(57)【要約】【課題】  調量弁装置の開閉動作等の故障が発生しても、リンプホームモードで車両の退避走行が可能となるフォールトトレラント機構を備えた燃料供給装置を提供する。【解決手段】  燃料供給源７０から調量弁装置４０を経由して加圧室１２に至る燃料吸入経路の他に、吸入逆止弁５０を経由する燃料吸入経路を有する。このため、調量弁装置４０のロータリバルブ４１が閉固着する故障が発生し、調量弁装置４０を経由する燃料吸入経路が遮断されても、吸入逆止弁５０を経由して加圧室１２に燃料を吸入することが可能になる。また、コモンレール８１と燃料タンク７１とを接続する放出通路８６の途中にリリーフ逆止弁８７を有する。このため、コモンレール圧が異常高圧化しても、コモンレール８１内の異常高圧燃料をリリーフ逆止弁８７を経由して燃料タンク７１へ放出することにより、コモンレール圧を低下させることが可能になる。【選択図】  図１
2016188601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給源（７０）から供給される燃料を加圧して燃料貯留部（８１）に吐出する燃料供給装置であって、
加圧室（１２）を有するハウジング（１１、９１、９２）と、
前記燃料供給源と前記加圧室とを接続し、前記燃料供給源から供給される燃料を前記加圧室に導く第１吸入通路（２１、２２、９３１、９３２）と、
前記第１吸入通路の途中に設置され、燃料の流れを制御する調量弁装置（４０、９０）と、
前記ハウジングに形成されたシリンダ内に往復移動可能に収容され、前記加圧室内の燃料を圧縮するプランジャ（３１）と、
前記加圧室と前記燃料貯留部とを接続し、前記加圧室から吐出された燃料を前記燃料貯留部に導く吐出通路（６１、６２）と、
前記吐出通路の途中に設置され、前記加圧室から前記燃料貯留部に吐出される燃料の流れを制御する吐出逆止弁（６３）と、
前記燃料供給源と前記加圧室または前記燃料貯留部とを接続し、前記燃料供給源から供給される燃料を前記加圧室または前記燃料貯留部に導く第２吸入通路（２３、２４、２５、２６）と、
前記第２吸入通路の途中に設置され、前記燃料供給源から前記加圧室または前記燃料貯留部に供給される燃料の流れを制御する吸入逆止弁（５０、５１）と、
を備えることを特徴とする燃料供給装置（１、２、３、４）。
【請求項２】
前記燃料貯留部に貯留された燃料の圧力を検出する圧力検出部（８４）を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置（１、２、３、４）。
【請求項３】
前記燃料貯留部と前記燃料供給源とを接続する放出通路（８６）の途中に設置され、前記燃料貯留部に貯留された燃料の圧力が所定値を超える場合に前記燃料貯留部から前記燃料供給源に放出される燃料の流れを制御するリリーフ逆止弁（８７）を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料供給装置（１、２、３）。
【請求項４】
前記圧力検出部に接続され、前記燃料貯留部内の燃料の圧力が所定値を超える場合に、前記燃料供給源の燃料供給作動を制御する制御部（４７）を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料供給装置（２、３）。
【請求項５】
前記調量弁装置（４０）は、
前記ハウジングに形成された収容穴に回転摺動可能に収容され、前記第１吸入通路（２１、２２）と連通する燃料通路となる切り欠き部（４１４）が形成されているロータリバルブ（４１）と、
前記ロータリバルブに連結し、前記ロータリバルブを回転駆動するステッピングモータ（４２）と、
前記ステッピングモータを制御し、前記ロータリバルブを所定の角度に回転して、前記切り欠き部と前記第１吸入通路とが連通する開状態とし、前記ロータリバルブを前記所定の角度と異なる角度に回転して、前記切り欠き部と前記第１吸入通路との連通が遮断される閉状態とするように、前記ロータリバルブの開閉動作を行う駆動回路部（４７）と、
を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料供給装置（１、２、４）。
【請求項６】
前記調量弁装置（９０）は、
前記ハウジングに形成された収容穴に往復移動可能に収容され、一端部が前記第１吸入通路内に収納された吸入弁部（９４１）をなし、他端部が可動コア部（９４２）をなすポペット弁（９４）と、
前記ハウジングに形成され、一方の壁部が前記可動コア部の壁部と相対する固定コア（９７）と、
前記固定コアと前記可動コア部との相対する壁部間に配置されたスプリング（９８）と、
通電により、前記可動コア部と前記固定コアとの間に磁気吸引力を発生させ、前記可動コア部を前記固定コア側に移動させるコイル（９６）と、
前記第１吸入通路の前記燃料供給源側部分（２１、９３１）と前記第１吸入通路の前記加圧室側部分（２２、９３２）との連結部（９３３）と、
前記コイルへの通電を制御し、前記可動コア部と一体的に前記吸入弁部を往復移動させて、前記吸入弁部の底部（９４３）を前記連結部から解離して前記第１吸入通路が連通する開状態とし、前記吸入弁部の底部を前記連結部に当接し閉塞して前記第１吸入通路の連通が遮断される閉状態とする駆動回路部（４７）と、
を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料供給装置（３）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば車両のエンジンに燃料を供給する燃料供給装置が知られている（特許文献１参照）。一般にこの種の燃料供給装置は、燃料供給源の燃料を開閉動作を行う調量弁装置を経由して加圧室に吸入し、この加圧室に吸入した燃料をプランジャの往復移動により圧縮してコモンレールに吐出し、コモンレール内に貯留した高圧燃料をインジェクタによって内燃機関のシリンダ内に直接噴射する構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１６７６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、調量弁装置の開閉動作やプランジャの往復移動が停止する等の故障が発生すると、コモンレールへの燃料供給が停止し、更に内燃機関の動作も停止するため、車両の走行が急停止するなどの不都合を招くおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、調量弁装置の開閉動作やプランジャの往復移動が停止する等の故障が発生しても、リンプホーム（limp-home）モードで車両の退避走行が可能となるフォールトトレラント（fault-tolerant）機構を備えた燃料供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の燃料供給装置は、ハウジングと、調量弁装置と、吸入逆止弁と、プランジャと、吐出逆止弁とを備え、燃料供給源から供給される燃料を加圧して燃料貯留部に吐出する。
ハウジングは、加圧室を有する。この加圧室と燃料供給源とは第１吸入通路により接続されており、この第１吸入通路に導かれて、燃料供給源から加圧室に燃料が供給される。第１吸入通路の途中には調量弁装置が設置され、燃料の流れを制御する。
燃料供給源と加圧室または燃料貯留部とは第２吸入通路により接続されており、この第２吸入通路に導かれて、燃料供給源から加圧室または燃料貯留部に燃料が供給される。第２吸入通路の途中には吸入逆止弁が設置され、燃料供給源から加圧室または燃料貯留部に供給される燃料の流れを制御する。
【０００７】
プランジャは、ハウジングに形成されたシリンダ内に収容され、その往復移動により加圧室内の燃料を圧縮する。加圧室と燃料貯留部とは吐出通路により接続されており、この吐出通路に導かれて、加圧室内で圧縮された燃料が燃料貯留部に吐出される。吐出通路の途中には吐出逆止弁が設置され、加圧室から吐出される燃料の流れを制御する。燃料貯留部は、加圧室内から吐出通路及び吐出逆止弁を経由して吐出される燃料を貯留する。
【０００８】
好ましくは、燃料貯留部に貯留された燃料の圧力を検出する圧力検出部を備える。
また、燃料供給源と貯留部とを接続する放出通路の途中に、燃料貯留部に貯留された燃料の圧力が所定値を超える場合に燃料貯留部から燃料供給源に放出される燃料の流れを制御するリリーフ逆止弁を備えることが好適である。
更に、貯留部内の燃料の圧力が所定値を超える場合に、前記燃料供給源の燃料供給作動を制御する制御部を、圧力検出部に接続して備えることが好適である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態による燃料供給装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態による燃料供給装置に故障モード（Ｉ）の故障が発生した場合の作動を説明するためのタイムチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態による燃料供給装置に故障モード（Ｉ）の故障が発生した場合の作動を説明するための模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態による燃料供給装置に故障モード（ＩＩ）の故障が発生した場合の作動を説明するためのタイムチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態による燃料供給装置に故障モード（ＩＩ）の故障が発生した場合の作動を説明するための模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態による燃料供給装置に故障モード（ＩＩＩ）の故障が発生した場合の作動を説明するためのタイムチャートである。
【図７】本発明の第１実施形態による燃料供給装置に故障モード（ＩＩＩ）の故障が発生した場合の作動を説明するための模式図である。
【図８】本発明の第２実施形態による燃料供給装置の概略構成を示す模式図である。
【図９】本発明の第２実施形態による燃料供給装置に故障モード（Ｉ）の故障が発生した場合の作動を説明するためのタイムチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態による燃料供給装置に故障モード（Ｉ）の故障が発生した場合の作動を説明するための模式図である。
【図１１】本発明の第３実施形態による燃料供給装置の概略構成を示す模式図である。
【図１２】本発明の第４実施形態による燃料供給装置の概略構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の複数の実施形態について図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料供給装置を、図１に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態による燃料供給装置１は、高圧ポンプ１０、高圧ポンプ１０に低圧の燃料を供給する燃料供給源７０、及び高圧ポンプ１０から圧送されてくる高圧の燃料を貯留して噴射手段に供給するコモンレール部８０等を備えている。
