(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を収容するタンクと、該タンク内の燃料を供給ライン内に吐出する燃料ポンプと、該燃料ポンプに供給ラインを介して接続され該燃料ポンプから吐出された燃料を内燃機関の燃焼室に向けて噴射する噴射弁と、該噴射弁から噴射される燃料の圧力を調整する燃圧調整手段とからなる内燃機関の燃料噴射装置において、
前記燃圧調整手段は、
内部を前記燃料ポンプからの燃料が導入される燃料室と制御圧室とに画成する可動隔壁を有し、前記燃料室内の圧力を前記制御圧室内の圧力に応じて調整し余剰となった燃料を戻しラインを通じて前記タンク内に戻す圧力レギュレータと、
該圧力レギュレータに設けられ、前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部を前記制御圧室内に導くと共に、この燃料を前記タンク内に還流させる還流ラインと、
該還流ラインに対する燃料の流通を制御することにより、前記制御圧室の圧力を少なくとも２段階で変化させる圧力制御手段とによって構成し、
該圧力制御手段は、開弁したときに前記還流ラインに燃料を流通させ、閉弁したときには該還流ラインに燃料が流通するのを阻止する還流制御弁と、前記制御圧室の前，後に位置して前記還流ラインに設けられ、該還流制御弁の開，閉に従って前記制御圧室の圧力を変化させる第１，第２の絞り部とにより構成し、
前記還流ラインは、前記還流制御弁および第１，第２の絞り部が設けられ前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部を前記還流制御弁および第１，第２の絞り部を介して前記タンク内に還流させる還流管路と、前記第１，第２の絞り部間の位置で該還流管路から分岐し該還流管路を前記制御圧室に連通させる連通管路とにより構成したことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項２】
燃料を収容するタンクと、該タンク内の燃料を供給ライン内に吐出する燃料ポンプと、該燃料ポンプに供給ラインを介して接続され該燃料ポンプから吐出された燃料を内燃機関の燃焼室に向けて噴射する噴射弁と、該噴射弁から噴射される燃料の圧力を調整する燃圧調整手段とからなる内燃機関の燃料噴射装置において、
前記燃圧調整手段は、
内部を前記燃料ポンプからの燃料が導入される燃料室と制御圧室とに画成する可動隔壁を有し、前記燃料室内の圧力を前記制御圧室内の圧力に応じて調整し余剰となった燃料を戻しラインを通じて前記タンク内に戻す圧力レギュレータと、
該圧力レギュレータに設けられ、前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部を前記制御圧室内に導くと共に、この燃料を前記タンク内に還流させる還流ラインと、
該還流ラインに対する燃料の流通を制御することにより、前記制御圧室の圧力を少なくとも２段階で変化させる圧力制御手段とによって構成し、
前記還流ラインは、前記圧力レギュレータの可動隔壁に設けられ前記燃料室内の燃料の一部を制御圧室内に導く導入通路部と、該導入通路部によって前記制御圧室内に導かれた燃料を前記タンク内の燃料側に導出する導出通路部とにより構成し、
前記圧力制御手段は、前記導入通路部に設けられ内部を流通する燃料に絞り抵抗を与える第１の絞り部と、前記導出通路部に設けられ内部を流通する燃料に絞り抵抗を与える第２の絞り部と、開弁したときには該第２の絞り部を迂回して燃料を還流させ、閉弁したときには該第２の絞り部を介して燃料を還流させる還流制御弁とにより構成したことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記燃料ポンプは前記圧力レギュレータ、戻しラインおよび還流ラインと共に前記タンク内に設ける構成としてなる請求項１または２に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記圧力レギュレータは戻しラインおよび還流ラインと共に前記タンクの外部に設ける構成としてなる請求項１または２に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記還流制御弁は第１，第２の絞り部のうちいずれか一方の絞り部を内蔵する構成としてなる請求項１，２，３または４に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記還流制御弁は内蔵した絞り部の流路面積を可変に制御する流量制御弁により構成してなる請求項５に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項７】
前記第１，第２の絞り部のうちいずれか一方の絞り部は複数のオリフィスにより構成してなる請求項１，２，３または４に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車用エンジン等に好適に用いられる内燃機関の燃料噴射装置に関し、特に、噴射弁から噴射される燃料の圧力を圧力レギュレータを用いて調圧する構成とした内燃機関の燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車用エンジン等の内燃機関には電子制御式の燃料噴射装置が搭載されている。そして、この種の従来技術による燃料噴射装置は、燃料を収容するタンクと、該タンク内の燃料を供給ライン内に吐出する燃料ポンプと、該燃料ポンプに供給ラインを介して接続され、該燃料ポンプから吐出された燃料を内燃機関の燃焼室に向けて噴射する噴射弁と、該噴射弁から噴射される燃料の圧力調整を行う燃圧調整手段とにより構成されている。
【０００３】
ここで、従来技術による燃料噴射装置の燃圧調整手段は、可動隔壁により画成された燃料室と制御圧室とを有し、前記燃料ポンプから吐出された燃料を前記燃料室内に導入しつつ、この燃料の圧力を前記制御圧室内の圧力に応じて調圧する圧力レギュレータとから構成され、該圧力レギュレータの燃料室側には、該燃料室内に導入された燃料のうち余剰となった燃料を前記タンク内に戻す戻しラインが設けられている。
【０００４】
そして、圧力レギュレータは燃料室側の弁体を開，閉させることにより、供給ライン内の燃料（噴射弁から噴射される燃料）の圧力を、例えば３００〜３５０ｋＰａ（キロパスカル）程度に燃圧調整し、このときに圧力レギュレータの燃料室内で余剰となった燃料は、前記弁体の開弁により戻しラインを介してタンク内へと戻されるものである。
【０００５】
また、他の従来技術として、高圧用と低圧用の２つの圧力レギュレータを用いる構成とした内燃機関の燃料供給装置が知られている（例えば、実開平４−８４７６１号公報等）。
【０００６】
そして、この場合には、エンジンの始動時等に高圧用の圧力レギュレータで燃圧調整を行うことによって、例えば６００ｋＰａ以上の高圧燃料を噴射弁から噴射させ、噴射燃料を微粒化できるようにしている。また、これ以外のときには低圧用の圧力レギュレータを用いて燃圧調整を行うものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、噴射燃料の圧力を圧力レギュレータにより例えば３００〜３５０ｋＰａ程度の比較的低い圧力レベルに調整しているに過ぎないため、エンジンの始動時等にあっては噴射燃料を微粒化できず、燃焼効率が悪くなると共に、排気ガス中の有害成分等を低減させ、エミッションの向上を図るのが難しいという問題がある。
【０００８】
これに対し、他の従来技術にあっては、低圧用の圧力レギュレータと高圧用の圧力レギュレータを併用する構成としているので、例えばエンジンの始動時等には高圧用の圧力レギュレータで燃圧調整を行うことができ、このときに例えば６００ｋＰａ以上の高圧燃料を噴射弁から噴射させることによって、噴射燃料の微粒化を促進することができる。
