JPS62206254A - 内燃機関の燃料圧力制御装置 - 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】 り呈上二旦皿遣Ｉ 本発明は燃料噴射式［ンジンの燃料圧力制御装置装置に
関し、特にホットスタート時（高温始１９Ｊ時）におけ
る始動性の改善及びアイドル運転の安定性をはかった燃
料圧力制御装置装回に関する。

葺」習と匡ｌ 電了制御燃利噴錦式エンジンにおいては、燃料ポンプに
より燃料噴射弁に送られる燃料の圧力をｖＡ整するため
に、プレッシャレギュレータが設けられでおり、このプ
レッシャレギュレータは内蔵されているスプリング荷ｆ
【と吸気管負圧とを用いて、供給される燃料圧力が高く
なったとき燃料の一部を燃料タンク側にリターンさせ、
これにより供給燃料圧力を調整し、吸気管負圧との差圧
をある一定値に保つようになっているのが一般的である
。

上記のように通常のプレッシャレギュレータでは、吸気
管負圧を制御パラメータとして用いているので、機関始
動と同時に吸気管負圧が急激に上界したとき、プレッシ
ャレギュレータが作動して燃料を燃料タンクにリターン
させてしまうので燃料通路内の燃料圧力は急激に低下す
る。従って、例えば高速走行後のホットリスタート時等
、機関温度が高い状態で始動するときには、上記燃料圧
力の急激な低下により燃料通路内にベーパーが発生しベ
ーパーロックを起すことがあるという問題がある。

この問題点を解決するために、実開昭５５−９４４３６
号によれば、冷■水温センサ又は機関雰囲気温度はンサ
とスタータ信号を所定時間保持するタイマーのＡＮＤ回
路によりホットスタートセンザを構成し、ホットスター
ト時タイマーにより定められた所定時間スレッシ１？レ
ギユレータの作動を解除し、燃料供給系の燃料圧力を高
めるように制御している燃料圧力制御装置装置が提案さ
れている。

発明が解決しようとする問題点 しかし上述した公開公報に記載された燃料バカ制ｍ＋装
置は、以下のような問題点を有している。

即ち、プレッシャレギュレータの作動解除部間をタイマ
ーにより一律に定めているので、この時間が長づぎる場
合には、ホットスタート侵燃料供給管内のベーパーが解
消して機関の運転状態が正常状態になった場合にもプレ
ツシャレギル−タの作動を解除していることとなり、空
燃比がオーバーリッチとなる結果、燃費及び／又はエミ
ッションが悪化することになる。

逆にタイマーにより定めた保持時間が短すぎる場合には
、プレッシャレギュレータの作動を解除し１いる時間が
知すぎることとなり、燃料供給管内にベーパーが発生し
てアイドルが不安定となり、著しい場合（はエンジンス
トールが発生することがある。

このように上述した公開公報に記載された燃料圧力制御
装置においでは、プレッシャレギュレータの最適解除時
間、すなわち燃圧アップ時間の決定が非常に困難であり
、刻々変化するエンジンの運転状態に十分に対処し得な
いという問題点があった。

よって本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を解
決し、燃料供給管内のベーパの発生最に応じ°（プレッ
シャレギュレータの解除時間を制御する燃料圧力制御装
置を提供することである。

問題点を解決するための手段 上述した従来技術の問題点を解決１゛るために、本発明
は、第１図のブ【コック図に示すように、機関の冷却水
温を検出する水温検出手段と、機関の始動時を検出する
始動時検出手段と、機関の停止時を検出する停止時検出
手段と、機関停止後の経過時間をカウントするカウンタ
手段と、機関停止後の経過時間が所定範囲内にあるか否
かを判定する経過時間判定手段と、燃料噴射弁の燃料噴
射圧を吸気管圧力に応じて制御するブレツシＶレギュレ
ータと、該プレッシャレギュレータに機関の吸気管圧力
を導く通路中に設けられ該プレッシャレギュレータのダ
イアフラム室に導く制御圧を吸気管圧力と大気圧との間
で切換える切換弁と、前記経過時間判定手段により機関
停止後の経過時間が所定範囲内にあると判定されたとき
燃料噴射弁の燃料噴射圧を冷却水温及び機関停廿後の経
過時ＩＮに応じてアップする時間を算出する燃圧アップ
時間算出手段と、前記水温検出手段及び始動時検出手段
とによりＦｉ温始鈎時を検出したときで且つ機関停止後
の経過時間が前記所定範囲内にあるとき、前記切換弁を
切換えて前記プレッシャレギュレータのダイアフラム室
に前１２燃圧アップ時間算出手段により算出された時間
だけ大気圧を尋人する制御手段とを備えたことを特徴と
する内燃Ｉａ関の燃料圧力制御装置を提供する。

