JP5418697B2 - 流体制御装置および燃料供給システム - Google Patents

Description

本発明は、流体制御装置および燃料供給システムに関し、特に複数のバルブ要素を有する流体制御装置およびそれを備えた燃料供給システムに関する。

車両用の内燃機関においては、燃料を高圧に加圧して筒内噴射するものが普及してきているが、そのような内燃機関の燃料供給システムは、低圧燃料ポンプからの燃料を加圧ポンプにより高圧に加圧するようになっている。そして、その加圧ポンプ機構には、逆流を阻止したり圧力を制御したりするために複数のバルブ要素を有する流体制御装置が装備されている。

従来のこのような流体制御装置および燃料供給システムとしては、例えばそれぞれ逆止弁からなる第１および第２の弁を互いに逆向きに並列接続したものが知られている。この装置では、第１の弁を低圧管路に開放可能に接続するとともに、第２の弁を高圧燃料噴射弁側からの漏れ燃料を導入するアキュムレータに開放可能に接続している。そして、第１の弁を開弁させることで、アキュムレータの蓄圧レベルを所定圧に保持する一方で、修理や燃料不足等によってアキュムレータの蓄圧レベルが低下したときには、第２の弁を開弁させることで低圧管路側からの燃料をアキュムレータ内に充填するようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−５０４９０３号公報

しかしながら、上述のような従来の流体制御装置および燃料供給システムにあっては、第１の弁の弁体に第２の弁の弁座が形成され、そこに第２の弁の弁体が第２の弁ばねの押圧力によって常時閉弁方向に付勢される。そのため、第１の弁の弁体を閉弁方向に付勢する第１の弁ばねのばね荷重は、第２の弁ばねの付勢力に打ち勝って第１の弁を閉弁させる程度に大きく設定する必要がある。

したがって、このような構成の流体制御装置を比較的高圧の流体制御に用いる場合、例えば内燃機関の筒内噴射用のインジェクタに高圧燃料を供給する燃料供給システムの吐出弁側の流体制御に用いるような場合には、第１の弁ばねの体格が非常に大きくなって流体制御装置をコンパクトにできなくなってしまうばかりか、第１の弁ばねの収納のために燃料加圧室に通じるデッドボリュームが増大して加圧ポンプの効率まで低下してしまうという問題があった。

これに対し、例えば第１および第２の弁の閉弁時における弁体の受圧面積を小さくして第１および第２の弁ばねに要求されるばね荷重を抑えることはできるが、その場合、第１あるいは第２の弁の開弁によって排出されるべき燃料を迅速に排出できない。そのため、流体制御装置が十分な排出流量の要求されるリリーフ弁等を含む場合に、その弁による圧力調整に遅れが生じてしまい、調圧性能が低下してしまうという問題があった。

さらに、上述のような従来の流体制御装置を用いる燃料供給システムにあっては、高圧燃料を制御する圧力制御弁のリリーフ流量および調圧性能を確保することと、弁ばね荷重等を抑えてポンプ効率を確保することとを両立させることが困難であり、その燃料供給効率と信頼性を両立させることが容易でなかった。

そこで、本発明は、コンパクトでかつ高性能の流体制御装置を提供するものであり、併せて、その流体制御装置により燃料供給効率と信頼性を両立させることのできる燃料供給システムを提供するものである。

本発明に係る流体制御装置は、上記課題の解決のため、（１）互いに並列に接続する第１および第２の流体通路を形成する第１および第２の弁座と、前記第１および第２の弁座に係合して前記第１および第２の流体通路を閉止することができる第１および第２の弁体と、前記第１および第２の弁体をそれぞれの閉弁方向に付勢する第１および第２の弁ばねと、を有する第１および第２の圧力制御弁を備え、前記第１の弁体を前記第１の弁座から離脱させる第１開弁方向と前記第２の弁体を前記第２の弁座から離脱させる第２開弁方向とが互いに逆向きであるとともに、前記第１の弁体を前記第１の弁座から離脱させる第１開弁駆動圧と前記第２の弁体を前記第２の弁座から離脱させる第２開弁駆動圧とが互いに異なる流体制御装置であって、前記第２の弁座が前記第１の弁体と一体に変位する部材に設けられるとともに、前記第１の圧力制御弁が閉弁しているときの前記第２の弁体の閉弁位置に対する前記第２の弁体の前記第１開弁方向への変位を制限する変位制限機構が設けられていることを特徴とする。

したがって、第１の圧力制御弁が開弁するとき、第１の弁体と一体に第１開弁方向に変位する第２の弁座が第２の弁体から離脱し得ることになり、第１の流体通路を開放させるだけでなく第２の流体通路をも第１の弁体の変位に応じて開放させることができる。その結果、第１の弁体の閉弁時の受圧面積を比較的小さくして第１の弁ばねの付勢力やサイズを抑えたとしても、第１の圧力制御弁の開弁によってリリーフされる余剰燃料を第１および第２の流体通路の双方を通して迅速に排出させることができる。よって、コンパクトでかつ高性能の流体制御装置を提供することができる。

上記構成を有する本発明の流体制御装置においては、（２）前記第２の弁座が、前記第１の弁体と一体に設けられていることが望ましい。これにより、第１の圧力制御弁の開弁時に第１の弁体と第２の弁座とを確実に連動させるとともに、両者の変位量を一致させることができ、第１の圧力制御弁の開弁時にその第１の弁体の変位量に応じて第２の弁を開放させ、十分な流体排出量を得ることができる。しかも、部品点数を削減でき、流体制御装置をよりコンパクトにできる。

上記構成（１）または（２）の構成を有する流体制御装置においては、（３）前記変位制限機構は、前記第２の弁体の前記第１開弁方向への変位を制限するよう前記第１の弁座または前記第２の弁体と一体に設けられたストッパ部材と、前記第２の弁体が前記閉弁位置から前記第１開弁方向に所定量変位したとき、前記第２の弁体の前記第１開弁方向への変位を規制するよう前記ストッパ部材に係合する係合部材と、を含んで構成されていることが好ましい。この構成により、係合部材を第２の弁体側に、前記ストッパ部材を第１の弁座を形成する部材側に、それぞれ容易に設けることができ、簡素な変位制限機構を実現できる。

上記構成（３）の構成を有する流体制御装置においては、（４）前記ストッパ部材および前記係合部材は、前記第１および第２の流体通路を並列に接続した流体通路上で、前記第１および第２の弁座に対して、前記第１の圧力制御弁の開弁時における前記第１の流体通路の上流側に配置されているのが好ましい。これにより、係合部材を第２の弁体から径方向に突出する突起程度に設けることができるとともに、前記ストッパ部材を第１の弁座を形成する部材から流体通路内に突出する突起程度に設けることができ、これらを設けない場合に比べてサイズが大きくなることを防止できる。

上記構成（３）の構成を有する流体制御装置においては、（５）前記ストッパ部材および前記係合部材は、前記第１および第２の流体通路を並列に接続した流体通路上で、前記第１および第２の弁座に対して、前記第１の圧力制御弁の開弁時における前記第１の流体通路の下流側に配置されているものであってもよい。この場合、第１の流体通路内にストッパ部材を配置すれば、第２の弁体の一部を係合部材とすることができ、部品形状の簡素化や部品点数の削減ができる。

上記構成（１）〜（５）のいずれかの構成を有する流体制御装置においては、（６）前記第１の弁体が、閉弁時に前記第１の弁座に接触する第１のシール面を有し、前記第１の弁体と一体に変位する部材が、前記第１のシール面と同一平面上であって前記第１のシール面の内方側に、前記第２の弁体に接触する環状の第２のシート面を有することが好ましい。この場合、第１のシール面および第２のシート面を同時にしかも容易に加工でき、製造コストを低減できる。

