JP4063603B2 - 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、例えば液化石油ガスを燃料とする内燃機関に対して燃料の供給を行う内燃機関の燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、液化石油ガス（ＬＰＧ）を燃料とする内燃機関（ＬＰＧ機関）として、液相状態の燃料を噴射供給する燃料供給装置を備えたＬＰＧ機関が実用化されている。ここで、こうしたＬＰＧ機関の燃料供給装置は、通常、図２４模式的に示すフューエルリターン式と呼ばれる燃料循環方式が採用される構成となっている。
【０００３】
同図２４に示されるように、フューエルリターン式の燃料循環方式が採用されている燃料供給装置２４０にあっては、燃料タンク２４１内の液相燃料を燃料ポンプ２４２により圧送し、燃料供給経路２４３を介してインジェクタ２４４とともに燃料噴射機構２４５を構成するデリバリパイプ２４６内に供給する。そして、このデリバリパイプ２４６内に供給した燃料をインジェクタ２４４を通じて内燃機関に噴射供給する一方で、同デリバリパイプ２４６内に残留している燃料を還流経路２４７を介して燃料タンク２４１に還流する。また、この燃料供給装置２４０では、還流経路２４７に設けられるプレッシャレギュレータ２４８を通じてデリバリパイプ２４６（燃料噴射機構２４５）内の燃料の圧力を所定の圧力に維持することで、燃料の液相状態を維持しつつ内燃機関への燃料供給を行うことができるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述ようにプレッシャレギュレータ２４８を通じてデリバリパイプ２４６内の燃料が加圧状態に維持される場合であれ、内燃機関の燃焼室等からの熱を受けることに起因する同デリバリパイプ２４６の温度上昇の度合いが大きいときには、噴射する燃料を液相状態に維持することが困難となる。
【０００５】
即ちいま、図２５に示すように、例えば燃料タンク２４１内に飽和状態で貯留されている燃料が（点Ｆ：温度ＴＨａ／圧力Ｐｆ）、燃料ポンプ２４２により加圧されてプレッシャレギュレータ２４８の調圧設定値Ｐａに応じた圧力に維持されているとする（点Ｇａ：温度ＴＨａ／圧力Ｐａ）。しかし、この場合であっても、内燃機関からの熱を受けることによりデリバリパイプ２４６内の燃料の温度が同燃料の飽和蒸気温度ＴＨｓｖ以上まで上昇したときには（点Ｇｂ：温度ＴＨｂ／圧力Ｐａ）、気化燃料（ベーパ）が発生するようになる。そして、デリバリパイプ２４６内の燃料にベーパが含まれているにもかかわらず同デリバリパイプ２４６内の燃料が液相であるという前提のもとにインジェクタ２４４による燃料の噴射供給が行われるときには、次のようなことが懸念される。即ち、実際には液相の燃料よりも密度の低い燃料が噴射されるため、必要とされる燃料量が確保できなくなり、運転性の悪化をまねくようになる。
【０００６】
そこで、こうした事態への対策として、デリバリパイプ内の燃料の圧力を、デリバリパイプ内の燃料の温度が通常想定される最も高い温度ＴＨｍｘ以上となった場合においても同燃料の液相状態を維持することができる圧力Ｐｂ以上に維持するといったことが考えられる。即ち、上記燃料供給装置２４０にあっては、調圧設定値が上記圧力Ｐｂ以上に設定されているプレッシャレギュレータを還流経路２４７に備えることに相当する。しかし、この場合、燃料の気化を抑制することはできるようになるものの、燃料ポンプ２４２の負荷が増大するため、同燃料ポンプ２４２の寿命の低下や燃費の悪化等をまねくことが新たに懸念される。また、ＬＰＧ機関の燃料供給装置でなくとも、燃料噴射機構（デリバリパイプ）が内燃機関からの受熱により温度上昇する燃料供給装置であれば、上記同様の問題が生じることが考えられる。
【０００７】
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、燃料ポンプの負荷の増大を抑制しつつ、燃料噴射機構内の燃料の液相状態を好適に維持することができる内燃機関の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】
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に記載の発明は、内燃機関に燃料を供給する燃料噴射機構と、燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射機構に圧送供給する第１の燃料ポンプと、この燃料ポンプにより圧送された燃料を前記燃料噴射機構の上流あるいは下流から燃料タンクに還流するための還流経路と、この還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を所定の調圧設定値に応じた圧力に維持する調圧機構とを備える内燃機関の燃料供給装置において、前記調圧機構の背圧室に前記燃料タンク内の燃料の圧力に相当する第１の圧力とこの圧力よりも高い第２の圧力とのいずれかを選択的に導入することにより前記所定の調圧設定値を可変設定する調圧値変更手段として、前記第１の燃料ポンプに対して直列に配置される第２の燃料ポンプと、前記調圧機構の出口と前記燃料タンクとを接続する燃料経路から分岐した第１の背圧導入経路と、前記第１の燃料ポンプと前記第２の燃料ポンプとを接続する燃料経路から分岐した第２の背圧導入経路と、前記第１の背圧導入経路と前記第２の背圧導入経路との合流部と前記調圧機構の背圧室とを接続する第３の背圧導入経路と、前記第１の背圧導入経路と前記第２の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路との合流部に設けられて、前記第１の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが連通され且つ前記第２の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが遮断された第１の経路状態と、前記第１の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが遮断され且つ前記第２の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが連通された第２の経路状態とを切り替える切替手段と、この切替手段の操作を通じて前記第１の経路状態を選択することにより前記第１の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入し、前記切替手段の操作を通じて前記第２の経路状態を選択することにより前記第２の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入する制御手段とを備えることを要旨としている。
【０００９】
上記構成によれば、調圧機構の背圧室に燃料タンク内の燃料の圧力に相当する第１の圧力とこの第１の圧力よりも高い第２の圧力とのいずれかが選択的に導入されることにより、調圧機構に設定されている所定の調圧設定値が可変とされる。ちなみに、燃料噴射機構内の燃料の圧力がより高い圧力に維持されるとき、即ち調圧機構に設定されている所定の調圧設定がより高い値に設定されるときには、気化燃料の発生の抑制作用が高められるようになるものの、燃料ポンプの負荷が増大する傾向にある。この点、上記構成においては、上記態様をもって所定の調圧設定値を可変とすることができるため、気化燃料の発生のおそれがあるとき（あるいは発生しているとき）にのみ第２の圧力を背圧室に導入することで所定の調圧設定値を高い値に設定し、それ以外の状況にあっては第１の圧力を背圧室に導入することで所定の調圧設定値を上記高い値に設定される調圧設定値よりも低い値に設定することができるようになる。これにより、気化燃料の発生を抑制することができるようになるとともに、気化燃料の発生のおそれがないときには燃料ポンプにかかる負荷を軽減して同燃料ポンプを駆動させることができるようになる。このように、上記構成によれば、燃料ポンプの負荷の増大を抑制しつつ燃料噴射機構内の燃料の液相状態を好適に維持することができるようになる。
また上記構成によれば、切替手段を通じて第１の背圧導入経路が能動とされることにより調圧機構の背圧室に第１の圧力が導入され、第２の背圧導入経路が能動とされることにより同調圧機構の背圧室に第２の圧力が導入される。換言すると、上記第１の背圧導入経路が能動とされる場合、調圧機構の背圧室には同調圧機構の下流側の燃料、即ち燃料タンク内の燃料の圧力とほぼ等しい圧力の燃料が導入されるようになる。一方、上記第２の背圧導入経路が能動とされる場合、調圧機構の背圧室には上記各燃料ポンプを接続する燃料経路内の燃料、即ち同各燃料ポンプの上流側の燃料ポンプにより加圧された燃料が導入されるようになる。これにより、第２の背圧導入経路が能動とされるときには、調圧機構の所定の調圧設定値が第１の背圧導入経路が能動とされるときよりも高い値となる。このように、上記各背圧導入経路のいずれかを選択的に能動とすることによっても、調圧機構に設定されている所定の調圧設定値を可変とすることができるようになる。
【００１０】
（２）請求項２に記載の発明は、内燃機関に燃料を供給する燃料噴射機構と、燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射機構に圧送供給する燃料ポンプと、この燃料ポンプにより圧送された燃料を前記燃料噴射機構の上流あるいは下流から燃料タンクに還流するための還流経路と、この還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を所定の調圧設定値に応じた圧力に維持する調圧機構とを備える内燃機関の燃料供給装置において、前記調圧機構の背圧室に前記燃料タンク内の燃料の圧力に相当する第１の圧力とこの圧力よりも高い第２の圧力とのいずれかを選択的に導入することにより前記所定の調圧設定値を可変設定する調圧値変更手段として、前記燃料ポンプに対して直列に配置される単一または複数の燃料ポンプと、前記調圧機構の出口と前記燃料タンクとを接続する燃料経路から分岐した第１の背圧導入経路と、前記各燃料ポンプのそれぞれの出口に接続される燃料経路のいずれかから分岐した第２の背圧導入経路と、前記第１の背圧導入経路と前記第２の背圧導入経路との合流部と前記調圧機構の背圧室とを接続する第３の背圧導入経路と、前記第１の背圧導入経路と前記第２の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路との合流部に設けられて、前記第１の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが連通され且つ前記第２の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが遮断された第１の経路状態と、前記第１の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが遮断され且つ前記第２の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが連通された第２の経路状態とを切り替える切替手段と、この切替手段の操作を通じて前記第１の経路状態を選択することにより前記第１の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入し、前記切替手段の操作を通じて前記第２の経路状態を選択することにより前記第２の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入する制御手段とを備えることを要旨としている。
【００１１】
上記構成によれば、燃料ポンプの負荷の増大を抑制しつつ燃料噴射機構内の燃料の液相状態を好適に維持することができるようになる。
また、上記構成によれば、切替手段を通じて第１の背圧導入経路が能動とされることにより、調圧機構の背圧室に上記第１の圧力が導入され、第２の背圧導入経路が能動とされることにより上記第２の圧力が導入される。換言すると、上記第１の背圧導入経路が能動とされる場合、調圧機構の背圧室には同調圧機構の下流側の燃料、即ち燃料タンク内の燃料の圧力とほぼ等しい圧力の燃料が導入されるようになる。一方、上記第２の背圧導入経路のいずれかが能動とされる場合、調圧機構の背圧室には少なくとも１つの燃料ポンプにより加圧された燃料が導入されるようになる。これにより、第２の背圧導入経路のいずれかが能動とされるときには、調圧機構の所定の調圧設定値が第１の背圧導入経路が能動とされるときよりも高い値となる。このように、上記各背圧導入経路のいずれかを選択的に能動とすることによっても、調圧機構に設定されている所定の調圧設定値を可変とすることができるようになる。
【００１２】
（３）請求項３に記載の発明は、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、前記切替手段として、３つのポートのそれぞれに前記第１の背圧導入経路または前記第２の背圧導入経路または前記第３の背圧導入経路が接続される制御弁を備えることを要旨としている。
【００１４】
（４）請求項４に記載の発明は、内燃機関に燃料を供給する燃料噴射機構と、燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射機構に圧送供給する燃料ポンプと、この燃料ポンプにより圧送された燃料を前記燃料噴射機構の上流あるいは下流から燃料タンクに還流するための還流経路と、この還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を所定の調圧設定値に応じた圧力に維持する調圧機構とを備える内燃機関の燃料供給装置において、前記調圧機構の背圧室に前記燃料タンク内の燃料の圧力に相当する第１の圧力とこの圧力よりも高い第２の圧力とのいずれかを選択的に導入することにより前記所定の調圧設定値を可変とする調圧値変更手段として、前記調圧機構の下流側に接続されて前記調圧機構の下流側の燃料を前記調圧機構の背圧室に導入する第１の背圧導入経路と、前記燃料ポンプの燃料吸入口と燃料吐出口との中間に設けられる中間吐出口から吐出される燃料を前記調圧機構の背圧室に導入する第２の背圧導入経路と、前記第１の背圧導入経路及び前記第２の背圧導入経路のいずれかを選択的に能動とする切替手段とを備え、この切替手段を通じて前記第１の背圧導入経路を能動とすることにより前記第１の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入し、前記切替手段を通じて前記第２の背圧導入経路を能動とすることにより前記第２の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入することを要旨としている。
【００１５】
上記構成によれば、燃料ポンプの負荷の増大を抑制しつつ燃料噴射機構内の燃料の液相状態を好適に維持することができるようになる。
また、上記構成によれば、切替手段を通じて第１の背圧導入経路が能動とされることにより、調圧機構の背圧室に第１の圧力が導入され、第２の背圧導入経路が能動とされることにより、同調圧機構の背圧室に第２の圧力が導入される。換言すると、上記第１の背圧導入経路が能動とされる場合、調圧機構の背圧室には同調圧機構の下流側の燃料、即ち燃料タンク内の燃料の圧力とほぼ等しい圧力の燃料が導入されるようになる。一方、上記第２の背圧導入経路が能動とされる場合、調圧機構の背圧室には上記燃料ポンプの中間吐出口から吐出される燃料、即ち燃料ポンプの燃料吸入口における燃料の圧力よりも高く、且つ同燃料ポンプの燃料吐出口における燃料の圧力よりも低い圧力の燃料が導入されるようになる。これにより、第２の背圧導入経路が能動とされるときには、調圧機構の所定の調圧設定値が、第１の背圧導入経路が能動とされるときよりも高い値となる。このように、上記各背圧導入経路のいずれかを選択的に能動とすることによっても、調圧機構に設定されている所定の調圧設定値を可変とすることができるようになる。
【００１８】
（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記調圧値変更手段は、前記内燃機関の始動から所定の時間が経過するまでの間、前記第２の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入することを要旨としている。
【００１９】
上記構成によれば、内燃機関の始動から所定の時間が経過するまでの間、調圧機構の背圧室に第２の圧力が導入される。ちなみに、内燃機関の運転が停止されてから十分な時間が経過しておらず同機関の各部が高温である状態から再度運転が開始されるいわゆる高温再始動時にあっては、燃料噴射機構が内燃機関から受熱することに起因する気化燃料の発生が特に懸念される。そこで、上記構成においては、内燃機関の始動から所定の時間が経過するまでの間は調圧機構の背圧室に第２の圧力を導入する、即ち同調圧機構に設定されている所定の調圧設定値をより高い値に設定することで、燃料噴射機構内の燃料の圧力がより高い圧力に維持されるようにしている。これにより、内燃機関の始動時における気化燃料の発生を好適に抑制することができるようになる。
【００２０】
（６）請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記調圧値変更手段は、前記内燃機関の運転中に前記燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料の飽和蒸気圧力未満のとき、前記第２の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入することを要旨としている。
【００２１】
上記構成によれば、内燃機関の運転中、燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料の飽和蒸気圧力未満となるとき、調圧機構の背圧室に第２の圧力が導入される。これにより、気化燃料の発生のおそれがあるとき（あるいは発生しているとき）にのみ第２の圧力が背圧室に導入されて所定の調圧設定値が高い値に設定され、それ以外の状況にあっては第１の圧力が背圧室に導入されて所定の調圧設定値が上記高い値に設定される調圧設定値よりも低い値に設定されるようになる。これにより、気化燃料の発生を好適に抑制することができるようになるとともに、気化燃料の発生のおそれがないときには燃料ポンプにかかる負荷を軽減して同燃料ポンプを駆動させることができるようになる。
【００２２】
（７）請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記調圧値変更手段は、前記燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気特性及び前記燃料噴射機構内の燃料の温度から前記燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力を推定することを要旨としている。
【００２３】
上記構成によれば、燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気特性及び燃料噴射機構内の燃料の温度から同燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力が推定される。ちなみに、燃料の飽和蒸気圧力は、同燃料の温度が上昇するにつれ高くなる傾向を示し、この飽和蒸気圧力と温度との関係は燃料の飽和蒸気特性（飽和蒸気圧曲線）を通じて把握することができる。そこで、上記態様をもって燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力を推定することで、同燃料の温度の変動に対応した適切な飽和蒸気圧力を把握することができるようになる。
【００２４】
（８）請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記調圧値変更手段は、前記燃料タンク内に貯留されている燃料の温度及び同燃料の圧力に基づいて該燃料の組成を推定し、この推定される燃料の組成に基づいて前記燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気特性を推定することを要旨としている。
【００２５】
上記構成によれば、燃料タンク内に貯留されている燃料の温度及び同燃料の圧力に基づいて該燃料の組成が推定され、この推定される燃料の組成に基づいて燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気特性が決定される。ちなみに、燃料の飽和蒸気特性は同燃料の組成に応じて異なる傾向を示し、燃料の組成は基本的には燃料の温度及び圧力を通じて推定することができる。そこで、上記態様をもって燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性を決定することで、燃料の組成に応じたより適切な飽和蒸気特性を把握することができるようになる。
【００２６】
（９）請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記調圧値変更手段は、前記推定される飽和蒸気圧力に所定の圧力を見込んで得られる圧力を前記燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力とすることを要旨としている。
【００２７】
上記構成によれば、推定される飽和蒸気圧力に所定の圧力を見込んで得られる圧力が燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力とされる。これにより、燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料の本来の飽和蒸気圧力よりも高く設定される飽和蒸気圧力未満となるとき、調圧機構の背圧室に上記第２の圧力が導入されるようになる。即ち、推定された燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力に対する所定の圧力の加算あるいは所定の係数の乗算等を通じて算出される同飽和蒸気圧力よりも高い値が判定値とされ、燃料噴射機構内の燃料の圧力がこの判定値未満となるとき、調圧機構の背圧室に上記第２の圧力が導入されるようになる。このように、上記構成によれば、ある程度の余裕をもって背圧室に第２の圧力が導入されて気化燃料の発生の抑制作用が高められるようになるため、より好適に気化燃料の発生を抑制することができるようになる。
【００２８】
（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記内燃機関が液化石油ガスを燃料とするものであることを要旨としている。
【００２９】
ちなみに、燃料噴射機構の受熱に起因して同燃料噴射機構内にて気化燃料が発生するといった事態は、液化石油ガス内燃機関を搭載する車両において特に懸念される。従って、液化石油ガスを燃料とする内燃機関の燃料供給装置に上記請求項１〜９のいずれかに記載の発明を適用することで、液化石油ガスを燃料とする内燃機関の実用性をより高いものとすることができるようになる。
