(57)【要約】【課題】エンジン始動時における電力消費量を小さく抑えつつ、燃料を十分に昇圧する燃料供給システムを提供する。【解決手段】燃料供給システム１００は、アキュムレータ１２と、アキュムレータ１２の下流に設けられた電磁弁４０とを備える。エンジン２の運転停止中には電磁弁４０が閉じており、アキュムレータ１２がフィードポンプ１０の吐出圧に等しい圧力を蓄え、維持する。エンジン２の始動時には電磁弁４０が開き、アキュムレータ１２に蓄えられた燃料が噴射ポンプ６に供給される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクと、
前記燃料タンクの内部に設けられ、前記燃料タンクから外部の内燃機関の噴射ポンプへ燃料を供給するポンプと
を備えた、燃料供給システムにおいて、
前記燃料タンクの内部に設けられた蓄圧手段であって、前記ポンプから供給される前記燃料を前記内燃機関の前記噴射ポンプに供給する、蓄圧手段と、
前記蓄圧手段から前記内燃機関の前記噴射ポンプに供給される前記燃料の経路である第一経路と、
前記蓄圧手段の下流に設けられ、前記第一経路を開閉する開閉弁と
をさらに備え、
前記開閉弁は、前記内燃機関の運転停止中は閉弁しているとともに、前記内燃機関の始動時に開弁する
ことを特徴とする、燃料供給システム。
【請求項２】
前記開閉弁は、前記内燃機関の運転中は閉弁している、請求項１に記載の燃料供給システム。
【請求項３】
前記開閉弁は、前記内燃機関の運転中は開弁している、請求項１に記載の燃料供給システム。
【請求項４】
前記開閉弁は、前記燃料タンクの内部または前記燃料タンクと一体に設けられる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
【請求項５】
前記開閉弁は、前記燃料タンクの外部に設けられる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
【請求項６】
前記蓄圧手段は、容積型の圧縮機構を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
【請求項７】
前記蓄圧手段は、
シリンダと、
前記シリンダの内部に摺動可能に設けられたピストンと、
前記ピストンを一方向に附勢するスプリングと
を備え、
前記ポンプから供給された前記燃料の圧力により、前記ピストンが前記附勢に抗して摺動するとともに、前記開閉弁が閉じることにより、前記燃料タンク内の燃料より圧力の高い燃料が前記シリンダ内に保持される
請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
【請求項８】
前記蓄圧手段は、
シリンダと、
前記シリンダの内部に伸縮可能に設けられたベローズと
を備え、
前記ポンプから供給された前記燃料の圧力により、前記ベローズが弾性的に収縮するとともに、前記開閉弁が閉じることにより、前記燃料タンク内の燃料より圧力の高い燃料が前記シリンダ内に保持される
請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
【請求項９】
前記ポンプから、前記内燃機関に燃料を供給するための、前記第一経路とは異なる第二経路を備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
【請求項１０】
前記蓄圧手段または、前記第一経路より上流であって前記第二経路の途中に設けられ、
前記燃料が前記蓄圧手段から前記ポンプへと流れることを防止する逆止弁を備える
請求項１〜９のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
【請求項１１】
前記蓄圧手段の下流に過流防止弁を備え、
前記過流防止弁は、その上流と下流との前記燃料の圧力差に基づいて作動する
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
【請求項１２】
前記蓄圧手段の下流に過流防止弁を備え、
さらに前記過流防止弁の下流に圧力センサを備え、
前記過流防止弁は、前記圧力センサの検出する圧力に基づいて作動する
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
【請求項１３】
前記蓄圧手段の下流に過流防止弁を備え、
前記過流防止弁は、前記内燃機関に設けられるエンジン回転数センサの検出するエンジン回転数に基づいて作動する
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
【請求項１４】
前記燃料タンクと、
前記過流防止弁より上流であって前記第一経路の途中または前記第二経路の途中と
を連通するバイパス経路を備え、
前記バイパス経路は補助弁を備え、
前記補助弁は、その上流と下流との前記燃料の圧力差に基づいて作動し、前記過流防止弁の作動を補助する
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
【請求項１５】
前記過流防止弁より上流であって前記第一経路の途中または前記第二経路の途中に、前記燃料を貯留する蓄液器を備える
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の燃料供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料供給システムに関し、特にその始動時の制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンに燃料を供給するための燃料供給システムにおいては、一般に、燃料が気化しないようにされる。燃料が気化してしまうと、ポンプによって燃料をエンジンに供給する際に不具合が生じたり、効率が低下したりするので、エンジンに燃料を供給するために特別な機構を設けたりするなどしなければならないからである。また、気化を防止したり、エンジンにおける燃焼効率を良好にしたりするために、ポンプ等の加圧手段を有するものが提案されている。
【０００３】
これらの燃料供給システムにおける、エンジンの始動時においては、加圧手段はエンジンより先に起動し、エンジンに燃料を供給する噴射ポンプに燃料を満たす必要がある。このため、これらの加圧手段は、少なくとも起動時にはバッテリーを電源とする電動モータによって作動するようになっている。
一般的な加圧手段として使用されるポンプは、たとえば定格の作動電圧が２４Ｖであり、供給電圧が１８Ｖ程度にまで落ちると作動しなくなる。このため、バッテリー消耗時にも作動するように、必要なバッテリー電力消費量を抑えるための構成が提案されている。
【０００４】
バッテリー電力消費量を抑えるための構成の例は、特許文献１に示される。特許文献１の燃料供給システムは、燃料としてジメチルエーテル（Ｃ２Ｈ６Ｏ、以下ＤＭＥと称す）を使用するものである。これは、エンジン始動後に作動する高圧ポンプ（二次ポンプ）による主経路の他に、より低動力でエンジン始動時に作動する与圧ポンプ（一次ポンプ）からのバイパス経路を設け、エンジン始動時にはこの一次ポンプのみがバッテリーによって駆動される構成となっている。このような構成により、エンジン始動時のバッテリー電力消費量がある程度低減される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−４６１４３号公報
【発明の開示】
【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に示されるような従来の燃料供給システムでは、エンジン始動前の電力消費を抑えるために、最初に作動する一次ポンプの昇圧能力を小さくしている。このため、エンジン始動前は燃料が十分に昇圧されない場合があるという問題があった。
たとえば、エンジンが十分に暖まった状態で停止させ、エンジンが冷える前に再始動させる場合には、一次ポンプによる昇圧では圧力が不足し、ＤＭＥが噴射ポンプに送られる過程で気化してしまう可能性がある。
また、特許文献１には、高圧回路に遮断弁及びアキュムレータを設けることも記載されているが、この場合、高圧容器であるアキュムレータを高圧回路の配管途中に配設しなければならないため、燃料供給システムの車両、機械、設備等への搭載性が悪化する。車両、機械、設備への搭載性を優先した場合は、アキュムレータの容量を十分に大きくすることができず、エンジン始動時の燃料供給量が不足するおそれがある。
