JP3539302B2

JP3539302B2 - 内燃機関の燃料供給装置

Info

Publication number: JP3539302B2
Application number: JP25616499A
Authority: JP
Inventors: 大地山崎; 尚季倉田; 雅則杉山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-09-09
Filing date: 1999-09-09
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2019-09-09
Also published as: DE60028145T2; DE60028145D1; EP1085203A3; US6336445B1; JP2001082289A; CN1288103A; EP1085203A2; KR100367189B1; KR20010050389A; CN1138056C; EP1085203B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車用エンジン等の内燃機関においては、燃費の向上等を意図して燃焼室内に直接燃料を噴射供給するタイプのものが実用化されている。こうした内燃機関では、高圧になる燃焼室内の圧力に抗して燃料噴射弁からの燃料噴射を行うため、同燃料噴射弁に供給される燃料を高圧にする必要がある。そのため、フィードポンプによって燃料タンクから送り出された燃料を高圧燃料ポンプによって加圧し、その加圧後の燃料を燃料噴射弁に圧送するようにしている。上記のような高圧燃料ポンプを備える燃料供給装置としては、例えば特開平１０−１７６６１８号公報や特開平１０−１７６６１９号公報に記載されたものが知られている。ここで、これらの公報に記載された燃料供給装置を図９に示す。
【０００３】
図９に示すように、燃料供給装置の高圧燃料ポンプ１０１は、カム１００の回転によりシリンダ１０２内で往復移動するプランジャ１０３と、シリンダ１０２とプランジャ１０３とにより区画される加圧室１０４とを備えている。この加圧室１０４には、燃料タンク１０５から燃料を送り出すフィードポンプ１０６と連通する吸入通路１０７、加圧室１０４から燃料を流出させて燃料タンク１０５に戻すスピル通路１０８、及び加圧室１０４内の燃料を燃料噴射弁１０９に向けて圧送する圧送通路１１０がそれぞれ接続されている。また、高圧燃料ポンプ１０１には、上記吸入通路１０７及びスピル通路１０８と加圧室１０４との間を開閉するスピル弁１１１が設けられている。
【０００４】
そして、スピル弁１１１が開いた状態にあって、加圧室１０４の容積が大きくなる方向（図中下方）にプランジャ１０３が移動するとき、即ち高圧燃料ポンプ１０１が吸入行程にあるとき、吸入通路１０７から加圧室１０４内に燃料が吸入される。また、加圧室１０４の容積が小さくなる方向（図中上方）にプランジャ１０３が移動するとき、即ち高圧燃料ポンプ１０１が圧送行程にあるときにスピル弁１１１を閉じると、吸入通路１０７及びスピル通路１０８と加圧室１０４との間が遮断され、加圧室１０４内の燃料が圧送通路１１０を介して燃料噴射弁１０９に向けて圧送される。
【０００５】
こうした高圧燃料ポンプ１０１にあっては、圧送行程中におけるスピル弁１１１の閉弁期間中のみ燃料噴射弁１０９に向けて燃料が圧送されるため、同スピル弁１１１の閉弁開始時期を制御してスピル弁１１１の閉弁期間を調整することで燃料圧送量が調整されるようになる。即ち、燃料圧送量においては、スピル弁１１１の閉弁期間を長くすることで多くなり、同閉弁期間を短くすることで少なくなる。そして、この燃料圧送量の調整により、燃料噴射弁１０９に圧送される燃料の圧力（燃圧）が機関運転状態に応じて定められる目標値に制御され、燃圧と燃料噴射時間とによって決定される燃料噴射弁１０９からの燃料噴射量が適正なものになる。
【０００６】
上記にようにフィードポンプ１０６から送り出された燃料を高圧燃料ポンプ１０１で加圧し、この加圧後の燃料を燃料噴射弁１０９に向けて圧送することで、燃焼室に直接燃料を噴射供給する内燃機関にあっても、その燃料噴射を的確に行うことができるようになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、高圧燃料ポンプ１０１からの燃料圧送量は、スピル弁１１１が閉弁開始するときのカム速度、即ちカム１００が単位角度回転するときのプランジャ１０３の移動量に影響される。上記スピル弁１１１の閉弁開始時におけるカム速度は、同スピル弁１１１の閉弁開始時期の変化に対し、必ずしも一定の変化量で変化（一定の傾きをもって推移）するものではない。即ち、カムの位相によっては、スピル弁１１１の閉弁開始時期の変化に対する同閉弁開始時のカム速度の変化量（傾き）が大きく変動することとなる。この状態にあって、スピル弁１１１の閉弁開始時期を変更して上記燃圧を目標値に制御すべく燃料圧送量を調整しようとしても、同閉弁開始時期の変更によって燃料圧送量を適切に調整することが難しく、上記燃圧を目標値に制御する際に同燃圧が大きく変動してしまう。
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、スピル弁の閉弁開始時期の変更に応じて燃料圧送量を適切に調整し、同燃料圧送量の制御性を向上することのできる内燃機関の燃料供給装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
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。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、カムの回転によるシリンダとプランジャとの相対移動に基づき加圧室の容積を変化させて前記加圧室に燃料を吸入するとともに同燃料を内燃機関の燃料噴射弁に向けて圧送する燃料ポンプと、前記加圧室から燃料を流出させるスピル通路と同加圧室との間を開閉するスピル弁とを備え、前記スピル弁の閉弁期間を制御することにより前記燃料ポンプから前記燃料噴射弁への燃料圧送量を調整する内燃機関の燃料供給装置において、前記スピル弁の閉弁開始時期を変更して同スピル弁の閉弁期間を制御することにより、前記燃料噴射弁の燃料噴射に必要とされる前記燃料ポンプからの燃料圧送量を得られるようにする閉弁期間制御手段を備え、前記カムが単位角度回転する際の前記シリンダと前記プランジャとの相対移動量が前記カムの位相変化に対して一定の傾きで推移する第１のカム角度範囲と、前記カムが単位角度回転する際の前記シリンダと前記プランジャとの相対移動量が前記カムの位相変化に対して変化する傾きで推移する第２のカム角度範囲とのうち、前記必要とされる燃料圧送量の最大値を得る際の前記スピル弁の閉弁開始時期が前記第１のカム角度範囲に位置するよう設定されているものとした。