【００３０】
【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１０を参照して説明する。なお、この実施の形態にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置は、液化石油ガス（ＬＰＧ）を燃料とする内燃機関（ＬＰＧ機関）にＬＰＧを供給する燃料供給装置である。
【００３１】
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、混合気の燃焼エネルギを出力として駆動する内燃機関１、同機関１に対する燃料の供給を行う燃料供給装置３及びこれら内燃機関１、燃料供給装置３を統括的に制御する電子制御装置（ＥＣＵ）５の関係を模式的に示している。
【００３２】
同図１に示されるように、内燃機関１は、シリンダブロック１１、このシリンダブロック１１に設けられるとともにその内部で混合気を燃焼させる複数のシリンダ１２、この複数のシリンダ１２の上部に配設されるシリンダヘッド１３などを備えて構成される。
【００３３】
ここで、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１４にコネクティングロッド１５を介して連結されるピストン１６が往復動可能に収容されており、このピストン１６とシリンダヘッド１３とが対峙してなす燃焼室１７で混合気の燃焼が行われる。また、燃焼室１７にはエアクリーナ２１、スロットルバルブ２２及びサージタンク２３等を備える吸気通路２４及び触媒装置２５を備える排気通路２６が接続されており、燃料供給装置３に備えられるインジェクタＩＮＪを通じて上記吸気通路２４に燃料が噴射供給される。
【００３４】
次に、燃料供給装置３の構成について、図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は、図１に示される燃料供給装置３の詳細な構成、及び同燃料供給装置３とＥＣＵ５との関係を、図３は、同図２に示される燃料供給装置３の破線内の詳細な構成をそれぞれ模式的に示している。
【００３５】
同図２に示されるように、燃料供給装置３にあって、燃料タンク３１内に貯留されている液相燃料は、ポンプ間燃料経路Ｒｄｐを介して接続されるとともに同じ吐出能力を有する第１の燃料ポンプ３２ａ及び第２の燃料ポンプ３２ｂにより加圧されて燃料フィルタ３３が設けられた燃料供給経路Ｒｄ１に圧送される。そして、この圧送された液相燃料は、インジェクタＩＮＪとともに燃料噴射機構３４を構成するデリバリパイプ３５に供給され、インジェクタＩＮＪがＥＣＵ５からの信号に応じて開弁されることにより吸気通路２４に噴射供給される。そして、デリバリパイプ３５内に残留している燃料は、上流側還流経路Ｒｄ２Ｕ及び下流側還流経路Ｒｄ２Ｌからなる還流経路Ｒｄ２を介して燃料タンク３１に還流されるようになる。
【００３６】
また、還流経路Ｒｄ２には、燃料室３６Ｒｆ及び背圧室３６Ｒｐから構成されるプレッシャレギュレータ３６（調圧機構）が設けられており、デリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の圧力は同プレッシャレギュレータ３６に対して設定される所定の調圧設定値（調圧設定値Ｐ）に応じた圧力に維持される。なお、プレッシャレギュレータ３６の詳細な構成については後述する。また、下流側還流経路Ｒｄ２Ｌには、３ポート弁３７（切替手段）を介して背圧導入経路Ｒｄ５に接続される第１の背圧導入経路Ｒｄ３が接続されており、同下流側還流経路Ｒｄ２Ｌを流通する燃料を第１の背圧導入経路Ｒｄ３及び背圧導入経路Ｒｄ５を介して上記背圧室３６Ｒｐに流入させることが可能となっている。また、ポンプ間燃料経路Ｒｄｐには、同じく３ポート弁３７を介して背圧導入経路Ｒｄ５に接続される第２の背圧導入経路Ｒｄ４が接続されており、同ポンプ間燃料経路Ｒｄｐを流通する燃料を第２の背圧導入経路Ｒｄ４及び背圧導入経路Ｒｄ５を介して上記背圧室３６Ｒｐに流入させることが可能となっている。そして、上記３ポート弁３７の切替操作を通じて、第１の背圧導入経路Ｒｄ３及び第２の背圧導入経路Ｒｄ４のいずれか一方と背圧導入経路Ｒｄ５との連通が選択的に有効とされる。なお、調圧値変更手段（背圧変更手段）は上記３ポート弁３７等を備えて構成され、また３ポート弁３７はＥＣＵ５からの信号に応じて制御されるものとなっている。
【００３７】
また、燃料供給装置３には、燃料タンク３１内の燃料の状態を検出するためのタンク温度センサ７１、タンク圧力センサ７２及びデリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の状態を検出するための噴射機構温度センサ７３、噴射機構圧力センサ７４から構成される検出系７が備えられている。ちなみに、タンク温度センサ７１は燃料タンク３１内の燃料の温度（燃料タンク温度ＴＨｔｋ）を、タンク圧力センサ７２は燃料タンク３１内の燃料の圧力（燃料タンク圧力Ｐｔｋ）をそれぞれ検出する。また、噴射機構温度センサ７３はデリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の温度（噴射機構温度ＴＨｄｖ）を、噴射機構圧力センサ７４はデリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の圧力（噴射機構圧力Ｐｄｖ）をそれぞれ検出する。そして、これら各センサ７１〜７４により検出されたデータはＥＣＵ５に入力され、ＥＣＵ５はこの入力される各検出データに基づいて上記３ポート弁３７の切替操作を行う。
【００３８】
次に、図３を参照して、上記プレッシャレギュレータ３６の詳細な構成について説明する。
図３に示されるように、プレッシャレギュレータ３６は金属製のハウジング３６Ｈｇからなり、その内部に設けられるダイヤフラム３６Ｄｆを通じて上記燃料室３６Ｒｆ及び背圧室３６Ｒｐに分けられている。ここで、燃料室３６Ｒｆには、デリバリパイプ３５内に残留している燃料を同燃料室３６Ｒｆに流入させるための上流側還流経路Ｒｄ２Ｕ、及び同燃料室３６Ｒｆ内の燃料を燃料タンク３１へ還流させるための下流側還流経路Ｒｄ２Ｌが接続されている。なお、ダイヤフラム３６Ｄｆが背圧室３６Ｒｐに設けられるスプリング３６Ｓｇを通じて燃料室３６Ｒｆ側に押圧されていることにより、基本的には上流側還流経路Ｒｄ２Ｕから下流側還流経路Ｒｄ２Ｌへの燃料の流通が上記ダイヤフラム３６Ｄｆにより遮断された状態となっている。また、背圧室３６Ｒｐには、下流側還流経路Ｒｄ２Ｌを流通する燃料及びポンプ間燃料経路Ｒｄｐを流通する燃料のいずれかを同背圧室３６Ｒｐに流入させるための背圧導入経路Ｒｄ５が接続されている。そして、燃料室３６Ｒｆ内の燃料の圧力が、背圧室３６Ｒｐへ流入する燃料の圧力に対してスプリング３６Ｓｇの圧力（プレッシャレギュレータ設定圧力Ｐｓｇ）を加えた圧力以上となるとき、ダイヤフラム３６Ｄｆが背圧室３６Ｒｐ側に押し下げられて燃料室３６Ｒｆ内の燃料が下流側還流経路Ｒｄ２Ｌを介して燃料タンク３１に還流されるようになる。なお、上記背圧室３６Ｒｐへ流入する燃料の圧力に対してプレッシャレギュレータ設定圧力Ｐｓｇを加えた圧力が、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐに相当する値となる。
【００３９】
次に、３ポート弁３７を通じて切り替えられる各燃料経路について、図４〜図７を参照して説明する。なお、以降では、第１の背圧導入経路Ｒｄ３と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通されているときの燃料経路を第１の燃料経路とし、第２の背圧導入経路Ｒｄ４と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通されているときの燃料経路を第２の燃料経路とする。
【００４０】
まず、第１の燃料経路が能動とされるときの燃料の循環態様について、図４及び図５を参照して説明する。なお、図４は、第１の燃料経路が能動とされているときの燃料供給装置３を、図５は、同図４の破線内における燃料の循環態様をそれぞれ模式的に示している。また、図４及び図５において破線で図示する燃料経路は、燃料の流通が遮断された状態を示している。
【００４１】
図４に示されるように、第１の背圧導入経路Ｒｄ３と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通されるとき、背圧室３６Ｒｐには、図５において破線で示される態様をもって下流側還流経路Ｒｄ２Ｌを流通する燃料が導入されるようになる。従って、プレッシャレギュレータ３６のダイヤフラム３６Ｄｆは、下流側還流経路Ｒｄ２Ｌを流通する燃料の圧力、即ち燃料タンク３１内の燃料の圧力（燃料タンク圧力Ｐｔｋ）に対してプレッシャレギュレータ設定圧力Ｐｓｇを加えた圧力により燃料室３６Ｒｆ側へ押圧されることになる。これにより、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐは、次式
Ｐｔｋ＋Ｐｓｇ …［１］
を通じて算出される値に相当する値となる。なお、以降では、上記計算式を通じて算出される値に相当する調圧設定値Ｐを第１の調圧設定値Ｐｓｔとする。
【００４２】
そして、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐとして第１の調圧設定値Ｐｓｔが有効とされることにより、デリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の圧力は上記第１の調圧設定値Ｐｓｔに応じた圧力に維持されるようになる。
【００４３】
次に、第２の燃料経路が能動とされるときの燃料の循環態様について、図６及び図７を参照して説明する。なお、図６は、第２の燃料経路が能動とされているときの燃料供給装置３を、図７は、同図６の破線内における燃料の循環態様をそれぞれ模式的に示している。また、図６及び図７において破線で図示する燃料経路は、燃料の流通が遮断された状態を示している。
【００４４】
図６に示されるように、第２の背圧導入経路Ｒｄ４と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通されるとき、背圧室３６Ｒｐには、図７において破線で示される態様をもってポンプ間燃料経路Ｒｄｐを流通する燃料が導入されるようになる。従って、プレッシャレギュレータ３６のダイヤフラム３６Ｄｆは、ポンプ間燃料経路Ｒｄｐを流通する燃料の圧力、即ち燃料タンク３１内の燃料の圧力（燃料タンク圧力Ｐｔｋ）よりも第１の燃料ポンプ３２ａによる加圧力（燃料ポンプ加圧力Ｐｐｍ）だけ高い圧力に対してプレッシャレギュレータ設定圧力Ｐｓｇを加えた圧力で燃料室３６Ｒｆ側へ押圧されることになる。これにより、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐは、次式
Ｐｔｋ＋Ｐｐｍ＋Ｐｓｇ …［２］
を通じて算出される値に相当する値となる。なお、以降では、上記計算式を通じて算出される値に相当する調圧設定値Ｐを第２の調圧設定値Ｐｎｄとする。
【００４５】
そして、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐとして第２の調圧設定値Ｐｎｄが有効とされることにより、デリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の圧力は上記第２の調圧設定値Ｐｎｄに応じた圧力に維持されるようになる。
【００４６】
次に、図８を参照して、上記各調圧設定値Ｐｓｔ，Ｐｎｄのいずれかを選択的に有効とするための３ポート弁の切替処理について説明する。ちなみに、本処理は、所定の時間を周期として繰り返し行われる。
【００４７】
図８に示されるように、この処理では、まず各センサ７１〜７４により検出されたデータ（燃料タンク温度ＴＨｔｋ、燃料タンク圧力Ｐｔｋ、噴射機構温度ＴＨｄｖ、噴射機構圧力Ｐｄｖ）を読み込む（ステップＳ１０１）。次に、燃料タンク温度ＴＨｔｋ及び燃料タンク圧力Ｐｔｋを所定のマップに適用して燃料タンク３１内に貯留されている燃料（ＬＰＧ）中のプロパン比率Ｒを推定する（ステップＳ１０２）。そして、この推定されたプロパン比率Ｒを下記飽和蒸気圧計算式
Ｐｓｖ＝（４×１０-6Ｒ＋５×１０-6）Ｔ3
＋（０．００１Ｒ＋０．００７）Ｔ2
＋（０．１０２Ｒ＋０．０４４７）Ｔ
＋（３．６０９８Ｒ＋１．２４１９） …［３］
に適用して、プロパン比率Ｒに対応したＬＰＧの飽和蒸気圧曲線を決定する（ステップＳ１０３）。なお、上記飽和蒸気圧計算式［３］において、「Ｐｓｖ」はＬＰＧの飽和蒸気圧力（ｋｇ／ｃｍ2）、「Ｔ」はＬＰＧの温度、「Ｒ」はＬＰＧ中のプロパン比率を示している。ちなみに、飽和蒸気圧力は、任意の圧力の流体が液相あるいは気相（気相及び液相の混合状態を含む）のいずれであるかを示す流体の圧力の閾値圧力である。即ち、流体の圧力が同流体の飽和蒸気圧力以上のとき、その流体は液相状態にあり、流体の圧力が同流体の飽和蒸気圧力未満のとき、その流体は気相状態にあることになる。
【００４８】
次に、上記決定された飽和蒸気圧曲線及び噴射機構温度ＴＨｄｖからデリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の飽和蒸気圧力Ｐｓｖを算出する（ステップＳ１０４）。そして、プレッシャレギュレータ３６の第１の調圧設定値Ｐｓｔが上記算出された飽和蒸気圧力Ｐｓｖ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ以上のとき（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、第１の背圧導入経路Ｒｄ３と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通する方向に３ポート弁３７の切替操作を行う（ステップＳ１０６）。一方、第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満のとき（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、第２の背圧導入経路Ｒｄ４と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通する方向に３ポート弁３７の切替操作を行う（ステップＳ１０７）。
【００４９】
このように、上記処理によれば、第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満のとき、プレッシャレギュレータ３６の第２の調圧設定値Ｐｎｄが有効とされ、それ以外のときは第１の調圧設定値Ｐｓｔが有効とされる。
【００５０】
次に、上記構成を通じて奏される作用効果について、図９を参照して説明する。なお、図９は、燃料の飽和蒸気圧曲線（飽和蒸気特性）とともに、上記各調圧設定値Ｐｓｔ，Ｐｎｄの関係を示している。また、第１の調圧設定値Ｐｓｔに対応する燃料の飽和蒸気温度を第１の飽和蒸気温度ＴＨｓｔ、第２の調圧設定値Ｐｎｄに対応する燃料の飽和蒸気温度を第２の飽和蒸気温度ＴＨｎｄとする。ちなみに、この飽和蒸気温度は、任意の温度の流体が液相あるいは気相（気相及び液相の混合状態を含む）のいずれであるかを示す流体の温度の閾値温度である。即ち、流体の温度が同流体の飽和蒸気温度以上のとき、その流体は気相状態にあり、流体の温度が同流体の飽和蒸気温度未満のとき、その流体は液相状態にある。
【００５１】
従って、例えばデリバリパイプ３５が第１の調圧設定値Ｐｓｔに維持されている場合に（点Ｘａ：温度ＴＨｄｖａ／圧力Ｐｓｔ）、同デリバリパイプ３５が内燃機関１からの受熱により温度上昇したとすると（点Ｘｂ：温度ＴＨｄｖｂ／圧力Ｐｓｔ）、同デリバリパイプ３５内にて気化燃料が発生するようになる。これに対して、デリバリパイプ３５が第２の調圧設定値Ｐｎｄに維持されている場合には（点Ｙａ：温度ＴＨｄｖａ／圧力Ｐｎｄ）、デリバリパイプ３５が上記同様に温度上昇したとしても（点Ｘｂ：温度ＴＨｄｖｂ／圧力Ｐｎｄ）、燃料の液相状態が維持されるようになる。このように、デリバリパイプ３５が第２の調圧設定値Ｐｎｄに維持されるときには、燃料の気化の抑制作用が高められるようになるものの、各燃料ポンプ３２ａ，３２ｂの負荷が増大するため、寿命の低下や燃費の悪化が懸念される。
【００５２】
そこで、本実施の形態では、
〔ａ〕第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満のとき、即ちデリバリパイプ３５内の燃料の温度（噴射機構温度ＴＨｄｖ）が同燃料の飽和蒸気温度以上のとき、第２の調圧設定値Ｐｎｄを有効とする。
〔ｂ〕第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ以上のとき、即ちデリバリパイプ３５内の燃料の温度（噴射機構温度ＴＨｄｖ）が同燃料の飽和蒸気温度未満のとき、第１の調圧設定値Ｐｓｔを有効とする。
といった態様をもって調圧設定値Ｐを可変とするようにしている。これにより、燃料が気化するおそれがあるときのみ燃料ポンプの負荷が増大する第２の調圧設定値Ｐｎｄが有効とされて、それ以外の通常運転時にあっては第１の調圧設定値Ｐｓｔが有効とされるため、燃料ポンプの負荷の増大を抑制しつつ、気化燃料の発生を好適に抑制することができるようになる。
【００５３】
次に、図１０を参照して、３ポート弁の切替処理（図８）による調圧設定値の変更態様の一例を説明する。
例えば、時刻ｔ１０１において第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満となった旨が検出されたとすると、ＥＣＵ５により３ポート弁３７の切替操作が行われ、第２の背圧導入経路Ｒｄ４と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通される（図１０（ｃ），（ａ））。これにより、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐとして第２の調圧設定値Ｐｎｄが有効とされるとともに、デリバリパイプ３５内の燃料の圧力が同第２の調圧設定値Ｐｎｄに応じた圧力に維持されるようになる（図１０（ｂ））。そして、第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ以上となった旨が時刻ｔ１０２において検出されたとすると、ＥＣＵ５により３ポート弁３７の切替操作が行われ、第１の背圧導入経路Ｒｄ３と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通される（図１０（ｃ），（ａ））。これにより、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐとして第１の調圧設定値Ｐｓｔが有効とされるとともに、デリバリパイプ３５内の燃料の圧力が同第１の調圧設定値Ｐｓｔに応じた圧力に維持されるようになる（図１０（ｂ））。そして、時刻ｔ１０３において、再度、第１の調圧設定値Ｐｓｔが第２の調圧設定値Ｐｎｄ未満となった旨が検出されたとすると、上記同様の態様をもって調圧設定値Ｐの変更が行われ、以降も上記処理態様に準じた処理が継続される。
【００５４】
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）本実施の形態では、プレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに導入する燃料を切り替えることで、同プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐを可変とするようにしている。これにより、気化燃料の発生のおそれがあるときにのみ第２の調圧設定値Ｐｎｄを有効にして、それ以外の状況にあっては第１の調圧設定値Ｐｓｔを有効にするといった利用形態が可能となるため、燃料ポンプの負荷の増大を抑制しつつ、燃料噴射機構内の燃料の液相状態を好適に維持することができるようになる。
【００５５】
（２）本実施の形態では、第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満であるとき、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐとして第２の調圧設定値Ｐｎｄを有効とするようにしている。これにより、気化燃料の発生のおそれがあるときにのみ第２の調圧設定値Ｐｎｄが有効とされて、それ以外の状況にあっては第１の調圧設定値Ｐｓｔが有効とされるため、燃料ポンプの寿命の低下や燃費の悪化を好適に抑制しつつ、気化燃料の発生を抑制することができるようになる。
【００５６】
（３）本実施の形態では、燃料タンク３１内の燃料の飽和蒸気特曲線及びデリバリパイプ３５内の燃料の温度（噴射機構温度ＴＨｄｖ）から同デリバリパイプ３５内の燃料の飽和蒸気圧力Ｐｓｖを推定するようにしている。これにより、デリバリパイプ３５内の燃料の温度変動に対応した適切な飽和蒸気圧力を推定することができるようになる。
【００５７】
（４）本実施の形態では、燃料タンク３１内の燃料の温度（燃料タンク温度ＴＨｔｋ）及び同燃料の圧力（燃料タンク圧力Ｐｔｋ）に基づいて該燃料の組成を推定し、この燃料の組成に基づいて燃料タンク３１内の燃料の飽和蒸気圧曲線を決定するようにしている。これにより、燃料の組成に応じたより適切な飽和蒸気圧曲線を把握することができるようになる。
【００５８】
（５）本実施の形態では、同じ性能の燃料ポンプ（第１の燃料ポンプ３２ａ及び第２の燃料ポンプ３２ｂ）を通じて燃料の加圧を行うようにしている。これにより、部品の共通化が図られることになるため、装置全体のコスト上昇を好適に抑制することができるようになる。
【００５９】
（６）本実施の形態では、２つの燃料ポンプ（第１の燃料ポンプ３２ａ及び第２の燃料ポンプ３２ｂ）を通じて燃料の加圧を行うようにしている。これにより、それぞれの燃料ポンプにかかる負荷が１つの燃料ポンプを通じて燃料の加圧を行うときよりも軽減されるようになるため、各燃料ポンプの寿命を好適に維持することができるようになる。
【００６０】
（７）また、２つの燃料ポンプを備えるようにしているため、小型の燃料ポンプを採用した場合にあっても高い吐出能力を得ることができるようになる。これにより、要求される吐出能力を満たすために大型の燃料ポンプを開発する等の必要がなく、燃料供給装置３を容易に実現することができるようになる。
【００６１】
なお、上記第１の実施の形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記第１の実施の形態では、第１の燃料ポンプ３２ａ及び第２の燃料ポンプ３２ｂとして同じ吐出能力の燃料ポンプを採用する構成としたが、吐出能力の異なる燃料ポンプを用いることもできる。
【００６２】
