JPH09119335A - エンジンの燃料供給制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】筒内噴射式ガソリンエンジンへインジェクタに
より噴射される燃料を圧送ための高圧燃料供給系統を備
えたエンジンの燃料供給制御装置において、フィードバ
ック制御信号を用いずに燃料の圧力異常を検出し、適切
な処置を実現する。 【解決手段】高圧燃料供給系統中に設けられた燃圧セン
サによって検出された燃料圧力がエンジン回転数に対応
した上限値以上または下限値以下のときに警報を発す
る。好ましくは、高圧燃料供給系統中に電磁弁を設け、
燃料圧力が該下限値以下のときにこの電磁弁を閉じ、或
いは該燃料圧力が該下限値以下のときに車速に応じた遅
延時間後に電磁弁を閉じる。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明はエンジンの燃料供給
制御装置に関し、特に筒内噴射式（ＤＩ）ガソリンエン
ジンへインジェクタにより噴射する燃料を圧送するため
の高圧燃料供給系統を備えたエンジンの燃料供給制御装
置に関するものである。

【０００１】

【従来の技術】従来より、ガソリンエンジン等に使用さ
れている電子制御式の燃料噴射装置が図６に示されてお
り、燃料タンク１の燃料（ガソリン）は電気式の低圧ポ
ンプ２によって吸い上げられて一定の圧力に加圧され、
配管３ａを通って電気式又は機械式の高圧ポンプ４に送
られる。

【０００２】この高圧ポンプ４は、燃料を配管３ｂ及び
フュエルレール５を介してインジェクタ６からエンジン
の吸気系に供給するのに最適な圧力まで加圧するための
ものである。

【０００３】高圧ポンプ４により加圧されてフュエルレ
ール５に与えられた燃料は、配管３ｃより電気式又は機
械式の高圧レギュレータ７に与えられ、さらに配管３ｄ
より機械式の低圧レギュレータ８に与えられて配管３ｅ
より燃料タンク１に戻されるようになっている。

【０００４】すなわち、燃料タンク１の燃料は、低圧ポ
ンプ２→高圧ポンプ４→フュエルレール５→高圧レギュ
レータ７→低圧レギュレータ８の燃料供給系統を循環す
るようになっている。

【０００５】このように燃料が燃料供給系統を循環する
間に、高圧ポンプ４及びフュエルレール５と共に高圧燃
料供給系統を構成している高圧レギュレータ７がこの循
環する燃料の圧力を絶えず所定値に調圧しており、この
高圧レギュレータ７から出力された高圧燃料は低圧レギ
ュレータ８で大気圧に変換されて燃料タンク１に戻され
るようになっている。

【０００６】また、高圧ポンプ４から低圧レギュレータ
８には配管３ｆが接続されており、これは高圧ポンプ４
が配管３ｂへの燃料の一部を配管３ｆの側にリークさせ
て燃料圧力（燃圧）を可変にすることもでき、このリー
クされた燃圧が低圧レギュレータ８によって大気圧に戻
されるようになっている。

【０００７】なお、高圧レギュレータ７より直接タンク
１内に燃料を戻すとタンク１内での蒸発が急激に行われ
低圧ポンプ２のキャビテーション及び蒸気の発生が多く
なるため、一度減圧してタンク１に戻す必要があり、こ
のために低圧レギュレータ８を使用している。なお、低
圧ポンプ２は高圧ポンプ４の入口を或る一定値にするこ
とにより負荷の軽減と安定した燃圧を保っている。

【０００８】また、インジェクタ６には電磁弁（図示せ
ず）が内蔵されており、図示しないエンジンコントロー
ルモジュール（以下、単にコントローラと称することが
ある）によって該電磁弁の通電時間（すなわち噴射量）
を制御することによりインジェクタ６の開閉を行ってい
る。

【０００９】この場合、該コントローラは回転数センサ
（図示せず）からのエンジン回転数とエアフローセンサ
（図示せず）からの吸入空気量とにより理論Ａ／Ｆ（空
燃比）に基づいて基本的な通電時間を決定し、冷却水温
センサ（図示せず）からのエンジン温度やＯ₂センサか
らの排気酸素濃度によって補正を行っている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来例で
は、高圧ポンプ４からフュエルレール５及び高圧レギュ
レータ７を経由して低圧レギュレータ８に至る高圧燃料
供給系統において、特に高圧ポンプの圧力が異常に上昇
したり或いは減少したりする危険な状態を感知すること
ができず、警告を発することができない。