【０００９】
しかし、この場合には、高圧用と低圧用の２つの圧力レギュレータを用いるために、部品点数が増加し、組立時の作業性が低下する上に、装置全体が大型化する等の問題がある。
【００１０】
一方、高圧用の圧力レギュレータのみを用いる構成としたときには、燃料噴射装置の各構成部品に高い燃料圧力が常に作用するために、構成部品が早期に劣化し易く、耐久性、寿命を高めるのが難しいという問題がある。
【００１１】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、圧力レギュレータによる燃料の調整圧を少なくとも低圧と高圧の２段階で可変に制御でき、燃料の微粒化を良好に促進できると共に、部品点数の増加を抑え、組立時の作業性および構成部品の耐久性等を向上できるようにした内燃機関の燃料噴射装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、燃料を収容するタンクと、該タンク内の燃料を供給ライン内に吐出する燃料ポンプと、該燃料ポンプに供給ラインを介して接続され該燃料ポンプから吐出された燃料を内燃機関の燃焼室に向けて噴射する噴射弁と、該噴射弁から噴射される燃料の圧力を調整する燃圧調整手段とからなる内燃機関の燃料噴射装置に適用される。
【００１３】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記燃圧調整手段を、内部を前記燃料ポンプからの燃料が導入される燃料室と制御圧室とに画成する可動隔壁を有し、前記燃料室内の圧力を前記制御圧室内の圧力に応じて調整し余剰となった燃料を戻しラインを通じて前記タンク内に戻す圧力レギュレータと、該圧力レギュレータに設けられ、前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部を前記制御圧室に導くと共に、この燃料を前記タンク内に還流させる還流ラインと、該還流ラインに対する燃料の流通を制御することにより、前記制御圧室の圧力を少なくとも２段階で変化させる圧力制御手段とによって構成し、該圧力制御手段は、開弁したときに前記還流ラインに燃料を流通させ、閉弁したときには該還流ラインに燃料が流通するのを阻止する還流制御弁と、前記制御圧室の前，後に位置して前記還流ラインに設けられ、該還流制御弁の開，閉に従って前記制御圧室の圧力を変化させる第１，第２の絞り部とにより構成し、前記還流ラインは、前記還流制御弁および第１，第２の絞り部が設けられ前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部を前記還流制御弁および第１，第２の絞り部を介して前記タンク内に還流させる還流管路と、前記第１，第２の絞り部間の位置で該還流管路から分岐し該還流管路を前記制御圧室に連通させる連通管路とにより構成したことにある。
【００１４】
このように構成することにより、圧力制御手段を用いて還流ライン内に燃料を流通させるか否かで圧力レギュレータの制御圧室に少なくとも低圧と高圧の制御圧を発生でき、この制御圧に応じて燃料室内の燃料圧力を可変に調整することができる。そして、燃料の圧力を高圧に設定したときには噴射燃料の微粒化を促進でき、低圧に設定したときには従来技術と同様の制御が可能となり、構成部品の圧力に対する耐久性を高めることができる。
【００１５】
この場合、前記圧力制御手段を、開弁したときに前記還流ラインに燃料を流通させ、閉弁したときには該還流ラインに燃料が流通するのを阻止する還流制御弁と、前記制御圧室の前，後に位置して前記還流ラインに設けられ、該還流制御弁の開，閉に従って前記制御圧室の圧力を変化させる第１，第２の絞り部とから構成することにより、前記還流制御弁を開弁したときには第１，第２の絞り部間に位置する圧力レギュレータの制御圧室に高圧を発生でき、この高圧を圧力レギュレータの制御圧として噴射燃料の圧力を高い圧力に調整できる。一方、還流制御弁を閉弁している間は還流ライン内を燃料が流通しないため、制御圧室は従来技術と同様の低圧状態となり、この低圧を制御圧として噴射燃料の圧力を低い圧力に調整することができる。
【００１６】
そして、前記還流ラインを、還流制御弁および第１，第２の絞り部が設けられ燃料ポンプから吐出された燃料の一部を前記還流制御弁および第１，第２の絞り部を介してタンク内に還流させる還流管路と、前記第１，第２の絞り部間の位置で該還流管路から分岐し該還流管路を前記制御圧室に連通させる連通管路とにより構成しているので、前記還流制御弁の開弁時には燃料ポンプから吐出された燃料の一部を還流管路内に流通させ、この燃料に対して第１，第２の絞り部によりそれぞれ絞り抵抗を発生できる。そして、第２の絞り部により発生した圧力を連通管路を通じて圧力レギュレータの制御圧室に導くことができ、制御圧室内に高圧の制御圧を発生できる。また、還流管路内を流れる燃料が制御圧室に直接流入することはないので、燃料中の異物が制御圧室内に侵入するのを抑えることができる。
【００１７】
一方、請求項２の発明が採用する構成の特徴は、前記燃圧調整手段は、内部を前記燃料ポンプからの燃料が導入される燃料室と制御圧室とに画成する可動隔壁を有し、前記燃料室内の圧力を前記制御圧室内の圧力に応じて調整し余剰となった燃料を戻しラインを通じて前記タンク内に戻す圧力レギュレータと、該圧力レギュレータに設けられ、前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部を前記制御圧室内に導くと共に、この燃料を前記タンク内に還流させる還流ラインと、該還流ラインに対する燃料の流通を制御することにより、前記制御圧室の圧力を少なくとも２段階で変化させる圧力制御手段とによって構成し、前記還流ラインは、前記圧力レギュレータの可動隔壁に設けられ前記燃料室内の燃料の一部を制御圧室内に導く導入通路部と、該導入通路部によって前記制御圧室に導かれた燃料を前記タンク内の燃料側に導出する導出通路部とにより構成し、前記圧力制御手段は、前記導入通路部に設けられ内部を流通する燃料に絞り抵抗を与える第１の絞り部と、前記導出通路部に設けられ内部を流通する燃料に絞り抵抗を与える第２の絞り部と、開弁しているときには該第２の絞り部を迂回して燃料を還流させ、閉弁したときには該第２の絞り部を介して燃料を還流させる還流制御弁とにより構成したことにある。
【００１８】
これにより、圧力レギュレータの燃料室から導入通路部を介して制御圧室内に導かれた燃料を、還流制御弁の閉弁時には導出通路部内を第２の絞り部を介して流通させ、制御圧室には第２の絞り部による高い圧力を発生できる。また、還流制御弁の開弁時には制御圧室がタンク内の圧力と同圧となるので、制御圧室内の圧力を低い圧力に設定できる。
【００１９】
また、請求項３の発明は、燃料ポンプを圧力レギュレータ、戻しラインおよび還流ラインと共にタンク内に設ける構成としている。これにより、圧力レギュレータ、戻しラインおよび還流ライン等を燃料ポンプと共にタンク内にコンパクトに収納でき、燃料洩れ等に対しても簡単に対処することができる。
【００２０】
一方、請求項４の発明は、圧力レギュレータを戻しラインおよび還流ラインと共にタンクの外部に設ける構成としている。
【００２１】
この場合には、タンクの外部に延びる供給ラインの先端側で燃圧調整を行うことができ、燃圧調整後に余剰となった燃料を戻しライン、還流ラインを通じてタンク内へと順次戻すことができる。
【００２２】
また、請求項５の発明によると、前記還流制御弁は第１，第２の絞り部のうちいずれか一方の絞り部を内蔵する構成としている。これにより、部品点数を削減して組立性を向上できる。
【００２３】
また、請求項６の発明によると、還流制御弁は内蔵した絞り部の流路面積を可変に制御する流量制御弁により構成している。これにより、還流制御弁は内蔵した絞り部を可変絞りとし、絞り部の流路面積に応じて制御室内の制御圧を可変に調整できる。
【００２４】
