JP2016200101A - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼の悪化を抑えつつ、電磁弁の作動音を抑制することのできる内燃機関の燃料供給装置を提供する。【解決手段】アイドル運転中又は規定車速以下の場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）における作動音抑制制御（Ｓ１０２）を、パーシャルリフト噴射を実施していないとき（Ｓ１０１：ＮＯ）には実施し、パーシャルリフト噴射を実施しているとき（Ｓ１０１：ＹＥＳ）には実施しないようにした。【選択図】図５

Description

本発明は、燃料タンクから汲み上げられた燃料を加圧して燃料噴射弁に供給する高圧燃料ポンプを備える内燃機関の燃料供給装置に関する。

筒内噴射式等の内燃機関には、燃料タンクから汲み上げられた燃料を加圧して燃料噴射弁に供給する高圧燃料ポンプが設けられている。高圧燃料ポンプには電磁弁が設けられており、その電磁弁の開閉制御により燃料吐出量が調整される。

こうした高圧燃料ポンプの作動中は、電磁弁の開閉に伴う作動音が発生する。内燃機関の発生音が全体的に小さくなる低負荷運転時には、そうした電磁弁の作動音が際立ってしまう。従来、特許文献１に記載の内燃機関の燃料供給装置では、要求燃料量の少ない低負荷運転時に、２基設けられた高圧燃料ポンプのうちの１基の電磁弁の開閉毎の燃料吐出量を増加させた上で、もう１基の加圧動作を停止させることで、高圧燃料ポンプ全体の電磁弁の作動頻度を、ひいてはその作動音を抑制する作動音抑制制御を行っている。

特開２００２−２１３３２６号公報

ところで、高精度の微小噴射を実現する技術として、パーシャルリフト噴射技術が知れられている。パーシャルリフト噴射では、燃料噴射弁の弁体が全開に達する前に噴射を終了するように燃料噴射を行う。燃料噴射弁の弁体は、全開に至ったときの衝突によりバウンス運動をするが、そのバウンス運動が燃料噴射量のばらつき増大の要因となっている。その点、パーシャルリフト噴射では、弁体のバウンス運動を伴うことなく燃料噴射が行われるため、微小量の燃料を高精度に噴射することができる。

燃料噴射弁の弁体の開弁速度は、燃圧の高低により変化するため、パーシャルリフト噴射では、燃圧に対する噴射量の変化が大きくなる。一方、上記のような作動音抑制制御が行われると、電磁弁の開閉毎の高圧燃料ポンプの燃料吐出量が増加して、燃圧の脈動が大きくなる。そのため、パーシャルリフト噴射を行っているときに作動音抑制制御を実施すると、パーシャルリフト噴射の噴射量のばらつきが大きくなり、内燃機関の燃焼が悪化する虞がある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、燃焼の悪化を抑えつつ、電磁弁の作動音を抑制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。

上記課題を解決する内燃機関の燃料供給装置は、電磁弁の開閉に応じて燃料を加圧して燃料噴射弁に向けて吐出する燃料加圧部と、前記燃料噴射弁に対する前記燃料加圧部の燃料吐出量を調整すべく前記電磁弁の開閉を制御する制御部と、を備える。また、内燃機関の低負荷運転時において同燃料供給装置の制御部は、電磁弁の開閉頻度を低下させるとともに、電磁弁の開閉毎の燃料加圧部の燃料吐出量を増加させるように電磁弁の開閉を制御する作動音抑制制御を、燃料噴射弁の弁体が全開に至る前に噴射を終了するパーシャルリフト噴射が行われているときには実施せず、同パーシャルリフト噴射が行われていないときには実施する。

上記燃料供給装置において制御部が作動音抑制制御を実施すると、電磁弁の開閉頻度が低下するため、電磁弁の作動音が抑えられる。ただし、作動音抑制制御が実施されると、電磁弁の開閉毎の燃料加圧部の燃料吐出量が増加するため、燃料噴射弁に送られる燃料の圧力（燃圧）の脈動が大きくなる。その点、上記燃料供給装置では、そうした燃圧脈動の増大を招く作動音抑制制御が、燃圧に対して噴射量精度が大きく変化するパーシャルリフト噴射が行われていないときに限り実施される。そのため、燃焼の悪化を抑えつつ、電磁弁の作動音を抑制することができる。