上記構成（１）〜（５）のいずれかの構成を有する流体制御装置においては、（７）前記第１の弁体が、閉弁時に前記第１の弁座に接触する第１のシール面を有するとともに、前記第１の弁体と一体に変位する部材が、前記第１のシール面より前記第１開弁方向にずれた位置であって前記第１のシール面の内方側に前記第２の弁体に接触する環状の第２のシート面を有する筒状体によって構成され、前記第２の弁体が、前記第１の弁体と一体に変位する部材の内方に収納されているものであってもよい。この場合、第１の弁体と一体に変位する部材は筒状となり、その内方であって第２の弁体に対し第２の弁座とは反対側に、断面積の十分に大きい流体通路を形成可能となり、第１の圧力制御弁の開弁時に余剰燃料を排出する第１の流体通路の通路断面積を十分に確保可能となる。

本発明に係る燃料供給システムは、上記課題の解決のため、（８）上記のいずれかの構成を有する流体制御装置を備えた燃料供給システムであって、燃料導入口および燃料吐出口が形成されるとともに前記燃料導入口に連通する低圧側燃料通路および前記燃料吐出口に連通する高圧側燃料通路が形成されたポンプボデーと、前記ポンプボデーの内部で前記低圧側燃料通路および前記高圧側燃料通路の間に燃料加圧室を形成するとともに該燃料加圧室内の燃料を加圧するよう駆動される加圧部材を有する加圧ポンプ機構と、前記低圧側燃料通路から前記燃料加圧室内への燃料の吸入を許容するよう開弁する吸入弁、および、前記燃料加圧室から前記高圧側燃料通路への燃料の吐出を許容するよう開弁する吐出弁を含む複数のバルブ要素と、を備え、前記第２の圧力制御弁が、前記吐出弁を構成するとともに、前記第１の圧力制御弁が、前記吐出弁とは開弁方向が逆向きであって前記吐出弁より開弁設定圧の大きいリリーフ弁を構成している、ことを特徴とするものである。

したがって、流体制御装置の第１の弁体の閉弁時の受圧面積を比較的小さくして第１の弁ばねの付勢力やサイズを小さくしたとしても、第１の圧力制御弁の開弁によってリリーフされる余剰燃料を第１および第２の流体通路の双方を通して迅速に排出させることができる。よって、加圧ポンプ機構の吐出圧を高圧化したりその吐出流量を増加させたりしても、高圧の燃料が許容圧力範囲の限界圧力に達したときには的確にかつ必要流量で高圧燃料をリリーフさせることができ、加圧ポンプ機構の効率の確保と所要のリリーフ流量の確保とを両立させることのできる高効率で信頼性に優れた燃料供給システムとなる。

本発明によれば、第１の弁体と一体に変位する第２の弁座に対し、第２の弁体の第１開弁方向への変位を制限する変位制限機構を設けることにより、第１の弁体が第１の弁座から離脱する第１の圧力制御弁の開弁時に第２の弁体を第２の弁座から離脱させることができる。したがって、第１の圧力制御弁の開弁時に、第１の流体通路のみならず第２の流体通路をも第１の弁体の変位に応じて開放させることができ、第１の弁体の閉弁時の受圧面積を比較的小さくして第１の弁ばねの付勢力を小さくしたとしても、第１の圧力制御弁の開弁によってリリーフされる燃料を第１および第２の流体通路の双方を通して迅速に排出させることができる。よって、コンパクトでかつ高性能の流体制御装置を提供することができる。また、その流体制御装置を用いて、加圧ポンプ機構の効率の向上と所要のリリーフ流量を両立させることのできる高効率で信頼性に優れた燃料供給システムを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る流体制御装置の概略構成を示す断面図である。 図１のII−II断面図である。 本発明の第１実施形態に係る燃料供給システムの概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る流体制御装置における吐出弁開弁時の動作を説明する断面図である。 本発明の第１実施形態の流体制御装置におけるリリーフ弁開弁時の動作を説明する断面図である。 本発明の第１実施形態に係る燃料供給システムの動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の第２実施形態に係る流体制御装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る流体制御装置におけるリリーフ弁開弁時の動作を説明する断面図である。 本発明の第３実施形態に係る流体制御装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る流体制御装置におけるリリーフ弁開弁時の動作を説明する断面図である。 本発明の第４実施形態に係る流体制御装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第５実施形態に係る流体制御装置の概略構成を示す断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

（第１実施形態）
図１〜図６に、本発明の第１実施形態に係る流体制御装置とそれを備えた燃料供給システムの概略構成を示している。

図１および図２に概略図で示すように、本実施形態の燃料供給システム１は、車両に搭載される内燃機関、例えば筒内噴射式あるいはデュアル噴射式の多気筒のガソリンエンジン（以下、単にエンジンという）２に装備され、そのエンジン２の燃料を高圧に加圧して吐出するプランジャポンプ型の燃料圧送装置１０を備えている。

同図に示すように、燃料圧送装置１０は、配管３および逆止弁４を介してフィードポンプである低圧燃料ポンプ５に接続されており、低圧燃料ポンプ５から比較的低圧のフィード圧に加圧された燃料を導入するようになっている。低圧燃料ポンプ５は、車両に搭載された燃料タンクＴの内部に配置されており、その燃料タンクＴ内に貯留された燃料、例えばガソリンを汲み上げることができる。

この低圧燃料ポンプ５は、例えば図示しないポンプインペラを駆動モータで回転駆動する電動式のウェスコポンプ等で構成されており、同一の入力（例えば端子電圧と負荷電流の積に相当）に対しそのポンプ駆動モータの回転速度を負荷トルクに応じて変化させたり、入力変化により同一負荷に対する駆動モータの回転速度を変化させたりすることで、その単位時間当りの吐出量や吐出圧を変化させることができるようになっている。なお、逆止弁４は、低圧燃料ポンプ５から吐出された燃料が低圧燃料ポンプ５側に逆流するのを阻止する低圧吐出弁となっている。

詳細を図示しないが、エンジン２には、複数の筒内噴射用のインジェクタ６（燃料噴射弁）が装備されている。これら複数のインジェクタ６は、高圧燃料を貯留可能なデリバリーパイプ７に配管接続されており、燃料圧送装置１０は、このデリバリーパイプ７に対して高圧の燃料を圧送するようになっている。

デリバリーパイプ７は、燃料圧送装置１０から吐出される高圧の燃料を貯留し蓄圧するもので、エンジン２の各気筒（図示していない）に装着された筒内噴射用のインジェクタ６の開弁時にそのインジェクタ６に高圧の燃料を分配・供給するようになっている。

図３に示すように、燃料圧送装置１０は、ポンプボデー１１と、ポンプボデー１１に対し軸方向に往復変位可能に設けられた略円柱状のプランジャ１２（加圧部材）と、を有している。そして、ポンプボデー１１には、低圧燃料ポンプ５からの燃料を吸入する吸入通路１１ａ（低圧側燃料通路）と、内部で加圧された燃料をデリバリーパイプ７側に吐出する吐出通路１１ｂ（高圧側燃料通路）とが形成されている。また、ポンプボデー１１は、吸入通路１１ａの上流端側に位置する燃料導入口１０ａを有している。

プランジャ１２は、その内端部１２ａ（図３中の上側端部）でポンプボデー１１の内部に摺動可能に挿入されている。そして、ポンプボデー１１の内部であってプランジャ１２とポンプボデー１１との間には、吸入通路１１ａおよび吐出通路１１ｂに接続する燃料加圧室１５が形成されている。この燃料加圧室１５は、プランジャ１２の往復変位に応じてその容積を変化（増減、減少）させることで、燃料を吸入および吐出可能となっている。

ポンプボデー１１の吸入通路１１ａの一部は、低圧燃料ポンプ５からの燃料を貯留可能な所定容積の吸入ギャラリ室１３（燃料貯留室）となっており、吸入通路１１ａに導入される燃料は、この吸入ギャラリ室１３の内部に貯留されるようになっている。

この吸入ギャラリ室１３は、プランジャ１２の外端部１２ｂとポンプボデー１１の間に画成される副室２９（内室）に対し、内部連通路２９ａを介して連通しており、プランジャ１２の往復変位に伴う吸入ギャラリ室１３と副室２９との間の燃料移動が許容され得るようになっている。ここで、副室２９は、加圧部材としてのプランジャ１２によって燃料加圧室１５からは区画されるとともに、ポンプボデー１１の外部の空間からは気密的に遮断されたポンプボデー１１の内室となっており、シール部材４１，４２でシールされている。

