JPS62210255A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、内燃機関のａ温始動時における空燃比を制御
する燃料圧力制御装置に関する。

従来の技術 一般に、長時間の高負荷運転を継続した機関を停止した
場合、機関が高温となって燃料圧力制御装置の燃料通路
中にベーパーが発生することがあり、この状態で再始動
すると、燃料噴射弁の開弁時間に比例した燃料量を供給
するＩｌｒｍでは、同じ燃料噴射時間でもペーパー分だ
けは燃料供給量が低下し、十分な燃料量が供給されない
ことにより空燃比がオーバリーンになり、このため始動
が行なえないかあるいは始動を完了したとしても始動後
アイドル運転状態が不安定になったり、エンジンストー
ルを起こすことがある。

かかる燃料圧力制御装置は、一定時間あたりの燃料噴射
弁からの燃料噴射ｍを一定に保つためにプレッシャレギ
ュレータを有している。通常の運報時にはこのプレッシ
ャレギュレータのダイアフラム室に吸気管負圧を導くこ
とにより、燃料噴射弁にかかる燃圧と吸気管負圧の差圧
を一定にするように燃圧を制御し、高温再始動時には、
圧力制御弁としてのＶＳＶ　（バキュームスイッチング
バルブ）によりプレッシャレギュレータのダイアフラム
室に大気圧を導入することにより、高温始動後の所定時
間のあいだ吸気管負圧弁だけ燃料噴射弁にかかる燃圧を
上昇して前記ペーパー発生に伴う空燃比のオーバリーン
を回避するようにしている（特開昭５９−９６４３９号
）。

また、機関の高温再始動開始から所定時間のあいだ燃料
ポンプの回転速度を増大し、燃料吐出流８を増やして燃
料噴射弁に燃料を確実に供給することにより、高温始動
時の始動性を高めるようにしている（特開昭５７−２０
６７６７号）。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の燃料圧力制御装置にあっては、高
温始動時に燃料ポンプの回転速度を所定時間後に通常運
転時の回転速度（低速側）に戻すタイミングと、プレッ
シャレギュレータの燃圧を通常運転時の燃圧（低圧側）
に戻づタイミングとが一致すると、その時点で一時的に
空燃比がオーバーリーンになり、機関回転数が落ら込み
ストールすることがあり、高温再始動性が悪化しがちで
あった。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、燃料ポンプの回転速度の切換えとブレフシ１／レ
ギユレータの燃圧切換えとを段階的に行なうことにより
、高温再始動時の始動性を向上させることを目的とする
。

問題点を解決するための手段 従来の問題点を解決するために、本発明の燃料圧力制御
装置は、吸気管内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、燃料
噴射弁にかかる燃圧を切換制御するプレッシャレギュレ
ータと、燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ポンプの回転
速度を切換制御するポンプ回転数切換１段と、機関の高
温始動時に始ＩＪＪ開始からの機関回転数をカウントす
る回転数カウント手段とを備え、前記回転数カウント手
段がカウントするカウント値に基づいて、前記ポンプ回
転数切換手段を高速側から低速側に切換えると共に前記
プレッシャレギュレータにより制御される燃圧を高圧側
から低圧側にそれぞれ切換えるようにし、ポンプ回転数
切換手段の高速側から低速側への切換時とプレッシャレ
ギュレータの高圧側から低圧側への切換時に時間差を設
定する。

作　　　用 本発明によれば、機関の高温再始動時に、プレッシャレ
ギュレータにより制御される燃圧を高圧側に設定すると
共に、燃料ポンプの回転速度なポンプ回転数切換手段に
より高速側に設定する。

機関の始動開始から機関が所定の回転数だけ回ったこと
を回転数カウント手段が検出したとき、例えばポンプ回
転速度を高速側から低速側に切換える。

さらにその後、機関回転数が所定の回転数だけ回ったこ
とを回転数カウント手段が検出したとき、プレッシャレ
ギュレータによる燃圧制御を高圧側（例えば大気圧導入
）から低圧側（例えば吸気管負圧導入）に戻す。

りなわら、高温始動後の燃圧ダウンを段階的に行なうよ
うにし、空燃比の一時的なオーバーリーンを防止し、機
関回転数の落ら込みを防ぐようにしている。

衷−」Ｌ−盟 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の燃料圧力制御装置を適用する内燃機関
の概略構成の一例を表わしている。

図中、１は内燃機関本体、２はシリンダブ１」ツク、３
はシリンダヘッド、４はピストン、５は燃焼室、６は点
火プラグ、７は吸気バルブ、８は排気バルブ、９は排気
マニホールド１０内の排気中の酸素濃度を検出する酸素
センサ、１５は冷却水温を計測する水温センサ、１６は
イグニッションスイッチ、２１はバッテリ電源をそれぞ
れ表わす。

