JP5640465B2 - 流体圧力調整装置およびこれを用いた燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体圧力調整装置およびこれを用いた燃料供給装置に関し、特に内燃機関の燃料を燃料ポンプから燃料噴射弁に供給するときにその燃料圧力を調整するのに好適な流体圧力調整装置およびこれを用いた燃料供給装置に関する。

車両等に搭載される内燃機関の燃料供給装置においては、一般に、燃料ポンプからインジェクタ（燃料噴射弁）に燃料を供給するとともに、その燃料供給通路内の燃料圧力を流体圧力調整装置であるプレッシャレギュレータより調整するようになっている。このような燃料供給装置は、プレッシャレギュレータのハウジング内をダイヤフラムによって調圧室と背圧室とに区画するとともに、調圧室内の燃料圧力による開弁方向の付勢力と背圧室側からの閉弁方向の付勢力とをダイヤフラムに作用させ、ダイヤフラムの変位に応じて調圧室内の燃料の一部を排出させることで、調圧室内の燃料圧力を背圧室側からの付勢力に基づく所定の設定圧に調圧する構成となっている。

この種の燃料供給装置としては、例えばハウジング内を３つの圧力室に区画する第１および第２のダイヤフラムと、ハウジングと第１のダイヤフラムの間の第１の圧力室内で調圧用の排出口を開閉するよう第１のダイヤフラムに装着された弁体と、第１および第２のダイヤフラムの間の第２の圧力室に配された連結杆を介して弁体に連結されるとともに第２ダイヤフラムに固着された受圧体と、ハウジングと第２のダイヤフラムの間の第３の圧力室内に設けられ受圧体を閉弁方向に付勢するスプリングとを具備するものが知られている。この流体圧力調整装置およびこれを用いた燃料供給装置では、第２および第３の圧力室内への供給圧力を制御することで、調圧する燃料圧力を複数段階に切り替えることができるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

また、先端側で弁部材の背面部を付勢する背圧付与スプリングの基端側に背圧流体の供給の有無によってそのスプリングの基端部を変位させるプランジャを設けて、背圧付与スプリングの押圧荷重を切り替えることで、調整圧力の設定値を低圧値と高圧値とに切り替えるようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、背圧用の流体を導入する背圧室のリターン配管に遮断弁として機能する電磁バルブを装着し、燃料ベーパが発生可能であると判定したとき、燃料ベーパの発生を抑え得る程度までインジェクタへの燃料供給圧力を高めるようにプレッシャレギュレータの背圧室側の圧力を上昇させ、エンジンの高温再始動時に燃料ベーパの発生に起因してアイドリング回転数が不安定になるのを防止するようにしたものが知られている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００９−１０８６８４号公報 特開２００９−１４４６８６号公報 特開２００７−２１８２２２号公報

しかしながら、背圧室側にプランジャや第２のダイヤフラムを設ける従来の流体圧力調整装置およびこれを用いた燃料供給装置にあっては、プレッシャレギュレータのハウジング内をダイヤフラムの変位方向に互いに隣り合う第１〜第３の圧力室に区画する構成となっていたため、装置のコンパクト化が困難になり、その搭載上の困難さが生じていた。また、第１〜第３の圧力室のそれぞれについて流体の入口と出口がそれぞれ必要になることから、配管が非常に複雑になってしまうという問題があった。

また、ハウジング内の背圧室側に流体圧が導入される従来の流体圧力調整装置およびこれを用いた燃料供給装置では、高圧調圧時に調圧室以外にも流体圧が必要となり、そのために余計な燃料が必要になったり、シール性能の要求される部位が増えてコスト高を招いたりしてしまうという問題もあった。

さらに、燃料ギャラリー通過後の余剰燃料をプレッシャレギュレータから燃料タンクに戻すためのリターン配管に電磁バルブを装着した従来の燃料供給装置にあっては、エンジンの始動時に高圧に昇圧される燃料通路区間が広範囲に及んでしまい、その全範囲に高圧に耐え得るシール性が要求されることから、流体圧力調整装置および燃料供給装置のコスト高を招いてしまうという問題があった。

本発明は、上述のような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、設定圧の切替えに適し、かつ、コンパクトで配管が簡素化できる低コストの流体圧力調整装置を提供し、併せて、これを用いたコンパクトで配管の簡素な低コストの燃料供給装置を提供するものである。

本発明に係る流体圧力調整装置は、上記課題を解決するために、（１）流体を導入する複数の流体導入通路および前記流体を排出する流体排出通路が形成されたハウジングと、前記ハウジングの内部で前記複数の流体導入通路に導入される流体の圧力に応じて前記複数の流体導入通路のうち第１の流体導入通路と前記流体排出通路とを連通および遮断する隔壁状の調圧部材と、前記調圧部材を前記第１の流体導入通路と前記流体排出通路とを遮断する方向に付勢する付勢機構と、を備えた流体圧力調整装置であって、前記複数の流体導入通路が前記調圧部材の一面側に配置されるとともに、前記調圧部材が、前記第１の流体導入通路に導入される流体の圧力を受ける第１受圧面部と、前記複数の流体導入通路のうち第２の流体導入通路に導入される流体の圧力を受ける第２受圧面部と、前記第２受圧面部と共に前記第２の流体導入通路を閉塞して前記流体排出通路から常時遮断する通路閉塞部と、を有するものである。

この構成により、付勢機構から常時遮断方向の付勢力を受ける調圧部材が複数の流体導入通路に導入される流体圧力に応じて第１の流体導入通路と流体排出通路との連通状態を変化させ、複数のうち第２受圧面部に流体圧力を受圧させるよう第２の流体導入通路に加圧された流体が導入されるか否かによって、複数のうち第１の流体導入通路に導入される流体の圧力が、異なる設定圧に調整される。したがって、隔壁状の調圧部材の両面側に流体を導入することなく、第１の流体導入通路に導入される流体の圧力が高圧および低圧に切替え可能になり、配管やシール箇所を少なくできる。その結果、設定圧の切替えに適し、かつ、コンパクトで配管が簡素な低コストの流体圧力調整装置となる。しかも、第２の流体導入通路に導入される流体は流体排出通路に排出されることがないから、ポンプ等により加圧された流体をその調圧レベルの切替えのために無駄に排出させる必要がなく、消費動力を低減させることができる。

上記（１）に記載の構成を有する流体圧力調整装置においては、（２）前記通路閉塞部が、前記調圧部材の前記第２受圧面部の外周側または内周側で前記調圧部材に気密的に結合された一端部および前記ハウジングの環状内突部に気密的に保持された他端部を有する筒状部材によって構成されているのが好ましい。

この構成により、調圧部材の変位によって第１の流体導入通路と流体排出通路との連通状態が変化するとき、通路閉塞部を構成する筒状部材が伸縮したりその他端部をハウジングに対し気密的に保持された状態で変位させたりすることになるが、そのような調圧部材は、一般的なダイヤフラムと同様な素材から形成可能であり、簡素かつ低コストに作製できる。

上記（１）に記載の構成を有する流体圧力調整装置においては、（３）前記調圧部材の前記第２受圧面部が、板状部材によって形成されるとともに、前記調圧部材の前記第１受圧面部が、前記板状部材に気密的に結合するとともに前記ハウジングに支持された環状膜部材によって前記板状部材の周囲に形成され、前記通路閉塞部が、前記第２受圧面部の外周側で前記板状部材に結合された一端部および前記ハウジングの環状内突部に保持された他端部を有する可撓性の筒状部材によって構成されていることが好ましい。

この構成により、環状膜部材および通路閉塞部が、共に可撓性の素材から形成可能となる。しかも、板状部材に第２受圧面部を設けることで、第２の流体導入通路に導入される流体の圧力に応じて第１の流体導入通路と流体排出通路との連通状態を良好な応答感度で変化させることができる。

上記（３）に記載の構成を有する流体圧力調整装置においては、（４）前記調圧部材が、前記環状膜部材の内周部および前記可撓性の筒状部材の一端部を前記板状部材との間に挟圧保持する保持リング部を有し、前記保持リング部が、前記ハウジングに設けられる環状の弁座部に着座するとき、前記第１の流体導入通路と前記流体排出通路との連通が遮断されることが好ましい。

