(57)【要約】【課題】圧力センサに頼ることなく、比較的簡易な構成で、安全弁の開閉成の検出を可能とする。【解決手段】弁体２２から弁座２３と反対方向へ伸びるニードル２２ｅの端部に、弁体２２の着座、離間に応じて開閉成せしめられるスイッチ機構１０１が設けられており、かかるスイッチ機構１０１は、導電性部材からなる固定接点部材３２内に、移動接点部材３１と導電性部材からなる接点付勢用ばね３３が配され、弁体２２の弁座２３に対する着座、離間に応じて、移動接点部材３１の導電性部材からなる接点部３１ａと固定接点部材３２の間の導通、非導通が柱状電極３４を介して外部へ取り出し可能とされて、安全弁１０の開弁、閉弁が検出可能となっている。【選択図】図２
2013072292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁座と、前記弁座に対して着座、離間可能な弁体とを有し、前記弁体は、前記弁座方向へ押圧ばねにより押圧されて前記弁座に着座可能とする一方、前記弁座が形成されると共に開口を有する流路を有し、前記流路を介して流入せしめられる高圧燃料により前記押圧ばねに抗して前記弁体を前記弁座から離間可能とし、前記高圧燃料の流入により前記弁体が前記弁座より離間せしめられた際に、前記弁座と前記弁体間を介して前記弁体が位置する部位側への前記高圧燃料の流入を可能とすると共に、前記弁体が位置する部位側で前記流路とは別個に設けられた排出路を介して前記流入せしめられた高圧燃料を低圧側へ排出可能としてなる安全弁であって、
前記弁体から前記弁座と反対方向へ伸びるニードルの端部に、前記弁体の着座、離間に応じて開閉成せしめられるスイッチ機構が設けられてなることを特徴とする安全弁。
【請求項２】
スイッチ機構は、ニードルの移動に応じて変位する移動接点部材と、前記移動接点部材の変位方向の所定位置で固定された固定接点部材とを有すると共に、前記移動接点部材を弁体側へ常時付勢する接点付勢用ばねが設けられ、
前記移動接点部材は、前記ニードルの反弁体側の端部との当接を可能とする端部当接部と、前記固定接点部材との当接を可能とする接点部とを有してなり、
前記固定接点部材は、弁体が弁座に着座せしめられた状態において、前記移動接点部材の前記接点部と当接する位置に固設され、少なくとも前記移動接点部材の前記接点部、前記固定接点部材、及び、前記接点付勢用ばねは導電性部材を用いてなり、前記弁体の弁座への着座、離間に伴い、前記移動接点部材の前記接点部と前記固定接点部材とが接触、離間し、前記移動接点部材の前記接点部と前記固定接点部材間に導通、非導通状態を生成可能に構成されてなることを特徴とする請求項１記載の安全弁。
【請求項３】
燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、電子制御ユニットにより前記コモンレールのレール圧を制御可能とし、前記コモンレールには、レール圧が所定圧を越えた場合に開弁状態となり、低圧側への燃料の放出を可能とする安全弁が設けられてなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
前記安全弁は、弁座と、前記弁座に対して着座、離間可能な弁体とを有し、前記弁体は、前記弁座方向へ押圧ばねにより押圧されて前記弁座に着座可能とする一方、前記弁座が形成されると共に開口を有する流路を有し、前記流路を介して流入せしめられる高圧燃料により前記押圧ばねに抗して前記弁体を前記弁座から離間可能とし、前記高圧燃料の流入により前記弁体が前記弁座より離間せしめられた際に、前記弁座と前記弁体間を介して前記弁体が位置する部位側への前記高圧燃料の流入を可能とすると共に、前記弁体が位置する部位側で前記流路とは別個に設けられた排出路を介して前記流入せしめられた高圧燃料を低圧側へ排出可能としてなり、
前記弁体から前記弁座と反対方向へ伸びるニードルの端部に、前記弁体の着座、離間に応じて開閉成せしめられるスイッチ機構が設けられてなることを特徴とするコモンレール式燃料噴射制御装置。
【請求項４】
スイッチ機構は、ニードルの移動に応じて変位する移動接点部材と、前記移動接点部材の変位方向の所定位置で固定された固定接点部材とを有すると共に、前記移動接点部材を弁体側へ常時付勢する接点付勢用ばねが設けられ、
前記移動接点部材は、前記ニードルの反弁体側の端部との当接を可能とする端部当接部と、前記固定接点部材との当接を可能とする接点部とを有してなり、
