JP2013050091A - Fuel supply device for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel supply device for an internal combustion engine that can elongate a service life of a cooling fan for cooling a high-pressure pump.SOLUTION: The fuel supply device 5 for an internal combustion engine includes: a feed pump unit 512; a high-pressure pump 55 for pressurizing fuel discharged from the feed pump unit 512; a cooling device 6 for circulating coolant water W for cooling the high-pressure pump 55; an electric cooling fan 63 that can cool at least one of the high-pressure pump part 55 and the coolant water W; and an ECU 7 for controlling the electric cooling fan 63. The ECU 7 cools at least one of the high-pressure pump 55 and the cooling water W during the engine 1 running by actuating the cooling fan 63 on the condition that the supply of fuel to the high-pressure pump 55 from the feed pump unit 512 is stopped, and reduces the amount of air from the cooling fan 63 as the temperature of the cooling water W is cooler.

Description

本発明は、内燃機関の燃料供給装置に関するものである。   The present invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine.

シリンダ内に高圧の燃料を噴射させる例えばディーゼルエンジンのような内燃機関においては、コモンレール方式の燃料供給装置が多用されている。この種の燃料供給装置では、高圧燃料をコモンレール内に蓄圧および貯留して、この高圧燃料を各シリンダの燃料噴射弁に均等な圧力で供給するようにしている。燃料は、フィードポンプおよび高圧ポンプの二段圧縮により高圧にされる。また、高圧ポンプへの吸入量が、吸入調量弁により制御されている。吸入調量弁により、コモンレール内の燃料圧力が、エンジンの運転状態に応じた目標燃料圧力に追従するよう制御されている。   In an internal combustion engine such as a diesel engine that injects high-pressure fuel into a cylinder, a common rail fuel supply device is frequently used. In this type of fuel supply device, high-pressure fuel is accumulated and stored in a common rail, and this high-pressure fuel is supplied to the fuel injection valves of the respective cylinders at an equal pressure. The fuel is brought to high pressure by two-stage compression of a feed pump and a high pressure pump. Further, the amount of suction into the high-pressure pump is controlled by a suction metering valve. The fuel pressure in the common rail is controlled by the intake metering valve so as to follow the target fuel pressure corresponding to the operating state of the engine.

高圧ポンプは、シリンダヘッドカバーに設けられている。高圧ポンプは、加圧室とプランジャとを備えている。加圧室はフィードポンプの吐出管に接続されている。プランジャは、エンジンのカムシャフトを駆動源として、加圧室内を往復動することにより、加圧室に導入されたフィードポンプからの燃料を加圧して吐出するようになっている。   The high pressure pump is provided in the cylinder head cover. The high pressure pump includes a pressurizing chamber and a plunger. The pressurizing chamber is connected to the discharge pipe of the feed pump. The plunger reciprocates in the pressurizing chamber using the camshaft of the engine as a drive source, thereby pressurizing and discharging the fuel from the feed pump introduced into the pressurizing chamber.

ここで、高圧ポンプのプランジャはカムシャフトにより駆動されるため、エンジンの稼働中は常に往復動している。このため、エンジンの稼働中には、高圧ポンプのプランジャと加圧室壁とが摩擦熱により加熱されてしまう。また、高圧ポンプはシリンダヘッドカバーに設けられていることにより、エンジン本体の高い熱が伝導されやすい。   Here, since the plunger of the high-pressure pump is driven by the camshaft, it always reciprocates during operation of the engine. For this reason, during operation of the engine, the plunger of the high-pressure pump and the pressure chamber wall are heated by frictional heat. Further, since the high pressure pump is provided in the cylinder head cover, high heat of the engine body is easily conducted.

また、燃料カットのように高圧ポンプから燃料を全く吐出しないときは、高圧ポンプを通過する燃料流量が0になる。高圧ポンプを通過する燃料は、高圧ポンプを冷却および潤滑する役目も担っている。このため、高圧ポンプを通過する燃料流量が0になると、高圧ポンプが十分に冷却されず、高圧ポンプの温度が上昇するとともに、配管内の燃料温度が上昇してしまう。   Further, when no fuel is discharged from the high pressure pump as in fuel cut, the flow rate of fuel passing through the high pressure pump becomes zero. The fuel that passes through the high-pressure pump also serves to cool and lubricate the high-pressure pump. For this reason, when the fuel flow rate passing through the high-pressure pump becomes zero, the high-pressure pump is not sufficiently cooled, the temperature of the high-pressure pump rises, and the fuel temperature in the pipe rises.

その結果、高圧ポンプ内の燃料の温度が過度に上昇してしまい、ベーパの発生や燃料の粘性低下を招いてしまう。燃料にベーパが発生することにより、燃料に所謂ベーパロック現象が起きてしまい、燃料を燃料噴射弁に所望の圧力で供給できなくなる可能性がある。また、燃料の粘性が低下することにより、高圧ポンプの摺動部で十分な潤滑油膜が確保できず、高圧ポンプの摺動部の摺動摩擦が増大し、燃費悪化や摩耗増加を招き、さらには焼付きなどの不具合が発生する可能性がある。   As a result, the temperature of the fuel in the high-pressure pump rises excessively, resulting in the generation of vapor and a decrease in fuel viscosity. When vapor is generated in the fuel, a so-called vapor lock phenomenon occurs in the fuel, and there is a possibility that the fuel cannot be supplied to the fuel injection valve at a desired pressure. Moreover, due to the decrease in the viscosity of the fuel, a sufficient lubricating oil film cannot be secured at the sliding part of the high-pressure pump, the sliding friction of the sliding part of the high-pressure pump increases, resulting in fuel consumption deterioration and increased wear, Problems such as seizure may occur.

そこで、高圧ポンプの加熱を抑制するために、高圧ポンプを空冷する冷却ファンが設けられた燃料供給装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この燃料供給装置は、高圧ポンプの温度を検出する温度センサと、温度センサからの検出温度が所定温度以上であると冷却ファンを駆動する制御回路とを備えている。   Therefore, a fuel supply device is known that is provided with a cooling fan that air-cools the high-pressure pump in order to suppress heating of the high-pressure pump (see, for example, Patent Document 1). The fuel supply device includes a temperature sensor that detects the temperature of the high-pressure pump, and a control circuit that drives the cooling fan when the temperature detected by the temperature sensor is equal to or higher than a predetermined temperature.

この燃料供給装置によれば、例えば、燃料カット時やデュアルインジェクションシステムにおけるPFI運転時のように高圧ポンプに燃料が供給されなくなるとともに、高圧ポンプの温度が所定温度以上になると、制御回路が冷却ファンを駆動する。これにより、高圧ポンプが冷却ファンにより空冷されて、高圧ポンプの加熱が抑制される。   According to this fuel supply device, for example, when the fuel is not supplied to the high pressure pump at the time of fuel cut or at the time of PFI operation in the dual injection system, and when the temperature of the high pressure pump exceeds a predetermined temperature, the control circuit Drive. As a result, the high-pressure pump is cooled by the cooling fan, and heating of the high-pressure pump is suppressed.

特表2003−515695号公報Special table 2003-515695 gazette

しかしながら、従来の燃料供給装置にあっては、高圧ポンプの温度が所定温度以上になったときには冷却ファンが常に駆動するようになっている。このため、高圧ポンプの加熱温度が所定温度を僅かに超えた程度で、冷却ファンから強風を出力する必要のない場合であっても、十分すぎる空冷が行われる場合があった。これにより、冷却ファンに高負荷が掛かってしまい、冷却ファンの寿命が短期間化するという問題があった。   However, in the conventional fuel supply device, the cooling fan is always driven when the temperature of the high-pressure pump exceeds a predetermined temperature. For this reason, even when the heating temperature of the high-pressure pump is slightly higher than the predetermined temperature and there is no need to output strong air from the cooling fan, air cooling may be performed sufficiently. As a result, a high load is applied to the cooling fan, and the life of the cooling fan is shortened.

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、高圧ポンプを冷却する冷却ファンの長寿命化を図ることができる内燃機関の燃料供給装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a fuel supply device for an internal combustion engine that can extend the life of a cooling fan that cools a high-pressure pump.

本発明に係る内燃機関の燃料供給装置は、上記目的達成のため、(1)内燃機関の燃料を吸入し加圧して吐出するフィードポンプと、前記フィードポンプから吐出される燃料を吸入し加圧して吐出する高圧ポンプと、前記高圧ポンプを冷却可能な冷却媒体を循環させる冷却媒体循環手段と、前記冷却媒体の温度を検出する冷却媒体温度検出手段と、前記高圧ポンプおよび前記冷却媒体の少なくとも一方を冷却可能な電動の冷却ファンと、前記フィードポンプから前記高圧ポンプへの前記燃料の供給量を制御するとともに、前記冷却ファンを制御する制御手段と、を備えた内燃機関の燃料供給装置であって、前記制御手段は、前記内燃機関の駆動中に、前記フィードポンプから前記高圧ポンプへの前記燃料の供給を停止したことを条件に前記冷却ファンを作動させて前記高圧ポンプおよび前記冷却媒体の少なくとも一方を冷却するとともに、前記冷却媒体温度検出手段により検出された前記冷却媒体の温度が低温であるほど前記冷却ファンの風量を小さくする。   In order to achieve the above object, a fuel supply apparatus for an internal combustion engine according to the present invention includes (1) a feed pump that sucks, pressurizes and discharges fuel of the internal combustion engine, and sucks and pressurizes fuel discharged from the feed pump. At least one of the high-pressure pump and the cooling medium; the high-pressure pump that discharges the cooling medium; the cooling medium circulation means that circulates the cooling medium that can cool the high-pressure pump; the cooling medium temperature detection means that detects the temperature of the cooling medium; An internal combustion engine fuel supply device comprising: an electric cooling fan capable of cooling the air; and a control means for controlling the amount of fuel supplied from the feed pump to the high pressure pump and controlling the cooling fan. The control means is provided on the condition that the supply of the fuel from the feed pump to the high-pressure pump is stopped while the internal combustion engine is being driven. To cool at least one of the high-pressure pump and the cooling medium to operate the fan, the temperature of said detected coolant by the coolant temperature detecting means is smaller air volume of the cooling fan as is at a low temperature.

この構成により、内燃機関の駆動中に、例えば燃料カットなどによりフィードポンプから高圧ポンプへの燃料の供給が停止したときは、制御手段により冷却ファンが作動される。冷却ファンは、高圧ポンプおよび冷却媒体の少なくとも一方を冷却する。冷却ファンが冷却媒体を冷却した場合は、冷却された冷却媒体が高圧ポンプを冷却する。このため、冷却ファンは高圧ポンプを直接冷却するか、あるいは冷却媒体を介して間接的に冷却することができる。これにより、高圧ポンプ内に滞留した燃料が高温のためにベーパになることを抑制することができる。   With this configuration, when the supply of fuel from the feed pump to the high-pressure pump is stopped by driving the internal combustion engine, for example, due to fuel cut or the like, the cooling fan is operated by the control means. The cooling fan cools at least one of the high-pressure pump and the cooling medium. When the cooling fan cools the cooling medium, the cooled cooling medium cools the high-pressure pump. For this reason, the cooling fan can cool the high-pressure pump directly or indirectly through the cooling medium. Thereby, it can suppress that the fuel which accumulated in the high-pressure pump turns into a vapor | steam because of high temperature.

