JP2000329029A - 筒内噴射エンジンの燃料供給装置 - Google Patents
筒内噴射エンジンの燃料供給装置Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】エンジンの運転状態の変化によって生じ得るベ
ーパーを有効に排出すること 【解決手段】筒内噴射エンジンのインジェクタに燃料を
供給する燃料供給装置において、燃料タンク１１と、燃
料タンク１１中の燃料を吐出する低圧ポンプ１２と、低
圧ポンプ１２から吐出された燃料を高圧化する高圧ポン
プ１４と、高圧ポンプ１４によって高圧化された燃料
を、インジェクタ７に供給する燃料通路と、燃料通路に
設けられたベーパーパージバルブ１８と、ベーパーパー
ジバルブ１８を制御する制御手段１９とを有している。
そして、この制御手段１９は、インジェクタ７による燃
料噴射が停止される燃料カット期間中の少なくとも一部
の期間において、ベーパーパージバルブ１８を開く。そ
れにより、ベーパーパージバルブ１８を介して、燃料通
路内の燃料を排出する。
ーパーを有効に排出すること 【解決手段】筒内噴射エンジンのインジェクタに燃料を
供給する燃料供給装置において、燃料タンク１１と、燃
料タンク１１中の燃料を吐出する低圧ポンプ１２と、低
圧ポンプ１２から吐出された燃料を高圧化する高圧ポン
プ１４と、高圧ポンプ１４によって高圧化された燃料
を、インジェクタ７に供給する燃料通路と、燃料通路に
設けられたベーパーパージバルブ１８と、ベーパーパー
ジバルブ１８を制御する制御手段１９とを有している。
そして、この制御手段１９は、インジェクタ７による燃
料噴射が停止される燃料カット期間中の少なくとも一部
の期間において、ベーパーパージバルブ１８を開く。そ
れにより、ベーパーパージバルブ１８を介して、燃料通
路内の燃料を排出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒内噴射エンジン
の燃料供給装置に係り、特に、燃料通路内において発生
した燃料蒸気を排出するベーパーパージバルブの制御に
関する。
の燃料供給装置に係り、特に、燃料通路内において発生
した燃料蒸気を排出するベーパーパージバルブの制御に
関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの燃焼室にインジェクタを設
け、この燃焼室内に燃料を直接噴射するエンジン、すな
わち筒内噴射エンジンが知られている。このタイプのエ
ンジンでは、インジェクタによる燃料噴霧を微細化する
ために、その噴射圧力を上げる必要がある。そのため、
インジェクタに燃料を供給する装置には、燃料を高圧化
するための高圧ポンプが設けられている。燃料供給装置
における燃料通路のうち、特に、高圧燃料配管は、イン
ジェクタが燃焼室内に設けられている関係上、エンジン
の近傍に配設される。従って、エンジン本体の放熱によ
って、燃料通路中の燃料が加熱され、ベーパー（すなわ
ち、燃料の蒸発ガス）が発生することがある。その結
果、いわゆるベーパーロックが起きて、インジェクタか
ら燃料が噴射できないといった問題が生じる可能性があ
る。そこで、燃料通路中にベーパーパージバルブを介装
し、このバルブを開くことによって、発生したベーパー
を燃料タンクに排出している。
け、この燃焼室内に燃料を直接噴射するエンジン、すな
わち筒内噴射エンジンが知られている。このタイプのエ
ンジンでは、インジェクタによる燃料噴霧を微細化する
ために、その噴射圧力を上げる必要がある。そのため、
インジェクタに燃料を供給する装置には、燃料を高圧化
するための高圧ポンプが設けられている。燃料供給装置
における燃料通路のうち、特に、高圧燃料配管は、イン
ジェクタが燃焼室内に設けられている関係上、エンジン
の近傍に配設される。従って、エンジン本体の放熱によ
って、燃料通路中の燃料が加熱され、ベーパー（すなわ
ち、燃料の蒸発ガス）が発生することがある。その結
果、いわゆるベーパーロックが起きて、インジェクタか
ら燃料が噴射できないといった問題が生じる可能性があ
る。そこで、燃料通路中にベーパーパージバルブを介装
し、このバルブを開くことによって、発生したベーパー
を燃料タンクに排出している。
【０００３】特開平１０−８９１８５号公報には、エン
ジンを始動する際に、必要に応じて、ベーパーパージバ
ルブを開く技術が開示されている。エンジンを停止した
後、エンジン本体の余熱により、燃料通路内に溜まった
燃料がベーパー化することがある。このような状態で、
次にエンジンを始動させようとしても、燃料通路内の燃
料圧力が正常に上昇しない。従って、インジェクタにお
ける十分な噴霧圧力を得られず、エンジンの始動性の悪
化を招いてしまう。そこで、エンジンの始動時におい
て、燃料の温度と圧力とが所定値内にあるならば、ベー
パーが存在するものと推定し、ベーパーパージバルブを
開いている。
ジンを始動する際に、必要に応じて、ベーパーパージバ
ルブを開く技術が開示されている。エンジンを停止した
後、エンジン本体の余熱により、燃料通路内に溜まった
燃料がベーパー化することがある。このような状態で、
次にエンジンを始動させようとしても、燃料通路内の燃
料圧力が正常に上昇しない。従って、インジェクタにお
ける十分な噴霧圧力を得られず、エンジンの始動性の悪
化を招いてしまう。そこで、エンジンの始動時におい