また、プランジャ１２は、その外端部１２ｂで、プランジャ１２を駆動する図示しない駆動カムに係合している。この駆動カムは、少なくとも周方向の一箇所でその半径が他の箇所の半径より大きくなるカムプロフィール（例えば、卵形、楕円形または角が丸められた多角形のカムプロフィール）を有している公知のものである。この駆動カムは、エンジン２の動力により駆動されるが、電動モータにより回転駆動されてもよい。

なお、プランジャ１２の外端部１２ｂの近傍には図示しないばね受け部が設けられており、このばね受け部とポンプボデー１１の間には、プランジャ１２の外端部１２ｂを駆動カム側に付勢する圧縮コイルばね等が組み込まれている。したがって、前記駆動カムがエンジン２の動力により（あるいは電力により）回転駆動されるとき、プランジャ１２がその駆動カムの回転に応じて往復駆動されるようになっている。駆動カムに係合するカムフォロワローラ等がプランジャ１２の外端部１２ｂに装着され得ることは勿論である。

燃料加圧室１５の前後、すなわち、燃料加圧室１５の吸入側および吐出側には、複数のバルブ要素として、吸入弁１６と吐出弁１７とが設けられている。さらに、複数のバルブ要素の１つとして、後述するリリーフ弁１９が設けられている。

ここで、吸入弁１６は、吸入ギャラリ室１３より下流側で燃料加圧室１５への燃料吸入を許容するとともに逆流阻止機能を発揮する逆止弁によって構成されている。この吸入弁１６は、燃料加圧室１５内の燃料の圧力が吸入ギャラリ室１３内の燃料の圧力に対して所定の吸入弁開弁差圧（例えば、数十ｋＰａの差圧）だけ小さくなったときに開弁し得る。すなわち、プランジャ１２が燃料加圧室１５の容積を増加させるよう図３中の下方向に変位するとき、燃料加圧室１５内の燃料が減圧されてその圧力が低下し、吐出弁１７の閉弁状態下で吸入弁１６が開弁し得るようになっている。

より具体的には、吸入弁１６は、その前後に前記吸入弁開弁差圧が生じるときに開弁し得る逆止弁であるが、電磁操作ユニット３９によって開弁位置に付勢されるようになっている。この電磁操作ユニット３９は、詳細を図示しないが、吸入弁１６の弁体１６ａに係合するプランジャとこのプランジャを常時弁体１６ａの開弁方向に付勢するおよび圧縮コイルばねとを内蔵している。そして、電磁操作ユニット３９は、燃料加圧室１５からデリバリーパイプ７への燃料吐出が要求される期間のみ電磁力を発生させるよう通電されて、前記プランジャを前記圧縮コイルばねの付勢力に抗して後退させるようになっている。すなわち、電磁操作ユニット３９は、燃料加圧室１５からの燃料吐出が要求される期間のみ吸入弁１６の弁体１６ａを逆止弁として作動可能な状態にするようになっており、吸入弁１６と電磁操作ユニット３９とによって常開型の電磁スピル弁が構成されている。

吐出弁１７は、燃料加圧室１５からの燃料の吐出を許容するとともに逆流阻止機能を発揮する逆止弁によって構成されている。

この吐出弁１７は、燃料加圧室１５内の燃料の圧力が吐出弁１７より下流側の燃料の圧力（デリバリー圧）に対して予め設定された吐出弁開弁差圧（吸入弁開弁差圧に略等しい、例えば数十ｋＰａの差圧）だけ高圧となったときに開弁し得る。すなわち、プランジャ１２が燃料加圧室１５の容積を減少させるよう図３中の上方向に変位するとき、燃料加圧室１５内の燃料が加圧されてその圧力が上昇し、吐出弁１７の前後に吐出弁開弁差圧が生じることで、吸入弁１６の閉弁状態下で吐出弁１７が開弁し得るようになっている。

前述のポンプボデー１１、プランジャ１２、燃料加圧室１５、吸入弁１６、吐出弁１７および前記駆動カムは、これら全体として加圧ポンプ機構２０を構成している。そして、この加圧ポンプ機構２０が、前述のように、ポンプボデー１１の内部で吸入通路１１ａおよび吐出通路１１ｂの間に燃料加圧室１５を形成するとともに、その燃料加圧室１５内の燃料を加圧するよう駆動されるプランジャ１２を有している。

ポンプボデー１１の内部であって燃料加圧室１５の吐出側には、吐出弁１７（第２圧力制御弁）をバイパスするバイパス通路１８ｗが形成されるとともに、そのバイパス通路１８ｗを開閉可能なリリーフ弁１９（第１の圧力制御弁）が設けられている。

このリリーフ弁１９は、吐出弁１７より下流側の吐出通路１１ｂ中の燃料の圧力が燃料加圧室１５内の燃料の圧力に対し所定の吐出弁開弁差圧より十分に大きい所定のリリーフ弁開弁差圧（例えば、最大吐出圧より数ＭＰａ大きい差圧）分だけ上回ったときに、開弁するようになっている。ここにいう吐出弁開弁差圧より十分に大きいとは、デリバリーパイプ７内の燃料圧力の脈動程度ではリリーフ弁１９が開弁しない程度に大きいことを意味しており、所定のリリーフ弁開弁差圧は、デリバリーパイプ７以降の各部品の配管限界圧力を保障し得る範囲内で設定されている。吐出弁１７およびリリーフ弁１９は、次に述べるような構成を有し、流体制御装置を構成している。

図１、図２および図４に示すように、ポンプボデー１１の吐出通路１１ｂは、その途中に前後の通路部分より断面積が大きくなるように拡張された拡張通路部分１１ｒを有しており、その拡張通路部分１１ｒに吐出弁１７およびリリーフ弁１９が収納されている。

吐出弁１７は、リリーフ弁１９の閉弁状態で吐出通路１１ｂを開閉することができる板状の弁体１７ａ（第２の弁体）と、この弁体１７ａが係合（着座）および離脱可能な円環状の弁座１７ｂ（第２の弁座）と、弁体１７ａを弁座１７ｂに着座させる閉弁方向に付勢する圧縮コイルばねからなる弁ばね１７ｃ（第２の弁ばね）とにより構成されている。

吐出弁１７の弁体（以下、吐出弁体ともいう）１７ａは、図２に示すように、円板の外周部を等角度間隔に切り欠いた略三角形状をなしており、同一の円周面上に位置する複数の第１外周面１７ｆとその円周面より内側に位置する複数の第２外周面１７ｇとを有している。

また、吐出弁１７の弁座（以下、吐出弁座ともいう）１７ｂは、その内方に吐出通路の一部となる弁孔１７ｈ（第２流体通路）を形成しており、リリーフ弁１９の後述する弁体１９ａの中央部に一体に設けられている。そして、吐出弁１７の弁孔（以下、吐出弁孔ともいう）１７ｈは弁体１９ａの中央部を貫通しており、吐出弁体１７ａは、円環状の吐出弁座１７ｂに着座したときに吐出弁孔１７ｈの一端を閉止することができるバルブシール面１７ｄを有している。

吐出弁１７の弁ばね（以下、吐出弁ばねともいう）１７ｃは、燃料加圧室１５からの吐出圧が所定の吐出圧（デリバリーパイプ７内の燃料の圧力より所定の吐出弁開弁差圧分だけ高い圧力）に達するまで吐出弁体１７ａを吐出弁座１７ｂに当接させ、閉弁状態を維持するようにばね荷重設定されている。そして、燃料加圧室１５からの吐出圧が所定の吐出圧以上になると、吐出弁体１７ａが弁座１７ｂから離脱して吐出弁１７が開弁し、加圧ポンプ機構２０の燃料加圧室１５からデリバリーパイプ７内に高圧の燃料が圧送されるようになっている。

