JPH1137006A - 筒内燃料噴射エンジンの燃料供給系構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】低圧ポンプの小容量化と高圧ポンプの容積効率
の向上とを両立する。 【解決手段】燃料タンク３０から各気筒のインジェクタ
１４に燃料を供給するための燃料通路２９に、上流から
順に、フィルタ３１、フィードポンプ（低圧ポンプ）３
２、高圧ポンプ３３、各気筒のインジェクタ１４に連通
接続するコモンレール３４、高圧レギュレータ３５を介
装する。そして、燃料タンク３０から燃料を高圧ポンプ
３３に送給するフィードポンプ（低圧ポンプ）３２の上
流と下流とをバイパスする燃料バイパス通路２９ｄを設
け、この燃料バイパス通路２９ｄにフィードポンプ３２
の上流側への燃料の逆流を阻止し高圧ポンプ３３側への
燃料流のみを許容する逆止弁３７を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低圧ポンプにより
燃料タンクから燃料を高圧ポンプに送給し、この高圧ポ
ンプによって更に燃料を昇圧して、高圧燃料をインジェ
クタに供給する筒内燃料噴射エンジンの燃料供給系構造
に関し、詳しくは、低圧ポンプの小容量化と高圧ポンプ
の容積効率の向上とを両立し得る筒内燃料噴射エンジン
の燃料供給系構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、燃費、エンジン出力の向上、
及び、排気エミッションの改善を目的として、筒内（燃
焼室内）に直接燃料を噴射して噴射燃料を点火プラグに
より着火して燃焼させる筒内燃料噴射エンジンが知られ
ている。

【０００３】そして、この筒内燃料噴射エンジンにおい
ては、特開平２−１６９８３４号公報、特開平８−１７
７６９９号公報等に開示されているように、筒内圧力に
抗して筒内に燃料を直接噴射するため、インジェクタに
供給する燃料圧力を高圧に維持する必要があり、燃料タ
ンクからの燃料を低圧ポンプ（フィードポンプ）により
高圧ポンプに送給し、この高圧ポンプによって更に燃料
を昇圧して、高圧燃料をインジェクタに供給している。

【０００４】すなわち、高圧ポンプは自吸能力が不十分
なため、高圧ポンプの上流に電動式の低圧ポンプを配設
し、この低圧ポンプによって燃料タンクから燃料を高圧
ポンプに送給するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃料タ
ンクからインジェクタに至る燃料通路に、低圧ポンプと
高圧ポンプとを直列に配設し、高圧ポンプへの燃料供給
を全て低圧ポンプにより賄うため、この低圧ポンプは、
高圧ポンプの最大吐出流量と同等以上の吐出流量の容量
のものを採用する必要があり、低圧ポンプによる消費電
流の増加を招く。従って、低圧ポンプは、高圧ポンプの
最大吐出流量を若干上回る程度の容量のものを通常採用
している。

【０００６】このため、エンジン低回転域等、高圧ポン
プによる燃料吐出流量の少ない領域では、低圧ポンプに
より燃料が高圧ポンプに充分供給されるため問題ない
が、特に、エンジン高回転域等、高圧ポンプによる燃料
吐出流量の多い領域においては、低圧ポンプを介して高
圧ポンプに燃料が供給されることによる燃料流路抵抗が
増大し、これに伴い高圧ポンプの燃料吸入抵抗が増加し
て高圧ポンプの容積効率の低下を生じる不都合がある。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑み、低圧ポンプの
小容量化と高圧ポンプの容積効率の向上とを両立するこ
とが可能な筒内燃料噴射エンジンの燃料供給系構造を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、低圧ポンプにより燃料タン
クから燃料を高圧ポンプに送給し、該高圧ポンプにより
更に燃料を昇圧して、筒内へ燃料を噴射するインジェク
タに高圧燃料を供給する筒内燃料噴射エンジンの燃料供
給系構造において、上記低圧ポンプの上流と下流とをバ
イパスする燃料バイパス通路を設け、該燃料バイパス通
路に低圧ポンプの上流側への燃料の逆流を阻止し高圧ポ
ンプ側への燃料流のみを許容する逆止弁を配設したこと
を特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、低圧ポンプにより
燃料タンクから燃料を高圧ポンプに送給し、該高圧ポン
プにより更に燃料を昇圧して、筒内へ燃料を噴射するイ
ンジェクタに高圧燃料を供給する筒内燃料噴射エンジン
の燃料供給系構造において、上記低圧ポンプから高圧ポ
ンプに至る低圧燃料通路と燃料タンクとを連通する燃料
バイパス通路を設け、該燃料バイパス通路に燃料タンク
への燃料の逆流を阻止し高圧ポンプ側への燃料流のみを
許容する逆止弁を配設したことを特徴とする。

