(57)【要約】【課題】  筒内噴射用燃料噴射弁と吸気ポート噴射用燃料噴射弁とを備えた内燃機関において吸気ポート噴射される燃料量の気筒間でのばらつきを防止する。【解決手段】  吸気ポート噴射モード時においては、高圧燃料ポンプ２６に設けられた電磁開閉弁４０が非通電状態に維持されることにより、燃料導入口３８の閉塞状態が継続する。このため高圧燃料ポンプ２６内においてプランジャ３４が往復動しても、高圧燃料ポンプ２６と低圧燃料経路４２との間の燃料流動は完全に停止する。この結果、高圧燃料ポンプ２６に起因した燃料圧力脈動が低圧燃料側では生じないので、吸気ポート噴射モード時に吸気ポート噴射される燃料量が気筒４〜１４間でばらつくことが防止される。【選択図】      図１
2005146882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の各気筒の吸気ポートへ燃料を噴射する吸気ポート噴射用燃料噴射弁と、各気筒の燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射用燃料噴射弁と、低圧ポンプにより加圧された低圧燃料を低圧燃料経路により前記吸気ポート噴射用燃料噴射弁に供給するとともに前記低圧燃料を高圧ポンプにより加圧して高圧燃料として前記筒内噴射用燃料噴射弁に供給する燃料供給系とを備え、内燃機関の運転状態に応じて前記吸気ポート噴射用燃料噴射弁のみから燃料を噴射する吸気ポート噴射モードを実行する内燃機関の燃料噴射装置であって、
前記吸気ポート噴射モード時において、前記高圧ポンプと前記低圧燃料経路との間の燃料流動を制限する流動制限手段を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１において、前記流動制限手段は、
前記高圧ポンプと前記低圧燃料経路との間の燃料通路を遮断開放する遮断弁と、
該遮断弁を、前記筒内噴射用燃料噴射弁に高圧燃料を供給する内燃機関運転時には開放し、前記吸気ポート噴射モード時には遮断する吸気ポート噴射モード時遮断手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項１において、前記筒内噴射用燃料噴射弁に高圧燃料を供給する内燃機関運転時には前記高圧ポンプは自身に設けられた調量弁の開閉制御により前記低圧燃料を調量して高圧燃料として前記筒内噴射用燃料噴射弁に供給するとともに、
前記流動制限手段は、前記吸気ポート噴射モード時には前記調量弁の開期間割合の減少により前記高圧ポンプと前記低圧燃料経路との間の燃料流動を制限することを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項３において、前記流動制限手段は、前記吸気ポート噴射モード時には前記調量弁の開期間を無くすことにより前記高圧ポンプと前記低圧燃料経路との間の燃料流動を制限することを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項５】
請求項１において、前記高圧ポンプは内部に加圧室と該加圧室の容積を変更可能な加圧部材とを設け、前記加圧部材により前記加圧室の容積変化を生じさせることにより前記加圧室に前記低圧燃料を吸入し高圧化して高圧燃料として前記筒内噴射用燃料噴射弁に供給するとともに、
前記流動制限手段は、前記吸気ポート噴射モード時において、前記加圧部材による前記加圧室の容積変化を抑制することにより、前記高圧ポンプと前記低圧燃料経路との間の燃料流動を制限することを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項６】
請求項５において、前記流動制限手段は、前記吸気ポート噴射モード時において、前記加圧部材の駆動量を抑制することにより、前記高圧ポンプと前記低圧燃料経路との間の燃料流動を制限することを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項７】
請求項６において、前記流動制限手段は、前記吸気ポート噴射モード時において、前記加圧部材の駆動を停止することにより、前記高圧ポンプと前記低圧燃料経路との間の燃料流動を制限することを特徴とする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、筒内噴射用燃料噴射弁と吸気ポート噴射用燃料噴射弁とを備えた内燃機関の燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼室内に直接燃料を噴射するための筒内噴射用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するための吸気ポート噴射用燃料噴射弁とを備え、運転状況に応じて筒内噴射と吸気ポート噴射とを切り替えて実行する燃料噴射装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−１０３０４８号公報（第２−３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし筒内噴射を停止して吸気ポート噴射のみを実行している時には、高圧ポンプの内部機構、例えばプランジャは内燃機関の回転により往復運動を継続しているが、実際には筒内噴射がなされないので高圧ポンプとしての機能は不要である。このため高圧ポンプは、プランジャの往復動により低圧燃料経路から高圧室内に低圧燃料を吸い込んだり戻したりを繰り返すのみとなる。
【０００４】
