JPH06147043A - 内燃機関の燃料制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】冷間時に一度エンジンを始動してすぐに停止
し、さらに始動させた場合に始動噴射量を正確に噴射
し、始動性が安定して排気エミッションを低減すること
ができる。 【構成】エンジンを一度始動してすぐに停止すると、燃
料パイプ１９はチェックバルブ２１ｂにより所定の燃圧
に保持される。この後、再度エンジンを再始動すると、
水温センサ３２が水温を検知し、ＥＣＵ２７はその水温
の検知結果に基づいて三方弁２６を制御する。すなわ
ち、水温が５０℃未満のとき三方弁２６を開放して、リ
ターンパイプ２３と連通させることにより、燃料パイプ
１９の燃料圧力をほぼ大気圧に低下させる。又、水温が
５０℃を超える場合にはリターンパイプ２３を三方弁２
６にて閉成し、チェックバルブ２１ｂにより燃料パイプ
１９内の燃圧を所定圧に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は自動車のエンジン等の
内燃機関の燃料制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の燃料噴射装置は、燃料タンク
内の燃料が燃料ポンプによって圧送され、その燃料は燃
料パイプ及びデリバリパイプを通って機関燃焼室に対し
て燃料噴射弁によって供給されるようになっている。そ
して、燃料圧力はインテークマニホールド内の吸入負圧
との差が一定圧力となるようにプレッシャレギュレータ
によって制御されている。また、余分な燃料は戻りパイ
プを介して燃料タンクに戻されるようになっている。

【０００３】ところで、内燃機関の燃料噴射装置では、
例えば実開昭５７−１１５９５２号のように機関停止状
態又は機関停止後の燃料温度或いは冷却水温度等の外部
雰囲気温度を検出し、この検出温度が予め設定された温
度以上の場合に、デリバリパイプ内の燃料を戻りパイプ
を介して燃料タンクへ戻すようにしたものが提案されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の燃料
噴射装置では所定温度以上でないとデリバリパイプ内の
燃圧が低減されないことになる。このため、冷間始動時
にはデリバリパイプ内の燃圧が高くなり燃料噴射量が大
きくなる問題がある。

【０００５】図５に車両による燃料ラインの残圧の変化
例を示した。さらに、冷間時に一度エンジンを始動して
すぐに停止し、さらに始動させた場合、クランク開始初
期の実際の燃料噴射量が大きくなるため、オーバリッチ
（燃圧０から立ち上がるとして始動噴射量を適合されて
いる場合）による排気エミッションの悪化、始動性の悪
化が生じる問題があった。

【０００６】この発明の目的は冷寒時の燃料供給通路の
燃料圧力を内燃機関の始動初期には常にほぼ大気圧にす
ることにより、始動噴射量を正確に噴射することがで
き、その結果、始動性が安定し排気エミッションを低減
することができる内燃機関の制御装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は燃料タンク内の燃料を燃料給送通路を介し
て噴射弁へ給送する燃料ポンプと、前記燃料給送通路に
設けられ、燃料給送通路内の圧力を保持する圧力保持弁
と、前記燃料給送ポンプと噴射弁との間の燃料給送通路
に連結された燃料戻し通路と、前記燃料戻し通路に設け
られ、燃料戻し通路を開閉する制御弁と、始動前の内燃
機関の機関雰囲気温度を検知する機関雰囲気温度検知手
段と、前記機関雰囲気温度検知手段の検知した温度が所
定の冷間温度以下のとき内燃機関の始動前に前記制御弁
を一旦開放して燃料給送通路内の燃料圧力を略大気圧ま
で低下させた後閉成し、所定の冷間温度を超える場合に
は制御弁を閉成する制御弁制御手段とを備えたことを要
旨とするものである。

