(57)【要約】【課題】耐異物性の向上により定残圧弁の性能維持が可能な圧力制御弁を提供する。【解決手段】高圧ポンプ２０の高圧側の燃料流路と低圧側の燃料流路とを接続するリターン流路１４にリリーフ弁３０が設けられる。リリーフ弁３０は、高圧側の燃料流路の燃料圧力が第１圧力以上になると開弁する。このとき、リリーフ弁３０の第１弁体はストッパに当接し、開弁方向の移動を制限される。第１弁体の内側に設けられる定残圧弁４０は、高圧側の燃料流路の燃料圧力が第２圧力以上になると開弁する。リリーフ弁３０が開弁し、第１弁体とストッパとが衝突すると、定残圧弁４０の第２弁体の質量に応じた慣性力によって第２弁体のリフト量が大きくなり、第２弁体に付着し堆積した燃料中の異物が取り除かれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクから供給される低圧燃料を加圧する高圧ポンプ、前記高圧ポンプで加圧された高圧燃料を貯留するデリバリパイプ、および前記デリバリパイプに貯留された高圧燃料を気筒内に噴射するインジェクタを有する燃料供給装置に用いられる圧力制御弁であって、
前記高圧ポンプの高圧側の燃料流路と低圧側の燃料流路とを接続するリターン流路に設けられ、前記高圧側の燃料流路の燃料圧力が第１圧力以上になると前記リターン流路の内壁に形成された第１弁座から第１弁体が離座することで開弁し、前記高圧側の燃料流路から前記低圧側の燃料流路へ燃料を流すリリーフ弁と、
前記リリーフ弁が開弁するとき、前記第１弁体に当接することで、前記第１弁体の開弁方向の移動を制限するストッパと、
前記第１弁体の内側に形成される内側流路に設けられ、前記高圧側の燃料流路の燃料圧力が前記第１圧力より小さい第２圧力より高くなると前記内側流路の内壁に形成された第２弁座から第２弁体が離座することで開弁し、前記高圧側の燃料流路から前記低圧側の燃料流路へ燃料を流す定残圧弁と、を備えることを特徴とする圧力制御弁。
【請求項２】
前記燃料供給装置は、前記高圧側の燃料流路または前記デリバリパイプの燃料圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段の検出値が前記第２圧力より低い圧力になる場合、前記リリーフ弁を開弁し、前記第１弁体と前記ストッパとを衝突させる制御手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載の圧力制御弁。
【請求項３】
前記制御手段は、内燃機関の運転停止後に前記圧力検出手段の検出値が前記第２圧力より低い圧力になる状態を検出することを特徴とする請求項２に記載の圧力制御弁。
【請求項４】
前記制御手段は、内燃機関が始動するとき、前記リリーフ弁の前記第１弁体を開弁方向へ移動し、前記第１弁体と前記ストッパとを衝突させることを特徴とする請求項２または３に記載の圧力制御弁。
【請求項５】
前記制御手段は、内燃機関の運転中、前記圧力検出手段の検出値が前記第１圧力に近似する所定圧になるとき、前記リリーフ弁の前記第１弁体を開弁方向へ移動し、前記第１弁体と前記ストッパとを衝突させることを特徴とする請求項２または３に記載の圧力制御弁。
【請求項６】
前記制御手段は、前記高圧ポンプの燃料の吐出量を制御し、前記デリバリパイプ内の燃料圧力を前記第１圧力以上とすることで前記リリーフ弁の前記第１弁体を開弁方向へ移動することを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の圧力制御弁。
【請求項７】
前記制御手段は、前記インジェクタから前記気筒内への燃料噴射を停止すると共に、前記燃料ポンプから燃料を吐出することで、前記デリバリパイプ内の燃料圧力を前記第１圧力以上にすることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の圧力制御弁。
【請求項８】
通電することにより磁界を発生するコイルを備え、
前記コイルの発生する磁界により、前記リリーフ弁の前記第１弁体は前記ストッパに吸引されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の圧力制御弁。
【請求項９】
通電することにより磁界を発生するコイルと、
前記コイルの発生する磁界により、前記定残圧弁の前記第２弁体を吸引する吸引部と、を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の圧力制御弁。
【請求項１０】
前記高圧ポンプと前記デリバリパイプとを接続する燃料流路に前記リターン流路が接続する位置よりも前記デリバリパイプ側の燃料流路に設けられ、前記デリバリパイプの燃圧脈動を低減すると共に、前記高圧ポンプの燃料吐出により生じる圧力波を反射するオリフィスを備え、
前記高圧ポンプの燃料吐出により生じる圧力波が所定の周波数となるとき、前記高圧ポンプと前記デリバリパイプとを接続する燃料流路に前記第１圧力よりも燃料圧力の高い圧力波の共振が生じることを特徴とする請求項１に記載の圧力制御弁。
【請求項１１】
前記リターン流路は、一端が前記高圧ポンプと前記デリバリパイプとを接続する燃料流路に接続し他端が前記高圧ポンプの加圧室に接続する第１リターン流路と、一端が前記デリバリパイプに接続し他端が前記燃料タンクに接続する第２リターン流路とを有し、
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の前記圧力制御弁は、前記第１リターン流路に設けられる第１圧力制御弁と、前記第２リターン流路に設けられる第２圧力制御弁とを有することを特徴とする圧力制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料供給装置に用いられる圧力制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、直噴エンジンの燃料供給装置は、燃料タンクから供給される燃料を高圧ポンプで加圧してデリバリパイプに貯留し、このデリバリパイプ内に貯留された高圧燃料をインジェクタから内燃機関の気筒内に噴射している。
この種の燃料供給装置は、インジェクタが燃料噴射不能となる圧力以上にデリバリパイプの燃料圧力が上昇するとき、デリバリパイプの燃料圧力を低下させるリリーフ弁を備えている。また、燃料供給装置は、アクセルオフ時又は内燃機関の停止時にデリバリパイプ内の燃料圧力を低下し、所定の圧力で維持する定残圧弁を備えている。これらのリリーフ弁及び定残圧弁により圧力制御弁が構成される。
【０００３】
定残圧弁は、以下の（１）、（２）の不具合が生じることを抑制する。
（１）アクセルオフ時におけるデリバリパイプ内の燃料圧力の維持による不具合
内燃機関の運転中にアクセルペダルの踏み込みを中断すると、インジェクタからの燃料噴射が停止する。このとき、デリバリパイプ内の圧力が高圧で維持されていると、再びアクセルペダルが踏み込まれるとき、インジェクタから気筒内への燃料噴射量の制御が困難となり、インジェクタから気筒内への燃料噴射量が制御目標値より大きくなることが懸念される。これにより、燃費の悪化、又は加速移行時のショックなどの不具合を生じるおそれがある。