【００１０】すなわち、請求項１記載の発明では、エン
ジン低回転域等、高圧ポンプの自吸能力が不十分で、高
圧ポンプによる燃料吐出流量の少ない領域では、低圧ポ
ンプにより送出された燃料の、燃料バイパス通路を介し
ての低圧ポンプ上流側への逆流が該燃料バイパス通路に
配設された逆止弁によって防止され、低圧ポンプから高
圧ポンプに充分な量の燃料が供給されるため、高圧ポン
プは抵抗なく燃料を吸入することができ、良好な容積効
率の下で作動する。そして、エンジン高回転域等、高圧
ポンプによる燃料吐出流量の多い領域においては、高圧
ポンプ自体による燃料吸入能力が増加するため、低圧ポ
ンプからの燃料供給と共に、高圧ポンプが自吸作用によ
り燃料バイパス通路を介して低圧ポンプの上流から直接
燃料を吸入することが可能となる。従って、エンジン高
回転域等、高圧ポンプの燃料吐出流量の多い領域におい
ても、高圧ポンプの燃料吸入抵抗が増加することなく、
且つ、高圧ポンプへの充分な燃料流量が確保されて、小
容量の低圧ポンプを採用しつつ、高圧ポンプの容積効率
を向上することが可能となる。

【００１１】請求項２記載の発明では、エンジン低回転
域等、高圧ポンプの自吸能力が不十分で、高圧ポンプに
よる燃料吐出流量の少ない領域では、低圧ポンプにより
送出された燃料の、燃料バイパス通路を介しての燃料タ
ンクへの逆流が該燃料バイパス通路に配設された逆止弁
によって防止され、低圧ポンプから高圧ポンプに充分な
量の燃料が供給されるため、高圧ポンプは抵抗なく燃料
を吸入することができ、良好な容積効率の下で作動す
る。そして、エンジン高回転域等、高圧ポンプによる燃
料吐出流量の多い領域においては、高圧ポンプ自体によ
る燃料吸入能力が増加するため、低圧ポンプからの燃料
供給と共に、高圧ポンプが自吸作用により燃料バイパス
通路を介して直接燃料タンクから燃料を吸入することが
可能となる。従って、エンジン高回転域等、高圧ポンプ
の燃料吐出流量の多い領域において、高圧ポンプの燃料
吸入抵抗をより減少することが可能となり、且つ、高圧
ポンプへの充分な燃料流量が確保されて、小容量の低圧
ポンプを採用しつつ、高圧ポンプの容積効率をより向上
することが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１及び図２は本発明の実施の第
１形態を示す。

【００１３】先ず、図１に基づいて筒内燃料噴射エンジ
ンの概略構成について説明する。同図において、符号１
は筒内燃料噴射エンジンの一例としての自動車等の車輌
用の水平対向型４サイクル４気筒筒内直噴ガソリンエン
ジン（以下、単に「エンジン」と称する）である。この
エンジン１のシリンダブロック１ａの左右両バンクに
は、シリンダヘッド２がそれぞれ設けられ、各シリンダ
ヘッド２に各気筒に対応して吸気ポート２ａと排気ポー
ト２ｂが形成されている。

【００１４】このエンジン１の吸気系は、各吸気ポート
２ａにインテークマニホルド３が連通され、このインテ
ークマニホルド３に各気筒の吸気通路が集合するエアチ
ャンバ４を介してスロットルチャンバ５が連通され、更
に、このスロットルチャンバ５の上流側に吸気管６を介
してエアクリーナ７が取り付けられ、このエアクリーナ
７がエアインテークチャンバ８に連通されている。

【００１５】また、上記スロットルチャンバ５には、ア
クセルペダル９に連動するスロットル弁５ａが設けられ
ている。そして、要求負荷を表す上記アクセルペダル９
の踏込み量（アクセル開度）を検出するため、該アクセ
ルペダル９の支持部にポテンショメータ等からなるアク
セル開度センサ１０が併設されている。

【００１６】また、上記吸気管６には、スロットル弁５
ａをバイパスするバイパス通路１１が接続され、このバ
イパス通路１１に、アイドル時にその弁開度によって該
バイパス通路１１を流れるバイパス空気量を調整するこ
とでアイドル回転数を制御するアイドル回転数制御弁
（ＩＳＣ弁）１２が介装されている。

【００１７】更に、上記シリンダヘッド２には、燃焼室
１３内（筒内）に燃料を直接噴射するインジェクタ１４
が各気筒毎に配設されている。そして、上記シリンダヘ
ッド２の各気筒毎に、先端の放電電極を燃焼室１３に露
呈する点火プラグ１５が取り付けられ、この点火プラグ
１５に、各気筒毎に配設された点火コイル１６を介して
イグナイタ１７が接続されている。

【００１８】また、シリンダブロック１ａの左右両バン
クを連通する冷却水通路１８に冷却水温センサ１９が臨
まされている。

【００１９】一方、エンジン１の排気系としては、上記
シリンダヘッド２の各排気ポート２ｂに連通するエキゾ
ーストマニホルド２０の集合部に排気管２１が連通さ
れ、この排気管２１に触媒コンバータ２２が介装されて
マフラ２３に連通されている。

