(57)【要約】【課題】内燃機関において、高圧ポンプの駆動により発生する燃料の圧力脈動の伝播を効果的に抑制することで、適正な燃料量を供給可能して空燃比の悪化を抑制する。【解決手段】フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料を低圧燃料供給配管８５を通して第１デリバリパイプ６４，６５に供給する低圧燃料供給系８１と、吸気ポート２４，２５に低圧燃料を噴射可能な第１インジェクタ６２，６３を設けると共に、高圧ポンプ９１で加圧した高圧燃料を高圧燃料供給配管９２を通して第２デリバリパイプ６８，６９に供給する高圧燃料供給系８２と、燃焼室２２，２３に高圧燃料を噴射可能な第２インジェクタ６６，６７を設け、第１デリバリパイプ６５と第２デリバリパイプ６８とをバイパス配管９７により連通し、このバイパス配管９７に第２デリバリパイプ６８から第１デリバリパイプ６５への燃料の流動を防止する逆止弁９８を設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧ポンプで加圧した低圧燃料を低圧燃料通路を通して低圧燃料容積室に供給する低圧燃料供給系と、前記低圧燃料容積室に設けられて吸気ポートに低圧燃料を噴射可能な低圧燃料噴射装置と、前記低圧ポンプで加圧された低圧燃料を高圧ポンプで加圧した高圧燃料として高圧燃料通路を通して高圧燃料容積室に供給する高圧燃料供給系と、前記高圧燃料容積室に設けられて燃焼室に高圧燃料を噴射可能な高圧燃料噴射装置と、前記低圧燃料容積室と前記高圧燃料通路とを連通するバイパス通路と、該バイパス通路に設けられて前記高圧燃料通路から前記低圧燃料容積室への燃料の流動を防止する逆止弁とを具えたことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関において、前記逆止弁における前記低圧燃料容積室から前記高圧燃料通路への開弁圧は、前記低圧ポンプによる低圧燃料の吐出圧より低く設定されることを特徴とする内燃機関。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関において、前記高圧燃料通路から前記高圧ポンプ側への燃料の逆流を防止する高圧燃料逆止弁を設け、該高圧燃料逆止弁における前記高圧ポンプから前記高圧燃料通路への開弁圧は、前記低圧ポンプによる低圧燃料の吐出圧より高く設定されることを特徴とする内燃機関。
【請求項４】
請求項１または２に記載の内燃機関において、前記高圧燃料通路から前記高圧ポンプ側への燃料の逆流を防止する高圧燃料逆止弁を設け、前記高圧ポンプは、内燃機関の駆動に連動するプランジャにより低圧燃料を加圧可能であると共に、調量弁を開閉することで低圧燃料を吸入して加圧した高圧燃料を圧送可能であり、前記高圧燃料逆止弁における前記高圧ポンプから前記高圧燃料通路への開弁圧は、前記高圧ポンプによる高圧燃料圧力制御の非実行時における前記プランジャ作動での最大燃料圧力よりも高く設定されることを特徴とする内燃機関。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の内燃機関において、前記低圧燃料通路に燃料の脈動を低減する少なくとも一つの脈動低減手段を設けることを特徴とする内燃機関。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関において、前記脈動低減手段は、前記高圧ポンプの吸入側から前記低圧燃料容積室までの燃料通路の長さを前記高圧ポンプの作動により発生する燃料脈動が前記低圧燃料容積室に伝播しない長さに設定することにより構成されることを特徴とする内燃機関。
【請求項７】
請求項５に記載の内燃機関において、前記脈動低減手段は、前記低圧燃料通路に設けられて通路面積を絞る絞り部または燃料の脈動を減衰する減衰器により構成されることを特徴とする内燃機関。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一つに記載の内燃機関において、前記バイパス通路は、第１分岐通路及び第２分岐通路を有し、前記第１分岐通路に前記逆止弁が設けられ、前記第２分岐通路に前記高圧燃料通路の高圧燃料が予め設定された所定圧力を超えたときに開弁して前記低圧燃料容積室に戻すリリーフ弁が設けられることを特徴とする内燃機関。
【請求項９】
請求項１記載の内燃機関において、前記逆止弁は、電気的に開弁制御可能な電磁弁により構成されることを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関し、特に、低圧燃料を供給する低圧燃料供給系及びこの低圧燃料を吸気ポートに噴射可能な低圧燃料噴射装置と、高圧燃料を供給する高圧燃料供給系及びこの高圧燃料を燃焼室に噴射可能な高圧燃料噴射装置を有する内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
乗用車やトラックなどの車両に搭載されるガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどの内燃機関において、燃料を吸気ポートではなく、燃焼室（気筒）に直接噴射する筒内噴射式内燃機関が従来から知られている。この筒内噴射式内燃機関では、吸気弁の開放時に、空気が吸気ポートから燃焼室に吸入され、この吸気行程時またはピストンが上昇して吸入空気を圧縮する圧縮行程時に、燃料噴射弁が燃焼室に対して燃料を直接噴射する。すると、燃焼室にて、高圧空気と霧状の燃料とが混合し、この混合気に対して点火プラグが着火して爆発し、排気弁の開放時に、排気ガスが吸気ポートから排出される。
【０００３】
このような筒内噴射式内燃機関における燃料系では、燃料の微粒化を図るために燃料タンク内の燃料を電動式の低圧燃料ポンプで汲み上げて所定の低圧まで加圧し、その低圧燃料を高圧燃料ポンプによって加圧し、この高圧燃料をデリバリパイプに貯留し、デリバリパイプに装着された複数の燃料噴射弁により各燃焼室に噴射するようにしている。そして、このような高圧燃料ポンプは、クランクシャフトと連動するカムによってプランジャが往復移動することで、燃料を加圧している。この場合、プランジャの往復移動は、圧力室の容積を増大させる方向へ移動する吸入行程と、圧力室の容積を減少させる方向へ移動する圧送行程を有している。そして、圧力室に連通する燃料吸入通路に調量弁が設けられており、吸入行程にて、この調量弁を開放することで燃料吸入通路を通して圧力室に燃料が吸入され、圧送行程にて、調量弁を閉止することで圧力室の燃料が所定圧力まで加圧されてから吐出されることとなり、調量弁の開閉タイミングを制御することで、高圧燃料の吐出量を調整することができる。
【０００４】
上述した筒内噴射式内燃機関における燃料系では、クランクシャフトと連動するカムによってプランジャを往復移動させることから、このクランク角に応じたプランジャの位置を検出し、これに応じて調量弁の開閉タイミングを設定することで、適正な燃料の調量を可能としている。ところが、内燃機関のアイドリング運転のような比較的静かな運転状態にあっては、この調量弁の開閉に伴った作動音が顕著となり、静粛性を阻害してしまうという問題がある。そのため、このような内燃機関のアイドリング運転時には、暖機完了後であれば、冷却水温が高くなって燃料が比較的気化・微粒化しやすく、回転数も低いことから燃料噴射から点火までの期間が比較的長く、筒内圧も比較的低いことから、低圧燃料ポンプで加圧した低圧燃料を燃焼室に噴射しても、十分に低圧燃料を気化・微粒化することが可能である。従って、内燃機関の暖機後のアイドリング運転時には、調量弁を開弁位置で停止し、低圧燃料ポンプで加圧された低圧燃料を、そのまま高圧燃料ポンプを通過させてデリバリパイプに圧送し、燃料噴射弁によりこの低圧燃料を燃焼室に噴射することで、高圧燃料ポンプにおける調量弁の開閉に伴った作動音を低減することができる。
【０００５】
このような筒内噴射式内燃機関の燃料供給装置としては、下記特許文献１に記載されたものがある。
【０００６】
【特許文献１】特許第２８７４０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上述した従来の筒内噴射式内燃機関における燃料系にあっては、高圧燃料ポンプは、プランジャがクランクシャフトの回転に連動して往復運動していることから、内燃機関の暖機後のアイドリング運転時に、調量弁を開弁位置で停止して燃料の加圧及び圧送を停止しても、プランジャは常時駆動している。そのため、プランジャの往復運動に伴って燃料を押圧することから、燃料通路内で燃料の圧力脈動が生じ、この脈動が燃料通路内における燃料の圧力を変動させ、この燃料圧力の変動がデリバリパイプ及び燃料噴射弁に伝播する。内燃機関の制御装置は、その運転状態により燃料噴射弁から噴射する燃料の噴射タイミングや噴射量を制御するが、このデリバリパイプ及び燃料噴射弁に燃料の圧力脈動が伝播すると、燃料噴射弁による燃料噴射量に誤差が生じ、燃焼室に噴射すべき所定の燃料噴射量を噴射することができず、空燃比が悪化するおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するものであって、高圧ポンプの駆動により発生する燃料の圧力脈動の伝播を効果的に抑制することで、適正な燃料量を供給可能して空燃比の悪化を抑制することのできる内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決してその目的を達成するために、本発明の内燃機関は、低圧ポンプで加圧した低圧燃料を低圧燃料通路を通して低圧燃料容積室に供給する低圧燃料供給系と、前記低圧燃料容積室に設けられて吸気ポートに低圧燃料を噴射可能な低圧燃料噴射装置と、前記低圧ポンプで加圧された低圧燃料を高圧ポンプで加圧した高圧燃料として高圧燃料通路を通して高圧燃料容積室に供給する高圧燃料供給系と、前記高圧燃料容積室に設けられて燃焼室に高圧燃料を噴射可能な高圧燃料噴射装置と、前記低圧燃料容積室と前記高圧燃料通路とを連通するバイパス通路と、該バイパス通路に設けられて前記高圧燃料通路から前記低圧燃料容積室への燃料の流動を防止する逆止弁とを具えたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の内燃機関では、前記逆止弁における前記低圧燃料容積室から前記高圧燃料通路への開弁圧は、前記低圧ポンプによる低圧燃料の吐出圧より低く設定されることを特徴としている。
【００１１】
本発明の内燃機関では、前記高圧燃料通路から前記高圧ポンプ側への燃料の逆流を防止する高圧燃料逆止弁を設け、該高圧燃料逆止弁における前記高圧ポンプから前記高圧燃料通路への開弁圧は、前記低圧ポンプによる低圧燃料の吐出圧より高く設定されることを特徴としている。
【００１２】
本発明の内燃機関では、前記高圧燃料通路から前記高圧ポンプ側への燃料の逆流を防止する高圧燃料逆止弁を設け、前記高圧ポンプは、内燃機関の駆動に連動するプランジャにより低圧燃料を加圧可能であると共に、調量弁を開閉することで低圧燃料を吸入して加圧した高圧燃料を圧送可能であり、前記高圧燃料逆止弁における前記高圧ポンプから前記高圧燃料通路への開弁圧は、前記高圧ポンプによる高圧燃料圧力制御の非実行時における前記プランジャ作動での最大燃料圧力よりも高く設定されることを特徴としている。
