(57)【要約】【課題】低圧ポンプと高圧ポンプとの間の低圧燃料系内で燃料を還流させるリターン流路を備える燃料供給装置において、より簡易な構成にて低圧燃料系内のベーパ化燃料を減少させることのできる内燃機関の燃料供給装置を提供する。【解決手段】低圧ポンプの吐出部と高圧ポンプの加圧室とを接続する低圧流路を備える。この低圧流路には高圧ポンプの加圧室よりも上流側に設けられた第１分岐部と、この第１分岐部よりも上流側に設けられた第２分岐部３２ｂとが設けられている。第１分岐部と第２分岐部３２ｂとは外部リターン流路３９ｄを介して接続されている。そして、第２分岐部３２ｂにおける管内低圧流路１８ｄの流通可能面積が、第２分岐部３２ｂの上流側および下流側の同低圧流路１８ｄの流通可能面積に比べて小さくなるように、リターン管３９を管内低圧流路１８ｄ内に突出させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンクに貯留された燃料を吸入して低圧燃料として吐出する低圧ポンプと、
前記低圧ポンプから吐出された低圧燃料を加圧室で加圧して高圧燃料として吐出する高圧ポンプと、
前記低圧ポンプの吐出部と前記加圧室とを接続する低圧流路と、を備えた内燃機関の燃料供給装置において、
前記低圧流路は、前記加圧室よりも上流側に設けられた第１分岐部と、同第１分岐部よりも上流側に設けられた第２分岐部とを備えるとともに、前記第１分岐部と前記第２分岐部とを接続するリターン流路が設けられており、
前記第２分岐部における前記低圧流路の流通可能面積は、同第２分岐部の上流側および下流側の前記低圧流路の流通可能面積に比べて小さいことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項２】
燃料を貯留する燃料タンクと、
前記燃料タンクに貯留された燃料を吸入して低圧燃料として吐出する低圧ポンプと、
前記低圧ポンプから吐出された低圧燃料を加圧室で加圧して高圧燃料として吐出する高圧ポンプと、
前記低圧ポンプの吐出部と前記加圧室とを接続する低圧流路と、を備えた内燃機関の燃料供給装置において、
前記低圧流路は、前記加圧室よりも上流側に設けられた第１分岐部と、同第１分岐部よりも上流側に設けられた第２分岐部とを備えるとともに、前記第１分岐部と前記第２分岐部とを接続するリターン流路が設けられており、
前記第２分岐部には、前記リターン流路内から前記低圧流路内へ供給される燃料を、低圧流路の下流側に指向する燃料指向機構が設けられていることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の燃料供給装置において、
前記第２分岐部における前記リターン流路は、同リターン流路の開口部から延びる流路が、前記低圧流路内を流れる燃料の流れ方向に対して逆向きに延びていることにより前記燃料指向機構が構成されていることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項４】
請求項２に記載の内燃機関の燃料供給装置において、
前記第２分岐部における前記リターン流路は、前記低圧流路の下流側に向けて開口していることにより前記燃料指向機構が構成されていることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の燃料供給装置において、
前記リターン流路が内部に形成されたリターン管を備えており、前記第２分岐部における前記リターン管は、前記低圧流路内に突出するように接続されていることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関の燃料供給装置において、
前記低圧流路が内部に形成された低圧管を備えており、前記第２分岐部における前記リターン管の外径は、前記低圧管の外径に比して小さいことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【請求項７】
請求項５または６のいずれかに記載の内燃機関の燃料供給装置において、
前記第２分岐部における前記リターン管は、前記低圧流路内へ突出する距離が前記低圧流路の下流側に比べ前記低圧流路の上流側の方が長くなるように突出していることを特徴とする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、内燃機関の燃料噴射弁に燃料を送油する燃料供給装置に関するものである。特に、燃料を高圧ポンプによって加圧して送油する燃料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料タンク内の燃料を高圧化して内燃機関の燃料噴射弁に供給する燃料供給装置が知られている。
この燃料供給装置には、燃料タンク内の燃料を吸入する低圧ポンプ及び同低圧ポンプから吐出された燃料を高圧ポンプの加圧室に送油する低圧流路などで構成された低圧燃料系が設けられている。また、同燃料供給装置には、燃料を昇圧する加圧室を有した上記高圧ポンプ、同高圧ポンプにて昇圧された燃料が流れる高圧流路、同高圧流路が接続されており燃料を蓄えるデリバリパイプ、同デリバリパイプに接続された燃料噴射弁などで構成された高圧燃料系も設けられている。
