JP4161827B2

JP4161827B2 - エンジンの燃料供給装置

Info

Publication number: JP4161827B2
Application number: JP2003194877A
Authority: JP
Inventors: 雅洋福住
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-07-10
Filing date: 2003-07-10
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2023-07-10
Also published as: JP2005030268A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンの燃料供給装置、特にエンジンにより駆動される高圧燃料ポンプから吐出した燃料を燃焼室に臨んで設けた燃料噴射弁に供給するようにした筒内直接噴射式エンジンに適用されるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動の低圧ポンプにより供給される燃料をエンジン駆動の高圧燃料ポンプで高圧にして蓄圧室に蓄えておき、この蓄圧室より各気筒の燃料噴射弁に燃料を分配するようにしたものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−８９４０１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、始動時、特に冷間始動時には早期に圧縮行程噴射を開始して理論空燃比に近い空燃比で成層燃焼を行わせたほうが、ＨＣの排出量を低減できる。これは、混合気にムラのある状態で燃焼させることになり、未燃燃料であるＨＣの燃焼が、吸気行程噴射による場合よりも促進されることなどのためである。
【０００５】
ここで、圧縮行程噴射を行うためには、燃焼室に臨んでいる燃料噴射弁により圧縮行程での燃焼室内圧力に打ち勝って燃焼室内に燃料噴射を行わなければならないので、圧縮行程噴射許可燃圧が予め定められており、蓄圧室の実際の燃圧がこの圧縮行程噴射許可燃圧まで上昇したときに圧縮行程噴射が許可されることになる。
【０００６】
この場合、上記従来装置では、高圧燃料ポンプはプランジャポンプであり、プランジャ駆動カムをエンジン回転の１／２で回転させている。このため、エンジンの始動時にはプランジャ駆動カムのカム１回転当たりのプランジャの総ストローク量とクランキング回転速度とにより定まる吐出量に応じてしか蓄圧室の実際の燃圧が上昇してゆかない。
【０００７】
この結果、蓄圧室の実際の燃圧が圧縮行程噴射許可燃圧に達する前には吸気行程噴射を行うしかないのが現状であり、圧縮行程噴射に切換わるまでの間でＨＣ排出量が増加してしまう。
【０００８】
そこで本発明は、従来のプランジャ駆動カムをベースカムとすると、このベースカムの他にカム１回転当たりのプランジャの総ストローク量を増大させた始動用カムを設けて、これら２つのカムをカム切換機構により切換可能に構成し、エンジンの始動時に早期に圧縮行程噴射を開始させることを目的とし、さらにエンジンの停止指令があったとき始動用カムへの切換をカム切換機構に指令し、この指令により始動用カムに切換わっていないときには次回のエンジン始動時に圧縮行程での噴射を禁止し代わって吸気行程での噴射を指令することにより、不十分な燃圧状態での圧縮行程噴射に伴う始動不良を防止することをも目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高圧燃料ポンプと、燃料噴射弁とを備えるエンジンの燃料供給装置において、前記高圧燃料ポンプはエンジンのカムにより駆動され、前記カムはエンジン要求最大燃料流量を供給するためのカムプロフィールを有するベースカムと、エンジン要求最大燃料流量を供給するカム山とこのカム山よりも小作動のカム山を設けたプロフィールを有し、カム１回転当たりのプランジャの総ストローク量を前記ベースカムより増大させた始動用カムとの２つのカムで構成され、この２つのカムを切換可能なカム切換機構を有させる。
【００１０】
