(57)【要約】【課題】エンジンの始動性を確保しつつ、エンジンが運転された後その稼動を停止した状態におけるインジェクタからの油密漏れを低減することのできる燃料供給装置を提供する。【解決手段】エンジン１０のインジェクタ１２０に高圧燃料を供給する燃料供給装置２０は、燃料を高圧に加圧して送り出す高圧ポンプ２３０と、インジェクタ１２０に連通され高圧ポンプ２３０によって送り出された燃料を貯留するための貯留容積を有する貯留室２４３と、貯留室２４３に貯留されている燃料の温度が所定の温度を超えるのに応じた機械的作用によって貯留室２４３の貯留容積を増加させる容積増加機構３０とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃料噴射弁に高圧の燃料を供給する燃料供給装置であって、
燃料を高圧に加圧して送り出す加圧手段と、
前記燃料噴射弁に連通され、前記加圧ポンプによって送り出された燃料を貯留するための所定の貯留容積を有する貯留室と、
前記貯留室に貯留されている燃料の温度が所定の温度を超えるのに応じた機械的作用によって、前記貯留容積を増加させる容積増加手段と
を備えた燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１記載の燃料供給装置であって、
前記容積増加手段は、
前記貯留室に連通する拡張室と、
前記拡張室を前記貯留室に連通する側と連通しない側とに仕切り、前記連通する側の容積を増加させる位置に移動可能な可動壁と、
前記貯留室に貯留されている燃料の温度が所定の温度を超えるのに応じて機械的に前記可動壁を前記位置に移動する感温手段と
を備えた
燃料供給装置。
【請求項３】
前記感温手段を、前記所定の温度を作動温度とする形状記憶合金から成るバネとした請求項２記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記感温手段を、前記所定の温度を作動温度とするサーモワックスにより構成したアクチュエータとした請求項２記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記拡張室と前記可動壁との隙間から漏れ出た燃料を回収する回収手段を備えた請求項２ないし４のいずれか記載の燃料供給装置。
【請求項６】
内燃機関の燃料噴射弁に供給するため高圧に加圧して貯留した燃料の圧力を調整する燃料圧力調整方法であって、
前記貯留した燃料の温度を検知して、
前記検知した温度が所定の温度を超える際に前記貯留した燃料を減圧する
燃料圧力調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料供給装置に関し、詳しくは、内燃機関の燃料噴射弁に高圧の燃料を供給する燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の燃料供給装置として、内燃機関の燃料噴射弁（インジェクタ）に高圧の燃料を供給する筒内直接噴射方式などの内燃機関における燃料供給装置は、燃料タンクに蓄える燃料を低圧ポンプによって４００キロパスカル（以下、ｋＰａと表記）程度のフィード圧力を加えて低圧燃料として送り出し、この低圧燃料を高圧ポンプによってさらに８〜１３メガパスカル（以下、ＭＰａと表記）程度の圧力を加えて高圧燃料として送り出し、この高圧燃料をデリバリパイプに貯留して、このデリバリパイプと連通するインジェクタに高圧燃料を供給している。この高圧燃料の供給を受ける燃料噴射弁は、内燃機関の燃料室（気筒）に設けられており、開弁することによって高圧燃料を燃焼室に直接噴射している。
【０００３】