【０００３】
ところで、内燃機関が高温デッドソーク状態（稼働していた内燃機関が停止した後、同機関の温度が十分に低下していない状態）のときや、機関の燃料カット実行中のときなど、機関温度が比較的高い状態で燃料噴射が行われないときには、上記低圧流路内の燃料や高圧ポンプ内に存在する加圧前燃料が機関からの受熱によって高温になり、ベーパ化することがある。
【０００４】
このように低圧燃料系内の燃料がベーパ化すると、そのベーパ化した燃料を高圧ポンプで規定の圧力にまで高めることができないため、高圧燃料系に適正な圧力の燃料を供給することができなくなる。そのため、例えば次回の機関始動性が悪化したり、燃料カットからの復帰が速やかに行えなくなるといった不都合が生じるおそれがある。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載の燃料供給装置では、高圧ポンプの加圧室の直上流と燃料タンクとを連通させるリターン流路を設けるようにしており、このリターン流路を介して、低圧ポンプから吐出された燃料が高圧ポンプの加圧室を通過することなく燃料タンクに戻るようにしている。この特許文献１に記載の燃料供給装置によれば、機関温度が比較的高い状態で燃料噴射が行われないときでも低圧ポンプさえ駆動されていれば、低圧燃料系内の燃料は滞留することなく燃料タンクに還流されるため、低圧燃料系内においてベーパ化した燃料の量を減少させることができる。
【０００６】
ただし、同文献１に記載の燃料供給装置のように、機関からの受熱により高温化した燃料を燃料タンクに戻すようにすると、燃料タンク内の燃料温度が上昇するため、同燃料タンク内で生じる蒸発燃料の量が増加するという新たな不都合が生じる。
【０００７】
他方、特許文献２に記載の燃料供給装置では、高圧ポンプから低圧燃料を排出するための排出用通路と、低圧ポンプから高圧ポンプに燃料を送油する低圧流路の途中の部位とを連通させるリターン流路を設けるようにしている。このリターン流路を備える燃料供給装置であれば、機関からの受熱により高温化した低圧燃料系内の燃料は、燃料タンクに戻されることなく、低圧流路及びリターン流路内で還流されるようになる。このように低圧ポンプと高圧ポンプとの間の低圧燃料系内で燃料を還流させるリターン通路を備える燃料供給装置であれば、燃料タンク内の燃料温度の上昇に起因する上記不都合の発生を抑えることができる。
【０００８】
また、同文献２に記載の燃料供給装置によれば、低圧燃料系内の燃料が低圧流路及びリターン流路を還流するに際して、燃料タンクから低圧ポンプによって送油された比較的温度の低い燃料が低圧流路に供給される。そしてこの低温燃料は、高圧ポンプを介してリターン流路にも導入される。このようにして低温燃料が低圧流路、高圧ポンプ及びリターン流路に供給されると、それら各流路や高圧ポンプ内の燃料の温度が低下して同燃料の飽和蒸気圧が低くなるため、ベーパ化した燃料の液化が促進され、これにより低圧燃料系内においてベーパ化した燃料の量が減少するようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−３４９２５６号公報
【特許文献２】特開２０００−２９７７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、特許文献２に記載のリターン流路に対して、低圧流路の接続部及び排出用通路の双方から燃料が流れ込むと、リターン流路内での燃料の流れ方向が乱されることにより、低圧流路及びリターン流路での燃料の還流が阻害されてしまうため、低圧燃料系内においてベーパ化した燃料の量を減少させる効果が低下してしまう。
【００１１】
そこで、同文献２に記載されているように、排出用通路からリターン流路への燃料の流れを許容する一方で、低圧流路からリターン流路への燃料の流れを阻害する逆止弁を設けるようにすれば、燃料はリターン流路から低圧流路の接続部に向かって流れるようになり、低圧流路の接続部からリターン流路へと流れる燃料の逆流は抑えられるようになる。従って、低圧流路及びリターン流路での燃料の還流が円滑に行われるようになり、低圧燃料系内のベーパ化燃料を効果的に減少させることができる。
【００１２】
しかし、同文献２に記載の燃料供給装置においては、低圧燃料系内のベーパ化燃料を効果的に減少させるために上述した逆止弁を設ける必要があり、燃料供給装置の構造が複雑になってしまう。このように従来の燃料供給装置では、低圧ポンプと高圧ポンプとの間の低圧燃料系内で燃料を還流させることにより燃料タンク内における蒸発燃料量の増加を抑えることはできるものの、低圧燃料系内のベーパ化燃料の減少を図るためには構造が複雑化してしまい、この構造の複雑化という点において更なる改善の余地を残すものとなっている。
