JP3929308B2 - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関に燃料を噴射供給する内燃機関の燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液化石油ガス（ＬＰＧ）を燃料とする内燃機関が実用化されているが、その燃料供給装置としての構成は、ガソリンを燃料とする内燃機関の燃料供給装置と基本的にほぼ同様である。即ち、燃料タンクに貯留されている燃料を燃料ポンプによってデリバリパイプに圧送し、このデリバリパイプに圧送された燃料を燃料噴射弁を介して内燃機関の吸気通路等に噴射供給する構成となっている。
【０００３】
ところで、ガソリンを燃料とする内燃機関の燃料供給装置においては、通常、図１０に模式的に示すフューエルリターン式と呼ばれる燃料の循環方式が採用されている。
【０００４】
即ち、この燃料循環方式では、図１０に示されるように、燃料タンク１０１に貯留された燃料は、その液相部が燃料ポンプ１０２により汲み取られ、供給経路Ｒ１０を介して燃料噴射機構を構成するデリバリパイプ１０３に圧送される。そして、このデリバリパイプ１０３に圧送供給された燃料のうち、同じく燃料噴射機構を構成する燃料噴射弁１０４から内燃機関への噴射供給に使用されなかった燃料は、デリバリパイプ１０３の下流部に接続された還流経路Ｒ１１を介して、燃料タンク１０１に還流される。なお、この還流経路Ｒ１１には、その経路途中にプレッシャレギュレータ１０５が設けられており、上記デリバリパイプ１０３に圧送供給される燃料の圧力は、このプレッシャレギュレータ１０５によって一定の値に調圧されている。
【０００５】
そして従来、上記液化石油ガスを燃料とする内燃機関の燃料供給装置においても、基本的にはこうした燃料の循環方式が採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記液化石油ガスは通常、加圧され、液相と気相が共存した状態で燃料タンクに貯留されており、そのうちの液相燃料が燃料ポンプによって燃料噴射機構へ圧送される。しかし、内燃機関の始動直後は燃料ポンプによる液化石油ガスの加圧が不十分であるため、デリバリパイプに設けられた燃料噴射弁からは、ベーパ（気化燃料）を含んだ燃料が噴射される場合がある。そして、このように燃料噴射弁から噴射される燃料にベーパが含まれているにもかかわらず、同燃料が液相であるという前提のもとに燃料噴射が行われると、実際には密度の低い燃料が噴射されるために必要とされる燃料量が確保できず、始動性の悪化を招くおそれがある。
【０００７】
ここで、上記フューエルリターン式（図１０）の燃料循環方式が採用されている燃料供給装置では、燃料ポンプ１０２により加圧された燃料（液化石油ガス）の全量がデリバリパイプ１０３へ供給されるため、ベーパを含んだ燃料が燃料タンク１０１に押し出されるかたちとなる。即ち、ベーパを含んだ燃料が内燃機関に噴射供給される可能性は低い。しかし、燃料ポンプ１０２によって、上記プレッシャレギュレータ１０５の設定圧力まで燃料圧力を昇圧させるには、そのポンプの能力によるものの、通常はある程度の時間を要し、少なくともそれまでの期間は、上述した始動性の悪化も避けられない。なお、こうした事態に対処すべく、上記燃料ポンプ１０２として、より吐出能力の高いものを採用することも考えられるが、この場合には、装置のコスト上昇、さらには機関への搭載性や消費電力等の問題が新たに浮上する。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料ポンプの負担を抑えつつも、燃料噴射機構での燃料の液相状態を好適に維持す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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１記載の発明は、燃料タンク内に貯留された燃料を燃料ポンプにて燃料噴射機構に圧送し、この圧送した燃料を同燃料噴射機構を介して内燃機関に噴射供給する内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料ポンプにより圧送される燃料を前記燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流させる還流経路と、前記燃料ポンプにより圧送される燃料を前記燃料噴射機構の上流から前記燃料タンクに還流させるバイパス経路と、このバイパス経路に設けられて前記燃料噴射機構に圧送される燃料の圧力を調圧するプレッシャレギュレータと、前記還流経路を選択的に開閉する電磁弁と、この電磁弁を迂回して前記還流経路の燃料を流通させる迂回経路と、この迂回経路に設けられて燃料の流量を調量する絞り機構と、前記還流経路及び前記バイパス経路における燃料の流通態様を切り替える切替手段とを含めて構成されるとともに、前記内燃機関の始動時に前記燃料噴射機構に圧送される燃料の流量が前記内燃機関の始動完了後の通常運転時よりも増量される第１の流通態様と、前記内燃機関の始動完了後の通常運転時に前記燃料噴射機構に圧送される燃料の流量が前記内燃機関の始動時よりも減量されることに併せて所定量の燃料が前記燃料噴射機構及び前記絞り機構を介して前記燃料タンクに還流される第２の流通態様とを前記切替手段により切り替える流通制御機構を備え、前記切替手段は、前記第１の流通態様を選択する操作として前記内燃機関の始動時に前記電磁弁を開弁し、前記第２の流通態様を選択する操作として前記内燃機関の始動完了後の通常運転時に前記電磁弁を閉弁することを要旨としている。
上記発明によれば、内燃機関の始動時、電磁弁の開弁にともない還流経路の一部、すなわち迂回経路と並行する部位が開放されることを通じて第１の流通態様が選択されることにより、バイパス通路のプレッシャレギュレータの調圧機能が働かなくなるため、燃料噴射機構に圧送される燃料の流量が増量されるようになる。これにより、燃料噴射機構を介して燃料タンクに還流される燃料の流量、すなわち燃料噴射機構内から押し出される燃料の流量が増量されるため、燃料噴射機構内のベーパを還流経路に速やかに押し出して、内燃機関の始動性の悪化を好適に抑制することができるようになる。また、燃料の流通態様の制御を通じて、ベーパを含む燃料を速やかに燃料噴射機構から押し出す機能を実現するようにしていることにより、内燃機関の始動性の向上を図るうえで燃料ポンプとして大型のものを採用する等の対策を講じる必要がないため、装置のコスト上昇や搭載性の低下を的確に回避することができるようになる。ちなみに、一般の燃料供給装置においては、燃料噴射機構に圧送される燃料の圧力調圧度合いが高くなるにつれて燃料ポンプの前後における圧力差が大きくなるため、燃料ポンプの仕事量が一定の場合には燃料ポンプによる燃料の圧送量、即ち燃料噴射機構に圧送される燃料の流量が低下するようになる。換言すると、燃料噴射機構に圧送される燃料の圧力調圧度合いが小さくなるにつれて同燃料の流量が増量することになる。また、燃料ポンプの仕事量が一定の場合には、燃料の流通経路における流通抵抗が大きくなることにともなう燃料の流動性の低下により、流通経路における燃料の密度が高くなるため、それに応じて燃料の圧力調圧度合いが大きくなる。換言すると、燃料噴射機構に圧送される燃料の流通経路の流通抵抗が小さくなるにつれて同燃料の圧力調圧度合いが低減されることになる。そして、上記構成においては、こうしたことに基づいて、流通抵抗の異なる還流経路及びバイパス経路の燃料の流通態様を制御することにより、すなわち内燃機関の始動時には流通抵抗の小さい還流経路を介して燃料噴射機構内の燃料を燃料タンクに還流することにより、燃料噴射機構に圧送される燃料の圧力調圧度合いの低減を通じて、ベーパを含む燃料が燃料噴射機構から速やかに燃料タンクに還流されるようにしている。
上記効果に加えて、上記発明を通じて奏せられる効果を以下に示す。
まずは、上記発明によれば、内燃機関の通常運転時、電磁弁の閉弁にともない還流経路の一部、すなわち迂回経路と並行する部位が閉鎖されることを通じて第２の流通態様が選択されることにより、バイパス経路のプレッシャレギュレータの調圧機能が働くようにな るため、燃料噴射機構に圧送される燃料の圧力が一定の加圧値に維持されるようになる。これにより、燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気温度が高められるため、燃焼室等からの受熱に起因する燃料の気化を好適に抑制することができるようになる。
次に、上記発明においては、内燃機関の通常運転時に電磁弁の閉弁にともない還流経路の一部が閉鎖されるものの、絞り機構を流通する一定量の燃料が燃料噴射機構から燃料タンクに還流されるため、始動時のみならず通常運転時においても燃料噴射機構内のベーパを的確に除去することができるようになる。また、燃料ポンプにより圧送された燃料が燃料噴射機構を介して燃料タンクに還流されることにより、併せて燃料噴射機構の冷却が図られるため、燃料噴射機構内でのベーパの発生を好適に抑制することができるようになる。ちなみに、従来のフューエルリターンレス式の燃料循環方式を採用した燃料供給装置においては、燃料タンクの温度上昇の抑制に対しては有効であるものの、燃料噴射機構を介して燃料タンクに還流される燃料の量が「０」であるため、燃料噴射機構内のベーパが除去されないことに起因して内燃機関の運転性の悪化をまねきやすくなることが問題となる。
さらに、上記発明においては、内燃機関の通常運転時、電磁弁の閉弁にともない還流経路の一部が閉鎖されることを通じて、燃料噴射機構に圧送される燃料の流量が減量されることにより、燃料噴射機構での受熱により高温となって燃料タンクに還流される燃料の量が減量されるため、燃料タンクの温度上昇を好適に抑制することができるようになる。ちなみに、従来のフューエルリターン式の燃料循環方式を採用した燃料供給装置においては、燃料噴射機構内のベーパの除去には有効であるものの、燃料ポンプを通じて圧送された燃料の全部が燃料噴射機構に供給されることにより、燃料噴射機構での受熱により高温となって燃料タンクに還流される燃料の量が多くなるため、燃料タンク内の温度が過度に高くなることが問題となる。
【００１０】
（２）請求項２記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記切替手段は、前記切替手段は、前記内燃機関の始動完了後の通常運転時に前記燃料噴射機構内の燃料の気化が生じている旨判定したとき、前記電磁弁の開弁を通じて前記第１の流通態様を選択することを要旨としている。
上記構成によれば、内燃機関の通常運転時、還流経路の開放を通じて燃料噴射機構内のベーパを含む燃料が速やかに燃料タンクに還流されるようになるため、内燃機関の安定した運転状態をより好適に維持することができるようになる。
（３）請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記流通制御機構は、前記電磁弁と前記迂回経路とからなる前記還流経路の並列部の上流もしくは下流に設けられて、前記還流経路を選択的に開閉する主電磁弁をさらに含めて構成されることを要旨としている。
上記構成によれば、主電磁弁と上記電磁弁とのそれぞれの開閉状態の組み合わせを通じて、より多段階にわたる燃料経路の流通態様の制御を行うこと、ひいては内燃機関の運転状態等に応じてより緻密に燃料の状態を管理することができるようになる。
（４）請求項４記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記流通制御機構は、前記バイパス経路と前記燃料噴射機構との間の燃料経路に設けられて、この燃料経路を選択的に開閉する補助電磁弁をさらに含めて構成されるとともに、前記内燃機関の停止中に前記主電磁弁及び前記補助電磁弁の閉弁を通じて前記燃料噴射機構をその上流及び下流の燃料経路に対して閉鎖することを要旨としている。
上記構成によれば、燃料噴射機構内の燃料が内燃機関の停止中においても機関運転中の加圧状態に維持されるようになるため、機関停止中に燃料噴射機構の受熱等に起因して燃料の気化が生じることを好適に抑制することができるようになる。そして、こうした機関停止中における燃料の気化が抑制されることにより、また燃料ポンプの駆動開始直後における燃料の圧力損失も補償されることにより、同機関の始動性を好適に高めることができるようになる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明を具体化した第１の実施の形態について、図１〜図３を参照して説明する。
【００４３】
なお、この実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置は、液化石油ガス（ＬＰＧ）を内燃機関に噴射供給する燃料供給装置である。
まず、図１を参照して、同実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置についてその概要を説明する。なお、図１は、内燃機関とともに燃料供給装置の全体構成の概略を模式的に示している。
【００４４】
図１に示されるように、この実施の形態の装置は、混合気の燃焼を通じて出力を得る内燃機関１に対して燃料を噴射供給する燃料供給装置３、及び内燃機関１をはじめとして、この燃料供給装置３等の制御を統括して実行する電子制御装置（ＥＣＵ）４を備えている。なお、このＥＣＵ４には、内燃機関１の運転状態、及び燃料供給装置３の動作状態を示す各種検出データが、検出系５を通じて入力される。
【００４５】
ここで、内燃機関１にあって、そのシリンダブロック１１には、混合気の燃焼がその内部で行われるシリンダ１２が複数備えられ、それら各シリンダ１２の上部には、混合気の点火を行うイグニッションプラグ１３や、吸気を行う吸気弁１４及び排気を行う排気弁１５等を備えるシリンダヘッド１６が配設されている。また、上記シリンダ１２内には、内燃機関１の出力軸であるクランクシャフト１７にコネクティングロッド１８を介して連結されるピストン１９が摺動可能に収容されている。そして、このピストン１９と上記シリンダヘッド１６とが対峙してなす燃焼室２０で混合気が燃焼され、これによる同ピストン１９の往復運動が上記コネクティングロッド１８により回転運動に変換された後、クランクシャフト１７へ伝達される。なお、上記シリンダ１２の周囲に設けられるウォータージャケット１２ａ内を循環する冷却水により、各シリンダ１２及びシリンダヘッド１６等の冷却が行われる。
【００４６】
また、上記燃焼室２０には、吸入空気の浄化装置であるエアクリーナ２１、及び吸入空気の調量機構であるスロットルバルブ２２等を備える吸気通路２３が接続されており、吸入空気は同エアクリーナ２１による浄化、及び同スロットルバルブ２２による調量を通じて燃焼室２０へ供給される。また、上記スロットルバルブ２２は、その開度が図示しないアクセルペダルの踏み込み量等に応じたものとなるように開閉駆動される。
【００４７】
一方、燃料供給装置３において、燃料タンク３１に貯留された燃料は、その液相部が燃料ポンプ３２により汲み取られ、フィルタ３３が設けられた供給経路Ｒ１を介して燃料噴射弁３４とともに燃料噴射機構３５を構成するデリバリパイプ３６に圧送される。また、このデリバリパイプ３６の上流側と上記燃料タンク３１の気相部とはバイパス経路Ｒ２により接続されており、同バイパス経路Ｒ２には、燃料の調圧機構であるプレッシャレギュレータ３７が設けられている。これにより、上記燃料ポンプ３２から圧送された燃料は、このプレッシャレギュレータ３７により一定の圧力に調圧されつつ、上記燃料噴射機構３５に供給される。そして、この燃料噴射機構３５に供給された燃料は、燃料噴射弁３４がＥＣＵ４からの信号に応じて所定時間開弁されることにより、この開弁時間に対応した量だけ、各対応するシリンダに噴射供給される。
【００４８】
また、上記デリバリパイプ３６の下流部と燃料タンク３１の気相部とは還流経路Ｒ３により接続されている。この還流経路Ｒ３には、同還流経路Ｒ３を開閉する電磁弁３８と、この電磁弁３８を迂回する迂回経路Ｒ４とが設けられている。そして、この迂回経路Ｒ４には、燃料の調量機構である絞り機構３９が設けられている。これにより、上記燃料噴射機構３５に供給された燃料のうち、燃料噴射弁３４から噴射供給されなかった燃料は、開弁状態にある電磁弁３８や絞り機構３９を介して燃料タンク３１に還流されるようになる。なお、本実施の形態においては、上記電磁弁３８として、常時閉弁、即ち非通電時には閉弁されており、通電によって開弁されるものが採用されている。そして実際には、ＥＣＵ４によりデリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときに、同ＥＣＵ４からの指令信号に応じてこの電磁弁３８が開弁される。
【００４９】
内燃機関１にあっては、こうした燃料供給装置３を通じて噴射供給される燃料と吸入空気との混合気が燃焼室２０に供給され、ピストン１９により圧縮され高圧となった後に、イグニッションプラグ１３による点火を通じて燃焼される。そして、このときに生じた燃焼エネルギによりクランクシャフト１７が回転される。また、燃焼後の排気ガスは、排気弁１５の開弁にともない、燃焼室２０に接続される排気通路２４に排出され、触媒装置２５により浄化された後、内燃機関１の外部へ排出される。
【００５０】
また、本実施の形態にあって、上記検出系５は、燃料の状態を検出するためのタンク燃温センサ５１、タンク燃圧センサ５２、パイプ燃温センサ５３及びパイプ燃圧センサ５４等を備える構成となっている。
【００５１】
ここで、タンク燃温センサ５１及びタンク燃圧センサ５２は、それぞれ上記燃料タンク３１に設けられて、同燃料タンク３１内における燃料の温度及び圧力を検出するセンサである。また、パイプ燃温センサ５３及びパイプ燃圧センサ５４は、それぞれ上記デリバリパイプ３６に設けられて、同デリバリパイプ３６内の燃料の温度及び圧力を検出するセンサである。ＥＣＵ４は、これら各センサにより検出されたデータに基づいてデリバリパイプ３６内における燃料の状態を推定する。そして、この推定の結果に基づいて、上述した電磁弁３８の開閉操作を行う。
【００５２】
以下、これら各燃料経路における燃料の循環態様について、図２及び図３を参照して説明する。なお、以降では、電磁弁３８が開弁されているときの燃料経路を第１の経路、同電磁弁３８が閉弁されているときの燃料経路を第２の経路とする。ちなみに、図２は燃料供給装置３の第１の経路が能動とされている場合を示し、図３は燃料供給装置３の第２の経路が能動とされている場合を示している。また、これら図２及び図３において、破線で図示する経路（バイパス経路Ｒ２及び還流経路Ｒ３の一部）は、燃料の流れが遮断された状態を示している。