て、燃料の温度と圧力とが所定値内にあるならば、ベー
パーが存在するものと推定し、ベーパーパージバルブを
開いている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術
は、ベーパーが、エンジンを停止させた後に、エンジン
の余熱により発生する点に着目して、ベーパーパージバ
ルブを制御するものである。しかしながら、ベーパーは
エンジンの停止後のみならず、エンジンの作動中、特
に、全負荷運転から無負荷運転への急激な変化等によっ
ても、発生することがある。
は、ベーパーが、エンジンを停止させた後に、エンジン
の余熱により発生する点に着目して、ベーパーパージバ
ルブを制御するものである。しかしながら、ベーパーは
エンジンの停止後のみならず、エンジンの作動中、特
に、全負荷運転から無負荷運転への急激な変化等によっ
ても、発生することがある。
【０００５】そこで、本発明の目的は、エンジンの運転
状態の変化によって生じ得るベーパーを有効に排出する
ことである。
状態の変化によって生じ得るベーパーを有効に排出する
ことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、第１の発明は、筒内噴射エンジンのインジェクタ
に燃料を供給する燃料供給装置において、燃料タンク
と、燃料タンク中の燃料を吐出する低圧ポンプと、低圧
ポンプから吐出された燃料を高圧化する高圧ポンプと、
高圧ポンプによって高圧化された燃料を、インジェクタ
に供給する燃料通路と、燃料通路に設けられたベーパー
パージバルブと、ベーパーパージバルブを制御する制御
手段とを有している。そして、この制御手段は、インジ
ェクタによる燃料噴射が停止される燃料カット期間中の
少なくとも一部の期間において、ベーパーパージバルブ
を開く。それにより、ベーパーパージバルブを介して、
燃料通路内の燃料を排出する。
めに、第１の発明は、筒内噴射エンジンのインジェクタ
に燃料を供給する燃料供給装置において、燃料タンク
と、燃料タンク中の燃料を吐出する低圧ポンプと、低圧
ポンプから吐出された燃料を高圧化する高圧ポンプと、
高圧ポンプによって高圧化された燃料を、インジェクタ
に供給する燃料通路と、燃料通路に設けられたベーパー
パージバルブと、ベーパーパージバルブを制御する制御
手段とを有している。そして、この制御手段は、インジ
ェクタによる燃料噴射が停止される燃料カット期間中の
少なくとも一部の期間において、ベーパーパージバルブ
を開く。それにより、ベーパーパージバルブを介して、
燃料通路内の燃料を排出する。
【０００７】ここで、上記の構成において、さらに、エ
ンジン回転数を検出する検出手段を設け、燃料カット期
間は、少なくともエンジン回転数が第１のエンジン回転
数以上の場合に設定されるようにしてもよい。そして、
制御手段は、第１のエンジン回転数よりも大きな第２の
エンジン回転数以上の場合に、ベーパーパージバルブを
開く。
ンジン回転数を検出する検出手段を設け、燃料カット期
間は、少なくともエンジン回転数が第１のエンジン回転
数以上の場合に設定されるようにしてもよい。そして、
制御手段は、第１のエンジン回転数よりも大きな第２の
エンジン回転数以上の場合に、ベーパーパージバルブを
開く。
【０００８】また、第２の発明は、筒内噴射エンジンの
インジェクタに燃料を供給する燃料供給装置において、
燃料タンクと、燃料タンク中の燃料を吐出する低圧ポン
プと、低圧ポンプから吐出された燃料を高圧化する高圧
ポンプと、高圧ポンプによって高圧化された燃料を、イ
ンジェクタに供給する燃料通路と、燃料通路に設けられ
たベーパーパージバルブと、ベーパーパージバルブを制
御する制御手段とを有している。そして、この制御手段
は、インジェクタによる燃料の噴射量が所定値よりも低
下した（噴射量が０の場合も含む）エンジン作動期間に
おいて、ベーパーパージバルブを開く。それにより、ベ
ーパーパージバルブを介して、燃料通路内の燃料を排出
する。
インジェクタに燃料を供給する燃料供給装置において、
燃料タンクと、燃料タンク中の燃料を吐出する低圧ポン
プと、低圧ポンプから吐出された燃料を高圧化する高圧
ポンプと、高圧ポンプによって高圧化された燃料を、イ
ンジェクタに供給する燃料通路と、燃料通路に設けられ
たベーパーパージバルブと、ベーパーパージバルブを制
御する制御手段とを有している。そして、この制御手段
は、インジェクタによる燃料の噴射量が所定値よりも低
下した（噴射量が０の場合も含む）エンジン作動期間に
おいて、ベーパーパージバルブを開く。それにより、ベ
ーパーパージバルブを介して、燃料通路内の燃料を排出
する。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、筒内噴射エンジンの一気
筒を示した概略的な断面図である。ペントルーフ型の燃
焼室１が各気筒の上部に形成されており、この気筒の上
下方向に、ピストン２が往復運動する。この燃焼室１
は、吸気バルブ４を介して、吸気ポート３に連通してい
ると共に、排気バルブ６を介して、排気ポート５に連通
している。また、燃焼室１には、そこに燃料（ガソリ
ン）を直接噴射するインジェクタ７が設けられていると
共に、その上部中央には、混合気を着火する点火プラグ
８が設けられている。筒内噴射エンジンでは、その燃焼
特性上の理由から、インジェクタ７による燃料噴霧を微
