通路上に２つの圧力制御装置を備えた燃料供給装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。この燃料供給装置は、燃料ポンプによって燃料タンクから燃料供給通路を介して圧送された燃料の圧力と基準圧力との差圧が所定値以上であるときに、燃料を燃料タンクに戻すリターン通路を開いて、前述した差圧を一定に調整する燃圧制御弁を備えている。そして、この燃料供給装置は、燃圧制御弁により所定圧力に調整された燃料を、間欠的に開駆動制御される燃料噴射弁によって機関に噴射供給する構成となっている。
【０００６】
この特許文献２に開示された燃料供給装置は、燃圧制御弁が燃料供給通路の下流側及び上流側にそれぞれ配設されており、上流側の燃圧制御弁のリターン通路を介して燃料タンクに燃料を戻すか否かによって、上流側および下流側のいずれか一方の燃圧制御弁を機能させるようになっている。さらに、特許文献２に開示された燃料供給装置では、いずれか一方の燃圧制御弁を機能させるために、電磁弁からなる燃料切替弁の切り替えが行われるようになっている。
【０００７】
また、特許文献２に開示された燃料供給装置は、２つの燃圧制御弁のいずれか一方を選択的に機能させる燃料切替弁と、２つの燃圧制御弁の切替条件を検出するスタートスイッチと、このスタートスイッチによって切替条件が検出された後の燃料噴射弁の噴射終了時期に同期させて燃料切替弁を制御して燃圧制御弁の切り替えを行わせる切替制御手段とを備えている。このような構成により、切替時に燃料圧に乱れが生じても、燃料圧の乱れによって噴射量の精度が悪化することが回避することができ、噴射精度を向上することができる。
【０００８】
ここで、従来から燃料供給装置に適用される燃料切替弁としては、例えば図１０に示すようなものが知られている。図１０に示す燃料切替弁１００は、ボビン１０１と、電磁コイル１０２と、バルブ１０３と、圧縮コイルばね１０４と、シールド１０５と、ステータコア１０６とを備えている。
【０００９】
ボビン１０１は、合成樹脂で構成され、ボビン部１１０と、シリンダ部１１１と、燃料管部１１２とを備えている。ボビン部１１０は、外側に電磁コイル１０２が巻き付けられているとともに、内側に圧縮コイルばね１０４が収容されている。シリンダ部１１１はボビン部１１０に連続して形成され、シリンダ部１１１の内部にはバルブ１０３が往復動可能に収容されている。燃料管部１１２は、シリンダ部１１１の端部に形成されるとともに、燃料が供給される燃料流入管１１２ａと、燃料が排出される燃料流出管１１２ｂと、シリンダ部１１１の内側を向けて開放された燃料流出管１１２ｂの開口端部１１２ｃとを備えている。
【００１０】
バルブ１０３は、略円柱形状の磁性体からなり、アーマチャ部１１３と、一方の端面に設けられたシール部１１４とを備えている。バルブ１０３がシリンダ部１１１で移動してシール部１１４が開口端部１１２ｃに押圧されることにより、燃料流入管１１２ａと燃料流出管１１２ｂとの連通が閉塞されるようになっている。圧縮コイルばね１０４は、バルブ１０３が燃料流入管１１２ａと燃料流出管１１２ｂとの連通を閉塞する方向に付勢している。
【００１１】
図１０（ａ）に示すように、電磁コイル１０２に通電されていない時は、圧縮コイルばね１０４の付勢によりバルブ１０３が燃料流入管１１２ａと燃料流出管１１２ｂとの連通を閉塞している。このため、燃料流入管１１２ａに流入された燃料は、図中矢印で示すようにバルブ１０３により止められる。
【００１２】
一方、図１０（ｂ）に示すように、電磁コイル１０２に通電された時は、電磁コイル１０２によりバルブ１０３が圧縮コイルばね１０４に抗して吸引され、バルブ１０３が燃料流入管１１２ａと燃料流出管１１２ｂとを連通する。このため、燃料流入管１１２ａに流入された燃料は、図中矢印で示すようにシリンダ部１１１を経て燃料流出管１１２ｂから排出される。
【００１３】
また、近年の燃料供給装置にあっては、燃料系の各構成部品がユニット化されて燃料タンク内に設けられることが多くなっている。このため、前述した燃料切替弁１００も燃料タンク内に貯留された燃料に浸されている状態であることが多い。しかも、電磁コイル１０２の磁束をバルブ１０３に有効に通すために、バルブ１０３とボビン１０１の隙間Ｓが極小となっている。
【００１４】
一方、燃料供給装置を搭載した車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit）では、燃料切替弁１００の電磁コイル１０２に電圧を印加した時点から燃料消費部への燃料供給圧力が実際に変更されるまでのタイムラグを算出している。これにより、ＥＣＵは、燃料消費部で所望の燃料供給圧力を得ようとする時よりもタイムラグの分だけ早く電磁コイル１０２に電圧を印加するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００９−１４４６８６号公報
【特許文献２】特開平０６−２４９０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、従来の燃料供給装置にあっては、電磁コイル１０２への電力供給のオンオフを切り替えてバルブ１０３が往復動する際、移動方向の前後に貯留された燃料がバルブ１０３とボビン１０１との極小の隙間Ｓを介して移動することになり、バルブ１０３の移動において大きな抵抗を生じてしまう。これにより、バルブ１０３の移動速度が低下してしまい、バルブ１０３の切り替えが完了するまでに長時間を要するという問題があった。
【００１７】
バルブ１０３の切替時間が長くなると、電磁コイル１０２に電圧を印加した時点から燃料消費部への燃料供給圧力が実際に変更されるまでのタイムラグが長くなってしまい、タイムラグの誤差が大きくなってタイムラグの算出精度が低下してしまうという問題があった。また、このようにタイムラグの算出精度が低下すると、燃料ポンプを駆動する負荷が増大するとともに、燃料消費部への燃料供給圧力の設定精度が低下して本来の設定値と異なる圧力で燃料を供給してしまう可能性があり、これらの理由により燃費の向上が困難であるという問題があった。
【００１８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、従来と比較して燃料圧力変更時の応答性を向上することができるとともに、燃料供給圧力の切替時間の算出精度を向上し、さらには燃費を向上することができる圧力制御装置および燃料供給装置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】
【００１９】
本発明に係る圧力制御装置は、上記目的達成のため、（１）操作圧燃料の圧力切替により制御対象燃料の圧力を制御する燃圧制御弁と、前記操作圧燃料の圧力を切り替える燃料切替弁とを備えるとともに、前記燃料切替弁は、前記操作圧燃料が流通する燃料流通部に往復動可能に収容されて移動により前記燃料流通部を開閉可能な弁体と、前記弁体に設けられて前記弁体と一体的に往復動可能なアーマチャと、前記弁体を開弁する方向に前記アーマチャを移動する電磁コイルと、前記弁体を閉弁する方向に前記アーマチャを移動する付勢手段とを備えてなる圧力制御装置において、前記アーマチャの往復動方向の一方側の空間に開口した第１の口と、他方側の空間に開口した第２の口と、前記第１の口および前記第２の口を連通する連通路とを有する連通部を備える。
【００２０】