ここで、冷却媒体の温度が低温である場合は、冷却媒体による高圧ポンプの冷却能が高いため、冷却ファンにより高圧ポンプを直接冷却する程度を下げることができる。このため、冷却媒体の温度が低温であるほど、冷却ファンの風量を小さくしている。このため、従来のように冷却媒体の温度に関係なく冷却ファンを駆動し続けていた場合に比べて、冷却ファンの負荷を低減することができる。これにより、冷却ファンの寿命を延ばすことができ、メンテナンスや部品コストの低減を図ることができる。   Here, when the temperature of the cooling medium is low, the cooling capacity of the high-pressure pump by the cooling medium is high, and therefore the degree of direct cooling of the high-pressure pump by the cooling fan can be lowered. For this reason, the air volume of a cooling fan is made small, so that the temperature of a cooling medium is low temperature. For this reason, the load of the cooling fan can be reduced as compared with the case where the cooling fan is continuously driven regardless of the temperature of the cooling medium as in the prior art. As a result, the life of the cooling fan can be extended, and maintenance and parts costs can be reduced.

上記(1)に記載の内燃機関の燃料供給装置においては、(2)前記冷却媒体循環手段は、冷却水を前記内燃機関の各部に循環させる冷却水循環システムであるとともに、前記冷却媒体は、前記冷却水であり、前記冷却媒体温度検出手段は、前記冷却水の温度を測定する水温計であることが好ましい。   In the fuel supply device for an internal combustion engine according to (1), (2) the cooling medium circulation means is a cooling water circulation system that circulates cooling water to each part of the internal combustion engine, and the cooling medium includes: It is cooling water, and the cooling medium temperature detecting means is preferably a water temperature meter for measuring the temperature of the cooling water.

この構成により、冷却ファンが冷却水を冷却した場合は、冷却された冷却水が高圧ポンプを冷却する。このため、冷却ファンは高圧ポンプを直接冷却するか、あるいは冷却水を介して間接的に冷却することができる。これにより、高圧ポンプ内に滞留した燃料が高温のためにベーパになることを抑制することができる。   With this configuration, when the cooling fan cools the cooling water, the cooled cooling water cools the high-pressure pump. For this reason, the cooling fan can cool the high-pressure pump directly or indirectly through the cooling water. Thereby, it can suppress that the fuel which accumulated in the high-pressure pump turns into a vapor | steam because of high temperature.

上記(1)に記載の内燃機関の燃料供給装置においては、(3)前記冷却媒体循環手段は、冷却水を前記内燃機関の各部に循環させる冷却水循環システムおよび潤滑油を前記内燃機関の各部に循環させる潤滑油循環システムであるとともに、前記冷却媒体は、前記冷却水および前記潤滑油であり、前記冷却媒体温度検出手段は、前記冷却水の温度を測定する水温計および前記潤滑油の温度を測定する油温計であり、前記制御手段は、前記水温計により検出された前記冷却水の温度と、前記油温計により検出された前記潤滑油の温度との少なくとも一方の温度が低温であるほど前記冷却ファンの風量を小さくすることが好ましい。   In the fuel supply device for an internal combustion engine according to (1) above, (3) the cooling medium circulation means supplies a cooling water circulation system for circulating cooling water to each part of the internal combustion engine and lubricating oil to each part of the internal combustion engine. The cooling medium is the cooling water and the lubricating oil, and the cooling medium temperature detecting means is a water thermometer for measuring the temperature of the cooling water and a temperature of the lubricating oil. An oil thermometer to be measured, wherein the control means has a low temperature at least one of the temperature of the cooling water detected by the water thermometer and the temperature of the lubricating oil detected by the oil thermometer. It is preferable to reduce the air volume of the cooling fan.

この構成により、冷却ファンが冷却水を冷却した場合は、冷却された冷却水が高圧ポンプを冷却する。あるいは、冷却ファンが潤滑油を冷却した場合は、冷却された潤滑油が高圧ポンプを冷却する。このため、冷却ファンは高圧ポンプを直接冷却するか、あるいは冷却水または潤滑油を介して間接的に冷却することができる。これにより、高圧ポンプ内に滞留した燃料が高温のためにベーパになることを抑制することができる。   With this configuration, when the cooling fan cools the cooling water, the cooled cooling water cools the high-pressure pump. Alternatively, when the cooling fan cools the lubricating oil, the cooled lubricating oil cools the high-pressure pump. For this reason, the cooling fan can cool the high-pressure pump directly or indirectly through cooling water or lubricating oil. Thereby, it can suppress that the fuel which accumulated in the high-pressure pump turns into a vapor | steam because of high temperature.

上記(2)または(3)に記載の内燃機関の燃料供給装置においては、(4)前記冷却ファンは、前記冷却水を冷却するラジエータを空冷するラジエータファンであることが好ましい。この構成により、冷却ファンが作動することで、ラジエータが冷却されて冷却水が冷却されるとともに、エンジンルーム内に外部から空気が取り込まれ、高圧ポンプや内燃機関を空冷することができる。   In the fuel supply device for an internal combustion engine according to the above (2) or (3), (4) the cooling fan is preferably a radiator fan that air-cools a radiator that cools the cooling water. With this configuration, by operating the cooling fan, the radiator is cooled to cool the cooling water, and air is taken into the engine room from the outside, so that the high-pressure pump and the internal combustion engine can be air-cooled.

本発明によれば、高圧ポンプを冷却する冷却ファンの長寿命化を図ることができる内燃機関の燃料供給装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fuel supply apparatus of the internal combustion engine which can aim at the lifetime improvement of the cooling fan which cools a high pressure pump can be provided.

本発明の実施の形態に係る内燃機関の燃料供給装置を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing a fuel supply device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る吸気装置およびエンジン本体を示す概略図である。It is the schematic which shows the intake device and engine main body which concern on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る燃料圧送部を示す概略図である。It is the schematic which shows the fuel pumping part which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る高圧ポンプ部を示す概略図である。It is the schematic which shows the high pressure pump part which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る内燃機関の燃料供給装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the fuel supply apparatus of the internal combustion engine which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る内燃機関の燃料供給装置の動作を示すタイムチャートであり、いずれも横軸は時間軸であるとともに、(a)は高圧ポンプ部への燃料供給が停止されたか否かを表すフラグFを示し、(b)は冷却ファンに供給される駆動電圧を示し、(c)は冷却水の温度を示し、(d)は高圧ポンプ部への燃料供給の停止時に計測されるカウンタCを示す。3 is a time chart showing the operation of the fuel supply device for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention, in which the horizontal axis is the time axis, and (a) is whether fuel supply to the high-pressure pump unit is stopped or not. (B) shows the driving voltage supplied to the cooling fan, (c) shows the temperature of the cooling water, and (d) is measured when the fuel supply to the high-pressure pump unit is stopped. Counter C.

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、本発明を車両用の内燃機関の燃料供給装置に適用したものである。本実施の形態の内燃機関の燃料供給装置は、筒内噴射とポート噴射とを併用するデュアル噴射方式の内燃機関、例えば直列4気筒の内燃機関に搭載されている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the present invention is applied to a fuel supply device for an internal combustion engine for a vehicle. The fuel supply device for an internal combustion engine according to the present embodiment is mounted on a dual injection internal combustion engine that uses both in-cylinder injection and port injection, for example, an in-line four-cylinder internal combustion engine.

まず、構成について説明する。   First, the configuration will be described.

図1および図2に示すように、内燃機関(以下、エンジンという)1は、エンジン本体2と、吸気装置3と、排気装置4と、燃料供給装置5と、冷却媒体循環手段としての冷却装置6と、制御手段としてのECU(Electronic Control Unit;電子制御ユニット)7とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) 1 includes an engine body 2, an intake device 3, an exhaust device 4, a fuel supply device 5, and a cooling device as cooling medium circulation means. 6 and an ECU (Electronic Control Unit) 7 as a control means.

エンジン本体2は、シリンダブロック10と、シリンダヘッド20とを備えている。シリンダブロック10およびシリンダヘッド20は、4つのシリンダ11を備えている。シリンダ11は、鉛直方向を長手方向にして設けられている。   The engine body 2 includes a cylinder block 10 and a cylinder head 20. The cylinder block 10 and the cylinder head 20 include four cylinders 11. The cylinder 11 is provided with the vertical direction as the longitudinal direction.

シリンダブロック10は、ピストン12と、コネクティングロッド13と、クランクシャフト14と、クランク角センサ15とを備えている。ピストン12は、シリンダ11内で往復動可能に設けられている。ピストン12は、コネクティングロッド13に回転可能に連結されている。コネクティングロッド13は、クランクシャフト14に回転可能に連結されている。クランク角センサ15は、クランクシャフト14の回転数を測定してECU7に入力するようになっている。   The cylinder block 10 includes a piston 12, a connecting rod 13, a crankshaft 14, and a crank angle sensor 15. The piston 12 is provided so as to reciprocate within the cylinder 11. The piston 12 is rotatably connected to the connecting rod 13. The connecting rod 13 is rotatably connected to the crankshaft 14. The crank angle sensor 15 measures the rotational speed of the crankshaft 14 and inputs it to the ECU 7.

また、エンジン本体2では、シリンダブロック10とシリンダヘッド20とピストン12とによって、燃焼室16が形成されている。エンジン本体2は、燃焼室16において燃料と空気との混合気を所望のタイミングで燃焼させることによりピストン12を往復動させ、コネクティングロッド13を介してクランクシャフト14を回転させるようになっている。   In the engine body 2, a combustion chamber 16 is formed by the cylinder block 10, the cylinder head 20, and the piston 12. The engine body 2 is configured to reciprocate the piston 12 by burning a mixture of fuel and air in the combustion chamber 16 at a desired timing, and to rotate the crankshaft 14 via the connecting rod 13.

シリンダヘッド20は、吸気ポート21と、吸気バルブ22と、図示しない吸気カムシャフトと、排気ポート23と、排気バルブ24と、図示しない排気カムシャフトと、点火プラグ25とを備えている。吸気ポート21は、吸気装置3の吸気通路と燃焼室16とを連通する。吸気バルブ22は、昇降により吸気ポート21と燃焼室16との間を開閉し、吸気装置3の吸気通路から燃焼室16への吸入空気Aの導入を制御するようになっている。吸気カムシャフトは、吸気バルブ22を昇降させる。   The cylinder head 20 includes an intake port 21, an intake valve 22, an intake camshaft (not shown), an exhaust port 23, an exhaust valve 24, an exhaust camshaft (not shown), and an ignition plug 25. The intake port 21 communicates the intake passage of the intake device 3 and the combustion chamber 16. The intake valve 22 opens and closes between the intake port 21 and the combustion chamber 16 by moving up and down, and controls the introduction of the intake air A from the intake passage of the intake device 3 to the combustion chamber 16. The intake camshaft moves the intake valve 22 up and down.

排気ポート23は、燃焼室16と排気装置4の排気通路とを連通する。排気バルブ24は、昇降により燃焼室16と排気ポート23との間を開閉し、燃焼室16から排気装置4の排気通路への排出ガスGの排出を制御するようになっている。排気カムシャフトは、排気バルブ24を昇降させる。   The exhaust port 23 communicates the combustion chamber 16 and the exhaust passage of the exhaust device 4. The exhaust valve 24 opens and closes the combustion chamber 16 and the exhaust port 23 by raising and lowering, and controls the discharge of the exhaust gas G from the combustion chamber 16 to the exhaust passage of the exhaust device 4. The exhaust camshaft moves the exhaust valve 24 up and down.