細化する必要がある。そのため、燃料噴射装置によって
燃料を高圧化し、高圧燃料をインジェクタ７に供給して
いる。
筒を示した概略的な断面図である。ペントルーフ型の燃
焼室１が各気筒の上部に形成されており、この気筒の上
下方向に、ピストン２が往復運動する。この燃焼室１
は、吸気バルブ４を介して、吸気ポート３に連通してい
ると共に、排気バルブ６を介して、排気ポート５に連通
している。また、燃焼室１には、そこに燃料（ガソリ
ン）を直接噴射するインジェクタ７が設けられていると
共に、その上部中央には、混合気を着火する点火プラグ
８が設けられている。筒内噴射エンジンでは、その燃焼
特性上の理由から、インジェクタ７による燃料噴霧を微
細化する必要がある。そのため、燃料噴射装置によって
燃料を高圧化し、高圧燃料をインジェクタ７に供給して
いる。
【００１０】図２は、本実施例にかかる燃料噴射装置の
一例を示した回路図である。この構成は、図１に示した
ような気筒を有する水平対向４気筒エンジンに関するも
のである。エンジンの左右のバンクには、高圧化された
燃料を蓄圧するコモンレール１０Ｌ，１０Ｒがそれぞれ
設けられている。左側のコモンレール１０Ｌは、気筒＃
２用のインジェクタ７と、気筒＃４用のインジェクタ７
とに高圧燃料を供給する。一方、右側のコモンレール１
０Ｒは、気筒＃１用のインジェクタ７と、気筒＃３用の
インジェクタ７とに高圧燃料を供給する。２つのコモン
レール１０Ｌ，１０Ｒは、高圧燃料配管９ａを介して連
結されており、同じ圧力の燃料を蓄えている。
一例を示した回路図である。この構成は、図１に示した
ような気筒を有する水平対向４気筒エンジンに関するも
のである。エンジンの左右のバンクには、高圧化された
燃料を蓄圧するコモンレール１０Ｌ，１０Ｒがそれぞれ
設けられている。左側のコモンレール１０Ｌは、気筒＃
２用のインジェクタ７と、気筒＃４用のインジェクタ７
とに高圧燃料を供給する。一方、右側のコモンレール１
０Ｒは、気筒＃１用のインジェクタ７と、気筒＃３用の
インジェクタ７とに高圧燃料を供給する。２つのコモン
レール１０Ｌ，１０Ｒは、高圧燃料配管９ａを介して連
結されており、同じ圧力の燃料を蓄えている。
【００１１】フィードポンプ等の低圧ポンプ１２は、燃
料タンク１１内に配置されている。このポンプ１２は、
バッテリーによって、燃料タンク１１内の燃料を吐出す
る。吐出されて燃料は、フィルタ１３を介して、高圧ポ
ンプ１４に圧送される。
料タンク１１内に配置されている。このポンプ１２は、
バッテリーによって、燃料タンク１１内の燃料を吐出す
る。吐出されて燃料は、フィルタ１３を介して、高圧ポ
ンプ１４に圧送される。
【００１２】低圧ポンプ１２と高圧ポンプ１４との間の
低圧燃料配管２３には、低圧レギュレータ１５が設けら
れている。低圧レギュレータ１５は、低圧燃料配管２３
内の燃料の圧力が、所定の低圧値（例えば3kgf/cm2）を
越えた場合、越えた分に相当する量の燃料を、レギュレ
ータリターンを介して、燃料タンク１１へ戻す。これに
より、低圧ポンプ１２が作動している状態において、低
圧燃料配管２３内の燃料は、この低圧値に維持される。
低圧燃料配管２３には、低圧レギュレータ１５が設けら
れている。低圧レギュレータ１５は、低圧燃料配管２３
内の燃料の圧力が、所定の低圧値（例えば3kgf/cm2）を
越えた場合、越えた分に相当する量の燃料を、レギュレ
ータリターンを介して、燃料タンク１１へ戻す。これに
より、低圧ポンプ１２が作動している状態において、低
圧燃料配管２３内の燃料は、この低圧値に維持される。
【００１３】高圧ポンプ１４は、低圧ポンプ１２から供
給された燃料を加圧する。高圧ポンプ１４は、エンジン
の駆動力によって駆動し、高圧化された燃料を、高圧燃
料配管９ａ，９ｂを介して、コモンレール１０Ｌ，１０
Ｒに圧送する。なお、高圧ポンプ１４とコモンレール１
０Ｌとの間を連結する高圧燃料配管９ｂには、逆止弁１
６が設けられている。この逆止弁１６の作用によって、
コモンレール１０Ｌ，１０Ｒから高圧ポンプ１４に向け
た燃料の逆流が阻止されるため、エンジン停止後におい
ても、コモンレール１０Ｌ，１０Ｒ内は高圧に保持され
る。
給された燃料を加圧する。高圧ポンプ１４は、エンジン
の駆動力によって駆動し、高圧化された燃料を、高圧燃
料配管９ａ，９ｂを介して、コモンレール１０Ｌ，１０
Ｒに圧送する。なお、高圧ポンプ１４とコモンレール１
０Ｌとの間を連結する高圧燃料配管９ｂには、逆止弁１
６が設けられている。この逆止弁１６の作用によって、
コモンレール１０Ｌ，１０Ｒから高圧ポンプ１４に向け
た燃料の逆流が阻止されるため、エンジン停止後におい
ても、コモンレール１０Ｌ，１０Ｒ内は高圧に保持され
る。
【００１４】高圧燃料配管９ｂに連通したバイパス通路
２４には、高圧レギュレータ１７が設けられている。高
圧レギュレータ１７は、高圧燃料配管９ｂにおける燃料
の圧力が、所定の高圧値（例えば70kgf/cm2）を越えた
場合、越えた分に相当する量の燃料を、レギュレータリ
ターンを介して、燃料タンク１１へ戻す。これにより、
ポンプ１２，１４が作動している状態において、高圧燃
料配管９ａ，９ｂ，９ｃ内の燃料は、この高圧値に調圧
される。
２４には、高圧レギュレータ１７が設けられている。高
圧レギュレータ１７は、高圧燃料配管９ｂにおける燃料
の圧力が、所定の高圧値（例えば70kgf/cm2）を越えた