さらに、請求項７の発明は、第１，第２の絞り部のうちいずれか一方の絞り部を複数のオリフィスにより構成している。これにより、複数のオリフィスを用いて制御圧の調整を細かく行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による内燃機関の燃料噴射装置を車両用エンジンに適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。なお、添付図面中の図１ないし図３は、後述の図４ないし図１２に示す本発明の実施の形態に関連した参考例を示すものである。
【００２６】
ここで、図１ないし図３は本発明の参考例を示している。図中、１は車両に搭載されるタンクで、該タンク１は内部に燃料Ｆを収容している。２はタンク１内に設けられた燃料ポンプで、該燃料ポンプ２はタンク１内の燃料Ｆを吸込みつつ、この燃料Ｆを後述の供給配管３内に向けて吐出するものである。
【００２７】
３は燃料ポンプ２の吐出側に接続された燃料の供給ラインとなる供給配管で、該供給配管３は、タンク１内に配設された内側配管部３Ａと、タンク１の外部に配設された外側配管部３Ｂと、該外側配管部３Ｂの先端側に設けられ、後述の各噴射弁５に対して燃料Ｆを分配して供給する分配管部３Ｃとにより構成されている。
【００２８】
この場合、タンク１は一般に車両の後部側に設けられ、シリンダブロック等からなるエンジン本体は車両の前部側でエンジンルーム（いずれも図示せず）内に設けられている。そして、供給配管３はタンク１とエンジンルームとの間を接続する燃料配管等により構成され、分配管部３Ｃは各噴射弁５と共に車両用エンジンのシリンダヘッド（図示せず）側に搭載されるものである。
【００２９】
４は内側配管部３Ａの途中に設けられた燃料フィルタで、該燃料フィルタ４は燃料ポンプ２から内側配管部３Ａ内に吐出された燃料Ｆ中の異物を除去し、清浄な燃料Ｆを噴射弁５側に流通させるものである。
【００３０】
５，５，…は供給配管３の分配管部３Ｃに接続して設けられた燃料の噴射弁を示し、該各噴射弁５は分配管部３Ｃを介して供給される燃料Ｆをエンジンの吸気マニホールド側から燃焼室（図示せず）内に向けて噴射するものである。この場合、噴射弁５は燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内直接噴射式の噴射弁であってもよく、間接噴射式のものであってもよい。
【００３１】
６は内側配管部３Ａの途中部位から分岐してタンク１内に設けられた分岐配管で、該分岐配管６は燃料ポンプ２から供給配管３内に吐出された燃料Ｆの一部を後述の燃圧調整装置７側に流通させるものである。また、分岐配管６の途中部位には、図２に示すように径方向の接続穴６Ａが設けられ、該接続穴６Ａには後述の導入管路２２が接続されている。
【００３２】
７は噴射弁５から噴射される燃料Ｆの圧力を可変に調整する燃圧調整手段として燃圧調整装置で、該燃圧調整装置７はタンク１内に配設され、圧力レギュレータ８と、後述の戻し配管２０、導入管路２２、導出管路２３、還流制御弁２４およびオリフィス２６，２７等とにより構成されている。そして、圧力レギュレータ８は、後述のケーシング９、ダイヤフラム１２、燃料室Ａ、制御圧室Ｂおよび弁体１５等によって構成されている。
【００３３】
９は圧力レギュレータ８の外殻となるケーシングで、該ケーシング９は図２に示すように有底筒状の下ケース１０と有蓋筒状の上ケース１１とからなり、これらのケース１０，１１は開口端側のカシメ部１０Ａ，１１Ａにより互いに衝合した状態で一体化されている。また、上ケース１１には径方向で対向する位置に一対の接続口１１Ｂ，１１Ｃが設けられ、該接続口１１Ｂ，１１Ｃには導入管路２２，導出管路２３が接続されている。
【００３４】
１２は下ケース１０と上ケース１１との間に位置してケーシング９内に設けられたダイヤフラムで、該ダイヤフラム１２は、例えば天然ゴム等の可撓性材料によって薄肉円板状に形成され、その外周側がカシメ部１０Ａ，１１Ａにより挟持されている。そして、ダイヤフラム１２は後述のアーマチャ１４と共に可動隔壁を構成し、ケーシング９の下ケース１０側と上ケース１１側とにそれぞれ燃料室Ａと制御圧室Ｂとを画成している。
【００３５】
１３は下ケース１０に設けられた燃料導入口を示し、該燃料導入口１３は下ケース１０の径方向に突出し、その突出端側には分岐配管６が接続されている。そして、圧力レギュレータ８の燃料室Ａ内には、分岐配管６からの燃料Ｆが燃料導入口１３側から図２中の矢示Ｃ方向に導入されるものである。
【００３６】
１４はダイヤフラム１２の内周側に設けられた弁体ホルダとしてのアーマチャで、該アーマチャ１４には小径円板状の弁体１５がボール１６を介して揺動可能に取付けられている。そして、弁体１５は、アーマチャ１４が前，後、左，右等に揺動するときでも、後述の弁座１９に対して常に安定した状態で離着座し、燃料室Ａ内を後述の戻し配管２０内に対して連通または遮断するものである。
【００３７】
１７は制御圧室Ｂ内に位置して上ケース１１とアーマチャ１４との間に配設された圧力設定ばねで、該圧力設定ばね１７はコイルばね等により構成され、アーマチャ１４等を介して弁体１５を常時閉弁方向に付勢している。そして、圧力設定ばね１７は、燃料室Ａ内の燃料圧力を例えば３００〜３５０ｋＰａ程度の圧力に設定し、このときに燃料室Ａ内の余剰油は戻し配管２０を介してタンク１内の燃料Ｆ中に戻されるものである。
【００３８】
１８は下ケース１０の底部側に設けられた段付筒状の保持筒、１９は該保持筒１８の一端側に設けられた筒状の弁座で、該弁座１９は保持筒１８の一端側から燃料室Ａ内の弁体１５に向けて突出し、その突出端側には弁体１５が離着座するものである。
【００３９】
２０は保持筒１８の他端側に設けられた戻し配管で、該戻し配管２０は圧力レギュレータ８のケーシング９から例えば下向きに突出し、保持筒１８と共に燃料Ｆの戻しラインを構成している。そして、戻し配管２０は、圧力レギュレータ８の弁体１５が燃料室Ａ内の燃圧により弁座１９から離座（開弁）したときに、燃料室Ａ内の余剰となった燃料Ｆを図２中の矢示Ｄ方向へとタンク１内の燃料Ｆ中に戻すものである。
【００４０】
２１は燃料ポンプ２から吐出された燃料Ｆの一部を圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂに導くと共に、この燃料Ｆをタンク１内に還流させる還流ラインで、該還流ライン２１は、図２に示す如く後述の導入管路２２および導出管路２３によって構成されている。
【００４１】
２２は分岐配管６の接続穴６Ａと圧力レギュレータ８の接続口１１Ｂとの間に設けられた燃料Ｆの導入管路で、該導入管路２２は、後述する還流制御弁２４の開弁時に分岐配管６内を流れる燃料Ｆの一部を圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂに導くものである。
【００４２】
２３は圧力レギュレータ８の接続口１１Ｃに接続された燃料Ｆの導出管路で、該導出管路２３は、圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂから燃料Ｆをタンク１内へと図２中の矢示Ｅ方向に導出するものである。
【００４３】
２４は導入管路２２の途中に設けられた還流制御弁で、該還流制御弁２４は噴射弁５とほぼ同様に外部からの制御信号により開，閉成される電磁弁からなり、後述のオリフィス２６，２７と共に圧力レギュレータ８の圧力制御装置２５を構成している。そして、還流制御弁２４が図３に示す時間０〜Ｔ1 間の如く閉弁しているときに、圧力レギュレータ８の制御圧は後述の如く低い圧力Ｐa に設定され、時間Ｔ1 〜Ｔ2 間の如く開弁している間は、高い圧力Ｐb （Ｐb1，Ｐb2）に設定される。
【００４４】
