(57)【要約】      （修正有）【課題】弁体の外側部分で高圧ポートを遮断し、弁体の端部で低圧ポートを遮断する制御弁の態様で、高圧ポートから低圧ポートへのリーク量を低減する。【解決手段】制御弁１４１は、外側弁体３０と内側弁体４０とを有する。外側弁体３０は、弁室２０内に摺動自在に収容されており、一方向側に配されると弁室２０の壁面との摺接により高圧ポート１１を遮る。内側弁体４０は、外側弁体３０の内側に摺動自在に設置されており、他方向側に配されると端部が弁室２０の壁面に当接することにより低圧ポート１９を遮る。制御弁１４１が高圧用状態ｓ１から低圧用状態に切り替わる際には、外側弁体３０が一方向に所定量摺動してから、内側弁体４０が、外側弁体３０から受ける力により同方向に変位を開始する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁室（２０）と、一端部が前記弁室に連通しており他端部に高圧源（１３０）が接続される高圧ポート（１１）と、一端部が前記弁室に連通しており他端部に前記高圧源よりも低圧の低圧源（１１０）が接続される低圧ポート（１９）と、一端部が前記弁室に連通しており他端部に制御対象（８７）が接続される制御ポート（１５）と、前記弁室内に摺動自在に収容されている弁体（３０，４０）とを有し、
前記制御ポート及び前記低圧ポートに対する前記高圧ポートの連通を遮ることを高圧遮断とし、前記制御ポート及び前記高圧ポートに対する前記低圧ポートの連通を遮ることを低圧遮断とし、低圧遮断をしつつ高圧遮断を解除した状態を高圧用状態（ｓ１）とし、高圧遮断をしつつ低圧遮断を解除した状態を低圧用状態（ｓ２）として、
前記弁体の摺動により、前記高圧用状態と前記低圧用状態とに切り替わる制御弁において、
前記弁体は、前記弁室内に摺動自在に収容された外側弁体（３０）と、前記外側弁体の内側に前記外側弁体の摺動方向に摺動自在に設置された内側弁体（４０）とを有し、
前記外側弁体（３０）は、前記摺動により一方向側に配されると前記弁室の壁面との摺接部分により高圧遮断をし、前記一方向とは反対の他方向側に配されると高圧遮断を解除するように構成され、
前記内側弁体（４０）は、前記他方向側に配されると前記他方向側の端部が前記弁室の壁面に当接することにより低圧遮断をし、前記一方向側に配されると低圧遮断を解除するように構成され、
前記高圧用状態から前記低圧用状態に切り替わる際には、前記外側弁体が前記一方向に所定量摺動してから、前記内側弁体が、前記外側弁体から受ける力により前記一方向に変位を開始するように構成されている制御弁。
【請求項２】
前記切り替わる際には、前記外側弁体が前記一方向に前記所定量摺動することにより高圧遮断をしてから、前記内側弁体が前記一方向に変位を開始するように構成されている請求項１記載の制御弁。
【請求項３】
前記内側弁体を前記一方向側に付勢すると共にその反力で前記外側弁体を前記他方向側に付勢する付勢部材（３９）を有する請求項１又は２記載の制御弁。
【請求項４】
前記外側弁体に前記摺動方向に貫通する貫通穴（３４）が設けられ、前記貫通穴に前記内側弁体が摺動自在に挿入されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御弁。
【請求項５】
前記外側弁体及び前記内側弁体よりも前記一方向側に、内部の圧力により前記外側弁体及び前記内側弁体を前記他方向に押圧する圧力室（５２）が設けられ、
前記低圧用状態から前記高圧用状態に切り替わる際には、前記圧力室内の圧力が上昇して所定の第１圧力に達すると前記内側弁体が前記他方向に摺動を開始し、前記圧力室内の圧力が前記第１圧力よりも大きい第２圧力に達すると前記外側弁体が前記他方向に変位を開始するように構成されている請求項４記載の制御弁。
【請求項６】
前記内側弁体の前記一方向側の端部を内側弁体一端部（４２）として、前記内側弁体一端部は、前記摺動方向に直交する方向に突出しており、