かかる燃料供給装置を備えた内燃機関が運転された後その稼動を停止した状態（以下、ソーク状態という）となると、デリバリパイプに貯留された貯留燃料が、運転により高温となった内燃機関からの伝熱により、その温度が上昇する。これに伴って、その圧力が所定の圧力を超えて上昇する状態（以下、高圧ソーク状態という）となると、この貯留燃料が燃料噴射弁のシール部から燃焼室内に漏れ出る油密漏れが著しく増加する問題があった。この油密漏れによって、内燃機関の再始動時に排気中の汚染物質であるＨＣ（Ｈｙｄｒｏ  Ｃａｒｂｏｎ）が増加したり、カーボンが燃焼室内に付着したりしていた。従来、ソーク状態における油密漏れを低減するため、フィード圧力の消滅に連動して貯留燃料を急速に減圧する圧力リリーフ弁を備えた燃料供給装置があった。
【０００４】
例えば、下記文献には、フィード圧力の消滅に連動して貯留燃料を急速に減圧する圧力リリーフ弁を備えた燃料供給装置が記載されている。
【特許文献１】
特開平７−１５８５３６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、圧力リリーフ弁を用いて、ソーク状態において貯留燃料を減圧してしまうと、再始動時には貯留燃料を燃料噴射に必要な圧力とするのに時間を要することとなり内燃機関の始動性を悪化させるという問題があった。こうした圧力リリーフ弁を備えた燃料供給装置は、高圧ソーク状態となるか否かに関わらず貯留燃料の減圧を行うため、必要以上に内燃機関の始動性を悪化させるのである。なお、高圧ソーク状態とならない場合として、例えば、内燃機関の停止後間もない再始動の場合や、短い稼動時間のため内燃機関の発熱量が少ない場合、外気温が低い場合などが考えられる。
【０００６】
本発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、内燃機関の始動性を確保しつつ、ソーク状態における油密漏れを低減することのできる燃料供給装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記した課題を解決するため、本発明の内燃機関の燃料供給装置は、内燃機関の燃料噴射弁に高圧の燃料を供給する燃料供給装置であって、燃料を高圧に加圧して送り出す加圧手段と、前記燃料噴射弁に連通され、前記加圧ポンプによって送り出された燃料を貯留するための所定の貯留容積を有する貯留室と、前記貯留室に貯留されている燃料の温度が所定の温度を超えるのに応じた機械的作用によって、前記貯留容積を増加させる容積増加手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
かかる燃料供給装置によれば、貯留燃料が高圧ソーク状態となる所定の温度を超える際に、容積増加手段が貯留室の貯留容積を増加させて、貯留燃料を急速に減圧する。よって、貯留燃料が所定の温度を超える際には、貯留燃料を急速に減圧することによって、貯留燃料が高圧ソーク状態となるのを回避して油密漏れを低減することができる。一方、貯留燃料が所定の温度を超えない場合には、貯留燃料の急速な減圧を行わないため、内燃機関の始動性を確保することができる。また、内燃機関の稼動停止に合わせて貯留燃料を減圧しないため、この稼動停止直後の再始動性を確保することができる。また、貯留燃料を減圧する際であっても大気圧にまで減圧せずに、再始動時にはすぐに貯留燃料を高圧に戻すことができる。
【０００９】
上記の構成を有する本発明の燃料供給装置は、以下の態様を採ることもできる。前記容積増加手段は、前記貯留室に連通する拡張室と、前記拡張室を前記貯留室に連通する側と連通しない側とに仕切り、前記連通する側の容積を増加させる位置に移動可能な可動壁と、前記貯留室に貯留されている燃料の温度が所定の温度を超えるのに応じて機械的に前記可動壁を前記位置に移動する感温手段とを備えたとしても良い。
【００１０】
かかる燃料供給装置によれば、拡張室の内部空間を仕切る可動壁の位置の移動によって貯留室の貯留容積を増加させるため、容積増加手段は外部への形状変化を伴うことなく貯留燃料を急速に減圧することができる。
【００１１】