なお、上記内燃機関の燃料供給装置における燃料加圧部が、電磁弁をそれぞれ有した複数の高圧燃料ポンプを備える場合、上記制御部は、高圧燃料ポンプの一部の加圧動作を停止させるように各高圧燃料ポンプの電磁弁の開閉を制御することで作動音抑制制御を行うことが可能である。また、上記内燃機関の燃料供給装置における燃料加圧部が、電磁弁を有した高圧燃料ポンプを備える場合、上記制御部は、その高圧燃料ポンプの加圧動作を間欠的に行わせるように電磁弁の開閉を制御することで作動音抑制制御を行うことが可能である。

内燃機関の燃料供給装置の第１実施形態についてその全体構造を模式的に示す略図。 同実施形態の燃料供給装置が備える燃料噴射弁の断面構造を示す断面図。 同燃料供給装置が備える燃料噴射弁について、その噴射量及び同噴射量のばらつきと通電時間との関係を示すグラフ。 高燃圧時及び低燃圧時のそれぞれにおける同燃料噴射弁の通電時間と噴射量との関係を示すグラフ。 同実施形態の燃料供給装置において実行される電磁弁制御切換ルーチンのフローチャート。 同実施形態の燃料供給装置について、その通常制御時における、第１バンク及び第２バンクの各高圧燃料ポンプの作動態様を示すタイムチャート。 同実施形態の燃料供給装置について、その作動音抑制制御時における、第１バンク及び第２バンクの各高圧燃料ポンプの作動態様を示すタイムチャート。 第２実施形態の内燃機関の燃料供給装置について、その作動音抑制制御時における、第１バンク及び第２バンクの各高圧燃料ポンプの作動態様を示すタイムチャート。 第３実施形態の内燃機関の燃料供給装置に設けられた高圧燃料ポンプにおける、通常制御時及び作動音抑制制御時の各作動態様を示すタイムチャート。

（第１実施形態）
以下、内燃機関の燃料供給装置の第１実施形態を、図１〜図７を参照して詳細に説明する。

図１に示すように、本実施形態の燃料供給装置が適用される内燃機関は、第１バンク１０Ａ及び第２バンク１０Ｂの２つのバンクを有し、各バンクにそれぞれ４つの気筒を備えるＶ型８気筒の内燃機関とされている。

本実施形態の燃料供給装置は、フィードポンプ１１と、第１バンク１０Ａ及び第２バンク１０Ｂにそれぞれ設けられた２つの高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂとを備える。フィードポンプ１１は、燃料タンク１３内の燃料を汲み上げて低圧燃料通路１４を通じて両高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂに送り出す。低圧燃料通路１４には、燃料中の不純物を濾過するフィルタ１５と、低圧燃料通路１４を流れる燃料の圧力（フィード圧）が過大となったときに通路内の燃料を燃料タンク１３に戻すプレッシャレギュレータ１６とが設けられている。そして、低圧燃料通路１４は、途中で２本の通路に分岐された後、上記２つの高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂに接続されている。

高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂは、シリンダ２１と、そのシリンダ２１内に摺動可能に設けられたプランジャ２２と、プランジャ２２によりシリンダ２１内に区画形成された加圧室２５とを備える。プランジャ２２は、内燃機関の該当バンクのカムシャフト２３に設けられたカム２４の回転に応じてシリンダ２１内を往復動して、加圧室２５の容積を変化させる。本実施形態の燃料供給装置には、プランジャ２２を駆動するカム２４として、カムシャフト２３の回転軸回りに１８０°をおいて２つのカム山が設けられたカムが採用されている。カムシャフト２３は、内燃機関の１サイクル、すなわちクランクシャフトが２回転する毎に１回転するため、プランジャ２２は、内燃機関の１サイクル毎に４回ずつ往復動される。なお、第２バンク１０Ｂの高圧燃料ポンプ２０Ｂのカム２４には、第１バンク１０Ａの高圧燃料ポンプ２０Ａのカム２４のカム山に対して９０°の位相差を有したカム山が設けられている。そのため、両バンクの高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂは、４５°ＣＡ（クランク・アングル）の間隔をおいて交互に往復動される。