この構成により、板状部材に対して環状膜部材および可撓性の筒状部材を容易にかつ確実に保持できるだけでなく、保持リング部に精度良くバルブ面を設定できる。

上記（４）に記載の構成を有する流体圧力調整装置においては、（５）前記環状の弁座部に着座する前記保持リング部のバルブ面が、該バルブ面に対向する前記環状の弁座部のシール面よりも半径方向に幅広くなっているのがよい。

この構成により、隔壁状の調圧部材が可撓性部分を有し、その撓みに伴う調圧部材の径方向の変位が生じるような場合であっても、保持リング部のバルブ面が環状の弁座部のシール面に確実に当接可能となり、遮断時における所要のシール性が確保される。しかも、ハウジングに対する環状弁座部の半径方向における調圧部材の装着位置の要求精度が緩和され、組立も容易化できる。

上記（４）または（５）に記載の構成を有する流体圧力調整装置においては、（６）前記環状膜部材と前記可撓性の筒状部材とが一体に形成されて可撓性の膜部材を構成するとともに、前記板状部材が外周側に環状の段付き部を有し、該段付き部の外周に前記可撓性の膜部材を挟んで前記保持リング部が嵌着されている。

この構成により、環状膜部材と可撓性の筒状部材とが１つの可撓性の膜部材として簡素化されるとともに、可撓性の膜部材が、環状膜部材の内周部および可撓性の筒状部材の一端部に対応する部分で、バルブ面を有する保持リング部によって確実に保持されることになる。

本発明に係る流体供給装置は、（７）上記のいずれかの構成を有する流体圧力調整装置を備え、内燃機関の燃料消費部に供給される燃料の圧力を前記流体圧力調整装置により調圧することを特徴とする。

この構成により、隔壁状の調圧部材の一面側にのみ流体を導入する流体圧力調整装置によって、第２の流体導入通路に導入される燃料の圧力を変化させるだけで、第１の流体導入通路に導入される流体の圧力を高圧および低圧に切替え可能になり、配管やシール箇所の少ないコンパクトで配管の簡素な低コストの燃料供給装置を提供できる。しかも、燃料圧力の切替えに要する燃料を流体排出通路に無駄に排出しないで済むので、消費エネルギを低減させることができる。

なお、本発明においては、複数の燃料導入通路は２つ以上であってもよい。また、本発明にいう第１受圧面部および第２受圧面部のうち一方または双方が複数設けられるようにしてもよい。

本発明の流体圧力調整装置によれば、隔壁状の調圧部材の両面側に流体を導入することなく、第２の流体導入通路を設けるだけで、第１の流体導入通路に導入される流体の圧力を高圧および低圧に切替え可能しているので、配管やシール箇所を少なくすることができ、設定圧の切替えに適し、かつ、コンパクトで配管が簡素な低コストの流体圧力調整装置を提供することができる。

本発明の燃料供給装置によれば、隔壁状の調圧部材の一面側にのみ流体を導入する流体圧力調整装置により、第２の流体導入通路に導入される燃料の圧力を変化させるだけで、第１の流体導入通路に導入される流体の圧力を高圧および低圧に切替え可能にしているので、配管やシール箇所の少ないコンパクトで配管の簡素な低コストの燃料供給装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る流体圧力調整装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る燃料供給装置の概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る流体圧力調整装置の調圧部材における第１受圧面部および第２受圧面部の配置説明図である。 本発明の一実施形態に係る流体圧力調整装置の低圧調圧時の概略構成を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る流体圧力調整装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る流体圧力調整装置の調圧部材における第１受圧面部および第２受圧面部の配置説明図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

（一実施形態）
図１〜図４は、本発明の一実施形態に係る流体圧力調整装置およびこれを用いた燃料供給装置を示している。

本実施形態は、本発明を車両用の内燃機関の燃料の圧力を調整するプレッシャレギュレータとしての流体圧力調整装置およびこれを用いた燃料供給装置に適用したものであり、いわゆるインタンク式の燃料供給システムとして構成されている。すなわち、具体的なタンク構造は図示しないが、本実施形態の燃料供給装置は、燃料タンク内のサブタンクに収納されたプレッシャレギュレータを具備しており、例えばエンジンで遂次消費される燃料消費量分だけサブタンク内に燃料を移送するようになっている。

まず、本実施形態の燃料供給装置の構成について説明する。

図１および図２に示すように、本実施形態の燃料供給装置は、内燃機関であるエンジン１（燃料消費部）で消費される燃料、例えばガソリンを貯留する燃料タンク２と、その燃料タンク２内に貯留された燃料をエンジン１に装備される複数のインジェクタ３（燃料噴射弁；図２中に１つのみ図示している）に圧送・供給する燃料圧送回路１０と、この燃料圧送回路１０からインジェクタ３に供給される燃料を導入して予め設定されたシステム圧Ｐ１に調圧するとともに、そのシステム圧Ｐ１を高圧側の設定圧と低圧側の設定圧とに切り替える、すなわち可変制御することができるプレッシャレギュレータ２０（流体圧力調整装置）と、プレッシャレギュレータ２０の設定圧を高圧側と低圧側とのうち任意の一方側の設定圧に切替え制御することができる設定圧切替機構４０と、を備えている。

エンジン１は、例えば多気筒の４サイクルガソリンエンジンであり、このエンジン１の複数の気筒に対応して設けられたインジェクタ３は、例えばその噴孔側端部３ａを複数の気筒の吸気ポート（図示せず）内に露出している。また、燃料圧送回路１０からの燃料は、デリバリーパイプ４を介して各インジェクタ３に分配されるようになっている。

燃料圧送回路１０は、燃料タンク２内の燃料を汲み上げるとともに加圧して吐出する燃料ポンプ１１と、燃料ポンプ１１の吸入口側で異物の吸入を阻止するサクションフィルタ１２と、燃料ポンプ１１の吐出口側で吐出燃料中の異物を除去する燃料フィルタ１３と、燃料フィルタ１３より下流側に位置するチェック弁１４（逆止弁）と、を含んで構成されている。

燃料ポンプ１１は、詳細を図示しないが、例えばポンプ作動用の羽根車を有するポンプ作動部分とそのポンプ作動部分を駆動する直流の内蔵モータとを有しており、燃料タンク２内から燃料を図１中に仮想線で示すように汲み上げて加圧し、吐出することができる。この燃料ポンプ１１は、内蔵モータの回転速度［ｒｐｍ］を変化させることで、その単位時間当りの吐出量を可変制御することができるようになっている。また、チェック弁１４は、燃料ポンプ１１からインジェクタ３側への燃料供給方向に開弁する一方、インジェクタ３側から燃料ポンプ１１側への燃料の逆流方向には閉弁し、加圧された供給燃料の逆流を阻止するようになっている。

また、燃料ポンプ１１は、後述する電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）４１により内蔵モータへの通電を制御されることで、駆動および停止されるとともに、単位時間当りの燃料吐出量を変化させるようになっている。

プレッシャレギュレータ２０は、燃料が導入される複数の燃料導入口２１ａ、２１ｃおよびその燃料が排出される燃料排出口２１ｂを有するハウジング２１を備えており、このハウジング２１は、一対の凹状のハウジング部材１８、１９をそれらの外周フランジ部１８ｊ、１９ｊでかしめ結合したものである。なお、燃料導入口２１ａおよび燃料排出口２１ｂは、それぞれハウジング２１の円周方向に等間隔に離間しているが、それぞれハウジング２１の円周方向のいずれかの位置に少なくとも１つ形成すればよく、それぞれの開口形状は任意である。また、ハウジング部材１８、１９は、例えば鋼板やステンレス鋼板を凹状にプレス加工したものであるが、図示する形状に成型したものであってもよい。