また、前記感温手段を、前記所定の温度を作動温度とする形状記憶合金から成るバネとしても良いし、前記所定の温度を作動温度とするサーモワックスにより構成したアクチュエータとしても良い。よって、可動壁に繰り返し機械的作用を及ぼすことができる。また、形状記憶合金やサーモワックスを適宜選定することにより、内燃機関の特性、内燃機関を搭載する自動車・船舶などの特性、内燃機関が使用される環境などから油密漏れ量と始動性とのバランスを考慮した作動温度を設定することができる。
【００１２】
また、前記拡張室と前記可動壁との隙間から漏れ出た燃料を回収する回収手段を備えるとしても良い。よって、拡張室と可動壁との隙間から漏れ出た燃料によるトラブルを防止することができる。また、漏れ出た燃料を無駄にすることなく再利用することができる。
【００１３】
上記した課題を解決するため、燃料圧力調整方法の発明は、内燃機関の燃料噴射弁に供給するため高圧に加圧して貯留した燃料の圧力を調整する燃料圧力調整方法であって、前記貯留した燃料の温度を検知して、前記検知した温度が所定の温度を超える際に前記貯留した燃料を減圧することを特徴とする。
【００１４】
かかる燃料圧力調整方法によれば、貯留燃料が高圧ソーク状態となる所定の温度を超える際に、この貯留燃料を減圧する。よって、貯留燃料が所定の温度を超える際には、貯留燃料を減圧することによって、貯留燃料が高圧ソーク状態となるのを回避して油密漏れを低減することができる。一方、貯留燃料が所定の温度を超えない場合には、貯留燃料の減圧を行わないため、内燃機関の始動性を確保することができる。また、内燃機関の稼動停止に合わせて貯留燃料を減圧しないため、この稼動停止直後の再始動性を確保することができる。また、貯留燃料を減圧する際であっても大気圧にまで減圧せずに、再始動時にはすぐに貯留燃料を高圧に戻すことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成及び作用を一層明らかにするために、以下本発明を適用した内燃機関の燃料供給装置について説明する。図１は、本発明の一形態である内燃機関の燃料供給装置２０の全体構成図である。この内燃機関（以下、エンジンという）１０およびその燃料供給装置２０は、自動車に搭載されているものである。エンジン１０は、筒内直接噴射方式のエンジンであり、４つの燃焼室１１０を備える直列４気筒エンジンである。このエンジン１０は、燃焼室１１０の各々に、８〜１３ＭＰａ程度の高圧の燃料を燃焼室１１０に直接噴射するためのインジェクタ１２０を備える。
【００１６】
燃料供給装置２０は、エンジン１０のインジェクタ１２０に高圧に加圧した燃料を供給する。この燃料供給装置２０は、燃料供給の流れの上流側から、燃料を蓄える燃料タンク２１０、燃料タンク２１０内の燃料を圧送する低圧ポンプ２２０、低圧ポンプ２２０が圧送した燃料をさらに高圧に加圧して送り出す高圧ポンプ２３０、インジェクタ１２０に連通されるとともに高圧ポンプ２３０によって送り出された燃料を貯留するデリバリパイプ２４０が、この順に配設されている。本実施例のデリバリパイプ２４０における燃料を貯留するための定常の貯留容積は、ソーク状態において貯留する貯留燃料の温度が９０℃を超えると、この貯留燃料の圧力がインジェクタ１２０からの油密漏れ量を著しく増加させる圧力となる容積である。すなわち、この定常の貯留容積では、貯留燃料の温度が９０℃を超えると高圧ソーク状態となってしまう。この他に、燃料供給装置２０は、デリバリパイプ２４０に貯留されている燃料の温度が所定の温度（本実施例では、９０℃）を超えるのに応じた機械的作用によってデリバリパイプ２４０内の燃料の貯留容積を増加させる容積増加機構３０、デリバリパイプ２４０内の高圧燃料の圧力を制御するＥＣＵ２９０なども備える。低圧ポンプ２２０と高圧ポンプ２３０との間は低圧配管２２５によって、高圧ポンプ２３０とデリバリパイプ２４０との間は高圧配管２３５によって、デリバリパイプ２４０と燃料タンク２１０との間はリターン配管２４５によって、それぞれ連通し燃料の受け渡しが可能とされている。
【００１７】
