JP4877845B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、主に車両用エンジンに用いられる燃料供給装置に関する。

燃料供給装置の従来例を述べる。なお、図１４は従来例に係る燃料供給装置を示す構成図である。
図１４に示すように、燃料供給装置２００において、燃料タンク２０１内の燃料は、燃料ポンプ２０２によって吸入されて昇圧（加圧）された後、燃料フィルタ２０４、供給配管２０３を通って、各噴射弁２０５から内燃機関（エンジン）の燃焼室に向けて噴射される。また、コントロールユニット２２９からの制御信号で還流制御弁（いわゆる開閉弁）２２４が開閉されることにより、各噴射弁２０５に供給される燃料圧力（「燃圧」という。）が高圧、低圧の二段階で切替えられるようになっている。すなわち、エンジンの始動時等に還流制御弁２２４が開放されることで、圧力レギュレータ２０８の制御圧室２０８Ｂ内に燃料が導入され、該制御圧室２０８Ｂ内の燃圧が上昇される。これにともない、圧力レギュレータ２０８の調圧室２０８Ａ内の燃圧が上昇され、調圧室２０８Ａと連通する供給配管２０３内の燃圧が上昇される。これにより、各噴射弁２０５に供給される燃圧が高圧になることで、噴射燃料の微粒化が促進されてエンジンの始動性が向上される。また、エンジン始動後に還流制御弁２２４が閉鎖されることで、圧力レギュレータ２０８の制御圧室２０８Ｂ内への燃料の導入が遮断され、該制御圧室２０８Ｂ内の燃圧が低下される。これにともない、調圧室２０８Ａ内の燃圧が低下され、供給配管２０３内の燃圧が低下される。これにより、各噴射弁２０５に供給される燃圧が低圧になることで、燃料ポンプ２０２等に係る負荷が低減される。なお、このような燃料供給装置は、例えば特許文献１に記載されている。

特開２００１−９０６２４号公報

しかしながら、前記従来例（図１４参照。）の燃料供給装置２００においては、供給配管２０３から分岐された燃料導入配管２０６が圧力レギュレータ２０８の調圧室２０８Ａに接続され、該燃料導入配管２０６から分岐された上流側の導入管路２２２Ａが還流制御弁２２４（詳しくは弁室）に接続されている。さらに、還流制御弁２２４（詳しくは弁室）が下流側の導入管路２２２Ｂを介して圧力レギュレータ２０８の制御圧室２０８Ｂに接続されている。そして、上流側の導入管路２２２Ａや下流側の導入管路２２２Ｂは、圧力レギュレータ２０８の制御圧室２０８Ｂ及び還流制御弁２２４に対する制御圧用燃料通路を形成するものであり、ホース、パイプ等を用いた配管によって構成されていた。このため、制御圧用燃料通路に係る配管部品の部品点数及び組付工数の増加を余儀なくされ、配管が煩雑化するという問題点があった。なお、配管の複雑化は、圧力レギュレータ２０８及び還流制御弁２２４の組付性及びその組付けに係るシール性の低下を招くことからその改善が望まれる。

本発明が解決しようとする課題は、制御圧用燃料通路に係る配管を簡素化することのできる燃料供給装置を提供することにある。

前記した課題は、特許請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とする燃料供給装置により解決することができる。
すなわち、特許請求の範囲の請求項１に係る燃料供給装置によると、燃料タンク内の燃料は、燃料ポンプによって吸入されて昇圧（「加圧」ともいう。）された後、圧力レギュレータにより所定の燃圧に調整されてエンジンへ供給される。また、制御装置により切替弁が制御されて、圧力レギュレータの制御圧室内に対する燃料の導入状態と大気の導入状態とに選択的に切替えられることにより、エンジンへ供給される燃圧を変えることができる。
ところで、圧力レギュレータの制御圧室及び切替弁の弁室に燃料を流通させるための制御圧通路が１つの通路形成部材に形成されている。このため、圧力レギュレータの制御圧室及び切替弁に対する制御圧用燃料通路に係るホース、パイプ等の配管部品の部品点数及び組付工数を削減し、配管を簡素化することができる。

また、特許請求の範囲の請求項２に係る燃料供給装置によると、通路形成部材が圧力レギュレータの制御圧室側の部分を支持する部材である。このため、圧力レギュレータの制御圧室側の部分を支持する部材と通路形成部材とを兼用することができる。

また、特許請求の範囲の請求項３に係る燃料供給装置によると、通路形成部材に圧力レギュレータと切替弁が同一方向から組付けられている。このため、通路形成部材に対する圧力レギュレータ及び切替弁の組付性を向上することができる。

また、特許請求の範囲の請求項４に係る燃料供給装置によると、通路形成部材の制御圧通路に、圧力レギュレータの制御圧室内の燃圧を設定圧に制御するリリーフ弁が設けられている。このため、圧力レギュレータの制御圧室内の燃圧をリリーフ弁により設定圧に制御することができる。また、通路形成部材の制御圧通路にリリーフ弁が設けられることにより、リリーフ弁に対する制御圧用燃料通路を形成するためのホース、パイプ等による配管を省略し、制御圧用燃料通路に係る配管を簡素化することができる。

また、特許請求の範囲の請求項５に係る燃料供給装置によると、通路形成部材の制御圧通路にその上流側から下流側に向かって切替弁、圧力レギュレータ、リリーフ弁が順に配置されている。このため、通路形成部材の制御圧通路内を流れる燃料が、切替弁、圧力レギュレータ、リリーフ弁の順で流通した後、制御圧通路から流出されることになる。これにより、制御圧通路における燃料の滞留を防止あるいは低減することができる。

