JPH025723A - 燃料噴射弁の噴射制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、燃料噴射弁を備えた内燃機関（以下エンジン
とｂいう）の高温再始動性の向１−を図った燃料噴射制
御システムに関する。

比較的長時間運転されたエンジンを停車１ノると、冷却
機能が停まることからエンジンの温度は停止ｌ−後若干
［胃する。このように、温度が上界すると、燃料がＱ’
１ｆｉ＝になり、燃料中にベーパが発生することがある
。燃料中にベーパが生じでいる状態で再度エンジンを始
動すると、ベーパが燃料噴射弁から噴射されてしよい、
エンジンが必要量と１６だけの燃料が供給されないこと
になる。つまり、燃焼室内の空燃比がリーンとなり、エ
ンジンが始動しなかったり、エンジンストールを起こし
たりすることがある。

本発明は上記′ｒ１温再始動時に生じる問題を解決する
ための改良に関する。

（従来の技術とその問題点） １ンジンの高４再始動性を向上さけるために、空燃比が
リーンとならないように燃料圧力（以下燃圧ともいう）
を通常の始動時に比して高める手段が知られている（例
えば実公昭６２−１８６７５Ｑ公報。

実開昭６１−１８４３７号公報等）、。

上記手段は燃料パイプ内の燃料温度（以下燃温とｂい−
う）を検知して、所定燃温以上のどきに燃圧を高めるこ
とでベーパの発生を抑え噴射燃料の増量を図るものであ
る。

ベーパの発生自体は温度に依存する。しかしながら燃料
噴射量に影費を与えるようなベーパの発生、すなわち燃
料噴射弁中、特にその先端部で牛じるベーパの発生は単
に燃温だけに依存するものではない。

燃温が高くなれば確かにベーパは生じやヂいが、このベ
ーパが燃料バイブ中で生じる限り、ベーパはリターンパ
イプを介して燃料タンクにもどり、特に燃料噴射−４に
悪影響をＪ３よぼさイ【い。燃温が高くても、燃料噴射
弁も同温磨であれば、燃料噴射弁中で新たにベーパが生
じることはないと言える。従って燃温が高いというだけ
で増量を行うどこのような場合にはオーバーリッチどな
ってしまう。

（発明が解決しようとする課題） そこで本発明は、エンジンの高温再始動時における上記
問題点を解決し、最適な空燃比を実現させる燃料噴射弁
の噴射制御システムを１に供り−ることを解決すべき課
題とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題は以下に述べる■および■の手段によって解決
される。

■内燃Ｉ履関へ燃料を噴射して供給する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁に接続されて、前記燃料噴射弁へ燃料を
供給する燃料バイブと、前記燃料噴射弁の表面温度を検
出する第１の温度検出手段と、前記燃料バイブ内の燃料
温度を検出する第２の温度検出手段と、前記内燃機関の
始動温度を検出し、前記内燃機関の始動が高４始動か否
かを検出する始動温度検出手段と、前記始動温度検出手
段により前記内燃機関の高温始動が検出されたとき、Ｉ
Ｔ前記第１の温度検出手段により検出された表面温度と
１１ａ記第２の温度検出手段により検出された燃料温度
との温度差に従って前記燃＄３１噴射弁の開弁時間を制
御する開弁時間制御手段どを右ηる燃料噴射弁の噴射υ
制御シスデム。

■内燃機関へ燃料を噴射して供給する燃料噴射弁と、１
１り記燃料噴射弁に接続されて、前記燃料噴射弁へ燃料
を供給する燃料バイブと、前記燃料パイプに接続されて
、前記燃料パイプ内の燃料圧力を基準圧にりら一定Ｊｌ
だけ凸い圧力に調整するブレフシ１１レギユレータと、
前記プレッシャレギュレータに１１η記基準圧を導入す
るための導通路と、前記導通路の途中に位置し、前記１
，４摩１１：を大気珪もしくは噴ＤＡ雰囲気圧に切換え
る切換弁と、前記燃料噴射弁の表面温度を検出づる第１
の温度検出手段と、前記燃料パイプ内の燃料温度を検出
する第２の温度検出手段と、直配内燃機関の始動温石を
検出し、前記内燃機関の始動が高温始動か否かを検出す
る始動温度検出手段と、前記始動温度検出手段により内
燃機関の高温始動が検出されたとき、前記第１の温度検
出手段にＪ：り検出された燃料噴射弁の表面温度と前記
第２の温度検出手段ににり検出された燃料バイブ内の燃
料温度どの温度差が所定温度差以１−のどきに、前記切
換弁を切換え、１）ａ記／レッシャレＶユレータに導入
する基準１１を大気圧に切換λる切操弁制御手段とを右
する燃利噴）ｊ弁の噴射制御システム。