【００１０】
カムが単位角度回転する際の前記シリンダと前記プランジャとの相対移動量（以下、カム速度という）がカムの位相変化に対して一定の傾きで推移する第１のカム角度範囲に、必要とされる燃料圧送量の最大値を得る際のスピル弁の閉弁開始時期が位置する同構成によれば、燃料ポンプからの燃料圧送量を調整すべくスピル弁の閉弁開始時期を変更するとき、この変更に対して同閉弁開始時のカム速度が一定の変化量で変化する。スピル弁の閉弁開始時におけるカム速度は燃料ポンプの燃料圧送量に影響を及ぼすが、上記のようにスピル弁の閉弁開始時期の変更に対して一定の変化量で同閉弁開始時のカム速度が変化すれば、上記スピル弁の閉弁開始時期の変更による燃料圧送量の調整を適切に行うことができ、同燃料圧送量の制御性を向上させることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記閉弁期間制御手段は、前記カムが上死点付近にあるときに前記スピル弁の閉弁を終了するものであって、前記必要とされる燃料圧送量の最大値を得る際の前記スピル弁の閉弁開始時期が前記第１のカム角度範囲の最進角位置付近に位置するように設定されているものとした。
【００１２】
同構成によれば、燃料圧送量を調整するためのスピル弁の閉弁開始時期の変更を、上記第１のカム角度範囲において最進角位置付近からカムが上死点付近に位置するときまでという広い範囲で行うことができる。
【００１３】
請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の発明において、前記必要とされる燃料圧送量の最大値を得る際の前記スピル弁の閉弁開始時期が前記第１のカム角度範囲に位置するようカムプロフィールが設定されるものとした。
【００１４】
同構成によれば、必要とされる燃料圧送量の最大値を得る際の前記スピル弁の閉弁開始時期が前記第１のカム角度範囲に位置するよう、燃料ポンプにおけるカムのカムプロフィールが設定されるため、燃料ポンプからの燃料圧送量を調整すべくスピル弁の閉弁開始時期を変更するとき、この変更に対して同閉弁開始時のカム速度が一定の変化量で変化する。そのため、上記スピル弁の閉弁開始時期の変更による燃料圧送量の調整を適切に行うことができ、同燃料圧送量の制御性を向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を直列４気筒の自動車用直噴ガソリンエンジンに適用した第１実施形態を図１〜図６に従って説明する。
【００２０】
図１に示すように、エンジン１１は、そのシリンダブロック１１ａ内に往復移動可能に設けられた合計四つのピストン１２（図１には一つのみ図示）を各気筒毎に備えている。これらピストン１２は、コンロッド１３を介して出力軸であるクランクシャフト１４に連結されている。そして、ピストン１２の往復移動は、上記コンロッド１３によってクランクシャフト１４の回転へと変換されるようになっている。
【００２１】
クランクシャフト１４にはシグナルロータ１４ａが取り付けられている。このシグナルロータ１４ａの外周部には、複数の突起１４ｂがクランクシャフト１４の軸線を中心とする等角度毎に設けられている。また、シグナルロータ１４ａの側方には、クランクポジションセンサ１４ｃが設けられている。そして、クランクシャフト１４が回転して、シグナルロータ１４ａの各突起１４ｂが順次クランクポジションセンサ１４ｃの側方を通過することにより、同センサ１４ｃからはそれら各突起１４ｂの通過に対応したパルス状の検出信号が出力されるようになる。
【００２２】
また、シリンダブロック１１ａの上端にはシリンダヘッド１５が設けられ、シリンダヘッド１５とピストン１２との間には燃焼室１６が設けられている。この燃焼室１６には吸気通路３２及び排気通路３３が接続されている。そして、燃焼室１６と吸気通路３２とは吸気バルブ１９の開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室１６と排気通路３３とは排気バルブ２０の開閉動作によって連通・遮断される。
【００２３】
一方、シリンダヘッド１５には、上記吸気バルブ１９及び排気バルブ２０を開閉駆動するための吸気カムシャフト２１及び排気カムシャフト２２が回転可能に支持されている。これら吸気及び排気カムシャフト２１，２２は、タイミングベルト及びギヤ（共に図示せず）等を介してクランクシャフト１４に連結され、同ベルト及びギヤ等によりクランクシャフト１４の回転が伝達されるようになる。そして、吸気カムシャフト２１が回転すると吸気バルブ１９が開閉動作し、排気カムシャフト２２が回転すると排気バルブ２０が開閉動作する。
【００２４】
シリンダヘッド１５において、吸気カムシャフト２１の側方には、同シャフト２１の外周面に設けられた突起２１ａを検出して検出信号を出力するカムポジションセンサ２１ｂが設けられている。そして、吸気カムシャフト２１が回転すると、同シャフト２１の突起２１ａがカムポジションセンサ２１ｂの側方を通過する。この状態にあっては、カムポジションセンサ２１ｂから上記突起２１ａの通過に対応して所定間隔毎に検出信号が出力されるようになる。
【００２５】
吸気通路３２の上流部分には、エンジン１１の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ２３が設けられている。このスロットルバルブ２３の開度は、アクセルポジションセンサ２６によって検出されるアクセルペダル２５の踏込量（アクセル踏込量）に基づきスロットル用モータ２４を駆動制御することで調節される。こうしたスロットルバルブ２３の開度調節により、エンジン１１の吸入空気量が調整される。また、吸気通路３２においてスロットルバルブ２３の下流側に位置する部分には、同通路３２内の圧力を検出するバキュームセンサ３６が設けられている。そして、バキュームセンサ３６は検出した吸気通路３２内の圧力に対応した検出信号を出力する。
【００２６】
また、シリンダヘッド１５には、燃焼室１６内に燃料を噴射供給する燃料噴射弁４０と、燃焼室１６内に充填される燃料と空気とからなる混合気に対して点火を行う点火プラグ４１とが設けられている。そして、燃料噴射弁４０から燃焼室１６内へ燃料が噴射されると、同燃料が吸気通路３２を介して燃焼室１６に吸入された空気と混ぜ合わされ、燃焼室１６内で空気と燃料とからなる混合気が形成される。更に、燃焼室１６内の混合気は点火プラグ４１によって点火がなされて燃焼し、燃焼後の混合気は排気として排気通路３３に送り出される。
【００２７】
このエンジン１１においては、機関運転状態に応じて燃焼方式が「成層燃焼」と「均質燃焼」との間で切り換えられる。即ち、エンジン１１の運転状態が高出力を要求される高回転負荷領域にあるときには、吸気行程中に燃焼室１６に燃料を噴射供給して空気に対し燃料が均等に混合された均質混合気を形成し、この混合気を燃焼させることで高出力を得ることの可能な「均質燃焼」が実行される。また、エンジン１１の運転状態があまり高出力を要求されない低回転低負荷領域にあるときには、圧縮行程中に燃焼室１６に燃料を噴射供給して点火プラグ４１回りに燃料濃度の高い混合気を存在させ、混合気全体の平均空燃比を理論空燃比よりも大幅にリーン側の値としても良好な着火を得ることの可能な「成層燃焼」を実行する。