【００１３】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低圧ポンプと高圧ポンプとの間の低圧燃料系内で燃料を還流させるリターン流路を備える燃料供給装置において、より簡易な構成にて低圧燃料系内のベーパ化燃料を減少させることのできる内燃機関の燃料供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
以下、上記目的を達成するための手段及び作用効果を記載する。なお、本明細書及び特許請求の範囲において「上流側」とは、低圧ポンプから高圧ポンプに向かって低圧流路内を流れる燃料の流れ方向を順方向としたときにこの順方向に対する逆方向の側のことをいい、「下流側」とは、同順方向の側のことをいう。つまり低圧流路においては低圧ポンプ側が「上流側」に、高圧ポンプ側が「下流側」になる。また、「流通可能面積」とは、燃料が低圧流路の上流側から下流側に流れるときに通過することのできる流路の断面積をいう。
【００１５】
請求項１に記載の発明は、燃料を貯留する燃料タンクと、前記燃料タンクに貯留された燃料を吸入して低圧燃料として吐出する低圧ポンプと、前記低圧ポンプから吐出された低圧燃料を加圧室で加圧して高圧燃料として吐出する高圧ポンプと、前記低圧ポンプの吐出部と前記加圧室とを接続する低圧流路と、を備えた内燃機関の燃料供給装置において、前記低圧流路は、前記加圧室よりも上流側に設けられた第１分岐部と、同第１分岐部よりも上流側に設けられた第２分岐部とを備えるとともに、前記第１分岐部と前記第２分岐部とを接続するリターン流路が設けられており、前記第２分岐部における前記低圧流路の流通可能面積は、同第２分岐部の上流側および下流側の前記低圧流路の流通可能面積に比べて小さいことを要旨とする。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、燃料を貯留する燃料タンクと、前記燃料タンクに貯留された燃料を吸入して低圧燃料として吐出する低圧ポンプと、前記低圧ポンプから吐出された低圧燃料を加圧室で加圧して高圧燃料として吐出する高圧ポンプと、前記低圧ポンプの吐出部と前記加圧室とを接続する低圧流路と、を備えた内燃機関の燃料供給装置において、前記低圧流路は、前記加圧室よりも上流側に設けられた第１分岐部と、同第１分岐部よりも上流側に設けられた第２分岐部とを備えるとともに、前記第１分岐部と前記第２分岐部とを接続するリターン流路が設けられており、前記第２分岐部には、前記リターン流路内から前記低圧流路内へ供給される燃料を、低圧流路の下流側に指向する燃料指向機構が設けられていることを要旨とする。
【００１７】
請求項１及び２に記載の発明によれば、低圧ポンプによって吐出され、高圧ポンプ内に供給された燃料は、高圧ポンプの加圧室よりも上流側に設けられた第１分岐部からリターン流路へ流れるようになる。そのため、機関熱等によりベーパ化した燃料は、高圧ポンプが停止しているときでも、同高圧ポンプの加圧室に燃料を吸入する燃料吸入口付近に滞留することがなく、機関始動後において高圧ポンプの加圧室に吸入されることもない。
【００１８】
また、リターン流路は低圧ポンプの吐出部より下流側において、第１分岐部よりも上流側の第２分岐部に接続されている。そのため、低圧ポンプと高圧ポンプとの間の低圧燃料系内において燃料がリターン流路にて還流される。高圧ポンプで受熱した燃料はリターン流路を流れる間に温度が下がり、ベーパ化した燃料の液化が促進される。そのため、ベーパ化した燃料の量が減少するようになる。
【００１９】
また、燃料が低圧流路及びリターン流路を還流するに際して、燃料タンクから低圧ポンプによって送油された比較的温度の低い燃料が低圧流路に供給される。そしてこの低温燃料は、第１分岐部を介してリターン流路にも導入される。このようにして低温燃料が低圧流路及びリターン流路に供給されると、それら各流路内の燃料の温度が低下するため、ベーパ化した燃料の液化が促進され、これによってもベーパ化した燃料の量が減少するようになる。
【００２０】
ここで、請求項１に記載の発明では、第２分岐部における低圧流路の流通可能面積が、同第２分岐部の上流側および下流側の低圧流路の流通可能面積に比して狭くなるようにしている。そのため、第２分岐部では、低圧流路中を流れる燃料の流速が早くなる。これによって、第２分岐部における低圧流路中の燃料の圧力が低くなるため、リターン流路から還流されてくる燃料が第２分岐部から低圧流路に向かって流れやすくなり、第２分岐部からリターン流路へと流れる燃料の逆流は抑えられるようになる。このようにリターン流路に逆止弁等を設けることなく、低圧流路及びリターン流路での燃料の還流が円滑に行われるようになるため、より簡易な構成にて低圧燃料系内のベーパ化燃料を減少させることができる。
【００２１】