場合、越えた分に相当する量の燃料を、レギュレータリ
ターンを介して、燃料タンク１１へ戻す。これにより、
ポンプ１２，１４が作動している状態において、高圧燃
料配管９ａ，９ｂ，９ｃ内の燃料は、この高圧値に調圧
される。
【００１５】コモンレール１０Ｒに連通した高圧燃料配
管９ｃには、ベーパーパージバルブ１８が接続されてい
る。ベーパーパージバルブ１８は、この装置の燃料通路
中において発生したベーパーを排出するための開閉バル
ブである。このバルブ１８の排出口には、排出路が接続
されている。バルブ１８が開いた状態において、高圧燃
料は、排出路を介して、タンク１１へ排出される。ベー
パーパージバルブ１８は、例えばソレノイドバルブで構
成されていて、制御回路１９からの制御信号によって、
開状態または閉状態のいずれかが設定される。制御回路
１９は、車速センサ２０から得られる車速υ、アイドル
スイッチ２１から得られるオン／オフ信号、そして、エ
ンジン回転数センサ２２から得られるエンジン回転数Ｎ
ｅを基本的なパラメータとして、ベーパーパージバルブ
１８の制御を行う。なお、アイドルスイッチ２１のオン
／オフ信号は、アクセルが踏まれているか否か、すなわ
ちアクセル開度が０か否かを判断するために用いられ
る。そのような観点でいえば、アイドルスイッチ２１の
代わりに、アクセル開度センサからの検出信号を用い
て、アクセルが踏まれているか否かを判断してもよい。
管９ｃには、ベーパーパージバルブ１８が接続されてい
る。ベーパーパージバルブ１８は、この装置の燃料通路
中において発生したベーパーを排出するための開閉バル
ブである。このバルブ１８の排出口には、排出路が接続
されている。バルブ１８が開いた状態において、高圧燃
料は、排出路を介して、タンク１１へ排出される。ベー
パーパージバルブ１８は、例えばソレノイドバルブで構
成されていて、制御回路１９からの制御信号によって、
開状態または閉状態のいずれかが設定される。制御回路
１９は、車速センサ２０から得られる車速υ、アイドル
スイッチ２１から得られるオン／オフ信号、そして、エ
ンジン回転数センサ２２から得られるエンジン回転数Ｎ
ｅを基本的なパラメータとして、ベーパーパージバルブ
１８の制御を行う。なお、アイドルスイッチ２１のオン
／オフ信号は、アクセルが踏まれているか否か、すなわ
ちアクセル開度が０か否かを判断するために用いられ
る。そのような観点でいえば、アイドルスイッチ２１の
代わりに、アクセル開度センサからの検出信号を用い
て、アクセルが踏まれているか否かを判断してもよい。
【００１６】図３は、ベーパーパージバルブ１８の制御
手順を示したフローチャートである。なお、このフロー
チャートは所定の間隔で繰り返し実行される。まず、制
御回路１９は、エンジン回転数センサ２２からの検出信
号を読み込んで、エンジン回転数Ｎｅを算出すると共に
（ステップ１）、車速センサ２０からの検出信号を読み
込んで、車速υを算出する（ステップ２）。また、アイ
ドルスイッチ２１からのオン／オフ信号を読み込む（ス
テップ３）。
手順を示したフローチャートである。なお、このフロー
チャートは所定の間隔で繰り返し実行される。まず、制
御回路１９は、エンジン回転数センサ２２からの検出信
号を読み込んで、エンジン回転数Ｎｅを算出すると共に
（ステップ１）、車速センサ２０からの検出信号を読み
込んで、車速υを算出する（ステップ２）。また、アイ
ドルスイッチ２１からのオン／オフ信号を読み込む（ス
テップ３）。
【００１７】次に、制御回路ステップ１９は、燃料カッ
トフラグＦcutが１に設定されているか否かを判断する
（ステップ４）。図５は、燃料カットフラグＦcutの設
定フローチャートの一例である。この例では、以下の３
つの条件のすべてに合致する場合のみ、燃料カットフラ
グＦcutは１にセットされ（ステップ１３）、それ以外
の場合は、０にセットされる（ステップ１４）。そし
て、このフラグＦcutが１にセットされている期間だけ
は、インジェクタ７による燃料の噴射が停止される。 ［燃料カット条件］ アイドルスイッチ： オン （ステップ１０） エンジン回転数： Ｎｅ≧Ｎｅth（例えば1000rpm） （ステップ１１） 車速： υ≧υth（例えば１０km/h） （ステップ１２）
トフラグＦcutが１に設定されているか否かを判断する
（ステップ４）。図５は、燃料カットフラグＦcutの設
定フローチャートの一例である。この例では、以下の３
つの条件のすべてに合致する場合のみ、燃料カットフラ
グＦcutは１にセットされ（ステップ１３）、それ以外
の場合は、０にセットされる（ステップ１４）。そし
て、このフラグＦcutが１にセットされている期間だけ
は、インジェクタ７による燃料の噴射が停止される。 ［燃料カット条件］ アイドルスイッチ： オン （ステップ１０） エンジン回転数： Ｎｅ≧Ｎｅth（例えば1000rpm） （ステップ１１） 車速： υ≧υth（例えば１０km/h） （ステップ１２）
【００１８】図４は、しきい値υth以上の車速υが全期
間に渡って維持されていることを前提に、各パラメータ
の時間的な推移を示したタイミングチャートである。ま
ず、時刻ｔ1において、アクセル全開の状態からアクセ
ルペダルを解放すると、エンジン回転数Ｎｅが減少し始
める。アクセルが全閉した時刻（アイドルスイッチ２１
がオフからオンへ切り換わった時刻）をｔ2とする。時