こうした高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂにおいて加圧室２５は、燃圧脈動を抑制するパルセーションダンパ２６を介して低圧燃料通路１４に接続されている。また、加圧室２５は、高圧燃料通路１７を介して該当バンク（１０Ａ，１０Ｂ）の高圧燃料配管３０Ａ，３０Ｂに接続されている。さらに高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂには、電磁弁２８とチェック弁２９とが設けられている。電磁弁２８は、内蔵する電磁ソレノイド２７への通電に応じて閉弁する常開式の弁であり、開弁時には、加圧室２５と低圧燃料通路１４とを連通し、閉弁時にはそれらの連通を遮断する。また、チェック弁２９は、加圧室２５内の燃料の圧力が規定の吐出圧を超えたときに開弁して加圧室２５から高圧燃料配管３０Ａ，３０Ｂへの燃料吐出を許容する。

各バンク（１０Ａ，１０Ｂ）の高圧燃料配管３０Ａ，３０Ｂには、そのバンクに設けられた各気筒の燃料噴射弁３１がそれぞれ接続されている。これらの燃料噴射弁３１は、通電に応じた弁体の開弁により気筒内に燃料を噴射する電磁式の筒内噴射用燃料噴射弁となっている。なお、第１バンク１０Ａの高圧燃料配管３０Ａには、リリーフ弁３３が設けられている。リリーフ弁３３は、高圧燃料配管３０Ａ内の圧力が所定値以上となることで開弁して、高圧燃料配管３０Ａ内の燃料を、ドレイン通路３４を介して燃料タンク１３に戻す。また、第１バンク１０Ａの高圧燃料配管３０Ａには、その内部の燃料の圧力（燃圧）を検出する燃圧センサ３５が設けられている。さらに、両バンクの高圧燃料配管３０Ａ，３０Ｂは、連結パイプ３２を介して互いに連結されており、これら２つの高圧燃料配管３０Ａ，３０Ｂは、実質的に一体の燃料配管として機能する。

さらに、本実施形態の燃料供給装置において、各高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂの電磁弁２８の開閉は、電子制御ユニット３６により制御されている。電子制御ユニット３６は、各種演算処理を行う中央演算処理装置、制御用のプログラムやデータが記憶された読出専用メモリ、中央演算処理装置の演算結果や外部のセンサの検出結果などを一時的に記憶する読書可能メモリ、外部からの信号を受信するための入力ポート、外部に信号を送信するための出力ポートを備える。

電子制御ユニット３６の入力ポートには、上記燃圧センサ３５を始め、クランク角センサ３７、エアフローメータ３８、車速センサ３９などの各種センサが接続されている。そして、電子制御ユニット３６は、これらセンサの検出信号に基づいて、内燃機関の回転数（機関回転数ＮＥ）や負荷（機関負荷ＫＬ）、内燃機関が搭載された車両の走行速度（車速ＳＰＤ）などを演算して求めている。

以上のように構成された燃料供給装置において、高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂの燃料の加圧動作は、以下の態様で行われる。なお、ここでは、加圧室２５の容積を拡大する方向へのプランジャ２２の移動を同プランジャ２２の下降と記載し、加圧室２５の容積を縮小する方向へのプランジャ２２の移動を同プランジャ２２の上昇と記載する。

プランジャ２２の下降中は、電磁ソレノイド２７への通電は停止されており、電磁弁２８は開弁されている。この状態でプランジャ２２が下降して加圧室２５の容積が拡大すると、フィードポンプ１１が燃料タンク１３から汲み上げた燃料が加圧室２５内に吸引される。プランジャ２２が下降から上昇に転じると、拡大した加圧室２５の容積が縮小するようになる。このとき、電磁ソレノイド２７への通電を停止した状態を続けると、吸引した加圧室２５内の燃料は、開弁した電磁弁２８を通って低圧燃料通路１４に戻される。こうしたプランジャ２２の上昇中に電磁ソレノイド２７への通電を開始して電磁弁２８が閉弁されると、加圧室２５が外部から密閉された状態となり、加圧室２５の容積の縮小に応じてその内部の燃料の圧力が上昇するようになる。そして、加圧室２５内の燃料の圧力がチェック弁２９の吐出圧に達すると、チェック弁２９が開弁して、加圧室２５内の燃料が高圧燃料配管３０Ａ，３０Ｂに向けて吐出される。プランジャ２２が上昇から下降に転じると、電磁ソレノイド２７への通電が停止され、その後のプランジャ２２の下降に応じて再び、加圧室２５内に燃料が吸入される。