【０００４】
（２）内燃機関の停止時におけるデリバリパイプ内の燃料圧力の上昇による不具合
内燃機関を停止すると、内燃機関の冷却水が循環しなくなり、エンジンルームの温度は、内燃機関停止直後から一定の期間上昇し、その後下降する。このため、デリバリパイプ内の燃料圧力も内燃機関停止直後から一定の期間上昇し、その後下降する。デリバリパイプ内の燃料圧力が上昇すると、インジェクタから気筒内へ燃料漏れを生じることが懸念される。気筒内へ漏れ出した燃料は、次回の内燃機関の始動時に未燃焼成分として大気中へ排出され、エミッション悪化などの不具合を生じるおそれがある。
【０００５】
特許文献１に記載の定残圧弁は、高圧ポンプの加圧室とデリバリパイプとを接続する高圧燃料通路に設けられ、デリバリパイプ内の燃料圧力が加圧室の燃料圧力よりも所定の圧力より高くなると開弁する。定残圧弁は、アクセルオフ時又は内燃機関の停止時にデリバリパイプ内の燃料圧力を低下させると共に、デリバリパイプ内の燃料圧力を所定の圧力で維持する。これにより、上記（１）、（２）の不具合を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１２１３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の定残圧弁は、燃料通路を開閉する弁体のデリバリパイプ側に燃料絞りとなるオリフィスを設けているので、開弁時の弁体のリフト量が小さい。また、定残圧弁の弁体の周囲を流れる燃料は一方向である。このため、内燃機関を長期間運転すると、弁体と弁座との間に燃料中の異物が付着し、この付着した異物が堆積することがある。これにより、弁体と弁座との間の油密が悪化し、定残圧弁の圧力保持性能が低下することが懸念される。
定残圧弁の圧力保持性能が低下すると、以下の（３）、（４）の不具合が生じるおそれがある。
【０００８】
（３）アクセルオフ後の再加速時におけるデリバリパイプ内の燃料圧力の低下による不具合
アクセルオフ後の再加速時、デリバリパイプ内の燃料圧力が低下しすぎた場合、制御によるデリバリパイプ圧力の復帰よりも前に噴射開始すると、インジェクタから噴射される燃料の噴霧化が低減するので、燃料の昇圧が必要となり、排気ガス中のエミッションが悪化するおそれがある。
【０００９】
（４）高温再始動時におけるデリバリパイプ内の燃料圧力の低下による不具合
内燃機関停止後、例えば数十分というような時間が経過した後に内燃機関を再始動する高温再始動時に、デリバリパイプ内の燃料圧力が燃料の飽和蒸気圧まで低下すると、燃料内にベーパが発生することがある。これにより高圧ポンプの昇圧不良が生じ、燃費及び始動性が悪化するおそれがある。また、燃料内のベーパの発生により始動性が悪化するおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、耐異物性の向上により定残圧弁の性能維持が可能な圧力制御弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するため、請求項１に係る発明によると、燃料タンクから供給される低圧燃料を加圧する高圧ポンプ、この高圧ポンプで加圧された高圧燃料を貯留するデリバリパイプ、及びこのデリバリパイプに貯留された高圧燃料を気筒内に噴射するインジェクタを有する燃料供給装置に用いられる圧力制御弁は、リリーフ弁とストッパと定残圧弁を備える。リリーフ弁は、高圧ポンプの高圧側の燃料流路と低圧側の燃料流路とを接続するリターン流路に設けられる。リリーフ弁は、高圧側の燃料流路の燃料圧力が第１圧力以上になるとリターン流路の内壁に形成された第１弁座から第１弁体が離座することで開弁し、高圧側の燃料流路から低圧側の燃料流路へ燃料を流す。このとき、リリーフ弁の第１弁体にストッパが当接し、開弁方向の移動を制限する。第１弁体の内側に形成された内側流路に定残圧弁が設けられる。定残圧弁は、高圧側の燃料流路の燃料圧力が第２圧力より高くなると内側流路の内壁に形成された第２弁座から第２弁体が離座することで開弁し、高圧側の燃料流路から低圧側の燃料流路へ燃料を流す。
リリーフ弁と開弁方向が同じである定残圧弁は、リリーフ弁の第１弁体の内側に形成された内側流路に設けられる。リリーフ弁の開弁時、第１弁体とともに定残圧弁はストッパ側へ移動する。第１弁体とストッパとが衝突すると、定残圧弁の第２弁体は質量に応じた慣性力によって、さらにストッパ側へ移動し、定残圧弁は通常時のリフト量よりもリフト量を大きくする。このとき、第２弁体と第２弁座との間に流れる燃料によって第２弁体に堆積した燃料中の異物が取り除かれる。また、第１弁体とストッパとが衝突するときに生じる振動により、第２弁体に付着した燃料中の異物が剥離する。したがって、定残圧弁は、耐異物性が向上することで、圧力保持性能を維持し、性能劣化を抑制することができる。
【００１２】
ここで、第１圧力は、任意の圧力に設定可能である。例えばインジェクタの適切な作動を維持することの可能な圧力に第１圧力を設定することが例示される。つまり、内燃機関の通常運転における高圧側の燃料流路の燃料圧力以上、インジェクタが燃料噴射不能となる圧力未満に第１圧力を設定することが可能である。
なお、インジェクタが燃料噴射不能となる圧力とは、インジェクタの噴孔を開閉する弁部材及び可動子に加わる圧力から噴孔の断面積に加わる圧力を除いた力が、可動子を吸引する電磁弁の吸引力よりも大きくなるときの圧力をいう。
第２圧力もまた、任意の圧力に設定可能である。例えば燃料の飽和蒸気圧よりも高く、内燃機関のアイドリング運転時における高圧側の燃料流路の燃料圧力以下の圧力に第２圧力を設定することが例示される。
【００１３】
請求項２に係る発明によると、燃料供給装置は、圧力検出手段と制御手段とを有する。圧力検出手段は、高圧側の燃料流路またはデリバリパイプの燃料圧力を検出する。制御手段は、圧力検出手段の検出値が第２圧力より低い圧力になる場合、リリーフ弁を開弁し、第１弁体とストッパとを衝突させる。
圧力検出手段の検出値が第２圧力より低い圧力になる場合、定残圧弁の第２弁座と第２弁体との間に異物が堆積又は付着している可能性がある。したがって、この場合、制御手段はリリーフ弁を開弁し、第１弁体とストッパとを衝突させる。これにより、上記請求項１で述べた動作と同じく、第２弁体に堆積又は付着した異物が取り除かれる。
【００１４】
請求項３に係る発明によると、制御手段は、内燃機関の運転停止後に圧力検出手段の検出値が第２圧力より低い圧力になることを検出する。内燃機関の運転停止後の一定時間、制御手段を作動させることで、定残圧弁の特性変化、性能劣化を正確に検出することができる。
【００１５】
請求項４に係る発明によると、制御手段は、内燃機関が始動するとき、リリーフ弁の第１弁体を開弁方向へ移動し、第１弁体とストッパとを衝突させる。内燃機関の始動直後は回転数が高くなり、リリーフ弁の作動音と内燃機関の作動音とが混ざり合うので、静粛性の悪化、およびドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【００１６】