図１および図２に示すように、ハウジング２１の内部には、ハウジング２１の内部を２室に区画する隔壁状の調圧部材２２が設けられており、調圧部材２２は、ハウジング２１の内部にあってこのハウジング２１との間に燃料導入口２１ａに連通する調圧室２３を形成している。この調圧部材２２は、調圧室２３内に導入される燃料圧力に応じた開度で燃料導入口２１ａを燃料排出口２１ｂに連通させる開弁方向に変位するようになっており、可撓性の環状膜部材２４とその環状膜部材２４の内周側に位置する略円板状の板状部材２５とを一体的に組み付ける（一体化する）ことにより、環状膜部材２４はその一面側で燃料導入口２１ａから調圧室２３内に導入される燃料の圧力を常時受圧するようになっている（詳細は後述する）。また、調圧部材２２は、その他面側でハウジング２１との間に背圧室２６を形成しており、この背圧室２６内には、調圧部材２２の板状部材２５を閉弁方向に付勢する付勢機構としての圧縮コイルばね２７（弾性部材）が設けられている。また、調圧部材２２と共に背圧室２６を形成する一方のハウジング部材１９には、少なくとも１つの大気圧導入穴１９ａが形成されている。

具体的には、調圧部材２２の環状膜部材２４は、例えば基布材料層（例えば、ポリアミド合成繊維等）に燃料に対し劣化し難いゴム層（例えば、水素添加ニトリルゴムやフッ素ゴム等）を一体的に接着した可撓性のダイヤフラムで構成されており、調圧部材２２の板状部材２５は、環状膜部材２４の中央部に支持された例えば金属（例えば、工具鋼、ステンレス鋼等）製の略円板状のプレートで構成されている。

また、ハウジング２１の内部には、調圧室２３の内部で調圧部材２２の板状部材２５に対向する環状弁座部３１および環状内突部３２が略同心に配置されており、環状弁座部３１および板状部材２５は相対変位により開閉する調圧バルブ機構を構成している。

具体的には、環状弁座部３１および環状内突部３２は、互いに径が異なりハウジング２１の内部に同軸に配置された外側筒状部材３５および内側筒状部材３６によって構成されており、環状弁座部３１は、その内周側では内側筒状部材３６との間に燃料排出口２１ｂに連通する燃料排出通路３１ｈを形成し、一方、その外周側ではハウジング２１および調圧部材２２との間に燃料導入口２１ａに連通する環状の外側燃料導入通路３７（第１の流体導入通路）を形成している。なお、環状弁座部３１の内外周縁部には、それぞれ面取りが施されている。

また、環状内突部３２と調圧部材２２の板状部材２５とは、板状部材２５の変位方向において十分に離間しており、環状内突部３２の内周側には内側燃料導入通路３２ｈ（第２の流体導入通路）が形成されている。この内側燃料導入通路３２ｈには、燃料ポンプ１１からの加圧燃料が選択的に導入されるようになっており、内側燃料導入通路３２ｈは、環状弁座部３１と板状部材２５とが相対変位するとき、その相対変位量に応じて内側燃料導入通路３２ｈが調圧室２３の内部に開口する内端側での開度を変化させるようになっている。

一方、調圧部材２２は、外側燃料導入通路３７に導入される流体の圧力を受ける第１受圧面部２２ａと、外側燃料導入通路３７および内側燃料導入通路３２ｈのうち内側燃料導入通路３２ｈに導入される流体の圧力を受ける第２受圧面部２２ｂと、第２受圧面部２２ｂと共に内側燃料導入通路３２ｈの内端部を閉塞して流体排出通路から常時遮断する通路閉塞部２２ｃと、を有している。

調圧部材２２の第１受圧面部２２ａは、板状部材２５の外周部に液密（気密的）に結合するとともにハウジング２１に支持された環状膜部材２４によって、板状部材２５の周囲に形成されており、環状の外側燃料導入通路３７の内部の燃料の圧力を常時受けるようになっている。また、調圧部材２２の第２受圧面部２２ｂは、調圧室２３に面する板状部材２５の一面側部分２５ａによって形成され、内側燃料導入通路３２ｈの内部の燃料圧力を受けるようになっている。

図３に示すように、調圧部材２２の第１受圧面部２２ａと第２受圧面部２２ｂは、燃料排出通路３１ｈに対応する非加圧中間面２２ｄとを挟んで半径方向に離間しており、非加圧中間面２２ｄは、タンク２の内圧（例えば大気圧）相当の圧力を受け、実質的に加圧されないようになっている。そして、調圧部材２２の第１受圧面部２２ａおよび第２受圧面部２２ｂに対し燃料ポンプ１１からの加圧燃料の圧力が選択的に作用するとき、調圧部材２２は、外側燃料導入通路３７と燃料排出通路３１ｈとを連通および遮断することで、外側燃料導入通路３７内に導入される供給側の燃料の圧力を設定圧に調整する一方、その第２受圧面部２２ｂに作用する内側燃料導入通路３２ｈ内の燃料の圧力に応じて設定圧を切り替えるようになっている。ここで、第１受圧面部２２ａの受圧面積Ａ１と内側の第２受圧面部２２ｂの受圧面積Ａ２とは、予め設定された面積比Ａ１／Ａ２になるように設定されている。

調圧部材２２の通路閉塞部２２ｃは、環状膜部材２４の素材と同様な素材からなる可撓性の筒状部材２８によって構成されており、この可撓性の筒状部材２８は、調圧部材２２の第２受圧面部２２ｂの周囲で板状部材２５に気密的に結合された一端部２８ａと、ハウジング２１の環状内突部３２に気密的に保持された他端部２８ｂとを有している。また、可撓性の筒状部材２８は、環状膜部材２４と一体に形成されることで、この環状膜部材２４と共に可撓性の膜部材２９を構成している。

また、板状部材２５は、その外周側に環状の段付き部２５ｐを有し、その段付き部２５ｐの外周側に、可撓性の膜部材２９を間に挟んで保持リング部２５ｒが気密的に圧接するよう嵌着されている。すなわち、調圧部材２２の板状部材２５は、環状膜部材２４の内周部および可撓性の筒状部材２８の一端部２８ａを板状部材２５との間に気密的に挟圧保持する保持リング部２５ｒを有している。

この板状部材２５の保持リング部２５ｒは、ハウジング２１に設けられる環状弁座部３１に対向する環状のバルブ面２５ｖを有しており、この環状のバルブ面２５ｖが環状弁座部３１側に形成されたシール面３１ｓに着座するとき、外側燃料導入通路３７と燃料排出通路３１ｈとの連通が遮断されるようになっている。

また、保持リング部２５ｒのバルブ面２５ｖは、図１中に部分拡大図で示すように、環状弁座部３１のシール面３１ｓよりも半径方向に幅広くなっており、例えば環状弁座部３１の内側に余裕幅ｍを有している。

このように、本実施形態では、外側燃料導入通路３７および内側燃料導入通路３２ｈと燃料排出通路３１ｈとがそれぞれ調圧部材２２の一面側に配置されており、調圧部材２２は、ハウジング２１の内部で外側燃料導入通路３７および内側燃料導入通路３２ｈに導入される燃料の圧力に基づく開弁方向（外側燃料導入通路３７と燃料排出通路３１ｈとを遮断する方向）の付勢力と、圧縮コイルばね２７からの閉弁方向（外側燃料導入通路３７と燃料排出通路３１ｈとの連通を遮断する方向）の付勢力と応じて、外側燃料導入通路３７と燃料排出通路３１ｈとを連通および遮断するようになっている。

図１に示すように、ハウジング２１の他の一方のハウジング部材１８は径方向内方側ほど深くなるよう複数段の段付凹状に形成されており、環状弁座部３１および環状内突部３２を構成する外側筒状部材３５および内側筒状部材３６は、そのハウジング部材１８に異なる半径位置で固定されている。また、ハウジング２１のハウジング部材１８は、外側筒状部材３５に対し径方向の外側に離間する第１環状壁部１８ａと、外側筒状部材３５を支持する第２環状壁部１８ｂと、内側筒状部材３６を支持する第３環状壁部１８ｃとを有し、さらに、第１環状壁部１８ａおよび第２環状壁部１８ｂを連結する第１段付壁部１８ｄと、第２環状壁部１８ｂおよび第３環状壁部１８ｃを連結する第２段付壁部１８ｅと、第３環状壁部１８ｃの外端部に連結された第３段付壁部１８ｆとを有している。