【００５３】
まず、燃料経路の第１の経路が能動とされている場合（図２）について説明する。
この場合は、電磁弁３８が開弁されているため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働かない。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料の全量がデリバリパイプ３６に供給される。そして、上記供給された燃料のうち燃料噴射弁３４により噴射供給されなかった燃料は、基本的には開弁されている電磁弁３８（還流経路Ｒ３）を介して燃料タンク３１に還流される。
【００５４】
このように、上記第１の経路においては、デリバリパイプ３６に供給された燃料がプレッシャレギュレータ３７を介さずに燃料タンク３１に還流されることにより、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却が速やかに行われるようになる。
【００５５】
次に、燃料経路の第２の経路が能動とされている場合（図３）について説明する。
この場合は、電磁弁３８が閉弁されているため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働く。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料の一部がデリバリパイプ３６に供給される。このとき、燃料噴射弁３４より内燃機関１に噴射供給される噴射量と、絞り機構３９による調量を通じて燃料タンク３１に還流される一定量とが上記デリバリパイプ３６に供給され、それ以外の燃料は、プレッシャレギュレータ３７（バイパス経路Ｒ２）を介して燃料タンク３１に還流される。
【００５６】
このように、上記第２の経路においては、デリバリパイプ３６に供給される燃料が減量されることにより、燃焼室２０等からの熱を受けて燃料タンク３１に還流される燃料が減量され、ひいては燃料タンク３１内の温度上昇が抑制されるようになる。また、デリバリパイプ３６内の圧力がプレッシャレギュレータ３７により一定に調圧され、燃料の飽和蒸気温度が高められるようになるため、同デリバリパイプ３６が燃焼室２０等からの熱を受けることに起因する燃料の気化が抑制されるようにもなる。
【００５７】
ところで、従来のフューエルリターンレス式の燃料循環方式も、上述のように燃料タンク内の温度上昇の抑制を図ることはできたが、こうした燃料循環方式においては次のような懸念がある。即ち、従来一般のフューエルリターンレス式の燃料循環方式では、デリバリパイプを介して燃料タンクに還流される燃料の量が「０」であるため、同デリバリパイプのベーパの除去やその冷却が有効に行われない。これにより、燃料噴射弁から多量のベーパを含む燃料が噴射供給され、機関始動性の悪化等をまねきかねない。
【００５８】
この点、本実施の形態における上記第２の経路（図３）では、一定量の燃料を絞り機構３９による調量を通じて燃料タンク３１に還流するようにしているため、同燃料タンク３１内の温度上昇の抑制のみならず、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却もあわせ図られるようになる。
【００５９】
また、本実施の形態においては、以下に示す態様をもって上記各経路の切り替えを行うようにしている。
また、本実施の形態においては、
・内燃機関１の始動時は、電磁弁３８を開弁して第１の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中は、基本的には第２の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、電磁弁３８を開弁して第１の経路を能動とする。
といった態様をもって上記各経路の切り替えを行うようにしている。これにより、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになるとともに、同機関の運転中は安定した運転状態が維持されるようにもなる。
【００６０】
以上詳述したように、この第１の実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置によれば、以下に列記するような優れた効果が得られるようになる。
（１）電磁弁３８の開閉操作を通じて、第１の経路（図２）及び第２の経路（図３）のいずれかが選択的に能動とされる。そして、上記第１の経路が能動とされている場合には、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却を速やかに行うことができるようになる。また、上記第２の経路が能動とされている場合には、燃料タンク３１内の温度上昇を抑制のみならず、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却も図ることができるようになる。さらに、上記第２の経路においては、同デリバリパイプ３６が燃焼室２０等からの熱を受けることに起因する燃料の気化を好適に抑制することができるようになる。
【００６１】
（２）内燃機関１の始動時は、電磁弁３８が開弁され、上記第１の経路が能動とされる。これにより、内燃機関１の停止中に発生したベーパが速やかに燃料タンク３１へ還流されるようになり、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになる。
【００６２】
（３）内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、電磁弁３８が開弁され、上記第１の経路が能動とされる。これにより、ベーパを含む燃料の燃料タンク３１への早期還流が図られ、内燃機関１の安定した運転状態が維持されるようになる。
【００６３】
（４）経路途中に絞り機構３９が設けられる迂回経路Ｒ４を還流経路Ｒ３に接続するといった極めて簡易な構成により、燃料タンク３１内の温度上昇の抑制と、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却との両立が実現されるようになる。これにより、装置の複雑化を回避することができるようになるとともに、同装置のコスト上昇をも抑制することができるようになる。
【００６４】
（５）第１の経路が能動とされている場合には、燃料ポンプ３２による燃料の圧送に際して、プレッシャレギュレータ３７の調圧機能による圧送抵抗が生じなくなるため、同燃料ポンプ３２の負荷が低減されるようになる。これにより、燃料ポンプ３２として吐出能力の高いものを採用する等の対策を講じなくとも、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却の早期実行を図ることができるようになる。また逆に、こうしたベーパ除去及び冷却の早期実行がある程度満たされている環境にあっては、同燃料ポンプ３２として、より吐出能力の低い、より小型のものを採用することができるようにもなる。
【００６５】
（第２の実施の形態）
本発明を具体化した第２の実施の形態について、先の第１の実施の形態との相違点を中心に図１及び図４を参照して説明する。
【００６６】
本実施の形態においては、装置全体の基本的な構成は前記第１の実施の形態（図１）と同様であるものの、図１における燃料供給装置３の構成が図４に示すものに変更されている。ちなみにその構成は、同図４に示されるように、前記第１の実施の形態の燃料供給装置３において、迂回経路Ｒ４及び電磁弁３８を除外し、還流経路Ｒ３に可変絞り機構ＦＣＶを新たに設けたものとなっている。
【００６７】
ここで、上記可変絞り機構ＦＣＶは、還流経路Ｒ３を流通する燃料の調量機構であり、前記ＥＣＵ４による同可変絞り機構ＦＣＶの絞り開度ｔｈの制御を通じて、同燃料の調量が行われる。ちなみに、この絞り開度ｔｈは、上記可変絞り機構ＦＣＶを通過する燃料量を「０」とする最小絞り開度ｔｈＬから、上記可変絞り機構ＦＣＶを通過する燃料量を、還流経路Ｒ３を通過する燃料量と同程度とする最大絞り開度ｔｈＨまでの範囲を有する。そして、上記絞り開度ｔｈの選択的な変更操作を通じて、大きくは、
・最小絞り開度ｔｈＬから所定絞り開度ｔｈＣまでの範囲にあるときは（ｔｈＬ≦ｔｈ＜ｔｈＣ）、可変絞り機構ＦＣＶを介して燃料タンク３１に還流される燃料量が絞り開度ｔｈに応じて増加するものの、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働く。
・所定絞り開度ｔｈＣ以上となると（ｔｈＣ≦ｔｈ）、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働かなくなる。
といった燃料循環形態が選択的に能動とされる。
【００６８】
即ち、上記所定絞り開度ｔｈＣは、燃料ポンプ３２により圧送された燃料に対してプレッシャレギュレータ３７の調圧機能が働くか否かを示す絞り開度ｔｈの閾値開度である。なお、上記可変絞り機構ＦＣＶは、ＥＣＵ４によりデリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、同ＥＣＵ４からの信号に応じて所定絞り開度ｔｈＣ以上とされる。
【００６９】
以下、燃料供給装置３における燃料の循環態様について図４を参照してさらに詳述する。なお、以降では、可変絞り機構ＦＣＶの絞り開度ｔｈが所定絞り開度ｔｈＣ以上である燃料経路を第１の経路、最小絞り開度ｔｈＬより大きく所定絞り開度ｔｈＣ未満である燃料経路を第２の経路、最小絞り開度ｔｈＬである燃料経路を第３の経路とする。
【００７０】
まず、燃料経路の第１の経路が能動とされている場合について説明する。
この場合は、絞り開度ｔｈが所定絞り開度ｔｈＣ以上であるため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働かない。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料の全量がデリバリパイプ３６に供給される。
【００７１】
次に、燃料経路の第２の経路が能動とされている場合について説明する。
この場合は、絞り開度ｔｈが最小絞り開度ｔｈＬより大きく所定絞り開度ｔｈＣ未満であるため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働く。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料のうち、燃料噴射弁３４より内燃機関１に噴射供給される噴射量と、可変絞り機構ＦＣＶによる調量を通じて燃料タンク３１に還流される一定量とがデリバリパイプ３６に供給される。
【００７２】
このように、
・上記第１の経路においては、デリバリパイプ３６に供給された燃料がプレッシャレギュレータ３７を介さずに燃料タンク３１に還流されることにより、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却が速やかに行われるようになる。
・上記第２の経路においては、デリバリパイプ３６に供給される燃料が減量されることにより、燃焼室２０等からの熱を受けて燃料タンク３１に還流される燃料が減量され、ひいては燃料タンク３１内の温度上昇が抑制されるようになる。また、一定量の燃料が可変絞り機構ＦＣＶによる調量を通じて燃料タンク３１に還流されることにより、同燃料タンク３１内の温度上昇の抑制のみならず、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却もあわせ図られるようになる。また、デリバリパイプ３６内の圧力がプレッシャレギュレータ３７により一定に調圧され、燃料の飽和蒸気温度が高められることにより、同デリバリパイプ３６が燃焼室２０等からの熱を受けることに起因する燃料の気化が抑制されるようにもなる。といった効果がそれぞれ奏せられるようになる。
【００７３】
次に、燃料経路の第３の経路が能動とされている場合について説明する。
この場合は、絞り開度ｔｈが最小絞り開度ｔｈＬであるため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働く。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料のうち、燃料噴射弁３４より内燃機関１に噴射供給される噴射量のみがデリバリパイプ３６に供給される。
【００７４】
このように、デリバリパイプ３６に供給される燃料が、上記第２の経路が能動とされている場合よりもさらに減量されることにより、同燃料タンク３１内の温度上昇の抑制効果がより一層高められるようになる。
【００７５】
また、本実施の形態においては、
・内燃機関１の始動時は、絞り開度ｔｈを所定絞り開度ｔｈＣ以上とし第１の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中は、基本的には第２の経路あるいは第３の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、絞り開度ｔｈを所定絞り開度ｔｈＣ以上とし第１の経路を能動とする。
といった態様をもって上記各経路の切り替えを行うようにしている。これにより、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになるとともに、同機関の運転中は安定した運転状態が維持されるようにもなる。
【００７６】
以上詳述したように、この第２の実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置によれば、以下に列記するような優れた効果が得られるようになる。
（１）可変絞り機構ＦＣＶの絞り開度ｔｈの操作を通じて、第１の経路、第２の経路及び第３の経路のいずれかが選択的に能動とされる。そして、上記第１の経路が能動とされている場合には、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却を速やかに行うことができるようになる。また、上記第２の経路が能動とされている場合には、燃料タンク３１内の温度上昇を抑制のみならず、デリバリパイプ３６のベーパ除去及び冷却も図ることができるようになる。また、上記第３の経路が能動とされている場合には、デリバリパイプ３６に供給される燃料が、上記第２の経路が能動とされている場合よりもさらに減量されるため、同燃料タンク３１内の温度上昇の抑制効果をより一層高めることができるようになる。さらに、上記第２の経路及び第３の経路においては、上記デリバリパイプ３６が燃焼室２０等からの熱を受けることに起因する燃料の気化を好適に抑制することができるようになる。
【００７７】
（２）内燃機関１の始動時は、絞り開度ｔｈが所定絞り開度ｔｈＣ以上とされ、上記第１の経路が能動とされる。これにより、内燃機関１の停止中に発生したベーパが速やかに燃料タンク３１へ還流されるようになり、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになる。
【００７８】
（３）内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、可変絞り機構ＦＣＶの絞り開度ｔｈが所定絞り開度ｔｈＣ以上とされ、上記第１の経路が能動とされる。これにより、ベーパを含む燃料の燃料タンク３１への早期還流が図られ、内燃機関１の安定した運転状態が維持されるようになる。
【００７９】
（４）第１の経路が能動とされている場合には、燃料ポンプ３２による燃料の圧送に際して、プレッシャレギュレータ３７の調圧機能による圧送抵抗が生じなくなるため、同燃料ポンプ３２の負荷が低減されるようになる。これにより、燃料ポンプ３２として吐出能力の高いものを採用する等の対策を講じなくとも、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却の早期実行を図ることができるようになる。また逆に、こうしたベーパ除去及び冷却の早期実行がある程度満たされている環境にあっては、同燃料ポンプ３２として、より吐出能力の低い、より小型のものを採用することができるようにもなる。
【００８０】
（５）前記第１の実施の形態における迂回経路Ｒ４を備えずともデリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却が速やかに行われるようになるため、より簡易な構成をもって機関始動性の悪化等を回避することができるようになる。
【００８１】
（第３の実施の形態）
本発明を具体化した第３の実施の形態について、先の第１の実施の形態との相違点を中心に図１及び図５を参照して説明する。
【００８２】
本実施の形態においては、装置全体の基本的な構成は前記第１の実施の形態（図１）と同様であるものの、図１における燃料供給装置３の構成が図５に示すものに変更されている。ちなみにその構成は、同図５に示されるように、前記第１の実施の形態の燃料供給装置３において、迂回経路Ｒ４を除外したものとなっている。
【００８３】
以下、燃料供給装置３における燃料の循環態様について図５を参照して説明する。なお、以降では、電磁弁３８が開弁されている燃料経路を第１の経路、同電磁弁３８が閉弁されている燃料経路を第２の経路とする。
【００８４】
まず、燃料経路の第１の経路が能動とされている場合について説明する。
この場合は、電磁弁３８が開弁されているため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働かない。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料の全量がデリバリパイプ３６に供給される。
【００８５】
次に、燃料経路の第２の経路が能動とされている場合について説明する。
この場合は、電磁弁３８が閉弁されているため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働く。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料のうち、燃料噴射弁３４より内燃機関１に噴射供給される噴射量のみがデリバリパイプ３６に供給される。
【００８６】
このように、
・上記第１の経路においては、デリバリパイプ３６に供給された燃料がプレッシャレギュレータ３７を介さずに燃料タンク３１に還流されることにより、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却が速やかに行われるようになる。