吸気バルブ22は、その開弁時に燃焼室16を吸気通路に連通させ、排気バルブ24は、その開弁時に燃焼室16を排気通路に連通させるようになっている。そして、吸気バルブ22の開弁により燃焼室16が吸気通路に連通した状態でピストン12が下降するとき、燃焼室16は、吸気通路を通して吸入空気Aを吸入することができる。また、排気バルブ24の開弁により燃焼室16が排気通路に連通した状態でピストン12が上昇するとき、燃焼室16は、排気通路を通して排出ガスGを排出することができる。   The intake valve 22 communicates the combustion chamber 16 with the intake passage when the valve is opened, and the exhaust valve 24 communicates the combustion chamber 16 with the exhaust passage when the valve is opened. When the piston 12 descends with the combustion chamber 16 communicating with the intake passage by opening the intake valve 22, the combustion chamber 16 can suck the intake air A through the intake passage. Further, when the piston 12 rises in a state where the combustion chamber 16 communicates with the exhaust passage by opening the exhaust valve 24, the combustion chamber 16 can exhaust the exhaust gas G through the exhaust passage.

点火プラグ25は、燃焼室16内に火花点火可能に露出して設けられている。点火プラグ25は、ECU7によって、点火時期を制御されるようになっている。   The spark plug 25 is provided in the combustion chamber 16 so as to be capable of spark ignition. The ignition plug 25 is configured so that the ignition timing is controlled by the ECU 7.

吸気装置3は、吸気口管30と、エアクリーナ31と、吸気管32と、エアロフローメータ33と、スロットルバルブ34と、サージタンク35と、吸気マニホールド36とを備えている。エアクリーナ31は、吸気装置3の上流部でフィルタにより吸入空気Aから粉塵などを除去して清浄化するようになっている。エアロフローメータ33は、吸入空気Aの吸入流量を検出するようになっている。   The intake device 3 includes an intake pipe 30, an air cleaner 31, an intake pipe 32, an aero flow meter 33, a throttle valve 34, a surge tank 35, and an intake manifold 36. The air cleaner 31 is cleaned by removing dust and the like from the intake air A with a filter at an upstream portion of the intake device 3. The aero flow meter 33 detects the intake flow rate of the intake air A.

スロットルバルブ34は、エアクリーナ31とサージタンク35との間に設けられるとともに、電子制御式で各シリンダ11に供給される吸入空気Aの吸入流量を調節するようになっている。吸気マニホールド36は、吸気管32と各シリンダ11とを接続している。   The throttle valve 34 is provided between the air cleaner 31 and the surge tank 35 and adjusts the intake flow rate of the intake air A supplied to each cylinder 11 by electronic control. The intake manifold 36 connects the intake pipe 32 and each cylinder 11.

吸入空気Aは、吸気口管30から、エアクリーナ31→スロットルバルブ34→サージタンク35→吸気マニホールド36という順で流通されて、各シリンダ11に流入されるようになっている。また、吸気マニホールド36と各シリンダ11との接続により、エンジン本体2と吸気装置3とが接続されている。   The intake air A is distributed from the intake pipe 30 in the order of air cleaner 31 → throttle valve 34 → surge tank 35 → intake manifold 36 and flows into each cylinder 11. Further, the engine body 2 and the intake device 3 are connected by the connection between the intake manifold 36 and each cylinder 11.

排気装置4は、排気マニホールド40と、排出ガス管41と、図示しない排気後処理器とを備えている。   The exhaust device 4 includes an exhaust manifold 40, an exhaust gas pipe 41, and an exhaust after-treatment device (not shown).

排気マニホールド40は、各シリンダ11から排出された排出ガスGを流通させる。この排気マニホールド40と各シリンダ11との接続により、エンジン本体2と排気装置4とが接続されている。排出ガス管41は、排気マニホールド40と排気後処理器とを接続している。   The exhaust manifold 40 circulates the exhaust gas G discharged from each cylinder 11. By connecting the exhaust manifold 40 and each cylinder 11, the engine body 2 and the exhaust device 4 are connected. The exhaust gas pipe 41 connects the exhaust manifold 40 and the exhaust aftertreatment device.

燃料供給装置5は、燃料供給機構50と、リリーフ機構70とを備えている。燃料供給機構50は、燃料圧送部51と、低圧側燃料配管52と、低圧側デリバリーパイプ53と、低圧側インジェクタ54と、高圧ポンプ部55と、高圧側燃料配管56と、高圧側デリバリーパイプ58と、高圧側インジェクタ59とを備えている。燃料供給機構50は、燃料をエンジン本体2に圧送および供給するようになっている。   The fuel supply device 5 includes a fuel supply mechanism 50 and a relief mechanism 70. The fuel supply mechanism 50 includes a fuel pump 51, a low-pressure fuel pipe 52, a low-pressure delivery pipe 53, a low-pressure injector 54, a high-pressure pump 55, a high-pressure fuel pipe 56, and a high-pressure delivery pipe 58. And a high-pressure side injector 59. The fuel supply mechanism 50 is configured to pump and supply fuel to the engine body 2.

図3に示すように、燃料圧送部51は、燃料タンク511と、フィードポンプユニット512と、サクションフィルタ513と、燃料フィルタ514と、燃圧制御弁515と、ジェットポンプ516と、これらを連結する燃料管517とを備えている。   As shown in FIG. 3, the fuel pump 51 includes a fuel tank 511, a feed pump unit 512, a suction filter 513, a fuel filter 514, a fuel pressure control valve 515, a jet pump 516, and a fuel that connects them. A tube 517.

燃料タンク511は、エンジン本体2で消費される燃料、例えばガソリンを貯留する。燃料タンク511は、鞍型で、第1の燃料貯留部511aと、第2の燃料貯留部511bとを有する。第1の燃料貯留部511aの内部には、サブタンク511cが備えられている。サブタンク511c内には、燃料圧送部51の一部が配設されている。ここで、本明細書中で燃料タンク511とは、サブタンク511cをも含んだ総括的な意味で用い、例えば、燃料タンク511に貯留された燃料とはサブタンク511cに貯留された燃料をも含む意味とする。   The fuel tank 511 stores fuel consumed by the engine body 2, for example, gasoline. The fuel tank 511 is bowl-shaped and includes a first fuel storage unit 511a and a second fuel storage unit 511b. A sub tank 511c is provided inside the first fuel storage unit 511a. A part of the fuel pumping unit 51 is disposed in the sub tank 511c. Here, in this specification, the fuel tank 511 is used in a general sense including the sub tank 511c. For example, the fuel stored in the fuel tank 511 includes the fuel stored in the sub tank 511c. And

フィードポンプユニット512は、サブタンク511c内に配置され、例えばポンプ作動用の羽根車を有するフィードポンプ512aと、そのフィードポンプ512aを回転駆動する内蔵の直流モータであるポンプ駆動モータ512bと、図示しないチェック弁とを有している。ECU7から発信されるON/OFF指令信号に基づいて、ポンプ駆動モータ512bへの通電がON/OFF制御されることにより、フィードポンプ512aは駆動および停止されるようになっている。   The feed pump unit 512 is disposed in the sub tank 511c, and includes, for example, a feed pump 512a having an impeller for operating the pump, a pump drive motor 512b that is a built-in DC motor that rotationally drives the feed pump 512a, and a check (not shown) And a valve. The feed pump 512a is driven and stopped by ON / OFF control of energization to the pump drive motor 512b based on the ON / OFF command signal transmitted from the ECU 7.

フィードポンプ512aは、ポンプ駆動モータ512bの駆動により、燃料タンク511内から燃料を汲み上げ、汲み上げた燃料を、例えば1[MPa]未満の一定可変範囲内の圧力に加圧して吐出できるようになっている。さらに、ECU7の制御によりポンプ駆動モータ512bの回転速度[rpm]を同一の供給電圧に対して変化させることにより、フィードポンプ512aは単位時間当りの吐出量や吐出圧を変化できるようになっている。あるいは、供給電圧の変化に対応してポンプ駆動モータ512bの回転速度を変化させることにより、フィードポンプ512aは単位時間当りの吐出量や吐出圧を変化できるようになっている。   The feed pump 512a can pump up the fuel from the fuel tank 511 by driving the pump drive motor 512b, and pressurize the pumped fuel to a pressure within a constant variable range of, for example, less than 1 [MPa] and discharge the fuel. Yes. Further, the feed pump 512a can change the discharge amount and discharge pressure per unit time by changing the rotational speed [rpm] of the pump drive motor 512b with respect to the same supply voltage under the control of the ECU 7. . Alternatively, the feed pump 512a can change the discharge amount and discharge pressure per unit time by changing the rotation speed of the pump drive motor 512b in response to the change in the supply voltage.

すなわち、フィードポンプ512aは、ECU7によりON/OFF駆動および回転数制御されることで、その単位時間当りの吐出量や吐出圧を可変制御することができるようになっている。フィードポンプ512aは、低圧側デリバリーパイプ53および高圧側デリバリーパイプ58などの供給配管を通した燃料の供給流量および供給圧力のうち少なくとも一方を増加させることができる可変燃料ポンプあるいは可変燃圧ポンプとなっている。   That is, the feed pump 512a is capable of variably controlling the discharge amount and discharge pressure per unit time by the ON / OFF drive and the rotational speed control of the feed pump 512a. The feed pump 512a is a variable fuel pump or a variable fuel pressure pump capable of increasing at least one of a fuel supply flow rate and a supply pressure through supply pipes such as the low-pressure delivery pipe 53 and the high-pressure delivery pipe 58. Yes.

チェック弁は、フィードポンプ512aの吐出部分に設けられる逆止弁からなる。チェック弁は、フィードポンプ512aから低圧側燃料配管52への燃料供給方向に開弁する一方、低圧側燃料配管52からフィードポンプ512aへの燃料の逆流方向には閉弁する。これにより、チェック弁は、加圧された燃料の逆流を阻止するようになっている。   The check valve is a check valve provided at the discharge portion of the feed pump 512a. The check valve opens in the fuel supply direction from the feed pump 512a to the low-pressure side fuel pipe 52, and closes in the reverse flow direction of fuel from the low-pressure side fuel pipe 52 to the feed pump 512a. As a result, the check valve prevents the backflow of the pressurized fuel.

サクションフィルタ513は、フィードポンプユニット512の吸入口に設けられ、異物の吸入を阻止するようになっている。燃料フィルタ514は、フィードポンプユニット512の吐出口に設けられ、吐出燃料中の異物を除去するようになっている。   The suction filter 513 is provided at the suction port of the feed pump unit 512, and prevents suction of foreign matter. The fuel filter 514 is provided at the discharge port of the feed pump unit 512 and removes foreign matters in the discharged fuel.

燃圧制御弁515は、フィードポンプユニット512から吐出される燃料の圧力を開弁方向に受圧する図示しないダイヤフラムと、このダイヤフラムを閉弁方向に付勢する図示しない圧縮コイルばねとを内蔵する。燃圧制御弁515は、ダイヤフラムが受圧する燃料の圧力が設定圧を超えると開弁し、ダイヤフラムが受圧する燃料の圧力が設定圧に満たない間は閉弁状態を維持するようになっている。これにより、燃圧制御弁515は、低圧側燃料配管52内に吐出される燃料の圧力を、予め設定された低圧側の供給圧、例えば400[kPa]などに調圧するようになっている。   The fuel pressure control valve 515 includes a diaphragm (not shown) that receives the pressure of the fuel discharged from the feed pump unit 512 in the valve opening direction, and a compression coil spring (not shown) that urges the diaphragm in the valve closing direction. The fuel pressure control valve 515 opens when the pressure of the fuel received by the diaphragm exceeds the set pressure, and maintains the closed state while the pressure of the fuel received by the diaphragm does not reach the set pressure. Thereby, the fuel pressure control valve 515 adjusts the pressure of the fuel discharged into the low pressure side fuel pipe 52 to a preset low pressure side supply pressure, for example, 400 [kPa].