さらに、エンジンの停止指令があったとき前記始動用カムにより前記高圧燃料ポンプを駆動するように前記カム切換機構に指令し、エンジンの停止指令があったときしばらくエンジンの運転を継続して燃料噴射弁に加わっている燃圧の脈動を検出し、この燃圧の脈動に基づいて始動用カムに切換わっているか否かを判定し、この判定結果より始動用カムに切換わっているときには次回の始動時に圧縮行程での噴射を、始動用カムに切換わってないときには次回の始動時に吸気行程での噴射を指令するように構成する。
【００１１】
【発明の効果】
本発明ではベースカムの他に始動用カムを設け、これら２つのカムを切換可能に構成し、始動用カムに切換わっているときには次回の始動時に圧縮行程での噴射を指令するようにしたことから、始動用カムによればカム１回転当たりのプランジャの総ストローク量がベースカムによる場合より増大するため、実燃圧が圧縮行程噴射許可燃圧へと早期に達して圧縮行程噴射を開始できるタイミングが早まり、これによりＨＣ排出量をベースカムの場合より低減できる。
【００１２】
また、始動用カムに切換わっていない状態でエンジン停止されたときには次回の始動時に、燃料噴射弁に加わる燃圧を早期に圧縮行程噴射許可燃圧にまで高めることができないため、この不十分な燃圧状態により圧縮行程噴射で始動を行わせたのでは始動性が悪くなるのであるが、本発明によれば、このように始動用カムに切換わってないとき次回の始動時に吸気行程での噴射を指令するようにしたので、不十分な燃圧状態での圧縮行程噴射に伴う始動不良を防止できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態の燃料供給装置の概略構成図で、電子制御スロットル装置、頂面に点火プラグ位置を考慮したキャビティの形成されるピストン、スワールコントロールバルブなどを備える筒内直接噴射式火花点火エンジン（図示しない）に適用されている。また、当該エンジンは図示しない車両に搭載されている。
【００１５】
燃料タンク１内の燃料は低圧燃料ポンプ２により低圧燃料供給通路３を介して、高圧燃料ポンプ５に供給される。
【００１６】
高圧燃料ポンプ５は図示しない加圧室、加圧室を開閉する弁機構、往復動するプランジャ６、プランジャ駆動カム７から構成される単筒プランジャポンプであり、カム７（後述するように２つのカム３１、４３からなる）の設けられるカムシャフト４１（後述する）はエンジンの回転力により駆動される。例えばエンジンのカムシャフトのようにエンジン回転の１／２で回転するようにしている。
【００１７】
この高圧燃料ポンプ５では供給される低圧燃料をさらに燃圧を高めて高圧燃料供給通路１１に吐出する。高圧燃料供給通路１１は蓄圧室としての直管状燃料ギャラリー１２と連通しており、この燃料ギャラリー１２からの高圧燃料が燃料噴射弁１３に供給されている。
【００１８】
燃料ギャラリー１２は燃料タンク１へのリターン通路４とつながる連絡通路１５と連通され、この連絡通路１５にリリーフバルブ１６が設けられている。このリリーフバルブ１６は、燃料ギャラリー１２内の燃圧が規定圧以上になると開いて燃料ギャラリー１２内の高圧燃料を燃料タンク１へのリターン通路４へと戻すためのものである。
【００１９】
上記の燃料噴射弁１３は気筒毎に図示しないエンジンの燃焼室に臨んで設けられ、エンジンコントローラ２１からの信号を受けて所定の時期に開かれ、その開弁時間と燃料噴射弁１３に作用する燃料ギャラリー１２内の燃圧とに比例した燃料を燃焼室内に直接的に噴射供給する。
【００２０】
ここで、燃料ギャラリー１２内の要求燃圧は運転条件（負荷と回転速度）に応じて定められ、負荷一定であればエンジン回転速度が大きくなるほど高くなり、また回転速度一定であれば負荷が大きくなるほど高くなる値である。要求燃圧の最小値は例えば０．５ＭＰａ程度、要求燃圧の最大値は例えば１１ＭＰａ程度であり、その圧力範囲は広い。要求燃圧を全ての運転条件で一定としたときには、大きく変化する要求燃料量に対応させて燃料噴射弁１３の開弁時間を長くしたり短くしたりしなければならず、燃料噴射弁１３に対する仕様（ダイナミックレンジの拡大）が厳しくなることも考え得るのであるが、このように、回転速度一定であれば高負荷ほど要求燃圧を高めることで、燃料噴射弁１３の開弁時間を長くしなくても要求燃料量を供給できることになり、燃料噴射弁１３に対する仕様が厳しくならないようにすることができる。