このように、高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂは、プランジャ２２の下降の開始から上昇の終了までを１つの動作サイクルとして、燃料の加圧吐出を行う。以下では、プランジャ２２が下降している期間を高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂの「吸入行程」と記載し、プランジャ２２の上昇している期間を高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂの「加圧行程」と記載する。なお、加圧行程の終了まで電磁ソレノイド２７への通電が行われなかった場合、そのサイクルにおける高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂの加圧動作は休止されることになる。

電子制御ユニット３６は、加圧行程における電磁ソレノイド２７の通電開始時期（電磁弁２８の開弁時期）を変更することで、高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂの燃料吐出量を調整している。そして、そうした燃料吐出量の調整を通じて燃料噴射弁３１に供給される燃料の圧力（燃圧）を制御している。以下、こうした燃圧制御の詳細を説明する。

燃圧制御に際して電子制御ユニット３６はまず、機関負荷ＫＬなどに基づき、燃圧の目標値である目標燃圧を設定する。目標燃圧は基本的に、要求噴射量が少ない低負荷時には、低い圧力に設定される。そして、電子制御ユニット３６は、燃圧センサ３５による燃圧の検出値（実燃圧）とその目標燃圧との偏差に応じ、加圧行程における電磁ソレノイド２７の通電開始時期を調整する。具体的には、電子制御ユニット３６は、実燃圧が目標燃圧よりも低いときには、加圧行程における電磁ソレノイド２７の通電開始時期を早くして、高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂの燃料吐出量を増大させる。また、電子制御ユニット３６は、実燃圧が目標燃圧よりも高いときには、加圧行程における電磁ソレノイド２７の通電開始時期を遅くして、高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂの燃料吐出量を減少させる。

こうした本実施形態の内燃機関の燃料供給装置では、第１バンク１０Ａ及び第２バンク１０Ｂの２つの高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂが、電磁弁２８の開閉に応じて燃料を加圧して燃料噴射弁３１に向けて吐出する燃料加圧部に相当する構成となっている。また、電子制御ユニット３６が、燃料噴射弁３１に対する燃料加圧部の燃料吐出量を調整すべく電磁弁２８の開閉を制御する制御部に相当する構成となっている。

また、電子制御ユニット３６は、燃料噴射弁３１に対する通電時間を変更することで、燃料の噴射量を調整している。具体的には、電子制御ユニット３６は、要求される分の燃料の噴射に必要な燃料噴射弁３１の通電時間を燃圧に基づき噴射毎に演算している。

ところで、本実施形態の燃料供給装置が燃料を供給する電磁式の燃料噴射弁３１には、その構造上の問題により、噴射量のばらつきを抑制可能な噴射量に下限が存在する。本実施形態の燃料供給装置が適用された内燃機関では、その限界を超えた高精度の微量噴射を可能とするパーシャルリフト噴射技術を採用している。

図２に、燃料噴射弁３１の断面構造を示す。同図に示すように、燃料噴射弁３１のハウジング４０内には、電磁ソレノイド４１が設けられている。電磁ソレノイド４１は、ハウジング４０に固定された固定コア４２と、その固定コア４２の周囲に設けられた電磁コイル４３と、固定コア４２に隣接して設けられた可動コア４４とを備える。可動コア４４は、ハウジング４０内において、図中上下方向に変位可能に設置されている。また、可動コア４４には、弁体４５が一体となって変位可能に連結されている。さらに、ハウジング４０内には、可動コア４４を固定コア４２から離間する側（図中下側）に常時付勢するスプリング４６が設けられてもいる。なお、ハウジング４０内には、高圧燃料配管３０Ａ，３０Ｂから送られた高圧燃料が導入される燃料室４９が形成されている。