作　　　用 通常運転時には、切換弁を介してプレツシャレギュレー
タに吸気管圧力（吸気管負圧）を導き、吸気管負圧に応
じて燃料噴射弁の燃料噴射圧を制御して、吸気管負圧と
の差圧が常に所定の圧力になるように燃料圧力を制御す
る。高速高負荷運転後の再始動時等の場合には、燃料供
給管内にペーパーが発生し空燃比がオーバーリーンとな
り、アイドル回転が不安定化する。そこで本発明では、
機関の冷に１水温と機関停止後の経過時間、即ちデッド
ソーク時間とに基づいて、プレッシャレギュレータの解
除時間を決定するようにして燃圧アップ時間の最適化を
はかるようにしている。

即ち、経過ｖｔ聞判定手段により機関停止後の経過時間
が所定範囲内にあるか否か判定する。所定範囲内にない
場合、即ら機関停止復すぐに再始動をする場合あるいは
機関停止後長時間経過してから再始動する場合には、燃
料供給管内にペーパーが未だ発生しないかあるいは発生
したペーパーも時間の経過と共に燃料供給管内の燃料温
度が低くなるために消失してしまうので、燃圧アップ制
御は行なわず通常の燃料圧力で燃料噴射弁に燃料を供給
する。

一方、機関停止後の経過時間が所定範囲内にあると判定
されたとぎには、燃圧アップ時間算出手段により燃料噴
射弁の燃料噴射圧を冷却水温及び機関停止後の経過時間
に応じてアップする時間を尊出する。水温検出手段及び
始動時検出手段により？Ｓ温始動時を検出したときで且
つ、ｖ１関停止後の経過時間が前記所定範囲内にあると
きには、＄制御手段を作動させて切換弁を切換えて、プ
レッシャレギュレータのダイアフラム室に前記燃料アッ
プ時間算出手段により算出された時間だけ大気１（Ｅを
導入するよにして、燃料供給管内の燃料圧力、即ち燃料
噴射弁の燃料噴射圧をアップする。

このように本発明は、高温下で長い時間デッドソークし
た後の再始動時には、燃圧アップの時間を長くし、比較
的短い時間デッドソークした後の再始動時には、燃圧ア
ップの時間を短くずように構成して、機関へ常に適切な
空燃比の混合気を供給するようにして、高温再始動時に
おける始動性の改善及びアイドル回転の安定化をはかっ
たものである。燃圧アップの時間は機関冷却水温の応じ
ても変わるものであり、冷却水温が高温であるほど燃圧
アップの時間が長くなるように制御している。

実　　施　　例 以下図面を参照して本発明をその実施例に基づいて詳細
に説明することにする。

第２図は本発明の燃料圧力制御＠置が適用可能な燃料供
給系の概略構成図を示している。２は燃料タンク、４は
燃料ポンプであり、燃料ポンプ４にはバイブロが接続さ
れ、バイブロ中には燃料フィルター８が介装されている
。バイブロはデリバリ−バイブ１０に接続され、デリバ
リ−バイブ１０は燃料噴射弁１２に連通している。１４
は吸気管、１６はシリンダーヘッドであり、燃料ポンプ
４を駆動することにより燃料タンク２内の燃料が燃料噴
射弁１２に送られ、マイク１１コンピユータからなる制
御回路１８の指令により所定時間噴射されるようになっ
ている。