【００２１】
高圧燃料ポンプ５の内部には吐出燃料をリターン通路４へと逃す通路にデューティ制御可能な制御弁８を備えており、この制御弁８へのＯＮデューティ値（制御量）を大きくするほどリターン通路４に逃される吐出燃料が多くなる。エンジンコントローラ２１では燃圧センサ２２により検出される燃料ギャラリー１２内の実際の燃圧がそのときの運転条件に応じた要求燃圧と一致するように制御弁８に与えるＯＮデューティ値をフィードバック制御する。
【００２２】
こうした燃料供給装置を備える筒内直接噴射式火花点火エンジンを前提として本実施形態では、ベースカム３１の他に始動用カム４３を別体で備え、いずれかのカム３１、４３をカム切換機構により切換可能に構成すると共に、エンジンの冷間始動時には始動用カム４３によりプランジャ６を、これに対してエンジンの始動時より所定期間の経過後やエンジンの暖機完了後になるとベースカム３１によりプランジャ６を往復動させるようにしている。すなわち、図２に示したようにカムシャフト４１にはベースカム３１と始動用カム４３との２つのカムが並んで設けられている。
【００２３】
ここで、ベースカム３１のプロフィールは、図３で示したようなものである。すなわち、従来のカムをベースカム３１としており、このベースカム３１にはエンジン要求最大燃料流量を供給するために必要十分なカム山３２、３３が１８０度離れて対向する左右の位置に１つずつ設けられている。
【００２４】
これに対して、始動用カム４３は図４に示したようにそのプロフィールを形成している。すなわち、エンジン要求最大燃料流量を供給するために必要十分なカム山４４、４５が１８０度離れて対向する左右の位置に１つずつ設けられ、それらカム山４４、４５のちょうど中間の対向する位置（上下の位置）にも１つずつ、カム山４４、４５よりもリフト量、作動角が共に小さなカム山（小作動のカム山）４６、４７が設けられている。この場合、大作動のカム山４４、４５から小作動のカム山４６、４７へと移る際、あるいはこの逆へと移る際にプランジャ６が運動限界を逸脱して飛び跳ねることがないようにカムプロフィールを設定している。
【００２５】
このため、本実施形態によれば２つのカム３１、４３のリフト特性は図５に示したように、大きなリフトの中間に小さなリフトが生じるものとなり、始動用カム４３によるときにはカム１回転当たりのプランジャ６の総ストローク量がベースカム３１によるときより増大している。
【００２６】
これら２つのカム３１、４３を切換可能なカム切換機構としては特開平８−７４５３７号公報に記載の機構を流用している。機構そのものは公知であるので、図８、図９を参照して簡単に説明すると、図８はベースカム３１によりポンプ５のプランジャ６を駆動しているときの、図９は始動用カム４３によりポンプ５のプランジャ６を駆動しているときのカム切換機構の概略構成図である。
【００２７】
メインロッカアーム５５は、ロッカシャフト５２により直接支持されるのではない。すなわち、メインロッカアーム５５は両端が出っ張った形状のハウジング５３がロッカシャフト５２に固定されており、このハウジング５３の一方の端にロッカシャフト５２に対して偏心して設けたシャフト５４により回動可能に支持されている。
【００２８】
ロッカシャフト５２の下方に横たわるように位置しているメインロッカアーム５５は左端上面でプランジャ６に、また中央より左側の下面でベースカム３１の側面に当接している。このため、メインロッカアーム５５はベースカム３１のプロフィールに応じシャフト５４を支点にして揺動し、これを受けてプランジャ６が図で上下方向に往復動する。
【００２９】
一方、メインロッカアーム５５の手前にあるサブロッカアーム５６も、右端でシャフト５４により回動可能に支持されると共に、ロッカシャフトの下方に横たわるように位置している。このサブロッカアーム５６の中央位置上部にはピストン５８とロストモーションスプリング５９とからなるロストモーション機構５７が設けられ、このロストモーションスプリング５９の付勢力でピストン５８をハウジング５３の下面に当接し、その反作用でサブロッカアーム５６を、その左端下面において始動用カム４３の側面に当接させている。このため、始動用カム４３のプロフィルに従いサブロッカアーム５６がシャフト５４を支点として揺動するとき、その動きはロストモーション機構５７に吸収され、始動用カム４３、サブロッカアーム５６の動きがプランジャ６の動きに寄与することはない。