前記高圧用状態から前記低圧用状態に切り替わる際には、前記外側弁体が前記一方向に前記所定量摺動したときに前記外側弁体が前記内側弁体一端部に前記他方向側から当接することにより、前記内側弁体が前記外側弁体から力を受けて前記一方向に変位を開始するように構成されている請求項４又は５記載の制御弁。
【請求項７】
前記内側弁体の前記他方向側の端部を内側弁体他端部（４８）として、前記内側弁体他端部は、前記摺動方向に直交する方向に突出しており、前記高圧用状態及び前記低圧用状態のいずれの状態のときにも、前記外側弁体が前記内側弁体他端部に前記一方向側から当接するように構成されている請求項１〜６のいずれか一項に記載の制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御対象に高圧源又は低圧源を択一的に連通させることにより、制御対象の圧力を制御する制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料噴射システムには、燃料ポンプから供給される高圧燃料を増幅するための増圧器を有するものがある。増圧器は、ピストン室内に摺動自在に収容されているピストンを有しており、燃料噴射時にピストンを前進させることで、ピストンの前方に設けられた加圧室を圧縮して、燃料を加圧する仕組みになっている。
【０００３】
ピストンを前進させるための力は、ピストンに加わる圧力バランスを変化させることで得ている。すなわち、加圧室とは別にピストンの前方に設けられている制御室内が減圧されると、ピストンが前進して加圧室を圧縮する。噴射終了後は、制御室内を元の圧力にまで昇圧すれば、制御室内及び加圧室内の圧力並びにピストンスプリングの付勢力によりピストンが初期位置にまで後退する。
【０００４】
ここで、制御室の減圧及び昇圧には制御弁を用いている。具体的には、制御弁は、制御室に接続される制御ポートと、高圧源に接続される高圧ポートと、低圧源に接続される低圧ポートとを有する。そして、制御ポートに高圧ポートが連通した高圧用状態と、制御ポートに低圧ポートが連通した低圧用状態とに切り替わる。低圧用状態になると制御室内が減圧され、高圧用状態になると制御室内が昇圧される。この制御弁はスプール弁構造をしており、少なくとも低圧用状態のときには、高圧ポートを摺接シールで遮る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−４０３２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような制御弁は、弁体の摺接シール部と弁室の壁面との間に摺動クリアランスが形成される。その摺動クリアランスにより、高圧ポートから低圧ポートへの大量のすり抜けリークが発生する。このようなリークは特に高圧源から供給される燃料圧が高圧の時に、摺動クリアランスが燃料圧により拡大するため増加する。このようなリーク量の増加は、燃料噴射システムのポンプ仕事を増加させるため、システム全体としての効率悪化につながる。
【０００７】
上記課題に対して、例えば特許文献１では、弁体を２つに分割し、外側の弁体の下部に、高圧用状態のときに低圧ポートを遮る非摺接式の低圧シール部を設け、内側の弁体の下部に、低圧用状態のときに高圧ポートを遮る非摺接式の高圧シール部を設けている。それにより、高圧用状態のみならず、低圧用状態のときにも、摺動クリアランスができない非摺接式のシールにより対応するポートを遮ることにより、高圧ポートから低圧ポートへのリーク量を低減させている。
【０００８】