【００１３】
本発明の内燃機関では、前記低圧燃料通路に燃料の脈動を低減する少なくとも一つの脈動低減手段を設けることを特徴としている。
【００１４】
本発明の内燃機関では、前記脈動低減手段は、前記高圧ポンプの吸入側から前記低圧燃料容積室までの燃料通路の長さを前記高圧ポンプの作動により発生する燃料脈動が前記低圧燃料容積室に伝播しない長さに設定することにより構成されることを特徴としている。
【００１５】
本発明の内燃機関では、前記脈動低減手段は、前記低圧燃料通路に設けられて通路面積を絞る絞り部または燃料の脈動を減衰する減衰器により構成されることを特徴としている。
【００１６】
本発明の内燃機関では、前記バイパス通路は、第１分岐通路及び第２分岐通路を有し、前記第１分岐通路に前記逆止弁が設けられ、前記第２分岐通路に前記高圧燃料通路の高圧燃料が予め設定された所定圧力を超えたときに開弁して前記低圧燃料容積室に戻すリリーフ弁が設けられることを特徴としている。
【００１７】
本発明の内燃機関では、前記逆止弁は、電気的に開弁制御可能な電磁弁により構成されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の内燃機関の燃料供給装置によれば、低圧ポンプで加圧した低圧燃料を低圧燃料通路を通して低圧燃料容積室に供給する低圧燃料供給系と、低圧ポンプで加圧された低圧燃料を高圧ポンプで加圧した高圧燃料として高圧燃料通路を通して高圧燃料容積室に供給する高圧燃料供給系を有し、低圧燃料容積室と高圧燃料通路をバイパス通路により連通すると共に、このバイパス通路に高圧燃料通路から低圧燃料容積室への燃料の流動を防止する逆止弁を設けたので、比較的容積の大きい低圧燃料容積室をバイパス通路により高圧燃料通路と連通することで、高圧ポンプにより発生する燃料の圧力脈動の伝播が低圧燃料通路及び低圧燃料容積室により効果的に抑制され、燃料噴射装置に適正な燃料量を供給することができ、その結果、空燃比の悪化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明に係る内燃機関の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関における燃料系を表す概略図、図２は、実施例１の内燃機関の要部縦断面図、図３は、実施例１の内燃機関における燃焼室を表す断面図、図４は、実施例１の内燃機関の高圧燃料供給系に適用される高圧ポンプの概略構成図である。
【００２１】
実施例１では、内燃機関として、ポート噴射式燃料噴射装置と筒内噴射式燃料噴射装置を有するＶ型６気筒のガソリンエンジンを適用している。このＶ型６気筒エンジンにおいて、図２及び図３に示すように、シリンダブロック１１は上部に所定角度で傾斜した左右のバンク１２，１３を有しており、各バンク１２，１３にそれぞれ３つのシリンダボア１４，１５が形成され、各シリンダボア１４，１５にピストン１６，１７がそれぞれ上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック１１の下部に図示しないクランクシャフトが回転自在に支持されており、各ピストン１６，１７はコネクティングロッド１８，１９を介してこのクランクシャフトにそれぞれ連結されている。
【００２２】
一方、シリンダブロック１１の各バンク１２，１３の上部にはシリンダヘッド２０，２１が締結されており、シリンダブロック１１とピストン１６，１７とシリンダヘッド２０，２１により各燃焼室２２，２３が構成されている。そして、この燃焼室２２，２３の上部、つまり、シリンダヘッド２０，２１の下面に吸気ポート２４，２５及び排気ポート２６，２７が対向して形成され、この吸気ポート２４，２５及び排気ポート２６，２７に対して吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１の下端部が位置している。この吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１は、シリンダヘッド２０，２１に軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、吸気ポート２４，２５及び排気ポート２６，２７を閉止する方向に付勢支持されている。また、シリンダヘッド２０，２１には、吸気カムシャフト３２，３３及び排気カムシャフト３４，３５が回転自在に支持されており、吸気カム３６，３７及び排気カム３８，３９が図示しないローラロッカアームを介して吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１の上端部に接触している。
【００２３】
従って、エンジンに同期して吸気カムシャフト３２，３３及び排気カムシャフト３４，３５が回転すると、吸気カム３６，３７及び排気カム３８，３９がローラロッカアームを作動させ、吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１が所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート２４，２５及び排気ポート２６，２７を開閉し、吸気ポート２４，２５と燃焼室２２，２３、燃焼室２２，２３と排気ポート２６，２７とをそれぞれ連通することができる。
【００２４】
また、このエンジンの動弁機構は、運転状態に応じて吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１を最適な開閉タイミングに制御する吸気可変動弁機構（ＶＶＴ：Variable Valve Timing-intelligent）４０，４１と排気可変動弁機構４２，４３により構成されている。この吸気可変動弁機構４０，４１及び排気可変動弁機構４２，４３は、例えば、吸気カムシャフト３２，３３及び排気カムシャフト３４，３５の軸端部にＶＶＴコントローラが設けられて構成され、油圧ポンプ（または電動モータ）によりカムスプロケットに対する各カムシャフト３２，３３，３４，３５の位相を変更することで、吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１の開閉時期を進角または遅角することができるものである。この場合、各可変動弁機構４０，４１，４２，４３は、吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１の作用角（開放期間）を一定としてその開閉時期を進角または遅角する。また、吸気カムシャフト３２，３３及び排気カムシャフト３４，３５には、その回転位相を検出するカムポジションセンサ４４，４５，４６，４７が設けられている。
【００２５】
各シリンダヘッド２０，２１の吸気ポート２４，２５には吸気マニホールド４８，４９を介してサージタンク５０が連結され、このサージタンク５０には吸気管５１が連結されており、この吸気管５１の空気取入口にはエアクリーナ５２が取付けられている。また、吸気管５１には、エアクリーナ５２の下流側に位置してスロットル弁を有する電子スロットル装置５３が設けられている。一方、各排気ポート２６，２７には、排気マニホールド５４，５５を介して排気管５６，５７が接続され、各排気管５６，５７は排気集合管５８により合流し、排気管５６，５７に三元触媒５９，６０が装着され、排気集合管５８にＮＯｘ吸蔵還元型触媒６１が装着されている。
【００２６】
また、各シリンダヘッド２０，２１には、各吸気ポート２４，２５に燃料（ガソリン）を噴射する第１インジェクタ（低圧燃料噴射装置）６２，６３が装着されており、各第１インジェクタ６２，６３は第１デリバリパイプ６４，６５に装着されている。また、各シリンダヘッド２０，２１には、各燃焼室２２，２３に直接燃料（ガソリン）を噴射する第２インジェクタ（高圧燃料噴射装置）６６，６７が装着されており、各第２インジェクタ６６，６７は第２デリバリパイプ６８，６９に装着されている。従って、第１インジェクタ６２，６３は、第１デリバリパイプ６４，６５に貯留されている低圧燃料を吸気ポート２４，２５に噴射することができ、第２インジェクタ６６，６７は、第２デリバリパイプ６８，６９に貯留されている高圧燃料を燃焼室２２，２３に噴射することができる。そして、各シリンダヘッド２０，２１には、燃焼室２２，２３の上方に位置して混合気に着火する点火プラグ７０，７１が装着されている。
【００２７】
ところで、車両には、電子制御ユニット（ＥＣＵ）７２が搭載されており、このＥＣＵ７２は、各インジェクタ６２，６３，６６，６７の燃料噴射タイミングや点火プラグ７０，７１の点火時期などを制御可能となっており、検出した吸入空気量、吸気温度、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期などを決定している。
【００２８】
即ち、吸気管５１の上流側にはエアフローセンサ７３及び吸気温センサ７４が装着され、計測した吸入空気量及び吸気温度をＥＣＵ７２に出力している。また、電子スロットル装置５３にはスロットルポジションセンサ７５が設けられ、アクセルペダルにはアクセルポジションセンサ７６が設けられており、現在のスロットル開度及びアクセル開度をＥＣＵ７２に出力している。更に、クランクシャフトにはクランク角センサ７７が設けられ、検出したクランク角度をＥＣＵ７２に出力し、ＥＣＵ７２はクランク角度に基づいてエンジン回転数を算出する。また、シリンダブロック１１には水温センサ７８が設けられており、検出したエンジン冷却水温をＥＣＵ７２に出力している。
【００２９】
また、ＥＣＵ７２は、エンジン運転状態に基づいて吸気可変動弁機構４０，４１及び排気可変動弁機構４２，４３を制御可能となっている。即ち、低温時、エンジン始動時、アイドル運転時や軽負荷時には、排気弁３０，３１の開放時期と吸気弁２８，２９の開放時期のオーバーラップとをなくすことで、排気ガスが吸気ポート２４，２５または燃焼室２２，２３に吹き返す量を少なくし、燃焼安定及び燃費向上を可能とする。また、中負荷時には、このオーバーラップを大きくすることで、内部ＥＧＲ率を高めて排ガス浄化効率を向上させると共に、ポンピングロスを低減して燃費向上を可能とする。更に、高負荷低中回転時には、吸気弁２８，２９の閉止時期を進角することで、吸気が吸気ポート２４，２５に吹き返す量を少なくして体積効率を向上させる。そして、高負荷高回転時には、吸気弁２８，２９の閉止時期を回転数にあわせて遅角することで、吸入空気の慣性力に合わせたタイミングとして体積効率を向上させる。
【００３０】
このように構成された本実施例のＶ型６気筒のガソリンエンジンでは、図１に示すように、低圧燃料を移送する低圧燃料供給系８１と、この低圧燃料供給系８１から分岐して高圧燃料を移送する高圧燃料供給系８２が設けられている。そして、この低圧燃料供給系８１には、吸気ポート２４，２５に燃料を噴射する低圧燃料噴射装置としての第１インジェクタ６２，６３が連結され、高圧燃料供給系８２には、燃焼室２２，２３に直接燃料を噴射する第２インジェクタ６６，６７が連結されている。
【００３１】