（作　用） まず上記■の手段の作用について述べる。

内燃機関が高温始動されることが始動温度検出手段によ
って確認されると、第１の温度検出手段ににり検出され
た燃料噴射弁の表面温度と第２の温度検出手段により検
出された燃Ｆｌ温度との温度差によって、燃料噴射弁の
開弁時間が制御される。

したがって、例えば前記温度差が所定値以上であれば、
通常よりも長い開弁時間にａ、ＩＩ御され、たどえ燃料
噴射弁にベーパが発生していたとしても、内燃機関の空
燃比がリーンになることはない。また、前記温ａ差が所
定値以下であれば通常の開弁時間で燃料噴射が実施され
、内燃機関の空燃比がノツチになりすぎることはない。

前記したよ・うに燃料噴１８半に影響をｈえるベーパは
燃料噴射弁中で発生するベーパであり、このベーパは燃
料噴）１弁の温度を燃料パイプ中の燃温との温度差に依
存して発生するｂのと考えることができるため、上記の
作用によってベーパの発生による影響をほぼ除去ぐさ゛
る。

次に■の手段の作用について述べる。

内燃機関の高温始動が始動温度検出手段によ−）で確認
されると、第１の温度検出手段により検出された燃料噴
射弁の表面温度と、第２の温度検出手段により検出され
た燃料温度との温度差がある所定温度差以上の場合に、
切換弁制御手段によりプレフシ１？レギＬレータに人気
を導入することによって燃料噴射弁の燃圧を高める。こ
れにより燃料噴射弁の表面温度と、燃料バイブ中の燃料
温度との差が大きいとき、すなわち燃料噴射弁中にベー
パが発生しやすいときにのみ燃圧を高めてベーパの発生
を防止することができ、再始動時における空燃比を（Ｊ
適化できる。

（実施例） 本発明に係る第１実施例について図面に従って説明をす
る。

第１図は本発明に係る第１実施例の燃料噴射弁の噴射制
御システムの概略構成図ひある。図中１はユ゛ンジンで
あり、エンジン１にはその冷却水通路３に水温を検出す
る水温センサ２が取付（）られている。吸気マニホール
ド４には燃料噴射弁６が設けられている。吸気マニホー
ルド４のＬ流にサージタンク８があり、サージタンク８
には通路３４を介して圧カレンサ１０が設けられでいる
。

燃料噴射弁６には燃料パイプ１８．燃料フィルタ２２．
燃利ダンパ２４．燃料ポンプ２６等を介して、燃料タン
ク２８から燃料が供給される。燃料パイプ１日は、プレ
ッシャレギュレータ１６の燃料室１６ｂへ接続されでい
る。以下ブレッシｔ！レギュレータ１６の構成について
は第４図を参照にして説明する。プレッシャレギュレー
タ１６は基準圧室１６ａと燃料室１６ｂとがダイヤフラ
ム１６りで区界された構造を有している。ダイヤフラム
１６　ＣＪはスプリング１６ｆ等により常時灯ｒ１’＋
ｉ　１６　ｂ側へ一定の力がかけられている。燃料室１
６ｂには前記燃料バイ１１８の他、リターンパイプ３２
ら接続されており、リターンバイブ３２は燃料タンク２
８へ接続されている。プレッシャレＶユレータ１６はり
準圧室１６ａ内の基準圧にスプリング１６ｆ等による付
勢力による圧力を加σした圧力よりも燃料室１６ｂ内の
燃Ｊ１が高くなったときにダイヤフラム１６ｑが変位し
て燃料パイプ１８とリターンバイブ３２を連通させるに
うに作動する。これにより燃料ｕ１６ｂないし燃料パイ
プ１８内の燃圧が所定値以上になったどきに余分の燃料
を逃がし、所定の圧力を維持するように機能する。なお
、ここで所定の圧力とは前記したように基準圧〒１６　
ａ内の圧力に応じで変化する。図示３７は基準圧室１６
ａに基準１ｆ：を導入するための連通管であり、燃料噴
射弁６の噴射雰囲気圧が基準圧？ｉ！　１６　ａに導入
されるようにプレッシャレギュレーク１６とサージタン
ク８どの間に介装されている。