しかしながら、上記構成では、外側の弁体の下部で低圧遮断をし、内側の弁体の下部で高圧遮断をするので、構成が特殊であり、弁体の外側部分で高圧ポートを遮断をし、弁体の端部で低圧ポートを遮断をする制御弁の態様での実施はできない。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、弁体の外側部分で高圧ポートを遮断し、弁体の端部で低圧ポートを遮断する制御弁の態様で、高圧ポートから低圧ポートへのリーク量を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の制御弁は、弁室（２０）と、一端部が前記弁室に連通しており他端部に高圧源（１３０）が接続される高圧ポート（１１）と、一端部が前記弁室に連通しており他端部に前記高圧源よりも低圧の低圧源（１１０）が接続される低圧ポート（１９）と、一端部が前記弁室に連通しており他端部に制御対象（８７）が接続される制御ポート（１５）と、前記弁室内に摺動自在に収容されている弁体（３０，４０）とを有する。
【００１１】
以下では、前記制御ポート及び前記低圧ポートに対する前記高圧ポートの連通を遮ることを高圧遮断とし、前記制御ポート及び前記高圧ポートに対する前記低圧ポートの連通を遮ることを低圧遮断とする。また、低圧遮断をしつつ高圧遮断を解除した状態を高圧用状態（ｓ１）とし、高圧遮断をしつつ低圧遮断を解除した状態を低圧用状態（ｓ２）とする。
【００１２】
前記制御弁は、前記弁体の摺動により、前記高圧用状態と前記低圧用状態とに切り替わる。前記弁体は、前記弁室内に摺動自在に収容された外側弁体（３０）と、前記外側弁体の内側に前記外側弁体の摺動方向に摺動自在に設置された内側弁体（４０）とを有する。前記外側弁体（３０）は、前記摺動により一方向側に配されると前記弁室の壁面との摺接部分により高圧遮断をし、前記一方向とは反対の他方向側に配されると高圧遮断を解除するように構成されている。前記内側弁体（４０）は、前記他方向側に配されると前記他方向側の端部が前記弁室の壁面に当接することにより低圧遮断をし、前記一方側に配されると低圧遮断を解除するように構成されている。
【００１３】
前記制御弁は、前記高圧用状態から前記低圧用状態に切り替わる際には、前記外側弁体が前記一方向に所定量摺動してから、前記内側弁体が、前記外側弁体から受ける力により前記一方向に変位を開始するように構成されている。
【００１４】
本発明によれば、外側弁体で高圧遮断をし、内側弁体の端部で低圧遮断をするので、弁体の外側部分で高圧遮断をし、弁体の端部で低圧遮断をする制御弁の態様で実施できる。
【００１５】
しかも、弁体が高圧用状態から低圧用状態に切り替わる際には、外側弁体が所定量摺動してから内側弁体が変位を開始するので、外側弁体が高圧遮断をする側に所定量摺動してから、内側弁体が低圧遮断を解除する側に変位し始めることになる。そのため、高圧ポートと低圧ポートとが連通する期間をなくすか短くすることができる。そのため、高圧ポートから低圧ポートへのリーク量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態の燃料噴射システムを示す図
【図２】燃料噴射システムの制御弁を示す図
【図３】制御弁を高圧用状態から低圧用状態に切り替えるときを示す図
【図４】制御弁を低圧用状態から高圧用状態に切り替えるときを示す図
【図５】制御弁のリーク量を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。但し、本発明は実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施できる。
【００１８】
［第１実施形態］
図１は、本実施形態の燃料噴射システム１００を示す図である。燃料噴射システム１００は、燃料タンク１１０と、燃料ポンプ１２０と、蓄圧室１３０と、複数の増圧器１４０及びインジェクタ１５０と、ＥＣＵ（図示略）とを有する。なお、図では、一の増圧器１４０のみを、拡大すると共に中心線を通る断面で示している。
【００１９】
燃料タンク１１０は、燃料を蓄えるためのタンクである。燃料タンク１１０と燃料ポンプ１２０との間には、燃料タンク１１０内の燃料を燃料ポンプ１２０に供給するための第一通路Ｒ１が設けられている。燃料ポンプ１２０は、燃料を高圧化して高圧燃料Ｈにするためのポンプである。燃料ポンプ１２０と蓄圧室１３０との間には、燃料ポンプ１２０内の燃料を蓄圧室１３０に供給するための第二通路Ｒ２が設けられている。