この構成により、アーマチャの往復動方向前後の空間同士の間で操作圧燃料が移動可能になる。このため、アーマチャの移動時には、従来のようにアーマチャの往復動方向前後の空間同士で操作圧燃料が流通しにくくアーマチャの移動に対して大きな抵抗を生ずる場合に比べて、アーマチャの操作圧燃料による移動抵抗を小さくすることができる。これにより、アーマチャおよび弁体の移動速度を大きくすることができるので、弁の応答性を向上できる。
【００２１】
弁の応答性が向上することにより、電磁コイルに電圧を印加した時点から燃料消費部への燃料供給圧力が実際に変更されるまでのタイムラグが短くなり、タイムラグの誤差が小さくなってタイムラグの算出精度を向上することができる。
【００２２】
また、弁の応答性が向上することにより、制御対象燃料の燃料圧を高圧から低圧に切り替える速度も速くなる。このため、ポンプ圧を高圧から低圧に迅速に低減することができるので、燃費を向上することができる。
【００２３】
上記（１）に記載の圧力制御装置においては、（２）前記第１の口は前記アーマチャの前記一方側の端部に形成され、前記第２の口は前記アーマチャの前記他方側の端部に形成され、前記連通路は前記アーマチャの内部に形成された貫通孔からなることが好ましい。
【００２４】
ここで、電磁コイルからの磁束はアーマチャの外周部、すなわち連通部以外の部分を通過する。アーマチャを通過する磁束は中心部よりも外周部の方が高密度になる。しかも、従来はアーマチャの移動時にはアーマチャの周囲を燃料が流通していたので、アーマチャと周壁との隙間をある程度確保しなければならず、電磁コイルとアーマチャとの距離を短くして磁束を確保することが困難であった。これに対し、本発明では、アーマチャの移動時には燃料はアーマチャの内部に形成された貫通孔を流通するので、アーマチャと周壁との隙間を従来よりも小さくすることができる。これにより、貫通孔からなる連通路を備えたアーマチャであっても、そのような連通路を有しない中実のアーマチャに比べて、同等の磁束数を得ることができる。
【００２５】
このため、この構成により、貫通孔の径を十分に太くしてもアーマチャに多数の磁束を通過させてアーマチャは従来のものに近い磁力を得ることができるとともに、大径の貫通孔内に操作圧燃料を流通させてアーマチャの移動抵抗を小さくすることができる。しかも、貫通孔を有するアーマチャは、従来の中実のアーマチャに比べて軽量化される。
【００２６】
上記（１）に記載の圧力制御装置においては、（３）前記第１の口は前記アーマチャの外周面の前記一方側の端部に形成され、前記第２の口は前記外周面の前記他方側の端部に形成され、前記連通路は前記外周面に形成された溝からなることが好ましい。
【００２７】
この構成により、従来の中実なアーマチャの外周部に溝を形成するだけの比較的簡単な加工で連通部を形成することができるので、従来のアーマチャに比べて部品コストの増加を抑制することができる。
【００２８】
上記（１）に記載の圧力制御装置においては、（４）前記電磁コイルが巻き付けられるとともに、前記アーマチャを往復動可能に収容するボビンをさらに備え、前記第１の口は前記ボビンの内周面の前記一方側の端部に形成され、前記第２の口は前記内周面の前記他方側の端部に形成され、前記連通路は前記内周面に形成された溝からなることが好ましい。
【００２９】
この構成により、アーマチャや弁体は従来と同様であり、ボビンの形状のみを変更すればよい。このため、磁性体から構成され加工が比較的困難なアーマチャについては従来のものをそのまま利用することができるとともに、ボビンを例えば加工の容易な合成樹脂で構成してその内周面に連通部を設けるだけでよいので、部品コストの増加を抑制することができる。
【００３０】
上記（１）に記載の圧力制御装置においては、（５）前記電磁コイルが巻き付けられるとともに、前記アーマチャを往復動可能に収容するボビンをさらに備え、前記第１の口は前記ボビンの内周面の前記一方側の端部に形成され、前記第２の口は前記内周面の前記他方側の端部に形成され、前記連通路は前記ボビンの外部に形成された管からなることが好ましい。
【００３１】
この構成により、アーマチャや弁体は、従来のものをそのまま利用することができる。また、連通路はボビンの外部に形成された管からなるので、アーマチャやボビンに連通路を形成する場合に比べて連通路の断面積の制約が小さく、十分な断面積を有して操作圧燃料を大量に流通させることができる。
【００３２】
上記（１）から（５）に記載の圧力制御装置においては、（６）前記燃圧制御弁は、前記制御対象燃料が導入される燃料導入口、前記制御対象燃料が排出される燃料排出口および前記操作圧燃料が導入される操作圧燃料導入通路を有するハウジングと、前記ハウジング内に前記燃料導入口に連通するとともに前記操作圧燃料導入通路を備える調圧室を形成するとともに、前記調圧室内の燃料圧力に応じ前記燃料導入口と前記燃料排出口とを連通させる隔壁状の調圧部材と、を備え、前記燃圧制御弁は、前記操作圧燃料導入通路に前記操作圧燃料が導入されることにより、前記調圧部材が前記一面側で燃料圧力を受ける受圧領域の面積が変更され、前記受圧領域の面積に応じて前記調圧室内の燃料圧力を調整するものであり、前記燃料切替弁は、閉弁により前記操作圧燃料導入通路に前記操作圧燃料を封入し、開弁により前記操作圧燃料導入通路から前記操作圧燃料を開放させることが好ましい。
【００３３】
この構成により、調圧部材が燃料圧を受ける面積を可変とすることにより燃料圧が２段階に調圧される。したがって、可変燃料圧調整弁の内部を３室にしたり、可変燃料圧調整弁を２つ設けることなく燃料消費部に供給される燃料圧を２段階に制御することができる。このため、燃料供給装置を小型化することができる。
【００３４】
また、燃料切替弁を開閉させることで、操作圧燃料導入通路に操作圧燃料が導入されるか否かを切り替えることが可能となり、調圧部材の受圧領域の面積を容易に変化させることができる。よって、燃圧制御弁による制御対象燃料の圧力を容易に制御することができる。
【００３５】
また、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置は、上記目的達成のため、上記（１）ないし（６）のいずれか一項に記載された圧力制御装置を備え、燃料消費部に供給される前記制御対象燃料の圧力を前記圧力制御装置により調圧することが好ましい。
【００３６】
この構成により、燃料消費部に供給される制御対象燃料の燃料圧を高圧と低圧に切り替える速度を短くすることができる。特に、ポンプ圧を高圧から低圧に迅速に低減することができるので、燃費を向上することができる。
【００３７】