【００３０】
ハウジング５３の左端近くには別のシャフト６１に支持されて回動可能なレバー６２が設けられ、このレバー６２の上端６２ａは、図示しないスプリングの付勢力により、ハウジング５３の左端に設けられた油圧ピストン７１と常時当接している。油圧ピストン７１の油圧室７２には常時は高圧の作動油が供給されていないが、図示しない電動油圧ポンプとロッカシャフト５２の内部に設けた油路７３とをつなぐ油通路の切換弁７５（図１参照）が、エンジンコントローラ２１からの信号を受けて開かれたとき、電動油圧ポンプにより吐出される高圧の作動油が、油路７３、この油路７３との連通路７４を介して油圧室７２に供給される。この油圧供給を受けると、油圧ピストン７１がスプリングに抗してレバー６２を図で反時計方向に回動する（図９参照）。この場合に、図８に示したようにベースカム３１のリフト域にあるときにはレバー６２の下端６２ｂはサブロッカアーム５６の左端側面５６ａに当接するだけであるが、ベースカム３１がベースサークル域にきたとき、図９のようにレバー６２の下端６２ｂがサブロッカアーム５６の左端上面に設けた係合部５６ｂにはまり込み、この係合状態ではメインロッカアーム５５とサブロッカアーム５６とが一体で動く。
【００３１】
このときには、一体動する２つのロッカアーム５５、５６は２つのカム３１、４３のうちのリフトの高いほう、つまり始動用カム４３のプロフィールに従って要することになる。すなわち、切換弁７５が開かれたときには始動用カム４３のプロフィールに従いメインロッカシャフト５２がシャフト５４を支点にして揺動し、これを受けてプランジャ６が上下方向に往復動する。
【００３２】
上記の切換弁７５は、エンジンの始動時より所定期間が経過したときあるいはエンジンの暖機完了後に全閉する。切換弁７５が閉じられると、油圧室７２内の油圧が低下しスプリングの付勢力が打ち勝ったとき、いずれのカム３１、４３もベースサークル域にあればレバー６２が図で時計方向に回動され、レバー６２の下端６２ｂがサブロッカアーム５６の係合部５６ｂから外れる。このときには、メインロッカアーム５５は再びベースカム３１に従って揺動する。すなわち、従来装置と同様となる。
【００３３】
ここで、本実施形態の作用を図６、図７を参照しながら説明すると、図６はエンジンの始動時から燃料ギャラリー１２内の実燃圧がどのように変化するのかを示すタイミングチャート、図７はこれに加えて燃料の噴射時期、ＨＣ排出量の変化を示すタイミングチャートである。ただし、図６には燃料ギャラリー１２内の実際の燃圧の変化を、図７最上段には燃料ギャラリー１２内の実燃圧の変化をモデル的に示している。
【００３４】
破線で示したベースカム３１による始動の場合には、ｔ１でスタータモータによりクランキングが開始されると、実燃圧が直線的に上昇しｔ２のタイミングで燃料噴射を開始する。ただし、ｔ２のタイミングでは実燃圧が圧縮行程噴射許可燃圧に達していないので、吸気行程噴射を開始する。すなわち、吸気行程で噴射し、燃料と空気の混合を早め、燃焼室の全域を均質的な混合気で満たし、理論空燃比付近の混合気による均質燃焼を行う。
【００３５】
この吸気行程噴射により発生するエンジントルクによりエンジンが自立運転に入り、このときの回転速度に応じて実燃圧が上昇してゆき、やがて実燃圧が圧縮行程噴射許可燃圧に達するｔ３のタイミングで吸気行程噴射より圧縮行程噴射に切換えられる。すなわち、燃料を圧縮行程の後半に噴射し、これにより圧縮上死点付近において、点火プラグ近傍のキャビティに可燃混合気を形成し、点火プラグによる点火に伴い燃料を成層燃焼させる。ただし、このときの成層燃焼時の空燃比は、エンジンの暖機完了後に所定の運転域において目標とされる４０を超えるリーンな空燃比ではなく、吸気行程噴射と同じく理論空燃比付近の空燃比である。
【００３６】