請求項５に係る発明によると、制御手段は、内燃機関の運転中、圧力検出手段の検出値が第１圧力に近似する所定圧になるとき、リリーフ弁の第１弁体を開弁方向へ移動し、第１弁体とストッパとを衝突させる。圧力検出手段の検出値が第１圧力に近似する所定圧になるときは、内燃機関の回転数が高くなっていることが多い。このため、リリーフ弁の作動音と内燃機関の作動音とが混ざり合い、静粛性の悪化、およびドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【００１７】
請求項６に係る発明によると、制御手段は、高圧ポンプの燃料の吐出量を制御し、デリバリパイプ内の燃料圧力を第１圧力以上とすることでリリーフ弁の第１弁体を開弁方向へ移動する。制御手段が高圧ポンプの燃料の吐出量を制御することで、リリーフ弁の第１弁体の駆動を行うので、第２弁体に付着、堆積した燃料中の異物を簡素な構成で除去及び剥離することができる。
【００１８】
請求項７に係る発明によると、制御手段は、インジェクタから気筒内への燃料噴射を停止すると共に、燃料ポンプから燃料を吐出することで、デリバリパイプ内の燃料圧力を第１圧力以上にする。インジェクタから気筒内への燃料噴射を停止することにより、デリバリパイプ内の燃料圧力が速やかに昇圧されるので、短時間でデリバリパイプ内の燃料圧力を第１圧力以上にすることができる。
ところで、リリーフ弁が開弁すると、デリバリパイプの燃料圧力が低下し、インジェクタから噴射される燃料の噴霧形成や噴射量の低下が発生し、エミッション及びドライバビリティの悪化する。。そこで請求項７に係る発明では、インジェクタから気筒内への燃料噴射をエミッション及びドライバビリティの悪化のしないタイミングで停止する。。
【００１９】
請求項８に係る発明によると、通電することにより磁界を発生するコイルを備える。ストッパは、コイルの発生する磁界により、リリーフ弁の第１弁体を吸引する。これにより、高圧ポンプの燃料の吐出量の制御、又はインジェクタからの燃料噴射の停止をすることなく、第１弁体を任意のタイミングで開弁することができる。したがって、リリーフ弁を開弁することによるエミッション及びドライバビリティの悪化の懸念を低減することができる。
【００２０】
請求項９に係る発明によると、コイルの発生する磁界により、定残圧弁の第２弁体を吸引する吸引部を備える。これにより、第１弁体を開弁することなく、第２弁体のみを直接開弁することができる。第２弁体を任意のタイミングで開弁することができると共に、リリーフ弁の開弁によるエミッション及びドライバビリティの悪化の懸念を払拭することができる。
【００２１】
請求項１０に係る発明によると、高圧ポンプとデリバリパイプとを接続する燃料流路にリターン流路が接続する位置よりもデリバリパイプ側の燃料流路に設けられるオリフィスは、デリバリパイプの燃圧脈動を低減すると共に、高圧ポンプの燃料吐出により生じる圧力波を反射する。高圧ポンプの燃料吐出により生じる圧力波が所定の周波数となるとき、高圧ポンプとデリバリパイプとを接続する燃料流路に第１圧力よりも燃料圧力が高い圧力波の共振が生じる。これにより、特別な強制開弁制御をすること無く、リリーフ弁を開弁することができる。
【００２２】
請求項１１に係る発明によると、リターン流路は、一端が高圧ポンプとデリバリパイプとを接続する燃料流路に接続し他端が高圧ポンプの加圧室に接続する第１リターン流路と、一端がデリバリパイプに接続し他端が燃料タンクに接続する第２リターン流路とを有する。圧力制御弁は、第１リターン流路に設けられる第１圧力制御弁と、第２リターン流路に設けられる第２圧力制御弁とを有する。これにより、第１圧力制御弁または第２圧力制御弁の一方が故障したとき、他方の圧力制御弁によりデリバリパイプ内の燃料圧力を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態による圧力制御弁の用いられる燃料供給装置を示す構成図。
【図２】本発明の第１実施形態による圧力制御弁を示す断面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図。
【図４】本発明の第１実施形態による圧力制御弁の備える定残圧弁の通常作動を示す特性図。
【図５】本発明の第１実施形態による圧力制御弁の備える定残圧弁の通常作動を示す説明図。
【図６】本発明の第１実施形態による圧力制御弁の備える定残圧弁の異常状態を示す特性図。
【図７】本発明の第１実施形態による圧力制御弁の用いられる燃料供給装置の制御方法を示すフローチャート。
【図８】本発明の第１実施形態による圧力制御弁用いられる燃料供給装置の清掃モード運転を示す特性図。
【図９】本発明の第１実施形態による圧力制御弁の清掃モード運転を示す説明図。
【図１０】本発明の第２実施形態による圧力制御弁の用いられる燃料供給装置の制御方法を示すフローチャート。
【図１１】本発明の第３実施形態による圧力制御弁を示す断面図。
【図１２】本発明の第４実施形態による圧力制御弁の用いられる燃料供給装置の制御方法を示すフローチャート。
【図１３】本発明の第５実施形態による圧力制御弁の用いられる燃料供給装置の制御方法を示すフローチャート。
【図１４】本発明の第６実施形態による圧力制御弁の用いられる燃料供給装置を示す構成図。
【図１５】本発明の第７実施形態による圧力制御弁の用いられる燃料供給装置を示す構成図。
【図１６】本発明の第７実施形態による圧力制御弁を示す断面図。
【図１７】本発明の第８実施形態による圧力制御弁を示す断面図。
【図１８】本発明の第９実施形態による圧力制御弁の用いられる燃料供給装置を示す構成図。
【図１９】本発明の第１０実施形態による圧力制御弁の用いられる燃料供給装置を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の圧力制御弁の用いられる燃料供給装置は、内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する直噴エンジンの燃料供給装置である。図１に示すように、燃料供給装置１は、燃料タンク１０、高圧ポンプ２０、デリバリパイプ１５、インジェクタ１７、リリーフ弁３０、定残圧弁４０、圧力検出手段としての圧力センサ１８、及び制御手段としてのコントローラ１９等から構成される。リリーフ弁３０及び定残圧弁４０等により圧力制御弁１００は構成される。
【００２５】
燃料タンク１０の燃料は、低圧ポンプ１１によって汲み上げられ、低圧燃料配管１２を経由して高圧ポンプ２０に供給される。この燃料は、高圧ポンプ２０によって加圧され、高圧燃料配管１６を通りデリバリパイプ１５に圧送される。デリバリパイプ１５は、高圧燃料を貯留する。デリバリパイプ１５に貯留された高圧燃料は、デリバリパイプ１５に接続されるインジェクタ１７によって図示しない内燃機関の気筒内に噴射される。
圧力センサ１８は、デリバリパイプ１５内の燃料圧力を検出し、その出力をコントローラ１９に伝送する。コントローラ１９は、エンジン制御装置（ＥＣＵ）と駆動回路等から構成される。コントローラ１９は、圧力センサ１８、図示しないアクセル開度センサ、カムシャフトの図示しない回転角センサ等からの検出値に基づき、後述する高圧ポンプ２０の電磁駆動部２１への通電等、内燃機関の各部を制御する。