また、請求項２に記載の発明では、第２分岐部には、前記リターン流路内から前記低圧流路内へ供給される燃料を、低圧流路の下流側に指向する燃料指向機構が設けられている。従って、低圧ポンプから吐出された燃料が第２分岐部に達したとき、その燃料が、低圧流路の下流側に向かって流れるように、つまり低圧流路の下流側方向に指し向けられた状態で低圧流路へと流れ込むようになるため、リターン流路内の燃料は第１分岐部から第２分岐部に向かって流れやすくなる。従って、低圧流路及びリターン流路での燃料の還流が円滑に行われるようになる。このように請求項２に記載の発明によっても、リターン流路に逆止弁等を設けることなく、低圧流路及びリターン流路での燃料の還流が円滑に行われるようになるため、より簡易な構成にて低圧燃料系内のベーパ化燃料を減少させることができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記第２分岐部における前記リターン流路は、同リターン流路の開口部から延びる流路が、前記低圧流路内を流れる燃料の流れ方向に対して逆向きに延びていることにより前記燃料指向機構が構成されていることを要旨とする。
【００２３】
同構成によれば、リターン流路の開口部から延びる流路を燃料が通過する際に、その燃料の流れを低圧流路の下流側に向けて指向させることができる。なお、リターン流路の開口部から延びる流路を、低圧流路内を流れる燃料の流れ方向に対して逆向きに延びるようにするためには、例えば第２分岐部におけるリターン流路を、低圧流路内を流れる燃料の流れ方向に対して逆向きの鋭角方向に延びるように接続するといった態様が挙げられる。その他、第２分岐部において低圧流路内にリターン流路の先端部を突出させるとともに、その先端部を低圧流路の下流側に向けて屈曲させるといった態様も挙げられる。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記第２分岐部における前記リターン流路は、前記低圧流路の下流側に向けて開口していることにより前記燃料指向機構が構成されていることを要旨とする。
【００２５】
同構成によれば、リターン流路内の燃料は、低圧流路の下流側に向けて開口した開口部から低圧流路内に供給されるため、低圧流路の下流側に向かって指向させることができる。また、低圧流路の上流側から流れてきた燃料が、開口部を介してリターン流路内に進入することを抑制することができる。なお、低圧流路の下流側に向けてリターン流路を開口させるためには、例えば第２分岐部において低圧流路内にリターン流路の先端部を突出させるとともに、その先端部を低圧流路の下流側に向けて屈曲させるといった態様が挙げられる。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の燃料供給装置において、前記リターン流路が内部に形成されたリターン管を備えており、前記第２分岐部における前記リターン管は、前記低圧流路内に突出するように接続されていることを要旨とする。
【００２７】
同構成によれば、低圧流路内に突出したリターン管によって、第２分岐部における低圧流路の流通可能面積を小さくすることができる。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記低圧流路が内部に形成された低圧管を備えており、前記第２分岐部における前記リターン管の外径は、前記低圧管の外径に比して小さいことを要旨とする。
【００２８】
同構成によれば、管形状をなすリターン管の外径が、同じく管形状をなす低圧管の外径よりも小さいため、低圧流路内にリターン管を容易に突出させることができる。
請求項７に記載の発明は、請求項５または６のいずれかに記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記第２分岐部における前記リターン管は、前記低圧流路内へ突出する距離が前記低圧流路の下流側に比べ前記低圧流路の上流側の方が長くなるように突出していることを要旨とする。
【００２９】
同構成によれば、第２分岐部において低圧流路内に突出するリターン管の開口部は、低圧流路の下流側に比べて上流側の方が長くなっている。従って、低圧ポンプから吐出された燃料が第２分岐部に達したとき、第２分岐部からリターン流路へと流れ込む燃料の逆流を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明にかかる燃料供給装置の第１実施形態における全体構成を示す模式図。
【図２】図１のＡ部拡大断面図。
【図３】第２実施形態における図１のＡ部拡大断面図。
【図４】第１実施形態の変形例における図１のＡ部拡大断面図。
【図５】第１実施形態の変形例における図１のＡ部拡大断面図。
【図６】第１及び第２実施形態の変形例における図１のＡ部拡大断面図。
【図７】第２実施形態の変形例における図１のＡ部拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（第１実施形態）
以下、この発明にかかる内燃機関の燃料供給装置を具体化した第１実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
【００３２】