即ち、還流制御弁２４は後述するコントロールユニット２９からの制御信号により励磁されると、例えば図３に示す時間Ｔ1 〜Ｔ2 間に亘って開弁する。このときに還流制御弁２４は、分岐配管６内を流れる燃料Ｆの一部を導入管路２２を介して圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂ側に流通させる共に、制御圧室Ｂ内の燃料Ｆを導出管路２３を介してタンク１内へと図２中の矢示Ｅ方向に排出させるものである。
【００４５】
また、還流制御弁２４が閉弁したときには、分岐配管６から圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂに向けた燃料Ｆの流通が遮断される。そして、このときに制御圧室Ｂは導出管路２３を介してタンク１内の燃料Ｆ側と連通し続けるため、例えば図３に示す時間Ｔ1 に達するまでの間、圧力レギュレータ８の制御圧は圧力設定ばね１７による圧力Ｐa （例えば３００〜３５０ｋＰａ程度）に設定されるものである。
【００４６】
２６は圧力レギュレータ８の接続口１１Ｂと還流制御弁２４との間に位置して導入管路２２の途中に設けられた第１の絞り部を構成するオリフィス、２７は導出管路２３の途中に設けられた第２の絞り部となるオリフィスを示している。そして、オリフィス２６，２７は、還流制御弁２４の開弁により内部を流通する燃料Ｆに絞り抵抗を与え、これによって圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂに前記圧力設定ばね１７による圧力Ｐa よりも高い圧力を発生させるものである。
【００４７】
ここで、オリフィス２６，２７の流路面積を互いに等しい面積に設定した場合に、制御圧室Ｂ内の制御圧は、図３中に実線で示す特性線２８Ａの如く圧力Ｐb まで昇圧され、この圧力Ｐb は、還流制御弁２４が閉弁しているときの圧力Ｐa に対してほぼ２倍（Ｐb ＝２×Ｐa ）の圧力値に設定されるものである。
【００４８】
また、制御圧室Ｂの上流側に位置するオリフィス２６を下流側のオリフィス２７よりも小さい流路面積をもって形成した場合には、制御圧室Ｂ内の制御圧は、図３中に一点鎖線で示す特性線２８Ｂのように圧力Ｐb よりも少なくとも低い圧力Ｐb1となる。一方、オリフィス２６よりもオリフィス２７の流路面積を小さく形成した場合には、制御圧室Ｂ内の制御圧は、図３中に二点鎖線で示す特性線２８Ｃのように圧力Ｐb よりも少なくとも高い圧力Ｐb2となるものである。
【００４９】
なお、以下の説明にあっては、オリフィス２６，２７の流路面積を互いに等しくし、制御圧室Ｂ内の制御圧を図３中に実線で示す特性線２８Ａのように、圧力Ｐa と圧力Ｐb との間で２段階に変化させる場合を例に挙げるものとする。
【００５０】
２９はマイクロコンピュータ等によって構成されたコントロールユニットで、該コントロールユニット２９は、例えばエンジンの始動スイッチ、スロットルセンサ、吸入空気用の流量センサおよびクランク角センサ（いずれも図示せず）等が接続され、出力側には燃料ポンプ２、還流制御弁２４等が接続されている。そして、コントロールユニット２９は前記始動スイッチからの信号に応じて燃料ポンプ２を駆動制御すると共に、エンジンの運転状態に応じて還流制御弁２４の開，閉弁制御を行うものである。
【００５１】
本発明の参考例によるエンジンの燃料噴射装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。
【００５２】
まず、コントロールユニット２９からの制御信号により燃料ポンプ２を駆動すると、タンク１内の燃料Ｆは燃料ポンプ２により供給配管３内に吐出されると共に、その一部は分岐配管６を通じて圧力レギュレータ８の燃料室Ａ内へと矢示Ｃ方向に導入される。
【００５３】
そして、コントロールユニット２９からの制御信号により還流制御弁２４を閉弁しているときには、分岐配管６から圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂに向けた燃料Ｆの流通が還流制御弁２４により遮断される。また、この間は制御圧室Ｂが導出管路２３を介してタンク１内の燃料Ｆと連通し続ける。
【００５４】
このため、圧力レギュレータ８の制御圧は、例えば図３中に示す時間Ｔ1 以前または時間Ｔ2 以降のように、圧力設定ばね１７による圧力Ｐa に低圧設定される。これにより、供給配管３内は分岐配管６と共に燃圧が圧力Ｐa に調整され、各噴射弁５から噴射される燃料Ｆも圧力Ｐa なる低い圧力に調整される。
【００５５】
次に、コントロールユニット２９からの制御信号により還流制御弁２４を開弁すると、分岐配管６からの燃料Ｆが導入管路２２を介して圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂに導入されると共に、制御圧室Ｂから導出管路２３を介して燃料Ｆがタンク１内へと矢示Ｅ方向に還流することになる。
【００５６】
このため、圧力レギュレータ８の制御圧室Ｂ内にはオリフィス２６，２７の絞り抵抗による圧力が発生し、制御圧室Ｂ内の制御圧は、図３中の時間Ｔ1 〜Ｔ2 間のように例えば圧力Ｐb 程度まで昇圧される。これにより、供給配管３内は分岐配管６と共に燃圧が圧力Ｐb に調整され、各噴射弁５から噴射される燃料Ｆも圧力Ｐb なる高い圧力に調整される。
【００５７】
かくして、本発明の参考例によれば、還流制御弁２４を閉じている間は噴射弁５による燃料Ｆの噴射圧を低い圧力Ｐa に調整でき、還流制御弁２４を開弁させたときには燃料Ｆの噴射圧を高い圧力Ｐb に調整でき、噴射圧の調整を２段階で行うことができる。
【００５８】
このため、例えばエンジンの始動時等に燃料Ｆの噴射圧を高い圧力Ｐb に調整した場合には、噴射弁５から高圧の燃料Ｆを噴射することにより、燃料Ｆの微粒化を促進でき、霧化、混合性を高めることができると共に、エンジンの始動性を確実に向上でき、排気ガス中の有害成分を減らすことができる。
【００５９】
一方、燃料Ｆの噴射圧を低い圧力Ｐa に調整したときには、噴射弁５から低圧の燃料Ｆを噴射することにより、燃料噴射装置の構成部品（例えば、燃料ポンプ２、供給配管３、燃料フィルタ４、噴射弁５等）に高圧が作用し続けるような事態をなくし、これらの構成部品の耐久性を向上できる。
【００６０】
従って、本発明の参考例によれば、圧力レギュレータ８による燃料Ｆの制御圧を低い圧力Ｐa と高い圧力Ｐb の２段階で可変に制御でき、燃料Ｆの微粒化を良好に促進できると共に、各構成部品の耐久性を高め、信頼性、寿命等を向上させることができる。
【００６１】
また、圧力レギュレータ８の使用個数を増やすことなく、還流制御弁２４およびオリフィス２６，２７を用いるだけで、制御圧室Ｂ内の制御圧を可変に調整することができ、部品点数の増加を抑えることができると共に、組立時の作業性を向上できる。
【００６２】
次に、図４は本発明の第１の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、燃料の還流通路を、燃料ポンプから吐出された燃料の一部を還流制御弁および第１，第２の絞り部を介してタンク内の燃料側に還流させる還流管路と、前記第１，第２の絞り部間の位置で該還流管路から分岐し、該還流管路を圧力レギュレータの制御圧室に連通させる連通管路とにより構成したことにある。
【００６３】
なお、本実施の形態では、前述した図１、図２に示す参考例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６４】
図中、３１は本実施の形態で採用した圧力レギュレータで、該圧力レギュレータ３１は、図１、図２に示す参考例で述べた圧力レギュレータ８とほぼ同様に、ケーシング３２、ダイヤフラム１２、燃料室Ａ、制御圧室Ｂおよび弁体１５等によって構成されている。
【００６５】