ジェットポンプ516は、燃圧制御弁515により燃料タンク511内に排出される余剰燃料により、第2の燃料貯留部511bからサブタンク511cに燃料を導入する公知のものである。   The jet pump 516 is a known one that introduces fuel from the second fuel reservoir 511b to the sub tank 511c by surplus fuel discharged into the fuel tank 511 by the fuel pressure control valve 515.

図1および図2に示すように、低圧側燃料配管52は、燃料圧送部51から低圧側デリバリーパイプ53までを連結する管からなる。ただし、低圧側燃料配管52は、燃料通路を形成する任意の部材であって、燃料パイプに限定されるものではなく、燃料通路が貫通形成される1つの部材や、互いの間に燃料通路が形成される複数の部材であってもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the low-pressure side fuel pipe 52 includes a pipe that connects the fuel pumping unit 51 to the low-pressure side delivery pipe 53. However, the low-pressure side fuel pipe 52 is an arbitrary member that forms a fuel passage, and is not limited to a fuel pipe. One member through which the fuel passage is formed or a fuel passage between the members is formed. A plurality of members may be formed.

低圧側デリバリーパイプ53は、シリンダ11の直列配置方向の一端側で、低圧側燃料配管52に接続されている。低圧側デリバリーパイプ53には、シリンダ11の直列配置方向にシリンダ11と同じ間隔を隔てて、低圧側インジェクタ54が連結されている。低圧側デリバリーパイプ53は、燃料圧送部51からの燃料を各低圧側インジェクタ54に同等の圧力で分配するようになっている。   The low-pressure delivery pipe 53 is connected to the low-pressure fuel pipe 52 at one end of the cylinder 11 in the series arrangement direction. A low-pressure injector 54 is connected to the low-pressure delivery pipe 53 at the same interval as the cylinder 11 in the series arrangement direction of the cylinders 11. The low-pressure delivery pipe 53 distributes the fuel from the fuel pumping unit 51 to each low-pressure injector 54 at an equivalent pressure.

低圧側インジェクタ54は、噴孔部54aを各シリンダ11に対応する吸気ポート21内に露出してポート噴射用インジェクタとして設けられている。低圧側インジェクタ54は、ECU7からの噴射指令信号により駆動される図示しない電磁弁部と、電磁弁部への通電時に噴孔部54aから吸気ポート21内に燃料を噴射するよう開弁動作する図示しないノズル部とを備えた燃料噴射弁からなる。複数の低圧側インジェクタ54のうちいずれかが開弁動作するとき、低圧側デリバリーパイプ53内の加圧された燃料が、低圧側インジェクタ54の噴孔部54aから吸気ポート21内に噴射されるようになっている。   The low pressure side injector 54 is provided as a port injection injector with the injection hole portion 54 a exposed in the intake port 21 corresponding to each cylinder 11. The low pressure side injector 54 is opened by an electromagnetic valve portion (not shown) driven by an injection command signal from the ECU 7 and a valve opening operation to inject fuel into the intake port 21 from the injection hole portion 54a when energizing the electromagnetic valve portion. It consists of a fuel injection valve provided with a nozzle part that does not. When any one of the plurality of low-pressure injectors 54 opens, the pressurized fuel in the low-pressure delivery pipe 53 is injected into the intake port 21 from the injection hole portion 54a of the low-pressure injector 54. It has become.

図4に示すように、高圧ポンプ部55は、上流側管80と、下流側管81と、パルセーションダンパ82と、高圧ポンプ本体83と、電磁スピル弁84とを備えている。高圧ポンプ部55は、シリンダヘッド20の上側に取り付けられるとともに、低圧側燃料配管52と高圧側燃料配管56との間に接続されている。上流側管80は、低圧側燃料配管52の分岐管52aに接続されている。下流側管81は、高圧側燃料配管56に接続されている。   As shown in FIG. 4, the high-pressure pump unit 55 includes an upstream pipe 80, a downstream pipe 81, a pulsation damper 82, a high-pressure pump body 83, and an electromagnetic spill valve 84. The high-pressure pump unit 55 is attached to the upper side of the cylinder head 20 and is connected between the low-pressure side fuel pipe 52 and the high-pressure side fuel pipe 56. The upstream side pipe 80 is connected to the branch pipe 52 a of the low pressure side fuel pipe 52. The downstream side pipe 81 is connected to the high pressure side fuel pipe 56.

パルセーションダンパ82は、上流側管80に設けられるとともに、燃料圧力を受圧する弾性のダイヤフラム82aと、圧縮コイルばね82bとを有している。パルセーションダンパ82は、ダイヤフラム82aの弾性変形により内部容積を変化させ、上流側管80内の燃料の圧力脈動を抑制するようになっている。   The pulsation damper 82 is provided in the upstream pipe 80, and has an elastic diaphragm 82a that receives the fuel pressure, and a compression coil spring 82b. The pulsation damper 82 changes the internal volume by elastic deformation of the diaphragm 82a and suppresses the pressure pulsation of the fuel in the upstream pipe 80.

高圧ポンプ本体83は、ポンプハウジング831と、プランジャ832と、カムシャフト833と、フォロアリフタ834と、戻りばね835とを備えている。   The high-pressure pump main body 83 includes a pump housing 831, a plunger 832, a cam shaft 833, a follower lifter 834, and a return spring 835.

ポンプハウジング831は、内部に形成された円柱状の加圧室831aと、燃料導入ポート部831bと、燃料吐出ポート部831cとを備えている。燃料導入ポート部831bは、上流側管80の下流側の端部に接続されるとともに、加圧室831aに低圧側燃料配管52の分岐管52aからの燃料を導入するようになっている。燃料吐出ポート部831cは、下流側管81の上流側の端部に接続されるとともに、加圧室831aから高圧側燃料配管56に燃料を吐出するようになっている。   The pump housing 831 includes a cylindrical pressurizing chamber 831a formed inside, a fuel introduction port portion 831b, and a fuel discharge port portion 831c. The fuel introduction port portion 831b is connected to the downstream end of the upstream side pipe 80 and introduces fuel from the branch pipe 52a of the low pressure side fuel pipe 52 into the pressurizing chamber 831a. The fuel discharge port 831c is connected to the upstream end of the downstream pipe 81 and discharges fuel from the pressurizing chamber 831a to the high-pressure fuel pipe 56.

プランジャ832は、円柱状で、ポンプハウジング831内で摺動可能に設けられるとともに、摺動により加圧室831aの容積を変化させるようになっている。カムシャフト833は、エンジン本体2の排気カムシャフトの一端に設けられているとともに、端部にカム833aを有している。フォロアリフタ834は、プランジャ832に一体化されているとともに、カム833aに押圧されることによりプランジャ832を摺動させるようになっている。戻りばね835は、ポンプハウジング831とフォロアリフタ834との間に設けられた圧縮コイルばねからなるとともに、フォロアリフタ834をカム833aに付勢している。   The plunger 832 has a cylindrical shape and is slidably provided in the pump housing 831. The plunger 832 changes the volume of the pressurizing chamber 831a by sliding. The camshaft 833 is provided at one end of the exhaust camshaft of the engine body 2 and has a cam 833a at the end. The follower lifter 834 is integrated with the plunger 832, and the plunger 832 is slid by being pressed by the cam 833a. The return spring 835 is a compression coil spring provided between the pump housing 831 and the follower lifter 834, and urges the follower lifter 834 toward the cam 833a.

高圧ポンプ本体83では、ポンプハウジング831とプランジャ832とにより画成される加圧室831aが、プランジャ832の往復移動によってその容積を変化させることにより、フィードポンプユニット512からの燃料の吸入と加圧および吐出作業とを行うようになっている。すなわち、高圧ポンプ本体83は、フィードポンプ512aで加圧された燃料を燃料導入ポート部831bから吸入し、燃料吐出ポート部831cから吐出するようになっている。そして、高圧ポンプ本体83の作動時には、加圧室831a内で燃料を加圧して燃料吐出ポート部831cから吐出するようになっている。   In the high-pressure pump body 83, the pressurizing chamber 831 a defined by the pump housing 831 and the plunger 832 changes its volume by the reciprocating movement of the plunger 832, thereby sucking and pressurizing fuel from the feed pump unit 512. And a discharge operation. In other words, the high-pressure pump main body 83 sucks fuel pressurized by the feed pump 512a from the fuel introduction port portion 831b and discharges it from the fuel discharge port portion 831c. When the high-pressure pump main body 83 is operated, the fuel is pressurized in the pressurizing chamber 831a and discharged from the fuel discharge port portion 831c.

また、カム833aはカムシャフト833に設けられているので、加圧室831aに燃料が送り込まれていないときであっても、エンジン1の稼働中であればプランジャ832は往復動している。   In addition, since the cam 833a is provided on the camshaft 833, the plunger 832 reciprocates while the engine 1 is operating even when the fuel is not fed into the pressurizing chamber 831a.

高圧ポンプ本体83は、低圧側燃料配管52から加圧室831aに導入された燃料を、例えば400[kPa]程度から、例えば4[MPa]〜13[MPa]程度に加圧して、高圧側燃料配管56に吐出するようになっている。   The high-pressure pump main body 83 pressurizes the fuel introduced into the pressurizing chamber 831a from the low-pressure side fuel pipe 52 from, for example, about 400 [kPa] to, for example, about 4 [MPa] to 13 [MPa]. It discharges to the pipe 56.

電磁スピル弁84は、弁体841と、電磁駆動コイル842と、押圧ばね843とを備えている。電磁スピル弁84は、高圧ポンプ本体83の燃料導入ポート部831bに設けられている。   The electromagnetic spill valve 84 includes a valve body 841, an electromagnetic drive coil 842, and a pressing spring 843. The electromagnetic spill valve 84 is provided in the fuel introduction port portion 831 b of the high-pressure pump main body 83.

弁体841は、略円柱形状で、弁体本体部841aと、鉄心部841bとを有している。弁体本体部841aは、弁体841の加圧室831aの内部に位置する端部に形成されるとともに、燃料導入ポート部831bを開閉可能なポペット弁体形状に形成されている。鉄心部841bは、弁体841の加圧室831aの外部に位置する端部に形成されるとともに、電磁駆動コイル842の中心部に長手方向に沿って挿入されている。   The valve body 841 has a substantially cylindrical shape, and includes a valve body main body portion 841a and an iron core portion 841b. The valve body main body 841a is formed at an end portion of the valve body 841 located inside the pressurizing chamber 831a, and is formed in a poppet valve body shape capable of opening and closing the fuel introduction port portion 831b. The iron core portion 841b is formed at an end portion of the valve body 841 located outside the pressurizing chamber 831a, and is inserted along the longitudinal direction into the central portion of the electromagnetic drive coil 842.