図１に、本実施形態における燃料供給装置の全体構成を示す。この燃料供給装置は、燃料を貯留する燃料タンク１７、燃料タンク１７内の燃料を吸入して低圧燃料として吐出する低圧ポンプ１５、低圧ポンプ１５から吐出された低圧燃料を加圧室２２で加圧して高圧燃料として吐出する高圧ポンプ１６を備えている。また、同燃料供給装置は、低圧ポンプ１５の吐出部と高圧ポンプ１６の加圧室２２とを接続する低圧流路５０、高圧ポンプ１６で加圧された高圧燃料をデリバリパイプ１２に供給する高圧流路２７、デリバリパイプ１２内の高圧燃料を内燃機関に噴射するインジェクタ１１を備えている。このように低圧ポンプ１５や低圧流路５０等によって低圧燃料系が構成されており、高圧ポンプ１６、高圧流路２７、デリバリパイプ１２、インジェクタ１１等によって高圧燃料系が構成されている。
【００３３】
低圧ポンプ１５は低圧ポンプ吸入部１５Ｋと低圧ポンプ吐出部１５Ｔを有している。低圧ポンプ吸入部１５Ｋは燃料タンク１７内に開口しており、燃料タンク１７内に貯留された燃料が吸入される。低圧ポンプ吸入部１５Ｋから吸入された燃料は、低圧ポンプ吐出部１５Ｔに接続された低圧管１８内に吐出される。この低圧管１８の内部には上記低圧流路５０の一部を構成する管内低圧流路１８ｄが形成されている。低圧ポンプ吐出部１５Ｔの直下流には、燃料内の異物を取り除くためのフィルタ１３が設けられている。
【００３４】
低圧管１８の途中には、一端が燃料タンク内に開放された低圧リリーフ管１９が接続されており、同低圧リリーフ管１９の途中には、低圧管１８内の圧力を一定に保つためのプレッシャレギュレータ２０が設けられている。
【００３５】
高圧ポンプ１６は低圧ポンプ１５から供給された低圧燃料を昇圧するポンプであって、高圧ポンプ吸入部１６Ｋと高圧ポンプ吐出部１６Ｔとを有している。高圧ポンプ吸入部１６Ｋには低圧管１８が接続されている。また、高圧ポンプ吐出部１６Ｔには管形状をなす高圧流路２７が接続されている。高圧ポンプで加圧された高圧燃料は、高圧流路２７に接続されたデリバリパイプ１２に供給される。
【００３６】
また、上記高圧ポンプ１６には、プランジャ２１、加圧室２２及びスピル弁２３等が備えられている。プランジャ２１は、内燃機関の吸気カムシャフト２４に設けられたカム２５の回転に伴い、高圧ポンプ１６の内部に形成されたシリンダ２６内を往復動する。また、プランジャ２１の下方には、カム２５のカム面に当接するリフタ３６が設けられている。このリフタ３６は、リフタスプリング３７によって下方に付勢されており、カム２５のカム面に接触している。
【００３７】
上記加圧室２２は、シリンダ２６及びプランジャ２１によって区画されており、上記高圧ポンプ吸入部１６Ｋから延びるポンプ内低圧流路１６Ｌが加圧室２２に連通されている。なお、このポンプ内低圧流路１６Ｌは、低圧ポンプ１５から送油される低圧燃料を加圧室２２に供給する上記低圧流路５０の一部を構成している。また、加圧室２２は、ポンプ内高圧流路１６Ｈを介して上記高圧ポンプ吐出部１６Ｔにも連通されている。
【００３８】
上記スピル弁２３は、加圧室２２とポンプ内低圧流路１６Ｌとの接続箇所である燃料吸入口２２ａを開閉して燃料の圧力（燃圧）を調整する燃圧制御弁として機能する。このスピル弁２３は、電磁ソレノイド２９や弁体３５等を備え、同電磁ソレノイド２９に対する通電制御により弁体３５は開閉される。電磁ソレノイド２９への通電が停止された状態では、スプリング３１によって弁体３５が開弁されて燃料吸入口２２ａが開放され、ポンプ内低圧流路１６Ｌと加圧室２２とが連通した状態になる。この状態にあって、加圧室２２の容積を拡大させる方向（図１の下方）へプランジャ２１が移動（下降）すると低圧ポンプ１５から送り出された低圧燃料がポンプ内低圧流路１６Ｌを介して加圧室２２内に吸入される。
【００３９】
一方、プランジャ２１は下死点まで下降すると、加圧室２２の容積を収縮させる方向（図１の上方）に移動方向を変える。すなわち、プランジャ２１は上昇を始め、加圧室２２に吸入された低圧燃料がポンプ内低圧流路１６Ｌへ戻される。そして、プランジャ２１の上昇途中で電磁ソレノイド２９への通電が行われると、スプリング３１の付勢力に抗して弁体３５が閉弁されて燃料吸入口２２ａは閉鎖され、ポンプ内低圧流路１６Ｌと加圧室２２との連通が遮断される。そして、プランジャ２１のさらなる上昇により加圧室２２内の燃圧は上昇し、同加圧室２２内の高圧燃料がポンプ内高圧流路１６Ｈ及び高圧流路２７を介してデリバリパイプ１２に圧送される。このように、プランジャ２１の上昇行程においてスピル弁２３が閉弁されることにより、高圧ポンプ１６からは高圧燃料が吐出される。
【００４０】
デリバリパイプ１２には内燃機関に燃料を噴射するインジェクタ１１が複数設けられており、これらインジェクタ１１に高圧燃料を分配する。また、デリバリパイプ１２には逆止弁を介して高圧リリーフ流路３３が設けられており、これにより高圧流路の圧力が一定に保たれている。
【００４１】
このような構成を備える燃料供給装置では、上述したように、低圧流路１８ｄ内の燃料や高圧ポンプ１６内に存在する加圧前燃料が機関からの受熱によって高温になり、ベーパ化することがある。
【００４２】
そこで、本実施形態にかかる燃料供給装置では、更に以下の構造を備えるようにしている。