このように高圧ポンプが低圧燃料の吸い込みと戻しとを繰り返すと、低圧燃料側では燃料圧力脈動を生じることになり、この燃料圧力脈動の影響により吸気ポート噴射される燃料量に気筒間でばらつきが生じる場合がある。すなわち燃料圧力脈動により燃料圧力が高圧となったタイミングで吸気ポート噴射された気筒では、低圧となったタイミングで吸気ポート噴射された気筒に比較して同じ燃料噴射期間でも相対的に大量の燃料が吸気ポートに噴射されることになる。
【０００５】
本発明は、筒内噴射用燃料噴射弁と吸気ポート噴射用燃料噴射弁とを備えた内燃機関の燃料噴射装置において、吸気ポート噴射される燃料量の気筒間でのばらつきを防止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】
【０００６】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置は、内燃機関の各気筒の吸気ポートへ燃料を噴射する吸気ポート噴射用燃料噴射弁と、各気筒の燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射用燃料噴射弁と、低圧ポンプにより加圧された低圧燃料を低圧燃料経路により前記吸気ポート噴射用燃料噴射弁に供給するとともに前記低圧燃料を高圧ポンプにより加圧して高圧燃料として前記筒内噴射用燃料噴射弁に供給する燃料供給系とを備え、内燃機関の運転状態に応じて前記吸気ポート噴射用燃料噴射弁のみから燃料を噴射する吸気ポート噴射モードを実行する内燃機関の燃料噴射装置であって、前記吸気ポート噴射モード時において、前記高圧ポンプと前記低圧燃料経路との間の燃料流動を制限する流動制限手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】
流動制限手段により、吸気ポート噴射モード時においては、高圧ポンプと低圧燃料経路との間の燃料流動が制限されるため、高圧ポンプによる低圧燃料の吸い込みと戻しとによる高圧ポンプと低圧燃料経路との間での燃料流量が減少する。この結果、低圧燃料側での燃料圧力脈動が低減されるので、吸気ポート噴射モード時に吸気ポート噴射される燃料量が気筒間でばらつくことを防止することができる。
【０００８】
請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射装置では、請求項１において、前記流動制限手段は、前記高圧ポンプと前記低圧燃料経路との間の燃料通路を遮断開放する遮断弁と、該遮断弁を、前記筒内噴射用燃料噴射弁に高圧燃料を供給する内燃機関運転時には開放し、前記吸気ポート噴射モード時には遮断する吸気ポート噴射モード時遮断手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
このように遮断弁を設けて、吸気ポート噴射モード時遮断手段が吸気ポート噴射モード時には高圧ポンプと低圧燃料経路との間を遮断弁にて遮断することにより、高圧ポンプと低圧燃料経路との間の燃料流動が完全に停止される。このため、高圧ポンプによる低圧燃料の吸い込みと戻しとがなくなり、低圧燃料側での燃料圧力脈動がなくなる。したがって吸気ポート噴射モード時に吸気ポート噴射される燃料量が気筒間でばらつくことを防止することができる。
【００１０】
請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射装置では、請求項１において、前記筒内噴射用燃料噴射弁に高圧燃料を供給する内燃機関運転時には前記高圧ポンプは自身に設けられた調量弁の開閉制御により前記低圧燃料を調量して高圧燃料として前記筒内噴射用燃料噴射弁に供給するとともに、前記流動制限手段は、前記吸気ポート噴射モード時には前記調量弁の開期間割合の減少により前記高圧ポンプと前記低圧燃料経路との間の燃料流動を制限することを特徴とする。
【００１１】
上述した調量弁が高圧ポンプに設けられている場合には、流動制限手段は、吸気ポート噴射モード時には調量弁を開状態に維持するのではなく、開期間割合を減少することにより高圧ポンプと低圧燃料経路との間の燃料流動を制限しても良い。
【００１２】
このことによっても低圧燃料側での燃料圧力脈動が低減されるので、吸気ポート噴射モード時に吸気ポート噴射される燃料量が気筒間でばらつくことを防止することができる。
請求項４に記載の内燃機関の燃料噴射装置では、請求項３において、前記流動制限手段は、前記吸気ポート噴射モード時には前記調量弁の開期間を無くすことにより前記高圧ポンプと前記低圧燃料経路との間の燃料流動を制限することを特徴とする。
【００１３】
このように完全に調量弁の開期間を無くすことにより高圧ポンプと低圧燃料経路との間の燃料流動を完全に停止すれば、より効果的に低圧燃料側での燃料圧力脈動が低減されるので、吸気ポート噴射モード時に吸気ポート噴射される燃料量が気筒間でばらつくことを、一層効果的に防止することができる。
【００１４】
請求項５に記載の内燃機関の燃料噴射装置では、請求項１において、前記高圧ポンプは内部に加圧室と該加圧室の容積を変更可能な加圧部材とを設け、前記加圧部材により前記加圧室の容積変化を生じさせることにより前記加圧室に前記低圧燃料を吸入し高圧化して高圧燃料として前記筒内噴射用燃料噴射弁に供給するとともに、前記流動制限手段は、前記吸気ポート噴射モード時において、前記加圧部材による前記加圧室の容積変化を抑制することにより、前記高圧ポンプと前記低圧燃料経路との間の燃料流動を制限することを特徴とする。
【００１５】
このように高圧ポンプは内部に加圧室と加圧部材とが設けられている場合、流動制限手段は、吸気ポート噴射モード時において、高圧ポンプと低圧燃料経路との間の燃料流動を制限するに際して、加圧部材による加圧室の容積変化を抑制するようにしても良い。