【０００７】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、エンジン始動時におけるポンプの電力消費量を小さく抑えつつ、燃料を十分に昇圧し、かつ燃料供給システムの車両、機械、設備等への搭載性が良い燃料供給システム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】
【０００８】
上述の問題点を解決するため、この発明に係る燃料供給システムは、燃料タンクと、燃料タンクの内部に設けられ、燃料タンクから外部の内燃機関の噴射ポンプへ燃料を供給するポンプとを備えた、燃料供給システムにおいて、燃料タンクの内部に設けられた蓄圧手段であって、ポンプから供給される燃料を内燃機関の噴射ポンプに供給する、蓄圧手段と、蓄圧手段から内燃機関の噴射ポンプに供給される燃料の経路である第一経路と、蓄圧手段の下流に設けられ、第一経路を開閉する開閉弁とをさらに備え、開閉弁は、内燃機関の運転停止中は閉弁しているとともに、内燃機関の始動時に開弁することを特徴とする。
【０００９】
内燃機関の運転停止中は開閉弁が閉じており、ポンプによって昇圧された燃料を燃料タンクの内部に設けられた蓄圧手段が蓄える。内燃機関の始動時には開閉弁が開き、昇圧された燃料が蓄圧手段から内燃機関に供給される。
【００１０】
開閉弁は、内燃機関の運転中は閉弁していてもよい。
開閉弁は、内燃機関の運転中は開弁していてもよい。
開閉弁は、燃料タンクの内部または燃料タンクと一体に設けられてもよい。
開閉弁は、燃料タンクの外部に設けられてもよい。
【００１１】
蓄圧手段は、容積型の圧縮機構を備えてもよい。
蓄圧手段は、シリンダと、シリンダの内部に摺動可能に設けられたピストンと、ピストンを一方向に附勢するスプリングとを備え、ポンプから供給された燃料の圧力により、ピストンが附勢に抗して摺動するとともに、開閉弁が閉じることにより、燃料タンク内の燃料より圧力の高い燃料がシリンダ内に保持されてもよい。
蓄圧手段は、シリンダと、シリンダの内部に伸縮可能に設けられたベローズとを備え、ポンプから供給された燃料の圧力により、ベローズが弾性的に収縮するとともに、開閉弁が閉じることにより、燃料タンク内の燃料より圧力の高い燃料がシリンダ内に保持されてもよい。
燃料供給システムは、ポンプから、内燃機関に燃料を供給するための、第一経路とは異なる第二経路を備えてもよい。
燃料供給システムは、蓄圧手段または、第一経路より上流であって第二経路の途中に設けられ、燃料が蓄圧手段からポンプへと流れることを防止する逆止弁を備えてもよい。
【００１２】
燃料供給システムは、蓄圧手段の下流に過流防止弁を備え、過流防止弁は、その上流と下流との燃料の圧力差に基づいて作動するものであってもよい。
燃料供給システムは、蓄圧手段の下流に過流防止弁を備え、さらに過流防止弁の下流に圧力センサを備え、過流防止弁は、圧力センサの検出する圧力に基づいて作動するものであってもよい。
燃料供給システムは、蓄圧手段の下流に過流防止弁を備え、過流防止弁は、内燃機関に設けられるエンジン回転数センサの検出するエンジン回転数に基づいて作動するものであってもよい。
燃料供給システムは、燃料タンクと、過流防止弁より上流であって第一経路の途中または第二経路の途中とを連通するバイパス経路を備え、さらにバイパス経路は補助弁を備え、補助弁は、その上流と下流との燃料の圧力差に基づいて作動し、過流防止弁の作動を補助するものであってもよい。
燃料供給システムは、過流防止弁より上流であって第一経路の途中または前記第二経路の途中に、燃料を貯留する蓄液器を備えてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、燃料供給システムは、蓄圧手段と、蓄圧手段の下流に設けられる開閉弁とを備え、内燃機関の始動時には開閉弁が開いて蓄圧手段から燃料を内燃機関に供給するので、内燃機関の始動時における電力消費量を小さく抑えつつ、燃料を十分に昇圧し、かつ燃料供給システムの車両、機械、設備等への搭載性を良くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
まず、図１を用いて、この発明の実施の形態１に係る燃料供給システム１００を含む動力発生システムの構成を示す。動力発生システムは、車両に搭載されており、内燃機関であるエンジン２と、エンジン２に燃料を供給する燃料供給システム１００とからなる。
エンジン２はディーゼルエンジンである。また、エンジン２の燃料はＤＭＥである。
【００１５】
燃料供給システム１００は、燃料を貯留する燃料タンク４と、燃料タンク４から供給される燃料をエンジン２内に噴射する噴射ポンプ６と、燃料タンク４および噴射ポンプ６を連結する配管８とを備える。
燃料タンク４は、その外壁を構成するハウジング４ａを備え、ハウジング４ａによって覆われる貯留空間４ｂに燃料を貯留する。燃料タンク４内の燃料の圧力は、温度によって異なり、通常は０．２〜０．８ＭＰａ程度である。
【００１６】
燃料タンク４の内部には、燃料タンク４から燃料を加圧して送出するために、フィードポンプ１０と、容積型の圧縮機構を備えた蓄圧手段であるアキュムレータ１２とが設けられている。配管８は、フィードポンプ１０に連結されるフィードポンプ側配管８ａと、アキュムレータ１２に連結されるアキュムレータ側配管８ｂと、フィードポンプ側配管８ａおよびアキュムレータ側配管８ｂと噴射ポンプ６とを連結する共通配管８ｃとを含む。
すなわち、燃料供給システム１００は、フィードポンプ１０から、アキュムレータ１２を経由して、噴射ポンプ６に燃料を供給するための経路である、アキュムレータ側配管８ｂと、フィードポンプ１０から、アキュムレータ１２を経由せずに噴射ポンプ６に燃料を供給するための経路である、フィードポンプ側配管８ａとを備える。
ここで、アキュムレータ１２から噴射ポンプ６に燃料を供給する第一経路は、アキュムレータ側配管８ｂ及び配管８ｃとなり、フィードポンプ１０から噴射ポンプ６に燃料を供給する第二経路は、フィードポンプ側配管８ａ及び配管８ｃとなる。
なお、図示しないが、噴射ポンプ６と燃料タンク４とは、余剰の燃料を燃料タンク４に返送するための、配管８とは異なる配管であるリターン管によっても連結されている。
【００１７】
フィードポンプ１０は吸入口１０ａを備え、吸入口１０ａから燃料を吸入してフィードポンプ側配管８ａに吐出する。このフィードポンプ１０は、噴射ポンプ６の与圧手段として作用するものである。すなわち、その加圧は、噴射ポンプ６が高温となった場合の燃料の飽和圧よりも高い圧力、つまり燃料の気化が起きない圧力にまでなされる。燃料がＤＭＥである場合には、この加圧はたとえば約３ＭＰａ程度にまでなされる。なお、噴射ポンプ６は、エンジン２で発生する熱を受けたり、自己の摺動発熱があったりといった要因によって、通常では最高８０℃程度の温度となる可能性があるが、ＤＭＥの場合では上記のように約３ＭＰａ程度の圧力であれば気化は発生しない。
このフィードポンプ１０は、バッテリーから電力を供給される電動モータによって駆動するものであるが、エンジン２の始動時においては、エンジン２の回転数が所定値に達するまでは作動しないように制御される。すなわち、フィードポンプ１０はエンジン２の始動時にはバッテリーの電力を消費しない。
なお、フィードポンプ１０の供給能力は従来のフィードポンプと同様であればよく、たとえば３０リットル／時程度である。
【００１８】
アキュムレータ１２は、一端がフィードポンプ１０に取り付けられたスプリング２２を備え、スプリング２２の他端には中空有底筒状のピストン２０が取り付けられる。さらにアキュムレータ１２は、その外壁を構成する中空有底筒状のシリンダ１４を備え、シリンダ１４の開口端はフィードポンプ１０に取り付けられる。シリンダ１４の内部でピストン２０が摺動可能であり、この摺動に応じてスプリング２２が伸縮する。
【００１９】
アキュムレータ１２の内部空間は、ピストン２０からみて、スプリング２２が配置される側の空間とその反対側の空間とに区画されるが、このうちスプリング２２が配置される側が低圧室３０であり、その反対側が高圧室３２である。
スプリング２２は、ピストン２０を高圧室３２側に附勢する。すなわち、ピストン２０は、高圧室３２内の燃料の圧力が上昇するとフィードポンプ１０側に摺動し、高圧室３２内の燃料の圧力が降下するとフィードポンプ１０と反対側に摺動する。