まず、低圧流路５０の一部を構成する上記ポンプ内低圧流路１６Ｌにおいて加圧室２２の上流側には、より具体的にはポンプ内低圧流路１６Ｌと上記燃料吸入口２２ａとの接続部には、ポンプ内低圧流路１６Ｌから分岐する第１分岐部３２ａが設けられている。
【００４３】
この第１分岐部３２ａは、高圧ポンプ１６の内部に形成された高圧ポンプ内リターン流路３２ｃを介して同高圧ポンプ１６に形成された排出部１６Ｍに接続されている。
また、低圧流路５０において第１分岐部３２ａよりも上流側には、より具体的には低圧管１８と上記低圧リリーフ管１９との接続部位及び上記高圧ポンプ吸入部１６Ｋの間には、低圧管１８から分岐する、すなわち管内低圧流路１８ｄから分岐する第２分岐部３２ｂが設けられている。
【００４４】
そして第２分岐部３２ｂと上記排出部１６Ｍとはリターン管３９で接続されている。このリターン管３９の内部には外部リターン流路３９ｄが形成されている。これら外部リターン流路３９ｄ及び高圧ポンプ内リターン流路３２ｃで構成されるリターン流路３２によって第１分岐部３２ａと第２分岐部３２ｂとが接続されている。
【００４５】
図２に、図１のＡ部拡大断面図を、すなわち第２分岐部３２ｂの拡大断面図を示す。
この図２に示すように、管形状のリターン管３９の外径は、同じく管形状の低圧管１８の外径に比して小さくなっている。
【００４６】
低圧管１８には、リターン管３９が挿入される接続孔１８ａが形成されている。
また、リターン管３９は、管内低圧流路１８ｄ内に突出するように接続されており、これにより第２分岐部３２ｂにおける管内低圧流路１８ｄ内で燃料が流通可能な流通可能面積は、第２分岐部３２ｂの上流側および下流側の管内低圧流路１８ｄの流通可能面積に比べて小さくなっている。
【００４７】
管内低圧流路１８ｄ内に突出するリターン管３９の先端部は斜めに切断されている。そして第２分岐部３２ｂに接続されたリターン管３９は、管内低圧流路１８ｄ内へ突出する距離が、管内低圧流路１８ｄの下流側に比べて同管内低圧流路１８ｄの上流側の方が長くなるように、管内低圧流路１８ｄ内に突出して接続されている。
【００４８】
低圧ポンプ１５が稼働している状態で、スピル弁２３により燃料吸入口２２ａが閉鎖されている場合には、ポンプ内低圧流路１６Ｌを通じて燃料吸入口２２ａ付近に供給された低圧燃料は、第１分岐部３２ａを介してリターン流路３２（高圧ポンプ内リターン流路３２ｃ、外部リターン流路３９ｄ）に導入される。リターン流路３２に導入された低圧燃料は、第２分岐部３２ｂを介して管内低圧流路１８ｄに戻され、再び高圧ポンプ１６内に吸入される。
【００４９】
以上説明した本実施形態の燃料供給装置によれば、次の効果を奏することができる。
（１）加圧室２２よりも上流側に設けられた第１分岐部３２ａと管内低圧流路１８ｄの途中に設けられた第２分岐部３２ｂとがリターン流路３２によって接続されている。そのため、例えば機関停止時に燃料吸入口２２ａが閉じられている場合でも、燃料吸入口２２ａ付近に低圧燃料が滞留することなくリターン流路３２に流れるようになる。そのため、機関熱により低圧燃料がベーパ化した場合でも、そのベーパ化した低圧燃料が加圧室２２に吸入される前に管内低圧流路１８ｄに還流させることができる。従って、機関始動後において高圧ポンプ１６が稼働されたときに、ベーパ化した低圧燃料が加圧室２２に吸入されることを抑えることができる。
【００５０】
（２）リターン流路３２は低圧ポンプ吐出部１５Ｔより下流側において、第１分岐部３２ａよりも上流側の第２分岐部３２ｂに接続されている。そのため、低圧ポンプ１５と高圧ポンプ１６との間の低圧燃料系内において低圧燃料がリターン流路３２にて還流される。高圧ポンプ１６で受熱した低圧燃料はリターン流路３２を流れる間に温度が下がり、ベーパ化した燃料の液化が促進される。そのため、ベーパ化した燃料の量が減少するようになる。
【００５１】
（３）低圧燃料が低圧流路５０及びリターン流路３２を還流するに際して、燃料タンク１７から低圧ポンプ１５によって送油された比較的温度の低い燃料が管内低圧流路１８ｄに供給される。そしてこの低温燃料は、第１分岐部３２ａを介してリターン流路３２にも導入される。このようにして低温燃料が管内低圧流路１８ｄ及びリターン流路３２に供給されると、低圧流路５０内の燃料温度やリターン流路３２内の燃料の温度が低下するため、ベーパ化した燃料の液化が促進され、これによってもベーパ化した燃料の量が減少するようになる。
【００５２】
（４）第２分岐部３２ｂにおける管内低圧流路１８ｄの流通可能面積が、同第２分岐部３２ｂの上流側および下流側の管内低圧流路１８ｄの流通可能面積に比して狭くなるようにしている。そのため、第２分岐部３２ｂでは、管内低圧流路１８ｄ中を流れる燃料の流速が早くなる。これによって、第２分岐部３２ｂにおける管内低圧流路１８ｄ中の燃料の圧力が低くなるため、リターン流路３２から還流されてくる燃料が第２分岐部３２ｂから管内低圧流路１８ｄに向かって流れやすくなり、第２分岐部３２ｂからリターン流路３２へと流れる燃料の逆流は抑えられるようになる。このようにしてリターン流路３２に逆止弁等を設けることなく、低圧流路５０及びリターン流路３２での燃料の還流が円滑に行われるようになるため、より簡易な構成にて低圧燃料系内のベーパ化燃料を減少させることができる。