吸気系では、エアクリーナ２４から取入れた吸入空気の
吸気団をエアフロメータ２５により計測すると共に、吸
気温センサ２６により吸気温を計測し、アクセルペダル
２７の踏み代に応じて開閉するスロットルバルブ２８に
より吸入空気を所定量だけ吸気マニホールド３０へと送
るようになっている。スロットルボディ３１には、その
内部に介装したスロットルバルブ２８の開度及び仝閉位
置を検出するスロットルセンサ３２が設けられている。

またスロットルボディ３１をバイパスして吸気管３３と
サージタンク１４とを接続するエアバイパス通路３４が
設けられており、このバイパス通路３４は電磁式のバイ
パス流量制御弁４７により開閉及びその開口度を制御さ
れ、主にアイドル回転数を制御するようになっている。

燃料系統では、燃料タンク３５から通路３６を介して燃
料ポンプ３７により圧送される燃料を所定量だけ噴射供
給する燃料噴射弁３８が吸気バルブ７の近傍に取付けら
れており、燃料噴射弁３８にかかる燃圧はプレッシャレ
ギュレータ３９により調整されるようになっている。即
ち、通常運転時には圧力制御弁（ＶＳＶ）４５によりプ
レッシャレギュレータ３９のダイアフラム室に吸気管負
圧を導入し、燃料噴射弁３８にかかる燃圧を吸気管圧力
より常に所定値例えば２．５５に９／ｃＭだけ高くなる
よう設定しており、余分な燃料は通路４６を経て燃料タ
ンク３５に戻している。高温始動運転時などには圧力制
御弁（ＶＳＶ）４５によりプレッシャレギュレータ３９
のダイアフラム室に大気圧を導入し、燃料噴射弁３８に
かかる燃圧を吸気管圧力に関係なくアップするようにし
ている。

燃料ポンプ３７の回転数は、制御装置５０に組込まれる
ポンプ回転数切換手段により高速側と低速側の２段階に
切換えられ、燃料ポンプ３７に印加される電位が高電位
の時、燃料ポンプ３７を高速回転して燃料吐出流量を増
大する。

そして点火系では、イグニッションコイル４０で発生し
た高電圧をディストリビュータ４１に供給し、ディスト
リビュータ４１で所定の点火時期制御を行ないながら該
高電圧を所定のタイミングで各気筒の点火プラグ６に分
配供給する。ディストリビュータ４１には、図示しない
クランクシャフトと同期して回転するディストリビュー
タシャフト４２の回転位置から回転角及び回転数を検出
する回転数センサ４３が設けられており、具体的には、
この回転数センサ４３によりクランクシャフトの２回転
毎に２４回のパルス信号を出力すると共にクランクシャ
フトの一回転毎に所定角で一回のパルス信号を出力する
ようにしている。

制御装置５０は、バッテリ電源２１により作動するマイ
クロコンピュータであり、このマイク１」コンピュータ
内には、第２図に示すように、中央処理ユニツｈ（ＣＰ
Ｕ）５１と、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）５２と、ラ
ンダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５３と、イグニッショ
ンスイッチ１６のオフ時にも記憶を保持するバックアッ
プランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５４とを含んでい
る。

このうちのＲＯＭ５２には、メインルーチン、燃料噴射
量制御ルーチン、点火時期制御ルーチン等のプログラム
、これらの処理に必要な種々の固定データ、定数等が格
納されている。さらにマイクロコンピュータ内には、マ
ルチプレクサを有するＡ／Ｄ変換器５５と、バッフ７メ
モリを有するＩ１０装置５６とが組込まれ、これらの５
５と５６は前記５１〜５４とコモンバス５７により互い
に接続されている。

Ａ／Ｄ変換器５５においては、１アフロメータ２５、吸
気温センサ２６等の各センサの出力信号をバッファを介
してマルチプレクサに入力し、これらのデータをＡ／Ｄ
変換してＣＰＵ５１の指令により所定の時期にＣＰｔＪ
５１及びＲＡＭ５３あるいは５４へ出力するようにして
いる。これによりＲＡＭ５３に吸入空気量、吸気温、水
温等の最新検出データを取込み、その所定領域にこれら
のデータを格納する。またＩ１０装置５６においては、
ス１」ットルセンサ３２、回転数センサ４３等の各セン
サの検出信号を入力し、これらのデータをＣＰＵ５１の
指令により所定の時期にＣＰＵ５１及びＲＡＭ５３ある
いは５４へ出力するようにしている。