【００２６】
高圧ポンプ２０の構成を説明する。
高圧ポンプ２０は、プランジャ２２、調量弁２３、電磁駆動部２１、吐出弁２５等を備えている。
プランジャ２２は、略円筒状に形成され、軸方向に往復移動可能に設けられている。プランジャ２２の一方の端部側に加圧室２７が形成されている。加圧室２７は、プランジャ２２の往復移動可能によって容積を可変する。
プランジャ２２の加圧室２７と反対側の端部にリフタ２８が設けられている。リフタ２８は、コイルスプリング２９によって、カムシャフト１３に押し付けられている。これにより、カムシャフト１３の回転に伴い、プランジャ２２は軸方向に往復移動する。
【００２７】
調量弁２３は、高圧ポンプ２０の燃料入口と加圧室２７との間を接続する供給通路２４に設けられている。調量弁２３は、電磁駆動部２１の動作により、供給通路２４を開閉を制御される。
電磁駆動部２１側の可動子２１１を加圧室２７側に付勢するスプリング２１２の荷重は、調量弁２３の弁体を加圧室２７と反対側に付勢するスプリング２３１の荷重よりも大きく設定されている。このため、電磁駆動部２１に通電されていないとき、電磁駆動部２１側のスプリング２１２の弾性力によって、可動子２１１は加圧室２７側へ付勢されている。このため、一端が可動子２１１に当接し他端が調量弁２３の弁体に当接する図示しないニードルを介し、調量弁２３の弁体は加圧室２７側へ付勢されている。これにより、調量弁２３は弁座から離座し、供給通路２４を開放する。
一方、電磁駆動部２１に通電されると、コイル２１３によって発生する磁力により可動子２１１が加圧室２７側から離れる方向へ移動する。このため、調量弁２３の弁体は、加圧室２７側のスプリング２３１の弾性力と加圧室２７側の燃料圧力により加圧室２７から離れる方向へ移動する。これにより、調量弁２３は弁座に着座し、供給通路２４を閉塞する。
【００２８】
吐出弁２５は、加圧室２７と高圧ポンプ２０の燃料出口とを接続する吐出通路２６に設けられている。吐出弁２５は、吐出弁２５の弁体が加圧室２７側の燃料から受ける力が、吐出弁２５の弁体を加圧室２７側へ付勢するスプリング２５１の弾性力と吐出弁２５の弁体がデリバリパイプ１５側の燃料から受ける力との和より大きくなるときに吐出通路２６を開放する。
一方、吐出弁２５は、吐出弁２５の弁体が加圧室２７側の燃料から受ける力が、吐出弁２５の弁体を加圧室２７側へ付勢するスプリング２５１の弾性力と吐出弁２５の弁体がデリバリパイプ１５側の燃料から受ける力との和より小さいときに吐出通路２６を閉塞する。
【００２９】
次に、高圧ポンプ２０の作動について説明する。
高圧ポンプ２０の作動は、一般に、吸入行程、戻し行程、圧縮行程に分けられる。
吸入行程では、プランジャ２２が上死点から下死点へ移動する。このとき、電磁駆動部２１への通電は停止され、調量弁２３は上述した通り供給通路２４を開放している。プランジャ２２の動作により加圧室２７の圧力が低下し、燃料が供給通路２４から加圧室２７へ吸入される。
戻し行程では、プランジャ２２が下死点から上死点に向かって移動する。このとき、電磁駆動部２１への通電が停止され、調量弁２３が供給通路２４を開放している。したがって、加圧室２７の燃料は供給通路２４へ排出される。
圧縮行程では、プランジャ２２が下死点から上死点に移動している途中で、電磁駆動部２１に通電され、調量弁２３が供給通路２４を閉塞する。供給通路２４が閉塞された状態で、プランジャ２２が上死点に向けて移動すると、加圧室２７の燃料の圧力が上昇する。加圧室２７の燃料の圧力が所定の圧力以上になると、吐出弁２５が吐出通路２６を開放する。これにより、吐出通路２６から高圧燃料配管１６へ高圧燃料が吐出される。
【００３０】
高圧燃料配管１６と高圧ポンプ２０の加圧室２７との間をリターン流路１４が接続している。なお、リターン流路１４は、一端が高圧ポンプ２０の高圧側の燃料流路に接続され、他端が高圧ポンプ２０の低圧側の燃料流路に接続されていれば良い。高圧ポンプ２０の高圧側の燃料流路は、吐出弁２５より燃料出口側の吐出通路２６、高圧燃料配管１６及びデリバリパイプ１５等が含まれる。高圧ポンプ２０の低圧側の燃料流路は、吐出弁２５より加圧室２７側の吐出通路２６、加圧室２７、供給通路２４、低圧燃料配管１２及び燃料タンク１１等が含まれる。
リターン流路１４内にリリーフ弁３０が設けられている。リリーフ弁３０を構成する第１弁体３１の内側に定残圧弁４０が設けられている。
リリーフ弁３０と定残圧弁４０とから構成される圧力制御弁１００を図２及び図３を参照して説明する。
リリーフ弁３０は、第１弁体３１、第１スプリング３２及びストッパ３３等を備えている。
第１弁体３１は、略円筒状に形成され、リターン流路１４内を軸方向に摺動可能に設けられている。第１弁体３１は、デリバリパイプ１５側に円錐状の弁シート３４を有している。この弁シート３４は、リターン流路１４の内壁に形成された第１弁座３５に着座可能である。
第１弁体３１の径方向の外壁には、面取り部３６が形成されている。このため、リターン流路１４の内壁と面取り部３６との間を燃料が流れる。
【００３１】
ストッパ３３は、有底筒状に形成され、第１弁体３１の加圧室側でリターン流路１４の内壁に固定されている。ストッパ３３の底部には孔３７が設けられ、燃料が流通可能となっている。
第１スプリング３２は、圧縮コイルスプリングである。第１スプリング３２は、一方の端部が第１弁体３１の加圧室側の当接面３９に係止され、他方の端部がストッパ３３の底部の孔３７の周囲の内壁に係止されている。第１スプリング３２は、第１弁体３１を第１弁座３５に押し付けている。
ストッパ３３のデリバリパイプ１５側の当接面３８と、第１弁体３１の加圧室側の当接面３９との間に第１弁体３１が移動可能な可動範囲Ｌ１が設けられている。この可動範囲Ｌ１は、リリーフ弁３０が開弁するときの最大リフト量に相当する。
【００３２】
第１弁体３１にデリバリパイプ１５側の燃料圧力が作用する力が、第１弁体３１に加圧室側の燃料圧力が作用する力と第１スプリング３２の弾性力との和よりも大きくなったときに第１弁体３１は第１弁座３５から離座する。このとき、デリバリパイプ１５側の燃料圧力が第１圧力以上となるように、第１スプリング３２の荷重は設定される。ここで、第１圧力は、例えば内燃機関の通常運転におけるデリバリパイプ１５内の燃料圧力以上、インジェクタ１７が燃料噴射不能となる燃料圧力未満に設定される。
【００３３】
第１弁体３１の内側に内側流路４１が形成されている。この内側流路４１に定残圧弁４０が設けられている。定残圧弁４０は、燃料絞り部４２、第２弁体４３、摺動部材４４、第２スプリング４５及び係止部材４６を備えている。
燃料絞り部４２は、内側流路４１のデリバリパイプ１５側に設けられている。燃料絞り部４２の流路断面積は、デリバリパイプ１５の燃料圧力を所定時間内に低下させることの可能な大きさに設定されている。
第２弁体４３は、球状に形成されている。第２弁体４３は、内側流路４１の内壁に形成された円錐状の第２弁座４７に着座可能である。第２弁体４３の加圧室側に摺動部材４４が設けられている。第２弁体４３は、摺動部材４４のデリバリパイプ１５側に形成された略半球状の凹面に摺動可能に当接している。
