JPS6287638A - 内燃機関の燃圧制御装置 - 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、内燃機関の高温始動時に燃料噴射弁にかかる
燃圧を制御することにより空燃比をコントロールするよ
うにした燃圧制御装置に関する、２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噴射装置の燃料配管中に
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、燃料噴射装置の噴射時間に比例した燃１１ｆｆｉを
供給する機関では、同じ燃料噴射時間でもベーパー分だ
けは燃料供給ｉが低減し、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どしてもりｆ１
※ｊＪ段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多い。

かかる燃圧制御装置は、一定時間あたりの燃Ｉ＋１噴射
弁からの燃利噴０Ａｆｆｉを一定に保つためにブ１ノッ
シャレギュレータを有しているが、通りｉ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ｌ：ｌ−ど吸気管で）圧の差圧を一
定にするように燃圧を１ｊ１１（社）している（特開昭
５９−９６４３９号）。

一方、高温始動再始動時には、プレッシャレギュレータ
のダイアフラム室に導入する吸気管負圧を負圧１ｉ１１
１１１弁としてのｖｓｖ　ｃバキコームスイッチングバ
ルブ）により大気圧に切換えることにより、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がか
る燃圧を上界して前記ベ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。

高温始動再始動時間軽過すると、つまり燃料配管中にベ
ーパーがほとんど消失したものとみなされると、プレッ
シャレギュレータに導入していた制御圧としての大気圧
を吸気管負圧に切換えることにより、燃料噴射弁の燃圧
を通常の動作状態に復帰するようにしている。

発明が解決しようとする問題点 しかしなから、従来の内燃機関の燃圧制御装置にあって
は、高温始動直後にプレッシャレギュレータのダイアフ
ラム室に導入する制御圧を大気圧に設定したとき、燃圧
が高めになり、燃料配管中のベーパーが次第に消失して
空燃比が徐々に°ノーンからリッチに移行し、前記制御
圧を大気圧に設定する時間の経過直前にはオーバーリッ
チになってしまい、燃費が悪化すると共に、アイドル状
態が不安定になったりエンジンストールを引き起こすと
いう問題を生じた。

逆にプレッシャレギュレータのダイアフラム室に導入す
る制御圧を大気圧に設定している時間の経過時に空燃比
がオーバーリッチにならない程度に燃圧アップ時間を短
めに設定すると、プレッシャレギュレータに導入する制
御圧が大気圧から吸気管負圧に切換わる段階で空燃比が
Ａ−バーリーンになり、アイドル状態が不安定になりＬ
ンジンストールを起こす可能性がある。

本発明は、このような従来の問題点を解決するためにな
されたもので、高温再始動直後に空燃比がリーンからリ
ッチに切換った時から、プレッシャレギュレータに導く
制御圧を制御する負圧１ＩＩＩ１１１弁のデユーティ比
を徐々に大気圧側から吸気管負圧側に切換えることによ
り、空燃比のオーバリッチやオーバリーンを回避するこ
とを目的どする。

問題点を解決するための手段 本発明に係る内燃機関の燃圧制御装置は、機関が所定温
度以上であるか否かを判定する機関温度判定手段と、機
関の始動時を検出する始動時検出手段と、燃料噴射弁の
燃料噴射圧を制御するプレッシャレギュレータと、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デ
ユーティ制御する負圧制御弁と、排気ガス中の特定成分
濃度から空燃比を検出する空燃比センサとを備え、高温
始動時に空燃比センサの出力がリーン信号からリッチ信
号に切換ったとき１１０記制御圧を大気圧から吸気管負
圧に徐々に制御するように構成する。

作　　　　用 本発明によれば、機関温度判定手段と始動時検出手段に
基づいて高温始動時であることが検出された場合、空燃
比センサの出力がリーンであれば、負圧制御弁からブレ
フシ１フレギユレータのダイアフラム室に導く制御２Ｉ
ｔ圧を大気圧に設定する。

高温始動時に空燃比センサの出力がリーンからリッチに
切換ったとき、負圧制御弁からプレッシャレギル−タの
ダイアフラム室に導く制御圧を大気圧側から吸気管側へ
のデユーティ制御に切換える。

高温始動時に燃料配管中のベーパーがほとんど消失した
とものとみなされると、負圧制御弁からプレッシャレギ
ュレータのダイアフラム室に導く制御圧を通常の制御圧
に設定する。

実　　Ｍ　　　例 本発明の実施例を図面に基づいて説明覆る。

第１図において、１は機関本体、２はシリンダ、３はピ
ストン、４は吸気バルブ、５は排気バルブ、６は点火プ
ラグである。吸気管８の吸気ボート９の近傍には、マイ
クロコンピュータからなる制御回路１１の指令により所
定の燃料量を噴射覆る燃料噴射弁１０が設けられている
。燃料噴射弁１０の燃料噴射量は燃料噴射時間に比例覆
るようになっており、そのために燃料噴射弁１０の燃圧
と吸気管負圧との差圧を所定値（例えば２．５５Ｎｙ／
ａｉ）に設定するためのプレッシャレギュレータ１２が
設けられている。