【００２０】また、外周に所定クランク角度毎にクラン
ク角検出用の突起が形成されたクランクロータ２４がエ
ンジン１のクランクシャフト１ｂに軸着され、このクラ
ンクロータ２４にクランク角センサ２５が対設されてい
る。更に、クランクシャフト１ｂに対して１／２回転す
るカムシャフト２６に、外周に気筒判別用突起を形成し
たカムロータ２７が連設され、このカムロータ２７に気
筒判別センサ２８が対設されている。

【００２１】次に、本発明の要旨とするエンジン１の燃
料供給系構造について、図１及び図２に基づき説明す
る。図１及び図２の符号２９は、燃料タンク３０から上
記各インジェクタ１４に燃料を供給するための燃料通路
で、この燃料通路２９に、上流側から順に、燃料フィル
タ３１、低圧ポンプの一例としてアウトタンク式の電動
フィードポンプ３２、このフィードポンプ３２からの燃
料を所定の高圧力に昇圧するための高圧ポンプ３３、上
記各インジェクタ１４に連通接続するコモンレール３
４、及び、インジェクタ１４への燃料圧力を所定の高圧
力（例えば、７ＭＰａ）に調圧するための高圧用機械式
プレッシャレギュレータ等からなる高圧レギュレータ３
５が介装されている。

【００２２】本実施の形態においては、上記高圧ポンプ
３３は、エンジン１のクランクシャフト１ｂからプー
リ、ベルト等の動力伝達機構を介して動力伝達されて作
動するもので、エンジン駆動式プランジャポンプ等から
なり、エンジン１の最大燃料噴射量を賄うに充分な燃料
吐出容量のものを採用する。

【００２３】そして、燃料通路２９の高圧ポンプ３３の
上流側が、フィードポンプ３２により燃料タンク３０か
ら燃料を送出する低圧燃料通路２９ａを構成し、上記高
圧ポンプ３３と高圧レギュレータ３５との間が、低圧燃
料通路２９ａからの燃料を昇圧して高圧の燃料を上記各
インジェクタ１４に供給する高圧燃料通路２９ｂを構成
している。

【００２４】また、フィードポンプ３２下流の低圧燃料
通路２９ａと燃料タンク３０が燃料リターン通路２９ｃ
を介して連通され、この燃料リターン通路２９ｃに、低
圧燃料通路２９ａの燃料圧力を所定圧力（例えば、０．
２ＭＰａ）に調圧するためのダイアフラム式プレッシャ
レギュレータ等からなる低圧レギュレータ３６が介装さ
れている。

【００２５】更に、高圧レギュレータ３５の下流側が、
フィードポンプ３２下流の低圧燃料通路２９ａと低圧レ
ギュレータ３６との間の燃料リターン通路２９ｃに接続
されており、高圧レギュレータ３５からの余剰燃料を低
圧燃料通路２４ａに戻すことで、これによっても、従来
に対し小容量のフィードポンプ３２を採用可能としてい
る。

【００２６】一方、上記低圧燃料通路２９ａに、フィー
ドポンプ３２の上流と下流とをバイパスする燃料バイパ
ス通路２９ｄが接続されており、この燃料バイパス通路
２９ｄにフィードポンプ３２の上流側への燃料の逆流を
阻止し高圧ポンプ３３側への燃料流のみを許容する逆止
弁３７が配設されている。

【００２７】また、コモンレール３４と高圧レギュレー
タ３５との間の高圧燃料通路２９ｂと、低圧レギュレー
タ３６下流の燃料リターン通路２９ｃとを連通するパー
ジ通路２９ｅに、電磁切換弁からなるベーパ処理弁３８
が配設されている。

【００２８】尚、上記コモンレール３４には、高圧燃料
通路２９ｂにおける燃料圧力を検出するための燃料圧力
センサ３９が配設されている。

【００２９】一方、上記インジェクタ１４、点火プラグ
１５、ＩＳＣ弁１２に対する制御量の演算、制御信号の
出力、すなわち燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル
回転数制御、及び、フィードポンプ３２の作動制御、ベ
ーパ処理弁３８の開閉制御等のエンジン制御は、図１に
示す電子制御装置（ＥＣＵ）４０によって行われる。

【００３０】上記ＥＣＵ４０は、マイクロコンピュータ
を中心として構成され、その他、駆動回路やＡ／Ｄ変換
器等の周辺回路が内蔵されている。

【００３１】そして、ＥＣＵ４０は、２回路のリレー接
点を有する電源リレー４１の第１のリレー接点を介して
バッテリ４２に接続され、バッテリ４２に、上記電源リ
レー４１のリレーコイルがイグニッションスイッチ４３
を介して接続されており、イグニッションスイッチ４３
がＯＮされて電源リレー４１の接点が閉となるとＥＣＵ
４０に電源が投入される。

【００３２】更に、上記バッテリ４２には、フィードポ
ンプリレー４４のリレー接点を介して上記フィードポン
プ３２が接続されている。尚、上記電源リレー４１の第
２のリレー接点には、上記バッテリ４２から各アクチュ
エータに電源を供給するための電源線が接続されてい
る。