一方、ハウジング４０の先端部分（図中下側の端部分）には、弁体４５の先端部分の周囲を囲むようにノズルボディ４７が取り付けられている。ノズルボディ４７の先端には、その内外を連通するスリット状の噴孔４８が形成されている。

こうした燃料噴射弁３１において、弁体４５は、その先端がノズルボディ４７に当接（着座）する全閉位置から可動コア４４が固定コア４２に当接する全開位置までの範囲で変位可能とされている。弁体４５の先端がノズルボディ４７から離床（リフト）すると、噴孔４８が燃料室４９に連通されて、燃料室４９に導入された燃料が噴孔４８を通じて外部に噴射される。一方、弁体４５が全閉位置に変位して、ノズルボディ４７に着座すると、噴孔４８と燃料室４９との連通が遮断されて、燃料噴射が停止される。なお、以下の説明では、全閉位置からの弁体４５の変位量を、ノズルリフト量と記載する。

図３に、燃料噴射弁３１の噴射量及びそのばらつきと、電磁ソレノイド４１への通電時間との関係を示す。同図において、「Ｔ０」は、弁体４５のリフトの開始に必要な通電時間（リフト開始通電時間）であり、「Ｔｐｍａｘ」は、同弁体４５の全開位置へのリフトに必要な通電時間（Ｐ／Ｌ最大通電時間）である。Ｔ０〜Ｔｐｍａｘの区間では、通電中のノズルリフト量が変化していくため、通電時間に対する燃料噴射量の変化率は比較的大きくなる。一方、Ｐ／Ｌ最大通電時間Ｔｐｍａｘ以降の区間では、ノズルリフト量が全開時の量に保持されるため、通電時間に対する燃料噴射量の変化率は比較的小さくなる。なお、以下の説明では、弁体４５が全開に至らないＴ０〜Ｔｐｍａｘまでの通電時間の区間を「パーシャルリフト（Ｐ／Ｌ）区間」と記載する。そして、弁体４５が全開に至ったＴｐｍａｘ以降の通電時間の区間を「フルリフト（Ｆ／Ｌ）区間」と記載する。

通電開始から弁体４５のリフト開始までの時間には、ある程度のばらつきがあり、そのばらつきがパーシャルリフト区間における燃料噴射量のばらつきの要因となる。ただし、そうしたパーシャルリフト区間における燃料噴射量のばらつきは、通電時間の増加に応じて減少する。一方、通電時間がフルリフト区間に入った直後には、上述した弁体４５のバウンス運動の影響により、燃料噴射量のばらつきが一旦大きくなる。こうしたバウンス運動の影響は、通電時間の増大に応じて相対的に小さくなる。そのため、フルリフト区間に入った直後に一旦増加した燃料噴射量のばらつきは、通電時間の増大に応じて減少する。よって、Ｔｐｍａｘよりも長い規定の時間（フルリフト噴射最小通電時間Ｔｆｍｉｎ）以上に電磁ソレノイド４１の通電時間を設定して燃料噴射を行えば、燃料噴射量のばらつきを許容上限値以下に抑えることができる。

一方、上述したように、パーシャルリフト区間においても、フルリフト区間に入る直前の通電時間では、燃料噴射量のばらつきは比較的小さくなっている。よって、電磁ソレノイド４１の通電時間を、規定の時間（Ｐ／Ｌ最小通電時間Ｔｐｍｉｎ）以上、Ｔｐｍａｘ未満の範囲に設定して燃料噴射を行っても、燃料噴射量のばらつきを許容上限値以下に抑えることができる。以下、Ｔｐｍｉｎ〜Ｔｐｍａｘまでの通電時間の範囲を「Ｐ／Ｌ噴射可能範囲」と記載する。こうしたＰ／Ｌ噴射可能範囲に通電時間を設定しての、弁体４５が全開に至らない燃料噴射、いわゆるパーシャルリフト噴射を行えば、微量の燃料噴射を高精度で行うことが可能となる。

