(57)【要約】【課題】内燃機関に供給される燃料の無駄を排除すると共に、内燃機関の無駄なフリクションを排除することができる内燃機関の燃料噴射装置を提供すること。【解決手段】低圧ポンプで加圧し、吐出される低圧燃料を高圧ポンプ５に供給し、低圧燃料を高圧ポンプ５でさらに加圧し、吐出される高圧燃料を噴射する高圧燃料噴射弁と、低圧ポンで加圧し、吐出される低圧燃料を噴射する低圧燃料噴射弁とを備える内燃機関の燃料噴射装置において、高圧燃料噴射弁の非作動時に高圧ポンプ５の高圧燃料吐出量をほぼ０とする吐出抑制手段であるアクチュエータ６を備え、高圧燃料噴射弁の非作動時にこのアクチュエータ６により、高圧ポンプ５と当該高圧ポンプ５を駆動する駆動源であるポンプ用駆動カム１２との連結を解除する。【選択図】        図４−３
2005127289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧ポンプで加圧し、吐出される低圧燃料を高圧ポンプに供給し、前記低圧燃料を高圧ポンプでさらに加圧し、吐出される高圧燃料を噴射する高圧燃料噴射弁と、前記低圧ポンプで加圧し、吐出される低圧燃料を噴射する低圧燃料噴射弁とを備える内燃機関の燃料噴射装置において、
前記高圧燃料噴射弁の非作動時に前記高圧ポンプの高圧燃料吐出量をほぼ０とする吐出抑制手段を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項２】
前記吐出抑制手段は、前記高圧ポンプと当該高圧ポンプを駆動する駆動源との連結を解除することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記吐出抑制手段は、前記低圧燃料を前記高圧ポンプに供給しないことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射装置に関し、さらに詳しくは低圧燃料噴射弁と高圧燃料噴射弁とから内燃機関に燃料を供給する内燃機関の燃料噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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に燃料を供給する方法としては、内燃機関の気筒内に直接燃料を噴射する直噴噴射と、内燃機関の気筒内に空気を供給する吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射と、上記の２つの方法を合わせる、つまり内燃機関の運転状態に応じて直噴噴射とポート噴射を切り替える直噴／ポート噴射とがある。
【０００３】
上記の内燃機関の運転状態に応じて直噴／ポート噴射を行う内燃機関の燃料噴射装置としては、例えば特許文献１に示すものがある。この内燃機関の燃料噴射装置は、内燃機関の燃焼室に燃料を噴射する高圧燃料噴射弁（主燃料噴射弁）と、吸気通路に燃料を噴射する低圧燃料噴射弁（補助燃料噴射弁）とを備える。低圧ポンプ（低圧燃料ポンプ）で加圧され、吐出された低圧燃料は、燃料供給配管を介して低圧燃料噴射弁に供給され、この低圧燃料噴射弁から吸気通路に噴射される。一方、低圧ポンプで加圧され、吐出された低圧燃料は、燃料配管および燃料フィルタを介して高圧ポンプに供給される。この高圧ポンプでさらに加圧され、吐出された高圧燃料は、高圧燃料噴射弁に供給され、この高圧燃料噴射弁から内燃機関の燃焼室に噴射される。
【０００４】
この内燃機関の燃料噴射装置は、内燃機関の運転状態、例えばエンジン回転数（機関回転数）、吸入空気量、アクセル開度（スロットル開度）、冷却水水温などに基づいて作成されたマップにより、高圧燃料噴射弁および低圧燃料噴射弁の噴射（噴射タイミングや噴射量に対応する弁開度）を制御する。具体的には、上記マップは、高圧燃料噴射弁のみによる直噴領域、高圧燃料噴射弁および低圧燃料噴射弁の両方による直噴／ポート噴射領域、低圧燃料噴射弁のみによるポート噴射領域に区画されており、内燃機関の燃料噴射装置の制御装置は、内燃機関の運転状態により、高圧燃料噴射弁、低圧燃料噴射弁の噴射を制御する。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３５１０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記従来の内燃機関の燃料噴射装置は、上述のように高圧燃料噴射弁に高圧燃料を供給する高圧ポンプが備えられている。この高圧ポンプの駆動は、インテークカムシャフトあるいはエキゾーストカムシャフトに取り付けられたポンプ用駆動カムが回転することで行われる。