これに対して、始動用カム４３による始動の場合には、カム１回転当たりのプランジャ６の総ストローク量がベースカム３１による場合より増大するため、同じクランキングを行っても、高圧燃料ポンプ５からの吐出量が増える。このため、図６実線、図７最上段実線で示したように、ｔ１からベースカム３１の場合より急激な傾きで実燃圧が上昇し、ｔ２ですでに実燃圧が圧縮行程噴射許可燃圧に達することから、ｔ２のタイミングで早くも圧縮行程噴射を開始することができる。すなわち、図７中段にも示すように、ベースカムによる場合には圧縮行程噴射を開始できるタイミングがｔ３であったものが（図７中段の破線参照）、本実施形態のカム７によれば圧縮行程噴射を開始できるタイミングがｔ２まで早まり（図７中段の実線参照）、これにより図７下段に示したようにＨＣ排出量をベースカム３１の場合より低減できる。
【００３７】
このように、本実施形態（請求項１に記載の発明）ではベースカム３１の他に始動用カム４３を別体で設け、これら２つのカム３１、４３をカム切換機構により切換可能に構成し、エンジンの冷間始動時には始動用カム側に切り換えてプランジャ６を駆動するようにしたことから、始動用カム４３によればカム１回転当たりのプランジャ６の総ストローク量がベースカム３１による場合より増大するため、実燃圧が圧縮行程噴射許可燃圧へと早期に達して圧縮行程噴射を開始できるタイミングが早まり、これによりＨＣ排出量をベースカム３１の場合（従来装置の場合）より低減できる。
【００３８】
また、始動用カム４３のみで全ての回転速度域をカバーするものとし、かつ最大限に冷間始動時の圧縮行程噴射許可燃圧への昇圧期間を短縮しようと始動用カム４３のプロフィールを定めた場合に、高回転速度域でプランジャ６が運動限界を逸脱して飛び跳ねることが考え得るのであるが、本実施形態（請求項２に記載の発明）では、エンジンの冷間始動時より所定期間が経過した後あるいはエンジンの暖機完了後の高回転速度域であればプランジャ６はベースカム３１により駆動されるので、高回転速度域においてもプランジャ６が運動限界を逸脱することを避けることができる。
【００３９】
さて、エンジンの冷間始動時に始動用カム４３によりプランジャ６を駆動させるには、前回の運転時にイグニッションキースイッチがＯＦＦとされたとき（エンジンの停止指令があったとき）、カムをベースカム３１より始動用カム４３へと予めに切換えておくことが望ましい。
【００４０】
しかしながら、始動用カム４３へと切換えるべく切換弁７５に開弁指令を出したとき、何らかの理由により切換弁７５が全閉状態のままで開かれず、従って始動用カム４３へと切換えられない事態が考え得る。
【００４１】
これに対処するため、エンジンコントローラ２１では、実際に始動用カム４３に切換わっているか否かを判定し、始動用カム４３に切換わっていないときには次回のエンジン冷間始動時に、圧縮行程での噴射を禁止し代わって吸気行程での噴射を指令する。
【００４２】
エンジンコントローラ２１で行われるこの制御を図１０のフローチャートを参照して詳述すると、図１０はイグニッションキースイッチ２３がＯＮにされてからエンジンが停止されるまでの処理を時間的経過の順に示したものである。一定時間毎にサイクリックに実行するものではない。
【００４３】
イグニッションキースイッチ２３がＯＮにされているときにはステップ１に進んで圧縮行程噴射始動禁止フラグをみる。この圧縮行程噴射始動禁止フラグは、圧縮行程噴射始動禁止フラグ＝１であるとき圧縮行程噴射による始動を禁止することを、また圧縮行程噴射始動禁止フラグ＝０であるとき圧縮行程噴射による始動を許可することを表すフラグである。
【００４４】
従って、圧縮行程噴射始動禁止フラグ＝０であるときにはステップ２に進んで圧縮行程での噴射を、これに対して圧縮行程噴射始動禁止フラグ＝１であるときにはステップ３に進んで吸気行程での噴射を行わせ、これによりエンジンを始動する。
【００４５】
エンジン運転中にステップ４においてはイグニッションキースイッチ２３がＯＮ状態でありながらエンジンがストール（回転停止）しているか否かをみる。これは、クランク角センサ２４によりエンジン回転速度を算出しているので、この算出されるエンジン回転速度が所定値以下であれば回転停止していると判定すればよい。
【００４６】