刻ｔ2以前は、燃料カットフラグＦcutは０にセットされ
ているので（図５のステップ１０，１４）、ステップ４
の判断から、ベーパーパージバルブ１８は閉状態に設定
されている（ステップ５）。燃料カットフラグＦcutが
０の状態では、エンジンの運転状態に応じた量の燃料が
インジェクタ７から噴射されているため、高圧燃料配管
９内の燃料は溜まることなく流れている。従って、この
配管９内の燃料は、ベーパー化しにくい状態にあるの
で、ベーパーパージバルブ１８を開く必要はない。
間に渡って維持されていることを前提に、各パラメータ
の時間的な推移を示したタイミングチャートである。ま
ず、時刻ｔ1において、アクセル全開の状態からアクセ
ルペダルを解放すると、エンジン回転数Ｎｅが減少し始
める。アクセルが全閉した時刻（アイドルスイッチ２１
がオフからオンへ切り換わった時刻）をｔ2とする。時
刻ｔ2以前は、燃料カットフラグＦcutは０にセットされ
ているので（図５のステップ１０，１４）、ステップ４
の判断から、ベーパーパージバルブ１８は閉状態に設定
されている（ステップ５）。燃料カットフラグＦcutが
０の状態では、エンジンの運転状態に応じた量の燃料が
インジェクタ７から噴射されているため、高圧燃料配管
９内の燃料は溜まることなく流れている。従って、この
配管９内の燃料は、ベーパー化しにくい状態にあるの
で、ベーパーパージバルブ１８を開く必要はない。
【００１９】次に、アイドルスイッチ２１がオンになっ
た時刻ｔ2において、入力パラメータが上記の燃料カッ
ト条件（ステップ１０，１１，１２）に合致するため、
燃料カットフラグＦcutは０から１に切り換わる（ステ
ップ１０〜１３）。この時刻ｔ2において、ステップ４
からステップ６へと進み、エンジン回転数Ｎｅが燃料カ
ットリカバー回転数Ｎｅrcv（例えば1200rpm）以上であ
るかが判定される。時刻ｔ2におけるエンジン回転数Ｎ
ｅは、この値Ｎｅrcvよりも高いので、ベーパーパージ
バルブ１８は開状態に設定される（ステップ７）。燃料
カットフラグＦcutが１の状態、すなわち、インジェク
タ７における燃料噴射が停止した状態においては、ベー
パーパージバルブ１８を開かない限り、高圧燃料配管中
を燃料は流れない（図４の破線ｂ）。そのため、燃料通
路内を流れることなく溜まった燃料は、加熱したエンジ
ン本体の近傍に位置した燃料通路においてベーパー化し
やすい。そこで、ベーパーパージバルブ１８を開くこと
で、図４の実線ａに示したような燃料の流れを生じさせ
る。これによって、局所的（例えば、コモンレール１０
Ｌ，１０Ｒやインジェクタ７）に燃料が加熱されること
を防げるため、ベーパーの発生を有効に防ぐことが可能
となる。
た時刻ｔ2において、入力パラメータが上記の燃料カッ
ト条件（ステップ１０，１１，１２）に合致するため、
燃料カットフラグＦcutは０から１に切り換わる（ステ
ップ１０〜１３）。この時刻ｔ2において、ステップ４
からステップ６へと進み、エンジン回転数Ｎｅが燃料カ
ットリカバー回転数Ｎｅrcv（例えば1200rpm）以上であ
るかが判定される。時刻ｔ2におけるエンジン回転数Ｎ
ｅは、この値Ｎｅrcvよりも高いので、ベーパーパージ
バルブ１８は開状態に設定される（ステップ７）。燃料
カットフラグＦcutが１の状態、すなわち、インジェク
タ７における燃料噴射が停止した状態においては、ベー
パーパージバルブ１８を開かない限り、高圧燃料配管中
を燃料は流れない（図４の破線ｂ）。そのため、燃料通
路内を流れることなく溜まった燃料は、加熱したエンジ
ン本体の近傍に位置した燃料通路においてベーパー化し
やすい。そこで、ベーパーパージバルブ１８を開くこと
で、図４の実線ａに示したような燃料の流れを生じさせ
る。これによって、局所的（例えば、コモンレール１０
Ｌ，１０Ｒやインジェクタ７）に燃料が加熱されること
を防げるため、ベーパーの発生を有効に防ぐことが可能
となる。
【００２０】また、ベーパーは、特に、高負荷運転から
無負荷運転に移行した場合に発生しやすい。すなわち、
高負荷運転時には、燃焼室１に設けられたインジェクタ
７が高温にさらされる。この状態において、インジェク
タ７は、加熱環境にあるものの、燃料の噴射量が多いた
め、燃料タンク１１より供給される燃料によって冷却さ
れる。しかしながら、高負荷運転から無負荷運転へ急激
に移行した場合（図４のようにアクセルを全開から全閉
に急激に戻した場合）、燃料カットにより噴射量が急激
に減少する。それにより、高温環境にあるインジェクタ
７は冷却されずに加熱するため、ベーパーが発生しやす
い。そこで、本実施例のように、燃料カット時におい
て、運転状況の如何に拘わらずベーパーパージバルブ１
８を開くようにすれば、たとえベーパーが発生したとし
ても、それを有効に排出することができる。
無負荷運転に移行した場合に発生しやすい。すなわち、
高負荷運転時には、燃焼室１に設けられたインジェクタ
７が高温にさらされる。この状態において、インジェク
タ７は、加熱環境にあるものの、燃料の噴射量が多いた
め、燃料タンク１１より供給される燃料によって冷却さ
れる。しかしながら、高負荷運転から無負荷運転へ急激
に移行した場合（図４のようにアクセルを全開から全閉
に急激に戻した場合）、燃料カットにより噴射量が急激
に減少する。それにより、高温環境にあるインジェクタ
７は冷却されずに加熱するため、ベーパーが発生しやす