【００１１】このため、実開平５−６９３７４号公報に
おいては、筒内噴射式ガソリンエンジンの異常警告装置
として、目標燃圧に実燃圧が一致するように高圧レギュ
レータへフィードバック制御を行う際の目標燃圧と実燃
圧との差圧に対応したフィードバック制御補正信号を上
下限値に基づく許容範囲と比較して該許容範囲を逸脱し
たときには異常と判定し、警告を発するようにしてい
る。

【００１２】しかしながら、この公報による従来技術に
おいては、異常判別のパラメータとして高圧レギュレ
ータへのフィードバック制御電流を利用しているため燃
料圧力のフィードバック制御を行わないエンジンには適
用できず、また、フィードバック制御電流が許容範囲
を逸脱したときに全て燃料ポンプの異常と断定して警告
を発生するだけであるので、フィードバック制御電流が
許容範囲を逸脱するような状況は、例えば燃料ポンプ〜
インジェクタ間の配管中で燃料漏れが生じたときにも起
こるが、この場合にドライバーが警告を無視して走行を
続けたような場合は車両火災等のような重大な事故を招
くことになる、という問題があった。

【００１３】したがって本発明は、筒内噴射式ガソリン
エンジンへインジェクタにより噴射される燃料を圧送た
めの高圧燃料供給系統を備えたエンジンの燃料供給制御
装置において、フィードバック制御信号を用いずに燃料
の圧力異常を検出し、適切な処置を実現することを目的
とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

〔１〕上記の目的を達成するため、本発明に係る筒内噴
射式ガソリンエンジンへインジェクタにより噴射される
燃料を圧送するための高圧燃料供給系統と、エンジン回
転数センサと、警報器と、該高圧燃料供給系統中に設け
られて燃料圧力を検出する燃圧センサと、該燃料圧力が
該エンジン回転数に対応して設定された上限値以上又は
下限値以下のときに該警報器を付勢するコントローラ
と、を備えている。

【００１５】すなわち、本発明においては、高圧燃料供
給系統中に設けられた燃圧センサによって検出された燃
料圧力が上限値以上または下限値以下のときに警報器を
駆動するようにしている。

【００１６】この場合の燃料圧力の上限値及び下限値は
エンジン回転数が高くなるにしたがって大きくなるよう
に設定されている。

【００１７】これにより、燃料圧力のフィードバック制
御を行わないエンジンにおいても燃料の圧力異常を検出
してドライバー等に警告を発することが可能となる。

【００１８】〔２〕また、本発明においては上記の高圧
燃料供給系統中にさらに電磁弁を設け、コントローラが
該燃料圧力が該下限値以下のときに該電磁弁を閉じるよ
うに制御することができる。

【００１９】これにより、燃料ポンプ〜インジェクタ間
の配管中で燃料漏れが生じたときには燃料圧力が低下す
るのでこれを検知してコントローラが電磁弁を閉じて燃
料漏れ等による車両火災等の事後を未然に防ぐことがで
きる。

【００２０】〔３〕さらには、本発明においては車速セ
ンサを設け、該コントローラが、該燃料圧力が該下限値
以下のときに該車速に応じた遅延時間後に該電磁弁を閉
じるように制御することも可能である。

【００２１】これにより、車速に応じた所定時間が経過
した後にエンジンを停止するので、走行時に突然車両が
停止することによる追突事故等を防止することができ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係るエンジンの燃
料供給制御装置の実施例を示したもので、この実施例と
図６に示した実施例とは、フュエルレール５から高圧レ
ギュレータ７に至る配管３ｃ中に燃圧センサ９を設ける
とともに、高圧ポンプ４からフュエルレール５に至る配
管中に高圧電磁弁１０を設けた点である。

【００２３】なお、この燃圧センサ９は配管３ｃに限ら
ず、低圧ポンプ２→高圧ポンプ４→フュエルレール５→
高圧レギュレータ７→低圧レギュレータ８で構成された
燃料供給系統中の高圧燃料供給系統（高圧ポンプ４→フ
ュエルレール５→高圧レギュレータ７）の何処かに取り
付ければよい。