図１および図５に示すように、リリーフ弁１９は、板状の弁体１９ａ（第１の弁体）と、弁体１９ａが係合（着座）および離脱可能な環状の弁座１９ｂ（第１の弁座）と、弁体１９ａを弁座１９ｂに当接させる閉弁方向に付勢する圧縮コイルばねからなる弁ばね１９ｃ（第１の弁ばね）と、によって構成されている。

リリーフ弁１９の弁体（以下、リリーフ弁体ともいう）１９ａは、吐出弁体１７ａより大径の略円板状であり、その中央部に吐出通路１１ｂの一部となる前述の吐出弁孔１７ｈが形成されている。ただし、リリーフ弁１９を開弁させる程度の差圧が発生するときには、吐出弁１７は逆止弁として常に閉弁状態を維持することになるので、リリーフ弁１９としては、リリーフ弁体１９ａが吐出弁体１７ａと一体となってリリーフ弁体を構成することになる。

また、リリーフ弁体１９ａは、吐出弁孔１７ｈをバイパスするようポンプボデー１１内であってリリーフ弁体１９ａの外周側を通るバイパス通路１８ｗを形成するようになっており、このバイパス通路１８ｗは、吐出弁孔１７ｈに対し並列になるよう吐出通路１１ｂに接続されている。

また、リリーフ弁体１９ａは、図１に示すようにリリーフ弁座１９ｂに着座した状態では、中央部の吐出弁孔１７ｈによって吐出通路１１ｂの一部を形成するとともにバイパス通路１８ｗを閉止するが、図５に示すようにリリーフ弁座１９ｂから離脱した状態では、バイパス通路１８ｗを開通させるようになっている。

リリーフ弁１９の弁座（以下、リリーフ弁座ともいう）１９ｂは、その内方に吐出通路１１ｂの一部となる弁孔１９ｈ（第１流体通路）を形成しており、その弁孔１９ｈの一端（図１中の左端）側にリリーフ弁体１９ａに接触する平坦な円環状のシート面１９ｓ（第1のシート面）を有している。また、リリーフ弁体１９ａは、リリーフ弁座１９ｂのシート面１９ｓに接触したときに弁孔１９ｈの一端を閉止することができる略円形のバルブシール面１９ｄ（第１のシール面）を有している。そして、吐出弁１７は、リリーフ弁１９のバルブシール面１９ｄと同一平面上であってバルブシール面１９ｄの内方側に位置するその弁体中央部（弁体１９ａと一体に変位する部材）に、吐出弁体１７ａのバルブシール面１７ｄに接触する環状のシート面１７ｓ（第２のシート面）を有している。

前述のリリーフ弁１９は、吐出通路１１ｂ内の燃料圧力が上昇することで（更には燃料加圧室１５内の燃料の圧力が低下することで）板状のリリーフ弁体１９ａの前後差圧が所定のリリーフ弁開弁差圧に達するまで、弁ばね１９ｃによってリリーフ弁体１９ａをリリーフ弁座１９ｂに当接させる閉弁状態を保持できるようになっている。

また、吐出弁１７およびリリーフ弁１９は、本発明にいう第１および第２の圧力制御弁を構成している。そして、前述のように、これら吐出弁１７およびリリーフ弁１９の弁座１７ｂ，１９ｂは、互いに並列に接続する第１および第２の流体通路として吐出弁孔１７ｈとバイパス通路１８ｗ（リリーフ弁孔１９ｈを含む）とを形成しており、これら吐出弁１７およびリリーフ弁１９の弁体１７ａ，１９ａは、対応する弁座１７ｂ，１９ｂに係合して吐出弁孔１７ｈおよびバイパス通路１８ｗを閉止することができる。

吐出弁１７およびリリーフ弁１９は、リリーフ弁体１９ａをリリーフ弁座１９ｂから離脱させる第１開弁方向と吐出弁体１７ａを吐出弁座１７ｂから離脱させる第２開弁方向とが互いに逆向きとなるよう、互いに逆向きに配置されている。

また、吐出弁座１７ｂは、リリーフ弁体１９ａと一体に変位する部材、例えばリリーフ弁体１９自体に一体に設けられている。さらに、リリーフ弁体１９ａをリリーフ弁座１９ｂから離脱させるリリーフ弁開弁差圧（下流側からの第１開弁駆動圧）と、吐出弁体１７ａを吐出弁座１７ｂから離脱させる吐出弁開弁差圧（燃料加圧室１５側からの第２開弁駆動圧）とは、互いに異なっている。

一方、本実施形態においては、リリーフ弁１９が閉弁しているときの吐出弁体１７ａの閉弁位置（図１中に示す位置）に対して、吐出弁体１７ａの第１開弁方向（図１および図５中の左方向）への変位を予め設定された可動範囲内に制限する変位制限機構６０が設けられている。

この変位制限機構６０は、吐出弁体１７ａの第１開弁方向への変位を制限するようリリーフ弁座１９ｂと一体に設けられた環状のストッパ部材６１と、吐出弁体１７ａがリリーフ弁１９の閉弁状態下における吐出弁体１７ａの閉弁位置から第１開弁方向に所定量変位したとき、吐出弁体１７ａの第１開弁方向への変位を規制するようストッパ部材６１に係合する係合部材６２と、を含んで構成されている。なお、ここにいう所定量とは、例えばストッパ部材６１や係合部材６２の許容される組付け誤差や寸法誤差よりも大きい変位量であり、リリーフ弁１９が確実に開弁するときにのみストッパ部材６１と係合部材６２が係合するように設定される。また、この所定量は、要求されるリリーフ流量や通路断面積などに応じて設定される。

係合部材６２は、バルブシール面１７ｄが形成された吐出弁体１７ａの一面側の円板形状部１７ｅに対して、吐出弁体１７ａの他面側で放射外方に等角度間隔に突出するように、吐出弁体１７ａに一体に複数、例えば３つ形成されている。これら複数の係合部材６２は、全体として吐出弁体１７ａの背面側（バルブシール面１７ｄとは反対面側）で略三角形のフランジ形状をなしている。

また、本実施形態においては、ストッパ部材６１および係合部材６２は、吐出弁孔１７ｈおよびバイパス通路１８ｗに接続した吐出通路１１ｂ上において、リリーフ弁座１９ｂおよび吐出弁座１７ｂに対して（特にリリーフ弁１９の閉弁時シール位置に対して）、リリーフ弁１９の開弁時におけるバイパス通路１８ｗの上流側（吐出弁１７を介した吐出方向における下流側）に配置されている。

なお、リリーフ弁１９の弁孔１９ｈ内であって吐出弁体１７ａの放射外方に位置する複数の開口部分Ａ（図２参照）の開口面積を拡大するために、複数の係合部材６２の形状を図示形状とは異なる形状に設定してもよい。例えば、複数の係合部材６２がそれぞれ吐出弁体１７ａの放射方向（半径方向）の各位置で略等幅となる突出部として形成されてもよい。その場合、複数の開口部分Ａは、それぞれ所定角度の略扇形の円弧窓形状となる。

前述の電磁操作ユニット３９は、エンジン２の運転中にその動力により燃料圧送装置１０の前記駆動カムが駆動されてプランジャ１２のリフト量が周期的に変化するとき、ＥＣＵ５１により通電を制御されるようになっている。

ＥＣＵ５１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、および、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備えるとともに、不揮発性メモリ等のバックアップメモリを備えている。さらに、ＥＣＵ５１は、入力インターフェース回路および出力インターフェース回路を含んで構成されている。このＥＣＵ５１には図示しないイグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号が取り込まれるとともに、図外のバッテリからの電源供給がなされるようになっている。さらに、ＥＣＵ５１の入力インターフェース回路には、各種センサ群が接続されており、これらセンサ群からのセンサ情報がＡ／Ｄ変換器等を含む入力インターフェース回路を通してＥＣＵ５１に取り込まれるようになっている。また、ＥＣＵ５１の出力インターフェース回路には、インジェクタ６や低圧燃料ポンプ５等のアクチュエータ類を制御するためのスイッチング回路や駆動回路が接続されている。

