(57)【要約】【課題】  内燃機関の燃料ポンプの吐出量を適切に設定して、過剰な流量設定による燃費悪化を防止するとともに、燃料供給不足による動作不良を回避して信頼性を向上する。【解決手段】  流量設定可能な電動駆動式の低圧燃料ポンプ１７０は、吸気通路噴射用インジェクタ１２０および低圧デリバリパイプ１６０を含む低圧燃料供給系と、筒内噴射用インジェクタ１１０、高圧デリバリパイプ１３０および高圧燃料ポンプ２００とを含む高圧燃料供給系に対して共通に、燃料タンク１６５の燃料を吸入して所定圧力で吐出する。低圧燃料ポンプ１７０の吐出流量は、エンジンの運転条件に応じて求められた、低圧燃料供給系および高圧燃料供給系のそれぞれへの必要供給量に基づいて設定される。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関へ燃料を供給するための燃料供給装置であって、
燃料タンクの燃料を吸入して第１の圧力で吐出する第１の燃料ポンプと、
前記第１の圧力で前記内燃機関内へ燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段と、前記第１の燃料ポンプから吐出された燃料を受けて前記第１燃料噴射手段へ分配する第１の燃料分配管とを含む第１の燃料供給系と、
前記第１の圧力より高い第２の圧力で前記内燃機関内へ燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段と、前記内燃機関により駆動されて前記第１の燃料ポンプから吐出された燃料を吸入してさらに昇圧して前記第２の圧力で吐出する第２の燃料ポンプと、前記第２の燃料ポンプから吐出された燃料を受けて前記第２燃料噴射手段へ分配する第２の燃料分配管とを含む第２の燃料供給系と、
内燃機関の運転条件に応じて前記第１および第２の燃料供給系のそれぞれへの必要供給量を求めるともに、求めた該必要供給量に基づいて前記第１の燃料ポンプからの吐出量を決定する吐出量算出手段とを備える、燃料供給装置。
【請求項２】
前記吐出量算出手段は、
前記第１の燃料噴射手段による燃料噴射量および前記内燃機関の回転数に少なくとも基づいて、前記第１の燃料供給系への必要供給量を算出する第１の算出手段と、
前記内燃機関の回転数に少なくとも基づいて前記第２の燃料供給系への必要供給量を算出する第２の算出手段と、
前記第１および第２の算出手段によってそれぞれ算出された必要供給量の和に応じて前記第１の燃料ポンプからの吐出量を決定する第３の算出手段とを含む、請求項１記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記内燃機関の運転状態に応じて、全燃料噴射量に対する前記第１燃料噴射手段および前記第２燃料噴射手段の間での燃料噴射量分担比率を制御する燃料噴射制御手段をさらに備え、
前記第２の算出手段は、前記燃料噴射制御手段による前記燃料噴射量分担比率を反映して前記第１の燃料噴射手段による燃料噴射量を求めた上で、前記第１の燃料供給系への必要供給量を算出する、請求項２記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記第２の燃料分配管は複数個設けられ、
前記第２の燃料噴射手段は、前記複数個の第２の燃料分配管へ分割して設けられ、
前記第２の燃料ポンプは、前記第２の燃料分配管にそれぞれ対応して複数個設けられ、
各前記第２の燃料ポンプは、前記内燃機関により回転駆動されるカムによってシリンダ内のプランジャが往復駆動されるとともに、該シリンダおよびプランジャによって区画される加圧室の容積が拡大される吸入行程では前記第１の燃料ポンプの吐出側と連結された吸入側から前記加圧室への燃料吸入が行なわれ、かつ、前記加圧室の容積が縮小される吐出行程では、調量弁の閉弁期間に前記加圧室から吐出経路への燃料吐出が行なわれる一方で、前記調量弁の開弁期間に前記加圧室から前記吸入側へ燃料が逆流し、
前記燃料供給装置は、
複数の前記第２の燃料ポンプの前記吸入側同士を連結する連結経路と、
前記連結経路と前記第１の燃料分配管との間の燃料経路に設けられる流量制限手段とをさらに備える、請求項１記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記連結通路により前記吸入側同士が連結された第２の燃料ポンプは、その１つが前記吸入行程で動作するとき、その他の１つが前記吐出行程で動作するように配置される、請求項４記載の燃料供給装置。
【請求項６】
前記第２の燃料ポンプは、前記内燃機関により回転駆動されるカムによってシリンダ内のプランジャが往復駆動されるとともに、該シリンダおよびプランジャによって区画される加圧室の容積が拡大される吸入行程では前記第１の燃料ポンプの吐出側と第１の分岐点で連結された吸入側から前記加圧室への燃料吸入が行なわれ、かつ、前記加圧室の容積が縮小される吐出行程では、調量弁の閉弁期間に前記加圧室から吐出経路への燃料吐出が行なわれる一方で、前記調量弁の開弁期間に前記加圧室から前記吸入側へ燃料が逆流し、
前記燃料供給装置は、
前記吐出行程における前記第２の燃料ポンプから前記吸入側へ逆流した燃料を前記第１の燃料ポンプの吐出側の第２の分岐点へ導く手段をさらに備え
前記第２の分岐点は、少なくとも前記第１の分岐点よりも前記燃料タンクに近い個所に設けられる、請求項１記載の燃料供給装置。
【請求項７】
前記第２の燃料ポンプは、前記内燃機関により回転駆動されるカムによってシリンダ内のプランジャが往復駆動されるとともに、該シリンダおよびプランジャによって区画される加圧室の容積が拡大される吸入行程では前記第１の燃料ポンプの吐出側と連結された吸入側から前記加圧室への燃料吸入が行なわれ、かつ、前記加圧室の容積が縮小される吐出行程では、調量弁の閉弁期間に前記加圧室から吐出経路への燃料吐出が行なわれ、
前記燃料供給装置は、
前記第２の燃料分配管内の燃料圧力が所定圧力を超えたときに作動して、前記前記第２の燃料分配管から前記燃料タンクへ至る燃料戻り経路を形成する手段をさらに備える、請求項１記載の燃料供給装置。
【請求項８】
前記第１の燃料分配管は複数個設けられ、
前記第１の燃料噴射手段は、前記複数個の第２の燃料分配管へ分割して設けられ、
前記第１の燃料ポンプは、前記複数個の第１の燃料分配管に対して共通に設けられ、
前記燃料供給装置は、
前記複数個の第１の燃料分配管にそれぞれ対応して設けられる圧力調整装置をさらに備える、請求項１記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料供給装置に関し、より特定的には、筒内に向けて燃料を噴射する第１の燃料噴射手段（筒内噴射用インジェクタ）と吸気通路または吸気ポート内に向けて燃料を噴射する第２の燃料噴射手段（吸気通路噴射用インジェクタ）とを備えた内燃機関の燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸気ポート内に燃料を噴射するための吸気通路噴射用インジェクタと、筒内に燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタとを備え、運転状態に応じて吸気通路噴射用インジェクタと筒内噴射用インジェクタとを制御して吸気通路噴射および筒内直接噴射を組合せて燃料噴射させる燃料供給装置（燃料噴射装置）が知られている。
【０００３】
このような燃料供給装置では、筒内で直接燃料を噴霧するために、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射圧力を確保する必要がある。このため、筒内噴射用の高圧燃料供給系および吸気通路燃料噴射用の低圧燃料供給系に対して共通の低圧燃料ポンプによって燃料ポンプからの燃料を吐出し、高圧燃料供給系では当該低圧燃料ポンプから吐出された燃料を高圧燃料ポンプによってさらに昇圧して筒内噴射用インジェクタへ供給する一方で、低圧燃料供給系では低圧燃料ポンプから吐出された燃料を吸気通路噴射用インジェクタから噴射する構成が開示されている（たとえば特許文献１）。
【０００４】
特に、特許文献１では、このような燃料供給装置を備えた内燃機関において、気筒内の燃料噴射の微粒化状態を考慮して気筒内への燃料噴射量と吸気管内への燃料噴射量との分担比率を適切に設定する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−３３６４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されるような燃料供給装置の構成では、一般的に、低圧燃料ポンプは電動モータ駆動式の吐出量（流量）が制御可能なポンプとして設けられ、高圧燃料ポンプは、内燃機関の回転により駆動される機関駆動式のポンプとして設けられる。また、吸気通路噴射用インジェクタおよび筒内噴射用インジェクタからのそれぞれの燃料噴射量は、内燃機関の運転状態に応じて別途制御される。
【０００６】
このため、低圧燃料供給系および高圧燃料供給系に対して共通に、燃料ポンプから汲み上げた燃料を供給する低圧燃料ポンプの流量制御が重要となる。たとえば、低圧燃料ポンプの吐出量不足により、吸気通路噴射用インジェクタからの燃料噴射量が要求噴射量に対して不足すると、空燃比（Ａ／Ｆ）がリーン化し、燃焼不良、出力低下や排気性状の悪化を招いてしまう。また、高圧燃料ポンプへ吸入燃料が十分に供給されない場合には、当該高圧燃料ポンプを構成するプランジャ部に十分な燃料が流入して来ないため、プランジャの潤滑不良による作動不良によって、高圧燃料系の燃料圧が低下し、筒内燃料噴射が十分に行なえず、エンジンが停止してしまう可能性もある。
【０００７】
その一方で、低圧燃料供給系および高圧燃料供給系に対する供給不足を懸念して、低圧燃料ポンプ（電動ポンプ）からの燃料供給量を過剰に設定すれば、上記のような不具合は発生しない一方で、電動ポンプの消費電力増大により燃費が悪化してしまう。