【０００８】

【作用】上記の構成により、内燃機関を一度始動してす
ぐに停止すると、燃料給送通路内は圧力保持弁により所
定の燃圧に保持される。この後、再度内燃機関を再始動
すると、機関雰囲気温度検知手段が機関雰囲気温度を検
知し、制御弁制御手段はその機関雰囲気温度の検知結果
に基づいて制御弁を制御する。すなわち、制御弁制御手
段は機関雰囲気温度が所定の冷間温度以下のとき、内燃
機関の始動前に前記制御弁を一旦開放して燃料給送通路
内の燃料圧力を略大気圧まで低下させた後閉成する。
又、機関雰囲気温度が冷間温度を超える場合には燃料戻
し通路側を制御弁にて閉成し、圧力保持弁により燃料給
送通路内の燃圧を所定圧に保持する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図４に従って説明する。図１で示すように、内燃機関と
しての自動車用エンジン１のシリンダブロック２には、
複数の気筒３が並設されている。各気筒３にはピストン
４がそれぞれ上下動可能に収容されている。各ピストン
４はコネクティングロッド５を介してクランクシャフト
（図示しない）に連結されている。ピストン４の上方に
は燃焼室６が形成され、各燃焼室６に吸気通路７及び排
気通路８が連通している。燃焼室６と吸気通路７との連
通部分は吸気ポート９となっている。前記エンジン１の
シリンダヘッド１１には気筒３毎に吸気バルブ１２と排
気バルブ１３とが設けられており、これらによって前記
吸気ポート９及び排気ポート１０が開閉される。又、前
記シリンダブロック２のウォータジャケットには機関雰
囲気温度検知手段としての水温センサ３２が取付けられ
ている。

【００１０】前記吸気通路７には、吸気ポート９から上
流側へ向けてサージタンク１４及びエアクリーナ１５が
順に配設されており、エアクリーナ１５で濾過された空
気が矢印で示すように吸気通路７、サージタンク１４等
を通過して前記各燃焼室６に吸入される。サージタンク
１４は吸入空気の脈動を平滑化させるためのものであ
る。前記サージタンク１４よりも上流の吸気通路７内に
は、スロットルバルブ２５が設けられている。スロット
ルバルブ２５はアクセルペダルの踏み込み操作に連動し
て開閉動作し、その開閉により、燃焼室６へ導入される
吸入空気量が調節される。

【００１１】前記各吸気ポート９の近傍の吸気通路７に
は、その吸気ポート９へ向けて燃料を噴射するための燃
料噴射弁１６が気筒３毎に取付けられている。各燃料噴
射弁１６には、燃料タンク１７内の燃料が燃料給送通路
としての燃料パイプ１９及びデリバリパイプ２０とを通
じて供給される。燃料パイプ１９の途中には、燃料ポン
プ２１と燃料フィルタ２２とが介在されている。燃料ポ
ンプ２１は電動モータ２１ａの駆動により燃料タンク１
７内の燃料が吸入及び吐出される。又、燃料ポンプ２１
ａの吐出側には圧力保持弁としてのチェックバルブ２１
ｂが設けられ、燃料パイプ１９及びデリバリパイプ２０
内の燃料の圧力（以下、燃圧という）を保持するように
なっている。

【００１２】燃料ポンプ２１から吐出された燃料は、燃
料フィルタ２２及び燃料パイプ１９を経てデリバリパイ
プ２０に圧送される。圧送された燃料は、デリバリパイ
プ２０にて各燃料噴射弁１６に分配される。デリバリパ
イプ２０からは燃料戻し通路としてのリターンパイプ２
３が分岐され、燃料タンク１７に接続されている。リタ
ーンパイプ２３の途中にはプレッシャレギュレータ２４
が介在されている。プレッシャレギュレータ２４は、燃
料パイプ１９の燃圧を、吸気管内（吸気ポート９）での
吸入空気の圧力に対して一定圧力だけ高い圧力となるよ
うに調整し、余剰燃料（リターン燃料）をリターンパイ
プ２３を通じて燃料タンク１７に戻すためのものであ
る。