摺動部材４４の径方向の外壁には、面取り部４８が形成されている。このため、内側流路４１の内壁と面取り部４８との間を燃料が流れる。
【００３４】
係止部材４６は、第１弁体３１の加圧室側の端部に固定されている。係止部材４６には孔４９が設けられ、燃料が流通可能となっている。
第２スプリング４５は、圧縮コイルスプリングである。第２スプリング４５は、一方の端部が摺動部材４４の加圧室側の壁に係止され、他方の端部が係止部材４６の孔４９の周囲のデリバリパイプ１５側の壁に係止されている。第２スプリング４５は、第２弁体４３を第２弁座４７に押し付けている。
【００３５】
第２弁体４３にデリバリパイプ１５内の燃料圧力が作用する力が、摺動部材４４に加圧室の燃料圧力が作用する力と第２スプリング４５の弾性力との和よりも大きくなったときに第２弁体４３が第２弁座４７から離座する。このとき、デリバリパイプ１５内の燃料圧力が第２圧力以上になるように、第２スプリング４５の荷重は設定される。ここで、第２圧力は、例えば燃料の飽和蒸気圧よりも高く、内燃機関のアイドリング運転時におけるデリバリパイプ１５内の燃料圧力以下の圧力に設定される。
【００３６】
次に、定残圧弁４０の作用について説明する。
燃料供給装置が定残圧弁を備えていない場合と、定残圧弁を備えている場合の比較を図４に示す。内燃機関が時刻Ｔ１で停止すると、カムシャフトの回転停止に伴い高圧ポンプの動作が停止する。燃料供給装置が定残圧弁を備えていない場合、デリバリパイプ１５内の燃料圧力は、破線Ａに示すように、高圧を維持する。この場合、内燃機関の冷却水の循環が停止し、エンジンルームの温度上昇に伴ってデリバリパイプ１５内の燃料圧力が高くなるとインジェクタ１７から気筒内へ燃料漏れを生じることが懸念される。
一方、燃料供給装置が定残圧弁を備えている場合、デリバリパイプ１５内の燃料圧力は、実線Ｂに示すように、時刻Ｔ１〜時刻Ｔ２の間に減圧され、時刻Ｔ２以降、第２圧力で保持される。
【００３７】
定残圧弁４０の一般的な作動を図５に示す。
第２弁体４３にデリバリパイプ１５側の燃料圧力が作用する力が、摺動部材４４に加圧室側の燃料圧力が作用する力と第２スプリング４５の弾性力との和よりも小さいとき、図５（Ａ）に示すように、第２弁体４３は第２弁座４７に着座している。
第２弁体４３にデリバリパイプ１５側の燃料圧力が作用する力が、摺動部材４４に加圧室側の燃料圧力が作用する力と第２スプリング４５の弾性力との和よりも大きいとき、図５（Ｂ）に示すように、第２弁体４３は第２弁座４７から離座する。このとき、デリバリパイプ１５側の燃料は燃料絞り部４２を経由し、第２弁体４３と第２弁座４７との間の隙間を通り、加圧室側に流れる。これにより、デリバリパイプ１５内の燃料圧力が減圧される。
その後、デリバリパイプ１５内の燃料圧力が第２圧力になると、再び図５（Ａ）に示すように、第２弁体４３は、第２弁座４７に着座する。これにより、内側流路４１を流れる燃料の流れが遮断される。したがって、デリバリパイプ１５内の燃料圧力は第２圧力で保持される。
なお、定残圧弁４０は、内燃機関停止後だけでなく、高圧ポンプ２０の通常作動時にも圧縮行程で閉弁し、吸入行程で開弁する動作を繰り返している。
【００３８】
ところで、定残圧弁４０の作動時、燃料絞り部４２を通過する流量が制御されるので、第２弁体のリフト量は小さいのもとなる。このため、内燃機関の長時間の運転により、燃料に含まれる異物が第２弁体４３と第２弁座４７との間に付着するおそれがある。第２弁体４３と第２弁座４７との間に付着した異物は、内側流路の燃料の流れが一方向であるので、除去されること無く堆積するおそれがある。第２弁体４３と第２弁座４７との間に異物が付着、堆積すると定残圧弁４０の圧力保持性能が低下する。
定残圧弁４０が正常に作動する場合と、定残圧弁４０の圧力保持性能が低下した場合の比較を図６に示す。
定残圧弁４０が正常に作動する場合、内燃機関が時刻Ｔ１で停止した後、デリバリパイプ１５内の燃料圧力は、時刻Ｔ１〜時刻Ｔ２の間に減圧され、時刻Ｔ２以降、破線Ｃに示すように、第２圧力で保持される。
一方、燃料に含まれる異物が第２弁体４３と第２弁座４７との間に付着又は堆積し、定残圧弁４０の圧力保持性能が低下した場合、デリバリパイプ１５内の燃料圧力は、時刻Ｔ１〜時刻Ｔ２の間に減圧されるが、第２圧力で保持されることなく、実線Ｄに示すように時刻Ｔ２以降も低下する。この場合、燃料内にベーパが発生し、高圧ポンプ２０の昇圧不良が生じ、始動性能が悪化するおそれがある。
【００３９】
本実施形態では、定残圧弁４０の圧力保持性能が低下した場合、コントローラ１９が高圧ポンプの電磁駆動部への通電を制御し、リリーフ弁３０を作動させる清掃モード運転を行う。この清掃モード運転の制御方法を図１、図６及び図７に基づいて説明する。
内燃機関の停止後、図７（Ａ）に示すように、コントローラ１９の電源を一定時間オンにする。コントローラ１９は、圧力センサ１８の出力をモニターし、デリバリパイプ１５内の燃料圧力を検出する（Ｓ１）。
デリバリパイプ１５内の燃料圧力が、図６に示す時刻Ｔ２以降、第２圧力を一定時間内維持している場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、コントローラ１９の電源をオフにする。
一方、デリバリパイプ１５内の燃料圧力が、図６に示す時刻Ｔ２以降、第２圧力より低い圧力になる場合（Ｓ２：ＮＯ）、コントローラ１９は、異常フラグを「１」とし、メモリに記録した後、電源をオフにする。
【００４０】
次に、内燃機関が始動するとき、図７（Ｂ）に示すように、コントローラ１９は、メモリに記録された異常フラグが「１」か否かを検出する。異常フラグが「１」と記録されていない場合（Ｓ４：ＮＯ）、処理は終了する。
一方、異常フラグが「１」と記録されている場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、コントローラ１９は高圧ポンプ２０の電磁駆動部２１への通電を制御し、高圧ポンプ２０を吐出状態にすることで、デリバリパイプ１５内の燃料圧力を第１圧力以上に昇圧する（Ｓ５）。このとき、高圧ポンプ２０の燃料吐出量は、内燃機関始動時のインジェクタ１７の燃料噴射量以上である。これにより、デリバリパイプ１５内の燃料圧力が第１圧力以上に昇圧されると、リリーフ弁３０は開弁方向へ移動し清掃モード運転が行われる。
【００４１】
清掃モード運転について図１及び図８を参照して説明する。
図８において、実線Ｅに示すカムリフトが最下点から最上点へ移行する時刻Ｔ３〜時刻Ｔ４の間に圧縮行程が行われ、カムリフトが最上点から最下点へ移行する時刻Ｔ４〜時刻Ｔ８の間に吸入行程が行われる。圧縮行程において、コントローラ１９から電磁駆動部２１に通電され、高圧ポンプ２０は全量吐出状態に制御されている。
【００４２】
実線Ｆに示すように、時刻Ｔ３〜時刻Ｔ４の途中で、吐出弁２５が開弁すると、ポンプ出口圧が上昇する。その後、吐出弁２５が閉弁すると、ポンプ出口圧はデリバリパイプ１５と同等の圧力に下降する。