弁体841は、ポンプハウジング831に対して摺動可能に設けられていて、弁体本体部841aが燃料導入ポート部831bに押圧されることにより閉弁するとともに、弁体本体部841aが燃料導入ポート部831bから離隔されることにより開弁する。電磁駆動コイル842は、ECU7により通電を制御されて弁体841を電磁駆動する。押圧ばね843は、圧縮コイルばねからなるとともに、弁体841を常時開弁方向に付勢している。   The valve body 841 is slidably provided with respect to the pump housing 831. The valve body body 841a is closed by being pressed by the fuel introduction port portion 831b, and the valve body main body portion 841a is fuel-introduced. The valve is opened by being separated from the port portion 831b. The electromagnetic drive coil 842 is energized by the ECU 7 to electromagnetically drive the valve body 841. The pressing spring 843 is composed of a compression coil spring, and always biases the valve body 841 in the valve opening direction.

弁体841は、電磁駆動コイル842が非励磁状態となる非駆動時には、フィードポンプ512aから給送される燃料を加圧室831a内に導入するよう開弁動作するようになっている。また、弁体841は、電磁駆動コイル842が励磁状態となる駆動時には、高圧ポンプ本体83の加圧および吐出動作を可能にするよう閉弁動作するようになっている。   The valve body 841 opens so as to introduce the fuel fed from the feed pump 512a into the pressurizing chamber 831a when the electromagnetic drive coil 842 is in a non-excited state. In addition, the valve body 841 is configured to perform a valve closing operation so that the high pressure pump main body 83 can be pressurized and discharged when the electromagnetic drive coil 842 is driven to be excited.

電磁スピル弁84は、ECU7からの入力信号に応じ閉弁するときには、高圧の逆流を阻止する逆止弁機能を有するようになっている。また、電磁スピル弁84は、ECU7からの入力信号に応じ開弁するときには、プランジャ832の変位に応じ加圧室831a内への燃料の吸入または加圧室831a内の燃料の低圧側燃料配管52への漏出を許容するようになっている。   When the electromagnetic spill valve 84 is closed in response to an input signal from the ECU 7, the electromagnetic spill valve 84 has a check valve function for preventing a high-pressure backflow. Further, when the electromagnetic spill valve 84 is opened in response to an input signal from the ECU 7, the suction of fuel into the pressurizing chamber 831a or the low pressure side fuel piping 52 of the fuel in the pressurizing chamber 831a is performed according to the displacement of the plunger 832. It is designed to allow leakage into

電磁スピル弁84は、電磁駆動コイル842が励磁されるときに弁体841により燃料導入ポート部831bを閉塞する。そして、電磁スピル弁84は、プランジャ832の往復移動による加圧室831aの容積変化により、加圧室831a内への燃料の吸入と、加圧室831a内での燃料の加圧と、加圧室831aからの燃料の吐出作業とを行うようになっている。   The electromagnetic spill valve 84 closes the fuel introduction port portion 831b with the valve body 841 when the electromagnetic drive coil 842 is excited. The electromagnetic spill valve 84 sucks fuel into the pressurizing chamber 831a, pressurizes the fuel in the pressurizing chamber 831a, and pressurizes by the volume change of the pressurizing chamber 831a due to the reciprocating movement of the plunger 832. The fuel is discharged from the chamber 831a.

高圧側燃料配管56は、高圧ポンプ部55から高圧側デリバリーパイプ58までを連結する管からなるとともに、途中にチェック弁57を備えている。高圧側燃料配管56は、燃料通路を形成する任意の部材であって、燃料パイプに限定されるものではなく、燃料通路が貫通形成される1つの部材や、互いの間に燃料通路が形成される複数の部材であってもよい。   The high-pressure side fuel pipe 56 is composed of a pipe connecting the high-pressure pump unit 55 to the high-pressure side delivery pipe 58 and includes a check valve 57 in the middle. The high-pressure side fuel pipe 56 is an arbitrary member that forms a fuel passage, and is not limited to a fuel pipe. One member through which the fuel passage is formed or a fuel passage is formed between the members. A plurality of members may be used.

チェック弁57は、高圧ポンプ部55の近傍に設けられるとともに、弁体571と圧縮コイルばね572とを有している。チェック弁57は、高圧ポンプ部55側の燃料圧力が高圧側インジェクタ59側の燃料圧力に対し、例えば100[kPa]程度の有意の差圧を持って大きくなると開弁する一方、高圧ポンプ部55側の圧力が高圧側インジェクタ59側の圧力に略等しいか小さくなると閉弁するようになっている。   The check valve 57 is provided in the vicinity of the high-pressure pump unit 55 and has a valve body 571 and a compression coil spring 572. The check valve 57 opens when the fuel pressure on the high-pressure pump unit 55 side becomes larger than the fuel pressure on the high-pressure injector 59 side with a significant differential pressure of about 100 [kPa], for example, while the high-pressure pump unit 55 When the pressure on the side is substantially equal to or smaller than the pressure on the high pressure side injector 59 side, the valve is closed.

図1に示すように、高圧側デリバリーパイプ58は、シリンダ11の直列配置方向の一端側で、高圧側燃料配管56に接続されている。高圧側デリバリーパイプ58には、シリンダ11の直列配置方向にシリンダ11と同じ間隔を隔てて、高圧側インジェクタ59が連結されている。これにより、高圧側デリバリーパイプ58は、高圧ポンプ部55からの燃料を各高圧側インジェクタ59に同等の圧力で分配するようになっている。また、高圧側デリバリーパイプ58には、内部の燃料圧力を検出する燃料圧力センサ58aが装着されている。   As shown in FIG. 1, the high-pressure delivery pipe 58 is connected to the high-pressure fuel pipe 56 on one end side in the series arrangement direction of the cylinders 11. A high pressure side injector 59 is connected to the high pressure side delivery pipe 58 at the same interval as the cylinder 11 in the series arrangement direction of the cylinders 11. As a result, the high-pressure delivery pipe 58 distributes the fuel from the high-pressure pump unit 55 to each high-pressure injector 59 at an equivalent pressure. The high-pressure delivery pipe 58 is equipped with a fuel pressure sensor 58a that detects the internal fuel pressure.

高圧側インジェクタ59は、噴孔部59aを各シリンダ11の燃焼室16内に露出して筒内噴射用インジェクタとして設けられている。高圧側インジェクタ59は、ECU7からの噴射指令信号により駆動される図示しない電磁弁部と、電磁弁部への通電時に噴孔部59aから燃焼室16内に燃料を噴射するよう開弁動作する図示しないノズル部とを備えた燃料噴射弁からなる。複数の高圧側インジェクタ59のうちいずれかが開弁動作するとき、高圧側デリバリーパイプ58内の加圧された燃料がその高圧側インジェクタ59の噴孔部59aから燃焼室16内に噴射されるようになっている。   The high-pressure injector 59 is provided as an in-cylinder injector with the injection hole portion 59a exposed in the combustion chamber 16 of each cylinder 11. The high-pressure side injector 59 is opened by an electromagnetic valve portion (not shown) driven by an injection command signal from the ECU 7 and a valve opening operation to inject fuel into the combustion chamber 16 from the injection hole portion 59a when the electromagnetic valve portion is energized. It consists of a fuel injection valve provided with a nozzle part that does not. When any one of the plurality of high-pressure injectors 59 opens, the pressurized fuel in the high-pressure delivery pipe 58 is injected into the combustion chamber 16 from the injection hole portion 59a of the high-pressure injector 59. It has become.

リリーフ機構70は、低圧側リリーフ部71と、高圧側リリーフ部72とを備えている。   The relief mechanism 70 includes a low pressure side relief portion 71 and a high pressure side relief portion 72.

低圧側リリーフ部71は、低圧側リリーフ配管71aと、低圧側電磁リリーフ弁71bとを備えている。低圧側リリーフ配管71aは、低圧側デリバリーパイプ53の低圧側燃料配管52の接続される端部とは反対側の端部と燃料タンク511との間に配管されている。低圧側電磁リリーフ弁71bは、低圧側リリーフ配管71aの途中に設けられるとともに、いずれも図示しない弁体と、付勢ばねと、電磁操作部とを備えている。   The low-pressure side relief portion 71 includes a low-pressure side relief pipe 71a and a low-pressure side electromagnetic relief valve 71b. The low pressure side relief pipe 71 a is piped between the fuel tank 511 and the end of the low pressure side delivery pipe 53 opposite to the end to which the low pressure side fuel pipe 52 is connected. The low-pressure side electromagnetic relief valve 71b is provided in the middle of the low-pressure side relief pipe 71a, and includes a valve body, an urging spring, and an electromagnetic operation unit (not shown).

弁体は、低圧側デリバリーパイプ53内の燃料圧力をパイロット圧として受圧するようになっている。付勢ばねは、弁体を常時閉弁方向に付勢するとともに、パイロット圧が予め設定された圧力に達すると弁体によりその開弁方向に圧縮されるようになっている。電磁操作部は、弁体を付勢ばねの付勢力に抗してパイロット圧と同様の開弁方向に付勢することができるようになっている。   The valve body receives the fuel pressure in the low-pressure delivery pipe 53 as a pilot pressure. The urging spring normally urges the valve body in the valve closing direction and is compressed in the valve opening direction by the valve body when the pilot pressure reaches a preset pressure. The electromagnetic operating portion can urge the valve body in the valve opening direction similar to the pilot pressure against the urging force of the urging spring.

高圧側リリーフ部72は、高圧側リリーフ配管72aと、高圧側電磁リリーフ弁72bとを備えている。高圧側リリーフ配管72aは、高圧側デリバリーパイプ58の高圧側燃料配管56の接続される端部とは反対側の端部と燃料タンク511との間に配管されている。高圧側電磁リリーフ弁72bは、高圧側リリーフ配管72aの途中に設けられるとともに、いずれも図示しない弁体と、付勢ばねと、電磁操作部とを備えている。高圧側電磁リリーフ弁72bの構成は低圧側電磁リリーフ弁71bと同様であるので詳細な説明を省略する。   The high pressure side relief portion 72 includes a high pressure side relief pipe 72a and a high pressure side electromagnetic relief valve 72b. The high-pressure side relief pipe 72 a is piped between the fuel tank 511 and the end of the high-pressure side delivery pipe 58 opposite to the end to which the high-pressure side fuel pipe 56 is connected. The high-pressure side electromagnetic relief valve 72b is provided in the middle of the high-pressure side relief pipe 72a, and includes a valve body (not shown), an urging spring, and an electromagnetic operation unit. Since the configuration of the high-pressure side electromagnetic relief valve 72b is the same as that of the low-pressure side electromagnetic relief valve 71b, detailed description thereof is omitted.

冷却装置6は、ウォータポンプ60と、ウォータジャケット61と、ラジエータ62と、冷却ファン63と、接続管64とを備えている。ウォータポンプ60と、ウォータジャケット61と、ラジエータ62とは接続管64により接続されている。冷却水Wは、ウォータポンプ60→ウォータジャケット61→ラジエータ62→ウォータポンプ60の順で循環するようになっている。   The cooling device 6 includes a water pump 60, a water jacket 61, a radiator 62, a cooling fan 63, and a connection pipe 64. The water pump 60, the water jacket 61, and the radiator 62 are connected by a connection pipe 64. The cooling water W is circulated in the order of the water pump 60 → the water jacket 61 → the radiator 62 → the water pump 60.