ハウジング２１に形成される燃料導入口２１ａは、外側筒状部材３５の外周面側（径方向外側）でハウジング部材１８の第１段付壁部１８ｄに開口しており、ハウジング２１に形成される燃料排出口２１ｂは、外側筒状部材３５の内周面側（径方向内側）で第２段付壁部１８ｅに開口している。また、外側燃料導入通路３７は、ハウジング部材１８、調圧部材２２の環状膜部材２４および外側筒状部材３５によって形成され、燃料導入口２１ａから燃料を導入するとともに第１受圧面部２２ａにその燃料圧力を受圧させるようになっている。また、環状弁座部３１の燃料排出通路３１ｈは、外側筒状部材３５と内側筒状部材３６の間に略円筒状に形成されるとともに、ハウジング部材１８と外側筒状部材３５および内側筒状部材３６と間の環状排出通路３８を介してハウジング２１の燃料排出口２１ｂに連通している。さらに、環状内突部３２の内側燃料導入通路３２ｈは、内側筒状部材３６の内方に略円柱状に形成されており、ハウジング部材１８の第３段付壁部１８ｆには、環状内突部３２の内側燃料導入通路３２ｈに連通する中心の燃料導入口２１ｃが形成されている。

図２に示すように、燃料導入口２１ａは、燃料圧送回路１０のチェック弁１４より下流側の回路部分である燃料通路１５の分岐通路１５ａ（供給側分岐通路）に接続されており、プレッシャレギュレータ２０の内側燃料導入通路３２ｈは、燃料圧送回路１０のチェック弁１４より上流側の回路部分である分岐通路１６に接続されている。ここで、燃料通路１５の分岐通路１５ａは、デリバリーパイプ４とチェック弁１４の間の燃料配管路部分を構成するとともに、例えばサクションフィルタ１２および燃料フィルタ１３のフィルタエレメント（図示せず）を燃料ポンプ１１と共に収納するフィルタケースの一部１７（図２に一部のみ図示）に形成された分岐部分１５ｂと、このフィルタケースの一部１７とハウジング２１との間に形成された環状通路部分１５ｃとを有している。また、分岐通路１６は、燃料ポンプ１１から圧送された燃料をチェック弁１４より上流側の一端側から導入する燃料配管路であり、この分岐通路１６の他端側が内側燃料導入通路３２ｈに連通するハウジング２１の中心の燃料導入口２１ｃに接続されている。

また、燃料通路１５の分岐通路１５ａには、外側燃料導入通路３７および内側燃料導入通路３２ｈのうち少なくとも一方、例えば内側燃料導入通路３２ｈの上流側に位置する三方電磁弁４５が設けられている。

この三方電磁弁４５は、内側燃料導入通路３２ｈの上流側で内側燃料導入通路３２ｈへの燃料の流入（導入）を規制することができる通路開閉弁としての機能と、この通路開閉弁が内側燃料導入通路３２ｈへの燃料の導入を規制するよう閉弁するときに、その通路開閉弁より燃料導入方向下流側の内側燃料導入通路３２ｈ内の圧力を燃料排出口２１ｂ側（タンク内圧側）に解放する圧力解放弁の機能と、を併有している。そして、この三方電磁弁４５の開閉状態に応じて内側燃料導入通路３２ｈへの燃料の流入が選択的に規制されることで、調圧部材２２に加圧燃料の圧力の作用する領域が、第１受圧面部２２ａおよび第２受圧面部２２ｂの双方になるか、あるいは第１受圧面部２２ａおよび第２受圧面部２２ｂのうちいずれか一方になるかが切り替えられるようになっている。

三方電磁弁４５は、燃料通路１５の分岐通路１５ａのうち上流側部分に接続されて加圧燃料を導入する第１ポート４５ａと、燃料通路１５の分岐通路１５ａのうち下流部分に接続され、第１ポート４５ａに連通するときに加圧燃料を内側燃料導入通路３２ｈに導入させる第２ポート４５ｂと、燃料タンク２内に開放され、第２ポート４５ｂに連通するときに内側燃料導入通路３２ｈ内の燃料圧力を解放させる第３ポート４５ｃと、これら３つのポート４５ａ〜４５ｃの間の連通状態を切替え操作する電磁操作部４５ｄと、を有している。

電磁操作部４５ｄは、ＥＣＵ４１側から励磁駆動電流が供給される操作信号ＯＮ状態になるか否かに応じて、そのＯＮ状態（図２中に示す状態）では第２ポート４５ｂを第１ポート４５ａから遮断しつつ第３ポート４５ｃに連通させ、ＥＣＵ４１側から励磁駆動電流が供給されない操作信号ＯＦＦ状態では第２ポート４５ｂを第３ポート４５ｃから遮断しつつ第１ポート４５ａに連通させるようになっている。したがって、三方電磁弁４５の第１ポート４５ａおよび第２ポート４５ｂは、前述の通路開閉弁の入口ポートおよび出口ポートに相当し、三方電磁弁４５の第２ポート４５ｂおよび第３ポート４５ｃは、前述の圧力解放弁の入口ポートおよび出口ポートに相当する。また、三方電磁弁４５の操作信号ＯＮ状態において、前記通路開閉弁としては閉弁状態となり、前記圧力解放弁としては開弁状態となる。

この三方電磁弁４５が燃料ポンプ１１から吐出されインジェクタ３に供給される燃料を調圧室２３内の内側燃料導入通路３２ｈに選択的に導入させるとき、プレッシャレギュレータ２０は、燃料通路１５から外側燃料導入通路３７に導入される燃料を設定圧に調圧するとともに、その設定圧を予め設定された高圧側の設定圧と低圧側の設定圧とのうち任意の設定圧に切り替えることができる。

ここで、プレッシャレギュレータ２０の高圧側の設定圧および低圧側の設定圧は、第１受圧面部２２ａおよび第２受圧面部２２ｂの面積比Ａ１／Ａ２に対応する圧力比を持っており、低圧側の設定圧と高圧側の設定圧の比は、第１受圧面部２２ａの受圧面積Ａ１と両受圧面部２２ａ、２２ｂの受圧面積の和（Ａ１＋Ａ２）との比（Ａ１／（Ａ１＋Ａ２））に相当する。

すなわち、プレッシャレギュレータ２０は、例えばエンジン１の通常運転時の燃料供給圧に相当する低圧側の設定圧と、この低圧側の設定圧より高圧で、エンジン１の停止中、例えばアイドリングストップ時に後述する残圧保持区間内に保持される燃料圧力に相当する高圧側の設定圧とに切り替わるように構成されている。

ここにいう残圧保持区間とは、燃料ポンプ１１が停止するとともに通路開閉弁としての三方電磁弁４５が開弁するときに、燃料通路１５のうちインジェクタ３の上流側であってチェック弁１４より下流側に形成され、外側燃料導入通路３７に連通しつつ調圧部材２２を介した圧縮コイルばね２７からの付勢力によって燃料圧力を保持する通路区間である。また、高圧側の設定圧は、調圧部材２２に燃料圧力の作用する領域が外側燃料導入通路３７に対応する第１受圧面部２２ａのみとなるときの設定圧であり、本実施形態ではエンジン１および燃料ポンプ１１の停止中にチェック弁１４からインジェクタ３までの下流側通路区間（以下、残圧保持区間ともいう）内の燃料圧力を第１受圧面部２２ａに受圧させるときの設定圧（調圧すべき燃料圧力の設定値）であり、さらに、エンジン１の始動のために燃料ポンプ１１からインジェクタ３への燃料供給が開始されるときや高負荷運転時に残圧保持区間内に高圧を生じさせるときの設定圧である。

なお、高圧側の設定圧は、例えば４００［ｋＰａ］（ゲージ圧；以下、同様）であり、エンジン停止直後等にデリバリーパイプ４内の燃料温度が高温になっても、燃料ベーパが生じ難い燃料圧力（通常、３２４ｋＰａ以上）の設定値となっている。また、低圧側の設定圧は、例えば２４０［ｋＰａ］であり、走行中にデリバリーパイプ４内の燃料温度が比較的低温になっても、燃料ベーパが生じ難い燃料圧力設定値となっている。