【００１１】
先ず、高圧ポンプ１０について説明する。
高圧ポンプ１０は、外郭を構成するポンプハウジング１１、並びにポンプハウジング１１にそれぞれ形成される燃料吸入部２０、プランジャ部３０、調量弁装置４０、吸入逆止弁５０、及び燃料吐出部６０等を備えている。ここで、ポンプハウジング１１が特許請求の範囲に記載の「ハウジング」に対応する。なお、後述する第２実施形態及び第４実施形態においても同様である。
【００１２】
ポンプハウジング１１には、加圧室１２が設置されている。この加圧室１２は、燃料供給源７０から燃料吸入部２０を経由して吸入される低圧燃料を圧縮し、その圧縮した高圧燃料を燃料吐出部６０を経由してコモンレール部８０に吐出する。
【００１３】
燃料吸入部２０は、燃料供給部７０に接続する吸入通路２１、２３と、加圧室１２に接続する吸入通路２２、２４とを備えている。吸入通路２１と吸入通路２２との間には、調量弁装置４０が設置されている。また、吸入通路２３と吸入通路２４との間には、吸入逆止弁５０が設置されている。
【００１４】
このため、燃料吸入部２０は、燃料供給源７０から吸入通路２１、２２及び調量弁装置４０を経由して加圧室１２に至る経路と、燃料供給源７０から吸入通路２３、２４及び吸入逆止弁５０を経由して加圧室１２に至る経路との２系統の燃料吸入経路を有する。
ここで、吸入通路２１、２２が特許請求の範囲に記載の「第１吸入通路」に対応する。なお、後述する第２実施形態及び第４実施形態においても同様である。また、吸入通路２３、２４が特許請求の範囲に記載の「第２吸入通路」に対応する。なお、後述する第２実施形態及び第３実施形態においても同様である。
【００１５】
調量弁装置４０は、ロータリバルブ４１、ステッピングモータ４２、シャフト４３、連結部材４４、ぜんまいバネ４５、シール部材４６、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）４７等を備えている。
【００１６】
ロータリバルブ４１は、円柱形状をなし、ポンプハウジング１１に形成された筒状の収容穴に回転摺動可能に収容される。この収容穴は、燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２と接続されている。ロータリバルブ４１は、ポンプハウジング１１の内壁面に摺接する第１端面４１１と、その反対側の第２端面４１２と、ポンプハウジング１１の内壁面にその所定部分が摺接する側面４１３とを有する。このため、ロータリバルブ４１が回転すると、その第１端面４１１及び側面４１３の所定部分がポンプハウジング１１の内壁面に対して摺動する。
【００１７】
更に、ロータリバルブ４１には、第１端面４１１及び側面４１３の一部を半円柱形状に切り取った切り欠き部４１４が設けられている。このため、ロータリバルブ４１の回転に伴い、吸入通路２１の端部が、ロータリバルブ４１の第１端面４１１に当接したり、或いはまた、第１端面４１１の一部が切り取られた切り欠き部４１４と連通したりする。同様に、ロータリバルブ４１の回転に伴い、吸入通路２２の端部が、ロータリバルブ４１の側面４１３に当接したり、或いはまた、側面４１３の一部が切り取られた切り欠き部４１４と連通したりする。
【００１８】
ロータリバルブ４１の第２端面４１２側は、連結部材４４を介して、ステッピングモータ４２のシャフト４３に連結されている。このステッピングモータ４２は、ステッピングモータ４２に駆動制御信号を送る駆動回路部としてのＥＣＵ４７に配線４８により接続されている。
【００１９】
ステッピングモータ４２は、ＥＣＵ４７からの駆動制御信号を受けてシャフト４３を所定の角度だけ回転させ、更にＥＣＵ４７からの次の駆動制御信号を受けてシャフト４３を更に所定の角度だけ回転させるというステップ動作を断続的に行う。このステッピングモータ４２のステップ動作により、シャフト４３に連結部材４４を介して連結されるロータリバルブ４１の高精度な回転位置決めが反復して行われる。
【００２０】
ステッピングモータ４２のシャフト４３の周囲には、フェールセーフ機構を構成するぜんまいバネ４５が設置されている。即ち、ぜんまいバネ４５は、例えばステッピングモータ４２に駆動電源が供給されなくなる等、何らかの原因によりステッピングモータ４２に障害が発生した場合に、シャフト４３の回転を所定の回転位置で停止させるフェールセーフ機能を果たす。
【００２１】
ロータリバルブ４１の第２端面４１２側の側面４１３の周囲には、例えばＯリング等からなるシール部材４６が取り付けられている。このシール部材４６は、ポンプハウジング１１の内壁面に接着して、ロータリバルブ４１の側面４１３とポンプハウジング１１の内壁面との摺接面からステッピングモータ４２側に燃料が漏れることを防止する。
【００２２】
調量弁装置４０は、上記のような構成となっているため、燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２がそれぞれにロータリバルブ４１の切り欠き部４１４と連通すると、開状態となる。その結果、燃料供給源７０から吸入通路２１、２２及び調量弁装置４０を経由して加圧室１２に燃料が吸入される。
【００２３】
他方、燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２の端部がそれぞれロータリバルブ４１の第１端面４１１及び側面４１３に当接すると、調量弁装置４０は閉状態となる。その結果、燃料供給源７０から吸入通路２１、２２及び調量弁装置４０を経由して加圧室１２に向かう燃料の吸入は停止される。
なお、図１は、調量弁装置４０の開状態を、即ち燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２がロータリバルブ４１の切り欠き部４１４を介して連通している状態を示している。
【００２４】
吸入逆止弁５０は、弁と弁座とスプリングとを備えており、弁座側の一端が吸入通路２３に接続され、スプリング側の他端が吸入通路２４に接続されている。このため、一方の吸入通路２３側からは弁を弁座から解離しようとする燃料供給源７０から供給される燃料の圧力（以下、「フィード圧」という。）が働き、他方の吸入通路２４側からは弁を弁座に押圧しようとする加圧室１２内の燃料の圧力（以下、「加圧室圧」という。）とスプリングの付勢力とが働く。
【００２５】
従って、加圧室圧が低いときは、フィード圧が加圧室圧とスプリングの付勢力の圧力換算値（以下、「スプリング力」という。）との和に勝り、吸入逆止弁５０は弁が弁座から解離して開状態となる。その結果、燃料供給源７０から吸入通路２３、２４及び吸入逆止弁５０を経由して加圧室１２に燃料が吸入される。
他方、加圧室圧が高くなり、加圧室圧とスプリング力との和がフィード圧に勝ると、吸入逆止弁５０は弁が弁座に押圧されて閉状態となる。その結果、燃料供給源７０から燃料吸入部２０の吸入通路２３、２４及び吸入逆止弁５０を経由して加圧室１２に向かう燃料の吸入は停止される。
【００２６】
プランジャ部３０は、プランジャ３１、カム３２、スプリング３３等を備えている。
プランジャ３１は、ポンプハウジング１１に形成されたシリンダ内に往復移動可能に収容されている。プランジャ３１の上端側のシリンダ部が加圧室１２を形成する。プランジャ３１の下端側には、カム３２が設置されている。また、このカム３２にプランジャ３１の下端部を当接させるように付勢するスプリング３３が設置されている。
このため、プランジャ部３０は、カム３２の回転によりプランジャ３１がシリンダ内を往復移動し、加圧室１２に吸入された燃料を圧縮する等の働きをする。
【００２７】
燃料吐出部６０は、加圧室１２に接続されている吐出通路６１と、コモンレール部８０に接続されている吐出通路６２と、これら吐出通路６１と吐出通路６２との間に設置されている吐出逆止弁６３とを備えている。吐出逆止弁６３は、弁と弁座とスプリングとを備えており、弁座側の一端が吐出通路６１に接続され、スプリング側の他端が吐出通路６２に接続されている。
【００２８】
このため、加圧室１２内の燃料の圧力が高くなり、コモンレール部８０側からの圧力とスプリング力との和に勝ると、吐出逆止弁６３は弁が弁座から解離して開状態となる。その結果、加圧室１２から吐出通路６１、６２及び吐出逆止弁６３を経由してコモンレール部８０側に燃料が吐出される。
他方、加圧室圧が低下すると、コモンレール部８０側からの圧力とスプリング力との和により、吐出逆止弁６３は弁が弁座に押圧されて閉状態となる。その結果、加圧室１２からコモンレール部８０側への燃料の吐出が停止される。
【００２９】
次に、燃料供給源７０について説明する。
燃料供給源７０は、燃料を貯留する燃料タンク７１と、燃料タンク７１内の燃料を汲み上げる低圧フィードポンプ７２と、低圧フィードポンプ７２により汲み上げられた所定のフィード圧の燃料を送る低圧燃料通路７３とを備えている。低圧燃料通路７３は、一端が低圧フィードポンプ７２に接続され、他端が２つに分岐して、一方が燃料吸入部２０の吸入通路２１に連結し、他方が燃料吸入部２０の吸入通路２３に連結している。
【００３０】
このため、燃料タンク７１内の燃料は、低圧フィードポンプ７２によって汲み出され、低圧燃料通路７３から燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２及び調量弁装置４０を通る経路と、低圧燃料通路７３から燃料吸入部２０の吸入通路２３、２４及び吸入逆止弁５０を通る経路との２系統の燃料吸入経路を通って、加圧室１２に吸入される。
【００３１】
次に、コモンレール部８０について説明する。
コモンレール部８０は、高圧燃料を貯留する燃料貯留部としてのコモンレール８１と、コモンレール８１と吐出通路６２とを連結する高圧燃料通路８２と、コモンレール８１に接続された直接噴射手段である例えば４個のインジェクタ８３とを備えている。
【００３２】
このため、加圧室１２において圧縮された高圧燃料は、吐出通路６１、６２及び吐出逆止弁６３並びに高圧燃料通路８２を経由してコモンレール８１に圧送され貯留される。そして、コモンレール８１内に貯留された高圧燃料は、インジェクタ８３によって内燃機関のシリンダ内に直接噴射される。
【００３３】
また、コモンレール部８０は、コモンレール８１内の燃料の圧力（以下、「コモンレール圧」という。）を検知する圧力検知部としての圧力センサー８４を備えている。この圧力センサー８４は、ＥＣＵ４７に配線８５により接続されている。このため、コモンレール圧が所定の適正範囲を逸脱した場合には、その情報は直ちにＥＣＵ４７に送られる。
【００３４】
また、コモンレール部８０のコモンレール８１と燃料供給源７０の燃料タンク７１とを接続する放出通路８６の途中には、リリーフ逆止弁８７が設置されている。このリリーフ逆止弁８７は、弁と弁座とスプリングとを備えており、弁座側の一端がコモンレール８１側の放出通路８６に接続され、スプリング側の他端が燃料タンク７１側の放出通路８６に接続されている。