前記固定接点部材は、弁体が弁座に着座せしめられた状態において、前記移動接点部材の前記接点部と当接する位置に固設され、少なくとも前記移動接点部材の前記接点部、前記固定接点部材、及び、前記接点付勢用ばねは導電性部材を用いてなり、前記弁体の弁座への着座、離間に伴い、前記移動接点部材の前記接点部と前記固定接点部材とが接触、離間し、前記移動接点部材の前記接点部と前記固定接点部材間に導通、非導通状態を生成可能に構成されてなることを特徴とする請求項３記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安全弁に係り、特に、コモンレールの高圧燃料を低圧側へ排出するために用いられる安全弁における機能の改善等を図ったものに関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるコモンレール式燃料噴射制御装置は、高圧ポンプによって燃料を加圧して蓄圧器であるコモンレールへ圧送して蓄圧し、その蓄圧された高圧燃料をインジェクタへ供給することにより、インジェクタによる内燃機関への高圧燃料の噴射を可能として、燃費やエミッション特性等に優れるものとして良く知られているものである。
かかるコモンレール式燃料噴射制御装置においては、いわゆる機械式の安全弁をコモンレールに取り付け、レール圧が所定の閾値を超えた際に、安全弁を開弁状態として、高圧燃料を低圧側へ放出可能として、装置の安全を確保した構成が採られることが多い。
【０００３】
かかる安全弁は、コモンレール式燃料噴射制御装置の安全性確保に重要な機能を果たすものであるため、燃料噴射制御において、安全弁が開弁状態であるか、閉弁状態であるかを把握することは重要である。
いわゆる従来の機械式の安全弁は、それ自体、弁の開閉成の信号を外部へ出力する機能は無いため、例えば、コモンレール式燃料噴射制御装置に備えられた圧力センサにより検出されるレール圧の変動によって、安全弁の開閉成を検出する方法、装置等が提案、実用化されている（例えば、特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５０９９１号公報（第４−９頁、図１−図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、圧力センサにより検出されたレール圧の変化に基づいて、安全弁の開閉成を検出する方法にあっては、安全弁の開閉成と判断するレール圧の値、あるいは、範囲を如何に設定するかが重要となるが、個々の装置毎の動作特性のばらき等があるために、一律に設定することは困難であり、個々の装置毎の適正値の設定が必要とされるため、その作業等に時間、費用が掛かり、装置の高価格化を招くという問題がある。
また、圧力センサの検出感度が低下した場合等には、レール圧の検出自体は可能であっても、その検出値が正確でなくなるため、確実で、かつ、信頼性の高い安全弁の開閉成の検出が保証できないという問題がある。
さらには、圧力センサが完全に故障した場合には、安全弁の開閉成の検出が全くできなくなり、装置の動作に支障を来すという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、圧力センサに頼ることなく、比較的簡易な構成で、安全弁の開閉成の検出を可能とするスイッチ機構付き安全弁、及び、コモンレール式燃料噴射制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るスイッチ機構付き安全弁は、
弁座と、前記弁座に対して着座、離間可能な弁体とを有し、前記弁体は、前記弁座方向へ押圧ばねにより押圧されて前記弁座に着座可能とする一方、前記弁座が形成されると共に開口を有する流路を有し、前記流路を介して流入せしめられる高圧燃料により前記押圧ばねに抗して前記弁体を前記弁座から離間可能とし、前記高圧燃料の流入により前記弁体が前記弁座より離間せしめられた際に、前記弁座と前記弁体間を介して前記弁体が位置する部位側への前記高圧燃料の流入を可能とすると共に、前記弁体が位置する部位側で前記流路とは別個に設けられた排出路を介して前記流入せしめられた高圧燃料を低圧側へ排出可能としてなる安全弁であって、
前記弁体から前記弁座と反対方向へ伸びるニードルの端部に、前記弁体の着座、離間に応じて開閉成せしめられるスイッチ機構が設けられてなるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、弁体の弁座へ対する着座、離間に伴い、開閉成されるスイッチ機構を設ける構成とすることにより、比較的簡易な構成で、安全弁の開閉成を確実に、高い信頼性で検出することができ、圧力センサによるレール圧の変化に基づいて安全弁の開閉成を検出する従来装置に用いることで、圧力センサ故障時であっても、安全弁の開閉成の確実な検出がなされ、それによって、迅速な次善策を講ずることができ、信頼性の高いコモンレール式燃料噴射制御装置を実現できるという効果を奏するものである。
スイッチ機構自体は、アナログ信号を出力するものでなく、固定接点部材と移動接点部材の間の導通、非導通を検出可能とした構成であるため、マイクロコンピュータのいわゆるデジタル入力を用いて開閉成の判断が可能となり、スイッチ機構自体が開閉成に応じたアナログ信号を出力するものと異なり、マイクロコンピュータにおける判定基準値の設定調整、いわゆる適合作業と称されるような作業が不要となるため、従来に比して低コスト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態におけるスイッチ機構付き安全弁が用いられるコモンレール式燃料噴射制御装置の構成例を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるスイッチ機構付き安全弁の縦断面図である。