ＥＣＵ４１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリからなるバックアップメモリに加えて、入力インターフェース回路および出力インターフェース回路等を含んで構成されており、このＥＣＵ４１には車両のイグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号が取り込まれるとともに、バッテリからの電源供給がなされるようになっている。さらに、ＥＣＵ４１の入力インターフェース回路には、各種センサ群が接続されており、これらセンサ群からのセンサ情報がＡ／Ｄ変換器等を含む入力インターフェース回路を通してＥＣＵ４１に取り込まれるようになっている。ＥＣＵ４１の出力インターフェース回路には、インジェクタ３、燃料ポンプ１１および三方電磁弁４５等のアクチュエータ類を制御するため、リレースイッチやスイッチング素子、駆動回路等が設けられている。

また、ＥＣＵ４１は、ＲＯＭ内に格納された制御プログラムを実行することで、各種センサ群からのセンサ情報およびＲＯＭやバックアップメモリに予め格納された設定値やマップ情報に基づいて、エンジン１の始動のために燃料供給を開始する直前やエンジン１の停止直前に三方電磁弁４５をＯＮ状態に切り替え、燃料ポンプ１１からの燃料を調圧室２３内で高圧側の設定圧に調圧させるようになっている。また、ＥＣＵ４１は、エンジン１の運転中にその負荷状態を繰返し判定し、始動後の運転状態の大半を占める部分負荷の運転、すなわち始動後であって高負荷運転でない通常運転の領域においては、三方電磁弁４５をＯＦＦ状態に切り替え、燃料ポンプ１１からインジェクタ３への供給燃料圧を調圧室２３内で低圧側の設定圧に調圧させるようになっている。そのため、ＥＣＵ４１のＲＯＭおよびバックアップメモリに格納される設定値には、燃料圧力の高圧側の設定値および低圧側の設定値がそれぞれ含まれ、ＲＯＭやバックアップメモリに格納されるマップ情報には、運転負荷の判定とその判定結果に応じた燃料圧力の切替え制御のための運転領域判定マップ等が含まれている。

ここにいう始動時とは、具体的には、例えばイグニッションキーがスタート位置に操作されてイグニッションＯＮの要求が発生するとき、公知のアイドリングストップを実行する車両でエンジン１を一時停止させた後に再始動させるとき、あるいは、ハイブリッド方式のパワーユニットを搭載する車両でそのパワーユニットの効率を高めるためにエンジン１を一時停止させた後に再始動するとき等に、その始動のためのイグニッションＯＮ要求が発生したときである。

次に、本実施形態の燃料供給装置における燃料圧力の制御方法について説明する。

上述のように構成された本実施形態のプレッシャレギュレータ２０およびこれを用いた燃料供給装置では、エンジン１が長時間停止している停止中においては、調圧対象の燃料圧送回路１０の燃料ポンプ１１は燃料供給停止状態で、その吐出側燃料圧力は０［ｋＰａ（gauge）］であり、三方電磁弁４５は電磁操作部４５ｄに通電されないＯＦＦ状態にある。

このとき、三方電磁弁４５は、第１ポート４５ａおよび第２ポート４５ｂを連通させる燃料導入位置にあるが、燃料ポンプ１１が燃料供給停止状態であるから、プレッシャレギュレータ２０の内側燃料導入通路３２ｈには加圧燃料が供給されない。したがって、調圧部材２２が開弁方向に燃料圧力を受ける実質的な受圧領域面積は、環状の外側燃料導入通路３７内の燃料圧力を受ける第１受圧面部２２ａのみとなるから、インジェクタ３への燃料供給圧であるチェック弁１４からインジェクタ３までの残圧保持区間の燃料圧力Ｐ１は、外側燃料導入通路３７内の燃料圧力に等しい。

また、調圧部材２２は圧縮コイルばね２７により板状部材２５を環状弁座部３１および環状内突部３２に着座させているから、外側燃料導入通路３７内の燃料圧力Ｐは、外側燃料導入通路３７側から調圧部材２２に作用する開弁方向の付勢力Ｐ１×第１受圧面部２２ａの受圧面積Ａ１に相当する開弁方向の付勢力が、圧縮コイルばね２７からの閉弁方向の付勢力と釣り合うかそれより小さい付勢力となっている（Ｐ１≦Ｈ）。ただし、エンジン１の運転が停止される直前の燃料圧力Ｐ１は、低圧側の設定圧Ｌであり、燃料圧力Ｐ１は低圧側の設定圧Ｌより高く、高圧側の設定圧Ｈ以下の値となる（Ｌ≦Ｐ１≦Ｈ）。なお、エンジン１を停止させるときおよびその停止直後の動作については、後述する。

エンジン１が始動されるときには、その始動に先立って、ＥＣＵ４１により、最初に三方電磁弁４５への通電がなされる。すなわち、燃料ポンプ１１による燃料供給が開始されてその吐出圧が立ち上がるより前に、三方電磁弁４５が一旦ＯＮ状態に切り替えられる。

この時点では、三方電磁弁４５は、第２ポート４５ｂを第１ポート４５ａから遮断しつつ第３ポート４５ｃに連通させる状態に切り替わる。一方、燃料ポンプ１１は未だ燃料供給停止状態である。

三方電磁弁４５がＯＮ状態に切り替えられると、三方電磁弁４５の圧力解放弁の機能により内側燃料導入通路３２ｈ内の残圧が解放される（Ｐ＝０ｋＰａ）。また同時に、三方電磁弁４５の通路開閉弁の機能により、チェック弁１４からインジェクタ３までの残圧保持区間の燃料圧力Ｐ１がそれまでと同一の圧力、すなわち低圧側の設定圧Ｌ以上で高圧側の設定圧Ｈ以下となる燃料圧力に保持される（Ｌ≦Ｐ１≦Ｈ）。

次いで、燃料ポンプ１１が起動されると、残圧保持区間内に燃料ポンプ１１からの燃料が供給され、外側燃料導入通路３７内の燃料圧力が即座に高圧側の設定圧Ｈに達する。

すなわち、外側燃料導入通路３７側から調圧部材２２に作用する開弁方向の付勢力が、圧縮コイルばね２７からの閉弁方向の付勢力である高圧側の設定圧Ｈ×第１受圧面部の面積Ａ１に相当する付勢力に達するまで、外側燃料導入通路３７の内部の燃料圧力が即座に上昇し、余剰の加圧燃料は燃料排出通路３１ｈに排出される（図４中に細い点線の矢印Ｒで示す）。

次いで、エンジン１が始動される。このとき、インジェクタ３には、高圧側の設定圧Ｈまで昇圧された高圧燃料が供給されることから、インジェクタ３からエンジン１の燃焼室内に噴射される燃料の霧化が助長される。なお、エンジン１の再始動においても上述と同様な始動時の制御が実施可能であることはいうまでもない。

エンジン１の始動後の運転状態は、高燃料圧力が要求される特定の運転状態、例えば高負荷運転の要求時を除いて、通常は、専ら部分負荷運転状態となり、その通常運転時にはエンジン１の燃費や燃料ポンプ１１の信頼性の面から、低圧側の設定圧が要求される。

この通常運転時においては、ＥＣＵ４１から三方電磁弁４５への通電が停止されるとともに、燃料ポンプ１１の運転が継続される。したがって、エンジン１が始動後、通常運転に移行するときには、三方電磁弁４５がＯＦＦ状態に切り替えられる。

エンジン１の運転中、ＥＣＵ４１は、各種センサ情報から得られるエンジン１の回転速度や車両の車速等の運転状態、運転者のアクセルペダル操作量等に基づいて、エンジン１に要求される運転状態が予めマップ情報として保持している運転領域のどれに該当するかを判定し、要求される運転状態に適した燃料圧力になるように、三方電磁弁４５への通電を制御止するとともに燃料ポンプ１１への通電を制御する。