【０００８】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、筒内に向けて燃料を噴射する第１の燃料噴射手段（筒内噴射用インジェクタ）と吸気通路および／または吸気ポート内に向けて燃料を噴射する第２の燃料噴射手段（吸気通路噴射様インジェクタ）とを備えた内燃機関において、高圧燃料供給系および低圧燃料供給系に対して共通に燃料を供給する低圧燃料ポンプの吐出量（流量）を最適化して、過剰な流量設定による燃費悪化を防止するとともに、燃料供給不足による動作不良回避により信頼性の高い燃料供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による燃料供給装置は、内燃機関へ燃料を供給するための燃料供給装置であって、第１の燃料ポンプと、第１の燃料供給系と、第２の燃料供給系と、吐出量算出手段とを備える。第１の燃料ポンプは、燃料タンクの燃料を吸入して第１の圧力で吐出する。第１の燃料供給系は、第１の圧力で内燃機関内へ燃料を噴射するための第１の燃料噴射手段と、第１の燃料ポンプから吐出された燃料を受けて第１燃料噴射手段へ分配する第１の燃料分配管とを含む。第２の燃料供給系は、第１の圧力より高い第２の圧力で内燃機関内へ燃料を噴射するための第２の燃料噴射手段と、内燃機関により駆動されて第１の燃料ポンプから吐出された燃料を吸入してさらに昇圧して第２の圧力で吐出する第２の燃料ポンプと、第２の燃料ポンプから吐出された燃料を受けて第２燃料噴射手段へ分配する第２の燃料分配管とを含む。吐出量算出手段は、内燃機関の運転条件に応じて第１および第２の燃料供給系のそれぞれへの必要供給量を求めるともに、求めたこの必要供給量に基づいて第１の燃料ポンプからの吐出量を決定する。
【００１０】
上記燃料供給装置では、内燃機関の運転条件に応じて、第１の燃料供給系（低圧燃料供給系）および第２の燃料供給系（高圧燃料供給系）への必要供給量に基づいて、第１の燃料供給系および第２の燃料供給系へ共通に燃料を供給する第１の燃料ポンプ（低圧燃料ポンプ）の吐出量を設定する。したがって、両燃料供給系への燃料供給不足を回避して信頼性を向上するとともに、過剰な燃料供給による第１の燃料ポンプでの電力消費増大を回避して燃費を向上できる。
【００１１】
好ましくは、本発明による燃料供給装置では、吐出量算出手段は、第１から第３の算出手段を含む。第１の算出手段は、第１の燃料噴射手段による燃料噴射量および内燃機関の回転数に少なくとも基づいて、第１の燃料供給系への必要供給量を算出する。第２の算出手段は、内燃機関の回転数に少なくとも基づいて第２の燃料供給系への必要供給量を算出する。第３の算出手段は、第１および第２の算出手段によってそれぞれ算出された必要供給量の和に応じて第１の燃料ポンプからの吐出量を決定する。
【００１２】
上記燃料供給装置では、内燃機関の運転条件に応じて、両燃料供給系への必要供給量を適切かつ簡易に算出できる。
【００１３】
さらに好ましくは、本発明による燃料供給装置は、燃料噴射制御手段をさらに備える。燃料噴射制御手段は、内燃機関の運転状態に応じて、全燃料噴射量に対する第１燃料噴射手段および第２燃料噴射手段の間での燃料噴射量分担比率を制御する。さらに、第２の算出手段は、燃料噴射制御手段による燃料噴射量分担比率を反映して第１の燃料噴射手段による燃料噴射量を求めた上で、第１の燃料供給系への必要供給量を算出する。
【００１４】
上記燃料供給装置では、第１および第２の燃料噴射手段の間での燃料噴射量分担比率（ＤＩ比率）を反映して第１の燃料供給系（低圧燃料供給系）への必要供給量を算出する。これにより、運転状態に応じた燃料噴射量分担比率に対応させて第１の燃料ポンプ（低圧燃料ポンプ）の流量を適切に設定できる。これにより、図１に示すような、２種類の燃料噴射手段を備えた内燃機関に対して、第１の燃料ポンプ（低圧燃料ポンプ）による過剰な燃料供給を適切に回避して、燃費を向上させることができる
また好ましくは、本発明による燃料供給装置では、第２の燃料分配管は複数個設けられ、第２の燃料噴射手段は複数個の第２の燃料分配管へ分割して設けられ、第２の燃料ポンプは第２の燃料分配管にそれぞれ対応して複数個設けられる。また、各第２の燃料ポンプは、内燃機関により回転駆動されるカムによってシリンダ内のプランジャが往復駆動されるとともに、該シリンダおよびプランジャによって区画される加圧室の容積が拡大される吸入行程では第１の燃料ポンプの吐出側と連結された吸入側から加圧室への燃料吸入が行なわれ、かつ、加圧室の容積が縮小される吐出行程では、調量弁の閉弁期間に加圧室から吐出経路への燃料吐出が行なわれる一方で、調量弁の開弁期間に加圧室から吸入側へ燃料が逆流する。燃料供給装置は、連結経路と、流量制限手段とをさらに備える。連結経路は、複数の第２の燃料ポンプの吸入側同士を連結する。流量制限手段は、連結経路と第１の燃料分配管との間の燃料経路に設けられる。
【００１５】
上記燃料供給装置では、複数の第２の燃料ポンプ（高圧燃料ポンプ）の吸入側同士の間に連結管が設けられ、さらに、この連結管と第１の燃料分配管との間に流量制限手段が設けられる。これにより、第２の燃料ポンプからの吐出行程に加圧室から逆流する燃料が、第１の燃料供給系（低圧燃料供給系）の圧力変動要因となるのを防止できる。この結果、第１の燃料分配管での燃料圧力変動を抑制して、第１の燃料噴射手段（吸気通路噴射用インジェクタ）からの燃料噴射を安定化できるので、内燃機関の出力が安定化される。
【００１６】
特にこのような構成では、連結通路により吸入側同士が連結された第２の燃料ポンプは、その１つが吸入行程で動作するとき、その他の１つが吐出行程で動作するように配置される。
【００１７】
上記燃料供給装置では、さらに、連結管で吸入側同士が連結された複数の第２の燃料ポンプ（高圧燃料ポンプ）を互いに逆位相で動作させるので、一方の高圧燃料ポンプからの吐出行程における吐き戻し燃料を他方の高圧燃料ポンプでの吸入行程における吸入燃料として用いることができる。したがって、この吐き戻し燃料分だけ、第１の燃料ポンプ（低圧燃料ポンプ）からの燃料供給量を低減できるので、低圧燃料ポンプの流量抑制により燃費をさらに向上できる。
【００１８】
あるいは好ましくは、本発明による燃料供給装置では、第２の燃料ポンプは、内燃機関により回転駆動されるカムによってシリンダ内のプランジャが往復駆動されるとともに、該シリンダおよびプランジャによって区画される加圧室の容積が拡大される吸入行程では第１の燃料ポンプの吐出側と第１の分岐点で連結された吸入側から加圧室への燃料吸入が行なわれ、かつ、加圧室の容積が縮小される吐出行程では、調量弁の閉弁期間に加圧室から吐出経路への燃料吐出が行なわれる一方で、調量弁の開弁期間に加圧室から吸入側へ燃料が逆流する。燃料供給装置は、吐出行程における第２の燃料ポンプから吸入側へ逆流した燃料を第１の燃料ポンプの吐出側の第２の分岐点へ導く手段をさらに備える。特に、第２の分岐点は、少なくとも第１の分岐点よりも燃料タンクに近い個所に設けられる。なお、第１の分岐点については、燃料タンクの出口直近に設けて当該第１の分岐点および第１の燃料分配管の間の経路長を確保することが好ましい。
【００１９】
上記燃料供給装置では、第２の燃料ポンプからの吐出行程に加圧室から逆流する燃料が、少なくとも第２の燃料タンクへの燃料吸入経路の分岐点よりも遠くに導かれるので、この逆流する燃料が第１の燃料供給系（低圧燃料供給系）の圧力変動要因となるのを防止できる。この結果、第１の燃料分配管での燃料圧力変動を抑制して、第１の燃料噴射手段（吸気通路噴射用インジェクタ）からの燃料噴射を安定化できるので、内燃機関の出力が安定化される。
【００２０】
また好ましくは、本発明による燃料供給装置では、第２の燃料ポンプは、内燃機関により回転駆動されるカムによってシリンダ内のプランジャが往復駆動されるとともに、該シリンダおよびプランジャによって区画される加圧室の容積が拡大される吸入行程では第１の燃料ポンプの吐出側と連結された吸入側から加圧室への燃料吸入が行なわれ、かつ、加圧室の容積が縮小される吐出行程では、調量弁の閉弁期間に加圧室から吐出経路への燃料吐出が行なわれる。燃料供給装置は、第２の燃料分配管内の燃料圧力が所定圧力を超えたときに作動して、第２の燃料分配管から燃料タンクへ至る燃料戻り経路を形成する手段をさらに備える。
【００２１】
上記燃料供給装置では、第２の燃料ポンプ（高圧燃料ポンプ）から第１の燃料供給系（低圧燃料供給系）への燃料吐き戻しが発生しない構成の高圧燃料ポンプを用いるので、低圧燃料供給系に燃料圧力変動が発生するのを防止できる。これにより、第１の燃料噴射手段（吸気通路噴射用インジェクタ）からの燃料噴射の安定化により、内燃機関の出力が安定化される。また、高圧燃料ポンプについて、吐出量に応じた開閉制御が必要な調量弁の配置が省略されるので、その構成を簡略化できる。
【００２２】
あるいは好ましくは、本発明による燃料供給装置では、第１の燃料分配管は複数個設けられ、第１の燃料噴射手段は複数個の第２の燃料分配管へ分割して設けられ、かつ、第１の燃料ポンプは複数個の第１の燃料分配管に対して共通に設けられる。燃料供給装置は、複数個の第１の燃料分配管にそれぞれ対応して設けられる圧力調整装置をさらに備える。
【００２３】
上記燃料供給装置では、第１の燃料供給系（低圧燃料供給系）および第２の燃料供給系（高圧燃料供給系）の両者を備え、かつ、第１の燃料分配管がバンク分割等により複数個配置される構成において、各第１の燃料分配管での燃料圧を安定化できる。したがって、第１の燃料噴射手段（吸気通路噴射用インジェクタ）からの燃料噴射を安定化して、内燃機関の出力を安定化できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明による燃料供給装置は、筒内に向けて燃料を噴射する第１の燃料噴射手段（筒内噴射用インジェクタ）と吸気通路および／または吸気ポート内に向けて燃料を噴射する第２の燃料噴射手段（吸気通路噴射様インジェクタ）とを備えた内燃機関において、高圧燃料供給系および低圧燃料供給系に対して共通に燃料を供給する低圧燃料ポンプの吐出量を内燃機関の運転条件に応じて適切に設定できる。したがって、過剰な燃料供給による燃費悪化を防止するとともに、燃料供給不足による動作不良を回避して信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下において、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中における同一または相当部分には同一符号を付して詳細な説明は原則的に繰返さないものとする。
【００２６】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態に係る燃料供給装置を備えて構成されたエンジンシステムの概略構成図である。図１にはエンジンとして直列４気筒ガソリンエンジンを示すが、本発明の適用はこのようなエンジンに限定されるものではない。
【００２７】