破線Ｇに示すように、加圧室圧は、時刻Ｔ３〜時刻Ｔ４の間、カムリフトに伴ってプランジャ２２が下死点から上死点に向かうことで上昇し、吐出弁２５が開弁すると下降する。また、加圧室圧は、時刻Ｔ４〜時刻Ｔ８の間、カムリフトに伴ってプランジャ２２が上死点から下死点に向かうことで下降する。
このように、時刻Ｔ３〜時刻Ｔ４の間、ポンプ出口圧と加圧室圧は略同様に推移する。一方、時刻Ｔ４〜時刻Ｔ８の間、ポンプ出口圧は加圧室圧よりも高くなる。
【００４３】
リリーフ弁３０が設けられるリターン流路１４は一端が高圧燃料配管１６に接続され、他端が加圧室２７に接続されている。高圧燃料配管１６は、一端が高圧ポンプ２０の吐出通路２６に接続され、他端がデリバリパイプ１５に接続されている。このため、リターン流路１４のデリバリパイプ１５側の燃料圧力は、ポンプ出口圧及びデリバリパイプ１５内の圧力と略同じ圧力である。
時刻Ｔ３〜時刻Ｔ４の間、リターン流路１４のデリバリパイプ１５側の燃料圧力と加圧室２７側の燃料圧力とが近似し、燃料圧力の差が第１圧力未満であるので、リリーフ弁３０は閉弁している。
その後、時刻Ｔ４〜時刻Ｔ８の間、リターン流路１４のデリバリパイプ１５側の燃料圧力は加圧室２７側の燃料圧力よりも高くなる。ポンプ出口圧と加圧室圧との差が時刻Ｔ５で第１圧力以上になると、リリーフ弁３０は開弁する。したがって、リリーフ弁３０の弁リフトは、実線Ｈに示すように、時刻Ｔ５から上昇する。時刻Ｔ６でリリーフ弁３０とストッパ３３とが衝突するとき、リリーフ弁３０の弁リフトは最大になる。その後、リリーフ弁３０が閉弁すると、リリーフ弁３０の弁リフトは小さくなる。
【００４４】
リリーフ弁速度は、実線Ｉに示すように、時刻Ｔ５から時刻Ｔ６まで次第に速くなる。時刻Ｔ６でリリーフ弁３０とストッパ３３とが衝突し、リリーフ弁速度が急激に低下する。時刻Ｔ６以降、リリーフ弁３０が跳ね返り、リリーフ弁３０とストッパ３３とが衝突を数回繰り返すので、リリーフ弁速度は振動する。リリーフ弁３０が閉弁するとき、リリーフ弁速度は負の値を示す。
リリーフ弁加速度は、時刻Ｔ５から時刻Ｔ６まで大きくなる。時刻Ｔ６でリリーフ弁加速度は０となる。時刻Ｔ６以降、リリーフ弁３０とストッパ３３とが衝突を数回繰り返すので、リリーフ弁加速度は振動する。リリーフ弁３０が閉弁するとき、リリーフ弁加速度は大きい値を示す。
【００４５】
定残圧弁４０の設けられる内側流路は、リリーフ弁３０の第１弁体の内側に設けられている。このため、時刻Ｔ３〜時刻Ｔ４の間、内側流路のデリバリパイプ１５側の燃料圧力と加圧室２７側の燃料圧力が同等とが近似し、燃料圧力の差は第２圧力未満である。したがって、時刻Ｔ３〜時刻Ｔ４の間、定残圧弁４０は閉弁している。
時刻Ｔ４〜時刻Ｔ８の間、内側流路のデリバリパイプ１５側の燃料圧力は加圧室２７側の燃料圧力よりも高くなる。このとき、ポンプ出口圧と加圧室圧との燃料圧力の差が第２圧力以上であるので、定残圧弁４０は開弁する。したがって、定残圧弁４０の弁リフトは、実線Ｋに示すように、時刻Ｔ４以降、通常のリフト量へ上昇する。
時刻Ｔ５から時刻Ｔ６の間、定残圧弁４０はリリーフ弁３０の第１弁体とともに加圧室２７側へ移動する。時刻Ｔ６でリリーフ弁３０とストッパ３３とが衝突すると、定残圧弁４０の第２弁体は、その質量に応じた慣性によってさらに加圧室２７側へ移動する。このため、定残圧弁４０の弁リフトは、時刻Ｔ６以降急激に大きくなり、時刻Ｔ７で最大になる。その後、リリーフ弁３０の閉弁に伴って、定残圧弁４０の弁リフトは通常のリフト量となる。
時刻Ｔ８以降、圧縮行程で定残圧弁４０は閉弁する。これにより、定残圧弁４０の弁リフトが小さくなる。
【００４６】
リリーフ弁３０と定残圧弁４０の動作をさらに図８及び図９を参照して説明する。
時刻Ｔ３〜時刻Ｔ４の間、上述したように、リリーフ弁３０と定残圧弁４０は閉弁している。
時刻Ｔ４〜時刻Ｔ５の間、図９（Ａ）に示すように、定残圧弁４０は通常時のリフト量で開弁する。
時刻Ｔ５以降、図９（Ｂ）に示すように、リリーフ弁３０の第１弁体３１が加圧室側へ移動を始めると、第１弁体３１とともに定残圧弁４０は加圧室側へ移動する。このとき、定残圧弁４０の第２弁体４３と第２弁座４７とが離間又は当接し、第２弁体４３は第１弁体３１とともに加速度を大きくする。
時刻Ｔ６で第１弁体３１の当接面３８とストッパ３３の当接面３８とが衝突すると、第１弁体３１の加速度は低減するが、第２弁体４３は加速度を大きくしたまま、その質量に応じた慣性によりさらに加圧室側へ移動する。
そして、時刻Ｔ７で、図９（Ｃ）に示すように、第２弁体４３のリフト量は最大リフト量Ｌ２となる。このとき、第２弁体４３と第２弁座４７との間に流れる燃料により、この間に堆積した異物が取り除かれる。また、第１弁体３１とストッパ３３とが衝突するときの振動により、第２弁体４３又は第２弁座４７に付着した異物が剥離する。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態では、内燃機関の運転停止後にコントローラ１９が圧力センサ１８の出力をモニターする。デリバリパイプ１５内の燃料圧力が第２圧力より低くなる場合、コントローラ１９は内燃機関の再始動時に高圧ポンプ２０の電磁駆動部２１への通電を制御することで、デリバリパイプ１５内の燃料圧力を第１圧力以上に昇圧する。これにより、リリーフ弁３０が開弁し、リリーフ弁３０の内側に設けられた定残圧弁４０は、第２弁体４３の質量に応じた慣性力により、リフト量を通常のリフト量よりも大きくする。これにより、第２弁体４３と第２弁座４７との間に付着、堆積した異物が取り除かれる。このように、定残圧弁４０の特性変化、性能劣化が生じた場合、リリーフ弁３０を動作させることで定残圧弁４０の圧力保持性能が復帰する。したがって、内燃機関停止後、燃料供給装置内の燃料中にベーパが発生することが抑制される。また、アクセルオフ時にデリバリパイプ１５内の燃料圧力が異常に低下することが抑制される。この結果、燃料供給装置１は、定残圧弁４０の耐異物性を向上することで、燃費を向上し、始動性能を高めることができる。
さらに、コントローラ１９は内燃機関の再始動時にデリバリパイプ１５内の燃料圧力を第１圧力以上に昇圧する。これにより、リリーフ弁３０の作動音と内燃機関の作動音とが混ざり合うことで、静粛性の悪化、およびドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【００４８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態の圧力制御弁の用いられる燃料供給装置を図１０に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、第１実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態では、内燃機関の始動後、コントローラ１９は、メモリに記録された異常フラグが「１」と記録されていることを検出した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、デリバリパイプ１５内の圧力が所定圧以上となるまで処理を継続する（Ｓ６：ＮＯ）。そして、コントローラ１９は、デリバリパイプ１５内の圧力が所定圧以上となったときに清掃モード運転に処理を移行する（Ｓ６：ＹＥＳ）。