つまり、このポンプ用駆動カムが回転することで、高圧ポンプに設けられたプランジャが往復運動し、高圧ポンプに供給された低圧ポンプで加圧された低圧燃料をさらに加圧するものである。ここで、内燃機関の燃料噴射装置の制御装置が高圧燃料噴射弁から高圧燃料を噴射しないように制御、つまり高圧燃料噴射弁を作動させていない状態でも、ポンプ用駆動カムが回転しているため、この高圧ポンプは駆動をし続けている。従って、高圧ポンプは、高圧燃料噴射弁において高圧ポンプにより加圧された高圧燃料が必要でない場合でも、高圧ポンプで加圧された高圧燃料を無駄に高圧燃料噴射弁に供給するという問題があった。
【０００７】
また、この高圧ポンプは、プランジャにより低圧ポンプで加圧された低圧燃料をさらに
加圧する際に必要な力を駆動源であるポンプ用駆動カムから得ている。このポンプ用駆動カムが固定されているインテークシャフトあるいはエキゾーストカムシャフトは、タイミングチェーンを介して内燃機関のクランクシャフトの回転が伝達されて回転するものである。従って、高圧燃料噴射弁において高圧ポンプにより加圧された高圧燃料が必要でない場合でも、高圧ポンプは、低圧ポンプで加圧された低圧燃料をさらに加圧する際に必要な力を内燃機関のクランクシャフトから得ていることとなり、これが内燃機関の無駄なフリクションとなるという問題もあった。
【０００８】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、内燃機関に供給される燃料の無駄を排除すると共に、内燃機関の無駄なフリクションを排除することができる内燃機関の燃料噴射装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明では、低圧ポンプで加圧し、吐出される低圧燃料を高圧ポンプに供給し、低圧燃料を高圧ポンプでさらに加圧し、吐出される高圧燃料を噴射する高圧燃料噴射弁と、低圧ポンプで加圧し、吐出される低圧燃料を噴射する低圧燃料噴射弁とを備える内燃機関の燃料噴射装置において、高圧燃料噴射弁の非作動時に高圧ポンプの高圧燃料吐出量をほぼ０とする吐出抑制手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、この発明では、上記内燃機関の燃料噴射装置において、吐出抑制手段は、高圧ポンプと当該高圧ポンプを駆動する駆動源との連結を解除することを特徴とする。
【００１１】
また、この発明では、上記内燃機関の燃料噴射装置において、吐出抑制手段は、低圧燃料を高圧ポンプに供給しないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明にかかる内燃機関の燃料噴射装置は、高圧燃料噴射弁において高圧ポンプにより加圧された高圧燃料が必要でない場合、つまり高圧燃料噴射弁の非作動時に、吐出抑制手段が高圧ポンプと当該高圧ポンプを駆動する駆動源との連結を解除する、あるいは低圧燃料を高圧ポンプに供給しないことにより、高圧ポンプの高圧燃料吐出量をほぼ０とする。従って、内燃機関に供給される燃料の無駄を排除することができると共に、内燃機関の無駄なフリクションを排除することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。ここで、以下に説明する燃料噴射装置は、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装置である。
【実施例１】
【００１４】
図１は、実施例１にかかる内燃機関の燃料噴射装置の構成例を示す図である。図２は、内燃機関の構成例を示す図である。図３−１は、実施例１にかかる内燃機関の燃料噴射装置の高圧ポンプの構成例を示す図である。図３−２は、高圧ポンプの動作説明図である。図４−１は、実施例１にかかる内燃機関の燃料噴射装置の吐出抑制手段の構成例を示す図である。図４−２は、図４−１のＡ部分拡大斜視図である。図４−３は、実施例１にかかる内燃機関の燃料噴射装置の吐出抑制手段の動作説明図である。図１および図４−１に示すように、この発明にかかる内燃機関の燃料噴射装置１は、低圧燃料噴射弁であるポート
噴射用燃料噴射弁２と、高圧燃料噴射弁である直噴用燃料噴射弁３と、低圧ポンプ４と、高圧ポンプ５と、吐出抑制手段であるアクチュエータ６とにより構成されている。
【００１５】