低圧ポンプ２２０は、燃料タンク２１０の内部に設けられ、燃料タンク２１０内に蓄えられた燃料を汲み上げて、この燃料に４００ｋＰａ程度のフィード圧力を加えた低圧燃料を、低圧配管２２５を通じて高圧ポンプ２３０へ圧送する。この低圧配管２２５は、高圧ポンプ２３０の近傍に、燃料の脈動を減衰させるパルセーションダンパ２２６を備える。
【００１８】
高圧ポンプ２３０は、低圧配管２２５との連通を電気的に開閉する電磁スピル弁２３１、電磁スピル弁２３１を介して送り込まれた低圧燃料をさらに加圧するプランジャ２３２、高圧配管２３５との連通を機械的に開閉するチェック弁２３４を備える。電磁スピル弁２３１は、ＥＣＵ２９０の制御信号によって開閉を行う。プランジャ２３２は、エンジン１０の稼動に連動して回転する２山カム１３０によって上下に駆動される。チェック弁２３４は、逆止弁であり、プランジャ２３２によって燃料の圧力が４９ｋＰａ以上に加圧されると押し開けられ、高圧ポンプ２３０から高圧配管２３５の方向への燃料の流通のみを許す。
【００１９】
高圧ポンプ２３０は、プランジャ２３２の下降行程中に電磁スピル弁２３１を開弁することにより、低圧配管２２５を通じて低圧燃料を吸入する。そして、プランジャ２３２の上昇行程中に電磁スピル弁２３１を閉弁することにより、吸入した低圧燃料を加圧して８〜１３ＭＰａ程度の高圧燃料とする。この上昇行程中における電磁スピル弁２３１の閉弁のタイミングにより、デリバリパイプ２４０に送り出す高圧燃料の圧力および量が変化し、デリバリパイプ２４０が貯留する貯留燃料の圧力の調整をすることができる。例えば、上昇行程中の早いタイミングで閉弁した場合には、プランジャ２３２の有効ストロークが長くなり、燃料をより高圧に加圧する。チェック弁２３４を押し開けて通過した高圧燃料は、高圧配管２３５を通じてデリバリパイプ２４０に圧送され貯留される。
【００２０】
デリバリパイプ２４０は、デリバリパイプ２４０内の燃料の圧力を検出する燃圧センサ２４１、リターン配管２４５との連通を機械的に開閉するリリーフ弁２４２を備える。リリーフ弁２４２は、逆止弁であり、デリバリパイプ２４０内における１４ＭＰａ以上の圧力の貯留燃料によって押し開けられ、デリバリパイプ２４０からリターン配管２４５の方向への燃料の流通のみを許す。このリリーフ弁２４２を押し開けて通過した燃料は、リターン配管２４５を通じて燃料タンク２１０へ戻され、デリバリパイプ２４０に貯留する燃料が１４ＭＰａ以上の過大な圧力となるのを防止する。なお、高圧ポンプ２３０で余剰となった燃料は、リターン配管２４５に連通するポンプリターン配管２３６を通じて燃料タンク２１０へ戻される。デリバリパイプ２４０の内部には、インジェクタ１２０に連通され、高圧ポンプ２３０によって送り出された燃料を貯留するための所定の貯留容積を有する貯留室２４３が設けられている。
【００２１】
これらの燃圧センサ２４１および電磁スピル弁２３１は、ＥＣＵ２９０と電気的に接続されている。ＥＣＵ２９０は、燃圧センサ２４１が検出したデリバリパイプ２４０に貯留されている燃料の圧力の入力を受け、デリバリパイプ２４０に貯留する燃料がエンジン１０の稼動状況に適した圧力となるように、電磁スピル弁２３１の開閉を行う制御信号を出力する。
【００２２】
次に、本発明の容積増加手段に対応した第１の実施例の容積増加機構３０の構造について説明する。容積増加機構３０は、デリバリパイプ２４０における高圧配管２３５と連通する一端とは異なる他端に設けられている。図２は、第１の実施例における容積増加機構３０の構造を示す断面図である。この容積増加機構３０は、貯留室２４３に連通する拡張室３１０、拡張室３１０内で位置を移動可能に仕切る可動壁３３０、貯留室２４３に貯留されている燃料の温度が所定の温度（本実施例では、９０℃）を超えるのに応じて機械的作用を及ぼす感温バネ３２０、可動壁３３０を定常の位置に保持するためのバイアスバネ３４０、拡張室３１０と可動壁３３０との隙間からの燃料の漏れを抑制するシール部材３５０、シール部材３５０から漏れた燃料を回収する回収プラグ３６０、回収プラグ３６０と低圧配管２２５とを連通するプラグリターン配管３７０を備える。