【図３】図２に示されたスイッチ機構付き安全弁におけるスイッチ機構部部の部分拡大縦断面図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるスイッチ機構付き安全弁のスイッチ機構の開閉成の際の等価回路図であって、図４（Ａ）は閉弁時における等価回路図、図４（Ｂ）は開弁時における等価回路図である。
【図５】図１に示されたコモンレール式燃料噴射制御装置に用いられる電子制御ユニットにより実行されるスイッチ機構の開閉成判断処理の手順を示すサブルーチンフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図５を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態におけるスイッチ機構付き安全弁が用いられるコモンレール式燃料噴射制御装置の構成例について、図１を参照しつつ説明する。
このコモンレール式燃料噴射制御装置は、高圧燃料の圧送を行う高圧ポンプ装置５０と、この高圧ポンプ装置５０により圧送された高圧燃料を蓄えるコモンレール１と、このコモンレール１から供給された高圧燃料をエンジン３の気筒へ噴射供給する複数の燃料噴射弁２−１〜２−ｎと、燃料噴射制御処理や後述する開閉成判定処理などを実行する電子制御ユニット（図１においては「ＥＣＵ」と表記）４を主たる構成要素として構成されたものとなっている。
かかる構成自体は、従来から良く知られているこの種の燃料噴射制御装置の基本的な構成と同一のものである。
【００１１】
高圧ポンプ装置５０は、供給ポンプ５と、調量弁６と、高圧ポンプ７とを主たる構成要素として構成されてなる公知・周知の構成を有してなるものである。
かかる構成において、燃料タンク９の燃料は、供給ポンプ５により汲み上げられ、調量弁６を介して高圧ポンプ７へ供給されるようになっている。調量弁６には、電磁式比例制御弁が用いられ、その通電量が電子制御ユニット４に制御されることで、高圧ポンプ７への供給燃料の流量、換言すれば、高圧ポンプ７の吐出量が調整されるものとなっている。
【００１２】
なお、供給ポンプ５の出力側と燃料タンク９との間には、戻し弁８が設けられており、供給ポンプ５の出力側の余剰燃料を燃料タンク９へ戻すことができるようになっている。
また、供給ポンプ５は、高圧ポンプ装置５０の上流側に高圧ポンプ装置５０と別体に設けるようにしても、また、燃料タンク９内に設けるようにしても良いものである。
燃料噴射弁２−１〜２−ｎは、エンジン３の気筒毎に設けられており、それぞれコモンレール１から高圧燃料の供給を受け、電子制御ユニット４による噴射制御によって燃料噴射を行うようになっている。
【００１３】
本発明のコモンレール１には、余剰燃料をタンク９へ戻すリターン通路（図示せず）に、安全弁１０が設けられており、コモンレール１内のレール圧が、安全弁１０において設定された所定圧を越えると、安全弁１０が開弁状態となり、コモンレール１の燃料を低圧側のリターン通路（図示せず）を介してタンク９へ排出することで、レール圧の不用意な上昇が制限されるようになっている。
【００１４】
電子制御ユニット４は、例えば、公知・周知の構成を有してなるマイクロコンピュータ（図示せず）を中心に、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶素子（図示せず）を有すると共に、燃料噴射弁２−１〜２−ｎを駆動するための駆動回路（図示せず）や、調量弁６の通電を行うための通電回路（図示せず）を主たる構成要素として構成されたものとなっている。
かかる電子制御ユニット４には、コモンレール１の圧力を検出する圧力センサ１１の検出信号が入力される他、エンジン回転数やアクセル開度、また、燃料温度などの各種の検出信号が、エンジン３の動作制御や燃料噴射制御に供するために入力されるようになっている。
【００１５】
図２には、本発明の実施の形態におけるスイッチ機構付き安全弁１０の構成例が示されており、以下、同図を参照しつつ、その構成等について説明する。
本発明の実施の形態における安全弁１０は、ケーシング２０を有し、このケーシング２０には、ケーシング２０内部と外部とを連通するように流路２１が形成され、この流路２１のケーシング２０内部に開口する部位に、弁体２２が着座、離間する弁座２３が形成されると共に、弁体２２が押圧ばね２４と共にケーシング２０内に配されてなるものである（詳細は後述）。
【００１６】
ケーシング２０は、大凡有低筒状に形成されてなる主ケーシング２０ａと、この主ケーシング２０ａの開口部分を塞ぐように、かしめによって主ケーシング２０ａと締結される副ケーシング２０ｂとから構成されたものとなっている。