・上記第１の実施の形態では、第１の背圧導入経路Ｒｄ３及び第２の背圧導入経路Ｒｄ４を流通する燃料をそれぞれ３ポート弁３７及び背圧導入経路Ｒｄ５を介してプレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに導入する構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、３ポート弁３７及び背圧導入経路Ｒｄ５を燃料供給装置３から除外するとともに、第１の背圧導入経路Ｒｄ３及び第２の背圧導入経路Ｒｄ４をそれぞれ独立して背圧室３６Ｒｐに接続する。そして、これら各背圧導入経路Ｒｄ３，Ｒｄ４に同各背圧導入経路Ｒｄ３，Ｒｄ４をそれぞれ選択的に開閉する制御弁を設け、この制御弁の開閉操作を通じて調圧設定値を可変とする構成とすることもできる。
【００６３】
・上記第１の実施の形態では、燃料を圧送するための２つの燃料ポンプ（第１の背圧導入経路Ｒｄ３及び第２の背圧導入経路Ｒｄ４）を備える構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、３つ以上の燃料ポンプを備えるとともに、最も下流側の燃料ポンプを除いた燃料ポンプにより吐出された燃料を当該燃料ポンプの下流からプレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに導入するための背圧導入経路を設ける構成とすることもできる。そして、上記背圧導入経路を複数設ける構成としたときには、これら複数の背圧導入経路のいずれかを選択的に能動とすることが可能となるため、調圧設定値をより多段階にわたって可変とすることができるようになる。
【００６４】
（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、図１１〜図１７を参照して説明する。
【００６５】
本実施の形態において、装置全体の基本的な構成は前記第１の実施の形態（図１）と同様であるが、図２に示される燃料供給装置３の構成が図１１に示す構成に変更されている。
【００６６】
ここで、本実施の形態の燃料供給装置の説明に先立って、その概要について説明する。
本実施の形態も、前記第１の実施の形態と同様に、プレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに導入する燃料を切り替えることで、同プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐを可変とする機能を備えるものとなっている。そして、前記第１の実施の形態では、前記下流側還流経路Ｒｄ２Ｌ及びポンプ間燃料経路Ｒｄｐのいずれかの燃料を背圧室３６Ｒｐに導入することで上記機能を実現しているのに対して、本実施の形態では、以下に説明する態様をもって上記機能が実現されるようにしている。以下、図１１を参照して本実施の形態の燃料供給装置について説明する。
【００６７】
同図１１に示すように、本実施の形態の燃料供給装置３は、前記第１の実施の形態の燃料供給装置３（図２）に対して、次のような変更を加えたものとなっている。即ち、破線内にて示されるように、燃料タンク３１内に貯留されている燃料を圧送するための燃料ポンプを１つとし（燃料ポンプ３２）、これにともなって前記ポンプ間燃料経路Ｒｄｐ及び３ポート弁３７を除外した構成となっている。また、下流側還流経路Ｒｄ２Ｌには、第１の絞り機構３８ａが設けられて背圧導入経路Ｒｄ８に接続される第１の背圧導入経路Ｒｄ６が接続されており、同下流側還流経路Ｒｄ２Ｌを流通する燃料を第１の絞り機構３８ａ及び背圧導入経路Ｒｄ８を介して背圧室３６Ｒｐに流入させることが可能となっている。一方、上流側還流経路Ｒｄ２Ｕには、第２の絞り機構３８ｂが設けられて上記背圧導入経路Ｒｄ８に接続される第２の背圧導入経路Ｒｄ７が接続されており、同上流側還流経路Ｒｄ２Ｕを流通する燃料を第２の絞り機構３８ｂ及び背圧導入経路Ｒｄ８を介して背圧室３６Ｒｐに流入させることが可能となっている。そして、この第２の背圧導入経路Ｒｄ７は、ＥＣＵ５により制御される制御弁３９（切替手段）を通じて選択的に開閉される。なお、本実施の形態において、第１の絞り機構３８ａ及び第２の絞り機構３８ｂとして、同じ絞り径の固定絞り機構が採用されるものとする。
【００６８】
次に、制御弁３９を通じて切り替えられる各燃料経路について、図１２〜図１５を参照して説明する。なお、以降では、第２の背圧導入経路Ｒｄ７が非能動とされているときの燃料経路を第１の燃料経路とし、第２の背圧導入経路Ｒｄ７が能動とされているときの燃料経路を第２の燃料経路とする。
【００６９】
まず、第１の燃料経路が能動とされるときの燃料の循環態様について、図１２及び図１３を参照して説明する。なお、図１２は、第１の燃料経路が能動とされているときの燃料供給装置３を、図１３は、同図１２の破線内における燃料の循環態様をそれぞれ模式的に示している。また、図１２及び図１３において破線で図示する燃料経路は、燃料の流通が遮断された状態を示している。
【００７０】
図１２に示されるように、第２の背圧導入経路Ｒｄ７が非能動とされるとき、背圧室３６Ｒｐには、図１３において破線で示される態様をもって下流側還流経路Ｒｄ２Ｌを流通する燃料が導入されるようになる。従って、プレッシャレギュレータ３６のダイヤフラム３６Ｄｆは、下流側還流経路Ｒｄ２Ｌを流通する燃料の圧力、即ち燃料タンク３１内の燃料の圧力（燃料タンク圧力Ｐｔｋ）に対してプレッシャレギュレータ設定圧力Ｐｓｇを加えた圧力により燃料室３６Ｒｆ側へ押圧されることになる。これにより、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐは、次式
Ｐｔｋ＋Ｐｓｇ …［１］
を通じて算出される値に相当する値となる。なお、以降では、上記計算式を通じて算出される値に相当する調圧設定値Ｐを第１の調圧設定値Ｐｓｔとする。
【００７１】
そして、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐとして第１の調圧設定値Ｐｓｔが有効とされることにより、デリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の圧力は上記第１の調圧設定値Ｐｓｔに応じた圧力に維持されるようになる。
【００７２】
次に、第２の燃料経路が能動とされるときの燃料の循環態様について、図１４及び図１５を参照して説明する。なお、図１４は、第２の燃料経路が能動とされているときの燃料供給装置３を、図１５は、同図１４の破線内における燃料の循環態様をそれぞれ模式的に示している。また、図１４及び図１５において破線で図示する燃料経路は、燃料の流通が遮断された状態を示している。
【００７３】
図１４に示されるように、第２の背圧導入経路Ｒｄ７が能動とされるとき、背圧室３６Ｒｐには、図１５において破線で示される態様をもって上流側還流経路Ｒｄ２Ｕを流通する燃料が導入されるようになる。即ち、第２の絞り機構３８ｂを介して流通する燃料の一部が背圧室３６Ｒｐに流入するとともに、それ以外の燃料は第１の絞り機構３８ａを介して燃料タンク３１に還流されるようになる。従って、プレッシャレギュレータ３６のダイヤフラム３６Ｄｆは、燃料タンク３１内の燃料の圧力（燃料タンク圧力Ｐｔｋ）よりも第１の絞り機構３８ａによる圧力損失分（絞り損失圧力Ｐｌｓ）だけ高い圧力に対してプレッシャレギュレータ設定圧力Ｐｓｇを加えた圧力により燃料室３６Ｒｆ側へ押圧されることになる。これにより、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐは、次式
Ｐｔｋ＋Ｐｌｓ＋Ｐｓｇ …［４］
を通じて算出される値に相当する値となる。なお、以降では、上記計算式を通じて算出される値に相当する調圧設定値Ｐを第２の調圧設定値Ｐｎｄとする。
【００７４】
そして、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐが第２の調圧設定値Ｐｎｄに設定されることにより、デリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の圧力は上記第２の調圧設定値Ｐｎｄに応じた圧力に維持されるようになる。
【００７５】
次に、図１６を参照して、上記各調圧設定値Ｐｓｔ，Ｐｎｄのいずれかを選択的に有効とするための制御弁の開閉処理について説明する。ちなみに、本処理は、所定の時間を周期として繰り返し行われる。
【００７６】
図１６に示されるように、この処理では、前記第１の実施の形態における３ポート弁の切替処理に準じた態様をもって前記ステップＳ１０５までの処理を行う。そして、第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ以上のとき（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、制御弁３９を閉弁し（ステップＳ１０６ａ）、第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満のとき（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、制御弁３９を開弁する（ステップＳ１０７ａ）。
【００７７】
このように、上記処理によれば、第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満のとき、プレッシャレギュレータ３６の第２の調圧設定値Ｐｎｄが有効とされ、それ以外のときは第１の調圧設定値Ｐｓｔが有効とされる。これにより、燃料ポンプの負荷の増大を抑制しつつ、気化燃料の発生を好適に抑制することができるようになる。
【００７８】
次に、図１７を参照して、制御弁の切替処理（図８及び図１６）による調圧設定値の変更態様の一例を説明する。
例えば、時刻ｔ１７１において第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満となった旨が検出されたとすると、ＥＣＵ５を通じて制御弁３９が開弁され、第２の背圧導入経路Ｒｄ７が能動とされる（図１７（ｃ），（ａ））。これにより、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐとして第２の調圧設定値Ｐｎｄが有効とされるとともに、デリバリパイプ３５内の燃料の圧力が同第２の調圧設定値Ｐｎｄに応じた圧力に維持されるようになる（図１７（ｂ））。そして、第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ以上となった旨が時刻ｔ１７２において検出されたとすると、ＥＣＵ５を通じて制御弁３９が閉弁され、第２の背圧導入経路Ｒｄ７が非能動とされる（図１７（ｃ），（ａ））。これにより、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐとして第１の調圧設定値Ｐｓｔが有効とされるとともに、デリバリパイプ３５内の燃料の圧力が同第１の調圧設定値Ｐｓｔに応じた圧力に維持されるようになる（図１７（ｂ））。そして、時刻ｔ１７３において、再度、第１の調圧設定値Ｐｓｔが第２の調圧設定値Ｐｎｄ未満となった旨が検出されたとすると、上記同様の態様をもって調圧設定値Ｐの変更が行われ、以降も上記処理態様に準じた処理が継続される。
【００７９】
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、先の第１の実施の形態による前記（１）〜（４）の効果に準じた効果に加えて、さらに以下に示すような効果が得られるようになる。
【００８０】
（５）本実施の形態では、第１の絞り機構３８ａが設けられる第１の背圧導入経路Ｒｄ６及び第２の絞り機構３８ｂが設けられる第２の背圧導入経路Ｒｄ７を通じて調圧設定値Ｐの変更を行うことができるようにしている。このように、先の第１の実施の形態における構成、即ち燃料を圧送するための燃料ポンプを２つ備えるといった構成にしなくとも調圧設定値Ｐの変更を行うことができるようになるため、装置全体のコスト上昇がより好適に抑制されるようになる。
【００８１】
なお、上記第２の実施の形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記第２の実施の形態では、第２の背圧導入経路Ｒｄ７の第２の絞り機構３８ｂよりも上流に制御弁３９を設ける構成としたが、同制御弁３９を第２の背圧導入経路Ｒｄ７の第２の絞り機構３８ｂよりも下流に設ける構成とすることもできる。
【００８２】
・上記第２の実施の形態では、上流側還流経路Ｒｄ２Ｕに第２の背圧導入経路Ｒｄ７を接続することで、同上流側還流経路Ｒｄ２Ｕを流通する燃料をプレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに導入する構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、第２の背圧導入経路Ｒｄ７の上流側還流経路Ｒｄ２Ｕ側の端部を燃料供給経路Ｒｄ１に接続する構成とすることもできる。
【００８３】
・上記第２の実施の形態では、第１の背圧導入経路Ｒｄ６及び第２の背圧導入経路Ｒｄ７にそれぞれ１つの絞り機構（第１の絞り機構３８ａ及び第２の絞り機構３８ｂ）を設ける構成としたが、さらに別の絞り機構をそれぞれの背圧導入経路に設けることも可能である。要するに、第１の背圧導入経路Ｒｄ６及び第２の背圧導入経路Ｒｄ７の各々に少なくとも１つの絞り機構が設けられる構成であれば、上記実施の形態にて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。
【００８４】
・上記第２の実施の形態では、第１の絞り機構３８ａ及び第２の絞り機構３８ｂとして同じ絞り径の絞り機構を採用する構成としたが、絞り径の異なる絞り機構を採用することもできる。ちなみに、第１の絞り機構３８ａの絞り径を第２の絞り機構３８ｂよりも大きく設定する（燃料経路の断面積を大きくする）ことで、第２の調圧設定値Ｐｎｄを燃料タンク３１内の燃料の圧力に近い値に設定することが可能となる。一方で、第２の絞り機構３８ｂの絞り径を第１の絞り機構３８ａよりも大きく設定する（燃料経路の断面積を大きくする）ことで、第２の調圧設定値Ｐｎｄをプレッシャレギュレータ３６の上流側の燃料の圧力に近い値に設定することが可能となる。
【００８５】
・上記第２の実施の形態では、第１の絞り機構３８ａ及び第２の絞り機構３８ｂとして固定絞り機構を採用する構成としたが、少なくとも一方を可変絞り機構とすることもできる。こうした構成を採用した場合には、内燃機関１の運転中において、可変絞り機構の絞り径を調整することで上述のような態様をもって第２の調圧設定値Ｐｎｄを可変とすることが可能となる。
【００８６】
（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、図１８〜図２３を参照して説明する。
【００８７】
本実施の形態において、装置全体の基本的な構成は前記第１の実施の形態（図１）と同様であるが、図２に示される燃料供給装置３の構成が図１８に示す構成に変更されている。
【００８８】
ここで、本実施の形態の燃料供給装置の説明に先立って、その概要について説明する。
本実施の形態も、前記第１の実施の形態と同様に、プレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに導入する燃料を切り替えることで、同プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐを可変とする機能を備えるものとなっている。そして、前記第１の実施の形態では、前記下流側還流経路Ｒｄ２Ｌ及びポンプ間燃料経路Ｒｄｐのいずれかの燃料を背圧室３６Ｒｐに導入することで上記機能を実現しているのに対して、本実施の形態では、以下に説明する態様をもって上記機能が実現されるようにしている。以下、図１８を参照して本実施の形態の燃料供給装置について説明する。
【００８９】
同図１８に示すように、本実施の形態の燃料供給装置３は、前記第１の実施の形態の燃料供給装置３（図２）に対して、次のような変更を加えたものとなっている。即ち、破線内にて示されるように、燃料タンク３１内に貯留されている燃料を圧送するための燃料ポンプを１つとし（燃料ポンプ３２）、前記第２の背圧導入経路Ｒｄ４を同燃料ポンプ３２に接続した構成となっている。
【００９０】
ここで、図１９を参照して、上記燃料ポンプ３２に対する第２の背圧導入経路Ｒｄ４の接続態様についての詳細な構成を説明する。なお、図１９は、燃料ポンプ３２の構成を模式的に示している。
【００９１】
同図１９に示されるように、燃料ポンプ３２は、ハウジング３２Ｈｇ内に設けられるロータ３２Ｒｔの回転を通じて（矢印の方向に回転）燃料タンク３１内の燃料を燃料吸入口３２Ｉｐから吸入し、同燃料を加圧して燃料吐出口３２Ｅｐから燃料供給経路Ｒｄ１に吐出する構成となっている。そして、本実施の形態にあっては、燃料吸入口３２Ｉｐと燃料吐出口３２Ｅｐとの中間に設けられる中間吐出口３２Ｍｐに上記第２の背圧導入経路Ｒｄ４が接続されており、ロータ３２Ｒｔの回転を通じて加圧された燃料が中間吐出口３２Ｍｐ及び燃料吐出口３２Ｅｐを通じて対応する燃料経路に吐出されるようになる。
【００９２】
次に、３ポート弁３７を通じて切り替えられる各燃料経路について、図２０〜図２３を参照して説明する。なお、以降では、第１の背圧導入経路Ｒｄ３と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通されているときの燃料経路を第１の燃料経路とし、第２の背圧導入経路Ｒｄ４と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通されているときの燃料経路を第２の燃料経路とする。
【００９３】
まず、第１の燃料経路が能動とされるときの燃料の循環態様について、図２０及び図２１を参照して説明する。なお、図２０は、第１の燃料経路が能動とされているときの燃料供給装置３を、図２１は、同図２０の破線内における燃料の循環態様をそれぞれ模式的に示している。また、図２０及び図２１において破線で図示する燃料経路は、燃料の流通が遮断された状態を示している。
【００９４】
図２０に示されるように、第１の背圧導入経路Ｒｄ３と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通されるとき、背圧室３６Ｒｐには、図２１において破線で示される態様をもって下流側還流経路Ｒｄ２Ｌを流通する燃料が導入されるようになる。従って、プレッシャレギュレータ３６のダイヤフラム３６Ｄｆは、下流側還流経路Ｒｄ２Ｌを流通する燃料の圧力、即ち燃料タンク３１内の燃料の圧力（燃料タンク圧力Ｐｔｋ）に対してプレッシャレギュレータ設定圧力Ｐｓｇを加えた圧力により燃料室３６Ｒｆ側へ押圧されることになる。これにより、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐが、次式
Ｐｔｋ＋Ｐｓｇ …［１］
を通じて算出される値に相当する値となる。なお、以降では、上記計算式を通じて算出される値に相当する調圧設定値Ｐを第１の調圧設定値Ｐｓｔとする。
【００９５】
そして、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐとして第１の調圧設定値Ｐｓｔが有効とされることにより、デリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の圧力は上記第１の調圧設定値Ｐｓｔに応じた圧力に維持されるようになる。
【００９６】
次に、第２の燃料経路が能動とされるときの燃料の循環態様について、図２２及び図２３を参照して説明する。なお、図２２は、第２の燃料経路が能動とされているときの燃料供給装置３を、図２３は、同図２２の破線内における燃料の循環態様をそれぞれ模式的に示している。また、図２２及び図２３において破線で図示する燃料経路は、燃料の流通が遮断された状態を示している。
【００９７】
図２２に示されるように、第２の背圧導入経路Ｒｄ４と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通されるとき、背圧室３６Ｒｐには、図２３において破線で示される態様をもって燃料ポンプ３２の中間吐出口３２Ｍｐから吐出された燃料が導入されるようになる。従って、プレッシャレギュレータ３６のダイヤフラム３６Ｄｆは、上記中間吐出口３２Ｍｐから吐出された燃料の圧力、即ち燃料タンク３１内の燃料の圧力（燃料タンク圧力Ｐｔｋ）よりも高く、且つ燃料ポンプ３２の燃料吐出口３２Ｅｐにおける燃料の圧力よりも低い圧力（燃料ポンプ中間圧力Ｐｍｄ）に対してプレッシャレギュレータ設定圧力Ｐｓｇを加えた圧力により燃料室３６Ｒｆ側へ押圧されることになる。これにより、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐが、次式
Ｐｍｄ＋Ｐｓｇ …［５］
を通じて算出される値に相当する値となる。なお、以降では、上記計算式を通じて算出される値に相当する調圧設定値Ｐを第２の調圧設定値Ｐｎｄとする。
【００９８】
そして、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐとして第２の調圧設定値Ｐｎｄが有効とされることにより、デリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の圧力は上記第２の調圧設定値Ｐｎｄに応じた圧力に維持されるようになる。
【００９９】
また、本実施の形態では、先の第１の実施の形態における３ポート弁の切替処理（図８）と同様の処理が、所定の時間を周期として繰り返し行われる。これにより、燃料ポンプの負荷の増大を抑制しつつ、気化燃料の発生を好適に抑制することができるようになる。
【０１００】
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、先の第１の実施の形態による前記（１）〜（４）の効果に準じた効果に加えて、さらに以下に示すような効果が得られるようになる。
【０１０１】
（５）本実施の形態では、第１の背圧導入経路Ｒｄ３及び燃料ポンプ３２の中間吐出口３２Ｍｐに接続される第２の背圧導入経路Ｒｄ４を通じて調圧設定値Ｐの変更を行うことができるようにしている。このように、先の第１の実施の形態における構成、即ち燃料を圧送するための燃料ポンプを２つ備えるといった構成にしなくとも調圧設定値Ｐの変更を行うことができるようになるため、装置全体のコスト上昇がより好適に抑制されるようになる。
【０１０２】
なお、上記第３の実施の形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記第３の実施の形態では、燃料ポンプ３２の中間吐出口３２Ｍｐを図１９に示される位置に設ける構成としたが、燃料吸入口３２Ｉｐと燃料吐出口３２Ｅｐとの間であれば任意の位置に設けることができる。
【０１０３】