低圧燃料噴射弁であるポート噴射用燃料噴射弁２および高圧燃料噴射弁である直噴用燃料噴射弁３は、図１および図２に示すように、直列４気筒の内燃機関の各気筒２０のそれぞれに設けられている。ポート噴射用燃料噴射弁２および直噴用燃料噴射弁３は、電磁弁であり、後述する制御装置７からの噴射信号により噴射タイミングや噴射量が制御される。複数のポート噴射用燃料噴射弁２は、低圧デリバリーパイプ２ａを介して、後述する低圧ポンプ４から吐出された低圧燃料が供給される。一方、直噴用燃料噴射弁３は、高圧デリバリーパイプ３ａを介して、後述する高圧ポンプ５から吐出された高圧燃料が供給される。なお、３ｂは直噴用燃料噴射弁３に供給される高圧燃料の圧力を検出する圧力センサである。ここで、内燃機関の気筒数は、４気筒に限定されるものではない。従って、例えば６気筒の内燃機関の場合、内燃機関の燃料噴射装置１では、ポート噴射用燃料噴射弁２および直噴用燃料噴射弁３をそれぞれ６個備えることとなる。
【００１６】
内燃機関の各気筒２０は、図２に示すように、シリンダブロック２１と、ピストン２２と、シリンダブロック２１に固定されたシリンダヘッド２３と、ピストン２２とシリンダヘッド２３との間に形成される燃焼室２４と、吸気弁２５と、排気弁２６と、吸気ポート２７と、排気ポート２８と、点火プラグ２９とにより構成されている。ポート噴射用燃料噴射弁２は、図示しない吸気通路と連通する吸気ポート２７内に低圧燃料を噴射できるように備えられている。また、直噴用燃料噴射弁３は、シリンダヘッド２３に固定され、燃焼室２４内に高圧燃料を直接噴射できるように備えられている。なお、２２ａは、直噴用燃料噴射弁３から噴射された燃料を点火プラグ２９近傍に導くための凹部である。なお、ポート噴射用燃料噴射弁２は、図示しない吸気通路内あるいはこの吸気通路の上流側に設けられる図示しないサージタンク内に低圧燃料を噴射し、内燃機関に燃料を供給するようにしても良い。
【００１７】
低圧ポンプ４は、図１に示すように、後述する制御装置７からの駆動信号により駆動し、燃料タンク８内に貯留された燃料を所定圧力（例えば、０．４ＭＰａ程度の低圧）まで加圧し、低圧通路９に低圧燃料を吐出する電動式ポンプである。この低圧ポンプ４から吐出された低圧燃料は、この低圧通路９および低圧デリバリーパイプ２ａを介して複数のポート噴射用燃料噴射弁２に供給されるとともに、低圧通路９の途中から分岐する分岐通路１０を介して高圧ポンプ５に供給される。なお、４ａは、低圧通路９内の低圧燃料の圧力が所定圧力（低圧）よりも高くなった際に、低圧ポンプ４から吐出された低圧燃料の一部を燃料タンク８に戻し、低圧通路９内、つまりポート噴射用燃料噴射弁２および高圧ポンプ５に供給する低圧燃料の圧力を一定に保つレギュレータである。
【００１８】
高圧ポンプ５は、図１および図３−１に示すように、低圧通路９および分岐通路１０を介して、低圧ポンプ４で加圧され、吐出された低圧燃料をさらに加圧する。そして、この加圧された高圧燃料を吐出し、高圧通路１１および高圧デリバリーパイプ３ａを介して、複数の直噴燃料噴射弁３に供給するものである。この高圧ポンプ５は、低圧燃料ポート５ａと、高圧燃料ポート５ｂと、電磁弁５ｃと、加圧室５ｄと、プランジャ５ｅとにより構成されている。なお、５ｆは、加圧室５ｄ内の燃料が所定圧力（例えば、１２ＭＰａ程度の高圧）になった際に開弁し、高圧燃料を高圧通路１１に吐出するチェック弁である。なお、高圧ポンプ５は、図４−１および図４−２に示すように、シリンダヘッド２３内に回転自在に支持されるインテークカムシャフト１３およびエキゾーストカムシャフトを覆うシリンダヘッドカバー３０に固定されている。
【００１９】
低圧燃料ポート５ａは、図１に示す分岐通路１０と連通しており、低圧ポンプ４で加圧され、吐出された低圧燃料を高圧ポンプ５に供給するものである。この低圧燃料ポート５
ａの一端は、加圧室５ｄと連通している。この低圧燃料ポート５ａに供給された低圧燃料は、電磁弁５ｃを介して、加圧室５ｄに供給される。電磁弁５ｃは、後述する制御装置７からの開度信号により開閉し、加圧室５ｄ内に供給する低圧燃料供給量を制御するものである。この電磁弁５ｃの弁開度は、図１に示す圧力センサ３ｂから検出される高圧デリバリーパイプ３ａ内の高圧燃料の圧力が所定圧力に維持されるように、この高圧燃料の圧力に基づいて、デューディー制御されるものである。この加圧室５ｄは、チェック弁５ｆを介して高圧燃料ポート５ｂと連通している。また、加圧室５ｄで加圧された高圧燃料は、高圧通路１１に吐出される。この加圧室５ｄ内では、プランジャ５ｅが矢印Ｂ方向に往復運動可能に支持されており、このプランジャ５ｅの往復運動により、加圧室５ｄに供給された低圧燃料が加圧される。プランジャ５ｅは、リフタ５ｇに固定されている。このリフタ５ｇは、リフタガイド５ｈ内を矢印Ｂ方向に上下動可能に支持されている。また、リフタ５ｇは、図示しないスプリングの付勢力により、高圧ポンプ５の駆動源であるポンプ用駆動カム１２に常に接触している。