そして、圧力レギュレータ３１のケーシング３２は下ケース３３と上ケース３４とからなり、これらはカシメ部３３Ａ，３４Ａにより互いに衝合した状態で一体化されている。しかし、本実施の形態にあっては、上ケース３４に単一の接続口３４Ｂのみが設けられ、該接続口３４Ｂには後述の連通管路３７が接続されている。
【００６６】
３５は燃料の還流ラインで、該還流ライン３５は、図１、図２に示す参考例で述べた還流ライン２１とほぼ同様に構成されているものの、該還流ライン３５は、一端側が分岐配管６の接続穴６Ａに接続された還流管路３６と、後述の連通管路３７とにより構成されている。
【００６７】
ここで、還流管路３６は、圧力レギュレータ３１を迂回してタンク１内の燃料中を下向きに延び、その上流側部位には還流制御弁２４が設けられている。そして、還流管路３６は、還流制御弁２４の開弁時に分岐配管６内を流れる燃料の一部をタンク１内の燃料中へと矢示Ｅ方向に還流させるものである。
【００６８】
３７は圧力レギュレータ３１の接続口３４Ｂに接続された連通管路で、該連通管路３７は後述のオリフィス３８，３９間に位置する接続点３７Ａにおいて還流管路３６から分岐し、還流管路３６をオリフィス３８，３９間で圧力レギュレータ３１の接続口３４Ｂに連通させるものである。
【００６９】
３８は連通管路３７の接続点３７Ａと還流制御弁２４との間に位置して還流管路３６の途中に設けられた第１の絞り部を構成するオリフィス、３９は連通管路３７の接続点３７Ａよりも下流側に位置して還流管路３６の途中に設けられた第２の絞り部となるオリフィスを示している。そして、オリフィス３８，３９は、還流制御弁２４の開弁により還流管路３６内を流通する燃料に絞り抵抗を与え、これによって圧力レギュレータ３１の制御圧室Ｂに圧力設定ばね１７による圧力Ｐa よりも高い圧力を発生させるものである。
【００７０】
即ち、還流管路３６内には連通管路３７の接続点３７Ａの位置で、オリフィス３８，３９の絞り抵抗により高い圧力が発生し、この高い圧力は連通管路３７を通じて圧力レギュレータ３１の制御圧室Ｂに導かれるものである。
【００７１】
そして、接続点３７Ａの下流側に位置するオリフィス３９は、上流側のオリフィス３８よりも小さい流路面積をもって形成され、これにより制御圧室Ｂ内の制御圧は、図３中に二点鎖線で例示した特性線２８Ｃのように圧力Ｐb よりも高い圧力Ｐb2に設定されるものである。
【００７２】
かくして、このように構成される本実施の形態にあっても、図１、図２に示す参考例とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に本実施の形態では、オリフィス３８，３９間で発生した圧力を連通管路３７を介して圧力レギュレータ３１の制御圧室Ｂに導くことができ、還流管路３６内を流れる燃料が制御圧室Ｂ内に直接流入するのを抑えることができる。
【００７３】
これにより、還流管路３６内を流れる燃料中に異物が混入しても、制御圧室Ｂ内への異物侵入を防止でき、還流管路３６と制御圧室Ｂとの間の連通管路３７を介した連通状態を長期に亘り確保することができる。
【００７４】
また、下流側のオリフィス３９を上流側のオリフィス３８よりも小さい流路面積とすることにより、制御圧室Ｂ内の制御圧を、図３中に二点鎖線で例示した特性線２８Ｃのように圧力Ｐb よりも高い圧力Ｐb2に設定することができ、例えばエンジンの始動時等に高圧燃料を噴射供給し、燃料の霧化、混合性を高めることができる。
【００７５】
なお、前記第１の実施の形態では、下流側のオリフィス３９を上流側のオリフィス３８よりも小さい流路面積に形成する場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、例えば図５に示す変形例のように、上流側のオリフィス３８′を下流側のオリフィス３９′よりも小さい流路面積をもって形成する構成としてもよい。そして、この場合には上流側のオリフィス３８′を小さい流路面積に形成することにより、還流制御弁２４を開弁したときの制御圧室Ｂ内の制御圧を、例えば図３中に一点鎖線で示した特性線２８Ｂのように圧力Ｐb よりも低い圧力Ｐb1に設定できる。
【００７６】
また、還流管路３６内に異物が混入した場合でも、この異物を上流側のオリフィス３８′によって捕捉することが可能となり、制御圧室Ｂ内への異物侵入をより確実に防止できる。そして、オリフィス３８′が異物で閉塞された場合でも、制御圧室Ｂは連通管路３７、オリフィス３９′等を介してタンク１内の燃料と連通し続けるため、制御圧室Ｂ内の制御圧を圧力設定ばね１７による圧力Ｐa に設定でき、これ以上に制御圧が上昇するのを抑えることができる。
【００７７】
次に、図６は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態では前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、本実施の形態の特徴は、還流管路３６の途中に電磁式切換弁４１を設け、該切換弁４１によって第１の絞り部を内蔵した還流制御弁を構成したことにある。
【００７８】
ここで、切換弁４１はソレノイド部４１Ａとばね４１Ｂとを有し、常時はばね４１Ｂにより閉弁位置（イ）に保持されている。また、外部からの給電によりソレノイド部４１Ａを励磁したときには、切換弁４１が閉弁位置（イ）から絞り位置（ロ）に切換えられる。そして、切換弁４１は絞り位置（ロ）で還流管路３６内を流れる燃料に絞り作用を与えることにより、第２の絞り部となるオリフィス３９との間で圧力レギュレータ３１の制御圧室Ｂ内に、例えば図３中に実線で示した特性線２８Ａのように圧力Ｐb の制御圧を発生させるものである。
【００７９】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に本実施の形態では、切換弁４１が第１の絞り部を内蔵することにより、部品点数を減らし、組立時の作業性を大幅に向上できる。
【００８０】
なお、前記第２の実施の形態でも、切換弁４１の絞り位置（ロ）における流路面積をオリフィス３９との関係で適宜に変えることにより、制御圧室Ｂ内の制御圧を圧力Ｐb1または圧力Ｐb2に変更できるものである。
【００８１】
次に、図７は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、圧力レギュレータ等からなる燃圧調整手段をタンクの外部に設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８２】
図中、５１は本実施の形態で採用した燃圧調整配管で、該燃圧調整配管５１は供給配管３の分配管部３Ｃを圧力レギュレータ３１の燃料室側に接続し、燃料ポンプ２から供給配管３内に吐出された燃料Ｆの一部を後述の燃圧調整装置５２側に流通させるものである。
【００８３】
５２は噴射弁５から噴射される燃料Ｆの圧力を可変に調整する燃圧調整手段として燃圧調整装置で、該燃圧調整装置５２は第１の実施の形態（図１、図２に示す参考例）で述べた燃圧調整装置７とほぼ同様に、圧力レギュレータ３１と、後述の戻し配管５３、還流管路５４、連通管路５５、還流制御弁２４およびオリフィス３８，３９等とにより構成されている。しかし、燃圧調整装置５２はタンク１の外部に位置して、例えば車両のエンジンルーム（図示せず）側に配設されている。
【００８４】
５３は燃料の戻しラインを構成する戻し配管で、該戻し配管５３は図１、図２に示す参考例および第１の実施の形態で述べた戻し配管２０とほぼ同様に構成されているものの、戻し配管５３の一端側はタンク１の外部に配設され、圧力レギュレータ３１の燃料室側に接続されている。また、戻し配管５３は長尺の燃料配管からなり、その他端側はタンク１の燃料Ｆ中に浸漬されている。
【００８５】
そして、戻し配管５３は、圧力レギュレータ３１内で余剰となった燃料Ｆを図７中の矢示Ｄ方向へとタンク１内の燃料Ｆ中にリターンさせるものである。また、戻し配管５３は後述の還流管路５４と共に燃料戻し配管により構成されているものである。
【００８６】