・上記第３の実施の形態では、燃料ポンプ３２に燃料吐出口３２Ｅｐとは別の燃料吐出口（中間吐出口３２Ｍｐ）を１つ設ける構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、さらに別の燃料吐出口を設けるとともに、この新たに設けられる燃料吐出口から吐出される燃料をプレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに導入するための燃料経路及び同燃料経路を選択的に開閉する制御弁を備えた構成とすることもできる。
【０１０４】
（その他の実施の形態）
その他、上記各実施の形態に共通に変更可能な要素としては、次のようなものがある。
【０１０５】
・上記各実施の形態では、内燃機関１の運転中、３ポート弁の切替処理（図８）あるいは制御弁の開閉処理（図８及び図１６）を通じてプレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐを可変とする構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、内燃機関１の運転開始から所定時間が経過するまでは調圧設定値Ｐとして第２の調圧設定値Ｐｎｄを有効にし、同所定の時間が経過して以降、上記３ポート弁の切替処理（図８）あるいは制御弁の開閉処理（図８及び図１６）を通じて調圧設定値Ｐを可変とすることもできる。こうした構成を採用した場合には、内燃機関１の始動時に確実に第２の調圧設定値Ｐｎｄが有効とされるため、同内燃機関１の始動時における気化燃料の発生をより好適に抑制することができるようになる。
【０１０６】
・上記各実施の形態では、調圧設定値Ｐの変更を以下の態様、即ち
〔ａ〕第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満のとき、第２の調圧設定値Ｐｎｄを有効にする。
〔ｂ〕第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満のとき、第１の調圧設定値Ｐｓｔを有効にする。
といった態様をもって行う構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、
〔ａ〕第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満のとき、第２の調圧設定値Ｐｎｄを有効にする。
〔ｂ〕第２の調圧設定値Ｐｎｄが有効とされている場合にあっては、第１の調圧設定値Ｐｓｔよりも所定の圧力だけ低く設定した圧力が飽和蒸気圧力Ｐｓｖ以上となるとき、第１の調圧設定値Ｐｓｔを有効にする。
といった態様をもって調圧設定値Ｐの変更を行う構成とすることもできる。
【０１０７】
・上記各実施の形態では、第１の調圧設定値Ｐｓｔとデリバリパイプ３５内の燃料の飽和蒸気圧力Ｐｓｖとの対比のもとに３ポート弁３７（制御弁３９）の操作を行う構成としたが（図８、図１６：ステップＳ１０５〜）、例えば次のように変更することも可能である。即ち、上記各実施の形態にて例示した態様をもって算出された飽和蒸気圧力Ｐｓｖに所定の圧力を見込んだ圧力、即ち同飽和蒸気圧力Ｐｓｖよりも高い圧力と第１の調圧設定値Ｐｓｔとの対比のもとに３ポート弁３７（制御弁３９）の操作を行う構成とすることもできる。
【０１０８】
・上記各実施の形態では、
〔ａ〕飽和蒸気圧曲線及びデリバリパイプ３５内の燃料の温度（噴射機構温度ＴＨｄｖ）から同燃料の飽和蒸気圧力Ｐｓｖを推定する（図８：ステップＳ１０４）。
〔ｂ〕第１の調圧設定値Ｐｓｔとこの飽和蒸気圧力Ｐｓｖとの対比のともとに、３ポート弁３７（制御弁３９）の操作を行う（図８及び図１６：ステップＳ１０５〜）。
といった処理を行う構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、上記各処理に代えて、
〔ａ〕飽和蒸気圧曲線及び第１の調圧設定値Ｐｓｔからデリバリパイプ３５内の燃料の飽和蒸気温度ＴＨｓｖを推定する。
〔ｂ〕デリバリパイプ３５内の燃料の温度（噴射機構温度ＴＨｄｖ）とこの飽和蒸気温度ＴＨｓｖとの対比のもとに、３ポート弁３７（制御弁３９）の操作を行う。
といった処理を行う構成とすることもできる。
【０１０９】
・上記各実施の形態では、上記飽和蒸気圧計算式［１］に基づいて燃料の飽和蒸気圧曲線を決定する構成としたが、この飽和蒸気圧計算式［１］は上記各実施の形態にて例示した計算式に限られず、適宜の計算式を採用することができる。
【０１１０】
・上記各実施の形態では、燃料タンク３１内の燃料の温度及び圧力から推定されるプロパン比率Ｒに基づいて燃料の飽和蒸気圧曲線を決定する構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、燃料の飽和蒸気圧曲線を予め設定しておくとともに、プロパン比率Ｒの推定を行わない構成とすることもできる。
【０１１１】
・上記各実施の形態では、第１の背圧導入経路Ｒｄ３を下流側還流経路Ｒｄ２Ｌに接続する構成としたが、第１の背圧導入経路Ｒｄ３を燃料タンク３１に接続する構成とすることもできる。
【０１１２】
・上記各実施の形態では、デリバリパイプ３５内に残留している燃料を同デリバリパイプ３５の下流から燃料タンク３１に還流するいわゆるフューエルリターン式の燃料循環方式が採用されている燃料供給装置３に対して本発明を適用したが、次のような燃料供給装置に対して本発明を適用することもできる。即ち、燃料ポンプにより圧送された燃料をデリバリパイプ３５の上流から燃料タンク３１に還流するいわゆるフューエルリターンレス式の燃料循環方式が採用されている燃料供給装置に対しても本発明を適用することが可能である。
【０１１３】
・上記各実施の形態において、
〔ａ〕上記第１の実施の形態では、下流側還流経路Ｒｄ２Ｌの燃料と第１の燃料ポンプ３２ａにより加圧された燃料とのいずれかをプレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに導入する。
〔ｂ〕上記第２の実施の形態では、下流側還流経路Ｒｄ２Ｌの燃料と上流側還流経路Ｒｄ２Ｕから第２の絞り機構３８ｂを介して流通する燃料とのいずれかをプレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに導入する。
〔ｃ〕上記第３の実施の形態では、下流側還流経路Ｒｄ２Ｌの燃料と燃料ポンプ３２の中間吐出口３２Ｍｐから吐出される燃料とのいずれかをプレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに導入する。
といった態様をもってプレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐを可変とすることができる構成としたが、同調圧設定値Ｐを可変とするための構成は上記各実施の形態にて例示した構成に限られず適宜変更可能である。要するに、プレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに、燃料タンク３１内の燃料の圧力に相当する圧力の燃料と同圧力よりも高い圧力の燃料とのいずれかを選択的に導入することができる構成であれば、任意の構成を採用することができる。
【０１１４】
・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の燃料供給装置に対して本発明を適用したが、本発明の適用対象となる燃料供給装置は上記内燃機関の燃料供給装置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の燃料供給装置にも適用可能である。また、内燃機関としての構成も上記各実施の形態にて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、混合気を燃焼させて出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の作用効果に準じた作用効果を奏することができる。
【０１１５】
以上の事項も含めて、最後に、この発明にかかる内燃機関の燃料供給装置は、次のような技術思想を含むものであることを付記しておく。
（１）請求項２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、前記第１の背圧導入経路に設けられて同第１の背圧導入経路を選択的に開閉する第１の制御弁と、前記第２の背圧導入経路に各別に設けられて当該背圧導入経路を選択的に開閉する第２の制御弁とを備えて構成され、前記調圧値変更手段は、前記第２の制御弁のうちのいずれかを開弁するとともに前記第１の制御弁を閉弁することで前記第２の背圧導入経路を能動とすることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【０１１６】
（２）請求項１または４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、前記第１の背圧導入経路に設けられて同第１の背圧導入経路を選択的に開閉する第１の制御弁と、前記第２の背圧導入経路に設けられて同第２の背圧導入経路を選択的に開閉する第２の制御弁とを備えて構成され、前記調圧値変更手段は、前記第２の制御弁を開弁するとともに前記第１の制御弁を閉弁することで前記第２の背圧導入経路を能動とすることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【０１１７】
（３）請求項１または４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、前記第１の背圧導入経路の前記背圧室側の端部及び前記第２の背圧導入経路の前記背圧室側の端部がそれぞれ接続されるとともにこれら第１及び第２の背圧導入経路内を流通する燃料のいずれかを前記調圧機構の背圧室に導入するための三方向切替弁を備えて構成され、前記調圧値変更手段は、前記三方向切替弁の切替操作を通じて前記第２の背圧導入経路を能動とすることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【０１１９】
（５）内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射機構と、燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射機構内に圧送供給する燃料ポンプと、同燃料ポンプにより圧送された燃料を前記燃料噴射機構の上流あるいは下流から前記燃料タンクに還流するための還流経路と、同還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を可変とする可変調圧機構と、同可変調圧機構の下流側の燃料をこの可変調圧機構の背圧室に導入するための第１の背圧導入経路と、前記燃料ポンプに対して直列に設けられる燃料ポンプと、これら各燃料ポンプを接続する燃料経路内の燃料を前記可変調圧機構の背圧室に導入するための第２の背圧導入経路と、前記第１及び第２の背圧導入経路のいずれかを選択的に能動とする背圧変更手段とを備えることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【０１２０】
（６）内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射機構と、燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射機構に圧送供給する燃料ポンプと、同燃料ポンプにより圧送された燃料を前記燃料噴射機構の上流あるいは下流から前記燃料タンクに還流するための還流経路と、同還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を可変とする可変調圧機構と、同可変調圧機構の下流側の燃料をこの可変調圧機構の背圧室に導入するための第１の背圧導入経路と、前記燃料ポンプの燃料吸入口と燃料吐出口との中間に設けられる中間吐出口から吐出される燃料を前記可変調圧機構の背圧室に導入するための第２の背圧導入経路と、前記第１及び第２の背圧導入経路のいずれかを選択的に能動とする背圧変更手段とを備えることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【０１２１】
（７）内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射機構と、燃料タンク内の燃料を前記可変調圧機構に圧送供給する燃料ポンプと、同燃料ポンプにより圧送された燃料を前記燃料噴射機構の上流あるいは下流から燃料タンクに還流するための還流経路と、同還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を可変とする可変調圧機構と、該可変調圧機構の下流側の燃料を同可変調圧機構の背圧室に導入するための第１の背圧導入経路と、該第１の背圧導入経路に設けられてこの第１の背圧導入経路内を流通する燃料の流量を規制する第１の絞り機構と、前記可変調圧機構の上流の燃料を同可変調圧機構の背圧室に導入するための第２の背圧導入経路と、該第２の背圧導入経路に設けられてこの第２の背圧導入経路内を流通する燃料の流量を規制する第２の絞り機構と、前記第２の背圧導入経路に設けられて同第２の背圧導入経路を選択的に能動とする背圧変更手段とを備えることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【０１２２】
（８）前記（５）または（６）記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記背圧変更手段は、前記第１の背圧導入経路に設けられて同第１の背圧導入経路を選択的に開閉する第１の制御弁と、前記第２の背圧導入経路に設けられて同第２の背圧導入経路を選択的に開閉する第２の制御弁とを備え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。
【０１２３】
（９）前記（５）または（６）記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記背圧変更手段は、前記第１の背圧導入経路の前記背圧室側の端部及び前記第２の背圧導入経路の前記背圧室側の端部がそれぞれ接続されるとともにこれら各背圧導入経路内を流通する燃料を前記可変調圧機構の背圧室に導入するための背圧導入経路が接続される三方向切替弁を備え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。
【０１２４】
（１０）前記（７）記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記背圧変更手段は、前記第２の背圧導入経路に設けられて同第２の背圧導入経路を選択的に開閉する制御弁を備え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。
【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】同実施の形態の燃料供給装置についてその全体構成を模式的に示す概略図。
【図３】同実施の形態の燃料供給装置に備えられるプレッシャレギュレータの構成を模式的に示す断面図。
【図４】同実施の形態の燃料供給装置について燃料経路の一切替状態を模式的に示す図。
【図５】同実施の形態の燃料供給装置について燃料の循環態様を模式的に示す図。
【図６】同実施の形態の燃料供給装置について燃料経路の一切替状態を模式的に示す図。
【図７】同実施の形態の燃料供給装置について燃料の循環態様を模式的に示す図。
【図８】同実施の形態にて行われる３ポート弁の切替処理を示すフローチャート。
【図９】液化石油ガスの飽和蒸気圧曲線を示すグラフ。
【図１０】同実施の形態にて行われる３ポート弁の切替処理による調圧設定値の変更態様についてその一例を示すタイミングチャート。
【図１１】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第２の実施の形態についてその全体構成を模式的に示す概略図。
【図１２】同実施の形態の燃料供給装置について燃料経路の一切替状態を模式的に示す図。
【図１３】同実施の形態の燃料供給装置について燃料の循環態様を模式的に示す図。
【図１４】同実施の形態の燃料供給装置について燃料経路の一切替状態を模式的に示す図。
【図１５】同実施の形態の燃料供給装置について燃料の循環態様を模式的に示す図。
【図１６】同実施の形態にて行われる制御弁の開閉処理の一部を示すフローチャート。
【図１７】同実施の形態にて行われる制御弁の開閉処理による調圧設定値の変更態様についてその一例を示すタイミングチャート。
【図１８】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第３の実施の形態についてその全体構成を模式的に示す概略図。
【図１９】同実施の形態の燃料供給装置に備えられる燃料ポンプの構成を模式的に示す断面図。
【図２０】同実施の形態の燃料供給装置について燃料経路の一切替状態を模式的に示す図。
【図２１】同実施の形態の燃料供給装置について燃料の循環態様を模式的に示す図。
【図２２】同実施の形態の燃料供給装置について燃料経路の一切替状態を模式的に示す図。
【図２３】同実施の形態の燃料供給装置について燃料の循環態様を模式的に示す図。
【図２４】従来の燃料供給装置の全体構成を模式的に示す概略図。
【図２５】液化石油ガスの飽和蒸気圧曲線を示すグラフ。
【符号の説明】
１…内燃機関、３…燃料供給装置、５…電子制御装置（ＥＣＵ）、７…検出系、ＩＮＪ…インジェクタ、１１…シリンダブロック、１２…シリンダ、１３…シリンダヘッド、１４…クランクシャフト、１５…コネクティングロッド、１６…ピストン、１７…燃焼室、２１…エアクリーナ、２２…スロットルバルブ、２３…サージタンク、２４…吸気通路、２５…触媒装置、２６…排気通路、３１…燃料タンク、３２…燃料ポンプ、３２ａ…第１の燃料ポンプ、３２ｂ…第２の燃料ポンプ、３２Ｈｇ…ハウジング、３２Ｒｔ…ロータ、３２Ｉｐ…燃料吸入口、３２Ｅｐ…燃料吐出口、３２Ｍｐ…中間吐出口、３３…燃料フィルタ、３４…燃料噴射機構、３５…デリバリパイプ、３６…プレッシャレギュレータ、３６Ｒｆ…燃料室、３６Ｒｐ…背圧室、３６Ｈｇ…ハウジング、３６Ｄｆ…ダイヤフラム、３６Ｓｇ…スプリング、３７…３ポート弁、３８ａ…第１の絞り機構、３８ｂ…第２の絞り機構、３９…制御弁、７１…燃料タンク温度センサ、７２…燃料タンク圧力センサ、７３…噴射機構温度センサ、７４…噴射機構圧力センサ、Ｒｄｐ…ポンプ間燃料経路、Ｒｄ１…燃料供給経路、Ｒｄ２…還流経路、Ｒｄ２Ｕ…上流側還流経路、Ｒｄ２Ｌ…下流側還流経路、Ｒｄ３…第１の背圧導入経路、Ｒｄ４…第２の背圧導入経路、Ｒｄ５…背圧導入経路、Ｒｄ６…第１の背圧導入経路、Ｒｄ７…第２の背圧導入経路、Ｒｄ８…背圧導入経路。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液化石油ガスを燃料とする内燃機関に対して燃料の供給を行う内燃機関の燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、液化石油ガス（ＬＰＧ）を燃料とする内燃機関（ＬＰＧ機関）として、液相状態の燃料を噴射供給する燃料供給装置を備えたＬＰＧ機関が実用化されている。ここで、こうしたＬＰＧ機関の燃料供給装置は、通常、図２４模式的に示すフューエルリターン式と呼ばれる燃料循環方式が採用される構成となっている。
【０００３】
同図２４に示されるように、フューエルリターン式の燃料循環方式が採用されている燃料供給装置２４０にあっては、燃料タンク２４１内の液相燃料を燃料ポンプ２４２により圧送し、燃料供給経路２４３を介してインジェクタ２４４とともに燃料噴射機構２４５を構成するデリバリパイプ２４６内に供給する。そして、このデリバリパイプ２４６内に供給した燃料をインジェクタ２４４を通じて内燃機関に噴射供給する一方で、同デリバリパイプ２４６内に残留している燃料を還流経路２４７を介して燃料タンク２４１に還流する。また、この燃料供給装置２４０では、還流経路２４７に設けられるプレッシャレギュレータ２４８を通じてデリバリパイプ２４６（燃料噴射機構２４５）内の燃料の圧力を所定の圧力に維持することで、燃料の液相状態を維持しつつ内燃機関への燃料供給を行うことができるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述ようにプレッシャレギュレータ２４８を通じてデリバリパイプ２４６内の燃料が加圧状態に維持される場合であれ、内燃機関の燃焼室等からの熱を受けることに起因する同デリバリパイプ２４６の温度上昇の度合いが大きいときには、噴射する燃料を液相状態に維持することが困難となる。
【０００５】
即ちいま、図２５に示すように、例えば燃料タンク２４１内に飽和状態で貯留されている燃料が（点Ｆ：温度ＴＨａ／圧力Ｐｆ）、燃料ポンプ２４２により加圧されてプレッシャレギュレータ２４８の調圧設定値Ｐａに応じた圧力に維持されているとする（点Ｇａ：温度ＴＨａ／圧力Ｐａ）。しかし、この場合であっても、内燃機関からの熱を受けることによりデリバリパイプ２４６内の燃料の温度が同燃料の飽和蒸気温度ＴＨｓｖ以上まで上昇したときには（点Ｇｂ：温度ＴＨｂ／圧力Ｐａ）、気化燃料（ベーパ）が発生するようになる。そして、デリバリパイプ２４６内の燃料にベーパが含まれているにもかかわらず同デリバリパイプ２４６内の燃料が液相であるという前提のもとにインジェクタ２４４による燃料の噴射供給が行われるときには、次のようなことが懸念される。即ち、実際には液相の燃料よりも密度の低い燃料が噴射されるため、必要とされる燃料量が確保できなくなり、運転性の悪化をまねくようになる。
【０００６】
そこで、こうした事態への対策として、デリバリパイプ内の燃料の圧力を、デリバリパイプ内の燃料の温度が通常想定される最も高い温度ＴＨｍｘ以上となった場合においても同燃料の液相状態を維持することができる圧力Ｐｂ以上に維持するといったことが考えられる。即ち、上記燃料供給装置２４０にあっては、調圧設定値が上記圧力Ｐｂ以上に設定されているプレッシャレギュレータを還流経路２４７に備えることに相当する。しかし、この場合、燃料の気化を抑制することはできるようになるものの、燃料ポンプ２４２の負荷が増大するため、同燃料ポンプ２４２の寿命の低下や燃費の悪化等をまねくことが新たに懸念される。また、ＬＰＧ機関の燃料供給装置でなくとも、燃料噴射機構（デリバリパイプ）が内燃機関からの受熱により温度上昇する燃料供給装置であれば、上記同様の問題が生じることが考えられる。
【０００７】
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、燃料ポンプの負荷の増大を抑制しつつ、燃料噴射機構内の燃料の液相状態を好適に維持することができる内燃機関の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】
