(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射弁と燃料タンクとを接続する燃料通路に介装された低圧ポンプと、
該低圧ポンプと上記燃料噴射弁との間に設けられた高圧ポンプと、
上記高圧ポンプから供給される高圧燃料を互いに並列配備される各燃料噴射弁に分岐して供給するデリバリパイプと、
上記燃料噴射弁への供給燃圧が設定圧力に調整されるべく、上記デリバリパイプの下流に設けられた燃料圧力調整手段と、
該燃料圧力調整手段を通過する余剰燃料を上記高圧ポンプと上記低圧ポンプとの間の燃料通路にリターンさせる高圧リターン通路とを有し、
上記高圧リターン通路から分岐しその下流が燃料タンク側に接続される第２リターン通路が配設され、
上記高圧リターン通路の下流端と第２リターン通路の何れかに上記余剰燃料を導くように切り換える切換えバルブ手段が配設されたことを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関用燃料供給装置において、
上記切換えバルブ手段は、上記余剰燃料を内燃機関の通常運転状態では高圧ポンプの上流に、特定運転状態では第２リターン通路に切換え制御する制御手段を具備することを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
【請求項３】
請求項１記載の内燃機関用燃料供給装置において、
上記燃料圧力調整手段の上流側と下流側の燃料通路部分とを接続するバイパス通路が配設され、
上記バイパス通路を開閉する開閉弁が配設されることを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
【請求項４】
請求項３記載の内燃機関用燃料供給装置において、
上記開閉弁は、内燃機関の通常運転状態では閉鎖し、特定運転状態では開放するよう開閉制御する制御手段を具備することを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
【請求項５】
請求項２又は請求項４記載の内燃機関用燃料供給装置において、
特定運転状態が、上記高圧ポンプの吐出圧が十分でない状態であることを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
【請求項６】
請求項５記載の内燃機関用燃料供給装置において、
上記高圧ポンプが内燃機関で駆動されると共に、特定運転状態が内燃機関の始動時であることを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
【請求項７】
請求項１記載の内燃機関用燃料供給装置において、
低圧燃料調整手段を介して高圧ポンプ上流の燃料を燃料タンクに戻す低圧リターン通路を配設したことを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
【請求項８】
請求項７記載の内燃機関用燃料供給装置において、
上記燃料圧力調整手段を通過しないよう高圧ポンプの上流と下流との燃料通路を接続し開閉弁を有する第２バイパス通路が配設され、上記低圧リターン通路の上流側は、高圧リターン通路の下流側及び上記第２バイパス通路の上流端より上流側に位置することを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
【請求項９】
請求項８記載の内燃機関用燃料供給装置において、
上記低圧リターン通路の上流側は、低圧ポンプに近接して設けられ、高圧リターン通路の下流端と第２バイパス通路の上流端は、高圧ポンプに近接して設けられることを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、燃料タンクの燃料を燃料噴射弁を介してエンジンに供給するシステムにおける燃料供給装置、特に、エンジンの各気筒内に燃料噴射弁が設けられる筒内噴射型エンジン等のように、比較的高噴射圧が要求される内燃機関の燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、エンジンの燃料供給系は燃料タンクの燃料を低圧ポンプ（フィードポンプ）で加圧し、燃料配管及びデリバリパイプを介してエンジン本体の各気筒の燃料噴射弁に供給する。しかも、この燃料噴射弁で消費されなかった余剰燃料はリターン路を介し燃料タンクに戻すように概略構成されている。
処で、この燃料供給系の燃料噴射弁側の配管等はエンジン本体の熱を受けやすい。特に、エンジンの雰囲気温度が比較的高い場合、リターン路より戻ってくる燃料が高温化し易く、蒸発燃料量が増加する。
【０００３】
これに対処すべく、燃料タンク内に生じた蒸発燃料をキャニスタ内の活性炭等の吸着剤に吸着させて液化させ、燃料タンク内の高圧化を防止し、適時に、このキャニスタ内の燃料をエンジンの吸気系に送りこみ、キャニスタのパージ処理を行なうようにしている。
処で、燃料供給の応答性の改善、燃焼の制御性を向上すべく、気筒内に直接燃料噴射弁でガソリン燃料を噴射するようにした筒内噴射ガソリンエンジンが知られている。この筒内噴射エンジンの燃料供給系は特開平７−７７１２０号や、特開平７−８３１３４号の各公報で公知であり、基本的には図１３に示すような燃料供給系と成っている。
ここでは、燃料タンク１の燃料をフィードポンプ２で加圧し、逆止弁３、フィルタ４を介し高圧ポンプ５に導き、低圧レギュレータ６でフィードポンプ２の燃圧の安定化を図っている。更に、この高圧ポンプ５はエンジン回転を受けて駆動し、加圧した燃料を高圧配管７及びデリバリパイプ８を介して各燃料噴射弁９に供給し、高圧化された燃料を燃料噴射弁９で筒内に微細化して噴霧する。
【０００４】
ここで、デリバリパイプ８を通過した余剰燃料は、高圧レギュレータ１０を通過して低圧化され、低圧のリターン路１１を経て燃料タンク１に戻される。なお、符号１２は逆止弁１５を備えた高圧ポンプバイパス路を示し、符号１３は開閉弁１４を備えた高圧レギュレータバイパス路を示す。この場合、エンジン始動時に高圧ポンプ５の燃圧の立上りが遅れるが、その間、電動のフィードポンプ２の比較的低圧の燃料を高圧ポンプバイパス路１２を通してデリバリパイプ８に供給し、余剰燃料を開閉弁１４の開いた高圧レギュレータバイパス路１３を介してリターン路１１に戻し、始動性を確保している。なお、始動後の通常運転時には、高圧レギュレータバイパス路１３は閉じ、燃料タンク１の燃料がフィードポンプ２及び高圧ポンプ５で順次加圧され、高圧レギュレータ１０を経てリターン路１１に戻される。
【０００５】
このように、特に、筒内噴射エンジンの燃料供給系では燃料が高圧ポンプ５で加圧されることより、燃料噴射弁９よりリターン路１１に戻る余剰燃料が従来の吸気ポート噴射の場合と比較し高圧化された結果高温化し易く、高温燃料が燃料タンクに戻ると蒸発燃料が比較的多く発生し、これに対処するには比較的大きなキャニスタを配設する必要が生じている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、燃料供給系の燃料噴射弁側の配管はエンジンの雰囲気温度が比較的高いと、エンジン本体の熱を受けやすく、特に、筒内噴射エンジンの場合、その燃料供給系ではエンジンの雰囲気温度に加え、高圧縮による発熱も加わり、リターン路より戻ってくる燃料がより高温化し易く、比較的多量の蒸発燃料が発生する傾向にある。これに対処する上でキャニスタを単に大型化することではレイアウト的にもパージ処理をする上でも限度があり、より適切な蒸散防止のための改善が望まれている。