ウォータジャケット61は、シリンダブロック10に形成されたシリンダブロックウォータジャケット61aと、シリンダヘッド20に形成されたシリンダヘッドウォータジャケット61bと、冷却媒体温度検出手段としての冷却水温度センサ61cとを備えている。シリンダブロックウォータジャケット61aおよびシリンダヘッドウォータジャケット61bは、互いに連結されて各シリンダ11の周囲に設けられている。ウォータジャケット61は、内部に冷却水Wを流通させることによりエンジン本体2を冷却するようになっている。   The water jacket 61 includes a cylinder block water jacket 61a formed on the cylinder block 10, a cylinder head water jacket 61b formed on the cylinder head 20, and a cooling water temperature sensor 61c as a cooling medium temperature detecting means. . The cylinder block water jacket 61 a and the cylinder head water jacket 61 b are connected to each other and provided around each cylinder 11. The water jacket 61 cools the engine body 2 by circulating the cooling water W therein.

ラジエータ62は、冷却水Wと外部の空気とを熱交換することにより冷却水Wを冷却するようになっている。冷却ファン63は、ラジエータ62の後方に例えば2個設けられている。各冷却ファン63は、羽根63aと駆動モータ63bとを備えている。羽根63aは、駆動モータ63bの回転により後方に空気を送るように構成されている。駆動モータ63bはECU7により制御されるようになっている。   The radiator 62 cools the cooling water W by exchanging heat between the cooling water W and external air. For example, two cooling fans 63 are provided behind the radiator 62. Each cooling fan 63 includes a blade 63a and a drive motor 63b. The blades 63a are configured to send air backward by the rotation of the drive motor 63b. The drive motor 63b is controlled by the ECU 7.

駆動モータ63bが駆動することにより羽根63aが回転され、後方に向けて空気が送られるようになっている。これにより、図中矢印で示すように、ラジエータ62の前方から後方に向けて外気が流通され、ラジエータ62が空冷される。また、ラジエータ62を空冷した後の空気がエンジンルーム内に空気が取り込まれ、エンジン本体2および高圧ポンプ部55などの空冷が行われるようになっている。   When the drive motor 63b is driven, the blades 63a are rotated, and air is sent backward. As a result, as indicated by arrows in the figure, outside air is circulated from the front to the rear of the radiator 62, and the radiator 62 is air-cooled. Further, the air after the radiator 62 is air-cooled is taken into the engine room, and the air-cooling of the engine body 2 and the high-pressure pump unit 55 is performed.

ECU7は、CPU(Central Processing Unit)と、固定されたデータの記憶を行うROM(Read Only Memory)と、一時的にデータを記憶するRAM(Random Access Memory)と、書き替え可能な不揮発性のメモリからなるバックアップメモリと、A/D変替器やバッファなどを有する入力インターフェース回路と、駆動回路などを有する出力インターフェース回路とを備えている。ECU7には車両のイグニッションスイッチのON/OFF信号が取り込まれるとともに、図示しないバッテリからの電源供給がなされるようになっている。   The ECU 7 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) that stores fixed data, a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores data, and a rewritable nonvolatile memory. A backup memory, an input interface circuit having an A / D converter, a buffer, and the like, and an output interface circuit having a drive circuit and the like. The ECU 7 receives an ON / OFF signal of an ignition switch of the vehicle and is supplied with power from a battery (not shown).

ECU7は、ROM内に予め格納された制御プログラムに従い、エアロフローメータ33により検出される吸入空気量や、クランク角センサ15により検出されるエンジン回転数などに基づいて燃焼毎に必要な基本噴射量を算出するようになっている。また、ECU7は、基本噴射量や予めバックアップメモリに格納されている設定値情報などに基づいて、エンジン1の運転状態に応じた各種補正や空燃比フィードバック補正などを施した燃料噴射量を算出するようになっている。さらに、ECU7は、算出した燃料噴射量に基づいて、低圧側インジェクタ54および高圧側インジェクタ59への噴射指令信号や電磁スピル弁84を駆動するための弁駆動指示信号などを適時に出力するようになっている。   In accordance with a control program stored in advance in the ROM, the ECU 7 determines the basic injection amount required for each combustion based on the intake air amount detected by the aeroflow meter 33, the engine speed detected by the crank angle sensor 15, and the like. Is calculated. Further, the ECU 7 calculates a fuel injection amount subjected to various corrections and air-fuel ratio feedback corrections according to the operating state of the engine 1 based on the basic injection amount and set value information stored in advance in a backup memory. It is like that. Furthermore, the ECU 7 outputs an injection command signal to the low-pressure injector 54 and the high-pressure injector 59, a valve drive instruction signal for driving the electromagnetic spill valve 84, and the like based on the calculated fuel injection amount. It has become.

ECU7は、電磁スピル弁84による加圧室831aから低圧側燃料配管52への燃料の漏出量を調節する。ECU7は、少なくともこの調整により、高圧ポンプ本体83から高圧側デリバリーパイプ58に供給される燃料の圧力をエンジン1の運転状態および高圧側インジェクタ59の噴射特性に応じて最適な燃圧に制御できるようになっている。   The ECU 7 adjusts the amount of fuel leaked from the pressurizing chamber 831 a to the low-pressure side fuel pipe 52 by the electromagnetic spill valve 84. The ECU 7 can control the pressure of the fuel supplied from the high-pressure pump main body 83 to the high-pressure delivery pipe 58 to an optimum fuel pressure according to the operating state of the engine 1 and the injection characteristics of the high-pressure injector 59 by at least this adjustment. It has become.

例えば、ECU7は、一定の信号周期内において電磁スピル弁84の電磁駆動コイル842を励磁状態にするON時間とその励磁状態を解くOFF時間とを設定することができる。そして、ECU7は、信号周期内におけるON時間の比(0%〜100%;以下、デューティ比という)を変化させることにより、電磁スピル弁84による加圧室831aからの燃料の漏出量を調節することができる。   For example, the ECU 7 can set an ON time during which the electromagnetic drive coil 842 of the electromagnetic spill valve 84 is in an excited state and an OFF time during which the excited state is released within a certain signal period. The ECU 7 adjusts the amount of leakage of fuel from the pressurizing chamber 831a by the electromagnetic spill valve 84 by changing the ratio of ON time (0% to 100%; hereinafter referred to as duty ratio) within the signal period. be able to.

また、ECU7は、エンジン1の始動時に、低圧側インジェクタ54による燃料噴射を最初に実施させるようになっている。そして、ECU7は、燃料圧力センサ58aにより検出される高圧側デリバリーパイプ58内の燃料圧力が予め設定された圧力値を超えたとき、高圧側インジェクタ59による燃料噴射に必要な燃料圧力レベルに達し得る状態になったと判断するようになっている。この判断に基づき、ECU7は、高圧側インジェクタ59への噴射指令信号の出力を開始するようになっている。   In addition, the ECU 7 first performs fuel injection by the low-pressure injector 54 when the engine 1 is started. The ECU 7 can reach the fuel pressure level required for fuel injection by the high-pressure injector 59 when the fuel pressure in the high-pressure delivery pipe 58 detected by the fuel pressure sensor 58a exceeds a preset pressure value. It comes to judge that it was in a state. Based on this determination, the ECU 7 starts outputting an injection command signal to the high pressure side injector 59.

さらに、ECU7は、例えば高圧側インジェクタ59からの筒内噴射を基本としながら、エンジン1の始動暖機時や低回転高負荷時などのように筒内噴射では混合気形成が不十分となる特定の運転状態下で、ポート噴射を併用するようになっている。または、ECU7は、例えば高圧側インジェクタ59からの筒内噴射を基本としながら、ポート噴射が有効な高回転高負荷時などに低圧側インジェクタ54からのポート噴射を実行するようになっている。あるいは、ECU7は、エンジン1が筒内噴射を伴わないポート噴射のみによる運転(以下、PFI運転という)を実行するようになっている。   Further, the ECU 7 is based on the in-cylinder injection from the high-pressure side injector 59, for example, and the in-cylinder injection is not sufficient to form an air-fuel mixture, such as when the engine 1 is warmed up or under a low rotation and high load. The port injection is used together under the operating condition. Alternatively, the ECU 7 performs port injection from the low pressure side injector 54 at the time of high rotation and high load in which port injection is effective, for example, based on in-cylinder injection from the high pressure side injector 59, for example. Alternatively, the ECU 7 is configured to perform an operation (hereinafter referred to as a PFI operation) in which the engine 1 is only in port injection without in-cylinder injection.

また、ECU7は、例えば車両の高速走行中にアクセルがOFF状態になったときに、電磁スピル弁84の電磁駆動コイル842への通電を止め、高圧ポンプ部55を加圧動作のできない燃料カットの状態にするようになっている。   In addition, the ECU 7 stops the energization of the electromagnetic drive coil 842 of the electromagnetic spill valve 84 when, for example, the accelerator is turned off while the vehicle is traveling at a high speed, and the high-pressure pump unit 55 cannot perform the pressurizing operation. It is supposed to be in a state.

ここで、本実施の形態における高圧ポンプ部55と、冷却ファン63と、ECU7とは、本発明の内燃機関の燃料供給装置を構成している。   Here, the high-pressure pump unit 55, the cooling fan 63, and the ECU 7 in the present embodiment constitute a fuel supply device for an internal combustion engine of the present invention.

次に、作用について説明する。   Next, the operation will be described.

図5に示すフローチャートは、ECU7のCPUによって、RAMを作業領域として実行される内燃機関の燃料供給処理のプログラムであり、この内燃機関の燃料供給処理のプログラムはECU7のROMに記憶されている。   The flowchart shown in FIG. 5 is a program for a fuel supply process for an internal combustion engine that is executed by the CPU of the ECU 7 using the RAM as a work area. The program for the fuel supply process for the internal combustion engine is stored in the ROM of the ECU 7.

上述のように構成された本実施の形態の燃料供給装置5では、この内燃機関の燃料供給処理は、ECU7によって予め決められた時間間隔(例えば、10ms)ごとに実行されるようになっている。   In the fuel supply device 5 of the present embodiment configured as described above, the fuel supply process of the internal combustion engine is executed at predetermined time intervals (for example, 10 ms) by the ECU 7. .

図5に示すように、ECU7は、燃料供給装置5の高圧ポンプ部55において燃料カット(F/C)が行われているか否かを判断する(ステップS1)。ECU7が、燃料供給装置5の高圧ポンプ部55において燃料カットが行われていないと判断したときは(ステップS1;NO)、エンジン1がPFI運転を行っているか否かを判断する(ステップ2)。ECU7が、エンジン1はPFI運転を行っていないと判断したときは(ステップS2;NO)、ECU7はフラグFを0に設定する(ステップS3)。ステップS3の処理は、例えば図6(a)に示すタイムチャートでのtにおける処理となる。 As shown in FIG. 5, the ECU 7 determines whether or not a fuel cut (F / C) is performed in the high-pressure pump unit 55 of the fuel supply device 5 (step S1). When the ECU 7 determines that the fuel cut is not performed in the high pressure pump unit 55 of the fuel supply device 5 (step S1; NO), it determines whether or not the engine 1 is performing the PFI operation (step 2). . When the ECU 7 determines that the engine 1 is not performing the PFI operation (step S2; NO), the ECU 7 sets the flag F to 0 (step S3). Step S3 is a process in t 0 in the time chart shown in FIG. 6 (a), for example.