主ケーシング２０ａは、その内部に、第１中空部２０ａ−１と第２中空部２０ａ−２が、底部２０ａ−３と反対側の開口側から順に形成されており、第１中空部２０ａ−１は、第２中空部２０ａ−２よりも大径に形成されたものとなっている。第１中空部２０ａ−１は、後述する副ケーシング２０ｂの中空部２０ｂ−１と共に、弁体２２のフランジ部２２ｂが収納される収納部２０ｃを形成するようになっている。
この主ケーシング２０ａの開口側の端部周縁からは、比較的肉薄に形成されたかしめ片２０ｄが反開口側へ延設されており、後述するように副ケーシング２０ｂの端部外周にかしめられるものとなっている。
【００１７】
また、第２中空部２０ａ−２には、押圧ばね２４が収納されて弁体２２を弁座２３側へ付勢できるようになっている。
さらに、主ケーシング２０ａには、後述するコモンレール１の弁接続部４１に取り付けられた際に、低圧室４５に位置する部位に、主ケーシング２０ａの内部と外部とを連通するように連通孔２０ａ−４が穿孔されている。
またさらに、この主ケーシング２０ａの外周面には、後述するコモンレール１の弁接続部４１に取り付けられた際に、低圧室４５に位置する部位よりもやや底部２０ａ−３側に位置する部位には、弁接続用雄ねじ２０ｅが形成されている。一方、この弁接続用雄ねじ２０ｅに対応する、後述の弁接続室４３の内周面の一部には、弁接続用雌ねじ４３ａが形成されており、安全弁１０は、弁接続室４３において、上述の弁接続用雄ねじ２０ｅと弁接続用雌ねじ４３ａの螺合によって弁接続部４１に固着されるようになっている。
【００１８】
一方、副ケーシング２０ｂは、大凡有低筒状に形成されてなる点は、主ケーシング２０ａと同様であるが、中空部２０ｂ−１が扁平に形成されている点が、主ケーシング２０ａと異なっている。中空部２０ｂ−１は、主ケーシング２０ａの第１中空部２０ａ−１と同一の内径に設定されており、この中空部２０ｂ−１側の副ケーシング２０ｂの端面と主ケーシング２０ａの第１中空部２０ａ−１側の端面とが接合されて、第１中空部２０ａ−１と中空部２０ｂ−１により収納部２０ｃが画成されるようになっている。
そして、中空部２０ｂ−１の底部の中央には、流路２１が副ケーシング２０ｂを貫通するように形成されており、中空部２０ｂ−１側と、燃料導入室４２側とを連通できるようになっている。
【００１９】
また、流路２１の中空部２０ｂ−１側の開口部分には、弁体２２が着座する弁座２３がテーパ状に形成されており、後述するようにして弁体２２が着座、離間せしめられるものとなっている。
さらに、本発明の実施の形態における副ケーシング２０ｂの中空部２０ｂ−１が位置する端部と反対側の端部の周縁近傍には、エッジ２０ｆが、安全弁１０の長手方向で中空部２０ｂ−１と反対側の方向へ突出形成されており、後述するように弁接続部４１のシート用段部４４と共にシート部２６を形成するようになっている。
かかるエッジ２０ｆは、例えば、環状に突出形成されたものが好適である。
【００２０】
弁体２２は、円柱状に形成された柱状連結部２２ａを有し、その一端側に円盤状のフランジ部２２ｂが形成される一方、他端側は、大凡半球状に形成されてシート部２２ｃとなっており、先の弁座２３に着座容易となっている。そして、フランジ部２２ｂには、適宜な位置に燃料流通孔２２ｄが穿孔されている。
【００２１】
また、弁体２２のフランジ部２２ｂの中央部分からはニードル２２ｅが柱状連結部２２ａと反対方向へ延設されている。かかるニードル２２ｅは、その長手軸方向（柱状連結部２２ａが左側に、主ケーシング２０ａの底部２０ａ−３が右側に、それぞれ位置するよう図２を見た場合において、紙面左右方向）の長さが、同方向における主ケーシング２０ａの長さに比べてやや短めに設定されており、柱状連結部２２ａと反対側に位置する端部と主ケーシング２０ａの底部２０ａ−３との間に、後述するようにスイッチ機構１０１が設けられている。
【００２２】
次に、スイッチ機構１０１について、主に図３を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態におけるスイッチ機構１０１は、ニードル２２ｅの端部と主ケーシング２０ａの底部２０ａ−３との間に設けられたものとなっている。
かかるスイッチ機構１０１は、移動接点部材３１と、固定接点部材３２と、接点付勢用ばね３３とを主たる構成要素として構成されたものとなっている。
【００２３】
移動接点部材３１は、大凡リング状に形成されてなる接点部３１ａと、このリング状の開口部分に大凡凹状に形成されて一方の面側に突設された端部当接部３１ｂとからなり、接点部３１ａは導電性部材により、端部当接部３１ｂは絶縁性部材により、それぞれ形成されたものとなっている（図３参照）。