【００２０】
ピストン２０は、その端面外側、すなわちスプリング２２と反対側に突起２０ａを有する。このため、スプリング２２がある程度伸張すると、この突起２０ａがシリンダ１４の端面１４ａと接触してそれ以上のピストン２０の移動を抑止し、アキュムレータ内通路１６の高圧室側端１６ｂがピストン２０によって塞がれる事態を防止する。
【００２１】
シリンダ１４の周壁内部を貫通する配管として、アキュムレータ内通路１６が設けられる。アキュムレータ内通路１６の一端であるフィードポンプ側端１６ａは、フィードポンプ１０に連結され、他端である高圧室側端１６ｂは、高圧室３２に連結される。すなわち、フィードポンプ１０は、上記のようにフィードポンプ側配管８ａに燃料を吐出するとともに、アキュムレータ内通路１６にも燃料を吐出し、これによって高圧室３２に燃料を供給する。
また、アキュムレータ内通路１６の途中には、アキュムレータ１２の高圧室３２からフィードポンプ１０への燃料の逆流を防止する逆止弁１８が設けられる。
シリンダ１４には、貯留空間４ｂと低圧室３０とを連通する連通孔２４が設けられる。この連通孔２４を通って燃料が流動することにより、貯留空間４ｂ内の圧力と低圧室３０内の圧力とは常に同一に保たれる。
【００２２】
アキュムレータ側配管８ｂの途中、すなわちアキュムレータ１２の下流には、開閉弁として電磁弁４０が設けられる。電磁弁４０は、燃料タンク４に内蔵されて、すなわち燃料タンク４の内部に設けられるものである。電磁弁４０は、たとえば図１のようにハウジング４ａに取り付けられるが、ハウジング４ａから分離して燃料タンク４の内側に設けられてもよい。この電磁弁４０は、アキュムレータ１２からエンジン２に供給される燃料の経路を開閉するものである。
電磁弁４０は、バッテリーから供給される電力を動力源とし、図示しない制御装置によって制御されて開閉する。ここで、電磁弁４０が消費する電力は、フィードポンプ１０等、燃料を昇圧するためのポンプをバッテリー駆動とした場合にこれらが消費する電力に比べて小さい。
【００２３】
次に、図２を用いて、この発明の実施の形態１に係る燃料供給システム１００の動作の流れを説明する。図２の（ａ）〜（ｃ）は、図１の燃料供給システム１００の動作の流れに沿ったアキュムレータ１２周辺の動作を示す図である。
図２（ａ）は、エンジン２が運転中である状態を示す。フィードポンプ１０は、フィードポンプ側配管８ａを経由して噴射ポンプ６に燃料を供給し、電磁弁４０は閉じられている。このため、フィードポンプ１０からアキュムレータ内通路１６を介して高圧室３２に送られる燃料はそのまま高圧室３２に貯留され、高圧室３２内の圧力はエンジン２運転中のフィードポンプ１０の吐出圧と同じ圧力、たとえば約３ＭＰａまで上昇する。このように、エンジン２運転中の昇圧により、シリンダ１４内でピストン２０が押し下げられた状態に保持され、シリンダ１４の高圧室３２に燃料が蓄えられる。こうしてアキュムレータ１２は圧力を蓄える。
また、高圧室３２および低圧室３０の圧力差によって、ピストン２０はスプリング２２の附勢に打ち勝ってフィードポンプ１０側に摺動し、高圧室３２の容積が増大する。
【００２４】
図２（ｂ）は、エンジン２が停止した状態を示す。エンジン２が停止すると、フィードポンプ１０も停止する。ここで、電磁弁４０は閉じられたままであり、また、逆止弁１８によって燃料の逆流が防がれるため、高圧室３２内の圧力は維持される。
このように、フィードポンプ１０から供給された燃料の圧力により、ピストン２０がスプリング２２の附勢に抗して摺動するとともに、電磁弁４０が閉じることにより、燃料タンク４の燃料より圧力の高い燃料がシリンダ１４内に保持される。
【００２５】
図２（ｃ）は、エンジン２の始動時の状態を示す。運転者のキー操作によりキースイッチがスタート状態（ＳＴ状態）となると、電磁弁４０がバッテリーにより駆動され、開弁する。これによって、高圧室３２内の燃料は配管８を介して流出可能となり、スプリング２２に附勢されてピストン２０がフィードポンプ１０と反対側に摺動することに伴って流出する。
これによって、配管８内の圧力は、アキュムレータ１２に蓄えられていた圧力、すなわちエンジン２運転中のフィードポンプ１０の吐出圧に昇圧される。すなわち、たとえ噴射ポンプ６がエンジン２運転中のような高温であっても、配管８から噴射ポンプ６に吸入される際に燃料の気化が発生しない程度の圧力となる。このため、エンジン２の停止直後の再始動であっても、燃料の気化は発生しない。このようにして、アキュムレータ１２が噴射ポンプ６に昇圧された燃料を供給する。
【００２６】
なお、ここで、エンジン２停止中の高圧室３２の容積は、配管８の容積に対して大きく、また、電磁弁４０の開弁時にはピストン２０の摺動によって高圧室３２の容積が減少するため、電磁弁４０が開弁しても、アキュムレータ１２に蓄えられていた圧力はほとんど変わらずに配管８内に伝播される。
【００２７】
また、電磁弁４０の開弁と同時にスタータが作動し、クランキングトルクが発生してクランクシャフトが回転し、上記のように昇圧され噴射ポンプ６に供給された燃料は、エンジン２内に噴射される。噴射された燃料は着火され、エンジン２の始動が完了する。
【００２８】
エンジン２の始動後、所定時間、たとえば５秒が経過すると、電磁弁４０は閉弁し、フィードポンプ１０が作動を開始する。これによってアキュムレータ１２は再び図２（ａ）に関して説明したように圧力を蓄える。また、フィードポンプ１０が作動を開始するときには電磁弁４０が閉弁されるので、フィードポンプ１０から吐出された燃料がフィードポンプ側配管８ａから速やかに噴射ポンプ６に供給される。
なお、電磁弁４０は非通電時において閉弁するものであることが、燃料漏出の防止等、安全上好ましい。
【００２９】
このように、実施の形態１に係る燃料供給システム１００は、燃料タンク４の内部に設けられたアキュムレータ１２と、アキュムレータ１２と噴射ポンプ６との間に設けられた、電力消費量の小さい電磁弁４０とを備える。まず、エンジン２の停止中には電磁弁４０が閉じていることにより、アキュムレータ１２がフィードポンプ１０の吐出圧に等しい圧力を蓄え、維持する。そして、エンジン２の始動時には、電磁弁４０が開くことにより、アキュムレータ１２に蓄えられた、フィードポンプ１０の吐出圧に等しい圧力の燃料が噴射ポンプ６に供給される。これによって、燃料供給システム１００は、燃料が噴射ポンプ６の吸入過程で気化しない程度、たとえば３ＭＰａ程度の十分な昇圧を行うことができる。
【００３０】
また、フィードポンプ１０は、エンジン２の回転数が所定値に達するまでは起動されないので、エンジン２始動時すなわちクランキングトルク発生中にはバッテリーの電力を消費しない。さらに、電磁弁４０の消費電力は、燃料昇圧用のポンプに比較して低い。このように、燃料供給システム１００は、エンジン２の始動時の消費電力を小さく抑えることができる。
【００３１】
また、燃料供給システム１００では、アキュムレータ１２が燃料タンク４に内蔵されて設けられる。
従来の燃料供給システムにおいて、アキュムレータを燃料タンクの外部に設けるような構成では、フィードポンプと噴射ポンプとの間の配管にアキュムレータを取り付ける必要があるので、車両等への搭載性がよくない。また、燃料タンクの外部にアキュムレータを装着するには、そのためのスペースを準備する必要があり、アキュムレータの容量を大きくすることは困難である。さらに、アキュムレータの容量を大きくすると、アキュムレータ周辺の配管が破れた場合には燃料の漏出が大量に発生してしまう。
これに対し、燃料供給システム１００は、アキュムレータ１２が燃料タンク４に内蔵されるため、搭載性が向上する。また、燃料タンク４外部のスペースに関わらずアキュムレータ１２の容量を大きくすることができる。さらに、配管が破れた場合であっても、燃料の漏出を比較的少量に抑えることができる。
【００３２】
また、燃料供給システム１００では、電磁弁４０も燃料タンク４の内部に設けられるので、電磁弁４０のためのスペースを外部に準備する必要がなく、配管に関連する構成をさらに簡素にすることができる。
【００３３】
なお、上述のように、フィードポンプ１０の起動はエンジン２始動時よりも後になるが、エンジン２始動時にはアキュムレータ１２からの燃料が噴射ポンプ６に供給されるため、フィードポンプ１０から送出される燃料が噴射ポンプ６に届くのを待たずにエンジン２を始動することができる。
【００３４】