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に記載の発明は、内燃機関に燃料を供給する燃料噴射機構と、燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射機構に圧送供給する第１の燃料ポンプと、この燃料ポンプにより圧送された燃料を前記燃料噴射機構の上流あるいは下流から燃料タンクに還流するための還流経路と、この還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を所定の調圧設定値に応じた圧力に維持する調圧機構とを備える内燃機関の燃料供給装置において、前記調圧機構の背圧室に前記燃料タンク内の燃料の圧力に相当する第１の圧力とこの圧力よりも高い第２の圧力とのいずれかを選択的に導入することにより前記所定の調圧設定値を可変設定する調圧値変更手段として、前記第１の燃料ポンプに対して直列に配置される第２の燃料ポンプと、前記調圧機構の出口と前記燃料タンクとを接続する燃料経路から分岐した第１の背圧導入経路と、前記第１の燃料ポンプと前記第２の燃料ポンプとを接続する燃料経路から分岐した第２の背圧導入経路と、前記第１の背圧導入経路と前記第２の背圧導入経路との合流部と前記調圧機構の背圧室とを接続する第３の背圧導入経路と、前記第１の背圧導入経路と前記第２の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路との合流部に設けられて、前記第１の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが連通され且つ前記第２の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが遮断された第１の経路状態と、前記第１の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが遮断され且つ前記第２の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが連通された第２の経路状態とを切り替える切替手段と、この切替手段の操作を通じて前記第１の経路状態を選択することにより前記第１の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入し、前記切替手段の操作を通じて前記第２の経路状態を選択することにより前記第２の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入する制御手段とを備えることを要旨としている。
【０００９】
上記構成によれば、調圧機構の背圧室に燃料タンク内の燃料の圧力に相当する第１の圧力とこの第１の圧力よりも高い第２の圧力とのいずれかが選択的に導入されることにより、調圧機構に設定されている所定の調圧設定値が可変とされる。ちなみに、燃料噴射機構内の燃料の圧力がより高い圧力に維持されるとき、即ち調圧機構に設定されている所定の調圧設定がより高い値に設定されるときには、気化燃料の発生の抑制作用が高められるようになるものの、燃料ポンプの負荷が増大する傾向にある。この点、上記構成においては、上記態様をもって所定の調圧設定値を可変とすることができるため、気化燃料の発生のおそれがあるとき（あるいは発生しているとき）にのみ第２の圧力を背圧室に導入することで所定の調圧設定値を高い値に設定し、それ以外の状況にあっては第１の圧力を背圧室に導入することで所定の調圧設定値を上記高い値に設定される調圧設定値よりも低い値に設定することができるようになる。これにより、気化燃料の発生を抑制することができるようになるとともに、気化燃料の発生のおそれがないときには燃料ポンプにかかる負荷を軽減して同燃料ポンプを駆動させることができるようになる。このように、上記構成によれば、燃料ポンプの負荷の増大を抑制しつつ燃料噴射機構内の燃料の液相状態を好適に維持することができるようになる。
また上記構成によれば、切替手段を通じて第１の背圧導入経路が能動とされることにより調圧機構の背圧室に第１の圧力が導入され、第２の背圧導入経路が能動とされることにより同調圧機構の背圧室に第２の圧力が導入される。換言すると、上記第１の背圧導入経路が能動とされる場合、調圧機構の背圧室には同調圧機構の下流側の燃料、即ち燃料タンク内の燃料の圧力とほぼ等しい圧力の燃料が導入されるようになる。一方、上記第２の背圧導入経路が能動とされる場合、調圧機構の背圧室には上記各燃料ポンプを接続する燃料経路内の燃料、即ち同各燃料ポンプの上流側の燃料ポンプにより加圧された燃料が導入されるようになる。これにより、第２の背圧導入経路が能動とされるときには、調圧機構の所定の調圧設定値が第１の背圧導入経路が能動とされるときよりも高い値となる。このように、上記各背圧導入経路のいずれかを選択的に能動とすることによっても、調圧機構に設定されている所定の調圧設定値を可変とすることができるようになる。
【００１０】
（２）請求項２に記載の発明は、内燃機関に燃料を供給する燃料噴射機構と、燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射機構に圧送供給する燃料ポンプと、この燃料ポンプにより圧送された燃料を前記燃料噴射機構の上流あるいは下流から燃料タンクに還流するための還流経路と、この還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を所定の調圧設定値に応じた圧力に維持する調圧機構とを備える内燃機関の燃料供給装置において、前記調圧機構の背圧室に前記燃料タンク内の燃料の圧力に相当する第１の圧力とこの圧力よりも高い第２の圧力とのいずれかを選択的に導入することにより前記所定の調圧設定値を可変設定する調圧値変更手段として、前記燃料ポンプに対して直列に配置される単一または複数の燃料ポンプと、前記調圧機構の出口と前記燃料タンクとを接続する燃料経路から分岐した第１の背圧導入経路と、前記各燃料ポンプのそれぞれの出口に接続される燃料経路のいずれかから分岐した第２の背圧導入経路と、前記第１の背圧導入経路と前記第２の背圧導入経路との合流部と前記調圧機構の背圧室とを接続する第３の背圧導入経路と、前記第１の背圧導入経路と前記第２の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路との合流部に設けられて、前記第１の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが連通され且つ前記第２の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが遮断された第１の経路状態と、前記第１の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが遮断され且つ前記第２の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが連通された第２の経路状態とを切り替える切替手段と、この切替手段の操作を通じて前記第１の経路状態を選択することにより前記第１の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入し、前記切替手段の操作を通じて前記第２の経路状態を選択することにより前記第２の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入する制御手段とを備えることを要旨としている。
【００１１】
上記構成によれば、燃料ポンプの負荷の増大を抑制しつつ燃料噴射機構内の燃料の液相状態を好適に維持することができるようになる。
また、上記構成によれば、切替手段を通じて第１の背圧導入経路が能動とされることにより、調圧機構の背圧室に上記第１の圧力が導入され、第２の背圧導入経路が能動とされることにより上記第２の圧力が導入される。換言すると、上記第１の背圧導入経路が能動とされる場合、調圧機構の背圧室には同調圧機構の下流側の燃料、即ち燃料タンク内の燃料の圧力とほぼ等しい圧力の燃料が導入されるようになる。一方、上記第２の背圧導入経路のいずれかが能動とされる場合、調圧機構の背圧室には少なくとも１つの燃料ポンプにより加圧された燃料が導入されるようになる。これにより、第２の背圧導入経路のいずれかが能動とされるときには、調圧機構の所定の調圧設定値が第１の背圧導入経路が能動とされるときよりも高い値となる。このように、上記各背圧導入経路のいずれかを選択的に能動とすることによっても、調圧機構に設定されている所定の調圧設定値を可変とすることができるようになる。
【００１２】
（３）請求項３に記載の発明は、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、前記切替手段として、３つのポートのそれぞれに前記第１の背圧導入経路または前記第２の背圧導入経路または前記第３の背圧導入経路が接続される制御弁を備えることを要旨としている。
【００１４】
（４）請求項４に記載の発明は、内燃機関に燃料を供給する燃料噴射機構と、燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射機構に圧送供給する燃料ポンプと、この燃料ポンプにより圧送された燃料を前記燃料噴射機構の上流あるいは下流から燃料タンクに還流するための還流経路と、この還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を所定の調圧設定値に応じた圧力に維持する調圧機構とを備える内燃機関の燃料供給装置において、前記調圧機構の背圧室に前記燃料タンク内の燃料の圧力に相当する第１の圧力とこの圧力よりも高い第２の圧力とのいずれかを選択的に導入することにより前記所定の調圧設定値を可変とする調圧値変更手段として、前記調圧機構の下流側に接続されて前記調圧機構の下流側の燃料を前記調圧機構の背圧室に導入する第１の背圧導入経路と、前記燃料ポンプの燃料吸入口と燃料吐出口との中間に設けられる中間吐出口から吐出される燃料を前記調圧機構の背圧室に導入する第２の背圧導入経路と、前記第１の背圧導入経路及び前記第２の背圧導入経路のいずれかを選択的に能動とする切替手段とを備え、この切替手段を通じて前記第１の背圧導入経路を能動とすることにより前記第１の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入し、前記切替手段を通じて前記第２の背圧導入経路を能動とすることにより前記第２の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入することを要旨としている。
【００１５】
上記構成によれば、燃料ポンプの負荷の増大を抑制しつつ燃料噴射機構内の燃料の液相状態を好適に維持することができるようになる。
また、上記構成によれば、切替手段を通じて第１の背圧導入経路が能動とされることにより、調圧機構の背圧室に第１の圧力が導入され、第２の背圧導入経路が能動とされることにより、同調圧機構の背圧室に第２の圧力が導入される。換言すると、上記第１の背圧導入経路が能動とされる場合、調圧機構の背圧室には同調圧機構の下流側の燃料、即ち燃料タンク内の燃料の圧力とほぼ等しい圧力の燃料が導入されるようになる。一方、上記第２の背圧導入経路が能動とされる場合、調圧機構の背圧室には上記燃料ポンプの中間吐出口から吐出される燃料、即ち燃料ポンプの燃料吸入口における燃料の圧力よりも高く、且つ同燃料ポンプの燃料吐出口における燃料の圧力よりも低い圧力の燃料が導入されるようになる。これにより、第２の背圧導入経路が能動とされるときには、調圧機構の所定の調圧設定値が、第１の背圧導入経路が能動とされるときよりも高い値となる。このように、上記各背圧導入経路のいずれかを選択的に能動とすることによっても、調圧機構に設定されている所定の調圧設定値を可変とすることができるようになる。
【００１８】
（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記調圧値変更手段は、前記内燃機関の始動から所定の時間が経過するまでの間、前記第２の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入することを要旨としている。
【００１９】
上記構成によれば、内燃機関の始動から所定の時間が経過するまでの間、調圧機構の背圧室に第２の圧力が導入される。ちなみに、内燃機関の運転が停止されてから十分な時間が経過しておらず同機関の各部が高温である状態から再度運転が開始されるいわゆる高温再始動時にあっては、燃料噴射機構が内燃機関から受熱することに起因する気化燃料の発生が特に懸念される。そこで、上記構成においては、内燃機関の始動から所定の時間が経過するまでの間は調圧機構の背圧室に第２の圧力を導入する、即ち同調圧機構に設定されている所定の調圧設定値をより高い値に設定することで、燃料噴射機構内の燃料の圧力がより高い圧力に維持されるようにしている。これにより、内燃機関の始動時における気化燃料の発生を好適に抑制することができるようになる。
【００２０】
（６）請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記調圧値変更手段は、前記内燃機関の運転中に前記燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料の飽和蒸気圧力未満のとき、前記第２の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入することを要旨としている。
【００２１】
上記構成によれば、内燃機関の運転中、燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料の飽和蒸気圧力未満となるとき、調圧機構の背圧室に第２の圧力が導入される。これにより、気化燃料の発生のおそれがあるとき（あるいは発生しているとき）にのみ第２の圧力が背圧室に導入されて所定の調圧設定値が高い値に設定され、それ以外の状況にあっては第１の圧力が背圧室に導入されて所定の調圧設定値が上記高い値に設定される調圧設定値よりも低い値に設定されるようになる。これにより、気化燃料の発生を好適に抑制することができるようになるとともに、気化燃料の発生のおそれがないときには燃料ポンプにかかる負荷を軽減して同燃料ポンプを駆動させることができるようになる。
【００２２】
（７）請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記調圧値変更手段は、前記燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気特性及び前記燃料噴射機構内の燃料の温度から前記燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力を推定することを要旨としている。
【００２３】
上記構成によれば、燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気特性及び燃料噴射機構内の燃料の温度から同燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力が推定される。ちなみに、燃料の飽和蒸気圧力は、同燃料の温度が上昇するにつれ高くなる傾向を示し、この飽和蒸気圧力と温度との関係は燃料の飽和蒸気特性（飽和蒸気圧曲線）を通じて把握することができる。そこで、上記態様をもって燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力を推定することで、同燃料の温度の変動に対応した適切な飽和蒸気圧力を把握することができるようになる。
【００２４】
（８）請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記調圧値変更手段は、前記燃料タンク内に貯留されている燃料の温度及び同燃料の圧力に基づいて該燃料の組成を推定し、この推定される燃料の組成に基づいて前記燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気特性を推定することを要旨としている。
【００２５】
上記構成によれば、燃料タンク内に貯留されている燃料の温度及び同燃料の圧力に基づいて該燃料の組成が推定され、この推定される燃料の組成に基づいて燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気特性が決定される。ちなみに、燃料の飽和蒸気特性は同燃料の組成に応じて異なる傾向を示し、燃料の組成は基本的には燃料の温度及び圧力を通じて推定することができる。そこで、上記態様をもって燃料タンク内の燃料の飽和蒸気特性を決定することで、燃料の組成に応じたより適切な飽和蒸気特性を把握することができるようになる。
【００２６】
（９）請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記調圧値変更手段は、前記推定される飽和蒸気圧力に所定の圧力を見込んで得られる圧力を前記燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力とすることを要旨としている。
【００２７】
上記構成によれば、推定される飽和蒸気圧力に所定の圧力を見込んで得られる圧力が燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力とされる。これにより、燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料の本来の飽和蒸気圧力よりも高く設定される飽和蒸気圧力未満となるとき、調圧機構の背圧室に上記第２の圧力が導入されるようになる。即ち、推定された燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力に対する所定の圧力の加算あるいは所定の係数の乗算等を通じて算出される同飽和蒸気圧力よりも高い値が判定値とされ、燃料噴射機構内の燃料の圧力がこの判定値未満となるとき、調圧機構の背圧室に上記第２の圧力が導入されるようになる。このように、上記構成によれば、ある程度の余裕をもって背圧室に第２の圧力が導入されて気化燃料の発生の抑制作用が高められるようになるため、より好適に気化燃料の発生を抑制することができるようになる。
【００２８】
（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記内燃機関が液化石油ガスを燃料とするものであることを要旨としている。
【００２９】
ちなみに、燃料噴射機構の受熱に起因して同燃料噴射機構内にて気化燃料が発生するといった事態は、液化石油ガス内燃機関を搭載する車両において特に懸念される。従って、液化石油ガスを燃料とする内燃機関の燃料供給装置に上記請求項１〜９のいずれかに記載の発明を適用することで、液化石油ガスを燃料とする内燃機関の実用性をより高いものとすることができるようになる。
【００３０】
【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１０を参照して説明する。なお、この実施の形態にかかる液化ガス内燃機関の燃料供給装置は、液化石油ガス（ＬＰＧ）を燃料とする内燃機関（ＬＰＧ機関）にＬＰＧを供給する燃料供給装置である。
【００３１】
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、混合気の燃焼エネルギを出力として駆動する内燃機関１、同機関１に対する燃料の供給を行う燃料供給装置３及びこれら内燃機関１、燃料供給装置３を統括的に制御する電子制御装置（ＥＣＵ）５の関係を模式的に示している。
【００３２】
同図１に示されるように、内燃機関１は、シリンダブロック１１、このシリンダブロック１１に設けられるとともにその内部で混合気を燃焼させる複数のシリンダ１２、この複数のシリンダ１２の上部に配設されるシリンダヘッド１３などを備えて構成される。
【００３３】
ここで、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１４にコネクティングロッド１５を介して連結されるピストン１６が往復動可能に収容されており、このピストン１６とシリンダヘッド１３とが対峙してなす燃焼室１７で混合気の燃焼が行われる。また、燃焼室１７にはエアクリーナ２１、スロットルバルブ２２及びサージタンク２３等を備える吸気通路２４及び触媒装置２５を備える排気通路２６が接続されており、燃料供給装置３に備えられるインジェクタＩＮＪを通じて上記吸気通路２４に燃料が噴射供給される。
【００３４】
次に、燃料供給装置３の構成について、図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は、図１に示される燃料供給装置３の詳細な構成、及び同燃料供給装置３とＥＣＵ５との関係を、図３は、同図２に示される燃料供給装置３の破線内の詳細な構成をそれぞれ模式的に示している。
【００３５】
同図２に示されるように、燃料供給装置３にあって、燃料タンク３１内に貯留されている液相燃料は、ポンプ間燃料経路Ｒｄｐを介して接続されるとともに同じ吐出能力を有する第１の燃料ポンプ３２ａ及び第２の燃料ポンプ３２ｂにより加圧されて燃料フィルタ３３が設けられた燃料供給経路Ｒｄ１に圧送される。そして、この圧送された液相燃料は、インジェクタＩＮＪとともに燃料噴射機構３４を構成するデリバリパイプ３５に供給され、インジェクタＩＮＪがＥＣＵ５からの信号に応じて開弁されることにより吸気通路２４に噴射供給される。そして、デリバリパイプ３５内に残留している燃料は、上流側還流経路Ｒｄ２Ｕ及び下流側還流経路Ｒｄ２Ｌからなる還流経路Ｒｄ２を介して燃料タンク３１に還流されるようになる。
【００３６】
また、還流経路Ｒｄ２には、燃料室３６Ｒｆ及び背圧室３６Ｒｐから構成されるプレッシャレギュレータ３６（調圧機構）が設けられており、デリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の圧力は同プレッシャレギュレータ３６に対して設定される所定の調圧設定値（調圧設定値Ｐ）に応じた圧力に維持される。なお、プレッシャレギュレータ３６の詳細な構成については後述する。また、下流側還流経路Ｒｄ２Ｌには、３ポート弁３７（切替手段）を介して背圧導入経路Ｒｄ５に接続される第１の背圧導入経路Ｒｄ３が接続されており、同下流側還流経路Ｒｄ２Ｌを流通する燃料を第１の背圧導入経路Ｒｄ３及び背圧導入経路Ｒｄ５を介して上記背圧室３６Ｒｐに流入させることが可能となっている。また、ポンプ間燃料経路Ｒｄｐには、同じく３ポート弁３７を介して背圧導入経路Ｒｄ５に接続される第２の背圧導入経路Ｒｄ４が接続されており、同ポンプ間燃料経路Ｒｄｐを流通する燃料を第２の背圧導入経路Ｒｄ４及び背圧導入経路Ｒｄ５を介して上記背圧室３６Ｒｐに流入させることが可能となっている。そして、上記３ポート弁３７の切替操作を通じて、第１の背圧導入経路Ｒｄ３及び第２の背圧導入経路Ｒｄ４のいずれか一方と背圧導入経路Ｒｄ５との連通が選択的に有効とされる。なお、調圧値変更手段（背圧変更手段）は上記３ポート弁３７等を備えて構成され、また３ポート弁３７はＥＣＵ５からの信号に応じて制御されるものとなっている。
【００３７】