【００２８】
上記「成層燃焼」においては、混合気の空燃比を理論空燃比よりもリーン側の値とすべく、「均質燃焼」を実行する場合に比べてスロットルバルブ２３の開度が開き側の値となるため、エンジン１１のポンピングロスが低減して燃費が向上するようになる。このように機関運転状態に応じて燃焼方式を切り換えることで、必要な機関出力を得ることと燃費の向上との両立が図られる。
【００２９】
ところで、上記のような直噴型のエンジン１１においては、燃焼室１６内の高い圧力に抗して燃料を噴射供給するために、燃料噴射弁４０に供給される燃料の圧力を高圧にするようにしている。ここで、燃料噴射弁４０に高圧燃料を供給するためのエンジン１１の燃料供給装置の詳細構造について図２を参照して説明する。
【００３０】
図２に示すように、エンジン１１の燃料供給装置は、燃料タンク４５内から燃料を送り出すフィードポンプ４６と、そのフィードポンプ４６によって送り出された燃料を加圧して燃料噴射弁４０に向けて圧送する高圧燃料ポンプ４７とを備えている。上記フィードポンプ４６による燃料の供給圧力は、本実施形態では例えば０．３ＭＰａとなっている。
【００３１】
高圧燃料ポンプ４７は、排気カムシャフト２２に取り付けられたカム２２ａの回転に基づきシリンダ４８ａ内で往復移動するプランジャ４８ｂを備えている。上記カム２２ａは、排気カムシャフト２２の軸線を中心とする等角度毎に二つのカム山２２ｂを有している。そして、排気カムシャフト２２が回転すると、それらカム山２２ｂに応じてプランジャ４８ｂがシリンダ４８ａ内で往復移動するようになる。
【００３２】
上記排気カムシャフト２２はクランクシャフト１４が二回転（７２０°回転）する間に一回転（３６０°回転）し、上記プランジャ４８ｂは排気カムシャフト２２が一回転する間に二回往復移動する。また、クランクシャフトが７２０°回転する間には、エンジン１１において燃料噴射弁４０からの燃焼室１６内への四回の燃料噴射が行われる。従って、上記エンジン１１においては、高圧燃料ポンプ４７におけるプランジャ４８ｂの一回の往復移動につき、二回の燃料噴射が行われることとなる。
【００３３】
また、上記高圧燃料ポンプ４７は、シリンダ４８ａとプランジャ４８ｂとによって区画されてプランジャ４８ｂの往復移動に基づき容積が変化する加圧室４９を備えている。この加圧室４９は、低圧燃料通路５０を介して上記フィードポンプ４６に接続されており、低圧燃料通路５０の途中には同通路５０内の圧力を一定（０．３ＭＰａ）にするためのプレッシャレギュレータ５１が設けられている。また、上記加圧室４９は、高圧燃料通路５２及びチェック弁５２ａを介してデリバリパイプ５３に連通しており、デリバリパイプ５３にはエンジン１１の各気筒に対応した燃料噴射弁４０がそれぞれ接続されている。
【００３４】
上記デリバリパイプ５３には、同パイプ５３内の燃料圧力（燃圧）を検出するための燃圧センサ５５が設けられている。また、上記デリバリパイプ５３は、チェック弁５０ａを介して低圧燃料通路５０と連通している。そして、燃圧センサ５５によって検出される燃圧が過度に高くなると、チェック弁５０ａが開いて同パイプ５３内の燃料が低圧燃料通路５０へ流出する。こうしてデリバリパイプ５３からの燃料が流れ込む低圧燃料通路５０は、上記プレッシャレギュレータ５１によって一定（０．３ＭＰａ）の圧力に維持される。従って、上記チェック弁５０ａ及びプレッシャレギュレータ５１によって、デリバリパイプ５３内が過度に高圧になることは抑制される。
【００３５】
また、高圧燃料ポンプ４７には、上記低圧燃料通路５０と上記加圧室４９との間を連通・遮断する電磁スピル弁５４が設けられている。この電磁スピル弁５４は電磁ソレノイド５４ａを備え、同ソレノイド５４ａへの印加電圧を制御することにより開閉動作する。即ち、電磁ソレノイド５４ａに対する通電が停止された状態にあっては、コイルスプリング５４ｂの付勢力により電磁スピル弁５４が開いて低圧燃料通路５０と上記加圧室４９とが連通した状態になる。
【００３６】
この状態にあって、加圧室４９の容積が大きくなる方向にプランジャ４８ｂが移動すると、即ち高圧燃料ポンプ４７の吸入行程が行われると、フィードポンプ４６から送り出された燃料が低圧燃料通路５０を介して加圧室４９内に吸入される。そして、加圧室４９の容積が収縮する方向にプランジャ４８ｂが移動するとき、即ち高圧燃料ポンプ４７の圧送行程中に、電磁ソレノイド５４ａに対する通電により電磁スピル弁５４がコイルスプリング５４ｂの付勢力に抗して閉弁し、低圧燃料通路５０と上記加圧室４９との間が遮断されると、加圧室４９内の燃料が燃料噴射弁４０に向けて圧送される。
【００３７】
こうして高圧燃料ポンプ４７によって、フィードポンプ４６から送り出された燃料が例えば１２ＭＰａまで加圧される。そして、この加圧された燃料が高圧燃料通路５２及びデリバリパイプ５３を介して燃料噴射弁４０に圧送されるため、高圧となる燃焼室１６内の圧力に抗して同燃焼室１６内に直接燃料を噴射供給することができるようになる。
【００３８】
高圧燃料ポンプ４７において、プランジャ４８ｂが一回往復移動する際における燃料圧送量の調整は、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を制御して圧送行程中における同スピル弁５４の閉弁期間を調整することによって行われる。即ち、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を早めて閉弁期間を長くすると燃料圧送量が増加し、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を遅らせて閉弁期間を短くすると燃料圧送量が減少するようになる。そして、上記のように高圧燃料ポンプ４７の燃料圧送量を調整することにより、デリバリパイプ５３内の燃圧が機関運転状態に応じて定められる目標燃圧へと制御される。
【００３９】
ここで、上記カム山２２ｂの形状について図３を参照して説明する。なお、図３において、（ａ）はカム２２ａの位相変化に対するプランジャ４８ｂのリフト量の変化を示すグラフであって、（ｂ）はカム２２ａの位相変化に対するカム速度の変化、即ちカム２２ａが１°回転したときのプランジャ４８ｂのリフト量の変化を示すグラフである。
【００４０】
カム２２ａのカム山２２ｂは、カム２２ａの位相変化に対するプランジャ４８ｂのリフト量が図３（ａ）に示すように推移するよう形成されている。こうしたカム２２ａにおいては、カム２２ａが上死点（ＴＤＣ）から下死点（ＢＤＣ）へ変化する過程（吸入行程）においてはプランジャ４８ｂのリフト量が徐々に小さくなり、同カム２２ａが下死点から上死点へ変化する過程（圧送行程）においてはプランジャ４８ｂのリフト量が徐々に大きくなる。