上記（７）に記載の燃料供給装置においては、（８）前記燃料消費部は、内燃機関の燃料噴射部であることが好ましい。この構成により、燃料噴射部に供給される制御対象燃料の燃料圧を高圧と低圧に切り替える時間を短くすることができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、従来と比較して燃料圧力変更時の応答性を向上することができるとともに、燃料供給圧力の切替時間の算出精度を向上し、さらには燃費を向上することができる圧力制御装置および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】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る燃料供給装置を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る圧力制御装置の燃料切替弁が閉塞している状態を示す図であり、（ａ）は概略図、（ｂ）はその受圧領域を示す模式図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る圧力制御装置の燃料切替弁が開放している状態を示す図であり、（ａ）は概略図、（ｂ）はその受圧領域を示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るバルブを示す概略図であり、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線で切断した断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は分解組立図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る燃料切替弁を示す断面図であり、（ａ）は下死点で閉塞の状態、（ｂ）は閉塞と開放の間の状態、（ｃ）は上死点で開放の状態である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る燃料供給装置の動作を示すタイムチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る燃料供給装置の動作を示すタイムチャートであり、（ａ）は電圧、（ｂ）は電流、（ｃ）はバルブの位置、（ｄ）は燃料圧を示す。
【図８】本発明の他の実施の形態に係るバルブを示す図であり、（ａ）は第２の実施の形態に係るバルブの正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図、（ｃ）は第３の実施の形態に係るバルブの正面図、（ｄ）は（ｃ）のＣ−Ｃ線で切断した断面図、（ｅ）は第４の実施の形態に係るバルブの正面図、（ｆ）は（ｅ）のＤ−Ｄ線で切断した断面図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態に係る燃料切替弁を示す断面図である。
【図１０】従来の燃料切替弁を示す概略図であり、（ａ）は閉塞の状態、（ｂ）は開放の状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
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。本実施の形態は、本発明を車両用の内燃機関に燃料を供給する燃料供給装置に適用したものである。
【００４１】
（第１の実施の形態）
まず、その燃料供給装置を搭載した車両の構成について説明する。
【００４２】
図１に示すように、車両１は、内燃機関２と、燃料供給装置３と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit；電子制御ユニット）４とを備えている。
【００４３】
内燃機関２は、自動車に搭載される多気筒の内燃機関、例えば４サイクルガソリンエンジン（以下、エンジン２という）としている。エンジン２は、複数の気筒２０と、各気筒２０に対応する吸気ポート２１および燃料消費部としてのインジェクタ２２と、デリバリーパイプ２３とを備えている。インジェクタ２２は、例えばその噴孔側の端部２２ａを各気筒２０に対応する吸気ポート２１内に露出して設けられている。また、デリバリーパイプ２３は、各インジェクタ２２に連結されている。これにより、デリバリーパイプ２３は、燃料供給装置３からの燃料を各インジェクタ２２に分配するようになっている。
【００４４】
燃料供給装置３は、エンジン２の複数のインジェクタ２２に燃料を圧送および供給するものであり、燃料タンク３０と、燃料圧送機構３１と、圧力制御装置３２とを備えている。
【００４５】
燃料タンク３０は、エンジン２で消費される燃料、例えばガソリンを貯留する。燃料タンク３０は、内部にサブタンク３０ａを備えている。サブタンク３０ａ内には、燃料圧送機構３１の一部が配設されている。ここで、本明細書中で燃料タンク３０とは、サブタンク３０ａをも含んだ総括的な意味で用い、例えば、燃料タンク３０に貯留された燃料とはサブタンク３０ａに貯留された燃料をも含む意味とする。さらに、燃料タンク３０は、エンジン２で遂次消費される燃料消費量分だけサブタンク３０ａ内に燃料を導入する公知の図示しないジェットポンプを有している。
【００４６】
燃料圧送機構３１は、燃料ポンプユニット４０と、サクションフィルタ４１と、燃料フィルタ４２と、チェック弁４３と、これらを連結する燃料管４４と、燃料ポンプコントローラ（ＦＰＣ）４５とを備えている。燃料圧送機構３１は、燃料タンク３０に貯留された燃料をエンジン２の複数のインジェクタ２２に圧送および供給するようになっている。
【００４７】
燃料ポンプユニット４０は、例えばポンプ作動用の羽根車を有する燃料ポンプ４０ａと、その燃料ポンプ４０ａを回転駆動する内蔵直流モータであるポンプ駆動モータ４０ｂとを有している。燃料ポンプユニット４０は、そのポンプ駆動モータ４０ｂへの通電を燃料ポンプコントローラ４５を介してＥＣＵ４により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。
【００４８】
燃料ポンプユニット４０は、ポンプ駆動モータ４０ｂの駆動により、燃料タンク３０内から燃料を汲み上げ加圧して吐出することができるようになっている。また、燃料ポンプユニット４０は、同一の供給電圧に対しそのポンプ駆動モータ４０ｂの回転速度［ｒｐｍ］を負荷トルクに応じて変化させたり、供給電圧の変化に対応してポンプ駆動モータ４０ｂの回転速度を変化させたりすることができる。これにより、燃料ポンプユニット４０は、単位時間当りの吐出量や吐出圧を変化させることができるようになっている。
【００４９】
サクションフィルタ４１は、燃料ポンプユニット４０の吸入口に設けられ、異物の吸入を阻止するようになっている。燃料フィルタ１３は、燃料ポンプユニット４０の吐出口に設けられ、吐出燃料中の異物を除去するようになっている。
【００５０】
チェック弁４３は、燃料フィルタ１３の上流側または下流側に設けられる逆止弁からなる。チェック弁４３は、燃料ポンプユニット４０からインジェクタ２２側への燃料供給方向に開弁する一方、インジェクタ２２側から燃料ポンプユニット４０側への燃料の逆流方向には閉弁し、加圧された供給燃料の逆流を阻止するようになっている。
【００５１】
燃料ポンプコントローラ４５は、燃料タンク３０の上部に設けられている。燃料ポンプコントローラ４５は、ＥＣＵ４からのポンプ制御信号と、ポンプ駆動モータ４０ｂの端子電圧を検出する図示しない電圧検出部の検出信号との偏差に応じて、燃料ポンプユニット４０のポンプ駆動モータ４０ｂに印加する電圧を制御するようになっている。
【００５２】
圧力制御装置３２は、燃圧制御弁５０および燃料切替弁７０を備えている。
【００５３】
図２（ａ）に示すように、燃圧制御弁５０は、ハウジング５１と、調圧部材５２と、圧縮コイルばね５３（背圧付勢部材）と、外側筒状部材５４と、内側筒状部材５５とを備えている。燃圧制御弁５０は、制御対象の燃料（以下、単に燃料ともいう）の圧力を制御するようになっている。制御対象の燃料は、燃料タンク３０から供給されてインジェクタ２２から噴射される燃料としている。ハウジング５１は、一対の凹状の第１のハウジング部材５６および第２のハウジング部材５７をそれらの外周部でかしめ結合して形成されている。
【００５４】