【００３３】上記ＥＣＵ４０の入力ポートには、上記ア
クセル開度センサ１０、冷却水温センサ１９、クランク
角センサ２５、気筒判別センサ２８、燃料圧力センサ３
９、及び、エンジン始動状態を検出するためのスタータ
スイッチ４５等の各種センサ、スイッチ類が接続されて
いる。また、ＥＣＵ４０の出力ポートには、上記ＩＳＣ
弁１２、インジェクタ１４、イグナイタ１７、ベーパ処
理弁３８、及び、フィードポンプリレー４４のリレーコ
イルが接続されている。

【００３４】上記ＥＣＵ４０では、記憶されている制御
プログラムに従って、入力されるセンサ・スイッチ類か
らの検出信号等を処理し、これら検出信号による各種デ
ータに基づき、燃料噴射量、点火時期、ＩＳＣ弁１２に
対する駆動信号のデューティ比等を演算し、燃料噴射制
御、点火時期制御、アイドル回転数制御、及び、フィー
ドポンプ３２の作動制御、ベーパ処理弁３８の開閉制御
等のエンジン制御を行う。

【００３５】次に、本実施の形態による作用について説
明する。

【００３６】先ず、イグニッションスイッチ４３がＯＮ
され、ＥＣＵ４０に電源が投入されると、システムがイ
ニシャライズされ、ＥＣＵ４０からの駆動信号によっ
て、ベーパ処理弁３８が開弁し、パージ通路２９ｅを介
してコモンレール３４と高圧レギュレータ３５との間の
高圧燃料通路２９ｂと、低圧レギュレータ３６下流の燃
料リターン通路２９ｃとが連通されると共に、フィード
ポンプリレー４４がＯＮされてフィードポンプ３２が通
電され、該フィードポンプ３２の作動が開始される。

【００３７】これにより、燃料タンク３０内の燃料が、
低圧燃料通路２９ａに介装されたフィルタ３１を経てフ
ィードポンプ３２により送出される。そして、フィード
ポンプ３２によって送出された燃料が、低圧レギュレー
タ３６により調圧されて高圧ポンプ３３に供給されると
共に、低圧レギュレータ３６から余剰燃料が燃料リター
ン通路２９ｃを介して燃料タンク３０に戻される。

【００３８】尚、このとき、エンジン１は未だ起動して
おらず、高圧ポンプ３３は停止しているが、この高圧ポ
ンプ３３は上述のようにエンジン駆動式のプランジャポ
ンプ等からなり、吸入口及び吐出口にそれぞれ逆止弁が
設けられており（図示せず）、従って、この逆止弁によ
り高圧ポンプ３３を介して高圧燃料通路２９ｂに燃料が
流れる。そして、更に、上記ベーパ処理弁３８の開弁に
よりパージ通路２９ｅを介してコモンレール３４と高圧
レギュレータ３５との間の高圧燃料通路２９ｂと、低圧
レギュレータ３６下流の燃料リターン通路２９ｃとが連
通されていることで、燃料が高圧燃料通路２９ｂからパ
ージ通路２９ｅ、燃料リターン通路２９ｃを介して燃料
タンク３０に戻される。

【００３９】従って、燃料通路２９中にベーパが生じて
いても、ベーパが燃料タンク３０に排出される。これに
より、ベーパによる燃料噴射制御性の悪化が未然に防止
されて、エンジン１の始動に備えられる。

【００４０】そして、スタータスイッチ４５がＯＮされ
てエンジン１が起動すると、ＥＣＵ４０は、クランク角
センサ２５からのクランク角信号入力毎に、クランク角
信号の入力間隔時間に基づいてエンジン回転数を算出
し、また、気筒判別センサ２８からの気筒判別信号入力
により燃料噴射対象気筒や点火対象気筒等の気筒判別を
行う。そして、ＥＣＵ４０は、上記エンジン回転数、及
び上記各センサにより検出されるエンジン運転状態に基
づいて、燃料噴射量を定める燃料噴射パルス幅、点火時
期、ＩＳＣ弁１２に対する駆動信号のデューティ比等の
各種制御量を演算し、所定タイミングで、燃料噴射対象
気筒のインジェクタ１４に上記燃料噴射パルス幅による
駆動信号を出力し、また、所定の点火時期においてイグ
ナイタ１７に点火信号を出力して点火対象気筒の点火プ
ラグ１５を点火すると共に、上記デューティ比による駆
動信号をＩＳＣ弁１２に出力し、燃料噴射制御、点火時
期制御、アイドル回転数制御等のエンジン制御を行う。

【００４１】また、上記ＥＣＵ４０は、スタータスイッ
チ４５のＯＮに同期して、上記ベーパ処理弁３８を閉弁
作動し、以後、パージ通路２９ｅを介しての、コモンレ
ール３４と高圧レギュレータ３５との間の高圧燃料通路
２９ｂと、低圧レギュレータ３６下流の燃料リターン通
路２９ｃとの連通を遮断する。