・上記第２の経路においては、デリバリパイプ３６に供給される燃料が減量されることにより、燃焼室２０等からの熱を受けて燃料タンク３１に還流される燃料が減量され、ひいては燃料タンク３１内の温度上昇が抑制されるようになる。また、デリバリパイプ３６内の圧力がプレッシャレギュレータ３７により一定に調圧され、燃料の飽和蒸気温度が高められることにより、同デリバリパイプ３６が燃焼室２０等からの熱を受けることに起因する燃料の気化が抑制されるようにもなる。
といった効果がそれぞれ奏せられるようになる。
【００８７】
また、本実施の形態においては、
・内燃機関１の始動時は、電磁弁３８を開弁して第１の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中は、基本的には第２の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、電磁弁３８を開弁して第１の経路を能動とする。
といった態様をもって上記各経路の切り替えを行うようにしている。これにより、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになるとともに、同機関の運転中は安定した運転状態が維持されるようにもなる。
【００８８】
以上詳述したように、この第３の実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置によれば、以下に列記するような優れた効果が得られるようになる。
（１）電磁弁３８の開閉操作を通じて、第１の経路及び第２の経路のいずれかが選択的に能動とされる。そして、上記第１の経路が能動とされている場合には、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却を速やかに行うことができるようになる。また、上記第２の経路が能動とされている場合には、燃料タンク３１内の温度上昇を抑制することができるようになる。さらに、上記第２の経路においては、上記デリバリパイプ３６が燃焼室２０等からの熱を受けることに起因する燃料の気化を好適に抑制することができるようになる。
【００８９】
（２）内燃機関１の始動時は、電磁弁３８が開弁され、上記第１の経路が能動とされる。これにより、内燃機関１の停止中に発生したベーパが速やかに燃料タンク３１へ還流されるようになり、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになる。
【００９０】
（３）内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、電磁弁３８が開弁され、上記第１の経路が能動とされる。これにより、ベーパを含む燃料の燃料タンク３１への早期還流が図られ、内燃機関１の安定した運転状態が維持されるようになる。
【００９１】
（４）第１の経路が能動とされている場合には、燃料ポンプ３２による燃料の圧送に際して、プレッシャレギュレータ３７の調圧機能による圧送抵抗が生じなくなるため、同燃料ポンプ３２の負荷が低減されるようになる。これにより、燃料ポンプ３２として吐出能力の高いものを採用する等の対策を講じなくとも、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却の早期実行を図ることができるようになる。また逆に、こうしたベーパ除去及び冷却の早期実行がある程度満たされている環境にあっては、同燃料ポンプ３２として、より吐出能力の低い、より小型のものを採用することができるようにもなる。
【００９２】
（５）前記第１の実施の形態における迂回経路Ｒ４を備えずともデリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却が速やかに行われるようになるため、より簡易な構成をもって機関始動性の悪化等を回避することができるようになる。
【００９３】
（第４の実施の形態）
本発明を具体化した第４の実施の形態について、先の第１の実施の形態との相違点を中心に図１及び図６を参照して説明する。
【００９４】
本実施の形態においては、装置全体の基本的な構成は前記第１の実施の形態（図１）と同様であるものの、図１における燃料供給装置３の構成が図６に示すものに変更されている。ちなみにその構成は、同図６に示されるように、前記第１の実施の形態の燃料供給装置３において、電磁弁３８と迂回経路Ｒ４との並列部の下流にマスター電磁弁（主電磁弁）ＭＥＶを新たに設けたものとなっている。
【００９５】
以下、燃料供給装置３における燃料の循環態様について図６を参照して説明する。なお、以降では、マスター電磁弁ＭＥＶ及び電磁弁３８がともに開弁されている燃料経路を第１の経路、マスター電磁弁ＭＥＶが開弁、且つ電磁弁３８が閉弁されている燃料経路を第２の経路、マスター電磁弁ＭＥＶが閉弁されている燃料経路を第３の経路とする。
【００９６】
まず、燃料経路の第１の経路が能動とされている場合について説明する。
この場合は、マスター電磁弁ＭＥＶ及び電磁弁３８がともに開弁されているため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働かない。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料の全量がデリバリパイプ３６に供給される。
【００９７】
次に、燃料経路の第２の経路が能動とされている場合について説明する。
この場合は、マスター電磁弁ＭＥＶが開弁、且つ電磁弁３８が閉弁されているため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働く。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料のうち、燃料噴射弁３４より内燃機関１に噴射供給される噴射量と、絞り機構３９による調量を通じて燃料タンク３１に還流される一定量とがデリバリパイプ３６に供給される。
【００９８】
次に、燃料経路の第３の経路が能動とされている場合について説明する。
この場合は、マスター電磁弁ＭＥＶが閉弁されているため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働く。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料のうち、燃料噴射弁３４より内燃機関１に噴射供給される噴射量のみがデリバリパイプ３６に供給される。
【００９９】
このように、
・上記第１の経路においては、デリバリパイプ３６に供給された燃料がプレッシャレギュレータ３７を介さずに燃料タンク３１に還流されることにより、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却が速やかに行われるようになる。
・上記第２の経路においては、デリバリパイプ３６に供給される燃料が減量されることにより、燃焼室２０等からの熱を受けて燃料タンク３１に還流される燃料が減量され、ひいては燃料タンク３１内の温度上昇が抑制されるようになる。また、一定量の燃料が絞り機構３９による調量を通じて燃料タンク３１に還流されることにより、同燃料タンク３１内の温度上昇の抑制のみならず、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却もあわせ図られるようになる。また、デリバリパイプ３６内の圧力がプレッシャレギュレータ３７により一定に調圧され、燃料の飽和蒸気温度が高められることにより、同デリバリパイプ３６が燃焼室２０等からの熱を受けることに起因する燃料の気化が抑制されるようにもなる。
・上記第３の経路においては、デリバリパイプ３６に供給される燃料が、上記第２の経路が能動とされている場合よりもさらに減量されることにより、燃料タンク３１内の温度上昇の抑制効果がより一層高められるようになる。
といった効果がそれぞれ奏せられるようになる。
【０１００】
また、本実施の形態においては、
・内燃機関１の始動時は、マスター電磁弁ＭＥＶ及び電磁弁３８をともに開弁して第１の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中は、基本的には第２の経路あるいは第３の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、マスター電磁弁ＭＥＶ及び電磁弁３８をともに開弁して第１の経路を能動とする。
といった態様をもって上記各経路の切り替えを行うようにしている。これにより、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになるとともに、同機関の運転中は安定した運転状態が維持されるようにもなる。
【０１０１】
以上詳述したように、この第４の実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置によれば、以下に列記するような優れた効果が得られるようになる。
（１）マスター電磁弁ＭＥＶ及び電磁弁３８の開閉操作を通じて、第１の経路、第２の経路及び第３の経路のいずれかが選択的に能動とされる。そして、上記第１の経路が能動とされている場合には、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却を速やかに行うことができるようになる。また、上記第２の経路が能動とされている場合には、燃料タンク３１内の温度上昇を抑制のみならず、デリバリパイプ３６のベーパ除去及び冷却も図ることができるようになる。また、上記第３の経路が能動とされている場合には、デリバリパイプ３６に供給される燃料が、上記第２の経路が能動とされている場合よりもさらに減量されるため、同燃料タンク３１内の温度上昇の抑制効果をより一層高めることができるようになる。さらに、上記第２の経路及び第３の経路においては、上記デリバリパイプ３６が燃焼室２０等からの熱を受けることに起因する燃料の気化を好適に抑制することができるようになる。
【０１０２】
（２）内燃機関１の始動時は、マスター電磁弁ＭＥＶ及び電磁弁３８がともに開弁され、上記第１の経路が能動とされる。これにより、内燃機関１の停止中に発生したベーパが速やかに燃料タンク３１へ還流されるようになり、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになる。
【０１０３】
（３）内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、マスター電磁弁ＭＥＶ及び電磁弁３８がともに開弁され、上記第１の経路が能動とされる。これにより、ベーパを含む燃料の燃料タンク３１への早期還流が図られ、内燃機関１の安定した運転状態が維持されるようになる。
【０１０４】
（４）経路途中に絞り機構３９が設けられる迂回経路Ｒ４を還流経路Ｒ３に接続するといった極めて簡易な構成により、燃料タンク３１内の温度上昇の抑制と、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却との両立が実現されるようになる。これにより、装置の複雑化を回避することができるようになるとともに、同装置のコスト上昇をも抑制することができるようになる。
【０１０５】
（５）第１の経路が能動とされている場合には、燃料ポンプ３２による燃料の圧送に際して、プレッシャレギュレータ３７の調圧機能による圧送抵抗が生じなくなるため、同燃料ポンプ３２の負荷が低減されるようになる。これにより、燃料ポンプ３２として吐出能力の高いものを採用する等の対策を講じなくとも、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却の早期実行を図ることができるようになる。また逆に、こうしたベーパ除去及び冷却の早期実行がある程度満たされている環境にあっては、同燃料ポンプ３２として、より吐出能力の低い、より小型のものを採用することができるようにもなる。
【０１０６】
（第５の実施の形態）
本発明を具体化した第５の実施の形態について、先の第４の実施の形態との相違点を中心に図７を参照して説明する。
【０１０７】
本実施の形態においては、燃料供給装置３の構成が図７に示すものに変更されている。ちなみにその構成は、同図７に示されるように、前記第４の実施の形態と同様、電磁弁３８と迂回経路Ｒ４との並列部の下流にマスター電磁弁（主電磁弁）ＭＥＶが設けられることに加えて、バイパス経路Ｒ２とデリバリパイプ３６との供給経路Ｒ１に補助電磁弁ＳＥＶが新たに設けられたものとなっている。なお、この補助電磁弁ＳＥＶは、内燃機関１の始動にともない開弁、また停止にともない閉弁されるといった開閉制御を通じて動作する。即ち、上記補助電磁弁ＳＥＶは、上記内燃機関１の運転中は常に開弁され、また停止中は常に閉弁されるようになる。
【０１０８】
以下、燃料供給装置３における燃料の循環態様について図７を参照して説明する。なお、以降では、補助電磁弁ＳＥＶが開閉されている条件のもとでの、マスター電磁弁ＭＥＶ及び電磁弁３８がともに開弁されている燃料経路を第１の経路、マスター電磁弁ＭＥＶが開弁、且つ電磁弁３８が閉弁されている燃料経路を第２の経路、マスター電磁弁ＭＥＶが閉弁されている燃料経路を第３の経路とする。そして、マスター電磁弁ＭＥＶ及び補助電磁弁ＳＥＶがともに閉弁されている燃料経路、即ち機関停止中の燃料経路を第４の経路とする。
【０１０９】
ここで、
・上記第１の経路は、前記第４の実施の形態における前記第１の経路と実質的に等しい。
・上記第２の経路は、前記第４の実施の形態における前記第２の経路と実質的に等しい。
・上記第３の経路は、前記第４の実施の形態における前記第３の経路と実質的に等しい。
といった構成であるため、これら各経路における燃料循環態様については、その重複する説明を割愛する。
【０１１０】
次に、機関停止中の燃料経路（第４の経路）について説明する。
この場合は、マスター電磁弁ＭＥＶ及び補助電磁弁ＳＥＶがともに閉弁されているため、デリバリパイプ３６内（正確にはデリバリパイプ３６の下流部からマスター電磁弁ＭＥＶまで、及びデリバリパイプ３６の上流部から補助電磁弁ＳＥＶまでの燃料経路も含む）の圧力は、内燃機関１の運転中の状態に維持される。
【０１１１】
これにより、本実施の形態における機関停止時のデリバリパイプ３６内の飽和蒸気圧力は、通常の機関停止時よりも高い飽和蒸気圧力に維持されるようになるため、機関停止時におけるデリバリパイプ３６の受熱等に起因する燃料の気化が好適に抑制されるようになる。そして、こうした機関停止中における燃料の気化が抑制されることにより、また燃料ポンプ３２の駆動開始直後における燃料の圧送損失も補償されることにより、機関始動性が好適に高められるようになる。
【０１１２】
また、本実施の形態においては、
・内燃機関１の始動時は、マスター電磁弁ＭＥＶ、電磁弁３８及び補助電磁弁ＳＥＶをともに開弁して第１の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中は、基本的には第２の経路あるいは第３の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、マスター電磁弁ＭＥＶ、電磁弁３８及び補助電磁弁ＳＥＶをともに開弁して第１の経路を能動とする。
・内燃機関１の停止時は、マスター電磁弁ＭＥＶ及び補助電磁弁ＳＥＶをともに閉弁して第４の経路を能動とする。
といった態様をもって上記各経路の切り替えを行うようにしている。これにより、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになるとともに、同機関の運転中は安定した運転状態が維持されるようにもなる。
【０１１３】
以上詳述したように、この第５の実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置によれば、先の第４の実施の形態による前記（１）〜（５）の効果に加えて、さらに以下に示すような効果が得られるようになる。
【０１１４】
（６）内燃機関１の停止時にマスター電磁弁ＭＥＶ及び補助電磁弁ＳＥＶがともに閉弁される（第４の経路）。これにより、デリバリパイプ３６内の飽和蒸気圧力は、通常の機関停止時よりも高い飽和蒸気圧力に維持されるようになるため、機関停止時におけるデリバリパイプ３６の受熱等に起因する燃料の気化が好適に抑制されるようになる。そして、こうした機関停止中における燃料の気化が抑制されることにより、また燃料ポンプ３２の駆動開始直後における燃料の圧送損失も補償されることにより、機関始動性を好適に高めることができるようになる。
【０１１５】
（第６の実施の形態）
本発明を具体化した第６の実施の形態について、先の第１及び第３の実施の形態との相違点を中心に図１及び図８を参照して説明する。
【０１１６】
本実施の形態においては、装置全体の基本的な構成は前記第１の実施の形態（図１）と同様であるものの、図１における燃料供給装置３の構成が図８に示すものに変更されている。ちなみにその構成は、同図８に示されるように、前記第１の実施の形態の燃料供給装置３において、迂回経路Ｒ４を除外し、バイパス経路Ｒ２とデリバリパイプ３６との供給経路Ｒ１に補助電磁弁ＳＥＶを新たに設けたものとなっている。即ち、図５に示した前記第３の実施の形態の燃料供給装置３において、バイパス経路Ｒ２と供給経路Ｒ１との接続部より下流、且つデリバリパイプ３６より上流の供給経路Ｒ１に補助電磁弁ＳＥＶを新たに設けたものに等しい。なお、上記補助電磁弁ＳＥＶは、前記第５の実施の形態の補助電磁弁ＳＥＶと同じ態様をもって動作するものとする。
【０１１７】
以下、燃料供給装置３における燃料の循環態様について図８を参照して説明する。なお、以降では、補助電磁弁ＳＥＶが開弁されている条件のもとでの、電磁弁３８が開弁されている燃料経路を第１の経路、電磁弁３８が閉弁されている燃料経路を第２の経路とする。そして、電磁弁３８及び補助電磁弁ＳＥＶともに閉弁されている燃料経路、即ち機関停止中の燃料経路を第３の経路とする。
【０１１８】
ここで、
・上記第１の経路は、前記第３の実施の形態における前記第１の経路と実質的に等しい。
・上記第２の経路は、前記第３の実施の形態における前記第２の経路と実質的に等しい。
といった構成であるため、これら各経路における燃料循環態様については、その重複する説明を割愛する。
【０１１９】
次に、機関停止中の燃料経路（第３の経路）について説明する。
この場合は、電磁弁３８及び補助電磁弁ＳＥＶがともに閉弁されているため、デリバリパイプ３６内（正確にはデリバリパイプ３６の下流部から電磁弁３８まで、及びデリバリパイプ３６の上流部から補助電磁弁ＳＥＶまでの燃料経路も含む）の圧力は、内燃機関１の運転中の状態に維持される。