【００２３】
感温バネ３２０は、形状記憶合金によって形成したコイルバネである。ここで、形状記憶合金とは、あらかじめ所定の形状を記憶した合金に、低温状態で外力を加えて変形した後、所定の温度（作動温度）を超える高温状態に過熱すると記憶したもとの形状に戻る性質を備えた合金である。形状記憶合金は、高温状態よりも低温状態のときに軟らかい性質を持つ。この形状記憶合金として、例えば、ＣｕＺｎＡｌ，ＮｉＴｉなどの合金が知られている。本実施例では、感温バネ３２０を形成する形状記憶合金の作動温度は９０℃としている。
【００２４】
拡張室３１０は、貯留室２４３よりも径方向に大きい円柱状の内部空間を形成し、デリバリパイプ２４０内の貯留室２４３と隣接する位置に設けられている。この拡張室３１０における貯留室２４３と隣接する一端とは異なる他端は、回収プラグ３６０によってデリバリパイプ２４０の外部から密閉されている。この回収プラグ３６０には、拡張室３１０とプラグリターン配管３７０とを連通する貫通穴３６２が設けられている。なお、この拡張室３１０の形状および大きさは、貯留室２４３よりも径方向に大きい内部空間に限定するものではなく種々の変更が可能である。例えば、貯留室２４３よりも径方向に小さくても良いし、箱状の内部空間であっても良い。
【００２５】
可動壁３３０は、拡張室３１０の径方向断面よりわずかに小さな略円盤状に形成されており、互いに押し合う感温バネ３２０とバイアスバネ３４０とによって挟まれて拡張室３１０内の中程に保持されることにより、拡張室３１０を貯留室２４３に連通する側である連通室３１５と連通しない側である非連通室３１６とに仕切っている。感温バネ３２０は、その両端が、拡張室３１０における貯留室２４３と隣接する位置に設けられたバネ座３１１と、可動壁３３０に設けられたバネ座３３１とに、それぞれ挿嵌されている。バイアスバネ３４０は、その両端が、回収プラグ３６０に設けられたバネ座３６１と、可動壁３３０に設けられたバネ座３３２とに、それぞれ挿嵌されている。感温バネ３２０側の連通室３１５は貯留燃料で満たされ、バイアスバネ３４０側の非連通室３１６は低圧燃料で満たされている。可動壁３３０の周縁は、シール部材３５０を介して貯留室２４３の内壁に接している。なお、可動壁３３０と拡張室３１０との間のシール部材３５０から漏れ出た燃料は、貫通穴３６２からプラグリターン配管３７０を経由して低圧配管２２５に戻される。
【００２６】
次に、容積増加機構３０の動作について説明する。上述の図２は、貯留燃料の温度が感温バネ３２０の作動温度を超えない場合の容積増加機構３０の状態を示す。図３は、貯留燃料の温度が感温バネ３２０の作動温度を超える場合の容積増加機構３０の状態を示す断面図である。
【００２７】
デリバリパイプ２４０における貯留室２４３の貯留燃料の温度が感温バネ３２０の作動温度を超えない場合には、感温バネ３２０の周囲にある連通室３１５を満たす貯留燃料も作動温度を超えない。この状態では、感温バネ３２０は、低温状態の軟らかい状態であり、バイアスバネ３４０の力に押し負けて、あらかじめ記憶した形状よりも収縮した形状となる。よって、可動壁３３０は、図２に示すように、感温バネ３２０側すなわち連通室３１５寄りに移動した位置に保持される。
【００２８】
一方、貯留燃料の温度が感温バネ３２０の作動温度を超える場合には、感温バネ３２０の周囲にある連通室３１５を満たす貯留燃料も作動温度を超える。この状態では、感温バネ３２０は、高温状態の硬い状態であり、あらかじめ記憶した形状に回復する力がバイアスバネ３４０の力に打ち勝つことにより、バイアスバネ３４０を収縮させる。よって、可動壁３３０は、図３に示すように、バイアスバネ３４０側すなわち非連通室３１６寄りに移動した位置に保持される。
【００２９】