また、特許請求の範囲の請求項６に係る燃料供給装置によると、通路形成部材に圧力レギュレータと切替弁とリリーフ弁のうちの少なくとも２つが同一方向から組付けられている。このため、通路形成部材に対する圧力レギュレータと切替弁とリリーフ弁のうちの少なくとも２つの組付性を向上することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について実施例を参照して説明する。

［実施例１］
本発明の実施例１を説明する。本実施例では、車両用エンジンに用いられる燃料供給装置について例示する。なお、図１は燃料供給装置を示す構成図、図２は同じく一部破断して示す正面図、図３は図２のIII−III線矢視断面図、図４は図２のIV−IV線矢視断面図である。
図１に示すように、燃料供給装置１０は、図示しない車両に搭載されており、燃料タンク１２内の燃料をエンジン（詳しくはインジェクタ）へ供給するものである。燃料供給装置１０は、燃料タンク１２内に配置された燃料ポンプ１４、燃料フィルタ１６、制御圧調整ユニット１８等を備えている。以下、順に説明する。なお、燃料タンク１２の上板部１２ａに形成された開口孔１２ｂは、セットプレート２０により閉鎖されている。セットプレート２０には、燃料タンク１２内外を連通する燃料供給管２１が設けられている。なお、燃料供給管２１には、燃料タンク１２外において、エンジン（詳しくは、インジェクタ）に連通する燃料供給通路２２が接続されている。

燃料ポンプ１４から説明する。なお、図５は燃料ポンプを示す断面図である。
図５に示すように、燃料ポンプ１４は、電動式のモータ部２４と、モータ部２４の下端部に設けられたインペラ式のポンプ部２５とを備えるモータ一体型のインタンク式燃料ポンプである。ポンプ部２５の下面側には、燃料タンク１２内の燃料を吸入する燃料吸入口２６が設けられている。燃料吸入口２６には、燃料タンク１２（図１参照）内から燃料ポンプ１４内に吸入される燃料を濾過する吸入フィルタ２７が接続されている。また、モータ部２４の上面側には、モータ部２４内の燃料を吐出する燃料吐出口２８が設けられている。なお、燃料ポンプ１４の燃料吐出口２８内には、燃料の逆流を阻止するチェック弁２９が設けられている。

前記燃料ポンプ１４において、モータ部２４の駆動によりポンプ部２５のインペラ３０が回転されることにより、燃料タンク１２内の燃料が吸入されかつ昇圧（加圧）されてモータ部２４内に吐出される。ポンプ部２５からモータ部２４内に吐出された燃料は、モータ部２４内を上方に向かって流れていく過程で、該モータ部２４内を冷却するとともにモータ部２４内の回転部位の潤滑及び洗浄を行った後、燃料吐出口２８から吐出される。また、ポンプ部２５の下面側には、昇圧途中の燃料に含まれるベーパ（燃料が気化することにより生じる気泡）をポンプ通路３１から排出するためのベーパジェット３２が設けられている。なお、ベーパジェット３２は、本明細書でいう「ベーパを含む燃料（「ベーパ燃料」という）を排出するベーパ燃料排出孔」に相当する。

図２に示すように、前記吸入フィルタ２７は、袋状をなす濾材３４と、その濾材３４の上面側に設けられた取付部材３５とを備えている。取付部材３５がポンプ部２５の下面側に嵌合されることにより、濾材３４内が燃料吸入口２６内と連通されている。また、取付部材３５には、燃料ポンプ１４のベーパジェット３２（図５参照）と連通しかつ前方に突出するホース接続口３６が設けられている（図４参照）。なお、取付部材３５は、フィルタケース３８（後述する）の下側に対してスナップフィットにより装着されるようになっている。

次に、燃料フィルタ１６を説明する。図２に示すように、燃料フィルタ１６は、円筒型のフィルタケース３８内に、該ケース３８内を２室に仕切る円筒型のフィルタエレメント３９が収容されてなる。フィルタケース３８の上面開口はフィルタカバー４０により閉鎖されている。図示しないが、フィルタケース３８には、一方の室に連通する燃料流入口と、他方の室に連通する燃料流出口４４（図２参照）が設けられている。フィルタケース３８の中央部内に前記燃料ポンプ１４が挿通された状態（図４参照）で支持されている。また、フィルタケース３８の燃料流入口には、燃料ポンプ１４の燃料吐出口２８（図５参照）が連通されている。

前記フィルタケース３８の下面側には、前記吸入フィルタ２７の取付部材３５がスナップフィットにより装着されている。なお、スナップフィットは、フィルタケース３８の下面に突出する筒状部３８ａの外側面に設けられた係合突起４６と、その筒状部３８ａに外嵌される取付部材３５の適数本（図２では２本を示す。）の取付片３５ａに設けられかつ係合突起４６にその取付片３５ａの弾性変形を利用して係合される係合孔４７とにより構成されている。

図２に示すように、前記フィルタケース３８の右側部には、その下部において燃料流出口４４に連通しかつ上方へ立ち上がる燃料吐出通路４９が形成されている。燃料吐出通路４９の上端部と前記セットプレート２０の燃料供給管２１の下端部とは、燃料タンク１２内において配管部材５０を介して接続されている（図１参照）。

