JPH0759903B2 - 燃料制御装置 - Google Patents

燃料制御装置

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JPH0759903B2
JPH0759903B2 JP60227617A JP22761785A JPH0759903B2 JP H0759903 B2 JPH0759903 B2 JP H0759903B2 JP 60227617 A JP60227617 A JP 60227617A JP 22761785 A JP22761785 A JP 22761785A JP H0759903 B2 JPH0759903 B2 JP H0759903B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は圧縮点火型多気筒内燃エンジン用の、協働する
エンジンの燃焼室に燃料の供給を行なうため動作される
一又は複数の電磁操作弁を含む燃料供給装置の燃料制御
装置に関する。
従来の技術及びその問題点 エンジンの速度が増加するにつれ一又は複数の弁はより
高い頻度で動作され、エンジンクランク軸の回転角で表
わされる弁の動作時間間隔は一定の燃料レベルを仮定し
た場合実質的に同じであっても、現実の時間間隔はより
短くなる。弁は動作状態へ往復するのに所定の時間を要
し、その結果エンジン速度が増加するにつれ一又は複数
の弁を正確な燃料制御が保証されるように制御するのが
段々と困難になる。この状況は、エンジンへ供給する必
要のある燃料の量が減少する場合、エンジンへ供給され
る燃料の量が減少するにつれ一又は複数の弁が動作状態
にある時間が減少するため深刻化する。さらに、例えば
弁が動作状態で閉じられても弁が全閉位置に達するまで
に若干の燃料の供給が生じ、また燃料供給は弁が開き始
めた後まで継続することが分った。
内燃エンジンの技術においてはエンジンのいくつかの気
筒を特定のエンジン動作条件で遮断することが提案され
ている。これは燃料の節約、あるいはエンジン排気中の
有毒ガスの制御が目的である。かかる技術は圧縮点火エ
ンジンに使用可能である。例えばエンジンの一の気筒が
燃料供給の休止により不動作とされた場合、残りの気筒
への燃料供給はエンジンにより発生される出力を維持す
るため増加されねばならず、また残りの気筒への供給を
制御するのに動作される一又は複数の弁は余分な時間閉
じられねばならない。しかし、圧縮点火型エンジンの燃
焼室への燃料供給が遮断され、また遮断時間が数動作サ
イクル以上に及ぶ場合、燃焼室は冷却し、燃料供給が再
開される際燃料の不十分な燃焼が生じ、その結果燃焼室
が正しい動作温度に達するまでの間有害なガスの排出が
生じる。
本発明の目的は冒頭に示した種類の燃料制御システムを
簡単に便利な形で提供するにある。
問題点を解決するための手段 本発明は、エンジンの動作パラメータが所定の範囲内に
ある場合動作され、エンジン燃焼室への燃料供給を順次
阻止し、また一又は複数の弁の動作時間を延長すること
で残りの燃焼室への燃料供給を増加させる手段を含む、
上記目的のための燃料制御装置を提供する。
本発明はさらに、エンジン位置信号と燃料要求信号とに
応じて一又は複数の弁に一連の制御信号を出力する第１
の手段と、エンジン動作パラメータが所定の範囲内にあ
る場合動作して該燃料要求信号を変化させ、また状況信
号を出力する第２の手段と、該状況信号に応じて該一又
は複数の弁に印加される一連の制御信号を中断する第３
の手段とよりなり、燃焼室への燃料供給が順次阻止さ
れ、変化された燃料供給信号が残りの燃焼室に増量され
た燃料が供給されることを保証する、先に示した目的の
ための燃料供給システムを提供する。
本発明は所定のエンジン速度以上になると、また所定の
燃料供給以下になるとエンジン燃焼室への燃料供給が順
次阻止されるように構成された、圧縮点火エンジンの燃
料供給装置の燃料制御装置を提供する。その際残りの燃
焼室は増やされた燃料を供給され、エンジン出力が維持
されるように構成されている。
実施例 以下本発明を図面を参照しながら説明する。
第１図に４気筒圧縮点火エンジンの噴射ノズル10,11,1
2,13を示す。噴射ノズル10を考察するに、その入口は、
内孔17内で往復するプランジャ16を含む、概略的に15で
示される高圧ポンプのポンプ室14に接続されている。プ