【００１６】
このことによっても低圧燃料側での燃料圧力脈動が低減されるので、吸気ポート噴射モード時に吸気ポート噴射される燃料量が気筒間でばらつくことを防止することができる。
請求項６に記載の内燃機関の燃料噴射装置では、請求項５において、前記流動制限手段は、前記吸気ポート噴射モード時において、前記加圧部材の駆動量を抑制することにより、前記高圧ポンプと前記低圧燃料経路との間の燃料流動を制限することを特徴とする。
【００１７】
流動制限手段は、吸気ポート噴射モード時において、加圧部材の駆動量を抑制することにより、高圧ポンプと低圧燃料経路との間の燃料流動を制限しても良い。
請求項７に記載の内燃機関の燃料噴射装置では、請求項６において、前記流動制限手段は、前記吸気ポート噴射モード時において、前記加圧部材の駆動を停止することにより、前記高圧ポンプと前記低圧燃料経路との間の燃料流動を制限することを特徴とする。
【００１８】
このように完全に加圧部材の駆動を停止すれば、より効果的に低圧燃料側での燃料圧力脈動が低減されるので、吸気ポート噴射モード時に吸気ポート噴射される燃料量が気筒間でばらつくことを、一層効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［実施の形態１］
図１は、上述した燃料噴射装置が適用された内燃機関及び燃料供給系の概略構成図である。ここで内燃機関はガソリンエンジン（以下、エンジンと称する）２であり、２つのバンク２ａ，２ｂを備えたＶ型６気筒エンジンである。各バンク２ａ，２ｂは３つの気筒から構成され、左バンク２ａには＃１気筒４、＃３気筒８及び＃５気筒１２が形成され、右バンク２ｂには＃２気筒６、＃４気筒１０及び＃６気筒１４が形成されている。
【００２０】
左バンク２ａには各気筒４，８，１２毎に、燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射用燃料噴射弁４ａ，８ａ，１２ａが設けられ、高圧燃料分配管１６から高圧燃料が供給されている。更に各気筒４，８，１２の吸気ポートには各吸気ポートへ燃料を噴射する吸気ポート噴射用燃料噴射弁４ｂ，８ｂ，１２ｂが設けられ、低圧燃料分配管１８から低圧燃料が供給されている。
【００２１】
同様にして、右バンク２ｂには各気筒６，１０，１４毎に、燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射用燃料噴射弁６ａ，１０ａ，１４ａが設けられ、高圧燃料分配管２０から高圧燃料が供給されている。更に各気筒６，１０，１４の吸気ポートには各吸気ポートへ燃料を噴射する吸気ポート噴射用燃料噴射弁６ｂ，１０ｂ，１４ｂが設けられ、低圧燃料分配管２２から低圧燃料が供給されている。
【００２２】
各分配管１６，１８，２０，２２への燃料供給は、低圧ポンプとしてのフィードポンプ２４及び高圧ポンプとしての高圧燃料ポンプ２６によりなされる。
高圧燃料ポンプ２６は、エンジン２の吸気カムシャフト２８に取り付けられた三角状のポンプカム３０、シリンダ３２及びこのシリンダ３２内にて往復動する加圧部材としてのプランジャ３４を備えている。そして高圧燃料ポンプ２６は、シリンダ３２とプランジャ３４とにより区画形成された部分を加圧室３６とするとともに、この加圧室３６に開口している燃料導入口３８に調量弁としての電磁開閉弁４０を備えている。
【００２３】
高圧燃料ポンプ２６の吸入行程時においては、加圧室３６には、燃料導入口３８と低圧燃料経路４２を介してフィードポンプ２４により燃料タンク４４から燃料が供給される。尚、フィードポンプ２４にて汲み上げられた低圧燃料の内で高圧燃料ポンプ２６に吸入されなかった低圧燃料はリリーフ弁４６を介して燃料タンク４４に戻される。高圧燃料ポンプ２６の加圧行程時においては、加圧室３６にて加圧された高圧燃料はチェック弁４８を押し開く。そして２つに分岐している高圧燃料通路５０を介して各高圧燃料分配管１６，２０側に高圧燃料が供給される。このことにより各筒内噴射用燃料噴射弁４ａ，６ａ，８ａ，１０ａ，１２ａ，１４ａへは、エンジン２の燃焼室内に燃料噴射するための高圧燃料を供給することができる。尚、分配管１６，２０にて燃料噴射に用いられない過剰な燃料が生じた場合には、リリーフ弁５２を介して燃料タンク４４側へ戻される。
【００２４】
低圧燃料分配管１８，２２へは、フィードポンプ２４により供給される低圧燃料が低圧燃料経路４２から低圧燃料通路５４を介して供給される。このことにより各吸気ポート噴射用燃料噴射弁４ｂ，６ｂ，８ｂ，１０ｂ，１２ｂ，１４ｂへは、各気筒の吸気ポート内に燃料噴射するための低圧燃料を供給することができる。尚、低圧燃料通路５４からは分岐通路５４ａが分岐して低圧燃料分配管２２側へ低圧燃料を供給している。
【００２５】
高圧燃料ポンプ２６において高圧燃料とするための低圧燃料の調量は、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」と略す）５６による電磁開閉弁４０の開閉駆動制御によりなされる。ＥＣＵ５６はデジタルコンピュータを中心として構成された電子回路であり、高圧燃料分配管２０に設けられた高圧燃料圧力センサ２０ａ、エンジン回転数センサ、カムポジションセンサ、空燃比センサ及びその他の各種センサやスイッチ類から各種データ信号を入力している。ＥＣＵ５６は、これらの検出信号に基づいて演算を実行して電源から電磁開閉弁４０への通電・非通電のタイミングを設定することで、電磁開閉弁４０を駆動制御している。更にＥＣＵ５６は、燃料噴射制御、点火時期制御などのエンジン制御を実行している。尚、本実施の形態の燃料噴射制御においては、エンジン低負荷低回転時には吸気ポート噴射用燃料噴射弁４ｂ〜１４ｂから各吸気ポートへ燃料を噴射する制御を実行し、エンジン高負荷又は高回転時には筒内噴射用燃料噴射弁４ａ〜１４ａから各燃焼室内へ燃料を噴射する制御を実行している。