【００４２】そして、エンジン１の起動に伴い高圧ポン
プ３３が駆動し、フィードポンプ３２からの送出燃料が
高圧ポンプ３３によって加圧されると共に、上記ベーパ
処理弁３８の閉弁により高圧レギュレータ３５での燃料
調圧が可能となり、高圧レギュレータ３５により調圧さ
れた所定の高圧燃料が、コモンレール３４を経て各気筒
のインジェクタ１４に供給される。

【００４３】すなわち、エンジン１の起動後は、上記高
圧レギュレータ３５により高圧燃料通路２９ｂの燃料圧
力が所定の高圧力に維持されることで、燃焼室１３内
（筒内）へ噴射する燃料量を、ＥＣＵ４０から出力され
る燃料噴射パルス幅駆動信号によるインジェクタ１４の
開弁時間によって正確に計量することが可能となる。

【００４４】そして、エンジン始動後において、エンジ
ン低回転時には、高圧ポンプ３３の駆動回転数が低く、
高圧ポンプ３３の自吸能力が不十分となるが、このとき
は、高圧ポンプ３３の低速回転により高圧ポンプ３３に
よる燃料吐出流量が少なく、且つ、フィードポンプ３２
により送出された燃料の、燃料バイパス通路２９ｄを介
してのフィードポンプ３２上流側への逆流が該燃料バイ
パス通路２９ｄに配設された逆止弁３７によって防止さ
れ、フィードポンプ３２から高圧ポンプ３３に充分な量
の燃料が供給される。これにより、エンジン低回転時に
は、従来と同様に、高圧ポンプ３３は吸入抵抗の少ない
状態で燃料を吸入することができ、良好な容積効率の下
で作動する。

【００４５】また、この時には、要求燃料噴射量が少な
いため、高圧ポンプ３３による燃料吐出流量が少なくて
も、充分な量の高圧燃料を安定して各気筒のインジェク
タ１４に供給することができる。

【００４６】一方、エンジン回転数の上昇に伴い、高圧
ポンプ３３の駆動回転数が上昇することで、高圧ポンプ
３３の燃料吸い込み能力が増加すると共に、高圧ポンプ
３３による燃料吐出流量が増加する。

【００４７】そして、エンジン高回転域等、高圧ポンプ
３３による燃料吐出流量の多い領域においては、高圧ポ
ンプ３３自体による燃料の吸入能力が増加するため、フ
ィードポンプ３２からの燃料供給と共に、高圧ポンプ３
３が燃料バイパス通路２９ｄを介してフィードポンプ３
２の上流から直接燃料を吸入することが可能となる。ま
た、燃料バイパス通路２９ｄに配設された逆止弁３７
は、フィードポンプ３２の上流側への燃料の逆流を阻止
し高圧ポンプ３３側への燃料流のみを許容するので、こ
の時、高圧ポンプ３３の燃料吸入作用により逆止弁３７
が開弁し、燃料バイパス通路２９ｄを介しての高圧ポン
プ３３の燃料自吸が可能となる。

【００４８】その結果、エンジン高回転時、高圧ポンプ
３３の高速回転により高圧ポンプ３３の燃料吐出流量の
多い領域では、フィードポンプ３２からの燃料供給と共
に、高圧ポンプ３３の自吸作用により燃料バイパス通路
２９ｄを介してフィードポンプ３２上流から高圧ポンプ
３３に直接燃料を吸入することで、フィードポンプ３２
による燃料の直流抵抗を減少して高圧ポンプ３３の吸入
側に充分な量の燃料を確保することが可能となり、高圧
ポンプ３３の燃料吸入抵抗を減少させることができる。

【００４９】従って、エンジン高回転域等、高圧ポンプ
３３の高速回転により高圧ポンプ３３の燃料吐出流量の
多い領域においても、高圧ポンプ３３の燃料吸入抵抗が
増加することなく、且つ、高圧ポンプ３３への充分な燃
料流量が確保されるため、小容量のフィードポンプ３２
を採用することが可能となり、小容量のフィードポンプ
３２を採用しつつ、高圧ポンプ３３の容積効率を向上す
ることが可能となる。

【００５０】また、これにより、エンジン高回転高負荷
に対応して要求燃料噴射量の多い時でも、充分な量の安
定した高圧燃料を各気筒のインジェクタ１４に供給する
ことが可能となり、燃料噴射制御精度の向上を図ること
が可能となる。

【００５１】次に、図３及び図４に基づいて、本発明の
実施の第２形態を説明する。

【００５２】尚、上記実施の第１形態と同一の構成品に
ついては、同一の符号を付して、その説明は省略する。

【００５３】以下、本実施の形態の燃料供給系構造につ
いて説明する。

【００５４】上記実施の第１形態においては、低圧ポン
プとしてアウトタンク式の電動フィードポンプを採用す
るのに対し、本実施の形態は、燃料タンク３０内に配設
されるインタンク式の電動フィードポンプ５０を採用す
る。このインタンク式の電動フィードポンプ５０は、周
知のタービン型電動ポンプで、吸入口にフィルタ５１が
装着されている。