燃料噴射弁６には第３図に詳しく示したように、燃料噴
射弁６の先端部に第１温度検出器１２が取付けられてい
る。また燃料パイプ１８には第２温度検出器２０が取付
けられている。これら２＝ａ検出器により燃料噴射弁６
の先端部表面温度および燃料バイブ１８内の燃温を測定
ぐきるようになっている。

第１図の図中３０はエンジンの電子制御ｉｔ装置（以下
ＥＣＵどする）であり、各センナおよび検出器からの信
号を受け、燃料噴射弁６等の制御を行うものである。す
なわち、Ｅ　ＣＬＪ　３０の入力側端子には水温センサ
２が信号線５４を介して、圧力はンリ１０が信号線５２
を介して、第１温度検出器１２が信号線５６を介して、
第２温度検出器２０が信号線６２を介して電気的に接続
されている。一方、ＥＣＵ３Ｏの出力側端子には燃料噴
射弁６が信号線５８を介して電気的に接続されている。

第５図は第１温度検出器１２で測定された燃料噴射弁６
の先端部における表面温度（ＴＩ）と、第２温度検出３
２０で測定された燃料バイブ１８内の燃温（Ｔ１）との
関係から燃料噴射弁６をＥＣＵ　３０によって制御する
範囲（Ｒ）を図示したｂのである。１Ｊなわ１５、Ｔ−
Ｔ［≧Ｃの領域１で■ 部分でＥ　ＣＬＪ　３０は通常の開弁時間Ｊ：す６艮く
開弁するように噴射弁６を制御する。具体的には信号線
５８に通常始動蒔くすなわちＩＲ以外の領域における始
動）よりもパルス１ｊの長い駆動信号を出カする。これ
は燃料噴射弁６の先端部でのベーパ発生度合はＴ　どＴ
１との温度差Ｃおよび燃料性■ 状によって決まることに基づいている。なおＣは燃料性
状によって適宜大きさを決め、Ｃを変えることによって
種々の燃料に適応さ！することができる。

次に第１実施例の作用および効果を述べる。

今、長時間運転されたエンジン１が停止状態にあり、冷
却水通路３が高温になっているとする。

この状態−〇エンジン１を再始動させるとづると、水温
ヒンリ２によりエンジン１の高温状態が検出される。こ
のとぎ、第１温度検出器１２によって燃料噴射弁６の先
端部表面温度（Ｔ１）が検出される。ざらに、第２温度
検出器によって燃料パイ１１８内の燃１ｆｆｌ（Ｔ、）
が検出される。これら温度の情報はそれぞれＥ　ＣｔＪ
　３０へ取込よれ、演粋処理されＴ　　−Ｔ、の値が所
定値Ｃ以トの場合は■ 燃料噴射弁６へ通常の開弁時間より長くなるように駆動
パルスを与える。また、Ｔ−Ｔ［の値が所定値Ｃより小
ざい場合は通常の開弁時間の駆動パルスを与える。した
がってベーパが発生しているどにえられる高温再始動時
に４３いて１よ最適な燃料用を供給することができ、逆
に、燃料噴射弁６の先端部の表面温度が低く、ベーパが
発生しないよ・うな場合では、燃料の供給がオーバリッ
ヂになることはない。したがって、エンジン１の再始動
時における空燃比を最適化することかできる。なお所定
１１１１１　Ｃは燃料性状によって変えるべき数値であ
り、所定ｌ１ｒＩＣを変えることによつＣ燃料竹状に適
応させることができる。

次に本発明に係わる第２実施例についＣ主として第２図
、第５図に従って説明する。

第２図は第２実施例の燃料噴射）〕゛の噴射制御システ
ムの概略構成図である。なお、以下では第１図の第１実
施例と同一構成部分については同一引用符号を付して詳
しい説明を省略する。