また、ＥＣＵ５１は、ＲＯＭ内に格納された制御プログラムを実行することで、公知の電子スロットル制御、燃料噴射量制御、点火時期制御、燃料カット制御等を実行することができる。例えば、ＥＣＵ５１は、エアフローメータにより検出される吸入空気量とクランク角センサにより検出されるエンジン回転数とに基づいて燃焼毎に必要な基本噴射量を算出し、さらにエンジン２の運転状態に応じた各種補正や空燃比フィードバック補正等を施した燃料噴射量を算出し、その燃料噴射量に対応する燃料噴射時間だけ対応するインジェクタ６を開弁駆動する。

本実施形態においては、ＥＣＵ５１は、さらに、デリバリーパイプ７に装着された燃圧センサ８の検出情報に基づいて、デリバリーパイプ７内の実燃料圧力が予め設定されたデリバリー圧に達しているか否かを一定周期で繰返し判定する。そして、インジェクタ６からの燃料噴射が実行されることによってデリバリーパイプ７内の実燃料圧力が設定されたデリバリー圧より低下すると、ＥＣＵ５１は、燃圧センサ８に検出値が設定値に達するように、プランジャ１２のリフト量が増加する期間（燃料の加圧が可能な所定のクランク角度期間）中に電磁操作ユニット３９に通電し、燃料加圧室１５からデリバリーパイプ７内に高圧燃料を圧送させるようになっている。

図６に示すように、プランジャ１２のリフト量が減少して燃料加圧室１５の容積が増大するとき、デリバリーパイプ７側の燃料圧力が高い吐出弁１７では閉弁状態が維持される一方、電磁操作ユニット３９に通電されない状態で吸入弁１６の開弁状態が維持される。したがって、このとき、燃料加圧室１５内に燃料が吸入される。また、プランジャ１２のリフト量が増加して燃料加圧室１５の容積が減少するとき、電磁操作ユニット３９に通電されると吸入弁１６が閉弁し、燃料加圧室１５内の燃料が加圧される。したがって、そのとき、燃料加圧室１５内の燃料の圧力が高まり、吐出弁１７が開弁する。このとき燃料加圧室１５から吐出される燃料圧力レベルは、例えば４〜２０ＭＰａ程度である。さらに、吐出弁１７より下流側の燃料圧力が何らかの異常によって過度に上昇した場合には、プランジャ１２のリフト量が減少して燃料加圧室１５の容積が増大するときに、リリーフ弁１９が開弁してデリバリー圧の過度な上昇が防止されるようになっている。すなわち、リリーフ弁１９は、デリバリーパイプ７側の燃料圧力が通常の加圧された燃料圧力レベルを超える過大な燃料圧力レベルに達したとき、開弁する。なお、図６中のＴＤＣはプランジャ１２の上死点位置（最大リフト位置）であり、ＢＤＣはプランジャ１２の下死点位置（最小リフト位置）である。

吸入弁１６の閉弁期間以外の期間においては、ＥＣＵに電磁操作ユニット３９の通電が遮断され（同図中の通電状態ＯＦＦ）、電磁操作ユニット３９のプランジャに圧縮コイルばねからの開弁方向の付勢力が作用して、吸入弁１６が開弁操作される。

次に、作用について説明する。

上述のように構成される本実施形態の燃料供給システムでは、エンジン２の運転中、インジェクタ６の開弁によりエンジン２における燃料噴射が実行される。そして、これに対し、燃圧センサ８で検出されるデリバリーパイプ７内の燃料圧力を設定デリバリー圧に維持するよう、プランジャ１２のリフト量が増加する期間中に電磁操作ユニット３９により吸入弁１６が閉弁操作され、高圧燃料がデリバリーパイプ７に供給される。

この状態においては、図５に示すように、リリーフ弁１９が開弁すると、吐出弁座１７ｂがリリーフ弁体１９ａと一体に第１開弁方向（同図中の左方向）に変位する。一方、吐出弁体１７ａは、その閉弁位置（リリーフ弁１９の閉弁状態下における弁体１７ａの停止位置）からの第１開弁方向への変位量が予め設定された可動範囲の限界値に達すると、ポンプボデー１１側のストッパ部材６１に対して吐出弁体１７ａと一体の係合部材６２が当接して、吐出弁体１７ａの第１開弁方向へのそれ以上の変位が規制される。したがって、吐出弁座１７ｂが吐出弁体１７ａから離脱することになる。

このとき、バイパス通路１８ｗを開放させるだけでなく、吐出弁孔１７ｈをもリリーフ弁体１９ａの変位に応じて開放させることができる。したがって、リリーフ設定圧が高圧となるリリーフ弁１９のリリーフ弁体１９ａの閉弁時の受圧面積をある程度小さくして弁ばね１９ｃの付勢力をある程度小さくしたとしても、リリーフ弁１９の開弁によってリリーフされる余剰燃料をバイパス通路１８ｗおよび吐出弁孔１７ｈの双方を通して迅速にリリーフさせることができる。また、吐出弁１７の弁孔１７ｈの通路断面積や吐出弁体１７ａの閉弁時の受圧面積を小さく制限せずに済む。

その結果、吐出圧が高圧となる吐出弁１７とリリーフ設定圧がより高圧となるリリーフ弁１９とを吐出通路１１ｂの拡張通路部分１１ｒに単一ユニットとして収納可能なコンパクトでかつ高性能の流体制御装置を提供することができる。

しかも、吐出通路１１ｂの拡張通路部分１１ｒのうちリリーフ弁１９より燃料加圧室１５側に位置するリリーフ通路部分の容積が大きくならずに済むことから、加圧ポンプ機構２０のポンプ効率が低下してしまうこともない。

また、本実施形態では、吐出弁座１７ｂがリリーフ弁体１９ａと一体に設けられているので、リリーフ弁１９の開弁時におけるリリーフ弁体１９ａの変位と吐出弁座１７ｂの変位とを確実に連動させるとともに両者の変位量を一致させることができる。したがって、リリーフ弁１９の開弁時にそのリリーフ弁体１９ａの変位量に応じた十分なリリーフ流量を得ることができる。しかも、吐出弁座１７ｂを変位させるための専用部品も不要であるから、部品点数を削減でき、装置をよりコンパクトにできる。

さらに、係合部材６２を吐出弁体１７ａ側に、ストッパ部材６１をリリーフ弁座１９ｂを形成する部材であるポンプボデー１１側に、それぞれ容易に一体に設けることができるので、簡素な変位制限機構６０を実現できる。

加えて、本実施形態では、ストッパ部材６１および係合部材６２が、リリーフ弁座１９ｂおよび吐出弁座１７ｂに対して、リリーフ弁１９の開弁時におけるバイパス通路１８ｗの上流側に配置されている。したがって、リリーフ弁１９の排出通路が狭められない。また、係合部材６２を吐出弁体１７ａから径方向に突出する突起程度に設けることができるとともに、ストッパ部材６１をリリーフ弁座１９ｂを形成するポンプボデー１１（それに固定された弁座形成部材１１ｊを含む）から吐出通路１１ｂ内に突出する突起程度に設けることができ、ストッパ部材６１を設けない場合に比べて装置サイズが大きくなることを防止できる。

また、リリーフ弁体１９ａが、そのバルブシール面１９ｄと一体に変位する中央部に、バルブシール面１９ｄと同一平面上であってその放射内方側で吐出弁体１７ａに接触する環状のシート面１７ｓを有しているので、バルブシール面１９ｄおよびシート面１７ｓを同時にしかも容易に加工でき、装置の製造コストを低減させることができる。

このように、本実施形態の流体制御装置を備えた燃料供給システムでは、リリーフ弁体１９ａと一体に変位する吐出弁座１７ｂに対し、吐出弁体１７ａの第１開弁方向への変位を制限する変位制限機構６０を設けているので、リリーフ弁体１９ａがリリーフ弁座１９ｂから離脱するリリーフ弁１９の開弁時に吐出弁体１７ａを吐出弁座１７ｂから離脱させることができる。したがって、リリーフ弁１９の開弁時に、バイパス通路１８ｗのみならず吐出弁孔１７ｈをもリリーフ弁体１９ａの変位に応じて開放させることができる。その結果、リリーフ弁体１９ａの閉弁時の受圧面積を比較的小さくして弁ばね１９ｃの付勢力を小さくしたとしても、リリーフ弁１９の開弁によってリリーフされる余剰燃料をバイパス通路１８ｗおよび吐出弁孔１７ｈの双方を通して迅速に排出させることができる。よって、コンパクトでかつ高性能の流体制御装置を提供するとともに、加圧ポンプ機構２０の効率の向上と所要のリリーフ流量を両立させることのできる高効率で信頼性に優れた燃料供給システムを提供することができる。