エンジン１の通常運転時には、プレッシャレギュレータ２０の内側燃料導入通路３２ｈおよび外側燃料導入通路３７の双方に燃料ポンプ１１からの加圧燃料が供給される。したがって、調圧部材２２は圧縮コイルばね２７からの閉弁方向の付勢力Ｈ×Ａ１を受ける一方、外側燃料導入通路３７内の燃料圧力Ｐ（＝Ｐ１）が作用する第１受圧面部２２ａにおける開弁方向の付勢力Ｐ１×Ａ１と、内側燃料導入通路３２ｈ内の燃料圧力Ｐ２（＝Ｐ１）が作用する第２受圧面部２２ｂにおける開弁方向の付勢力Ｐ１×Ａ２とを受け、これらの付勢力Ｐ１（Ａ１＋Ａ２）が釣り合うように調圧がなされる。

よって、このときの燃料供給圧Ｐ１は、Ｐ１＝Ｈ×Ａ１／（Ａ１＋Ａ２）＝低圧側の設定圧Ｌとなる。したがって、高圧側の設定圧Ｈが４００［ｋＰａ］で、第１受圧面部２２ａと第２受圧面部２２ｂとの面積比Ａ１／Ａ２＝１とすると、このときの燃料供給圧Ｐ１は、２００［ｋＰａ］の低圧側の設定圧Ｌとなる。

車両を運転するドライバからの操作入力や車両の走行環境の変化によってエンジン１に要求される運転状態が高負荷運転領域に入るときには、ＥＣＵ４１により、三方電磁弁４５がＯＮ状態に切り替えられるとともに、燃料ポンプ１１の運転が継続される。

この切替え直後に、上述のエンジン１の始動時と同様に、三方電磁弁４５の圧力解放弁の機能により内側燃料導入通路３２ｈが開放されて、内側燃料導入通路３２ｈ内の燃料圧力が解放される。

一方、燃料ポンプ１１の運転は継続されるので、プレッシャレギュレータ２０の外側燃料導入通路３７には加圧燃料が供給され続け、内側燃料導入通路３２ｈの内部の燃料圧力Ｐ１は即座に高圧側の設定圧Ｈに上昇する。したがって、高負荷要求に応え得る十分な燃料噴射量が確保できることになる。

エンジン１を停止させるときには、ＥＣＵ４１は、エンジン１を停止させるのに先立って三方電磁弁４５をＯＮ状態にする。例えばドライバによりイグニッションキーがイグニッションＯＦＦ側に操作され、エンジン１を停止させるイグニッションＯＦＦの要求が発生すると、まず、三方電磁弁４５への通電がなされて三方電磁弁４５がＯＮ状態になり、プレッシャレギュレータ２０内の調圧部材２２がＯＮ状態の姿勢で安定するのに十分な時間が経過したとき、エンジン１を停止させるのに必要な処理が実行される。

エンジン１の停止直後には、冷却水や冷却風によるエンジン１の冷却が停止されることで、燃料供給経路中のチェック弁１４からインジェクタ３までの残圧保持区間における燃料の温度が高くなる。このとき、この残圧保持区間の燃料圧力Ｐ１はプレッシャレギュレータ２０の外側燃料導入通路３７内の燃料圧力Ｐに等しく、その外側燃料導入通路３７内の燃料圧力Ｐは、高圧側の設定圧Ｈに到達するまで上昇し得るよう第１受圧面部２２ａで調圧部材２２の可撓性の環状膜部材２４により弾力的に加圧される状態にある。したがって、チェック弁１４からインジェクタ３までの残圧保持区間における燃料の温度が高くなるとき、その温度上昇に伴って残圧保持区間内の燃料の蒸気圧が高くなるとともに、気液平衡を保つように燃料圧力Ｐ１が上昇する。したがって、エンジン停止直後等にデリバリーパイプ４内の燃料温度が高温になっても、燃料ベーパが生じ難い残圧が有効に確保され、良好な高温再始動等が可能になる。

次に、本実施形態の燃料供給装置の作用について説明する。

上述のようなプレッシャレギュレータ２０およびこれを用いた燃料供給装置においては、圧縮コイルばね２７から常時遮断方向の付勢力を受ける調圧部材２２が、調圧室２３内に導入される燃料の圧力に応じて外側燃料導入通路３７と燃料排出通路３１ｈとの連通状態を変化させ、第２受圧面部２２ｂに燃料圧力を受圧させるよう内側燃料導入通路３２ｈに加圧された燃料が導入されるか否かによって、外側燃料導入通路３７に導入される燃料の圧力が、異なる設定圧に調整される。したがって、隔壁状の調圧部材２２の両面側に燃料を導入することなく、外側燃料導入通路３７に導入される燃料の圧力が高圧および低圧に切替え可能になり、プレッシャレギュレータ２０の配管やシール箇所を少なくできる。その結果、設定圧の切替えに適し、かつ、コンパクトで配管が簡素な低コストのプレッシャレギュレータ２０となる。

また、調圧部材２２の変位によって外側燃料導入通路３７と燃料排出通路３１ｈとの連通状態が変化するときに、通路閉塞部２２ｃを構成する筒状部材２８が伸縮することで、内側燃料導入通路３２ｈの閉塞状態が維持され、内側燃料導入通路３２ｈに導入される燃料が燃料排出通路３１ｈに排出されることがないから、燃料ポンプ１１等により加圧された燃料を設定圧（調圧レベル）の切替えのために無駄に排出させる必要がなく、燃料ポンプ１１の消費動力を抑えることができる。

また、伸縮可能な筒状部材２８が、環状膜部材２４を構成する一般的なダイヤフラム構成素材から形成可能であり、環状膜部材２４および筒状部材２８を一体化した可撓性の膜部材２９を簡素かつ低コストに作製できる。

さらに、しかも、板状部材２５に第２受圧面部２２ｂを設けることで、内側燃料導入通路３２ｈに導入される燃料の圧力に応じて外側燃料導入通路３７と燃料排出通路３１ｈとの連通状態を良好な応答感度で変化させることができる。

加えて、調圧部材２２が、環状膜部材２４の内周部および可撓性の筒状部材２８の一端部２８ａを板状部材２５との間に気密的に挟圧保持する保持リング部２５ｒを有し、保持リング部２５ｒが、ハウジング２１に設けられる環状弁座部３１に着座するとき、外側燃料導入通路３７と燃料排出通路３１ｈとの連通が遮断されるので、板状部材２５に対して環状膜部材２４および筒状部材２８を容易にかつ確実に保持させることができ、しかも、保持リング部２５ｒに精度良くバルブ面２５ｖを形成することができる。また、可撓性の膜部材２９が、環状膜部材２４の内周部および可撓性の筒状部材２８の一端部２８ａに対応する部分で、バルブ面２５ｖを有する保持リング部２５ｒによって確実に気密的に保持されることになる。

さらに、環状弁座部３１に着座する保持リング部２５ｒのバルブ面２５ｖが、そのバルブ面２５ｖに対向する環状弁座部３１のシール面３１ｓよりも半径方向に幅広くなっているので、調圧部材２２が可撓性部分を有し、その撓みに伴う調圧部材２２の径方向の変位が生じるような場合であっても、保持リング部２５ｒのバルブ面２５ｖが環状弁座部３１のシール面３１ｓに確実に当接可能となり、遮断時における所要のシール性能が確保される。しかも、ハウジング２１に対する環状弁座部３１の半径方向における調圧部材２２の装着位置の要求精度が緩和され得ることから、組立も容易化できる。

また、本実施形態の燃料供給装置においては、隔壁状の調圧部材２２の一面側にのみ燃料を導入するプレッシャレギュレータ２０によって、内側燃料導入通路３２ｈに導入される燃料の圧力を変化させるだけで、外側燃料導入通路３７に導入される燃料の圧力を高圧および低圧に切替え可能になり、配管やシール箇所の少ないコンパクトで配管の簡素な低コストの燃料供給装置を提供できる。しかも、燃料圧力の切替えに要する燃料を燃料排出通路３１ｈに無駄に排出しないで済むので、燃料ポンプ１１の消費エネルギを低減させることができる。

（他の実施形態）
図５および図６は、本発明の他の実施形態に係る流体圧力調整装置を示している。

なお、本実施形態は、上述の一実施形態と類似する構成を有し、プレッシャレギュレータ以外の燃料供給装置の構成要素は上述の一実施形態と同一であるので、上述の一実施形態と同一の構成要素については図１〜図４に示した対応する構成要素と同一の符合を用いながら、上述の一実施形態と相違する点について以下に説明する。