燃料噴射弁１２からの燃料噴射Ｅは、燃料噴射時間に比
例するように構成されており、そのために燃料噴射弁１
２の燃料圧力（燃圧）と吸気管負圧との差圧を所定値（
例えば２．５５Ｎｙ／ｍ）に設定するためのブレフシ１
？レギユレータ２０が設けられている。プレッシャレギ
ュレータ２０は、ダイアフラム２２により燃料室２４と
ダイアフラム室２６とに画成されており、燃料室２４は
デリバリ−バイブ１０に連通している。ダイアフラム室
２６はバイブ２８及び負圧切換弁（バキューム・スイッ
チング・パルプ）３０を介して吸気管１４に接続されて
おり、負圧切換弁３０がオフのときには吸気管負圧がダ
イアフラム室２６に尋人されている。負圧切換弁３０は
例えば電磁弁から構成されており、負圧切換弁３０を制
御回路１８か・らの信号によりオンにすると、ダイアフ
ラム室２６はフィルター３′２を介して大気に連通ずる
ように構成されている。

一端が燃料タンク２に接続されたバイブ３４の他端はプ
レッシャレギュレータ２０の燃料室２４に間口している
。ダイアフラム２２には弁３６が取付けられ°Ｃおり、
ダイアフラム室２６に介装されたスプリング３８により
、弁３６でもってリターンバイブ３４を閉じる方向にダ
イアフラム２２を付勢している。制御回路１８の指令に
より負圧切換弁３０を駆動し、プレフシ１？レギユレー
タ２０のダイアフラム室２６が大気に解放されていると
きには、燃料室２４の燃圧が所定値、例えば２゜５５８
ｇ／ｃｉ以上になると、スプリング３８に抗して弁３６
を押し上げで、燃料はリターンバイブ３４を通って燃料
タンク２に戻される。ダイアフラム室２６に吸気管負圧
が導入されているときには、大気解放のときよりも吸気
管負圧弁だけ低い燃圧で燃料タンク２に戻るようになっ
ている。

本発明の制御回路１８は、例えばマイクロコンピュータ
で構成されるのが望ましく、その−例が第３図に示され
ている。このマイクロコンピュータは、中央処理ユニッ
ト（ＣＰＵ）４０と、り一ドオンリメモリ（ＲＯＭ）４
２と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ＞４４と、通電
停止後も記憶を保持するもう１つのランダムアクセスメ
モリ（ＲＡＭ＞４６と、マルヂブレクザを有するＡ／Ｄ
変換器４８と、バッファメモリを有するｔ１０装置５０
とを有し、これらはコモンバス５２により互いに接続さ
れている。

Ａ／Ｄ変換器４８は、吸気管に設けられたエア７０メー
タ５４が発生ずる吸気流量信号と、エアフ［］メータに
取付けられた吸気温センサ５６が発生する吸気温度信号
と、シリンダーブ１」ツクに取付１ノられた水温センナ
６０が発生する冷却水温度信号とを入力され、それらの
データをＡ／Ｄ変換しｔｃＰＵ４０の指示に従い所定の
時期にＣＰＵ４０及びＲＡ　Ｍ　４４あるいは４６へ出
力するよになっている。

またＩ１０装置５０は、図示しないディストリブータに
取付けられた回転数センサ６２が発生ずるＪンジン回転
数信号及びクランク角信号と、エンジンを始動するスタ
ータ６４からのスタータ信号及びアイドルスイッチ６６
からの信号とを入力され、それらのデータをＣＰＵ４０
の指示に従い所定の時期にＣＰＬＪ４０及びＲＡＭ４４
あるいは４６へ出力するようになっている。

ＣＰＵ４０は１マ０Ｍ４２に記憶されているプログラム
に従って、前記各センサにより検出されたデータに基づ
いて燃料噴射量を計算し、それに基づくパルス信号をＩ
１０装置５０を経て燃料噴射弁１２へ出力するようにな
っている。即ち、ＣＰＵ４０は」−アフロメータ５４が
検出する空気流量と回転数センサ６２が検出するエンジ
ン回転数とにより基本噴ＤＪｆＢを算出し、これを吸気
温センサ５６により検出された吸気温度と、水温センサ
６０により検出されたエンジン冷却水温度に応じて修正
し、その修正された燃料量に応じたパルス信号を発生す
るようになっている。

ざらにＣＰＵ４０は、高負荷走行を行なった後エンジン
を再始動しようとするとき、即ら水温センサ６０により
検出されたエンジン冷却水温が所定値以上のとさ、ある
いは吸気温センサ５６により検出された吸気温度と水温
センサ６０により検出されたエンジン冷却水温が所定値
以上のときに、スタータ６４からスタータ信号が入力さ
れると、１１０装置５０を介して負圧切換弁（ＶＳＶ）
３０に信号を出力し、負圧切換弁を励磁してプレッシャ
レギュレータ２０のダイアフラム室２６をフィルター３
２を介して大気に連通するように制御する。