【００２０】
ここで、ポンプ用駆動カム１２は、図４−１および図４−２に示すように、カム小径部１２ａと、このカム小径部１２ａと連続するように形成されたカム部１２ｂとにより構成されている。このポンプ用駆動カム１２は、インテークカムシャフト１３に固定されている。この、インテークカムシャフト１３は、図２に示す各気筒２０のピストン２２が回転自在に支持されているクランクシャフト１４と図示しないタイミングチェーンを介して、連結されている。つまり、インテークカムシャフト１３には、内燃機関のクランクシャフト１４の回転がタイミングチェーンを介して伝達され、このクランクシャフト１４の回転方向と同一方向、すなわち矢印Ｃ方向に回転する。また、インテークカムシャフト１３は、同図に示すように、各気筒２０に対応するバルブ用駆動カム１３ａが複数個固定されている。このバルブ用駆動カム１３ａには、各気筒２０の吸気弁２５が図示しないスプリングの付勢力により常に接触し、インテークシャフト１３が矢印Ｃ方向に回転することで、この吸気弁２５の開閉が繰り返し行われる。
【００２１】
次に、高圧ポンプ５の動作について説明する。内燃機関が運転状態であると、クランクシャフト１４が回転しているため、インテークカムシャフト１３は、クランクシャフト１４と同様に矢印Ｃ方向に回転する。インテークカムシャフト１３が矢印Ｃ方向に回転することで、ポンプ用駆動カム１２のカム部１２ｂの突出部１２ｃと、高圧ポンプ５のリフタ５ｇが接触し始める。これにより、リフタ５がリフタガイド５ｈ内を上方向に移動し始めると共に、プランジャ５ｅが加圧室５ｄ内を上方向に移動し始める。なお、電磁弁５ｃは、予め制御装置７からの開度信号により開弁されており、低圧燃料が低圧燃料ポート５ａから矢印Ｄに示すように加圧室５ｄに供給されている。
【００２２】
そして、制御装置７は、プランジャ５ｅが加圧室５ｄ内を上方向、つまり加圧室５ｄ内の低圧燃料を加圧する方向に移動し始めと同時に、電磁弁５ｃに出力されている開度信号を停止する。これにより、電磁弁５ｃは、図示しないスプリングの付勢力により、矢印Ｅ方向に移動、つまり低圧燃料ポート５ａと加圧室５ｄとの連通を遮断し、後述する加圧された高圧燃料が低圧燃料ポート５ａから分岐通路１０に流入することを防止する。プランジャ５ｅが加圧室５ｄ内を上方向に移動すると、加圧室５ｄ内の低圧燃料は、急激に加圧され、所定圧力（高圧）の高圧燃料となる。チェック弁５ｆは、高圧燃料が所定圧力（高圧）以上となると開弁するように設定されているので、図３−２の矢印Ｆに示すように、加圧室５ｄ内の高圧燃料は、このチェック弁５ｆを介して高圧燃料ポート５ｂを通り、高圧通路１１に吐出される。
【００２３】
カム部１２ｂの突出部１２ｃの図示しない頂点（カム部１２ｂの中心からの距離が最も長い点）を過ぎると、プランジャ５ｅおよびリフタ５ｇは、図示しないスプリングの付勢力により、加圧室５ｄ内およびリフタガイド５ｈ内を下方向に移動し始める。このとき、
制御装置７は、電磁弁５ｃに対して開度信号の出力し、この電磁弁５ｃを開弁して、低圧燃料ポート５ａから低圧燃料を吸入する。以上を繰り返すことで、高圧ポンプ５は、低圧ポンプ４により加圧された低圧燃料をさらに加圧し、高圧燃料として高圧通路１１に吐出する。
【００２４】
高圧ポンプ５から高圧通路１１に吐出された高圧燃料は、図１に示すように、高圧通路１１および高圧デリバリーパイプ３ａを介して複数の直噴用燃料噴射弁３に供給される。なお、１５は、高圧デリバリーパイプ３ａ内の高圧燃料の圧力が過上昇した際に、この高圧デリバリーパイプ３ａ内の高圧燃料の一部を燃料タンク８に戻すことで、高圧デリバリーパイプ３ａ内の高圧燃料の圧力を一定に保つリリーフ弁である。
【００２５】
アクチュエータ６は、吐出抑制手段であり、油圧式あるいは電動式のアクチュエータである。このアクチュエータ６は、図４−１に示すように、インテークカムシャフト１３の一端に配置されており、後述する制御装置７からの駆動信号により、このインテークカムシャフト１３を矢印Ｇ方向に移動させるものである。
【００２６】