【０１２０】
これにより、本実施の形態における機関停止時のデリバリパイプ３６内の飽和蒸気圧力は、通常の機関停止時よりも高い飽和蒸気圧力に維持されるようになるため、機関停止時におけるデリバリパイプ３６の受熱等に起因する燃料の気化が好適に抑制されるようになる。そして、こうした機関停止中における燃料の気化が抑制されることにより、また燃料ポンプ３２の駆動開始直後における燃料の圧送損失も補償されることにより、機関始動性が好適に高められるようになる。
【０１２１】
また、本実施の形態においては、
・内燃機関１の始動時は、電磁弁３８及び補助電磁弁ＳＥＶをともに開弁して第１の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中は、基本的には第２の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、電磁弁３８及び補助電磁弁ＳＥＶをともに開弁して第１の経路を能動とする。
・内燃機関１の停止時は、電磁弁３８及び補助電磁弁ＳＥＶをともに閉弁して第３の経路を能動とする。
といった態様をもって上記各経路の切り替えを行うようにしている。これにより、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになるとともに、同機関の運転中は安定した運転状態が維持されるようにもなる。
【０１２２】
以上詳述したように、この第６の実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置によれば、先の第３の実施の形態による前記（１）〜（５）の効果に加えて、さらに以下に示すような効果が得られるようになる。
【０１２３】
（６）内燃機関１の停止時に電磁弁３８及び補助電磁弁ＳＥＶがともに閉弁される（第３の経路）。これにより、デリバリパイプ３６内の飽和蒸気圧力は、通常の機関停止時よりも高い飽和蒸気圧力に維持されるようになるため、機関停止時におけるデリバリパイプ３６の受熱等に起因する燃料の気化が好適に抑制されるようになる。そして、こうした機関停止中における燃料の気化が抑制されることにより、また燃料ポンプ３２の駆動開始直後における燃料の圧送損失も補償されることにより、機関始動性を好適に高めることができるようになる。
【０１２４】
（第７の実施の形態）
本発明を具体化した第７の実施の形態について、先の第１の実施の形態との相違点を中心に図１及び図９を参照して説明する。
【０１２５】
本実施の形態においては、装置全体の基本的な構成は前記第１の実施の形態（図１）と同様であるものの、図１における燃料供給装置３の構成が図９に示すものに変更されている。
【０１２６】
ここで、本実施の形態における燃料供給装置３は、デリバリパイプ３６の下流部と燃料タンク３１の気相部とは還流経路Ｒ３により接続されている。そして、この還流経路Ｒ３には、燃料の調圧機構であるプレッシャレギュレータ３７が設けられている。また、この還流経路Ｒ３には、上記プレッシャレギュレータ３７を迂回する態様で還流経路Ｒ３のプレッシャレギュレータ３７の上流側と下流側とを接続する還流補助経路Ｒ５が設けられている。そして、この還流補助経路Ｒ５には、同還流補助経路Ｒ５を開閉する電磁弁３８が設けられている。
【０１２７】
以下、燃料供給装置３における燃料の循環態様について図９を参照して説明する。なお、以降では、電磁弁３８が開弁されている燃料経路を第１の経路、同電磁弁３８が閉弁されている燃料経路を第２の経路とする。
【０１２８】
まず、燃料経路の第１の経路が能動とされている場合について説明する。
この場合は、電磁弁３８が開弁されているため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働かない。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料の全量がデリバリパイプ３６に供給される。そして、上記供給された燃料のうち、燃料噴射弁３４より内燃機関１に噴射供給されなかった燃料は、電磁弁３８を介して燃料タンク３１に還流される。
【０１２９】
このように、上記第１の経路においては、デリバリパイプ３６に供給された燃料がプレッシャレギュレータ３７を介さずに燃料タンク３１に還流されることにより、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却が速やかに行われるようになる。
【０１３０】
次に、燃料経路の第２の経路が能動とされている場合について説明する。
この場合は、電磁弁３８が閉弁されているため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働く。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料の全量がデリバリパイプ３６に供給される。そして、燃料噴射弁３４より内燃機関１に噴射供給されなかった燃料は、プレッシャレギュレータ３７を介して燃料タンク３１に還流される。
【０１３１】
このように、上記第２の経路においては、デリバリパイプ３６内の圧力がプレッシャレギュレータ３７により一定に調圧され、燃料の飽和蒸気温度が高められるようになるため、同デリバリパイプ３６が燃焼室２０等からの熱を受けることに起因する燃料の気化が抑制されるようになる。
【０１３２】
また、本実施の形態においては、
・内燃機関１の始動時は、電磁弁３８を開弁して第１の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中は、基本的に第２の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、電磁弁３８を開弁して第１の経路を能動とする。
といった態様をもって上記各経路の切り替えを行うようにしている。これにより、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになるとともに、同機関の運転中は安定した運転状態が維持されるようにもなる。
【０１３３】
以上詳述したように、この第７の実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置によれば、以下に列記するような優れた効果が得られるようになる。
（１）電磁弁３８の開閉操作を通じて、第１の経路及び第２の経路のいずれかが選択的に能動とされる。そして、上記第１の経路が能動とされている場合には、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却を速やかに行うことができるようになる。また、上記第２の経路が能動とされている場合には、上記デリバリパイプ３６が燃焼室２０等からの熱を受けることに起因する燃料の気化を好適に抑制することができるようになる。
【０１３４】
（２）内燃機関１の始動時は、電磁弁３８が開弁され、上記第１の経路が能動とされる。これにより、内燃機関１の停止中に発生したベーパが速やかに燃料タンク３１へ還流されるようになり、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになる。
【０１３５】
（３）内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、電磁弁３８が開弁され、上記第１の経路が能動とされる。これにより、ベーパを含む燃料の燃料タンク３１への早期還流が図られ、内燃機関１の安定した運転状態が維持されるようになる。
【０１３６】
（４）還流経路Ｒ３のプレッシャレギュレータ３７の上流側と下流側とを、経路の途中に電磁弁３８が設けられた還流補助経路Ｒ５により接続するといった簡易な構成をもって、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却を速やかに行うといった機能を実現することができる。これにより、装置の複雑化を回避することができるようになるとともに、同装置のコスト上昇をも抑制することができるようになる。
【０１３７】
（５）第１の経路が能動とされている場合には、燃料ポンプ３２による燃料の圧送に際して、プレッシャレギュレータ３７の調圧機能による圧送抵抗が生じなくなるため、同燃料ポンプ３２の負荷が低減されるようになる。これにより、燃料ポンプ３２として吐出能力の高いものを採用する等の対策を講じなくとも、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却の早期実行を図ることができるようになる。また逆に、こうしたベーパ除去及び冷却の早期実行がある程度満たされている環境にあっては、同燃料ポンプ３２として、より吐出能力の低い、より小型のものを採用することができるようにもなる。
【０１３８】
なお、上記各実施の形態は、それらを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。
・図４に示した上記第２の実施の形態では、還流経路Ｒ３に可変絞り機構ＦＣＶを設ける構成としたが、他に例えば、同還流経路Ｒ３の可変絞り機構ＦＣＶの上流あるいは下流に、さらにマスター電磁弁ＭＥＶを設ける構成としてもよい。こうした構成を採用した場合には、このマスター電磁弁ＭＥＶの開閉操作を通じてその第３の経路（可変絞り機構ＦＣＶの絞り開度ｔｈが最小絞り開度ｔｈＬである燃料経路）を能動とすることが可能となるため、可変絞り機構ＦＣＶの絞り開度ｔｈの開閉制御を簡略化することができるようになる。
【０１３９】
・また、上記構成に、バイパス経路Ｒ２と供給経路Ｒ１との接続部より下流、且つデリバリパイプ３６より上流の供給経路Ｒ１に補助電磁弁ＳＥＶを新たに設けることもできる。こうした構成を採用した場合にも、内燃機関１の停止とともに可変絞り機構ＦＣＶの絞り開度ｔｈを最小絞り開度ｔｈＬとする、あるいはマスター電磁弁ＭＥＶを閉弁する等の操作を行ったうえで、さらに補助電磁弁ＳＥＶを閉弁することで、先の第５あるいは第６の実施の形態と同様、機関始動性を好適に高めることができるようになる。
【０１４０】
・それぞれ図７及び図８に示した上記第５及び第６の実施の形態においては、供給経路Ｒ１に補助電磁弁ＳＥＶを設けるとともに、内燃機関１の停止にともない、
（イ）第５の実施の形態では、同補助電磁弁ＳＥＶ及びマスター電磁弁ＭＥＶをともに閉弁とする。
（ロ）第６の実施の形態では、同補助電磁弁ＳＥＶ及び電磁弁３８をともに閉弁とする。
といった操作を行うことで、デリバリパイプ３６内の圧力を内燃機関１の運転中の状態に維持するようにしたが、こうした機能を実現するためには、例えば次のような構成を採用することもできる。即ち、上記補助電磁弁ＳＥＶに代えて、燃料ポンプ３２としてその停止時には弁としての機能を果たすものを採用する。こうした構成を採用した場合にも、内燃機関１の停止時におけるデリバリパイプ３６内（正確にはデリバリパイプ３６の下流部からマスター電磁弁ＭＥＶあるいは電磁弁３８まで、及びデリバリパイプ３６の上流部から燃料ポンプ３２までの燃料経路も含む）の圧力を、同内燃機関１の運転中の状態に維持することができるようになる。また、こうした構成によれば、補助電磁弁ＳＥＶを新たに設ける必要がなくなるため、燃料経路の構成の簡略化が図られるようになる。
【０１４１】
・図９に示した上記第７の実施の形態では、還流補助経路Ｒ５に電磁弁３８を設ける構成としたが、この電磁弁３８に代えて可変絞り機構ＦＣＶを設けることもできる。
【０１４２】
・また、同じく第７の実施の形態において、供給経路Ｒ１に補助電磁弁ＳＥＶを、還流経路Ｒ３にマスター電磁弁ＭＥＶを設ける構成としてもよい。こうした構成を採用した場合にも、内燃機関１の停止とともにマスター電磁弁ＭＥＶ及び補助電磁弁ＳＥＶを閉弁とすることで、上記第５あるいは第６の実施の形態と同様、機関始動性を好適に高めることができるようになる。
【０１４３】
・上記各実施の形態では、各センサ５１，５２，５３，５４による検出データに基づいて、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定するとしたが、例えばより簡易的に、パイプ燃温センサ５３、パイプ燃圧センサ５４による検出データのみに基づいて上記デリバリパイプ３６内の燃料が気化しているか否かを推定することもできる。要するに、上記デリバリパイプ３６における燃料の状態を推定することのできる方法であれば、その判定方法は適宜変更可能である。
【０１４４】
・上記各実施の形態では、バイパス経路Ｒ２及び還流経路Ｒ３の下流部がそれぞれ独立して燃料タンク３１の気相部に接続される構成としたが、他に例えば、バイパス経路Ｒ２の下流端部を、還流経路Ｒ３の電磁弁３８等よりも下流に接続することもできる。要するに、燃料ポンプ３２による燃料噴射機構３５に圧送された燃料を、プレッシャレギュレータ３７等の調圧機構により調圧せずに燃料タンク３１に還流させるといった機能が実現される構成であればよく、そのための経路構成等は上記各実施の形態に例示した構成に限られず適宜変更可能である。
【０１４５】
・上記各実施の形態では、還流経路Ｒ３に電磁弁３８（あるいは可変絞り機構ＦＣＶ）やマスター電磁弁ＭＥＶを設け、これら各弁の開閉制御を通じて、燃料ポンプ３２に圧送された燃料をデリバリパイプ３６を介して速やかに燃料タンク３１に還流させるといった機能を実現するようにしたが、こうした機能を実現するための構成は上記構成に限られるものではない。要するに、燃料噴射機構３５に圧送される燃料の圧力調圧、非調圧を選択的に切り替えることができる構成であればよく、そのための構成は適宜変更可能である。
【０１４６】
・上記各実施の形態では、液化石油ガス（ＬＰＧ）を燃料とする内燃機関１を想定したが、本発明の適用は液化石油ガスを燃料とする内燃機関に限られるものではなく、例えば、ガソリン等を燃料とする内燃機関にも適用することができる。また、内燃機関としての構成も上記実施の形態で例示した構成に限られず、任意の構成を採用することができる。要するに、吸入空気と燃料との混合気を爆発、燃焼させて動力を得る内燃機関であれば本発明の適用は可能であり、そうした場合にも、上記各実施の形態に準じた効果を奏することができる。
【０１４７】
その他、燃料タンクに貯留された燃料を燃料ポンプにて燃料噴射機構に圧送し、この圧送した燃料を同燃料噴射機構を介して内燃機関に噴射供給する内燃機関の燃料供給装置であれば、内燃機関の始動時を含めての運転中、その燃料流通経路本来の燃料圧力の調圧状態に対し、さらに前記燃料噴射機構に圧送される燃料の圧力調圧、非調圧を選択的に切り替える構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第１の実施の形態についてその全体構成を模式的に示す概略図。
【図２】同実施の形態にかかる燃料経路の一切替状態を模式的に示す図。
【図３】同実施の形態にかかる燃料経路の一切替状態を模式的に示す図。
【図４】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第２の実施の形態にかかる燃料経路を模式的に示す図。
【図５】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第３の実施の形態にかかる燃料経路を模式的に示す図。
【図６】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第４の実施の形態にかかる燃料経路を模式的に示す図。
【図７】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第５の実施の形態にかかる燃料経路を模式的に示す図。
【図８】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第６の実施の形態にかかる燃料経路を模式的に示す図。
【図９】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第７の実施の形態にかかる燃料経路を模式的に示す図。
【図１０】従来のフューエルリターン式の燃料経路を模式的に示す図。
【符号の説明】
１…内燃機関、３…燃料供給装置、４…電子制御装置（ＥＣＵ）、５…検出系、１１…シリンダブロック、１２…シリンダ、１２ａ…ウォータージャケット、１３…イグニッションプラグ、１４…吸気弁、１５…排気弁、１６…シリンダヘッド、１７…クランクシャフト、１８…コネクティングロッド、１９…ピストン、２０…燃焼室、２１…エアクリーナ、２２…スロットルバルブ、２３…吸気通路、２４…排気通路、２５…触媒装置、３１…燃料タンク、３２…燃料ポンプ、３３…フィルタ、３４…燃料噴射弁、３５…燃料噴射機構、３６…デリバリパイプ、３７…プレッシャレギュレータ、３８…電磁弁、３９…絞り機構、５１…タンク燃温センサ、５２…タンク燃圧センサ、５３…パイプ燃温センサ、５４…パイプ燃圧センサ、Ｒ１…供給経路、Ｒ２…バイパス経路、Ｒ３…還流経路、Ｒ４…迂回経路、ＦＣＶ…可変絞り機構、ＭＥＶ…マスター電磁弁（主電磁弁）、ＳＥＶ…補助電磁弁、Ｒ５…還流補助経路。
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関に燃料を噴射供給する内燃機関の燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液化石油ガス（ＬＰＧ）を燃料とする内燃機関が実用化されているが、その燃料供給装置としての構成は、ガソリンを燃料とする内燃機関の燃料供給装置と基本的にほぼ同様である。即ち、燃料タンクに貯留されている燃料を燃料ポンプによってデリバリパイプに圧送し、このデリバリパイプに圧送された燃料を燃料噴射弁を介して内燃機関の吸気通路等に噴射供給する構成となっている。
【０００３】
ところで、ガソリンを燃料とする内燃機関の燃料供給装置においては、通常、図１０に模式的に示すフューエルリターン式と呼ばれる燃料の循環方式が採用されている。
【０００４】
即ち、この燃料循環方式では、図１０に示されるように、燃料タンク１０１に貯留された燃料は、その液相部が燃料ポンプ１０２により汲み取られ、供給経路Ｒ１０を介して燃料噴射機構を構成するデリバリパイプ１０３に圧送される。そして、このデリバリパイプ１０３に圧送供給された燃料のうち、同じく燃料噴射機構を構成する燃料噴射弁１０４から内燃機関への噴射供給に使用されなかった燃料は、デリバリパイプ１０３の下流部に接続された還流経路Ｒ１１を介して、燃料タンク１０１に還流される。なお、この還流経路Ｒ１１には、その経路途中にプレッシャレギュレータ１０５が設けられており、上記デリバリパイプ１０３に圧送供給される燃料の圧力は、このプレッシャレギュレータ１０５によって一定の値に調圧されている。