【００１３】制御弁としての三方弁２６は燃料フィルタ
２２とデリバリパイプ２０間の燃料パイプ１９に設けら
れ、前記リターンパイプ２３に連結されている。三方弁
２６は電磁バルブにて構成されている。そして、三方弁
２６はソレノイドが励磁されると、デリバリパイプ１９
側の燃料パイプ１９とリタンーパイプ２３間を連通させ
るべく開放されるとともに、燃料フィルタ２２側が閉成
される。又、三方弁２６はソレノイドが消磁されると、
リターンパイプ２３とデリバリパイプ２０側の燃料パイ
プ１９間を閉成し、燃料フィルタ２２とデリバリパイプ
２０間を連通させる。そして、通常は三方弁２６のソレ
ノイドは消磁されている。

【００１４】この実施例の燃料制御装置の電気的構成に
ついて説明する。電子制御装置（以下、ＥＣＵという）
２７は制御弁制御手段を構成している。ＥＣＵ２７の入
力側にはディストリビュータ（図示しない）に設けられ
たクランク角度ＮＥを検出するクランク角度センサ２８
が電気的に接続されている。クランク角度センサ２８は
クランクシャフトの回転時に３０度毎のクランク角信号
（以下、Ｎｅ信号という）をＥＣＵ２７に出力するよう
になっている。又、ＥＣＵ２７の出力側には燃料ポンプ
用コントローラ２９を介して燃料ポンプ２１の電動モー
タ２１ａが電気的に接続されている。又、ＥＣＵ２７の
出力側には三方弁用ドライバ３０を介して前記三方弁２
６のソレノイドが電気的に接続されている。ＥＣＵ２７
の入力側にはイグニッションスイッチ３１が電気的に接
続され、イグニッションスイッチ３１からのオン又はオ
フのＩＧ信号を入力するようになっている。

【００１５】次に、このように構成された前記実施例の
作用について説明する。図２は燃料ポンプ２１を駆動制
御するためのルーチンを示している。ＥＣＵ２７はステ
ップ１０１でイグニッションスイッチ３１からのＩＧ信
号及びクランク角度センサ２８からのＮｅ信号を読み込
む。ＥＣＵ２７はステップ１０２でＩＧ信号がオンでな
い場合にはステップ１０３で燃料ポンプ制御フラグＸＦ
Ｐを０にし、このルーチンを終了する。又、ＥＣＵ２７
は前記ステップ１０２でＩＧ信号がオンである場合に
は、ステップ１０４に移行する。そして、ＥＣＵ２７は
ステップ１０４でＮｅ信号が発生していない場合にはス
テップ１０３で燃料ポンプ制御フラグＸＦＰを０にし、
このルーチンを終了する。

【００１６】ＥＣＵ２７はステップ１０４でＮｅ信号が
発生している場合にはステップ１０５で燃料ポンプ制御
フラグＸＦＰを１にする。そして、ＥＣＵ２７は次のス
テップ１０６で燃料ポンプ用コントローラ２９に指令信
号を出力し、このルーチンを終了する。従って、燃料ポ
ンプ２１は燃料ポンプ用コントローラ２９によって燃料
が吐出される。

【００１７】図３は三方弁２６を駆動制御するためのル
ーチンを示している。このルーチンは前記燃料ポンプ２
１を駆動制御するための制御ルーチンとともにＥＣＵ２
７によってそのときどきに実行される。

【００１８】ＥＣＵ２７はステップ１１０で水温センサ
３２及び燃料ポンプ制御フラグＸＦＰを読み込む。ＥＣ
Ｕ２７は次のステップ１１１で燃料ポンプ制御フラグＸ
ＦＰが０か１かを判定し、１であればこの制御ルーチン
を終了する。ＥＣＵ２７はステップ１１１で制御フラグ
ＸＦＰが０であると判定すると、ステップ１１２で水温
センサ３２の検出信号に基づいて水温ＴＨＷが５０℃未
満か否かを判定する。ＥＣＵ２７は水温ＴＨＷが５０℃
以上であればこの制御ルーチンを終了する。