一方、ECU7が、燃料供給装置5の高圧ポンプ部55において燃料カットが行われていると判断したとき(ステップS1;YES)、あるいはエンジン1はPFI運転を行っていると判断したときは(ステップS2;YES)、ECU7は高圧ポンプ部55に燃料が供給されていないと判断する。また、このときは、高圧ポンプ本体83の加圧室831aに燃料が供給されずにプランジャ832は往復動している。このため、プランジャ832とポンプハウジング831との間に燃料が供給されることなく摩擦が生ずるので、高圧ポンプ本体83が発熱し易くなる。   On the other hand, when the ECU 7 determines that the fuel cut is being performed in the high-pressure pump unit 55 of the fuel supply device 5 (step S1; YES), or when the engine 1 determines that the PFI operation is being performed (step S1). S2; YES), the ECU 7 determines that fuel is not supplied to the high-pressure pump unit 55. At this time, the fuel is not supplied to the pressurizing chamber 831a of the high-pressure pump main body 83, and the plunger 832 reciprocates. For this reason, since friction is generated without supplying fuel between the plunger 832 and the pump housing 831, the high-pressure pump main body 83 easily generates heat.

そして、ECU7は、フラグFが1であるか否かを判断する(ステップS4)。ECU7が、フラグFは1ではないと判断したときは(ステップS4;NO)、ECU7はフラグFを1に設定する(ステップS5)。ステップS5の処理は、例えば図6(a)に示すタイムチャートでのtにおける処理となる。さらに、ECU7は、カウンタCを予め設定したCに設定する(ステップS6)。ステップS6の処理は、例えば図6(d)に示すタイムチャートでのtにおける処理となる。 Then, the ECU 7 determines whether or not the flag F is 1 (step S4). When the ECU 7 determines that the flag F is not 1 (step S4; NO), the ECU 7 sets the flag F to 1 (step S5). Processing in step S5, for example, a process in the t 1 in the time chart shown in Figure 6 (a). Further, ECU 7 sets the C 0 which sets the counter C in advance (step S6). The process of step S6, for example, a process in the t 1 in the time chart shown in FIG. 6 (d).

そして、ECU7が、カウンタCを予め設定したCに設定したとき(ステップS6)、あるいはフラグFは1であると判断したときは(ステップS4;YES)、ECU7は冷却水Wの温度が予め設定した高温側閾値Tより高いか否かを判断する(ステップS7)。 Then, ECU 7 is, when set to C 0 is set to the counter C in advance (step S6), and or when the flag F is judged to be 1 (Step S4; YES), ECU 7 is the temperature of the cooling water W in advance or higher than the set the high temperature side threshold value T H whether the judged (step S7).

ECU7が、冷却水Wの温度は高温側閾値Tより高いと判断したときは(ステップS7;YES)、ECU7は冷却ファン63の駆動電圧を予め設定してある高側駆動電圧値Vに設定する(ステップS8)。これにより、冷却ファン63は、高回転数で回転される。また、冷却水Wの温度が高温側閾値Tより高いときの処理は、例えば図6(c)に示すタイムチャートでのtにおける処理となる。 ECU 7 is, when the temperature of the cooling water W was determined to be higher than the high temperature side threshold T H (step S7; YES), ECU 7 the high side drive voltage value V H of the drive voltage is set in advance of the cooling fan 63 Set (step S8). Thereby, the cooling fan 63 is rotated at a high rotational speed. The processing when the temperature of the cooling water W is higher than the high temperature side threshold T H is, for example, processing in the t 1 in the time chart shown in FIG. 6 (c).

このときは、冷却水Wの温度が高温側閾値Tより高いので、シリンダヘッドウォータジャケット61bを流通する冷却水Wは、シリンダヘッド20を十分に冷却することはできず、その結果、高圧ポンプ部55も冷却され難い。これに対し、冷却ファン63が高回転数で回転することにより、ラジエータ62において冷却水Wが冷却される。そして、冷却された冷却水Wがシリンダヘッドウォータジャケット61bを流通することにより、シリンダヘッド20が冷却され、高圧ポンプ部55も冷却される。 In this case, the temperature of the cooling water W is higher than the high temperature side threshold T H, the cooling water W flowing through the cylinder head water jacket 61b is not able to sufficiently cool the cylinder head 20, as a result, the high-pressure pump The part 55 is also difficult to be cooled. On the other hand, the cooling water W is cooled in the radiator 62 when the cooling fan 63 rotates at a high rotational speed. Then, the cooled cooling water W flows through the cylinder head water jacket 61b, whereby the cylinder head 20 is cooled and the high-pressure pump unit 55 is also cooled.

また、冷却ファン63からエンジンルーム内に取り込まれた空気によっても、高圧ポンプ部55は冷却される。これにより、高圧ポンプ部55が加熱してしまうことは抑制されるので、燃料カット中に高圧ポンプ部55内で滞留した燃料が熱でベーパになってしまうことが防止される。   The high-pressure pump unit 55 is also cooled by air taken into the engine room from the cooling fan 63. This suppresses the high-pressure pump unit 55 from being heated, so that the fuel staying in the high-pressure pump unit 55 during the fuel cut is prevented from becoming vapor due to heat.

一方、ECU7が、冷却水Wの温度は高温側閾値Tより高くないと判断したときは(ステップS7;NO)、ECU7はカウンタCを1だけ減らす(ステップS9)。冷却水Wの温度が高温側閾値Tより高くないときの処理は、例えば図6(d)に示すタイムチャートでのtにおける処理となる。 On the other hand, ECU 7 is, when the temperature of the cooling water W was judged to not higher than the high temperature side threshold T H (step S7; NO), ECU 7 reduces the counter C by 1 (Step S9). Process when the temperature of the cooling water W is not higher than the high temperature side threshold T H is, for example, processing in t 2 at the time chart shown in FIG. 6 (d).

ECU7は、カウンタCが0を超えているか否かを判断する(ステップS10)。ECU7が、カウンタCは0を超えていると判断したときは(ステップS10;YES)、ECU7は冷却ファン63の駆動電圧を予め設定してある高側駆動電圧値Vに設定する(ステップS8)。これにより、冷却ファン63は、高回転数で回転される。また、カウンタCが0を超えているときの処理は、例えば図6(d)に示すタイムチャートでのtからtにおける処理となる。 The ECU 7 determines whether or not the counter C exceeds 0 (step S10). ECU 7 is, when it is determined that the counter C is greater than zero (Step S10; YES), ECU 7 is set to the high drive voltage value V H which is set a driving voltage of the cooling fan 63 in advance (step S8 ). Thereby, the cooling fan 63 is rotated at a high rotational speed. The processing when the counter C is greater than zero, for example, a t 2 in the time chart shown in FIG. 6 (d) and the processing in the t 3.

ECU7が、カウンタCは0を超えていないと判断したときは(ステップS10;NO)、ECU7は冷却水Wの温度が予め設定した低温側閾値Tより高いか否かを判断する(ステップS11)。 When the ECU 7 determines that the counter C does not exceed 0 (step S10; NO), the ECU 7 determines whether or not the temperature of the cooling water W is higher than a preset low temperature side threshold value TL (step S11). ).

ECU7が、冷却水Wの温度は低温側閾値Tより高いと判断したときは(ステップS11;YES)、ECU7は冷却ファン63の駆動電圧を予め設定してある高側駆動電圧値Vに設定する(ステップS8)。これにより、冷却ファン63は、高回転数で回転される。冷却水Wの温度が低温側閾値Tより高いときの処理は、例えば図6(c)に示すタイムチャートでのtからtにおける処理となる。 When the ECU 7 determines that the temperature of the cooling water W is higher than the low temperature side threshold TL (step S11; YES), the ECU 7 sets the driving voltage of the cooling fan 63 to the preset high side driving voltage value VH . Set (step S8). Thereby, the cooling fan 63 is rotated at a high rotational speed. Process when the temperature of the cooling water W is higher than the low temperature side threshold T L is made of, for example, t 2 in the time chart shown in FIG. 6 (c) and processing in t a.

ECU7が、冷却水Wの温度は低温側閾値Tより高くないと判断したときは(ステップS11;NO)、ECU7は冷却ファン63の駆動電圧を0にする(ステップS12)。これにより、冷却ファン63の駆動は停止される。冷却水Wの温度が低温側閾値Tより高くないときの処理は、例えば図6(c)および図6(d)に示すタイムチャートでのtにおける処理となる。 When the ECU 7 determines that the temperature of the cooling water W is not higher than the low temperature side threshold TL (step S11; NO), the ECU 7 sets the drive voltage of the cooling fan 63 to 0 (step S12). Thereby, the driving of the cooling fan 63 is stopped. Process when the temperature of the cooling water W is not higher than the low temperature side threshold T L, for example a process in t 3 of the time chart shown in FIG. 6 (c) and FIG. 6 (d).

このときは、冷却水Wの温度が低温側閾値T以下であるので、高圧ポンプ部55はシリンダヘッドウォータジャケット61bを流通する冷却水Wにより十分に冷却される。また、カウンタCが0以下に下がっているので、冷却水Wの温度が高温側閾値T以下になってから十分な時間が経過している。このため、潤滑油の油温を直接検出していないものの、潤滑油も十分に冷却されている。よって、冷却ファン63が回転していなくても、高圧ポンプ部55が加熱してしまうことは抑制されるので、燃料カット中に高圧ポンプ部55内で滞留した燃料が熱でベーパになってしまうことが防止される。 At this time, since the temperature of the cooling water W is equal to or lower than the low temperature side threshold TL , the high-pressure pump unit 55 is sufficiently cooled by the cooling water W flowing through the cylinder head water jacket 61b. Further, since the counter C has decreased to 0 or less, a sufficient time has elapsed since the temperature of the cooling water W has decreased to the high temperature side threshold value TH or less. For this reason, although the oil temperature of the lubricating oil is not directly detected, the lubricating oil is also sufficiently cooled. Therefore, even if the cooling fan 63 is not rotating, the high-pressure pump unit 55 is prevented from being heated, so the fuel staying in the high-pressure pump unit 55 during the fuel cut becomes heat vapor. It is prevented.

ここで、ECU7が冷却ファン63の駆動電圧を0にするには、カウンタCが0以下であることと、冷却水Wの温度が低温側閾値T以下であることとの2つの条件を満たした場合のみとなる。すなわち、図6(c)および図6(d)に実線で示すように、カウンタCが0以下になる前、例えばtにおいて冷却水Wの温度が低温側閾値T以下になった場合は、ECU7はカウンタCが0以下になったときに冷却ファン63の駆動電圧を0にする。また、図6(c)および図6(d)に一点鎖線で示すように、冷却水Wの温度が低温側閾値T以下になる前、例えばtにおいてカウンタCが0以下になった場合は、ECU7は冷却水Wの温度が低温側閾値T以下になったときに冷却ファン63の駆動電圧を0にする。 Here, in order for the ECU 7 to set the driving voltage of the cooling fan 63 to 0, the two conditions of the counter C being 0 or less and the temperature of the cooling water W being the low temperature side threshold TL or less are satisfied. Only when That is, as shown by the solid line in FIG. 6 (c) and FIG. 6 (d), the before the counter C goes to zero or below, for example, when at t a temperature of the cooling water W is equal to or less than the low temperature side threshold value T L is The ECU 7 sets the drive voltage of the cooling fan 63 to 0 when the counter C becomes 0 or less. Further, as indicated by one-dot chain line in FIG. 6 (c) and FIG. 6 (d), the case where the temperature of the cooling water W before the following low-temperature side threshold T L, the counter C in the example t b becomes 0 or less The ECU 7 sets the drive voltage of the cooling fan 63 to 0 when the temperature of the cooling water W becomes equal to or lower than the low temperature side threshold TL .