図５および図６に示すように、本実施形態のプレッシャレギュレータ５０（燃料圧力調整装置）においては、ハウジング２１の内部には、ハウジング２１の内部を２室に区画する隔壁状の調圧部材５２が設けられており、調圧部材５２は、ハウジング２１の内部にあってこのハウジング２１との間に複数の燃料導入口２１ａ、２１ｃに連通する調圧室２３を形成している。この調圧部材５２は、調圧室２３内に導入される燃料圧力に応じた開度で中央の燃料導入口２１ｃを燃料排出口２１ｂに連通させる開弁方向に変位するようになっており、可撓性の環状膜部材２４とその環状膜部材２４の内周側に位置する略円板状の板状部材２５とを一体的に組み付けて一体化することで、板状部材２５はその一面側で中央の燃料導入口２１ｃから調圧室２３内に導入される燃料の圧力を常時受圧するようになっている。

ハウジング２１の内部、特に調圧室２３が形成される調圧部材５２の一面側には、環状内突部６１および環状弁座部６２が略同心に配置されており、環状内突部６１は、調圧室２３の内部でハウジング部材１８の第２環状壁部１８ｂと一体に設けられるか、第２環状壁部１８ｂの内周面に気密的に変位可能に保持された外側筒状部材６５に設けられている。

また、環状弁座部６２は、基端側でハウジング２１に固定された内側筒状部材６６の先端側に設けられ、調圧部材５２と共に環状弁座部６２および板状部材２５の相対変位により開閉する調圧バルブ機構を構成している。そして、板状部材２５が環状弁座部６２側に形成されたシール面６２ｓに着座するとき、後述する内側燃料導入通路６２ｈ（第１の流体導入通路）と燃料排出通路６１ｈとの連通が遮断されるようになっている。

すなわち、外側筒状部材６５および内側筒状部材６６は、互いに径が異なるとともにハウジング２１の内部に同軸に配置された略円筒状のものであり、環状弁座部６２を構成する内側筒状部材６６は、その外周側ではハウジング２１および外側筒状部材６５との間に燃料排出口２１ｂに連通する燃料排出通路６１ｈを形成し、その内周側ではハウジング２１の複数の燃料導入口２１ａ、２１ｃのうち中心の燃料導入口２１ｃに連通する内側燃料導入通路６２ｈを形成している。そして、環状弁座部６２と板状部材２５とが相対変位するとき、その相対変位量に応じて内側燃料導入通路６２ｈが調圧室２３の内部に開口する内端側での開度を変化させるようになっている。

環状内突部６１と調圧部材５２の板状部材２５とは、板状部材２５の変位方向において十分に離間している。この環状内突部６１の端部または／およびハウジング部材１８の第２環状壁部１８ｂの内周面には、燃料排出通路６１ｈが形成されている。

一方、調圧部材５２は、中央の燃料導入口２１ｃから内側燃料導入通路６２ｈに導入される燃料の圧力を受ける第１受圧面部５２ｂと、外側燃料導入通路６７および内側燃料導入通路６２ｈのうち外側燃料導入通路６７に導入される流体の圧力を受ける第２受圧面部５２ａと、第２受圧面部５２ａと共に外側燃料導入通路６７の内端部を閉塞して流体排出通路６１ｈから常時遮断する通路閉塞部５２ｃと、を有している。

調圧部材５２の第２受圧面部５２ａは、板状部材２５の外周部に液密（気密的）に結合するとともにハウジング２１に支持された環状膜部材２４によって、板状部材２５の周囲に形成されており、環状の外側燃料導入通路６７の内部の燃料の圧力を常時受けるようになっている。また、調圧部材５２の第１受圧面部５２ｂは、調圧室２３に面する板状部材２５の一面側部分２５ａの中央部分によって形成され、内側燃料導入通路６２ｈの内部の燃料圧力を受けるようになっている。

図６に示すように、調圧部材５２の第２受圧面部５２ａと第１受圧面部５２ｂは、燃料排出通路６１ｈに対応する非加圧中間面５２ｄを挟んで半径方向に離間しており、非加圧中間面５２ｄは、タンク２の内圧（例えば大気圧）相当の圧力を受け、実質的に加圧されないようになっている。そして、調圧部材５２の第２受圧面部５２ａおよび第１受圧面部５２ｂに対し燃料ポンプ１１からの加圧燃料の圧力が選択的に作用するとき、調圧部材５２は、内側燃料導入通路６２ｈと燃料排出通路６１ｈとを連通および遮断することで、内側燃料導入通路６２ｈ内に導入される供給側の燃料の圧力を設定圧に調整する一方、その第２受圧面部５２ａに作用する外側燃料導入通路６７内の燃料の圧力に応じて設定圧を切り替えるようになっている。ここで、第２受圧面部５２ａの受圧面積Ａ２と内側の第１受圧面部５２ｂの受圧面積Ａ１とは、予め設定された面積比Ａ１／Ａ２になるように設定されている。

調圧部材５２の通路閉塞部５２ｃは、環状膜部材２４の素材と同様な素材からなる可撓性の筒状部材５８によって構成されており、この可撓性の筒状部材５８は、調圧部材５２の第１受圧面部５２ｂの周囲で板状部材２５に気密的に結合された一端部５８ａと、ハウジング２１の環状内突部６１に気密的に保持された他端部５８ｂとを有している。また、可撓性の筒状部材５８は、環状膜部材２４と一体に形成されることで、この環状膜部材２４と共に可撓性の膜部材５９を構成している。そして、ハウジング２１と調圧部材２２の一部である可撓性の膜部材５９との間に環状の外側燃料導入通路６７が形成され、この外側燃料導入通路６７が、燃料導入口２１ａを通して燃料圧送回路１０のチェック弁１４より下流側の回路部分である燃料通路１５の分岐通路１５ａ（供給側分岐通路）に接続されている。

また、板状部材２５は、その外周側に環状の段付き部２５ｐを有し、その段付き部２５ｐの外周側に、可撓性の膜部材２９を間に挟んで保持リング部２５ｒが気密的に圧接するよう嵌着されている。すなわち、調圧部材５２の板状部材２５は、環状膜部材２４の内周部および可撓性の筒状部材５８の一端部５８ａを板状部材２５との間に気密的に挟圧保持する保持リング部２５ｒを有している。

このように、本実施形態では、外側燃料導入通路６７および内側燃料導入通路６２ｈと燃料排出通路６１ｈとがそれぞれ調圧部材５２の一面側に配置されており、調圧部材５２は、ハウジング２１の内部で外側燃料導入通路６７および内側燃料導入通路６２ｈに導入される燃料の圧力に基づく開弁方向（内側燃料導入通路６２ｈと燃料排出通路６１ｈとを連通させる方向）の付勢力と、圧縮コイルばね２７からの閉弁方向（内側燃料導入通路６２ｈと燃料排出通路６１ｈとの連通を遮断する方向）の付勢力とに応じて、内側燃料導入通路６２ｈと燃料排出通路６１ｈとを連通および遮断するようになっている。

本実施形態の流体圧力調整装置においては、隔壁状の調圧部材５２の両面側に燃料を導入することなく、第２の流体導入通路である外側燃料導入通路６７を設けるだけで、第１の流体導入通路である内側燃料導入通路６２ｈに導入される燃料の圧力を高圧および低圧に切替え可能しているので、上述の一実施形態と同様に、配管やシール箇所を少なくすることができ、設定圧の切替えに適し、かつ、コンパクトで配管が簡素な低コストのプレッシャレギュレータ５０を提供することができる。

しかも、調圧部材５２の第２受圧面部５２ａに流体圧力を受圧させるよう外側燃料導入通路６７に導入される流体は、燃料排出通路６１ｈに排出されることがないから、燃料ポンプ１１により加圧された流体をプレッシャレギュレータ５０の設定圧の切替えのために無駄に排出させる必要がなく、燃料ポンプ１１の消費動力を低減させることができる。

また、本実施形態の燃料供給装置においては、このプレッシャレギュレータ５０により外側燃料導入通路６７に導入される燃料の圧力を変化させるだけで、内側燃料導入通路６２ｈに導入される燃料の圧力を高圧および低圧に切替え可能にしているので、配管やシール箇所の少ないコンパクトで配管の簡素な低コストの燃料供給装置を提供することができる。