【００２６】
電磁開閉弁４０は、励磁コイル４０ａに対する非通電時には、弁体４０ｂがスプリング４０ｃの付勢力により加圧室３６側に移動してシート部４０ｄへ着座し閉弁する。そして励磁コイル４０ａに通電されると弁体４０ｂがスプリング４０ｃの付勢力に抗して加圧室３６とは反対側に移動してシート部４０ｄから離れて開弁する。このように電磁開閉弁４０はノーマルクローズ型開閉弁として構成されている。
【００２７】
図２にＥＣＵ５６により実行される高圧燃料ポンプ制御処理を示す。本処理は時間周期で繰り返し実行される処理である。本処理が開始されると、まず現在の噴射モードの内容が判定される（Ｓ１０２）。噴射モードが「筒内噴射」であれば、高圧燃料ポンプ２６に対して電磁開閉弁４０の調量圧送制御が図３のグラフに示すごとく実行される。
【００２８】
すなわち、まずポンプカム３０の回転により、プランジャ３４が押し下げスプリング３４ａの付勢力にて押し下げられてリフト量が減少すると、加圧室３６の容積が拡大して吸入行程となる。この時に励磁コイル４０ａは通電状態（「ＯＮ」）とされて電磁開閉弁４０は開弁している。したがって低圧燃料経路４２内の低圧燃料が加圧室３６内に吸入される。そしてこの吸入行程の途中で励磁コイル４０ａが非通電状態（「ＯＦＦ」）とされる。このことにより電磁開閉弁４０が閉じられるので燃料導入口３８が閉塞されて加圧室３６内へ低圧燃料は吸入されなくなる。このため、この後の加圧室３６の容積増大分は燃料蒸気により充填される。
【００２９】
そして次にポンプカム３０の回転により、スプリング３４ａの付勢力に抗してプランジャ３４が押し上げられてリフト量が増大し始めると、加圧行程となり加圧室３６内の燃料蒸気が消失しつつ加圧室３６の容積が縮小する。そして加圧室３６内の燃料蒸気が消失すると、加圧室３６内に吸入されていた燃料はプランジャ３４による圧縮力により高圧燃料となる。この高圧燃料はチェック弁４８を押し開き、高圧燃料通路５０を介して各高圧燃料分配管１６，２０側へ流れ込む。
【００３０】
高圧燃料ポンプ２６は、上述した吸入行程と加圧行程とを繰り返し、吸入行程中での励磁コイル４０ａの通電期間が制御されることにより低圧燃料の調量がなされ、この調量された低圧燃料が高圧燃料となって高圧燃料通路５０側へ圧送される。この通電期間は、ＥＣＵ５６により、高圧燃料圧力センサ２０ａにて検出される燃料圧力がエンジン２の運転状態に基づいてマップから決定される目標燃料圧力となるように調節される。
【００３１】
一方、ステップＳ１０２の判定で噴射モードが「吸気ポート噴射」であれば、電磁開閉弁４０の閉弁状態が維持される（Ｓ１０６）。すなわち図４に示すごとく電磁開閉弁４０は非通電状態が継続されているため、燃料導入口３８は閉塞状態を維持している。このため吸気ポート噴射時には燃料導入口３８を介して低圧燃料経路４２と加圧室３６との間での燃料流動はなく、プランジャ３４がシリンダ３２内で往復動して加圧室３６の容積変化を生じさせても、低圧燃料経路４２側に燃料圧力脈動を生じさせる原因にならない。
【００３２】
上述した構成において、請求項との関係は、高圧燃料ポンプ制御処理（図２）のステップＳ１０２，Ｓ１０６が流動制限手段としての処理に相当する。
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
【００３３】
（イ）．吸気ポート噴射モード時においては、高圧燃料ポンプ２６に設けられた電磁開閉弁４０が非通電状態に維持されることにより（Ｓ１０６）、燃料導入口３８の閉塞状態が継続する。このため高圧燃料ポンプ２６内においてプランジャ３４が往復動しても、高圧燃料ポンプ２６と低圧燃料経路４２との間の燃料流動は制限される。ここでは完全に流動が停止する。この結果、高圧燃料ポンプ２６に起因した燃料圧力脈動が低圧燃料側では生じないので、吸気ポート噴射モード時に吸気ポート噴射される燃料量が気筒４〜１４間でばらつくことを防止することができる。
【００３４】
（ロ）．特に電磁開閉弁４０はノーマルクローズ型であり、非通電状態にて閉弁状態を継続できるので、低圧燃料圧力脈動を阻止する処理の間においても電気エネルギーは不要であることから、燃費的に有利である。
【００３５】
［実施の形態２］
本実施の形態では、図５に示すごとく高圧燃料ポンプ２６における調量弁としての電磁開閉弁１４０の構成が異なり、更に前記高圧燃料ポンプ制御処理（図２）の内容が異なる。他の構成については前記実施の形態１と同じであり、同一の構成については同一の符号にて説明する。
【００３６】
電磁開閉弁１４０は、励磁コイル１４０ａに通電されることにより、弁体１４０ｂがスプリング１４０ｃの付勢力に抗して加圧室３６とは反対側に移動してシート部１４０ｄへ着座し閉弁する。そして通電が停止されると弁体１４０ｂがスプリング１４０ｃの付勢力により加圧室３６側に移動してシート部１４０ｄから離れて開弁する。このように電磁開閉弁１４０はノーマルオープン型として構成されている。
【００３７】
本実施の形態における高圧燃料ポンプ制御処理では、図２のステップＳ１０２の判定にて、噴射モードが「筒内噴射」であれば、高圧燃料ポンプ２６に対して電磁開閉弁１４０の調量圧送制御（Ｓ１０４）が図６のグラフに示すごとく実行される。
【００３８】