【００３５】
このため、コモンレール圧が所定の適正範囲に収まっている場合、フィード圧とリリーフ逆止弁８７のスプリング力との和がコモンレール圧に勝り、リリーフ逆止弁８７は弁が弁座に押圧されて閉状態を維持する。
他方、コモンレール圧が所定の適正範囲を超えて異常高圧になった場合、コモンレール圧がフィード圧とスプリング力との和に勝り、リリーフ逆止弁８７は弁が弁座から解離して開状態となる。その結果、コモンレール８１内の異常高圧燃料が、リリーフ逆止弁８７を経由して燃料タンク７１へ放出される。このようにしてコモンレール圧が低下し、異常高圧状態が解消される。
【００３６】
次に、本実施形態による燃料供給装置１の正常時の作動について、図２、図４、図６を参照しつつ説明する。
図２、図４、図６のタイムチャートの破線は、全て燃料供給装置１が正常に作動している状態を示している。但し、実際には、プランジャ３１の挙動と吸入逆止弁５０や吐出逆止弁６３の開閉動作との間には一定のタイムラグが生じたり、加圧室圧は連続的に変化したり、コモンレール圧は変動したりするが、ここでは説明の便宜上、これらを無視して模式的に図示している。
【００３７】
以下、燃料供給装置１の正常時の作動を調量行程Ａ、吐出行程Ｂ、吸入行程Ｃに分けて説明する。
（１）調量行程Ａ
燃料供給源７０は、低圧フィードポンプ７２が燃料タンク７１内の燃料を汲み上げて、例えばフィード圧０．４ＭＰａで低圧燃料通路７３に送り出している。
【００３８】
調量弁装置４０は、ＥＣＵ４７からの駆動制御信号を受けてステッピングモータ４２の回転角度がゼロ度となっている。即ち、ステッピングモータ４２はシャフト４３を回転させない。このため、シャフト４３に連結部材４４を介して連結されたロータリバルブ４１は所定の回転位置に停止している。このとき、ロータリバルブ４１はその切り欠き部４１４が燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２と連通するため、調量弁装置４０は開状態となる。
【００３９】
また、吸入逆止弁５０は、加圧室圧とスプリング力との和が燃料供給源７０からのフィード圧０．４ＭＰａに勝り、弁が弁座に押圧されて閉状態となる。
このような状態において、プランジャ３１がカム３２の回転により下死点ａから上死点ｂに向かって上昇すると、加圧室１２の容積が減少し、加圧室１２内の燃料が圧縮されて、加圧室圧が０．４ＭＰａより高くなる。この状態の加圧室圧を「０．４ＭＰａ強」と呼ぶことにする。
【００４０】
このとき、吐出逆止弁６３には、次式で表される閉弁力が作用している。
（π／４）×（吐出逆止弁のシート径）2×（コモンレール圧）＋（スプリング力）
このため、吐出逆止弁６３が開状態となるためには、次式で表される開弁力が上記の閉弁力より大きくなる必要がある。
（π／４）×（吐出逆止弁のシート径）2×（加圧室圧）
【００４１】
ここで、スペック例としてコモンレール圧３０ＭＰａ、吸入逆止弁６３のシート径Φ＝５ｍｍ、スプリングの付勢力５Ｎと仮定した場合、加圧室圧が３０．２５ＭＰａ以上に高くならないと、吐出逆止弁６３の開弁力が閉弁力に勝ることはない。
従って、加圧室圧が０．４ＭＰａ強となっても３０．２５ＭＰａ以上にまで高くならない段階では、吐出逆止弁６３は閉状態を維持し、加圧室１２内の燃料がコモンレール８１に吐出されることはない。
【００４２】
その結果、調量弁装置４０の開状態及び吸入逆止弁５０の閉状態において、加圧室圧が０．４ＭＰａ強となった加圧室１２内の燃料は、燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２及びロータリバルブ４１の切り欠き部４１４を経由して、燃料供給源７０の燃料タンク７１に流出する。即ち、加圧室１２内の燃料は、開状態の調量弁装置４０を経由して燃料タンク７１に流出する。
【００４３】
（２）吐出行程Ｂ
上述した調量行程Ａが進行する所定の時点において、ＥＣＵ４４からの駆動制御信号を受けたステッピングモータ４２は、回転角度を１８０度にする。即ち、ステッピングモータ４２はシャフト４３を１８０度回転させる。このため、シャフト４３に連結されたロータリバルブ４１は、調量行程Ａにおける回転位置から１８０度回転した回転位置に停止する。
【００４４】
このとき、吸入通路２１の端部がロータリバルブ４１の第１端面４１１に当接し、且つ吸入通路２２がロータリバルブ４１の側面４１３に当接する。即ち、燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２の端部がそれぞれロータリバルブ４１の第１端面４１１及び側面４１３に当接する。このようにしてロータリバルブ４１の切り欠き部４１４と燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２とのそれぞれの連通が遮断され、調量弁装置４０は閉状態となる。
なお、吸入逆止弁５０は、閉状態を維持している。
【００４５】
このような調量弁装置４０及び吸入逆止弁５０の閉状態において、プランジャ３１は引き続き上死点ｂに向かって上昇する。このとき、調量弁装置４０が閉状態であるため加圧室１２内の燃料が燃料供給源７０側に流出できず、加圧室１２内の燃料は更に圧縮され、加圧室圧は更に高くなる。
【００４６】
このようにして加圧室圧が３０．２５ＭＰａ以上に達すると、吐出逆止弁６３は開弁力が閉弁力に勝り開状態となる。その結果、加圧室１２内で３０．２５ＭＰａ以上に圧縮された高圧燃料は、燃料吐出部６０の吐出通路６１、６２及び吐出逆止弁６３を経由してコモンレール部８０のコモンレール８１に吐出される。このときのコモンレール圧は３０ＭＰａとなる。
【００４７】
（３）吸入行程Ｃ
プランジャ３１が上死点ｂに達した後、カム３２の回転により上死点ｂから下死点ａに向かって下降すると、加圧室１２の容積が増大し、加圧室圧が低下する。そして、加圧室圧が３０．２５ＭＰａよりも低くなると、吐出逆止弁６３は閉弁力が開弁力に勝り閉状態となる。その結果、加圧室１２内の高圧燃料のコモンレール８１への吐出が停止する。
【００４８】
また、プランジャ３１の上死点ｂからの下降と同時に、ＥＣＵ４４からの駆動制御信号を受けたステッピングモータ４２は、回転角度を再びゼロ度にする。即ち、ステッピングモータ４２はシャフト４３を更に１８０度回転させる。このため、シャフト４３に連結されたロータリバルブ４１は、吐出行程Ｂにおける回転位置から１８０度回転して調量行程Ａにおける回転位置と同じ回転位置になる。
【００４９】
このとき、調量弁装置４０は、ロータリバルブ４１の切り欠き部４１４と燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２とが連通して、再び開状態となる。
更に、加圧室圧が０．４ＭＰａよりも低下し、燃料供給源７０からのフィード圧０．４ＭＰａが加圧室圧と吸入逆止弁５０のスプリング力との和に勝ると、吸入逆止弁５０も開状態となる。
【００５０】
このような調量弁装置４０及び吸入逆止弁５０の開状態において、加圧室圧が更に低下すると、燃料供給源７０の低圧フィードポンプ７２によって低圧燃料通路７３に送り出されたフィード圧０．４ＭＰａの低圧燃料は、一方で燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２及び調量弁装置４０を経由し、他方で燃料吸入部２０の吸入通路２３、２４及び吸入逆止弁５０を経由して、加圧室１２に吸入される。
【００５１】
即ち、燃料供給源７０からの燃料は、開状態の調量弁装置４０及び吸入逆止弁５０を経由する２系統の燃料吸入経路を通って、加圧室１２に吸入される。
なお、上述した調量行程Ａ、吐出行程Ｂ、吸入行程Ｃの全過程を通して、リリーフ逆止弁８７は閉状態となっている。
【００５２】
次に、本実施形態による燃料供給装置１に故障が発生した場合の作動について、図２〜図７を参照しつつ説明する。
何らかの原因によりステッピングモータ４２に障害が発生しフェールセーフ機構が働いた場合、例えば調量弁装置４０の開状態においてロータリバルブ４１の回転が停止し固着状態になることがある。また、ロータリバルブ４１の側面４１３とポンプハウジング１１の内壁面との間に異物等が入り込んだ場合、調量弁装置４０が開状態であるか閉状態であるかを問わず、ロータリバルブ４１の回転が停止して固着状態になることがある。更にまた、カム３２の回転に障害が発生したり、プランジャ３１の側壁面とシリンダの内壁面との間に異物等が入り込んだりした場合、プランジャ３１の往復移動が停止して固着状態になることがある。
【００５３】
以下、調量弁装置４０の閉状態においてロータリバルブ４１が固着する（以下、「ロータリバルブ４１が閉固着する」という。）故障モード（Ｉ）、調量弁装置４０が開状態においてロータリバルブ４１が固着する（以下、「ロータリバルブ４１が開固着する」という。）故障モード（ＩＩ）、プランジャ３１が固着する故障モード（ＩＩＩ）の各場合に分けて説明する。なお、図２、図４、図６に示すタイムチャートの実線は、それぞれ故障モード（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）の故障が発生した場合を示している。
【００５４】
（１）故障モード（Ｉ）の場合
図２のタイムチャートに示すように、例えば吐出行程Ｂにおいて故障が発生しロータリバルブ４１が閉固着した場合、その直後においては、燃料供給装置１は正常時の作動を継続する。即ち、引き続きプランジャ３１は上昇し、加圧室１２内で圧縮された高圧燃料は吐出逆止弁６３を経由してコモンレール８１に吐出される。
【００５５】
しかし、次の吸入行程Ｃに移行すると、ロータリバルブ４１が閉固着しているため、プランジャ３１の下降により加圧室１２の容積が増加し、加圧室圧が低下しても、燃料供給源７０から調量弁装置４０を経由する燃料の吸入は遮断されている。但し、この場合、加圧室圧が０．４ＭＰａよりも低下し、吸入逆止弁５０が開状態となると、燃料供給源７０から送り出されたフィード圧０．４ＭＰａの低圧燃料は、吸入逆止弁５０を経由して加圧室１２に吸入される。
【００５６】
また、次の調量行程Ａに移行しプランジャ３１が上昇しても、ロータリバルブ４１が閉固着したままであるため、加圧室１２内の燃料が調量弁装置４０を経由して燃料供給源７０側に流出することはない。また、吸入逆止弁５０は通常通り閉状態となる。このため、加圧室圧は、調量行程Ａの段階から高くなり始め、吐出行程Ｂに移行すると正常時の３０．２５ＭＰａを超えて５０ＭＰａ以上に達する。なお、吐出逆止弁６３は、加圧室圧が３０．２５ＭＰａ以上になった段階で開状態となる。
【００５７】
このため、図３（ａ）の矢印に示すように、プランジャ３１の上昇に伴い、加圧室圧が５０ＭＰａ以上に達した加圧室１２内の異常高圧燃料が、吐出逆止弁６３を経由してコモンレール８１に吐出される。このようにして、コモンレール圧が５０ＭＰａの異常高圧燃料がコモンレール８１内に貯留される。
このままでは、コモンレール圧５０ＭＰａの異常高圧状態が継続し、インジェクタ８３から内燃機関のシリンダ内への直接噴射に異常が発生するなどの不都合を招くおそれが生じる。