プレッシャレＶユレータ１２は、本体が図示しないダイ
アフラムにより燃料室とダイアフラム室とに画成され、
ダイアフラム室には、負圧制御弁としてのＶＳＶ１５か
らの制御圧を導入する一方、ダイアフラムを介して反対
側の燃料室の燃料リターン回路を閉じる方向にダイアフ
ラムを何カするダイアノラムスプリングが設けられてい
る。ダイアフラム室が大気に開放されているときには、
燃料室の燃圧が例えば２゜５５に９／ｃｔＡ以、トにな
ると、ダイアフラムスプリングに抗してダイアフラムを
押し上げて燃料はリターン回路を通ってフューエルタン
クに戻る。ダイアフラム室に吸気管負圧が導入されてい
るときには、大気開放のときよりら吸気管負圧力だけ低
い燃圧で燃料はフューエルタンクに戻るようになってい
る。

プレッシャレギュレータ１２のダイアフラム室には、吸
気管８に介装される図示しない絞り弁の下流側のサージ
タンク１４内の吸気管負圧をＶＳＶ１５を介して導入し
ている。ＶＳＶ１５は制御回路１１の指令によりデユー
ティＩＴＩＩＩ御され、通常時にはデユーディ比を０％
にして吸気管０圧をプレッシャレギュレータ１２のダイ
アフラｊ１室に導入するようにしている。

ぞして、高温始動時に燃料系統でベーパーが発生してい
る場合には、空燃比センサとしての酸素センサ１６の出
力がリーン信＠ひあれば、制御回路１１の指令によりＶ
ＳＶ１５のデューティ比を１００％にしてプレッシャレ
ギュレータ１２のダイアフラム室に導入する制御圧を大
気圧に設定づるようにしている。酸素センサ１６の出力
がり−ン信号からリッチ信号に切換わると、その時点か
ら制井回路１１の指令によりＶＳＶ１５のデユーティ比
を１００％から次第に０％に低下（減Ｑ）させるように
し、リーンからリッチへの切換時から所定時間経過した
とぎ該デユーティ比を０％に設定し、すなわちプレッシ
ャレギュレータ１２に導入する制御圧を吸気管負圧に設
定するようにしている。通常の運転時には、酸素センサ
゛１６の町力に基づいて制御回路１１により空燃比のフ
ィードバック制御を行なうようにしている。

次に第２図〜第４図に示すフローチｔ・−トに基づいて
本実施例における燃圧制御装置の燃圧制御の一例につい
て説明する。

第２図は機関の始動ルーチンをあられしている。

まずステップ２０にてスタータがオンであるか否かを判
定し、スタータがオフであればステップ２３に進み、こ
こでＶＳＶ１５のデユーティ比を０％に設定し、つまり
プレッシャレギュレータ１２に導く制御圧を吸気管負圧
に設定する。ステップ２０にてスタータがオンであれば
ステップ２１に進み、ここで図示しない水温センサ゛の
検出する別間冷却水温が１００℃以上であるか否かを判
定する。ステップ２１にて機関水温が１００℃未満であ
ればステップ２３に進み、ここでＶＳＶ１５のデユーデ
ィ比を０％に設定覆る。逆に機関冷部水温が１００℃以
上であればステップ２２に進み、ここでＶＳＶ１５のデ
ユーティ比を１００％に設定する。づなわら、開開始動
時であって機関冷却水温が１００℃以上である時には、
この状態＠高温始動時とみなし、ＶＳＶ１５のデューテ
ィ比を１００％に設定してプレッシャレギュレータ１２
のダイアフラム室に導入するυ制御圧を大気圧にｇＱ定
することにより、燃料配管に発生しているペーパーに基
づく空燃比リーンを空燃比リッヂ側に仕向けるようにな
っている。

第３図はＶＳＶ１５によりプレッシャレギ−】−レータ
１２の燃圧を制＠づるメインルーヂンをあられしている
。ステップ３０にて機開始ｆ！１１１１２１０秒を経過
したか否かを判定し、１０秒を経過していなければステ
ップ３９に進み、り一ンノラグをｔＬでる。つまりＶＳ
Ｖ１５のデューティ比を１００％に設定することにより
プレッシャレギ】レータ１２のダイアフラム室に導入づ
る制御圧を大気１にとして燃圧アップを実行する。機関
始動後１０秒を経過したらステップ３１に進み、ここで
空燃比がリーンからリッチに切換ねったことを示１ノシ
グＦ　Ｌ　Ｒが立っているか否かを判定づる。フラグＦ
ＬＲが降りＣいればステップ３２に進み、空燃比がリッ
チであるか否かを判定し、空燃比がり一ンであればステ
ップ３９に進みリーンフラグを立てる。ステップ３２に
て空燃比がリッチであればステップ３３に進み、リーン
フラグが立っているか否かを判定し、リーンフラグが降
りていればこのルーチンを終了する。逆にリーンフラグ
が立つＣいればステップ３４に進み、フラグＦＬＲを立
てる。