即ち、低圧燃料供給系８１において、燃料を貯留する燃料タンク８３にはフィードポンプ（低圧ポンプ）８４が設けられており、このフィードポンプ８４は低圧燃料供給配管８５及び２つの分岐した低圧燃料分岐配管８６，８７を介して並列に配設された２つの第１デリバリパイプ６４，６５に連結されている。このフィードポンプ８４は、燃料タンク７３内の燃料を所定圧力（低圧）まで加圧し、低圧燃料供給配管８５に吐出するための電動式の低圧燃料ポンプである。そして、各第１デリバリパイプ６４，６５には、それぞれ３つの第１インジェクタ６２，６３が装着されている。また、低圧燃料供給配管８５の基端部側には低圧燃料戻し配管８８が分岐して設けられ、この低圧燃料戻し配管８８にレギュレータ８９が装着されている。そのため、低圧燃料供給系８１の燃料の圧力が所定圧力よりも高くなったときに、フィードポンプ８４から吐出された低圧燃料の一部を低圧燃料戻し配管８８及びレギュレータ８９を通して燃料タンク８３に戻し、低圧燃料供給系８１、つまり、第１デリバリパイプ６４，６５内の燃料の圧力を所定の低圧に維持することができる。
【００３２】
一方、高圧燃料供給系８２において、低圧燃料供給系８１における低圧燃料供給配管８５の中途部から分岐して分岐配管９０が設けられ、この分岐配管９０の先端部には高圧ポンプ９１が連結されている。そして、この高圧ポンプ９１は、高圧燃料供給配管９２を介して第２デリバリパイプ６８に連結され、この高圧燃料供給配管９２には、高圧燃料逆止弁９３が装着されている。また、高圧燃料供給配管９２の先端部は、高圧燃料連結配管９４を介して第２デリバリパイプ６９に連結されている。
【００３３】
この高圧ポンプ９１は、エンジンの排気カムシャフト３５の回転により駆動するものであり、低圧燃料供給系１１における低圧燃料供給配管８５の低圧燃料を所定圧力まで加圧して高圧燃料とし、高圧燃料供給配管９２を通して第２デリバリパイプ６８に供給し、更に、高圧燃料連結配管９４を通して第２デリバリパイプ６９に供給するための調量式の高圧燃料ポンプである。高圧燃料逆止弁９３は、高圧ポンプ２３により各第２デリバリパイプ６８，６９に供給された高圧燃料が低圧燃料供給系１１に逆流するのを防止するためのものである。
【００３４】
ここで、高圧燃料供給系８２に設けられた高圧ポンプ９１について詳細に説明する。高圧ポンプ９１において、図４に示すように、筒形状をなすケーシング１０１にはプランジャ１０２が移動自在に支持されており、ケーシング１０１とプランジャ１０２により燃料を加圧するための圧力室１０３が形成されている。このプランジャ１０２は、図示しないスプリングにより圧力室１０３が拡大する方向（図４にて下方）に付勢支持されている。第２バンク１３側の排気カムシャフト３５には、その長手方向の端部に３つの駆動カム１０４が形成され、プランジャ１０２の下端部が常時接触しており、排気カムシャフト３５が回転することで、駆動カム１０４によりプランジャ１０２を上下動して圧力室１０３を拡大、縮小することができる。
【００３５】
ケーシング１０１の上部には、低圧燃料供給系１１側の分岐配管９０に連通する吸入口１０５が形成されると共に、加圧室１０３と高圧燃料供給系８２側の高圧燃料供給配管９２とを連通する吐出口１０６が形成されている。この場合、吐出口１０６は高圧燃料逆止弁９３を介して高圧燃料供給配管９２に連結されている。また、ケーシング１０１の上部には、吸入口１０５を開閉する調量弁としての電磁式スピル弁１０７が上下移動自在に支持されている。この電磁式スピル弁１０７は、付勢スプリング１０８により吸入口１０５を開放する方向に付勢支持され、電磁ソレノイド１０９に通電することで上昇し、吸入口１０５を閉止することができる。
【００３６】
従って、電磁式スピル弁１０７により吸入口５６が開放された状態で、排気カムシャフト３５が回転して駆動カム１０４によりプランジャ１０２が下降すると、低圧燃料供給系８１における分岐配管９０の低圧燃料を吸入口１０５から圧力室１０３に吸入することができる。そして、排気カムシャフト３５が回転して駆動カム１０４によりプランジャ１０２が上昇するとき、電磁ソレノイド１０９に通電して電磁式スピル弁１０７を上昇させると、この電磁式スピル弁１０７により吸入口１０５が閉止され、圧力室１０３内の低圧燃料が所定圧力まで加圧された後、この加圧された高圧燃料を吐出口１０６から高圧燃料逆止弁９３を開弁して高圧燃料供給系８２における高圧燃料供給配管９２に吐出することができる。
【００３７】
この場合、ＥＣＵ７２は、第２デリバリパイプ６８，６９に設けられた燃圧センサ７９が検出した高圧燃料圧力に応じて電磁ソレノイド１０９への通電時期を制御することで、電磁式スピル弁１０７により吸入口１０５を閉止する時期を調整し、高圧燃料供給配管９２側への燃料の吐出量を調節することができる。また、この電磁式スピル弁１０７は、所謂、ノーマリオープン式のスピル弁であり、電磁ソレノイド１０９への非通電状態では、付勢スプリング１０８により吸入口１０５を開放した状態（開弁状態）に支持され、分岐配管９０の低圧燃料が吸入口１０５、圧力室１０３、吐出口１０６を通して高圧燃料供給配管９２側に流通可能となる。そのため、電磁ソレノイド１０９の故障時でも、吸入口１０５が開放状態で維持されことで、燃料の供給不良や燃料系の破損が最小限に抑制される。
【００３８】
また、図１に戻り、第２デリバリパイプ６９は、高圧燃料戻し配管９５を介して燃料タンク８３に連結され、この高圧燃料戻し配管９５にリリーフ弁９６が装着されている。そのため、高圧ポンプ９１により第２デリバリパイプ６８，６９に供給された燃料の圧力を、リリーフ弁９６により一定に保つことができると共に、燃料の圧力が所定圧力よりも高くなったときに、余剰燃料を高圧燃料戻し配管９５を介して燃料タンク１３に戻すことができる。この場合、第２デリバリパイプ６８，６９内の燃料圧力は、リリーフ弁９６の開弁圧力に作用されるため、第２インジェクタ６６，６７が必要とする燃料の噴射圧力に応じてリリーフ弁９６の開弁圧力を設定する必要がある。
【００３９】
なお、本実施例では、低圧燃料供給配管８５と低圧燃料分岐配管８６，８７により本発明の低圧燃料通路が構成され、第１デリバリパイプ６４，６５により本発明の低圧燃料容積室が構成され、低圧燃料供給配管８５と低圧燃料分岐配管８６，８７と第１デリバリパイプ６４，６５により低圧燃料供給系８１が構成されている。また、高圧燃料供給配管９２と高圧燃料連結配管９４により本発明の高圧燃料通路が構成され、第２デリバリパイプ６８，６９により本発明の高圧燃料容積室が構成され、高圧燃料供給配管９２と高圧燃料連結配管９４と第２デリバリパイプ６８，６９により本発明の高圧燃料供給系８２が構成されている。
【００４０】
ところで、本実施例のＶ型６気筒エンジンは、低圧燃料供給系８１及びポート噴射式の第１インジェクタ６２，６３、高圧燃料供給系８２及び筒内噴射式の第２インジェクタ６６，６７を有していることから、エンジン運転状態に応じて燃料供給系及びインジェクタを使い分けている。一般的に、エンジンの低負荷運転領域では、高圧燃料供給系８２及び筒内噴射式の第２インジェクタ６６，６７を使用し、エンジンの中・高負荷運転領域では、低圧燃料供給系８１及びポート噴射式の第１インジェクタ６２，６３と高圧燃料供給系８２及び筒内噴射式の第２インジェクタ６６，６７の両方を使用している。
【００４１】
そして、高圧燃料供給系８２の高圧ポンプ９１は、排気カムシャフト３５の駆動カム１０４によりプランジャ１０２を往復移動させることから、ＥＣＵ７２は、クランク角センサ７７（または、カムポジションセンサ４７）の検出信号に基づいてプランジャ１０２の位置を検出し、これに応じて電磁式スピル弁１０７の開閉タイミングを設定することで、適正に燃料の調量を行っている。ところが、エンジンのアイドリング運転のような比較的静かな運転状態では、電磁式スピル弁１０７の開閉に伴った作動音が顕著となり、静粛性を阻害してしまう。
【００４２】
そこで、本実施例では、エンジンのアイドリング運転時には、暖機完了後であれば、冷却水温が高くなって燃料が比較的気化・微粒化しやすく、回転数も低いことから燃料噴射から点火までの期間が比較的長く、筒内圧も比較的低いことから、フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料を燃焼室２２，２３に噴射しても、十分に低圧燃料を気化・微粒化することが可能である。そのため、このアイドリング運転時には、電磁式スピル弁１０７を開弁位置で停止し、フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料を高圧ポンプ９１を迂回して第２デリバリパイプ６８，６９に圧送し、第２インジェクタ６６，６７が低圧燃料を燃焼室２２，２３に噴射することで、高圧ポンプ９１における電磁式スピル弁１０７の開閉に伴った作動音を低減している。
【００４３】
また、この高圧ポンプ９１は、プランジャ１０２が排気カムシャフト３５に連動して往復運動していることから、上述したエンジン暖機後のアイドリング運転時に、電磁式スピル弁１０７を開弁位置で停止して燃料の加圧及び圧送を停止しても、プランジャ１０２は常時駆動している。そのため、プランジャ１０２の往復運動に伴って燃料を押圧することから、各燃料供給配管８５，９２などで燃料の圧力脈動が生じ、この脈動が燃料の圧力を変動させ、この燃料圧力の変動が各デリバリパイプ６４，６５，６８，６９や各インジェクタ６２，６３，６６，６７に伝播する。すると、インジェクタ６２，６３，６６，６７による燃料噴射量に誤差が生じ、燃焼室２２，２３に噴射すべき所定の燃料噴射量を噴射することができず、空燃比が悪化するおそれがある。
【００４４】
そこで、本実施例では、図１に示すように、低圧燃料供給系８１における第１デリバリパイプ６５と、高圧燃料供給系８２における第２デリバリパイプ６８とをバイパス配管９７により連結すると共に、このバイパス配管９７に第２デリバリパイプ６８から第１デリバリパイプ６５への燃料の流動を防止する逆止弁９８が装着されている。この場合、逆止弁９８における第１デリバリパイプ６５から第２デリバリパイプ６８への開弁圧は、フィードポンプ８４による低圧燃料の吐出圧より低く設定されている。
【００４５】
従って、フィードポンプ８４を駆動する一方、電磁式スピル弁１０７を開弁位置で停止して燃料の加圧及び圧送を停止すると、フィードポンプ８４から吐出された低圧燃料が、低圧燃料供給配管８５及び低圧燃料分岐配管８６，８７を通して第１デリバリパイプ６４，６５に供給され、更に、バイパス配管９７を通って逆止弁９８を開弁して第２デリバリパイプ６８，６９に供給されることとなり、各第２インジェクタ６６，６７は低圧燃料を各燃焼室２２，２３に噴射することができる。
【００４６】
一方、高圧燃料供給配管９２に設けられた高圧燃料逆止弁９３における高圧ポンプ９１から高圧燃料供給配管９２への開弁圧は、フィードポンプ８４による低圧燃料の吐出圧より高く設定することが望ましい。但し、フィードポンプ８４から吐出された低圧燃料が、低圧燃料供給配管８５、低圧燃料分岐配管８６，８７、第１デリバリパイプ６４，６５、バイパス配管９７を通して第２デリバリパイプ６８，６９に供給されることから、高圧燃料供給配管９２の燃圧と第２デリバリパイプ６８，６９の燃圧が同等になる。そのため、高圧燃料逆止弁９３における高圧ポンプ９１から高圧燃料供給配管９２への開弁圧は、高圧ポンプ９１による高圧燃料圧力制御の非実行時（高圧ポンプ９１への非通電時）におけるプランジャ１０２の作動による最大燃料圧力（燃料脈動燃圧）よりも高く設定すればよい。