【００４１】
また、カム速度は、図３（ｂ）に示すように、吸入行程において前半にはマイナス方向について徐々に大きくなるとともに後半にはマイナス方向について徐々に小さくなり、圧送行程において前半にはプラス方向について徐々に大きくなるとともに後半にはプラス方向について徐々に小さくなる。従って、圧送行程にあってカム２２ａが上死点付近に位置するときには、同カム２２ａが上死点に向かうほどカム速度がプラス方向について小さくなる。
【００４２】
上記高圧燃料ポンプ４７から燃料を圧送する際には、圧送行程中に電磁スピル弁５４が閉弁され、同圧送行程が終了してカム２２ａが上死点に位置したとき電磁スピル弁５４が開弁される。こうした電磁スピル弁５４の開閉動作によって高圧燃料ポンプ４７から燃料噴射弁４０に向けた燃料の圧送が行われる。そして、高圧燃料ポンプ４７における燃料圧送量の調整は、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を変化させて閉弁期間を調節することによって行われる。
【００４３】
高圧燃料ポンプ４７の燃料圧送量は、図３（ｂ）に斜線で示す部分の面積に対応したものとなるが、この斜線部分の面積は電磁スピル弁５４の閉弁期間に応じて変化する。即ち、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期が早められて閉弁期間が長くなると、上記斜線部分の面積が大きくなって高圧燃料ポンプ４７の燃料圧送量が増加する。また、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期が遅らされて閉弁期間が短くなると、上記斜線部分の面積が小さくなって高圧燃料ポンプ４７の燃料圧送量が減少する。
【００４４】
次に、上記燃料供給装置の電気的構成を図４に基づいて説明する。
この燃料供給装置は、燃料噴射制御、及び燃料圧力制御など、エンジン１１の運転状態を制御するための電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）９２を備えている。このＥＣＵ９２は、ＲＯＭ９３、ＣＰＵ９４、ＲＡＭ９５及びバックアップＲＡＭ９６等を備える算術論理演算回路として構成されている。
【００４５】
ここで、ＲＯＭ９３は各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されたメモリであり、ＣＰＵ９４はＲＯＭ９３に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ９５はＣＰＵ９４での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ９６はエンジン１１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。そして、ＲＯＭ９３、ＣＰＵ９４、ＲＡＭ９５及びバックアップＲＡＭ９６は、バス９７を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路９８及び外部出力回路９９と接続されている。
【００４６】
外部入力回路９８には、クランクポジションセンサ１４ｃ、カムポジションセンサ２１ｂ、アクセルポジションセンサ２６、バキュームセンサ３６、及び燃圧センサ５５等が接続されている。一方、外部出力回路９９には、燃料噴射弁４０、及び電磁スピル弁５４等が接続されている。
【００４７】
このように構成されたＥＣＵ９２は、クランクポジションセンサ１４ｃからの検出信号に基づきエンジン回転数ＮＥを求める。また、アクセルポジションセンサ２６からの検出信号に基づきアクセル踏込量ＡＣＣＰを求めるとともに、バキュームセンサ３６からの検出信号に基づき吸気圧ＰＭを求める。そして、成層燃焼運転時にはアクセル踏込量ＡＣＣＰとエンジン回転数ＮＥとに基づき基本燃料噴射量Ｑbse を算出し、均質燃焼運転時には吸気圧ＰＭとエンジン回転数ＮＥとに基づき基本燃料噴射量Ｑbse を算出する。
【００４８】
成層燃焼運転時においては、ＥＣＵ９２は、燃料噴射弁４０を駆動制御し、上記基本燃料噴射量Ｑbse から求められる最終燃料噴射量Ｑfin に対応した量の燃料をエンジン１１の圧縮行程にて噴射させる。また、均質燃焼運転時においては、ＥＣＵ９２は、燃料噴射弁４０を駆動制御し、上記基本燃料噴射量Ｑbse から求められる最終燃料噴射量Ｑfin に対応した量の燃料をエンジン１１の吸気行程にて噴射させる。
【００４９】
燃料噴射弁４０から噴射される燃料の量は、デリバリパイプ５３内の燃圧Ｐと燃料噴射時間によって定まるため、燃圧センサ５５からの検出信号に基づき求められる上記燃圧Ｐを、機関運転状態に応じて定められる目標燃圧Ｐ0 に維持することが好ましい。しかし、デリバリパイプ５３内の燃圧Ｐは、燃料噴射が行われる毎に低下するため、所定のクランク角度毎（カム２２ａの所定カム角度毎）に高圧燃料ポンプ４７からデリバリパイプ５３への燃料の圧送を行う必要がある。
【００５０】
二つのカム山２２ｂを有するカム２２ａで高圧燃料ポンプ４７を駆動する場合、燃料噴射弁４０からの燃料噴射が四回行われるクランクシャフト１４の７２０°回転間に、プランジャ４８ｂの往復移動が二回行われることとなる。従って、プランジャ４８ｂの一回の往復移動毎に電磁スピル弁５４を制御して燃料圧送を行えば、高圧燃料ポンプ４７からの一回の燃料圧送量につき、燃料噴射弁４０から二回の燃料噴射が行われることとなる。ここで、この場合におけるデリバリパイプ５３内の燃圧Ｐの推移について図６を参照して説明する。
【００５１】
図６に示すように、電磁スピル弁５４が閉弁開始されると、高圧燃料ポンプ４７から燃料が圧送されて燃圧Ｐが目標燃圧Ｐ0 に対し低い値から高い値へと変化し、その後に電磁スピル弁５４が開弁されると燃圧Ｐの上昇が停止する。この上昇が停止して一定となった燃圧Ｐは、燃料噴射が行われる毎に段階的に低下し、二回の燃料噴射が行われた後には上記燃料圧送が行われる前の値付近まで低下する。
【００５２】
この場合、上記二回の燃料噴射によって燃圧Ｐが過度に低下しないように、一回の燃料圧送で二回の燃料噴射に必要な量の燃料を送り出して燃圧Ｐを十分に高めておく必要がある。そして、このように燃圧Ｐを十分に高めるべく、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期（閉弁期間）が調整される。
【００５３】
次に、電磁スピル弁５４の制御手順について説明する。
ＥＣＵ９２は、上記燃圧Ｐ、目標燃圧Ｐ0 、最終燃料噴射量Ｑfin 、及びエンジン回転数ＮＥ等から、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を制御するためのデューティ比ＤＴを算出する。このデューティ比ＤＴは、カム２２ａにおける一定のカム角度、例えば高圧燃料ポンプ４７の圧送行程に位置するカム角度θ0 の間で、電磁スピル弁５４が閉弁しているカム角度θの割合（θ／θ0 ）を示すものである。これらカム角度θ，θ0 の関係を図３（ａ）に示す。