【００５５】そして、前記バッテリ４２に、フィードポ
ンプリレー４４のリレー接点を介してフィードポンプ５
０が接続されている。

【００５６】また、このフィードポンプ５０から高圧ポ
ンプ３３に至る低圧燃料通路５２ａと燃料タンク３０と
が、燃料バイパス通路５２ｄを介して連通されており、
この燃料バイパス通路５２ｄに燃料タンク３０への燃料
の逆流を阻止し高圧ポンプ３３側への燃料流のみを許容
する逆止弁５３が配設されている。

【００５７】そして、燃料タンク３０内において、燃料
バイパス通路５２ｄの開口端が底部方向に延出され、そ
の開口端にフィルタ５４が装着されている。尚、燃料バ
イパス通路５２ｄの開口端にフィルタ５４を装着するこ
となく、逆止弁５３上流の燃料バイパス通路５２ｄ中に
フィルタを介装するようにしてもよい。

【００５８】また、前記燃料リターン通路２９ｃの低圧
レギュレータ３６の上流側が、上記低圧燃料通路５２ａ
に接続されており、これ以外の構成については、上記実
施の第１形態と同様である。

【００５９】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。

【００６０】イグニッションスイッチ４３がＯＮされ、
ＥＣＵ４０に電源が投入されると、システムがイニシャ
ライズされ、ＥＣＵ４０からの駆動信号によって、パー
ジ処理弁３８が開弁されると共に、フィードポンプリレ
ー４４がＯＮされてフィードポンプ５０が通電され、該
フィードポンプ５０の作動が開始される。

【００６１】そして、フィードポンプ５０の作動によ
り、燃料タンク３０内の燃料が、フィルタ５１を経て低
圧燃料通路５２ａを介して送出される。そして、フィー
ドポンプ５０によって送出された燃料が、低圧レギュレ
ータ３６により調圧されて高圧ポンプ３３に供給され、
上記実施の第１形態と同様に、高圧ポンプ３３の吸入口
及び吐出口に設けられた逆止弁（図示せず）により、高
圧ポンプ３３を介して高圧燃料通路２９ｂに燃料が流れ
ると共に、低圧レギュレータ３６から余剰燃料が燃料リ
ターン通路２９ｃを介して燃料タンク３０に戻される。

【００６２】そして、更に、上記ベーパ処理弁３８の開
弁によりパージ通路２９ｅを介してコモンレール３４と
高圧レギュレータ３５との間の高圧燃料通路２９ｂと、
低圧レギュレータ３６下流の燃料リターン通路２９ｃと
が連通されていることで、燃料が高圧燃料通路２９ｂか
らパージ通路２９ｅ、燃料リターン通路２９ｃを介して
燃料タンク３０に戻されることで、燃料通路中にベーパ
が生じていても、ベーパが燃料タンク３０に排出され
て、エンジン１の始動に備えられる。

【００６３】そして、スタータスイッチ４５がＯＮされ
てエンジン１が起動すると、上記ＥＣＵ４０は、スター
タスイッチ４５のＯＮに同期して、上記ベーパ処理弁３
８を閉弁作動し、以後、パージ通路２９ｅを介しての、
コモンレール３４と高圧レギュレータ３５との間の高圧
燃料通路２９ｂと、低圧レギュレータ３６下流の燃料リ
ターン通路２９ｃとの連通を遮断する。

【００６４】また、エンジン１の起動に伴い高圧ポンプ
３３が駆動し、フィードポンプ５０からの送出燃料が高
圧ポンプ３３によって加圧されると共に、上記ベーパ処
理弁３８の閉弁により高圧レギュレータ３５での燃料調
圧が可能となり、高圧レギュレータ３５により調圧され
た所定の高圧燃料が、コモンレール３４を経て各気筒の
インジェクタ１４に供給される。

【００６５】そして、エンジン始動後において、エンジ
ン低回転時には、高圧ポンプ３３の駆動回転数が低く、
高圧ポンプ３３の自吸能力が不十分となるが、このとき
は、高圧ポンプ３３の低速回転により高圧ポンプ３３に
よる燃料吐出流量が少なく、且つ、フィードポンプ５０
により送出された燃料の、燃料バイパス通路５２ｄを介
しての燃料タンク３０への逆流が該燃料バイパス通路５
２ｄに配設された逆止弁５３によって防止され、フィー
ドポンプ５０から高圧ポンプ３３に充分な量の燃料が供
給される。

【００６６】従って、エンジン低回転時には、上記実施
の第１形態と同様に、高圧ポンプ３３は吸入抵抗の少な
い状態で燃料を吸入することができ、良好な容積効率の
下で作動する。

【００６７】一方、エンジン回転数の上昇に伴い、高圧
ポンプ３３の駆動回転数が上昇することで、高圧ポンプ
３３の燃料吸い込み能力が増加すると共に、高圧ポンプ
３３による燃料吐出流量が増加する。