まずポンプカム３０の回転により、プランジャ３４が押し下げスプリング３４ａの付勢力にて押し下げられてリフト量が減少すると、加圧室３６の容積が拡大し吸入行程となる。この時に励磁コイル１４０ａは非通電状態（「ＯＦＦ」）とされて電磁開閉弁１４０は開弁されている。したがって低圧燃料経路４２内の低圧燃料が加圧室３６内に吸入される。
【００３９】
そして次にポンプカム３０の回転により、スプリング３４ａの付勢力に抗してプランジャ３４が押し上げられてリフト量が増大し始めると、加圧行程となり加圧室３６内の燃料は燃料導入口３８を介して加圧室３６から低圧燃料経路４２へ戻ることにより加圧室３６の容積が縮小する。そしてこの加圧行程の途中で励磁コイル１４０ａが通電状態（「ＯＮ」）とされる。このことにより電磁開閉弁１４０が閉じられるので燃料導入口３８が閉塞されて加圧室３６から低圧燃料経路４２へ燃料は戻れなくなる。このため加圧室３６内の燃料はプランジャ３４による圧縮力により高圧化されて高圧燃料となる。この高圧燃料はチェック弁４８を押し開き、高圧燃料通路５０を介して各高圧燃料分配管１６，２０側へ流れ込む。
【００４０】
上述した吸入行程と加圧行程とを繰り返し、加圧行程中での励磁コイル１４０ａの通電タイミングを制御することにより高圧燃料通路５０側へ圧送される高圧燃料の調量がなされる。この調量は前記実施の形態１にて述べたごとく目標燃料圧力が実現されるように制御される。
【００４１】
一方、図２のステップＳ１０２の判定で噴射モードが「吸気ポート噴射」であれば、電磁開閉弁１４０の閉弁状態が維持される（Ｓ１０６）。すなわち図７に示すごとく電磁開閉弁１４０は継続的に通電されるので、燃料導入口３８は閉塞状態を維持している。このため吸気ポート噴射時には燃料導入口３８を介して低圧燃料経路４２と加圧室３６との間での燃料流動はなく、プランジャ３４がシリンダ３２内で往復動しても低圧燃料経路４２にて燃料圧力脈動を生じさせる原因にならない。
【００４２】
上述した構成において、請求項との関係は、高圧燃料ポンプ制御処理（図２）のステップＳ１０２，Ｓ１０６が流動制限手段としての処理に相当する。
以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。
【００４３】
（イ）．吸気ポート噴射モード時においては、高圧燃料ポンプ２６に設けられた電磁開閉弁１４０が通電状態に維持されることにより（図２：Ｓ１０６）、燃料導入口３８の閉塞状態が継続する。このため前記実施の形態１の（イ）にて説明したごとくの効果を生じる。
【００４４】
［実施の形態３］
本実施の形態では、図８に示すごとく低圧燃料経路４２から高圧燃料ポンプ２６への低圧燃料経路４２ａに遮断弁としての電磁遮断弁４２ｂが設けられている構成が前記実施の形態２とは異なり、又、前記高圧燃料ポンプ制御処理（図２）の代わりに図９に示す高圧燃料ポンプ制御処理が実行される。他の構成については前記実施の形態２と同じであり、同一の構成については同一の符号にて説明する。
【００４５】
高圧燃料ポンプ制御処理（図９）について説明する。本処理は時間周期で繰り返し実行される処理である。本処理が開始されると、まず現在の噴射モードの内容が判定される（Ｓ２０２）。
【００４６】
噴射モードが「筒内噴射」であれば、まず電磁遮断弁４２ｂは非通電とされて開弁状態となり（Ｓ２０４）、低圧燃料経路４２ａは遮断されない。そして高圧燃料ポンプ２６に対して電磁開閉弁１４０の調量圧送制御が図１０のグラフに示すごとく実行される（Ｓ２０６）。この調量圧送制御は前記図６にて説明したごとく吸入行程と加圧行程とを繰り返し、加圧行程中での励磁コイル１４０ａの通電タイミングを制御することにより高圧燃料通路５０側へ圧送される高圧燃料の調量がなされる。
【００４７】
一方、ステップＳ１０２の判定で噴射モードが「吸気ポート噴射」であれば、電磁遮断弁４２ｂは通電とされて閉弁状態となり（Ｓ２０８）、電磁開閉弁１４０は非通電とされて（Ｓ２１０）、開弁状態となる。すなわち図１１に示すごとく電磁遮断弁４２ｂが遮断されたため、燃料導入口３８が開放していても吸気ポート噴射時には低圧燃料経路４２と加圧室３６との間での燃料流動はなく、プランジャ３４がシリンダ３２内で往復動しても低圧燃料経路４２にて燃料圧力脈動を生じさせる原因にならない。
【００４８】
上述した構成において、請求項との関係は、高圧燃料ポンプ制御処理（図９）のステップＳ２０２，Ｓ２０８が吸気ポート噴射モード時遮断手段としての処理に相当する。
以上説明した本実施の形態３によれば、以下の効果が得られる。
【００４９】
（イ）．このように電磁遮断弁４２ｂを設けて、吸気ポート噴射モード時には高圧燃料ポンプ２６と低圧燃料経路４２との間を電磁遮断弁４２ｂにて遮断することにより、吸気ポート噴射モード時においては、高圧燃料ポンプ２６と低圧燃料経路４２との間の燃料流動が完全に停止される。このため、高圧燃料ポンプ２６による低圧燃料の吸い込みと戻しとがなくなり、低圧燃料側での燃料圧力脈動が抑制されるので、吸気ポート噴射モード時に吸気ポート噴射される燃料量が気筒４〜１４間でばらつくことを防止することができる。
【００５０】
［実施の形態４］
本実施の形態では、図１２に示すごとく吸気カムシャフト２８と、ポンプカム３０が設けられているポンプカムシャフト２９との間には電磁クラッチ２００が設けられている。又、前記高圧燃料ポンプ制御処理（図２）の代わりに図１３に示す高圧燃料ポンプ制御処理が実行される。他の構成については前記実施の形態２と同じであり、同一の構成については同一の符号にて説明する。
【００５１】