上述の実施の形態１において、以下のような変形を施すことができる。
実施の形態１では、電磁弁４０は、エンジン２の始動後、所定時間が経過すると閉弁する。変形例として、電磁弁４０はエンジン２の運転中は閉弁せず、エンジン２の停止時に閉弁するものであってもよい。
このような構成とすることにより、エンジン２の運転中は常にフィードポンプ側配管８ａおよびアキュムレータ側配管８ｂの二系統で燃料が供給されるので、単一系統での供給に比較してフィードポンプ１０の吐出脈動が軽減され、配管８の振動をより小さくすることができる。なお、電磁弁４０をエンジン２の停止時にのみ閉弁する場合、フィードポンプ側配管８ａを設けず、フィードポンプ１０から吐出される燃料を全てアキュムレータ１２を介して噴射ポンプ６へ供給することもできる。このような構成とすることにより、アキュムレータ１２のピストン２０の動きにより吐出脈動が低減され、配管８の振動をより小さくすることができる。
【００３５】
また、実施の形態１では、フィードポンプ側配管８ａとアキュムレータ側配管８ｂとは、異なる配管として、燃料タンク４の異なる部分に取り付けられる。変形例として、これらは燃料タンク４の外部では単一の配管であってもよい。すなわち、フィードポンプ側配管８ａおよびアキュムレータ側配管８ｂは燃料タンク４の内部で合流し、単一の配管が燃料タンク４と噴射ポンプ６とを連結してもよい。
このような構成とすることにより、燃料タンク４外部の配管構成を簡素なものにすることができる。
【００３６】
実施の形態２．
次に、図３を用いて、この発明の実施の形態２に係る燃料供給システム１０２の構成を示す。
この発明の実施の形態２に係る燃料供給システム１０２は、実施の形態１においてアキュムレータ１２内に設けられていたアキュムレータ内通路１６及び逆止弁１８を、アキュムレータ１２の外部に設けて、配管８の形状を変更したものである。また、燃料供給システム１０２は、実施の形態１と同様に車両に搭載されているものとする。
なお、この実施の形態２において、図１および２の参照符号と同一の符号は同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３７】
実施の形態２に係る燃料供給システム１０２は、燃料タンク４と、燃料タンク４および噴射ポンプ６を連結する配管８２とを備える。
燃料タンク４の内部には、フィードポンプ１０とアキュムレータ１２２が設けられており、配管８２によりフィードポンプ１０、アキュムレータ１２２、噴射ポンプ６は連結されている。配管８２は、フィードポンプ１０に連結されるフィードポンプ側配管８２ａと、アキュムレータ１２２に連結されるアキュムレータ側配管８２ｂと、噴射ポンプ６に連結し燃料タンク４の内部に延伸する配管８２ｃとを含む。また、配管８２ｃは、燃料タンク４内において、フィードポンプ側配管８２ａに連結し、さらに、その連結箇所においてアキュムレータ側配管８２ｂにも連結している。すなわち、実施形態２において、配管８２は、フィードポンプ側配管８２ａおよび配管８２ｃを、フィードポンプ１０から噴射ポンプ６に燃料を供給する主経路をなす主配管とし、アキュムレータ側配管８２ｂを主配管の途中よりの分岐経路をなす分岐配管とした構成である。また、フィードポンプ側配管８２ａの途中、すなわちアキュムレータ側配管８２ｂより上流側に逆止弁１８が設けられている。
【００３８】
ここで、アキュムレータ１２２から噴射ポンプ６に燃料を供給する第一経路は、アキュムレータ側配管８２ｂ及び配管８２ｃとなり、フィードポンプ１０から噴射ポンプ６に燃料を供給する第二経路は、フィードポンプ側配管８２ａ及び配管８２ｃとなる。
なお、図示しないが、噴射ポンプ６と燃料タンク４とは、余剰の燃料を燃料タンク４に戻すための、配管８２とは異なる配管であるリターン管によっても連結されている。
【００３９】
アキュムレータ１２２は、実施の形態１におけるアキュムレータ１２と同様の構成を有する。ただし、実施の形態１においてアキュムレータ１２の内部に含まれていた、シリンダ１４の周壁内部を貫通する配管であるアキュムレータ内通路１６及び逆止弁１８が、アキュムレータ１２の外部に設けられているものである。すなわち、アキュムレータ内通路１６をアキュムレータ側配管８２ｂに一体とし、逆止弁１８をアキュムレータ１２２の上流側となるフィードポンプ側配管８２ａの途中に移動したものである。
また、配管８２ｃの途中、すなわち燃料タンク４のハウジング４ａには、過流防止弁５０が設けられる。さらに、配管８２ｃの途中において、過流防止弁５０の下流側となる燃料タンクの外部に電磁弁４０が設けられる。
【００４０】
ここで、過流防止弁５０について説明する。過流防止弁５０は、過流防止弁５０より上流における燃料の圧力と下流における燃料の圧力との差位により作動し、過流防止弁５０より下流への燃料供給を制限する圧力弁である、すなわち、過流防止弁５０より下流における配管８２ｃの破損等による燃料の漏出を防ぐ緊急遮断装置である。また、過流防止弁５０は、フィードポンプ１０と噴射ポンプ６を連結する配管８２ｃの途中に設けられる。さらに、通常は、過流防止弁５０は燃料タンク４のハウジング４ａに設けられ、燃料タンク４の外部における配管８２ｃよりの燃料の漏出を防ぐことができる。
【００４１】
その作動は、過流防止弁５０より上流側における配管８２ｃ内の燃料の圧力を第１圧力Ｐ１、下流側における配管８２ｃ内の燃料の圧力を第２圧力Ｐ２とすると、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との差圧により行われるものである。例えば、過流防止弁５０は、通常時開弁している。ここで、配管８２ｃの途中、つまり過流防止弁５０より下流側に生じた亀裂や穴開き等の破損により燃料の漏出が発生した場合、第２圧力Ｐ２が低下し、第１圧力Ｐ１が第２圧力Ｐ２より基準圧Ｐａ以上高くなる（Ｐ１−Ｐ２≧ａ）。この時、過流防止弁５０は作動、閉弁し、それより下流への燃料の供給を停止するものである。なお、基準圧Ｐａは、安全上の観点から予め適当に設定される。
【００４２】
次に、図４を用いて、この発明の実施の形態２に係る燃料供給システム１０２の動作を説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は図３の燃料供給システム１０２の動作のうちのアキュムレータ１２２周辺の動作を示す図である。
図４（ａ）は、エンジン２が運転中である状態を示す。フィードポンプ１０は、フィードポンプ側配管８２ａおよび配管８２ｃを介して噴射ポンプ６に燃料を供給し、さらにフィードポンプ側配管８２ａおよびアキュムレータ側配管８２ｂを介して、アキュムレータ１２２内の高圧室３２２に燃料を送る。なお、配管８２ｃの途中に設けられている電磁弁４０は開けられている。フィードポンプ１０から高圧室３２２に送られた燃料は、そのまま高圧室３２２に貯留される。さらに、高圧室３２２内の圧力はエンジン２の運転中のフィードポンプ１０の吐出圧と同じ圧力、例えば約３ＭＰａまで上昇する。このように、エンジン２の運転中の昇圧により、シリンダ１４２内でピストン２０が押し下げられた状態に保持され、シリンダ１４２の高圧室３２２に燃料が蓄えられる。こうしてアキュムレータ１２２は圧力を蓄える。
また、高圧室３２２および低圧室３０２の圧力差によって、ピストン２０はスプリング２２の附勢に打ち勝ってフィードポンプ１０側に摺動し、高圧室３２２の容積が増大する。
【００４３】
図４（ｂ）は、エンジン２が停止した状態を示す。運転中のエンジン２の停止が指示されると、電磁弁４０は閉じられ、エンジン２が停止する。エンジン２が停止すると、フィードポンプ１０も停止する。ここで、電磁弁４０は閉じられており、また、逆止弁１８によって燃料のフィードポンプ１０への逆流が防がれるため、高圧室３２２内の圧力は維持される。
このように、フィードポンプ１０から供給された燃料の圧力により、ピストン２０がスプリング２２の附勢に抗して摺動するとともに、電磁弁４０が閉じることにより、燃料タンク４の燃料より圧力の高い燃料がシリンダ１４２内に保持される。
【００４４】
図４（ｃ）は、エンジン２の始動時の状態を示す。エンジン２の始動時については、まず、電磁弁４０がバッテリーにより駆動され、開弁する。これによって、高圧室３２２内の燃料はアキュムレータ側配管８２ｂを介して流出可能となり、スプリング２２に附勢されてピストン２０がフィードポンプ１０と反対側に摺動することに伴って流出する。この後の動作は、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。なお、エンジン２の始動が完了後、実施の形態２においては、電磁弁４０は開けられたままとなる。