続いて、前記フィルタケース３８の要部の構成について説明する。なお、図６はフィルタケースの要部を示す断面図である。
フィルタケース３８の燃料流出口４４と燃料吐出通路４９との間には、下面を開口する有天円筒状のレギュレータ受入凹部５２が形成されている。レギュレータ受入凹部５２は、２段の段付円筒状に形成されている。レギュレータ受入凹部５２を形成する上段側筒部５２ａの下端部の左右両側には、燃料流出口４４及び燃料吐出通路４９と連通する連通口５３が形成されている。また、上段側筒部５２ａの上端部の前後両側には、径方向（図６において紙面表裏方向）に貫通する燃料放出口５４が形成されている。

次に、制御圧調整ユニット１８を説明する。なお、図７は制御圧調整ユニットを示す側断面図である。
図３に示すように、制御圧調整ユニット１８（以下、「調圧ユニット」という。）は、ユニットケース５６と圧力レギュレータ５８と三方弁６０とリリーフ弁６２とを備えている。説明の都合上、圧力レギュレータ５８、三方弁６０、ユニットケース５６、リリーフ弁６２の順に説明する。

圧力レギュレータ５８から説明する。なお、図８は圧力レギュレータを示す断面図である。
図８に示すように、圧力レギュレータ５８は、ケーシング６４、ダイアフラム６５、弁体６６等により構成されている。ケーシング６４は、圧力レギュレータ５８の外殻をなすもので、上面を開口する有底円筒状をなす制御圧室側（下側）のケース６８と、下面を開口する有天円筒状の調圧室側（上側）のケース６９とをかしめにより接合してなる。なお、両ケース６８，６９のかしめにより、ケーシング６４の外周面に突出するフランジ部７０が形成されている。

前記制御圧室側のケース６８の底壁には連通孔７２が開口されている。また、前記調圧室側のケース６９は２段の段付円筒状に形成されている。そのケース６９の小径筒部６９ａと大径筒部６９ｂとをつなぐ段付壁には燃料導入孔７４が開口されている。また、ケース６９の小径筒部６９ａには、段付壁上に配置される環状のフィルタ部材７６が嵌合されている。フィルタ部材７６は、ケース６９内から燃料導入孔７４を介して流出する燃料を濾過するものである。また、ケース６９の上端壁には、燃料排出孔７８が開口されている。また、ケース６９の小径筒部６９ａ内には、中空円筒状のバルブシート８０の上部が圧入により固定されている。

前記ダイアフラム６５は、前記両ケース６８，６９の間に挟持されており、前記ケーシング６４内を上側の調圧室８２と下側の制御圧室（「背圧室」とも呼ばれる）８３とに区画している。ダイアフラム６５は、ゴム状弾性材により形成されており、可撓性を有している。なお、ダイアフラム６５は、本明細書でいう「可動隔壁」に相当する。また、ダイアフラム６５の中央部には、上側の保持部材８５と下側のスプリング受座８６とがかしめにより結合されている。

前記弁体６６は、前記保持部材８５上に揺動可能に支持されている。弁体６６は、前記ダイアフラム６５の撓み変形にともない軸方向（上下方向）に変位することにより、前記バルブシート８０の下端面を開閉し、バルブシート８０内と前記調圧室８２内とを連通又は遮断する。また、前記制御圧室８３内において、前記制御圧室側のケース６８の底壁と前記スプリング受座８６との間には、コイルスプリングからなるバルブスプリング８７が介装されている。バルブスプリング８７は、常に弁体６６をバルブシート８０に着座する方向いわゆる閉弁方向に付勢している。

前記制御圧室８３内においてダイアフラム６５を押圧する力すなわちバルブスプリング８７の弾性力に比べて、前記調圧室８２内においてダイアフラム６５を押圧する燃圧が低いときは、バルブスプリング８７の弾性力により弁体６６が上動されてバルブシート８０に着座される。また、調圧室８２内の燃圧がバルブスプリング８７の弾性力よりも高くなるときは、ダイアフラム６５の撓み変形により弁体６６が下動されてバルブシート８０から離れる。これにより、調圧室８２内の燃圧が設定値になるまで低下される。また、調圧室８２内の燃圧が設定値になると、弁体６６はバルブスプリング８７の弾性力により閉じられる。

次に、三方弁６０を説明する。なお、図９は三方弁を示す断面図である。
図９に示すように、三方弁６０は、電磁駆動式の切替弁で、ソレノイド部８９の駆動力でプランジャー９０を軸方向（図９において上下方向）に移動させることにより、第１のポート９１と第２のポート９２と第３のポート９３の連通状態及び遮断状態を切替える構成になっている。ソレノイド部８９は、円筒状のバルブボデー９５の上部に形成されたボビン部９６にソレノイドコイル９７が巻装されてなる。ボビン部９６及びソレノイドコイル９７は、樹脂部９８によりモールドされている。樹脂部９８には、ソレノイドコイル９７に接続されたターミナル９９を取り囲むソケット型のコネクタ部１００が形成されている。コネクタ部１００には、その上方からプラグ型の給電用コネクタ（図示しない）が接続されるようになっている。ソレノイドコイル９７に対する通電及びその解除は、電子制御装置（「ＥＣＵ」という。）１０２から出力される制御信号に基づいて制御されるようになっている。なお、三方弁６０は、本明細書でいう「切替弁」に相当する。