【０００５】
そして従来、上記液化石油ガスを燃料とする内燃機関の燃料供給装置においても、基本的にはこうした燃料の循環方式が採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記液化石油ガスは通常、加圧され、液相と気相が共存した状態で燃料タンクに貯留されており、そのうちの液相燃料が燃料ポンプによって燃料噴射機構へ圧送される。しかし、内燃機関の始動直後は燃料ポンプによる液化石油ガスの加圧が不十分であるため、デリバリパイプに設けられた燃料噴射弁からは、ベーパ（気化燃料）を含んだ燃料が噴射される場合がある。そして、このように燃料噴射弁から噴射される燃料にベーパが含まれているにもかかわらず、同燃料が液相であるという前提のもとに燃料噴射が行われると、実際には密度の低い燃料が噴射されるために必要とされる燃料量が確保できず、始動性の悪化を招くおそれがある。
【０００７】
ここで、上記フューエルリターン式（図１０）の燃料循環方式が採用されている燃料供給装置では、燃料ポンプ１０２により加圧された燃料（液化石油ガス）の全量がデリバリパイプ１０３へ供給されるため、ベーパを含んだ燃料が燃料タンク１０１に押し出されるかたちとなる。即ち、ベーパを含んだ燃料が内燃機関に噴射供給される可能性は低い。しかし、燃料ポンプ１０２によって、上記プレッシャレギュレータ１０５の設定圧力まで燃料圧力を昇圧させるには、そのポンプの能力によるものの、通常はある程度の時間を要し、少なくともそれまでの期間は、上述した始動性の悪化も避けられない。なお、こうした事態に対処すべく、上記燃料ポンプ１０２として、より吐出能力の高いものを採用することも考えられるが、この場合には、装置のコスト上昇、さらには機関への搭載性や消費電力等の問題が新たに浮上する。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料ポンプの負担を抑えつつも、燃料噴射機構での燃料の液相状態を好適に維持す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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１記載の発明は、燃料タンク内に貯留された燃料を燃料ポンプにて燃料噴射機構に圧送し、この圧送した燃料を同燃料噴射機構を介して内燃機関に噴射供給する内燃機関の燃料供給装置において、前記燃料ポンプにより圧送される燃料を前記燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流させる還流経路と、前記燃料ポンプにより圧送される燃料を前記燃料噴射機構の上流から前記燃料タンクに還流させるバイパス経路と、このバイパス経路に設けられて前記燃料噴射機構に圧送される燃料の圧力を調圧するプレッシャレギュレータと、前記還流経路を選択的に開閉する電磁弁と、この電磁弁を迂回して前記還流経路の燃料を流通させる迂回経路と、この迂回経路に設けられて燃料の流量を調量する絞り機構と、前記還流経路及び前記バイパス経路における燃料の流通態様を切り替える切替手段とを含めて構成されるとともに、前記内燃機関の始動時に前記燃料噴射機構に圧送される燃料の流量が前記内燃機関の始動完了後の通常運転時よりも増量される第１の流通態様と、前記内燃機関の始動完了後の通常運転時に前記燃料噴射機構に圧送される燃料の流量が前記内燃機関の始動時よりも減量されることに併せて所定量の燃料が前記燃料噴射機構及び前記絞り機構を介して前記燃料タンクに還流される第２の流通態様とを前記切替手段により切り替える流通制御機構を備え、前記切替手段は、前記第１の流通態様を選択する操作として前記内燃機関の始動時に前記電磁弁を開弁し、前記第２の流通態様を選択する操作として前記内燃機関の始動完了後の通常運転時に前記電磁弁を閉弁することを要旨としている。
上記発明によれば、内燃機関の始動時、電磁弁の開弁にともない還流経路の一部、すなわち迂回経路と並行する部位が開放されることを通じて第１の流通態様が選択されることにより、バイパス通路のプレッシャレギュレータの調圧機能が働かなくなるため、燃料噴射機構に圧送される燃料の流量が増量されるようになる。これにより、燃料噴射機構を介して燃料タンクに還流される燃料の流量、すなわち燃料噴射機構内から押し出される燃料の流量が増量されるため、燃料噴射機構内のベーパを還流経路に速やかに押し出して、内燃機関の始動性の悪化を好適に抑制することができるようになる。また、燃料の流通態様の制御を通じて、ベーパを含む燃料を速やかに燃料噴射機構から押し出す機能を実現するようにしていることにより、内燃機関の始動性の向上を図るうえで燃料ポンプとして大型のものを採用する等の対策を講じる必要がないため、装置のコスト上昇や搭載性の低下を的確に回避することができるようになる。ちなみに、一般の燃料供給装置においては、燃料噴射機構に圧送される燃料の圧力調圧度合いが高くなるにつれて燃料ポンプの前後における圧力差が大きくなるため、燃料ポンプの仕事量が一定の場合には燃料ポンプによる燃料の圧送量、即ち燃料噴射機構に圧送される燃料の流量が低下するようになる。換言すると、燃料噴射機構に圧送される燃料の圧力調圧度合いが小さくなるにつれて同燃料の流量が増量することになる。また、燃料ポンプの仕事量が一定の場合には、燃料の流通経路における流通抵抗が大きくなることにともなう燃料の流動性の低下により、流通経路における燃料の密度が高くなるため、それに応じて燃料の圧力調圧度合いが大きくなる。換言すると、燃料噴射機構に圧送される燃料の流通経路の流通抵抗が小さくなるにつれて同燃料の圧力調圧度合いが低減されることになる。そして、上記構成においては、こうしたことに基づいて、流通抵抗の異なる還流経路及びバイパス経路の燃料の流通態様を制御することにより、すなわち内燃機関の始動時には流通抵抗の小さい還流経路を介して燃料噴射機構内の燃料を燃料タンクに還流することにより、燃料噴射機構に圧送される燃料の圧力調圧度合いの低減を通じて、ベーパを含む燃料が燃料噴射機構から速やかに燃料タンクに還流されるようにしている。
上記効果に加えて、上記発明を通じて奏せられる効果を以下に示す。
まずは、上記発明によれば、内燃機関の通常運転時、電磁弁の閉弁にともない還流経路の一部、すなわち迂回経路と並行する部位が閉鎖されることを通じて第２の流通態様が選択されることにより、バイパス経路のプレッシャレギュレータの調圧機能が働くようにな るため、燃料噴射機構に圧送される燃料の圧力が一定の加圧値に維持されるようになる。これにより、燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気温度が高められるため、燃焼室等からの受熱に起因する燃料の気化を好適に抑制することができるようになる。
次に、上記発明においては、内燃機関の通常運転時に電磁弁の閉弁にともない還流経路の一部が閉鎖されるものの、絞り機構を流通する一定量の燃料が燃料噴射機構から燃料タンクに還流されるため、始動時のみならず通常運転時においても燃料噴射機構内のベーパを的確に除去することができるようになる。また、燃料ポンプにより圧送された燃料が燃料噴射機構を介して燃料タンクに還流されることにより、併せて燃料噴射機構の冷却が図られるため、燃料噴射機構内でのベーパの発生を好適に抑制することができるようになる。ちなみに、従来のフューエルリターンレス式の燃料循環方式を採用した燃料供給装置においては、燃料タンクの温度上昇の抑制に対しては有効であるものの、燃料噴射機構を介して燃料タンクに還流される燃料の量が「０」であるため、燃料噴射機構内のベーパが除去されないことに起因して内燃機関の運転性の悪化をまねきやすくなることが問題となる。
さらに、上記発明においては、内燃機関の通常運転時、電磁弁の閉弁にともない還流経路の一部が閉鎖されることを通じて、燃料噴射機構に圧送される燃料の流量が減量されることにより、燃料噴射機構での受熱により高温となって燃料タンクに還流される燃料の量が減量されるため、燃料タンクの温度上昇を好適に抑制することができるようになる。ちなみに、従来のフューエルリターン式の燃料循環方式を採用した燃料供給装置においては、燃料噴射機構内のベーパの除去には有効であるものの、燃料ポンプを通じて圧送された燃料の全部が燃料噴射機構に供給されることにより、燃料噴射機構での受熱により高温となって燃料タンクに還流される燃料の量が多くなるため、燃料タンク内の温度が過度に高くなることが問題となる。
【００１０】
（２）請求項２記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記切替手段は、前記切替手段は、前記内燃機関の始動完了後の通常運転時に前記燃料噴射機構内の燃料の気化が生じている旨判定したとき、前記電磁弁の開弁を通じて前記第１の流通態様を選択することを要旨としている。
上記構成によれば、内燃機関の通常運転時、還流経路の開放を通じて燃料噴射機構内のベーパを含む燃料が速やかに燃料タンクに還流されるようになるため、内燃機関の安定した運転状態をより好適に維持することができるようになる。
（３）請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記流通制御機構は、前記電磁弁と前記迂回経路とからなる前記還流経路の並列部の上流もしくは下流に設けられて、前記還流経路を選択的に開閉する主電磁弁をさらに含めて構成されることを要旨としている。
上記構成によれば、主電磁弁と上記電磁弁とのそれぞれの開閉状態の組み合わせを通じて、より多段階にわたる燃料経路の流通態様の制御を行うこと、ひいては内燃機関の運転状態等に応じてより緻密に燃料の状態を管理することができるようになる。
（４）請求項４記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記流通制御機構は、前記バイパス経路と前記燃料噴射機構との間の燃料経路に設けられて、この燃料経路を選択的に開閉する補助電磁弁をさらに含めて構成されるとともに、前記内燃機関の停止中に前記主電磁弁及び前記補助電磁弁の閉弁を通じて前記燃料噴射機構をその上流及び下流の燃料経路に対して閉鎖することを要旨としている。
上記構成によれば、燃料噴射機構内の燃料が内燃機関の停止中においても機関運転中の加圧状態に維持されるようになるため、機関停止中に燃料噴射機構の受熱等に起因して燃料の気化が生じることを好適に抑制することができるようになる。そして、こうした機関停止中における燃料の気化が抑制されることにより、また燃料ポンプの駆動開始直後における燃料の圧力損失も補償されることにより、同機関の始動性を好適に高めることができるようになる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明を具体化した第１の実施の形態について、図１〜図３を参照して説明する。
【００４３】
なお、この実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置は、液化石油ガス（ＬＰＧ）を内燃機関に噴射供給する燃料供給装置である。
まず、図１を参照して、同実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置についてその概要を説明する。なお、図１は、内燃機関とともに燃料供給装置の全体構成の概略を模式的に示している。
【００４４】
図１に示されるように、この実施の形態の装置は、混合気の燃焼を通じて出力を得る内燃機関１に対して燃料を噴射供給する燃料供給装置３、及び内燃機関１をはじめとして、この燃料供給装置３等の制御を統括して実行する電子制御装置（ＥＣＵ）４を備えている。なお、このＥＣＵ４には、内燃機関１の運転状態、及び燃料供給装置３の動作状態を示す各種検出データが、検出系５を通じて入力される。
【００４５】
ここで、内燃機関１にあって、そのシリンダブロック１１には、混合気の燃焼がその内部で行われるシリンダ１２が複数備えられ、それら各シリンダ１２の上部には、混合気の点火を行うイグニッションプラグ１３や、吸気を行う吸気弁１４及び排気を行う排気弁１５等を備えるシリンダヘッド１６が配設されている。また、上記シリンダ１２内には、内燃機関１の出力軸であるクランクシャフト１７にコネクティングロッド１８を介して連結されるピストン１９が摺動可能に収容されている。そして、このピストン１９と上記シリンダヘッド１６とが対峙してなす燃焼室２０で混合気が燃焼され、これによる同ピストン１９の往復運動が上記コネクティングロッド１８により回転運動に変換された後、クランクシャフト１７へ伝達される。なお、上記シリンダ１２の周囲に設けられるウォータージャケット１２ａ内を循環する冷却水により、各シリンダ１２及びシリンダヘッド１６等の冷却が行われる。
【００４６】
また、上記燃焼室２０には、吸入空気の浄化装置であるエアクリーナ２１、及び吸入空気の調量機構であるスロットルバルブ２２等を備える吸気通路２３が接続されており、吸入空気は同エアクリーナ２１による浄化、及び同スロットルバルブ２２による調量を通じて燃焼室２０へ供給される。また、上記スロットルバルブ２２は、その開度が図示しないアクセルペダルの踏み込み量等に応じたものとなるように開閉駆動される。
【００４７】
一方、燃料供給装置３において、燃料タンク３１に貯留された燃料は、その液相部が燃料ポンプ３２により汲み取られ、フィルタ３３が設けられた供給経路Ｒ１を介して燃料噴射弁３４とともに燃料噴射機構３５を構成するデリバリパイプ３６に圧送される。また、このデリバリパイプ３６の上流側と上記燃料タンク３１の気相部とはバイパス経路Ｒ２により接続されており、同バイパス経路Ｒ２には、燃料の調圧機構であるプレッシャレギュレータ３７が設けられている。これにより、上記燃料ポンプ３２から圧送された燃料は、このプレッシャレギュレータ３７により一定の圧力に調圧されつつ、上記燃料噴射機構３５に供給される。そして、この燃料噴射機構３５に供給された燃料は、燃料噴射弁３４がＥＣＵ４からの信号に応じて所定時間開弁されることにより、この開弁時間に対応した量だけ、各対応するシリンダに噴射供給される。
【００４８】
また、上記デリバリパイプ３６の下流部と燃料タンク３１の気相部とは還流経路Ｒ３により接続されている。この還流経路Ｒ３には、同還流経路Ｒ３を開閉する電磁弁３８と、この電磁弁３８を迂回する迂回経路Ｒ４とが設けられている。そして、この迂回経路Ｒ４には、燃料の調量機構である絞り機構３９が設けられている。これにより、上記燃料噴射機構３５に供給された燃料のうち、燃料噴射弁３４から噴射供給されなかった燃料は、開弁状態にある電磁弁３８や絞り機構３９を介して燃料タンク３１に還流されるようになる。なお、本実施の形態においては、上記電磁弁３８として、常時閉弁、即ち非通電時には閉弁されており、通電によって開弁されるものが採用されている。そして実際には、ＥＣＵ４によりデリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときに、同ＥＣＵ４からの指令信号に応じてこの電磁弁３８が開弁される。
【００４９】
内燃機関１にあっては、こうした燃料供給装置３を通じて噴射供給される燃料と吸入空気との混合気が燃焼室２０に供給され、ピストン１９により圧縮され高圧となった後に、イグニッションプラグ１３による点火を通じて燃焼される。そして、このときに生じた燃焼エネルギによりクランクシャフト１７が回転される。また、燃焼後の排気ガスは、排気弁１５の開弁にともない、燃焼室２０に接続される排気通路２４に排出され、触媒装置２５により浄化された後、内燃機関１の外部へ排出される。
【００５０】
また、本実施の形態にあって、上記検出系５は、燃料の状態を検出するためのタンク燃温センサ５１、タンク燃圧センサ５２、パイプ燃温センサ５３及びパイプ燃圧センサ５４等を備える構成となっている。
【００５１】
ここで、タンク燃温センサ５１及びタンク燃圧センサ５２は、それぞれ上記燃料タンク３１に設けられて、同燃料タンク３１内における燃料の温度及び圧力を検出するセンサである。また、パイプ燃温センサ５３及びパイプ燃圧センサ５４は、それぞれ上記デリバリパイプ３６に設けられて、同デリバリパイプ３６内の燃料の温度及び圧力を検出するセンサである。ＥＣＵ４は、これら各センサにより検出されたデータに基づいてデリバリパイプ３６内における燃料の状態を推定する。そして、この推定の結果に基づいて、上述した電磁弁３８の開閉操作を行う。
【００５２】
以下、これら各燃料経路における燃料の循環態様について、図２及び図３を参照して説明する。なお、以降では、電磁弁３８が開弁されているときの燃料経路を第１の経路、同電磁弁３８が閉弁されているときの燃料経路を第２の経路とする。ちなみに、図２は燃料供給装置３の第１の経路が能動とされている場合を示し、図３は燃料供給装置３の第２の経路が能動とされている場合を示している。また、これら図２及び図３において、破線で図示する経路（バイパス経路Ｒ２及び還流経路Ｒ３の一部）は、燃料の流れが遮断された状態を示している。
【００５３】
まず、燃料経路の第１の経路が能動とされている場合（図２）について説明する。
この場合は、電磁弁３８が開弁されているため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働かない。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料の全量がデリバリパイプ３６に供給される。そして、上記供給された燃料のうち燃料噴射弁３４により噴射供給されなかった燃料は、基本的には開弁されている電磁弁３８（還流経路Ｒ３）を介して燃料タンク３１に還流される。
【００５４】
このように、上記第１の経路においては、デリバリパイプ３６に供給された燃料がプレッシャレギュレータ３７を介さずに燃料タンク３１に還流されることにより、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却が速やかに行われるようになる。
【００５５】
次に、燃料経路の第２の経路が能動とされている場合（図３）について説明する。
この場合は、電磁弁３８が閉弁されているため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働く。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料の一部がデリバリパイプ３６に供給される。このとき、燃料噴射弁３４より内燃機関１に噴射供給される噴射量と、絞り機構３９による調量を通じて燃料タンク３１に還流される一定量とが上記デリバリパイプ３６に供給され、それ以外の燃料は、プレッシャレギュレータ３７（バイパス経路Ｒ２）を介して燃料タンク３１に還流される。