い。そこで、本実施例のように、燃料カット時におい
て、運転状況の如何に拘わらずベーパーパージバルブ１
８を開くようにすれば、たとえベーパーが発生したとし
ても、それを有効に排出することができる。
【００２１】エンジン回転数Ｎｅがさらに減少して、燃
料カットリカバー回転数Ｎｅrcv（1200rpm）と一致した
時刻がｔ3である。この時刻ｔ3では、燃料カットフラグ
Ｆcutは１に設定されたままであるが（ステップ４）、
エンジン回転数Ｎｅがリカバー回転数Ｎｅrcvになるた
め（ステップ６）、ベーパーパージバルブ１８を閉じる
（ステップ５）。燃料カットリカバー回転数Ｎｅrcv（1
200rpm）は、燃料カット条件における回転数Ｎｅth（10
00rpm）よりも大きな値に設定する。換言すると、燃料
カット期間は、少なくともエンジン回転数Ｎｅが1000rp
m以上の回転数領域において設定されるのに対し、ベー
パーパージバルブは、燃料カット期間のうち、エンジン
回転数Ｎｅが1200rpm以上の回転数領域において開状態
に設定される。その理由は、燃料カットから燃料噴射へ
切り換わる時点よりも早く、ベーパーパージバルブ１８
を閉じることで、再噴射時におけるインジェクタの噴霧
圧力を十分に高めておくためである。なお、このステッ
プ６の判断は、ベーパーパージバルブ１８を開くと、所
定の高圧値（70kgf/cm2）を維持できない程、ベーパー
パージバルブ１８の排出能力が高い場合に必要となる。
逆に言えば、ベーパーパージバルブ１８を開いても、こ
の高圧値を維持できるほど高圧ポンプ１４の供給能力が
高いならば、ステップ６を設ける必要はない。その場
合、燃料カット期間ｔ2〜ｔ4の全域に渡って、ベーパー
パージバルブ１８を開状態に設定してもよい。
料カットリカバー回転数Ｎｅrcv（1200rpm）と一致した
時刻がｔ3である。この時刻ｔ3では、燃料カットフラグ
Ｆcutは１に設定されたままであるが（ステップ４）、
エンジン回転数Ｎｅがリカバー回転数Ｎｅrcvになるた
め（ステップ６）、ベーパーパージバルブ１８を閉じる
（ステップ５）。燃料カットリカバー回転数Ｎｅrcv（1
200rpm）は、燃料カット条件における回転数Ｎｅth（10
00rpm）よりも大きな値に設定する。換言すると、燃料
カット期間は、少なくともエンジン回転数Ｎｅが1000rp
m以上の回転数領域において設定されるのに対し、ベー
パーパージバルブは、燃料カット期間のうち、エンジン
回転数Ｎｅが1200rpm以上の回転数領域において開状態
に設定される。その理由は、燃料カットから燃料噴射へ
切り換わる時点よりも早く、ベーパーパージバルブ１８
を閉じることで、再噴射時におけるインジェクタの噴霧
圧力を十分に高めておくためである。なお、このステッ
プ６の判断は、ベーパーパージバルブ１８を開くと、所
定の高圧値（70kgf/cm2）を維持できない程、ベーパー
パージバルブ１８の排出能力が高い場合に必要となる。
逆に言えば、ベーパーパージバルブ１８を開いても、こ
の高圧値を維持できるほど高圧ポンプ１４の供給能力が
高いならば、ステップ６を設ける必要はない。その場
合、燃料カット期間ｔ2〜ｔ4の全域に渡って、ベーパー
パージバルブ１８を開状態に設定してもよい。
【００２２】エンジン回転数Ｎｅがしきい値Ｎｅth（10
00rpm）と一致した時刻がｔ4であるこの時刻ｔ4におい
て、燃料カットフラグFcutは１から０に切り換わる。従
って、ステップ４の判断から、ベーパーパージバルブ１
８を閉状態に設定する（ステップ５）。燃料カットフラ
グFcutが０なので、インジェクタ７による燃料噴射が再
開され、エンジン回転数Ｎｅが所定のアイドル回転数に
維持される。それと共に、インジェクタ７による燃料噴
射によって、ベーパーパージバルブ１８を閉じた状態で
も燃料の流れが生じる。
00rpm）と一致した時刻がｔ4であるこの時刻ｔ4におい
て、燃料カットフラグFcutは１から０に切り換わる。従
って、ステップ４の判断から、ベーパーパージバルブ１
８を閉状態に設定する（ステップ５）。燃料カットフラ
グFcutが０なので、インジェクタ７による燃料噴射が再
開され、エンジン回転数Ｎｅが所定のアイドル回転数に
維持される。それと共に、インジェクタ７による燃料噴
射によって、ベーパーパージバルブ１８を閉じた状態で
も燃料の流れが生じる。
【００２３】このように、本実施例では、燃料カット期
間（厳密には、燃料カット期間ｔ2〜ｔ4中の一部の期間
ｔ2〜ｔ3）に、ベーパーパージバルブ１８を開くこと
で、燃料通路内の燃料を排出している。ベーパーパージ
バルブにより、燃料通路における燃料の流れを強制的に
生じさせることで、エンジンの熱影響を特に受けやすい
場所での局部的な加熱を回避でき、ベーパーの発生を有
効に防ぐことができる。また、高負荷運転から無負荷運
転への移行等によって、燃料通路内にベーパーが生じた
としても、それを有効に排出することができる。
間（厳密には、燃料カット期間ｔ2〜ｔ4中の一部の期間
ｔ2〜ｔ3）に、ベーパーパージバルブ１８を開くこと
で、燃料通路内の燃料を排出している。ベーパーパージ
バルブにより、燃料通路における燃料の流れを強制的に
生じさせることで、エンジンの熱影響を特に受けやすい
場所での局部的な加熱を回避でき、ベーパーの発生を有
効に防ぐことができる。また、高負荷運転から無負荷運
転への移行等によって、燃料通路内にベーパーが生じた
