JPH072996Y2 - エンジンの燃料制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、燃料温度の変化に対応して燃料圧力の制御を
行うようにしたエンジンの燃料制御装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 従来より、例えば高速運転を継続した直後にエンジンを
停止すると、エンジン温度および雰囲気温度の上昇によ
り燃料供給パイプ内の燃料温度が高くなり、内部に気泡
（ベーパ）が発生しているものであり、この気泡発生状
態でエンジンの再始動を行うと、正規の燃料噴射パルス
で燃焼噴射を行っても気泡の分だけ噴射燃料量が少なく
なって空燃比がリーン化し、熱間再始動性の低下、始動
後のラフアイドルまたはエンジン停止を生起するような
始動性の低下を生じる場合がある。

そこで、例えば、特開昭59−96439号公報に見られるよ
うに、燃料または冷却水の温度を検出し、この温度が所
定値以上で気泡が発生するような状態では、燃料噴射圧
力を高めて気泡を圧縮することなどにより燃料吐出量の
増大を図って、空燃比のリーン化を改善し始動性を向上
するようにした技術が知られている。

（考案が解決しようとする課題） しかして、上記のような燃料中に気泡が発生することに
伴う燃料供給制御を行う場合に、例えばガソリンの種類
またはガソリンとアルコールとの混合燃料のように燃料
成分が異なると、その温度に対する揮発特性が異なり、
温度と気泡発生度合の特性が変化し、気泡の発生状況を
正確に判定するのが困難である。また、燃料温度を直接
検出するためには専用の温度センサの設置が必要でコス
ト面等で不利となるが、他の制御に使用される吸気温
度、冷却水温度、負荷等に対応した制御では燃料温度そ
のものの検出精度が低下することになる問題を有する。

そして、気泡の発生状態に対応した制御が正確にでき
ず、例えば、実際に気泡が発生しているのに燃料圧力が
上昇しないと、前述のように始動性、アイドル安定性が
低下することになり、一方、気泡が発生していない状態
で燃料圧力を上昇させると、燃料供給量が過剰となって
空燃比が異状にリッチとなり、排気エミッションに悪影
響を及ぼす可能性がある。

そこで、本考案は上記事情に鑑み、燃料成分の変化など
によって温度に対する実際の気泡の発生状態が変わって
も良好な始動性が確保できるようにしたエンジンの燃料
制御装置を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本考案の燃料制御装置は、エン
ジン始動時、燃料温度に関連のある温度を検出する温度
検出手段により予め設定された第１の温度以上の温度が
検出された時、燃料圧力を上昇する第１燃圧上昇手段を
備えると共に、上記温度検出手段により検出された温度
が上記第１の温度より低い第２の温度以上で、かつ、始
動期間が所定期間以上経過した時、同様に燃料圧力を上
昇する第２燃圧上昇手段を備えるように構成したもので
ある。

第１図は本考案の構成を明示するための全体構成図であ
る。

エンジンＥの吸気通路Ａに介装された燃料噴射弁Ｂによ
る燃料噴射圧力を調整する燃圧調整装置Ｃを設け、この
燃圧調整装置Ｃにはエンジン始動時に燃料温度に対応し
て燃料圧力を上昇制御する第１および第２燃圧上昇手段
F,Gからの信号が入力される。

温度検出手段Ｈは吸気温度など燃料温度に関連のある温
度を検出するものであり、この温度検出手段Ｈの検出信
号を受けた第１燃圧上昇手段Ｆは、予め設定された第１
の温度以上の温度が検出され、どのような燃料組成でも
気泡が発生するような時には、前記燃圧調整装置Ｃに燃
料圧力を上昇する信号を出力するものである。また、第
２燃圧上昇手段Ｇは、上記温度検出手段Ｈにより検出さ
れた温度が上記第１の温度より低い第２の温度以上で、
かつ、始動期間検出手段Ｊにより検出された始動期間が
所定期間以上経過した時を気泡発生状態として、同様に
前記燃圧調整装置Ｃに燃料圧力を上昇する信号を出力す
るものである。

前記第１の温度と第２の温度との間の領域は燃料組成等
の変化などによっては気泡が発生する可能性のある状態
であり、この温度領域ではエンジンの始動を所定期間行
ってもエンジンが始動しない状態の気泡の発生により始
動困難になっているものと判定するものである。