【００４７】
また、本実施例では、低圧燃料供給配管８５及び低圧燃料分岐配管８６，８７に燃料の脈動を低減する少なくとも一つの脈動低減手段を設けている。具体的には、この脈動低減手段を、高圧ポンプ９１の吸入口１０５側から第１デリバリパイプ６４，６５までの燃料通路の長さを高圧ポンプ９１の作動により発生する燃料脈動が第１デリバリパイプ６４，６５に伝播しない長さに設定することにより構成している。この場合、高圧ポンプ９１の吸入口１０５側から第１デリバリパイプ６４，６５までの燃料通路の長さとは、分岐通路９０の全長と、低圧燃料供給配管８５における分岐通路９０との連結部から低圧燃料分岐配管８６，８７との連結部までの長さと、低圧燃料分岐配管８６，８７の全長を合計した長さである。
【００４８】
ここで、本実施例のＶ型６気筒のエンジンの作動について説明する。図１及び図２に示すように、ＥＣＵ７２は、検出したエンジン回転数とアクセル開度（スロットル開度）に基づいて記憶されたマップを用いて燃料供給量を算出する。また、ＥＣＵ７２は、エンジン負荷に基づいて燃料を燃焼室２２，２３だけに噴射するか、吸気ポート２４，２５と燃焼室２２，２３の両方に噴射するかを決定する。この場合、エンジンの低負荷運転領域では、高圧燃料供給系８２及び第２インジェクタ６６，６７を用いて燃焼室２２，２３への燃料噴射を実行し、エンジンの中負荷運転領域では、高圧燃料供給系８２及び第２インジェクタ６６，６７を用いた燃焼室２２，２３への燃料噴射に加えて、低圧燃料供給系８１及び第１インジェクタ６２，６３を用いた吸気ポート２４，２５への燃料噴射を実行する。そして、エンジンの負荷が増加して高負荷運転領域になるに伴って、吸気ポート２４，２５への燃料噴射量を増加していく。
【００４９】
具体的に説明すると、エンジンが始動されると、フィードポンプ８４が駆動し、燃料タンク７３内の燃料を汲み上げて所定圧力まで加圧し、低圧燃料供給配管８５に吐出する。すると、低圧燃料供給系８１にて、この低圧燃料は、低圧燃料供給配管８５から低圧燃料分岐配管８６，８７を通って各第１デリバリパイプ６４，６５に供給され、レギュレータ８９によりこの第１デリバリパイプ６４，６５内の燃料の圧力が所定の低圧に維持される。
【００５０】
一方、高圧燃料供給系８２にて、フィードポンプ８４から低圧燃料供給配管８５に吐出された低圧燃料は、分岐配管９０を通して高圧ポンプ９１に供給され、この高圧ポンプ９１により低圧燃料を所定圧力まで加圧して高圧燃料とし、この高圧燃料により高圧燃料逆止弁４３が開弁され、高圧燃料供給配管９２を通して第２デリバリパイプ６８に供給され、更に、高圧燃料連結配管９４を通して第２デリバリパイプ６９に供給される。そして、リリーフ弁９６により第２デリバリパイプ６８，６９内の燃料の圧力が所定の圧力に維持される。
【００５１】
この状態で、ＥＣＵ７２が、エンジン運転状態に基づいて燃料の噴射領域が気筒内燃料噴射を実行する領域であると判断すると、エンジンに所定の燃料供給量を満たす燃料を供給するため、第２インジェクタ６６，６７に噴射タイミング及び噴射量（開弁時間）の出力信号を出力し、気筒内燃料噴射を行う。即ち、第２インジェクタ６６，６７は、各気筒の吸気行程または圧縮行程に燃焼室２２，２３に燃料を噴射する。噴射された燃料は、燃焼室２２，２３内で吸気ポート２４，２５から吸入された空気と混合して混合気を形成する。この混合気は、ピストン１６，１７により圧縮された後、点火プラグ７０，７１により着火されることで、爆発、膨張し、ピストン１６，１７を介してクランクシャフトに回転力を与える。
【００５２】
また、ＥＣＵ７２が、エンジン運転状態に基づいて燃料の噴射領域が吸気ポート内燃料噴射及び気筒内燃料噴射を実行する領域であると判断すると、エンジンに所定の燃料供給量を満たす燃料を供給するため、第１インジェクタ６２，６３と第２インジェクタ６６，６７に噴射タイミング及び噴射量（開弁時間）の出力信号を出力し、吸気ポート内燃料噴射及び気筒内燃料噴射を行う。即ち、第１インジェクタ６２，６３は、各気筒の吸気行程初期に吸気ポート２４，２５に燃料を噴射する。噴射された燃料は、吸気ポート２４，２５を流れる空気と混合して混合気となり、吸気弁２８，２９の開放時に燃焼室２２，２３に導入される。第２インジェクタ６６，６７は、各気筒の吸気行程または圧縮行程に燃焼室２２，２３に燃料を噴射する。噴射された燃料は、燃焼室２２，２３内で吸気ポート２４，２５から吸入された混合気と混合する。この混合気は、ピストン１６，１７により圧縮された後、点火プラグ７０，７１により着火されることで、爆発、膨張し、ピストン１６，１７を介してクランクシャフトに回転力を与える。
【００５３】
また、本実施例のＶ型６気筒のエンジンでは、暖機後のアイドリング運転時には、高圧ポンプ９１の電磁式スピル弁１０７を開弁位置で停止し、フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料を高圧ポンプ９１を迂回して第２デリバリパイプ６８，６９に圧送し、第２インジェクタ６６，６７がこの低圧燃料を燃焼室２２，２３に噴射している。
【００５４】
具体的には、エンジンの暖機後のアイドリング運転時になると、ＥＣＵ７２は、高圧ポンプ９１への通電を停止して非通電常態とすることで、電磁式スピル弁１０７を開弁位置で停止する。すると、第２インジェクタ６６，６７が燃焼室２２，２３に燃料を噴射することから、第２デリバリパイプ６８，６９内の燃料圧力が低下する。一方、フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料は、低圧燃料供給配管８５から低圧燃料分岐配管８６，８７を通って第１デリバリパイプ６４，６５に供給され、更に、第１デリバリパイプ６５からバイパス配管９７を通して逆止弁９８まで供給される。そして、第２インジェクタ６６，６７の燃料噴射により第２デリバリパイプ６８，６９内の燃料圧力が、フィードポンプ８４から吐出される低圧燃料より低くなると、逆止弁９８が開弁し、第１デリバリパイプ６５の低圧燃料がバイパス配管９７及び逆止弁９８を通して第２デリバリパイプ６８，６９に供給される。つまり、フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料が、高圧ポンプ９１を迂回して第２デリバリパイプ６８，６９に圧送されることとなり、第２インジェクタ６６，６７は、この低圧燃料を燃焼室２２，２３に噴射することができる。
【００５５】
このとき、高圧燃料逆止弁９３の開弁圧は、フィードポンプ８４による低圧燃料の吐出圧より高く、望ましくは、高圧ポンプ９１への非通電時におけるプランジャ１０２の作動により発生する燃料の脈動燃圧よりも高く設定されることから、プランジャ１０２の往復運動に伴った燃料の脈動圧により高圧燃料逆止弁９３が開弁することがない。そのため、高圧ポンプ９１への非通電時に、プランジャ１０２の往復運動に伴った燃料の圧力脈動が高圧燃料供給配管９２を通して第２デリバリパイプ６８，６９に伝播することが防止される。なお、高圧燃焼逆止弁９３の開弁圧の上限は、ばらつきを考慮して脈動圧よりも高い範囲で最小値としておくとよい。これは、開弁圧が過大な場合、高圧ポンプ９１により加圧された燃料の圧送の障害となり、高圧ポンプ９１による圧送効率が低下することを防止するためである。
【００５６】
また、エンジン暖機後のアイドリング運転時にて、高圧ポンプ９１への通電を停止して電磁式スピル弁１０７を開弁状態で停止し、低圧ポンプ８４により加圧された低圧燃料を、高圧ポンプ９１を迂回し、低圧燃料供給系８１及びバイパス配管９７を通して第２デリバリパイプ６８，６９に供給することで、アイドリング運転のような比較的静かな運転領域で、電磁式スピル弁１０７の開閉に伴った作動音が低減される。
【００５７】
一方、このエンジン暖機後のアイドリング運転時に、低圧ポンプ８４により加圧された低圧燃料は、低圧燃料供給系８１及びバイパス配管９７を通して第２デリバリパイプ６８，６９に供給される。そして、高圧ポンプ９１の吸入口１０５側から第１デリバリパイプ６４，６５までの燃料通路の長さが、高圧ポンプ９１の作動により発生する燃料脈動が第１デリバリパイプ６４，６５に伝播しない長さに設定されている。そのため、高圧ポンプ９１におけるプランジャ１０２の往復運動に伴った燃料の圧力脈動が低圧燃料供給系８１を通して第２デリバリパイプ６８，６９に伝播することが防止される。
【００５８】
具体的に、高圧ポンプ９１が非通電状態にあるとき、プランジャ１０２の往復運動に伴った燃料の圧力脈動は、所定の長さに設定された低圧燃料供給配管８５及び低圧燃料分岐配管８６，８７を通過する間に、圧力損失により減衰され、この圧力脈動が第２デリバリパイプ６４，６５に伝播することが抑制される。このプランジャ１０２の往復運動に伴った燃料の脈動周期は、プランジャ１０２の往復運動の速度、つまり、エンジン回転数に応じて変化する。そして、低圧燃料供給系８１にて、圧力脈動の減衰に必要な燃料通路長さは、脈動周期に比例し、低回転になって脈動周期が長くなるほど（脈動周波数が低くなるほど）、この燃料通路長さを長くする必要がある。本実施例では、高圧ポンプ９１の吸入口１０５側から第１デリバリパイプ６４，６５までの燃料通路長さは、少なくともエンジンの下限回転数であるアイドリング回転数（例えば、５００〜８００ｒｐｍ）で圧力脈動の減衰が可能な長さに設定される。
【００５９】
なお、本実施例では、燃料タンク８３が車両後部に配置され、エンジンが車両前部に配置され、フィードポンプ８４が車両後部に配置され、高圧ポンプ９１が車両前部に配置されることから、高圧ポンプ９１の吸入口１０５側から第１デリバリパイプ６４，６５までの燃料通路長さ、つまり、フィードポンプ８４第１デリバリパイプ６４，６５までの燃料通路長さを容易に確保することができる。
【００６０】
このように実施例１の内燃機関にあっては、フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料を低圧燃料供給配管８５及び低圧燃料分岐配管８６，８７を通して第１デリバリパイプ６４，６５に供給する低圧燃料供給系８１を設け、第１デリバリパイプ６４，６４に吸気ポート２４，２５に低圧燃料を噴射可能な第１インジェクタ６２，６３を設けると共に、低圧燃料を高圧ポンプ９１で加圧した高圧燃料を高圧燃料供給配管９２を通して第２デリバリパイプ６８，６９に供給する高圧燃料供給系８２を設け、第２デリバリパイプ６８，６９に燃焼室２２，２３に高圧燃料を噴射可能な第２インジェクタ６６，６７を設け、第１デリバリパイプ６５と第２デリバリパイプ６８とをバイパス配管９７により連通し、このバイパス配管９７に第２デリバリパイプ６８から第１デリバリパイプ６５への燃料の流動を防止する逆止弁９８を設けている。
【００６１】
従って、比較的容積の大きい第１デリバリパイプ６５と第２デリバリパイプ６８とをバイパス配管９７により連通することで、高圧ポンプ９１が非駆動状態にあるとき、プランジャ１０２の駆動により発生する燃料の圧力脈動がこの低圧燃料供給配管８５と低圧燃料分岐配管８６，８７と第１デリバリパイプ６４，６５により効果的に減衰されてその伝播が抑制され、第２インジェクタ６６，６７に適正な燃料量を供給し、所定量の高圧燃料を噴射することができ、その結果、空燃比の悪化を抑制することができる。