第１のハウジング部材５６は、燃料が導入される燃料導入口５１ａと、その燃料が排出される燃料排出口５１ｂと、後述する操作圧燃料が導入される操作圧導入孔５１ｃと、操作圧導入孔５１ｃに連通して操作圧燃料が導入される操作圧燃料導入通路６５（操作圧燃料通路）とを有している。第１のハウジング部材５６の内部の空間は、調圧部材５２に仕切られることにより、調圧室５８を形成する。このため、調圧室５８は、燃料導入口５１ａに連通するとともに、操作圧燃料導入通路６５を備えたものとなる。
【００５５】
第２のハウジング部材５７は、少なくとも１つの大気圧導入穴５７ａを有している。第２のハウジング部材５７の内部の空間は、調圧部材５２に仕切られることにより、背圧室５９を形成する。このため、燃料導入口５１ａと、燃料排出口５１ｂと、操作圧導入孔５１ｃとは、調圧部材５２に対して調圧室５８側に配置されている。調圧部材５２は、調圧室５８内の燃料圧力に応じ燃料導入口５１ａと燃料排出口５１ｂとを連通させる。
【００５６】
調圧部材５２は、隔壁状で、第１のハウジング部材５６および第２のハウジング部材５７に挟持されて支持されるとともに、ハウジング５１の内部を調圧室５８と背圧室５９との２室に区画している。調圧部材５２は、第１のハウジング５６との間に流体導入口５１ａに連通する調圧室５８を形成する隔壁部６０と、調圧室５８内の燃料圧に応じた開度で調圧室５８を燃料排出口５１ｂに連通させる開弁方向に変位する可動弁体部６１とを一体化して形成されている。
【００５７】
隔壁部６０は、第１のハウジング部材５６側で調圧室５８内の燃料圧を常時受圧するようになっている。隔壁部６０は、例えば燃料に対して劣化し難いゴム層を基布材料層として、これに他のゴム層を積層して一体的に接着してなる可撓性のダイヤフラムで構成されている。可動弁体部６１は、隔壁部６０の中央部に支持された例えば金属製の円板状の弁体プレートで構成されている。
【００５８】
圧縮コイルばね５３は、背圧室５９内に、可動弁体部６１を調圧室５８側、すなわち閉弁方向に付勢するように設けられている。
【００５９】
外側筒状部材５４および内側筒状部材５５は、調圧室５８内に設けられている。外側筒状部材５４および内側筒状部材５５は、径を異にするとともに、可動弁体部６１の移動方向を軸方向として同心に配置されている。内側筒状部材５５の可動弁体部６１側の端部は、第１弁座部６２（第１環状弁座）とされている。外側筒状部材５４の可動弁体部６１側の端部は、第２弁座部６３（第２環状弁座）とされている。
【００６０】
第１弁座部６２は、その内周側に燃料排出口５１ｂに連通する排出通路６４を形成している。排出通路６４は、ハウジング５１の燃料排出口５１ｂに連通している。第２弁座部６３は、その内周側で第１弁座部６２との間に操作圧燃料導入通路６５を形成している。操作圧燃料導入通路６５は、ハウジング５１の操作圧導入孔５１ｃに連通している。また、操作圧燃料導入通路６５から燃料切替弁７０までに流通する燃料を操作圧燃料としている。
【００６１】
第１のハウジング部材５６と、調圧部材５２と、外側筒状部材５４とは、環状の導入側通路６６を形成している。導入側通路６６は、燃料ポンプユニット４０から吐出された燃料を流体導入口５１ａから導入して、隔壁部６０にその燃料圧を受圧させるようになっている。
【００６２】
ハウジング５１の流体導入口５１ａは、燃料圧送機構３１のチェック弁４３より下流側の回路部分である燃料管４４に分岐管４４ａを介して接続されている。ハウジング５１の操作圧導入孔５１ｃは、燃料切替弁７０に接続されている。
【００６３】
ここで、図２（ａ）に示すように、燃料切替弁７０によって操作圧燃料導入通路６５が閉塞されているとき、操作圧燃料導入通路６５の燃料の圧力は導入側通路６６と同等になり得る。この場合、図２（ｂ）に示すように、調圧部材５２が燃料の圧力を受圧する受圧領域は、調圧部材５２の導入側通路６６に対向する環状受圧面５２ａ（燃料導入口側の受圧可能領域）および操作圧燃料導入通路６５に対向する環状受圧面５２ｂ（操作圧燃料通路側の受圧可能領域）とを合わせた領域となる。
【００６４】
一方、図３（ａ）に示すように、燃料切替弁７０が開放状態の時は、操作圧燃料導入通路６５が燃料タンク３０内に開放されるので、操作圧燃料導入通路６５の操作圧燃料の圧力は、大気圧もしくは燃料タンク３０内の燃料と同等になる。この場合、図３（ｂ）に示すように、調圧部材５２の受圧領域は、調圧部材５２の導入側通路６６に対向する環状受圧面５２ａ（燃料導入口側の受圧可能領域）のみになる。
【００６５】
このため、操作圧燃料導入通路６５が閉塞されるか開放されるかによって調圧部材５２が燃料の圧力を受圧する受圧領域の面積が変化する。そして、調圧部材５２の受圧領域の面積が増大すると、圧縮コイルばね５３の付勢力に対抗して調圧部材５２を開弁させる燃料圧が小さくて済むので、環状の導入側通路６６内の燃料の調圧レベルが後述する低圧側の設定圧に低下する。逆に、操作圧燃料導入通路６５が燃料タンク３０内に開放され、調圧部材５２の受圧領域の面積が縮小されると、圧縮コイルばね５３の付勢力に対抗して調圧部材５２を開弁させるために大きな燃料圧が必要になる。このため、環状の導入側通路６６内の燃料の調圧レベルが後述する高圧側の設定圧に上昇するようになっている。
【００６６】
このように、燃圧制御弁５０は、操作圧燃料導入通路６５に操作圧燃料が導入されることにより、調圧部材５２が一面側で燃料圧力を受ける受圧領域の面積が変更され、受圧領域の面積に応じて調圧室５８内の燃料圧力を調整するものとなっている。
【００６７】
燃圧制御弁５０の高圧側の設定圧は、暖機時や高燃温時などにデリバリーパイプ２３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料圧（通常、ゲージ圧で３２４ｋＰａ以上）の設定値となっている。また、燃圧制御弁５０の低圧側の設定圧は、例えばゲージ圧で２００ｋＰａであり、走行中にデリバリーパイプ２３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料圧設定値となっている。
【００６８】
燃料切替弁７０は、ボビン７１と、電磁コイル７２と、バルブ７３と、付勢手段としての圧縮コイルばね７４と、シールド７５と、ステータコア７７とを備え、操作圧燃料の圧力を切り替えるようになっている。
【００６９】
ボビン７１は、合成樹脂から構成され、ボビン部８０と、シリンダ部８１と、燃料流通部としての燃料管部８２とを備えている。ボビン部８０は、外側に電磁コイル７２が巻き付けられているとともに、内側に圧縮コイルばね７４が収容されている。シリンダ部８１はボビン部８０に連続して形成され、シリンダ部８１の内部にはバルブ７３が往復動可能に収容されている。燃料管部８２は、シリンダ部８１の端部に形成されるとともに、燃料が供給される燃料流入管８２ａと、燃料が排出される燃料流出管８２ｂと、シリンダ部８１の内側を向けて開放された燃料流出管８２ｂの開口端部８２ｃとを備えている。
【００７０】
図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、バルブ７３は、アーマチャ部８３と、弁体としてのシール部８４とを一体化して備えている。アーマチャ部８３は、略円筒形状の磁性体からなるとともに、内部を長手方向に貫通する連通部としての貫通孔８３ａを備えている。すなわち、アーマチャ部８３は、シール部８４に設けられてシール部８４と一体的に往復動可能となっている。貫通孔８３ａは、開口端部８２ｃ側の端部を拡径して形成された第１の口としてのシール部取付孔８３ｂと、連通路８３ｃと、圧縮コイルばね７４側の端部に形成された第２の口８３ｄとを備えている。