としても、それを有効に排出することができる。
【００２４】なお、本発明にかかるベーパーパージバル
ブの制御を、燃料カット期間に適用することは、その効
果の点で最も好ましい例ではあるものの、本発明はそれ
に限定されるものではない。ベーパーは、燃料通路にお
ける燃料の流量が０の場合（すなわち、燃料カット時）
はもとより、インジェクタによる噴射量が所定値よりも
少ない場合（０の場合が燃料カットに相当）、すなわち
燃料通路内の流量が少ない場合であっても生じる可能性
がある。そこで、燃料通路内における燃料の流量がベー
パーが生じる可能性があるほど低下した場合に、ベーパ
ーパージバルブを開くようにしてもよい。
ブの制御を、燃料カット期間に適用することは、その効
果の点で最も好ましい例ではあるものの、本発明はそれ
に限定されるものではない。ベーパーは、燃料通路にお
ける燃料の流量が０の場合（すなわち、燃料カット時）
はもとより、インジェクタによる噴射量が所定値よりも
少ない場合（０の場合が燃料カットに相当）、すなわち
燃料通路内の流量が少ない場合であっても生じる可能性
がある。そこで、燃料通路内における燃料の流量がベー
パーが生じる可能性があるほど低下した場合に、ベーパ
ーパージバルブを開くようにしてもよい。
【００２５】例えば、エンジン回転数Ｎｅとインジェク
タの噴射パルス幅とに基づいて、単位時間当たりの燃料
の噴射量を算出する。この値に基づき、燃料通路内にお
ける流量（インジェクタの噴射に起因したもの）を推定
することができる。また、燃料通路内に流量計等を設け
て、燃料の流量を直接測定してもよい。そして、燃料通
路内における燃料の流量が所定値以下になった場合に、
ベーパーパージバルブを開く。これによって、エンジン
の熱影響を特に受けやすい場所においても、燃料の局所
的な加熱を防ぐことができるため、ベーパーの発生を有
効に防止することができる。
タの噴射パルス幅とに基づいて、単位時間当たりの燃料
の噴射量を算出する。この値に基づき、燃料通路内にお
ける流量（インジェクタの噴射に起因したもの）を推定
することができる。また、燃料通路内に流量計等を設け
て、燃料の流量を直接測定してもよい。そして、燃料通
路内における燃料の流量が所定値以下になった場合に、
ベーパーパージバルブを開く。これによって、エンジン
の熱影響を特に受けやすい場所においても、燃料の局所
的な加熱を防ぐことができるため、ベーパーの発生を有
効に防止することができる。
【００２６】なお、インジェクタによって燃料が噴射さ
れ得る状態で、ベーパーパージバルブを開く場合には、
ベーパーパージバルブの排出能力を適切に設定する必要
がある。この場合、ベーパーパージバルブが開いた状態
であっても、インジェクタの噴射圧力が十分に高い値を
維持できなければならない。従って、この噴射圧力が低
下してしまわないように、ベーパーパージバルブの排出
能力は、高圧ポンプの供給能力やインジェクタの噴射量
等を考慮して、ある程度低く設定することが重要であ
る。
れ得る状態で、ベーパーパージバルブを開く場合には、
ベーパーパージバルブの排出能力を適切に設定する必要
がある。この場合、ベーパーパージバルブが開いた状態
であっても、インジェクタの噴射圧力が十分に高い値を
維持できなければならない。従って、この噴射圧力が低
下してしまわないように、ベーパーパージバルブの排出
能力は、高圧ポンプの供給能力やインジェクタの噴射量
等を考慮して、ある程度低く設定することが重要であ
る。
【００２７】
【発明の効果】このように本発明によれば、エンジン作
動中であっても、エンジンの運転状態に応じてベーパー
パージバルブを開いている。それによって、燃料通路内
に燃料の流れを生じさせ、燃料の加熱を抑制している。
それと共に、ベーパーが発生しやすい状況では、ベーパ
ーパージバルブを介して、燃料を排出しているため、た
とえベーパーが生じたとしても、それを有効に排出する
ことができる。
動中であっても、エンジンの運転状態に応じてベーパー
パージバルブを開いている。それによって、燃料通路内
に燃料の流れを生じさせ、燃料の加熱を抑制している。
それと共に、ベーパーが発生しやすい状況では、ベーパ
ーパージバルブを介して、燃料を排出しているため、た
とえベーパーが生じたとしても、それを有効に排出する
ことができる。
【図１】筒内噴射エンジンの概略的な断面図
【図２】本実施例にかかる燃料噴射装置の回路図
【図３】ベーパーパージバルブの制御フローチャート
【図４】各パラメータの推移を示したタイミングチャー
ト
ト
【図５】燃料カットフラグＦcutの設定フローチャート
１ 燃焼室、 ２ ピストン、 ３ 吸気ポート、 ４ 吸気バルブ、 ５ 排気ポート、 ６ 排気バルブ、 ７ インジェクタ、 ８ 点火プラグ、 ９ａ，９ｂ，９ｃ 高圧燃料配管、１０Ｒ，１０Ｌ コ
モンレール、 １１ 燃料タンク、 １２ 低圧ポン
プ、 １３ フィルタ、 １４ 高圧ポン
プ、 １５ 低圧レギュレータ、 １６ 逆止弁、 １７ 高圧レギュレータ、 １８ ベーパーパ
ージバルブ、 １９ 制御回路、 ２０ 車速セン
サ、 ２１ アイドルスイッチ、 ２２ エンジン回
転数センサ、 ２３ 低圧燃料配管、 ２４ バイパス通
路
モンレール、 １１ 燃料タンク、 １２ 低圧ポン
プ、 １３ フィルタ、 １４ 高圧ポン
プ、 １５ 低圧レギュレータ、 １６ 逆止弁、 １７ 高圧レギュレータ、 １８ ベーパーパ