制御装置７は、図２に示すように、内燃機関の各所に取り付けられたセンサ、例えばエンジン回転数を検出するクランクシャフト１４に取り付けられた角度センサ４１、アクセルの開度を検出するアクセル開度センサ４２、内燃機関に吸入される空気の吸入空気量を検出する流量センサ４３などから、エンジン回転数、アクセル開度、吸入空気量などが入力信号として入力される。また、この入力信号および記憶部７ｃに記憶されている各種マップに基づいて、ポート噴射用燃料噴射弁２および直噴用燃料噴射弁３の噴射タイミングや噴射量を制御する噴射制御、低圧ポンプ７の駆動制御、高圧ポンプ５の電磁弁５ｃの開閉制御、アクチュエータ６の駆動制御などを行う出力信号を出力する。具体的には、上記入力信号や出力信号の入出力を行うインターフェース部７ａと、ポート噴射用燃料噴射弁２および直噴用燃料噴射弁３の噴射タイミングや噴射量などを算出する処理部７ｂと、上記マップなどを記憶する記憶部７ｃとにより構成されている。なお、この制御装置７は、専用のハードウェアにより実現されるものであっても良い。また、処理部７ｂは、メモリおよびＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成され、ポート噴射用燃料噴射弁２および直噴用燃料噴射弁３の噴射制御方法などに基づくプログラムをメモリにロードして実行することにより、噴射制御方法などを実現させるものであっても良い。また、内燃機関を制御するＥＣＵ（Engine Control Unit）に制御装置７を組み込んでも良い。さらに、記憶部７ｃは、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような読み出しのみが可能な揮発性のメモリあるいはＲＡＭ（Random Access Memory）のような読み書きが可能な揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。
【００２７】
次に、この実施例１にかかる内燃機関の燃料噴射装置１の動作について説明する。制御装置７の処理部７ｂは、まず低圧ポンプ４に駆動信号を出力し、低圧ポンプ４を回転させる。これにより、低圧ポンプ４で加圧された燃料タンク８内の燃料は、低圧燃料として、ポート噴射用燃料噴射弁２および高圧ポンプ５に供給される。次に、処理部７ｂは、圧力センサ３ｂにより検出された高圧デリバリーポンプ３ａ内の高圧燃料の圧力と、記憶部７ｃに記憶されているこの高圧燃料の圧力および高圧ポンプ５の電磁弁５ｃの弁開度とを関連付けたマップに基づいて、高圧ポンプ５の電磁弁５ｃに開度信号を出力し、電磁弁５ｃのデューディー制御を行う。この電磁弁５ｃの開閉と、駆動源であるポンプ用駆動カム１２によるプランジャ５ｅの往復運動により、低圧ポンプ４で加圧され、吐出された低圧燃料をさらに加圧し、高圧燃料として直噴用燃料噴射弁３に供給する。
【００２８】
次に、処理部７ｂは、内燃機関の運転状態に応じて、ポート噴射用燃料噴射弁２および直噴用燃料噴射弁３の噴射制御を行う。具体的には、処理部７ｂは、制御装置７に入力さ
れるエンジン回転数、アクセル開度、吸入空気量などから内燃機関の運転状態、例えば、内燃機関の回転域が高回転域あるいは低回転域であるか、内燃機関の負荷領域が高負荷領域あるいは低負荷領域であるか、内燃機関の燃料が均質燃料あるいは成層燃料であるかなどを判断する。そして、処理部７ｂは、内燃機関の運転状態および記憶部７ｃに記憶されているマップに基づいて、ポート噴射用燃料噴射弁２および直噴用燃料噴射弁３の噴射制御を行う。ここで、記憶部７ｃに記憶されているマップは、直噴用燃料噴射弁３のみによる直噴領域、直噴用燃料噴射弁３およびポート噴射用燃料噴射弁２の両方による直噴／ポート噴射領域、ポート噴射用燃料噴射弁２のみによるポート噴射領域に区画されている。
【００２９】
処理部７ｂは、内燃機関の運転状態から噴射領域が直噴領域である判断すると、例えば、各気筒２０の圧縮工程末期において１回だけ直噴用燃料噴射弁３から各気筒２０の燃焼室２４内に直接高圧燃料を噴射するように、この直噴用燃料噴射弁３に噴射信号を出力する。また、内燃機関の運転状態から噴射領域が直噴／ポート噴射領域である判断すると、例えば、各気筒２０の吸気工程初期において１回だけ吸気ポート２７内に燃料を噴射するように、このポート噴射用燃料噴射弁２に噴射信号を出力し、各気筒２０の圧縮工程末期において１回だけ直噴用燃料噴射弁３から各気筒２０の燃焼室２４内に直接高圧燃料を噴射するように、この直噴用燃料噴射弁３に噴射信号を出力する。また、内燃機関の運転状態から噴射領域がポート噴射領域である判断すると、例えば、各気筒２０の吸気工程初期において１回だけ吸気ポート２７内に燃料を噴射するように、このポート噴射用燃料噴射弁２に噴射信号を出力する。
【００３０】