【００６８】そして、エンジン高回転域等、高圧ポンプ
３３による燃料吐出流量の多い領域においては、高圧ポ
ンプ３３自体による燃料の吸入能力が増加するため、フ
ィードポンプ５０からの燃料供給と共に、高圧ポンプ３
３が燃料バイパス通路５２ｄを介して燃料タンク３０か
ら直接燃料を吸入することが可能となる。

【００６９】また、燃料バイパス通路５２ｄに配設され
た逆止弁５３は、燃料タンク３０への燃料の逆流を阻止
し高圧ポンプ３３側への燃料流のみを許容するので、こ
の時、高圧ポンプ３３の燃料吸入作用により逆止弁５３
が開弁し、燃料バイパス通路５２ｄを介しての高圧ポン
プ３３の燃料自吸が可能となる。

【００７０】その結果、エンジン高回転時、高圧ポンプ
３３の高速回転により高圧ポンプ３３の燃料吐出流量の
多い領域では、フィードポンプ５０からの燃料供給と共
に、高圧ポンプ３３の自吸作用によりフィルタ５４及び
燃料バイパス通路５２ｄを介し、燃料タンク３０から高
圧ポンプ３３に直接燃料を吸入することで、フィードポ
ンプ５０による燃料の直流抵抗を減少して、高圧ポンプ
３３の吸入側に充分な量の燃料を確保することが可能と
なる。また、燃料バイパス通路５２は、直接燃料タンク
３０に連通接続されているため、高圧ポンプ３３の燃料
吸入抵抗をより減少させることができる。

【００７１】従って、エンジン高回転域等、高圧ポンプ
３３の高速回転により高圧ポンプ３３の燃料吐出流量の
多い領域においても、高圧ポンプ３３の燃料吸入抵抗を
より減少し、且つ、高圧ポンプ３３への充分な燃料流量
が確保されるため、小容量のフィードポンプ５０を採用
することが可能となり、小容量のフィードポンプ５０を
採用しつつ、高圧ポンプ３３の容積効率を更に向上する
ことが可能となる。

【００７２】また、これにより、エンジン高回転高負荷
に対応して要求燃料噴射量の多い時でも、充分な量の安
定した高圧燃料を確実に各気筒のインジェクタ１４に供
給することでき、燃料噴射制御精度を更に向上すること
が可能となる。

【００７３】尚、本発明は、上記実施の各形態に限定さ
れず、例えば、アウトタンク式のフィードポンプ３２を
採用する上記実施の第１形態の燃料バイパス通路２９ｄ
を、フィードポンプ３２上流の燃料通路に接続すること
なく、上記実施の第２形態のように、燃料タンク３０に
直接接続するようにしてもよい。この場合は、実施の第
２形態と同様に、燃料タンク３０内において、燃料バイ
パス通路２９ｄの開口端を底部方向に延出する。そし
て、その開口端にフィルタを装着するか、或いは燃料バ
イパス通路２９ｄの逆止弁３７上流にフィルタを介装す
る。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、燃料タンクから燃料を高圧ポンプに送給す
る低圧ポンプの上流と下流とをバイパスする燃料バイパ
ス通路を設け、この燃料バイパス通路に低圧ポンプの上
流側への燃料の逆流を阻止し高圧ポンプ側への燃料流の
みを許容する逆止弁を配設したので、エンジン低回転域
等、高圧ポンプの自吸能力が不十分で、高圧ポンプによ
る燃料吐出流量の少ない領域では、低圧ポンプにより送
出された燃料の、燃料バイパス通路を介しての低圧ポン
プ上流側への逆流が該燃料バイパス通路に配設された逆
止弁によって防止され、低圧ポンプから高圧ポンプに充
分な量の燃料が供給される。従って、エンジン低回転域
等、高圧ポンプによる燃料吐出流量の少ない領域では、
従来と同様に、高圧ポンプは吸入抵抗の少ない状態で燃
料を吸入することができ、良好な容積効率の下で作動す
ることができる。

【００７５】また、エンジン高回転域等、高圧ポンプに
よる燃料吐出流量の多い領域においては、高圧ポンプ自
体による燃料吸入能力が増加するため、高圧ポンプによ
る吸入作用により燃料バイパス通路に配設された逆止弁
が開弁し、低圧ポンプからの燃料供給と共に、高圧ポン
プが自吸作用により燃料バイパス通路を介して低圧ポン
プの上流から直接燃料を吸入することが可能となる。こ
れにより、エンジン高回転域等、高圧ポンプの燃料吐出
流量の多い領域では、低圧ポンプによる燃料の直流抵抗
を減少して、この場合においても、高圧ポンプの吸入側
に充分な量の燃料を確保することができ、高圧ポンプの
燃料吸入抵抗を減少させることができる。

【００７６】従って、エンジン高回転域等、高圧ポンプ
の燃料吐出流量の多い領域においても、高圧ポンプの燃
料吸入抵抗が増加することなく、且つ、高圧ポンプへの
充分な燃料流量が確保されるため、小容量の低圧ポンプ
を採用することが可能となり、小容量の低圧ポンプを採
用しつつ、高圧ポンプの容積効率を向上することができ
る。