【０００７】
更に、エンジンに直動される高圧ポンプには多数の配管が連結されることと成り、高圧ポンプの外回りの配管構造が複雑化し、レイアウト的に作業性向上の上でも問題が生じやすく、改善が望まれている。
本発明の目的は、燃料タンク内での蒸発燃料の発生を規制出来、燃料供給系の配管を簡素化出来る内燃機関用燃料供給装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１の発明は、
燃料噴射弁と燃料タンクとを接続する燃料通路に介装された低圧ポンプと、
該低圧ポンプと上記燃料噴射弁との間に設けられた高圧ポンプと、
上記高圧ポンプから供給される高圧燃料を互いに並列配備される各燃料噴射弁に分岐して供給するデリバリパイプと、
上記燃料噴射弁への供給燃圧が設定圧力に調整されるべく、上記デリバリパイプの下流に設けられた燃料圧力調整手段と、
該燃料圧力調整手段を通過する余剰燃料を上記高圧ポンプと上記低圧ポンプとの間の燃料通路にリターンさせる高圧リターン通路とを有し、
上記高圧リターン通路から分岐しその下流が燃料タンク側に接続される第２リターン通路が配設され、
上記高圧リターン通路の下流端と第２リターン通路の何れかに上記余剰燃料を導くように切り換える切換えバルブ手段が配設されたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、
請求項１記載の内燃機関用燃料供給装置において、
上記切換えバルブ手段は、上記余剰燃料を内燃機関の通常運転状態では高圧ポンプの上流に、特定運転状態では第２リターン通路に切換え制御する制御手段を具備することを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、
請求項１記載の内燃機関用燃料供給装置において、
上記燃料圧力調整手段の上流側と下流側の燃料通路部分とを接続するバイパス通路が配設され、
上記バイパス通路を開閉する開閉弁が配設されることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明は、
請求項３記載の内燃機関用燃料供給装置において、
上記開閉弁は、内燃機関の通常運転状態では閉鎖し、特定運転状態では開放するよう開閉制御する制御手段を具備することを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明は、
請求項２又は請求項４記載の内燃機関用燃料供給装置において、
特定運転状態が、上記高圧ポンプの吐出圧が十分でない状態であることを特徴とする。
【００１７】
請求項６の発明は、
請求項５記載の内燃機関用燃料供給装置において、
上記高圧ポンプが内燃機関で駆動されると共に、特定運転状態が内燃機関の始動時であることを特徴とする。
【００２４】
請求項７の発明は、
請求項１記載の内燃機関用燃料供給装置において、
上記低圧燃料調整手段を介して高圧ポンプ上流の燃料を燃料タンクに戻す低圧リターン通路を配設したことを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
【００２５】
請求項８の発明は、
請求項７記載の内燃機関用燃料供給装置において、
上記低圧リターン通路の上流側は、高圧リターン通路の下流側及び第２バイパス通路の上流端より上流側に位置することを特徴とする。
【００２６】
請求項９の発明は、
請求項８記載の内燃機関用燃料供給装置において、
上記低圧リターン通路の上流側は、低圧ポンプに近接して設けられ、高圧リターン通路の下流端と第２バイパス通路の上流端は、高圧ポンプに近接して設けられることを特徴とする内燃機関用燃料供給装置。
【００２８】
【実施例】
図１には本発明の第１実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ａを示した。
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ａは、図９，図１０に示す４気筒ＤＯＨＣガソリンエンジン（以後単にエンジンと記す）２１の燃料供給系に装着され、燃料噴射弁Ｉと燃料タンク２２とを接続する燃料通路２３に介装された低圧ポンプＰ１と、低圧ポンプＰ１と燃料噴射弁Ｉとの間に設けられた高圧ポンプＰ２と、燃料噴射弁Ｉへの供給燃圧が設定圧力に調整されるべく、燃料噴射弁Ｉと並列に設けられた燃料圧力調整手段としての高圧レギュレータＲ２と、高圧レギュレータＲ２を通過する余剰燃料を高圧ポンプＰ２と低圧ポンプＰ１との間の燃料通路２３にリターンさせる高圧リターン通路ｒ２とを備える。
【００２９】
ここで、エンジン２１は、図１０に示すように、車両Ｃの前部のエンジンルーム２４に横向きに装備され、そのエンジン２１と駆動輪である前輪２６とは動力伝達系２５によって連結されている。
車両Ｃの後部には燃料タンク２２が装着され、そのタンク内には電動のフィードポンプとしての低圧ポンプＰ１が取り付けられ、この低圧ポンプＰ１の駆動時に燃料タンク２２内の燃料が、図１に示すように、逆止弁２７、フィルタ２８を経て燃料通路２３に吐出される。なお、この燃料タンク２２には比較的小型のキャニスタ（図示せず）が装着され、比較的少量の蒸発燃料を吸着し、適時にパージ作動するように構成されている。
【００３０】
エンジン２１は、図９に示すように、ピストン２９を嵌挿するシリンダブロック３０を中央に備え、シリンダブロック３０の上部にシリンダヘッド３１とヘッドカバー３２とをこの順で重ねて一体結合している。シリンダヘッド３１には吸排気バルブ３３，３４によって開閉される吸排気ポート３５，３６が形成され、特に、吸気ポート３５は上下方向に長く形成されその吸気ポート３５の側端には燃料噴射弁Ｉが装着され、その燃料噴射弁Ｉが燃焼室３７への直接燃料噴射を可能としている。
燃料噴射弁Ｉは各気筒毎に配設され（図１０の破線参照）、各燃料噴射弁Ｉはエンジン長手方向（車幅方向）に長くシリンダヘッド３１に一体的に取り付けられたデリバリパイプ３８より高圧燃料を供給され、エンジンコントロールユニット（以後単にＥＣＵと記す）３９ａからの駆動信号に応じて開弁作動し、高圧燃料を微細化して噴霧作動できる。
【００３１】
図１に示す筒内噴射エンジンの燃料供給装置のデリバリパイプ３８は実線で示すように、高圧ポンプＰ２の吐出圧を受ける高圧通路４０に連結され、エンジンの定常運転時に高圧燃料を常時供給されている。この高圧通路４０は、高圧ポンプＰ２とデリバリパイプ３８とを連通させている。高圧ポンプＰ２はエンジン本体側の図示しない排気カムシャフトによって直動され、低圧ポンプＰ１からの低圧燃料を燃料通路２３を通して受け、高圧化して高圧通路４０側に吐出する。
【００３２】
ここで、高圧通路４０の一部が分岐し、そこに燃料噴射弁Ｉと並列的に設けられた燃料圧力調整手段としての高圧レギュレータＲ２及び高圧リターン通路ｒ２が連結される。この高圧リターン通路ｒ２の下流端は高圧ポンプＰ２の上流側の燃料通路２３に連通する。高圧レギュレータＲ２は高圧通路４０の燃圧（燃料圧力）をパイロットポートａで取り込み、その燃圧と図示しない圧縮バネの付勢力を逆方向より受ける図示しないプランジャの釣合い作動に応じて、高圧通路４０の燃圧を所定値に調圧し、高圧レギュレータＲ２を通過する余剰燃料を低圧側の燃料通路２３にリターンさせる。
【００３３】
ここで、燃料タンク２２側のフィルタ２８の吐出側位置ｂより高圧ポンプＰ２の吸い込み口側の吸い込み位置ｃの間の燃料通路２３は、図１０に示すように、車両Ｃの車室４１の長手方向の長さ以上あり、単一のパイプ状の配管で形成される。これに対し、燃料タンク２２側の吸い込み口位置ｄ（図１参照）とフィルタ２８の吐出側位置ｂとの間の長さ、或いは、吸い込み位置ｃとデリバリパイプ３８までの長さは燃料通路２３と比較し短く形成される。