この移動接点部材３１は、接点付勢用ばね３３により弁座２３方向へ付勢されるものとなっており、後述するように、弁体２２が弁座２３に着座している場合にあっては、ニードル２２ｅと端部当接部３１ｂとの間には僅かな隙間が生じた状態で接点部３１ａが固定接点部材３２に当接するようになっている。なお、ここで、ニードル２２ｅと端部当接部３１ｂとの間の僅かな隙間は、弁体２２のリフト量より充分小さくなるように設定されている。そして、弁体２２が弁座２３から離間した際には、ニードル２２ｅの端部が端部当接部３１ｂに当接し、接点付勢用ばね３３の付勢力に抗して移動接点部材３１が固定接点部材３２から離間せしめられるようになっている。
【００２４】
なお、大凡リング状に形成されてなる接点部３１ａの外径は、後述するようにニードル２２ｅの軸方向の移動と共に移動接点部材３１が変位する際に、次述する固定接点部材３２の内周面に接触することなく、内周面との間に十分な間隔を保持できるよう固定接点部材３２の内径よりも小さい適宜な大きさに設定されたものとなっている。
【００２５】
固定接点部材３２は、導電性部材を用いて大凡中空円筒状に形成されると共に、開口部分には円環状フランジ３２ａが形成されたものとなっている。
この固定接点部材３２の底部３２ｂの中央部には、ニードル貫通孔３２ｃが穿孔されており、後述するようにニードル２２ｅが貫通せしめられるようになっている。
かかる固定接点部材３２は、円環状フランジ３２ａが主ケーシング２０ａの底部２０ａ−３に接合するようにして固着されるものとなっているが、その際、内部には、底部３２ｂ側から順に、移動接点部材３１、接点付勢用ばね３３が収納されるものとなっている。
【００２６】
ここで、接点付勢用ばね３３の外径は、移動接点部材３１の大凡リング状に形成されてなる接点部３１ａの外径とほぼ同一に設定されたものとなっている。
そして、かかる接点付勢用ばね３３は、固定接点部材３２内部に移動接点部材３１と共に収納された際に、接点部３１ａに接点付勢用ばね３３の端部が当接するようになっている。
さらに、ニードル２２ｅの長手軸方向における長さ、及び、ニードル２２ｅの長手軸方向に沿った固定接点部材３２の長さが適宜に設定されることにより、弁体２２が弁座２３に着座した状態において、移動接点部材３１の端部当接部３１ｂとニードル２２ｅの端部との間に僅かな隙間を生じた状態で、接点部３１ａが固定接点部材３２に当接せしめられるものとなっている一方、弁体２２が弁座２３から離間した際には、ニードル２２ｅの端部が端部当接部３１ｂに当接しつつ、接点付勢用ばね３３の付勢力に抗して接点部３１ａが固定接点部材３２から離間せしめられるものとなっている。
【００２７】
一方、固定接点部材３２が固着される主ケーシング２０ａの底部２０ａ−３には、後述するコネクタ２７を接続するための円柱状に形成されたコネクタ接続用ねじ穴２０ａ−５が穿孔されている。このコネクタ接続用ねじ穴２０ａ−５は、その内径が固定接点部材３２の内径よりやや大きく設定されており、主ケーシング２０ａの内部側の開口部分から外側の開口部分のやや手前までの間の内周面にはコネクタ接続用雌ねじ２０ａ−６が形成されると共に、外側の開口部分には、Ｏリング３８を配設するための環状段部２０ａ−７が形成されたものとなっている。
【００２８】
コネクタ２７は、絶縁性部材からなる電極保持部材３５と導電性部材からなる柱状電極３４とを有して構成されたものとなっている。電極保持部材３５は、先のコネクタ接続用ねじ穴２０ａ−５に挿入、螺合されるねじ接続部３５ａと、このねじ接続部３５ａの外径より大きな径を有するナット部３５ｂと、ねじ接続部３５ａの外形より大で、かつ、ナット部３５ｂの外径よりも小さな外径を有する外套部３５ｃとが一体に形成されたものとなっている。
【００２９】
ねじ接続部３５ａは、円柱状に形成され、その外周面には、先のコネクタ接続用雌ねじ２０ａ−６と螺合するコネクタ接続用雄ねじ３５ａ−１がナット部３５ｂの近傍まで形成されると共に、ナット部３５ｂ近傍のコネクタ接続用雄ねじ３５ａ−１が形成されていない部位にはＯリング３８が外嵌されるようになっている。かかるＯリング３８により、コネクタ接続用雄ねじ３５ａ−１がコネクタ接続用雌ねじ２０ａ−６と螺合してコネクタ２７が主ケーシング２０ａに接続された際に、安全弁１０とスイッチ機構１０１との間の気密性が保持されるようになっている。
【００３０】
ナット部３５ｂは、コネクタ接続用雄ねじ３５ａ−１とコネクタ接続用雌ねじ２０ａ−６とが螺合してコネクタ２７が主ケーシング２０ａに接続された際に、丁度、主ケーシング２０ａの底部２０ａ−３に当接する位置に形成されており、ナットと同等の機能を果たすものとなっている。
かかるねじ接続部３５ａとナット部３５ｂには、その中心軸方向（図３において紙面左右方向）に沿って、ねじ接続部３５ａとナット部３５ｂを貫くように電極貫通孔３５ｄが穿孔されており、柱状電極３４が埋設されるようになっている。
【００３１】
本発明の実施の形態における柱状電極３４は、導電性部材を用いて、大凡柱状に形成され、その軸方向の長さは、電極貫通孔３５ｄを貫通する十分な長さに設定されると共に、一方の端部近傍には、接点付勢用ばね３３の外径とほぼ同一の外径を有する円環状当接フランジ３４ａが設けられたものとなっている。