（第２実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態に係る流体制御装置の概略構成を示しており、図８は、その流体制御装置におけるリリーフ弁の開弁時の作動状態を示している。

以下に説明する第２実施形態は、流体制御装置の詳細構成が上述の第１実施形態と相違するものの、それ以外の構成が第１実施形態と同様のものである。したがって、第１実施形態と同一または類似の構成要素については、図１〜図５に示した第１実施形態の対応する構成要素の符号を用いて説明する。

図７および図８に示すように、第２実施形態に係る流体制御装置においては、リリーフ弁１９（第１の圧力制御弁）が閉弁しているときの吐出弁１７（第２の圧力制御弁）の弁体１７ｖの閉弁位置（図７に示す位置）に対して、吐出弁体１７ｖの第１開弁方向（図７中の左方向）への変位を予め設定された可動範囲内に制限する変位制限機構７０が設けられている。なお、本実施形態では、吐出弁１７が、弁体１７ｖ、弁座１７ｂおよび弁ばね１７ｃによって構成されている。弁体１７ｖは、第１実施形態における吐出弁体１７ａからその背面側の複数の係合部材６２を除去した円板形状を有しており、そのバルブシール面１７ｄ等の弁体機能部分は吐出弁体１７ａと同様のものである。

変位制限機構７０は、弁体１７ｖの第１開弁方向への変位を制限するようリリーフ弁座１９ｂと一体にポンプボデー１１に設けられた棒状のストッパ部材７１と、弁体１７ｖがリリーフ弁１９の閉弁状態下における弁体１７ｖの閉弁位置（図７に示す吐出弁体位置）から第１開弁方向に所定量変位したとき、弁体１７ｖの第１開弁方向への変位を規制するようストッパ部材７１に係合する弁体１７ｖの中央部からなる係合部材７２と、を含んで構成されている。

また、ストッパ部材７１および係合部材７２は、バイパス通路１８ｗおよび吐出弁孔１７ｈを接続した吐出通路１１ｂの拡張通路部分１１ｒ上で、リリーフ弁座１９ｂおよび吐出弁座１７ｂに対し、リリーフ弁１９の開弁時におけるバイパス通路１８ｗの上流側（吐出弁１７を介した吐出方向における下流側）に配置されている。

本実施形態においても、リリーフ弁体１９ａと一体に変位する吐出弁座１７ｂに対し、吐出弁体１７ｖの第１開弁方向への変位を制限する変位制限機構７０を設けているので、リリーフ弁体１９ａがリリーフ弁座１９ｂから離脱するリリーフ弁１９の開弁時に吐出弁体１７ｖを吐出弁座１７ｂから離脱させることができる。したがって、リリーフ弁１９の開弁時に、バイパス通路１８ｗのみならず吐出弁孔１７ｈをもリリーフ弁体１９ａの変位に応じて開放させることができる。その結果、上述の第１実施形態と同様な効果が得られるものである。

また、本実施形態では、バイパス通路１８ｗ内に棒状のストッパ部材７１を配置するので、吐出弁体１７ｖの一部を係合部材７２とすることができ、部品形状の簡素化や部品点数の削減ができる。

（第３実施形態）
図９および図１０は、本発明の第３実施形態に係る流体制御装置の概略構成とそのリリーフ弁の開弁時の作動状態を示している。

以下に説明する各実施形態は、流体制御装置の詳細構成が既述の実施形態と相違するものの、それ以外の構成が既述の実施形態と類似するのものである。したがって、既述の実施形態のいずれかと同一または類似の構成については、図１〜図８に示した対応する構成要素の符号を用いて説明する。

図９および図１０に示すように、第３実施形態に係る流体制御装置においては、リリーフ弁８９（第１の圧力制御弁）の弁体８９ａが、閉弁時に弁座８９ｂに接触するバルブシール面８９ｄ（第１のシール面）を有している。また、弁体８９ａに一体に設けられた有底の筒状部材９０（筒状体）が、バルブシール面８９ｄより第１開弁方向（図９中の左方向）にずれた位置であってバルブシール面８９ｄの内方側に、吐出弁１７（第２の圧力制御弁）の弁体１７ａに接触する環状のシート面１７ｓ（第２のシート面）を有している。そして、吐出弁１７の弁体１７ｖが、有底の筒状部材９０の内方に変位可能に収納されている。

なお、本実施形態では、リリーフ弁８９が、板状の弁体８９ａ（第１の弁体）と、弁体８９ａが係合および離脱可能な環状の弁座８９ｂと、弁体１９ａを弁座１９ｂに当接させる閉弁方向に付勢する圧縮コイルばねからなる弁ばね８９ｃと、によって構成されている。そして、そのリリーフ弁８９の弁体８９ａは、有底の筒状部材９０と一体化されることで、略カップ状の図示形状に形成されている。また、吐出弁１７は、第２実施形態と同様に、弁体１７ｖ、弁座１７ｂおよび弁ばね１７ｃによって構成されている。

この吐出弁１７は、リリーフ弁８９のバルブシール面８９ｄとは第１開弁方向にずれた平面上であってバルブシール面８９ｄの半径方向内方側に位置する筒状部材９０の内底壁面部に、吐出弁体１７ａのバルブシール面１７ｄに接触する環状のシート面１７ｓを有している。

ポンプボデー１１は、吐出通路１１ｂの拡張通路部分１１ｒの下流側に略円筒状の弁座形成部材１１ｊを有しており、その一端側にリリーフ弁８９の弁座８９ｂが設けられている。また、弁座形成部材１１ｊの弁座８９ｂの近傍に位置するよう、吐出弁１７の弁ばね１７ｃの基端側を支持するばね受け部分１１ｋが設けられている。

さらに、本実施形態においては、リリーフ弁８９が閉弁しているときの吐出弁１７の弁体１７ｖの閉弁位置（図９に示す位置）に対して、弁体１７ｖの第１開弁方向（図９中の左方向）への変位を予め設定された可動範囲内に制限する変位制限機構１００が設けられている。

この変位制限機構１００は、弁体１７ｖの第１開弁方向への変位を制限するよう第１の弁座８９ｂと一体にポンプボデー１１に設けられた棒状のストッパ部材１０１と、弁体１７ｖがリリーフ弁８９の閉弁状態下における弁体１７ｖの閉弁位置から第１開弁方向に所定量変位したとき、弁体１７ｖの第１開弁方向への変位を規制するようストッパ部材１０１に係合する弁体１７ｖの中央部からなる係合部材７２と、を含んで構成されている。

また、ストッパ部材１０１および係合部材７２は、バイパス通路１８ｗおよび吐出弁孔１７ｈを接続した吐出通路１１ｂの拡張通路部分１１ｒ上で、リリーフ弁座８９ｂおよび吐出弁座１７ｂに対して、リリーフ弁８９の開弁時におけるバイパス通路１８ｗの下流側（吐出弁１７を介した吐出方向における上流側）に配置されている。

本実施形態においても、リリーフ弁体８９ａと一体に変位する吐出弁座１７ｂに対し、吐出弁体１７ｖの第１開弁方向への変位を制限する変位制限機構１００を設けているので、弁体８９ａが弁座８９ｂから離脱するリリーフ弁８９の開弁時に吐出弁体１７ｖを吐出弁座１７ｂから離脱させることができる。したがって、リリーフ弁１９の開弁時に、バイパス通路１８ｗのみならず吐出弁孔１７ｈをもリリーフ弁体８９ａの変位に応じて開放させることができる。その結果、上述の各実施形態と同様な効果が得られる。