前記バルブボデー９５内には弁室１０４が形成されている。バルブボデー９５の下端部には、弁室１０４に連通する第１のポート９１及び第２のポート９２が形成されている。第１のポート９１はバルブボデー９５を軸方向（図９において上下方向）に貫通しており、バルブボデー９５の下端面及び弁室１０４に開口されている。第１のポート９１の上端開口面の周囲に弁座９５ａが形成されている。また、第２のポート９２は、バルブボデー９５に縦穴状に形成されており、バルブボデー９５の外側面及び弁室１０４に開口されている。

前記バルブボデー９５のボビン部９６の上部内には、円筒状の筒状部材１０６が装着されている。筒状部材１０６は、バルブボデー９５の上端面に装着された磁性を有するプレート１０７によって抜け止めされている。筒状部材１０６内が軸方向（図９において上下方向）に貫通する第３のポート９３となっている。また、筒状部材１０６の下端面には弁座１０６ａが形成されている。なお、説明の都合上、弁座１０６ａを「上側の弁座１０６ａ」といい、前記弁座９５ａを「下側の弁座９５ａ」という。また、プレート１０７によって前記樹脂部９８の外周面が覆われている。また、樹脂部９８の下面側には、磁性を有しかつバルブボデー９５に嵌合されたリング状部材１２９が装着されている。リング状部材１２９のフランジ状部がプレート１０７の下端部に溶接等により接合されている。

前記プランジャー９０は、前記バルブボデー９５の弁室１０４内に軸方向（図９において上下方向）に摺動可能に設けられている。また、バルブボデー９５の弁室１０４の周壁面とプランジャー９０の外周面との間には所定の隙間が設けられている。プランジャー９０の上下動により、前記下側の弁座９５ａと前記上側の弁座１０６ａとが選択的に開閉される。また、プランジャー９０と筒状部材１０６との間には、コイルスプリングからなるバルブスプリング１０８が介装されている。バルブスプリング１０８は、常にプランジャー９０を下方すなわち下側の弁座９５ａに着座する方向に付勢している。

前記三方弁６０において、ソレノイドコイル９７の非通電時（オフ（ＯＦＦ）時）には、プランジャー９０がバルブスプリング１０８の弾性力により押下げられる。これにより、プランジャー９０が下側の弁座９５ａに着座されて第１のポート９１が閉じられる（遮断される）。このとき、プランジャー９０が上側の弁座１０６ａから離れるため、第３のポート９３が開かれることにより、バルブボデー９５の弁室１０４の周壁面とプランジャー９０の外周面との間の隙間を介して第２のポート９２と第３のポート９３が連通される。

また、ソレノイドコイル９７の通電時（オン（ＯＮ）時）は、その通電により発生する磁力により、プランジャー９０がバルブスプリング１０８の弾性力に抗して上動される。これにより、プランジャー９０が上側の弁座１０６ａに着座されて第３のポート９３が閉じられる（遮断される）。このとき、プランジャー９０が下側の弁座９５ａから離れるため、第１のポート９１が開かれることにより、第１のポート９１と第２のポート９２が連通される。

前記ＥＣＵ１０２は、マイクロコンピュータ等によって構成されたコントロールユニットである。ＥＣＵ１０２の入力側には、例えばエンジンのイグニッションスイッチ又はスタートスイッチ等の始動スイッチ等の検出装置が接続されている。また、ＥＣＵ１０２のの出力側には、前記三方弁６０のソレノイドコイル９７が接続されている。さらに、ＥＣＵ１０２は、エンジンの運転状態に応じて、三方弁６０のソレノイドコイル９７のオン・オフ制御を行なうように設定されている。例えば、ＥＣＵ１０２は、エンジンの始動開始（イグニッションスイッチ又はスタートスイッチ等の始動スイッチのＯＮ（オン））から始動完了後の所定時間経過後まではソレノイドコイル９７をオン（ＯＮ）し、その所定時間経過後以降はそのソレノイドコイル９７をオフ（ＯＦＦ）するように設定されている。なお、ＥＣＵ１０２は、本明細書でいう「制御装置」に相当する。

次に、ユニットケース５６を説明する。なお、図１０はユニットケースを示す断面図である。
図１０に示すように、ユニットケース５６には、レギュレータ支持部１１０と、そのレギュレータ支持部１１０の一側（例えば、前側（図１０において右側））に設けられた三方弁支持部１１２と、レギュレータ支持部１１０の他側（例えば、後側（図１０において左側））に設けられたリリーフ弁支持部１１４とが設けられている。各支持部１１０，１１２，１１４は、前後方向（図１０において左右方向）に列状に設けられており、相互に近接する関係をなしている。また、ユニットケース５６には、各支持部１１０，１１２，１１４を連通する制御圧通路１１６が形成されている。制御圧通路１１６の一端部（前端部）は、ユニットケース５６の前側面（図１０において右側面）に設けられたホース接続口１１８に開口されている。また、制御圧通路１１６の他端部は、リリーフ弁支持部１１４において上面に向けて開口されている。なお、ユニットケース５６は、本明細書でいう「通路形成部材」に相当する。