【００５３】
（５）第２分岐部３２ｂにおいて、リターン管３９が管内低圧流路１８ｄ内に突出するように接続している。従って、管内低圧流路１８ｄ内に突出したリターン管３９によって、第２分岐部３２ｂにおける管内低圧流路１８ｄの流通可能面積を容易に小さくすることができる。
【００５４】
（６）管形状をなすリターン管３９の外径は、同じく管形状をなす低圧管１８の外径よりも小さくなるように構成されている。そのため、リターン管３９を低圧管１８に容易に挿入でき、突出させることができる。
【００５５】
（７）リターン管３９は第２分岐部３２ｂにおいて、管内低圧流路１８ｄ内へ突出する距離が、管内低圧流路１８ｄの下流側に比べて管内低圧流路１８ｄの上流側の方が長くなるように突出している。従って、低圧ポンプ１５から吐出された低圧燃料が第２分岐部３２ｂに達したとき、第２分岐部３２ｂから外部リターン流路３９ｄへと流れ込む燃料の逆流を抑えることができる。
【００５６】
（８）リターン管３９の先端部は斜めに切断されているため、管内低圧流路１８ｄに設けられた接続孔１８ａにリターン管３９を容易に挿入することができる。
（第２実施形態）
続いて、本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置を具体化した第２実施形態について、図３を参照して説明する。
【００５７】
なお、本実施形態と第１実施形態とは、第２分岐部３２ｂにおける外部リターン流路３９ｄの接続態様のみが異なっている。そこで以下では、そうした相違点を中心に、本実施形態における燃料供給装置を説明し、本実施形態において第１実施形態と同等或いはそれに準じた構成については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５８】
本実施形態においても、低圧管１８にはリターン管３９を挿入するための接続孔１８ａが穿設されている。
また、管形状をなすリターン管３９の外径は、同じく管形状をなす低圧管１８の外径よりも小さくなるように構成されている。
【００５９】
第２分岐部３２ｂには、リターン流路３２内から管内低圧流路１８ｄ内へ供給される燃料を、管内低圧流路１８ｄの下流側に指向する燃料指向機構が設けられている。この燃料指向機構は、第２分岐部３２ｂにおいて外部リターン流路３９ｄの開口部３９ｄａ近傍が以下のように形成されていることにより構成されている。すなわち、第２分岐部３２ｂにおける外部リターン流路３９ｄは、その外部リターン流路３９ｄの開口部３９ｄａから延びる流路３９ｄｂが、管内低圧流路１８ｄ内を流れる燃料の流れ方向に対して逆向きに延びている。より具体的には、第２分岐部３２ｂにおける外部リターン流路３９ｄは、管内低圧流路１８ｄ内を流れる燃料の流れ方向に対して逆向きの鋭角方向に延びるように接続されている。
【００６０】
本実施形態でも、低圧ポンプ１５が稼働している状態で、スピル弁２３により燃料吸入口２２ａが閉鎖されている場合には、ポンプ内低圧流路１６Ｌを通じて燃料吸入口２２ａ付近に供給された低圧燃料は、第１分岐部３２ａを介してリターン流路３２（高圧ポンプ内リターン流路３２ｃ、外部リターン流路３９ｄ）に導入される。リターン流路３２に導入された低圧燃料は、第２分岐部３２ｂを介して管内低圧流路１８ｄに戻され、再び高圧ポンプ１６内に吸入される。
【００６１】
以上説明した本実施形態の燃料供給装置によれば、第１実施形態における上記（１）〜（３）、及び（６）の効果に加えて次の効果を奏することができる。
（９）外部リターン流路３９ｄの開口部３９ｄａから延びる流路３９ｄｂが、管内低圧流路１８ｄ内を流れる燃料の流れ方向に対して逆向きに延びるようにしている。従って、低圧ポンプ１５から吐出された燃料が第２分岐部３２ｂに達したとき、その燃料が外部リターン流路３９ｄに進入するためには、すなわち第２分岐部３２ｂからリターン流路３２へと燃料が逆流するためには、燃料の流れ方向を大きく変える必要があり、リターン流路３２に燃料が進入しづらくなっている。また、リターン流路３２を介して第２分岐部３２ｂに達した燃料は、管内低圧流路１８ｄの下流側に向かって指向された状態で同低圧流路１８ｄに流れ込むようになる。すなわちリターン流路３２を介して第２分岐部３２ｂに達した燃料は、管内低圧流路１８ｄの下流側に向かって流れるようにして同低圧流路１８ｄへと流れ込むようになる。そのため、リターン流路３２内の燃料は第１分岐部３２ａから第２分岐部３２ｂに向かって流れやすくなる。これらの作用により、低圧流路５０及びリターン流路３２での燃料の還流が円滑に行われるようになる。このように本実施形態でも、リターン流路３２に逆止弁等を設けることなく、低圧流路５０及びリターン流路３２での燃料の還流が円滑に行われるようになるため、より簡易な構成にて低圧燃料系内のベーパ化燃料を減少させることができる。
【００６２】