【００４５】
このように、実施の形態２に係る燃料供給システム１０２は、上記実施の形態１と同様に、燃料タンク４の内部に設けられたアキュムレータ１２２と、アキュムレータ１２２と噴射ポンプ６との間に設けられた、電磁弁４０とを備える。まず、エンジン２の停止中には電磁弁４０が閉じていることにより、アキュムレータ１２２がフィードポンプ１０の吐出圧に等しい圧力を蓄え、維持する。そして、エンジン２の始動時には、電磁弁４０が開くことにより、アキュムレータ１２２に蓄えられた、フィードポンプ１０の吐出圧に等しい圧力の燃料が噴射ポンプ６に供給される。これによって、燃料供給システム１０２は、燃料が噴射ポンプ６の吸入過程で気化しない程度、たとえば３ＭＰａ程度の十分な昇圧を行うことができる。
【００４６】
また、実施の形態２に係る燃料供給システム１０２は、上記実施の形態１と同様な効果を得られる。
さらに、実施の形態２では、燃料タンク４の内部でフィードポンプ側配管８２ａおよびアキュムレータ側配管８２ｂが合流し、燃料タンク４の外部においては単一の配管８２ｃのみが存在し噴射ポンプ６に連結している。そのため、燃料タンク４の外部の配管構成が簡素なものとなる。
また、配管８２は、フィードポンプ側配管８２ａおよび配管８２ｃからなり、フィードポンプ１０から噴射ポンプ６に燃料を供給する主経路をなす主配管と、アキュムレータ側配管８２ｂからなり主配管の途中よりの分岐経路をなす分岐配管とにより構成される形態をとっている。この形態は、フィードポンプ１０から噴射ポンプ６への燃料供給を単一の配管により行う形態となるため、燃料供給における配管８２による圧損を低減できる。
【００４７】
また、エンジン２の運転中、アキュムレータ１２２は配管８２と連通しているため、燃料の圧力に応じたアキュムレータ１２２内のピストン２０の動きにより燃料の吐出脈動が低減される。
また、電磁弁４０は、エンジン２の運転中は常に開けられているが、エンジン２の停止時は、電磁弁４０は閉じられる。そのため、エンジン２の停止時に、電磁弁４０より下流の配管８２ｃにおいて亀裂や穴開き等の破損が生じ、燃料の漏出が発生した場合、電磁弁４０より下流における燃料の漏出を抑えることができる。
【００４８】
また、車両が急加速した場合等、すなわち燃料の需要が急激に高まった場合、フィードポンプ１０は噴射ポンプ６への燃料の供給量を増大し、また噴射ポンプ６もエンジン２への燃料の供給量を増大する。この時、燃料供給システム１０２の外部にある図示しない制御回路から、フィードポンプ１０および噴射ポンプ６に対して燃料の供給量増大の指示が送られる。しかし、各ポンプに対するこれら指示の通信速度に違いがある場合、各ポンプの作動時期にズレが生じる。
従って、例えば、フィードポンプ１０に対する指示の通信速度が噴射ポンプ６に対する指示の通信速度より遅いとする。この時、制御回路による各ポンプに対する燃料の供給量増大の指示の発生後、フィードポンプ１０の作動が噴射ポンプ６の作動に対して遅れるため、配管８２内における燃料の消費量が供給量を上まわる。すなわち、配管８２内の燃料の降圧が発生し、さらには配管８２内の燃料は気化する圧力まで降圧する場合もある。
【００４９】
この実施の形態２においては、エンジン２の運転中、アキュムレータ１２２の高圧室３２２は配管８２と連通している。そのため、アキュムレータ１２２の高圧室３２２内おいて、フィードポンプ１０より供給された燃料圧力は、スプリング２２の附勢に打ち勝ってピストン２０をフィードポンプ１０側に摺動させる。さらに、その状態は保持され、燃料が高圧室３２２内に貯留する。よって、燃料供給システム１０２において、燃料の需要が急激に高まった場合、アキュムレータ１２２の内部のピストン２０がスプリング２２の附勢により摺動し、アキュムレータ１２２に貯留された燃料が配管８２へ供給される。
また、アキュムレータ１２２の高圧室３２２の容積は、配管８２の容積に対して大きい。よって、高圧室３２２内に貯留された燃料を配管８２へ供給時、スプリング２２に附勢されてピストン２０が摺動し、高圧室３２２の容積が減少するため、高圧室３２２内に貯留された燃料を供給しても、アキュムレータ１２２に蓄えられている圧力はほとんど変わらずに配管８２に伝播される。そのため、配管８２内の燃料の降圧を防ぐことができる。
【００５０】
実施の形態３．
次に、図５を用いて、この発明の実施の形態３に係る燃料供給システム１０３の構成を示す。
この発明の実施の形態３に係る燃料供給システム１０３は、実施の形態２における電磁弁４０と過流防止弁５０の代わりに電磁弁５１を設けたものである。さらに、配管８２ｃに圧力センサ５２を設けている。
なお、この実施の形態３において、図１〜４の参照符号と同一の符号は同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
【００５１】
実施の形態３に係る燃料供給システム１０３は、実施の形態２において電磁弁４０と過流防止弁５０を除いた構成に、配管８２ｃの途中、すなわち燃料タンク４のハウジング４ａに電磁弁５１を設け、さら電磁弁５１の下流側に圧力センサ５２を設けたものである。また、電磁弁５１は、実施の形態２における電磁弁４０と過流防止弁の動作を併せ持っている。さらに、電磁弁５１及び圧力センサ５２は、車両のＥＣＵ３と電気的に接続している。従って、実施の形態２と同様のものについては説明を省略する。
【００５２】
ここで、この実施の形態３における電磁弁５１について説明する。
電磁弁５１は、車両のＥＣＵ３からの制御により作動する。
電磁弁５１は、それより下流側の配管８２ｃに設けられた圧力センサ５２により検知される、燃料の圧力値により作動し、電磁弁５１より下流への燃料供給を制限するものである。つまり、図５に示すように、電磁弁５１は通常時開かれており、圧力センサ５２により検知される圧力値がＥＣＵ３に送られ、送られた圧力値の情報はＥＣＵ３により処理される。この圧力値の情報が異常を示す場合、ＥＣＵ３からの指令により電磁弁５１を作動させ、閉弁する。すなわち、電磁弁５１は過流防止弁として動作をする。
【００５３】
例えば配管８２ｃの途中、すなわち電磁弁５１より下流側に生じた亀裂や穴開き等の破損により燃料の漏出が発生した場合、電磁弁５１より下流における燃料の圧力は低下する。そこで圧力センサ５２により低下した圧力が検知され、ＥＣＵ３に送られる燃料の圧力値が基準圧より低くなれば、ＥＣＵ３からの指令により、電磁弁５１は閉弁しそれより下流への燃料の供給を停止する。
また、電磁弁５１は、車両から送られる情報に基づきＥＣＵ３によって制御されるので、実施の形態２における電磁弁４０としても動作できる。よって、電磁弁５１は、電磁弁４０と同様の弁の開閉動作を行い、エンジン２の運転中は開弁し、エンジン２の停止時は閉弁する。
従って、実施の形態３における電磁弁５１は、過流防止弁と電磁弁４０の動作を併せ持つものである。
なお、電磁弁５１は非通電時において閉弁するものであることが、燃料漏出の防止等、安全上好ましい。
【００５４】
また、この発明の実施の形態３に係る燃料供給システム１０３のその他の動作は、実施の形態２と同様であるため、説明を省略する。
【００５５】
このように、実施の形態３に係る燃料供給システム１０３は、上記実施の形態１及び２と同様に、燃料タンク４の内部に設けられたアキュムレータ１２２と、アキュムレータ１２２と噴射ポンプ６との間に設けられた、電磁弁５１とを備える。まず、エンジン２の停止中には電磁弁５１が閉じていることにより、アキュムレータ１２２がフィードポンプ１０の吐出圧に等しい圧力を蓄え、維持する。そして、エンジン２の始動時には、電磁弁５１が開くことにより、アキュムレータ１２２に蓄えられた、フィードポンプ１０の吐出圧に等しい圧力の燃料が噴射ポンプ６に供給される。これによって、燃料供給システム１０３は、燃料が噴射ポンプ６の吸入過程で気化しない程度、たとえば３ＭＰａ程度の十分な昇圧を行うことができる。
【００５６】
また、実施の形態３に係る燃料供給システム１０３は、上記実施の形態１及び２と同様な効果を得られる。
また、実施の形態３における電磁弁５１は、実施の形態２における電磁弁４０と過流防止弁５０の動作を併せ持つため、実施の形態２に比べて、配管８２における弁数を減じることができている。配管８２における弁数を減らすことにより、燃料供給における圧損を低減できる。