前記レギュレータ支持部１１０には、上面に開口する有底円筒状のレギュレータ嵌合凹部１２０が形成されている。レギュレータ嵌合凹部１２０の底部を、前記制御圧通路１１６が前後方向（図１０において左右方向）に横切っている。また、図７に示すように、レギュレータ嵌合凹部１２０内には、前記圧力レギュレータ５８（図８参照）におけるケーシング６４の制御圧室側のケース６８がその上方から嵌合されている。これとともに、ケーシング６４のフランジ部７０が、レギュレータ支持部１１０の上端面上に支持されている。また、圧力レギュレータ５８の連通孔７２が制御圧通路１１６と連通されている。また、レギュレータ支持部１１０上には、前記フィルタケース３８のレギュレータ受入凹部５２を形成する下段側筒部５２ｂに外嵌する取付片１２１が突出されている（図２参照）。なお、レギュレータ嵌合凹部１２０の内周面と制御圧室側のケース６８の外周面との間には、Ｏリング１２２、及び、Ｏリング１２２の上側に位置するリング状部材１２３が介在されている（図７参照）。なお、制御圧室側のケース６８は、本明細書でいう「制御圧室側の部分」に相当する。

図１０に示すように、前記三方弁支持部１１２には、上面に開口する有底円筒状の弁嵌合凹部１２５が形成されている。弁嵌合凹部１２５は段付円筒状に形成されており、その底部を前記制御圧通路１１６が前後方向（図１０において左右方向）に横切っている。詳しくは、制御圧通路１１６のホース接続口１１８に連通する上流側通路部１１６ａの下流端が弁嵌合凹部１２５の底面に同心状に開口されている。また、制御圧通路１１６のレギュレータ嵌合凹部１２０に連通する下流側通路部１１６ｂの上流端が弁嵌合凹部１２５の内側面に開口されている。

図７に示すように、前記弁嵌合凹部１２５内には、前記三方弁６０（図９参照）におけるリング状部材１２９より下面側に突出するバルブボデー９５の下部がその上方から嵌合されている。これとともに、リング状部材１２９が、前記三方弁支持部１１２の上端面上に支持されている。また、三方弁６０の第１のポート９１が制御圧通路１１６の上流側通路部１１６ａと連通される。また、三方弁６０の第２のポート９２が制御圧通路１１６の下流側通路部１１６ｂと連通される。なお、弁嵌合凹部１２５の内周面とバルブボデー９５の外周面との間には、上下２のＯリング１２７，１２８、及び、前記リング状部材１２９のボス状部が介在されている。また、制御圧通路１１６の上流側通路部１１６ａの途中には、その通路部１１６ａの下流側部分を絞る絞り部１３１が形成されている。絞り部１３１は、制御圧通路１１６を介して前記圧力レギュレータ５８の制御圧室８３に導入される燃料量を所定量に制限する。

次に、リリーフ弁６２を説明する。図１０に示すように、前記ユニットケース５６のリリーフ弁支持部１１４には、上面に開口する有底円筒状の弁室１３３が形成されている。弁室１３３の底面には、前記制御圧通路１１６のレギュレータ嵌合凹部１２０に連通する通路部１１６ｃの下流端が同心状に開口されている。その通路部１１６ｃの下流端には、上方に向かって大径となるテーパ状の弁座部１３４が形成されている。弁室１３３内には、その上方から球弁１３６と、コイルスプリングからなるスプリング１３７と、リング状のストッパ１３８が順に装入されている。球弁１３６は、その上下動により弁座部１３４を開閉可能である。また、スプリング１３７は、球弁１３６を閉じ方向（図１０において下方）に付勢している。また、ストッパ１３８は、弁室１３３の上端開口部内にかしめにより固定されており、スプリング１３７を圧縮状態に支持している。

前記調圧ユニット１８（図７参照）は、前記燃料フィルタ１６のフィルタケース３８（図６参照）に対して次のようにして組付けられている。すなわち、図２に示すように、調圧ユニット１８のユニットケース５６のレギュレータ支持部１１０が、フィルタケース３８のレギュレータ受入凹部５２の下段側筒部５２ｂに対してスナップフィットにより装着されている。なお、スナップフィットは、フィルタケース３８のレギュレータ受入凹部５２の下段側筒部５２ｂの外側面に設けられた係合突起１４０と、その下段側筒部５２ｂに外嵌されるレギュレータ嵌合凹部１２０の取付片１２１に設けられかつ係合突起１４０にその取付片１２１の弾性変形を利用して係合される係合孔１４１とにより構成されている（図４参照）。

前記調圧ユニット１８が前記フィルタケース３８に組付けられるにともない、フィルタケース３８のレギュレータ受入凹部５２内に前記圧力レギュレータ５８の調圧室側のケース６９が嵌合される。これにより、図３に示すように、フィルタケース３８のレギュレータ受入凹部５２とレギュレータ支持部１１０のレギュレータ受入凹部５２との間に圧力レギュレータ５８のケーシング６４が挟持されるとともに、レギュレータ受入凹部５２の下段側筒部５２ｂとレギュレータ支持部１１０との間にケーシング６４のフランジ部７０が挟持されている。また、圧力レギュレータ５８の調圧室側のケース６９の燃料導入孔７４が、フィルタ部材７６を介してフィルタケース３８の連通口５３に連通されている。また、調圧室側のケース６９の燃料排出孔７８が、レギュレータ受入凹部５２の上段側筒部５２ａ内に連通されている。