図１に示すように、エンジン（内燃機関）１０は、４つの気筒１１２を備え、各気筒１１２はそれぞれ対応するインテークマニホールド２０を介して共通のサージタンク３０に接続されている。サージタンク３０は、吸気ダクト４０を介してエアクリーナ５０に接続され、吸気ダクト４０内にはエアフローメータ４２が配置されるとともに、電動機６０によって駆動されるスロットルバルブ７０が配置されている。このスロットルバルブ７０は、アクセルペダル１００とは独立してエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００の出力信号に基づいてその開度が制御される。一方、各気筒１１２は共通のエキゾーストマニホールド８０に連結され、このエキゾーストマニホールド８０は三元触媒コンバータ９０に連結されている。
【００２８】
各気筒１１２に対しては、筒内に向けて燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタ１１０と、吸気ポートまたは／および吸気通路内に向けて燃料を噴射するための吸気通路噴射用インジェクタ１２０とがそれぞれ設けられている。
【００２９】
これらインジェクタ１１０，１２０は、エンジンＥＣＵの出力信号に基づいてそれぞれ制御される。また、各筒内噴射用インジェクタ１１０は、共通の燃料分配管１３０（以下、高圧デリバリパイプとも称する）に接続されており、各吸気通路噴射用インジェクタ１２０は、共通の燃料分配管１６０（以下、低圧デリバリパイプとも称する）に接続されている。燃料分配管１３０，１６０に対する燃料供給は、以下に詳細に説明する燃料供給系１５０によって実行される。
【００３０】
エンジンＥＣＵ３００は、デジタルコンピュータから構成され、双方向性バス３１０を介して相互に接続されたＲＯＭ（Read Only Memory）３２０、ＲＡＭ（Random Access Memory）３３０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３４０、入力ポート３５０および出力ポート３６０を備えている。
【００３１】
エアフローメータ４２は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、このエアフローメータ４２の出力電圧はＡ／Ｄ変換器３７０を介して入力ポート３５０に入力される。エンジン１０には機関冷却水温に比例した出力電圧を発生する水温センサ３８０が取付けられ、この水温センサ３８０の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器３９０を介して入力ポート３５０に入力される。
【００３２】
高圧デリバリパイプ１３０には、高圧デリバリパイプ１３０内の燃料圧に比例した出力電圧を発生する燃料圧センサ４００が取付けられ、この燃料圧センサ４００の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器４１０を介して入力ポート３５０に入力される。三元触媒コンバータ９０上流のエキゾーストマニホールド８０には、排気ガス中の酸素濃度に比例した出力電圧を発生する空燃比センサ４２０が取付けられ、この空燃比センサ４２０の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器４３０を介して入力ポート３５０に入力される。
【００３３】
本実施の形態に係るエンジンシステムにおける空燃比センサ４２０は、エンジン１０で燃焼された混合気の空燃比に比例した出力電圧を発生する全域空燃比センサ（リニア空燃比センサ）である。なお、空燃比センサ４２０としては、エンジン１０で燃焼された混合気の空燃比が理論空燃比に対してリッチであるかリーンであるかをオン−オフ的に検出するＯ2センサを用いてもよい。
【００３４】
アクセルペダル１００は、アクセルペダル１００の踏込み量に比例した出力電圧を発生するアクセル開度センサ４４０に接続され、アクセル開度センサ４４０の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器４５０を介して入力ポート３５０に入力される。また、入力ポート３５０には、機関回転数を表わす出力パルスを発生する回転数センサ４６０が接続されている。エンジンＥＣＵ３００のＲＯＭ３２０には、上述のアクセル開度センサ４４０および回転数センサ４６０により得られる機関負荷率および機関回転数に基づき、運転状態に対応させて設定されている燃料噴射量の値や機関冷却水温に基づく補正値などが予めマップ化されて記憶されている。
【００３５】
エンジンＥＣＵ３００は、所定プログラムの実行により各センサからの信号に基づいて、エンジンシステムの全体動作を制御するための各種制御信号を生成する。これらの制御信号は、出力ポート３６０および駆動回路４７０を介して、エンジンシステムを構成する機器・回路群へ送出される。
【００３６】
図２は、図１に示す燃料供給系１５０の構成を説明するブロック図である。
【００３７】
図２のうち、各筒内噴射用インジェクタ１１０、高圧デリバリパイプ１３０、各吸気通路噴射用インジェクタ１２０および低圧デリバリパイプ１６０以外の部分が、図１に示した燃料供給系１５０に相当する。
【００３８】
低圧燃料ポンプ１７０は、燃料タンク１６５内の燃料を吸引した燃料を所定圧（低圧設定値）で吐出する。低圧燃料ポンプ１７０からの吐出燃料は、燃料フィルタ１７５および燃料圧レギュレータ１８０を介して低圧燃料通路１９０へ圧送される。燃料圧レギュレータ１８０は、低圧系の燃料圧力が上昇しようとすると開放されて、低圧燃料通路１９０のうちの燃料圧レギュレータ１８０近傍に存在する燃料、すなわち低圧燃料ポンプ１７０によって汲み上げられたばかりの燃料を燃料タンク１６５内へ戻す経路を形成する。これにより、低圧燃料通路１９０の燃料圧は所定圧にされる。さらに、燃料タンク１６５に戻される燃料は、燃料タンク１６５から汲み上げられたばかりの燃料であるので、燃料タンク１６５内の温度上昇を防止することができる。
【００３９】
高圧燃料ポンプ２００は、シリンダヘッド（図示せず）に取付けられ、エンジン１０の吸気弁（図示せず）用あるいは排気弁（図示せず）用のカムシャフト２０４に設けられたポンプ用カム２０２の回転駆動により、ポンプシリンダ２１０内のプランジャ２２０を往復駆動させている。高圧燃料ポンプ２００は、さらに、ポンプシリンダ２１０およびプランジャ２２０によって区画形成された「加圧室」に相当する高圧ポンプ室２３０と、低圧燃料通路１９０と連結されたギャラリ２４５と、「調量弁」としての電磁スピル弁２５０とを含む。電磁スピル弁２５０は、ギャラリ２４５と高圧ポンプ室２３０との間の連通遮断を制御する開閉弁である。
【００４０】
高圧燃料ポンプ２００の吐出側は、高圧燃料通路２６０を介して、筒内噴射用インジェクタ１１０へ燃料を分配する高圧デリバリパイプ１３０と連結されている。なお、高圧燃料通路２６０には、燃料分配管１３０から高圧燃料ポンプ２００側へ燃料が逆流することを規制するチェック弁（逆止弁）２４０が設けられている。また、高圧燃料ポンプ２００の吸入側は、低圧燃料通路１９０を介して燃料タンク１６５内に設けられた低圧燃料ポンプ１７０が連結されている。
【００４１】
図３を参照して、ポンプ用カム２０２の回転に伴ってプランジャ２２０のリフト量が減少する吸入行程では、プランジャ２２０の往復駆動により高圧ポンプ室２３０の容積が拡大する。吸入行程では、電磁スピル弁２５０は開状態に維持される。
【００４２】
再び図２を参照して、電磁スピル弁２５０の開弁期間には、ギャラリ２４５と高圧ポンプ室２３０とは連通しているので、吸入行程では高圧ポンプ室２３０内に低圧燃料通路１９０からギャラリ２４５を介して燃料が吸入される。
【００４３】
再び図３を参照して、ポンプ用カム２０２の回転に伴ってプランジャ２２０のリフト量が増大する吐出行程では、プランジャ２２０の往復駆動により高圧ポンプ室２３０の容積が縮小する。吐出行程では、電磁スピル弁２５０の開閉は、エンジンＥＣＵ３００によって制御される。
【００４４】
再び図２を参照して、吐出行程中における電磁スピル弁２５０の開弁期間には、ギャラリ２４５と高圧ポンプ室２３０とは連通しているので、高圧ポンプ室２３０内に吸入された燃料は、ギャラリ２４５を介して低圧燃料通路１９０側へ溢流する。すなわち、燃料は高圧燃料通路２６０を介して燃料分配管１３０へ圧送されることなく、ギャラリ２４５を介して低圧燃料通路１９０側へ吐き戻される。
【００４５】
一方、電磁スピル弁２５０の開弁期間には、ギャラリ２４５と高圧ポンプ室２３０とは連通していない。このため、吐出行程で加圧された燃料は、ギャラリ２４５へ逆流することなく、高圧燃料通路２６０を介して燃料分配管１３０側へ圧送される。
【００４６】
エンジンＥＣＵ３００は、燃料圧センサ４００にて検知された燃料圧力と、ＥＣＵにより制御される燃料噴射量とを参照して、電磁スピル弁２５０の開閉タイミングを制御する。これにより、エンジンＥＣＵ３００は、高圧燃料ポンプ２００から高圧デリバリパイプ１３０へ加圧圧送される燃料量を調節し、高圧デリバリパイプ１３０内の燃料圧力を必要な圧力に調整することができる。
【００４７】
このように、図２に示した燃料供給システムでは、低圧燃料ポンプ（フィードポンプ）１７０によって、各吸気通路噴射用インジェクタ１２０および低圧デリバリパイプ１６０で構成される「低圧燃料供給系」ならびに、各筒内噴射用インジェクタ１１０、高圧デリバリパイプ１３０および高圧燃料ポンプ２００で構成される「高圧燃料供給系」への燃料供給を共通に行なっている。上述のように、低圧燃料ポンプ１７０は電動駆動式であり、その吐出量（流量）についても、エンジンＥＣＵ３００によって制御可能である。
【００４８】
したがって、本発明の実施の形態に係る燃料供給装置では、以下に示すような低圧燃料ポンプの流量設定制御を行ない、低圧燃料供給系および高圧燃料供給系の各々での必要燃料量の供給と、過剰な吐出流量設定による燃費悪化の防止とを両立可能な制御を行なう。
【００４９】
図４を参照して、本発明の実施の形態に従う低圧燃料ポンプ流量設定制御では、まず、所定の算出式（１）に基づいて、低圧燃料供給系への必要供給量Ｑｆｌが算出される（ステップＳ１００）。
【００５０】
Ｑｆｌ＝Ｑｉｎｊ♯・（１−ｒ）・Ｎｅｇ      …（１）
式（１）において、Ｑｉｎｊ♯は、機関負荷率および機関回転数に基づき、運転状態に対応して、エンジンＥＣＵ３００によって求められた全燃料噴射量であり、Ｎｅｇはエンジン１０の回転数（機関回転数）を示す。