【００５４】
同図から明らかなように、ＥＣＵ９２は、カム２２ａが上死点に位置するときに電磁スピル弁５４の閉弁を終了（開弁）させる。そのため、デューティ比ＤＴが大きくなるほど電磁スピル弁５４の閉弁開始時期が早められ、高圧燃料ポンプ４７からデリバリパイプ５３への燃料圧送量（図３（ｂ）中に斜線で示す部分の面積）が多くなる。
【００５５】
上記デューティ比ＤＴは、下記の式（１）によって算出される。
ＤＴ＝ＤＴp ＋ＤＴi ＋ＦＦ …（１）
ＤＴp ：比例項
ＤＴi ：積分項
ＦＦ：フィードフォワード項
式（１）において、比例項ＤＴp は燃圧Ｐを目標燃圧Ｐ0 に近づけるためのものであって、積分項ＤＴi は燃料漏れ等に起因するデューティ比ＤＴのばらつきを抑制するためのものである。これら比例項ＤＴp 及び積分項ＤＴi は、それぞれ下記の式（２），（３）によって算出される。
【００５６】
ＤＴp ＝Ｋ1 ・（Ｐ0 −Ｐ） …（２）
ＤＴi ＝ＤＴi ＋Ｋ2 ・（Ｐ0 −Ｐ） …（３）
Ｋ1 ，Ｋ2 ：係数
また、式（１）において、フィードフォワード項ＦＦは、所定クランク角度分において必要とされる燃料を予めデリバリパイプ５３に供給し、機関過渡時等においても速やかに燃圧Ｐを目標燃圧Ｐ0 へと近づけることができるようにするためのものである。このフィードフォワード項ＦＦは、最終燃料噴射量Ｑfin とエンジン回転数ＮＥとに基づきマップを参照して算出される。こうして算出されるフィードフォワード項ＦＦは、最終燃料噴射量Ｑfin が大きくなるほど大きい値になるとともに、エンジン回転数ＮＥが高くなるほど大きい値になる。
【００５７】
ＥＣＵ９２は、上記式（１）から算出されるデューティ比ＤＴ等に基づき、電磁ソレノイド５４ａに対する通電開始時期、即ち電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を制御する。ここで、最終燃料噴射量Ｑfin 及びエンジン回転数ＮＥに対する電磁スピル弁５４の閉弁開始時期の関係を図５に示す。
【００５８】
図５における実線Ｌ１は、エンジン回転数ＮＥを一定とした条件のもとで、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を変更したときの高圧燃料ポンプ４７からの燃料圧送量（一回の圧送行程での燃料圧送量）の推移を示すものである。また、図５における一点鎖線Ｌ２は、最終燃料噴射量Ｑfin に対応する量の燃料を燃料噴射弁４０から噴射するのに必要とされる一回の燃料圧送量を示すものである。
【００５９】
なお、上記実線Ｌ１はエンジン回転数ＮＥが高くなるほど二点鎖線で示すように図中左方へ移行するようになり、上記一点鎖線Ｌ２は最終燃料噴射量Ｑfin が大きくなるほど図中上方へ移行するようになる。そして、上記デューティ比ＤＴに基づき制御される電磁スピル弁５４の閉弁開始時期は、実線Ｌ１と一点鎖線Ｌ２とが交差する時期（図中のｐ点）となる。従って、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期は、最終燃料噴射量Ｑfin が大きくなるとともにエンジン回転数ＮＥが高くなるほど早められる。
【００６０】
ところで、高圧燃料ポンプ４７の燃料圧送量は、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を変更することによって調整されるが、この電磁スピル弁５４の閉弁開始時における高圧燃料ポンプ４７のカム速度に大きく影響される。
【００６１】
図３（ｂ）に示すように、通常、高圧燃料ポンプ４７の圧送行程において、カム２２ａが上死点（ＴＤＣ）に位置する前の所定カム角度範囲Ａでは、カム２２ａの位相変化に対するカム速度の変化がほぼ一定になり、同カム２２ａの位相変化に対してカム速度がほぼ一定の傾きで減少側に推移するようになる。従って、燃料圧送量の調整のための電磁スピル弁５４の閉弁開始時期の変更を、同閉弁開始時期が上記所定カム角度範囲Ａ内から外れないようにして行えば、的確な燃料圧送量の調整を容易に行うことができるようになる。
【００６２】
即ち、カム２２ａの位相変化に対するカム速度の変化がほぼ一定であれば、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を変更したときの燃料圧送量の変化量がカム位相に応じて変動することが起こりにくくなる。従って、カム位相の変化に対してカム速度の傾きが一定になる上記所定カム角度範囲Ａ内から、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期が外れないように、同スピル弁５４の閉弁開始時期の変更を行うことにより、燃圧Ｐを目標燃圧Ｐ0 に近づけるに際して的確な燃料圧送量の調整を容易に行うことができるようになる。
【００６３】
しかし、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期は、燃料噴射を行うのに必要な燃料圧送量を得るために変更されるものであって、燃料噴射量が多くなって必要な燃料圧送量が多くなるほど進角側の値へと変更され、上記所定カム角度範囲Ａ内から進角側へと外れやすくなる。
【００６４】
即ち、機関低負荷時など最終燃料噴射量Ｑfin が小さいときには、燃料噴射に必要とされる燃料圧送量が少なくなるため、即ち図５において同必要とされる燃料圧送量に対応する一点鎖線Ｌ２が図中下方に移行する。そのため、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期をカム２２ａが上死点に位置する前の上記所定カム角度範囲Ａ内に位置させても必要な燃料圧送量を得ることができる。
【００６５】
一方、機関高負荷時など最終燃料噴射量Ｑfin が大きいときには、燃料噴射に必量とされる燃料圧送量が多くなるため、即ち図５において同必要とされる燃料圧送量に対応する一点鎖線Ｌ２が図中上方に移行する。そのため、上記必要な燃料圧送量を得るために、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を早めなければならず、同閉弁開始時期が上記所定カム角度範囲Ａ内から進角側へと外れるおそれがある。
【００６６】
このように電磁スピル弁５４の閉弁開始時期が上記所定カム角度範囲Ａ内から外れると、カム２２ａの位相変化に対するカム速度の変化が一定でなくなる。そのため、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を変更したときの燃料圧送量の変化量がカム位相に応じて変動し易くなり、燃圧Ｐを目標燃圧Ｐ0 に近づけるに際して的確な燃料圧送量の調整を行うことが難しくなる。この燃料圧送量の調整が的確に行われないと、燃圧Ｐを目標燃圧Ｐ0 に近づける際に同燃圧Ｐが大きく変動してしまうという不具合が生じる。