これによって、容積増加機構３０は、貯留燃料の温度が作動温度を超えると、貯留室２４３に連通する連通室３１５の容積を急速に増加させる。したがって、デリバリパイプ２４０の貯留容積の全体は、貯留燃料の温度が作動温度を超えると急速に増加して、貯留燃料の圧力は急速に低下する。なお、例えば、貯留容積の全体が８０ｃｃ程度に対して、わずか数ｃｃの増加であっても、非圧縮性流体であるガソリンなどの燃料の圧力は急速に低下する。
【００３０】
次に、デリバリパイプ２４０に貯留されている貯留燃料の温度と圧力との関係について説明する。図４は、デリバリパイプ２４０に貯留されている貯留燃料の温度と圧力との関係を示す説明図である。図４の上段は、時間を横軸に、燃料圧力を縦軸にとり燃料圧力の時間変化を示している。図４の下段は、時間を横軸に、燃料温度を縦軸にとり燃料温度の時間変化を示している。
【００３１】
長時間の稼動などによりエンジン１０の発熱量が多いため、ソーク時に貯留燃料が感温バネ３２０の作動温度を超える高温ソーク状態について説明する。図４上段の曲線ＰＡは、高温ソーク状態における燃料圧力の時間変化を示す。図４の下段の曲線ＴＡは、高温ソーク状態における燃料温度の時間変化を示す。エンジン１０の稼動中には、貯留燃料は、エンジン１０の発する熱によって上昇するが、インジェクタ１２０によってエンジン１０に継続的に供給されデリバリパイプ２４０内に停留し続けることはないため、燃料温度は、温度Ｔｓ（６０〜８０℃程度）となっている。その時、燃料圧力は、高圧ポンプ２３０によって加圧された圧力Ｐｓ（８〜１３ＭＰａ程度）となっている。
【００３２】
その後、エンジン１０の稼動を停止すると（タイミングｔ１）、貯留燃料は、エンジン１０に供給されずデリバリパイプ２４０内に停留し続けるため、燃料温度は、エンジン１０の発する熱を吸収し温度Ｔｓから上昇を始める。その時、デリバリパイプ２４０の貯留容積は殆ど変化しないため、燃料圧力は、燃料温度の上昇に伴って圧力Ｐｓから上昇を始める。
【００３３】
燃料温度が上昇を続けて作動温度Ｔａ（＝９０℃）を超えると（タイミングｔ２）、容積増加機構３０がデリバリパイプ２４０の貯留容積を増加させるため、圧力Ｐａ１まで上昇した燃料圧力は、急速に圧力Ｐａ２まで低下する。ここで、作動温度Ｔａは、ソーク状態においてデリバリパイプ２４０の定常の貯留容積のままで燃料温度がこの温度を超え上昇したとすると、燃料圧力が圧力Ｐａ１からリリーフ弁２４２が作動する圧力Ｐｍａｘ（＝１４ＭＰａ）までの範囲に上昇して高圧ソーク状態域（図中の斜線部）となり油密漏れの増加が著しくなる温度である。
【００３４】
その後、燃料温度は、温度Ｔｍａｘまで上昇するが、燃料圧力は、圧力Ｐａ１を超えるまで上昇することはない。そして、燃料温度が、エンジン１０が冷えるのに従って温度Ｔｍａｘから低下し始め、作動温度Ｔａまで低下すると（タイミングｔ３）、容積増加機構３０がデリバリパイプ２４０の貯留容積を定常の貯留容積に戻すため、燃料圧力は圧力Ｐａ３からＰａ４に急速に上昇するが圧力Ｐａ１を超えることはない。その後、燃料温度は大気温まで緩やかに低下し、燃料圧力は大気圧まで緩やかに低下する。
【００３５】
短時間の稼動などによりエンジン１０の発熱量が少ないため、ソーク時に貯留燃料が感温バネ３２０の作動温度を超えない低温ソーク状態について説明する。図４上段の曲線ＰＢは、低温ソーク状態における燃料圧力の時間変化を示す。図４の下段の曲線ＴＢは、低温ソーク状態における燃料温度の時間変化を示す。この低温ソーク状態では、燃料温度は、温度Ｔａ（＝９０℃）を超えることなく、最終的に大気温度まで緩やかに低下する。容積増加機構３０は、デリバリパイプ２４０の貯留容積を増加させることなく、デリバリパイプ２４０の貯留容積は、定常の貯留容積のままである。燃料圧力は、圧力Ｐａ１を超えることなく最終的に大気圧まで緩やかに低下する。
【００３６】