【００５１】
また、ｒは、全燃料噴射量に対する筒内噴射用インジェクタ１１０および吸気通路噴射用インジェクタ１２０の間での燃料噴射量分担比率を示す、ＤＩ比率である。なお、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」とは、筒内噴射用インジェクタ１１０からのみ燃料噴射が行なわれることを意味し、「ＤＩ比率ｒ＝０％」とは、吸気通路噴射用インジェクタ１２０からのみ燃料噴射が行なわれることを意味する。一方、「ＤＩ比率ｒ≠０％」、「ＤＩ比率ｒ≠１００％」および「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」とは、筒内噴射用インジェクタ１１０および吸気通路噴射用インジェクタ１２０の間で燃料噴射が分担して行なわれることを意味する。
【００５２】
エンジンＥＣＵ３００は、通常運転状態時に、エンジン１０の回転数および負荷率に応じて、ＤＩ比率ｒを決定する。概略的には、筒内噴射用インジェクタ１１０が出力性能の上昇に寄与し、吸気通路噴射用インジェクタ１２０は、混合気の均一性に寄与する。このような特性の異なる２種類のインジェクタを内燃機関の回転数および負荷率で使い分けることにより、内燃機関が通常運転状態（たとえば、アイドル時の触媒暖気時が通常運転状態以外の非通常運転状態の一例であるといえる）場合には、均質燃焼が行なわれるようにしている。なお、ＤＩ比率の好ましくは、設定については後程詳細に説明する。
【００５３】
図５に示すように、式（１）に従う低圧燃料供給系での必要供給量Ｑｆｌは、エンジン回転数および低圧燃料噴射量Ｑｉｎｊｐ♯に応じて変化する。低圧燃料噴射量Ｑｉｎｊｐ♯は、上記全燃料噴射量Ｑｉｎｊ♯およびＤＩ比率ｒより、下記（２）式で示される。
【００５４】
Ｑｉｎｊｐ♯＝Ｑｉｎｊ♯・（１−ｒ）    …（２）
このように、低圧燃料供給への必要供給量Ｑｆｌは、吸気通路噴射用インジェクタ１２０からの燃料噴射量、特にＤＩ比率ｒを反映して決定される。
【００５５】
再び図４を参照して、高圧燃料供給系での必要供給量Ｑｆｈは、下記（３）式に基づいて算出される（ステップＳ１１０）。
【００５６】
Ｑｆｈ＝ｋｐ・Ｎｅｇ        …（３）
（３）式において、ｋｐは、高圧ポンプ室２３０（図２）の容積およびエンジン１回転当りの高圧燃料ポンプ２００からの燃料吐出回数の積で示される定数である。
【００５７】
高圧燃料ポンプ２００はエンジン１０の回転に伴って駆動される機関駆動式のポンプであるため、高圧燃料供給系での必要供給量Ｑｆｈは、高圧燃料ポンプ２００の吸入不良が起こらない流量に相当する。すなわち、図６に示されるように、必要供給量Ｑｆｈは、燃料噴射量に依存することなく、エンジン回転数に比例する。
【００５８】
さらに、ステップＳ１００で求められた低圧燃料供給系での必要供給量Ｑｆｌと、ステップＳ１１０で求められた高圧燃料供給系での必要供給量Ｑｆｈとの和に応じて、低圧燃料ポンプ１７０の設定流量（吐出量）Ｑｐが決定される（ステップＳ１２０）。これに応答して、エンジンＥＣＵ３００は、この設定流量Ｑｐを低圧燃料ポンプ１７０から吐出させるための制御信号を低圧燃料ポンプ１７０に対して送出する。
【００５９】
なお、図４に示したフローチャートでは、ステップＳ１００が本発明における「第１の算出手段」に対応し、ステップＳ１１０が本発明における「第２の算出手段」に対応し、ステップＳ１２０が本発明における「第３の算出手段」に対応する。
【００６０】
このように、本発明の実施の形態に従う低圧燃料ポンプの流量設定制御では、エンジン１０の運転条件に応じて、低圧燃料供給系および高圧燃料供給系のそれぞれへの必要供給量を算出し、それらの和に応じて低圧燃料ポンプの流量を設定する。したがって、両燃料噴射系への燃料供給不足を回避するとともに、過剰な燃料供給による低圧燃料ポンプ１７０での電力消費増大を回避して、燃費を向上可能である。また、低圧燃料供給系および高圧燃料供給系のそれぞれへの必要供給量は、（１）式および（３）式によって簡易に算出できる。
【００６１】
特に、ＤＩ比率ｒを反映して低圧燃料供給系での必要供給量Ｑｆｌを算出しているので、運転状態に応じたＤＩ比率制御に対応させて低圧燃料ポンプ１７０の流量を適切に設定できる。これにより、図１に示すような、筒内噴射用インジェクタおよび吸気通路噴射用インジェクタの両者を備えたエンジンシステムにおいて、低圧燃料ポンプ１７０による過剰な燃料供給を適切に回避して、燃費を向上させることができる。
【００６２】
なお、図７（ａ）に示すように、ＤＩ比率ｒは、エンジン回転数−負荷率の二次元マップ参照により、この時点でのエンジン１０の運転条件に応じて、マップ値ｒ（０，０）〜ｒ（ｍ，ｎ）から選択的に設定される。
【００６３】
同様に、全燃料噴射量Ｑｉｎｊ♯についても、図７（ｂ）に示されるように、エンジン回転数−負荷率の二次元マップ上のマップ値Ｑｉｎｊ♯（０，０）〜Ｑｉｎｊ♯（ｍ，ｎ）から、この時点でのエンジン１０の運転条件に応じて選択的に設定される。
【００６４】
図７（ａ）および図７（ｂ）のマップを統合して（１）式で示される低圧燃料供給系必要供給量Ｑｆｌに関するエンジン回転数−負荷率の二次元マップを作成できる。同様に、高圧燃料供給系の必要供給量Ｑｆｈについても、エンジン回転数に対するマップを作成できる。したがって、図７（ｃ）に示されるように、ステップＳ１００〜Ｓ１２０での処理を統合して、低圧燃料ポンプ流量Ｑｐについて、エンジン回転数−負荷率の二次元マップを作成できる。すなわち、低圧燃料ポンプ流量Ｑｐは、図７（ｃ）に示されるマップの参照により、マップ値Ｑｐ（０，０）〜Ｑｐ（ｍ，ｎ）からの、その時点におけるエンジン１０の運転条件（エンジン回転数および負荷率）に応じた選択により設定することも可能である。なお、エンジンＥＣＵ３００の演算負荷を考慮すれば、図７（ｃ）に示すようなマップの参照により低圧燃料ポンプの流量設定を行なうことが好ましい。
【００６５】
（好ましいＤＩ比率の設定）
次に、図１に示したエンジンシステムにおける、エンジン１０の運転状態に応じた好ましいＤＩ比率の設定について説明する。
【００６６】
図８および図９は、図１に示したエンジンシステムにおけるＤＩ比率の設定マップの第１の例を説明する図である。
【００６７】
図８および図９に示されるマップは、エンジンＥＣＵ３００のＲＯＭ３２０に記憶される。図８は、エンジン１０の温間用マップであって、図９は、エンジン１０の冷間用マップである。
【００６８】
図８および図９に示すように、これらのマップは、エンジン１０の回転数を横軸にして、負荷率を縦軸にして、筒内噴射用インジェクタ１１０の分担比率がＤＩ比率ｒとして百分率で示されている。
【００６９】
図８および図９に示すように、温間時のマップと冷間時のマップとに分けてエンジン１０の回転数と負荷率とに定まる運転領域ごとに、ＤＩ比率ｒを規定した。エンジン１０の温度が異なると、筒内噴射用インジェクタ１１０および吸気通路噴射用インジェクタ１２０の制御領域が異なるように設定されたマップを用いて、エンジン１０の温度を検知して、エンジン１０の温度が予め定められた温度しきい値以上であると図８の温間時のマップを選択して、そうではないと図９に示す冷間時のマップを選択する。それぞれ選択されたマップに基づいて、エンジン１０の回転数と負荷率とに基づいて、筒内噴射用インジェクタ１１０および／または吸気通路噴射用インジェクタ１２０を制御する。
【００７０】
図８および図９に設定されるエンジン１０の回転数と負荷率について説明する。図８のＮＥ（１）は２５００〜２７００ｒｐｍに設定され、ＫＬ（１）は３０〜５０％、ＫＬ（２）は６０〜９０％に設定されている。また、図９のＮＥ（３）は２９００〜３１００ｒｐｍに設定されている。すなわち、ＮＥ（１）＜ＮＥ（３）である。その他、図８のＮＥ（２）や、図９のＫＬ（３）、ＫＬ（４）も適宜設定されている。
【００７１】
図８および図９を比較すると、図８に示す温間用マップのＮＥ（１）よりも図９に示す冷間用マップのＮＥ（３）の方が高い。これは、エンジン１０の温度が低いほど、吸気通路噴射用インジェクタ１２０の制御領域が高いエンジン回転数の領域まで拡大されるということを示す。すなわち、エンジン１０が冷えている状態であるので、（たとえ、筒内噴射用インジェクタ１１０から燃料を噴射しなくても）筒内噴射用インジェクタ１１０の噴口にデポジットが堆積しにくい。このため、吸気通路噴射用インジェクタ１２０を使って燃料を噴射する領域を拡大するように設定され、均質性を向上させることができる。
【００７２】
図８および図９を比較すると、エンジン１０の回転数が、温間用マップにおいてはＮＥ（１）以上の領域において、冷間用マップにおいてはＮＥ（３）以上の領域において、「
ＤＩ比率ｒ＝１００％」である。また、負荷率が、温間用マップにおいてはＫＬ（２）以上の領域において、冷間用マップにおいてはＫＬ（４）以上の領域において、「ＤＩ比率ｒ＝１００％」である。これは、予め定められた高エンジン回転数領域では筒内噴射用インジェクタ１１０のみが使用されること、予め定められた高エンジン負荷領域では筒内噴射用インジェクタ１１０のみが使用されるということを示す。すなわち、高回転領域や高負荷領域においては、筒内噴射用インジェクタ１１０のみで燃料を噴射しても、エンジン１０の回転数や負荷が高く吸気量が多いので筒内噴射用インジェクタ１１０のみでも混合気を均質化しやすいためである。このようにすると、筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射された燃料は燃焼室内で気化潜熱を伴い（燃焼室から熱を奪い）気化される。これにより、圧縮端での混合気の温度が下がる。これにより対ノッキング性能が向上する。また、燃焼室の温度が下がるので、吸入効率が向上し高出力が見込める。
【００７３】
図８に示す温間マップでは、負荷率ＫＬ（１）以下では、筒内噴射用インジェクタ１１０のみが用いられる。これは、エンジン１０の温度が高いときであって、予め定められた低負荷領域では筒内噴射用インジェクタ１１０のみが使用されるということを示す。温間時においてはエンジン１０が暖まった状態であるので、筒内噴射用インジェクタ１１０の噴口にデポジットが堆積しやすい。しかしながら、筒内噴射用インジェクタ１１０を使って燃料を噴射することにより噴口温度を低下させることができるので、デポジットの堆積を回避することも考えられ、また、筒内噴射用インジェクタの最小燃料噴射量を確保して、筒内噴射用インジェクタ１１０を閉塞させないことも考えられる。このため、この領域では、筒内噴射用インジェクタ１１０を用いた燃料噴射を行なっている。