【００７１】
シール部取付孔８３ｂは、アーマチャ部８３の往復動方向の一方側の空間、すなわち開口端部８２ｃ側の空間に開口している。第２の口８３ｄは、アーマチャ部８３の往復動方向の他方側の空間、すなわち圧縮コイルばね７４側の空間に開口している。連通路８３ｃは、シール部取付孔８３ｂおよび第２の口８３ｄを連通する。
【００７２】
シール部８４は、円筒形状の例えば金属製で、アーマチャ部８３に圧入により一体化されている。シール部８４は、シール部取付孔８３ｂに圧入される圧入部８４ａと、圧入部８４ａの開口端部８２ｃ側の端部に形成された蓋部８４ｂと、蓋部８４ｂから開口端部８２ｃ側に突出した円柱形状のシール体８４ｃと、蓋部８４ｂのシール体８４ｃの周囲に形成された複数の第１の口８４ｄとを備えている。
【００７３】
第１の口８４ｄは、蓋部８４ｂを貫通するとともに、図４（ｂ）に示すように正面から見た際に、シール体８４ｃを中心とする周方向の４５度ごとの８箇所に配置されている。
第１の口８４ｄは、アーマチャ部８３の往復動方向の一方側の空間、すなわち開口端部８２ｃ側の空間に開口している。
【００７４】
シール体８４ｃの端面８４ｅは、開口端部８２ｃに当接可能になっている。シール体８４ｃの端面８４ｅが開口端部８２ｃに当接して押圧されることにより、開口端部８２ｃが閉塞され、燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとの連通が閉塞されるようになっている。
よって、シール部８４は、操作圧燃料が流通する燃料管部８２に往復動可能に収容され、移動により燃料管部８２を開閉可能となっている。
【００７５】
図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、電磁コイル７２は、シール部８４を開弁する方向にアーマチャ部８３を移動する。また、圧縮コイルばね７４は、バルブ７３が燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとの連通を閉塞する方向、すなわちシール部８４を閉弁する方向にアーマチャ部８３を移動するように付勢している。シールド７５は、金属製で、電磁コイル７２の周囲を覆うように設けられている。シールド７５は、電磁コイル７２から外部に漏れる磁束を遮蔽している。
【００７６】
図５（ａ）に示すように、電磁コイル７２に電圧が印加されていない時は、バルブ７３が圧縮コイルばね７４により開口端部８２ｃに押圧されている。これにより、燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとの連通が閉塞されるようになっている。すなわち、この燃料切替弁７０は、ノーマリーオフ型となっている。また、この状態を下死点とする。
【００７７】
一方、図５（ｃ）に示すように、電磁コイル７２に電圧が印加されている時は、バルブ７３が電磁コイル７２に吸引されて開口端部８２ｃから離隔している。これにより、燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとが連通するようになっている。バルブ７３が最も吸引された状態を上死点とする。
【００７８】
これにより、燃料切替弁７０は、閉弁により操作圧燃料導入通路６５に操作圧燃料を封入するとともに、開弁により操作圧燃料導入通路６５から操作圧燃料を開放させるようになっている。
【００７９】
図１に示すように、ＥＣＵ４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、固定されたデータの記憶を行うＲＯＭ（Read Only Memory）と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、書き替え可能な不揮発性のメモリからなるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）と、Ａ／Ｄ変替器やバッファなどを有する入力インターフェース回路と、駆動回路などを有する出力インターフェース回路とを備えている。ＥＣＵ４には車両のイグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号が取り込まれるとともに、図示しないバッテリからの電源供給がなされるようになっている。
【００８０】
さらに、ＥＣＵ４の入力インターフェース回路には、各種センサ群が接続されており、これらセンサ群からのセンサ情報がＡ／Ｄ変替器などを含む入力インターフェース回路を通してＥＣＵ４に取り込まれるようになっている。ＥＣＵ４の出力インターフェース回路には、インジェクタ２２や燃料ポンプユニット４０、燃料切替弁７０などのアクチュエータ類を制御するためのリレースイッチや、燃料ポンプユニット４０の駆動電流を可変制御するためのスイッチング素子などが接続されている。
【００８１】
ＥＣＵ４は、ＲＯＭ内に格納された制御プログラムを実行することで、公知の電子スロットル制御、燃料噴射量制御、点火時期制御、燃料カット制御、可変バルブタイミング制御などを実行することができる。例えば、ＥＣＵ４は、エアフローメータにより検出される吸入空気量とクランク角センサにより検出されるエンジン回転数とに基づいて燃焼毎に必要な基本噴射量を算出し、さらにエンジン２の運転状態に応じた各種補正や空燃比フィードバック補正などを施した燃料噴射量を算出し、その燃料噴射量に対応する燃料噴射時間だけ対応するインジェクタ２２を開弁駆動する。なお、ここでの燃料噴射時間は、インジェクタ２２に供給される燃料圧の設定値に応じて理論空燃比を保つよう設定される。
【００８２】
また、ＥＣＵ４は、エンジン２の運転に要求される燃料噴射量に応じて燃料ポンプユニット４０の吐出量を最適値にするようその吐出量に対応するポンプ駆動モータ４０ｂの駆動電圧のコマンド値を生成し、燃料ポンプコントローラ４５と共にポンプ駆動モータ４０ｂの駆動電圧をフィードバック制御する機能を有している。
【００８３】
さらに、ＥＣＵ４は、各種センサ群からのセンサ情報およびＲＯＭに予め格納された設定値やマップ情報に基づいて、エンジン２の運転中にその負荷状態を繰返し判定する。そして、例えば、エンジン２の始動の暖機時や高燃温時には、燃料切替弁７０の電磁コイル７２に通電して、燃料ポンプユニット４０からの燃料の燃料圧を高圧側の設定圧に切り替えるようになっている（図６参照）。また、例えば、エンジン２の暖機後や高燃温時でない通常の運転時は、燃料切替弁７０の電磁コイル７２の通電を停止して、燃料ポンプユニット４０からの燃料の燃料圧を低圧側の設定圧に切り替えるようになっている（図６参照）。
【００８４】
ＥＣＵ４のＲＯＭおよびバックアップメモリに格納される設定値には、燃料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ている。また、ＲＯＭおよびバックアップメモリに格納されるマップ情報には、運転負荷の判定とその判定結果に応じた燃料圧の切替制御のためのマップなどが含まれている。
【００８５】
次に、作用について説明する。
【００８６】