５４は燃料Ｆの還流管路で、該還流管路５４は第１の実施の形態で述べた還流管路３６とほぼ同様に構成され、その途中には還流制御弁２４とオリフィス３８，３９とが設けられている。しかし、還流管路５４は燃圧調整配管５１の途中部位から分岐し、後述の連通管路５５と共に燃料Ｆの還流ラインを構成している。そして、還流管路５４は、その先端側が接続点５４Ａの位置で戻し配管５３に接続され、還流制御弁２４の開弁時に燃圧調整配管５１内を流れる燃料Ｆの一部をタンク１内の燃料中へと矢示Ｅ方向に還流させつつ、戻し配管５３を介してタンク１側に戻すものである。
【００８７】
５５は連通管路で、該連通管路５５は第１の実施の形態で述べた連通管路３７とほぼ同様に構成されている。そして、連通管路５５はオリフィス３８，３９間に位置する接続点５５Ａにおいて還流管路５４から分岐し、還流管路５４をオリフィス３８，３９間で圧力レギュレータ３１の制御圧室に連通させるものである。
【００８８】
かくして、このように構成される本実施の形態でも前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に本実施の形態では、圧力レギュレータ３１を含めて燃圧調整装置５２をタンク１の外部に配設する構成としたから、従来技術による燃料噴射装置を大幅に変更することなく、本発明による燃料噴射装置を実現でき、部品の共通化を図ることができる。
【００８９】
次に、図８は本発明の第４の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、燃料の還流通路を、圧力レギュレータの可動隔壁に設けた導入通路部と、該導入通路部により制御圧室に導かれた燃料をタンク内の燃料側に導出する導出通路部とによって構成したことにある。なお、本実施の形態では、前述した図１〜図３に示す参考例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００９０】
図中、６１は本実施の形態で採用した分岐配管で、該分岐配管６１は図１、図２に示す参考例で述べた分岐配管６とほぼ同様に構成され、燃料ポンプ２から供給配管３内に吐出された燃料Ｆの一部を後述する圧力レギュレータ６２の燃料室Ａ内に矢示Ｃ方向で流通させるものである。
【００９１】
６２は圧力レギュレータで、該圧力レギュレータ６２は、図１、図２に示す参考例で述べた圧力レギュレータ８とほぼ同様に、ケーシング９、ダイヤフラム１２、燃料室Ａ、制御圧室Ｂおよび弁体１５等によって構成されている。
【００９２】
６３はダイヤフラム１２の内周側に設けられた弁体ホルダとしてのアーマチャで、該アーマチャ６３は図１、図２に示す参考例で述べたアーマチャ１４とほぼ同様に構成され、アーマチャ６３には弁体１５がボール１６を介して揺動可能に取付けられている。そして、アーマチャ６３はダイヤフラム１２と共に可動隔壁を構成するものである。
【００９３】
６４はアーマチャ６３に穿設された燃料の導入通路部を構成する導入路で、該導入路６４は圧力レギュレータ６２の燃料室Ａと制御圧室Ｂとの間を常時連通させ、分岐配管６１から矢示Ｃ方向へと燃料室Ａに流入した燃料の一部を制御圧室Ｂ内に導くものである。
【００９４】
６５は導入路６４の途中に位置してアーマチャ６３に形成された第１の絞り部となるオリフィスで、該オリフィス６５は後述のオリフィス６８よりも小さい流路面積をもって形成され、燃料室Ａから制御圧室Ｂに流入する燃料に絞り抵抗を発生させるものである。
【００９５】
６６は圧力レギュレータ６２の接続口１１Ｃに接続された燃料の導出通路部を構成する導出管路で、該導出管路６６は導入路６４および後述の導出管路６７と共に還流ラインを構成し、圧力レギュレータ６２の制御圧室Ｂから燃料を矢示Ｅ方向に導出するものである。
【００９６】
６７は圧力レギュレータ６２の接続口１１Ｂに接続された他の導出管路で、該導出管路６７は制御圧室Ｂに対して接続口１１Ｃ側の導出管路６６と並列に配設され、導出管路６６と共に導出通路部を構成するものである。そして、導出管路６７は、後述する切換弁６９の開弁時に圧力レギュレータ６２の制御圧室Ｂからタンク１内に向けて燃料を矢示Ｇ方向に導出するものである。
【００９７】
６８は導出管路６６の途中に設けられた第２の絞り部となるオリフィスで、該オリフィス６８は上流側のオリフィス６５よりも大きい流路面積をもって形成され、導出管路６６内を流れる燃料に絞り抵抗を与えることにより、圧力レギュレータ６２の制御圧室Ｂ内に、例えば図３中に一点鎖線で示した特性線２８Ｂの如く圧力Ｐb1なる制御圧を発生させるものである。
【００９８】
６９は導出管路６７の途中に設けられた還流制御弁としての切換弁で、該切換弁６９は例えば４ポート２位置のパイロット式切換弁からなり、空圧式のパイロット部６９Ａとばね６９Ｂとを有している。そして、切換弁６９はばね６９Ｂにより開弁位置（ハ）に付勢され、この開弁位置（ハ）では圧力レギュレータ６２の制御圧室Ｂからタンク１内に向けて燃料を矢示Ｇ方向に導出することにより、圧力レギュレータ６２の制御圧室Ｂ内が圧力設定ばね１７による圧力Ｐa よりも高い圧力になるのを抑えるものである。
【００９９】
また、切換弁６９のパイロット部６９Ａには、例えばエンジンの吸気マニホールド（図示せず）内に発生するブースト圧に基づいたパイロット圧が供給され、例えばエンジンの始動時等に切換弁６９はパイロット圧に従って開弁位置（ハ）から閉弁位置（ニ）に切換わるものである。そして、閉弁位置（ニ）にある切換弁６９は、導出管路６７を通じた燃料の流通を遮断する。
【０１００】
この結果、圧力レギュレータ６２は制御圧室Ｂ内の燃料が導出管路６６を介して矢示Ｅ方向に導出され、制御圧室Ｂ内の制御圧は図３中に一点鎖線で示した特性線２８Ｂのように圧力Ｐb1レベルまで昇圧されるものである。
【０１０１】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に本実施の形態では、圧力レギュレータ６２のアーマチャ６３に燃料の導入路６４とオリフィス６５とを形成したから、図１、図２に示す参考例で述べた導入管路２２等を不要にでき、配管作業の簡略化を図ることができる。
【０１０２】
また、導入路６４内に異物が混入した場合でも、この異物をオリフィス６５によって捕捉することが可能となり、制御圧室Ｂ内への異物侵入をより確実に防止できる。そして、オリフィス６５が異物で閉塞された場合でも、制御圧室Ｂは導出管路６６，６７等を介してタンク１内の燃料と連通し続けるため、制御圧室Ｂ内の制御圧を圧力設定ばね１７による圧力Ｐa に設定でき、これ以上に制御圧が上昇するのを抑えることができる。
【０１０３】
次に、図９は本発明の第５の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、還流通路の途中に設ける還流制御弁に第２の絞り部を内蔵する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第４の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１０４】
図中、７１は本実施の形態で採用した圧力レギュレータで、該圧力レギュレータ７１は、第４の実施の形態で述べた圧力レギュレータ６２とほぼ同様に、ケーシング７２、ダイヤフラム１２、燃料室Ａ、制御圧室Ｂおよび弁体１５等によって構成されている。
【０１０５】
そして、圧力レギュレータ７１のケーシング７２は、下ケース７３と上ケース７４とからなり、これらはカシメ部７３Ａ，７４Ａにより互いに衝合した状態で一体化されている。しかし、本実施の形態にあっては、上ケース７４に単一の接続口７４Ｂのみが設けられ、該接続口７４Ｂには後述の導出管路７５が接続されている。
【０１０６】