【００７４】
図８および図９を比較すると、図９の冷間用マップにのみ「ＤＩ比率ｒ＝０％」の領域が存在する。これは、エンジン１０の温度が低いときであって、予め定められた低負荷領域（ＫＬ（３）以下）では吸気通路噴射用インジェクタ１２０のみが使用されるということを示す。これはエンジン１０が冷えていてエンジン１０の負荷が低く吸気量も低いため燃料が霧化しにくい。このような領域においては筒内噴射用インジェクタ１１０による燃料噴射では良好な燃焼が困難であるため、また、特に低負荷および低回転数の領域では筒内噴射用インジェクタ１１０を用いた高出力を必要としないため、筒内噴射用インジェクタ１１０を用いないで、吸気通路噴射用インジェクタ１２０のみを用いる。
【００７５】
また、通常運転時以外の場合、エンジン１０がアイドル時の触媒暖気時の場合（非通常運転状態であるとき）、成層燃焼を行なうように筒内噴射用インジェクタ１１０が制御される。このような触媒暖気運転中にのみ成層燃焼させることで、触媒暖気を促進させ、排気エミッションの向上を図る。
【００７６】
図１０および図１１には、図１に示したエンジンシステムにおけるＤＩ比率の設定マップの第２の例が示される。
【００７７】
図１０（温間時）および図１１（冷間時）に示された設定マップは、図８および図９に示された設定マップと比較して、低回転数領域の高負荷領域におけるＤＩ比率設定が異なる。
【００７８】
エンジン１０では、低回転数領域の高負荷領域においては、筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射された燃料により形成される混合気のミキシングが良好ではなく、燃焼室内の混合気が不均質で燃焼が不安定になる傾向を有する。このため、このような問題が発生しない高回転数領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタの噴射比率を増大させるようにしている。また、このような問題が発生する高負荷領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタ１１０の噴射比率を減少させるようにしている。これらのＤＩ比率ｒの変化を図１０および図１１に十字の矢印で示す。
【００７９】
このようにすると、燃焼が不安定であることに起因するエンジンの出力トルクの変動を抑制することができる。なお、これらのことは、予め定められた低回転数領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタ１１０の噴射比率を減少させることや、予め定められた低負荷領域へ移行するに伴い筒内噴射用インジェクタ１１０の噴射比率を増大させることと、略等価であることを確認的に記載する。また、このような領域（図１０および図１１で十字の矢印が記載された領域）以外の領域であって筒内噴射用インジェクタ１１０のみで燃料を噴射している領域（高回転側、低負荷側）においては、筒内噴射用インジェクタ１１０のみでも混合気を均質化しやすい。このようにすると、筒内噴射用インジェクタ１１０から噴射された燃料は燃焼室内で気化潜熱を伴い（燃焼室から熱を奪い）気化される。これにより、圧縮端での混合気の温度が下がる。これにより対ノッキング性能が向上する。また、燃焼室の温度が下がるので、吸入効率が向上し高出力が見込める。
【００８０】
また、図１０および図１１に示した設定マップにおける、その他の領域のＤＩ比率設定については、図８（温間時）および図９（冷間時）と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【００８１】
なお、図８〜図１１を用いて説明したこのエンジン１０においては、均質燃焼は筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射タイミングを吸気行程とすることにより、成層燃焼は筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射タイミングを圧縮行程とすることにより実現できる。すなわち、筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射タイミングを圧縮行程とすることで、点火プラグ周りにリッチ混合気が偏在させることにより燃焼室全体としてはリーンな混合気に着火する成層燃焼を実現することができる。また、筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射タイミングを吸気行程としても点火プラグ周りにリッチ混合気を偏在させることができれば、吸気行程噴射であっても成層燃焼を実現できる。
【００８２】
また、ここでいう成層燃焼には、成層燃焼と以下に示す弱成層燃焼の双方を含むものである。弱成層燃焼とは、吸気通路噴射用インジェクタ１２０を吸気行程で燃料噴射して燃焼室全体にリーンで均質な混合気を生成して、さらに筒内噴射用インジェクタ１１０を圧縮行程で燃料噴射して点火プラグ周りにリッチな混合気を生成して、燃焼状態の向上を図るものである。このような弱成層燃焼は触媒暖気時に好ましい。これは、以下の理由による。すなわち、触媒暖気時には高温の燃焼ガスを触媒に到達させるために点火時期を大幅に遅角させ、かつ良好な燃焼状態（アイドル状態）を維持する必要がある。また、ある程度の燃料量を供給する必要がある。これを成層燃焼で行なおうとしても燃料量が少ないという問題があり、これを均質燃焼で行なおうとしても良好な燃焼を維持するために遅角量が成層燃焼に比べて小さいという問題がある。このような観点から、上述した弱成層燃焼を触媒暖気時に用いることが好ましいが、成層燃焼および弱成層燃焼のいずれであっても構わない。
【００８３】
また、図８〜図１１を用いて説明したエンジンにおいては、筒内噴射用インジェクタ１１０による燃料噴射のタイミングは、以下のような理由により、圧縮行程で行なうことが好ましい。ただし、上述したエンジン１０は、基本的な大部分の領域には（触媒暖気時にのみに行なわれる、吸気通路噴射用インジェクタ１２０を吸気行程噴射させ、筒内噴射用インジェクタ１１０を圧縮行程噴射させる弱成層燃焼領域以外を基本的な領域という）、筒内噴射用インジェクタ１１０による燃料噴射のタイミングは、吸気行程である。しかしながら、以下に示す理由があるので、燃焼安定化を目的として一時的に筒内噴射用インジェクタ１１０の燃料噴射タイミングを圧縮行程噴射とするようにしてもよい。
【００８４】
筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射時期を圧縮工程中とすることで、筒内温度がより高い時期において、燃料噴射により混合気が冷却される。冷却効果が高まるので、対ノック性を改善することができる。さらに、筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射時期を圧縮工程中とすると、燃料噴射から点火時期までの時間が短いことから噴霧による気流の強化を実現でき、燃焼速度を上昇させることができる。これらの対ノック性の向上と燃焼速度の上昇とから、燃焼変動を回避して、燃焼安定性を向上させることができる。
【００８５】
［実施の形態２］
実施の形態１に従う燃料供給装置では、低圧燃料供給系および高圧燃料供給系によって低圧燃料ポンプ１７０が共有され、かつ、一旦高圧燃料ポンプ２００に吸入された燃料が電磁スピル弁２５０の開弁期間において、低圧燃料通路１９０へ吐き戻される構成のため、低圧燃料供給系における燃料圧力変動が問題となる。したがって、実施の形態２では、低圧燃料供給系での燃料圧力変動を防止可能な構成について説明する。
【００８６】
図１２および図１３を参照して、実施の形態２の第１の構成例に係る燃料供給装置は、
燃料供給系１５１と、吸気通路噴射用インジェクタ１２０および低圧デリバリパイプ１６０ａ，１６０ｂと、筒内噴射用インジェクタ１１０および高圧デリバリパイプ１３０ａ，１３０ｂとを備える。さらに、筒内噴射用インジェクタ１１０および吸気通路噴射用インジェクタ１２０が、バンクａおよびバンクｂに分割して配置される。これ対応して、高圧デリバリパイプ１３０ａ，１３０ｂおよび低圧デリバリパイプ１６０ａ，１６０ｂが、バンク毎に独立して配置される。
【００８７】
さらに、燃料供給系１５１においては、高圧燃料ポンプ２００ａ，２００ｂがバンクａおよびバンクｂにそれぞれ対応して独立に設けられる。一方、低圧燃料ポンプ１７０は、バンクａおよびバンクｂに対して共通に設けられる。
【００８８】
高圧燃料ポンプ２００ａおよび２００ｂの各々の構成および動作は、図２に示した高圧燃料ポンプ２００と同様である。すなわち、各高圧燃料ポンプ２００ａ，２００ｂは、吸入行程において、低圧燃料ポンプ１７０から圧送された燃料を、低圧燃料通路１９０およびギャラリ２４５を介して高圧ポンプ室２３０へ吸入する。一方、各高圧燃料ポンプ２００ａ，２００ｂは、吐出行程では、電磁スピル弁２５０の閉弁期間に高圧燃料通路２６０ａを介して高圧デリバリパイプ１３０ａへ加圧燃料を送出し、電磁スピル弁２５０の開弁期間には高圧ポンプ室２３０内の燃料をギャラリ２４５を介して、低圧燃料通路１９０へ吐き戻す。
【００８９】
燃料供給系１５１では、高圧燃料ポンプ２００ａおよび２００ｂの吸入側、すなわちギャラリ２４５間が連結管２７０によって連結される。さらに、低圧燃料通路１９０のうち、連結管２７０と低圧デリバリパイプ１６０ａおよび１６０ｂとの間の経路に、「流量制限手段」としての流量調整弁（絞り弁）２８０ａおよび２８０ｂがそれぞれ設けられる。
【００９０】
流量調整弁２８０ａ，２８０ｂの流量を連結管２７０の流量よりも小さく設定することにより、高圧燃料ポンプ２００ａ，２００ｂからの吐き戻し燃料による連結管２７０での圧力変動が、低圧デリバリパイプ１６０ａ，１６０ｂへ伝達されるのを防止できる。なお、流量調整弁２８０ａ，２８０ｂの代わりに、連結管２７０の管径よりも径が小さい径小部を設けることも可能である。ただし、流量調整弁２８０ａ，２８０ｂの流量または上記径小部の管径は、高圧燃料ポンプ２００ａ，２００ｂの吸入流量に対して圧損が生じないレベルに設定する必要がある。
【００９１】