【００２０】
蓄圧室１３０は、高圧燃料Ｈを一時的に蓄えておくための容器である。本実施形態では、蓄圧室１３０は、複数の増圧器１４０に高圧燃料Ｈを供給するコモンレールである。蓄圧室１３０と各増圧器１４０との間には、蓄圧室１３０内の高圧燃料Ｈを増圧器１４０に供給するための高圧通路Ｒ３が設けられている。
【００２１】
増圧器１４０は、燃料噴射時に高圧燃料Ｈを増圧させるための装置である。増圧器１４０の端からインジェクタ１５０に、増圧された高圧燃料Ｈが供給される。インジェクタ１５０は、高圧燃料Ｈを断続的に所望のタイミングで内燃機関の気筒内に噴射するための装置である。増圧器１４０及びインジェクタ１５０と燃料タンク１１０との間には、低圧化された燃料を燃料タンク１１０に戻すための低圧通路Ｒ４が設けられている。なお、図では、一の増圧器１４０及びインジェクタ１５０と燃料タンク１１０との間の低圧通路Ｒ４のみを示し、その他の増圧器１４０及びインジェクタ１５０と燃料タンク１１０との間の低圧通路Ｒ４の図示は省略している。
【００２２】
ＥＣＵ（図示略）は、燃料ポンプ１２０、増圧器１４０、インジェクタ１５０等を制御する。
【００２３】
次に増圧器１４０について、より詳しく説明する。増圧器１４０は、ピストンボディ８０と、ピストン９０と、制御弁１４１とを有する。なお、以下では、ピストン９０の摺動方向一方（図では左）を「前」といい、その反対（図では右）を「後」という。
【００２４】
ピストンボディ８０は、前側部分８０ａと後側部分８０ｂとに分割形成されており、それらは締結材８０ｃにより締結されている。ピストンボディ８０は、ピストン室８３と流入ポート８１と流出ポート８９とを有する。ピストン室８３は、ピストンボディ８０の内部に設けられている。流入ポート８１は、ピストンボディ８０の後端からピストン室８３に連通している。流入ポート８１には高圧通路Ｒ３が連通している。流出ポート８９は、ピストンボディ８０の前端からピストン室８３に連通している。流出ポート８９はインジェクタ１５０に連通している。
【００２５】
ピストン９０は、ピストン室８３に前後に摺動自在に収容されている。ピストン９０は前後中間部に他の部分よりも径が大きいピストン大径部９１を有する。ピストン室８３は、ピストン９０の前端よりも前方部分が加圧室８８を構成し、ピストン大径部９１よりも前方部分が制御室８７を構成し、ピストン大径部９１よりも後方全体が背圧室８４を構成している。
【００２６】
ピストン９０には、背圧室８４と加圧室８８とを連通させる連通穴９３が設けられている。連通穴９３には、逆止弁９４が設けられている。逆止弁９４は、背圧室８４内の圧力の方が加圧室８８内の圧力よりも高いときには開弁し、低いときには閉弁する。背圧室８４内におけるピストン大径部９１の後方には、ストッパ９６が設けられている。ストッパ９６は、ピストン大径部９１に当接されることによりピストン９０のそれ以上の後退を阻止する。ピストン９０の後端部とストッパ９６との間には、ピストンスプリング９７が介装されている。
【００２７】
背圧室８４内の圧力は、ピストン９０を前方に押圧する。他方、加圧室８８内の圧力と、制御室８７内の圧力と、ピストンスプリング９７の付勢力とは、ピストン９０を後方に押圧する。これらの力のバランスの変化により、ピストン９０が前後方向に変位する。
【００２８】
＜制御弁１４１の構成＞
図２は、制御弁１４１を示す正面断面図である。制御弁１４１は、弁ボディ１０と外側弁体３０と内側弁体４０と弁駆動機構５０と駆動制御機構６０とを有する。なお、以下では図に合わせて、弁体３０，４０の摺動方向の一方を「上」といい、その反対方向を「下」という。但し、制御弁１４１は、前記摺動方向を水平方向にして設置する等、任意の方向に設置できる。
【００２９】
弁ボディ１０は、ピストンボディ８０に設けられた凹部８２内に設置されている。弁ボディ１０は、複数の部材１０ａ〜１０ｆに分割されており、それらは締結材１０ｐ，１０ｑにより、ピストンボディ８０に締結されている。