図４に示すように、前記吸入フィルタ２７のホース接続口３６と前記ユニットケース５６のホース接続口１１８とが燃料導入ホース１４２を介して連通されている。なお、図３に示すように、レギュレータ受入凹部５２の下段側筒部５２ｂの内周面と調圧室側のケース６９の大径筒部６９ｂの外周面との間には、Ｏリング１４３、及び、Ｏリング１４３の下側に位置するリング状部材１４４が介在されている。また、レギュレータ受入凹部５２の上段側筒部５２ａの内周面と調圧室側のケース６９の小径側円筒部の外周面との間には、Ｏリング１４５が介在されている。なお、燃料供給装置１０は、例えば前記セットプレート２１に前記フィルタケース３８が支持されることによって、前記燃料タンク１２内に設置されている。

次に、前記燃料供給装置１０の作動について説明する。図１において、エンジンが始動を開始すると、燃料ポンプ１４が作動することにより、燃料タンク１２内の燃料が吸入フィルタ２７を介して吸入されかつ昇圧された後、燃料吐出口２８（図５参照）から吐出される。その吐出された加圧燃料は、燃料フィルタ１６のフィルタエレメント３９（図２参照）により濾過された後、フィルタケース３８の燃料流出口４４（図２参照）からレギュレータ受入凹部５２の連通口５３を経た後、燃料吐出通路４９、配管部材５０、燃料供給管２１（図１参照）、燃料供給通路２２を介して、図示しないエンジンすなわちインジェクタに供給され、インジェクタからエンジンの燃焼室内に噴射される。これとともに、フィルタケース３８の連通口５３（図２参照）を通る燃料の一部が、圧力レギュレータ５８のフィルタ部材７６、燃料導入孔７４を介して、調圧室８２内へ導入される（図３参照）。

一方、エンジンの始動開始とともに、ＥＣＵ１０２から出力される制御信号により、三方弁６０のソレノイドコイル９７がオンされると、第１のポート９１と第２のポート９２が連通されかつ第３のポート９３が遮断される。この状態では、燃料ポンプ１４のベーパジェット３２（図５参照）から吐出された燃料（昇圧途中の燃料）が、吸入フィルタ２７のホース接続口３６（図４参照）から燃料導入ホース１４２を介して、ユニットケース５６の制御圧通路１１６（図３参照）内に導入される。その制御圧通路１１６内に導入された燃料が、圧力レギュレータ５８の制御圧室８３内へ流入すると、該制御圧室８３内の燃圧が上昇される。このとき、圧力レギュレータ５８の弁体６６がバルブシート８０に着座しているため、調圧室８２内の燃圧が一層上昇する。そして、圧力レギュレータ５８の調圧室８２内の燃圧が、制御圧室８３の燃圧よりも大きくなると、ダイアフラム６５が制御圧室８３側へ撓み変形し、弁体６６がバルブシート８０から離れることにより、調圧室８２内の燃料がバルブシート８０内、調圧室側のケース６９の小径筒部６９ａ内、燃料排出孔７８を通じて、フィルタケース３８のレギュレータ受入凹部５２の上段側筒部５２ａ内へ排出される。さらに、その上段側筒部５２ａ内に排出された燃料は、燃料放出口５４を介して燃料タンク１２内へ排出される。そして、調圧室８２内の燃圧が低下すると、ダイアフラム６５が調圧室８２側へ撓み変形され、弁体６６がバルブシート８０に着座する。このようにして、調圧室８２内の燃圧すなわちエンジンへ供給される燃圧が、定常圧値よりも高い高圧、例えば約６００ｋＰａ程度に調整される。

上記したように、エンジンへ供給される燃圧が圧力レギュレータ５８によって高燃圧に調整されることにより、インジェクタの噴射燃料の微粒化を促進し、エンジンの始動性を向上することができる。なお、三方弁６０のオン状態は、エンジンの始動開始（イグニッションスイッチ又はスタートスイッチ等の始動スイッチのＯＮ（オン））から始動完了後の所定時間経過後までのエンジン始動時の間において継続されるものとする。

また、圧力レギュレータ５８の制御圧室８３に導入される燃圧は、リリーフ弁６２によって設定圧に制御される。すなわち、制御圧室８３内の燃圧がスプリング１３７の弾性力よりも高くなると、球弁１３６がスプリング１３７の弾性力に抗して開かれ、制御圧室８３内の燃料が弁室１３３を通じて逃がされることにより、その制御圧室８３内の燃圧が設定値になるまで低下される。制御圧室８３内の燃圧が設定値になると、球弁１３６はスプリング１３７の弾性力により閉じられる。これにより、圧力レギュレータ５８の制御圧室８３内の燃圧が設定圧に制御される。

また、ＥＣＵ１０２から出力される制御信号により、三方弁６０のソレノイドコイル９７がオフされると、三方弁６０の第１のポート９１が遮断されかつ第２のポート９２と第３のポート９３が連通される。この状態では、ユニットケース５６の制御圧通路１１６の上流側通路部１１６ａ内の燃料が、下流側通路部１１６ｂ内すなわち圧力レギュレータ５８の制御圧室８３へ導入することが制限される。これとともに、制御圧室８３に大気が導入される。すなわち、制御圧室８３が大気に開放される。このため、制御圧室８３内でダイアフラム６５に作用する圧力は、バルブスプリング８７の弾性力のみとなる。したがって、圧力レギュレータ５８の調圧室８２内の燃圧すなわちエンジンへ供給される燃料の圧力が定常圧、例えば約４００ｋＰａ程度に調整される。

上記したように、エンジンへ供給される燃圧が圧力レギュレータ５８によって定常圧に調整されることにより、燃料ポンプ１４等に係る負荷を低減することができる。なお、三方弁６０のオン状態は本明細書でいう「高圧状態」に相当し、また、三方弁６０のオフ状態は本明細書でいう「定常圧状態」に相当する。