ランジャはカム駆動手段により、協働するエンジンと同
期関係を保って駆動される。内孔17の内壁には低圧の燃
料源（図示せず）に接続された燃料入口ポート18が形成
されている。さらにポンプ室には電磁作動弁19が接続さ
れており、弁への電流供給は以下に説明する燃料制御装
置により制御される。
プランジャ16が内方へ動き、ポート18が塞がれている間
燃料はポンプ室14から移送される。弁19が動作（閉）状
態になると燃料は噴射ノズル10に流れるが、弁19が不動
作状態では燃料はドレインに流れる。
燃料供給システムの一構成では、噴射ノズルと同数の高
圧ポンプ及び協働する弁が存在し、その結果特別の例で
は４つの高圧ポンプと４つの弁が設けられる。あるいは
機械的に動作される液圧分配器を用いて高圧ポンプの出
力を噴射ノズルに順次移送してもよく、この場合は１つ
の弁19があればよい。
第２図は第１図の燃料供給システム、すなわち４つの高
圧ポンプ及び協働する弁を用いるシステム用の制御シス
テムを示す。
本発明では、弁19の動作時間を増大させるため一連の噴
射ノズル中の一への燃料の流れを阻止するようにしてい
る。これは多くのエンジンサイクルを含むある期間にわ
たりエンジンに供給される燃料の全量が減じられること
を意味し、従ってエンジン出力も低下する。エンジン出
力を維持するため燃料が供給される噴射ノズルは十分な
余分の燃料をさらに供給し、エンジン出力を実質的に同
じに保つ。本発明は、一つの噴射ノズルへの燃料供給が
休止される前においてエンジン速度を所定値より大に
し、また燃料の平均レベルを所定の上限値以下にするこ
とを提供する。
装置は変換器21からエンジン速度又はポンプ速度信号を
受ける第１の比較器20を含む。速度信号は基準電源22に
より与えられる基準信号と比較され、エンジン回転数が
基準電源22により決定される値より大きい場合に比較器
出力が得られ、これはANDゲート23の一の入力に供給さ
れる。さらに、例えばエンジン速度及び運転者の要求の
如き多くの変数に応答するガバナ回路25よりの燃料要求
信号を供給される第２の比較器24が設けられる。回路25
の出力は比較器24の一の入力に供給され，またこの比較
器の他の入力は基準電源26よりの信号を供給される。要
求される燃料信号が基準電源26により設定される値より
小である場合比較器24は出力を生じ，これはANDゲート2
3の他の入力端子に印加される。従ってエンジン速度が
電源22により設定される所定値より大で，また燃料のレ
ベルが電源26で設定されるレベルより小である場合出力
信号がANDゲートより得られ，電子切換回路27を制御す
る切換制御信号として用いられる。
エンジン速度が電源22により定められる値より小である
場合，又は燃料供給が電源26により定められる値より大
である場合,ANDゲートからは出力が得られず，回路25の
出力は切換えにより弁19を動作させる時間の長さ及び動
作の瞬間を決定する論理回路28に接続される。回路28は
エンジン位置信号を変換器29から供給され，またこの回
路の出力はANDゲート30の一の入力に接続される。この
ゲートの他の入力はORゲート31の出力に接続される。OR
ゲートの一の入力は入力がANDゲート23の出力に接続さ
れたインバータ32の出力に接続され，その結果ANDゲー
ト23から通常の操作が要求されていることを示す出力信
号が得られない場合ANDゲート30に入力を加えるORゲー
トに入力が加えられる。ANDゲートの出力は変換器29よ
りの出力がさらに入力に供給されているいわゆる電子分
配器33に供給される。分配器の出力はそれぞれの弁19に
接続される。
通常の噴射ノズル動作を仮定した場合、論理回路28から
の信号はエンジン位置信号と共に直接に分配器33に供給
され、従って燃料は噴射ノズル10〜13全てに順々に供給
される。従って各噴射ノズルは等量の燃料を協働する燃
焼室に供給する。
エンジンの通常の燃料供給はANDゲート23に出力がない
場合に得られる。従って広範囲のエンジン動作条件下で
通常の燃料供給が行なわれる。例えば全負荷条件下では
エンジン速度に無関係に通常の供給がなされ、また低エ
ンジン速度でもエンジンに供給される燃料の量と無関係
に通常の燃料供給がなされる。しかし、もし比較器20及
び24の両方が出力を与える場合ANDゲート23から出力信
号が得られ、これが切換回路27に供給されて切換回路を