（作用） 上記のような燃料制御装置では、エンジン始動時に燃料
温度に関連のある温度を検出し、この温度が予め設定さ
れた第１の温度以上の時には、どのような燃料組成でも
気泡が発生するような場合であり、このときには燃料圧
力を上昇して気泡の圧縮および噴射燃料の増大によって
良好な始動性、アイドル性を得る。また、検出温度が上
記第１の温度より低い第２の温度以上の場合では、始動
期間が所定期間以上経過した時に、気泡の発生によって
始動不良となっていると判定して、同様に燃料圧力を上
昇することにより、燃料組成の変化などによって気泡が
発生するようになっても良好な始動性を確保する一方、
このような温度域でも気泡の発生していないときに不必
要な燃料圧力の上昇によるオーバーリッチの発生を回避
するようにしている。

（実施例） 以下、図面に沿って本考案の実施例を説明する。第２図
は具体例の全体構成図である。

エンジン１の燃焼室２には吸気ポート３と排気ポート４
が開口され、両ポート3,4の開口部が吸気弁５および排
気弁６によってそれぞれ所定のタイミングで開閉作動さ
れる。上記吸気ポート３に連通して燃焼室２に吸気を供
給する吸気通路７には、上流側からエアクリーナ８、吸
気量を計測する吸気量センサ９、吸気量を制御するスロ
ットル弁10が介装され、サージタンク11より下流側が各
気筒に対して独立して形成され、その下流側部分には、
吸気ポート３に向けて燃料を噴射供給する燃料噴射弁12
が配設されている。

そして、上記燃料噴射弁12に供給する燃料の圧力すなわ
ち噴射燃料圧力を調整する燃圧調整装置Ｃとしての燃圧
レギュレータ14が設置されている。この燃圧レギュレー
タ14には負圧通路15が接続されて、スロットル弁10下流
の吸気通路７の吸気負圧が導入され、この負圧に応じて
燃料圧力を調整する。すなわち、燃圧レギュレータ14は
低負荷等で高い吸気負圧が発生している場合には、この
吸気負圧との差圧が一定となるように燃料圧力を低く調
整するものである。

また、上記負圧通路15の途中には燃圧上昇手段としての
負圧カットバルブ16が介装され、この負圧カットバルブ
16はその作動時に燃圧レギュレータ14への負圧導入を停
止すると共に、大気圧を導入して燃圧レギュレータ14で
調整される燃料圧力を上昇させるものである。

上記負圧カットバルブ16には制御手段としてのコントロ
ールユニット18から作動信号が出力される。このコント
ロールユニット18には、燃料温度に対応して燃料圧力を
制御するために、吸気通路７に配設した吸気温度を検出
する吸気温センサ19からの吸気温信号、エンジン１の冷
却水温度を検出する水温センサ20からの水温信号、ディ
ストリビュータ21からのエンジン回転信号、エンジン始
動時を検出するためにスタータスイッチ22からのスター
タ信号がそれぞれ入力される。

前記コントロールユニット18は、各種センサからの信号
に応じて燃料噴射弁12で噴射する燃料の気泡発生状態を
判定し、燃料圧力の上昇制御を行うものである。

次に前記コントロールユニット18の作用を第３図の論理
回路図に基づいて説明する。水温判定信号30は、水温セ
ンサ20で検出した水温Twが90℃以上の時に“1"信号が出
力され、第１吸気温判定信号31は、吸気温センサ19で検
出した吸気温Taが55℃以上（第１温度）の時に“1"信号
が出力され、第２吸気温判定信号32は、吸気温センサ19
で検出した吸気温Taが50℃以上（第２温度）の時に“1"
信号が出力され、始動タイマ信号33は、スタータスイッ
チ22の作動時間Cc（クランキング時間）が3sec以上とな
った時に“1"信号が出力され、有負荷判定信号34は、ギ
ヤINでアイドル走行している時のような有負荷状態で
“1"信号が出力され、さらに、始動後タイマ信号35は、
始動後3min以下の時に“1"信号が出力される。

そして、上記第２吸気温判定信号32と始動タイマ33信号
とがAND回路36に入力され、このAND回路36の出力と第１
吸気温判定信号31とがOR回路37に入力される。そして、
このOR回路37の出力および水温判定信号30と有負荷判定
信号34の反転信号と始動後タイマ信号35とが最終AND回
路38に入力され、この最終AND回路38の出力がドライバ3
9（トランジスタ）に出力され、このドライバ39の作動
によって前記負圧カットバルブ16に作動信号が出力され
るように構成されている。