ここで、所定圧は、第１圧力に近似し、かつ第１圧力未満の圧力である。また、所定圧は、内燃機関の加速時などに、デリバリパイプ１５内の圧力がインジェクタ１７の最高噴射圧力に近づいたときの圧力である。清掃モード運転では、コントローラ１９が高圧ポンプ２０の電磁駆動部２１への通電を制御し、高圧ポンプ２０を全吐出状態にする。このとき、高圧ポンプ２０の燃料吐出量は、加速時のインジェクタ１７の燃料噴射量以上である。これにより、デリバリパイプ１５内の燃料圧力が第１圧力以上に昇圧される。
【００４９】
本実施形態では、内燃機関の始動後、加速などによりデリバリパイプ１５内の圧力がインジェクタ１７の最高噴射圧力に近づいたとき、コントローラ１９が高圧ポンプへの通電を制御し、リリーフ弁３０を動作する。このとき、内燃機関の回転数が高くなっているので、リリーフ弁３０の作動音と内燃機関の作動音とが混ざり合うことで、静粛性の悪化、およびドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【００５０】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態の圧力制御弁を図１１に基づいて説明する。本実施形態では、リリーフ弁３０のストッパ５０及び第１スプリング５５の形状が第１実施形態のストッパ及び第１スプリングの形状と異なっている。
ストッパ５０は、略筒状に形成された大径部５１と小径部５２とから構成されている。大径部５１の径方向の外壁はリターン流路１４の内壁に固定されている。小径部５２は、大径部５１の端部からデリバリパイプ１５側に突出している。
ストッパ５０には、軸方向に通じる第１孔５３が設けられている。また、小径部５２には、径方向に通じ第１孔５３と直交する第２孔５４が設けられている。第１孔５３と第２孔５４とは連通し、燃料が流通可能となっている。
小径部５２の径方向の外壁とリターン流路１４の内壁との間に第１スプリング５５が設けられている。第１スプリング５５は、一方の端部が第１弁体３１の加圧室側の当接面３９に係止され、他方の端部が大径部５１のデリバリパイプ１５側の外壁に係止されている。第１スプリングは、第１弁体３１を第１弁座３５に押し付けている。
ストッパ５０のデリバリパイプ１５側の当接面５６と、第１弁体３１の加圧室側の当接面３９との間に第１弁体３１が移動可能な可動範囲Ｌ３が設けられている。可動範囲Ｌ３は、リリーフ弁３０が開弁するときの最大リフト量に相当する。
【００５１】
本実施形態では、第１スプリング５５がストッパ５０の径方向外側に設けられている。ストッパ５０と第１弁体３１とは、第１スプリング５５の径方向内側で当接する。この構成によっても、定残圧弁４０の特性変化、性能劣化が生じた場合、リリーフ弁３０を開弁し、第１弁体３１の当接面３９とストッパ５０の当接面５６とを衝突させることで、定残圧弁４０の第２弁体４３のリフト量を通常のリフト量よりも大きくすることができる。このため、第２弁体４３と第２弁座４７との間に流れる燃料により、この間に付着、堆積した異物が取り除かれるので、定残圧弁４０の耐異物性を向上することができる。
【００５２】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態の圧力制御弁の用いられる燃料供給装置の清掃モード運転の方法について図１２を参照して説明する。
本実施形態では、内燃機関のＥＣＵが排ガスに含まれる炭化水素（ＨＣ）等の燃料の未燃焼成分を検出する（Ｓ１０）。定残圧弁４０の圧力保持性能の低下によりデリバリパイプ１５内の燃料圧力が低下すると、インジェクタ１７から噴射される燃料の噴霧化が悪化し、排ガスに含まれる燃料の未燃焼成分が増加する。したがって、排ガスに含まれるＨＣが多くなった場合、定残圧弁４０の第２弁座４７と第２弁体４３との間に異物が堆積又は付着している可能性がある。
検出したＨＣが所定値よりも多い場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、異常フラグを「１」とし、メモリに記録する（Ｓ１２）。一方、検出したＨＣが所定値以下の場合（Ｓ１１：ＮＯ）、処理を終了する。
異常フラグが「１」と記録されている場合、内燃機関が減速運転するか否かを検出する。内燃機関が減速運転するとき（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ＥＣＵはインジェクタ１７から気筒内への燃料噴射を停止すると共に、高圧ポンプ２０からの燃料吐出を継続して行う。これにより、デリバリパイプ１５内の燃料圧力が第１圧力以上に昇圧され、リリーフ弁３０は開弁方向へ移動し清掃モード運転が行われる。
【００５３】
本実施形態では、内燃機関の減速時に清掃モード運転を行う。内燃機関の減速時はインジェクタ１７の噴孔が閉じているので、デリバリパイプ１５内の燃料圧力を速やかに昇圧することができる。
ところで、清掃モード運転が行われると、リリーフ弁３０の開弁によってデリバリパイプ１５の燃料圧力が低下し、インジェクタ１７から気筒内に噴射される燃料の噴霧が十分に形成されないおそれがある。しかし、内燃機関の減速時はインジェクタ１７から気筒内への燃料噴射が停止されているので、エミッションの悪化を抑制することができる。
【００５４】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態の清掃モード運転の方法について図１３を参照して説明する。
本実施形態では、異常フラグが「１」と記録されている場合、内燃機関の回転数が高くなることでレブリミッター制御が作動するとき（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ＥＣＵはインジェクタ１７から気筒内への燃料噴射を停止すると共に、高圧ポンプ２０からの燃料吐出を継続して行う。これにより、デリバリパイプ１５内の燃料圧力が第１圧力以上に昇圧され、リリーフ弁３０は開弁方向へ移動する。
【００５５】
レブリミッター制御の作動時は、インジェクタ１７の噴孔が閉じているので、デリバリパイプ１５内の燃料圧力を速やかに昇圧することができる。また、インジェクタ１７から気筒内への燃料噴射が停止されているので、エミッションの悪化を抑制することができる。さらに、レブリミッター制御の作動時は、内燃機関の回転数が高くなっているので、リリーフ弁３０の作動音と内燃機関の作動音とが混ざり合うことで、静粛性の悪化、およびドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【００５６】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態の圧力制御弁の用いられる燃料供給装置を図１４に示す。本実施形態では、デリバリパイプ１５の高圧燃料配管１６側にオリフィス７０が設けられている。オリフィス７０は、インジェクタ１７の噴孔の開閉により生じるデリバリパイプ内の燃圧脈動を低減する。また、オリフィス７０は、高圧ポンプ２０の吐出弁２５の開閉によって高圧燃料配管１６に生じる燃料の圧力波を反射する。このため、内燃機関の回転数が所定の回転数になるとき、これに伴うカムシャフト１３の回転により、高圧ポンプ２０の吐出弁２５の開閉により生じる燃料の圧力波と、オリフィス７０によって反射された圧力波とが共振する。本実施形態では、この共振による燃料圧力の最大値が第１圧力よりも高くなるように、オリフィス７０の内径、デリバリパイプ１５の長さ、容積、材料の弾性係数及び肉厚、並びに高圧燃料配管１６の長さ、内径、材料の弾性係数及び肉厚が設定されている。したがって、第１〜第５実施形態で説明した特別な強制開弁制御をすること無く、リリーフ弁３０を開弁することができる。これにより、リリーフ弁３０の第１弁体３１とストッパ３３とが衝突し、定残圧弁４０の第２弁体４３は慣性力によって通常時のリフト量よりもリフト量を大きくする。したがって、定残圧弁４０の圧力保持性能を維持し、性能劣化を抑制することができる。