図４に、高燃圧時及び低燃圧時の燃料噴射弁３１の噴射量と通電時間との関係を示す。燃料室４９内の燃圧は、弁体４５のリフトの抵抗となるため、同図に示すように、リフト開始通電時間Ｔ０は、燃圧が高いほど長くなり、リフト開始後の弁体４５のリフト速度は、燃圧が高いほど小さくなる。そのため、噴射量のばらつきを許容上限値以下とすることが可能なＰ／Ｌ噴射可能範囲は、燃圧により変化する。

本実施形態の燃料供給装置が適用された内燃機関では、パーシャルリフト噴射による微量の燃料噴射を必要に応じて行うようにしている。例えば、冷間始動時の触媒暖機中には、吸気行程中にフルリフト噴射を行った上で、圧縮行程中に微量燃料のパーシャルリフト噴射を行う。このときの圧縮行程中のパーシャルリフト噴射は、点火プラグの周辺における混合気の燃料濃度を局所的に高くして、内燃機関の燃焼状態を改善する。

さて、上述したように、本実施形態の燃料供給装置の燃料加圧部を構成する２つの高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂは、電磁弁２８の開閉に応じて燃料を加圧して燃料噴射弁３１に向けて吐出しており、その加圧動作中には、電磁弁２８の開閉に伴う作動音が発生する。そして、内燃機関のアイドル運転中や車両の低速走行中のように、内燃機関の発生音や車両の走行音が全体的に小さくなるときには、そうした電磁弁２８の作動音が際立ってしまい、運転者に違和を感じさせる虞がある。そこで、本実施形態の燃料供給装置では、そうした状況にあるときに、電磁弁２８の作動音を抑制する作動音抑制制御を実施するようにしている。

図５は、そうした作動音抑制制御の実施の要否を判定するための作動音抑制制御実施判定ルーチンのフローチャートを示している。同ルーチンの処理は、内燃機関の運転中に電子制御ユニット３６によって、規定の制御周期毎に繰り返し実行される。

本ルーチンの処理が開始されると、まずステップＳ１００において、作動音の抑制が必要な状況にあるか否かが、すなわち要求される燃料吐出量が少なく、且つ電磁弁２８の作動音が際立つ状況にあるか否かが判定される。具体的には、内燃機関がアイドル運転中であること、車速ＳＰＤが規定車速以下であること、の少なくとも一方であるか否かが判定される。ここで、否定判定（ＮＯ）された場合、ステップＳ１０３に処理が進められ、そのステップＳ１０３において、電磁弁２８の通常制御が実施された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。

一方、ステップＳ１００において肯定判定（ＹＥＳ）された場合、ステップＳ１０１に処理が進められる。そして、そのステップＳ１０１において、パーシャルリフト噴射（Ｐ／Ｌ噴射）を実施しているか否かが判定される。そして、パーシャルリフト噴射を実施していれば（ＹＥＳ）、上記ステップＳ１０３において、電磁弁２８の通常制御が実施された後、今回の本ルーチンの処理が終了され、パーシャルリフト噴射を実施していなければ（ＮＯ）、ステップＳ１０２において、電磁弁２８の作動音抑制制御が実施された後、今回の本ルーチンの処理が終了される。

このように、本実施形態では、作動音抑制制御は、パーシャルリフト噴射を行っていないことを条件に実施される。そして、電磁弁２８の通常制御及び作動音抑制制御は、以下の態様でそれぞれ行われる。

図６に示すように、通常制御時には、第１バンク１０Ａ及び第２バンク１０Ｂの２つの高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂが双方共に、動作サイクル毎に加圧動作を行うように電磁弁２８の開閉制御が行われる。すなわち、このときには、いずれの高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂにおいても、加圧行程毎に電磁弁２８への通電が行われる。

図７に示すように、作動音抑制制御時には、第１バンク１０Ａの高圧燃料ポンプ２０Ａは、動作サイクル毎に加圧動作を行うが、第２バンク１０Ｂの高圧燃料ポンプ２０Ｂは加圧動作を休止するように、それらの電磁弁２８の開閉制御が行われる。すなわち、このときには、第１バンク１０Ａの高圧燃料ポンプ２０Ａでは、加圧行程毎に電磁弁２８への通電が行われるが、第２バンク１０Ｂの高圧燃料ポンプ２０Ｂでは、電磁弁２８への通電は行われない。