かかる柱状電極３４の外形に対応して、電極貫通孔３５ｄは、その内径が柱状電極３４の円環状当接フランジ３４ａを除いた部分の外径にほぼ等しく設定されたものとなっていると共に、一方の端部側、すなわち、主ケーシング２０ａの内部側に位置する端部には、円環状当接フランジ３４ａが嵌合される扁平大径部３５ｅが形成されている。
また、外套部３５ｃは、大凡中空円筒状に形成されたものとなっており、次述するように中空部分に位置する柱状電極３４の一部を保護するようになっている。
【００３２】
しかして、電極保持部材３５には、先の柱状電極３４の端部、すなわち、円環状当接フランジ３４ａとは反対側の端部側が、扁平大径部３５ｅ側から電極貫通孔３５ｄへ挿入されてゆき、円環状当接フランジ３４ａが扁平大径部３５ｅに嵌合せしめられて一体とされるものとなっている。
かかる状態において、柱状電極３４の円環状当接フランジ３４ａとは反対側の端部は、外套部３５ｃの中心軸方向（図３において紙面左右方向）のほぼ中央付近に位置するようになっている。
【００３３】
かかるコネクタ２７を主ケーシング２０ａに取り付けるには、先ず始めに、Ｏリング３８を、ねじ接続部３５ａのナット部３５ｂ側の位置でコネクタ接続用雄ねじ３５ａ−１が形成されていない部位に外嵌させ、次いで、ねじ接続部３５ａの先端部を、主ケーシング２０ａの底部２０ａ−３側からコネクタ接続用ねじ穴２０ａ−５へ入れ込んでゆき、コネクタ接続用雄ねじ３５ａ−１部分がコネクタ接続用雌ねじ２０ａ−６部分に接触した時点で、コネクタ２７全体を時計周りにゆっくりと回してコネクタ接続用雄ねじ３５ａ−１とコネクタ接続用雌ねじ２０ａ−６とを螺合させてゆく。そして、丁度、コネクタ接続用雄ねじ３５ａ−１とコネクタ接続用雌ねじ２０ａ−６との螺合が済んだところで、ナット部３５ｂが底部２０ａ−２に接合した状態となり（図３参照）、コネクタ２７が主ケーシング２０の底部２０ａ−３に取り付けられた状態となる。
【００３４】
このようにコネクタ２７が主ケーシング２０ａに取着された状態において、主ケーシング２０ａの内部側では、先に述べたように固定接点部材３２、移動接点部材３１、及び、接点付勢用ばね３３が取り付けられた際に、接点付勢用ばね３３の柱状電極３４側の端部は、丁度、円環状当接フランジ３４ａと常時接触状態とされるようになっている。
【００３５】
かかる安全弁１０は、コモンレール１に設けられた弁接続部４１に接続され、コモンレール１の高圧燃料が流路２１を介して流入できるようになっている（図２参照）。
すなわち、弁接続部４１は、その概略の外観形状が大凡柱状に形成されると共に、その内部は中空状に形成され、その長手軸方向で、コモンレール１の高圧燃料により満たされる燃料導入室４２と、安全弁１０が嵌挿される弁接続室４３とに２分されるようになっている。
燃料導入室４２と弁接続室４３の間には、環状にシート用段部４４が形成されており、このシート用段部４４の内周面の内径は、安全弁１０の副ケーシング２０ｂの外径より若干大きく設定されたものとなっている（図２参照）。
かかるシート用段部４４には、先に述べた副ケーシング２０ｂのエッジ２０ｆが当接し、シート部２６が形成され、燃料導入室４２から弁接続室４３側への燃料の漏れを防止するようになっている。
【００３６】
弁接続室４３は、主ケーシング２０ａの外径とほぼ同一の内径を有する中空状の部位が、燃料導入室４２と反対側の端部から形成されると共に、シート用段部４４付近の一部分の部位の内径は、主ケーシング２０ａの外径より大に設定されており、安全弁１０との間に低圧室４５が画成されるようになっている。
この低圧室４５は、弁接続室４３に安全弁１０が取り付けられた際に、主ケーシング２０ａに穿孔された連通孔２０ａ−４が臨む位置となっている。
【００３７】
そして、この低圧室４５が形成された弁接続部４１の部位には、適宜な位置に外部接続孔２５が穿孔されており、安全弁１０の連通孔２０ａ−４から低圧室４５へ排出された高圧燃料が外部接続孔２５を介して燃料タンク９（図１参照）への接続路（図示せず）へ導かれるようになっている。
また、本発明の実施の形態においては、安全弁１０を構成する主ケーシング２０ａの外径とほぼ同一の内径を有する弁接続室４３の内周面の一部、すなわち、低圧室４５に移る直前の部位には、弁接続用雌ねじ４３ａが形成される一方、対応する主ケーシング２０ａの外周面の部位には、弁接続用雌ねじ４３ａと螺合する弁接続用雄ねじ２０ｅが形成されている。
【００３８】
しかして、安全弁１０は、副ケーシング２０ｂ側から弁接続室４３へ挿入され、上述の弁接続用雄ねじ２０ｅが弁接続用雌ねじ４３ａのやや手前に位置したあたりから、安全弁１０全体を時計回り方向へ回して、弁接続用雄ねじ２０ｅと弁接続用雌ねじ４３ａとを螺合させてゆき、先のエッジ２０ｆがシート用段部４４に当接したところで、弁接続部４１への安全弁１０の取り付けが完了するものとなっている。