上述のように構成された本実施の形態の燃料供給装置３では、エンジン２の停止中、燃料ポンプユニット４０のポンプ駆動モータ４０ｂおよび燃料切替弁７０の電磁コイル７２への通電はそれぞれ停止されている状態にある。燃料切替弁７０においては、図５（ａ）に示すように、バルブ７３が圧縮コイルばね７４により開口端部８２ｃに押圧され、燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとの連通が閉塞されている。
【００８７】
エンジン２が始動されると、ＥＣＵ４はインジェクタ２２や燃料ポンプユニット４０を作動させる。図１に示すように、燃料ポンプユニット４０から吐出された燃料は、チェック弁４３および燃料フィルタ４２を介して燃料管４４に流入される。燃料管４４からの燃料は分岐管４４ａにも流入され、燃圧制御弁５０に入り込む。
【００８８】
また、図６に示すように、エンジン２が始動されると、ＥＣＵ４は燃料ポンプユニット４０からの燃料の燃料圧を高圧側の設定圧に切り替える。このため、図７（ａ）に示すように、ＥＣＵ４は、燃料切替弁７０の電磁コイル７２に対して、電圧の印加を開始する。図７（ｂ）に示すように、電圧の印加により、電流が緩やかに上昇する。
【００８９】
そして、電磁コイル７２からの磁束は、アーマチャ部８３の貫通孔８３ａ以外の部分を高密度に通過する。アーマチャ部８３を通過する磁束は中心部よりも外周部の方が高密度になる。しかも、バルブ７３の移動時には燃料は貫通孔８３ａを流通するので、アーマチャ部８３とボビン７１の内周面との隙間を従来よりも小さくすることができる。これにより、貫通孔８３ａを備えたアーマチャ部８３であっても、従来のように貫通孔８３ａを有しないアーマチャに比べて同等の磁束数を確保することができる。
【００９０】
これにより、本実施の形態のバルブ７３では、貫通孔８３ａの径を十分に太くしてもアーマチャ部８３に多数の磁束を通過させてアーマチャ部８３は従来のものに近い磁力を得ることができる。さらに、大径の貫通孔８３ａ内に操作圧燃料を流通させることができるので、アーマチャ部８３の移動抵抗を小さくすることができる。しかも、貫通孔８３ａを有するアーマチャ８３は、従来の中実のアーマチャに比べて軽量化される。これらの理由により、アーマチャ部８３を迅速に移動させることができる。
【００９１】
そして、電流値が所定値９０を超えた時点で、電磁コイル７２からバルブ７３に作用する吸引力が圧縮コイルばね７４の抗力を上回り、図７（ｃ）に実線で示すように、バルブ７３が下死点から移動し始める。これにより、図５（ｂ）に示すように、バルブ７３が開口端部８２ｃから離隔して、燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとが連通する。さらに、図５（ｃ）に示すように、バルブ７３が最も移動することにより上死点に達する。よって、燃料切替弁７０は開放される。
【００９２】
ここで、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、バルブ７３が下死点から上死点に移動する際には、バルブ７３の圧縮コイルばね７４側の燃料は、アーマチャ部８３の第２の口８３ｄから取り込まれ、連通路８３ｃを経て、シール部８４の第１の口８４ｄからバルブ７３の燃料管部８２側に排出される。これにより、従来のように貫通孔８３ａを備えていないバルブ（図１０の符号１１３参照）に比べ、バルブ７３の移動抵抗を大幅に低減することができる。その結果、図７（ｃ）に二点鎖線で示すように、従来のバルブではグラフの直線の立ち上がりが緩くなるのに対し、図７（ｃ）に実線で示すように、本実施の形態のバルブ７３ではグラフの直線の立ち上がりが急傾斜になる。このため、バルブ７３の移動速度を速めることができるので、下死点から上死点への移動時間を短縮することができる。
【００９３】
すなわち、図７（ｃ）に示すように、本実施の形態によるバルブ７３による下死点から上死点への移動時間Ｓ１を、従来の貫通孔８３ａを備えていないバルブによる下死点から上死点への移動時間Ｓ２よりも大幅に短くすることができる。これにより、燃料切替弁７０の閉塞から開放への切替時間を短縮することができる。
【００９４】
そして、上述した燃料ポンプユニット４０から燃圧制御弁５０に供給された燃料は、図３（ａ）に示すように、燃料導入口５１ａから調圧室５８に入り込む。ここで、燃料切替弁７０が開放状態であるので、操作圧燃料導入通路６５が燃料タンク３０内に開放されている。このため、図３（ｂ）に示すように、調圧部材５２の受圧領域は、調圧部材５２の環状受圧面５２ａのみになる。
【００９５】
これにより、圧縮コイルばね５３の付勢力に対抗して調圧部材５２を開弁させるために大きな燃料圧が必要になり、環状の導入側通路６６内の燃料の調圧レベルが上昇する。分岐管４４ａおよび燃料管４４の燃料圧も上昇して、速やかに高圧側の設定圧、例えば４００ｋＰａに達し、燃料通路１５を通し高燃料圧の燃料がデリバリーパイプ２３に供給される。これにより、暖機時にインジェクタ２２からの燃料噴射を高圧で行うことにより、噴霧の微粒化を図ることができ、暖機時の未燃炭化水素の発生を抑えることができる。
【００９６】
図７（ｃ）および図７（ｄ）に示すように、燃料切替弁７０のバルブ７３が少しでも動き始めると同時に、燃料圧が上昇し始める。そして、図７（ａ）に示すように、暖機運転中は、ＥＣＵ４は燃料切替弁７０の電磁コイル７２に対して電圧の印加を維持する。これにより、図７（ｄ）に示すように、高圧の燃料噴射が維持される。
【００９７】
次に、図６に示すように、暖機運転が終了すると、ＥＣＵ４は燃料ポンプユニット４０からの燃料の燃料圧を低圧側の設定圧に切り替える。
【００９８】
そこで、図７（ａ）に示すように、ＥＣＵ４は、燃料切替弁７０の電磁コイル７２に対して、電圧の印加を停止する。図７（ｂ）に示すように、電圧の印加の停止により、電流が緩やかに下降する。
【００９９】
電流値が所定値９１を下回った時点で、電磁コイル７２からバルブ７３に作用する吸引力が圧縮コイルばね７４の付勢力より小さくなり、図７（ｃ）に示すように、バルブ７３が圧縮コイルばね７４の付勢力によって上死点から移動し始める。これにより、図５（ｂ）に示すように、バルブ７３が開口端部８２ｃに近づき、さらに、図５（ａ）に示すように、バルブ７３が開口端部８２ｃに当接して押圧することにより下死点に達する。よって、燃料切替弁７０は閉塞される。
【０１００】
図５（ｃ）〜図５（ａ）に示すように、バルブ７３が上死点から下死点に移動する際には、バルブ７３の開口端部８２ｃ側の燃料は、シール部８４の第１の口８４ｄから取り込まれ、連通路８３ｃを経て、アーマチャ部８３の第２の口８３ｄからバルブ７３の圧縮コイルばね７４側に排出される。これにより、従来のように貫通孔８３ａを備えていないバルブに比べ、バルブ７３の移動抵抗を大幅に低減することができる。すなわち、図７（ｃ）に二点鎖線で示すように、従来のバルブではグラフの直線の立ち下がりが緩いのに対し、図７（ｃ）に実線で示すように、本実施の形態のバルブ７３ではグラフの直線の立ち下がりが急傾斜になる。このため、バルブ７３の移動速度を速めることができるので、上死点から下死点への移動時間を短縮することができる。
【０１０１】
すなわち、図７（ｃ）に示すように、本実施の形態によるバルブ７３による上死点から下死点への移動時間Ｓ３を、従来の貫通孔８３ａを備えていないバルブによる上死点から下死点への移動時間Ｓ４よりも大幅に短くすることができる。これにより、燃料切替弁７０の開放から閉塞への切替時間を短縮することができる。
【０１０２】