【００５６】
このように、上記第２の経路においては、デリバリパイプ３６に供給される燃料が減量されることにより、燃焼室２０等からの熱を受けて燃料タンク３１に還流される燃料が減量され、ひいては燃料タンク３１内の温度上昇が抑制されるようになる。また、デリバリパイプ３６内の圧力がプレッシャレギュレータ３７により一定に調圧され、燃料の飽和蒸気温度が高められるようになるため、同デリバリパイプ３６が燃焼室２０等からの熱を受けることに起因する燃料の気化が抑制されるようにもなる。
【００５７】
ところで、従来のフューエルリターンレス式の燃料循環方式も、上述のように燃料タンク内の温度上昇の抑制を図ることはできたが、こうした燃料循環方式においては次のような懸念がある。即ち、従来一般のフューエルリターンレス式の燃料循環方式では、デリバリパイプを介して燃料タンクに還流される燃料の量が「０」であるため、同デリバリパイプのベーパの除去やその冷却が有効に行われない。これにより、燃料噴射弁から多量のベーパを含む燃料が噴射供給され、機関始動性の悪化等をまねきかねない。
【００５８】
この点、本実施の形態における上記第２の経路（図３）では、一定量の燃料を絞り機構３９による調量を通じて燃料タンク３１に還流するようにしているため、同燃料タンク３１内の温度上昇の抑制のみならず、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却もあわせ図られるようになる。
【００５９】
また、本実施の形態においては、以下に示す態様をもって上記各経路の切り替えを行うようにしている。
また、本実施の形態においては、
・内燃機関１の始動時は、電磁弁３８を開弁して第１の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中は、基本的には第２の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、電磁弁３８を開弁して第１の経路を能動とする。
といった態様をもって上記各経路の切り替えを行うようにしている。これにより、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになるとともに、同機関の運転中は安定した運転状態が維持されるようにもなる。
【００６０】
以上詳述したように、この第１の実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置によれば、以下に列記するような優れた効果が得られるようになる。
（１）電磁弁３８の開閉操作を通じて、第１の経路（図２）及び第２の経路（図３）のいずれかが選択的に能動とされる。そして、上記第１の経路が能動とされている場合には、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却を速やかに行うことができるようになる。また、上記第２の経路が能動とされている場合には、燃料タンク３１内の温度上昇を抑制のみならず、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却も図ることができるようになる。さらに、上記第２の経路においては、同デリバリパイプ３６が燃焼室２０等からの熱を受けることに起因する燃料の気化を好適に抑制することができるようになる。
【００６１】
（２）内燃機関１の始動時は、電磁弁３８が開弁され、上記第１の経路が能動とされる。これにより、内燃機関１の停止中に発生したベーパが速やかに燃料タンク３１へ還流されるようになり、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになる。
【００６２】
（３）内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、電磁弁３８が開弁され、上記第１の経路が能動とされる。これにより、ベーパを含む燃料の燃料タンク３１への早期還流が図られ、内燃機関１の安定した運転状態が維持されるようになる。
【００６３】
（４）経路途中に絞り機構３９が設けられる迂回経路Ｒ４を還流経路Ｒ３に接続するといった極めて簡易な構成により、燃料タンク３１内の温度上昇の抑制と、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却との両立が実現されるようになる。これにより、装置の複雑化を回避することができるようになるとともに、同装置のコスト上昇をも抑制することができるようになる。
【００６４】
（５）第１の経路が能動とされている場合には、燃料ポンプ３２による燃料の圧送に際して、プレッシャレギュレータ３７の調圧機能による圧送抵抗が生じなくなるため、同燃料ポンプ３２の負荷が低減されるようになる。これにより、燃料ポンプ３２として吐出能力の高いものを採用する等の対策を講じなくとも、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却の早期実行を図ることができるようになる。また逆に、こうしたベーパ除去及び冷却の早期実行がある程度満たされている環境にあっては、同燃料ポンプ３２として、より吐出能力の低い、より小型のものを採用することができるようにもなる。
【００６５】
（第２の実施の形態）
本発明を具体化した第２の実施の形態について、先の第１の実施の形態との相違点を中心に図１及び図４を参照して説明する。
【００６６】
本実施の形態においては、装置全体の基本的な構成は前記第１の実施の形態（図１）と同様であるものの、図１における燃料供給装置３の構成が図４に示すものに変更されている。ちなみにその構成は、同図４に示されるように、前記第１の実施の形態の燃料供給装置３において、迂回経路Ｒ４及び電磁弁３８を除外し、還流経路Ｒ３に可変絞り機構ＦＣＶを新たに設けたものとなっている。
【００６７】
ここで、上記可変絞り機構ＦＣＶは、還流経路Ｒ３を流通する燃料の調量機構であり、前記ＥＣＵ４による同可変絞り機構ＦＣＶの絞り開度ｔｈの制御を通じて、同燃料の調量が行われる。ちなみに、この絞り開度ｔｈは、上記可変絞り機構ＦＣＶを通過する燃料量を「０」とする最小絞り開度ｔｈＬから、上記可変絞り機構ＦＣＶを通過する燃料量を、還流経路Ｒ３を通過する燃料量と同程度とする最大絞り開度ｔｈＨまでの範囲を有する。そして、上記絞り開度ｔｈの選択的な変更操作を通じて、大きくは、
・最小絞り開度ｔｈＬから所定絞り開度ｔｈＣまでの範囲にあるときは（ｔｈＬ≦ｔｈ＜ｔｈＣ）、可変絞り機構ＦＣＶを介して燃料タンク３１に還流される燃料量が絞り開度ｔｈに応じて増加するものの、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働く。
・所定絞り開度ｔｈＣ以上となると（ｔｈＣ≦ｔｈ）、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働かなくなる。
といった燃料循環形態が選択的に能動とされる。
【００６８】
即ち、上記所定絞り開度ｔｈＣは、燃料ポンプ３２により圧送された燃料に対してプレッシャレギュレータ３７の調圧機能が働くか否かを示す絞り開度ｔｈの閾値開度である。なお、上記可変絞り機構ＦＣＶは、ＥＣＵ４によりデリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、同ＥＣＵ４からの信号に応じて所定絞り開度ｔｈＣ以上とされる。
【００６９】
以下、燃料供給装置３における燃料の循環態様について図４を参照してさらに詳述する。なお、以降では、可変絞り機構ＦＣＶの絞り開度ｔｈが所定絞り開度ｔｈＣ以上である燃料経路を第１の経路、最小絞り開度ｔｈＬより大きく所定絞り開度ｔｈＣ未満である燃料経路を第２の経路、最小絞り開度ｔｈＬである燃料経路を第３の経路とする。
【００７０】
まず、燃料経路の第１の経路が能動とされている場合について説明する。
この場合は、絞り開度ｔｈが所定絞り開度ｔｈＣ以上であるため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働かない。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料の全量がデリバリパイプ３６に供給される。
【００７１】
次に、燃料経路の第２の経路が能動とされている場合について説明する。
この場合は、絞り開度ｔｈが最小絞り開度ｔｈＬより大きく所定絞り開度ｔｈＣ未満であるため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働く。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料のうち、燃料噴射弁３４より内燃機関１に噴射供給される噴射量と、可変絞り機構ＦＣＶによる調量を通じて燃料タンク３１に還流される一定量とがデリバリパイプ３６に供給される。
【００７２】
このように、
・上記第１の経路においては、デリバリパイプ３６に供給された燃料がプレッシャレギュレータ３７を介さずに燃料タンク３１に還流されることにより、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却が速やかに行われるようになる。
・上記第２の経路においては、デリバリパイプ３６に供給される燃料が減量されることにより、燃焼室２０等からの熱を受けて燃料タンク３１に還流される燃料が減量され、ひいては燃料タンク３１内の温度上昇が抑制されるようになる。また、一定量の燃料が可変絞り機構ＦＣＶによる調量を通じて燃料タンク３１に還流されることにより、同燃料タンク３１内の温度上昇の抑制のみならず、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却もあわせ図られるようになる。また、デリバリパイプ３６内の圧力がプレッシャレギュレータ３７により一定に調圧され、燃料の飽和蒸気温度が高められることにより、同デリバリパイプ３６が燃焼室２０等からの熱を受けることに起因する燃料の気化が抑制されるようにもなる。といった効果がそれぞれ奏せられるようになる。
【００７３】
次に、燃料経路の第３の経路が能動とされている場合について説明する。
この場合は、絞り開度ｔｈが最小絞り開度ｔｈＬであるため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働く。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料のうち、燃料噴射弁３４より内燃機関１に噴射供給される噴射量のみがデリバリパイプ３６に供給される。
【００７４】
このように、デリバリパイプ３６に供給される燃料が、上記第２の経路が能動とされている場合よりもさらに減量されることにより、同燃料タンク３１内の温度上昇の抑制効果がより一層高められるようになる。
【００７５】
また、本実施の形態においては、
・内燃機関１の始動時は、絞り開度ｔｈを所定絞り開度ｔｈＣ以上とし第１の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中は、基本的には第２の経路あるいは第３の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、絞り開度ｔｈを所定絞り開度ｔｈＣ以上とし第１の経路を能動とする。
といった態様をもって上記各経路の切り替えを行うようにしている。これにより、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになるとともに、同機関の運転中は安定した運転状態が維持されるようにもなる。
【００７６】
以上詳述したように、この第２の実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置によれば、以下に列記するような優れた効果が得られるようになる。
（１）可変絞り機構ＦＣＶの絞り開度ｔｈの操作を通じて、第１の経路、第２の経路及び第３の経路のいずれかが選択的に能動とされる。そして、上記第１の経路が能動とされている場合には、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却を速やかに行うことができるようになる。また、上記第２の経路が能動とされている場合には、燃料タンク３１内の温度上昇を抑制のみならず、デリバリパイプ３６のベーパ除去及び冷却も図ることができるようになる。また、上記第３の経路が能動とされている場合には、デリバリパイプ３６に供給される燃料が、上記第２の経路が能動とされている場合よりもさらに減量されるため、同燃料タンク３１内の温度上昇の抑制効果をより一層高めることができるようになる。さらに、上記第２の経路及び第３の経路においては、上記デリバリパイプ３６が燃焼室２０等からの熱を受けることに起因する燃料の気化を好適に抑制することができるようになる。
【００７７】
（２）内燃機関１の始動時は、絞り開度ｔｈが所定絞り開度ｔｈＣ以上とされ、上記第１の経路が能動とされる。これにより、内燃機関１の停止中に発生したベーパが速やかに燃料タンク３１へ還流されるようになり、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになる。
【００７８】
（３）内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、可変絞り機構ＦＣＶの絞り開度ｔｈが所定絞り開度ｔｈＣ以上とされ、上記第１の経路が能動とされる。これにより、ベーパを含む燃料の燃料タンク３１への早期還流が図られ、内燃機関１の安定した運転状態が維持されるようになる。
【００７９】
（４）第１の経路が能動とされている場合には、燃料ポンプ３２による燃料の圧送に際して、プレッシャレギュレータ３７の調圧機能による圧送抵抗が生じなくなるため、同燃料ポンプ３２の負荷が低減されるようになる。これにより、燃料ポンプ３２として吐出能力の高いものを採用する等の対策を講じなくとも、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却の早期実行を図ることができるようになる。また逆に、こうしたベーパ除去及び冷却の早期実行がある程度満たされている環境にあっては、同燃料ポンプ３２として、より吐出能力の低い、より小型のものを採用することができるようにもなる。
【００８０】
（５）前記第１の実施の形態における迂回経路Ｒ４を備えずともデリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却が速やかに行われるようになるため、より簡易な構成をもって機関始動性の悪化等を回避することができるようになる。
【００８１】
（第３の実施の形態）
本発明を具体化した第３の実施の形態について、先の第１の実施の形態との相違点を中心に図１及び図５を参照して説明する。
【００８２】
本実施の形態においては、装置全体の基本的な構成は前記第１の実施の形態（図１）と同様であるものの、図１における燃料供給装置３の構成が図５に示すものに変更されている。ちなみにその構成は、同図５に示されるように、前記第１の実施の形態の燃料供給装置３において、迂回経路Ｒ４を除外したものとなっている。
【００８３】
以下、燃料供給装置３における燃料の循環態様について図５を参照して説明する。なお、以降では、電磁弁３８が開弁されている燃料経路を第１の経路、同電磁弁３８が閉弁されている燃料経路を第２の経路とする。
【００８４】
まず、燃料経路の第１の経路が能動とされている場合について説明する。
この場合は、電磁弁３８が開弁されているため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働かない。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料の全量がデリバリパイプ３６に供給される。
【００８５】
次に、燃料経路の第２の経路が能動とされている場合について説明する。
この場合は、電磁弁３８が閉弁されているため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働く。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料のうち、燃料噴射弁３４より内燃機関１に噴射供給される噴射量のみがデリバリパイプ３６に供給される。
【００８６】
このように、
・上記第１の経路においては、デリバリパイプ３６に供給された燃料がプレッシャレギュレータ３７を介さずに燃料タンク３１に還流されることにより、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却が速やかに行われるようになる。
・上記第２の経路においては、デリバリパイプ３６に供給される燃料が減量されることにより、燃焼室２０等からの熱を受けて燃料タンク３１に還流される燃料が減量され、ひいては燃料タンク３１内の温度上昇が抑制されるようになる。また、デリバリパイプ３６内の圧力がプレッシャレギュレータ３７により一定に調圧され、燃料の飽和蒸気温度が高められることにより、同デリバリパイプ３６が燃焼室２０等からの熱を受けることに起因する燃料の気化が抑制されるようにもなる。
といった効果がそれぞれ奏せられるようになる。
【００８７】
また、本実施の形態においては、
・内燃機関１の始動時は、電磁弁３８を開弁して第１の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中は、基本的には第２の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、電磁弁３８を開弁して第１の経路を能動とする。
といった態様をもって上記各経路の切り替えを行うようにしている。これにより、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになるとともに、同機関の運転中は安定した運転状態が維持されるようにもなる。
【００８８】
以上詳述したように、この第３の実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置によれば、以下に列記するような優れた効果が得られるようになる。