なお、本発明の実施の形態においては、安全弁１０の主ケーシング２０ａの外周面には、上述のように安全弁１０が弁接続部４１に取り付けられた際に、弁接続部４１の端部に近接する位置に弁当接フランジ２０ａ−８が一体に突設形成されている一方、弁接続部４１の端面には、Ｏリング配設用段部４１ｂが形成されており、安全弁１０が先に述べたように弁接続部４１に取り付けられた際に、Ｏリング配設用段部４１ｂと主ケーシング２０ａの外周面との間に形成される空隙に弁接続用Ｏリング４６が配設できるようになっている。これによって、低圧室４５から外部への燃料漏れが防止されるようになっている。
【００３９】
安全弁１０は、上述のように弁接続部４１に取り付けられた状態において、高圧燃料により弁体２２を弁座２３から離間せしめるよう作用する力が、弁体２２に対する予め設定された押圧ばね２４の付勢力を越えない状態にあっては、当然の事ながら、弁体２２が弁座２３に着座した状態である。そして、かかる状態において、スイッチ機構１０１においては、移動接点部材３１の接点部３１ａが、接点付勢用ばね３３により固定接点部材３２に当接せしめられた状態となっているが、この際、端部当接部３１ｂとニードル２２ｅとの間には、ニードル２２ｅのリフト量よりも充分小さな隙間が生じた状態となっている。
【００４０】
そして、高圧燃料の圧力が、弁体２２に対する押圧ばね２４の付勢力を越えると弁体２２が弁座２３から離間し、高圧燃料は流路２１から弁体２２と弁座２３の間隙を通り、燃料流通孔２２ｄを経て、主ケーシング２０ａ内へ流入する。主ケーシング２０ａ内に流入した高圧燃料は、連通孔２０ａ−４から低圧室４５へ流入し、低圧室４５から外部接続孔２５を介して図示されない配管を通って燃料タンク９へ戻されるようになっている。
この際、スイッチ機構１０１においては、上述の弁体２２の弁座２３からの離間に伴うニードル２２ｅの変位により、移動接点部材３１が固定接点部材３２から離れ、スイッチ機構１０１が開成状態となり、次述するように電子制御ユニット４により検出されることとなる。
【００４１】
次に、上記構成における本発明の実施の形態のスイッチ機構付き安全弁におけるスイッチ機構１０１の動作、及び、その開閉成の電子制御ユニット４による検出処理について、図４及び図５を参照しつつ説明する。なお、以下の説明においては、必要に応じて、図２及び図３をも適宜参照することとする。
まず、スイッチ機構１０１の開閉成は、柱状電極３４とグランドとの間で検出可能となっている。
すなわち、固定接点部材３２は、電気的に主ケーシング２０ａ、弁接続部４１と導通状態となっており、弁接続部４１は、グランドに接続されたものとなっている（図２参照）。
【００４２】
一方、柱状電極３４は、接点付勢用ばね３３を介して移動接点部材３１の接点部３１ａと電気的に常に導通状態となっていると共に、電子制御ユニット４内に設けられたプルアップ回路６０を介してマイクロコンピュータ（図４においては「ＣＰＵ」と表記）４ａのデジタル入力ポート（図４においては「ＩＮd」と表記）に接続されるようになっている（図４参照）。
すなわち、プルアップ回路６０は、バッテリ電源（図示せず）とグランドとの間に、プルアップ用第１の抵抗器６１とプルアップ用第２の抵抗器６２が直列接続されて設けられて構成されたものとなっており、２つの抵抗器６１，６２の相互の接続点に柱状電極３４が図示されない配線によって接続されると共に、マイクロコンピュータ４ａのデジタル入力ポートＩＮdに接続されたものとなっている。
【００４３】
このスイッチ機構１０１は、先に述べたように、高圧燃料の圧力が押圧ばね２４の付勢力を越えず、弁体２２が弁座２３に着座した状態にあっては、移動接点部材３１が固定接点部材３２に当接した状態となる。かかる状態にあっては、柱状電極３４は、接点付勢用ばね３３、移動接点部材３１の接点部３１ａ、固定接点部材３２、主ケーシング２０ａ、及び、弁接続部４１を介してグランドに接続されることとなる。
したがって、電気的には、図４（Ａ）に示されたように、スイッチ機構１０１が閉成状態とされて、プルアップ用第１及び第２の抵抗器６１，６２との接続点は、グランド電位とされ、同時にマイクロコンピュータ４ａのデジタル入力ポートＩＮｄもグランド電位となる。
【００４４】
一方、高圧燃料の圧力が押圧ばね２４の付勢力を越えて、弁体２２が弁座２３から離間した際には、ニードル２２ｅの端部が端部当接部３１ｂに当接して、移動接点部材３１は固定接点部材３２から離間し、それによって、接点付勢用ばね３３及び移動接点部材３１を介しての柱状電極３４と固定接点部材３２との電気的導通状態が断たれることとなる。
したがって、スイッチ機構１０１は開成状態となるため、プルアップ用第１及び第２の抵抗器６１，６２の相互の接続点の電位は、電源電圧ＶＢを、これら２つの抵抗器６１，６２により抵抗分圧した値となる（図４（Ｂ）参照）。この抵抗分圧の値は、２つの抵抗器６１，６２のそれぞれ抵抗値を適宜選択することで所望する大きさとすることができるものであり、後述する電子制御ユニット４におけるスイッチ機構１０１の開閉成判定処理に適する値に設定することが可能である。