そして、上述した燃料ポンプユニット４０から燃圧制御弁５０に供給された燃料は、図２（ａ）に示すように、燃料導入口５１ａから調圧室５８に入り込む。ここで、燃料切替弁７０が閉塞状態になった後は、操作圧燃料導入通路６５が閉塞されている。このため、図２（ｂ）に示すように、調圧部材５２の受圧領域は、調圧部材５２の環状受圧面５２ａおよび環状受圧面５２ｂとなる。
【０１０３】
これにより、圧縮コイルばね５３の付勢力に対抗して調圧部材５２を開弁させるために小さい燃料圧で足りることになり、環状の導入側通路６６内の燃料の調圧レベルが低下する。そして、図７（ｃ）および図７（ｄ）に示すように、燃料切替弁７０のバルブ７３が完全に閉塞すると同時に、燃料圧が下降し始める。よって、分岐管４４ａおよび燃料管４４の燃料圧も低下して、速やかに低圧側の設定圧、例えば２００ｋＰａに達し、燃料通路１５を通し低燃料圧の燃料がデリバリーパイプ２３に供給される。これにより、ポンプユニット４０を低圧作動させることにより、燃費を向上することができる。
【０１０４】
また、図７（ａ）〜図７（ｄ）に示すように、本実施の形態による電圧の印加の停止から実際に燃料圧が下降し始めるまでの時間Ｔ１は、従来の貫通孔８３ａを備えていないバルブによる時間Ｔ２に比べて大幅に短くなる。
【０１０５】
また、エンジン２の始動から一定時間が経過した後は、通常の運転状態、例えば部分負荷運転時には、燃費や燃料ポンプユニット４０の信頼性の面から低圧側の設定圧が要求される。一方、高燃温時には、ベーパの発生を抑制するために高圧側の設定圧が要求される。
【０１０６】
以上のように、本実施の形態に係る燃料供給装置３によれば、燃料切替弁７０のバルブ７３に貫通孔８３ａを設けているので、燃料切替弁７０の開放と閉塞との切替時間を短縮し、弁の応答性を向上することができる。このため、電磁コイル７２に電圧を印加した時点からインジェクタ２２への燃料供給圧力が実際に変更されるまでのタイムラグが短くなり、タイムラグの誤差が小さくなってタイムラグの算出精度を向上することができる。
【０１０７】
また、弁の応答性が向上することにより、制御対象燃料の燃料圧を高圧から低圧に切り替える速度も速くなる。このため、ポンプ圧を高圧から低圧に迅速に低減することができるので、燃費を向上することができる。
【０１０８】
また、本実施の形態に係る燃料供給装置３によれば、燃料切替弁７０を開閉させることで、燃圧制御弁５０の操作圧燃料導入通路６５に操作圧燃料が導入されるか否かを切り替えることが可能となる。操作圧燃料導入通路６５に操作圧燃料が導入されるか否かにより、調圧部材５２の受圧領域の面積を容易に変化させることができるので、燃圧制御弁５０による制御対象燃料の圧力を容易に制御することができる。
【０１０９】
また、本実施の形態に係る燃料供給装置３によれば、燃圧制御弁５０の燃料導入口５１ａと、燃料排出口５１ｂと、操作圧導入孔５１ｃとは、調圧部材５２に対して調圧室５８側に配置されている。このため、背圧室５９に操作圧燃料を導入する必要がなく、燃圧制御弁５０の調圧室５８側のみに燃料および操作圧燃料の配管を設ければよい。このため、コンパクトで簡素な配管が可能な燃圧制御弁５０を提供することができる。また、本実施の形態に係る燃料供給装置３によれば、ハウジング５１内を３室にすることや、燃圧制御弁を２つ設けることなしに、２段階に燃料圧を調整することができる。
【０１１０】
上述した本実施の形態の燃料供給装置３においては、燃圧制御弁５０は操作圧導入孔５１ｃを調圧室５８側に配置したものとしている。しかしながら、本発明に係る燃料供給装置においては、これに限られず、燃圧制御弁５０は操作圧導入孔５１ｃを背圧室５９側に配置したものとしてもよい。
【０１１１】
（第２の実施の形態）
本実施の形態は、上述の第１の実施の形態と略同様の全体構成を有している。本実施の形態に係る燃料供給装置においては、燃料切替弁７０のバルブ１７３の構成が異なっているが、他の構成は同様に構成されている。したがって、同一の構成については、図４に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【０１１２】
図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、本実施の形態のバルブ１７３は、バルブ１７３は、アーマチャとしてのアーマチャ部１８３と、弁体としてのシール部１８４とを備えている。アーマチャ部１８３およびシール部１８４は、磁性体からなるとともに一体形成されている。
【０１１３】
シール部１８４は、円筒形状でアーマチャ部１８３の一端部に形成されている。アーマチャ部１８３は、略円筒形状で、内部に、シール部１８４とは反対側の端部からシール部１８４まで達する連通部としての貫通孔１８３ａを備えている。貫通孔１８３ａは、複数の第１の口８３ｂと、連通路１８３ｃと、シール部１８４とは反対側で圧縮コイルばね７４側の端部に形成された第２の口１８３ｄとを備えている。
【０１１４】
第１の口１８３ｂは、アーマチャ部１８３のシール部１８４側の端面から貫通孔１８３ａまで貫通するとともに、図８（ａ）に示すように正面から見た際に、シール部１８４を中心とする周方向の４５度ごとの８箇所に配置されている。シール部１８４の端面１８４ａは、開口端部８２ｃに当接可能になっている。端面１８４ａが開口端部８２ｃに当接して押圧されることにより、開口端部８２ｃが閉塞され、燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとの連通が閉塞されるようになっている。
【０１１５】
本実施の形態のバルブ１７３によれば、アーマチャ部１８３とシール部１８４とを一体形成しているので、これらを別体で形成する場合に比べて部品点数を削減することができる。
【０１１６】
（第３の実施の形態）
本実施の形態は、上述の第１の実施の形態と略同様の全体構成を有している。本実施の形態に係る燃料供給装置においては、燃料切替弁７０のバルブ２７３の構成が異なっているが、他の構成は同様に構成されている。したがって、同一の構成については、図４に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【０１１７】
図８（ｃ）および図８（ｄ）に示すように、本実施の形態のバルブ２７３は、バルブ２７３は、アーマチャとしてのアーマチャ部２８３と、弁体としてのシール部２８４とを備えている。アーマチャ部２８３およびシール部２８４は、磁性体からなるとともに一体形成されている。
【０１１８】
アーマチャ部２８３は、中心に透孔を有さずに略円柱形状で、外周面に長手方向に沿った連通部としての連通溝２８３ａを備えている。連通溝２８３ａは、シール部２８４側の端部に形成された第１の口２８３ｂと、連通路２８３ｃと、シール部２８４とは反対側で圧縮コイルばね７４側の端部に形成された第２の口２８３ｄとを備えている。連通溝２８３ａは、図８（ｃ）に示すように正面から見た際に、シール部２８４を中心とする周方向の９０度ごとの４箇所に配置されている。
【０１１９】
シール部２８４は、円筒形状でアーマチャ部２８３の一端部に形成されている。シール部２８４の端面２８４ａは、開口端部８２ｃに当接可能になっている。端面２８４ａが開口端部８２ｃに当接して押圧されることにより、開口端部８２ｃが閉塞され、燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとの連通が閉塞されるようになっている。
【０１２０】