しかも、本実施形態では、リリーフ弁体８９ａと一体に変位する筒状部材９０が設けられているので、その内方であって吐出弁体１７ｖに対し吐出弁座１７ｂとは反対側に、断面積の十分に大きい流体通路を形成可能となり、リリーフ弁８９の開弁時に余剰燃料を排出するバイパス通路１８ｗの通路断面積を十分に確保してリリーフ弁８９のリリーフ性能を高めることができる。

（第４実施形態）
図１１は、本発明の第４実施形態に係る流体制御装置の概略構成を示している。

同図に示すように、本実施形態に係る流体制御装置においては、リリーフ弁１１９（第１の圧力制御弁）の弁体１１９ａが、閉弁時に弁座１９ｂに接触するバルブシール面１１９ｄ（第１のシール面）を有している。また、弁体１１９ａが、バルブシール面１１９ｄより第１開弁方向（図１１中の左方向）にずれた位置であってバルブシール面１１９ｄの半径方向内方側に、吐出弁１１７（第２の圧力制御弁）の球状の弁体１１７ｖに接触する略円錐面状のシート面１１７ｓ（第２のシート面）を有している。そして、吐出弁１１７の弁体１１７ｖの一部が、シート面１１７ｓを形成する弁体１１９ａの中央部に変位可能に収納されている。

すなわち、本実施形態では、吐出弁１１７が球状の弁体１１７ｖを有する逆止弁となっている。この吐出弁１７は、リリーフ弁１１９の閉弁状態で吐出通路１１ｂを開閉することができる球状の弁体１１７ｖ（第２の弁体）と、この弁体１１７ｖが係合および離脱可能なテーパ状の弁座１１７ｂ（第２の弁座）と、弁体１１７ｖを弁座１１７ｂに着座させる閉弁方向に付勢する圧縮コイルばね１１７ｃ（第２の弁ばね）と、によって構成されている。

また、リリーフ弁１１９が、板状の弁体１１９ａ（第１の弁体）と、弁体１１９ａが係合および離脱可能な第１実施形態のそれと同様な環状の弁座１９ｂと、弁体１１９ａを弁座１９ｂに当接させる閉弁方向に付勢する圧縮コイルばねからなる弁ばね１９ｃと、によって構成されている。

さらに、本実施形態においては、リリーフ弁１１９が閉弁しているときの吐出弁１１７の弁体１１７ｖの閉弁位置（図１１に示す位置）に対して、弁体１１７ｖの第１開弁方向（図１１中の左方向）への変位を予め設定された可動範囲内に制限する変位制限機構１１０が設けられている。

この変位制限機構１１０は、弁体１１７ｖの第１開弁方向への変位を制限するよう第１の弁座１１９ｂと一体にポンプボデー１１に設けられた棒状のストッパ部材１１１と、弁体１１７ｖがリリーフ弁１１９の閉弁状態下における弁体１１７ｖの閉弁位置から第１開弁方向に所定量変位したとき、弁体１１７ｖの第１開弁方向への変位を規制するようストッパ部材１１１に係合する弁体１１７ｖの一部からなる係合部材１１２と、を含んで構成されている。

また、ストッパ部材１１１および係合部材１１２は、バイパス通路１８ｗおよび吐出弁孔１１７ｈを接続した吐出通路１１ｂの拡張通路部分１１ｒ上で、リリーフ弁座１１９ｂおよび吐出弁座１７ｂに対して、リリーフ弁１１９の開弁時におけるバイパス通路１８ｗの下流側（吐出弁１１７を介した吐出方向における上流側）に配置されている。

本実施形態においても、リリーフ弁体１１９ａと一体に変位する吐出弁座１１７ｂに対し、吐出弁体１１７ｖの第１開弁方向への変位を制限する変位制限機構１１０を設けているので、弁体１１９ａが弁座１１９ｂから離脱するリリーフ弁１１９の開弁時に吐出弁体１１７ｖを吐出弁座１１７ｂから離脱させることができる。したがって、リリーフ弁１１９の開弁時に、バイパス通路１８ｗのみならず吐出弁孔１１７ｈをもリリーフ弁体１１９ａの変位に応じて開放させることができる。その結果、上述の各実施形態と同様な効果が得られる。

しかも、本実施形態では、リリーフ弁体１１９ａと一体に変位する吐出弁１１７が球状の弁体１１７ｖを有する逆止弁で構成されているので、吐出弁１１７の閉弁時における良好なシール性が得られる。

（第５実施形態）
図１２は、本発明の第５実施形態に係る流体制御装置の概略構成を示している。

同図に示すように、本実施形態に係る流体制御装置においては、リリーフ弁１９（第１の圧力制御弁）の弁体１９ａが、閉弁時に弁座１９ｂに接触するバルブシール面１９ｄ（第１のシール面）を有している。また、弁体１９ａが、バルブシール面１９ｄと同一平面上であってバルブシール面１９ｄの半径方向内方側に、吐出弁１７（第２の圧力制御弁）の球状の吐出弁体１７ａに接触する環状のシート面１７ｓ（第２のシート面）を有している。すなわち、吐出弁１７は、弁体１７ａ、弁座１７ｂおよび弁ばね１７ｃによって構成されており、リリーフ弁１１９は、弁体１９ａ、弁座１９ｂおよび弁ばね１９ｃによって構成されている。

さらに、本実施形態においては、リリーフ弁１９が閉弁しているときの吐出弁体１７ｖの閉弁位置（図１２に示す位置）に対して、吐出弁体１７ｖの第１開弁方向（図１２中の左方向）への変位を予め設定された可動範囲内に制限する変位制限機構１２０が設けられている。

この変位制限機構１２０は、弁体１７ｖと一体に装着された棒状のストッパ部材１２１と、ポンプボデー１１の吐出通路内壁部の一部からなる係合部材１２２とを有している。ストッパ部材１２１は、弁体１７ｖの第１開弁方向への変位時にポンプボデー１１に突き当たることで、弁体１７ｖの第１開弁方向への変位を制限することができる。係合部材１２２は、弁体１７ｖがリリーフ弁１９の閉弁状態下における弁体１７ｖの閉弁位置から第１開弁方向に所定量変位したとき、弁体１７ｖの第１開弁方向への変位を規制するようストッパ部材１２１に係合するようになっている。

また、ストッパ部材１２１および係合部材１２２は、バイパス通路１８ｗおよび吐出弁孔１７ｈを接続した吐出通路１１ｂの拡張通路部分１１ｒ上で、リリーフ弁座１９ｂおよび吐出弁座１７ｂに対して、リリーフ弁１９の開弁時におけるバイパス通路１８ｗの下流側（吐出弁１７を介した吐出方向における上流側）に配置されている。

本実施形態においても、リリーフ弁体１９ａと一体に変位する吐出弁座１７ｂに対し、吐出弁体１７ｖの第１開弁方向への変位を制限する変位制限機構１２０を設けているので、弁体１９ａが弁座１９ｂから離脱するリリーフ弁１９の開弁時に吐出弁体１７ｖを吐出弁座１７ｂから離脱させることができる。したがって、リリーフ弁１９の開弁時に、バイパス通路１８ｗのみならず吐出弁孔１７ｈをもリリーフ弁体１９ａの変位に応じて開放させることができる。その結果、上述の各実施形態と同様な効果が得られる。