【００３０】
弁ボディ１０は、弁室２０と高圧ポート１１と低圧ポート１９と制御ポート１５とを有する。弁室２０は、弁ボディ１０の内部に形成されている。弁室２０は、上から順に、弁室上部２２、弁室中部２３、弁室下部２４及び弁室最下部２５を有する。弁室上部２２の内径よりも弁室中部２３の内径の方が小さい。弁室中部２３の内径よりも弁室下部２４の内径の方が大きい。弁室下部２４の内径よりも弁室最下部２５の内径の方が小さい。
【００３１】
高圧ポート１１は、一端部が弁室上部２２の下部に連通しており、他端部が背圧室ポート８４ａを介して背圧室８４に連通している。よって、高圧ポート１１の他端部は、高圧通路Ｒ３等を介して蓄圧室１３０（高圧源）に接続されている。低圧ポート１９は、一端部が弁室最下部２５の底面に連通しており、他端部が低圧通路Ｒ４に連通している。よって、低圧ポート１９の他端部は、低圧通路Ｒ４を介して燃料タンク１１０（低圧源）に接続されている。制御ポート１５は、一端部が弁室下部２４に連通しており、他端部が制御室ポート８７ａを介して制御室８７（制御対象）に接続されている。
【００３２】
外側弁体３０は、弁室２０内に上下方向に摺動自在に収容されている。外側弁体３０は、上から順に、外側弁体大径部３２と、外側弁体大径部３２も外径の小さい外側弁体小径部３５とを有する。外側弁体大径部３２は、弁室上部２２の内周面に摺接している。外側弁体小径部３５は、弁室中部２３及び弁室最下部２５の内周面に摺接している。外側弁体３０には、上下方向に貫通する貫通穴３４が設けられている。
【００３３】
内側弁体４０は、貫通穴３４に上下方向に摺動自在に挿入されている。内側弁体上端部４２は、円盤状の形状をしており、水平方向に突出している。内側弁体上端部４２と外側弁体３０との間には、内側弁体４０を上方に付勢すると共にその反力で外側弁体３０を下方に付勢する付勢部材３９が介装されている。付勢部材３９は、本実施形態では、コイルバネであるがその他の弾性部材等であってもよい。内側弁体下端部４８は、円盤状の形状をしており、水平方向に突出している。外側弁体小径部３５と弁室２０の壁面との間の隙間及び内側弁体下端部４８と弁室２０の壁面との間の隙間は、高圧ポート１１及び低圧ポート１９を制御ポート１５に連通させるための流路２８を構成している。
【００３４】
外側弁体小径部３５の上下中間部には、周方向に間隔をおいてカット部３６（例えば、三方カット）が設けられている。それらのカット部３６どうしの各間部分は、弁室中部２３の内周面に摺接している。そして、カット部３６によって流路２８が確保されている。
【００３５】
以下では、制御ポート１５及び低圧ポート１９に対する高圧ポート１１の連通を遮ることを「高圧遮断」とし、制御ポート１５及び高圧ポート１１に対する低圧ポート１９の連通を遮ることを「低圧遮断」とする。また、図２のように外側弁体３０及び内側弁体４０が下降した状態であって、低圧遮断をしつつ高圧遮断を解除した状態を「高圧用状態ｓ１」とする。また、図２の状態から外側弁体３０及び内側弁体４０が上昇した状態であって、高圧遮断をしつつ低圧遮断を解除した状態を「低圧用状態ｓ２」とする。
【００３６】
外側弁体小径部３５の外周面におけるカット部３６の下方に位置する部分は、低圧用状態ｓ２のときに高圧遮断をする摺接シール部３７を構成している。内側弁体下端部４８の下面は、高圧用状態ｓ１のときに低圧遮断をする非摺接式の当接シール部４９を構成している。
【００３７】
弁駆動機構５０は、スプリング５１と圧力室５２とを有する。圧力室５２は、弁室上部２２における外側弁体大径部３２よりも上側に形成されている。圧力室５２は、インポート５３を介して高圧ポート１１に連通している。インポート５３には、インオリフィス５４が設けられている。また、圧力室５２は、アウトポート５５を介して低圧通路Ｒ４に連通している。アウトポート５５には、アウトオリフィス５６が設けられている。スプリング５１は、圧力室５２の天井面と外側弁体３０との間に設置されている。
【００３８】