ここで、制御装置７の処理部７ｂは、上記噴射領域が直噴領域あるいは直噴／ポート噴射領域でない場合、つまり噴射領域がポート噴射領域であり、高圧燃料噴射弁である直噴用燃料噴射弁３が非作動時であると判断すると、アクチュエータ６に駆動信号を出力する。アクチュエータ６は、制御装置７から駆動信号が出力されると、図４−１に示すように、インテークカムシャフト１３を矢印Ｇ方向に移動させる。インテークカムシャフト１３が矢印Ｇ方向に移動すると、図４−３に示すように、高圧ポンプ５の駆動源であるポンプ用駆動カム１２も矢印Ｇ方向に移動し、ポンプ用駆動カム１２のカム部１２とこの高圧ポンプ５のリフタ５ｇとの連結が解除される。つまり、直噴用燃料噴射弁３において高圧ポンプ５により加圧され、吐出された高圧燃料が必要でない場合に、吐出抑制手段であるアクチュエータ６により、高圧ポンプ５と当該高圧ポンプ５を駆動する駆動源であるポンプ用駆動カム１２との連結を解除し、高圧ポンプ５の駆動を停止する。従って、高圧ポンプ５から高圧通路１１を介して直噴用燃料噴射弁３に吐出される高圧燃料の高圧燃料吐出量をほぼ０とすることができる。これにより、高圧ポンプ５で加圧され、吐出された高圧燃料を無駄に直噴用燃料噴射弁３に供給することがなくなり、内燃機関に供給される燃料の無駄を排除することができる。なお、処理部７ｂは、上記噴射領域が直噴領域あるいは直噴／ポート噴射領域からポート噴射領域となったと判断すると、アクチュエータ６に出力されていた駆動信号を停止する。これにより、インテークカムシャフト１３は、図示しないスプリングの付勢力により、矢印Ｇ方向と反対方向に移動し、駆動源であるポンプ用駆動カム１２と高圧ポンプとが連結される。
【００３１】
また、高圧燃料噴射弁である直墳用燃料噴射弁３の非作動時には、この高圧ポンプ５が駆動源であるポンプ用駆動カム１２との連結を吐出抑制手段であるアクチュエータ６により解除されるため、ポンプ用駆動カム１２からリフタ５ｇを介してプランジャ５ｃに低圧ポンプ４で加圧された低圧燃料をさらに加圧する際に必要な力を伝達する必要はない。従って、このポンプ用駆動カム１２が固定されているインテークカムシャフト１３を回転させるクランクシャフト１４に無駄なフリクションを与えることがないので、内燃機関の無駄なフリクションを排除することができる。
【００３２】
ここで、高圧ポンプ５の電磁弁５ｃを制御装置７からの開度信号により開弁する際に、
この高圧ポンプ５内で脈動が発生し、分岐通路１０および低圧通路９にこの脈動が伝播する。この脈動により低圧燃料噴射弁であるポート噴射用燃料噴射弁２から噴射されるべき噴射量の低圧燃料を噴射できない虞がある。しかしながら、高圧燃料噴射弁である直噴用燃料噴射弁３の非作動時、つまり少なくともポート噴射用燃料噴射弁２の作動時には、高圧ポンプ５の駆動は停止されている。従って、高圧ポンプ５において発生する脈動が抑制されるため、分岐通路１０および低圧通路９に伝播する脈動が抑制され、制御装置７からの噴射信号に基づいた噴射量の低圧燃料をポート噴射用燃料噴射弁２から噴射することができる。
【実施例２】
【００３３】
図５−１は、実施例２にかかる内燃機関の燃料噴射装置の吐出抑制手段の構成例を示す図である。図５−２は、実施例２にかかる内燃機関の燃料噴射装置の吐出抑制手段の動作説明図である。実施例２にかかる内燃機関の燃料噴射装置１が、実施例１にかかる内燃機関の燃料噴射装置１と異なる点は、インテークカムシャフト１３を移動させることで高圧ポンプ５と駆動源であるポンプ用駆動カム１２との連結を解除する吐出抑制手段であるアクチュエータ６の代わりに、高圧ポンプ５を移動させることで高圧ポンプ５と駆動源であるポンプ用駆動カム１２との連結を解除する吐出抑制手段であるアクチュエータ１６を設けた点である。なお、実施例２にかかる内燃機関の燃料噴射装置１の基本的構成および基本的動作は、実施例１にかかる内燃機関の燃料噴射装置１の基本的構成および基本的動作と同様であるため、その説明は省略する。
【００３４】
アクチュエータ１６は、吐出抑制手段であり、油圧式のアクチュエータである。このアクチュエータ１６は、図５−１に示すように、高圧ポンプ５を覆うようにシリンダヘッドカバー３０に固定されている。このアクチュエータは、油貯留装置１６ａと、切替弁１６ｂと、油圧ポンプ１６ｃと、仕切板１６ｄとにより構成されている。油貯留装置１６ａ内には、高圧ポンプ５が上下動可能に仕切板１６ｄにより支持されている。この油貯留装置１６ａ内は、この仕切板１６ｄにより、第１油貯留部１６ｅと第２油貯留部１６ｆとが形成されている。
【００３５】