なお、上述の各実施形態では、リリーフ弁体（第１の弁体）と一体に変位する部材がそのリリーフ弁体自体またはそれと一体に形成された部材で構成されていたが、リリーフ弁体と吐出弁座（第１の弁体と第２の弁座）を一体に変位させるための連結構造は、必ずしもこれらを一体に形成したものに限定されるものではなく、複数部品を連結させたものであってもよい。また、係合部材は、吐出弁体の背面側に突出する棒状部材と、その後端部でポンプボデー１１側のストッパ部材に係合する例えばフック状、板状、穴内壁状もしくは段付状の係合部分と、で構成されてもよい。さらに、棒状のストッパ部材やフランジ状の係合部材に限らず、ストッパ部材と係合部材は、それらの係合とそれによる第２の弁体の第１開弁方向への変位制限が可能なものであれば、任意の形状を採り得ることはいうまでもない。また、各実施形態においては、それぞれ弁ばねによって調圧機能を発揮し得る第１および第２の圧力制御弁を逆止弁としていたが、必ずしも逆止弁である必要はなく、調圧弁や減圧弁、安全弁等といった他の圧力制御弁であってもよい。さらに、圧力制御弁の機能を有するものであれ、流体の圧力を制御するだけでなくその流量や流れの方向を可変制御し得る流体制御弁であってもよい。弁ばねは、勿論、圧縮コイルばねに限らず、任意の弾性部材を用い得るものである得る。勿論、流体制御装置が燃料の流れの制御を行うものに限らず、他の流体を制御対象とするものであってもよいことはいうまでもない。

以上説明したように、本発明に係る流体制御装置およびそれを備えた燃料供給システムは、第１の弁体と一体に変位する第２の弁座に対し、第２の弁体の第１開弁方向への変位を制限する変位制限機構を設けることにより、第１の弁体が第１の弁座から離脱する第１の圧力制御弁の開弁時に第２の弁体を第２の弁座から離脱させることができる。したがって、第１の圧力制御弁の開弁時に、第１の流体通路のみならず第２の流体通路をも第１の弁体の変位に応じて開放させることができ、第１の弁体の閉弁時の受圧面積を比較的小さくして第１の弁ばねの付勢力を小さくしたとしても、第１の圧力制御弁の開弁によってリリーフされる燃料を第１および第２の流体通路の双方を通して迅速に排出させることができる。よって、この発明は、コンパクトでかつ高性能の流体制御装置を提供することができ、その流体制御装置を用いて、加圧ポンプ機構の効率の向上と所要のリリーフ流量を両立させることのできる高効率で信頼性に優れた燃料供給システムを提供することができるものであり、複数のバルブ要素を備えた流体制御装置およびそれを備えた燃料供給システム全般に有用である。

１ 燃料供給システム
２ エンジン（内燃機関）
５ 低圧燃料ポンプ（フィードポンプ）
６ インジェクタ（燃料噴射弁）
７ デリバリーパイプ
１０ 燃料圧送装置
１１ ポンプボデー
１１ａ 吸入通路（吸入側の流体通路）
１１ｂ 吐出通路（吐出側の流体通路）
１１ｒ 拡張通路部分（第１および第２の流体通路を並列に接続した流体通路）
１２ プランジャ（加圧部材）
１３ 吸入ギャラリ室（燃料貯留室）
１５ 燃料加圧室
１７；１１７ 吐出弁（第２の圧力制御弁、流体制御弁）
１７ａ；１１７ａ 弁体（吐出弁体、第２の弁体）
１７ｂ；１１７ｂ 弁座（吐出弁座、第２の弁座）
１７ｃ，１９ｃ 弁ばね
１７ｄ バルブシール面（第２のシール面）
１７ｈ；１１７ｈ 弁孔（吐出弁孔、第２の流体通路）
１７ｓ；１１７ｓ シート面（第２のシート面）
１７ｖ；１１７ｖ 弁体（吐出弁体、第２の弁体）
１８ｗ バイパス通路（第１の流体通路）
１９；８９；１１９ リリーフ弁（第１の圧力制御弁、流体制御弁）
１９ａ；８９ａ；１１９ａ 弁体（リリーフ弁体、第１の弁体）
１９ｂ；８９ｂ；１１９ｂ 弁座（リリーフ弁座、第２の弁座）
１９ｄ；８９ｄ；１１９ｄ バルブシール面（第１のシール面）
１９ｈ 弁孔（第１の流体通路）
２０ 加圧ポンプ機構
２９ 副室（内室）
２９ａ 内部連通路（内室）
６０；７０；１００；１１０；１２０ 変位制限機構
６１；７１ ストッパ部材
６２；７２ 係合部材
９０ 筒状部材（第１の弁体と一体に変位する部材）
１０１；１１１；１２１ ストッパ部材
１１２；１２２ 係合部材

Claims (8)

1. 互いに並列に接続する第１および第２の流体通路を形成する第１および第２の弁座と、前記第１および第２の弁座に係合して前記第１および第２の流体通路を閉止することができる第１および第２の弁体と、前記第１および第２の弁体をそれぞれの閉弁方向に付勢する第１および第２の弁ばねと、を有する第１および第２の圧力制御弁を備え、
   前記第１の弁体を前記第１の弁座から離脱させる第１開弁方向と前記第２の弁体を前記第２の弁座から離脱させる第２開弁方向とが互いに逆向きであるとともに、前記第１の弁体を前記第１の弁座から離脱させる第１開弁駆動圧と前記第２の弁体を前記第２の弁座から離脱させる第２開弁駆動圧とが互いに異なる流体制御装置であって、
   前記第２の弁座が前記第１の弁体と一体に変位する部材に設けられるとともに、
   前記第１の圧力制御弁が閉弁しているときの前記第２の弁体の閉弁位置に対する前記第２の弁体の前記第１開弁方向への変位を制限する変位制限機構が設けられていることを特徴とする流体制御装置。
2. 前記第２の弁座が、前記第１の弁体と一体に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の流体制御装置。
3. 前記変位制限機構は、前記第２の弁体の前記第１開弁方向への変位を制限するよう前記第１の弁座または前記第２の弁体と一体に設けられたストッパ部材と、前記第２の弁体が前記閉弁位置から前記第１開弁方向に所定量変位したとき、前記第２の弁体の前記第１開弁方向への変位を規制するよう前記ストッパ部材に係合する係合部材と、を含んで構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の流体制御装置。
4. 前記ストッパ部材および前記係合部材は、前記第１および第２の流体通路を並列に接続した流体通路上で、前記第１および第２の弁座に対して、前記第１の圧力制御弁の開弁時における前記第１の流体通路の上流側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の流体制御装置。
5. 前記ストッパ部材および前記係合部材は、前記第１および第２の流体通路を並列に接続した流体通路上で、前記第１および第２の弁座に対して、前記第１の圧力制御弁の開弁時における前記第１の流体通路の下流側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の流体制御装置。
6. 前記第１の弁体が、閉弁時に前記第１の弁座に接触する第１のシール面を有し、
   前記第１の弁体と一体に変位する部材が、前記第１のシール面と同一平面上であって前記第１のシール面の内方側に、前記第２の弁体に接触する環状の第２のシート面を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１の請求項に記載の流体制御装置。
7. 前記第１の弁体が、閉弁時に前記第１の弁座に接触する第１のシール面を有するとともに、
   前記第１の弁体と一体に変位する部材が、前記第１のシール面より前記第１開弁方向にずれた位置であって前記第１のシール面の内方側に前記第２の弁体に接触する環状の第２のシート面を有する筒状体によって構成され、
   前記第２の弁体が、前記第１の弁体と一体に変位する部材の内方に収納されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１の請求項に記載の流体制御装置。
8. 請求項１ないし請求項７のうちいずれか１の請求項に記載の流体制御装置を備えた燃料供給システムであって、
   燃料導入口および燃料吐出口が形成されるとともに前記燃料導入口に連通する低圧側燃料通路および前記燃料吐出口に連通する高圧側燃料通路が形成されたポンプボデーと、
   前記ポンプボデーの内部で前記低圧側燃料通路および前記高圧側燃料通路の間に燃料加圧室を形成するとともに該燃料加圧室内の燃料を加圧するよう駆動される加圧部材を有する加圧ポンプ機構と、
   前記低圧側燃料通路から前記燃料加圧室内への燃料の吸入を許容するよう開弁する吸入弁、および、前記燃料加圧室から前記高圧側燃料通路への燃料の吐出を許容するよう開弁する吐出弁を含む複数のバルブ要素と、を備え、
   前記第２の圧力制御弁が、前記吐出弁を構成するとともに、前記第１の圧力制御弁が、前記吐出弁とは開弁方向が逆向きであって前記吐出弁より開弁設定圧の大きいリリーフ弁を構成している、ことを特徴とする燃料供給システム。
   

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