ＣＰＵ５１はＲＯＭ５２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
燃料噴射迅を計算し、これに基づくパルス信号をＩ１０
装置５６を経“（燃料噴射弁３８に出力する。ずなわら
、基本的には、■アフロメータ２５が検出する吸入空気
量と回転数レンゲ４３が検出する機関回転数により基本
燃料はを算出し、これを検出吸気温と冷却水温に応じて
補正し、この補正燃料量に対応するパルス信号をＩ１０
装置５６内の図示しない駆動回路から燃料噴射弁３８に
送るようになっている。

次に本発明の特徴部分である燃圧制御を第３図に示すフ
ローチャートに基づいて説明する。

最初のステップ１０１では、ＩＩ関の始動時であるか否
かを始動時フラグＹＳＴＡが立っているか降りているか
により判別し、降りていれば始動後とみなしステップ１
０８に進み、ここでＶＳＶ４５をオフしプレッシャレギ
ュレータ３９に吸気管負圧を導き燃料噴射弁３８にかが
る燃圧を通常運転時の燃圧に制御し、次いでステップ１
０９に進み燃料ポンプ３７に印加する電圧を低電位にし
ポンプ回転数を低速側で駆動し、燃料ポンプ３７からの
吐出燃料量を低流金側に切換る。

ステップ１０１にＪ３いて始動時フラグＹＳＴＡが立っ
ていれば始動時とみなし、次のステップ１０２及び１０
３にて機関の吸気温Ｔｌ−１△、水温ＴトＩＷがそれぞ
れＴ１−；△＞６０℃、ＴＨＷ＞１００℃であるか否か
を判別する。Ｔ　ＨＡ≦６０℃あるいは王＋−＋Ｗ≦１
００℃の場合には、ステップ１０８．１０９に進み前記
の始動後と同様にＶＳＶ４５をオフし、燃料ポンプ３７
を低電位側に切換える。Ｔ　ＩＩ　Ａ　＞　６０℃かつ
ＴＨＷ＞１００℃であるときには、高温再始動時とみな
し、機関回転数の始動開始からの機関回転数に応じてＶ
ＳＶ４５及び燃料ポンプ３７を復述するように制御する
。

機関の始動開始からの機関回転数は、第４図に示すよう
に、回転数センサ４３の信号に基づいて始動時カウンタ
によりカウントされる。ステップ３０１ぐは、機関回転
数Ｎｅが４０Ｏｒｐｍ以上であるか否かを判別し、Ｎｅ
＜４０Ｏｒｐｍであればステップ３０３に進みここで始
動時フラグを立ててカウンタのカウント（直ＣをＯにセ
ットする。

機関回転数ＮｅがＮｏ≧４０Ｏｒｌ）ｍであれば始動後
とみなしステップ３０２に進み始動時フラグＹＳＴＡを
降ろし、次のステップ３０４にてカウンタのカウント値
Ｃを機関１回転毎に一ト１ずつカウントアツプする。

カウンタのカウント値ＣがＣくβであれば、ステップ１
０４．１０５．１０６．！ｌ：進み、（：　Ｌ、　テＶ
ＳＶ４５をオンしプレッシャレギュレータ３９に大気圧
を導入することにより燃料噴射弁３８にかかる燃圧を高
圧側に切換え、次のステップ１０７で燃ｎポンプ３７に
印加する電圧を［位側に切換えてポンプの回転数を上昇
し、吐出燃料量を増大させる。

カウンタのカウント値Ｃがβ≦Ｃ〈αとなったときには
、ステップ１０４．１０５．１０９と進み燃料ポンプ３
７を低電位側に切換えポンプ回転数を低下させて吐出燃
料量を低減する。このときＶＳＶ４５はオンのままにな
っており、プレッシャレギュレータ３９は大気圧を導入
されて燃料噴射弁３８にかかる燃圧を高圧側に保持して
いる。

さらにカウンタがカウントアツプしてカウント値Ｃがα
≦Ｃとなったときには、ステップ１０４からステップ１
０８に進みＶＳＶ４５をオフし、プレッシャレギュレー
タ３つに吸気管負圧を導入することにより燃料噴射弁３
８にかかる燃圧を通常運転時の燃圧制御に切換える。次
いでステップ１０９では、β≦Ｃ≦、αのときと同様に
燃料ポンプ３７を低電位側に保持している。

このようにして機関の高温再始動時には、ＶＳＶ４５を
オンしプレッシャレギュレータ３９に大気圧を導入する
ことにより燃料噴射弁３８にかかる燃圧を高めると共に
、燃料ポンプ３７を高電位側に切換えて吐出燃料量を増
大させておき、その後高温再始動条件が解除されたとき
には、まず燃料ポンプ３７を低電位側に切換えて吐出燃
料Ｗを低下させた後で、始動開始からの回転数が所定値
に達したときＶＳＶ４５をオフに切換えてプレッシャレ
ギュレータに吸気管負圧を導入し、燃料噴射弁３８にか
かる燃圧を通常運転時の低圧側の燃圧に戻Ｊ゛のである
。