フラグＦ　Ｌ　Ｒが立っている場合には、第４図に示す
割込みルーチンにより定時刻ｍ例えば３２ｍ５ｅｃ毎あ
るいは定クランク角毎例えば３６０１！［ＣＡ毎にＶＳ
Ｖ１５のデユーティ制御カウンタ値を＋１づつ加筒する
ようになっている。

次いでステップ３５にてデユーティ制御カウンタ値が１
０以上であるか否かを判定し、デユーティ制御カウンタ
（直が１０以上であればステップ３６に進みＶＳＶ１５
のデユーティ比を２％減算し、その時点でデユーティ制
御カウンタ値をＯに設定する。次いで第４図に示す割込
みルーチンによりフラグＦ　Ｌ、　Ｒが立っていれば定
時刻毎あるいは定クランク角毎にデユーティ制御カウン
タ値を１づつ加０づる。デーｌ−ティ制罪力「クンタ値
が１０以上であれば、ステップ３６にてざらにデユーテ
ィ比を２％減算し、デユーティ制御カウンタ値を再びＯ
ｌ、：設定する。

このようにして高温始動後１０秒経過後にフラグＦ　Ｌ
　Ｒが立っていれば、ＶＳＶ１５のデユーティ比を所定
条件の下に２％づつ徐々に減算する。

デユーティ比が徐々に低下することにより、プレッシャ
レギュレータ１２の制御圧は大気圧から次第に吸気管負
圧に近付いていき、空燃比が所定の範囲内で制御される
ことになる。ステップ３７にてさらにデユーティ比がＯ
以下であることが判定されると、ステップ３８に進みこ
こでデューテ・イ比を０％の固定状態にづるようになっ
ている。

第５図は、従来の燃圧制御と本実施例による燃圧デユー
ティ制御とを対比したグラフをあられしている。本実施
例においては、高温再始動直後に空燃比がリーンであれ
ばデユーティ比１００％ぐ燃圧アップを行ないくΔ〜Ｂ
間）、始動後の時間経過と共に空燃比が次第にリッチに
なり酸素センサ１６がリッチ信号を出力したとき（Ｂ）
、このリッチ信号をトリが−としてＶＳＶ１５のデユー
ティ比１００％から次第に０％に低減する（８〜０間）
。ＶＳＶ１５のデユーティ制御を終了すると（Ｃ）、高
温始動時の燃圧アップを終了し、これにより通常の燃圧
制御により所定の空燃比に設定されるようになっている
。

Ｑ　；ｊ′３、本実施例では、スタータ及び機関冷却水
Ｉｔ？ンサにより高温始動時を検出Ｊるようにしている
が、本発明としては、イグニッションスイッチ、吸気温
センサ等により高温始動時を検出するようにしてもよい
。

発明の効果 本発明によれば、高温始動時に空燃比センサの出力がリ
ーンからリッチに切換ったとき、プレッシャレギュレー
タに導入する制御圧を０圧制御弁によりデユーティ制御
し、燃圧を高圧側から低圧側に徐々に低下するようにし
たので、空燃比が大きく変動するのを回避し、オーバリ
ッチやオーバリーンに起因して生じる不安定なアイドル
状態やエンジンストールを確実に防止することができる
。

また高温再始動後の空燃比トンサのリッチ信号をトリガ
ーとして負圧制御弁のデユーティ制御を開始するように
しているので、機関の始動状態や燃料の秤類により空燃
比が多少バラついても粘度良く燃圧制御を行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例をあられす概略構成図、第２図
は本発明の実施例にお（Ｊる橢開始動ルーチンを示ず）
［コーチヤード、 第３図は本発明の実施例におけるメインルーチンを示す
フローチャート、 第４図は本発明の実施例における割込みルーチンを示ず
）【−］−チャート、 第５図は本発明の実施例を従来例と対比した燃圧制御特
性をあられづグラフである。 １・・・開開本体、　　　４・・・吸気バルブ、５・・
・排気バルブ、　　８・・・吸気管、９・・・吸気ボー
ト、　　１０・・・燃料噴射弁、１１・・・制御回路、 １２・・・プレッシャレギュレータ、 １４・・・サージタンク、 １５・・・負圧制御弁（ＶＳＶ）、 １６・・・空塔比センサ（酸素センサ）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関が所定温度以上であるか否かを判定する機関温度判
   定手段と、機関の始動時を検出する始動時検出手段と、
   燃料噴射弁の燃料噴射圧を制御するプレッシャレギュレ
   ータと、プレッシャレギュレータのダイアフラム室に導
   く制御圧をデューティ制御する負圧制御弁と、排気ガス
   中の特定成分濃度から空燃比を検出する空燃比センサと
   を備え、高温始動時に空燃比センサの出力がリーン信号
   からリッチ信号に切換ったとき前記制御圧を大気圧から
   吸気管負圧に徐々に切換えるように前記負圧制御弁のデ
   ューティ比を制御することを特徴とする内燃機関の燃圧
   制御装置。