負圧切換弁の励磁時間は、本発明によれば冷却水温及び
エンジンのデッドソーク時曲部らエンジン停止後からの
経過時間に応じて制御される。即ちＣＰＵ４０は、回転
数センサ６２からの信号が入力されなくなったときに、
エンジン停止時と判断し、内蔵されているカウンタ手段
によりエンジン停止後からの経過時間を積口し、ＲＯＭ
４２内に格納されているマツプに基づいて負圧切換弁の
励磁時間、即ち燃圧アップ時間を算出する。

次に第４図のフローチャートを用いて本発明の燃料圧力
制御装置の一実施例について詳細に説明することにする
。

第４図のフローチャートは本発明の燃料圧力制御装置の
一実施例の作用を示すフ【」−チャートであり、まずス
テップ１０１におい【、エンジンが始動状態か否か、即
らスタータがオンか否か判定し、オンの場合にはスｙ−
ツブ１０２に進みアイドルスイッチ６６がオンか否か判
定する。アイドルスイッチ−がオンの場合にはステップ
１０３に進み、エンジン冷却水温ＴＨＷＩＮが所定値Ａ
以上であるか否か、例えば９５℃以上か否は判定する。

冷ＩＪｌ水温が所定値へ以上の場合には、スう′ツブ１
０４に進みエンジン停止時から作動するカウンタの積算
値ＣＥＮＤが所定値Ｂよりも大きいか否は判定する。ス
テップ１０４においてカウンタの８１鐸値ＣＥＮＤが所
定ＦＩＪＢよりも大きい場合には、ステップ１０５に進
みカウンタの積算値ＣＥＮＤが所定値Ｃよりも小さいか
否か判定する。

カウンタの積算値ＣＥＮＩ）と経過時間ｔとの関係は、
例えば第５図に示すようになっており、エンジン停止時
からカウントを開始しある所定時間、例えば４０分程紅
過するとカウンタの積算値をクリアするようになつでい
る。これはエンジンのデッドソーク時間が十分長い場合
には、・一旦発生した燃料供給管内のベーパーも消失し
、燃圧アップ制御を行なう必要もないと判断してカウン
タ値をクリアしているためである。

ステップ１０４及びステップ１０５の判定がいずれも肯
定判定の場合、即ちカウンタ積算値ＣＥＮＤが８よりも
大きくＣよりも小さい所定範囲内にある場合には、ステ
ップ１０６に進み冷却水温補正係数ＣＰ　ｔＪ　Ｐ　Ａ
を算出する。この冷却水温補正係数ＣＰＵＰＡと冷却水
温１−ＨＷＩＮとの関係は例えば第６図に示すようにな
っており、この関係がマツプとしてＲＯＭ４２内に格納
されている。

次いでステップ１０７に進んで、デッドソーク時間補正
係数ＣＰＵＰＢを算出する。デッドソーク時間補正係数
ＣＰＬＩＰＱとカウンタの積算１ｆｌｃＥＮＤとの関係
は例えば第７図に示すようになっており、この関係もマ
ツプとしてＲＯＭ４２内に格納されている。次にステッ
プ１０８に進んで、冷却水温補１Ｆ係数ＣＦ）　Ｕ　Ｐ
　Ａにデッドソーク時間補正係数ＣＰＵＰＢを乗するこ
とにより燃圧アップ補正時間係数ｃｐｕｐを算出する。

次いでステップ１０９に進んで、エンジン始動時から作
ａ　するカウンタの積算値Ｃ３ＴＡＲＴを燃圧アップ補
正時間係数ｃｐｕｐと比較する。ここでエンジン始動時
から作動するカウンタのｖ４ｆ３値ＣＳ　Ｔ　Ａ　ＲＴ
と時間ｔとの関係及び燃圧アップ補正時間係数ｃｐｕｐ
との関係は例えば第８図に示すようになっている。ステ
ップ１０９における判定が肯定判定の場合、即ちエンジ
ン始ａ時からの経過時間がステップ１０８で求めた燃圧
アップ補正時間未満と判定された場合には、ステップ１
１０に進み負圧切換弁３０をオンにしてプレッシャレギ
ュレータ２０のダイアフラム室に大気圧を導入して、１
５温再始動時の燃圧制御を実行し、燃圧をアップしてベ
ーパーの発生に起因する空燃比のオーバーリーンを防止
する。