（１）電磁弁３８の開閉操作を通じて、第１の経路及び第２の経路のいずれかが選択的に能動とされる。そして、上記第１の経路が能動とされている場合には、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却を速やかに行うことができるようになる。また、上記第２の経路が能動とされている場合には、燃料タンク３１内の温度上昇を抑制することができるようになる。さらに、上記第２の経路においては、上記デリバリパイプ３６が燃焼室２０等からの熱を受けることに起因する燃料の気化を好適に抑制することができるようになる。
【００８９】
（２）内燃機関１の始動時は、電磁弁３８が開弁され、上記第１の経路が能動とされる。これにより、内燃機関１の停止中に発生したベーパが速やかに燃料タンク３１へ還流されるようになり、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになる。
【００９０】
（３）内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、電磁弁３８が開弁され、上記第１の経路が能動とされる。これにより、ベーパを含む燃料の燃料タンク３１への早期還流が図られ、内燃機関１の安定した運転状態が維持されるようになる。
【００９１】
（４）第１の経路が能動とされている場合には、燃料ポンプ３２による燃料の圧送に際して、プレッシャレギュレータ３７の調圧機能による圧送抵抗が生じなくなるため、同燃料ポンプ３２の負荷が低減されるようになる。これにより、燃料ポンプ３２として吐出能力の高いものを採用する等の対策を講じなくとも、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却の早期実行を図ることができるようになる。また逆に、こうしたベーパ除去及び冷却の早期実行がある程度満たされている環境にあっては、同燃料ポンプ３２として、より吐出能力の低い、より小型のものを採用することができるようにもなる。
【００９２】
（５）前記第１の実施の形態における迂回経路Ｒ４を備えずともデリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却が速やかに行われるようになるため、より簡易な構成をもって機関始動性の悪化等を回避することができるようになる。
【００９３】
（第４の実施の形態）
本発明を具体化した第４の実施の形態について、先の第１の実施の形態との相違点を中心に図１及び図６を参照して説明する。
【００９４】
本実施の形態においては、装置全体の基本的な構成は前記第１の実施の形態（図１）と同様であるものの、図１における燃料供給装置３の構成が図６に示すものに変更されている。ちなみにその構成は、同図６に示されるように、前記第１の実施の形態の燃料供給装置３において、電磁弁３８と迂回経路Ｒ４との並列部の下流にマスター電磁弁（主電磁弁）ＭＥＶを新たに設けたものとなっている。
【００９５】
以下、燃料供給装置３における燃料の循環態様について図６を参照して説明する。なお、以降では、マスター電磁弁ＭＥＶ及び電磁弁３８がともに開弁されている燃料経路を第１の経路、マスター電磁弁ＭＥＶが開弁、且つ電磁弁３８が閉弁されている燃料経路を第２の経路、マスター電磁弁ＭＥＶが閉弁されている燃料経路を第３の経路とする。
【００９６】
まず、燃料経路の第１の経路が能動とされている場合について説明する。
この場合は、マスター電磁弁ＭＥＶ及び電磁弁３８がともに開弁されているため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働かない。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料の全量がデリバリパイプ３６に供給される。
【００９７】
次に、燃料経路の第２の経路が能動とされている場合について説明する。
この場合は、マスター電磁弁ＭＥＶが開弁、且つ電磁弁３８が閉弁されているため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働く。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料のうち、燃料噴射弁３４より内燃機関１に噴射供給される噴射量と、絞り機構３９による調量を通じて燃料タンク３１に還流される一定量とがデリバリパイプ３６に供給される。
【００９８】
次に、燃料経路の第３の経路が能動とされている場合について説明する。
この場合は、マスター電磁弁ＭＥＶが閉弁されているため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働く。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料のうち、燃料噴射弁３４より内燃機関１に噴射供給される噴射量のみがデリバリパイプ３６に供給される。
【００９９】
このように、
・上記第１の経路においては、デリバリパイプ３６に供給された燃料がプレッシャレギュレータ３７を介さずに燃料タンク３１に還流されることにより、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却が速やかに行われるようになる。
・上記第２の経路においては、デリバリパイプ３６に供給される燃料が減量されることにより、燃焼室２０等からの熱を受けて燃料タンク３１に還流される燃料が減量され、ひいては燃料タンク３１内の温度上昇が抑制されるようになる。また、一定量の燃料が絞り機構３９による調量を通じて燃料タンク３１に還流されることにより、同燃料タンク３１内の温度上昇の抑制のみならず、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却もあわせ図られるようになる。また、デリバリパイプ３６内の圧力がプレッシャレギュレータ３７により一定に調圧され、燃料の飽和蒸気温度が高められることにより、同デリバリパイプ３６が燃焼室２０等からの熱を受けることに起因する燃料の気化が抑制されるようにもなる。
・上記第３の経路においては、デリバリパイプ３６に供給される燃料が、上記第２の経路が能動とされている場合よりもさらに減量されることにより、燃料タンク３１内の温度上昇の抑制効果がより一層高められるようになる。
といった効果がそれぞれ奏せられるようになる。
【０１００】
また、本実施の形態においては、
・内燃機関１の始動時は、マスター電磁弁ＭＥＶ及び電磁弁３８をともに開弁して第１の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中は、基本的には第２の経路あるいは第３の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、マスター電磁弁ＭＥＶ及び電磁弁３８をともに開弁して第１の経路を能動とする。
といった態様をもって上記各経路の切り替えを行うようにしている。これにより、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになるとともに、同機関の運転中は安定した運転状態が維持されるようにもなる。
【０１０１】
以上詳述したように、この第４の実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置によれば、以下に列記するような優れた効果が得られるようになる。
（１）マスター電磁弁ＭＥＶ及び電磁弁３８の開閉操作を通じて、第１の経路、第２の経路及び第３の経路のいずれかが選択的に能動とされる。そして、上記第１の経路が能動とされている場合には、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却を速やかに行うことができるようになる。また、上記第２の経路が能動とされている場合には、燃料タンク３１内の温度上昇を抑制のみならず、デリバリパイプ３６のベーパ除去及び冷却も図ることができるようになる。また、上記第３の経路が能動とされている場合には、デリバリパイプ３６に供給される燃料が、上記第２の経路が能動とされている場合よりもさらに減量されるため、同燃料タンク３１内の温度上昇の抑制効果をより一層高めることができるようになる。さらに、上記第２の経路及び第３の経路においては、上記デリバリパイプ３６が燃焼室２０等からの熱を受けることに起因する燃料の気化を好適に抑制することができるようになる。
【０１０２】
（２）内燃機関１の始動時は、マスター電磁弁ＭＥＶ及び電磁弁３８がともに開弁され、上記第１の経路が能動とされる。これにより、内燃機関１の停止中に発生したベーパが速やかに燃料タンク３１へ還流されるようになり、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになる。
【０１０３】
（３）内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、マスター電磁弁ＭＥＶ及び電磁弁３８がともに開弁され、上記第１の経路が能動とされる。これにより、ベーパを含む燃料の燃料タンク３１への早期還流が図られ、内燃機関１の安定した運転状態が維持されるようになる。
【０１０４】
（４）経路途中に絞り機構３９が設けられる迂回経路Ｒ４を還流経路Ｒ３に接続するといった極めて簡易な構成により、燃料タンク３１内の温度上昇の抑制と、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却との両立が実現されるようになる。これにより、装置の複雑化を回避することができるようになるとともに、同装置のコスト上昇をも抑制することができるようになる。
【０１０５】
（５）第１の経路が能動とされている場合には、燃料ポンプ３２による燃料の圧送に際して、プレッシャレギュレータ３７の調圧機能による圧送抵抗が生じなくなるため、同燃料ポンプ３２の負荷が低減されるようになる。これにより、燃料ポンプ３２として吐出能力の高いものを採用する等の対策を講じなくとも、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却の早期実行を図ることができるようになる。また逆に、こうしたベーパ除去及び冷却の早期実行がある程度満たされている環境にあっては、同燃料ポンプ３２として、より吐出能力の低い、より小型のものを採用することができるようにもなる。
【０１０６】
（第５の実施の形態）
本発明を具体化した第５の実施の形態について、先の第４の実施の形態との相違点を中心に図７を参照して説明する。
【０１０７】
本実施の形態においては、燃料供給装置３の構成が図７に示すものに変更されている。ちなみにその構成は、同図７に示されるように、前記第４の実施の形態と同様、電磁弁３８と迂回経路Ｒ４との並列部の下流にマスター電磁弁（主電磁弁）ＭＥＶが設けられることに加えて、バイパス経路Ｒ２とデリバリパイプ３６との供給経路Ｒ１に補助電磁弁ＳＥＶが新たに設けられたものとなっている。なお、この補助電磁弁ＳＥＶは、内燃機関１の始動にともない開弁、また停止にともない閉弁されるといった開閉制御を通じて動作する。即ち、上記補助電磁弁ＳＥＶは、上記内燃機関１の運転中は常に開弁され、また停止中は常に閉弁されるようになる。
【０１０８】
以下、燃料供給装置３における燃料の循環態様について図７を参照して説明する。なお、以降では、補助電磁弁ＳＥＶが開閉されている条件のもとでの、マスター電磁弁ＭＥＶ及び電磁弁３８がともに開弁されている燃料経路を第１の経路、マスター電磁弁ＭＥＶが開弁、且つ電磁弁３８が閉弁されている燃料経路を第２の経路、マスター電磁弁ＭＥＶが閉弁されている燃料経路を第３の経路とする。そして、マスター電磁弁ＭＥＶ及び補助電磁弁ＳＥＶがともに閉弁されている燃料経路、即ち機関停止中の燃料経路を第４の経路とする。
【０１０９】
ここで、
・上記第１の経路は、前記第４の実施の形態における前記第１の経路と実質的に等しい。
・上記第２の経路は、前記第４の実施の形態における前記第２の経路と実質的に等しい。
・上記第３の経路は、前記第４の実施の形態における前記第３の経路と実質的に等しい。
といった構成であるため、これら各経路における燃料循環態様については、その重複する説明を割愛する。
【０１１０】
次に、機関停止中の燃料経路（第４の経路）について説明する。
この場合は、マスター電磁弁ＭＥＶ及び補助電磁弁ＳＥＶがともに閉弁されているため、デリバリパイプ３６内（正確にはデリバリパイプ３６の下流部からマスター電磁弁ＭＥＶまで、及びデリバリパイプ３６の上流部から補助電磁弁ＳＥＶまでの燃料経路も含む）の圧力は、内燃機関１の運転中の状態に維持される。
【０１１１】
これにより、本実施の形態における機関停止時のデリバリパイプ３６内の飽和蒸気圧力は、通常の機関停止時よりも高い飽和蒸気圧力に維持されるようになるため、機関停止時におけるデリバリパイプ３６の受熱等に起因する燃料の気化が好適に抑制されるようになる。そして、こうした機関停止中における燃料の気化が抑制されることにより、また燃料ポンプ３２の駆動開始直後における燃料の圧送損失も補償されることにより、機関始動性が好適に高められるようになる。
【０１１２】
また、本実施の形態においては、
・内燃機関１の始動時は、マスター電磁弁ＭＥＶ、電磁弁３８及び補助電磁弁ＳＥＶをともに開弁して第１の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中は、基本的には第２の経路あるいは第３の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、マスター電磁弁ＭＥＶ、電磁弁３８及び補助電磁弁ＳＥＶをともに開弁して第１の経路を能動とする。
・内燃機関１の停止時は、マスター電磁弁ＭＥＶ及び補助電磁弁ＳＥＶをともに閉弁して第４の経路を能動とする。
といった態様をもって上記各経路の切り替えを行うようにしている。これにより、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになるとともに、同機関の運転中は安定した運転状態が維持されるようにもなる。
【０１１３】
以上詳述したように、この第５の実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置によれば、先の第４の実施の形態による前記（１）〜（５）の効果に加えて、さらに以下に示すような効果が得られるようになる。
【０１１４】
（６）内燃機関１の停止時にマスター電磁弁ＭＥＶ及び補助電磁弁ＳＥＶがともに閉弁される（第４の経路）。これにより、デリバリパイプ３６内の飽和蒸気圧力は、通常の機関停止時よりも高い飽和蒸気圧力に維持されるようになるため、機関停止時におけるデリバリパイプ３６の受熱等に起因する燃料の気化が好適に抑制されるようになる。そして、こうした機関停止中における燃料の気化が抑制されることにより、また燃料ポンプ３２の駆動開始直後における燃料の圧送損失も補償されることにより、機関始動性を好適に高めることができるようになる。
【０１１５】
（第６の実施の形態）
本発明を具体化した第６の実施の形態について、先の第１及び第３の実施の形態との相違点を中心に図１及び図８を参照して説明する。
【０１１６】
本実施の形態においては、装置全体の基本的な構成は前記第１の実施の形態（図１）と同様であるものの、図１における燃料供給装置３の構成が図８に示すものに変更されている。ちなみにその構成は、同図８に示されるように、前記第１の実施の形態の燃料供給装置３において、迂回経路Ｒ４を除外し、バイパス経路Ｒ２とデリバリパイプ３６との供給経路Ｒ１に補助電磁弁ＳＥＶを新たに設けたものとなっている。即ち、図５に示した前記第３の実施の形態の燃料供給装置３において、バイパス経路Ｒ２と供給経路Ｒ１との接続部より下流、且つデリバリパイプ３６より上流の供給経路Ｒ１に補助電磁弁ＳＥＶを新たに設けたものに等しい。なお、上記補助電磁弁ＳＥＶは、前記第５の実施の形態の補助電磁弁ＳＥＶと同じ態様をもって動作するものとする。
【０１１７】
以下、燃料供給装置３における燃料の循環態様について図８を参照して説明する。なお、以降では、補助電磁弁ＳＥＶが開弁されている条件のもとでの、電磁弁３８が開弁されている燃料経路を第１の経路、電磁弁３８が閉弁されている燃料経路を第２の経路とする。そして、電磁弁３８及び補助電磁弁ＳＥＶともに閉弁されている燃料経路、即ち機関停止中の燃料経路を第３の経路とする。
【０１１８】
ここで、
・上記第１の経路は、前記第３の実施の形態における前記第１の経路と実質的に等しい。
・上記第２の経路は、前記第３の実施の形態における前記第２の経路と実質的に等しい。
といった構成であるため、これら各経路における燃料循環態様については、その重複する説明を割愛する。
【０１１９】
次に、機関停止中の燃料経路（第３の経路）について説明する。
この場合は、電磁弁３８及び補助電磁弁ＳＥＶがともに閉弁されているため、デリバリパイプ３６内（正確にはデリバリパイプ３６の下流部から電磁弁３８まで、及びデリバリパイプ３６の上流部から補助電磁弁ＳＥＶまでの燃料経路も含む）の圧力は、内燃機関１の運転中の状態に維持される。
【０１２０】
これにより、本実施の形態における機関停止時のデリバリパイプ３６内の飽和蒸気圧力は、通常の機関停止時よりも高い飽和蒸気圧力に維持されるようになるため、機関停止時におけるデリバリパイプ３６の受熱等に起因する燃料の気化が好適に抑制されるようになる。そして、こうした機関停止中における燃料の気化が抑制されることにより、また燃料ポンプ３２の駆動開始直後における燃料の圧送損失も補償されることにより、機関始動性が好適に高められるようになる。
【０１２１】
また、本実施の形態においては、
・内燃機関１の始動時は、電磁弁３８及び補助電磁弁ＳＥＶをともに開弁して第１の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中は、基本的には第２の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、電磁弁３８及び補助電磁弁ＳＥＶをともに開弁して第１の経路を能動とする。
・内燃機関１の停止時は、電磁弁３８及び補助電磁弁ＳＥＶをともに閉弁して第３の経路を能動とする。
といった態様をもって上記各経路の切り替えを行うようにしている。これにより、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになるとともに、同機関の運転中は安定した運転状態が維持されるようにもなる。
【０１２２】
以上詳述したように、この第６の実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置によれば、先の第３の実施の形態による前記（１）〜（５）の効果に加えて、さらに以下に示すような効果が得られるようになる。