圧力室５２内の圧力と、スプリング５１の付勢力と、付勢部材３９の付勢力と、内側弁体上端部４２が外側弁体３０に与える力とは、外側弁体３０を下方に押圧する。他方、流路２８内の圧力と、内側弁体下端部４８が外側弁体３０に与える力とは、外側弁体３０を上方に押圧する。これらの力のバランスの変化により、外側弁体３０が上下方向に変位する。
【００３９】
圧力室５２内の圧力と、外側弁体３０が内側弁体下端部４８に与える力とは、内側弁体４０を下方に押圧する。他方、低圧ポート１９内や流路２８内の圧力と、付勢部材３９の付勢力と、外側弁体３０が内側弁体上端部４２に与える力とは、内側弁体４０を上方に押圧する。これらの力のバランスの変化により、内側弁体４０が上下方向に変位する。
【００４０】
駆動制御機構６０は、圧力室５２内の圧力を制御するための機構であって、アーマチャ６３と、弁部６４、アーマチャスプリング６５と、アクチュエータ６７とを有する。アーマチャ６３は、上下方向に摺動自在に設置されており、下端部に弁部６４が収容されている。弁部６４は、アウトオリフィス５６の開口の上方に設けられている。アーマチャスプリング６５はアーマチャ６３を下方に付勢している。アクチュエータ６７は、アーマチャ６３を上方に駆動するための装置である。アクチュエータ６７は、本実施例では、電磁ソレノイドであるが、例えばピエゾアクチュエータ等、それ以外のものであってもよい。アクチュエータ６７は、ＥＣＵ（図示略）により制御される。
【００４１】
＜高圧用状態ｓ１＞
次に、同図２を参照しつつ、制御弁１４１の初期状態（高圧用状態ｓ１）について説明する。アクチュエータ６７が通電されない初期状態では、アーマチャ６３及び弁部６４がアーマチャスプリング６５の付勢力により下降している。そのため、弁部６４がアウトオリフィス５６の開口を塞いでいる。そのため、圧力室５２内は、インオリフィス５４から供給される圧力（高圧燃料Ｈ）が蓄積することで高圧になっている。そのため、圧力室５２内の圧力等が外側弁体３０を下方に押圧する力は、付勢部材３９等が内側弁体４０を上方に押圧する力を上回っている。そのため、内側弁体４０は下降している。また、圧力室５２内の圧力等が外側弁体３０を下方に押圧する力は、流路２８内の圧力等が外側弁体３０を上方に押圧する力を上回っている。そのため、外側弁体３０も下降している。このとき、外側弁体３０は、内側弁体下端部４８に上側から当接している。
【００４２】
このとき、当接シール部４９は弁室最下部２５の底面に当接して低圧ポート１９の開口を塞ぐことにより、低圧遮断をしている。他方、摺接シール部３７は、弁室下部２４内に配されており、カット部３６と弁室下部２４との連通を遮断していない。そのため、高圧遮断がなされていない。そのため、高圧用状態ｓ１になっている。
【００４３】
高圧用状態ｓ１では、図１に示すように、蓄圧室１３０内の圧力が、高圧通路Ｒ３、流入ポート８１、背圧室８４、背圧室ポート８４ａ、高圧ポート１１、弁室２０、制御ポート１５、制御室ポート８７ａを経て制御室８７に供給される。そのため、制御室８７内は高圧になる。そのため、制御室８７内の圧力等がピストン９０を後方に押圧する力が、背圧室８４内の圧力がピストン９０を前方に押圧する力を上回る。そのため、ピストン９０は、ストッパ９６に当接するまで後退する。
【００４４】
＜高圧用状態ｓ１から低圧用状態ｓ２への切替＞
次に、図３を参照しつつ、高圧用状態ｓ１から低圧用状態ｓ２への切替について説明する。高圧燃料Ｈを噴射する燃料噴射時には、制御弁１４１は、次のようにして、高圧用状態ｓ１から低圧用状態ｓ２に切り替わる。
【００４５】
すなわち、アクチュエータ６７が通電されることにより、アーマチャ６３が吸引されて、図３（ａ）に示すように、アーマチャ６３及び弁部６４が上昇する。それにより、アウトオリフィス５６の開口が開かれる。それにより、圧力室５２内の高圧燃料Ｈが、アウトポート５５及び低圧通路Ｒ４を経て燃料タンク１１０に流出することにより、圧力室５２内の圧力が下がる。それにより、圧力室５２内の圧力等が外側弁体３０を下方に押圧する力が、流路２８内の圧力等が外側弁体３０を上方に押圧する力を下回るようになる。それにより外側弁体３０が、弁室２０の壁面及び内側弁体４０に対して上昇する。