７５は圧力レギュレータ７１の接続口７４Ｂに接続された導出通路部としての導出管路で、該導出管路７５はアーマチャ６３内の導入路６４と共に燃料の還流ラインを構成し、制御圧室Ｂ内の燃料を後述の切換弁７６を介してタンク１内の燃料中へと矢示Ｅ方向に還流させるものである。
【０１０７】
７６は導出管路７５の途中に設けられた電磁式切換弁で、該切換弁７６は第２の絞り部を内蔵した還流制御弁を構成している。そして、切換弁７６はソレノイド部７６Ａとばね７６Ｂとを有し、常時はばね７６Ｂにより開弁位置（ホ）に保持されている。
【０１０８】
また、外部からの給電によってソレノイド部７６Ａを励磁したときには、切換弁７６が開弁位置（ホ）から絞り位置（ヘ）に切換えられる。そして、切換弁７６は絞り位置（ヘ）で導出管路７５内を流れる燃料に絞り作用を与えることにより、オリフィス６５との間で圧力レギュレータ７１の制御圧室Ｂ内に、例えば図３中に一点鎖線で示した特性線２８Ｂのように圧力Ｐb1の制御圧を発生させるものである。
【０１０９】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第４の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に本実施の形態では、切換弁７６が第２の絞り部を内蔵することにより、部品点数を減らし、組立時の作業性を大幅に向上できる。
【０１１０】
次に、図１０および図１１は本発明の第６の実施の形態を示し、本実施の形態では前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、本実施の形態の特徴は、還流管路３６の途中にデューティ制御弁等の電磁比例式制御弁８１を設け、該制御弁８１は内蔵した第１の絞り部の流路面積を可変に制御する流量制御弁として構成したことにある。
【０１１１】
ここで、制御弁８１はソレノイド部８１Ａとばね８１Ｂとを有し、常時はばね８１Ｂにより閉弁位置（イ）に保持されている。また、外部からの制御信号によりソレノイド部８１Ａを励磁するときに、制御弁８１は閉弁位置（イ）から絞り位置（ロ）に徐々に切換わり、その流路面積Ｓは制御信号のパルス幅または電流値に応じて、図１１に示す如く例えば零から面積Ｓ1 の範囲で連続的に変化するものである。
【０１１２】
そして、制御弁８１は絞り位置（ロ）で還流管路３６内を流れる燃料に絞り作用を与えることにより、第２の絞り部となるオリフィス３９との間で圧力レギュレータ３１の制御圧室Ｂ内に、流路面積Ｓに対応した制御圧を発生させるものである。
【０１１３】
即ち、制御弁８１の流路面積Ｓは、例えば図１１中の面積Ｓb となったときに下流側のオリフィス３９とほぼ等しい流路面積となり、この状態で圧力レギュレータ３１の制御圧室Ｂ内には、図３中に実線で示した特性線２８Ａの如く圧力Ｐb の制御圧が発生する。
【０１１４】
また、制御弁８１の流路面積Ｓを図１１中の面積Ｓb1まで小さく減じたときには、下流側のオリフィス３９よりも小さい流路面積となり、この場合に制御圧室Ｂ内の制御圧は、例えば図３中に一点鎖線で示した特性線２８Ｂのように、圧力Ｐb よりも少なくとも低い圧力Ｐb1となる。
【０１１５】
一方、制御弁８１の流路面積Ｓを図１１中の面積Ｓb2としたときには、下流側のオリフィス３９よりも大なる流路面積となり、この場合に制御圧室Ｂ内の制御圧は、例えば図３中に二点鎖線で示す特性線２８Ｃのように、圧力Ｐb よりも少なくとも高い圧力Ｐb2となるものである。
【０１１６】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に本実施の形態では、制御弁８１を用いて流路面積Ｓを可変に制御することにより、圧力レギュレータ３１の制御圧を広い範囲で可変に制御できると共に、部品点数を減らし、組立時の作業性を大幅に向上することができる。
【０１１７】
また、制御弁８１は流路面積Ｓを広い範囲に亘って可変に制御できるので、車両用エンジンの運転条件に合致した燃圧を、コントロールユニット２９（図１参照）からの制御信号に基づいて高精度に調整することができる。
【０１１８】
次に、図１２は本発明の第７の実施の形態を示し、本実施の形態では前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、本実施の形態の特徴は、還流管路３６の途中に還流制御弁２４と連通管路３７の接続点３７Ａとの間に位置して２個のオリフィス９１，９１を並列に配設し、該各オリフィス９１によって第１の絞り部を構成したことにある。
【０１１９】
ここで、オリフィス９１は下流側のオリフィス３９に比較して１／２程度の流路面積に形成され、２個のオリフィス９１，９１を合計した流路面積が第２の絞り部となるオリフィス３９の流路面積と対応している。これにより、還流制御弁２４の開弁時には各オリフィス９１、連通管路３７の接続点３７Ａを介して燃料が圧力レギュレータ３１の制御圧室Ｂ内に流通するので、制御圧室Ｂ内には図３中に示した特性線２８Ａのように、例えば圧力Ｐb の制御圧を発生できる。
【０１２０】
かくして、このように構成される本実施の形態にあっても、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に本実施の形態では、還流管路３６の途中に２個のオリフィス９１，９１を並列に設ける構成としたので、各オリフィス９１の流路面積を小さくすることができ、還流管路３６内に混入した異物をオリフィス９１によって捕捉し、制御圧室Ｂ内への異物侵入を確実に防止できる。
【０１２１】
なお、前記第７の実施の形態では、還流管路３６の途中に２個のオリフィス９１，９１を並列に設ける場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、例えば３個以上のオリフィスを並列に設ける構成としてもよい。
【０１２２】
そして、該各オリフィスの合計の流路面積を下流側のオリフィス３９よりも小さい流路面積に形成した場合には、還流制御弁２４の開弁時における制御圧室Ｂ内の制御圧を、例えば図３中に一点鎖線で示した特性線２８Ｂのように圧力Ｐb よりも低い圧力Ｐb1に設定できる。また、各オリフィスの合計の流路面積を下流側のオリフィス３９よりも大なる流路面積とした場合には、制御圧室Ｂ内の制御圧を図３中に二点鎖線で示した特性線２８Ｃのように圧力Ｐb よりも高い圧力Ｐb2に設定できる。
【０１２３】
また、還流管路３６の途中に複数のオリフィスを直列に配設してもよく、接続点３７Ａよりも下流側のオリフィスについても複数個並列または直列に配設する構成としてもよい。そして、この点は例えば第２の実施の形態等についても同様である。
【０１２４】
一方、前記第２の実施の形態では、還流管路３６の途中に電磁式切換弁４１を設ける場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、例えば図８に示す第４の実施の形態のように、吸気マニホールド内のブースト圧等に応じて切換制御されるパイロット式切換弁を設ける構成としてもよい。この点は図９に示す第５の実施の形態で述べた電磁式切換弁７６または図１０に示す第６の実施の形態で述べた電磁比例式制御弁８１についても同様である。
【０１２５】
また、前記第１，第２，第４，第５，第６，第７の実施の形態では、燃圧調整装置７をタンク１内に設ける場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、例えば図７に示す第３の実施の形態のように、燃圧調整手段をタンクの外部に設ける構成としてもよい。
【０１２６】
さらに、前記各実施の形態では、戻し配管２０（５３）からの燃料をタンク１内の燃料Ｆ中にリターンさせる場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えばメインタンクとサブタンクとを有する鞍形タンクを用いる場合等には、戻し配管２０（５３）の先端側にジェットポンプ等の燃料吸引ポンプを設け、サブタンク側の燃料をメインタンク側に吸引する構成してもよい。なお、導出管路６６または還流管路３６についても同様の燃料吸引ポンプを設ける構成としてもよいものである。