他の設定に切換える。さらに、インバータ32はORゲート
31にイネイブル信号を供給するのを休止する。スイッチ
27が他の状態にある場合回路25により発生される燃料要
求信号は論理回路28に供給される前に変化される。
回路25からの実際の燃料供給信号は必要な噴射ノズル動
作順序の変化の程度を評価する選択回路34へ供給され、
回路34の出力は、入力が回路25に接続されまたスイッチ
27が他の状態にある場合出力が論理回路28に接続される
回路35に印加される。選択回路34及び回路35は、噴射ノ
ズルが１つずつ循環しながら燃料供給を休止するのを補
うため各噴射ノズルを通して供給する必要のある燃料の
増量を決定する。回路35の出力はその入力よりも高く、
また特別な例では回路34と35は少なくとも２つの異なっ
たノズルに動作シーケンスを与え得るよう構成されてい
る。
選択回路34の出力は状況信号として、変換器29からもエ
ンジン位置信号をさらに受信するシーケンス決定回路36
に印加される。回路36は選択回路34によりそれぞれ選択
される噴射シーケンスに適した多数のシフトレジスタよ
りなるのが好都合である。各シフトレジスタはマスクを
含み、もって変換器29より供給された信号はORゲート31
に特定の噴射シーケンスで出力される。
例えば４気筒エンジンの場合、第１のシフトレジスタは
各々変換器29よりの３番目の信号がORゲートに出力され
ないように構成することができる。また第２のシフトレ
ジスタは変換器29よりの各々第５番目の信号がORゲート
に出力されないように構成することができる、等とな
る。回路36よりの出力が存在しない場合はANDゲート30
の出力もなく、仮りに特定の弁19が分配器回路28により
励起パルスが供給されても弁には励起電流は供給されな
い。残りの弁はそれぞれ順々に、やや延長された期間励
起され、その結果エンジンへの燃料供給の平均値は同じ
になる。回路36の効果は噴射ノズルに順々に燃料の供給
停止が生じることである。
引用した例では第１のレジスタは延長されたエンジン動
作期間にわたる可能な最大の噴射「休止」回数を与え、
従って最低燃料レベルの場合について動作される。第２
のレジスタは、前期の延長された期間にわたる噴射「休
止」回数がより少ないことから、より高い燃料レベルの
動作に使用される。
異なった気筒数のエンジンの場合でも、順序は異なるで
あろうがエンジン燃焼室が交互に燃料供給を休止される
よう構成できる。燃焼室が１動作行程の間燃料を供給さ
れないことはその温度がやや降下することを意味する
が、このわずかな降下はその次に燃料が供給された場合
の燃料の燃焼に実質的に影響する程のものではない。燃
料が供給される噴射ノズルと協働する弁が延長された期
間動作されることは、かかるノズルによりより正確な燃
料制御が可能な事を意味し、またエンジンの全体的効率
は負荷レベルが増大した場合燃料が供給されると燃焼室
を作動させることで向上される。
例えば操作者によりエンジンへの要求が増大され、その
結果より多くの燃料をエンジンに供給することが必要に
なると、供給量の調整は噴射ノズルの動作順序を変化す
ることでなされ、また同時に行なわれる。従って新たな
噴射順序が選択されてもエンジン出力に目立った変化は
生じない。
多くの個々の回路の機能は適当なソフトウエアを有する
マイクロプロセッサによっても実行できる。
第２図に示した形の装置は唯一の弁19及び唯一の高圧ポ
ンプを用いた形の燃料システムにも非常に容易に適用で
きる。これには電子分配器33を除去し、ANDゲートの出
力をANDゲート出力に信号が存在する場合弁に電流を供
給する駆動回路に接続すればよい。
本実施例では、エンジンは４気筒エンジンであり、一度
に唯一つのノズルが不動作とされた。より多くの気筒を
有するエンジンで、エンジンの２つの燃料空間が同時に
燃料を供給される場合、２つの噴射ノズルの燃料供給が
休止されるよう構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は燃料システムの液圧部の概略図、第２図は燃料
制御装置のブロック図である。 10,11,12,13……噴射ノズル、14……ポンプ室、15……
ポンプ、16……プランジャ、17……内孔、18……燃料入
口ポート、19……電磁作動弁、20……第１の比較器、21
……変換器、22……基準電源、23……ANDゲート、24…