【００５７】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態の圧力制御弁の用いられる燃料供給装置を図１５及び図１６に示す。本実施形態では、圧力制御弁１０２の設けられるリターン流路１４の径外側にコイル６０が設けられている。リターン流路１４は、磁性体から形成される第１筒部６１、非磁性体から形成される第２筒部６２、及び磁性体から形成される第３筒部６３をこの順で有している。第２筒部６２は、リリーフ弁３０の第１弁体３１とストッパ３３とのギャップの外側に位置している。リリーフ弁３０の第１弁体３１とストッパ３３とは磁性体から形成されている。
【００５８】
コントローラ１９からコネクタ６４の端子６５を経由してコイル６０に通電されると、コイル６０は磁界を発生し、第１筒部６１、第１弁体３１、ストッパ３３及び第３筒部６３によって形成される磁気回路に磁束が流れる。これにより、第１筒部６１とストッパ３３との間に磁力が作用し、この磁力により第１弁体３１はストッパ３３側へ吸引される。
【００５９】
本実施形態では、インジェクタ１７の噴孔の開閉及び高圧ポンプ２０の吐出量の制御をすることなく、コイル６０に通電することで第１弁体３１を開弁方向へ移動することができる。したがって、エミッション及びドライバビリティの悪化の懸念のない内燃機関の運転時又は停止時に任意のタイミングで清掃モード運転を行うことができる。
【００６０】
（第８実施形態）
本発明の第８実施形態の圧力制御弁の用いられる燃料供給装置を図１７に示す。本実施形態では、定残圧弁４０は、係止部材４６から摺動部材４４側に延びる吸引部４６１を備えている。定残圧弁４０の第２弁体４３、摺動部材４４、吸引部４６１及び係止部材４６は、磁性体から形成されている。
リリーフ弁３０の第１弁体３１は、弁シート３４側から磁性体から形成される第１リリーフ弁体３１１、非磁性体から形成される第２リリーフ弁体３１２、及び磁性体から形成される第３リリーフ弁体３１３をこの順で有している。第２リリーフ弁体３１２は、定残圧弁３０の吸引部４６１と摺動部材４４とのギャップの外側に位置している。
リターン流路１４の第２筒部６２は、第２リリーフ弁体３１２の径外側に位置している。
【００６１】
コントローラ１９からコネクタ６４の端子６５を経由してコイル６０に通電されると、コイル６０は磁界を発生し、第１筒部６１、第１リリーフ弁体３１１、第２弁体４３、摺動部材４４、吸引部４６１及び係止部材４６、第３リリーフ弁体３１３、並びに第３筒部６３によって形成される磁気回路に磁束が流れる。これにより、吸引部４６１と摺動部材４４との間に磁力が作用し、この磁力により摺動部材４４及び第２弁体４３は吸引部４６１に吸引される。
【００６２】
本実施形態では、コイル６０に通電することで定残圧弁４０の第２弁体４３を開弁方向へ移動することができる。したがって、内燃機関の運転時又は停止時に任意のタイミングで清掃モード運転を行うことができると共に、リリーフ弁の開弁によるエミッション及びドライバビリティの悪化の懸念を払拭することができる。
【００６３】
（第９実施形態）
本発明の第９実施形態の圧力制御弁の用いられる燃料供給装置を図１８に示す。本実施形態では、デリバリパイプ１５と燃料タンク１０との間をリターン流路１４１が接続している。このリターン流路１４１に圧力制御弁１０１が設けられている。この構成においても、上述した第１〜第８実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００６４】
（第１０実施形態）
本発明の第１０実施形態の圧力制御弁の用いられる燃料供給装置を図１９に示す。本実施形態では、高圧燃料配管１６と高圧ポンプ２０の加圧室２７との間を第１リターン流路１４が接続している。また、デリバリパイプ１５と燃料タンク１０との間を第２リターン流路１４１が接続している。
第１リリーフ弁３０、第１ストッパ及び第２定残圧弁４０から構成される第１圧力制御弁１００は、第１リターン流路１４に設けられている。また、第２リリーフ弁３０１、第２ストッパ及び第２定残圧弁４０１から構成される第２圧力制御弁１０１は、第２リターン流路１４１に設けられている。第１圧力制御弁１００及び第２圧力制御弁１０１は、上述した第１〜第９実施形態の圧力制御弁と実質的に同一の構成である。
本実施形態では、第１圧力制御弁１００または第２圧力制御弁１０１の一方が故障したとき、他方の圧力制御弁１００、１０１によりデリバリパイプ１５内の燃料圧力を制御することができる。
【００６５】
（他の実施形態）
上述した複数の実施形態では、内燃機関の始動時、加速時、減速時、又はレブリミッター時にリリーフ弁を動作させた。これに対し、本発明は、どのようなタイミングでリリーフ弁を動作させても良い。
また、上述した複数の実施形態では、内燃機関の停止後一定時間、コントローラを作動させ、定残圧弁の異常を検出した。これに対し、本発明は、内燃機関のアイドリング運転中など、いかなる時間に定残圧弁の異常を検出しても良い。
また、上述した複数の実施形態では、内燃機関の燃料供給装置に用いられる圧力制御弁について説明した。これに対し、本発明の圧力制御弁は、内燃機関の燃料供給装置以外の種々の装置に用いることができる。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の形態により実施することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１  ・・・燃料供給装置
１０・・・燃料タンク
１４・・・リターン流路
１５・・・デリバリパイプ
１７・・・インジェクタ
１８・・・圧力センサ（圧力検出手段）
１９・・・コントローラ（制御手段）
２０・・・高圧ポンプ
３０・・・リリーフ弁
３１・・・第１弁体
３３・・・ストッパ
３５・・・第１弁座
４０・・・定残圧弁
４１・・・内側流路
４３・・・第２弁体
４７・・・第２弁座
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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