また、燃料供給装置３には、燃料タンク３１内の燃料の状態を検出するためのタンク温度センサ７１、タンク圧力センサ７２及びデリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の状態を検出するための噴射機構温度センサ７３、噴射機構圧力センサ７４から構成される検出系７が備えられている。ちなみに、タンク温度センサ７１は燃料タンク３１内の燃料の温度（燃料タンク温度ＴＨｔｋ）を、タンク圧力センサ７２は燃料タンク３１内の燃料の圧力（燃料タンク圧力Ｐｔｋ）をそれぞれ検出する。また、噴射機構温度センサ７３はデリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の温度（噴射機構温度ＴＨｄｖ）を、噴射機構圧力センサ７４はデリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の圧力（噴射機構圧力Ｐｄｖ）をそれぞれ検出する。そして、これら各センサ７１〜７４により検出されたデータはＥＣＵ５に入力され、ＥＣＵ５はこの入力される各検出データに基づいて上記３ポート弁３７の切替操作を行う。
【００３８】
次に、図３を参照して、上記プレッシャレギュレータ３６の詳細な構成について説明する。
図３に示されるように、プレッシャレギュレータ３６は金属製のハウジング３６Ｈｇからなり、その内部に設けられるダイヤフラム３６Ｄｆを通じて上記燃料室３６Ｒｆ及び背圧室３６Ｒｐに分けられている。ここで、燃料室３６Ｒｆには、デリバリパイプ３５内に残留している燃料を同燃料室３６Ｒｆに流入させるための上流側還流経路Ｒｄ２Ｕ、及び同燃料室３６Ｒｆ内の燃料を燃料タンク３１へ還流させるための下流側還流経路Ｒｄ２Ｌが接続されている。なお、ダイヤフラム３６Ｄｆが背圧室３６Ｒｐに設けられるスプリング３６Ｓｇを通じて燃料室３６Ｒｆ側に押圧されていることにより、基本的には上流側還流経路Ｒｄ２Ｕから下流側還流経路Ｒｄ２Ｌへの燃料の流通が上記ダイヤフラム３６Ｄｆにより遮断された状態となっている。また、背圧室３６Ｒｐには、下流側還流経路Ｒｄ２Ｌを流通する燃料及びポンプ間燃料経路Ｒｄｐを流通する燃料のいずれかを同背圧室３６Ｒｐに流入させるための背圧導入経路Ｒｄ５が接続されている。そして、燃料室３６Ｒｆ内の燃料の圧力が、背圧室３６Ｒｐへ流入する燃料の圧力に対してスプリング３６Ｓｇの圧力（プレッシャレギュレータ設定圧力Ｐｓｇ）を加えた圧力以上となるとき、ダイヤフラム３６Ｄｆが背圧室３６Ｒｐ側に押し下げられて燃料室３６Ｒｆ内の燃料が下流側還流経路Ｒｄ２Ｌを介して燃料タンク３１に還流されるようになる。なお、上記背圧室３６Ｒｐへ流入する燃料の圧力に対してプレッシャレギュレータ設定圧力Ｐｓｇを加えた圧力が、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐに相当する値となる。
【００３９】
次に、３ポート弁３７を通じて切り替えられる各燃料経路について、図４〜図７を参照して説明する。なお、以降では、第１の背圧導入経路Ｒｄ３と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通されているときの燃料経路を第１の燃料経路とし、第２の背圧導入経路Ｒｄ４と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通されているときの燃料経路を第２の燃料経路とする。
【００４０】
まず、第１の燃料経路が能動とされるときの燃料の循環態様について、図４及び図５を参照して説明する。なお、図４は、第１の燃料経路が能動とされているときの燃料供給装置３を、図５は、同図４の破線内における燃料の循環態様をそれぞれ模式的に示している。また、図４及び図５において破線で図示する燃料経路は、燃料の流通が遮断された状態を示している。
【００４１】
図４に示されるように、第１の背圧導入経路Ｒｄ３と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通されるとき、背圧室３６Ｒｐには、図５において破線で示される態様をもって下流側還流経路Ｒｄ２Ｌを流通する燃料が導入されるようになる。従って、プレッシャレギュレータ３６のダイヤフラム３６Ｄｆは、下流側還流経路Ｒｄ２Ｌを流通する燃料の圧力、即ち燃料タンク３１内の燃料の圧力（燃料タンク圧力Ｐｔｋ）に対してプレッシャレギュレータ設定圧力Ｐｓｇを加えた圧力により燃料室３６Ｒｆ側へ押圧されることになる。これにより、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐは、次式
Ｐｔｋ＋Ｐｓｇ …［１］
を通じて算出される値に相当する値となる。なお、以降では、上記計算式を通じて算出される値に相当する調圧設定値Ｐを第１の調圧設定値Ｐｓｔとする。
【００４２】
そして、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐとして第１の調圧設定値Ｐｓｔが有効とされることにより、デリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の圧力は上記第１の調圧設定値Ｐｓｔに応じた圧力に維持されるようになる。
【００４３】
次に、第２の燃料経路が能動とされるときの燃料の循環態様について、図６及び図７を参照して説明する。なお、図６は、第２の燃料経路が能動とされているときの燃料供給装置３を、図７は、同図６の破線内における燃料の循環態様をそれぞれ模式的に示している。また、図６及び図７において破線で図示する燃料経路は、燃料の流通が遮断された状態を示している。
【００４４】
図６に示されるように、第２の背圧導入経路Ｒｄ４と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通されるとき、背圧室３６Ｒｐには、図７において破線で示される態様をもってポンプ間燃料経路Ｒｄｐを流通する燃料が導入されるようになる。従って、プレッシャレギュレータ３６のダイヤフラム３６Ｄｆは、ポンプ間燃料経路Ｒｄｐを流通する燃料の圧力、即ち燃料タンク３１内の燃料の圧力（燃料タンク圧力Ｐｔｋ）よりも第１の燃料ポンプ３２ａによる加圧力（燃料ポンプ加圧力Ｐｐｍ）だけ高い圧力に対してプレッシャレギュレータ設定圧力Ｐｓｇを加えた圧力で燃料室３６Ｒｆ側へ押圧されることになる。これにより、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐは、次式
Ｐｔｋ＋Ｐｐｍ＋Ｐｓｇ …［２］
を通じて算出される値に相当する値となる。なお、以降では、上記計算式を通じて算出される値に相当する調圧設定値Ｐを第２の調圧設定値Ｐｎｄとする。
【００４５】
そして、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐとして第２の調圧設定値Ｐｎｄが有効とされることにより、デリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の圧力は上記第２の調圧設定値Ｐｎｄに応じた圧力に維持されるようになる。
【００４６】
次に、図８を参照して、上記各調圧設定値Ｐｓｔ，Ｐｎｄのいずれかを選択的に有効とするための３ポート弁の切替処理について説明する。ちなみに、本処理は、所定の時間を周期として繰り返し行われる。
【００４７】
図８に示されるように、この処理では、まず各センサ７１〜７４により検出されたデータ（燃料タンク温度ＴＨｔｋ、燃料タンク圧力Ｐｔｋ、噴射機構温度ＴＨｄｖ、噴射機構圧力Ｐｄｖ）を読み込む（ステップＳ１０１）。次に、燃料タンク温度ＴＨｔｋ及び燃料タンク圧力Ｐｔｋを所定のマップに適用して燃料タンク３１内に貯留されている燃料（ＬＰＧ）中のプロパン比率Ｒを推定する（ステップＳ１０２）。そして、この推定されたプロパン比率Ｒを下記飽和蒸気圧計算式
Ｐｓｖ＝（４×１０-6Ｒ＋５×１０-6）Ｔ3
＋（０．００１Ｒ＋０．００７）Ｔ2
＋（０．１０２Ｒ＋０．０４４７）Ｔ
＋（３．６０９８Ｒ＋１．２４１９） …［３］
に適用して、プロパン比率Ｒに対応したＬＰＧの飽和蒸気圧曲線を決定する（ステップＳ１０３）。なお、上記飽和蒸気圧計算式［３］において、「Ｐｓｖ」はＬＰＧの飽和蒸気圧力（ｋｇ／ｃｍ2）、「Ｔ」はＬＰＧの温度、「Ｒ」はＬＰＧ中のプロパン比率を示している。ちなみに、飽和蒸気圧力は、任意の圧力の流体が液相あるいは気相（気相及び液相の混合状態を含む）のいずれであるかを示す流体の圧力の閾値圧力である。即ち、流体の圧力が同流体の飽和蒸気圧力以上のとき、その流体は液相状態にあり、流体の圧力が同流体の飽和蒸気圧力未満のとき、その流体は気相状態にあることになる。
【００４８】
次に、上記決定された飽和蒸気圧曲線及び噴射機構温度ＴＨｄｖからデリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の飽和蒸気圧力Ｐｓｖを算出する（ステップＳ１０４）。そして、プレッシャレギュレータ３６の第１の調圧設定値Ｐｓｔが上記算出された飽和蒸気圧力Ｐｓｖ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ以上のとき（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、第１の背圧導入経路Ｒｄ３と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通する方向に３ポート弁３７の切替操作を行う（ステップＳ１０６）。一方、第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満のとき（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、第２の背圧導入経路Ｒｄ４と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通する方向に３ポート弁３７の切替操作を行う（ステップＳ１０７）。
【００４９】
このように、上記処理によれば、第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満のとき、プレッシャレギュレータ３６の第２の調圧設定値Ｐｎｄが有効とされ、それ以外のときは第１の調圧設定値Ｐｓｔが有効とされる。
【００５０】
次に、上記構成を通じて奏される作用効果について、図９を参照して説明する。なお、図９は、燃料の飽和蒸気圧曲線（飽和蒸気特性）とともに、上記各調圧設定値Ｐｓｔ，Ｐｎｄの関係を示している。また、第１の調圧設定値Ｐｓｔに対応する燃料の飽和蒸気温度を第１の飽和蒸気温度ＴＨｓｔ、第２の調圧設定値Ｐｎｄに対応する燃料の飽和蒸気温度を第２の飽和蒸気温度ＴＨｎｄとする。ちなみに、この飽和蒸気温度は、任意の温度の流体が液相あるいは気相（気相及び液相の混合状態を含む）のいずれであるかを示す流体の温度の閾値温度である。即ち、流体の温度が同流体の飽和蒸気温度以上のとき、その流体は気相状態にあり、流体の温度が同流体の飽和蒸気温度未満のとき、その流体は液相状態にある。
【００５１】
従って、例えばデリバリパイプ３５が第１の調圧設定値Ｐｓｔに維持されている場合に（点Ｘａ：温度ＴＨｄｖａ／圧力Ｐｓｔ）、同デリバリパイプ３５が内燃機関１からの受熱により温度上昇したとすると（点Ｘｂ：温度ＴＨｄｖｂ／圧力Ｐｓｔ）、同デリバリパイプ３５内にて気化燃料が発生するようになる。これに対して、デリバリパイプ３５が第２の調圧設定値Ｐｎｄに維持されている場合には（点Ｙａ：温度ＴＨｄｖａ／圧力Ｐｎｄ）、デリバリパイプ３５が上記同様に温度上昇したとしても（点Ｘｂ：温度ＴＨｄｖｂ／圧力Ｐｎｄ）、燃料の液相状態が維持されるようになる。このように、デリバリパイプ３５が第２の調圧設定値Ｐｎｄに維持されるときには、燃料の気化の抑制作用が高められるようになるものの、各燃料ポンプ３２ａ，３２ｂの負荷が増大するため、寿命の低下や燃費の悪化が懸念される。
【００５２】
そこで、本実施の形態では、
〔ａ〕第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満のとき、即ちデリバリパイプ３５内の燃料の温度（噴射機構温度ＴＨｄｖ）が同燃料の飽和蒸気温度以上のとき、第２の調圧設定値Ｐｎｄを有効とする。
〔ｂ〕第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ以上のとき、即ちデリバリパイプ３５内の燃料の温度（噴射機構温度ＴＨｄｖ）が同燃料の飽和蒸気温度未満のとき、第１の調圧設定値Ｐｓｔを有効とする。
といった態様をもって調圧設定値Ｐを可変とするようにしている。これにより、燃料が気化するおそれがあるときのみ燃料ポンプの負荷が増大する第２の調圧設定値Ｐｎｄが有効とされて、それ以外の通常運転時にあっては第１の調圧設定値Ｐｓｔが有効とされるため、燃料ポンプの負荷の増大を抑制しつつ、気化燃料の発生を好適に抑制することができるようになる。
【００５３】
次に、図１０を参照して、３ポート弁の切替処理（図８）による調圧設定値の変更態様の一例を説明する。
例えば、時刻ｔ１０１において第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満となった旨が検出されたとすると、ＥＣＵ５により３ポート弁３７の切替操作が行われ、第２の背圧導入経路Ｒｄ４と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通される（図１０（ｃ），（ａ））。これにより、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐとして第２の調圧設定値Ｐｎｄが有効とされるとともに、デリバリパイプ３５内の燃料の圧力が同第２の調圧設定値Ｐｎｄに応じた圧力に維持されるようになる（図１０（ｂ））。そして、第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ以上となった旨が時刻ｔ１０２において検出されたとすると、ＥＣＵ５により３ポート弁３７の切替操作が行われ、第１の背圧導入経路Ｒｄ３と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通される（図１０（ｃ），（ａ））。これにより、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐとして第１の調圧設定値Ｐｓｔが有効とされるとともに、デリバリパイプ３５内の燃料の圧力が同第１の調圧設定値Ｐｓｔに応じた圧力に維持されるようになる（図１０（ｂ））。そして、時刻ｔ１０３において、再度、第１の調圧設定値Ｐｓｔが第２の調圧設定値Ｐｎｄ未満となった旨が検出されたとすると、上記同様の態様をもって調圧設定値Ｐの変更が行われ、以降も上記処理態様に準じた処理が継続される。
【００５４】
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）本実施の形態では、プレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに導入する燃料を切り替えることで、同プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐを可変とするようにしている。これにより、気化燃料の発生のおそれがあるときにのみ第２の調圧設定値Ｐｎｄを有効にして、それ以外の状況にあっては第１の調圧設定値Ｐｓｔを有効にするといった利用形態が可能となるため、燃料ポンプの負荷の増大を抑制しつつ、燃料噴射機構内の燃料の液相状態を好適に維持することができるようになる。
【００５５】
（２）本実施の形態では、第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満であるとき、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐとして第２の調圧設定値Ｐｎｄを有効とするようにしている。これにより、気化燃料の発生のおそれがあるときにのみ第２の調圧設定値Ｐｎｄが有効とされて、それ以外の状況にあっては第１の調圧設定値Ｐｓｔが有効とされるため、燃料ポンプの寿命の低下や燃費の悪化を好適に抑制しつつ、気化燃料の発生を抑制することができるようになる。
【００５６】
（３）本実施の形態では、燃料タンク３１内の燃料の飽和蒸気特曲線及びデリバリパイプ３５内の燃料の温度（噴射機構温度ＴＨｄｖ）から同デリバリパイプ３５内の燃料の飽和蒸気圧力Ｐｓｖを推定するようにしている。これにより、デリバリパイプ３５内の燃料の温度変動に対応した適切な飽和蒸気圧力を推定することができるようになる。
【００５７】
（４）本実施の形態では、燃料タンク３１内の燃料の温度（燃料タンク温度ＴＨｔｋ）及び同燃料の圧力（燃料タンク圧力Ｐｔｋ）に基づいて該燃料の組成を推定し、この燃料の組成に基づいて燃料タンク３１内の燃料の飽和蒸気圧曲線を決定するようにしている。これにより、燃料の組成に応じたより適切な飽和蒸気圧曲線を把握することができるようになる。
【００５８】
（５）本実施の形態では、同じ性能の燃料ポンプ（第１の燃料ポンプ３２ａ及び第２の燃料ポンプ３２ｂ）を通じて燃料の加圧を行うようにしている。これにより、部品の共通化が図られることになるため、装置全体のコスト上昇を好適に抑制することができるようになる。
【００５９】
（６）本実施の形態では、２つの燃料ポンプ（第１の燃料ポンプ３２ａ及び第２の燃料ポンプ３２ｂ）を通じて燃料の加圧を行うようにしている。これにより、それぞれの燃料ポンプにかかる負荷が１つの燃料ポンプを通じて燃料の加圧を行うときよりも軽減されるようになるため、各燃料ポンプの寿命を好適に維持することができるようになる。
【００６０】
（７）また、２つの燃料ポンプを備えるようにしているため、小型の燃料ポンプを採用した場合にあっても高い吐出能力を得ることができるようになる。これにより、要求される吐出能力を満たすために大型の燃料ポンプを開発する等の必要がなく、燃料供給装置３を容易に実現することができるようになる。
【００６１】
なお、上記第１の実施の形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記第１の実施の形態では、第１の燃料ポンプ３２ａ及び第２の燃料ポンプ３２ｂとして同じ吐出能力の燃料ポンプを採用する構成としたが、吐出能力の異なる燃料ポンプを用いることもできる。
【００６２】
・上記第１の実施の形態では、第１の背圧導入経路Ｒｄ３及び第２の背圧導入経路Ｒｄ４を流通する燃料をそれぞれ３ポート弁３７及び背圧導入経路Ｒｄ５を介してプレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに導入する構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、３ポート弁３７及び背圧導入経路Ｒｄ５を燃料供給装置３から除外するとともに、第１の背圧導入経路Ｒｄ３及び第２の背圧導入経路Ｒｄ４をそれぞれ独立して背圧室３６Ｒｐに接続する。そして、これら各背圧導入経路Ｒｄ３，Ｒｄ４に同各背圧導入経路Ｒｄ３，Ｒｄ４をそれぞれ選択的に開閉する制御弁を設け、この制御弁の開閉操作を通じて調圧設定値を可変とする構成とすることもできる。
【００６３】
・上記第１の実施の形態では、燃料を圧送するための２つの燃料ポンプ（第１の背圧導入経路Ｒｄ３及び第２の背圧導入経路Ｒｄ４）を備える構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、３つ以上の燃料ポンプを備えるとともに、最も下流側の燃料ポンプを除いた燃料ポンプにより吐出された燃料を当該燃料ポンプの下流からプレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに導入するための背圧導入経路を設ける構成とすることもできる。そして、上記背圧導入経路を複数設ける構成としたときには、これら複数の背圧導入経路のいずれかを選択的に能動とすることが可能となるため、調圧設定値をより多段階にわたって可変とすることができるようになる。
【００６４】
（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、図１１〜図１７を参照して説明する。
【００６５】
本実施の形態において、装置全体の基本的な構成は前記第１の実施の形態（図１）と同様であるが、図２に示される燃料供給装置３の構成が図１１に示す構成に変更されている。
【００６６】
ここで、本実施の形態の燃料供給装置の説明に先立って、その概要について説明する。
本実施の形態も、前記第１の実施の形態と同様に、プレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに導入する燃料を切り替えることで、同プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐを可変とする機能を備えるものとなっている。そして、前記第１の実施の形態では、前記下流側還流経路Ｒｄ２Ｌ及びポンプ間燃料経路Ｒｄｐのいずれかの燃料を背圧室３６Ｒｐに導入することで上記機能を実現しているのに対して、本実施の形態では、以下に説明する態様をもって上記機能が実現されるようにしている。以下、図１１を参照して本実施の形態の燃料供給装置について説明する。
【００６７】
同図１１に示すように、本実施の形態の燃料供給装置３は、前記第１の実施の形態の燃料供給装置３（図２）に対して、次のような変更を加えたものとなっている。即ち、破線内にて示されるように、燃料タンク３１内に貯留されている燃料を圧送するための燃料ポンプを１つとし（燃料ポンプ３２）、これにともなって前記ポンプ間燃料経路Ｒｄｐ及び３ポート弁３７を除外した構成となっている。また、下流側還流経路Ｒｄ２Ｌには、第１の絞り機構３８ａが設けられて背圧導入経路Ｒｄ８に接続される第１の背圧導入経路Ｒｄ６が接続されており、同下流側還流経路Ｒｄ２Ｌを流通する燃料を第１の絞り機構３８ａ及び背圧導入経路Ｒｄ８を介して背圧室３６Ｒｐに流入させることが可能となっている。一方、上流側還流経路Ｒｄ２Ｕには、第２の絞り機構３８ｂが設けられて上記背圧導入経路Ｒｄ８に接続される第２の背圧導入経路Ｒｄ７が接続されており、同上流側還流経路Ｒｄ２Ｕを流通する燃料を第２の絞り機構３８ｂ及び背圧導入経路Ｒｄ８を介して背圧室３６Ｒｐに流入させることが可能となっている。そして、この第２の背圧導入経路Ｒｄ７は、ＥＣＵ５により制御される制御弁３９（切替手段）を通じて選択的に開閉される。なお、本実施の形態において、第１の絞り機構３８ａ及び第２の絞り機構３８ｂとして、同じ絞り径の固定絞り機構が採用されるものとする。
【００６８】
次に、制御弁３９を通じて切り替えられる各燃料経路について、図１２〜図１５を参照して説明する。なお、以降では、第２の背圧導入経路Ｒｄ７が非能動とされているときの燃料経路を第１の燃料経路とし、第２の背圧導入経路Ｒｄ７が能動とされているときの燃料経路を第２の燃料経路とする。
【００６９】