【０１２７】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１に記載の発明は、噴射燃料の圧力を調整する燃圧調整手段を、圧力レギュレータと、燃料ポンプから吐出された燃料の一部を圧力レギュレータの制御圧室に導くと共にタンク内に還流させる還流ラインと、該還流ラインに対する燃料の流通を制御し前記制御圧室の圧力を少なくとも２段階で変化させる圧力制御手段とによって構成し、該圧力制御手段は、開弁したときに前記還流ラインに燃料を流通させ、閉弁したときには該還流ラインに燃料が流通するのを阻止する還流制御弁と、前記制御圧室の前，後に位置して前記還流ラインに設けられ、該還流制御弁の開，閉に従って前記制御圧室の圧力を変化させる第１，第２の絞り部とにより構成し、前記還流ラインは、前記還流制御弁および第１，第２の絞り部が設けられ前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部を前記還流制御弁および第１，第２の絞り部を介して前記タンク内に還流させる還流管路と、前記第１，第２の絞り部間の位置で該還流管路から分岐し該還流管路を前記制御圧室に連通させる連通管路とにより構成したので、前記圧力制御手段を用いて還流ライン内に燃料を流通させるか否かで圧力レギュレータの制御圧室に少なくとも低圧と高圧の制御圧を発生でき、この制御圧に応じて燃料室内の燃料圧力を可変に調整することができる。
【０１２８】
この場合、前記圧力制御手段は、前記還流制御弁と、該還流制御弁の開，閉に従って前記制御圧室の圧力を変化させる第１，第２の絞り部とから構成しているので、還流制御弁を開弁したときには第１，第２の絞り部間に位置する圧力レギュレータの制御圧室に高圧を発生でき、還流制御弁を閉弁している間は制御圧室を低圧状態とし、この低圧を制御圧として噴射燃料の圧力を低い圧力に調整することができる。
【０１２９】
そして、前記還流ラインを、還流管路と、第１，第２の絞り部間の位置で該還流管路から分岐し該還流管路を前記制御圧室に連通させる連通管路とにより構成しているため、還流制御弁の開弁時に還流管路内を流れる燃料が制御圧室に直接流入することはなくなり、燃料中の異物が制御圧室内に侵入するのを抑えることができる。
【０１３０】
従って、燃料の圧力を高圧に設定したときには噴射燃料の微粒化を促進でき、低圧に設定したときには従来技術と同様の制御が可能となり、各構成部品の圧力に対する耐久性を高めることができると共に、各構成部品の耐久性、寿命、信頼性等を向上することができる。また、圧力レギュレータの使用個数を増やすことなく、制御圧室内の制御圧を可変に調整でき、部品点数の増加を抑え、組立時の作業性を向上できる。
【０１３１】
一方、請求項２に記載の発明は、還流ラインの導入通路部を圧力レギュレータの可動隔壁に設け、圧力制御手段は、前記導入通路部に設けられ内部を流通する燃料に絞り抵抗を与える第１の絞り部と、導出通路部に設けられ内部を流通する燃料に絞り抵抗を与える第２の絞り部と、開弁時に該第２の絞り部を迂回して燃料を還流させ、閉弁時には該第２の絞り部を介して燃料を還流させる還流制御弁とにより構成しているので、還流制御弁の閉弁時には制御圧室の燃料を導出通路部、第２の絞り部を介して流通させ、制御圧室に第２の絞り部による高い圧力を発生できる。そして、還流制御弁の開弁時には制御圧室がタンク内の圧力と同圧にでき、制御圧室内の圧力を低い圧力に設定できる。
【０１３２】
また、請求項３に記載の発明は、燃料ポンプを圧力レギュレータ、戻しラインおよび還流ラインと共にタンク内に設ける構成としているため、圧力レギュレータ、戻しラインおよび還流ライン等を燃料ポンプと共にタンク内にコンパクトに収納し、燃料洩れ等に対しても簡単に対処できると共に、組立工数の削減、組立性の向上化等を図ることができる。
【０１３３】
一方、請求項４に記載の発明は、圧力レギュレータを戻しラインおよび還流ラインと共にタンクの外部に設ける構成としているので、タンクの外部に延びる供給ラインの先端側で燃圧調整を行うことができ、燃圧調整後に余剰となった燃料を戻しライン等を通じてタンク内へと順次戻すことができる。そして、所謂フルリターン型の燃料噴射装置を容易に実現でき、従来技術による燃料噴射装置に対しても部品の共通化を図ることができる。
【０１３４】
また、請求項５に記載の発明によると、還流制御弁は第１，第２の絞り部のうちいずれか一方の絞り部を内蔵する構成としているので、部品点数を削減して組立性を向上できる。
【０１３５】
また、請求項６に記載の発明によると、還流制御弁は内蔵した絞り部の流路面積を可変に制御する流量制御弁により構成しているので、還流制御弁に内蔵した絞り部を可変絞りとし、絞り部の流路面積に応じて制御室内の制御圧を可変に調整できると共に、圧力レギュレータによる制御圧を少なくとも３段階以上で連続的に変化させ、圧力調整を高精度に行うことができる。
【０１３６】
さらに、請求項７に記載の発明は、第１，第２の絞り部のうちいずれか一方の絞り部を複数のオリフィスにより構成しているので、複数のオリフィスを用いて制御圧を細かく調整でき、高圧時の燃圧調整を安定して行うことができる。そして、複数のオリフィスを用いることにより、制御圧室への異物侵入を良好に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考例による内燃機関の燃料噴射装置を示す構成図である。
【図２】  図１に示す燃圧調整装置を拡大して示す縦断面図である。
【図３】  図１に示す圧力レギュレータの制御圧特性を示す特性線図である。
【図４】  本発明の第１の実施の形態による燃圧調整装置を拡大して示す縦断面図である。
【図５】  本発明の第１の実施の形態による燃圧調整装置の変形例を拡大して示す縦断面図である。
【図６】  第２の実施の形態による燃圧調整装置を拡大して示す縦断面図である。
【図７】  第３の実施の形態による内燃機関の燃料噴射装置を示す構成図である。
【図８】  第４の実施の形態による燃圧調整装置を拡大して示す縦断面図である。
【図９】  第５の実施の形態による燃圧調整装置を拡大して示す縦断面図である。
【図１０】  第６の実施の形態による燃圧調整装置を拡大して示す縦断面図である。
【図１１】  図１０中の制御弁による制御信号と流路面積との関係を示す特性線図である。
【図１２】  第７の実施の形態による燃圧調整装置を拡大して示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  タンク
２  燃料ポンプ
３  供給配管（供給ライン）
４  燃料フィルタ
５  噴射弁
６，６１  分岐配管
７，５２  燃圧調整装置（燃圧調整手段）
８，３１，６２，７１  圧力レギュレータ
１２  ダイヤフラム（可動隔壁）
１４，６３  アーマチャ（可動隔壁）
１７  圧力設定ばね
２０，５３  戻し配管（戻しライン）
２１，３５  還流ライン
２４  還流制御弁
２５  圧力制御装置（圧力制御手段）
２６，３８，３８′，６５，９１  オリフィス（第１の絞り部）
２７，３９，３９′，６８  オリフィス（第２の絞り部）
２９  コントロールユニット
３６，５４  還流管路
３７，５５  連通管路
４１，７６  電磁式切換弁（還流制御弁）
６４  導入路（導入通路部）
６６，６７，７５  導出管路（導出通路部）
６９  パイロット式切換弁（還流制御弁）
８１  電磁比例式制御弁（還流制御弁）
Ａ  燃料室
Ｂ  制御圧室
【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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