【００６７】
そこで本実施形態では、燃料噴射等に必要な燃料圧送量の最大値が得られるときの電磁スピル弁５４の閉弁開始時期が上記所定カム角度範囲Ａ内に位置するようにカム２２ａを形成する。即ち、カム２２ａが上死点付近に位置するときのプランジャ４８ｂのリフト量が通常のカムよりも大きくなるようにカムプロフィールを設定する。こうしたカムプロフィールの設定により、上記必要な燃料圧送量の最大値が得られるときの電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を、上記所定カム角度範囲Ａ内の最進角位置付近に位置させる。
【００６８】
この場合、燃料圧送量を調整するための電磁スピル弁５４の閉弁開始時期の変更を所定カム角度範囲Ａの全領域において、即ち同所定カム角度範囲Ａ内の最進角位置付近からカム２２ａが上死点付近に位置するときまでという広い範囲で行うことができる。そして、上記電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を上記所定カム角度範囲Ａ内で変更するだけで、必要な燃料圧送量を得るための同燃料圧送量の調整が行えるようになる。
【００６９】
この所定カム角度範囲Ａ内での電磁スピル弁５４の閉弁開始時期の変更においては、同変更よる閉弁開始時のカム速度の変化量がカム位相に係わらずほぼ一定になる。そのため、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を変更したときの燃料圧送量の変化量がカム位相に応じて変動することが起こりにくくなる。従って、上記電磁スピル弁５４の閉弁開始時期の変更により、的確な燃料圧送量の調整を容易に行うことができ、燃圧Ｐを目標燃圧Ｐ0 に近づけるに際して同燃圧Ｐが大きく変動するのを抑制することができるようになる。
【００７０】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）燃料噴射に必要とされる燃料圧送量の最大値を得る際の電磁スピル弁５４の閉弁開始時期が、カム２２ａの位相変化に対してカム速度が一定の傾きで減少側に推移する所定カム角度範囲Ａ内に位置するように、高圧燃料ポンプ４７におけるカム２２ａのカムプロフィールを設定した。このようにカムプロフィールの設定を行うことにより、燃料圧送量を調整するための電磁スピル弁５４の閉弁開始時期の変更は上記所定カム角度範囲Ａ内で行われる。こうした電磁スピル弁５４の閉弁開始時期の変更により、的確な燃料圧送量の調整を容易に行うことができ、燃圧Ｐを目標燃圧Ｐ0 に近づけるに際して同燃圧Ｐが大きく変動するのを抑制することができる。
【００７１】
（２）燃料噴射に必要とされる燃料圧送量の最大値を得る際の電磁スピル弁５４の閉弁開始時期が上記所定カム角度範囲Ａ内の最進角位置付近に位置するとともに、電磁スピル弁５４の閉弁はカム２２ａが上死点付近に位置するときに終了する。そのため、燃料圧送量を調整するための電磁スピル弁５４の閉弁開始時期の変更を、所定カム角度範囲Ａ内の最進角位置付近からカム２２ａが上死点付近に位置するときまでという広い範囲で行うことができ、燃料圧送量の調整幅を広くとることができる。
【００７２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図７及び図８に基づき説明する。本実施形態では、必要とされる燃料圧送量の最大値が得られる電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を上記所定カム角度範囲Ａ内に位置させるよう高圧燃料ポンプ４７におけるカム２２ａのカムプロフィールを設定するのに代えて、上記閉弁開始時期を上記所定カム角度範囲Ａ内に位置させるよう所定カム角度分（３６０°）での高圧燃料ポンプ４７からの燃料圧送回数を設定する。このように本実施形態においては、必要とされる燃料圧送量の最大値が得られる電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を上記所定カム角度範囲Ａ内に位置させる手法のみが第１実施形態と異なっている。従って、本実施形態においては第１実施形態と異なる部分のみ説明し、第１実施形態と同一の部分については詳細な説明を省略する。
【００７３】
図７に示される本実施形態の燃料供給装置においては、高圧燃料ポンプ４７を駆動するカム２２ａが排気カムシャフト２２の軸線を中心とする等角度毎に四つのカム山２２ｂを有している。こうしたカム２２ａによって駆動される高圧燃料ポンプ４７にあっては、四回の燃料噴射が行われるクランクシャフト１４の７２０°回転（排気カムシャフト２２の３６０°回転）間にプランジャ４８ｂが四回往復移動する。従って、プランジャ４８ｂの一回の往復移動につき一回の燃料噴射が行われることとなる。
【００７４】
カム２２ａの３６０°回転間での高圧燃料ポンプ４７の燃料圧送回数は、電磁スピル弁５４を制御することによって調整可能である。即ち、高圧燃料ポンプ４７からの燃料の圧送は、同ポンプ４７の圧送行程中に電磁スピル弁５４を閉弁させずに開弁状態に維持することによって停止することができる。カム２２ａが３６０°回転する間にはプランジャ４８ｂの往復移動も四回行われるとともに、クランクシャフト１４が７２０°回転して燃料噴射弁４０からの燃料噴射が四回行われることとなる。上記四回のプランジャ４８ｂの往復移動のうち、何回かの圧送行程で電磁スピル弁５４の閉弁を行わないようにすることで、カム２２ａの３６０°回転間での高圧燃料ポンプ４７の燃料圧送回数を調整することができる。
【００７５】
例えば、四回のプランジャ４８ｂの往復移動のうち、電磁スピル弁５４の閉弁を一回の圧送行程おきに行うと、カム２２ａの３６０°回転間での燃料圧送回数が二回となり、同燃料圧送一回当たりに二回の燃料噴射が行われることとなる。また、四回のプランジャ４８ｂの往復移動のうち、全ての圧送行程で電磁スピル弁５４の閉弁を行うと、カム２２ａの３６０°回転間での燃料圧送回数が四回となり、同燃料圧送一回当たりに上記燃料噴射が一回行われることとなる。この場合、一回の燃料圧送で燃料噴射一回分の燃料をデリバリパイプ５３に送るだけでよいため、カム２２ａの３６０°回転間での燃料圧送回数が二回の場合に比べて一回の燃料圧送量を約半分にすることができるようになる。
【００７６】
ここで、カム２２ａの３６０°回転間での燃料圧送回数の変化と燃圧Ｐの推移の変化との関係について図８を参照して説明する。なお、図８において、（ａ）はカム２２ａの３６０°回転間での燃料圧送回数を二回とした場合の燃圧Ｐの推移を示すタイムチャートであり、（ｂ）はカム２２ａの３６０°回転間での燃料圧送回数を四回とした場合の燃圧Ｐの推移を示すタイムチャートである。