電磁クラッチ２００はＥＣＵ５６により制御され、非通電状態では係合状態となり、吸気カムシャフト２８の回転がポンプカムシャフト２９側に伝達されることで、吸気カムシャフト２８の回転に連動してポンプカム３０を回転できる。又、電磁クラッチ２００は通電状態では解放状態となり、吸気カムシャフト２８の回転はポンプカムシャフト２９側に伝達されなくなり、ポンプカム３０は回転を停止する。
【００５２】
高圧燃料ポンプ制御処理（図１３）について説明する。本処理は時間周期で繰り返し実行される処理である。本処理が開始されると、まず現在の噴射モードの内容が判定される（Ｓ３０２）。
【００５３】
噴射モードが「筒内噴射」であれば、まず電磁クラッチ２００は非通電とされて係合状態となり（Ｓ３０４）、ポンプカム３０は回転するので、プランジャ３４は往復動により加圧室３６の容積変化を生じさせることができる。そして高圧燃料ポンプ２６に対して電磁開閉弁１４０の調量圧送制御が図１４のグラフに示すごとく実行される（Ｓ３０６）。このことにより高圧燃料通路５０側へ調量された高圧燃料が圧送される。
【００５４】
一方、ステップＳ３０２の判定で噴射モードが「吸気ポート噴射」であれば、電磁クラッチ２００は通電されて解放状態となり（Ｓ３０８）、電磁開閉弁１４０は非通電とされて（Ｓ３１０）、開弁状態となる。すなわち図１５に示すごとく電磁クラッチ２００が解放されたためプランジャ３４は往復動しなくなり、加圧室３６の容積変化は生じない。このため燃料導入口３８が開放されていても吸気ポート噴射時には低圧燃料経路４２と加圧室３６との間での燃料流動はなく、低圧燃料経路４２側には燃料圧力脈動を生じさせない。
【００５５】
上述した構成において、請求項との関係は、高圧燃料ポンプ制御処理（図１３）のステップＳ３０２，Ｓ３０８が流動制限手段としての処理に相当する。
以上説明した本実施の形態４によれば、以下の効果が得られる。
【００５６】
（イ）．ポンプカム３０の回転停止により加圧部材としてのプランジャ３４の往復動を停止させることで、高圧燃料ポンプ２６と低圧燃料経路４２との間の燃料流動を停止させている。このため低圧燃料側での燃料圧力脈動が抑制されて、吸気ポート噴射モード時に吸気ポート噴射される燃料量が気筒４〜１４間でばらつくことを防止することができる。
【００５７】
［実施の形態５］
本実施の形態では、図１６に示すごとく３次元ポンプカム３３０が用いられ、この３次元ポンプカム３３０を軸方向に移動させるためのスライド機構３３２が設けられている。更に高圧燃料ポンプ２６のプランジャ３４は、リフタ３４ｂを貫通して３次元ポンプカム３３０側に伸びて、先端にボール３４ｃを配置している。このボール３４ｃがスプリング３４ａの付勢力により３次元ポンプカム３３０のカム面に当接し、３次元ポンプカム３３０の回転によるプランジャ３４の往復動を可能としている。又、前記高圧燃料ポンプ制御処理（図２）の代わりに図１７に示す高圧燃料ポンプ制御処理が実行される。他の構成については前記実施の形態２と同じであり、同一の構成については同一の符号にて説明する。
【００５８】
スライド機構３３２は、３次元ポンプカム３３０を取り付けているポンプカムシャフト３３４、ポンプカムシャフト３３４を回転可能に支持する軸受部３３６、及びこの軸受部３３６を駆動シャフト３３８ａを介して軸方向に移動するアクチュエータ３３８を備えて構成されている。アクチュエータ３３８は油圧シリンダや電動モータなどからなり、駆動シャフト３３８ａを軸方向に移動させることにより、３次元ポンプカム３３０の軸方向位置を変更することができる。
【００５９】
吸気カムシャフト２８の先端にはストレートスプライン部２８ａが突出して設けられ、このストレートスプライン部２８ａは、ポンプカムシャフト３３４の中心部に形成されたスプライン係合孔３３４ａに挿入されている。このことにより吸気カムシャフト２８とポンプカムシャフト３３４とは軸方向では相対移動可能であるが軸周りには相対回転しないようにされている。
【００６０】
３次元ポンプカム３３０のカム面は、図１８，１９に示すごとく、軸方向において２つの領域に分かれている。吸気カムシャフト２８とは反対側には非駆動領域３３０ａが設けられ、円筒状の外周カム面を形成している。吸気カムシャフト２８側には駆動領域３３０ｂが設けられ、非駆動領域３３０ａに接触している部分から次第に円形から略三角状に変化する外周カム面を形成している。尚、図１８はスライド機構３３２の部分斜視図であり、図１９の(Ａ)は３次元ポンプカム３３０の左側面図、図１９の(Ｂ)は右側面図である。
【００６１】
したがってＥＣＵ５６がアクチュエータ３３８を制御することにより、駆動シャフト３３８ａを、図１６に示したＬ方向に移動させると、駆動領域３３０ｂにプランジャ３４の先端に設けたボール３４ｃを当接させることができる。このことにより吸気カムシャフト２８の回転によってプランジャ３４を往復動させることができ、加圧室３６の容積を変更させることができる。これとは逆に駆動シャフト３３８ａをＨ方向に移動させることで、図２０に示したごとく非駆動領域３３０ａにボール３４ｃを当接させることができる。このことにより吸気カムシャフト２８が回転してもプランジャ３４は往復動せず、リフト量は固定されるので、加圧室３６の容積も一定に維持できる。
【００６２】
高圧燃料ポンプ制御処理（図１７）について説明する。本処理は時間周期で繰り返し実行される処理である。本処理が開始されると、まず現在の噴射モードの内容が判定される（Ｓ４０２）。
【００６３】
噴射モードが「筒内噴射」であれば、アクチュエータ３３８により３次元ポンプカム３３０は図１６に示したごとくプランジャ駆動位置に移動される（Ｓ４０４）。このことによりシリンダ３２の往復動により加圧室３６の容積は変化する。そして高圧燃料ポンプ２６に対して電磁開閉弁１４０の調量圧送制御が図２１のグラフに示すごとく実行される（Ｓ４０６）。このことにより高圧燃料通路５０側へ調量された高圧燃料が圧送される。