さらに、高圧燃料ポンプ２００ａおよび２００ｂは、互いに逆位相で動作される。すなわち、高圧燃料ポンプ２００ａの吐出行程期間では、高圧燃料ポンプ２００ｂは吸入行程で動作し、反対に、高圧燃料ポンプ２００ｂの吐出行程期間では、高圧燃料ポンプ２００ａが吸入行程で動作する。これにより、吐出行程中に一方の高圧燃料燃料から低圧燃料通路１９０へ吐出された燃料は、低圧デリバリパイプ１６０ａ，１６０ｂに対する燃料圧力変動要因となることなく、連結管２７０を介して吸入行程である他方の高圧燃料ポンプのギャラリ２４５へ導かれる。
【００９２】
以上説明したように、図１２および図１３に示した燃料供給装置では、実施の形態１に従う燃料供給装置による効果に加えて、高圧燃料ポンプ２００ａ，２００ｂから低圧燃料通路１９０へ吐出行程中に逆流される燃料が低圧デリバリパイプ１６０ａ，１６０ｂへの燃料圧力変動へ繋がることがない。したがって、低圧燃料供給系での燃料圧力変動を抑制して、吸気通路噴射用インジェクタ１２０からの燃料噴射を安定化できる。
【００９３】
さらに、高圧燃料ポンプ２００ａおよび２００ｂを互いに逆位相で動作させることにより、一方の高圧燃料ポンプからの吐出行程における吐き戻し燃料（電磁スピル弁２５０の開弁期間）を他方の高圧燃料ポンプでの吸入行程における吸入燃料として用いることができる。
【００９４】
したがって、この吐き戻し燃料分だけ、低圧燃料ポンプ１７０からの供給量を低減できる。当該吐き戻し燃料量Ｑｂｋは、全燃量噴射量Ｑｉｎｊ♯およびＤＩ比率ｒの積で示される筒内噴射用インジェクタ１１０からの燃料噴射量より把握可能である。したがって、図４のステップＳ１１０における、高圧燃料供給系での必要供給量Ｑｆｈを下記（４）式に従って算出することにより、低圧燃料ポンプ１７０の流量抑制により燃費を向上できる。
【００９５】
Ｑｆｈ＝ｋｐ・Ｎｅｇ−Ｑｂｋ        …（４）
図１４および図１５は、本発明の実施の形態２に係る燃料供給装置の第２の構成例を示す図である。
【００９６】
図１４および図１５を参照して、実施の形態２の第２の構成例に係る燃料供給装置は、燃料供給系１５２と、吸気通路噴射用インジェクタ１２０および低圧デリバリパイプ１６０ａ，１６０ｂと、筒内噴射用インジェクタ１１０および高圧デリバリパイプ１３０ａ，１３０ｂとを備える。燃料供給系１５２は、図１０および図１１に示した燃料供給系１５１と比較して、低圧デリバリパイプ１６０ａおよび１６０ｂと低圧燃料通路１９０との間の連結が異なる。燃料供給系１５２のその他の部分の構成は、燃料供給系１５１と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。
【００９７】
燃料供給系１５２では、連結管２７０と低圧デリバリパイプ１６０ａおよび１６０ｂとの間の低圧燃料通路１９５ａ，１９５ｂは、低圧燃料ポンプ１７０からの吐出燃料を受ける低圧燃料通路１９０とは直接連結されず、「流量制限手段」である流量調整弁２８０ａおよび２８０ｂを介して連結される。
【００９８】
なお、一般的に、各高圧燃料ポンプ２００ａ，２００ｂの吸入燃料量は、吸気通路噴射用インジェクタ１２０からの燃料噴射量よりも多いため、高圧燃料ポンプ２００ａ，２００ｂの吸入に対して圧損が生じないように、低圧燃料通路１９０および連結管２７０の管径は、低圧燃料通路１９５ａ，１９５ｂよりも径大となるように設定される。
【００９９】
このような構成とすることにより、燃料供給系１５２についても、高圧燃料ポンプ２００ａ，２００ｂから低圧燃料通路１９０へ吐出行程中に逆流される燃料が低圧デリバリパイプ１６０ａ，１６０ｂへの燃料圧力変動へ繋がることがない。したがって、低圧燃料供給系での燃料圧力変動を抑制して、吸気通路噴射用インジェクタ１２０からの燃料噴射を安定化できる。
【０１００】
さらに、高圧燃料ポンプ２００ａおよび２００ｂを燃料供給系１５１と同様に互いに逆位相で運転させることによって、低圧燃料ポンプ１７０の流量を低減して燃費を向上させることができる。
【０１０１】
図１６は、本発明の実施の形態２に係る燃料供給装置の第３の構成例を示す図である。
【０１０２】
図１６を参照して、実施の形態２の第３の構成例に係る燃料供給装置は、燃料供給系１５３と、吸気通路噴射用インジェクタ１２０および低圧デリバリパイプ１６０と、筒内噴射用インジェクタ１１０および高圧デリバリパイプ１３０とを備える。
【０１０３】
燃料供給系１５３は、図２に示した燃料供給系１５０と比較して、高圧燃料ポンプ２００に代えて高圧燃料ポンプ２１２を備える点で異なる。一方、低圧燃料ポンプおよび低圧燃料供給系の配置および動作については、燃料供給系１５０と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０１０４】
高圧燃料ポンプ２１２では、低圧燃料ポンプ１７０から高圧ポンプ室２３０への燃料吸入経路に高圧ポンプ室２３０から低圧燃料通路１９０への逆流を防止するチェック弁（逆止弁）２５４が設けられる。さらに、高圧ポンプ室２３０からギャラリ２４５を介して燃料を吐き戻す燃料戻し経路１９２が設けられ、かつ、燃料戻し経路１９２にはチェック弁（逆止弁）２５２が設けられる。燃料戻し経路１９２は、低圧燃料通路１９０のうちの低圧デリバリパイプ１６０から十分に遠くに位置し、吐き戻し燃料によって低圧デリバリパイプ１６０に燃料圧力変動が生じないような箇所と、高圧ポンプ室２３０との間に設けられる。たとえば、図１６に示すように、燃料戻し経路１９２は、高圧ポンプ室２３０から燃料タンク１６５へ至る経路として設けられる。高圧燃料ポンプ２１２のその他の部分の構成は、高圧燃料ポンプ２００と同様である。
【０１０５】
高圧燃料ポンプ２１２では、吸入行程においてチェック弁２５４を介して低圧燃料通路１９０より高圧ポンプ室２３０へ燃料が吸入される。さらに、吐出行程では、電磁スピル弁の閉弁期間に加圧された燃料がチェック弁２４０を介して高圧燃料通路２６０へ圧送される点は高圧燃料ポンプ２００と同様であるが、電磁スピル弁の開弁期間には、高圧ポンプ室２３０からの吐き戻し燃料は、チェック弁２５２および燃料戻し経路１９２を介して、燃料タンク１６５へ戻される。
【０１０６】
以上説明したように、図１６に示された燃料供給装置では、高圧燃料ポンプ２１２からの吐出行程における吐き戻し燃料を、低圧デリバリパイプ１６０から十分に遠い燃料経路、好ましくは燃料タンク１６５内に戻すので、高圧燃料ポンプ２１２からの吐戻し燃料によって、低圧燃料供給系に燃料圧力変動が発生するのを防止できる。これにより、吸気通路噴射用インジェクタ１２０からの燃料噴射を安定化できる。
【０１０７】
図１７は本発明の実施の形態２の第４の構成例に係る燃料供給装置の構成を説明するブロック図である。
【０１０８】
図１７を参照して、実施の形態２の第４の構成例に係る燃料供給装置は、燃料供給系１５４と、吸気通路噴射用インジェクタ１２０および低圧デリバリパイプ１６０と、筒内噴射用インジェクタ１１０および高圧デリバリパイプ１３０とを備える。燃料供給系１５４は、図２に示した燃料供給系１５０と比較して、高圧燃料ポンプ２００に代えて高圧燃料ポンプ２１５を備える点で異なる。さらに、高圧燃料供給系において、高圧デリバリパイプ１３０からの燃料戻り経路２６２および、当該燃料経路に設けられたチェック弁（逆止弁）２６４がさらに配置される。チェック弁２６４は、高圧デリバリパイプ１３０内の燃料圧が所定圧力を超えたときに開弁する。なお、係る燃料供給系１５４における低圧燃料ポンプおよび低圧燃料供給系の配置および動作については、燃料供給系１５０と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０１０９】
高圧燃料ポンプ２１５は、高圧燃料ポンプ２００と比較して、電磁スピル弁２５０の配置が省略される点と、低圧燃料通路１９０および高圧ポンプ室２３０の間にチェック弁（逆止弁）２５４が配置される点とで異なる。チェック弁２５４は、高圧ポンプ室２３０から低圧燃料通路１９０への燃料吐き戻しを阻止するように配置される。高圧燃料ポンプ２１５のその他の部分の構成は、高圧燃料ポンプ２００と同様である。
【０１１０】
したがって、高圧燃料ポンプ２１５では、吸入行程で低圧燃料通路１９０から高圧ポンプ室２３０へ吸入された燃料は、吐出行程においてその全量が加圧されて高圧燃料通路２６０へ送出される。そして、高圧デリバリパイプ１３０へ供給された余剰の燃料は、チェック弁２６４および燃料戻り経路２６２を介して燃料タンク１６５へ戻される。
【０１１１】
燃料供給系１５４では、吐出行程における低圧燃料通路１９０への燃料吐き戻しが発生しない構成の高圧燃料ポンプ２１５を用いるので、低圧燃料供給系に燃料圧力変動が発生するのを防止できる。これにより、吸気通路噴射用インジェクタ１２０からの燃料噴射を安定化できる。
【０１１２】
なお、高圧燃料ポンプ２１５は、吐出量に応じた開閉制御が必要な電磁スピル弁１５５の配置が省略されるので、その構成を簡略化できる。しかしながら、吐出行程の全期間において燃料の加圧（圧縮）動作を行なうため機関負荷が高くなるので、燃費に関しては不利となる。
【０１１３】
図１８は、本発明の実施の形態２に係る燃料供給装置の第５の構成例を示すブロック図である。
【０１１４】
図１８を参照して、実施の形態２の第５の構成例に係る燃料供給装置では、各筒内噴射用インジェクタ１１０および吸気通路噴射用インジェクタ１２０は、バンクａおよびバンクｂに分割して配置される。これに対応して、高圧デリバリパイプ１３０ａ，１３０ｂおよび低圧デリバリパイプ１６０ａ，１６０ｂについても、バンクａ，バンクｂに対応してそれぞれ設けられる。
【０１１５】
低圧デリバリパイプ１６０ａ，１６０ｂは、低圧燃料通路１９０上の分岐点Ｎｃにおいて、低圧燃料通路１９０より分岐される。高圧デリバリパイプ１３０ａ，１３０ｂに対しては、共通の高圧燃料ポンプ２００が設けられる。さらに、低圧燃料通路１９０上の分岐点Ｎａにおいて、低圧燃料通路１９０から高圧燃料ポンプ２００への燃料吸入経路が分岐される。高圧デリバリパイプ１３０ａ，１３０ｂの間には連結管２７０が設けられ、さらに、リリーフ弁２６６によって、高圧デリバリパイプ１３０ｂから燃料タンク１６５への燃料戻り経路が形成されている。
【０１１６】
図１８に示した燃料供給装置では、このようにバンク毎に分割配置された、低圧デリバリパイプ１６０ａ，１６０ｂにそれぞれ対応して、燃料圧調整装置２９０ａ，２９０ｂがさらに設けられる。燃料圧調整装置２９０ａ，２９０ｂとしては、たとえば、パルセーションダンパが用いられる。これにより、低圧デリバリパイプ１６０ａ，１６０ｂでの燃料圧を安定化できる。