上述のように、各高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂは、内燃機関の１サイクル毎に４回ずつプランジャ２２の往復動が行われている。すなわち、各高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂは、内燃機関の１サイクル毎に４回ずつ加圧行程を迎える。よって、通常制御時には、内燃機関の１サイクル毎に、各高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂからそれぞれ４回、都合８回の燃料吐出が行われる。一方、作動音抑制制御時には、第２バンク１０Ｂの高圧燃料ポンプ２０Ｂの加圧動作が休止されるため、燃料吐出は内燃機関の１サイクル毎に４回のみとなる。よって、作動音抑制制御時における第１バンク１０Ａの高圧燃料ポンプ２０Ａは、１度の加圧動作において、通常制御時には２回に分けて吐出される量の燃料を吐出することになる。

続いて、以上説明した本実施形態の内燃機関の燃料供給装置の作用を説明する。
上記のような作動音抑制制御が実施されると、第２バンク１０Ｂの高圧燃料ポンプ２０Ｂの電磁弁２８の開閉が休止されるため、燃料吐出部全体の電磁弁２８の開閉頻度は通常制御時の半分となる。そのため、燃料吐出部全体としての電磁弁２８の開閉頻度が低下され、その開閉による作動音が小さくなる。ただし、開閉頻度が減った分、電磁弁２８の開閉毎の燃料吐出量が増加するため、燃圧の脈動は大きくなる。

一方、上述したように、Ｐ／Ｌ噴射可能範囲は、燃圧により変化する。そのため、パーシャルリフト噴射が実施されているときに作動音抑制制御が実施されて燃圧の脈動が大きくなると、燃料噴射弁３１の電磁ソレノイド４１の通電時間の演算に使用した燃圧と実際の噴射時の燃圧とが乖離して、通電時間がＰ／Ｌ噴射可能範囲を外れてしまう虞がある。そして、その結果、パーシャルリフト噴射の噴射量精度が悪化して、燃焼が悪化することがある。その点、本実施形態の燃料供給装置では、燃圧脈動の増大を招く作動音抑制制御は、パーシャルリフト噴射が行われているときには実施されないようになる。

以上説明した本実施形態の内燃機関の燃料供給装置によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、パーシャルリフト噴射が行われていないときに限り、燃圧脈動の増大を招く作動音抑制制御が実施される。そのため、燃焼の悪化を抑えつつ、電磁弁２８の作動音を抑制することができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、燃料加圧部が備える２基の高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂのうちの１基の加圧動作（電磁弁２８の開閉）を休止することで、作動音抑制制御を行うようにしていた。こうした作動音抑制制御は、これとは別の態様で行うことも可能である。

図８に示す例では、２基の高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂがそれぞれ間欠的に加圧動作を行うようにそれらの電磁弁２８の開閉制御を行うことで、作動音抑制制御を実施している。同図の場合、高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂのいずれにおいても、燃料吐出のための電磁弁２８の閉弁が２回の加圧行程のうちの１回に限り行われている。すなわち、作動音抑制制御時の両高圧燃料ポンプ２０Ａ，２０Ｂは、１動作サイクル置きに加圧動作と休止とを交互に行う。こうした場合にも、燃料加圧部全体の電磁弁２８の開閉頻度が低下して、その作動音が小さくなる。こうした場合にも、電磁弁２８の開閉頻度の低下により、加圧動作１回当たりの燃料吐出量が増えて燃圧脈動が大きくなるため、パーシャルリフト噴射が行われているときには作動音抑制制御を実施しないようにすることで、燃焼の悪化を抑えつつ、作動音の抑制を図ることが可能となる。なお、こうした場合には、第１バンク１０Ａ及び第２バンク１０Ｂの高圧燃料配管３０Ａ，３０Ｂを繋ぐ連結パイプ３２が設けられておらず、両高圧燃料配管３０Ａ，３０Ｂがそれぞれ独立した構成の燃料供給装置でも、作動音の抑制を図ることが可能である。