以上説明した第１の実施例によれば、貯留燃料が高圧ソーク状態となる温度Ｔａ（＝９０℃）を超える際に、作動温度を超えた感温バネ３２０によって可動壁３３０の位置が移動することによりデリバリパイプ２４０の貯留容積の全体を増加させて、貯留燃料を急速に減圧する。この結果、貯留燃料が温度Ｔａ（＝９０℃）を超える際には、貯留燃料を急速に減圧することによって、貯留燃料が高圧ソーク状態となるのを回避して油密漏れを低減することができる。一方、貯留燃料が温度Ｔａ（＝９０℃）を超えない場合には、貯留燃料の急速な減圧を行わないため、エンジン１０の始動性を確保することができる。また、エンジン１０の稼動停止に合わせて貯留燃料を減圧するのではないため、この稼動停止直後（図４におけるタイミングｔ１からタイミングｔ２の間）の再始動性を確保することができる。また、貯留燃料を減圧する際（図４におけるタイミングｔ２からタイミングｔ３の間）であっても大気圧にまで減圧せずに、再始動時にはすぐに貯留燃料を高圧に戻すことができる。また、拡張室３１０の内部空間を仕切る可動壁３３０の位置の移動によって貯留室２４３の貯留容積を増加させるため、容積増加機構３０は外部への形状変化を伴うことなく貯留燃料を急速に減圧することができる。
【００３７】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。図５は、第２の実施例における容積増加機構３０の構造を示す断面図である。この容積増加機構３０を備える燃料供給装置２０の全体構造図は、図１に示した通りである。図５に示した第２の実施例における容積増加機構３０の構造は、感温バネ３２０に代えてアクチュエータ３８０を備えるとともに、このアクチュエータ３８０の取り付け構造が異なる以外、図２に示した容積増加機構３０の構造と同様である。
【００３８】
アクチュエータ３８０は、所定の温度（本実施例では９０℃）を作動温度とするサーモワックス３８１、サーモワックス３８１を収めるケース３８３、一端をケース３８３の外部に突出し他端をサーモワックス３８１に埋設するピストン３８２、を備える。サーモワックス３８１は、作動温度を超えると急激にその体積を膨張させる。ピストン３８２は、この膨張によってケース３８３からサーモワックス３８１が膨張した体積分だけ押し出される。
【００３９】
可動壁３３０は、互いに押し合うアクチュエータ３８０とバイアスバネ３４０とによって挟まれて拡張室３１０内の中程に保持されることにより、拡張室３１０を貯留室２４３に連通する側である連通室３１５と連通しない側である非連通室３１６とに仕切っている。アクチュエータ３８０のピストン３８２は、可動壁３３０に設けられた挿嵌穴３３５に挿嵌されている。アクチュエータ３８０のケース３８３は、円錐台形のブラケット３８４によって保持されている。ブラケット３８４は、拡張室３１０における貯留室２４３と隣接する位置に設けられた台座３１２に備え付けられている。ブラケット３８４には、通過窓３８５が設けられており、この通過窓３８５を通じて、貯留燃料は、貯留室２４３と連通室３１５との間を移動することができる。
【００４０】
次に、第２の実施例における容積増加機構３０の動作について説明する。上述の図５は、貯留燃料の温度がサーモワックス３８１の作動温度を超えない場合の容積増加機構３０の状態を示す。図６は、貯留燃料の温度がサーモワックス３８１の作動温度を超える場合の容積増加機構３０の状態を示す断面図である。
【００４１】
デリバリパイプ２４０における貯留室２４３の貯留燃料の温度がサーモワックス３８１の作動温度を超えない場合には、アクチュエータ３８０の周囲にある連通室３１５を満たす貯留燃料も作動温度を超えない。この状態では、アクチュエータ３８０内のサーモワックス３８１は殆ど膨張せずに、ピストン３８２の半分以上がケース３８３内に入り込んだ状態となる。よって、可動壁３３０は、図５に示すように、アクチュエータ３８０側すなわち連通室３１５寄りに移動した位置に保持される。
【００４２】