上記論理回路による負圧カットバルブ16の作動条件すな
わち燃料圧力を上昇させる条件は、基本的に水温Twが90
℃以上の熱間時のエンジン始動時から３分以内でかつ無
負荷状態の時で、この条件に２つの吸気温度条件が加わ
って燃圧上昇を行う。第１は吸気温度Taが55℃以上で雰
囲気温度が高温状態にある場合で、この状況では燃料噴
射弁12、燃料供給パイプなどは高温状態となり、揮発性
の低いガソリンであっても気泡が発生するものであり、
燃料圧力を上昇するように作動する。

第２は吸気温度Taが50℃以上（55℃未満）でかつ始動期
間が3sec以上の始動不良状態の場合であり、この温度域
では揮発性の低いガソリンでは気泡は発生せず、例えば
アルコールが混入されたような揮発性の高いガソリンで
は気泡が発生しやすい状態であり、その気泡発生状態を
始動不良によって判定するものであり、気泡が発生して
いると燃料圧力の上昇によって始動性を改善し、気泡が
発生していない場合には、燃圧上昇なくてそのまま始動
してオーバーリッチとなるのを回避するものである。

なお、上記制御において、無負荷の条件で燃圧を上昇す
るのは、通常、気泡の発生が問題となるのは始動不良と
不安定アイドルであり、負荷が作用して走行状態となる
と、この不安定状態は車体振動と相俟って感知され難く
なることから、不必要な燃料増量を回避するようにして
いる。また、始動後所定時間（３分）の経過後は、検出
温度が高くても燃圧上昇しないのは、エンジン１の運転
に伴って温度の低い燃料が供給されて気泡が発生しにく
くなるからである。

上記のような実施例によれば、水温判定と、２段階の吸
気温判定と、始動期間判定と、負荷判定および始動後経
過時間の判定とに基づいて気泡の発生対策としての燃料
圧力の上昇作動を行うことにより、燃料成分が変化した
場合でも、その燃料成分を検出することなく的確に気泡
の発生に応じた制御ができ、また、燃料温度を直接検出
しなくてもある程度の範囲をもった制御によって的確に
気泡発生時の始動性、ラフアイドルの改善を行うことが
できる。さらに、有負荷時、始動後所定時間経過後等の
不必要な燃圧上昇を回避して、オーバーリッチの発生に
よる排気エミッションへの影響を低減することができる
ものである。

（考案の効果） 上記のような本考案によれば、エンジン始動時に燃料温
度に関連のある温度を検出し、この温度が予め設定され
た第１の温度以上の時には、どのような燃料組成でも気
泡が発生するような場合であり、この状態では燃圧上昇
手段によって燃料圧力を上昇すると共に、検出温度が上
記第１の温度より低い第２の温度以上の場合では、始動
期間が所定期間以上経過した時に、気泡の発生によって
始動不良となっていると判定して、燃圧上昇手段によっ
て同様に燃料圧力を上昇するようにしたことにより、温
度検出と始動期間を検出することで燃料中の気泡の発生
状態を把握し、これに基づいて燃料圧力調整を行い、ア
ルコール混合燃料の使用に伴って燃料組成に変化があっ
て気泡の発生特性が変化した場合にも、実際に発生して
いる気泡に応じた燃圧制御を行うことができ、必要以上
に過剰な燃料を供給することなく始動性、アイドル性等
を良好に改善することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成を明示するための全体構成図、 第２図は具体例のエンジンの全体構成図、 第３図はコントロールユニットの作用を説明するための
論理回路図である。 1,E……エンジン、12,B……燃料噴射弁、14……燃圧レ
ギュレータ、15……負圧通路、16……負圧カットバル
ブ、18……コントロールユニット、19……吸気温セン
サ、22……スタータスイッチ、Ｃ……燃圧調整装置、Ｆ
……第１燃圧上昇手段、Ｇ……第２燃圧上昇手段、Ｈ…
…温度検出手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン始動時、燃料温度に関連のある温
   度を検出する温度検出手段により予め設定された第１の
   温度以上の温度が検出された時、燃料圧力を上昇する第
   １燃圧上昇手段を備えたエンジンの燃料制御装置におい
   て、上記温度検出手段により検出された温度が上記第１
   の温度より低い第２の温度以上で、かつ、始動機関が所
   定期間以上経過した時、同様に燃料圧力を上昇する第２
   燃圧上昇手段を備えたことを特徴とするエンジンの燃焼
   制御装置。