【００４６】
その外側弁体３０の上昇により、まず、摺接シール部３７が、弁室下部２４内から弁室中部２３内に変位して、弁室中部２３の内周面に摺接する。それにより、カット部３６と弁室下部２４との連通が遮られて高圧遮断がなされる。次に、付勢部材３９が更に圧縮されると共に、外側弁体３０が内側弁体上端部４２に下側から当接する。それにより、外側弁体３０等が内側弁体４０を上方に押圧する力が、圧力室５２内の圧力等が内側弁体４０を下方に押圧する力を上回る。それにより、内側弁体４０が上昇を開始する。その上昇により、当接シール部４９が弁室最下部２５の底面から離れて低圧ポート１９の開口が開かれることにより、低圧遮断が解除される。
【００４７】
その低圧遮断の解除により、流路２８の下部内の高圧燃料Ｈが低圧ポート１９に流出し始める。それにより、流路２８の下部内の圧力が内側弁体下端部４８を下方に押圧する力が弱まると共に、低圧ポート１９内に流出した高圧燃料Ｈが内側弁体下端部４８を上方に押圧するようになる。すなわち、圧力バランスが変化する。このとき、内側弁体４０は、図３（ｂ）に示すように、付勢部材３９の付勢力により速やかに上昇して外側弁体３０に追いつくことができる。それにより、内側弁体下端部４８が外側弁体３０に下側から当接する。そのため、付勢部材３９がない場合に比べて、速やかに低圧ポート１９の開口面積を確保でき、それにより制御弁１４１の切替応答性を向上させることができる。
【００４８】
以上により、制御弁１４１が高圧用状態ｓ１から低圧用状態ｓ２に切り替わる。このように、外側弁体３０が上方に所定量摺動して高圧遮断をしてから、内側弁体４０が上方に変位し始めるようにすることにより、高圧ポート１１と低圧ポート１９とが連通する瞬間をなくしている。そのため、高圧ポート１１から低圧ポート１９への高圧燃料Ｈのリークが抑えられる。
【００４９】
制御弁１４１が低圧用状態ｓ２になると、図１に示す状態から、制御室８７内の圧力が、制御室ポート８７ａ、制御ポート１５、弁室２０、低圧ポート１９、低圧通路Ｒ４をを経て、燃料タンク１１０に流出することにより、制御室８７内が低圧になる。それにより、制御室８７内の圧力等がピストン９０を後方に押圧する力が、背圧室８４内の圧力がピストン９０を前方に押圧する力を下回るようになる。それにより、図１に示す状態から、ピストン９０が前進する。それにより加圧室８８が圧縮されて、加圧室８８内の圧力が上昇する。このとき、逆止弁９４があるため、加圧室８８内の圧力が連通穴９３から背圧室８４に逆流することはない。そのため、加圧室８８内の圧力は、インジェクタ１５０内に供給され、インジェクタ１５０内の高圧燃料Ｈの圧力が増大する。
【００５０】
＜低圧用状態ｓ２から高圧用状態ｓ１への切替＞
次に、図４を参照しつつ、低圧用状態ｓ２から高圧用状態ｓ１に戻すときを説明する。高圧燃料Ｈの噴射を終了する噴射終了時には、制御弁１４１は、次のようにして、低圧用状態ｓ２から高圧用状態ｓ１に切り替わる。
【００５１】
すなわち、アクチュエータ６７の通電が停止されることにより、図４（ａ）に示すように、アーマチャ６３及び弁部６４が下降してアウトオリフィス５６の開口が閉じる。それにより、圧力室５２内の圧力が再び上昇を開始する。
【００５２】
その圧力上昇に伴い、まず、圧力室５２内の圧力が所定の第１圧力に達する。その時点から、圧力室５２内の圧力等が内側弁体４０を下方に押圧する力が、流路２８内の圧力等が内側弁体４０を上方に押圧する力を上回るようになる。それにより、内側弁体４０が弁室２０の壁面及び外側弁体３０に対して下降を開始する。次に、圧力室５２内の圧力が、第１圧力よりも大きい第２圧力に達する。その時点から、圧力室５２内の圧力等が外側弁体３０を下方に押圧する力が、流路２８内の圧力等が外側弁体３０を上方に押圧する力を上回るようになる。それにより、外側弁体３０も下降を開始する。