エンジンがストール状態になければステップ５に進んでイグニッションキースイッチ２３がＯＦＦ状態になっているか否かをみる。イグニッションキースイッチ２３がＯＦＦ状態になっていなければステップ４に戻ってエンジンがストール状態に陥ってないか否かを確かめる。
【００４７】
イグニッションキースイッチ２３がＯＦＦ状態になると、ステップ６に進み次回の冷間始動時に備えて始動用カム４３への切換指令（切換弁７５への開弁指令）を出す。この時点ではまだエンジンを停止せず暫く運転を継続する。ベースカム３１によりプランジャ６が駆動されているときには切換弁７５が全閉状態にされている。このため、始動用カム４３への切換指令が出ると、切換弁７５が開かれ、油圧室７２に高圧の作動油が供給されてカムが始動用カム４３に切換わる。
【００４８】
しかしながら、始動用カムへ４３の切換指令を出したにも拘わらず、何らかの原因により切換弁７５が開かれず、従ってベースカム３１のままであることが考えられる。このときには次回の冷間始動時に燃料ギャラリー１２内の実燃圧を早期に圧縮行程噴射許可燃圧にまで高めることができないため、不十分な燃圧状態で圧縮行程噴射により始動を行ったのでは始動性が悪くなる。これは、十分な燃圧状態でのもとでも圧縮行程噴射のほうが吸気行程噴射よりもともと回転力が弱いところ、不十分な燃圧状態になると回転力がさらに落ちてしまうためである。
【００４９】
ステップ７では、実際に始動用カム４３に切換えられたか否かを、燃圧センサ２２により検出される燃料ギャラリー１２内の実燃圧に基づいて判定する。
【００５０】
この判定については図１１により説明すると、同図はカム切換指令を出した後も暫くエンジンの運転を継続したときの燃料ギャラリー１２内の実燃圧の変化を示したもの、より詳しくは図１１上段はカム切換指令により始動用カム４３に切換わったときの、図１１下段はカム切換指令を出しても始動用カム４３に切換わらずベースカム３１のままである場合のものである。
【００５１】
２つのカムプロフィールの違いにより、始動用カム４３により駆動されているほうが実燃圧が小刻みに脈打っていることが分かる。従って、イグニッションキースイッチのＯＦＦから所定の期間かけて、燃圧センサ２２により検出される実燃圧に基づいて燃圧脈動の周波数（あるいは位相）を計測し、その直後にその計測した周波数と所定値とを比較することで、いずれのカムによりプランジャが駆動されているのかがわかる。燃圧脈動の周波数が所定値より大きいときには始動用カム４３によりプランジャが駆動されている（つまり始動用カム４３に切換わっている）と、また燃圧脈動の周波数が所定値より小さいときにはベースカム３１によりプランジャが駆動されている（つまり始動用カム４３に切換わっていない）と判定する。
【００５２】
図１０に戻り、実燃圧の脈動の周波数検出により始動用カム４３に切換わっていないと判定されたときには次回の冷間始動時に圧縮行程での噴射を禁止するためステップ８に進んで圧縮行程噴射始動禁止フラグ＝１とし、これに対して始動用カム４３に切換わっていると判定されたときには次回の冷間運転時に圧縮行程噴射による始動を許可するためステップ１０に進んで圧縮行程噴射始動禁止フラグ＝０とする。ステップ９では、燃料供給を停止してエンジンを停止させる。
【００５３】
一方、エンジンの運転中にエンジンがストール状態になったときにはステップ４よりステップ８に進み圧縮行程噴射始動禁止フラグ＝１とした後、ステップ９の操作を実行する。運転中にエンジンがストール状態になったときには燃料供給を停止して再始動に備える必要があるが、このときには始動用カム４３に切換わったか否かを判定していないのに再始動を迎えることになる。そこで、安全策として圧縮行程噴射による再始動を避けるようにしたものである。この再始動後にエンジンストール状態に陥ることなく、ステップ７に至り、始動用カム４３に切換わっているときには圧縮行程噴射始動禁止フラグ＝０となって、次回の冷間始動時に圧縮行程噴射による始動が行われる。
【００５４】
このように始動用カム４３に切換わっていない状態でエンジン停止されたときには次回のエンジンの冷間始動時に、燃料噴射弁１３に加わる燃圧を早期に圧縮行程噴射許可燃圧にまで高めることができないため、この不十分な燃圧状態により圧縮行程噴射で始動を行わせたのでは始動性が悪くなるところ、本実施形態（請求項１に記載の発明）によれば、今回のエンジン停止時にベースカム３１より始動用カム４３へと切換わっていないとき、次回のエンジンの冷間始動時には圧縮行程噴射を禁止して吸気行程での噴射を指令するようにしたので、不十分な燃圧状態での圧縮行程噴射に伴う始動不良を防止できる。