【０１１７】
なお、分岐点Ｎｃおよび低圧デリバリパイプ１６０ａ，１６０ｂの間に、図１２〜図１５と同様の流量調整弁２８０ａ，２８０ｂ（図示せず）をさらに設けることにより、低圧デリバリパイプ１６０ａ，１６０ｂでの燃料圧をさらに安定化できる。
【０１１８】
高圧燃料ポンプ２００の吸入側にもパルセーションダンパ２９５が設けられており、かつ低圧燃料通路１９０から高圧燃料ポンプ２００の吸入側への分岐点Ｎａは、低圧デリバリパイプ１６０ａ，１６０ｂから離れた位置に設けられる。これにより、高圧燃料ポンプ２００からの燃料吐戻し点と低圧デリバリパイプ１６０ａ，１６０ｂとの間の経路長を十分長く確保できる。これにより、高圧燃料ポンプ２００からの吐戻し燃料による低圧燃料供給系での燃料圧力変動をさらに抑制することが可能である。
【０１１９】
たとえば、図１９に示されるように、燃料タンク１６５および低圧燃料ポンプ１７０は、後輪５００ｂ側に配置され、燃料タンク１６５の出口近傍に分岐点Ｎａが設けられる。一方で、前輪５００ａの近傍に配置されたエンジン１０に対応して、高圧燃料ポンプ２００およびその後段の高圧燃料供給系（図示せず）、ならびに低圧燃料供給系の低圧デリバリパイプ１６０ａ，１６０ｂが設けられる。
【０１２０】
なお、高圧燃料ポンプ２００および低圧デリバリパイプ１６０ａ，１６０ｂの間の経路長を確保するための構成としては、燃料配管を車両の左右に振り分ける構成や、燃料配管を左右片側に寄せて配置する構成、あるいは分岐点Ｎａをエンジン１０の近傍としながらも配管を螺旋状に設けて配管長を稼ぐ構成等も適用可能である。あるいは、アキュムレータや容積部を高圧燃料ポンプ２００からの燃料吐戻し点近傍に設けて、吐戻し燃料による脈動を減衰させる構成としても、低圧燃料供給系での燃料圧力変動をさらに抑制することが可能である。
【０１２１】
このような構成とすることにより、図１８および図１９に示した燃料供給装置についても、低圧燃料供給系での燃料圧力変動を抑制して、吸気通路噴射用インジェクタ１２０からの燃料噴射を安定化できる。
【０１２２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る燃料供給装置を備えて構成されたエンジンシステムの概略構成図である。
【図２】図１に示す燃料供給系の構成を説明するブロック図である。
【図３】図２に示された高圧燃料ポンプの動作を説明する概念図である。
【図４】本発明の実施の形態に従う低圧燃料ポンプ流量設定制御を説明するフローチャートである。
【図５】低圧燃料供給系への必要供給量の算出式を説明する概念図である。
【図６】高圧燃料供給系への必要供給量の算出式を説明する概念図である。
【図７】本発明の実施の形態に従う低圧燃料ポンプ流量設定制御に関連するマップの構成を説明する概念図である。
【図８】図１に示したエンジンシステムにおけるＤＩ比率設定マップ（機関温間時）の第１の例を説明する図である。
【図９】図１に示したエンジンシステムにおけるＤＩ比率設定マップ（機関冷間時）の第１の例を説明する図である。
【図１０】図１に示したエンジンシステムにおけるＤＩ比率設定マップ（機関温間時）の第２の例を説明する図である。
【図１１】図１に示したエンジンシステムにおけるＤＩ比率設定マップ（機関冷間時）の第２の例を説明する図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る燃料供給装置の第１の構成例を示す第１のブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る燃料供給装置の第１の構成例を示す第２のブロック図である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係る燃料供給装置の第２の構成例を示す第１のブロック図である。
【図１５】本発明の実施の形態２に係る燃料供給装置の第２の構成例を示す第２のブロック図である。
【図１６】本発明の実施の形態２に係る燃料供給装置の第３の構成例を示すブロック図である。
【図１７】本発明の実施の形態２に係る燃料供給装置の第４の構成例を示すブロック図である。
【図１８】本発明の実施の形態２に係る燃料供給装置の第５の構成例を示すブロック図である。
【図１９】図１８に示した燃料供給装置の車両搭載時のレイアウトを説明する図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１０  エンジン、２０  インテークマニホールド（吸気通路）、３０  サージタンク、４０  吸気ダクト、４２  エアフローメータ、５０  エアクリーナ、６０  電動機、７０  スロットルバルブ、８０  エキゾーストマニホールド、９０  三元触媒コンバータ、１００  アクセルペダル、１１０  筒内噴射用インジェクタ（第２の燃料噴射手段）、１１２  気筒、１２０  吸気通路噴射用インジェクタ（第１の燃料噴射手段）、１３０  高圧デリバリパイプ（第２の燃料分配管）、１５０，１５１，１５２，１５３，１５４  燃料供給系、１５５  電磁スピル弁、１６０，１６０ａ，１６０ｂ  低圧デリバリパイプ（第１の燃料分配管）、１６５  燃料タンク、１７０  低圧燃料ポンプ、１７５  燃料フィルタ、１８０  燃料圧レギュレータ、１９０，１９５ａ，１９５ｂ  低圧燃料通路、１９２，２６２  燃料戻り経路、２００，２００ａ，２００ｂ，２１２，２１５  高圧燃料ポンプ、２０２  ポンプ用カム、２０４  カムシャフト、２１０  ポンプシリンダ、２２０  プランジャ、２３０  高圧ポンプ室（加圧室）、２４５  ギャラリ、２５０  電磁スピル弁（調量弁）、２６０，２６０ａ，２６０ｂ  高圧燃料通路、２４０，２５２，２５４，２６４、２６５  チェック弁（逆止弁）、２６６  リリーフ弁、２７０  連結管、２８０ａ，２８０ｂ  流量調整弁（流量制限手段）、２９０ａ，２９０ｂ，２９５  燃料圧調整装置（パルセーションダンパ）、３８０  水温センサ、４００  燃料圧センサ、４２０  空燃比センサ、４４０  アクセル開度センサ、４６０  回転数センサ、５００ａ  前輪、５００ｂ  後輪、Ｎａ，Ｎｃ  分岐点、Ｑｆｈ  必要供給量（高圧燃料供給系）、Ｑｆｌ  必要供給量（低圧燃料供給系）、Ｑｉｎｊ♯  全燃量噴射量、Ｑｉｎｊｐ♯  低圧燃料噴射量、Ｑｐ  低圧燃料ポンプ流量、ｒ  ＤＩ比率。
【図１】
2006144628.tif 000003
【図２】
2006144628.tif 000004
【図３】
2006144628.tif 000005
【図４】
2006144628.tif 000006
【図５】
2006144628.tif 000007
【図６】
2006144628.tif 000008
【図７】
2006144628.tif 000009
【図８】
2006144628.tif 000010
【図９】
2006144628.tif 000011
【図１０】
2006144628.tif 000012
【図１１】
2006144628.tif 000013
【図１２】
2006144628.tif 000014
【図１３】
2006144628.tif 000015
【図１４】
2006144628.tif 000016
【図１５】
2006144628.tif 000017
【図１６】
2006144628.tif 000018
【図１７】
2006144628.tif 000019
【図１８】
2006144628.tif 000020
【図１９】
2006144628.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成17年11月16日(2005.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
前記内燃機関の運転状態に応じて、全燃料噴射量に対する前記第１燃料噴射手段および前記第２燃料噴射手段の間での燃料噴射量分担比率を制御する燃料噴射制御手段をさらに備え、
前記第１の算出手段は、前記燃料噴射制御手段による前記燃料噴射量分担比率を反映して前記第１の燃料噴射手段による燃料噴射量を求めた上で、前記第１の燃料供給系への必要供給量を算出する、請求項２記載の燃料供給装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
前記第２の燃料分配管は複数個設けられ、
前記第２の燃料噴射手段は、前記複数個の第２の燃料分配管へ分割して設けられ、
前記第２の燃料ポンプは、前記第２の燃料分配管にそれぞれ対応して複数個設けられ、
各前記第２の燃料ポンプは、前記内燃機関により回転駆動されるカムによってシリンダ内のプランジャが往復駆動されるとともに、該シリンダおよびプランジャによって区画される加圧室の容積が拡大される吸入行程では前記第１の燃料ポンプの吐出側と連結された吸入側から前記加圧室への燃料吸入が行なわれ、かつ、前記加圧室の容積が縮小される吐出行程では、調量弁の閉弁期間に前記加圧室から吐出経路への燃料吐出が行なわれる一方で、前記調量弁の開弁期間に前記加圧室から前記吸入側へ燃料が逆流し、
前記燃料供給装置は、
複数の前記第２の燃料ポンプの前記吸入側同士を連結する連結通路と、
前記連結通路と前記第１の燃料分配管との間の燃料経路に設けられる流量制限手段とをさらに備える、請求項１記載の燃料供給装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
前記第２の燃料ポンプは、前記内燃機関により回転駆動されるカムによってシリンダ内のプランジャが往復駆動されるとともに、該シリンダおよびプランジャによって区画される加圧室の容積が拡大される吸入行程では前記第１の燃料ポンプの吐出側と連結された吸入側から前記加圧室への燃料吸入が行なわれ、かつ、前記加圧室の容積が縮小される吐出行程では、前記加圧室から加圧された燃料が吐出経路へ吐出され、
前記燃料供給装置は、
前記第２の燃料分配管内の燃料圧力が所定圧力を超えたときに作動して、前記前記第２の燃料分配管から前記燃料タンクへ至る燃料戻り経路を形成する手段をさらに備える、請求項１記載の燃料供給装置。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
前記第１の燃料分配管は複数個設けられ、
前記第１の燃料噴射手段は、前記複数個の第１の燃料分配管へ分割して設けられ、