第２実施例は、ブレフシ１フレギユレータ１６の基準圧
室１６ａに基準ＪＪを導入する連通管に切換弁１４を設
けている点が第１実施例とＴ１４なる点ぐある。ずなわ
ら、導通路３８と導通路４２は切換弁１４を介して連通
状態が制御される。なおこの切換弁１４は信号線６０を
介してＥＣＵ３Ｏの出力側端子に電気的に接続されてい
る。

第５図は切換弁１４の動作説明図である。図（ａ）は切
換弁１４が通電されていない状態を図示したものである
。切換弁１４は３つのボートを有している。すなわら、
切換弁１４はプレッシャレギュレータ１６のボー１−１
６　ｃと導通路４２を介して連通ずるボー１〜１４ａと
、導通路３８を介してリージタンク８ど連通するボート
１７１ｂど、人気が導入されるボート１４ｊを有してい
る。まＩζ、切換弁１４はハウジング１４ｋに−・端を
固定されたスプリング１４Ｃ、スプリング１４Ｇの他端
に取付けられたバルブ１４ｄ、バルブ１／１．ｄと一体
となった小孔１４ｉを有し、強磁性体からなるブランジ
ル１４ｈ、ソレノイドフＪイル１４　ｆ　オＪ、び通電
時ソレノイドコイル１７１１°によって磁化される鉄製
プレート１４０雪から構成されている。

なおソレノイドコイル１４ｆ内には空気通路１４ｅが形
成されている。

スプリング１４ｃは常時バルブ１４ｄが空気通ｆｆ１１
４ｅを閉じてボート１４ｊからの大気の導入を防止する
ようにソレノイドコイル１／Ｉｆ側へ付勢している。し
たがって、通常はボーｈ　１４　ｂ側の導通路３８とボ
ート１／Ｉａ側の導通路４２とが連通状態になっている
。したがって、プレッシャレギル−タ１６の基準圧室１
６ａには、サージタンク８内のＲＫ　／Ｊ（導入され、
燃料噴射弁６の燃圧ど噴射雰囲気圧との差が一定に調整
される。

切換弁１４がＥＣＵ３Ｏからの駆動信号を受けて通電さ
れると、図（ｂ）のように動作する。寸なわら、プラン
ジｐ１４ｈはソレノイドコイル１４ｒが通電されること
によって磁化された鉄製プレー１〜１４Ｇへ吸引され空
気通路１４ｅを開状態にさぼる。一方、バルブ１４ｄは
ボー）−１４，ｂを閉止状態にさせる。したがって、ボ
ーｈ　１１１　ｊから導入された人気が小孔１４１．空
気通路１／Ｉｔ−３゜ボート１／Ｉａ等を通じてプレッ
シャレギュレータ１６の基準圧室１６ａへ導入される。

したがっＣ、プレッシャレギュレータ１６の圧力調整作
用により、燃料室１６ｂ側の燃圧が調整され高くされる
とともに、燃料噴射弁６内の燃圧が高くされる。

次に第２実施例の作用および効果を述べる。第２実施例
では第１実施例において、エンジン１の高温再始動の検
出後、各温度情報（Ｔ、およびＴＦ）をＥ　ＣＬＪ　３
０へ取込むところまでは同様である。第２実施例では切
換弁１４により、燃料噴射弁６の燃圧を高めることによ
って燃料噴射弁６の先端部に６けるベーパの発生を抑制
することがでさ、かつ１ンジン１への燃料供給噛を増殖
さ往ることができる。すなわら、ＥＣＵ３Ｏへ取込まれ
たＴ、おＪ：びＴ「からその温度差が所定値Ｃ以上の場
合にのみ、ＥＣＵ３Ｏにより三方弁１４を通１１１さけ
ることで、プレッシレレギ」レータ１６の１：多準圧室
１６ｂに大気を導入さＶ、プレッシャレギュレータ１６
の圧力調整作用によって燃料噴）ｊ弁６の燃圧を１２７
ざＵる。したか−）で、第２実施例においても第１実施
例の様な燃料供給ｍの増ｉｔ補正が実施される。なお、
所定１＋ＯＣによる燃料ｆ１状にしたがった制御は第１
実施例と同様である。