【０１２３】
（６）内燃機関１の停止時に電磁弁３８及び補助電磁弁ＳＥＶがともに閉弁される（第３の経路）。これにより、デリバリパイプ３６内の飽和蒸気圧力は、通常の機関停止時よりも高い飽和蒸気圧力に維持されるようになるため、機関停止時におけるデリバリパイプ３６の受熱等に起因する燃料の気化が好適に抑制されるようになる。そして、こうした機関停止中における燃料の気化が抑制されることにより、また燃料ポンプ３２の駆動開始直後における燃料の圧送損失も補償されることにより、機関始動性を好適に高めることができるようになる。
【０１２４】
（第７の実施の形態）
本発明を具体化した第７の実施の形態について、先の第１の実施の形態との相違点を中心に図１及び図９を参照して説明する。
【０１２５】
本実施の形態においては、装置全体の基本的な構成は前記第１の実施の形態（図１）と同様であるものの、図１における燃料供給装置３の構成が図９に示すものに変更されている。
【０１２６】
ここで、本実施の形態における燃料供給装置３は、デリバリパイプ３６の下流部と燃料タンク３１の気相部とは還流経路Ｒ３により接続されている。そして、この還流経路Ｒ３には、燃料の調圧機構であるプレッシャレギュレータ３７が設けられている。また、この還流経路Ｒ３には、上記プレッシャレギュレータ３７を迂回する態様で還流経路Ｒ３のプレッシャレギュレータ３７の上流側と下流側とを接続する還流補助経路Ｒ５が設けられている。そして、この還流補助経路Ｒ５には、同還流補助経路Ｒ５を開閉する電磁弁３８が設けられている。
【０１２７】
以下、燃料供給装置３における燃料の循環態様について図９を参照して説明する。なお、以降では、電磁弁３８が開弁されている燃料経路を第１の経路、同電磁弁３８が閉弁されている燃料経路を第２の経路とする。
【０１２８】
まず、燃料経路の第１の経路が能動とされている場合について説明する。
この場合は、電磁弁３８が開弁されているため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働かない。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料の全量がデリバリパイプ３６に供給される。そして、上記供給された燃料のうち、燃料噴射弁３４より内燃機関１に噴射供給されなかった燃料は、電磁弁３８を介して燃料タンク３１に還流される。
【０１２９】
このように、上記第１の経路においては、デリバリパイプ３６に供給された燃料がプレッシャレギュレータ３７を介さずに燃料タンク３１に還流されることにより、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却が速やかに行われるようになる。
【０１３０】
次に、燃料経路の第２の経路が能動とされている場合について説明する。
この場合は、電磁弁３８が閉弁されているため、プレッシャレギュレータ３７による燃料の調圧機能が働く。また、燃料ポンプ３２により圧送された燃料の全量がデリバリパイプ３６に供給される。そして、燃料噴射弁３４より内燃機関１に噴射供給されなかった燃料は、プレッシャレギュレータ３７を介して燃料タンク３１に還流される。
【０１３１】
このように、上記第２の経路においては、デリバリパイプ３６内の圧力がプレッシャレギュレータ３７により一定に調圧され、燃料の飽和蒸気温度が高められるようになるため、同デリバリパイプ３６が燃焼室２０等からの熱を受けることに起因する燃料の気化が抑制されるようになる。
【０１３２】
また、本実施の形態においては、
・内燃機関１の始動時は、電磁弁３８を開弁して第１の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中は、基本的に第２の経路を能動とする。
・内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、電磁弁３８を開弁して第１の経路を能動とする。
といった態様をもって上記各経路の切り替えを行うようにしている。これにより、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになるとともに、同機関の運転中は安定した運転状態が維持されるようにもなる。
【０１３３】
以上詳述したように、この第７の実施の形態にかかる内燃機関の燃料供給装置によれば、以下に列記するような優れた効果が得られるようになる。
（１）電磁弁３８の開閉操作を通じて、第１の経路及び第２の経路のいずれかが選択的に能動とされる。そして、上記第１の経路が能動とされている場合には、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却を速やかに行うことができるようになる。また、上記第２の経路が能動とされている場合には、上記デリバリパイプ３６が燃焼室２０等からの熱を受けることに起因する燃料の気化を好適に抑制することができるようになる。
【０１３４】
（２）内燃機関１の始動時は、電磁弁３８が開弁され、上記第１の経路が能動とされる。これにより、内燃機関１の停止中に発生したベーパが速やかに燃料タンク３１へ還流されるようになり、ベーパを含む燃料が噴射供給されることに起因する内燃機関１の始動性の悪化が回避されるようになる。
【０１３５】
（３）内燃機関１の運転中において、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定されたときには、電磁弁３８が開弁され、上記第１の経路が能動とされる。これにより、ベーパを含む燃料の燃料タンク３１への早期還流が図られ、内燃機関１の安定した運転状態が維持されるようになる。
【０１３６】
（４）還流経路Ｒ３のプレッシャレギュレータ３７の上流側と下流側とを、経路の途中に電磁弁３８が設けられた還流補助経路Ｒ５により接続するといった簡易な構成をもって、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却を速やかに行うといった機能を実現することができる。これにより、装置の複雑化を回避することができるようになるとともに、同装置のコスト上昇をも抑制することができるようになる。
【０１３７】
（５）第１の経路が能動とされている場合には、燃料ポンプ３２による燃料の圧送に際して、プレッシャレギュレータ３７の調圧機能による圧送抵抗が生じなくなるため、同燃料ポンプ３２の負荷が低減されるようになる。これにより、燃料ポンプ３２として吐出能力の高いものを採用する等の対策を講じなくとも、デリバリパイプ３６のベーパ除去及びその冷却の早期実行を図ることができるようになる。また逆に、こうしたベーパ除去及び冷却の早期実行がある程度満たされている環境にあっては、同燃料ポンプ３２として、より吐出能力の低い、より小型のものを採用することができるようにもなる。
【０１３８】
なお、上記各実施の形態は、それらを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。
・図４に示した上記第２の実施の形態では、還流経路Ｒ３に可変絞り機構ＦＣＶを設ける構成としたが、他に例えば、同還流経路Ｒ３の可変絞り機構ＦＣＶの上流あるいは下流に、さらにマスター電磁弁ＭＥＶを設ける構成としてもよい。こうした構成を採用した場合には、このマスター電磁弁ＭＥＶの開閉操作を通じてその第３の経路（可変絞り機構ＦＣＶの絞り開度ｔｈが最小絞り開度ｔｈＬである燃料経路）を能動とすることが可能となるため、可変絞り機構ＦＣＶの絞り開度ｔｈの開閉制御を簡略化することができるようになる。
【０１３９】
・また、上記構成に、バイパス経路Ｒ２と供給経路Ｒ１との接続部より下流、且つデリバリパイプ３６より上流の供給経路Ｒ１に補助電磁弁ＳＥＶを新たに設けることもできる。こうした構成を採用した場合にも、内燃機関１の停止とともに可変絞り機構ＦＣＶの絞り開度ｔｈを最小絞り開度ｔｈＬとする、あるいはマスター電磁弁ＭＥＶを閉弁する等の操作を行ったうえで、さらに補助電磁弁ＳＥＶを閉弁することで、先の第５あるいは第６の実施の形態と同様、機関始動性を好適に高めることができるようになる。
【０１４０】
・それぞれ図７及び図８に示した上記第５及び第６の実施の形態においては、供給経路Ｒ１に補助電磁弁ＳＥＶを設けるとともに、内燃機関１の停止にともない、
（イ）第５の実施の形態では、同補助電磁弁ＳＥＶ及びマスター電磁弁ＭＥＶをともに閉弁とする。
（ロ）第６の実施の形態では、同補助電磁弁ＳＥＶ及び電磁弁３８をともに閉弁とする。
といった操作を行うことで、デリバリパイプ３６内の圧力を内燃機関１の運転中の状態に維持するようにしたが、こうした機能を実現するためには、例えば次のような構成を採用することもできる。即ち、上記補助電磁弁ＳＥＶに代えて、燃料ポンプ３２としてその停止時には弁としての機能を果たすものを採用する。こうした構成を採用した場合にも、内燃機関１の停止時におけるデリバリパイプ３６内（正確にはデリバリパイプ３６の下流部からマスター電磁弁ＭＥＶあるいは電磁弁３８まで、及びデリバリパイプ３６の上流部から燃料ポンプ３２までの燃料経路も含む）の圧力を、同内燃機関１の運転中の状態に維持することができるようになる。また、こうした構成によれば、補助電磁弁ＳＥＶを新たに設ける必要がなくなるため、燃料経路の構成の簡略化が図られるようになる。
【０１４１】
・図９に示した上記第７の実施の形態では、還流補助経路Ｒ５に電磁弁３８を設ける構成としたが、この電磁弁３８に代えて可変絞り機構ＦＣＶを設けることもできる。
【０１４２】
・また、同じく第７の実施の形態において、供給経路Ｒ１に補助電磁弁ＳＥＶを、還流経路Ｒ３にマスター電磁弁ＭＥＶを設ける構成としてもよい。こうした構成を採用した場合にも、内燃機関１の停止とともにマスター電磁弁ＭＥＶ及び補助電磁弁ＳＥＶを閉弁とすることで、上記第５あるいは第６の実施の形態と同様、機関始動性を好適に高めることができるようになる。
【０１４３】
・上記各実施の形態では、各センサ５１，５２，５３，５４による検出データに基づいて、デリバリパイプ３６内の燃料が気化している旨推定するとしたが、例えばより簡易的に、パイプ燃温センサ５３、パイプ燃圧センサ５４による検出データのみに基づいて上記デリバリパイプ３６内の燃料が気化しているか否かを推定することもできる。要するに、上記デリバリパイプ３６における燃料の状態を推定することのできる方法であれば、その判定方法は適宜変更可能である。
【０１４４】
・上記各実施の形態では、バイパス経路Ｒ２及び還流経路Ｒ３の下流部がそれぞれ独立して燃料タンク３１の気相部に接続される構成としたが、他に例えば、バイパス経路Ｒ２の下流端部を、還流経路Ｒ３の電磁弁３８等よりも下流に接続することもできる。要するに、燃料ポンプ３２による燃料噴射機構３５に圧送された燃料を、プレッシャレギュレータ３７等の調圧機構により調圧せずに燃料タンク３１に還流させるといった機能が実現される構成であればよく、そのための経路構成等は上記各実施の形態に例示した構成に限られず適宜変更可能である。
【０１４５】
・上記各実施の形態では、還流経路Ｒ３に電磁弁３８（あるいは可変絞り機構ＦＣＶ）やマスター電磁弁ＭＥＶを設け、これら各弁の開閉制御を通じて、燃料ポンプ３２に圧送された燃料をデリバリパイプ３６を介して速やかに燃料タンク３１に還流させるといった機能を実現するようにしたが、こうした機能を実現するための構成は上記構成に限られるものではない。要するに、燃料噴射機構３５に圧送される燃料の圧力調圧、非調圧を選択的に切り替えることができる構成であればよく、そのための構成は適宜変更可能である。
【０１４６】
・上記各実施の形態では、液化石油ガス（ＬＰＧ）を燃料とする内燃機関１を想定したが、本発明の適用は液化石油ガスを燃料とする内燃機関に限られるものではなく、例えば、ガソリン等を燃料とする内燃機関にも適用することができる。また、内燃機関としての構成も上記実施の形態で例示した構成に限られず、任意の構成を採用することができる。要するに、吸入空気と燃料との混合気を爆発、燃焼させて動力を得る内燃機関であれば本発明の適用は可能であり、そうした場合にも、上記各実施の形態に準じた効果を奏することができる。
【０１４７】
その他、燃料タンクに貯留された燃料を燃料ポンプにて燃料噴射機構に圧送し、この圧送した燃料を同燃料噴射機構を介して内燃機関に噴射供給する内燃機関の燃料供給装置であれば、内燃機関の始動時を含めての運転中、その燃料流通経路本来の燃料圧力の調圧状態に対し、さらに前記燃料噴射機構に圧送される燃料の圧力調圧、非調圧を選択的に切り替える構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第１の実施の形態についてその全体構成を模式的に示す概略図。
【図２】同実施の形態にかかる燃料経路の一切替状態を模式的に示す図。
【図３】同実施の形態にかかる燃料経路の一切替状態を模式的に示す図。
【図４】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第２の実施の形態にかかる燃料経路を模式的に示す図。
【図５】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第３の実施の形態にかかる燃料経路を模式的に示す図。
【図６】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第４の実施の形態にかかる燃料経路を模式的に示す図。
【図７】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第５の実施の形態にかかる燃料経路を模式的に示す図。
【図８】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第６の実施の形態にかかる燃料経路を模式的に示す図。
【図９】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第７の実施の形態にかかる燃料経路を模式的に示す図。
【図１０】従来のフューエルリターン式の燃料経路を模式的に示す図。
【符号の説明】
１…内燃機関、３…燃料供給装置、４…電子制御装置（ＥＣＵ）、５…検出系、１１…シリンダブロック、１２…シリンダ、１２ａ…ウォータージャケット、１３…イグニッションプラグ、１４…吸気弁、１５…排気弁、１６…シリンダヘッド、１７…クランクシャフト、１８…コネクティングロッド、１９…ピストン、２０…燃焼室、２１…エアクリーナ、２２…スロットルバルブ、２３…吸気通路、２４…排気通路、２５…触媒装置、３１…燃料タンク、３２…燃料ポンプ、３３…フィルタ、３４…燃料噴射弁、３５…燃料噴射機構、３６…デリバリパイプ、３７…プレッシャレギュレータ、３８…電磁弁、３９…絞り機構、５１…タンク燃温センサ、５２…タンク燃圧センサ、５３…パイプ燃温センサ、５４…パイプ燃圧センサ、Ｒ１…供給経路、Ｒ２…バイパス経路、Ｒ３…還流経路、Ｒ４…迂回経路、ＦＣＶ…可変絞り機構、ＭＥＶ…マスター電磁弁（主電磁弁）、ＳＥＶ…補助電磁弁、Ｒ５…還流補助経路。
Claims (4)
- 燃料タンク内に貯留された燃料を燃料ポンプにて燃料噴射機構に圧送し、この圧送した燃料を同燃料噴射機構を介して内燃機関に噴射供給する内燃機関の燃料供給装置において、
前記燃料ポンプにより圧送される燃料を前記燃料噴射機構の下流から前記燃料タンクに還流させる還流経路と、前記燃料ポンプにより圧送される燃料を前記燃料噴射機構の上流から前記燃料タンクに還流させるバイパス経路と、このバイパス経路に設けられて前記燃料噴射機構に圧送される燃料の圧力を調圧するプレッシャレギュレータと、前記還流経路を選択的に開閉する電磁弁と、この電磁弁を迂回して前記還流経路の燃料を流通させる迂回経路と、この迂回経路に設けられて燃料の流量を調量する絞り機構と、前記還流経路及び前記バイパス経路における燃料の流通態様を切り替える切替手段とを含めて構成されるとともに、前記内燃機関の始動時に前記燃料噴射機構に圧送される燃料の流量が前記内燃機関の始動完了後の通常運転時よりも増量される第１の流通態様と、前記内燃機関の始動完了後の通常運転時に前記燃料噴射機構に圧送される燃料の流量が前記内燃機関の始動時よりも減量されることに併せて所定量の燃料が前記燃料噴射機構及び前記絞り機構を介して前記燃料タンクに還流される第２の流通態様とを前記切替手段により切り替える流通制御機構を備え、
前記切替手段は、前記第１の流通態様を選択する操作として前記内燃機関の始動時に前記電磁弁を開弁し、前記第２の流通態様を選択する操作として前記内燃機関の始動完了後の通常運転時に前記電磁弁を閉弁する
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置において、
前記切替手段は、前記内燃機関の始動完了後の通常運転時に前記燃料噴射機構内の燃料の気化が生じている旨判定したとき、前記電磁弁の開弁を通じて前記第１の流通態様を選択する
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 請求項１または２に記載の内燃機関の燃料供給装置において、
前記流通制御機構は、前記電磁弁と前記迂回経路とからなる前記還流経路の並列部の上流もしくは下流に設けられて、前記還流経路を選択的に開閉する主電磁弁をさらに含めて構成される
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 請求項３に記載の内燃機関の燃料供給装置において、
前記流通制御機構は、前記バイパス経路と前記燃料噴射機構との間の燃料経路に設けられて、この燃料経路を選択的に開閉する補助電磁弁をさらに含めて構成されるとともに、前記内燃機関の停止中に前記主電磁弁及び前記補助電磁弁の閉弁を通じて前記燃料噴射機構をその上流及び下流の燃料経路に対して閉鎖する
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
Priority Applications (1)
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| JP2001401038A JP3929308B2 (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 内燃機関の燃料供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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