なお、上述の各実施形態においては、可撓性の筒状部材２８、５８をそれぞれ円錐面形状部分を有するように図示したが、真直円筒形状もしくはそれに近い筒状部材としてもよいことはいうまでもない。また、複数の燃料導入通路として外側燃料導入通路３７（６７；括弧内は他の実施形態の符号）および内側燃料導入通路３２ｈ（６２ｈ）を設け、これらに対応する同一面積のあるいは面積の異なる第１受圧面部２２ａ（５２ｂ）および第２受圧面部２２ｂ（５２ａ）を設けていたが、外側燃料導入通路３７および内側燃料導入通路３２ｈに代えて３つあるいはそれ以上の燃料導入通路を設けるとともに、それらに対応する３つ以上の受圧面部を調圧部材に設けるようにすることも考えられる。すなわち、第１受圧面部および第２受圧面部のうち一方または双方が複数設けられてもよい。

また、上述の一実施形態における調圧部材２２は、可撓性の膜部材２９とプレート状の板状部材２５を有する構成としたが、環状膜部材２４はハウジング２１内に摺動可能に保持されたピストン状のもので、板状部材２５の背面を支持するようなものであってもよいし、筒状部材２８は、板状部材２５から環状内突部３２に向かって突出し、シールリングを介して環状内突部３２に液密に摺動可能に保持された筒状突起部としてもよい。

さらに、上述の一実施形態においては、インタンク式の流体圧力調整装置およびこれを用いた燃料供給装置としていたが、デリバリーパイプの近傍に配置されるものであってもよいことはいうまでもない。また、外側筒状部材３５（６５）および内側筒状部材３６（６６）は、ハウジング２１と別体の作製されてハウジング２１に固定されたものとしていたが、これら外側筒状部材３５および内側筒状部材３６をハウジング２１と一体に成型してもよいことはいうまでもない。

また、上述の一実施形態では、背圧室２６側を燃料タンク２内に開放されたものとしたが、ハウジング２１内の調圧部材２２の他面側に閉じた背圧室を形成し、その閉じた背圧室に他の負圧または正圧の圧縮性流体（例えば空気）を封入したり、専用の背圧供給回路によって背圧付与のための流体をその閉じた背圧室に供給・排出させたりすることも勿論可能である。

さらに、上述の一実施形態においては、燃料消費部がガソリンを消費する車両用のガソリンエンジンであったが、他の燃料を用いるエンジンにも使用できることは勿論であり、車両用以外のエンジンにも適用可能である。また、燃料を消費して何らかの出力をなす各種の燃料消費部において、燃料圧力の高圧／低圧切替えがなされる場合にも、本発明を適用することができる。

以上説明したように、本発明は、隔壁状の調圧部材の両面側に流体を導入することなく、第２の流体導入通路を設けるだけで、第１の流体導入通路に導入される流体の圧力を高圧および低圧に切替え可能しているので、配管やシール箇所を少なくすることができ、設定圧の切替えに適し、かつ、コンパクトで配管が簡素な低コストの流体圧力調整装置を提供することができるとともに、その流体圧力調整装置により、第２の流体導入通路に導入される燃料の圧力を変化させるだけで、第１の流体導入通路に導入される流体の圧力を高圧および低圧に切替え可能にしているので、配管やシール箇所の少ないコンパクトで配管の簡素な低コストの燃料供給装置を提供することができるという効果を奏するものであり、内燃機関の燃料を燃料ポンプから燃料噴射弁に供給するときにその燃料圧力を調整するのに好適な流体圧力調整装置およびこれを用いた燃料供給装置全般に有用である。

１ エンジン（内燃機関、燃料消費部）
３ インジェクタ（燃料噴射弁）
１１ 燃料ポンプ
１８、１９ ハウジング部材
２０、５０ プレッシャレギュレータ（流体圧力調整装置）
２１ ハウジング
２１ａ、２１ｃ 燃料導入口
２１ｂ 燃料排出口
２２、５２ 調圧部材
２２ａ、５２ｂ 第１受圧面部
２２ｂ、５２ａ 第２受圧面部
２２ｃ、５２ｃ 通路閉塞部
２３ 調圧室
２４ 環状膜部材
２５ 板状部材
２５ａ 一面側部分
２５ｐ 段付き部
２５ｒ 保持リング部
２５ｖ バルブ面
２７ 圧縮コイルばね（弾性部材、付勢機構）
２８、５８ 筒状部材（可撓性の筒状部材）
２９、５９ 可撓性の膜部材
３１、６２ 環状弁座部
３１ｈ、６１ｈ 燃料排出通路（流体排出通路）
３１ｓ、６２ｓ シール面
３２、６１ 環状内突部
３２ｈ 内側燃料導入通路（第２の流体導入通路）
３５、６５ 外側筒状部材
３６、６６ 内側筒状部材
３７ 外側燃料導入通路（第１の流体導入通路）
４０ 設定圧切替機構
４５ 三方電磁弁
６２ｈ 内側燃料導入通路（第１の流体導入通路）
６７ 外側燃料導入通路（第２の流体導入通路）

Claims (7)

1. 流体を導入する複数の流体導入通路および前記流体を排出する流体排出通路が形成されたハウジングと、前記ハウジングの内部で前記複数の流体導入通路に導入される流体の圧力に応じて前記複数の流体導入通路のうち第１の流体導入通路と前記流体排出通路とを連通および遮断する隔壁状の調圧部材と、前記調圧部材を前記第１の流体導入通路と前記流体排出通路とを遮断する方向に付勢する付勢機構と、を備えた流体圧力調整装置であって、
   前記複数の流体導入通路が前記調圧部材の一面側に配置されるとともに、
   前記調圧部材が、前記第１の流体導入通路に導入される流体の圧力を受ける第１受圧面部と、前記複数の流体導入通路のうち第２の流体導入通路に導入される流体の圧力を受ける第２受圧面部と、前記第２受圧面部と共に前記第２の流体導入通路を閉塞して前記流体排出通路から常時遮断する通路閉塞部と、を有することを特徴とする流体圧力調整装置。
2. 前記通路閉塞部が、前記調圧部材の前記第２受圧面部の外周側または内周側で前記調圧部材に気密的に結合された一端部および前記ハウジングの環状内突部に気密的に保持された他端部を有する筒状部材によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の流体圧力調整装置。
3. 前記調圧部材の前記第２受圧面部が、板状部材によって形成されるとともに、
   前記調圧部材の前記第１受圧面部が、前記板状部材に気密的に結合するとともに前記ハウジングに支持された環状膜部材によって前記板状部材の周囲に形成され、
   前記通路閉塞部が、前記第２受圧面部の外周側で前記板状部材に結合された一端部および前記ハウジングの環状内突部に保持された他端部を有する可撓性の筒状部材によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の流体圧力調整装置。
4. 前記調圧部材が、前記環状膜部材の内周部および前記可撓性の筒状部材の一端部を前記板状部材との間に挟圧保持する保持リング部を有し、
   前記保持リング部が、前記ハウジングに設けられる環状の弁座部に着座するとき、前記第１の流体導入通路と前記流体排出通路との連通が遮断されることを特徴とする請求項３に記載の流体圧力調整装置。
5. 前記環状の弁座部に着座する前記保持リング部のバルブ面が、該バルブ面に対向する前記環状の弁座部のシール面よりも半径方向に幅広くなっていることを特徴とする請求項４に記載の流体圧力調整装置。
6. 前記環状膜部材と前記可撓性の筒状部材とが一体に形成されて可撓性の膜部材を構成するとともに、
   前記板状部材が外周側に環状の段付き部を有し、該段付き部の外周に前記可撓性の膜部材を挟んで前記保持リング部が嵌着されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の流体圧力調整装置。
7. 請求項１ないし請求項６のうちいずれか１の請求項に記載された流体圧力調整装置を備え、内燃機関の燃料消費部に供給される燃料の圧力を前記流体圧力調整装置により調圧することを特徴とする燃料供給装置。

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