さらに、電磁弁５１は、実施の形態２における電磁弁４０と同様に、エンジン２の運転中は常に開けられているが、エンジン２の停止時は、閉じられる。そのため、電磁弁５１の作動不可なエンジン２の停止時、電磁弁５１より下流の配管８２ｃにおいて亀裂や穴開き等の破損が生じ、燃料の漏出が発生した場合に、電磁弁５１より下流における燃料の漏出を抑えることができる。
【００５７】
実施の形態４．
次に、図６を用いて、この発明の実施の形態４に係る燃料供給システム１０４の構成を示す。
この発明の実施の形態４に係る燃料供給システム１０４は、実施の形態２における電磁弁４０と過流防止弁５０の代わりに電磁弁５１を設けたものである。さらに、エンジン２にエンジン回転数センサ５３を設けている。
なお、この実施の形態４において、図１〜５の参照符号と同一の符号は同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
【００５８】
実施の形態４に係る燃料供給システム１０４は、実施の形態２において電磁弁４０と過流防止弁５０を除いた構成に、配管８２ｃの途中、すなわち燃料タンク４のハウジング４ａに電磁弁５１を設け、さらにエンジン２にエンジン回転数センサ５３を設けたものである。また、電磁弁５１は、実施の形態２における電磁弁４０と過流防止弁の動作を併せ持っている。さらに、電磁弁５１及びエンジン回転数センサ５３は、車両のＥＣＵ３と電気的に接続している。従って、実施の形態２と同様のものについては説明を省略する。
【００５９】
ここで、この実施の形態４における電磁弁５１について説明する。
電磁弁５１は、車両のＥＣＵ３からの制御により作動する。
電磁弁５１は、エンジン２に設けられたエンジン回転数センサ５３により検知されるエンジン回転数信号により作動し、電磁弁５１より下流への燃料供給を制限するものである。つまり、図６に示すように、電磁弁５１は通常時開かれており、エンジン回転数センサ５３により検知されるエンジン回転数信号はＥＣＵ３に送られ、送られたエンジン回転数信号の情報はＥＣＵ３により処理される。このエンジン回転数信号が異常を示す場合、ＥＣＵ３からの指令により電磁弁５１を作動させ、閉弁する。すなわち、電磁弁５１は過流防止弁として動作をする。
【００６０】
例えば配管８２ｃの途中、すなわち電磁弁５１より下流側に生じた亀裂や穴開き等の破損により燃料の漏出が発生した場合、エンジン２は停止する。そこでエンジン回転数センサ５３により検知され、ＥＣＵ３に送られるエンジン回転数信号が０を示す場合、ＥＣＵ３からの指令により、電磁弁５１は閉弁し、それより下流への燃料の供給を停止する。
また、電磁弁５１は、車両から送られる情報に基づきＥＣＵ３によって制御されるため、実施の形態２における電磁弁４０としても動作できる。よって、電磁弁５１は、電磁弁４０と同様の弁の開閉動作を行い、エンジン２の運転中は開弁し、エンジン２の停止時は閉弁する。
従って、実施の形態４における電磁弁５１は、過流防止弁と電磁弁４０の動作を併せ持つものである。
【００６１】
また、この発明の実施の形態４に係る燃料供給システム１０４のその他の動作は、実施の形態２と同様であるため、説明を省略する。
【００６２】
このように、実施の形態４に係る燃料供給システム１０４は、上記実施の形態１〜３と同様に、燃料タンク４の内部に設けられたアキュムレータ１２２と、アキュムレータ１２２と噴射ポンプ６との間に設けられた、電磁弁５１とを備える。まず、エンジン２の停止中には電磁弁５１が閉じていることにより、アキュムレータ１２２がフィードポンプ１０の吐出圧に等しい圧力を蓄え、維持する。そして、エンジン２の始動時には、電磁弁５１が開くことにより、アキュムレータ１２２に蓄えられた、フィードポンプ１０の吐出圧に等しい圧力の燃料が噴射ポンプ６に供給される。これによって、燃料供給システム１０４は、燃料が噴射ポンプ６の吸入過程で気化しない程度、たとえば３ＭＰａ程度の十分な昇圧を行うことができる。
また、実施の形態４に係る燃料供給システム１０４は、上記実施の形態１〜３と同様な効果を得られるため、説明は省略する。
【００６３】
実施の形態５．
次に、図７を用いて、この発明の実施の形態５に係る燃料供給システム１０５を含む動力発生システムの構成を示す。
この発明の実施の形態５に係る燃料供給システム１０５は、実施の形態２において、ピストン式の内部構造を持つアキュムレータ１２２から、ベローズ式の内部構造を持つアキュムレータ１２５に変更したものである。さらに、実施の形態２において、燃料タンク４の外部に設けられていた電磁弁４０を、燃料タンク４の内部のアキュムレータ側配管８２ｂの途中に設け、フィードポンプ１０内に過流防止弁５０の作動を補助する補助弁として過流防止アシスト弁５４を設けたものである。
なお、この実施の形態５において、図１〜６の参照符号と同一の符号は同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
【００６４】
実施の形態５に係る燃料供給システム１０５は、燃料タンク４と、燃料タンク４および噴射ポンプ６を連結する配管８２とを備える。
燃料タンク４の内部には、フィードポンプ１５と容積型の圧縮機構を備えた蓄圧手段であるアキュムレータ１２５が設けられている。また、配管８２、逆止弁１８及び過流防止弁５０は、その構成が実施の形態２と同様であるので説明を省略する。
【００６５】
フィードポンプ１５は、実施の形態１と同様のものであるが、その内部に燃料タンク４内の貯留空間４ｂとフィードポンプ内吐出通路８２ｅとを連通するバイパス経路８２ｄと、この経路を開閉し過流防止弁の作動を補助する補助弁である過流防止アシスト弁５４とが設けられている。
【００６６】
ここで、バイパス経路８２ｄおよび過流防止アシスト弁５４について説明する。
バイパス経路８２ｄは、燃料タンク４内の貯留空間４ｂと、フィードポンプ内吐出通路８２ｅとを連通する通路である。また、フィードポンプ内吐出通路８２ｅは燃料供給路の第２経路を形成し、過流防止弁５０に連通している。よって、バイパス経路８２ｄが連通する箇所のうちの一方は、フィードポンプ内吐出通路８２ｅに限るものではなく、過流防止弁５０より上流側であって配管８２の第二経路の途中あるいは第一経路の途中において、過流防止弁５０と連通していればよい。
【００６７】
過流防止アシスト弁５４は、そのバイパス経路８２ｄの途中に設けられ、過流防止アシスト弁５４より下流側の燃料の圧力低下により作動し、この上流側にある燃料タンク４内の燃料を下流に供給するものである。
その作動は、過流防止アシスト弁５４より上流側におけるバイパス経路８２ｄ内の燃料の圧力を第３圧力Ｐ３とし、下流側のバイパス経路８２ｄ内の燃料の圧力を第４圧力Ｐ４とすると、第３圧力Ｐ３と第４圧力Ｐ４との差圧により行われるものである。すなわち、過流防止アシスト弁５４は、通常時閉弁しているが、第３圧力Ｐ３が第４圧力Ｐ４より基準圧Ｐｂ以上高くなれば（Ｐ３−Ｐ４≧Ｐｂ）、過流防止アシスト弁５４は開弁し、バイパス経路８２ｄを経由して下流に燃料を供給するものである。
なお、基準圧Ｐｂは、安全上の観点から予め適当に設定される。
また、過流防止アシスト弁は、燃料タンク４内の貯留空間４ｂに連通しているため、貯留空間４ｂにおける燃料の圧力が第３圧力Ｐ３となる。
【００６８】
すなわち、例えばエンジン２の停止時において、配管８２ｃの途中、つまり過流防止弁５０より下流側に亀裂や穴開き等の破損が生じ、燃料の漏出が発生した場合、配管８２中には容積分となる少量の燃料のみ残存し、新たな燃料の供給がない。そのため、過流防止弁５０より上流側の燃料の圧力である第１圧力Ｐ１は、過流防止弁５０より下流側の燃料の圧力である第２圧力Ｐ２の低下にともなって急激に低下する。
よって、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との差圧があまり拡大しないため、過流防止弁５０は作動しない。一方、エンジン２の停止に伴ってフィードポンプ１５も停止しているが、その停止状態においても、フィードポンプ１５より配管８２へ燃料がわずかに流出し続ける。そのため、配管８２に破損箇所からの燃料の漏出は続き、過流防止弁５０の閉弁が必要になる。
【００６９】