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・図４に示すように、第１実施形態におけるリターン管３９の外径を、低圧管１８の外径と等しくしてもよい。この場合には、第１実施形態におけるリターン管３９に比して外径が大きくなることで、第２分岐部３２ｂの流通可能面積を小さくする効果が得られる。従って、リターン管３９において管内低圧流路１８ｄ内に突出させる長さが短い場合でも好適に第２分岐部３２ｂの流通可能面積を減少させることができる。
【００６３】
・第１実施形態では、管内低圧流路１８ｄ内に突出するリターン管３９の先端部が斜めに切断されていたが、先の図４に示したように、同先端部をリターン管３９の径方向に対して水平に切断してもよい。
【００６４】
・第１実施形態では、リターン管３９を管内低圧流路１８ｄ内に突出させることにより、第２分岐部３２ｂにおける管内低圧流路１８ｄの流通可能面積が狭くなるようにした。この他、図５に示すように、リターン管３９を管内低圧流路１８ｄ内に突出させずに、管内低圧流路１８ｄの第２分岐部３２ｂに絞り部１８ｃを設けることで流通可能面積を減少させるようにしてもよい。
【００６５】
・第２実施形態において、リターン管３９の外径を低圧管１８の外径と等しくしてもよい。
・第２実施形態では、燃料指向機構として、第２分岐部３２ｂにおける外部リターン流路３９ｄを、管内低圧流路１８ｄ内を流れる燃料の流れ方向に対して逆向きの鋭角方向に延びるように接続することにより、第２分岐部３２ｂにおける外部リターン流路３９ｄの開口部３９ｄａから延びる流路３９ｄｂが管内低圧流路１８ｄ内を流れる燃料の流れ方向に対して逆向きに延びるようにした。
【００６６】
この他、燃料指向機構として、図６に示すように、第１実施形態における外部リターン流路３９ｄの先端部３９ｄｃを管内低圧流路１８ｄの下流側に向けて屈曲させるようにしてもよい。この場合にも、外部リターン流路３９ｄの開口部３９ｄａから延びる流路３９ｄｂが、管内低圧流路１８ｄ内を流れる燃料の流れ方向に対して逆向きに延びるようになる。また、外部リターン流路３９ｄが管内低圧流路１８ｄの下流側に向けて開口するようになる。この変形例では、第１実施形態及び第２実施形態に準ずる効果をともに得ることができる。すなわち、圧力減少によってリターン流路３２内の燃料を吸入する効果等と、リターン流路３２内の燃料が管内低圧流路１８ｄの下流側に指向されて同低圧流路１８ｄに進入する効果等を得ることができる。また、外部リターン流路３９ｄが管内低圧流路１８ｄの下流側に向けて開口しているため、管内低圧流路１８ｄの上流側から流れてきた燃料が、開口部３９ｄａを介して外部リターン流路３９ｄ内に進入することも抑制することができる。
【００６７】
・上記燃料指向機構として、図７に示すように、第２実施形態のリターン管３９を管内低圧流路１８ｄ内に突出させるようにしてもよい。この場合にも第１実施形態及び第２実施形態に準ずる効果をともに得ることができる。すなわち、圧力減少によってリターン流路３２内の燃料を吸入する効果等と、リターン流路３２内の燃料が管内低圧流路１８ｄの下流側に指向されて同低圧流路１８ｄに進入する効果等を得ることができる。また、この変形例における燃料指向機構では、管内低圧流路１８ｄ内を流れる燃料の流れ方向に対して逆向きの鋭角方向に延びるように接続された外部リターン流路３９ｄが、同管内低圧流路１８ｄ内に突出している。従って、外部リターン流路３９ｄが管内低圧流路１８ｄの下流側に向けて開口するようになり、これにより管内低圧流路１８ｄの上流側から流れてきた燃料が、開口部３９ｄａを介して外部リターン流路３９ｄ内に進入することも抑制することができる。
【００６８】
・リターン管３９を省略して、高圧ポンプ内リターン流路３２ｃをポンプ内低圧流路１６Ｌに接続するようにしてもよい。この場合には、高圧ポンプ内リターン流路３２ｃによってリターン流路３２が構成される。
【符号の説明】
【００６９】
１１…インジェクタ、１２…デリバリパイプ、１３…フィルタ、１４…、１５…低圧ポンプ、１５Ｋ…低圧ポンプ吸入部、１５Ｔ…低圧ポンプ吐出部、１６…高圧ポンプ、１６Ｋ…高圧ポンプ吸入部、１６Ｍ…排出部、１６Ｔ…高圧ポンプ吐出部、１６Ｌ…ポンプ内低圧流路、１６Ｈ…ポンプ内高圧流路、１７…燃料タンク、１８…低圧管、１８ａ…接続孔、１８ｃ…絞り部、１８ｄ…管内低圧流路、１９…低圧リリーフ管、２０…プレッシャレギュレータ、２１…プランジャ、２２…加圧室、２２ａ…燃料吸入口、２３…スピル弁、２４…吸気カムシャフト、２５…カム、２６…シリンダ、２７…高圧流路、２８…、２９…電磁ソレノイド、３１…スプリング、３２…リターン流路、３２ａ…第１分岐部、３２ｂ…第２分岐部、３２ｃ…高圧ポンプ内リターン流路、３９ｄ…外部リターン流路、３９ｄａ…開口部、３９ｄｂ…流路、３９ｄｃ…先端部、３３…高圧リリーフ流路、３５…弁体、３６…リフタ、３７…リフタスプリング、３９…リターン管、５０…低圧流路。
【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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