まず、第１の燃料経路が能動とされるときの燃料の循環態様について、図１２及び図１３を参照して説明する。なお、図１２は、第１の燃料経路が能動とされているときの燃料供給装置３を、図１３は、同図１２の破線内における燃料の循環態様をそれぞれ模式的に示している。また、図１２及び図１３において破線で図示する燃料経路は、燃料の流通が遮断された状態を示している。
【００７０】
図１２に示されるように、第２の背圧導入経路Ｒｄ７が非能動とされるとき、背圧室３６Ｒｐには、図１３において破線で示される態様をもって下流側還流経路Ｒｄ２Ｌを流通する燃料が導入されるようになる。従って、プレッシャレギュレータ３６のダイヤフラム３６Ｄｆは、下流側還流経路Ｒｄ２Ｌを流通する燃料の圧力、即ち燃料タンク３１内の燃料の圧力（燃料タンク圧力Ｐｔｋ）に対してプレッシャレギュレータ設定圧力Ｐｓｇを加えた圧力により燃料室３６Ｒｆ側へ押圧されることになる。これにより、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐは、次式
Ｐｔｋ＋Ｐｓｇ …［１］
を通じて算出される値に相当する値となる。なお、以降では、上記計算式を通じて算出される値に相当する調圧設定値Ｐを第１の調圧設定値Ｐｓｔとする。
【００７１】
そして、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐとして第１の調圧設定値Ｐｓｔが有効とされることにより、デリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の圧力は上記第１の調圧設定値Ｐｓｔに応じた圧力に維持されるようになる。
【００７２】
次に、第２の燃料経路が能動とされるときの燃料の循環態様について、図１４及び図１５を参照して説明する。なお、図１４は、第２の燃料経路が能動とされているときの燃料供給装置３を、図１５は、同図１４の破線内における燃料の循環態様をそれぞれ模式的に示している。また、図１４及び図１５において破線で図示する燃料経路は、燃料の流通が遮断された状態を示している。
【００７３】
図１４に示されるように、第２の背圧導入経路Ｒｄ７が能動とされるとき、背圧室３６Ｒｐには、図１５において破線で示される態様をもって上流側還流経路Ｒｄ２Ｕを流通する燃料が導入されるようになる。即ち、第２の絞り機構３８ｂを介して流通する燃料の一部が背圧室３６Ｒｐに流入するとともに、それ以外の燃料は第１の絞り機構３８ａを介して燃料タンク３１に還流されるようになる。従って、プレッシャレギュレータ３６のダイヤフラム３６Ｄｆは、燃料タンク３１内の燃料の圧力（燃料タンク圧力Ｐｔｋ）よりも第１の絞り機構３８ａによる圧力損失分（絞り損失圧力Ｐｌｓ）だけ高い圧力に対してプレッシャレギュレータ設定圧力Ｐｓｇを加えた圧力により燃料室３６Ｒｆ側へ押圧されることになる。これにより、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐは、次式
Ｐｔｋ＋Ｐｌｓ＋Ｐｓｇ …［４］
を通じて算出される値に相当する値となる。なお、以降では、上記計算式を通じて算出される値に相当する調圧設定値Ｐを第２の調圧設定値Ｐｎｄとする。
【００７４】
そして、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐが第２の調圧設定値Ｐｎｄに設定されることにより、デリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の圧力は上記第２の調圧設定値Ｐｎｄに応じた圧力に維持されるようになる。
【００７５】
次に、図１６を参照して、上記各調圧設定値Ｐｓｔ，Ｐｎｄのいずれかを選択的に有効とするための制御弁の開閉処理について説明する。ちなみに、本処理は、所定の時間を周期として繰り返し行われる。
【００７６】
図１６に示されるように、この処理では、前記第１の実施の形態における３ポート弁の切替処理に準じた態様をもって前記ステップＳ１０５までの処理を行う。そして、第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ以上のとき（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、制御弁３９を閉弁し（ステップＳ１０６ａ）、第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満のとき（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、制御弁３９を開弁する（ステップＳ１０７ａ）。
【００７７】
このように、上記処理によれば、第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満のとき、プレッシャレギュレータ３６の第２の調圧設定値Ｐｎｄが有効とされ、それ以外のときは第１の調圧設定値Ｐｓｔが有効とされる。これにより、燃料ポンプの負荷の増大を抑制しつつ、気化燃料の発生を好適に抑制することができるようになる。
【００７８】
次に、図１７を参照して、制御弁の切替処理（図８及び図１６）による調圧設定値の変更態様の一例を説明する。
例えば、時刻ｔ１７１において第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満となった旨が検出されたとすると、ＥＣＵ５を通じて制御弁３９が開弁され、第２の背圧導入経路Ｒｄ７が能動とされる（図１７（ｃ），（ａ））。これにより、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐとして第２の調圧設定値Ｐｎｄが有効とされるとともに、デリバリパイプ３５内の燃料の圧力が同第２の調圧設定値Ｐｎｄに応じた圧力に維持されるようになる（図１７（ｂ））。そして、第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ以上となった旨が時刻ｔ１７２において検出されたとすると、ＥＣＵ５を通じて制御弁３９が閉弁され、第２の背圧導入経路Ｒｄ７が非能動とされる（図１７（ｃ），（ａ））。これにより、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐとして第１の調圧設定値Ｐｓｔが有効とされるとともに、デリバリパイプ３５内の燃料の圧力が同第１の調圧設定値Ｐｓｔに応じた圧力に維持されるようになる（図１７（ｂ））。そして、時刻ｔ１７３において、再度、第１の調圧設定値Ｐｓｔが第２の調圧設定値Ｐｎｄ未満となった旨が検出されたとすると、上記同様の態様をもって調圧設定値Ｐの変更が行われ、以降も上記処理態様に準じた処理が継続される。
【００７９】
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、先の第１の実施の形態による前記（１）〜（４）の効果に準じた効果に加えて、さらに以下に示すような効果が得られるようになる。
【００８０】
（５）本実施の形態では、第１の絞り機構３８ａが設けられる第１の背圧導入経路Ｒｄ６及び第２の絞り機構３８ｂが設けられる第２の背圧導入経路Ｒｄ７を通じて調圧設定値Ｐの変更を行うことができるようにしている。このように、先の第１の実施の形態における構成、即ち燃料を圧送するための燃料ポンプを２つ備えるといった構成にしなくとも調圧設定値Ｐの変更を行うことができるようになるため、装置全体のコスト上昇がより好適に抑制されるようになる。
【００８１】
なお、上記第２の実施の形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記第２の実施の形態では、第２の背圧導入経路Ｒｄ７の第２の絞り機構３８ｂよりも上流に制御弁３９を設ける構成としたが、同制御弁３９を第２の背圧導入経路Ｒｄ７の第２の絞り機構３８ｂよりも下流に設ける構成とすることもできる。
【００８２】
・上記第２の実施の形態では、上流側還流経路Ｒｄ２Ｕに第２の背圧導入経路Ｒｄ７を接続することで、同上流側還流経路Ｒｄ２Ｕを流通する燃料をプレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに導入する構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、第２の背圧導入経路Ｒｄ７の上流側還流経路Ｒｄ２Ｕ側の端部を燃料供給経路Ｒｄ１に接続する構成とすることもできる。
【００８３】
・上記第２の実施の形態では、第１の背圧導入経路Ｒｄ６及び第２の背圧導入経路Ｒｄ７にそれぞれ１つの絞り機構（第１の絞り機構３８ａ及び第２の絞り機構３８ｂ）を設ける構成としたが、さらに別の絞り機構をそれぞれの背圧導入経路に設けることも可能である。要するに、第１の背圧導入経路Ｒｄ６及び第２の背圧導入経路Ｒｄ７の各々に少なくとも１つの絞り機構が設けられる構成であれば、上記実施の形態にて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。
【００８４】
・上記第２の実施の形態では、第１の絞り機構３８ａ及び第２の絞り機構３８ｂとして同じ絞り径の絞り機構を採用する構成としたが、絞り径の異なる絞り機構を採用することもできる。ちなみに、第１の絞り機構３８ａの絞り径を第２の絞り機構３８ｂよりも大きく設定する（燃料経路の断面積を大きくする）ことで、第２の調圧設定値Ｐｎｄを燃料タンク３１内の燃料の圧力に近い値に設定することが可能となる。一方で、第２の絞り機構３８ｂの絞り径を第１の絞り機構３８ａよりも大きく設定する（燃料経路の断面積を大きくする）ことで、第２の調圧設定値Ｐｎｄをプレッシャレギュレータ３６の上流側の燃料の圧力に近い値に設定することが可能となる。
【００８５】
・上記第２の実施の形態では、第１の絞り機構３８ａ及び第２の絞り機構３８ｂとして固定絞り機構を採用する構成としたが、少なくとも一方を可変絞り機構とすることもできる。こうした構成を採用した場合には、内燃機関１の運転中において、可変絞り機構の絞り径を調整することで上述のような態様をもって第２の調圧設定値Ｐｎｄを可変とすることが可能となる。
【００８６】
（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、図１８〜図２３を参照して説明する。
【００８７】
本実施の形態において、装置全体の基本的な構成は前記第１の実施の形態（図１）と同様であるが、図２に示される燃料供給装置３の構成が図１８に示す構成に変更されている。
【００８８】
ここで、本実施の形態の燃料供給装置の説明に先立って、その概要について説明する。
本実施の形態も、前記第１の実施の形態と同様に、プレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに導入する燃料を切り替えることで、同プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐを可変とする機能を備えるものとなっている。そして、前記第１の実施の形態では、前記下流側還流経路Ｒｄ２Ｌ及びポンプ間燃料経路Ｒｄｐのいずれかの燃料を背圧室３６Ｒｐに導入することで上記機能を実現しているのに対して、本実施の形態では、以下に説明する態様をもって上記機能が実現されるようにしている。以下、図１８を参照して本実施の形態の燃料供給装置について説明する。
【００８９】
同図１８に示すように、本実施の形態の燃料供給装置３は、前記第１の実施の形態の燃料供給装置３（図２）に対して、次のような変更を加えたものとなっている。即ち、破線内にて示されるように、燃料タンク３１内に貯留されている燃料を圧送するための燃料ポンプを１つとし（燃料ポンプ３２）、前記第２の背圧導入経路Ｒｄ４を同燃料ポンプ３２に接続した構成となっている。
【００９０】
ここで、図１９を参照して、上記燃料ポンプ３２に対する第２の背圧導入経路Ｒｄ４の接続態様についての詳細な構成を説明する。なお、図１９は、燃料ポンプ３２の構成を模式的に示している。
【００９１】
同図１９に示されるように、燃料ポンプ３２は、ハウジング３２Ｈｇ内に設けられるロータ３２Ｒｔの回転を通じて（矢印の方向に回転）燃料タンク３１内の燃料を燃料吸入口３２Ｉｐから吸入し、同燃料を加圧して燃料吐出口３２Ｅｐから燃料供給経路Ｒｄ１に吐出する構成となっている。そして、本実施の形態にあっては、燃料吸入口３２Ｉｐと燃料吐出口３２Ｅｐとの中間に設けられる中間吐出口３２Ｍｐに上記第２の背圧導入経路Ｒｄ４が接続されており、ロータ３２Ｒｔの回転を通じて加圧された燃料が中間吐出口３２Ｍｐ及び燃料吐出口３２Ｅｐを通じて対応する燃料経路に吐出されるようになる。
【００９２】
次に、３ポート弁３７を通じて切り替えられる各燃料経路について、図２０〜図２３を参照して説明する。なお、以降では、第１の背圧導入経路Ｒｄ３と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通されているときの燃料経路を第１の燃料経路とし、第２の背圧導入経路Ｒｄ４と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通されているときの燃料経路を第２の燃料経路とする。
【００９３】
まず、第１の燃料経路が能動とされるときの燃料の循環態様について、図２０及び図２１を参照して説明する。なお、図２０は、第１の燃料経路が能動とされているときの燃料供給装置３を、図２１は、同図２０の破線内における燃料の循環態様をそれぞれ模式的に示している。また、図２０及び図２１において破線で図示する燃料経路は、燃料の流通が遮断された状態を示している。
【００９４】
図２０に示されるように、第１の背圧導入経路Ｒｄ３と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通されるとき、背圧室３６Ｒｐには、図２１において破線で示される態様をもって下流側還流経路Ｒｄ２Ｌを流通する燃料が導入されるようになる。従って、プレッシャレギュレータ３６のダイヤフラム３６Ｄｆは、下流側還流経路Ｒｄ２Ｌを流通する燃料の圧力、即ち燃料タンク３１内の燃料の圧力（燃料タンク圧力Ｐｔｋ）に対してプレッシャレギュレータ設定圧力Ｐｓｇを加えた圧力により燃料室３６Ｒｆ側へ押圧されることになる。これにより、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐが、次式
Ｐｔｋ＋Ｐｓｇ …［１］
を通じて算出される値に相当する値となる。なお、以降では、上記計算式を通じて算出される値に相当する調圧設定値Ｐを第１の調圧設定値Ｐｓｔとする。
【００９５】
そして、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐとして第１の調圧設定値Ｐｓｔが有効とされることにより、デリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の圧力は上記第１の調圧設定値Ｐｓｔに応じた圧力に維持されるようになる。
【００９６】
次に、第２の燃料経路が能動とされるときの燃料の循環態様について、図２２及び図２３を参照して説明する。なお、図２２は、第２の燃料経路が能動とされているときの燃料供給装置３を、図２３は、同図２２の破線内における燃料の循環態様をそれぞれ模式的に示している。また、図２２及び図２３において破線で図示する燃料経路は、燃料の流通が遮断された状態を示している。
【００９７】
図２２に示されるように、第２の背圧導入経路Ｒｄ４と背圧導入経路Ｒｄ５とが連通されるとき、背圧室３６Ｒｐには、図２３において破線で示される態様をもって燃料ポンプ３２の中間吐出口３２Ｍｐから吐出された燃料が導入されるようになる。従って、プレッシャレギュレータ３６のダイヤフラム３６Ｄｆは、上記中間吐出口３２Ｍｐから吐出された燃料の圧力、即ち燃料タンク３１内の燃料の圧力（燃料タンク圧力Ｐｔｋ）よりも高く、且つ燃料ポンプ３２の燃料吐出口３２Ｅｐにおける燃料の圧力よりも低い圧力（燃料ポンプ中間圧力Ｐｍｄ）に対してプレッシャレギュレータ設定圧力Ｐｓｇを加えた圧力により燃料室３６Ｒｆ側へ押圧されることになる。これにより、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐが、次式
Ｐｍｄ＋Ｐｓｇ …［５］
を通じて算出される値に相当する値となる。なお、以降では、上記計算式を通じて算出される値に相当する調圧設定値Ｐを第２の調圧設定値Ｐｎｄとする。
【００９８】
そして、プレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐとして第２の調圧設定値Ｐｎｄが有効とされることにより、デリバリパイプ３５（燃料噴射機構３４）内の燃料の圧力は上記第２の調圧設定値Ｐｎｄに応じた圧力に維持されるようになる。
【００９９】
また、本実施の形態では、先の第１の実施の形態における３ポート弁の切替処理（図８）と同様の処理が、所定の時間を周期として繰り返し行われる。これにより、燃料ポンプの負荷の増大を抑制しつつ、気化燃料の発生を好適に抑制することができるようになる。
【０１００】
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、先の第１の実施の形態による前記（１）〜（４）の効果に準じた効果に加えて、さらに以下に示すような効果が得られるようになる。
【０１０１】
（５）本実施の形態では、第１の背圧導入経路Ｒｄ３及び燃料ポンプ３２の中間吐出口３２Ｍｐに接続される第２の背圧導入経路Ｒｄ４を通じて調圧設定値Ｐの変更を行うことができるようにしている。このように、先の第１の実施の形態における構成、即ち燃料を圧送するための燃料ポンプを２つ備えるといった構成にしなくとも調圧設定値Ｐの変更を行うことができるようになるため、装置全体のコスト上昇がより好適に抑制されるようになる。
【０１０２】
なお、上記第３の実施の形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記第３の実施の形態では、燃料ポンプ３２の中間吐出口３２Ｍｐを図１９に示される位置に設ける構成としたが、燃料吸入口３２Ｉｐと燃料吐出口３２Ｅｐとの間であれば任意の位置に設けることができる。
【０１０３】
・上記第３の実施の形態では、燃料ポンプ３２に燃料吐出口３２Ｅｐとは別の燃料吐出口（中間吐出口３２Ｍｐ）を１つ設ける構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、さらに別の燃料吐出口を設けるとともに、この新たに設けられる燃料吐出口から吐出される燃料をプレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに導入するための燃料経路及び同燃料経路を選択的に開閉する制御弁を備えた構成とすることもできる。
【０１０４】
（その他の実施の形態）
その他、上記各実施の形態に共通に変更可能な要素としては、次のようなものがある。
【０１０５】
・上記各実施の形態では、内燃機関１の運転中、３ポート弁の切替処理（図８）あるいは制御弁の開閉処理（図８及び図１６）を通じてプレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐを可変とする構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、内燃機関１の運転開始から所定時間が経過するまでは調圧設定値Ｐとして第２の調圧設定値Ｐｎｄを有効にし、同所定の時間が経過して以降、上記３ポート弁の切替処理（図８）あるいは制御弁の開閉処理（図８及び図１６）を通じて調圧設定値Ｐを可変とすることもできる。こうした構成を採用した場合には、内燃機関１の始動時に確実に第２の調圧設定値Ｐｎｄが有効とされるため、同内燃機関１の始動時における気化燃料の発生をより好適に抑制することができるようになる。
【０１０６】
・上記各実施の形態では、調圧設定値Ｐの変更を以下の態様、即ち
〔ａ〕第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満のとき、第２の調圧設定値Ｐｎｄを有効にする。
〔ｂ〕第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満のとき、第１の調圧設定値Ｐｓｔを有効にする。
といった態様をもって行う構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、
〔ａ〕第１の調圧設定値Ｐｓｔが飽和蒸気圧力Ｐｓｖ未満のとき、第２の調圧設定値Ｐｎｄを有効にする。
〔ｂ〕第２の調圧設定値Ｐｎｄが有効とされている場合にあっては、第１の調圧設定値Ｐｓｔよりも所定の圧力だけ低く設定した圧力が飽和蒸気圧力Ｐｓｖ以上となるとき、第１の調圧設定値Ｐｓｔを有効にする。
といった態様をもって調圧設定値Ｐの変更を行う構成とすることもできる。
【０１０７】
・上記各実施の形態では、第１の調圧設定値Ｐｓｔとデリバリパイプ３５内の燃料の飽和蒸気圧力Ｐｓｖとの対比のもとに３ポート弁３７（制御弁３９）の操作を行う構成としたが（図８、図１６：ステップＳ１０５〜）、例えば次のように変更することも可能である。即ち、上記各実施の形態にて例示した態様をもって算出された飽和蒸気圧力Ｐｓｖに所定の圧力を見込んだ圧力、即ち同飽和蒸気圧力Ｐｓｖよりも高い圧力と第１の調圧設定値Ｐｓｔとの対比のもとに３ポート弁３７（制御弁３９）の操作を行う構成とすることもできる。
【０１０８】
・上記各実施の形態では、
〔ａ〕飽和蒸気圧曲線及びデリバリパイプ３５内の燃料の温度（噴射機構温度ＴＨｄｖ）から同燃料の飽和蒸気圧力Ｐｓｖを推定する（図８：ステップＳ１０４）。
〔ｂ〕第１の調圧設定値Ｐｓｔとこの飽和蒸気圧力Ｐｓｖとの対比のともとに、３ポート弁３７（制御弁３９）の操作を行う（図８及び図１６：ステップＳ１０５〜）。
といった処理を行う構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、上記各処理に代えて、
〔ａ〕飽和蒸気圧曲線及び第１の調圧設定値Ｐｓｔからデリバリパイプ３５内の燃料の飽和蒸気温度ＴＨｓｖを推定する。
〔ｂ〕デリバリパイプ３５内の燃料の温度（噴射機構温度ＴＨｄｖ）とこの飽和蒸気温度ＴＨｓｖとの対比のもとに、３ポート弁３７（制御弁３９）の操作を行う。
といった処理を行う構成とすることもできる。
【０１０９】
・上記各実施の形態では、上記飽和蒸気圧計算式［１］に基づいて燃料の飽和蒸気圧曲線を決定する構成としたが、この飽和蒸気圧計算式［１］は上記各実施の形態にて例示した計算式に限られず、適宜の計算式を採用することができる。
【０１１０】
・上記各実施の形態では、燃料タンク３１内の燃料の温度及び圧力から推定されるプロパン比率Ｒに基づいて燃料の飽和蒸気圧曲線を決定する構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、燃料の飽和蒸気圧曲線を予め設定しておくとともに、プロパン比率Ｒの推定を行わない構成とすることもできる。
【０１１１】
・上記各実施の形態では、第１の背圧導入経路Ｒｄ３を下流側還流経路Ｒｄ２Ｌに接続する構成としたが、第１の背圧導入経路Ｒｄ３を燃料タンク３１に接続する構成とすることもできる。