【００３４】
このような図１の筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ａを装備したエンジン２１は、先ず電動の低圧ポンプＰ１が応答性良く低圧燃料を燃料通路２３に吐出する。この燃料通路２３に達した低圧燃料は、高圧ポンプＰ２が所定の加圧作動を行うことにより高圧化され、高圧ポンプＰ２からの吐出燃料は高圧通路４０を経てデリバリパイプ３８側の各燃料噴射弁Ｉに供給され、各燃料噴射弁ＩがＥＣＵ３９の駆動パルスを受けた際に開作動し、ガソリンの筒内噴射を実行させ、エンジン２１に出力トルクを発生させている。
この際、デリバリパイプ３８及び高圧通路４０の燃料圧は高圧レギュレータＲ２によって所定圧に調圧され、エンジン回転数に応じて生じる余剰燃料は高圧レギュレータＲ２を通過して高圧リターン通路ｒ２の下流端である燃料通路２３の吸い込み位置ｃに戻される。
【００３５】
このように、高圧ポンプＰ２で加圧され高温化した高圧燃料は燃料タンク２２側でなく、高圧レギュレータＲ２を通過して高圧リターン通路ｒ２の吸い込み位置ｃに達し、再び高圧ポンプＰ２に吸い込まれ、高圧通路４０側の燃料噴射弁Ｉに供給され消費される。このため、高温化した高圧燃料が燃料タンク２２に戻されることが無いので、燃料タンク２２内の燃料温度が高まり蒸発燃料が増加するという問題は生じないことと成り、図示しないキャニスタの容量を比較的小さくできる。
図１の筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ａはその高圧レギュレータＲ２を燃料噴射弁Ｉと並列的に配置していたが、これに代えた変形例として、図１に２点鎖線で示すように燃料噴射弁Ｉを装備するデリバリパイプ３８の下流に設けた筒内噴射エンジンの燃料供給装置を構成しても良い。
【００３６】
この場合、デリバリパイプ３８の下流端側より高圧通路４０が延出し、高圧レギュレータＲ２及び高圧リターン通路ｒ２が順次接続され、この高圧リターン通路ｒ２の下流端は燃料通路２３の吸い込み位置ｃに接続される。なお、図９に２点鎖線で示すように、この変形例の場合、デリバリパイプ３８内には他端がＵ字状を成して連通する２重の高圧通路４０が形成され、外側の高圧通路４０の一端が高圧レギュレータＲ２側に連通する。
この変形例の場合も、高圧レギュレータＲ２がデリバリパイプ３８及び高圧通路４０の燃料圧を所定圧に調圧し、余剰燃料を高圧リターン通路ｒ２の下流端である燃料通路２３の吸い込み位置ｃに戻すこととなり、このため、高温化した高圧燃料が燃料タンク２２に戻されることが無いので、燃料タンク２２内の燃料温度が高まり蒸発燃料が増加するという問題は生じないことと成る。
図２には本発明の第２実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｂを示した。
【００３７】
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｂは、図１の筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ａと同一部材を多く含み、ここでは同一部材には同一符号を付し重複説明を略す。
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｂは、燃料噴射弁Ｉと燃料タンク２２とを接続する燃料通路２３に介装された低圧ポンプＰ１と、低圧ポンプＰ１と燃料噴射弁Ｉとの間に設けられた高圧ポンプＰ２と、燃料噴射弁Ｉへの供給燃圧が設定圧力に調整されるべく、燃料噴射弁Ｉと並列に設けられた燃料圧力調整手段としての高圧レギュレータＲ２と、高圧レギュレータＲ２を通過する余剰燃料を燃料通路２３にリターンさせる高圧リターン通路ｒ２と、高圧リターン通路ｒ２と低圧ポンプＰ１との間の燃料通路２３を低圧燃料調整手段としての低圧レギュレータＲ１を介して燃料タンク２２に接続する低圧リターン通路ｒ１とを備える。
【００３８】
ここで、燃料タンク２２内の電動の低圧ポンプＰ１は図２に示すように、逆止弁２７、フィルタ２８、その吐出側位置ｂ及び燃料通路２３に順次接続される。
特に、燃料通路２３の吐出側位置ｂは分岐し他端開口が燃料タンク２２に達する低圧リターン通路ｒ１を延出する。低圧リターン通路ｒ１はその途中に低圧燃料調整手段としての低圧レギュレータＲ１を装備する。低圧レギュレータＲ１は燃料通路２３の低圧燃料をパイロットポートｅで取り込み、その燃圧と図示しない圧縮バネの付勢力を逆方向より受ける図示しないプランジャの釣合い作動に応じて、燃料通路２３の燃圧を所定値に調圧し、低圧ポンプＰ１から吐出された余剰燃料を燃料タンク２２にリターンさせる。
【００３９】
このような図２の筒内噴射エンジンの燃料供給装置を装備したエンジン２１は、先ず電動の低圧ポンプＰ１が応答性良く低圧燃料を燃料通路２３に吐出する。この燃料通路２３に達した低圧燃料は、高圧ポンプＰ２が所定の加圧作動を行うことにより高圧化され、高圧ポンプＰ２からの吐出燃料は高圧通路４０を経てデリバリパイプ３８側の各燃料噴射弁Ｉに供給され、各燃料噴射弁ＩがＥＣＵ３９の駆動パルスを受けた際に開作動し、ガソリンの筒内噴射を実行させ、エンジン２１に出力トルクを発生させている。
【００４０】
高圧ポンプＰ２の吸い込み量に対して、低圧ポンプＰ１の吐出する低圧燃料と高圧リターン通路ｒ２よりの燃料の合計量が比較的多くなる運転域ではその余剰燃料である低圧ポンプＰ１の吐出する低圧燃料が低圧レギュレータＲ１及び低圧リターン通路ｒ１を経て燃料タンク２２へ戻される。これによって、高圧ポンプＰ２の吸い込み位置ｃには常に必要量の燃料が安定して供給されるようになる。なお、この場合の戻し燃料は低圧ポンプＰ１の吐出燃料であり、比較的低温であり、燃料タンク２２内の蒸発燃料を増加させることは防止される。一方、高圧通路４０の燃料圧は高圧レギュレータＲ２によって所定圧に調圧され、燃料噴射弁Ｉで消費され、余剰燃料は燃料通路２３の吸い込み位置ｃに戻される。
このように、第２実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｂは、高圧ポンプＰ２の吸い込み位置ｃに常に必要量の燃料を安定して供給できる。更に、高圧ポンプＰ２からの高圧燃料の内の余剰燃料は高圧レギュレータＲ２を通過して吸い込み位置ｃに達し、再び高圧ポンプＰ２に供給され消費され、燃料タンク２２に戻されることが無いので、燃料タンク２２内の燃料温度が高まり蒸発燃料が増加するという問題を生じない。
【００４１】
さらに、低圧リターン通路ｒ１の上流端である燃料通路２３の吐出側位置ｂと、高圧リターン通路ｒ２の下流端である吸い込み位置ｃとの間の燃料通路長さＬ１は車室４１の長手方向の長さ以上あるが、高圧ポンプＰ２と高圧リターン通路下流端の吸い込み位置ｃとの間の燃料通路長さＬ２、及び低圧ポンプＰ１と低圧リターン通路ｒ１との間の燃料通路長さＬ３は燃料通路長さＬ１より十分短く設定される。ここで、一般的なエンジンの燃料供給系のように、燃料タンク側に戻すリターン路（低圧側及び高圧側のリターン路）が燃料通路２３に並設される場合と比較し、ここでの低圧リターン路ｒ１及び高圧リターン路ｒ２はあまり長さを必要としていない。このため、単一のパイプ状の配管として配備される燃料通路２３の部分が比較的多く、燃料供給装置全体としての配管が比較的短く、無駄を無くすことが出来、低コスト化を図り易い。