前記した燃料供給装置１０によると、燃料タンク１２内の燃料は、燃料ポンプ１４によって吸入されて昇圧された後、圧力レギュレータ５８により所定の燃圧に調整されてエンジンへ供給される。また、ＥＣＵ１０２により三方弁６０が制御されて、圧力レギュレータ５８の制御圧室８３内に対する燃料の導入状態と大気の導入状態とに選択的に切替えられることにより、エンジンへ供給される燃圧を変えることができる。

ところで、圧力レギュレータ５８の制御圧室８３及び三方弁６０の弁室１０４に燃料を流通させるための制御圧通路１１６が１つの通路形成部材であるユニットケース５６に形成されている。このため、圧力レギュレータ５８の制御圧室８３及び三方弁６０に対する制御圧用燃料通路に係るホース、パイプ等の配管部品の部品点数及び組付工数を削減し、配管を簡素化することができる。ひいては、ユニットケース５６に対する圧力レギュレータ５８及び三方弁６０の組付性及びその組付けに係るシール性を向上することができる。

また、ホース、パイプ等の配管部品を用いる場合に比べて、圧力レギュレータ５８の制御圧室８３に対する制御圧が安定化されるため、圧力レギュレータ５８の調圧性を向上することができる。また、圧力レギュレータ５８、三方弁６０、リリーフ弁６２が前後方向（図３において左右方向）に列状に配置されているため、調圧ユニット１８をコンパクト化し、ひいては燃料供給装置１０をコンパクト化することができる。また、圧力レギュレータ５８と三方弁６０とを近接して配置することができるため、制御圧用燃料通路に係る容積を削減し、圧力応答性を向上することができる。

また、ユニットケース５６が、圧力レギュレータ５８のケーシング６４の制御圧室側のケース６８を支持する部材である。詳しくは、ユニットケース５６が、圧力レギュレータ５８のケーシング６４の制御圧室側のケース６８を支持するレギュレータ支持部１１０を有する部材である。このため、圧力レギュレータ５８のケーシング６４の制御圧室側のケース６８を支持する部材とユニットケース５６とを兼用することができる。

また、ユニットケース５６に圧力レギュレータ５８と三方弁６０が同一方向（図３において上方）から組付けられている。このため、ユニットケース５６に対する圧力レギュレータ５８及び三方弁６０の組付性を向上することができる。

また、ユニットケース５６の制御圧通路１１６に、圧力レギュレータ５８の制御圧室８３内の燃圧を設定圧に制御するリリーフ弁６２が設けられている（図３参照）。このため、圧力レギュレータ５８の制御圧室８３内の燃圧をリリーフ弁６２により設定圧に制御することができる。また、ユニットケース５６の制御圧通路１１６にリリーフ弁６２が設けられることにより、リリーフ弁６２に対する制御圧用燃料通路を形成するためのホース、パイプ等による配管を省略し、制御圧用燃料通路に係る配管を簡素化することができる。

また、ユニットケース５６の制御圧通路１１６にその上流側から下流側に向かって三方弁６０、圧力レギュレータ５８、リリーフ弁６２が順に配置されている（図３参照）。このため、ユニットケース５６の制御圧通路１１６内を流れる燃料が、三方弁６０、圧力レギュレータ５８、リリーフ弁６２の順で流通した後、制御圧通路１１６から流出されることになる。これにより、制御圧通路１１６における袋小路状の通路部をなくすことができる。したがって、制御圧通路１１６における燃料の淀みすなわち滞留を防止あるいは低減することができる。

また、ユニットケース５６に圧力レギュレータ５８と三方弁６０とリリーフ弁６２の計３つが同一方向（図３において上方）から組付けられている。このため、ユニットケース５６に対する圧力レギュレータ５８と三方弁６０とリリーフ弁６２の計３つの組付性を向上することができる。なお、ユニットケース５６には、圧力レギュレータ５８と三方弁６０とリリーフ弁６２のうちの少なくとも２つを同一方向から組付ける構成とすればよい。

［実施例２］
本発明の実施例２を説明する。本実施例は、前記実施例１の一部を変更したものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明を省略する。なお、図１１は燃料供給装置を一部破断して示す正面図である。
図１１に示すように、本実施例は、前記実施例１（図１参照）の燃料導入ホース１４２の上流側端部を、吸入フィルタ２７のホース接続口３６に代えて、フィルタケース３８の燃料流出口４４と連通口５３との間の通路壁に設けたホース接続孔１４７に接続したものである。すなわち、フィルタケース３８の燃料流出口４４から吐出された燃料（昇圧された燃料）の一部を、燃料導入ホース１４２を介して、ユニットケース５６の制御圧通路１１６に導入する構成としたものである。

［実施例３］
本発明の実施例３を説明する。本実施例は、前記実施例１の一部を変更したものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明を省略する。なお、図１２は燃料供給装置を示す構成図である。
図１２に示すように、本実施例は、前記実施例１（図１参照）の燃料導入ホース１４２の上流側端部を、吸入フィルタ２７のホース接続口３６に代えて、燃料ポンプ１４の燃料吐出口２８に接続したものである。すなわち、燃料ポンプ１４の燃料吐出口２８から吐出された燃料（昇圧された燃料）の一部を、燃料導入ホース１４２を介して、ユニットケース５６の制御圧通路１１６に導入する構成としたものである。