【００６２】
この場合、逆止弁９８における第１デリバリパイプ６５から第２デリバリパイプ６８への開弁圧を、フィードポンプ８４による低圧燃料の吐出圧より低く設定している。従って、第２デリバリパイプ６８側からバイパス配管９７を通して第１デリバリパイプ６５への低圧燃料の逆流を防止することができ、第２デリバリパイプ６８，６９に供給された低圧燃圧を所定圧力に維持することができる。
【００６３】
また、本実施例では、高圧燃料供給配管９２に設けられた高圧燃料逆止弁９３における高圧ポンプ９１から高圧燃料供給配管９２への開弁圧を、フィードポンプ８４による低圧燃料の吐出圧より高く設定している。この場合、望ましくは、高圧燃料逆止弁９３における高圧ポンプ９１から高圧燃料供給配管９２への開弁圧を、高圧ポンプ９１による高圧燃料圧力制御の非実行時（高圧ポンプ９１への非通電時）におけるプランジャ１０２の作動による最大燃料圧力（燃料脈動燃圧）よりも高く設定する。
【００６４】
従って、通常のエンジン運転状態では、高圧ポンプ９１を駆動して低圧燃料を所定圧力の高圧燃料に加圧することで、この高圧燃料により高圧燃料逆止弁９３が開弁し、高圧燃料供給配管９２を介して第２デリバリパイプ６８，６９に高圧燃料を供給することができる。一方、高圧ポンプ９１による加圧を停止すると、高圧燃料逆止弁９３が閉弁し、高圧燃料供給配管９２を通した第２デリバリパイプ６８，６９への高圧燃料の供給が停止し、フィードポンプ８４により加圧された低圧燃料を、高圧ポンプ９１を迂回するように、低圧燃料供給系８１及びバイパス配管９７を通して第２デリバリパイプ６８，６９に供給することができる。このとき、高圧燃料逆止弁９３が閉弁し、開弁圧がプランジャ１０２の作動による燃料脈動燃圧よりも高く設定されていることで、高圧ポンプ９１のプランジャ１０２により発生する燃圧脈動の第２デリバリパイプ６８，６９への伝播を抑制することができる。
【００６５】
また、本実施例では、低圧燃料供給配管８５及び低圧燃料分岐配管８６，８７に燃料の脈動を低減する少なくとも一つの脈動低減手段を設け、この脈動低減手段を、高圧ポンプ９１の吸入口１０５側から第１デリバリパイプ６４，６５までの燃料通路の長さを高圧ポンプ９１の作動により発生する燃料脈動が第１デリバリパイプ６４，６５に伝播しない長さに設定することにより構成している。従って、高圧ポンプ９１による加圧を停止したとき、高圧ポンプ９１のプランジャ１０２により発生する燃圧脈動は、低圧燃料供給系８１を伝播する間にその圧力損失により減衰され、第２デリバリパイプ６８，６９への燃圧脈動の伝播を効果的に抑制することができる。
【００６６】
また、本実施例では、高圧ポンプ９１による加圧を停止したとき、高圧燃料逆止弁９３が閉弁し、フィードポンプ８４により加圧された低圧燃料が低圧燃料系８１及びバイパス配管９７を通して第２デリバリパイプ６８，６９に供給されることとなり、この間に高圧ポンプ９１のプランジャ１０２により発生する燃圧脈動が減衰されることとなる。従って、第２デリバリパイプ６８，６９では、燃料圧力のばらつきがなく、安定した燃料圧力を確保することができ、第２インジェクタ６６，６８は所定量の低圧燃料を高精度に噴射することができる。
【実施例２】
【００６７】
図５は、本発明の実施例２に係る内燃機関における燃料系を表す概略図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００６８】
実施例２のＶ型６気筒のガソリンエンジンにおいて、図５に示すように、低圧燃料供給系８１には、燃料タンク８３にフィードポンプ８４が設けられ、このフィードポンプ８４は低圧燃料供給配管８５及び低圧燃料分岐配管８６，８７を介して第１デリバリパイプ６４，６５に連結されている。そして、第１デリバリパイプ６４，６５には、第１インジェクタ６２，６３が装着されている。
【００６９】
一方、高圧燃料供給系８２にて、低圧燃料供給系８１における低圧燃料供給配管８５の中途部に分岐配管９０が連結され、この分岐配管９０に高圧ポンプ９１が連結され、この高圧ポンプ９１は、高圧燃料供給配管９２を介して第２デリバリパイプ６８に連結され、この高圧燃料供給配管９２に高圧燃料逆止弁９３が装着されている。また、高圧燃料供給配管９２は、高圧燃料連結配管９４を介して第２デリバリパイプ６９に連結され、第２デリバリパイプ６９は、高圧燃料戻し配管９５を介して燃料タンク８３に連結され、この高圧燃料戻し配管９５にリリーフ弁９６が装着されている。
【００７０】
また、低圧燃料供給系８１における第１デリバリパイプ６５と、高圧燃料供給系８２における第２デリバリパイプ６８とをバイパス配管９７により連結すると共に、このバイパス配管９７に第２デリバリパイプ６８から第１デリバリパイプ６５への燃料の流動を防止する逆止弁９８が装着されている。この場合、逆止弁９８における第１デリバリパイプ６５から第２デリバリパイプ６８への開弁圧は、フィードポンプ８４による低圧燃料の吐出圧より低く設定されている。
【００７１】
一方、高圧燃料供給配管９２に設けられた高圧燃料逆止弁９３における高圧ポンプ９１から高圧燃料供給配管９２への開弁圧は、フィードポンプ８４による低圧燃料の吐出圧より高く設定するが、高圧ポンプ９１による高圧燃料圧力制御の非実行時（高圧ポンプ９１への非通電時）におけるプランジャ１０２の作動による最大燃料圧力（燃料脈動燃圧）よりも高く設定することが望ましい。
【００７２】
また、本実施例では、低圧燃料供給配管８５及び低圧燃料分岐配管８６，８７に燃料の脈動を低減する二つの脈動低減手段を設けている。具体的には、低圧燃料分岐配管８６，８７に、脈動低減手段としての絞り部１１１，１１２を設けている。また、第１デリバリパイプ６４，６５の端部に、脈動低減手段として燃料の脈動を減衰するパルセーションダンパ（減衰器）１１３，１１４を設けている。絞り部１１１，１１２は、低圧燃料分岐配管８６，８７の燃料通路面積（内径）を小さくするものである。パルセーションダンパ１１３，１１４は、第１デリバリパイプ６４，６５の端部に接続されたケース内にダイヤフラム及び付勢スプリングにより構成されるものである。
【００７３】
本実施例のＶ型６気筒のエンジンにて、暖機後のアイドリング運転時には、高圧ポンプ９１の電磁式スピル弁１０７を開弁位置で停止し、フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料を高圧ポンプ９１を迂回して第２デリバリパイプ６８，６９に圧送し、第２インジェクタ６６，６７がこの低圧燃料を燃焼室２２，２３に噴射している。
【００７４】
具体的には、エンジンの暖機後のアイドリング運転時になると、高圧ポンプ９１への通電を停止することで、電磁式スピル弁１０７を開弁位置で停止する。すると、フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料は、低圧燃料供給配管８５から低圧燃料分岐配管８６，８７を通って第１デリバリパイプ６４，６５に供給され、バイパス配管９７及び逆止弁９８を通して第２デリバリパイプ６８，６９に供給される。つまり、フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料が、高圧ポンプ９１を迂回して第２デリバリパイプ６８，６９に圧送されることとなり、第２インジェクタ６６，６７は、この低圧燃料を燃焼室２２，２３に噴射することができる。
【００７５】
このとき、高圧ポンプ９１への通電を停止して電磁式スピル弁１０７を開弁状態で停止しているため、電磁式スピル弁１０７の開閉に伴った作動音が低減される。また、高圧燃料逆止弁９３の開弁圧は、高圧ポンプ９１への非通電時におけるプランジャ１０２の作動により発生する燃料の脈動燃圧よりも高く設定されることから、プランジャ１０２の往復運動に伴った燃料の脈動圧により高圧燃料逆止弁９３が開弁することがない。そのため、高圧ポンプ９１への非通電時に、プランジャ１０２の往復運動に伴った燃料の圧力脈動が高圧燃料供給配管９２を通して第２デリバリパイプ６８，６９に伝播することが防止される。
【００７６】
また、高圧ポンプ９１が非通電状態にあるとき、低圧燃料が低圧燃料供給配管８５及び低圧燃料分岐配管８６，８７を通って第１デリバリパイプ６４，６５に供給され、このとき、プランジャ１０２の往復運動に伴った燃料の圧力脈動は、低圧燃料分岐配管８６，８７の絞り部１１１，１１２を通過する間に圧力損失により減衰され、また、第１デリバリパイプ６４，６５にて、パルセーションダンパ１１３，１１４により減衰され、この圧力脈動が第２デリバリパイプ６８，６９に伝播することが抑制される。
【００７７】
このように実施例２の内燃機関にあっては、第１デリバリパイプ６５と第２デリバリパイプ６８とをバイパス配管９７により連通し、このバイパス配管９７に第２デリバリパイプ６８から第１デリバリパイプ６５への燃料の流動を防止する逆止弁９８を設けると共に、低圧燃料分岐配管８６，８７に絞り部１１１，１１２を設け、第１デリバリパイプ６４，６５の端部にパルセーションダンパ１１３，１１４を設けている。
【００７８】
従って、高圧ポンプ９１が非駆動状態にあるとき、プランジャ１０２の駆動により発生する燃料の圧力脈動は、低圧燃料分岐配管８６，８７を通過するときに絞り部１１１，１１２により減衰され、第１デリバリパイプ６４，６５に到達したときにパルセーションダンパ１１３，１１４により減衰されることとなり、第２デリバリパイプ６８，６９への燃料圧力脈動の伝播が抑制され、第２インジェクタ６６，６７に適正な燃料量を供給し、所定量の高圧燃料を噴射することができ、その結果、空燃比の悪化を抑制することができる。
【実施例３】
【００７９】
図６は、本発明の実施例３に係る内燃機関における燃料系を表す概略図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８０】
実施例３のＶ型６気筒のガソリンエンジンにおいて、図６に示すように、低圧燃料供給系８１には、燃料タンク８３にフィードポンプ８４が設けられ、このフィードポンプ８４は低圧燃料供給配管８５及び低圧燃料分岐配管８６，８７を介して第１デリバリパイプ６４，６５に連結されている。そして、第１デリバリパイプ６４，６５には、第１インジェクタ６２，６３が装着されている。
【００８１】
一方、高圧燃料供給系８２にて、低圧燃料供給系８１における低圧燃料供給配管８５の中途部に分岐配管９０が連結され、この分岐配管９０に高圧ポンプ９１が連結され、この高圧ポンプ９１は、高圧燃料供給配管９２を介して第２デリバリパイプ６８に連結され、この高圧燃料供給配管９２に高圧燃料逆止弁９３が装着されている。また、高圧燃料供給配管９２は、高圧燃料連結配管９４を介して第２デリバリパイプ６９に連結されている。
【００８２】
また、低圧燃料供給系８１における第１デリバリパイプ６５と、高圧燃料供給系８２における第２デリバリパイプ６８とがバイパス配管９７により連結している。このバイパス配管９７は、一端部が第１デリバリパイプ６５に連結され、他端部が第１分岐配管１２１と第２分岐配管１２２に分岐して第２デリバリパイプ６８に連結されている。そして、第１分岐配管１２１には、第２デリバリパイプ６８から第１デリバリパイプ６５への燃料の流動を防止する逆止弁９８が装着されている。また、第２分岐配管１２２には、第２デリバリパイプ６８の高圧燃料が予め設定された所定圧力を超えたときに開弁して第１デリバリパイプ６５に戻すリリーフ弁９６が装着されている。この場合、逆止弁９８における第１デリバリパイプ６５から第２デリバリパイプ６８への開弁圧は、フィードポンプ８４による低圧燃料の吐出圧より低く設定されている。