【００４２】
図３には本発明の第３実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｃを示した。
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｃは、図１の筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ａと同一部材を多く含み、ここでは同一部材には同一符号を付し重複説明を略す。
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｃは、燃料噴射弁Ｉと燃料タンク２２とを接続する燃料通路２３に介装された低圧ポンプＰ１と、低圧ポンプＰ１と燃料噴射弁Ｉとの間に設けられた高圧ポンプＰ２と、燃料噴射弁Ｉへの供給燃圧が設定圧力に調整されるべく、燃料噴射弁Ｉの下流に接続された燃料圧力調整手段としての高圧レギュレータＲ２と、高圧レギュレータＲ２を通過する余剰燃料を燃料通路２３の吸い込み位置ｃにリターンさせる高圧リターン通路ｒ２と、高圧リターン通路ｒ２から分岐しその下流が燃料タンク２２側に接続される第２リターン通路ｒｄと、高圧リターン通路ｒ２の下流端の吸い込み位置ｃと第２リターン通路ｒｄの何れかに余剰燃料を導くように切り換える切換えバルブ手段４２とを備える。
【００４３】
なお、燃料通路２３のフィルタ２８の吐出側位置ｂを低圧レギュレータＲ１を介して燃料タンク２２に接続する低圧リターン通路ｒ１を備える。
切換えバルブ手段４２の図示しない電磁アクチュエータにはＥＣＵ３９ｃ（制御プログラムのみが一部相違する以外は図１のＥＣＵ３９ａと同様の構成を採る）が接続され、そのＥＣＵ３９ｃは、特に、内燃機関の始動時以外の通常運転状態では余剰燃料を低圧ポンプの上流に、特定運転状態としての始動時には第２リターン通路ｒｄに導くように切換え制御するという機能を備える。なお、この特定運転状態としては始動完了前の運転域（所定のクランキング回転数以下の運転域）に設定され、高圧ポンプＰ２の吐出圧が十分でない状態の運転域として設定される。
このため、始動完了前には高圧ポンプＰ２の吐出圧が低いが、この場合でも高圧ポンプＰ２を通して、電動の低圧ポンプＰ１の吐出圧が応答性良く燃料噴射弁Ｉに加わり、始動時における燃料供給を可能としている。
【００４４】
このような図３の筒内噴射エンジンの燃料供給装置を装備したエンジン２１が図示しないキースイッチのオン操作によって始動されたとする。
この場合、先ず電動の低圧ポンプＰ１が応答性良く低圧燃料を燃料通路２３に吐出する。この燃料通路２３に達した低圧燃料は、始動初期の高圧ポンプＰ２を通過して燃料噴射弁Ｉに加わるが、その後、エンジンの回転上昇に伴い、低圧燃料は高圧ポンプＰ２の加圧作動により高圧化され、高圧通路４０を経てデリバリパイプ３８側の各燃料噴射弁Ｉに供給され、各燃料噴射弁ＩがＥＣＵ３９ｃの駆動パルスを受けた際に開作動し、ガソリンの筒内噴射を実行させ、エンジン２１に出力トルクを発生させている。
【００４５】
なお、始動時において、高圧ポンプＰ２が駆動を開始するが、この際、高圧レギュレータＲ２の下流の切換えバルブ手段４２がＥＣＵ３９ｃからの始動時に出力されるオン信号に応じて第２切換え位置ｓ２に切り換えられる。その後、通常運転状態で余剰燃料が高圧レギュレータｒ２を通過するとき、デリバリパイプ３８や高圧リターン通路ｒ２内に滞留していた気泡が、第２リターン通路ｒｄより燃料タンク２２へ戻され、気泡除去を行うことが出来る。なお、所定時間の通常運転完了後、ＥＣＵ３９ｃは切換えバルブ手段４２にオフ信号を出力し、切換えバルブ手段４２を第１切換え位置ｓ１に切り換える。
なお、切換えバルブ手段４２は、燃料タンク２２内の燃料温度等を検出する検出手段、或いはエンジンの運転状態検出手段に基づいて、燃料タンクに余剰燃料が戻されても問題ないかを判定し、問題なければ第２切換え位置ｓ２に切換え、問題有の場合には第１切換え位置ｓ１に切り換えるよう制御しても良い。
【００４６】
始動完了後の通常運転時において、高圧ポンプＰ２の吸い込み量に対して、低圧ポンプＰ１の吐出する低圧燃料と高圧リターン通路ｒ２よりの燃料の合計量が比較的多くなる運転域ではその余剰燃料は低圧レギュレータＲ１を経て燃料タンク２２へ戻され、高圧ポンプＰ２の吸い込み位置ｃには常に必要量の燃料が安定して供給されるようになる。なお、この場合の戻し燃料は低圧ポンプＰ１の吐出燃料であり、比較的低温であり、燃料タンク２２内の蒸発燃料を増加させることは防止される。
【００４７】
一方、高圧通路４０の燃料圧は高圧レギュレータＲ２によって所定圧に調圧され、燃料噴射弁Ｉで消費され、余剰燃料は第１切換え位置ｓ１の切換えバルブ手段４２を経て燃料通路２３の吸い込み位置ｃに戻される。このため、高圧ポンプＰ２の吸い込み位置ｃに常に必要量の燃料を安定して供給でき、余剰燃料が燃料タンク２２に戻されることが無いので、燃料タンク２２内の燃料温度が高まり蒸発燃料が増加するという問題を生じない。
なお、切換えバルブ手段４２が第２切換え位置ｓ２に切り換えられた際に連通する第２リターン通路ｒｄは、図３において、直接燃料タンク２２へ戻されていたが、これに代えて、図３に２点鎖線で示すように、第２リターン通路ｒｄの下流端を低圧レギュレータＲ１と吐出側位置ｂとの間の低圧リターン通路ｒ１に接続してもよい。
【００４８】
図４には本発明の第４実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｄを示した。
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｄは、図３の筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｃと同一部材を多く含み、ここでは同一部材には同一符号を付し重複説明を略す。
【００４９】
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｃは、燃料噴射弁Ｉと燃料タンク２２とを接続する燃料通路２３に介装された低圧ポンプＰ１と、低圧ポンプＰ１と燃料噴射弁Ｉとの間に設けられた高圧ポンプＰ２と、燃料噴射弁Ｉへの供給燃圧が設定圧力に調整されるべく、燃料噴射弁Ｉの下流に接続された燃料圧力調整手段としての高圧レギュレータＲ２と、高圧レギュレータＲ２を通過する余剰燃料を燃料通路２３の吸い込み位置ｃにリターンさせる高圧リターン通路ｒ２と、高圧リターン通路ｒ２から分岐しその下流が燃料タンク２２側に接続される第２リターン通路ｒｄと、高圧リターン通路ｒ２の下流端の吸い込み位置ｃと第２リターン通路ｒｄの何れかに余剰燃料を導くように切り換える切換えバルブ手段４２と、高圧レギュレータＲ２の上流側と下流側の燃料通路２３部分とを接続するバイパス通路ｒｂと、バイパス通路ｒｂを開閉する開閉弁４３とを備える。バイパス通路ｒｂにはオリフィスＯＳが設けられている。
【００５０】
切換えバルブ手段４２及び開閉弁４３の図示しない各電磁アクチュエータには制御手段としてのＥＣＵ３９ｄがそれぞれ接続され、そのＥＣＵ３９ｄは、特に、切換えバルブ手段４２の切換え制御において、内燃機関の始動時以外の通常運転状態では余剰燃料を高圧ポンプＰ２の上流に、特定運転状態としての始動時には第２リターン通路ｒｄに導くように切換え、開閉弁４３の切換え制御において、内燃機関の始動時以外の通常運転状態ではオフして閉弁位置ｑ１に作動させ、特定運転状態としての始動時にはオンして開弁位置ｑ２に作動させるという機能を備える。