切替弁１６ｂは、制御装置７からの切替信号により、矢印Ｈ方向に移動して油路を切り替えるものである。この切替弁１６ｂが油路を切り替えることにより、後述する油圧ポンプ１６ｃから供給される作動流体である油が第１油貯留部１６ｅあるいは第２油貯留部１６ｆのいずれか一方に供給される。油圧ポンプ１６ｃは、制御装置７からの駆動信号により、油タンク１６ｇ内に貯留されている油を油路および切替弁１６ｂを介して、油貯留装置１６ａの第１油貯留部１６ｅあるいは第２油貯留部１６ｆのいずれか一方に供給するものである。仕切板１６ｄは、高圧ポンプ５に取り付けられるものであり、第１油貯留部１６ｅと第２油貯留部１６ｆとの油の移動を抑制するものである。なお、油圧ポンプ１６は、内燃機関が備える油ポンプを用いても良い。
【００３６】
処理部７ｂは、噴射領域が直噴領域あるいは直噴／ポート噴射領域でない場合、つまり噴射領域がポート噴射領域であり、高圧燃料噴射弁である直噴用燃料噴射弁３が非作動時であると判断すると、アクチュエータ１６の切替弁１６ｂに切替信号が出力されている場合は、切替信号の出力を停止する。アクチュエータ１６の切替弁１６ｂは、制御装置７から切替信号の出力が停止されると、図示しないスプリングの付勢力により、図５−１に示す位置に移動する。切替弁１６ｂが同図に示す位置に移動すると、この切替弁１６ｂが同図に示す位置に移動する前に油圧ポンプ１６ｃから油貯留装置１６ａの第１油貯留部１６ｅに供給されていた油は、切替弁１６ｂにより、同図に示すように、油貯留装置１６ａの第２油貯留部１６ｆに供給される。第２油貯留部１６ｆに油が供給されると、第１油貯留部１６ｅに貯留されている油は、切替弁１６ｂにより、油タンク１６ｇに戻される。これにより、高圧ポンプ５は、図５−１に示すように、油貯留装置１６ａ内を矢印Ｉ方向に移
動する。高圧ポンプ５が矢印Ｉ方向に移動すると、図５−２に示すように、ポンプ用駆動カム１２のカム部１２とこの高圧ポンプ５のリフタ５ｇとの連結が解除される。つまり、直噴用燃料噴射弁３において高圧ポンプ５により加圧され、吐出された高圧燃料が必要でない場合に、吐出抑制手段であるアクチュエータ１６により、高圧ポンプ５と当該高圧ポンプ５を駆動する駆動源であるポンプ用駆動カム１２との連結を解除し、高圧ポンプ５の駆動を停止する。これにより、上記実施例１と同様に、内燃機関に供給される燃料の無駄を排除することができる。
【００３７】
なお、処理部７ｂは、上記噴射領域が直噴領域あるいは直噴／ポート噴射領域からポート噴射領域となったと判断すると、アクチュエータ１６の切替弁１６ｂに切替信号を出力する。これにより、切替弁１６ｂは、図５−１に示すように、矢印Ｈ方向に移動し、この切替弁１６ｂが矢印Ｈ方向に移動する前に油圧ポンプ１６ｃから油貯留装置１６ａの第２油貯留部１６ｆに供給されていた油は、切替弁１６ｂにより、図５−２に示すように、油貯留装置１６ａの第１油貯留部１６ｅに供給される。第１油貯留部１６ｅに油が供給されると、第２油貯留部１６ｆに貯留されている油は、矢印Ｈ方向に移動した切替弁１６ｂにより、油タンク１６ｇに戻される。これにより、高圧ポンプ５は、図５−２に示すように、油貯留装置１６ａ内を矢印Ｉ方向と反対方向に移動し、図５−１に示すように駆動源であるポンプ用駆動カム１２と高圧ポンプとが連結される。
【００３８】
また、この高圧ポンプ５が駆動源であるポンプ用駆動カム１２との連結を吐出抑制手段であるアクチュエータ１６により解除されるため、リフタ５ｇを介してプランジャ５ｃに低圧ポンプ４で加圧された低圧燃料をさらに加圧する際に必要な力を伝達する必要はない。従って、上記実施例１と同様に、内燃機関の無駄なフリクションを排除することができる。さらに、高圧燃料噴射弁である直噴用燃料噴射弁３の非作動時、つまり少なくともポート噴射用燃料噴射弁２の作動時には、高圧ポンプ５の駆動は停止されるので、上記実施例１と同様に、高圧ポンプ５において発生する脈動が抑制され、制御装置７からの噴射信号に基づいた噴射量の低圧燃料をポート噴射用燃料噴射弁２から噴射することができる。
【実施例３】
【００３９】
実施例３にかかる内燃機関の燃料噴射装置１が、実施例１にかかる内燃機関の燃料噴射装置１と異なる点は、インテークカムシャフト１３を移動させることで高圧ポンプ５と駆動源であるポンプ用駆動カム１２との連結を解除する吐出抑制手段であるアクチュエータ６を設けずに、高圧燃料噴射弁である直噴用燃料噴射弁３の非作動時に低圧燃料を高圧ポンプ５に供給しないように、高圧ポンプ５の電磁弁５ｃを制御することで吐出抑制手段とした点である。なお、実施例３にかかる内燃機関の燃料噴射装置１の基本的構成および基本的動作は、実施例１にかかる内燃機関の燃料噴射装置１の基本的構成および基本的動作と同様であるため、その説明は省略する。
【００４０】