通常運転時の燃Ｌ〔制御状態に戻すときに、燃料ポンプ
３７による吐出燃料量切換えとプレッシャレギュレータ
３７による燃圧切換えを段階的に行なうようにしている
ので、燃料噴射弁３８から機関に供給される燃料計が段
階的に低減され、空燃比が急激に薄くなることはなくな
り、これにより機関回転数の落ち込みを防止し、ストー
ルを防ぐことができる。

本実施例ではバイパス流量制御弁４７によりアイドルス
ピードコントロ−ルを行なっているが、この場合のアイ
ドルスピードコントロールは第５図に示すルーチンに従
ってなされる。

ステップ２０１．２０２において、吸気温Ｔ　ＨＡ及び
水温Ｔ　ＨＷがそれぞれＴＨＡ＞６０℃かつＴＨＷ＞１
００℃であるときには、高温時とみなし次のステップ２
０３にてアイドル回転数を目標回転数Ｎｅよりもγだけ
大ぎい回転数Ｎｅ＋γｒｐｍに設定する。ステップ２０
１．２０２にてＴＩ−Ｉ　Ａ≦６０℃またはＴＩ−ＩＷ
≦１００℃であれば、ステップ２０４に進み、通常のア
イドル目標回転数Ｎｅを６５Ｏｒｐｍに設定する。

このアイドルスピードコントロールは、本実施例におい
ては吸気温及び水温によりアイドルアップするようにし
ているが、本発明としてはＶＳＶ４５がオ゛ンからオフ
に切換わったとき、つまりプレッシャレギュレータ３９
に導入する制御圧が大気圧から吸気管負圧に切換ねった
とき、アイドル回転数Ｎｅよりもγだけ高いアイドル回
転数Ｎｅ＋γにアイドルアップするようにしても差支え
ない。この場合には、プレッシャレギュレータ３９によ
る燃圧アップが解除された時点で燃料噴射機が一旦下が
るが、同時にバイパス流量制御弁４７からのバイパス吸
入空気量が増大されることにより、燃料噴射弁３８から
の燃料噴射時間増と相俟ってアイドル運転を安定状態に
保持する。

発明の詳細 な説明したように本発明によれば、高温再始動時に、燃
料ポンプの回転数を低速側に切換える時点とプレッシャ
レギュレータにより制御される燃圧を低圧側に切換える
時点との間で時間差を設定するように構成したので、高
温再始動時の燃圧が段階的に高圧側から低圧側に切換え
られ、空燃比がオーバーリーンになるのを回避し、機関
の始動性を向上させることができると共に、アイドル運
転状態が安定化し、機関のストールを確実に防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した内燃機関の実施例をあられす
概略構成図、 第２図は本発明の制御装置の実施例をあられすブロック
図、 第３図は本発明の実施例における燃圧制御をあられすフ
ローチャート、 第４図は機関始動時からカウントアツプを開始するカウ
ントル−チンをあられすフ［］−チャート、第５図はア
イドルスピードコントロールの制御ルーチンをあられず
フロ−チャートである。 １・・・内燃機関本体、　　６・・・点火プラグ、９・
・・酸素センサ、　　　１４・・・サージタンク、２８
・・・スロットルバルブ、 ３０・・・吸気マニホールド、 ３４・・・エアバイパス通路、３５・・・燃料タンク、
３７・・・燃料ポンプ、　　３８・・・燃料噴射弁、３
９・・・プレッシャレギュレータ、 ４５・・・圧力制御２Ｉｌ弁（ＶＳＶ）、４７・・・バ
イパス流は制御弁、 ５０・・・制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気管内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、燃料噴射弁に
   かかる燃圧を切換制御するプレッシャレギュレータと、
   燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ポンプの回転速度を切
   換制御するポンプ回転数切換手段と、機関の高温始動時
   に始動開始からの機関回転数をカウントする回転数カウ
   ント手段とを備え、前記回転数カウント手段がカウント
   するカウント値に基づいて、前記ポンプ回転数切換手段
   を高速側から低速側に切換えると共に前記プレッシャレ
   ギュレータにより制御される燃圧を高圧側から低圧側に
   それぞれ切換えるようにした燃料圧力制御装置において
   、ポンプ回転数切換手段の高速側から低速側への切換時
   とプレツシャレギユレータにより制御される燃圧の高圧
   側から低圧側への切換時に時間差を設定したことを特徴
   とする燃料圧力制御装置。