本実施の形態のバルブ２７３によれば、中実な部材の外周部に溝を形成するだけの比較的簡単な工程でアーマチャ部２８３に連通溝２８３ａを形成することができるので、従来の連通部を有しないアーマチャ部に比べて部品コストの増加を抑制することができる。
【０１２１】
（第４の実施の形態）
本実施の形態は、上述の第１の実施の形態と略同様の全体構成を有している。本実施の形態に係る燃料供給装置においては、燃料切替弁７０のバルブ３７３およびボビン３７１の構成が異なっているが、他の構成は同様に構成されている。したがって、同一の構成については、図４に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【０１２２】
図８（ｅ）および図８（ｆ）に示すように、本実施の形態のバルブ３７３は、アーマチャ部３８３と、シール部３８４とを備えている。アーマチャ部３８３およびシール部３８４は、磁性体からなるとともに一体形成されている。
【０１２３】
アーマチャ部３８３は、中心に透孔を有さずに略円柱形状とされている。シール部３８４は、円筒形状でアーマチャ部３８３の一端部に形成されている。シール部３８４の端面３８４ａは、開口端部８２ｃに当接可能になっている。端面３８４ａが開口端部８２ｃに当接して押圧されることにより、開口端部８２ｃが閉塞され、燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとの連通が閉塞されるようになっている。
【０１２４】
また、ボビン３７１は合成樹脂から構成され、ボビン３７１のボビン部３８０の内周面には、長手方向に沿った連通部としての連通溝３８０ａが形成されている。また、ボビン３７１のシリンダ部３８１の内周面には、連通溝３８０ａに連続する連通部としての連通溝３８１ａが形成されている。シリンダ部３８１の連通溝３８１ａは、シール部３８４側の端部に形成された図示しない第１の口と、連通路３８１ｂとを備えている。ボビン部３８０の連通溝３８０ａは、連通路３８０ｂと、シール部３８４とは反対側で圧縮コイルばね７４側の端部に形成された図示しない第２の口とを備えている。連通溝３８０ａおよび連通溝３８１ａは、図８（ｅ）に示すように正面から見た際に、シール部３８４を中心とする周方向の９０度ごとの４箇所に配置されている。
【０１２５】
本実施の形態のバルブ３７３およびボビン３７１によれば、バルブ３７３は従来の形状と変更する必要は無く、ボビン３７１の形状のみを変更すればよい。このため、磁性体からなり加工が比較的困難なバルブ３７３については従来のものをそのまま利用することができるとともに、ボビン３７１を例えば加工の容易な合成樹脂で構成してその内周面に連通溝３８０ａおよび連通溝３８１ａを設けるだけでよいので、部品コストの増加を抑制することができる。
【０１２６】
（第５の実施の形態）
本実施の形態は、上述の第１の実施の形態と略同様の全体構成を有している。本実施の形態に係る燃料供給装置においては、燃料切替弁７０のバルブ４７３と、ボビン４７１と、シールド４７５の構成が異なっているが、他の構成は同様に構成されている。したがって、同一の構成については、図４に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【０１２７】
図９に示すように、本実施の形態のバルブ４７３は、アーマチャ部４８３と、シール部４８４とを備えている。アーマチャ部４８３およびシール部４８４は、磁性体からなるとともに一体形成されている。
【０１２８】
アーマチャ部４８３は、中心に透孔を有さずに略円柱形状とされている。シール部４８４は、円筒形状でアーマチャ部４８３の一端部に形成されている。シール部４８４の端面は、開口端部８２ｃに当接可能になっている。端面８４ｅが開口端部８２ｃに当接して押圧されることにより、開口端部８２ｃが閉塞され、燃料流入管８２ａと燃料流出管８２ｂとの連通が閉塞されるようになっている。
【０１２９】
また、ボビン４７１は合成樹脂から構成され、シリンダ部４８１の側部に形成された第１の口４８１ａと、ボビン部４８０の底部に形成された第２の口４８０ａとを備えている。シールド４７５の第２の口４８０ａに対向する部位には、透孔４７５ａが形成されている。第１の口４８１ａと第２の口４８０ａとは、連通路としての連通管４７６により連結されている。すなわち、本発明における連通部は、第１の口４８１ａと、第２の口４８０ａと、連通管４７６とにより構成されている。また、ステータコア４７７は、底部に貫通孔４７７ａを備えている。
【０１３０】
本実施の形態のバルブ４７３およびボビン４７１によれば、連通路はボビン４７１の外部に形成された連通管４７６からなるので、バルブ４７３やボビン４７１に連通路を形成する場合に比べて連通路の断面積の制約が小さく、十分な断面積を有して操作圧燃料を大量に流通させることができる。
【０１３１】
ところで、上述した第１〜第５の実施の形態の燃料供給装置３においては、連通路を１種類ずつ採用している。しかしながら、本発明に係る燃料供給装置においては、これに限られず、複数の種類を同時に採用してもよい。例えば、第１の実施の形態に示すバルブ７３と、第４の実施の形態に示すボビン４７１とを同時に併用してもよい。
【０１３２】
以上のように、本発明に係る圧力制御装置およびこれを備えた燃料供給装置は、従来と比較して燃料圧力変更時の応答性を向上することができるとともに、燃料供給圧力の切替時間の算出精度を向上し、さらには燃費を向上することができるという効果を奏するものであり、圧力制御装置およびこれを備えた燃料供給装置に有用である。
【符号の説明】
【０１３３】
２  エンジン（内燃機関）
３  燃料供給装置
２２  インジェクタ（燃料消費部）
３２  圧力制御装置
５０  燃圧制御弁
５１  ハウジング
５１ａ  燃料導入口
５１ｂ  燃料排出口
５１ｃ  操作圧導入孔
５２  調圧部材
５２ａ，５２ｂ  環状受圧面（複数の領域、受圧可能領域）
５３  圧縮コイルばね（背圧付勢部材）
５８  調圧室
６２  第１弁座部（第１環状弁座）
６３  第２弁座部（第２環状弁座）
６４  排出通路（燃料排出口）
６５  操作圧燃料導入通路（操作圧燃料通路）
６６  導入側通路（調圧室のうち燃料導入口側）
７０，４７０  燃料切替弁
７１，３７１，４７１  ボビン
７２  電磁コイル
７３，１７３，２７３，３７３，４７３  バルブ
７４  圧縮コイルばね（アーマチャ付勢手段）
８０，３８０，４８０  ボビン部
８１，３８１，４８１  シリンダ部
８２  燃料管部（燃料流通部）
８３，１８３，２８３，３８３，４８３  アーマチャ部（アーマチャ）
８３ａ，１８３ａ  貫通孔（連通部）
８３ｂ  シール部取付孔（第１の口）
８３ｃ，１８３ｃ，２８３ｃ，３８０ｂ，３８１ｂ  連通路
８３ｄ，１８３ｄ，２８３ｄ，４８０ａ  第２の口
８４，１８４，２８４，３８４，４８４  シール部（切替弁体）
８４ｄ，１８３ｂ，２８３ｂ，４８１ａ  第１の口
２８３ａ，３８０ａ，３８１ａ  連通溝（連通部）
４７６  連通管（連通路）
【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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【図９】
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【図１０】
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