なお、これらＥＣＵ３Ｏの制御は第１実施例のみの制御
あるいは第２実施例のみの制御だけでなく両名を組み合
わμた制御によって高温再始動時の間、空燃比のきめ細
かな最適化が実現される。

また、この場合でも第１実施例で触れたように所定値Ｃ
にＪ：る燃料性状にしＩζがった制御も行なえるものと
する。

（発明の効果） 上記構成の本発明によれば以下に述べる効果が期待され
る。

エンジンの高温再始動時において、燃料パイプ内の燃温
と燃料噴射弁の表面温度どの温度差から燃料噴射弁内に
発生するベーパを予測して燃ｊ１．アップ、開弁時間の
制御による燃料噴射弁の噴射制御を行なうので、エンジ
ンの空燃比が適正に制御される。したがって、高温再始
動時においても一１ンジンの良好な始動性および安定性
が明袖できる。

４１だ、エンジン燃料どしてアルコール燃［、ガソリン
以外の燃料を用いても、燃温と燃料噴射弁の表面温度ど
の温度差による噴射制御はこの温度差を考慮することに
より燃料性状の違いにもλ１応できるものと期待される
。

さらに、従来、高温再始動の対策として燃料噴射弁のバ
ルブＪ３よびバルブが当接するシート等の形状を工夫し
ているが、本発明では燃料ｌ１ｌａ４弁の構造そのもの
に対しては何ら改良する必要がないのでコスト・低減と
なるという効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の概略構成図、第２図は本
発明の第２実施例の概略構成図、第３図は第１．第２湿
度検出器の取付図、第４図はプレッシャレギュレータの
構成図、第５図（ａ）。 （ｂ）は三方弁の妨作説明図、第６図は燃料噴射弁表面
温度と燃温との関係図である。 １・・・エンジン ２・・・水温セン９ ６・・・燃料噴射弁 ８・・・リージタンク １２・・・第１温度検出器 １４・・・三方弁 １６・・・ブレッシｔ／レギュレータ １８・・・燃料パイプ ３０　・・・　ＥＣＬノ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関へ燃料を噴射して供給する燃料噴射弁と
   、 　前記燃料噴射弁に接続されて、前記燃料噴射弁へ燃料
   を供給する燃料パイプと、 　前記燃料噴射弁の表面温度を検出する第１の温度検出
   手段と、 　前記燃料パイプ内の燃料温度を検出する第２の温度検
   出手段と、 　前記内燃機関の始動温度を検出し、前記内燃機関の始
   動が高温始動か否かを検出する始動温度検出手段と、 　前記始動温度検出手段により前記内燃機関の高温始動
   が検出されたとき、前記第１の温度検出手段により検出
   された表面温度と前記第２の温度検出手段により検出さ
   れた燃料温度との湿度差に従って前記燃料噴射弁の開弁
   時間を制御する開弁時間制御手段とを有する 燃料噴射弁の噴射制御システム。
2. （２）内燃機関へ燃料を噴射して供給する燃料噴射弁と
   、 　前記燃料噴射弁に接続されて、前記燃料噴射弁へ燃料
   を供給する燃料パイプと、 　前記燃料パイプに接続されて、前記燃料パイプ内の燃
   料圧力を基準圧よりも一定圧だけ高い圧力に調整するプ
   レッシャレギュレータと、 　前記プレッシャレギュレータに前記基準圧を導入する
   ための導通路と、 　前記導通路の途中に位置し、前記基準圧を大気圧もし
   くは噴射雰囲気圧に切換える切換弁と、　前記燃料噴射
   弁の表面温度を検出する第１の温度検出手段と、 　前記燃料パイプ内の燃料温度を検出する第２の温度検
   出手段と、 　前記内燃機関の始動温度を検出し、前記内燃機関の始
   動が高温始動か否かを検出する始動温度検出手段と、 　前記始動温度検出手段により内燃機関の高温始動が検
   出されたとき、前記第１の温度検出手段により検出され
   た燃料噴射弁の表面温度と前記第２の温度検出手段によ
   り検出された燃料パイプ内の燃料温度との温度差が所定
   温度差以上のときに、前記切換弁を切換え、前記プレッ
   シャレギュレータに導入する基準圧を大気圧に切換える
   切換弁制御手段とを有する 燃料噴射弁の噴射制御システム。