なお、この特定運転状態としては始動完了前の運転域（所定のクランキング回転数以下の運転域）に設定され、高圧ポンプＰ２の吐出圧が十分でない状態の運転域として設定される。
【００５１】
このため、始動完了前には高圧ポンプＰ２の吐出圧が低いが、この場合でも高圧ポンプＰ２を通して、電動の低圧ポンプＰ１の吐出圧が応答性良く燃料噴射弁Ｉに加わり、始動時における燃料供給を可能としている。
このような図４の筒内噴射エンジンの燃料供給装置を装備したエンジン２１が図示しないキースイッチのオン操作によって始動されたとする。
この場合、先ず電動の低圧ポンプＰ１が低圧燃料を燃料通路２３に吐出する。この燃料通路２３に達した低圧燃料は、始動初期の高圧ポンプＰ２を通過して燃料噴射弁Ｉに加わる。
【００５２】
この始動時において、高圧ポンプＰ２が駆動を開始するが、この際、高圧レギュレータＲ２の下流の切換えバルブ手段４２及びバイパス通路ｒｂの開閉弁４３がＥＣＵ３９からの始動時に出力されるオン信号に応じて第２切換え位置ｓ２、開弁位置ｑ２にそれぞれ切り換えられる。このため、デリバリパイプ３８や高圧リターン通路ｒ２内に滞留していた気泡が、始動時にバイパス通路ｒｂ及び高圧リターン通路ｒ２及び第２リターン通路ｒｄより燃料タンク２２へ戻され、気泡除去を行え、始動性を向上させることが出来る。しかも、始動時に高圧レギュレータＲ２を迂回でき、気泡除去を確実に行え、始動時の燃料の流れを促進でき、始動性が向上する。また、オリフィスＯＳの存在により燃料噴射弁Ｉにおける燃圧は低圧レギュレータＲ１により設定される燃圧よりわずかに低い圧力にセットされており、始動時の燃料供給量を正確に調整出来る。
【００５３】
なお、始動完了後、ＥＣＵ３９ｄは切換えバルブ手段４２及び開閉弁４３にオフ信号をそれぞれ出力でき、切換えバルブ手段４２を第１切換え位置ｓ１に切り換え、開閉弁４３を閉弁位置ｑ１に切り換える。この際は高圧ポンプに達した低圧燃料は、高圧ポンプＰ２の加圧作動により高圧化され、高圧通路４０を経てデリバリパイプ３８側の各燃料噴射弁Ｉに供給され、各燃料噴射弁ＩがＥＣＵ３９ｄの駆動パルスを受けた際に開作動し、ガソリンの筒内噴射を実行させ、エンジン２１に出力トルクを発生させている。
【００５４】
第４実施例の筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｄは第３実施例の筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｃと同様の効果が得られ、しかも、始動時において、特に、開閉弁４３が開弁位置ｑ２に切り換えられるため、デリバリパイプ３８や高圧リターン通路ｒ２内に滞留していた気泡を高圧レギュレータＲ２を迂回させてバイパス通路ｒｂ、高圧リターン通路ｒ２及び第２リターン通路ｒｄより燃料タンク２２へ戻せるので、気泡除去を確実に行え、始動時の燃料の流れを促進でき、始動性が向上する。
図５には本発明の第５実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｅを示した。
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｅは、図１の筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ａと同一部材を多く含み、ここでは同一部材には同一符号を付し重複説明を略す。
【００５５】
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｅは、燃料噴射弁Ｉと燃料タンク２２とを接続する燃料通路２３に介装された低圧ポンプＰ１と、低圧ポンプＰ１と燃料噴射弁Ｉとの間に設けられた高圧ポンプＰ２と、燃料噴射弁Ｉへの供給燃圧が設定圧力に調整されるべく、燃料噴射弁Ｉと並列に設けられた燃料圧力調整手段としての高圧レギュレータＲ２と、高圧レギュレータＲ２を通過する余剰燃料を高圧ポンプＰ２と低圧ポンプＰ１との間の燃料通路２３にリターンさせる高圧リターン通路ｒ２と、高圧レギュレータＲ２を通過しないよう高圧ポンプＰ２の上流と下流との燃料通路を接続する第２バイパス通路ｒｂ２とを備える。
【００５６】
ここで、第２バイパス通路ｒｂ２はその流路を通過する燃料に対して固有のしぼりとしての働きを示し、特に、通常運転時に高圧ポンプＰ２の吐出圧を所定値に確保出来る程度に流動抵抗を発生できるように形成されている。つまり、高圧レギュレータＲ２の上流側と下流側とで差圧が発生するように、設定されている。しかも、始動初期の低流量時には、低圧ポンプＰ１よりの吐出燃料を燃料通路２３、第２バイパス通路ｒｂ２及び高圧通路４０を介してデリバリパイプ３８側の燃料噴射弁Ｉに導くことができる。
【００５７】
このような図５の筒内噴射エンジンの燃料供給装置を装備したエンジン２１は、先ず、電動の低圧ポンプＰ１が応答性良く低圧燃料を燃料通路２３に吐出する。この燃料通路２３に達した低圧燃料は、高圧ポンプＰ２を迂回し第２バイパス通路ｒｂ２及び高圧通路４０をとおりデリバリパイプ３８側の燃料噴射弁Ｉに達し、各燃料噴射弁ＩがＥＣＵ３９の駆動パルスを受けた際に開作動し、ガソリンの筒内噴射を実行させ、エンジン２１に出力トルクを発生させている。
この始動作動の後、通常運転時には、低圧ポンプＰ１の吐出する低圧燃料が高圧ポンプＰ２の吸い込み位置ｃに供給され、常に必要量の燃料が安定して供給されるようになる。この通常運転時における高圧ポンプＰ２の吐出燃料は第２バイパス通路ｒｂ２に流入する燃料に対してしぼりとして働き、高圧通路４０に燃料通路２３側より大きな燃圧を発生させる。しかも、ここに発生する燃圧は高圧通路４０において高圧レギュレータＲ２によって所定圧に調圧される。
【００５８】
高圧通路４０の燃料は燃料噴射弁Ｉで消費され、余剰燃料は第２バイパス通路ｒｂ２及び高圧レギュレータＲ２を経て燃料通路２３の吸い込み位置ｃに戻される。
このように、第５実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｅは、高圧ポンプＰ２の吸い込み位置ｃに常に必要量の燃料を安定して供給できる。更に、高圧ポンプＰ２からの高圧燃料の内の余剰燃料は第２バイパス通路ｒｂ２及び高圧レギュレータＲ２を通過して吸い込み位置ｃに戻され、再び高圧ポンプＰ２に供給され消費され、燃料タンク２２に戻されることが無いので、燃料タンク２２内の燃料温度が高まり蒸発燃料が増加するという問題を生じない。
【００５９】
図６には本発明の第６実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｆを示した。
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｆは、図５の筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｅと同一部材を多く含み、ここでは同一部材には同一符号を付し重複説明を略す。
【００６０】
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｆは、燃料噴射弁Ｉと燃料タンク２２とを接続する燃料通路２３に介装された低圧ポンプＰ１と、低圧ポンプＰ１と燃料噴射弁Ｉとの間に設けられた高圧ポンプＰ２と、燃料噴射弁Ｉへの供給燃圧が設定圧力に調整されるべく、燃料噴射弁Ｉと並列に設けられた燃料圧力調整手段としての高圧レギュレータＲ２と、高圧レギュレータＲ２を通過する余剰燃料を高圧ポンプＰ２と低圧ポンプＰ１との間の燃料通路２３にリターンさせる高圧リターン通路ｒ２と、高圧レギュレータＲ２を通過しないよう高圧ポンプＰ２の上流と下流との燃料通路を接続する第２バイパス通路ｒｂ２と、第２バイパス通路ｒｂ２に配備される第２開閉弁４４を備える。