【００７７】更に、エンジン高回転高負荷に対応して要
求燃料噴射量の多い時でも、充分な量の安定した高圧燃
料をインジェクタに供給することができ、燃料噴射制御
精度を向上することができる効果を有する。

【００７８】請求項２記載の発明によれば、燃料タンク
から燃料を高圧ポンプに送給する低圧ポンプから高圧燃
料ポンプに至る低圧燃料通路と燃料タンクとを連通する
燃料バイパス通路を設け、この燃料バイパス通路に燃料
タンクへの燃料の逆流を阻止し高圧ポンプ側への燃料流
のみを許容する逆止弁を配設したので、エンジン低回転
域等、高圧ポンプの自吸能力が不十分で、高圧ポンプに
よる燃料吐出流量の少ない領域では、低圧ポンプにより
送出された燃料の、燃料バイパス通路を介しての燃料タ
ンクへの逆流が該燃料バイパス通路に配設された逆止弁
によって防止され、低圧ポンプから高圧ポンプに充分な
量の燃料が供給される。従って、エンジン低回転域等、
高圧ポンプによる燃料吐出流量の少ない領域では、請求
項１記載の発明と同様に、高圧ポンプは吸入抵抗の少な
い状態で燃料を吸入することができ、良好な容積効率の
下で作動することができる。

【００７９】また、エンジン高回転域等、高圧ポンプに
よる燃料吐出流量の多い領域においては、高圧ポンプ自
体による燃料吸入能力が増加するため、高圧ポンプによ
る吸入作用により燃料バイパス通路に配設された逆止弁
が開弁し、低圧ポンプからの燃料供給と共に、高圧ポン
プが自吸作用により燃料バイパス通路を介して直接燃料
タンクから燃料を吸入することが可能となる。これによ
り、エンジン高回転域等、高圧ポンプの燃料吐出流量の
多い領域では、低圧ポンプによる燃料の直流抵抗を減少
して、この場合においても、高圧ポンプの吸入側に充分
な量の燃料を確保することができる。また、燃料バイパ
ス通路は、直接燃料タンクに連通接続されているため、
請求項１記載の発明に対し、高圧ポンプの燃料吸入抵抗
をより減少させることができる。

【００８０】従って、エンジン高回転域等、高圧ポンプ
の燃料吐出流量の多い領域においても、高圧ポンプの燃
料吸入抵抗をより減少し、且つ、高圧ポンプへの充分な
燃料流量が確保されるため、小容量の低圧ポンプを採用
することが可能となり、小容量の低圧ポンプを採用しつ
つ、高圧ポンプの容積効率を更に向上することができ
る。

【００８１】更に、エンジン高回転高負荷に対応して要
求燃料噴射量の多い時でも、充分な量の安定した高圧燃
料を確実にインジェクタに供給することができ、燃料噴
射制御精度を更に向上することができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態に係り、筒内燃料噴射
エンジンの全体概略図

【図２】同上、燃料供給系の概略構成図

【図３】本発明の実施の第２形態に係り、筒内燃料噴射
エンジンの全体概略図

【図４】同上、燃料供給系の概略構成図

【符号の説明】

１ 筒内燃料噴射エンジン １４ インジェクタ ２９ａ、５２ａ 低圧燃料通路 ２９ｄ、５２ｄ 燃料バイパス通路 ３０ 燃料タンク ３２、５０ フィードポンプ（低圧ポンプ） ３３ 高圧ポンプ ３７、５３ 逆止弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】低圧ポンプにより燃料タンクから燃料を高
   圧ポンプに送給し、該高圧ポンプにより更に燃料を昇圧
   して、筒内へ燃料を噴射するインジェクタに高圧燃料を
   供給する筒内燃料噴射エンジンの燃料供給系構造におい
   て、 上記低圧ポンプの上流と下流とをバイパスする燃料バイ
   パス通路を設け、該燃料バイパス通路に低圧ポンプの上
   流側への燃料の逆流を阻止し高圧ポンプ側への燃料流の
   みを許容する逆止弁を配設したことを特徴とする筒内燃
   料噴射エンジンの燃料供給系構造。
2. 【請求項２】低圧ポンプにより燃料タンクから燃料を高
   圧ポンプに送給し、該高圧ポンプにより更に燃料を昇圧
   して、筒内へ燃料を噴射するインジェクタに高圧燃料を
   供給する筒内燃料噴射エンジンの燃料供給系構造におい
   て、 上記低圧ポンプから高圧ポンプに至る低圧燃料通路と燃
   料タンクとを連通する燃料バイパス通路を設け、該燃料
   バイパス通路に燃料タンクへの燃料の逆流を阻止し高圧
   ポンプ側への燃料流のみを許容する逆止弁を配設したこ
   とを特徴とする筒内燃料噴射エンジンの燃料供給系構
   造。