【００８３】
また、本実施例では、低圧燃料分岐配管８６，８７に、絞り部１１１，１１２が設けられると共に、第１デリバリパイプ６４，６５の端部にパルセーションダンパ１１３，１１４が設けられている。
【００８４】
本実施例のＶ型６気筒のエンジンにて、エンジンが始動されると、フィードポンプ８４が駆動し、燃料タンク７３内の燃料を汲み上げて所定圧力まで加圧し、低圧燃料供給配管８５に吐出する。すると、低圧燃料供給系８１にて、この低圧燃料は、低圧燃料供給配管８５から低圧燃料分岐配管８６，８７を通って各第１デリバリパイプ６４，６５に供給され、レギュレータ８９によりこの第１デリバリパイプ６４，６５内の燃料の圧力が所定の低圧に維持される。
【００８５】
一方、高圧燃料供給系８２にて、フィードポンプ８４から低圧燃料供給配管８５に吐出された低圧燃料は、分岐配管９０を通して高圧ポンプ９１に供給され、この高圧ポンプ９１により低圧燃料を所定圧力まで加圧して高圧燃料とし、この高圧燃料により高圧燃料逆止弁４３が開弁され、高圧燃料供給配管９２を通して第２デリバリパイプ６８に供給され、更に、高圧燃料連結配管９４を通して第２デリバリパイプ６９に供給される。このとき、第２デリバリパイプ６８，６９内の燃料圧力が所定圧力を超えると、リリーフ弁９６が開弁し、第２デリバリパイプ６８，６９内の高圧燃料が第２分岐配管１２２、リリーフ弁９６、バイパス配管９７を通して第１デリバリパイプ６４，６５に排出され、第２デリバリパイプ６８，６９内の燃料の圧力が所定の圧力に維持される。
【００８６】
そして、エンジン暖機後のアイドリング運転時には、高圧ポンプ９１の電磁式スピル弁１０７を開弁位置で停止し、フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料を高圧ポンプ９１を迂回して第２デリバリパイプ６８，６９に圧送し、第２インジェクタ６６，６７がこの低圧燃料を燃焼室２２，２３に噴射している。
【００８７】
具体的には、エンジンの暖機後のアイドリング運転時になると、高圧ポンプ９１への通電を停止することで、電磁式スピル弁１０７を開弁位置で停止する。すると、フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料は、低圧燃料供給配管８５から低圧燃料分岐配管８６，８７を通って第１デリバリパイプ６４，６５に供給され、バイパス配管９７、第１分岐配管１２１、逆止弁９８を通して第２デリバリパイプ６８，６９に供給される。つまり、フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料が、高圧ポンプ９１を迂回して第２デリバリパイプ６８，６９に圧送されることとなり、第２インジェクタ６６，６７は、この低圧燃料を燃焼室２２，２３に噴射することができる。
【００８８】
このとき、高圧ポンプ９１への通電を停止して電磁式スピル弁１０７を開弁状態で停止しているため、電磁式スピル弁１０７の開閉に伴った作動音が低減される。また、高圧燃料逆止弁９３の開弁圧は、高圧ポンプ９１への非通電時におけるプランジャ１０２の作動により発生する燃料の脈動燃圧よりも高く設定されることから、プランジャ１０２の往復運動に伴った燃料の脈動圧により高圧燃料逆止弁９３が開弁することがない。そのため、高圧ポンプ９１への非通電時に、プランジャ１０２の往復運動に伴った燃料の圧力脈動が高圧燃料供給配管９２を通して第２デリバリパイプ６８，６９に伝播することが防止される。
【００８９】
また、高圧ポンプ９１が非通電状態にあるとき、低圧燃料が低圧燃料供給配管８５及び低圧燃料分岐配管８６，８７を通って第１デリバリパイプ６４，６５に供給され、このとき、プランジャ１０２の往復運動に伴った燃料の圧力脈動は、低圧燃料分岐配管８６，８７の絞り部１１１，１１２を通過する間に圧力損失により減衰され、また、第１デリバリパイプ６４，６５にて、パルセーションダンパ１１３，１１４により減衰され、この圧力脈動が第２デリバリパイプ６８，６９に伝播することが抑制される。
【００９０】
このように実施例３の内燃機関にあっては、第１デリバリパイプ６５と第２デリバリパイプ６８とをバイパス配管９７により連通し、バイパス配管９７の端部を第１分岐配管１２１と第２分岐配管１２２に分岐し、第１分岐配管１２１に逆止弁９８を装着し、第２分岐配管１２２にリリーフ弁９６を装着している。
【００９１】
従って、高圧ポンプ９１が駆動状態にあるとき、高圧燃料を高圧燃料供給配管９２を通して第２デリバリパイプ６８，６９に供給し、この第２デリバリパイプ６８，６９内の燃料圧力が所定圧力を超えると、リリーフ弁９６が開弁し、第２デリバリパイプ６８，６９内の高圧燃料をバイパス配管９７を通して第１デリバリパイプ６４，６５に排出することで、第２デリバリパイプ６８，６９内の燃料の圧力を所定の圧力に維持することができる。一方、高圧ポンプ９１が非駆動状態にあるとき、フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料を低圧燃料供給配管８５を通して第１デリバリパイプ６４，６５に供給し、バイパス配管９７及び逆止弁９８を通して第２デリバリパイプ６８，６９に供給することができる。また、このとき、プランジャ１０２の駆動により発生する燃料の圧力脈動は、絞り部１１１，１１２及びパルセーションダンパ１１３，１１４により減衰されることとなり、第２デリバリパイプ６８，６９への燃料圧力脈動の伝播を効果的に抑制することができる。
【００９２】
この場合、バイパス配管９７を燃料戻し通路として兼用することで、配管の数を低減して装置の簡素化及び低コスト化を図ることができる。
【実施例４】
【００９３】
図７は、本発明の実施例４に係る内燃機関における燃料系を表す概略図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００９４】
実施例４のＶ型６気筒のガソリンエンジンにおいて、図７に示すように、低圧燃料供給系８１には、燃料タンク８３にフィードポンプ８４が設けられ、このフィードポンプ８４は低圧燃料供給配管８５及び低圧燃料分岐配管８６，８７を介して第１デリバリパイプ６４，６５に連結されている。そして、第１デリバリパイプ６４，６５には、第１インジェクタ６２，６３が装着されている。
【００９５】
一方、高圧燃料供給系８２にて、低圧燃料供給系８１における低圧燃料供給配管８５の中途部に分岐配管９０が連結され、この分岐配管９０に高圧ポンプ９１が連結され、この高圧ポンプ９１は、高圧燃料供給配管９２を介して第２デリバリパイプ６８に連結され、この高圧燃料供給配管９２に高圧燃料逆止弁９３が装着されている。また、高圧燃料供給配管９２は、高圧燃料連結配管９４を介して第２デリバリパイプ６９に連結されている。
【００９６】
また、低圧燃料供給系８１における第１デリバリパイプ６５と、高圧燃料供給系８２における第２デリバリパイプ６８とがバイパス配管９７により連結している。このバイパス配管９７は、一端部が第１デリバリパイプ６５に連結され、他端部が第１分岐配管１２１と第２分岐配管１２２に分岐して第２デリバリパイプ６８に連結されている。そして、第１分岐配管１２１には、第２デリバリパイプ６８から第１デリバリパイプ６５への燃料の流動を防止する逆止弁９８が装着されている。また、第２分岐配管１２２には、第２デリバリパイプ６８の高圧燃料が予め設定された所定圧力を超えたときに開弁して第１デリバリパイプ６５に戻す電磁式リリーフ弁１３１が装着されている。この場合、逆止弁９８における第１デリバリパイプ６５から第２デリバリパイプ６８への開弁圧は、フィードポンプ８４による低圧燃料の吐出圧より低く設定されている。また、電磁式リリーフ弁１３１は、エンジン運転状態に応じて、ＥＣＵ７２が電気的に開弁制御可能となっている。
【００９７】
また、本実施例では、低圧燃料分岐配管８６，８７に、絞り部１１１，１１２が設けられると共に、第１デリバリパイプ６４，６５の端部にパルセーションダンパ１１３，１１４が設けられている。
【００９８】
本実施例のＶ型６気筒のエンジンにて、エンジンが始動されると、フィードポンプ８４が駆動し、燃料タンク７３内の燃料を汲み上げて所定圧力まで加圧し、低圧燃料供給配管８５に吐出する。すると、低圧燃料供給系８１にて、この低圧燃料は、低圧燃料供給配管８５から低圧燃料分岐配管８６，８７を通って各第１デリバリパイプ６４，６５に供給され、レギュレータ８９によりこの第１デリバリパイプ６４，６５内の燃料の圧力が所定の低圧に維持される。
【００９９】
一方、高圧燃料供給系８２にて、フィードポンプ８４から低圧燃料供給配管８５に吐出された低圧燃料は、分岐配管９０を通して高圧ポンプ９１に供給され、この高圧ポンプ９１により低圧燃料を所定圧力まで加圧して高圧燃料とし、この高圧燃料により高圧燃料逆止弁４３が開弁され、高圧燃料供給配管９２を通して第２デリバリパイプ６８に供給され、更に、高圧燃料連結配管９４を通して第２デリバリパイプ６９に供給される。このとき、ＥＣＵ７２は、燃圧センサ７９により第２デリバリパイプ６８の燃料圧力を開始しており、燃圧センサ７９が検出した第２デリバリパイプ６８，６９内の燃料圧力が所定圧力を超えると、電磁式リリーフ弁１３１を開弁し、第２デリバリパイプ６８，６９内の高圧燃料を第２分岐配管１２２、リリーフ弁９６、バイパス配管９７を通して第１デリバリパイプ６４，６５に排出し、第２デリバリパイプ６８，６９内の燃料の圧力を所定の圧力に維持している。
【０１００】
そして、エンジン暖機後のアイドリング運転時には、高圧ポンプ９１の電磁式スピル弁１０７を開弁位置で停止し、フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料を高圧ポンプ９１を迂回して第２デリバリパイプ６８，６９に圧送し、第２インジェクタ６６，６７がこの低圧燃料を燃焼室２２，２３に噴射している。
【０１０１】
具体的には、エンジンの暖機後のアイドリング運転時になると、高圧ポンプ９１への通電を停止することで、電磁式スピル弁１０７を開弁位置で停止する。すると、フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料は、低圧燃料供給配管８５から低圧燃料分岐配管８６，８７を通って第１デリバリパイプ６４，６５に供給され、バイパス配管９７、第１分岐配管１２１、逆止弁９８を通して第２デリバリパイプ６８，６９に供給される。つまり、フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料が、高圧ポンプ９１を迂回して第２デリバリパイプ６８，６９に圧送されることとなり、第２インジェクタ６６，６７は、この低圧燃料を燃焼室２２，２３に噴射することができる。
【０１０２】