【００２４】また、電磁弁１０も高圧ポンプ４の吐出側
が最も好ましいが、これに限らず、上記の高圧燃料供給
系統の何処かに取り付ければよい。

【００２５】図２は本発明に係るエンジンの燃料供給制
御装置の電気的なシステム系統図を概略的に示したもの
で、インジェクタ６はコントローラとしてのエンジンコ
ントロールモジュール（ＥＣＭ）１１によって通電時間
が制御されるようになっている。

【００２６】このコントローラ１１は、車両のバッテリ
ー１２から直流電圧が供給されるようになっており、さ
らにこのバッテリー１２はキースイッチ１３に接続され
ており、このキースイッチ１３を投入することにより、
最初にイグニッション端子ｉｎｇからイグニッション信
号（バッテリー電圧）をコントローラ１１に与え、次い
でスタータ端子ｓｔからスタータ信号（バッテリー電
圧）を与えるようにしている。

【００２７】また、コントローラ１１は、クランク角セ
ンサ１４からクランク角信号、すなわちエンジンの回転
数信号を入力し、燃圧センサ９から燃圧信号を入力し、
車速センサ１５から車速信号を入力しており、警報ラン
プ１６及び高圧電磁弁１０に制御信号を与えるようにし
ている。

【００２８】図３は、図２の電気的システム系統図に示
されたコントローラ１１に格納され且つ実行される制御
プログラムのフローチャートを示したもので、図４及び
図５は図３に示したフローチャートに用いられる各種の
メモリマップを示したものであり、これらの図３〜図５
を参照して図１及び図２に示した本発明に係るエンジン
の燃料供給制御装置の実施例の動作を以下に説明する。

【００２９】まずコントローラ１１はドライバーがエン
ジンを始動させる際にキースイッチ１３をイグニッショ
ン端子ｉｎｇに回すとイグニッションスイッチがＯＮに
されたことになり、図３の制御プログラムが実行開始さ
れる（ステップＳ１）。

【００３０】そして、コントローラ１１は該イグニッシ
ョンスイッチがＯＮになると即座に、クランク角センサ
１４からのエンジン回転数信号Ｎ_eと、燃圧センサ９か
らの燃圧Ｐ_fと、車速センサ１５からの車速信号Ｖ_cと、
を読み込む（ステップＳ２）。

【００３１】コントローラ１１はさらに、キースイッチ
１３がスタータスイッチ端子ｓｔに位置しているか否か
を判定し（ステップＳ３）、スタータスイッチ端子ｓｔ
になっておりスタータスイッチがＯＮになったことがわ
かったときには、後述するステップＳ８に進む。

【００３２】ステップＳ３において、スタータスイッチ
端子ｓｔになっていないときにはエンジン回転数が例え
ば３００ｒｐｍの設定回転数Ｎ_sを越えているか否かを
判定し（ステップＳ４）、Ｎ_e≦Ｎ_sであることがわかっ
たときにはエンジンが回転開始したばかりであると判定
してステップＳ８に進むが、Ｎ_e＞Ｎ_sであることがわか
ったときにはステップＳ５に進む。

【００３３】ステップＳ５においては、燃圧センサ９か
らの燃圧Ｐ_fが、図４に示すようにエンジン回転数Ｖ_c
に対応して予め実験等により求めてコントローラ１１内
にメモリマップとして記憶されている燃圧上限値Ｐ_hを
越えているか否かを判定し、Ｐ_f＞Ｐ_hであることがわか
ったときには高圧燃料供給系統が異常高圧状態であると
して警報ランプ１６を付勢する（ステップＳ６）。そし
て、ステップＳ２に戻る。

【００３４】一方、ステップＳ５においてＰ_f≦Ｐ_hであ
ることがわかったときには、さらにステップＳ７におい
てＰ_fと燃圧下限値Ｐ_lとを比較し、Ｐ_f≧Ｐ_lであること
がわかったときにはステップＳ８に進み、警報ランプ１
６をＯＦＦとし電磁弁１０を開くように、すなわち特別
な制御を掛けない通常の状態のままにしてステップＳ２
に戻る。

【００３５】一方、ステップＳ７においてＰ_f＜Ｐ_lであ
ることがわかったときにはコントローラ１１は高圧燃料
供給系統が異常低圧状態であり、燃料漏れ等が生じてい
る可能性があるので警報ランプ１６を付勢する（ステッ
プＳ９）。