図９に示すように、燃料加圧部が高圧燃料ポンプを１基のみ備える内燃機関の燃料供給装置でも、作動音抑制制御を行うことが可能である。同図の例では、通常制御時には、動作サイクル毎に加圧動作を行い、作動音抑制制御時には、１動作サイクル置きに加圧動作と休止とを交互に行うように、電磁弁２８の開閉制御を行っている。こうした場合にも、電磁弁２８の開閉頻度を低下してその作動音は小さくなるが、加圧動作１回当たりの燃料吐出量が増えて燃圧脈動が大きくなる。そのため、パーシャルリフト噴射が行われているときには作動音抑制制御を実施しないようにすることで、燃焼の悪化を抑えつつ、作動音の抑制を図ることが可能となる。この場合にも、作動音抑制制御時における高圧燃料ポンプの加圧動作の休止の頻度は、適宜変更することができる。

ちなみに、例えば３回の動作サイクル毎に加圧動作を１回又は２回休止するなど、作動音抑制制御時における高圧燃料ポンプの間欠動作の態様は、適宜変更してもよい。また、燃料吐出部に複数の高圧燃料ポンプが設けられている場合、複数の高圧燃料ポンプの一部のみを間欠動作させ、残りは通常通り動作させるように各ポンプの電磁弁２８の開閉を制御することで作動音抑制制御を行うことも可能である。

なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
・図４の作動音抑制制御実施判定ルーチンのステップＳ１００では、内燃機関がアイドル運転中であること、車速ＳＰＤが規定車速以下であること、の少なくとも一方が成立したときに電磁弁２８の作動音抑制の必要有りと判定していた。こうした判定の具体的な条件の内容は適宜変更してもよい。要は、内燃機関が低負荷運転されていて要求される燃料吐出量が少ない状態にあり、且つ内燃機関の発生音や車両の走行音が全体的に小さくて電磁弁２８の作動音が際立つ状況にあるときに成立するような条件であれば良い。

１０Ａ…第１バンク、１０Ｂ…第２バンク、１１…フィードポンプ、１３…燃料タンク、１４…低圧燃料通路、１５…フィルタ、１６…プレッシャレギュレータ、１７…高圧燃料通路、２０Ａ，２０Ｂ…高圧燃料ポンプ（燃料加圧部）、２１…シリンダ、２２…プランジャ、２３…カムシャフト、２４…カム、２５…加圧室、２６…パルセーションダンパ、２７…電磁ソレノイド、２８…電磁弁、２９…チェック弁、３０Ａ，３０Ｂ…高圧燃料配管、３１…燃料噴射弁、３２…連結パイプ、３３…リリーフ弁、３４…ドレイン通路、３５…燃圧センサ、３６…電子制御ユニット（制御部）、３７…クランク角センサ、３８…エアフローメータ、３９…車速センサ、４０…ハウジング、４１…電磁ソレノイド、４２…固定コア、４３…電磁コイル、４４…可動コア、４５…弁体、４６…スプリング、４７…ノズルボディ、４８…噴孔、４９…燃料室。

Claims (3)

1. 電磁弁の開閉に応じて燃料を加圧して燃料噴射弁に向けて吐出する燃料加圧部と、前記燃料噴射弁に対する前記燃料加圧部の燃料吐出量を調整すべく前記電磁弁の開閉を制御する制御部と、を備える内燃機関の燃料供給装置において、
   内燃機関の低負荷運転時に前記制御部は、前記電磁弁の開閉頻度を低下させるとともに前記電磁弁の開閉毎の前記燃料加圧部の燃料吐出量を増加させるように前記電磁弁の開閉を制御する作動音抑制制御を、前記燃料噴射弁の弁体が全開に至る前に噴射を終了するパーシャルリフト噴射が行われているときには実施せず、同パーシャルリフト噴射が行われていないときには実施する、
   ことを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。
2. 前記燃料加圧部は、前記電磁弁をそれぞれ有した複数の高圧燃料ポンプを備え、
   前記制御部は、前記高圧燃料ポンプの一部の加圧動作を停止させるように各高圧燃料ポンプの電磁弁の開閉を制御することで前記作動音抑制制御を行う、
   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。
3. 前記燃料加圧部は、前記電磁弁を有した高圧燃料ポンプを備え、
   前記制御部は、前記高圧燃料ポンプの加圧動作を間欠的に行わせるように前記電磁弁の開閉を制御することで前記作動音抑制制御を行う、
   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。