ここで、第１圧力Ｐ１と第４圧力Ｐ４は連通しているため、第１圧力Ｐ１の急激な低下にともない、第４圧力Ｐ４も同様に低下するが、燃料タンク４内の燃料の圧力である第３圧力Ｐ３はあまり変化しない。このため、第３圧力Ｐ３が第４圧力Ｐ４より基準圧Ｐｂ以上に高くなり（Ｐ３−Ｐ４≧Ｐｂ）、過流防止アシスト弁５４は開弁し、燃料タンク４内の燃料が、バイパス経路８２ｄを経由してその下流、すなわちフィードポンプ側配管８２ａに供給される。
よって、第１圧力Ｐ１は急激に上昇するが、過流防止弁５０より下流側となる第２圧力Ｐ２は、過流防止弁５０より下流側の配管８２ｃにおける燃料漏出の影響により上昇しないため、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との差位は増大する。そこで、第１圧力Ｐ１が第２圧力Ｐ２より基準圧Ｐａ以上に高くなり（Ｐ１−Ｐ２≧Ｐａ）、過流防止弁５０は作動、閉弁し、それより下流への燃料の供給を停止する。
【００７０】
すなわち、過流防止アシスト弁５４は、バイパス経路８２ｄを流通する燃料の流れにより、過流防止弁５０より上流側の燃料の圧力である第１圧力Ｐ１を下流側の燃料の圧力である第２圧力Ｐ２より基準圧Ｐａ以上に高くする（Ｐ１−Ｐ２≧Ｐａ）ものであって、過流防止弁５０を確実に作動させるものである。
【００７１】
次に、アキュムレータ１２５は、その外壁を構成する中空筒状のシリンダ１４５を備え、シリンダ１４５の両端は閉じられている。閉じられた両端面の一方には、アキュムレータ側配管８２ｂが連結され、アキュムレータ側配管８２ｂの内部とシリンダ１４５の内部は連通している。さらに、アキュムレータ１２５は、シリンダ１４５の内部に、金属製の中空有底筒状をした弾性を有する蛇腹で構成されるベローズ６０を備え、ベローズ６０の閉口端面はアキュムレータ側配管８２ｂが連結しているシリンダの端面１４５ａ側になる。ベローズ６０はシリンダ１４５の内部で伸縮可能であるがその可動部にはシール等を備えておらず、ベローズ６０の外周径はシリンダ１４５の内周径よりわずかに小さくなっている。
【００７２】
アキュムレータ１２５の内部空間は、ベローズ６０の閉口端面である底板からみて、ベローズ６０が配置される側の空間であるベローズ６０の内部空間と、その反対側の空間であるベローズ６０の外部空間とに区画されるが、このうちベローズ６０の内部空間が低圧室３０５であり、ベローズ６０の外部空間が高圧室３２５である。
ベローズ６０は、その閉口端面である底板を高圧室３２５側に附勢する。すなわち、ベローズ６０は、高圧室３２５内の燃料の圧力が上昇すると弾性的に収縮し、高圧室３２５内の燃料の圧力が降下すると伸張する。
【００７３】
ベローズ６０は、その底板外側、すなわちベローズ６０の蛇腹部と反対側に突起部６０ａを有する。このため、ベローズ６０がある程度伸張すると、この突起部６０ａがシリンダの端面１４５ａと接触してそれ以上のベローズの６０の底板の移動を抑止し、ベローズ６０の底板がシリンダの端面１４５ａに吸着する事態を防止する。
シリンダ１４５には、貯留空間４ｂと低圧室３０５とを連通する連通孔２４５が設けられる。この連通孔２４５を通って燃料が流動することにより、貯留空間４ｂ内の圧力と低圧室３０５の圧力とは常に同一に保たれる。
また、アキュムレータ側配管８２ｂの途中、すなわちアキュムレータ１２５の下流には電磁弁４０が設けられる。
【００７４】
次に、図８を用いて、この発明の実施の形態５に係る燃料供給システム１０５の動作を説明する。図８の（ａ）〜（ｃ）は、図７の燃料供給システム１０５の動作のうちのアキュムレータ１２５周辺の動作を示す図である。
図８（ａ）は、エンジン２が運転中である状態を示す。フィードポンプ１５は、フィードポンプ側配管８２ａおよび配管８２ｃを介して噴射ポンプ６に燃料を供給し、さらにフィードポンプ側配管８２ａおよびアキュムレータ側配管８２ｂを介して、アキュムレータ１２５内の高圧室３２５に燃料を送る。なお、アキュムレータ側配管８２ｂの途中に設けられている電磁弁４０は開けられている。フィードポンプ１５から高圧室３２５に送られた燃料は、そのまま高圧室３２５に貯留される。さらに、高圧室３２５内の圧力はエンジン２運転中のフィードポンプ１５の吐出圧と同じ圧力、例えば約３ＭＰａまで上昇する。このように、エンジン２運転中の昇圧により、ベローズ６０が収縮した状態に保持され、シリンダ１４５の高圧室３２５に燃料が蓄えられる。こうしてアキュムレータ１２５は圧力を蓄える。
また、高圧室３２５および低圧室３０５の圧力差によって、ベローズ６０の底板がベローズ６０の附勢に打ち勝って、ベローズ６０を収縮させ、高圧室３２５の容積が増大する。
【００７５】
図８（ｂ）は、エンジン２が停止した状態を示す。運転中のエンジン２の停止が指示されると、電磁弁４０は閉じられ、エンジン２が停止する。エンジン２が停止すると、フィードポンプ１５も停止する。従って、高圧室３２５内の圧力は維持される。
このように、フィードポンプ１５から供給された燃料の圧力により、ベローズ６０が収縮し、電磁弁４０が閉じることにより、燃料タンク４の燃料より圧力の高い燃料がシリンダ１４５内に保持される。
【００７６】
図８（ｃ）は、エンジン２の始動時の状態を示す。エンジン２の始動時については、まず、電磁弁４０がバッテリーにより駆動され、開弁する。これによって、高圧室３２５内の燃料はアキュムレータ側配管８２ｂを介して流出可能となり、ベローズ６０が伸張し、その底板が高圧室３２５側に摺動することに伴って流出する。
この後の動作は、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。なお、エンジン２の始動が完了後、実施の形態５においては、電磁弁４０は開かれたままとなる。
【００７７】
このように、実施の形態５に係る燃料供給システム１０５は、上記実施の形態１〜４と同様に、燃料タンク４の内部に設けられたアキュムレータ１２５と、アキュムレータ１２５と噴射ポンプ６との間に設けられた、電磁弁４０とを備える。まず、エンジン２の停止中には電磁弁４０が閉じていることにより、アキュムレータ１２５がフィードポンプ１５の吐出圧に等しい圧力を蓄え、維持する。そして、エンジン２の始動時には、電磁弁４０が開くことにより、アキュムレータ１２５に蓄えられた、フィードポンプ１５の吐出圧に等しい圧力の燃料が噴射ポンプ６に供給される。これによって、燃料供給システム１０５は、燃料が噴射ポンプ６の吸入過程で気化しない程度、たとえば３ＭＰａ程度の十分な昇圧を行うことができる。
【００７８】
また、実施の形態５に係る燃料供給システム１０５は、上記実施の形態１及び２と同様な効果を得られる。
また、実施の形態５においては、アキュムレータ１２５内における容積型の圧縮機構として、実施の形態１および２で採用したピストン２０にかわり、金属製のベローズ６０を採用している。金属製のベローズ６０は、ピストン２０とは違い、その可動部にシールを備える必要がなく、耐久性を向上できる。
また、実施の形態５に係る燃料供給システム１０５は、エンジン２の停止状態において、過流防止アシスト弁５４により、過流防止弁５０の作動が可能となる。よって、エンジン２の停止状態において、過流防止弁５０により、その下流における燃料の漏出を防ぐことができる。
【００７９】
実施の形態５において、過流防止アシスト弁５４及びバイパス経路８２ｄはフィードポンプ１５内に設けられているが、それに限定するものではない。バイパス経路８２ｄは燃料タンク４内の貯留空間４ｂと、配管８２における過流防止弁５０より上流側とを連通していればよく、さらに、バイパス経路８２ｄから過流防止弁５０への燃料の流れを遮るものがその間に存在しなければよく、その位置を限定されない。また、過流防止アシスト弁５４はそのバイパス経路８２ｄの途中にあればよい。従って、過流防止アシスト弁５４は過流防止弁５０と一体であってもよい。
【００８０】
実施の形態６．
次に、図９を用いて、この発明の実施の形態６に係る燃料供給システム１０６を含む動力発生システムの構成を示す。
この発明の実施の形態６に係る燃料供給システム１０６は、実施の形態５において、フィードポンプ１５内に設けられていた過流防止アシスト弁５４及びバイパス経路８２ｄを設けないものである。さらに、アキュムレータ側配管８２ｂの途中に、燃料を貯留する蓄液器７０を設けている。
なお、この実施の形態６において、図１〜８の参照符号と同一の符号は同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
【００８１】