【００３６】さらに、コントローラ１１はステップＳ１
０においてタイマカウント中であるか否かを判定し、ま
だタイマカウントが開始されていないことがわかったと
きには、図５に示す車速−タイマの予め実験等により求
めてコントローラ１１に記憶しておいたメモリマップよ
り車速Ｖ_cに応じたタイマ時間Ｔ_Lを読み出しておき（ス
テップＳ１１）、タイマカウントを開始する（ステップ
Ｓ１２）。

【００３７】そして、ステップＳ１３においてタイマカ
ウント開始後の現在カウント値Ｔ_Nとタイマ設定値Ｔ_Lと
の大小関係を判定し、Ｔ_N≦Ｔ_Lであることがわかったと
きにはステップＳ２に戻るが、Ｔ_N≧Ｔ_Lであることがわ
かったときには電磁弁１０を閉じるように制御する。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るエンジ
ンの燃料供給制御装置によれば、高圧燃料供給系統中に
設けられた燃圧センサによって検出された燃料圧力がエ
ンジン回転数に対応した上限値以上または下限値以下の
ときに警報を発するように構成したので、異常判別のパ
ラメータとして燃圧を直接監視しており、以て高圧レギ
ュレータへのフィードバック制御系を持たないエンジン
にも適用することが可能となる。

【００３９】また、上記の高圧燃料供給系統中にさらに
電磁弁を設け、燃料圧力が該下限値以下のときにこの電
磁弁を閉じるように制御すれば、異常時でも特に燃圧が
低いときには燃料漏れの恐れが大きいが、この場合に警
告を発するとともに燃料噴射を停止することで強制的に
エンジンを停止することができ、以て火災等の重大事故
を防止することができる。

【００４０】さらに本発明においては燃料圧力が該下限
値以下のときに車速に応じた遅延時間後に電磁弁を閉じ
るように制御することができ、これにより車速に応じた
所定時間が経過した後にエンジンを停止するので、走行
時に突然車両が停止することによる追突事故等を防止す
ることができる。なお、車速＝０km/hであっても所定時
間経過後にエンジンを停止することができるので、燃圧
の脈動や過渡運転時の瞬間的な異常判定（誤診断）によ
る誤動作を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエンジンの燃料供給制御装置にお
ける燃料供給系統を示したブロック図である。

【図２】本発明に係るエンジンの燃料供給制御装置にお
ける電気的なシステム系統を示したブロック図である。

【図３】図２に示したコントローラに格納され且つ実行
される制御プログラムを示したフローチャート図であ
る。

【図４】図２に示したコントローラに格納され且つ図３
に示したフローチャートに利用されるエンジン回転数−
燃圧との関係を示したメモリマップのグラフ図である。

【図５】図２に示したコントローラに格納され且つ図３
に示したフローチャートに利用される車速とタイマ時間
との関係を示したメモリマップのグラフ図である。

【図６】従来のエンジンの燃料供給制御装置における燃
料供給系統を示したブロック図である。

【符号の説明】

１ 燃料タンク ２ 低圧ポンプ ３ａ〜３ｆ 配管 ４ 高圧ポンプ ５ フュエルレール ６ インジェクタ ７ 高圧レギュレータ ８ 低圧レギュレータ ９ 燃圧センサ １０ 高圧電磁弁 １１ コントローラ（エンジンコントロールモジュー
ル） １３ キースイッチ １４ クランク角センサ １５ 車速センサ １６ 警報ランプ 図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 広行 神奈川県藤沢市土棚８番地 いすゞ自動車 株式会社藤沢工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒内噴射式ガソリンエンジンへインジェク
   タにより噴射される燃料を圧送するための高圧燃料供給
   系統と、エンジン回転数センサと、警報器と、該高圧燃
   料供給系統中に設けられて燃料圧力を検出する燃圧セン
   サと、該燃料圧力が該エンジン回転数に対応して設定さ
   れた上限値以上又は下限値以下のときに該警報器を付勢
   するコントローラと、を備えたことを特徴とするエンジ
   ンの燃料供給制御装置。
2. 【請求項２】請求項１において、該高圧燃料供給系統中
   にさらに電磁弁を設け、該コントローラが、該燃料圧力
   が該下限値以下のときに該電磁弁を閉じるように制御す
   ることを特徴としたエンジンの燃料供給制御装置。
3. 【請求項３】請求項２において、車速センサを設け、該
   コントローラが、該燃料圧力が該下限値以下のときに該
   車速に比例した遅延時間後に該電磁弁を閉じるように制
   御することを特徴としたエンジンの燃料供給制御装置。