以上のように、本実施の形態に係る燃料供給装置3によれば、エンジン1の駆動中に、例えば燃料カットなどによりフィードポンプ512aから高圧ポンプ部55への燃料の供給が停止したときは、ECU7により冷却ファン63が作動される。冷却ファン63は、ラジエータ62により冷却水Wを冷却する。冷却された冷却水Wは、シリンダヘッド20を冷却し、高圧ポンプ部55を冷却する。また、冷却ファン63は、エンジンルームに空気を送り込むことにより高圧ポンプ部55を空冷する。これにより、高圧ポンプ本体83の加圧室831a内に滞留した燃料が高温のためにベーパになることを抑制することができる。   As described above, according to the fuel supply device 3 according to the present embodiment, when the supply of fuel from the feed pump 512a to the high-pressure pump unit 55 is stopped due to, for example, a fuel cut during the driving of the engine 1, The cooling fan 63 is operated by the ECU 7. The cooling fan 63 cools the cooling water W by the radiator 62. The cooled cooling water W cools the cylinder head 20 and cools the high-pressure pump unit 55. Moreover, the cooling fan 63 air-cools the high-pressure pump part 55 by sending air into an engine room. Thereby, it can suppress that the fuel which accumulated in the pressurization chamber 831a of the high-pressure pump main body 83 turns into a vapor | steam because of high temperature.

また、冷却水Wの温度が低温側閾値T以下の低温であるとともに、カウンタCを用いた待機時間によって潤滑油が低温になっている場合は、冷却ファン63を停止して風量を無くしている。このため、従来のように冷却水Wの温度に関係なく冷却ファンを駆動し続けていた場合に比べて、冷却ファン63の負荷を低減することができる。これにより、冷却ファン63の寿命を延ばすことができ、メンテナンスや部品コストの低減を図ることができる。 Further, when the temperature of the cooling water W is a low temperature equal to or lower than the low temperature side threshold value TL and the lubricating oil is at a low temperature due to the standby time using the counter C, the cooling fan 63 is stopped to eliminate the air volume. Yes. For this reason, the load of the cooling fan 63 can be reduced as compared with the conventional case where the cooling fan is continuously driven regardless of the temperature of the cooling water W. As a result, the life of the cooling fan 63 can be extended, and maintenance and component costs can be reduced.

上述した本実施の形態の内燃機関の燃料供給装置3においては、冷却ファン63の駆動電圧を高側駆動電圧値Vか、または0の2段階としている。しかしながら、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置においては、これに限られず、冷却水Wや潤滑油の温度に対応して、多段階あるいは無段階に変化するものとしてもよい。すなわち、冷却水Wや潤滑油の少なくとも一方が低温であるほど、冷却ファン63の駆動電圧を小さくして風量を小さくするとともに冷却ファン63の負荷を低減することが好ましい。 In the fuel supply device 3 for the internal combustion engine of the present embodiment described above, the driving voltage of the cooling fan 63 is set to the high-side driving voltage value V H or two steps of 0. However, the fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention is not limited to this, and may change in multiple steps or steplessly according to the temperature of the cooling water W or the lubricating oil. That is, it is preferable that the driving voltage of the cooling fan 63 is reduced to reduce the air volume and the load of the cooling fan 63 as the temperature of at least one of the cooling water W and the lubricating oil is lower.

また、上述した本実施の形態の内燃機関の燃料供給装置3においては、冷却ファン63により冷却水Wと高圧ポンプ部55との両方を冷却している。しかしながら、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置においては、これに限られず、冷却水Wと高圧ポンプ部55とのいずれか一方のみを冷却するようにしてもよい。   Further, in the fuel supply device 3 for the internal combustion engine of the present embodiment described above, both the cooling water W and the high-pressure pump unit 55 are cooled by the cooling fan 63. However, the fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention is not limited to this, and only one of the cooling water W and the high-pressure pump unit 55 may be cooled.

また、上述した本実施の形態の内燃機関の燃料供給装置3においては、高圧ポンプ部55を空冷するためにラジエータ62の冷却ファン63を利用している。しかしながら、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置においては、これに限られず、高圧ポンプ部55を空冷するための専用のファンを設けるようにしてもよい。   Further, in the fuel supply device 3 for the internal combustion engine of the present embodiment described above, the cooling fan 63 of the radiator 62 is used to air-cool the high-pressure pump unit 55. However, the fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention is not limited to this, and a dedicated fan for air-cooling the high-pressure pump unit 55 may be provided.

また、上述した本実施の形態の内燃機関の燃料供給装置3においては、燃料供給装置3をガソリンエンジンに適用している。しかしながら、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置においては、これに限られず、ディーゼルエンジンに適用してもよい。   In the fuel supply device 3 for the internal combustion engine of the present embodiment described above, the fuel supply device 3 is applied to a gasoline engine. However, the fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention is not limited to this and may be applied to a diesel engine.

以上のように、本発明に係る内燃機関の燃料供給装置は、高圧ポンプを冷却する冷却ファンの長寿命化を図ることができるという効果を奏するものであり、内燃機関の燃料供給装置に有用である。   As described above, the fuel supply device for an internal combustion engine according to the present invention has an effect of extending the life of the cooling fan for cooling the high-pressure pump, and is useful for the fuel supply device for the internal combustion engine. is there.

1 エンジン(内燃機関)
5 燃料供給装置
6 冷却装置(冷却媒体循環手段)
7 ECU(制御手段)
55 高圧ポンプ部(高圧ポンプ)
61c 冷却水温度センサ(冷却媒体温度検出手段)
62 ラジエータ
63 冷却ファン
512a フィードポンプ
W 冷却水(冷却媒体)
1 engine (internal combustion engine)
5 Fuel supply device 6 Cooling device (cooling medium circulation means)
7 ECU (control means)
55 High Pressure Pump (High Pressure Pump)
61c Cooling water temperature sensor (cooling medium temperature detecting means)
62 Radiator 63 Cooling fan 512a Feed pump W Cooling water (cooling medium)

Claims (4)

内燃機関の燃料を吸入し加圧して吐出するフィードポンプと、
前記フィードポンプから吐出される燃料を吸入し加圧して吐出する高圧ポンプと、
前記高圧ポンプを冷却可能な冷却媒体を循環させる冷却媒体循環手段と、
前記冷却媒体の温度を検出する冷却媒体温度検出手段と、
前記高圧ポンプおよび前記冷却媒体の少なくとも一方を冷却可能な電動の冷却ファンと、
前記フィードポンプから前記高圧ポンプへの前記燃料の供給量を制御するとともに、前記冷却ファンを制御する制御手段と、を備えた内燃機関の燃料供給装置であって、
前記制御手段は、前記内燃機関の駆動中に、前記フィードポンプから前記高圧ポンプへの前記燃料の供給を停止したことを条件に前記冷却ファンを作動させて前記高圧ポンプおよび前記冷却媒体の少なくとも一方を冷却するとともに、前記冷却媒体温度検出手段により検出された前記冷却媒体の温度が低温であるほど前記冷却ファンの風量を小さくすることを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
A feed pump for sucking, pressurizing and discharging the fuel of the internal combustion engine;
A high-pressure pump that sucks, pressurizes and discharges fuel discharged from the feed pump;
A cooling medium circulating means for circulating a cooling medium capable of cooling the high-pressure pump;
Cooling medium temperature detecting means for detecting the temperature of the cooling medium;
An electric cooling fan capable of cooling at least one of the high-pressure pump and the cooling medium;
A control unit for controlling the amount of fuel supplied from the feed pump to the high-pressure pump and controlling the cooling fan;
The control means operates at least one of the high-pressure pump and the cooling medium by operating the cooling fan on the condition that supply of the fuel from the feed pump to the high-pressure pump is stopped during driving of the internal combustion engine. A fuel supply device for an internal combustion engine, wherein the air volume of the cooling fan is reduced as the temperature of the cooling medium detected by the cooling medium temperature detecting means decreases.
前記冷却媒体循環手段は、冷却水を前記内燃機関の各部に循環させる冷却水循環システムであるとともに、
前記冷却媒体は、前記冷却水であり、
前記冷却媒体温度検出手段は、前記冷却水の温度を測定する水温計であることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃料供給装置。
The cooling medium circulation means is a cooling water circulation system for circulating cooling water to each part of the internal combustion engine,
The cooling medium is the cooling water;
2. The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the cooling medium temperature detecting means is a water temperature meter for measuring a temperature of the cooling water.
前記冷却媒体循環手段は、冷却水を前記内燃機関の各部に循環させる冷却水循環システムおよび潤滑油を前記内燃機関の各部に循環させる潤滑油循環システムであるとともに、
前記冷却媒体は、前記冷却水および前記潤滑油であり、
前記冷却媒体温度検出手段は、前記冷却水の温度を測定する水温計および前記潤滑油の温度を測定する油温計であり、
前記制御手段は、前記水温計により検出された前記冷却水の温度と、前記油温計により検出された前記潤滑油の温度との少なくとも一方の温度が低温であるほど前記冷却ファンの風量を小さく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供給装置。
The cooling medium circulation means is a cooling water circulation system for circulating cooling water to each part of the internal combustion engine and a lubricating oil circulation system for circulating lubricating oil to each part of the internal combustion engine,
The cooling medium is the cooling water and the lubricating oil,
The cooling medium temperature detection means is a water thermometer that measures the temperature of the cooling water and an oil thermometer that measures the temperature of the lubricating oil,
The control means reduces the air volume of the cooling fan as the temperature of at least one of the temperature of the cooling water detected by the water temperature gauge and the temperature of the lubricating oil detected by the oil temperature gauge is lower. The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein
前記冷却ファンは、前記冷却水を冷却するラジエータを空冷するラジエータファンであることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の内燃機関の燃料供給装置。   4. The fuel supply device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the cooling fan is a radiator fan that air-cools a radiator that cools the cooling water. 5.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016199348A1 (en) * 2015-06-10 2016-12-15 株式会社デンソー Gasoline fuel supply system
KR20210048874A (en) * 2019-10-24 2021-05-04 비테스코 테크놀로지스 코리아 주식회사 Method for protecting fuel injection pump of vehicle and electronic device thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003515695A (en) * 1999-12-01 2003-05-07 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Fuel supply system for internal combustion engines
JP2007210401A (en) * 2006-02-08 2007-08-23 Toyota Motor Corp Cooling device for vehicle
JP2010196534A (en) * 2009-02-24 2010-09-09 Denso Corp Fuel injection device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003515695A (en) * 1999-12-01 2003-05-07 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Fuel supply system for internal combustion engines
JP2007210401A (en) * 2006-02-08 2007-08-23 Toyota Motor Corp Cooling device for vehicle
JP2010196534A (en) * 2009-02-24 2010-09-09 Denso Corp Fuel injection device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016199348A1 (en) * 2015-06-10 2016-12-15 株式会社デンソー Gasoline fuel supply system
JP2017002816A (en) * 2015-06-10 2017-01-05 株式会社デンソー Gasoline fuel supply system
US10330060B2 (en) 2015-06-10 2019-06-25 Denso Corporation Gasoline fuel supply system
KR20210048874A (en) * 2019-10-24 2021-05-04 비테스코 테크놀로지스 코리아 주식회사 Method for protecting fuel injection pump of vehicle and electronic device thereof
KR102330476B1 (en) * 2019-10-24 2021-11-24 비테스코 테크놀로지스 코리아 유한책임회사 Method for protecting fuel injection pump of vehicle and electronic device thereof

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