【００５８】
このような事態になった場合、燃料供給装置１においては、次に述べるようなフォールトトレラント機構が作動する。
先ず、コモンレール圧が例えば４０ＭＰａにまで高くなると、圧力センサー８４がコモンレール圧の異常高圧化を検出し、異常検出信号をＥＣＵ４７に送信する。この圧力センサー８４からの異常検出信号を受信したＥＣＵ４７は、例えばワーニングランプを点灯させる等の方法で運転手に警告を告知する。
【００５９】
ところで、リリーフ逆止弁８７には、次式で表される閉弁力が作用している。
（π／４）×（リリーフ逆止弁のシート径）2×（フィード圧）＋（スプリング力）
このため、リリーフ逆止弁８７が開状態となるためには、次式で表される開弁力が上記の閉弁力より大きくなる必要がある。
（π／４）×（リリーフ逆止弁のシート径）2×（コモンレール圧）
【００６０】
ここで、スペック例としてフィード圧０．４ＭＰａ、リリーフ逆止弁８７のシート径Φ＝１．２ｍｍ、スプリングの付勢力５６．５Ｎと仮定した場合、コモンレール圧が５０ＭＰａになると、リリーフ逆止弁８７の開弁力が閉弁力に勝る状態となる。
従って、図３のタイムチャートに示すように、コモンレール圧が５０ＭＰａにまで高くなると、リリーフ逆止弁８７が開状態となる。このため、コモンレール圧５０ＭＰａのコモンレール８１内の異常高圧燃料は、放出通路８６及びリリーフ逆止弁８７を経由して燃料供給源７０の燃料タンク７１に放出される。そして、このコモンレール８１から燃料タンク７１への燃料放出により、コモンレール圧は低下して５０ＭＰａより低くなる。
【００６１】
このようにして、図３（ｂ）の矢印に示すように、プランジャ３１の上昇により加圧室圧５０ＭＰａ以上に達した加圧室１２内の異常高圧燃料は、吐出逆止弁６３を経由してコモンレール８１に吐出され、コモンレール圧５０ＭＰａの異常高圧燃料が貯留されることになるものの、コモンレール８１内の異常高圧燃料はリリーフ逆止弁８７を経由して燃料タンク７１へ放出される。従って、コモンレール圧は５０ＭＰａより低くなる。
【００６２】
但し、コモンレール圧が５０ＭＰａから４５ＭＰａにまで低下すると、リリーフ逆止弁８７は閉弁力が開弁力に勝り再び閉状態となる。このため、次の吐出行程Ｂにおいては、再び図３（ａ）の矢印に示すような異常高圧燃料の流れになり、コモンレール圧が再び５０ＭＰａの異常高圧となる。
【００６３】
コモンレール圧が再び５０ＭＰａの異常高圧となると、リリーフ逆止弁８７が再び開状態となり、図５（ｂ）の矢印に示すように、コモンレール８１内の異常高圧燃料が放リリーフ逆止弁８７を経由して燃料タンク７１へ放出されるため、コモンレール圧は低下して５０ＭＰａより低くなる。
【００６４】
このようにして、図２のタイムチャートに示すように、リリーフ逆止弁８７は周期的に開閉動作を繰り返し、コモンレール圧は４５ＭＰａ〜５０ＭＰａ間で変動しつつ維持されることになる。
従って、コモンレール圧が４５ＭＰａ〜５０ＭＰａ間に維持される状態を利用して、インジェクタ８３から内燃機関のシリンダ内への直接噴射に異常が発生することを抑制しつつ、車両の退避走行を確保することが可能になる。
【００６５】
（２）故障モード（ＩＩ）の場合
図４のタイムチャートに示すように、例えば吸入行程Ｃにおいて故障が発生しロータリバルブ４１が開固着した場合、その直後においては、燃料供給装置１は正常時の作動を継続する。即ち、引き続きプランジャ３１は下降し、燃料供給源７０から送り出された低圧燃料は開状態の調量弁装置４０及び吸入逆止弁５０をそれぞれに経由する２系統の燃料吸入経路を通って加圧室１２に吸入される。次の調量行程Ａに移行しても、燃料供給装置１は正常時と同様に作動する。
【００６６】
しかし、次の吐出行程Ｂに移行し、図５（ａ）の矢印に示すように、プランジャ３１が上昇して加圧室圧が０．４ＭＰａ強となっても、ロータリバルブ４１が開固着したままであるため、加圧室１２内の燃料は依然として開状態の調量弁装置４０を経由し燃料供給源７０側に流出するのみである。そして、このレベルの加圧室圧では、吐出逆止弁６３は閉状態を維持したままであるため、加圧室１２内の燃料がコモンレール８１に吐出されることはない。
【００６７】
コモンレール部８０では、加圧室１２からの高圧燃料の吐出がないままの状態で、コモンレール８１内に貯留された燃料をインジェクタ８３から内燃機関のシリンダ内に継続して直接噴射する。このため、図４のタイムチャートに示すように、コモンレール圧は正常作動時の３０ＭＰａから次第に低下していく。
このままでは、インジェクタ８３から内燃機関のシリンダ内への直接噴射が停止し、車両の走行が急停止するなどの不都合を招くおそれが生じる。
【００６８】
このような事態になった場合、燃料供給装置１においては、次に述べるようなフォールトトレラント機構が作動する。
先ず、コモンレール圧が例えば２０ＭＰａにまで低下すると、圧力センサー８４がコモンレール圧の異常低圧化を検出し、異常検出信号をＥＣＵ４７に送信する。この圧力センサー８４からの異常検出信号を受信したＥＣＵ４７は、例えばワーニングランプを点灯させる等の方法で運転手に警告を告知する。
【００６９】
また、図４のタイムチャートに示すように、コモンレール圧が例えば０．１４５ＭＰａにまで異常低下すると、プランジャ３１の上昇下降に関わらず、加圧室圧が０．４ＭＰａ強であるため、吐出逆止弁６３はそのスプリング力が働いても開弁力が閉弁力に勝るようになる。即ち、閉状態となっていた吐出逆止弁６３が開状態となる。
【００７０】
吐出逆止弁６３が開状態となると、加圧室圧０．４ＭＰａ強の加圧室１２内の燃料が吐出逆止弁６３を経由してコモンレール圧０．１４５ＭＰａのコモンレール８１に吐出される。この加圧室１２からコモンレール８１への燃料吐出により、加圧室圧が０．４ＭＰａより低くなると、燃料供給源７０からフィード圧０．４ＭＰａで供給される低圧燃料が、調量弁装置４０及び吸入逆止弁５０を経由する２系統の燃料吸入経路を通って加圧室１２に吸入される。
【００７１】
このようにして、図５（ｂ）の矢印に示すように、燃料供給源７０からフィード圧０．４ＭＰａで供給される低圧燃料が調量弁装置４０及び吸入逆止弁５０の２系統の燃料吸入経路を通って加圧室１２に吸入され、加圧室１２内の燃料が吐出逆止弁６３を経由してコモンレール８１に吐出されることになる。
但し、加圧室圧０．４ＭＰａ強の加圧室１２内の燃料がコモンレール８１に吐出され、コモンレール圧が０．１４５ＭＰａから０．４ＭＰａにまで回復すると、吐出逆止弁６３は閉弁力が開弁力に勝って再び閉状態となる。
【００７２】
この状態においてコモンレール８１内に貯留された燃料をインジェクタ８３から内燃機関のシリンダ内に継続して直接噴射すると、コモンレール圧は０．４ＭＰａから再び低下する。コモンレール圧が再び０．１４５ＭＰａにまで低下すると、吐出逆止弁６３が開状態となり、加圧室圧０．４ＭＰａ強の加圧室１２から燃料が吐出逆止弁６３を経由してコモンレール８１に吐出される。
【００７３】
このようにして、図４のタイムチャートに示すように、吐出逆止弁６３は短周期で開閉動作を繰り返し、コモンレール圧は０．１４５ＭＰａ〜０．４ＭＰａ間で変動しつつ維持されることになる。
従って、コモンレール圧が０．１４５ＭＰａ〜０．４ＭＰａ間に維持される状態を利用し、インジェクタ８３から内燃機関のシリンダ内への噴射量を少なくしつつ車両の退避走行を確保することが可能になる。
【００７４】
（３）故障モード（ＩＩＩ）の場合
図６のタイムチャートに示すように、例えば吸入行程Ｃにおいて故障が発生し、プランジャ３１が下降を停止して固着した場合、調量弁装置４０及び吸入逆止弁５０が共に開状態であっても、燃料供給源７０から送り出された低圧燃料を十分に加圧室１２に吸入することは困難になる。
【００７５】
更に、次の吐出行程Ｂに移行しても、プランジャ３１が固着しているため、図７（ａ）に示すように、加圧室１２内の燃料は圧縮されず、加圧室圧が０．４ＭＰａより高くなることはない。そして、このレベルの加圧室圧では、吐出逆止弁６３は閉状態を維持したままであるため、加圧室１２内の燃料がコモンレール部８１に吐出されることはない。
【００７６】
コモンレール部８０では、加圧室１２からの高圧燃料の供給がないままの状態で、コモンレール８１内に貯留された高圧燃料をインジェクタ８３から内燃機関のシリンダ内に継続して直接噴射する。このため、図６のタイムチャートに示すように、コモンレール圧が正常作動時の３０ＭＰａから次第に低下していく。
このままでは、インジェクタ８３から内燃機関のシリンダ内への直接噴射が停止し、車両の走行が急停止するなどの不都合を招くおそれが生じる。
【００７７】
このような事態になった場合、燃料供給装置１においては、故障モード（ＩＩ）について述べた場合と同様なフォールトトレラント機構が作動する。
先ず、コモンレール圧が例えば２０ＭＰａにまで低下すると、圧力センサー８４がコモンレール圧の異常低圧化を検出し、ＥＣＵ４７が例えばワーニングランプ点灯等の警告を告知する。
【００７８】
また、図６のタイムチャートに示すように、コモンレール圧が例えば０．１４５ＭＰａにまで異常低圧化すると、吐出逆止弁６３が開状態となり、加圧室圧０．４ＭＰａの加圧室１２内の燃料が吐出逆止弁６３を経由してコモンレール８１に吐出される。
【００７９】
このようにして、図７（ｂ）の矢印に示すように、燃料供給源７０からフィード圧０．４ＭＰａで供給される低圧燃料が調量弁装置４０及び吸入逆止弁５０の２系統の燃料吸入経路を通って加圧室１２に吸入され、加圧室１２内の燃料が吐出逆止弁６３を経由してコモンレール８１に吐出されるため、コモンレール圧は０．１４５ＭＰａから０．４ＭＰａにまで回復する。
但し、コモンレール圧が０．４ＭＰａにまで回復すると、吐出逆止弁６３は再び閉状態となるため、コモンレール圧は再び０．１４５ＭＰａにまで低下する。
【００８０】
このようにして、図６のタイムチャートに示すように、吐出逆止弁６３は短周期で開閉動作を繰り返し、コモンレール圧は０．１４５ＭＰａ〜０．４ＭＰａ間で変動しつつ維持されることになる。
従って、このコモンレール圧が０．１４５ＭＰａ〜０．４ＭＰａ間に維持される状態を利用し、インジェクタ８３からの噴射量を少なくしつつ車両の退避走行を確保することが可能になる。
【００８１】
次に、本実施形態による燃料供給装置１の効果を説明する。
（１）第１の効果
燃料供給装置１は、燃料供給源７０から吸入通路２１、２２及び調量弁装置４０を経由して加圧室１２に至る燃料吸入経路の他に、燃料供給源７０から吸入通路２３、２４及び吸入逆止弁５０を経由して加圧室１２に至る燃料吸入経路を有すると共に、コモンレール８１と燃料タンク７１とを接続する放出通路８６の途中にリリーフ逆止弁８７を有している。
このため、ロータリバルブ４１が閉固着する故障モード（Ｉ）の故障が発生し、調量弁装置４０を経由する燃料吸入経路が遮断されても、吸入逆止弁５０を経由する燃料吸入経路を通って加圧室１２に燃料を吸入することが可能になる。
【００８２】