【００６１】
ここで、第２バイパス通路ｒｂ２の第２開閉弁４４は図示しない電磁アクチュエータがＥＣＵ３９ｆ（制御プログラムのみが一部相違する以外は図３のＥＣＵ３９ｃと同様の構成を採る）に接続され、ＥＣＵ３９ｆから通常時出力されるオフ信号に応じて閉弁位置ｕ１に保持され、始動時に出力されるオン信号に応じて開弁位置ｕ２に切り換え保持される。
ＥＣＵ３９ｆは、特に、第２開閉弁４４の切換え制御において、内燃機関の始動時以外の通常運転状態では閉弁位置ｕ１に、特定運転状態としての始動時には開弁位置ｕ２に切換えるという機能を備える。なお、この特定運転状態としては始動完了前の運転域（所定のクランキング回転数以下の運転域）に設定され、高圧ポンプＰ２の吐出圧が十分でない状態の運転域として設定される。
【００６２】
このような図６の筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｆを装備したエンジン２１が図示しないキースイッチのオン操作によって始動されたとする。この始動時において、ＥＣＵ３９ｆはオン信号を第２開閉弁４４に出力しており、この際、電動の低圧ポンプＰ１が応答性良く低圧燃料を燃料通路２３に吐出する。この燃料通路２３に達した低圧燃料は、高圧ポンプＰ２を迂回し第２バイパス通路ｒｂ２及び高圧通路４０をとおりデリバリパイプ３８側の燃料噴射弁Ｉに達っし、各燃料噴射弁ＩがＥＣＵ３９ｆの駆動パルスを受けた際に開作動し、ガソリンの筒内噴射を実行させ、エンジン２１に出力トルクを発生させている。
この始動直後において、エンジン回転数が高まると、高圧ポンプＰ２が駆動を開始するが、この際、ＥＣＵ３９ｆは第２開閉弁４４にオフ出力を発し、以後の通常運転状態では閉弁位置ｕ１に第２開閉弁４４を保持する。
【００６３】
このように、第６実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｆは、始動時に吐出作動していない高圧ポンプＰ２がしぼりとして作用することを防止でき、第２バイパス通路ｒｂ２を迂回した低圧ポンプＰ１の低圧燃料を直接デリバリパイプ３８側の燃料噴射弁Ｉに導くことが出来、始動性を向上させることができる。
一方、通常運転状態では第２バイパス通路ｒｂ２が閉じ、高圧レギュレータＲ２が高圧リターン通路ｒ２側の燃料圧を調整し、余剰燃料を吸い込み位置ｃに戻すので、高圧噴射を可能とすると共に吸い込み位置ｃに常に必要量の燃料を安定して供給できる。更に、高圧ポンプＰ２からの高圧燃料の内の余剰燃料は吸い込み位置ｃに戻され、再び高圧ポンプＰ２に供給され消費され、燃料タンク２２に戻されることが無いので、燃料タンク２２内の燃料温度が高まり蒸発燃料が増加するという問題を生じない。
【００６４】
図７には本発明の第７実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｊを示した。
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｊは、図５の筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｅにおける第２開閉弁４４に代えて逆止弁４５が装備される点以外は同一構成部分が多く、ここでは同一部材には同一符号を付し重複説明を略す。
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｊの第２バイパス通路ｒｂ２には、燃料通路２３より高圧通路４０に向かう流れのみを許容する逆止弁４５が装備される。この逆止弁４５は低圧ポンプＰ１の低圧燃料を燃料通路２３より高圧ポンプＰ２を迂回して高圧通路４０に流すことができ、通常時の高圧通路４０の高圧燃料の燃料通路２３への流れを阻止する。
【００６５】
このような図７の筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｊを装備したエンジン２１が図示しないキースイッチのオン操作によって始動されたとする。この始動時に電動の低圧ポンプＰ１が応答性良く低圧燃料を燃料通路２３に吐出する。この燃料通路２３に達した低圧燃料は、高圧ポンプＰ２を迂回し逆止弁４５、第２バイパス通路ｒｂ２、高圧通路４０をとおりデリバリパイプ３８側の燃料噴射弁Ｉに達し、各燃料噴射弁ＩがＥＣＵ３９ｆの駆動パルスを受けた際に開作動し、ガソリンの筒内噴射を実行させ、エンジン２１に出力トルクを発生させている。
【００６６】
この始動直後において、エンジン回転数が高まると、高圧ポンプＰ２が駆動を開始するが、この際、高圧油路４０の燃圧上昇に伴い逆止弁４５が高圧燃料の燃料通路２３への流れを阻止し、高圧油路４０の燃圧は高圧レギュレータＲ２により調圧され、余剰燃料は高圧リターン通路ｒ２を経て吸い込み位置ｃに戻される。
【００６７】
このように、第７実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｊは、始動時に吐出作動していない高圧ポンプＰ２がしぼりとして作用することを防止でき、第２バイパス通路ｒｂ２を迂回した低圧ポンプＰ１の低圧燃料を直接デリバリパイプ３８側の燃料噴射弁Ｉに導くことが出来、始動性を向上させることができる。
一方、通常運転状態では逆止弁４５が第２バイパス通路ｒｂ２が閉じ、低圧ポンプＰ１からの低圧燃料を高圧ポンプＰ２を介して燃料噴射弁Ｉに導き、高圧レギュレータＲ２が高圧リターン通路ｒ２側の燃料圧を調整し、余剰燃料を吸い込み位置ｃに戻すので、安定した高圧噴射を可能とすると共に吸い込み位置ｃに常に必要量の燃料を供給できる。更に、高圧ポンプＰ２からの高圧燃料の内の余剰燃料は、燃料タンク２２に戻されることが無いので、燃料タンク２２内の燃料温度が高まり蒸発燃料が増加するという問題を生じない。
【００６８】
なお、上述のところにおいて、高圧ポンプＰ２の流動抵抗が大きく、始動時のような特定運転状態の場合に、燃料噴射弁に対して十分な燃圧を発生させることが出来ないときは、第７実施例に示されるような逆止弁４５、第２バイパス通路ｒｂ２を第２〜第４実施例に対しても設けることが好ましい。
なお、第７実施例における高圧レギュレータＲ２は第１実施例で２点鎖線で示したように、デリバリパイプ３８の下流側に設けてもよい。
図８には本発明の第８実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｈを示した。
【００６９】
この筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｈは、図６の筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｆと比べ、燃料通路２３の上流側に低圧リターン通路ｒ１を装備する点で相違する以外は同一構成部分が多く、ここでは同一部材には同一符号を付し重複説明を略す。
ここで、燃料通路２３の吐出側位置ｂは分岐し他端開口が燃料タンク２２に達する低圧リターン通路ｒ１を延出する。低圧リターン通路ｒ１はその途中に低圧燃料調整手段としての低圧レギュレータＲ１を装備する。低圧レギュレータＲ１は燃料通路２３の低圧燃料をパイロットポートｅで取り込み、その燃圧と図示しない圧縮バネの付勢力を逆方向より受ける図示しないプランジャの釣合い作動に応じて、低圧リターン通路ｒ１の油圧を所定値に調圧し、低圧ポンプＰ１から吐出された余剰燃料を燃料タンク２２にリターンさせる。