ージバルブ、 １９ 制御回路、 ２０ 車速セン
サ、 ２１ アイドルスイッチ、 ２２ エンジン回
転数センサ、 ２３ 低圧燃料配管、 ２４ バイパス通
路
Claims (3)
- 【請求項１】筒内噴射エンジンのインジェクタに燃料を
供給する燃料供給装置において、 燃料タンクと、 前記燃料タンク中の燃料を吐出する低圧ポンプと、 前記低圧ポンプから吐出された燃料を高圧化する高圧ポ
ンプと、 前記高圧ポンプによって高圧化された燃料を、前記イン
ジェクタに供給する燃料通路と、 前記燃料通路に設けられたベーパーパージバルブと、 前記ベーパーパージバルブを制御する制御手段とを有
し、 前記制御手段は、前記インジェクタによる燃料噴射が停
止される燃料カット期間中の少なくとも一部の期間にお
いて、前記ベーパーパージバルブを開くことによって、
前記燃料通路内の燃料を排出することを特徴とする筒内
噴射エンジンの燃料供給装置。 - 【請求項２】エンジン回転数を検出する検出手段をさら
に有し、 前記燃料カット期間は、少なくともエンジン回転数が第
１のエンジン回転数以上の場合に設定されると共に、 前記制御手段は、前記第１のエンジン回転数よりも大き
な第２のエンジン回転数以上の場合に、前記ベーパーパ
ージバルブを開くことを特徴とする請求項１に記載され
た筒内噴射エンジンの燃料供給装置。 - 【請求項３】筒内噴射エンジンのインジェクタに燃料を
供給する燃料供給装置において、 燃料タンクと、 前記燃料タンク中の燃料を吐出する低圧ポンプと、 前記低圧ポンプから吐出された燃料を高圧化する高圧ポ
ンプと、 前記高圧ポンプによって高圧化された燃料を、前記イン
ジェクタに供給する燃料通路と、 前記燃料通路に設けられたベーパーパージバルブと、 前記ベーパーパージバルブを制御する制御手段とを有
し、 前記制御手段は、前記インジェクタによる燃料の噴射量
が所定値よりも低下したエンジン作動期間において、前
記ベーパーパージバルブを開くことによって、前記燃料
通路内の燃料を排出することを特徴とする筒内噴射エン
ジンの燃料供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11139808A JP2000329029A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 筒内噴射エンジンの燃料供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11139808A JP2000329029A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 筒内噴射エンジンの燃料供給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000329029A true JP2000329029A (ja) | 2000-11-28 |
Family
ID=15253931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11139808A Withdrawn JP2000329029A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 筒内噴射エンジンの燃料供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000329029A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012062856A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Toyota Motor Corp | 燃料供給装置 |
| JP2013100780A (ja) * | 2011-11-09 | 2013-05-23 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2014227940A (ja) * | 2013-05-23 | 2014-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射装置及び燃料噴射方法 |
-
1999
- 1999-05-20 JP JP11139808A patent/JP2000329029A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012062856A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Toyota Motor Corp | 燃料供給装置 |
| JP2013100780A (ja) * | 2011-11-09 | 2013-05-23 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2014227940A (ja) * | 2013-05-23 | 2014-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射装置及び燃料噴射方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060801 |