また、ロータリバルブ４１が閉固着しているため、プランジャ３１の上昇に伴って加圧室圧が５０ＭＰａ以上に異常高圧化し、その異常高圧燃料が吐出逆止弁６３を経由してコモンレール８１に吐出され、コモンレール圧が５０ＭＰａにまで異常高圧化しても、リリーフ逆止弁８７が開状態となり、コモンレール８１内の異常高圧燃料を放出通路８６及びリリーフ逆止弁８７を経由して燃料タンク７１へ放出することにより、コモンレール圧を５０ＭＰａよりも低下させて４５ＭＰａ〜５０ＭＰａ間に維持することが可能になる。
このようにして、故障モード（Ｉ）の故障が発生した場合でもフェールセーフ機構が作動し、車両の退避走行を確保することが可能になる。
【００８３】
（２）第２の効果
燃料供給装置１は、上記のように燃料供給源７０から調量弁装置４０及び吸入逆止弁５０をそれぞれ経由して加圧室１２に至る２系統の燃料吸入経路を有している。
このため、ロータリバルブ４１が開固着する故障モード（ＩＩ）の故障やプランジャ３１が固着する故障モード（ＩＩＩ）の故障が発生し、コモンレール圧が０．１４５ＭＰａにまで異常低圧化した際に、燃料供給源７０からフィード圧０．４ＭＰａで供給される低圧燃料を加圧室１２に吸入し、更に加圧室１２からコモンレール８１に供給する必要があるが、１系統の燃料吸入経路の場合と比較すると燃料の吸入面積が大きくなることから、燃料供給源７０から加圧室１２への燃料吸入がスムーズになる。
従って、故障モード（ＩＩ）、（ＩＩＩ）の故障が発生した場合のフェールセーフ機構の作動を容易にし、車両の退避走行の確保に寄与することが可能になる。
【００８４】
（３）第３の効果
燃料供給装置１は、上記のように調量弁装置４０及び吸入逆止弁５０をそれぞれ経由する２系統の燃料吸入経路を有することにより燃料の吸入面積が大きくなるため、正常作動時においても、燃料の吸入不良の回避に寄与することが可能になる。
また、燃料の吸入面積をそれほど大きくする必要がない場合には、燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２及び調量弁装置４０を小型化することが可能になり、従って、高圧ポンプ１０の小型化、引いては燃料供給装置１の小型化に寄与することが可能になる。
【００８５】
（４）第４の効果
燃料供給装置１は、コモンレール圧を検知する圧力センサー８４を備えている。このため、コモンレール圧が例えば４０ＭＰａの異常高圧になったり２０ＭＰａの異常低圧になったりして所定の適正範囲を逸脱した場合には、圧力センサー８４がコモンレール圧の異常を検出し、異常事態の発生を運転手に警告を告知する。
このため、フェールセーフ機構が作動する前段において、異常事態の発生をいち早く運転手に告知することにより、運転手の安全確保に寄与することが可能になる。
【００８６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による燃料供給装置を、図８に基づいて説明する。なお、上記第１実施形態による燃料供給装置１の構成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。
図８に示すように、本実施形態による燃料供給装置２は、高圧ポンプ１０、燃料供給源７０、及びコモンレール部８０等を備えている。即ち、燃料供給装置２は、上記第１実施形態による燃料供給装置１と略同一の構成をなしている。
【００８７】
但し、燃料供給装置２は、燃料供給源７０の低圧フィードポンプ７２とＥＣＵ４７とが配線７４により接続されている点において、上記第１実施形態による燃料供給装置１と相違する。
このように低圧フィードポンプ７２とＥＣＵ４７とが接続されていることにより、低圧フィードポンプ７２は、ＥＣＵ４７からの制御信号を受けて、正常作動時の運転から回転数を低下させた低速運転への切換えが可能になっている。
ここで、ＥＣＵ４７が特許請求の範囲に記載の「制御部」として機能する。なお、後述する第３実施形態においても同様である。
【００８８】
次に、本実施形態による燃料供給装置２の正常時の作動及び故障が発生した場合の作動について、図９及び図１０を参照しつつ説明する。
燃料供給装置２が正常に作動している状態は、図９のタイムチャートに破線で示されているが、この破線のタイムチャートは図２に破線で示したタイムチャートと同一である。即ち、燃料供給装置２の正常時の作動は、上記第１実施形態による燃料供給装置１の正常時の作動と全く同一である。
【００８９】
続いて、燃料供給装置２に故障が発生した場合の作動について、ロータリバルブ４１が閉固着する故障モード（Ｉ）、ロータリバルブ４１が開固着する故障モード（ＩＩ）、プランジャ３１が固着する故障モード（ＩＩＩ）の各場合に分けて説明する。
【００９０】
（１）故障モード（Ｉ）の場合
図９のタイムチャートに示すように、例えば吐出行程Ｂにおいてロータリバルブ４１が閉固着する故障が発生した場合、その直後においては、燃料供給装置２は正常時の作動を継続する。しかし、次の吸入行程Ｃに移行すると、ロータリバルブ４１が閉固着しているため、プランジャ３１が下降し加圧室圧が低下しても、燃料供給源７０から調量弁装置４０を経由する燃料の吸入は遮断されている。但し、この場合、加圧室圧が０．４ＭＰａよりも低くなると、燃料供給源７０からのフィード圧０．４ＭＰａの低圧燃料は、吸入逆止弁５０を経由して加圧室１２に吸入される。
【００９１】
また、次の調量行程Ａに移行しプランジャ３１が上昇しても、ロータリバルブ４１が閉固着したままであり、吸入逆止弁５０は通常通り閉状態となるため、加圧室圧は、調量行程Ａの段階から急速に高くなり始め、吐出行程Ｂに移行する段階では正常時の３０．２５ＭＰａを超えて５０ＭＰａ以上に達する。なお、吐出逆止弁６３は、加圧室圧が３０．２５ＭＰａ以上になった段階で開状態となる。
【００９２】
加圧室圧５０ＭＰａ以上になった加圧室１２内の異常高圧燃料は、吐出逆止弁６３を経由してコモンレール８１に吐出され、コモンレール圧５０ＭＰａの異常高圧燃料がコモンレール８１内に貯留される。
このままでは、コモンレール圧５０ＭＰａの異常高圧状態が継続し、インジェクタ８３から内燃機関のシリンダ内への直接噴射に異常が発生するなどの不都合を招くおそれが生じる。
【００９３】
このような事態になった場合、燃料供給装置２においては、次に述べるようなフォールトトレラント機構が作動する。
先ず、コモンレール圧が例えば４０ＭＰａにまで高くなると、上記第１実施形態による燃料供給装置１の場合と同様に、圧力センサー８４がコモンレール圧の異常高圧化を検出し、ＥＣＵ４７が例えばワーニングランプ点灯等の警告を告知する。
【００９４】
また、図９のタイムチャートに示すように、コモンレール圧が５０ＭＰａにまで高くなると、上記第１実施形態による燃料供給装置１の場合と同様に、リリーフ逆止弁８７が開状態となるため、コモンレール圧５０ＭＰａのコモンレール８１内の異常高圧燃料が放出通路８６及びリリーフ逆止弁８７を経由して燃料タンク７１へ放出され、コモンレール圧は低下して５０ＭＰａより低くなる。
【００９５】
このようにして、図１０（ａ）の矢印に示すように、プランジャ３１の上昇により加圧室圧５０ＭＰａ以上に達した加圧室１２内の異常高圧燃料は、吐出逆止弁６３を経由してコモンレール８１に吐出され、コモンレール圧５０ＭＰａの異常高圧燃料が貯留されることになるものの、コモンレール８１内の異常高圧燃料はリリーフ逆止弁８７を経由して燃料タンク７１へ放出される。従って、コモンレール圧は低下する。そして、コモンレール圧が５０ＭＰａから４５ＭＰａにまで低下すると、リリーフ逆止弁８７は再び閉状態となる。
【００９６】
更にまた、圧力センサー８４からの異常検出信号を受信したＥＣＵ４７は、低圧フィードポンプ７２に制御信号を送信し、低圧フィードポンプ７２の運転を正常作動時の運転から回転数を低下させた低速運転に切り換える。このため、燃料供給源７０から吸入逆止弁５０を経由して加圧室１２に吸入される低圧燃料の送油量は、正常作動時の運転の場合よりも減少する。
【００９７】
この低圧フィードポンプ７２の低速運転により、図９のタイムチャートに示すように、次の調量行程Ａ及び吐出行程Ｂにおいてプランジャ３１が上昇しても、加圧室圧は正常作動時の３０ＭＰａよりはるかに低い１０ＭＰａを超える程度にしか高くならない。この状態の加圧室圧を１０ＭＰａ強と呼ぶことにする。
【００９８】
リリーフ逆止弁８７が再び閉状態になった直後においては、コモンレール８１内には未だ４５ＭＰａ程度の高圧燃料が残留し高いコモンレール圧を有しているため、プランジャ３１の上昇により加圧室圧が１０ＭＰａ強にまで高くなっても、吐出逆止弁６３は閉状態のままである。
しかし、インジェクタ８３から内燃機関のシリンダ内への直接噴射が継続することによりコモンレール圧が１０ＭＰａ以下に低下すると、吐出逆止弁６３は開弁力が閉弁力に勝り開状態となる。
【００９９】
このようにして、図１０（ｂ）の矢印に示すように、低速運転の低圧フィードポンプ７２により汲み上げられた低圧燃料は、吸入通路２３、２４及び吸入逆止弁５０を経由して加圧室１２に吸入され、プランジャ３１の上昇に伴って加圧室圧１０ＭＰａ強にまで圧縮され、吐出逆止弁６３を経由してコモンレール８１に吐出される。このため、コモンレール圧は１０ＭＰａに維持されることになる。
従って、このコモンレール圧が１０ＭＰａに維持される状態を利用して、インジェクタ８３からの噴射量を少なくしつつ、インジェクタ８３から内燃機関のシリンダ内への直接噴射に異常が発生することを防止し車両の退避走行を確保することが可能になる。
【０１００】
（２）故障モード（ＩＩ）の場合
ロータリバルブ４１が開固着する故障が発生した場合における故障発生直後の燃料供給装置２の作動状況、及びこのような事態に対処するフォールトトレラント機構の作動内容は、上記第１実施形態による燃料供給装置１の場合と同様であるため、その説明を省略する。
【０１０１】
（３）故障モード（ＩＩＩ）の場合
プランジャ３１が開固着する故障が発生した場合における故障発生直後の燃料供給装置２の作動状況、及びこのような事態に対処するフォールトトレラント機構の作動内容も、上記第１実施形態による燃料供給装置１の場合と同様であるため、その説明を省略する。
【０１０２】
次に、本実施形態による燃料供給装置２の効果を説明する。
（１）第１の効果
燃料供給装置２は、燃料供給源７０から吸入通路２１、２２及び調量弁装置４０を経由して加圧室１２に至る燃料吸入経路の他に、燃料供給源７０から吸入通路２３、２４及び吸入逆止弁５０を経由して加圧室１２に至る燃料吸入経路を有すると共に、コモンレール８１と燃料タンク７１とを接続する放出通路８６の途中にリリーフ逆止弁８７を有している。
このため、ロータリバルブ４１が閉固着する故障モード（Ｉ）の故障が発生し、調量弁装置４０を経由する燃料吸入経路が遮断されても、吸入逆止弁５０を経由する燃料吸入経路を通って加圧室１２に燃料を吸入することが可能になる。
【０１０３】
また、ロータリバルブ４１が閉固着しているため、プランジャ３１の上昇に伴って加圧室圧が５０ＭＰａ以上に異常高圧化し、その異常高圧燃料が吐出逆止弁６３を経由してコモンレール８１に吐出され、コモンレール圧が５０ＭＰａにまで異常高圧化しても、この異常高圧燃料を開状態となったリリーフ逆止弁８７を経由して燃料タンク７１へ放出することにより、コモンレール圧を４５ＭＰａに低下させることが可能になる。