【００５３】
そして、まず、内側弁体４０の当接シール部４９が弁室最下部２５の底面に当接して低圧ポート１９の開口を塞ぐことにより、低圧遮断をする。次に、図４（ｂ）に示すように、外側弁体３０の摺接シール部３７が弁室中部２３内から弁室下部２４内に変位することにより、摺接シール部３７が弁室中部２３の内側面から離れる。それにより、カット部３６が弁室下部２４に連通することにより、高圧遮断が解除される。
【００５４】
以上により、制御弁１４１が低圧用状態ｓ２から高圧用状態ｓ１に戻る。このように、内側弁体４０が下方に所定量摺動してから、外側弁体３０が下方に摺動し始めるようにすることにより、高圧ポート１１と低圧ポート１９とが連通する瞬間をなくしている。そのため、高圧ポート１１から低圧ポート１９への高圧燃料Ｈのリークが抑えられる。
【００５５】
制御弁１４１が高圧用状態ｓ１に戻ると、制御室８７内の圧力が上昇していき、再び図１に示すように、ピストン９０がストッパ９６に当接するまで後退する。
【００５６】
＜本実施形態の効果＞
本実施形態によれば、上記のとおり、高圧燃料Ｈのリーク量を抑えることができる。図５は、横軸に、高圧燃料Ｈの圧力（システム制御圧）を示し、縦軸に、高圧ポート１１から低圧ポート１９への高圧燃料Ｈのリーク量を示している。曲線Ｃ１は本実施形態を示し、曲線Ｃ２は従来（外側部分と内側部分とが一体の通常の弁体の場合）を示している。
【００５７】
内側弁体４０は、外側弁体３０の貫通穴３４に挿入されているので、片側にのみ開口した有底穴に挿入されて片持ち状に支持される場合に比べて、弁体３０，４０の強度を大きくできる。また、高圧用状態ｓ１及び低圧用状態ｓ２のいずれの状態のときにも、外側弁体３０が上側から内側弁体下端部４８に当接するので、いずれの状態でも、外側弁体３０と内側弁体４０とは強く係合した状態にある。そのため、作動信頼性が高い。
【００５８】
［その他の実施形態］
本実施形態は、次のように変更して実施することもできる。例えば、図３に示す高圧用状態ｓ１から低圧用状態ｓ２への切換時には、外側弁体３０が下側から内側弁体上端部４２に当接することなく、付勢部材３９の付勢力により、内側弁体４０が上昇を開始するようにしてもよい。また、例えば、付勢部材３９をなくしてよい。そして、高圧用状態ｓ１から低圧用状態ｓ２への切換時には、付勢部材３９の付勢力によらず、外側弁体３０が下側から内側弁体上端部４２に当接することにより、内側弁体４０が上昇を開始するようにしてもよい。
【００５９】
また、例えば、高圧用状態ｓ１から低圧用状態ｓ２への切替時には、外側弁体３０が高圧遮断をすると同時に又は高圧遮断をする直前に、内側弁体４０が低圧遮断を解除するようにしてもよい。また、図４に示す低圧用状態ｓ２から高圧用状態ｓ１への切替時には、内側弁体４０が低圧遮断をすると同時に又は低圧遮断をする直前に、外側弁体３０が高圧遮断を解除するようにしてもよい。
【００６０】
また、例えば、図２等に示す貫通穴３４を、下方に開口した有底穴に代えてもよい。そして、その有底穴に内側弁体４０を下方に突出する片持ち状に支持してもよい。そして、有底穴の天井面と内側弁体４０の上端面との間に圧力室５２内の圧力を供給する圧力経路を、外側弁体３０内に設けてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１１…高圧ポート、１５…制御ポート、１９…低圧ポート、２０…弁室、３０…外側弁体、３４…貫通穴、３９…付勢部材、４０…内側弁体、４２…内側弁体上端部、４８…内側弁体下端部、５２…圧力室、８７…制御室、１１０…燃料タンク、１３０…蓄圧室、１４１…制御弁、ｓ１…高圧用状態、ｓ２…低圧用状態。
【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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