【００６４】
一方、ステップＳ４０２の判定で噴射モードが「吸気ポート噴射」であれば、アクチュエータ３３８により３次元ポンプカム３３０は図２０に示したごとくプランジャ非駆動位置に移動される（Ｓ４０８）。そして電磁開閉弁１４０は非通電とされて（Ｓ４１０）、開弁状態となる。すなわち図２２に示すごとくプランジャ３４は往復動しないので加圧室３６の容積変化は生じない。このため燃料導入口３８が開放していても吸気ポート噴射時には低圧燃料経路４２と加圧室３６との間での燃料流動はなく、低圧燃料経路４２に燃料圧力脈動は生じない。
【００６５】
上述した構成において、請求項との関係は、高圧燃料ポンプ制御処理（図１７）のステップＳ４０２，Ｓ４０８が流動制限手段としての処理に相当する。
以上説明した本実施の形態５によれば、以下の効果が得られる。
【００６６】
（イ）．吸気ポート噴射時であれば３次元ポンプカム３３０を軸方向に移動してボール３４ｃの当接位置を非駆動領域３３０ａにすることで、加圧部材としてのプランジャ３４の往復動を停止させて、高圧燃料ポンプ２６と低圧燃料経路４２との間の燃料流動を停止させている。このため低圧燃料側での燃料圧力脈動が無くなるので、吸気ポート噴射モード時に吸気ポート噴射される燃料量が気筒間でばらつくことを防止することができる。
【００６７】
［その他の実施の形態］
（ａ）．前記実施の形態においては、吸気ポート噴射時では高圧燃料ポンプと低圧燃料経路との間での燃料流動を完全に停止させていたが、気筒間で燃料噴射量がばらつかない程度に、わずかに流動させても良い。例えば、前記実施の形態２の構成において、前記図７のごとくに吸気ポート噴射時において電磁開閉弁を閉弁状態に維持する代わりに、図２３に示すごとく吸入行程において短時間開弁させても良い。すなわち吸気ポート噴射モード時には電磁開閉弁の開期間割合の減少により高圧燃料ポンプと低圧燃料経路との間の燃料流動を制限する。
【００６８】
このことにより低圧燃料の圧力低下も極めて短時間かつ低下量も少なくて済むことから、吸気ポート噴射において問題となるほどの燃料噴射量のばらつきは生じない。
同様に、前記実施の形態３では吸気ポート噴射時には電磁遮断弁により高圧燃料ポンプと低圧燃料経路との間を完全に遮断したが、電磁遮断弁の代わりに図２４に示す切替弁４２ｃを用いても良い。この切替弁４２ｃを用いることにより吸気ポート噴射時には高圧燃料ポンプと低圧燃料経路との間はオリフィス４２ｄを介して燃料流動を制限することになる。このことにより低圧燃料圧力脈動の振幅を小さくして、吸気ポート噴射において問題となるほどの燃料噴射量のばらつきは生じないようにできる。
【００６９】
同様に、前記実施の形態５では吸気ポート噴射時にはボールを非駆動領域に当接させることでプランジャの往復動を完全に停止していたが、駆動領域の内でも非駆動領域に近い部分にボールを当接させても良い。すなわち図２５に示すごとく吸気ポート噴射時にはわずかにプランジャを往復動させることにより、気筒間で吸気ポート噴射における燃料噴射量のばらつきがほとんど無い程度に、高圧燃料ポンプにおいて低圧燃料の吸入及び戻しを行っても良い。
【００７０】
（ｂ）．前記実施の形態４，５ではポンプカム側の制御によりプランジャ３４の往復動を停止したが、これ以外にポンプカム側ではなくプランジャ側を直接停止させても良い。例えば図２６に示すごとく直接プランジャ３４の往復動を停止させて良い。図２６の(１)はリフタ４３３の筒状外周部４３３ａがシリンダ４３２側に設けられたリフタガイド４３２ａの内周面にガイドされている。これらリフタガイド４３２ａ及び筒状外周部４３３ａにはそれぞれ各２つの係合孔４３２ｂ，４３３ｂが設けられている。そしてリフタガイド４３２ａの外側から、リフタガイド４３２ａの各係合孔４３２ｂに相対して２つの電磁ソレノイド４３８が配置されている。尚、筒状外周部４３３ａには係合孔４３３ｂ以外に空気抜き用孔４３３ｃも設けられている。
【００７１】
電磁ソレノイド４３８に設けられたロッド４３８ａは、筒内噴射の実行中はＥＣＵから励磁電流が供給されず、図２６の(１)に示したごとく係合孔４３２ｂには係合していない。したがってポンプカム４３０の回転によりプランジャ４３４は往復動する。
【００７２】
吸気ポート噴射時には、ＥＣＵは電磁ソレノイド４３８に励磁電流を供給することでロッド４３８ａを係合孔４３２ｂ内に挿入する。この状態を図２６の(２)に示す。リフタガイド４３２ａ側の係合孔４３２ｂと筒状外周部４３３ａ側の係合孔４３３ｂとは、プランジャ４３４が最大リフト量となった状態で同一位置に来るように形成されている。図２６の(２)の状態では、最大リフト量ではないので両係合孔４３２ｂ，４３３ｂが一致しておらず、リフタガイド４３２ａ側の係合孔４３２ｂに挿入されたロッド４３８ａは、先端が筒状外周部４３３ａの表面に当接する。この状態で、更にポンプカム４３０が回転して、最大リフト量までリフタ４３３を押し上げると図２６の(３)に示すごとくロッド４３８ａは両係合孔４３２ｂ，４３３ｂに挿入された状態となる。このことにより図２６の(４)に示すごとく、更にポンプカム４３０が回転して、スプリング４３４ａによりリフタ４３３が押し下げられる期間となっても、ロッド４３８ａが両係合孔４３２ｂ，４３３ｂにて、シリンダ４３２とリフタ４３３との位置関係を固定状態に維持する。このためリフタ４３３と一体に移動するプランジャ４３４も最大リフト状態で往復動を停止する。このことにより低圧燃料側での燃料圧力脈動が無くなり、吸気ポート噴射される燃料量が気筒間でばらつくことを防止することができる。