【０１０４】
更に、燃料供給装置２は、コモンレール圧の異常高圧化を検知した圧力センサー８４からの異常検出信号を受信したＥＣＵ４７が制御信号を送信して低圧フィードポンプ７２の運転を低速運転に切り換える。このため、吸入逆止弁５０を経由して加圧室１２に吸入される低圧燃料の送油量を減少させ、加圧室圧を１０ＭＰａ強に抑制することにより、コモンレール圧を１０ＭＰａに維持することが可能になる。
このようにして、故障モード（Ｉ）の故障が発生した場合でもフェールセーフ機構が作動し、車両の退避走行を確保することが可能になる。
【０１０５】
（２）その他の効果
燃料供給装置２は、上記第１実施形態による燃料供給装置１の第２〜第４の効果と同様の効果を奏する。
【０１０６】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による燃料供給装置を、図１１に基づいて説明する。なお、上記第２実施形態による燃料供給装置２の構成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。
【０１０７】
図１１に示すように、本実施形態による燃料供給装置３は、高圧ポンプ１０、燃料供給源７０、及びコモンレール部８０等を備えている。即ち、燃料供給装置３は、上記第２実施形態による燃料供給装置２と略同一の構成をなしている。
【０１０８】
但し、燃料供給装置３は、ポペット弁９４の往復動作を利用して開閉動作を制御する調量弁装置９０を用いており、この点において、切り欠き部４１４を有するロータリバルブ４１の回転動作を利用して開閉動作を制御する調量弁装置４０を用いている上記第２実施形態による燃料供給装置２と相違する。
【０１０９】
先ず、調量弁部９０について説明する。
調量弁部９０は、ポンプハウジング１１に接合固定された弁部ハウジング９１及びコネクタハウジング９２を備えている。ここで、ポンプハウジング１１、弁部ハウジング９１、及びコネクタハウジング９２が特許請求の範囲に記載の「ハウジング」に対応する。
【０１１０】
また、調量弁部９０は、吸入通路９３１、９３２、ポペット弁９４、コネクタ９５、コイル９６、固定コア９７等を備えている。吸入通路９３１、９３２は、弁部ハウジング９１に形成され、燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２間を連通している。また、吸入通路９３１と吸入通路とは、連結部９３３において連結している。
ここで、吸入通路２１、２２、９３１、９３２が特許請求の範囲に記載の「第１吸入通路」に対応する。
【０１１１】
ポペット弁９４は、弁部ハウジング９１に形成された筒状の収容穴に往復移動可能に収容され、一端部が円板状の吸入弁部９４１をなし、他端部が可動コア部９４２をなしている。吸入弁部９４１は、吸入通路９３２内に収納され、その可動コア部９４２側の円板状の底部９４３が、吸入通路９３１と吸入通路９３２との連結部９３３に相対している。
【０１１２】
コネクタ９５は、コネクタハウジング９２に設置され、ＥＣＵ４７に接続された端子９５１を有している。また、コイル９６も、コネクタハウジング９２に設置され、ＥＣＵ４７からコネクタ９５の端子９５１を介して通電されるようになっている。
【０１１３】
固定コア９７は、コイル９６の内周側に配置されている。この固定コア９７の一方の壁部は、ポペット弁９４の可動コア部９４２の壁部と相対している。そして、固定コア９７と可動コア部９４２との相対する壁部間には、スプリング９８が配置されている。このようにして、このスプリング９８は、一端を固定コア９７に係止され、他端を可動コア部９４２に係止されている。
【０１１４】
調量弁部９０は、上記のような構成となっているため、ＥＣＵ４７からコネクタ９５の端子９５１を介してコイル９６に通電が行われると、コイル９６に発生する磁束によって固定コア９７と可動コア部９４２との間に磁気吸引力が発生し、可動コア部９４２が固定コア９７側に移動する。これに伴ってポペット弁９４が加圧室１２から離れる方向に移動する。その結果、吸入弁部９４１も加圧室１２から離れる方向に移動し、吸入弁部９４１の底部９４３が連結部９３３に当接して閉塞するため、吸入通路９３１と吸入通路９３２との連通が遮断される。
【０１１５】
一方、ＥＣＵ４７からコイル９６への通電が行われないと、磁気吸引力は発生しないため、スプリング９８の付勢力により可動コア部９４２が固定コア９７から離間する方向に移動する。これにより、ポペット弁９４が吸入弁部９４１と一体となって加圧室１２側に移動する。その結果、吸入弁部９４１が加圧室１２側に移動し、吸入弁部９４１の底部９４３が連結部９３３から解離するため、吸入通路９３１と吸入通路９３２とが連通する。
ここで、ＥＣＵ４７が特許請求の範囲に記載の「駆動回路部」として機能する。
【０１１６】
次に、本実施形態による燃料供給装置３の正常時の作動について、調量行程Ａ、吐出行程Ｂ、吸入行程Ｃに分けて説明する。なお、上記第２実施形態による燃料供給装置２の正常時の作動と共通する部分は、適宜説明を省略する。
（１）調量行程Ａ
燃料供給源７０は、低圧フィードポンプ７２が燃料タンク７１内の燃料を汲み上げて、例えばフィード圧０．４ＭＰａで低圧燃料通路７３に送り出している。
【０１１７】
調量弁装置９０は、コイル９６への通電が行われていないため、スプリング９８の付勢力により、可動コア部９４２はポペット弁９４と一体となって固定コア９７から離間する方向に移動する。その結果、ポペット弁９４の吸入弁部９４１が加圧室１２側に移動し、吸入弁部９４１の底部９４３が連結部９３３から解離するため、吸入通路９３１と吸入通路９３２とが連通する。即ち、調量弁装置９０は開状態となる。
【０１１８】
このような状態において、プランジャ３１が上昇すると、加圧室１２内の燃料が圧縮され、加圧室圧が０．４ＭＰａ強となる。また、吸入逆止弁５０は、スプリング力と加圧室圧が燃料供給源７０からのフィード圧０．４ＭＰａに勝り、閉状態となる。
【０１１９】
その結果、調量弁装置９０の開状態及び吸入逆止弁５０の閉状態において、加圧室圧が０．４ＭＰａ強となった加圧室１２内の燃料は、燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２及び調量弁装置９０の吸入通路９３１、９３２を経由して、燃料供給源７０の燃料タンク７１に流出する。即ち、加圧室１２内の燃料は、開状態の調量弁装置９０を経由して燃料タンク７１に流出する。
【０１２０】
（２）吐出行程Ｂ
上述した調量行程Ａが進行する所定の時点において、ＥＣＵ４７からコネクタ９５の端子９５１を介してコイル９６に通電が行われる。この通電により、コイル９６に発生する磁束によって固定コア９７と可動コア部９４２との間に磁気吸引力が発生し、可動コア部９４２がポペット弁９４と一体となって固定コア９７側に移動する。その結果、ポペット弁９４の吸入弁部９４１がから離れる方向に移動し、吸入弁部９４１の底部９４３が連結部９３３に当接して連結部９３３を閉塞するため、吸入通路９３１と吸入通路９３２との連通が遮断される。即ち、調量弁装置９０は閉状態となる。
なお、吸入逆止弁５０は、閉状態を維持している。
【０１２１】
このような調量弁装置９０及び吸入逆止弁５０の閉状態において、プランジャ３１は引き続き上昇する。このとき、調量弁装置９０が閉状態であるため加圧室１２内の燃料が燃料供給源７０側に流出できず、加圧室１２内の燃料は更に圧縮され、加圧室圧は更に高くなる。
このようにして、加圧室圧が３０．２５ＭＰａ以上に達すると、この加圧室１２内の高圧燃料は、開状態となった吐出逆止弁６３を経由してコモンレール８１に吐出される。このときのコモンレール圧は３０ＭＰａとなる。
【０１２２】
（３）吸入行程Ｃ
プランジャ３１が上死点ｂに達した後、下降を開始すると、加圧室圧が低下する。そして、加圧室圧が３０．２５ＭＰａよりも低くなると、吐出逆止弁６３は閉状態となる。その結果、加圧室１２内の高圧燃料のコモンレール８１への吐出が停止する。
【０１２３】
また、プランジャ３１の下降と同時に、ＥＣＵ４４からコイル９６への通電が停止される。このため、スプリング９８の付勢力により、可動コア部９４２はポペット弁９４と一体となって固定コア９７から離間する方向に移動する。その結果、ポペット弁９４の吸入弁部９４１の底部９４３が連結部９３３から解離し、吸入通路９３１と吸入通路９３２とが連通する。即ち、調量弁装置９０は再び開状態となる。
【０１２４】
更に、加圧室圧が０．４ＭＰａよりも低下し、燃料供給源７０からのフィード圧０．４ＭＰａが加圧室圧と吸入逆止弁５０のスプリング力との和に勝ると、吸入逆止弁５０も開状態となる。
【０１２５】
このような調量弁装置９０及び吸入逆止弁５０の開状態において、加圧室圧が０．４ＭＰａよりも低くなると、燃料供給源７０から送り出されたフィード圧０．４ＭＰａの低圧燃料は、一方で燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２及び調量弁装置９０を経由し、他方で燃料吸入部２０の吸入通路２３、２４及び吸入逆止弁５０を経由して、加圧室１２に吸入される。
即ち、燃料供給源７０からの燃料は、開状態の調量弁装置９０及び吸入逆止弁５０を経由する２系統の燃料吸入経路を通って、加圧室１２に吸入される。
【０１２６】
次に、本実施形態による燃料供給装置３に故障が発生した場合の作動について、説明する。
何らかの原因によりＥＣＵ４７からコイル９６への通電ができなくなった場合、調量弁装置９０が開状態においてポペット弁９４の往復移動が停止して固着状態になることがある。また、ポペット弁９４と弁部ハウジング９１との間に異物等が入り込んだ場合、調量弁装置９０が開状態であるか閉状態であるかを問わず、ポペット弁９４の往復移動が停止して固着状態になることがある。更に、カム３２の回転に障害が発生したり、プランジャ３１の側壁面とシリンダの内壁面との間に異物等が入り込んだりした場合、プランジャ３１の往復移動が停止して固着状態になることがある。
【０１２７】
以下、調量弁装置９０が閉状態においてポペット弁９４が固着する（以下、「ポペット弁９４が閉固着する」という。）故障モード（ＩＶ）、調量弁装置９０が開状態においてポペット弁９４が固着する（以下、「ペット弁９４が開固着する」という。）故障モード（Ｖ）、プランジャ３１が固着する故障モード（ＶＩ）の各場合に分けて説明する。
なお、上記第２実施形態による燃料供給装置２の故障発生時の作動と共通する部分は、適宜説明を省略する。
【０１２８】
（１）故障モード（ＩＶ）の場合
ポペット弁９４が閉固着する故障が発生した場合において、次の吸入行程Ｃに移行すると、ポペット弁９４が閉固着しているため、プランジャ３１が下降し加圧室圧が低下しても、燃料供給源７０から調量弁装置９０を経由する燃料の吸入は遮断されている。但し、この場合、加圧室圧が０．４ＭＰａよりも低くなると、燃料供給源７０からのフィード圧０．４ＭＰａの低圧燃料は、吸入逆止弁５０を経由して加圧室１２に吸入される。