【００７７】
カム２２ａの３６０°回転間での燃料圧送回数を二回とした場合、図８（ａ）に示すように、電磁スピル弁５４が閉弁開始されると、高圧燃料ポンプ４７から燃料が圧送されて燃圧Ｐが目標燃圧Ｐ0 に対し低い値から高い値へと変化し、その後に電磁スピル弁５４が開弁されると燃圧Ｐの上昇が停止する。この上昇が停止して一定となった燃圧Ｐは、燃料噴射が行われる毎に段階的に低下し、二回の燃料噴射が行われた後には上記燃料圧送が行われる前の値付近まで低下する。この場合、上記二回の燃料噴射によって燃圧Ｐが過度に低下しないように、一回の燃料圧送で二回の燃料噴射に必要な量の燃料を送り出して燃圧Ｐを十分に高めておく必要がある。そして、このように燃圧Ｐを十分に高めるべく、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期（閉弁期間）が調整される。
【００７８】
また、カム２２ａの３６０°回転間での燃料圧送回数を四回とした場合、図８（ｂ）に示すように、電磁スピル弁５４が閉弁開始されると、高圧燃料ポンプ４７から燃料が圧送されて燃圧Ｐが目標燃圧Ｐ0 に対し低い値から高い値へと変化し、その後に電磁スピル弁５４が開弁されると燃圧Ｐの上昇が停止する。この上昇が停止して一定となった燃圧Ｐは、一回の燃料噴射が行われた後には上記燃料圧送が行われる前の値付近まで低下し、その後に上記燃料圧送によって再び目標燃圧Ｐ0 よりも高い値となる。この場合、一回の燃料圧送で一回の燃料噴射に必要な量の燃料を送り出すだけでよいため、上記のようにカム２２ａの３６０°回転間での燃料圧送回数を二回とした場合ほど燃圧Ｐを上昇させる必要はなくなる。そのため、上記燃圧Ｐを上昇させるべく電磁スピル弁５４が閉弁されるとき、同閉弁開始時期が上記の場合に比べて遅らされるとともに閉弁期間が短くされる。
【００７９】
このようにカム２２ａの３６０°回転間での燃料圧送回数を変更することにより、燃料噴射量を一定とした条件下でも、必要とされる一回の燃料圧送量が変化するため、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を調整することが可能になる。そして、本実施形態では、カム２２ａの３６０°回転間での燃料圧送回数を例えば四回に設定することにより、必要とされる燃料圧送の最大値が得られる電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を所定カム角度範囲Ａ内に位置させる。その結果、上記電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を上記所定カム角度範囲Ａ内で変更するだけで、必要な燃料圧送量を得るための同燃料圧送量の調整が行えるようになる。
【００８０】
この所定カム角度範囲Ａ内での電磁スピル弁５４の閉弁開始時期の変更においては、同変更よる閉弁開始時のカム速度の変化量がカム位相に係わらずほぼ一定になる。そのため、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を変更したときの燃料圧送量の変化量がカム位相に応じて変動することが起こりにくくなる。従って、上記電磁スピル弁５４の閉弁開始時期の変更により、的確な燃料圧送量の調整を容易に行うことができ、燃圧Ｐを目標燃圧Ｐ0 に近づけるに際して同燃圧Ｐが大きく変動するのを抑制することができるようになる。
【００８１】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（３）燃料噴射に必要とされる燃料圧送量の最大値を得る際の電磁スピル弁５４の閉弁開始時期が、カム２２ａの位相変化に対してカム速度が一定の傾きで減少側に推移する所定カム角度範囲Ａ内に位置するように、カム２２ａの３６０°回転間での高圧燃料ポンプ４７の燃料圧送回数を四回に設定した。このように上記燃料圧送回数を設定することにより、燃料圧送量を調整するための電磁スピル弁５４の閉弁開始時期の変更は上記所定カム角度範囲Ａ内で行われる。こうした電磁スピル弁５４の閉弁開始時期の変更により、的確な燃料圧送量の調整を容易に行うことができ、燃圧Ｐを目標燃圧Ｐ0 に近づけるに際して同燃圧Ｐが大きく変動するのを抑制することができる。
【００８２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態においては、必要とされる燃料圧送量の最大値が得られる電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を上記所定カム角度範囲Ａ内に位置させる手法のみが第１及び第２実施形態と異なっている。従って、本実施形態においては第１及び第２実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第１及び第２実施形態と同一の部分については詳細な説明を省略する。
【００８３】
高圧燃料ポンプ４７においては、シリンダ４８ａに対するプランジャ４８ｂの移動幅（ストローク）、及び電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を一定とした条件のもとでは、加圧室４９の内径が大きくなるほど一回の燃料圧送量が多くなる。本実施形態では、必要とされる燃料圧送量の最大値が得られる電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を上記所定カム角度範囲Ａ内における最進角位置付近に位置させるよう、高圧燃料ポンプ４７における加圧室４９の内径が設定される。こうした加圧室４９における内径の設定は、シリンダ４８ａ及びプランジャ４８ｂの径を調整することによって行われる。
【００８４】
本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（４）燃料噴射に必要とされる燃料圧送量の最大値を得る際の電磁スピル弁５４の閉弁開始時期が、カム２２ａの位相変化に対してカム速度が一定の傾きで減少側に推移する所定カム角度範囲Ａ内に位置するように、高圧燃料ポンプ４７における加圧室４９の内径を設定した。このように加圧室４９における内径の設定を行うことにより、燃料圧送量を調整するための電磁スピル弁５４の閉弁開始時期の変更は上記所定カム角度範囲Ａ内で行われる。こうした電磁スピル弁５４の閉弁開始時期の変更により、的確な燃料圧送量の調整を容易に行うことができ、燃圧Ｐを目標燃圧Ｐ0 に近づけるに際して同燃圧Ｐが大きく変動するのを抑制することができる。
【００８５】
（５）燃料噴射に必要とされる燃料圧送量の最大値を得る際の電磁スピル弁５４の閉弁開始時期が上記所定カム角度範囲Ａ内の最進角位置付近に位置するとともに、電磁スピル弁５４の閉弁はカム２２ａが上死点付近に位置するときに終了する。そのため、燃料圧送量を調整するための電磁スピル弁５４の閉弁開始時期の変更を、所定カム角度範囲Ａ内の最進角位置付近からカム２２ａが上死点付近に位置するときまでという広い範囲で行うことができ、燃料圧送量の調整幅を広くとることができる。