【０１１２】
・上記各実施の形態では、デリバリパイプ３５内に残留している燃料を同デリバリパイプ３５の下流から燃料タンク３１に還流するいわゆるフューエルリターン式の燃料循環方式が採用されている燃料供給装置３に対して本発明を適用したが、次のような燃料供給装置に対して本発明を適用することもできる。即ち、燃料ポンプにより圧送された燃料をデリバリパイプ３５の上流から燃料タンク３１に還流するいわゆるフューエルリターンレス式の燃料循環方式が採用されている燃料供給装置に対しても本発明を適用することが可能である。
【０１１３】
・上記各実施の形態において、
〔ａ〕上記第１の実施の形態では、下流側還流経路Ｒｄ２Ｌの燃料と第１の燃料ポンプ３２ａにより加圧された燃料とのいずれかをプレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに導入する。
〔ｂ〕上記第２の実施の形態では、下流側還流経路Ｒｄ２Ｌの燃料と上流側還流経路Ｒｄ２Ｕから第２の絞り機構３８ｂを介して流通する燃料とのいずれかをプレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに導入する。
〔ｃ〕上記第３の実施の形態では、下流側還流経路Ｒｄ２Ｌの燃料と燃料ポンプ３２の中間吐出口３２Ｍｐから吐出される燃料とのいずれかをプレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに導入する。
といった態様をもってプレッシャレギュレータ３６の調圧設定値Ｐを可変とすることができる構成としたが、同調圧設定値Ｐを可変とするための構成は上記各実施の形態にて例示した構成に限られず適宜変更可能である。要するに、プレッシャレギュレータ３６の背圧室３６Ｒｐに、燃料タンク３１内の燃料の圧力に相当する圧力の燃料と同圧力よりも高い圧力の燃料とのいずれかを選択的に導入することができる構成であれば、任意の構成を採用することができる。
【０１１４】
・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の燃料供給装置に対して本発明を適用したが、本発明の適用対象となる燃料供給装置は上記内燃機関の燃料供給装置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の燃料供給装置にも適用可能である。また、内燃機関としての構成も上記各実施の形態にて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、混合気を燃焼させて出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の作用効果に準じた作用効果を奏することができる。
【０１１５】
以上の事項も含めて、最後に、この発明にかかる内燃機関の燃料供給装置は、次のような技術思想を含むものであることを付記しておく。
（１）請求項２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、前記第１の背圧導入経路に設けられて同第１の背圧導入経路を選択的に開閉する第１の制御弁と、前記第２の背圧導入経路に各別に設けられて当該背圧導入経路を選択的に開閉する第２の制御弁とを備えて構成され、前記調圧値変更手段は、前記第２の制御弁のうちのいずれかを開弁するとともに前記第１の制御弁を閉弁することで前記第２の背圧導入経路を能動とすることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【０１１６】
（２）請求項１または４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、前記第１の背圧導入経路に設けられて同第１の背圧導入経路を選択的に開閉する第１の制御弁と、前記第２の背圧導入経路に設けられて同第２の背圧導入経路を選択的に開閉する第２の制御弁とを備えて構成され、前記調圧値変更手段は、前記第２の制御弁を開弁するとともに前記第１の制御弁を閉弁することで前記第２の背圧導入経路を能動とすることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【０１１７】
（３）請求項１または４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、前記第１の背圧導入経路の前記背圧室側の端部及び前記第２の背圧導入経路の前記背圧室側の端部がそれぞれ接続されるとともにこれら第１及び第２の背圧導入経路内を流通する燃料のいずれかを前記調圧機構の背圧室に導入するための三方向切替弁を備えて構成され、前記調圧値変更手段は、前記三方向切替弁の切替操作を通じて前記第２の背圧導入経路を能動とすることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【０１１９】
（５）内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射機構と、燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射機構内に圧送供給する燃料ポンプと、同燃料ポンプにより圧送された燃料を前記燃料噴射機構の上流あるいは下流から前記燃料タンクに還流するための還流経路と、同還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を可変とする可変調圧機構と、同可変調圧機構の下流側の燃料をこの可変調圧機構の背圧室に導入するための第１の背圧導入経路と、前記燃料ポンプに対して直列に設けられる燃料ポンプと、これら各燃料ポンプを接続する燃料経路内の燃料を前記可変調圧機構の背圧室に導入するための第２の背圧導入経路と、前記第１及び第２の背圧導入経路のいずれかを選択的に能動とする背圧変更手段とを備えることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【０１２０】
（６）内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射機構と、燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射機構に圧送供給する燃料ポンプと、同燃料ポンプにより圧送された燃料を前記燃料噴射機構の上流あるいは下流から前記燃料タンクに還流するための還流経路と、同還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を可変とする可変調圧機構と、同可変調圧機構の下流側の燃料をこの可変調圧機構の背圧室に導入するための第１の背圧導入経路と、前記燃料ポンプの燃料吸入口と燃料吐出口との中間に設けられる中間吐出口から吐出される燃料を前記可変調圧機構の背圧室に導入するための第２の背圧導入経路と、前記第１及び第２の背圧導入経路のいずれかを選択的に能動とする背圧変更手段とを備えることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【０１２１】
（７）内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射機構と、燃料タンク内の燃料を前記可変調圧機構に圧送供給する燃料ポンプと、同燃料ポンプにより圧送された燃料を前記燃料噴射機構の上流あるいは下流から燃料タンクに還流するための還流経路と、同還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を可変とする可変調圧機構と、該可変調圧機構の下流側の燃料を同可変調圧機構の背圧室に導入するための第１の背圧導入経路と、該第１の背圧導入経路に設けられてこの第１の背圧導入経路内を流通する燃料の流量を規制する第１の絞り機構と、前記可変調圧機構の上流の燃料を同可変調圧機構の背圧室に導入するための第２の背圧導入経路と、該第２の背圧導入経路に設けられてこの第２の背圧導入経路内を流通する燃料の流量を規制する第２の絞り機構と、前記第２の背圧導入経路に設けられて同第２の背圧導入経路を選択的に能動とする背圧変更手段とを備えることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
【０１２２】
（８）前記（５）または（６）記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記背圧変更手段は、前記第１の背圧導入経路に設けられて同第１の背圧導入経路を選択的に開閉する第１の制御弁と、前記第２の背圧導入経路に設けられて同第２の背圧導入経路を選択的に開閉する第２の制御弁とを備え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。
【０１２３】
（９）前記（５）または（６）記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記背圧変更手段は、前記第１の背圧導入経路の前記背圧室側の端部及び前記第２の背圧導入経路の前記背圧室側の端部がそれぞれ接続されるとともにこれら各背圧導入経路内を流通する燃料を前記可変調圧機構の背圧室に導入するための背圧導入経路が接続される三方向切替弁を備え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。
【０１２４】
（１０）前記（７）記載の内燃機関の燃料供給装置において、前記背圧変更手段は、前記第２の背圧導入経路に設けられて同第２の背圧導入経路を選択的に開閉する制御弁を備え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。
【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】同実施の形態の燃料供給装置についてその全体構成を模式的に示す概略図。
【図３】同実施の形態の燃料供給装置に備えられるプレッシャレギュレータの構成を模式的に示す断面図。
【図４】同実施の形態の燃料供給装置について燃料経路の一切替状態を模式的に示す図。
【図５】同実施の形態の燃料供給装置について燃料の循環態様を模式的に示す図。
【図６】同実施の形態の燃料供給装置について燃料経路の一切替状態を模式的に示す図。
【図７】同実施の形態の燃料供給装置について燃料の循環態様を模式的に示す図。
【図８】同実施の形態にて行われる３ポート弁の切替処理を示すフローチャート。
【図９】液化石油ガスの飽和蒸気圧曲線を示すグラフ。
【図１０】同実施の形態にて行われる３ポート弁の切替処理による調圧設定値の変更態様についてその一例を示すタイミングチャート。
【図１１】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第２の実施の形態についてその全体構成を模式的に示す概略図。
【図１２】同実施の形態の燃料供給装置について燃料経路の一切替状態を模式的に示す図。
【図１３】同実施の形態の燃料供給装置について燃料の循環態様を模式的に示す図。
【図１４】同実施の形態の燃料供給装置について燃料経路の一切替状態を模式的に示す図。
【図１５】同実施の形態の燃料供給装置について燃料の循環態様を模式的に示す図。
【図１６】同実施の形態にて行われる制御弁の開閉処理の一部を示すフローチャート。
【図１７】同実施の形態にて行われる制御弁の開閉処理による調圧設定値の変更態様についてその一例を示すタイミングチャート。
【図１８】本発明にかかる内燃機関の燃料供給装置の第３の実施の形態についてその全体構成を模式的に示す概略図。
【図１９】同実施の形態の燃料供給装置に備えられる燃料ポンプの構成を模式的に示す断面図。
【図２０】同実施の形態の燃料供給装置について燃料経路の一切替状態を模式的に示す図。
【図２１】同実施の形態の燃料供給装置について燃料の循環態様を模式的に示す図。
【図２２】同実施の形態の燃料供給装置について燃料経路の一切替状態を模式的に示す図。
【図２３】同実施の形態の燃料供給装置について燃料の循環態様を模式的に示す図。
【図２４】従来の燃料供給装置の全体構成を模式的に示す概略図。
【図２５】液化石油ガスの飽和蒸気圧曲線を示すグラフ。
【符号の説明】
１…内燃機関、３…燃料供給装置、５…電子制御装置（ＥＣＵ）、７…検出系、ＩＮＪ…インジェクタ、１１…シリンダブロック、１２…シリンダ、１３…シリンダヘッド、１４…クランクシャフト、１５…コネクティングロッド、１６…ピストン、１７…燃焼室、２１…エアクリーナ、２２…スロットルバルブ、２３…サージタンク、２４…吸気通路、２５…触媒装置、２６…排気通路、３１…燃料タンク、３２…燃料ポンプ、３２ａ…第１の燃料ポンプ、３２ｂ…第２の燃料ポンプ、３２Ｈｇ…ハウジング、３２Ｒｔ…ロータ、３２Ｉｐ…燃料吸入口、３２Ｅｐ…燃料吐出口、３２Ｍｐ…中間吐出口、３３…燃料フィルタ、３４…燃料噴射機構、３５…デリバリパイプ、３６…プレッシャレギュレータ、３６Ｒｆ…燃料室、３６Ｒｐ…背圧室、３６Ｈｇ…ハウジング、３６Ｄｆ…ダイヤフラム、３６Ｓｇ…スプリング、３７…３ポート弁、３８ａ…第１の絞り機構、３８ｂ…第２の絞り機構、３９…制御弁、７１…燃料タンク温度センサ、７２…燃料タンク圧力センサ、７３…噴射機構温度センサ、７４…噴射機構圧力センサ、Ｒｄｐ…ポンプ間燃料経路、Ｒｄ１…燃料供給経路、Ｒｄ２…還流経路、Ｒｄ２Ｕ…上流側還流経路、Ｒｄ２Ｌ…下流側還流経路、Ｒｄ３…第１の背圧導入経路、Ｒｄ４…第２の背圧導入経路、Ｒｄ５…背圧導入経路、Ｒｄ６…第１の背圧導入経路、Ｒｄ７…第２の背圧導入経路、Ｒｄ８…背圧導入経路。
Claims (10)
- 内燃機関に燃料を供給する燃料噴射機構と、燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射機構に圧送供給する第１の燃料ポンプと、この燃料ポンプにより圧送された燃料を前記燃料噴射機構の上流あるいは下流から燃料タンクに還流するための還流経路と、この還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を所定の調圧設定値に応じた圧力に維持する調圧機構とを備える内燃機関の燃料供給装置において、
前記調圧機構の背圧室に前記燃料タンク内の燃料の圧力に相当する第１の圧力とこの圧力よりも高い第２の圧力とのいずれかを選択的に導入することにより前記所定の調圧設定値を可変設定する調圧値変更手段として、
前記第１の燃料ポンプに対して直列に配置される第２の燃料ポンプと、
前記調圧機構の出口と前記燃料タンクとを接続する燃料経路から分岐した第１の背圧導入経路と、
前記第１の燃料ポンプと前記第２の燃料ポンプとを接続する燃料経路から分岐した第２の背圧導入経路と、
前記第１の背圧導入経路と前記第２の背圧導入経路との合流部と前記調圧機構の背圧室とを接続する第３の背圧導入経路と、
前記第１の背圧導入経路と前記第２の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路との合流部に設けられて、前記第１の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが連通され且つ前記第２の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが遮断された第１の経路状態と、前記第１の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが遮断され且つ前記第２の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが連通された第２の経路状態とを切り替える切替手段と、
この切替手段の操作を通じて前記第１の経路状態を選択することにより前記第１の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入し、前記切替手段の操作を通じて前記第２の経路状態を選択することにより前記第２の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入する制御手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 内燃機関に燃料を供給する燃料噴射機構と、燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射機構に圧送供給する燃料ポンプと、この燃料ポンプにより圧送された燃料を前記燃料噴射機構の上流あるいは下流から燃料タンクに還流するための還流経路と、この還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を所定の調圧設定値に応じた圧力に維持する調圧機構とを備える内燃機関の燃料供給装置において、
前記調圧機構の背圧室に前記燃料タンク内の燃料の圧力に相当する第１の圧力とこの圧力よりも高い第２の圧力とのいずれかを選択的に導入することにより前記所定の調圧設定値を可変設定する調圧値変更手段として、
前記燃料ポンプに対して直列に配置される単一または複数の燃料ポンプと、
前記調圧機構の出口と前記燃料タンクとを接続する燃料経路から分岐した第１の背圧導入経路と、
前記各燃料ポンプのそれぞれの出口に接続される燃料経路のいずれかから分岐した第２の背圧導入経路と、
前記第１の背圧導入経路と前記第２の背圧導入経路との合流部と前記調圧機構の背圧室とを接続する第３の背圧導入経路と、
前記第１の背圧導入経路と前記第２の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路との合流部に設けられて、前記第１の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが連通され且つ前記第２の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが遮断された第１の経路状態と、前記第１の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが遮断され且つ前記第２の背圧導入経路と前記第３の背圧導入経路とが連通された第２の経路状態とを切り替える切替手段と、
この切替手段の操作を通じて前記第１の経路状態を選択することにより前記第１の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入し、前記切替手段の操作を通じて前記第２の経路状態を選択することにより前記第２の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入する制御手段とを備える
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、
前記切替手段として、３つのポートのそれぞれに前記第１の背圧導入経路または前記第２の背圧導入経路または前記第３の背圧導入経路が接続される制御弁を備える
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 内燃機関に燃料を供給する燃料噴射機構と、燃料タンク内の燃料を前記燃料噴射機構に圧送供給する燃料ポンプと、この燃料ポンプにより圧送された燃料を前記燃料噴射機構の上流あるいは下流から燃料タンクに還流するための還流経路と、この還流経路に設けられて前記燃料噴射機構内の燃料の圧力を所定の調圧設定値に応じた圧力に維持する調圧機構とを備える内燃機関の燃料供給装置において、
前記調圧機構の背圧室に前記燃料タンク内の燃料の圧力に相当する第１の圧力とこの圧力よりも高い第２の圧力とのいずれかを選択的に導入することにより前記所定の調圧設定値を可変とする調圧値変更手段として、前記調圧機構の下流側に接続されて前記調圧機構の下流側の燃料を前記調圧機構の背圧室に導入する第１の背圧導入経路と、前記燃料ポンプの燃料吸入口と燃料吐出口との中間に設けられる中間吐出口から吐出される燃料を前記調圧機構の背圧室に導入する第２の背圧導入経路と、前記第１の背圧導入経路及び前記第２の背圧導入経路のいずれかを選択的に能動とする切替手段とを備え、
この切替手段を通じて前記第１の背圧導入経路を能動とすることにより前記第１の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入し、前記切替手段を通じて前記第２の背圧導入経路を能動とすることにより前記第２の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入する
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置において、
前記調圧値変更手段は、前記内燃機関の始動から所定の時間が経過するまでの間、前記第２の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入する
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置において、
前記調圧値変更手段は、前記内燃機関の運転中に前記燃料噴射機構内の燃料の圧力が同燃料の飽和蒸気圧力未満のとき、前記第２の圧力を前記調圧機構の背圧室に導入する ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 請求項６に記載の内燃機関の燃料供給装置において、
前記調圧値変更手段は、前記燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気特性及び前記燃料噴射機構内の燃料の温度から前記燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力を推定する ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 請求項７に記載の内燃機関の燃料供給装置において、
前記調圧値変更手段は、前記燃料タンク内に貯留されている燃料の温度及び同燃料の圧力に基づいて該燃料の組成を推定し、この推定される燃料の組成に基づいて前記燃料タンク内に貯留されている燃料の飽和蒸気特性を推定する
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 請求項７または８に記載の内燃機関の燃料供給装置において、
前記調圧値変更手段は、前記推定される飽和蒸気圧力に所定の圧力を見込んで得られる圧力を前記燃料噴射機構内の燃料の飽和蒸気圧力とする
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 請求項１〜９のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料供給装置において、
前記内燃機関が液化石油ガスを燃料とするものである
ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
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