【０１２９】
また、次の調量行程Ａに移行しプランジャ３１が上昇しても、ポペット弁９４が閉固着したままであり、吸入逆止弁５０は通常通り閉状態となるため、加圧室圧は、調量行程Ａの段階から急速に高くなり始め、吐出行程Ｂに移行する段階では正常時の３０．２５ＭＰａを超えて５０ＭＰａ以上に達する。
【０１３０】
加圧室圧が５０ＭＰａ以上の加圧室１２内の異常高圧燃料は、吐出逆止弁６３を経由してコモンレール８１に吐出され、コモンレール圧５０ＭＰａの異常高圧燃料がコモンレール８１内に貯留されることになる。
このままでは、コモンレール圧５０ＭＰａの異常高圧状態が継続し、インジェクタ８３から内燃機関のシリンダ内への直接噴射に異常が発生するなどの不都合を招くおそれが生じる。
【０１３１】
このような事態になった場合、燃料供給装置３においては、次に述べるように、上記第２実施形態による燃料供給装置２の場合と同様なフォールトトレラント機構が作動する。
先ず、コモンレール圧が例えば４０ＭＰａにまで高くなると、圧力センサー８４がコモンレール圧の異常高圧化を検出し、ＥＣＵ４７が例えばワーニングランプ点灯等の警告を告知する。
【０１３２】
また、コモンレール圧が５０ＭＰａにまで高くなると、コモンレール圧５０ＭＰａのコモンレール８１内の異常高圧燃料が、開状態となったリリーフ逆止弁８７を経由して燃料タンク７１へ放出され、コモンレール圧は５０ＭＰａより低くなる。そして、コモンレール圧が４５ＭＰａにまで低下すると、リリーフ逆止弁８７は再び閉状態となる。
【０１３３】
更にまた、圧力センサー８４からの異常検出信号を受信したＥＣＵ４７は、低圧フィードポンプ７２の運転を低速運転に切り換えるため、吸入逆止弁５０を経由して加圧室１２に吸入される低圧燃料の送油量は、正常作動時の運転の場合よりも減少する。このため、次の調量行程Ａ及び吐出行程Ｂにおいてプランジャ３１が上昇しても、加圧室圧は１０ＭＰａ強にしか高くならない。
【０１３４】
一方、コモンレール８１においては、インジェクタ８３から内燃機関のシリンダ内への直接噴射が継続することによりコモンレール圧が１０ＭＰａ以下に低下するため、吐出逆止弁６３は開状態となる。従って、プランジャ３１の上昇に伴って加圧室圧１０ＭＰａ強にまで圧縮された加圧室１２内の燃料は、吐出逆止弁６３を経由してコモンレール８１に吐出される。このようにして、コモンレール圧は１０ＭＰａに維持されることになる。
従って、コモンレール圧が１０ＭＰａに維持される状態を利用して、インジェクタ８３からの噴射量を少なくしつつ、インジェクタ８３から内燃機関のシリンダ内への直接噴射に異常が発生することを防止し車両の退避走行を確保することが可能になる。
【０１３５】
（２）故障モード（Ｖ）の場合
ポペット弁９４が開固着する故障が発生した場合、次の吐出行程Ｂに移行すると、プランジャ３１が上昇して加圧室圧が０．４ＭＰａ強となっても、ポペット弁９４が開固着したままであるため、加圧室１２内の燃料は、調量弁装置９０を経由して燃料供給源７０側に流出するのみで、コモンレール８１に吐出されることはない。
【０１３６】
このような状態で、コモンレール８１内に貯留された燃料はインジェクタ８３から内燃機関のシリンダ内に継続して直接噴射されるため、コモンレール圧は正常作動時の３０ＭＰａから次第に低下していき、内燃機関のシリンダ内への直接噴射が停止して車両の走行が急停止するおそれが生じる。
【０１３７】
このような事態になった場合、燃料供給装置３においては、次に述べるように、上記第２実施形態による燃料供給装置２の場合と同様なフォールトトレラント機構が作動する。
先ず、コモンレール圧が例えば２０ＭＰａにまで低下すると、圧力センサー８４がコモンレール圧の異常高圧化を検出し、ＥＣＵ４７が例えばワーニングランプ点灯等の警告を告知する。
【０１３８】
更に、コモンレール圧が例えば０．１４５ＭＰａにまで異常低下すると、吐出逆止弁６３は開状態となり、加圧室圧０．４ＭＰａ強の加圧室１２内の燃料が吐出逆止弁６３を経由してコモンレール８１に吐出される。
その後は、吐出逆止弁６３が短周期で開閉動作を繰り返し、コモンレール圧は０．１４５ＭＰａ〜０．４ＭＰａ間で変動しつつ維持されることになる。従って、車両の退避走行を確保することが可能になる。
【０１３９】
（３）故障モード（ＶＩ）の場合
プランジャ３１が停止して固着する故障が発生した場合、調量弁装置９０及び吸入逆止弁５０が共に開状態であっても、燃料供給源７０から送り出された低圧燃料を十分に加圧室１２に吸入することは困難になり、加圧室圧が０．４ＭＰａより高くなることはないため、加圧室１２内の燃料がコモンレール部８１に吐出されることはない。
【０１４０】
従って、故障モード（ＶＩ）の場合と同様にして、コモンレール圧が正常作動時の３０ＭＰａから次第に低下していき、内燃機関のシリンダ内への直接噴射が停止して車両の走行が急停止するおそれが生じる。
このような事態になった場合、燃料供給装置３においては、故障モード（Ｖ）について述べた場合と同様なフォールトトレラント機構が作動する。
【０１４１】
次に、本実施形態による燃料供給装置３の効果を説明する。
（１）第１の効果
燃料供給装置３は、燃料供給源７０から調量弁装置９０及び吸入逆止弁５０を経由して加圧室１２に至る２系統の燃料吸入経路を有すると共に、コモンレール８１と燃料タンク７１とを接続する放出通路８６の途中にリリーフ逆止弁８７を有している。
このため、ポペット弁９４が閉固着する故障モード（ＩＶ）の故障が発生し、調量弁装置９０を経由する燃料吸入経路が遮断されても、吸入逆止弁５０を経由する燃料吸入経路を通って加圧室１２に燃料を吸入することが可能になる。
【０１４２】
また、ポペット弁９４が閉固着しているため、プランジャ３１の上昇に伴って加圧室圧が５０ＭＰａ以上に異常高圧化し、その異常高圧燃料が吐出逆止弁６３を経由してコモンレール８１に吐出されても、コモンレール圧５０ＭＰａの異常高圧燃料をリリーフ逆止弁８７を経由して燃料タンク７１へ放出することにより、コモンレール圧を４５ＭＰａに低下させることが可能になる。
【０１４３】
更に、燃料供給装置３は、圧力センサー８４がコモンレール圧の異常高圧化を検知し、ＥＣＵ４７が低圧フィードポンプ７２の運転を低速運転に切り換える。このため、吸入逆止弁５０を経由して加圧室１２に吸入される低圧燃料の送油量を減少させ、加圧室圧を１０ＭＰａ強に抑制することにより、コモンレール圧を１０ＭＰａに維持することが可能になる。
このようにして、故障モード（Ｉ）の故障が発生した場合でもフェールセーフ機構が作動し、車両の退避走行を確保することが可能になる。
【０１４４】
（２）その他の効果
燃料供給装置３は、上記第１実施形態による燃料供給装置１の第２〜第４の効果と同様の効果を奏する。
【０１４５】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による燃料供給装置を、図１２に基づいて説明する。なお、上記第１実施形態による燃料供給装置１の構成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。
図１２に示すように、本実施形態による燃料供給装置４は、高圧ポンプ１０、燃料供給源７０、及びコモンレール部８０等を備えている。即ち、燃料供給装置４は、上記第１実施形態による燃料供給装置１と略同一の構成をなしている。
【０１４６】
但し、燃料供給装置４は、燃料供給源７０から吸入通路２１、２２及び調量弁装置４０を経由して加圧室１２に至る１系統の燃料吸入経路を有するのみであり、この点において、調量弁装置４０を経由する経路の他に吸入逆止弁５０を経由する経路の２系統の燃料吸入経路を有する上記第１実施形態による燃料供給装置１と相違する。
【０１４７】
また、上記第１実施形態による燃料供給装置１がコモンレール部８０のコモンレール８１と燃料供給源７０の燃料タンク７１とを接続する放出通路８６及び放出通路８６の途中に設置されたリリーフ逆止弁８７を有しているのに対し、燃料供給装置４は、このような放出経路及びリリーフ逆止弁を有していない点においても相違する。
【０１４８】
更に、燃料供給装置４は、燃料供給源７０から吸入逆止弁５１を経由してコモンレール８１に至る燃料吸入経路を有している点において、このような燃料供給源７０からコモンレール８１に至る吸入経路を有していない上記第１実施形態による燃料供給装置１と相違する。
【０１４９】
先ず、吸入逆止弁５１について説明する。
吸入逆止弁５１は、弁と弁座とスプリングとを備えており、その弁座側の一端が吸入通路２５に接続され、そのスプリング側の他端が吸入通路２６に接続されている。また、吸入通路２５は、燃料供給源７０の低圧燃料通路７３の２つに分岐した他端の一方に接続され、吸入通路２６は、低圧燃料通路７４を介してコモンレール部８０のコモンレール８１に接続されている。
【０１５０】
このようにして、燃料供給源７０の低圧フィードポンプ７２から低圧燃料通路７３、７４、吸入通路２５、２６、及び吸入逆止弁５１を経由してコモンレール部８０のコモンレール８１に至る燃料吸入経路が構成されている。ここで、吸入通路２５、２６が特許請求の範囲に記載の「第２吸入通路」に対応する。
【０１５１】
このため、コモンレール圧と吸入逆止弁５１のスプリング力との和が低圧フィードポンプ７２によるフィード圧に勝る場合は、吸入逆止弁５１は弁が弁座に押圧されて閉状態となる。他方、フィード圧がコモンレール圧とスプリング力との和に勝る場合は、吸入逆止弁５１は弁が弁座から解離して開状態となる。
【０１５２】
従って、フィード圧が０．４ＭＰａであり、コモンレール圧が正常作動時の３０ＭＰａである場合は、コモンレール圧とスプリング力との和が低フィード圧に勝り、吸入逆止弁５１は閉状態となる。他方、コモンレール圧が異常低圧化し、例えば０．１４５ＭＰａまで低くなると、フィード圧がコモンレール圧とスプリング力との和に勝り、吸入逆止弁５１は開状態となる。
【０１５３】
次に、本実施形態による燃料供給装置４の正常時の作動について、調量行程Ａ、吐出行程Ｂ、吸入行程Ｃに分けて説明する。なお、上記第２実施形態による燃料供給装置２の正常時の作動と共通する部分は、適宜説明を省略する。
（１）調量行程Ａ
燃料供給源７０は、低圧フィードポンプ７２が燃料タンク７１内の燃料を汲み上げて、例えばフィード圧０．４ＭＰａで低圧燃料通路７３に送り出している。
【０１５４】
調量弁装置４０は、ＥＣＵ４７からの駆動制御信号を受けてステッピングモータ４２の回転角度がゼロ度となっている。このとき、ロータリバルブ４１はその切り欠き部４１４が燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２と連通し、調量弁装置４０は開状態となる。
この状態において、プランジャ３１が下死点ａから上死点ｂに向かって上昇すると、加圧室１２内の燃料が圧縮されて、加圧室圧が０．４ＭＰａ強となる。この段階では、吐出逆止弁６３は閉状態を維持し、加圧室１２内の燃料がコモンレール８１に吐出されることはない。
【０１５５】