【００８６】
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・上記各実施形態において、必要とされる燃料圧送量の最大値が得られる電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を上記所定カム角度範囲Ａ内に位置させる三種類の手法を例示したが、それら一つ一つの手法を独立して採用する代わりに、二つ以上の手法を組み合わせて採用してもよい。この場合、必要とされる燃料圧送量の最大値が得られる電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を、一層的確に上記所定カム角度範囲Ａ内に位置させることができ、燃料圧送量の調整を的確に行って同燃料圧送量の制御性を向上させることができる。
【００８７】
・第２実施形態において、四つのカム山２２ｂが形成されたカム２２ａを用いて高圧燃料ポンプ４７を駆動する場合について説明したが、上記カム山２２ｂの数は四つに限らず、三つや五つ以上などに適宜変更してもよい。例えばカム山２２ｂを四つ以上にすれば、所定期間中における燃料圧送回数を細かく調整することができ、カム２２ａの３６０°回転間での燃料圧送回数の設定範囲を広くとることができるようになる。この場合、必要とされる燃料圧送量の最大値が得られる電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を上記所定カム角度範囲Ａ内に位置させることを条件に、カム２２ａの３６０°回転間での燃料圧送回数を四回以外の値に適宜変更してもよい。なお、この場合においては、必要とされる燃料圧送量の最大値が得られる電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を上記所定カム角度範囲Ａ内の最進角位置付近に位置させて、電磁スピル弁５４の閉弁開始時期の変更を広い範囲で行えるようにすることが好ましい。
【００８８】
・第１実施形態では、必要とされる燃料圧送量の最大値が得られる電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を上記所定カム角度範囲Ａ内に位置させるため、カム２２ａが上死点付近に位置するときのプランジャ４８ｂのリフト量が通常よりも大きくなるようカム２２ａのカムプロフィールに設定した。これに代えて、カム２２ａのカムプロフィールを上記所定カム角度範囲Ａが通常よりも大きくなるようなカムプロフィールに設定することで、必要とされる燃料圧送量の最大値が得られる電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を上記所定カム角度範囲Ａ内に位置させてもよい。
【００８９】
・上記各実施形態において、高圧燃料ポンプ４７の圧送行程中における電磁スピル弁５４の閉弁終了（開弁）時期を、カム２２ａが上死点に位置したときとしたが、これを適宜変更してもよい。
【００９０】
。上記各実施形態において、高圧燃料ポンプ４７の圧送行程中における電磁スピル弁５４の閉弁開始時期を、所定カム角度範囲Ａ内の最進角位置付近に位置させたが、これを適宜変更してもよい。
【００９１】
・上記各実施形態では、ガソリンエンジンの燃料供給装置に本発明を適用したが、これに代えてディーゼルエンジンの燃料供給装置に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の燃料供給装置が適用されたエンジンを示す断面図。
【図２】同エンジンの燃料供給装置を示す概略図。
【図３】上記高圧燃料ポンプを駆動するカムの位相変化に対するプランジャのリフト量及びカム速度の推移を示すグラフ。
【図４】上記燃料供給装置の電気的構成を示すブロック図。
【図５】燃料圧送量（最終燃料噴射量Ｑfin ）及びエンジン回転数ＮＥと電磁スピル弁の閉弁開始時期との関係を示すグラフ。
【図６】第１実施形態において、高圧燃料ポンプからの燃料圧送及び燃料噴射弁による燃料噴射が行われる際におけるデリバリパイプ内の燃圧Ｐの推移を示すタイムチャート。
【図７】第２実施形態におけるエンジンの燃料供給装置を示す概略図。
【図８】第２実施形態において、高圧燃料ポンプからの燃料圧送及び燃料噴射弁による燃料噴射が行われる際におけるデリバリパイプ内の燃圧Ｐの推移を示すタイムチャート。
【図９】従来の高圧燃料ポンプを示す概略図。
【符号の説明】
１１…エンジン、１４ｃ…クランクポジションセンサ、２１ｂ…カムポジションセンサ、２２…排気カムシャフト、２２ａ…カム、２２ｂ…カム山、２６…アクセルポジションセンサ、３６…バキュームセンサ、４０…燃料噴射弁、４７…高圧燃料ポンプ、４８ａ…シリンダ、４８ｂ…プランジャ、４９…加圧室、５０…低圧燃料通路、５２…高圧燃料通路、５３…デリバリパイプ、５４…電磁スピル弁、５４ａ…電磁ソレノイド、５４ｂ…コイルスプリング、９２…電子制御ユニット（ＥＣＵ）。

Claims

カムの回転によるシリンダとプランジャとの相対移動に基づき加圧室の容積を変化させて前記加圧室に燃料を吸入するとともに同燃料を内燃機関の燃料噴射弁に向けて圧送する燃料ポンプと、前記加圧室から燃料を流出させるスピル通路と同加圧室との間を開閉するスピル弁とを備え、前記スピル弁の閉弁期間を制御することにより前記燃料ポンプから前記燃料噴射弁への燃料圧送量を調整する内燃機関の燃料供給装置において、
前記スピル弁の閉弁開始時期を変更して同スピル弁の閉弁期間を制御することにより、前記燃料噴射弁の燃料噴射に必要とされる前記燃料ポンプからの燃料圧送量を得られるようにする閉弁期間制御手段を備え、
前記カムが単位角度回転する際の前記シリンダと前記プランジャとの相対移動量が前記カムの位相変化に対して一定の傾きで推移する第１のカム角度範囲と、前記カムが単位角度回転する際の前記シリンダと前記プランジャとの相対移動量が前記カムの位相変化に対して変化する傾きで推移する第２のカム角度範囲とのうち、前記必要とされる燃料圧送量の最大値を得る際の前記スピル弁の閉弁開始時期が前記第１のカム角度範囲に位置するよう設定されていることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
前記閉弁期間制御手段は、前記カムが上死点付近にあるときに前記スピル弁の閉弁を終了するものであって、
前記必要とされる燃料圧送量の最大値を得る際の前記スピル弁の閉弁開始時期が前記第１のカム角度範囲の最進角位置付近に位置するよう設定されている
請求項１記載の内燃機関の燃料供給装置。
前記必要とされる燃料圧送量の最大値を得る際の前記スピル弁の閉弁開始時期が前記第１のカム角度範囲に位置するようカムプロフィールが設定される
請求項１又は２のいずれかに記載の内燃機関の燃料供給装置。