ここで、処理部７ｂは、噴射領域がポート噴射領域であっても、高圧ポンプ５の電磁弁５ｃに開度信号を出力し、この電磁弁５ｃをデューディー制御している。しかしながら、この実施例３にかかる内燃機関の燃料噴射装置１において、処理部７ｂは、噴射領域が直噴領域あるいは直噴／ポート噴射領域でない場合、つまり噴射領域がポート噴射領域であり、高圧燃料噴射弁である直噴用燃料噴射弁３が非作動時であると判断すると、高圧ポンプ５の電磁弁５ｃに開度信号を常に出力しない。つまり、通常噴射領域がポート噴射領域であっても行われる電磁弁５ｃのデューディー制御を行わず、この電磁弁５ｃを常に閉弁とする。従って、駆動源であるポンプ用駆動カム１２により、高圧ポンプ５のプランジャ５ｅが往復運動しても、加圧室５ｄ内に低圧燃料ポート５ａから低圧燃料を供給しない、つまり低圧燃料を高圧ポンプ５に供給しないので、この高圧ポンプ５から高圧通路１１を介して直噴用燃料噴射弁３に吐出される高圧燃料の高圧燃料吐出量をほぼ０とすることができる。これにより、高圧ポンプ５で加圧され、吐出された高圧燃料を無駄に直噴用燃料
噴射弁３に供給することがなくなり、内燃機関に供給される燃料の無駄を排除することができる。
【００４１】
また、吐出抑制手段である高圧ポンプ５の電磁弁５ｃが低圧燃料を高圧ポンプ５に供給しないため、ポンプ用駆動カム１２は、リフタ５ｇを介してプランジャ５ｃに低圧ポンプ４で加圧された低圧燃料をさらに加圧する際に必要な力を伝達する必要ない。従って、上記実施例１と同様に、内燃機関の無駄なフリクションを排除することができる。さらに、高圧燃料噴射弁である直噴用燃料噴射弁３の非作動時、つまり少なくともポート噴射用燃料噴射弁２の作動時には、吐出抑制手段である高圧ポンプ５の電磁弁５ｃが低圧燃料を高圧ポンプ５に供給しないため、上記実施例１と同様に、高圧ポンプ５において発生する脈動が抑制され、制御装置７からの噴射信号に基づいた噴射量の低圧燃料をポート噴射用燃料噴射弁２から噴射することができる。
【００４２】
なお、上記実施例では、高圧ポンプ５の駆動源であるポンプ用駆動カム１２をインテークカムシャフト１３に固定したが、この発明はこれに限定されるものではなく、図２に示す排気弁２６の開閉を行うエキゾーストカムシャフトに固定しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、この発明にかかる内燃機関の燃料噴射装置は、内燃機関の運転状態に応じて駆動する高圧ポンプを備える内燃機関の燃料噴射装置に有用であり、特に、高圧燃料噴射弁の非作動時において、高圧ポンプによる内燃機関に供給される燃料の無駄および内燃機関に供給される燃料の無駄を排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施例１にかかる内燃機関の燃料噴射装置の構成例を示す図である。
【図２】内燃機関の構成例を示す図である。
【図３−１】実施例１にかかる内燃機関の燃料噴射装置の高圧ポンプの構成例を示す図である。
【図３−２】高圧ポンプの動作説明図である。
【図４−１】実施例１にかかる内燃機関の燃料噴射装置の吐出抑制手段の構成例を示す図である。
【図４−２】図４−１のＡ部分拡大斜視図である。
【図４−３】実施例１にかかる内燃機関の燃料噴射装置の吐出抑制手段の動作説明図である。
【図５−１】実施例２にかかる内燃機関の燃料噴射装置の吐出抑制手段の構成例を示す図である。
【図５−２】実施例２にかかる内燃機関の燃料噴射装置の吐出抑制手段の動作説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  燃料噴射装置
２  ポート噴射用燃料噴射弁（低圧燃料噴射弁）
３  直噴用燃料噴射弁（高圧燃料噴射弁）
４  低圧ポンプ
５  高圧ポンプ
６  アクチュエータ（吐出抑制手段）
７  制御装置
８  燃料タンク
９  低圧通路
１０  分岐通路
１１  高圧通路
１２  ポンプ用駆動カム
１３  インテークカムシャフト
１４  クランクシャフト
１５  リリーフ弁
１６  アクチュエータ（吐出抑制手段）
２０  気筒
３０  シリンダヘッドカバー
【図１】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図４−３】
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【図５−１】
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【図５−２】
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