その結果、調量弁装置４０の開状態において、加圧室１２内の燃料は、燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２及びロータリバルブ４１の切り欠き部４１４を経由して、燃料供給源７０の燃料タンク７１に流出する。即ち、加圧室１２内の燃料は、開状態の調量弁装置４０を経由して燃料タンク７１に流出する。
【０１５６】
（２）吐出行程Ｂ
上述した調量行程Ａが進行する所定の時点において、ＥＣＵ４４からの駆動制御信号を受けたステッピングモータ４２は回転角度を１８０度にして、ロータリバルブ４１を調量行程Ａにおける回転位置から１８０度回転した回転位置に停止する。
このとき、燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２の端部がそれぞれロータリバルブ４１の第１端面４１１及び側面４１３に当接し、ロータリバルブ４１の切り欠き部４１４と燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２とのそれぞれの連通が遮断され、調量弁装置４０は閉状態となる。このため、加圧室１２内の燃料が燃料供給源７０側に流出できなくなる。
【０１５７】
このような調量弁装置４０の閉状態において、プランジャ３１は引き続き上死点ｂに向かって上昇すると、加圧室１２内の燃料は更に圧縮され、加圧室圧は更に高くなる。このようにして、加圧室圧が３０．２５ＭＰａ以上に達すると、燃料吐出部６０の吐出逆止弁６３は開状態となり、加圧室１２内の高圧燃料は、吐出逆止弁６３を経由してコモンレール部８０のコモンレール８１に吐出される。このときのコモンレール圧は３０ＭＰａとなる。
【０１５８】
（３）吸入行程Ｃ
プランジャ３１が上死点ｂに達した後、上死点ｂから下死点ａに向かって下降すると、加圧室圧が３０．２５ＭＰａよりも低下し、吐出逆止弁６３が閉状態となるため、加圧室１２内の高圧燃料のコモンレール８１への吐出が停止する。
また、プランジャ３１の下降と同時に、ＥＣＵ４４からの駆動制御信号を受けたステッピングモータ４２は回転角度を再びゼロ度にして、ロータリバルブ４１を吐出行程Ｂにおける回転位置から１８０度回転した調量行程Ａにおける回転位置と同じ回転位置にする。このようにして、調量弁装置４０は、ロータリバルブ４１の切り欠き部４１４と燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２とが連通し、再び開状態となる。
【０１５９】
このような調量弁装置４０の開状態において、加圧室圧が０．４ＭＰａよりも低くなると、燃料供給源７０の低圧フィードポンプ７２によって低圧燃料通路７３に送り出されたフィード圧０．４ＭＰａの低圧燃料は、燃料吸入部２０の吸入通路２１、２２及び調量弁装置４０を経由して、加圧室１２に吸入される。
なお、上述した調量行程Ａ、吐出行程Ｂ、吸入行程Ｃの全過程を通して、吸入逆止弁５１は閉状態となっている。
【０１６０】
次に、本実施形態による燃料供給装置４に故障が発生した場合の作動について、ロータリバルブ４１が閉固着する故障モード（Ｉ）、ロータリバルブ４１が開固着する故障モード（ＩＩ）、プランジャ３１が固着する故障モード（ＩＩＩ）の各場合に分けて、説明する。
【０１６１】
（１）故障モード（Ｉ）の場合
ロータリバルブ４１が閉固着する故障が発生した場合、燃料供給源７０から調量弁装置９０を経由して加圧室１２に至る唯一の燃料供給経路が遮断され、加圧室１２への燃料吸入は停止するため、加圧室圧は次第に低下していく。従って、吐出逆止弁６３は閉状態となり、加圧室１２内の燃料はコモンレール８１に吐出されなくなる。
このような状態で、インジェクタ８３から内燃機関のシリンダ内への直接噴射が継続されると、コモンレール圧が正常作動時の３０ＭＰａから次第に低下していき、内燃機関のシリンダ内への直接噴射が停止して車両の走行が急停止するおそれが生じる。
【０１６２】
（２）故障モード（ＩＩ）の場合
ロータリバルブ４１が開固着する故障が発生した場合、調量行程Ａ及び吐出行程Ｃにおけるプランジャ３１の上昇に伴い、加圧室圧が０．４ＭＰａ強となっても、加圧室１２内の燃料は開状態の調量弁装置９０を経由して燃料供給源７０側に流出するのみである。そして、この段階では吐出逆止弁６３は閉状態のままであり、コモンレール８１に吐出されることはない。
従って、故障モード（Ｉ）の場合と同様にして、コモンレール圧が正常作動時の３０ＭＰａから次第に低下していき、車両の走行が急停止するおそれが生じる。
【０１６３】
（３）故障モード（ＩＩＩ）の場合
プランジャ３１が開固着する故障が発生した場合、たとえ調量弁装置４０が開状態であっても、燃料供給源７０から送り出された低圧燃料を十分に加圧室１２に吸入することは困難になり、加圧室圧が０．４ＭＰａより高くなることはないため、加圧室１２内の燃料がコモンレール部８１に吐出されることはない。
【０１６４】
従って、故障モード（Ｉ）、（ＩＩ）の場合と同様にして、コモンレール圧が正常作動時の３０ＭＰａから次第に低下していき、車両の走行が急停止するおそれが生じる。
即ち、燃料供給装置４は、故障モード（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）のいずれの場合にも、コモンレール圧が異常低圧化するという事態になる。
【０１６５】
このような事態になった場合、燃料供給装置４においては、次に述べるようなフォールトトレラント機構が作動する。
先ず、コモンレール圧が例えば２０ＭＰａにまで低下すると、圧力センサー８４がコモンレール圧の異常高圧化を検出し、ＥＣＵ４７が例えばワーニングランプ点灯等の警告を告知する。
【０１６６】
更に、コモンレール圧が例えば０．１４５ＭＰａにまで低くなると、低圧フィードポンプ７２のフィード圧０．４ＭＰａがコモンレール圧と吸入逆止弁５１のスプリング力との和に勝り、吸入逆止弁５１は開状態となる。その結果、燃料供給源７０から低圧燃料通路７３、７４、吸入通路２５、２６、及び吸入逆止弁５１を経由してコモンレール８１に燃料が吸入され、コモンレール圧は０．４ＭＰａとなる。
このようにしてコモンレール圧が高くなると、コモンレール圧と吸入逆止弁５１のスプリング力との和がフィード圧０．４ＭＰａに勝り、吸入逆止弁５１は再び閉状態となる。
【０１６７】
このような状態においてコモンレール８１内に貯留された燃料がインジェクタ８３から内燃機関のシリンダ内に継続して直接噴射されると、コモンレール圧は０．４ＭＰａから再び低下する。コモンレール圧が０．１４５ＭＰａにまで低下すると、吸入逆止弁５１が再び開状態となり、燃料供給源７０からフィード圧０．４ＭＰａの燃料が吸入逆止弁５１を経由してコモンレール８１に供給される。
【０１６８】
このようにして、吸入逆止弁５１は短周期で開閉動作を繰り返し、コモンレール圧は０．１４５ＭＰａ〜０．４ＭＰａ間で変動しつつ維持されることになる。
従って、コモンレール圧が０．１４５ＭＰａ〜０．４ＭＰａ間に維持される状態を利用して、車両の退避走行を確保することが可能になる。
【０１６９】
次に、本実施形態による燃料供給装置４の効果を説明する。
（１）第１の効果
燃料供給装置４は、燃料供給源７０から吸入通路２５、２６及び吸入逆止弁５１を経由してコモンレール８１に至る燃料吸入経路を有している。
このため、ロータリバルブ４１が閉固着する故障モード（Ｉ）、ロータリバルブ４１が開固着する故障モード（ＩＩ）、プランジャ３１が固着する故障モード（ＩＩＩ）のいずれの故障が発生した場合においても、コモンレール圧が０．１４５ＭＰａにまで異常低圧化した際に、燃料供給源７０から吸入逆止弁５１を経由してコモンレール８１にフィード圧０．４ＭＰａの燃料を断続的に供給し、コモンレール圧を０．１４５ＭＰａ〜０．４ＭＰａ間に維持することが可能になる。
このようにして、故障モード（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）のいずれの故障が発生した場合でもフェールセーフ機構が作動し、車両の退避走行を確保することが可能になる。
【０１７０】
（２）その他の効果
燃料供給装置４は、上記第１実施形態による燃料供給装置１の第４の効果と同様の効果を奏する。
【０１７１】
（その他の実施形態）
（ア）第１〜第３実施形態において、リリーフ逆止弁８７をポンプハウジング１１とは別体に設置しているが、リリーフ逆止弁８７はポンプハウジング１１に一体的に設置してもよい。
【０１７２】
（イ）第２実施形態において、リリーフ逆止弁８７を設置することにより、コモンレール圧が異常高圧化した場合にコモンレール８１内の異常高圧燃料をリリーフ逆止弁８７を経由して燃料タンク７１へ放出しコモンレール圧を低下させるようにしているが、必ずしもリリーフ逆止弁８７を設置しなくてよい。
【０１７３】
この場合、コモンレール圧の異常高圧化を検知した圧力センサー８４からの異常検出信号を受信したＥＣＵ４７が低圧フィードポンプ７２に制御信号を送信し、低圧フィードポンプ７２を低速運転に切り換えることのみによっても、加圧室１２に吸入される燃料の送油量を低下させて加圧室圧を低下させ、引いてはコモンレール圧を１０ＭＰａに低下させて維持するというフォールトトレラント機構を作動させることが可能である。
【符号の説明】
【０１７４】
１、２、３、４・・・燃料供給装置、１０・・・高圧ポンプ、１１・・・ポンプハウジング、１２・・・加圧室、２０・・・燃料吸入部、２１、２２、２３、２４、２５、２６、９３１、９３２・・・吸入通路、３０・・・プランジャ部、３１・・・プランジャ、４０、９０・・・調量弁装置、４１・・・ロータリバルブ、４１４・・・切り欠き部、４２・・・ステッピングモータ、４５・・・ぜんまいバネ、４７・・・ＥＣＵ、４８、７４、８５・・・配線、５０、５１・・・吸入逆止弁、６０・・・燃料吐出部、６３・・・吐出逆止弁、７０・・・燃料供給源、７１・・・燃料タンク、７２・・・低圧フィードポンプ、８０・・・コモンレール部、８１・・・コモンレール、８３・・・インジェクタ、８４・・・圧力センサー、８６・・・放出通路、８７・・・リリーフ逆止弁、９１・・・弁部ハウジング、９２・・・コネクタハウジング、９３３・・・連結部、９４・・・ポペット弁、９４１・・・吸入弁部、９４２・・・可動コア部、９４３・・・底部、９５・・・コネクタ、９６・・・コイル、９７・・・固定コア、９８・・・スプリング。
【図１】
2016188601.tif 000003
【図２】
2016188601.tif 000004
【図３】
2016188601.tif 000005
【図４】
2016188601.tif 000006
【図５】
2016188601.tif 000007
【図６】
2016188601.tif 000008
【図７】
2016188601.tif 000009
【図８】
2016188601.tif 000010
【図９】
2016188601.tif 000011
【図１０】
2016188601.tif 000012
【図１１】
2016188601.tif 000013
【図１２】
2016188601.tif 000014