【００７０】
第２バイパス通路ｒｂ２には切換えバルブ手段４４が装備され、ＥＣＵ３９ｈ（制御プログラムのみが一部相違する以外は図６のＥＣＵ３９ｆと同様の構成を採る）から通常時出力されるオフ信号に応じて閉弁位置ｕ１に保持され、始動時に出力されるオン信号に応じて開弁位置ｕ２に切り換え保持される。
切換えバルブ手段４４の図示しない電磁アクチュエータにはＥＣＵ３９ｈが接続され、そのＥＣＵ３９ｈは、ＥＣＵ３９ｆと同様の制御機能を示す。
【００７１】
このような図８の筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｈを装備したエンジン２１が図示しないキースイッチのオン操作によって始動されたとする。この始動時において、ＥＣＵ３９ｈはオン信号を第２開閉弁４４に出力しており、この際、電動の低圧ポンプＰ１が応答性良く低圧燃料を燃料通路２３に吐出する。この燃料通路２３に達した低圧燃料は、高圧ポンプＰ２を迂回し第２バイパス通路ｒｂ２及び高圧通路４０をとおりデリバリパイプ３８側の燃料噴射弁Ｉに達し、各燃料噴射弁ＩがＥＣＵ３９ｆの駆動パルスを受けた際に開作動し、ガソリンの筒内噴射を実行させ、エンジン２１に出力トルクを発生させている。
【００７２】
この始動直後において、エンジン回転数が高まると、高圧ポンプＰ２が駆動を開始するが、この際、高圧通路４０の第２開閉弁４４がＥＣＵ３９ｈによって閉弁位置ｕ１に切換え保持され、高圧燃料の燃料通路２３への流れを阻止し、高圧油路４０の油圧は高圧レギュレータＲ２により調圧され、余剰燃料は吸い込み位置ｃに戻される。
【００７３】
この始動作動の後の通常運転時には、高圧ポンプＰ２の吸い込み量に対して、低圧ポンプＰ１の吐出する低圧燃料と高圧リターン通路ｒ２よりの燃料の合計量が比較的多くなる運転域ではその余剰燃料である低圧ポンプＰ１の吐出する低圧燃料が低圧レギュレータＲ１及び低圧リターン通路ｒ１を経て燃料タンク２２へ戻される。これによって、高圧ポンプＰ２の吸い込み位置ｃには常に必要量の燃料が安定して供給されるようになる。なお、この場合の戻し燃料は低圧ポンプＰ１の吐出燃料であり、比較的低温であり、燃料タンク２２内の蒸発燃料を増加させることは防止される。
【００７４】
一方、第２開閉弁４４が閉弁位置ｕ１に保持された後、高圧通路４０の燃料圧は高圧レギュレータＲ２によって所定圧に調圧され、燃料噴射弁Ｉで消費され、余剰燃料は燃料通路２３の吸い込み位置ｃに戻される。
このように、第８実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置２０ｈは、高圧ポンプＰ２の吸い込み位置ｃに常に必要量の燃料を安定して供給できる。更に、高圧ポンプＰ２からの余剰燃料は吸い込み位置ｃより再び高圧ポンプＰ２に供給され、そして消費されるため、燃料タンク２２に戻されることが無いので、燃料タンク２２内の燃料温度が高まり蒸発燃料が増加するという問題を生じない。
【００７５】
さらに、低圧リターン通路ｒ１の上流端である燃料通路２３の吐出側位置ｂと、高圧リターン通路ｒ２の下流端である吸い込み位置ｃとの間の燃料通路長さＬ１'は車室４１(図１０参照)の長手方向の長さ以上あり、高圧ポンプＰ２と高圧リターン通路下流端の吸い込み位置ｃとの間の燃料通路長さＬ２’及び低圧ポンプＰ１と低圧リターン通路ｒ１との間の燃料通路長さＬ３’より十分長く設定される。即ち、図１０に示すように、燃料通路長さＬ２’は車室４１の長手方向の長さ以上あるが、この部分は単一のパイプ状の配管として形成され、この部分を複数本の配管とする場合と比較し、単一の配管で済ませたので配管の無駄を無くすことが出来、低コスト化を図り易い。
【００７６】
図１１には本発明の第９実施例として、ディーゼルエンジンの燃料供給装置２０ｉを示した。
この燃料供給装置２０ｉは、図１１に示されるように、燃料タンク２２内には、燃料タンク２２内の燃料を加圧して燃料噴射弁Ｉ側に供給する低圧ポンプＰ１が設けられている。また、低圧ポンプＰ１と燃料噴射弁Ｉとの燃料通路２３には、逆止弁２７、及びフィルタ２８が順次介装され、更に、各燃料噴射弁Ｉに高圧化された燃料を供給する分配型の高圧燃料噴射ポンプＰ２が設けられている。なお、この実施例では、分配型の高圧燃料噴射ポンプＰ２を設けたが、列型の高圧燃料噴射ポンプを用いても良い。また、各燃料噴射弁Ｉの燃料噴射後に生じる余剰燃料を高圧燃料噴射ポンプＰ２の上流側の吸い込み位置ｃに接続される高圧リターン通路ｒ２が設けられている。
【００７７】
次に、ここでの燃料噴射弁Ｉについて説明する。この燃料噴射弁Ｉは、図１２に示すように、ホルダボディー５０の先端部に噴孔５１が形成され、また、その内部には摺動自在にニードル５３が設けられている。このニードル５３は、噴孔５１と反対側に形成されたバネ室のバネ部材（スプリング）５２により噴孔５１側に付勢されている。そして、このニードル５３は、高圧燃料噴射ポンプＰ２側に連通し、ホルダボディー５０に形成された燃料路５５を介して、ニードル５３とホルダボディー５０との間に形成された油溜５４に高圧ポンプＰ２にて調量された高圧燃料が加わった場合、バネ部材５２の付勢力に抗して上方に移行することで噴孔５１を開として図示しない燃焼室に燃料を噴射するように構成されている。
【００７８】
高圧燃料噴射ポンプＰ２からの高圧燃料が加わらなくなると、噴射は終了となり、ニードル５３は噴孔５１を閉とする元の状態に戻る。この場合、ホルダボディー５０とニードル５３との間隙より余剰燃料がバネ室側に流れるが、この余剰燃料によりバネ室内の内圧が高くなりニードル５３の作動を抑制してしまうことを防止するために、その余剰燃料を逃がすための逃し通路５６がアジャスティングスクリュー５７の内部に形成されている。この逃し通路５６は、高圧リターン通路ｒ２に接続されている。
【００７９】
このように、第９実施例のディーゼルエンジンの燃料供給装置２０ｉにおいても、上述した各実施例と同様に高圧燃料噴射ポンプＰ２により高圧化されて高温化した余剰燃料を燃料タンク２２に戻すことがないため、燃料タンク２２内の燃料が高温化して蒸発燃料が増加することを防止出来る。また、高圧リターン通路ｒ２を燃料タンク２２に戻さないので、配管的にも有利となり、コスト低減を図ることができるという効果も奏する。
【００８０】
上述のところにおいて、本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、エンジン２１は４気筒ＤＯＨＣガソリンエンジンの燃料供給系に装着されていたが、これに代えて、その他の多気筒ガソリンエンジンあるいはガソリン以外のアルコール燃料等を用いる多気筒エンジンに装着可能である。また、本発明では高圧ポンプがエンジン駆動式であるが、モータ駆動式でも良い。更に、上記各実施例は燃焼室に燃料噴射弁を直接臨ませる筒内噴射型エンジンに関するものであったが、本発明は吸気ポート噴射型エンジンにも適用可能である。
【００８１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明は、燃料タンクの燃料を低圧ポンプと、高圧ポンプとで順次加圧し、デリバリパイプの下流に設けられた燃料圧力調整手段によって、高圧化した燃料を燃料噴射弁への供給燃圧として設定圧力に調整し、特に、燃料圧力調整手段を通過する余剰燃料を高圧ポンプと低圧ポンプとの間の燃料通路にリターンさせる高圧リターン通路を設けたので、余剰燃料が燃料タンクに戻ることを規制出来る。