実施の形態６に係る燃料供給システム１０６は、実施の形態５におけるフィードポンプ１５内の過流防止アシスト弁５４及びバイパス経路８２ｄを除いた構成に、アキュムレータ側配管８２ｂの途中、すなわち電磁弁４０の下流に蓄液器７０を設けたものである。従って、実施の形態５と同様のものについては説明を省略する。
【００８２】
ここで、蓄液器７０について説明する。蓄液器７０は、実施の形態５における過流防止アシスト弁５４と同様の効果を有し、過流防止弁５０に燃料を供給することにより、過流防止弁５０の作動を補助するものである。例えば、後述するがエンジン２の停止状態において、アキュムレータ１２５の下流側に設けられた電磁弁４０は閉じられている。そのため、フィードポンプ側配管８２ａ内および配管８２ｃ内には、この配管の容積分の燃料のみが残存し、新たに燃料が供給されない。
この実施の形態６においては、アキュムレータ側配管８２ｂの途中、すなわち電磁弁４０の下流側には蓄液器７０が設けられており、この蓄液器７０内にはエンジン２の運転中にフィードポンプ１０より供給された燃料が貯留されている。貯留された燃料は、フィードポンプ１０の下流側のフィードポンプ側配管８２ａに設けられた逆止弁１８によりフィードポンプ１０への逆流が防止されるため、その圧力を維持できる。
【００８３】
従って、配管８２ｃにおいて、過流防止弁５０より下流側に亀裂や穴開き等の破損が生じ、燃料の漏出が発生した場合、燃料が蓄液器７０より流出し、過流防止弁５０に供給される。そこで、過流防止アシスト弁５４の場合と同様に、過流防止弁５０より上流側の燃料の圧力Ｐ１が一気に上昇し、過流防止弁５０の上流側の燃料の圧力Ｐ１と下流側の燃料の圧力Ｐ２との間の圧力の差位が増大し、基準圧Ｐａ以上に達する（Ｐ１−Ｐ２≧Ｐａ）。よって、過流防止弁５０が作動、閉弁し、過流防止弁５０より下流側への供給を停止する。
すなわち、蓄液器７０は、貯留される燃料の流出により、過流防止弁５０より上流側の燃料の圧力Ｐ１を下流側の燃料の圧力Ｐ２より基準圧Ｐａ以上に高くする（Ｐ１−Ｐ２≧Ｐａ）ものであって、過流防止弁５０を確実に作動させるものである。
【００８４】
次に、図９を用いて、この発明の実施の形態６に係る燃料供給システム１０６の動作を説明する。なお、燃料供給システム１０６の動作に沿ったアキュムレータ１２５周辺の動作は、実施の形態５における図８の示すものと同様であるため、その説明を省略する。
エンジン２の運転中、電磁弁４０は開けられている。
また、フィードポンプ１０からフィードポンプ側配管８２ａおよびアキュムレータ側配管８２ｂを介して、蓄液器７０およびアキュムレータ１２５内の高圧室３２５送られた燃料は、そのまま蓄液器７０および高圧室３２５に貯留される。さらに、蓄液器７０内および高圧室３２５内の圧力はエンジン２運転中のフィードポンプ１０の吐出圧と同じ圧力、例えば約３ＭＰａまで上昇する。
【００８５】
エンジン２の停止時には、運転中のエンジン２の停止が指示されると、電磁弁４０は閉じられ、エンジン２が停止する。エンジン２が停止すると、フィードポンプ１０も停止する。ここで、電磁弁４０が閉じられるため、高圧室３２５内の圧力は維持される。
エンジン２の始動時には、電磁弁４０がバッテリーにより駆動され、開弁する。よって、高圧室３２５内および蓄液器７０内の燃料はアキュムレータ側配管８２ｂを介して流出可能となり、ベローズ６０が伸張し、その底板が高圧室３２５側に摺動することに伴って流出する。
この後の動作は、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。なお、エンジン２の始動が完了後、実施の形態６においては、電磁弁４０は開かれたままとなる。
【００８６】
このように、実施の形態６に係る燃料供給システム１０６は、上記実施の形態１〜５と同様に、燃料タンク４の内部に設けられたアキュムレータ１２５と、アキュムレータ１２５と噴射ポンプ６との間に設けられた、電磁弁４０とを備える。まず、エンジン２の停止中には電磁弁４０が閉じていることにより、アキュムレータ１２５がフィードポンプ１０の吐出圧に等しい圧力を蓄え、維持する。そして、エンジン２の始動時には、電磁弁４０が開くことにより、アキュムレータ１２５に蓄えられた、フィードポンプ１０の吐出圧に等しい圧力の燃料が噴射ポンプ６に供給される。これによって、燃料供給システム１０６は、燃料が噴射ポンプ６の吸入過程で気化しない程度、たとえば３ＭＰａ程度の十分な昇圧を行うことができる。
【００８７】
また、実施の形態６に係る燃料供給システム１０６は、上記実施の形態１、２および５と同様な効果を得られる。
また、実施の形態６に係る燃料供給システム１０６は、エンジン２の停止状態において、蓄液器７０により、過流防止弁５０の作動が可能となる。よって、エンジン２の停止状態において、過流防止弁５０により、その下流における燃料の漏出を防ぐことができる。
【００８８】
実施の形態６において、蓄液器７０は、アキュムレータ側配管８２ｂの途中に設けられているが、それに限定するものではない。蓄液器７０は、配管８２において過流防止弁５０より上流側であって、蓄液器７０と過流防止弁５０との間に、蓄液器７０から過流防止弁５０への燃料の流れを遮るものが存在しなければ、その位置は限定されない。従って、蓄液器７０は、アキュムレータ１２５と電磁弁４０と一体であってもよい。
【００８９】
実施の形態１〜６では、アキュムレータは内部にピストン２０を含むピストン式の装置、あるいはベローズ６０を含むベローズ式の装置であるが、これらに限らず、容積型の圧縮機構であれば他の方式のものであってもよく、たとえばスクロール型、ベーン型であってもよい。
また、実施の形態１〜６では、アキュムレータがフィードポンプと一体で燃料タンク４の内部に設けられた形態を有しているが、アキュムレータはフィードポンプと分離していてもよく、燃料タンク４の外壁４ａと一体に設けられていてもよい。
また、実施の形態１〜６における噴射ポンプ６は、内燃機関２に燃料を供給するものであれば形態を限定せず、コモンレールに用いられる高圧サプライポンプ等も含む。
さらに、実施の形態１〜６に係る燃料供給システムは、車両に搭載された内燃機関に適用したものとなっている。この発明に係る燃料供給システムは、車両への適用に限定されるものではなく、コジェネレーションシステム等に用いられる内燃機関にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る燃料供給システムの構成を示す図である。
【図２】図１の燃料供給システムの動作の流れを説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る燃料供給システムの構成を示す図である。
【図４】図３の燃料供給システムの動作の流れを説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る燃料供給システムの構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係る燃料供給システムの構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態５に係る燃料供給システムの構成を示す図である。
【図８】図７の燃料供給システムの動作の流れを説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態６に係る燃料供給システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
２  エンジン（内燃機関）、４  燃料タンク、１０，１５  フィードポンプ（ポンプ）、１２，１２２，１２５  アキュムレータ（蓄圧手段）、１４，１４２，１４５  シリンダ、１８  逆止弁、２０  ピストン、２２  スプリング、４０，５１  電磁弁（開閉弁）、５０  過流防止弁、５２  圧力センサ、５３  エンジン回転数センサ、５４  過流防止アシスト弁（補助弁）、６０  べローズ、７０  蓄液器、８２ｄ  バイパス経路、１００，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６  燃料供給システム。
【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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