【００５５】
実施形態では、始動用カムに切換わっているか否かの判定を、始動用カム４３によりプランジャ６が往復動するようにカム切換機構に指令した後に行う場合で説明したが、エンジンの冷間始動時に行うようにしてもかまわない（請求項４に記載の発明）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の燃料供給装置の概略構成図。
【図２】カムシャフトの要部平面図。
【図３】ベースカムの正面図。
【図４】始動用カムの正面図。
【図５】２つのカムの各リフト特性図。
【図６】エンジンの始動時からの実燃圧の変化を示すタイミングチャート。
【図７】エンジンの始動時からの実燃圧の変化に加えて噴射時期、ＨＣ排出量の変化を示すタイミングチャート。
【図８】カム切換機構のベースカム駆動時の概略構成図。
【図９】カム切換機構の始動用カム駆動時の概略構成図。
【図１０】イグニッションキースイッチがＯＮにされてからエンジンが停止されるまでの処理を時間的経過の順に示したフローチャート。
【図１１】カム切換指令後の実燃圧の変化を示す波形図。
【符号の説明】
５高圧燃料ポンプ
６プランジャ
７カム
１２燃料ギャラリー
１３燃料噴射弁
４１カムシャフト
４２ベースカム
４３始動用カム
４４、４５大作動のカム山
４６、４７小作動のカム山

Claims

高圧燃料を吐出する高圧燃料ポンプと、この高圧燃料ポンプからの高圧燃料を開弁時にエンジンの燃焼室内に直接的に供給する燃料噴射弁とを備えるエンジンの燃料供給装置において、
前記高圧燃料ポンプはエンジンのカムにより駆動され、
前記カムはエンジン要求最大燃料流量を供給するためのカムプロフィールを有するベースカムと、エンジン要求最大燃料流量を供給するカム山とこのカム山よりも小作動のカム山を設けたプロフィールを有し、カム１回転当たりのプランジャの総ストローク量を前記ベースカムより増大させた始動用カムとの２つのカムで構成され、
この２つのカムを切換可能なカム切換機構を有させると共に、
エンジンの停止指令があったとき前記始動用カムにより前記高圧燃料ポンプを駆動するように前記カム切換機構に指令する始動用カム指令手段と、
前記エンジンの停止指令があったときしばらくエンジンの運転を継続して前記燃料噴射弁に加わっている燃圧の脈動を検出し、この燃圧の脈動に基づいて前記始動用カムに切換わっているか否かを判定する判定手段と、
この判定結果より始動用カムに切換わっているときには次回の始動時に圧縮行程での噴射を、始動用カムに切換わってないときには次回の始動時に吸気行程での噴射を指令する噴射時期指令手段と
を備えることを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
エンジンの始動時より所定期間が経過した後またはエンジンの暖機完了後に前記ベースカムにより前記高圧燃料ポンプを駆動するように前記カム切換機構に指令することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料供給装置。
前記始動用カムは、前記エンジン要求最大燃料流量を供給するためのカム山を１８０度離れた対向位置に設け、その山の中間に前記小作動のカム山を対向して設ける、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの燃料供給装置。
前記始動用カムに切換わっているか否かの判定を、前記始動用カムにより前記高圧燃料ポンプを駆動するように前記カム切換機構に指令した後またはエンジンの始動時に行う、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のエンジンの燃料供給装置。
エンジンの運転中にエンジンストールを判定したときには次回の始動時に吸気行程での噴射を指令する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のエンジンの燃料供給装置。