前記第１の燃料ポンプは、前記複数個の第１の燃料分配管に対して共通に設けられ、
前記燃料供給装置は、
前記複数個の第１の燃料分配管にそれぞれ対応して設けられる圧力調整装置をさらに備える、請求項１記載の燃料供給装置。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
このような燃料供給装置では、筒内で直接燃料を噴霧するために、筒内噴射用インジェクタからの燃料噴射圧力を確保する必要がある。このため、筒内噴射用の高圧燃料供給系および吸気通路燃料噴射用の低圧燃料供給系に対して共通の低圧燃料ポンプによって燃料タンクからの燃料を吐出し、高圧燃料供給系では当該低圧燃料ポンプから吐出された燃料を高圧燃料ポンプによってさらに昇圧して筒内噴射用インジェクタへ供給する一方で、低圧燃料供給系では低圧燃料ポンプから吐出された燃料を吸気通路噴射用インジェクタから噴射する構成が開示されている（たとえば特許文献１）。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
このため、低圧燃料供給系および高圧燃料供給系に対して共通に、燃料タンクから汲み上げた燃料を供給する低圧燃料ポンプの流量制御が重要となる。たとえば、低圧燃料ポンプの吐出量不足により、吸気通路噴射用インジェクタからの燃料噴射量が要求噴射量に対して不足すると、空燃比（Ａ／Ｆ）がリーン化し、燃焼不良、出力低下や排気性状の悪化を招いてしまう。また、高圧燃料ポンプへ吸入燃料が十分に供給されない場合には、当該高圧燃料ポンプを構成するプランジャ部に十分な燃料が流入して来ないため、プランジャの潤滑不良による作動不良によって、高圧燃料系の燃料圧が低下し、筒内燃料噴射が十分に行なえず、エンジンが停止してしまう可能性もある。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
さらに好ましくは、本発明による燃料供給装置は、燃料噴射制御手段をさらに備える。燃料噴射制御手段は、内燃機関の運転状態に応じて、全燃料噴射量に対する第１燃料噴射手段および第２燃料噴射手段の間での燃料噴射量分担比率を制御する。さらに、第１の算出手段は、燃料噴射制御手段による燃料噴射量分担比率を反映して第１の燃料噴射手段による燃料噴射量を求めた上で、第１の燃料供給系への必要供給量を算出する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上記燃料供給装置では、第１および第２の燃料噴射手段の間での燃料噴射量分担比率（ＤＩ比率）を反映して第１の燃料供給系（低圧燃料供給系）への必要供給量を算出する。これにより、運転状態に応じた燃料噴射量分担比率に対応させて第１の燃料ポンプ（低圧燃料ポンプ）の流量を適切に設定できる。これにより、図１に示すような、２種類の燃料噴射手段を備えた内燃機関に対して、第１の燃料ポンプ（低圧燃料ポンプ）による過剰な燃料供給を適切に回避して、燃費を向上させることができる。
また好ましくは、本発明による燃料供給装置では、第２の燃料分配管は複数個設けられ、第２の燃料噴射手段は複数個の第２の燃料分配管へ分割して設けられ、第２の燃料ポンプは第２の燃料分配管にそれぞれ対応して複数個設けられる。また、各第２の燃料ポンプは、内燃機関により回転駆動されるカムによってシリンダ内のプランジャが往復駆動されるとともに、該シリンダおよびプランジャによって区画される加圧室の容積が拡大される吸入行程では第１の燃料ポンプの吐出側と連結された吸入側から加圧室への燃料吸入が行なわれ、かつ、加圧室の容積が縮小される吐出行程では、調量弁の閉弁期間に加圧室から吐出経路への燃料吐出が行なわれる一方で、調量弁の開弁期間に加圧室から吸入側へ燃料が逆流する。燃料供給装置は、連結通路と、流量制限手段とをさらに備える。連結通路は、複数の第２の燃料ポンプの吸入側同士を連結する。流量制限手段は、連結通路と第１の燃料分配管との間の燃料経路に設けられる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
上記燃料供給装置では、複数の第２の燃料ポンプ（高圧燃料ポンプ）の吸入側同士の間に連結管（連結通路）が設けられ、さらに、この連結管と第１の燃料分配管との間に流量制限手段が設けられる。これにより、第２の燃料ポンプからの吐出行程に加圧室から逆流する燃料が、第１の燃料供給系（低圧燃料供給系）の圧力変動要因となるのを防止できる。この結果、第１の燃料分配管での燃料圧力変動を抑制して、第１の燃料噴射手段（吸気通路噴射用インジェクタ）からの燃料噴射を安定化できるので、内燃機関の出力が安定化される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
上記燃料供給装置では、さらに、連結管（連結通路）で吸入側同士が連結された複数の第２の燃料ポンプ（高圧燃料ポンプ）を互いに逆位相で動作させるので、一方の高圧燃料ポンプからの吐出行程における吐き戻し燃料を他方の高圧燃料ポンプでの吸入行程における吸入燃料として用いることができる。したがって、この吐き戻し燃料分だけ、第１の燃料ポンプ（低圧燃料ポンプ）からの燃料供給量を低減できるので、低圧燃料ポンプの流量抑制により燃費をさらに向上できる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
上記燃料供給装置では、第２の燃料ポンプからの吐出行程に加圧室から逆流する燃料が、少なくとも第２の燃料ポンプへの燃料吸入経路の分岐点よりも遠くに導かれるので、この逆流する燃料が第１の燃料供給系（低圧燃料供給系）の圧力変動要因となるのを防止できる。この結果、第１の燃料分配管での燃料圧力変動を抑制して、第１の燃料噴射手段（吸気通路噴射用インジェクタ）からの燃料噴射を安定化できるので、内燃機関の出力が安定化される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また好ましくは、本発明による燃料供給装置では、第２の燃料ポンプは、内燃機関により回転駆動されるカムによってシリンダ内のプランジャが往復駆動されるとともに、該シリンダおよびプランジャによって区画される加圧室の容積が拡大される吸入行程では第１の燃料ポンプの吐出側と連結された吸入側から加圧室への燃料吸入が行なわれ、かつ、加圧室の容積が縮小される吐出行程では、加圧室から加圧された燃料が吐出経路へ吐出される。燃料供給装置は、第２の燃料分配管内の燃料圧力が所定圧力を超えたときに作動して、第２の燃料分配管から燃料タンクへ至る燃料戻り経路を形成する手段をさらに備える。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
あるいは好ましくは、本発明による燃料供給装置では、第１の燃料分配管は複数個設けられ、第１の燃料噴射手段は複数個の第１の燃料分配管へ分割して設けられ、かつ、第１の燃料ポンプは複数個の第１の燃料分配管に対して共通に設けられる。燃料供給装置は、複数個の第１の燃料分配管にそれぞれ対応して設けられる圧力調整装置をさらに備える。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
一方、電磁スピル弁２５０の閉弁期間には、ギャラリ２４５と高圧ポンプ室２３０とは連通していない。このため、吐出行程で加圧された燃料は、ギャラリ２４５へ逆流することなく、高圧燃料通路２６０を介して燃料分配管１３０側へ圧送される。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
エンジンＥＣＵ３００は、通常運転状態時に、エンジン１０の回転数および負荷率に応じて、ＤＩ比率ｒを決定する。概略的には、筒内噴射用インジェクタ１１０が出力性能の上昇に寄与し、吸気通路噴射用インジェクタ１２０は、混合気の均一性に寄与する。このような特性の異なる２種類のインジェクタを内燃機関の回転数および負荷率で使い分けることにより、内燃機関が通常運転状態（たとえば、アイドル時の触媒暖気時が通常運転状態以外の非通常運転状態の一例であるといえる）場合には、均質燃焼が行なわれるようにしている。なお、ＤＩ比率の好ましい設定については後程詳細に説明する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
高圧燃料ポンプ２００ａおよび２００ｂの各々の構成および動作は、図２に示した高圧燃料ポンプ２００と同様である。すなわち、各高圧燃料ポンプ２００ａ，２００ｂは、吸入行程において、低圧燃料ポンプ１７０から圧送された燃料を、低圧燃料通路１９０およびギャラリ２４５を介して高圧ポンプ室２３０へ吸入する。一方、各高圧燃料ポンプ２００ａ，２００ｂは、吐出行程では、電磁スピル弁２５０の閉弁期間に高圧燃料通路２６０ａ，２６０ｂを介して高圧デリバリパイプ１３０ａ，１３０ｂへ加圧燃料を送出し、電磁スピル弁２５０の開弁期間には高圧ポンプ室２３０内の燃料をギャラリ２４５を介して、低圧燃料通路１９０へ吐き戻す。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
図１７を参照して、実施の形態２の第４の構成例に係る燃料供給装置は、燃料供給系１５４と、吸気通路噴射用インジェクタ１２０および低圧デリバリパイプ１６０と、筒内噴射用インジェクタ１１０および高圧デリバリパイプ１３０とを備える。燃料供給系１５４は、図２に示した燃料供給系１５０と比較して、高圧燃料ポンプ２００に代えて高圧燃料ポンプ２１５を備える点で異なる。さらに、高圧燃料供給系において、高圧デリバリパイプ１３０からの燃料戻り経路２６２および、当該燃料経路に設けられたチェック弁（逆止弁）２６４がさらに配置される。チェック弁２６５は、高圧デリバリパイプ１３０内の燃料圧が所定圧力を超えたときに開弁する。なお、係る燃料供給系１５４における低圧燃料ポンプおよび低圧燃料供給系の配置および動作については、燃料供給系１５０と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１０】
したがって、高圧燃料ポンプ２１５では、吸入行程で低圧燃料通路１９０から高圧ポンプ室２３０へ吸入された燃料は、吐出行程においてその全量が加圧されて高圧燃料通路２６０へ送出される。そして、高圧デリバリパイプ１３０へ供給された余剰の燃料は、チェック弁２６５および燃料戻り経路２６２を介して燃料タンク１６５へ戻される。