…第２の比較器、25……ガバナ回路、26……基準電源、
27……電子切換回路、28……論理回路、29……変換器、
30……ANDゲート、31……ORゲート、32……インバー
タ、33……電子分配器、34……選択回路、35……増量決
定回路、36……シーケンス決定回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−68632（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−49549（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−181936（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−158353（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−58742（ＪＰ，Ｕ)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】協働するエンジンの燃焼室に燃料を供給す
    るよう動作される一又は複数の電磁操作弁を含む、圧縮
    点火型多気筒内燃エンジンの燃料供給装置用燃料制御装
    置であって、エンジン位置信号と燃料要求信号とに応答
    して該一又は複数の弁のための一連の制御信号を供給す
    る第１の手段と、エンジン速度及び燃料要求信号に応答
    し又エンジン速度が第１の所定の値を超え要求燃料が第
    ２の所定の値より低い際に動作して該燃料要求信号を修
    正し又状態信号を供給する第２の手段と、該状態信号に
    応答して該一又は複数の弁に印加される一連の制御信号
    を修正しもって弁の動作を防ぐように毎ｎ番目の信号を
    省略する第３の手段であってエンジンが偶数のシリンダ
    を有する場合ｎは１を超える奇数であり該状態信号に依
    存するような第３の手段とよりなり、エンジンへの燃料
    の供給がｎ回目毎に修正され、修正された燃料要求信号
    が残りの燃焼室が増量された燃料を受けることを保証す
    る 燃料制御装置。
  2. 【請求項２】エンジン速度が該第１の所定の値より低い
    か又は要求燃料が該第２の所定の値を超えた際に該要求
    信号を直接該第１の手段へ通過させるように操作可能な
    スイッチ手段を該第２の手段が含む請求項１に記載の燃
    料制御装置。
  3. 【請求項３】エンジン速度信号及び燃料要求信号をそれ
    ぞれ第１及び第２の基準信号と比較して該スイッチ手段
    のための切換制御信号を供給する比較器手段を含み、も
    ってエンジン速度が該第１の所定の値より低いか又は燃
    料要求信号が該第２の所定の値を超えた際に該スイッチ
    手段が要求信号を該第１の手段に供給するよう操作され
    エンジン速度が該第１の所定の値を超え又燃料要求信号
    が該第２の所定の値より低い際に該スイッチ手段が切り
    換えられて修正された要求信号を該第１の手段に供給す
    る 請求項２に記載の燃料制御装置。
  4. 【請求項４】その出力が該一又は複数の弁の動作を制御
    し又その一の入力が該第１の手段の出力に接続されて該
    一連の制御信号を受けるANDゲートと、その出力が該AND
    ゲートの他の入力に接続され、その一の入力が該切換制
    御信号をその入力として受けるインバータの出力に接続
    され又その他の入力が該第３の手段の出力に接続された
    ORゲートとを含む請求項３に記載の燃料制御装置。
  5. 【請求項５】該第３の手段は噴射シーケンスに適したマ
    スクをそれぞれが有する複数のシフトレジスタよりな
    り、該状態信号は該レジスタの内の一つ及びそれに協働
    するマスクを選択するよう機能し、該第３の手段は又そ
    の入力信号として該エンジン位置信号を受ける 請求項４に記載の燃料制御装置。
  6. 【請求項６】該ANDゲートの出力に接続された入力とエ
    ンジン位置信号を受ける別の入力とを有し複数の弁の動
    作を制御する電子分配器を含む請求項５に記載の燃料制
    御装置。
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