一方ステップ１０１．１０２．１０３．１０４．１０５
の判定がいずれも否定判定の場合、あるいはステップ１
０９の判定が否定判定の場合には、ステップ１１１に進
み負圧切換弁３０をオフにして、ブレフシ１１レギル−
タ２０のダイアフラム室に吸気管負圧を尋人してプレッ
シャレギュレータ２０の作動を再開し、燃料噴射弁１２
に印加される燃圧を吸気管負圧の変動に応じて制御して
その差圧が常に−・定値になるようにする。

発明の効果 本発明は以上詳述したように、高温再始動後の燃圧アッ
プ制御時間を機関冷却水温及び機関停止後の経：Ａｒｆ
ｉ間（デッドソータ時間）に基づいて制御するように構
成したので、高温再始動後常に最適な時間燃料増化を達
成することができ、オーバーリーンに起因するアイドル
の不安定状態を確実に防止できると共に、オーバーリッ
プに起因する燃費の悪化及び／あるいはエミッションの
悪化も有効に防止できる。さらに冷却水温とデッドソー
タ時間に岳づいて燃圧アップ時開をυｔｉｌｌシている
ので、燃料温度測定用センサを特別に段【プる必要がな
くコスト的に４１利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の燃料圧力制御装置の構成ブロック図、 第２図は本発明の燃料圧力制御装置が適用可能な燃料供
給系の概略構成図、 第３図は制御回路をフィクロコンピュータで構成した一
例を示す１１１７９図、 第４図は本発明の燃料圧力制御装買の一実施例の作用を
示すフローチャート、 第５図は機関停止後のカウンタの積算値ＣＥＮＤと時間
ｔとの関係を示すグラフ、 第６図は冷却水温補正係数ＣＰ　ｔＪ　Ｐ　Ａと冷却水
温Ｔ１１ＷＩＮとの関係を示すグラフ、第７図はデッド
ソーク時間補正係数ＣＰＵＰＢとａｇＯ停止後のカウン
タの積算値Ｃ［ＥＮＤとの関係を示すグラフ、 第８図はａｍ始動後のカウンタの積算（ｉａｃｓＴＡ　
ＲＴと時間ｔとの関係を示すグラフである。 ２・・・燃料タンク、　　　４・・・燃料ポンプ、１０
・・・デリバリパイプ、１２・・・燃料噴射弁、１４・
・・吸気管、　　　　１８・・・制御回路、２０・・・
プレッシャレキｌレータ、 ２２・・・ダイアフラム、　２４・・・燃料室、２６・
・・ダイアフラム室、 ３０・・・負圧切換弁（ＶＳＶ）、 ３６・・・弁、　　　　　　　３８・・・スプリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　機関の冷却水温を検出する水温検出手段と、機関の始
   動時を検出する始動時検出手段と、機関の停止時を検出
   する停止時検出手段と、機関停止後の経過時間をカウン
   トするカウンタ手段と、機関停止後の経過時間が所定範
   囲内にあるか否かを判定する経過時間判定手段と、燃料
   噴射弁の燃料噴射圧を吸気管圧力に応じて制御するプレ
   ッシャレギュレータと、該プレッシャレギュレータに機
   関の吸気管圧力を導く通路中に設けられ該プレッシャレ
   ギュレータのダイアフラム室に導く制御圧を吸気管圧力
   と大気圧との間で切換える切換弁と、前記経過時間判定
   手段により機関停止後の経過時間が所定範囲内にあると
   判定されたとき燃料噴射弁の燃料噴射圧を冷却水温及び
   機関停止後の経過時間に応じてアップする時間を算出す
   る燃圧アップ時間算出手段と、前記水温検出手段及び始
   動時検出手段とにより高温始動時を検出したときで且つ
   機関停止後の経過時間が前記所定範囲内にあるとき、前
   記切換弁を切換えて前記プレッシャレギュレータのダイ
   アフラム室に前記燃圧アップ時間算出手段により算出さ
   れた時間だけ大気圧を導入する制御手段とを備えたこと
   を特徴とする内燃機関の燃料圧力制御装置。