このため、燃料タンク内で蒸発燃料が発生することを低減できる。特に、高圧リターン通路から分岐しその下流が燃料タンク側に接続される第２リターン通路が配設され、高圧リターン通路の下流端と第２リターン通路の何れかに余剰燃料を導くように切り換える切換えバルブ手段が配設されたので、この切換えバルブ手段の切換えに応じて燃料圧力調整手段通過後の余剰燃料を高圧リターン通路の下流端と燃料タンク側に選択的に導く。このため、燃料タンク内で蒸発燃料が発生することを低減でき、気泡抜き等の必要に応じて、余剰燃料を燃料タンクに戻せる。
【００８６】
請求項２の発明は、請求項１記載の内燃機関用燃料供給装置において、特に、制御手段によって切換えバルブ手段を制御し、内燃機関の通常運転状態では余剰燃料を高圧ポンプの上流に、特定運転状態では第２リターン通路に導くので、この通常運転状態と特定運転状態とに応じて燃料圧力調整手段通過後の余剰燃料を高圧リターン通路の下流端と燃料タンク側に選択的に導く。
このため、通常運転状態では燃料タンク内で蒸発燃料が発生することを低減でき、特定運転状態では気泡抜き等の必要に応じて、余剰燃料を燃料タンクに戻せる。
【００８７】
請求項３の発明は、請求項１記載の内燃機関用燃料供給装置において、燃料圧力調整手段の上流側と下流側の燃料通路部分を開閉弁が配設されたバイパス通路で接続するので、バイパス通路を必要に応じて開閉できる。
このため、バイパス通路をエンジン運転状態に応じて開閉し、燃料供給系の特性を向上させることができる。
【００８８】
請求項４の発明は、請求項３記載の内燃機関用燃料供給装置において、特に、制御手段によって開閉弁を制御し、内燃機関の通常運転状態では開閉弁を閉鎖し、特定運転状態では開放するので、バイパス通路を通常運転状態と特定運転状態とで必要に応じて開閉できる。
このため、特定運転状態でバイパス通路を開いてエア抜きや始動性を向上させることができる。
【００８９】
請求項５の発明は、請求項２又は請求項４記載の内燃機関用燃料供給装置において、特定運転状態が、特に、高圧ポンプの吐出圧が十分でない状態が設定されたので、この状態での作動を行える。
このため、高圧ポンプの吐出圧が十分でない状態でも、燃料圧力調整手段通過後の余剰燃料を第２リターン通路によって燃料タンク側に戻したり、バイパス通路を開いて燃料圧力調整手段をバイパスさせて始動性を向上させることが出来る。
【００９０】
請求項６の発明は、請求項５記載の内燃機関用燃料供給装置において、特に、高圧ポンプが内燃機関で駆動されると共に、特定運転状態が内燃機関の始動時であるので、内燃機関の駆動時に高圧ポンプを駆動出来、始動時において、燃料圧力調整手段通過後の余剰燃料を第２リターン通路によって燃料タンク側に戻せる。
このため、始動時にバイパス通路を開いて燃料圧力調整手段をバイパスさせて気泡抜きを行える。
【００９７】
請求項７の発明は、請求項１記載の内燃機関用燃料供給装置において、低圧燃料調整手段を介して高圧ポンプ上流の燃料を燃料タンクに戻す低圧リターン通路を配設したので、高圧ポンプの吸い込み量に対して比較的多くの余剰燃料がある運転域であっても、余剰燃料が高圧ポンプに再度戻され、低圧ポンプの吐出する低圧燃料の内の余剰燃料が燃料タンクへ戻される。
このため、高圧ポンプの吸い込み位置には常に必要量の燃料が安定して供給され、燃料タンク内の温度上昇を規制出来、蒸発燃料が発生することを低減できる。
【００９８】
請求項８の発明は、請求項７記載の内燃機関用燃料供給装置において、低圧リターン通路の上流側は、高圧リターン通路の下流側及び第２バイパス通路の上流端より上流側に位置するので、この低圧リターン通路と高圧リターン通路の下流側及び第２バイパス通路との間を単一配管で比較的長く確保することが容易と成る。
このため、単一配管の部分がより長くなり、高圧リターン通路、第２バイパス通路及び低圧リターン通路を短く設定でき、配管の簡素化による低コスト化を達成できる。
【００９９】
請求項９の発明は、請求項８記載の内燃機関用燃料供給装置において、低圧リターン通路の上流側は、低圧ポンプに近接して設けられ、高圧リターン通路の下流端と第２バイパス通路の上流端は、高圧ポンプに近接して設けられるので、低圧リターン通路の上流側と高圧リターン通路の下流端側との間を比較的長く確保することが容易と成る。
このため、単一配管の部分がより長く成り、高圧リターン通路、第２バイパス通路及び低圧リターン通路を夫々短く設定でき、配管の簡素化による低コスト化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第２実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置の概略構成図である。
【図３】本発明の第３実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置の概略構成図である。
【図４】本発明の第４実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置の概略構成図である。
【図５】本発明の第５実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置の概略構成図である。
【図６】本発明の第６実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置の概略構成図である。
【図７】本発明の第７実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置の概略構成図である。
【図８】本発明の第８実施例としての筒内噴射エンジンの燃料供給装置の概略構成図である。
【図９】本発明の第１実施例としての筒内噴射エンジンの縦断面図である。
【図１０】本発明の第１実施例としての筒内噴射エンジンを装備した車両の概略配置図である。
【図１１】本発明の第９実施例としてのディーゼルエンジンの燃料供給装置の概略構成図である。
【図１２】図１１の燃料供給装置が用いる燃料噴射弁の断面図である。
【図１３】従来の筒内噴射エンジンの燃料供給装置の概略構成図である。
【符号の説明】
２０ａ〜２０ｉ  筒内噴射エンジンの燃料供給装置
２１            エンジン
２２            燃料タンク
２３            燃料通路
２８            フィルタ
３８            デリバリパイプ
３９ａ，３９ｃ，３９ｄ，３９ｆ，３９ｈ
ＥＣＵ
４０            高圧通路
ａ              パイロットポート
ｃ              吸い込み位置
ｂ              吐出側位置
ｅ              パイロットポート
ｒｂ            バイパス通路
ｒｂ２          第２バイパス通路
ｒｄ            第２リターン通路
ｒ１            低圧リターン通路
ｒ２            高圧リターン通路
Ｉ              燃料噴射弁
Ｐ１            低圧ポンプ
Ｐ２            高圧ポンプ
Ｒ１            低圧レギュレータ
Ｒ２            高圧レギュレータ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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