このとき、高圧ポンプ９１への通電を停止して電磁式スピル弁１０７を開弁状態で停止しているため、電磁式スピル弁１０７の開閉に伴った作動音が低減される。また、高圧燃料逆止弁９３の開弁圧は、高圧ポンプ９１への非通電時におけるプランジャ１０２の作動により発生する燃料の脈動燃圧よりも高く設定されることから、プランジャ１０２の往復運動に伴った燃料の脈動圧により高圧燃料逆止弁９３が開弁することがない。そのため、高圧ポンプ９１への非通電時に、プランジャ１０２の往復運動に伴った燃料の圧力脈動が高圧燃料供給配管９２を通して第２デリバリパイプ６８，６９に伝播することが防止される。
【０１０３】
また、高圧ポンプ９１が非通電状態にあるとき、低圧燃料が低圧燃料供給配管８５及び低圧燃料分岐配管８６，８７を通って第１デリバリパイプ６４，６５に供給され、このとき、プランジャ１０２の往復運動に伴った燃料の圧力脈動は、低圧燃料分岐配管８６，８７の絞り部１１１，１１２を通過する間に圧力損失により減衰され、また、第１デリバリパイプ６４，６５にて、パルセーションダンパ１１３，１１４により減衰され、この圧力脈動が第２デリバリパイプ６８，６９に伝播することが抑制される。
【０１０４】
このように実施例４の内燃機関にあっては、第１デリバリパイプ６５と第２デリバリパイプ６８とをバイパス配管９７により連通し、バイパス配管９７の端部を第１分岐配管１２１と第２分岐配管１２２に分岐し、第１分岐配管１２１に逆止弁９８を装着し、第２分岐配管１２２に電磁式リリーフ弁１３１を装着している。
【０１０５】
従って、高圧ポンプ９１が駆動状態にあるとき、高圧燃料を高圧燃料供給配管９２を通して第２デリバリパイプ６８，６９に供給し、ＥＣＵ７２は、燃圧センサ７９が検出した第２デリバリパイプ６８，６９内の燃料圧力が所定圧力を超えると、電磁式リリーフ弁１３１を開弁し、第２デリバリパイプ６８，６９内の高圧燃料をバイパス配管９７を通して第１デリバリパイプ６４，６５に排出することで、第２デリバリパイプ６８，６９内の燃料の圧力を所定の圧力に維持することができる。一方、高圧ポンプ９１が非駆動状態にあるとき、フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料を低圧燃料供給配管８５を通して第１デリバリパイプ６４，６５に供給し、バイパス配管９７及び逆止弁９８を通して第２デリバリパイプ６８，６９に供給することができる。また、このとき、プランジャ１０２の駆動により発生する燃料の圧力脈動は、絞り部１１１，１１２及びパルセーションダンパ１１３，１１４により減衰されることとなり、第２デリバリパイプ６８，６９への燃料圧力脈動の伝播を効果的に抑制することができる。
【０１０６】
この場合、バイパス配管９７を燃料戻し通路として兼用することで、配管の数を低減して装置の簡素化及び低コスト化を図ることができる。また、バイパス配管９７に電磁リリーフ弁１３１を設けることで、開弁時の圧力損失により第２デリバリパイプ６８，６９における燃料圧力の低下が抑制され、また、開弁時及び閉弁時にて、ヒステリシスによる燃料圧力の変動が抑制され、燃料圧力の制御性を向上することができる。
【０１０７】
なお、上述した実施例では、ＥＣＵ７２は、エンジン暖機後のアイドリング運転時に、高圧ポンプ９１を非駆動状態として、フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料を低圧燃料供給配管８５を通して第１デリバリパイプ６４，６５に供給し、バイパス配管９７を通して第２デリバリパイプ６８，６９に供給するようにしたが、このような運転状態に限定されるものではない。例えば、エンジン始動時や低負荷高回転時などにおいて、高圧ポンプ９１を非駆動状態として、低圧燃料を第２デリバリパイプ６８，６９に供給するようにしてもよい。
【０１０８】
また、本発明の内燃機関は、乗用車、トラックなどの車両に搭載されるガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどの内燃機関であるエンジンに燃料を供給する全ての燃料系に適用することができるものである。そして、エンジン形態は、Ｖ型６気筒エンジンに限らず、直列４気筒エンジンであってもよく、その気筒数も各実施例に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
以上のように、本発明に係る内燃機関は、低圧燃料通路と高圧燃料通路とをバイパス通路により連通することで、高圧ポンプの駆動により発生する燃料の圧力脈動の伝播を効果的に抑制し、適正な燃料量を供給可能して空燃比の悪化を抑制するものであり、高圧ポンプが内燃機関の運転状態に応じて駆動するものに有用であり、特に、高圧ポンプから発生する脈動が内燃機関の燃料系に与える影響を低減するものに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の実施例１に係る内燃機関における燃料系を表す概略図である。
【図２】実施例１の内燃機関の要部縦断面図である。
【図３】実施例１の内燃機関における燃焼室を表す断面図である。
【図４】実施例１の内燃機関の高圧燃料供給系に適用される高圧ポンプの概略構成図である。
【図５】本発明の実施例２に係る内燃機関における燃料系を表す概略図である。
【図６】本発明の実施例３に係る内燃機関における燃料系を表す概略図である。
【図７】本発明の実施例４に係る内燃機関における燃料系を表す概略図である。
【符号の説明】
【０１１１】
２２，２３  燃焼室
２４，２５  吸気ポート
６２，６３  第１インジェクタ（低圧燃料噴射装置）
６４，６５  第１デリバリパイプ（低圧燃料容積室）
６６，６７  第２インジェクタ（高圧燃料噴射装置）
６８，６９  第２デリバリパイプ（高圧燃料容積室）
７０，７１  点火プラグ
７２  電子制御ユニット、ＥＣＵ
７９  燃圧センサ
８１  低圧燃料供給系
８２  高圧燃料供給系
８３  燃料タンク
８４  フィードポンプ（低圧ポンプ）
８５  低圧燃料供給配管（低圧燃料通路、脈動低減手段）
８６，８７  低圧燃料分岐配管（低圧燃料通路、脈動低減手段）
９０  分配配管
９１  高圧ポンプ
９２  高圧燃料供給配管
９３  高圧燃料逆止弁
９４  高圧燃料連結配管
９５  高圧燃料戻し配管
９６  リリーフ弁
９７  バイパス配管
９８  逆止弁
１１１，１１２  絞り部（脈動低減手段）
１１３，１１４  パルセーションダンパ（減衰器、脈動低減手段）
１２１，１２２  分岐配管
１３１  電磁式リリーフ弁
【図１】
2008157094.tif 000003
【図２】
2008157094.tif 000004
【図３】
2008157094.tif 000005
【図４】
2008157094.tif 000006
【図５】
2008157094.tif 000007
【図６】
2008157094.tif 000008
【図７】
2008157094.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成19年12月18日(2007.12.18)
【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９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
請求項８記載の内燃機関において、前記リリーフ弁は、電気的に開弁制御可能な電磁弁により構成されることを特徴とする内燃機関。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
乗用車やトラックなどの車両に搭載されるガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどの内燃機関において、燃料を吸気ポートではなく、燃焼室（気筒）に直接噴射する筒内噴射式内燃機関が従来から知られている。この筒内噴射式内燃機関では、吸気弁の開放時に、空気が吸気ポートから燃焼室に吸入され、この吸気行程時またはピストンが上昇して吸入空気を圧縮する圧縮行程時に、燃料噴射弁が燃焼室に対して燃料を直接噴射する。すると、燃焼室にて、高圧空気と霧状の燃料とが混合し、この混合気に対して点火プラグが着火して爆発し、排気弁の開放時に、排気ガスが排気ポートから排出される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するものであって、高圧ポンプの駆動により発生する燃料の圧力脈動の伝播を効果的に抑制することで、適正な燃料量を供給可能にして空燃比の悪化を抑制することのできる内燃機関を提供することを目的とする。
【手続補正４】
【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】
本発明の内燃機関では、前記リリーフ弁は、電気的に開弁制御可能な電磁弁により構成されることを特徴としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
即ち、低圧燃料供給系８１において、燃料を貯留する燃料タンク８３にはフィードポンプ（低圧ポンプ）８４が設けられており、このフィードポンプ８４は低圧燃料供給配管８５及び２つの分岐した低圧燃料分岐配管８６，８７を介して並列に配設された２つの第１デリバリパイプ６４，６５に連結されている。このフィードポンプ８４は、燃料タンク８３内の燃料を所定圧力（低圧）まで加圧し、低圧燃料供給配管８５に吐出するための電動式の低圧燃料ポンプである。そして、各第１デリバリパイプ６４，６５には、それぞれ３つの第１インジェクタ６２，６３が装着されている。また、低圧燃料供給配管８５の基端部側には低圧燃料戻し配管８８が分岐して設けられ、この低圧燃料戻し配管８８にレギュレータ８９が装着されている。そのため、低圧燃料供給系８１の燃料の圧力が所定圧力よりも高くなったときに、フィードポンプ８４から吐出された低圧燃料の一部を低圧燃料戻し配管８８及びレギュレータ８９を通して燃料タンク８３に戻し、低圧燃料供給系８１、つまり、第１デリバリパイプ６４，６５内の燃料の圧力を所定の低圧に維持することができる
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
この高圧ポンプ９１は、エンジンの排気カムシャフト３５の回転により駆動するものであり、低圧燃料供給系８１における低圧燃料供給配管８５の低圧燃料を所定圧力まで加圧して高圧燃料とし、高圧燃料供給配管９２を通して第２デリバリパイプ６８に供給し、更に、高圧燃料連結配管９４を通して第２デリバリパイプ６９に供給するための調量式の高圧燃料ポンプである。高圧燃料逆止弁９３は、高圧ポンプ９１により各第２デリバリパイプ６８，６９に供給された高圧燃料が低圧燃料供給系８１に逆流するのを防止するためのものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
ケーシング１０１の上部には、低圧燃料供給系８１側の分岐配管９０に連通する吸入口１０５が形成されると共に、圧力室１０３と高圧燃料供給系８２側の高圧燃料供給配管９２とを連通する吐出口１０６が形成されている。この場合、吐出口１０６は高圧燃料逆止弁９３を介して高圧燃料供給配管９２に連結されている。また、ケーシング１０１の上部には、吸入口１０５を開閉する調量弁としての電磁式スピル弁１０７が上下移動自在に支持されている。この電磁式スピル弁１０７は、付勢スプリング１０８により吸入口１０５を開放する方向に付勢支持され、電磁ソレノイド１０９に通電することで上昇し、吸入口１０５を閉止することができる