一方、貯留燃料の温度がサーモワックス３８１の作動温度を超える場合には、アクチュエータ３８０の周囲にある連通室３１５を満たす貯留燃料も作動温度を超える。この状態では、アクチュエータ３８０内のサーモワックス３８１は、急激に膨張して、ピストン３８２の半分以上がケース３８３から突き出た状態となる。よって、可動壁３３０は、図６に示すように、アクチュエータ３８０側すなわち非連通室３１６寄りに移動した位置に保持される。
【００４３】
これによって、第２の実施例の容積増加機構３０は、第１の実施例と同様に、貯留燃料の温度が作動温度を超えると、貯留室２４３に連通する連通室３１５の容積を急速に増加させる。したがって、デリバリパイプ２４０の貯留容積の全体は、貯留燃料の温度が作動温度を超えると急速に増加して、貯留燃料の圧力は急速に低下する。なお、デリバリパイプ２４０に貯留されている貯留燃料の温度と圧力との関係については、第１の実施例と同様である。
【００４４】
以上説明した第２の実施例によれば、貯留燃料が高圧ソーク状態となる温度Ｔａ（＝９０℃）を超える際に、作動温度を超えたサーモワックス３８１によって可動壁３３０の位置が移動することによりデリバリパイプ２４０の貯留容積の全体を増加させて、貯留燃料を急速に減圧する。この結果、第１の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。例えば、感温バネ３２０やバイアスバネ３４０は、コイルバネに限定するものではなく、板バネであっても良い。また、感温手段は、形状記憶合金とサーモワックスとを併用したものとしても良い。感温手段の作動温度は、９０℃に限定するものではなく、エンジン１０の特性、エンジン１０が使用される状況などから油密漏れ量と始動性とのバランスを考慮した作動温度を設定すれば良い。また、自動車に搭載されるエンジン１０ではなく、オートバイや船舶などに搭載されるエンジン１０に適用しても良い。また、エンジン１０は、筒内直接噴射方式や直列４気筒に限定するものではなく、種々の形式のエンジン１０に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態である内燃機関の燃料供給装置２０の全体構成図である。
【図２】第１の実施例における容積増加機構３０の構造を示す断面図である。
【図３】貯留燃料の温度が感温バネ３２０の作動温度を超える場合の容積増加機構３０の状態を示す断面図である。
【図４】デリバリパイプ２４０に貯留されている貯留燃料の温度と圧力との関係を示す説明図である。
【図５】第２の実施例における容積増加機構３０の構造を示す断面図である。
【図６】貯留燃料の温度がサーモワックス３８１の作動温度を超える場合の容積増加機構３０の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…エンジン
２０…燃料供給装置
３０…容積増加機構
１１０…燃焼室
１２０…インジェクタ
２１０…燃料タンク
２２０…低圧ポンプ
２２５…低圧配管
２２６…パルセーションダンパ
２３０…高圧ポンプ
２３１…電磁スピル弁
２３２…プランジャ
２３４…チェック弁
２３５…高圧配管
２３６…ポンプリターン配管
２４０…デリバリパイプ
２４１…燃圧センサ
２４２…リリーフ弁
２４３…貯留室
２４５…リターン配管
２９０…ＥＣＵ
３１０…拡張室
３１１…バネ座
３１２…台座
３１５…連通室
３１６…非連通室
３２０…感温バネ
３３０…可動壁
３３１…バネ座
３３２…バネ座
３３５…挿嵌穴
３４０…バイアスバネ
３５０…シール部材
３６０…回収プラグ
３６１…バネ座
３６２…貫通穴
３７０…プラグリターン配管
３８０…アクチュエータ
３８１…サーモワックス
３８２…ピストン
３８３…ケース
３８４…ブラケット
３８５…通過窓
【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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