［実施例４］
本発明の実施例４を説明する。本実施例は、前記実施例１の一部を変更したものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明を省略する。なお、図１３は燃料供給装置を一部破断して示す正面図である。
図１３に示すように、本実施例は、前記実施例１（図３参照）におけるレギュレータ受入凹部５２を、フィルタケース３８に代えて、セットプレート２０に設けたものである。なお、セットプレート２０の下面側において、燃料供給管２１はＬ字管状に形成されている。燃料供給管２１の横向きの先端部には、前記配管部材５０が接続されている。また、セットプレート２０の上面側において、燃料供給管２１の上端部には、Ｌ字管状のフィードパイプ１４８がクリップ１４９により抜け止めされた状態で回転可能に接続されている。このフィードパイプ１４８に燃料供給通路２２が接続されている。

前記燃料供給管２１の一側部（図１３において右側部）には、下面を開口する円筒状のレギュレータ受入凹部５２が形成されている。レギュレータ受入凹部５２における連通口５３が燃料供給管２１内と連通されている。また、レギュレータ受入凹部５２における上段側筒部５２ａの上端部は逆Ｕ字状に形成されており、その下端部が燃料放出口５４となっている。

また、前記調圧ユニット１８のユニットケース５６において、三方弁支持部１１２とリリーフ弁支持部１１４は、前記実施例１とは上下逆向きに形成されており、ユニットケース５６に三方弁６０及びリリーフ弁６２の計２つが同一方向（図１３において下方）から組付けられている。このため、ユニットケース５６に対する三方弁６０とリリーフ弁６２の計２つの組付性を向上することができる。

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、燃料導入ホース１４２の上流側端部を、燃料ポンプ１４の燃料吐出口２８と並列的に設けられた第２の燃料吐出口に接続することもできる。また、燃料導入ホース１４２の上流側端部を、燃料ポンプ１４のベーパジェット３２と並列的に設けられた第２のベーパジェットに接続することもできる。すなわち、圧力レギュレータ５８の制御圧室８３には、燃料ポンプ１４により昇圧された又は昇圧途中の燃料（加圧燃料）の一部が導入されるものであれば、その燃料は燃料ポンプ１４の任意の部位から導出することができる。

実施例１に係る燃料供給装置を示す構成図である。 燃料供給装置を一部破断して示す正面図である。 図２のIII−III線矢視断面図である。 図２のIV−IV線矢視断面図である。 燃料ポンプを示す断面図である。 フィルタケースの要部を示す断面図である。 制御圧調整ユニットを示す側断面図である。 圧力レギュレータを示す断面図である。 三方弁を示す断面図である。 ユニットケースを示す断面図である。 実施例２に係る燃料供給装置を一部破断して示す正面図である。 実施例３に係る燃料供給装置を示す構成図である。 実施例４に係る燃料供給装置を一部破断して示す正面図である。 従来例に係る燃料供給装置を示す構成図である。

符号の説明

１０ 燃料供給装置
１２ 燃料タンク
１４ 燃料ポンプ
１８ 調圧ユニット（制御圧調整ユニット）
５６ ユニットケース（通路形成部材）
５８ 圧力レギュレータ
６０ 三方弁（切替弁）
６２ リリーフ弁
６５ ダイアフラム（可動隔壁）
６８ 制御圧室側のケース（制御圧室側の部分）
８２ 調圧室
８３ 制御圧室
１０２ ＥＣＵ（制御装置）
１０４ 弁室
１１６ 制御圧通路

Claims (6)

1. 燃料タンク内の燃料をエンジンへ供給する燃料ポンプと、
   可動隔壁により画成された調圧室及び制御圧室を有し、前記燃料ポンプにより昇圧された燃料の一部が導入された調圧室内の燃圧を、前記燃料ポンプにより昇圧された又は昇圧途中の燃料の一部が導入された制御圧室内の圧力に応じて調整しかつ調圧室で余剰となった調圧用燃料を排出する圧力レギュレータと、
   制御装置による制御に基づいて前記圧力レギュレータの制御圧室内に対する燃料の導入状態と大気の導入状態とに選択的に切替える切替弁と
   を備えた燃料供給装置であって、
   前記圧力レギュレータの制御圧室及び前記切替弁の弁室に燃料を流通させるための制御圧通路が１つの通路形成部材に形成されていることを特徴とする燃料供給装置。
2. 請求項１に記載の燃料供給装置であって、
   前記通路形成部材が前記圧力レギュレータの制御圧室側の部分を支持する部材であることを特徴とする燃料供給装置。
3. 請求項１又は２に記載の燃料供給装置であって、
   前記通路形成部材に前記圧力レギュレータと前記切替弁が同一方向から組付けられていることを特徴とする燃料供給装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃料供給装置であって、
   前記通路形成部材の制御圧通路に、前記圧力レギュレータの制御圧室内の燃圧を設定圧に制御するリリーフ弁が設けられていることを特徴とする燃料供給装置。
5. 請求項４に記載の燃料供給装置であって、
   前記通路形成部材の制御圧通路にその上流側から下流側に向かって前記切替弁、前記圧力レギュレータ、前記リリーフ弁が順に配置されていることを特徴とする燃料供給装置。
6. 請求項４又は５に記載の燃料供給装置であって、
   前記通路形成部材に前記圧力レギュレータと前記切替弁と前記リリーフ弁のうちの少なくとも２つが同一方向から組付けられていることを特徴とする燃料供給装置。
   

Images