【００７３】
筒内噴射時となれば、ＥＣＵは電磁ソレノイド４３８への励磁電流を停止することにより、電磁ソレノイド４３８内部のスプリングによりロッド４３８ａが元の位置に戻り、図２６の(１)に示した状態に戻るので、ポンプカム４３０の回転によりプランジャ４３４は往復動を開始することができる。
【００７４】
（ｃ）．前記各実施の形態では、２バンク型のエンジンを用いたが、直列型のエンジンにも適用でき、又、３バンク以上のバンク数のエンジンにも適用できる。又、気筒数も６気筒に限らず、６気筒より少なくても多くても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】実施の形態１のエンジン及び燃料供給系の概略構成図。
【図２】実施の形態１のＥＣＵが実行する高圧燃料ポンプ制御処理のフローチャート。
【図３】実施の形態１における筒内噴射時の制御例を示すグラフ。
【図４】実施の形態１における吸気ポート噴射時の制御例を示すグラフ。
【図５】実施の形態２の燃料供給系の概略構成図。
【図６】実施の形態２における筒内噴射時の制御例を示すグラフ。
【図７】実施の形態２における吸気ポート噴射時の制御例を示すグラフ。
【図８】実施の形態３の燃料供給系の概略構成図。
【図９】実施の形態３のＥＣＵが実行する高圧燃料ポンプ制御処理のフローチャート。
【図１０】実施の形態３における筒内噴射時の制御例を示すグラフ。
【図１１】実施の形態３における吸気ポート噴射時の制御例を示すグラフ。
【図１２】実施の形態４の燃料供給系の概略構成図。
【図１３】実施の形態４のＥＣＵが実行する高圧燃料ポンプ制御処理のフローチャート。
【図１４】実施の形態４における筒内噴射時の制御例を示すグラフ。
【図１５】実施の形態４における吸気ポート噴射時の制御例を示すグラフ。
【図１６】実施の形態５の高圧燃料ポンプと３次元ポンプカムスライド機構とを示す部分断面図。
【図１７】実施の形態５のＥＣＵが実行する高圧燃料ポンプ制御処理のフローチャート。
【図１８】実施の形態５の３次元ポンプカムスライド機構の部分斜視図。
【図１９】実施の形態５の３次元ポンプカムの構成説明図。
【図２０】実施の形態５における吸気ポート噴射時での３次元ポンプカムスライド機構による３次元ポンプカムの移動状態を示す説明図。
【図２１】実施の形態５における筒内噴射時の制御例を示すグラフ。
【図２２】実施の形態５における吸気ポート噴射時の制御例を示すグラフ。
【図２３】実施の形態２における電磁開閉弁の他の制御例を示すグラフ。
【図２４】実施の形態３における電磁遮断弁の代わりに用いる切替弁の構成説明図。
【図２５】実施の形態５におけるアクチュエータの他の制御例を示すグラフ。
【図２６】吸気ポート噴射時においてプランジャの往復動を停止する他の構成と動作を示す説明図。
【符号の説明】
【００７６】
２…エンジン、２ａ…左バンク、２ｂ…右バンク、４，６，８，１０，１２，１４…気筒、４ａ，６ａ，８ａ，１０ａ，１２ａ，１４ａ…筒内噴射用燃料噴射弁、４ｂ，６ｂ，８ｂ，１０ｂ，１２ｂ，１４ｂ…吸気ポート噴射用燃料噴射弁、１６，２０…高圧燃料分配管、１８，２２…低圧燃料分配管、２０ａ…高圧燃料圧力センサ、２４…フィードポンプ、２６…高圧燃料ポンプ、２８…吸気カムシャフト、２８ａ…ストレートスプライン部、２９…ポンプカムシャフト、３０…ポンプカム、３２…シリンダ、３４…プランジャ、３４ａ…スプリング、３４ｂ…リフタ、３４ｃ…ボール、３６…加圧室、３８…燃料導入口、４０…電磁開閉弁、４０ａ…励磁コイル、４０ｂ…弁体、４０ｃ…スプリング、４０ｄ…シート部、４２…低圧燃料経路、４２ａ…低圧燃料経路、４２ｂ…電磁遮断弁、４２ｃ…切替弁、４２ｄ…オリフィス、４４…燃料タンク、４６…リリーフ弁、４８…チェック弁、５０…高圧燃料通路、５２…リリーフ弁、５４…低圧燃料通路、５４ａ…分岐通路、５６…ＥＣＵ、１４０…電磁開閉弁、１４０ａ…励磁コイル、１４０ｂ…弁体、１４０ｃ…スプリング、１４０ｄ…シート部、２００…電磁クラッチ、３３０…３次元ポンプカム、３３０ａ…非駆動領域、３３０ｂ…駆動領域、３３２…スライド機構、３３４…ポンプカムシャフト、３３４ａ…スプライン係合孔、３３６…軸受部、３３８…アクチュエータ、３３８ａ…駆動シャフト、４３０…ポンプカム、４３２…シリンダ、４３２ａ…リフタガイド、４３２ｂ…係合孔、４３３…リフタ、４３３ａ…筒状外周部、４３３ｂ…係合孔、４３３ｃ…空気抜き用孔、４３４…プランジャ、４３４ａ…スプリング、４３８…電磁ソレノイド、４３８ａ…ロッド。
【図１】
2005146882.tif 000003
【図２】
2005146882.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005146882.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005146882.tif 000009
【図８】
2005146882.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2005146882.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2005146882.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
2005146882.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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