【００４５】
図５には、電子制御ユニット４により実行されるスイッチ機構１０１の開閉成判定処理手順がサブルーチンフローチャートに示されており、以下、同図を参照しつつ、その内容について説明する。
まず、図５に示されたサブルーチンフローチャートは、電子制御ユニット４のマイクロコンピュータ４ａにおいて実行される種々の車両の動作制御のための処理、例えば、燃料噴射制御処理などと共に、実行されるサブルーチン処理のひとつとなっているものである。
【００４６】
しかして、マイクロコンピュータ４ａにより処理が開始されると、最初に、デジタル入力ポートＩＮｄの電圧Ｖｐが、所定の閾値Ｋを越えているか否かが判定されることとなる（図５のステップＳ２０２参照）。
ここで、所定の閾値Ｋは、先に説明したようにスイッチ機構１０１が開成状態（図４（Ｂ）参照）となった場合に、抵抗器６１，６２の相互の接続点の電圧として入力ポートＩＮｄにおいて検出されるべき電圧である。
【００４７】
ステップＳ２０２において、Ｖｐ＞Ｋであると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、安全弁１０が開弁状態であると判定される（図５のステップＳ２０４参照）一方、Ｖｐ＞Ｋではないと判定された場合（ＮＯの場合）には、安全弁１０は閉弁状態であると判定されることとなる（図５のステップＳ２０６参照）。
ステップＳ２０４、又は、ステップＳ２０６の処理後は、図示されないメインルーチンへ一旦戻ることとなる。
【００４８】
ここで、ステップＳ２０４、Ｓ２０６において得られた、安全弁１０が開弁状態か、閉弁状態かの判定結果は、メインルーチンにおける故障判定処理などにおいて次述するように参照されるものとなっている。
すなわち、先に説明したように、本発明の実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射制御装置（図１参照）は、圧力センサ１１を備え、従来同様、圧力センサ１１により検出されたコモンレール１内のレール圧力の変化によって、安全弁１０の開弁、閉弁を判定することを基本としているものを前提としている。
【００４９】
そして、本発明の実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射制御装置においては、圧力センサ１１により検出されたレール圧による安全弁１０の開弁、閉弁の判定に加えて、上述したスイッチ機構１０１の開成、閉成の判断処理を行うことで、安全弁１０の開弁、閉弁の判断の信頼性を、従来に比してより高いものとしている。
【００５０】
すなわち、圧力センサ１１によるレール圧の検出により、安全弁１０は閉弁状態であると判定された際に、同時に、図５で説明したように安全弁１０は閉弁状態であるとの判定結果が得られた（図５のステップＳ２０６参照）場合は、２つの判定結果が一致していることから安全弁１０が閉弁状態であることの判断に高い信頼を置くことが可能となる。これは、安全弁１０が開弁状態の場合でも同様である。
【００５１】
一方、圧力センサ１１によるレール圧の検出に基づく安全弁１０が開弁か、閉弁状態かの判定結果と、スイッチ機構１０１の開閉成による安全弁１０が開弁か、閉弁状態かの判定結果とが一致しなかった場合には、圧力センサ１１かスイッチ機構１０１のいずれかが故障と疑われるが、例えば、エンジン３の動作状況、具体的には、エンジン回転数、燃料噴射量等から、エンジン３の動作に特段の異常がなければ、圧力センサ１１が故障であることがより疑われる。
したがって、この場合には、圧力センサ１１が故障であることを報知することができ、圧力センサ１１のみで安全弁１０の開弁、閉弁の判定を行っていた従来装置に比して、より早期に、的確な対応を採ることが可能となり、ひいては車両の高い安全性、信頼性確保に資することとなる。
【００５２】
このように、本発明の実施の形態において、スイッチ機構１０１は、圧力センサ１１に対して補助的なものとして用いられる場合を説明したが、勿論、圧力センサ１１に代えて、スイッチ機構１０１のみで安全弁１０の開弁、閉弁の判定を行う構成としても良いものである。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
安全弁の開弁、閉弁状態のより信頼性の高い検出を可能とすることが所望される安全弁や、これを用いたコモンレール式燃料噴射制御装置に適する。
【符号の説明】
【００５４】
１０…安全弁
３１…移動接点部材
３２…固定接点部材
３３…接点付勢用ばね
３４…柱状電極
１０１…スイッチ機構
【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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