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
この場合、ＥＣＵ７２は、第２デリバリパイプ６８，６９に設けられた燃圧センサ７９が検出した高圧燃料圧力に応じて電磁ソレノイド１０９への通電時期を制御することで、電磁式スピル弁１０７により吸入口１０５を閉止する時期を調整し、高圧燃料供給配管９２側への燃料の吐出量を調節することができる。また、この電磁式スピル弁１０７は、所謂、ノーマリオープン式のスピル弁であり、電磁ソレノイド１０９への非通電状態では、付勢スプリング１０８により吸入口１０５を開放した状態（開弁状態）に支持され、分岐配管９０の低圧燃料が吸入口１０５、圧力室１０３、吐出口１０６を通して高圧燃料供給配管９２側に流通可能となる。そのため、電磁ソレノイド１０９の故障時でも、吸入口１０５が開放状態で維持されることで、燃料の供給不良や燃料系の破損が最小限に抑制される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
一方、高圧燃料供給配管９２に設けられた高圧燃料逆止弁９３における高圧ポンプ９１から高圧燃料供給配管９２への開弁圧は、フィードポンプ８４による低圧燃料の吐出圧より高く設定することが望ましい。但し、フィードポンプ８４から吐出された低圧燃料が、低圧燃料供給配管８５、低圧燃料分岐配管８７、第１デリバリパイプ６５、バイパス配管９７を通して第２デリバリパイプ６８，６９に供給されることから、高圧燃料供給配管９２の燃圧と第２デリバリパイプ６８，６９の燃圧が同等になる。そのため、高圧燃料逆止弁９３における高圧ポンプ９１から高圧燃料供給配管９２への開弁圧は、高圧ポンプ９１による高圧燃料圧力制御の非実行時（高圧ポンプ９１への非通電時）におけるプランジャ１０２の作動による最大燃料圧力（燃料脈動燃圧）よりも高く設定すればよい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
具体的に説明すると、エンジンが始動されると、フィードポンプ８４が駆動し、燃料タンク８３内の燃料を汲み上げて所定圧力まで加圧し、低圧燃料供給配管８５に吐出する。すると、低圧燃料供給系８１にて、この低圧燃料は、低圧燃料供給配管８５から低圧燃料分岐配管８６，８７を通って各第１デリバリパイプ６４，６５に供給され、レギュレータ８９によりこの第１デリバリパイプ６４，６５内の燃料の圧力が所定の低圧に維持される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
一方、高圧燃料供給系８２にて、フィードポンプ８４から低圧燃料供給配管８５に吐出された低圧燃料は、分岐配管９０を通して高圧ポンプ９１に供給され、この高圧ポンプ９１により低圧燃料を所定圧力まで加圧して高圧燃料とし、この高圧燃料により高圧燃料逆止弁９３が開弁され、高圧燃料供給配管９２を通して第２デリバリパイプ６８に供給され、更に、高圧燃料連結配管９４を通して第２デリバリパイプ６９に供給される。そして、リリーフ弁９６により第２デリバリパイプ６８，６９内の燃料の圧力が所定の圧力に維持される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
具体的には、エンジンの暖機後のアイドリング運転時になると、ＥＣＵ７２は、高圧ポンプ９１への通電を停止して非通電状態とすることで、電磁式スピル弁１０７を開弁位置で停止する。すると、第２インジェクタ６６，６７が燃焼室２２，２３に燃料を噴射することから、第２デリバリパイプ６８，６９内の燃料圧力が低下する。一方、フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料は、低圧燃料供給配管８５から低圧燃料分岐配管８６，８７を通って第１デリバリパイプ６４，６５に供給され、更に、第１デリバリパイプ６５からバイパス配管９７を通して逆止弁９８まで供給される。そして、第２インジェクタ６６，６７の燃料噴射により第２デリバリパイプ６８，６９内の燃料圧力が、フィードポンプ８４から吐出される低圧燃料より低くなると、逆止弁９８が開弁し、第１デリバリパイプ６５の低圧燃料がバイパス配管９７及び逆止弁９８を通して第２デリバリパイプ６８，６９に供給される。つまり、フィードポンプ８４で加圧した低圧燃料が、高圧ポンプ９１を迂回して第２デリバリパイプ６８，６９に圧送されることとなり、第２インジェクタ６６，６７は、この低圧燃料を燃焼室２２，２３に噴射することができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
具体的に、高圧ポンプ９１が非通電状態にあるとき、プランジャ１０２の往復運動に伴った燃料の圧力脈動は、所定の長さに設定された低圧燃料供給配管８５及び低圧燃料分岐配管８６，８７を通過する間に、圧力損失により減衰され、この圧力脈動が第２デリバリパイプ６８，６９に伝播することが抑制される。このプランジャ１０２の往復運動に伴った燃料の脈動周期は、プランジャ１０２の往復運動の速度、つまり、エンジン回転数に応じて変化する。そして、低圧燃料供給系８１にて、圧力脈動の減衰に必要な燃料通路長さは、脈動周期に比例し、低回転になって脈動周期が長くなるほど（脈動周波数が低くなるほど）、この燃料通路長さを長くする必要がある。本実施例では、高圧ポンプ９１の吸入口１０５側から第１デリバリパイプ６４，６５までの燃料通路長さは、少なくともエンジンの下限回転数であるアイドリング回転数（例えば、５００〜８００ｒｐｍ）で圧力脈動の減衰が可能な長さに設定される。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
なお、本実施例では、燃料タンク８３が車両後部に配置され、エンジンが車両前部に配置され、フィードポンプ８４が車両後部に配置され、高圧ポンプ９１が車両前部に配置されることから、高圧ポンプ９１の吸入口１０５側から第１デリバリパイプ６４，６５までの燃料通路長さ、つまり、フィードポンプ８４、第１デリバリパイプ６４，６５までの燃料通路長さを容易に確保することができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
従って、比較的容積の大きい第１デリバリパイプ６５と第２デリバリパイプ６８とをバイパス配管９７により連通することで、高圧ポンプ９１が非駆動状態にあるとき、プランジャ１０２の駆動により発生する燃料の圧力脈動がこの低圧燃料供給配管８５と低圧燃料分岐配管８６，８７と第１デリバリパイプ６４，６５により効果的に減衰されてその伝播が抑制され、第２インジェクタ６６，６７に適正な燃料量を供給し、所定量の低圧燃料を噴射することができ、その結果、空燃比の悪化を抑制することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
従って、高圧ポンプ９１が非駆動状態にあるとき、プランジャ１０２の駆動により発生する燃料の圧力脈動は、低圧燃料分岐配管８６，８７を通過するときに絞り部１１１，１１２により減衰され、第１デリバリパイプ６４，６５に到達したときにパルセーションダンパ１１３，１１４により減衰されることとなり、第２デリバリパイプ６８，６９への燃料圧力脈動の伝播が抑制され、第２インジェクタ６６，６７に適正な燃料量を供給し、所定量の低圧燃料を噴射することができ、その結果、空燃比の悪化を抑制することができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
本実施例のＶ型６気筒のエンジンにて、エンジンが始動されると、フィードポンプ８４が駆動し、燃料タンク８３内の燃料を汲み上げて所定圧力まで加圧し、低圧燃料供給配管８５に吐出する。すると、低圧燃料供給系８１にて、この低圧燃料は、低圧燃料供給配管８５から低圧燃料分岐配管８６，８７を通って各第１デリバリパイプ６４，６５に供給され、レギュレータ８９によりこの第１デリバリパイプ６４，６５内の燃料の圧力が所定の低圧に維持される。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
一方、高圧燃料供給系８２にて、フィードポンプ８４から低圧燃料供給配管８５に吐出された低圧燃料は、分岐配管９０を通して高圧ポンプ９１に供給され、この高圧ポンプ９１により低圧燃料を所定圧力まで加圧して高圧燃料とし、この高圧燃料により高圧燃料逆止弁９３が開弁され、高圧燃料供給配管９２を通して第２デリバリパイプ６８に供給され、更に、高圧燃料連結配管９４を通して第２デリバリパイプ６９に供給される。このとき、第２デリバリパイプ６８，６９内の燃料圧力が所定圧力を超えると、リリーフ弁９６が開弁し、第２デリバリパイプ６８，６９内の高圧燃料が第２分岐配管１２２、リリーフ弁９６、バイパス配管９７を通して第１デリバリパイプ６４，６５に排出され、第２デリバリパイプ６８，６９内の燃料の圧力が所定の圧力に維持される。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
本実施例のＶ型６気筒のエンジンにて、エンジンが始動されると、フィードポンプ８４が駆動し、燃料タンク８３内の燃料を汲み上げて所定圧力まで加圧し、低圧燃料供給配管８５に吐出する。すると、低圧燃料供給系８１にて、この低圧燃料は、低圧燃料供給配管８５から低圧燃料分岐配管８６，８７を通って各第１デリバリパイプ６４，６５に供給され、レギュレータ８９によりこの第１デリバリパイプ６４，６５内の燃料の圧力が所定の低圧に維持される。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
一方、高圧燃料供給系８２にて、フィードポンプ８４から低圧燃料供給配管８５に吐出された低圧燃料は、分岐配管９０を通して高圧ポンプ９１に供給され、この高圧ポンプ９１により低圧燃料を所定圧力まで加圧して高圧燃料とし、この高圧燃料により高圧燃料逆止弁９３が開弁され、高圧燃料供給配管９２を通して第２デリバリパイプ６８に供給され、更に、高圧燃料連結配管９４を通して第２デリバリパイプ６９に供給される。このとき、ＥＣＵ７２は、燃圧センサ７９により第２デリバリパイプ６８の燃料圧力を検出しており、燃圧センサ７９が検出した第２デリバリパイプ６８，６９内の燃料圧力が所定圧力を超えると、電磁式リリーフ弁１３１を開弁し、第２デリバリパイプ６８，６９内の高圧燃料を第２分岐配管１２２、リリーフ弁１３１、バイパス配管９７を通して第１デリバリパイプ６５に排出し、第２デリバリパイプ６８，６９内の燃料の圧力を所定の圧力に維持している。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2008157094.tif 000010
【手続補正２２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2008157094.tif 000011
【手続補正２３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
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