【００１９】ステップ１１２においてＥＣＵ２７は水温
ＴＨＷが５０℃未満であると判定すると、ステップ１１
３で三方弁用ドライバ３０に指令信号を出力し、この制
御ルーチンを終了する。従って、三方弁用ドライバ３０
にて三方弁２６のソレノイドが励磁され、デリバリパイ
プ１９側の燃料パイプ１９とリタンーパイプ２３間を連
通させるべく開放されるとともに、燃料フィルタ２２側
が閉成される。この結果、デリバリパイプ２０側の燃料
パイプ１９内の燃圧はほぼ大気圧に低下する。

【００２０】なお、前記水温が５０℃以上の場合には三
方弁２６がリターンパイプ２３側を閉成するため、チェ
ックバルブ２１ｂにより燃料パイプ１９内の燃圧は所定
圧に保持される。

【００２１】このように本実施例では、冷間時、すなわ
ちウォータジャケットの水温が５０℃未満においては三
方弁２６が制御されることにより、デリバリパイプ１９
側の燃料パイプ１９とリタンーパイプ２３間が連通され
て、デリバリパイプ２０側の燃料パイプ１９内の燃圧は
ほぼ大気圧に低下する。このため、冷間時一度エンジン
を始動してすぐに停止し、さらに始動させた場合におい
ては、常に燃圧がほぼ０の状態から始動させることがで
きる。この結果、クランク開始初期において燃料噴射量
が大きくなることはなく、オーバリッチによる排気エミ
ッションが悪化することもなく、始動性が悪化すること
もなくなる。

【００２２】図４は本実施例による燃圧の立ち上がりを
示した。この実施例によれば燃圧は通常の設定圧である
３Ｋｇ／ｃｍ² 程度まで立ち上がるのに約１秒経過して
いる。

【００２３】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、冷間温度を５０度ではなく、他の温度に
設定したり、前記実施例ではインラインタイプの燃料ポ
ンプに具体化したが、インタンクタイプの燃料ポンプに
具体化したりする等この発明の趣旨から逸脱しない範囲
で任意に変更することも可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
冷間時に一度エンジンを始動してすぐに停止し、さらに
始動させた場合、冷寒時の燃料給送通路の燃圧を内燃機
関の始動初期には常に０にすることにより、始動噴射量
を正確に噴射することができ、その結果、始動性が安定
し排気エミッションを低減することができるという優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の燃料機関の燃料制御装置を
示す概略構成図である。

【図２】同じく作用を説明するフローチャートである。

【図３】同じく作用を説明するフローチャートである。

【図４】同じく実施例における冷間始動時の燃圧立ち上
がりを示す特性図である。

【図５】車両によるエンジン停止後の経過時間に対する
燃料ラインの残圧の変化を示した特性図である。

【符号の説明】

１…自動車用エンジン、２…シリンダブロック、１６…
燃料噴射弁、１９…燃料パイプ（燃料給送通路）、２０
…デリバリパイプ、２１…燃料ポンプ、２１ｂ…チェッ
クバルブ（圧力保持弁）、２３…リターンパイプ（燃料
戻し通路）、２６…三方弁（制御弁）、２７…電子制御
装置（ＥＣＵ）、２８…クランク角度センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料タンク内の燃料を燃料給送通路を介し
   て噴射弁へ給送する燃料ポンプと、 前記燃料給送通路に設けられ、燃料給送通路内の圧力を
   保持する圧力保持弁と、 前記燃料給送ポンプと噴射弁との間の燃料給送通路に連
   結された燃料戻し通路と、 前記燃料戻し通路に設けられ、燃料戻し通路を開閉する
   制御弁と、 始動前の内燃機関の機関雰囲気温度を検知する機関雰囲
   気温度検知手段と、 前記機関雰囲気温度検知手段の検知した温度が所定の冷
   間温度以下のとき内燃機関の始動前に前記制御弁を一旦
   開放して燃料給送通路内の燃料圧力を略大気圧まで低下
   させた後閉成し、所定の冷間温度を超える場合には制御
   弁を閉成する制御弁制御手段とを備えた内燃機関の燃料
   制御装置。