JPS59138737A - エンジンの燃料供給装置 - 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】 本発明は、燃料噴射式エンジンの燃料供給装置に則し、
特にその燃圧調整装置に関する。

燃料噴射式エンジンにおいて、適正な量の燃料を供給す
るために燃料噴射ノズルの燃圧とノズル付近の吸気圧力
との差圧を一定に保持するように制御することは従来か
ら行なわれている。しかし、所要の燃料供給量や燃料の
微粒化等は運転状態、例えば、冷間時、加速減速時、高
負荷低負荷時、低速高速時等によって変化するので、運
転状態によって差圧を変化させることが望ましい。

特開昭５　＆　−／２２Ａ９号公報には、供給燃圧と燃
料出口近傍の吸気圧力との差圧を所定値に保持する燃圧
レギュレータを備えるとともに、該燃圧レギュレータに
よる供給燃圧を機関の運転状態に応じて補正する燃圧補
正手段を備えた燃料供給装置が板案されている。しかし
、この公報では運転状態に応じてどのように燃圧補正を
行うのかは具体的に開示されていない。

本発明の目的は、燃圧の制御によジエンジンの運転条件
が低回転高負荷のときのノッキングを有効に防＋ｈ　ｌ
、得るエンジンの燃料供給装置を提供することである。

本発明の構成は、燃料を噴射供給する燃料インジェクタ
と、前記・燃料インジェクタに供給される燃料の燃圧を
制御する燃圧レギュレータと、吸気通路の燃料噴射位置
における吸気圧力と前燃圧との差圧が所定値になるよう
に前記燃圧レギュレータを作動させる手段とを備えた燃
料噴射式エンジンにおいて、エンジンの運転条件が低回
転高負荷のとき前記差圧を増加させる手段を設けたこと
を特徴とする。

本発明（（よれば、ノッキングの発生しゃすい高負荷低
回転領域では燃圧を上げ燃圧と吸気圧力との差圧が大き
くなるように制御される。これによって、膏料の微粒化
、気化が促進され吸気温度が下がるので、ノッキングの
発生を防止することができる。燃圧の上昇に応じて、燃
料噴射時間を短くして、燃料供給量を一定に保持するこ
ともできるが、燃圧が上昇しても噴射時間を補正するこ
とは必ずしも必要でない。燃圧を高めても燃料噴射時間
をそのま甘に維持すれば、混合気はリッチ化され、ノッ
キング防止効果が一層高められる。

なお、エンジン負荷の検出に当っては、例えば吸気負圧
センサあるいはスロットル弁開度センサからの信号を、
回転数については、クランク角センサからの信号を用い
ることができる。

丑た、ノッキングの発生しやすい領域は、運転条件によ
って変動するので、この変動に応じて燃圧を一ヒける領
域を変化させることが好ましい。このためには、ノッキ
ングが発生しやすい状態であるかどうかを検出する手段
を設けて制御すればよく、例えば、ノッキングの発生と
相関関係を有するエンジン冷却水温、吸気温度等を検出
し、これらの値の変化に応じて燃圧を増大させる領域を
変化させるようにすればよい。このようにすることによ
り、ノッキングの発生をさらに有効に防止することがで
きる。燃圧を変化させる手段は、段階的に変化させるも
のでも、連続的に変化させるものでもよい。また、複数
の燃圧レギュレータを設けて、これらを切替えて使用す
るようにしてもよい。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例につき説明する
。

第１図には、本発明の燃圧制御装置を組み込んだエンジ
ンＥの概略図が示されている。エン・クンＥはシリンダ
１０と、該シリンダ１０内を摺動するピストン１２を備
えており、シリンダ１０の上部には燃焼室１４が形成さ
れている。シリンダ１２には吸気ボート１６及び排気ポ
ート１８が開口しており、これらのｚ−ト１６．１８に
は、該ポートを開閉する吸気弁２０．及び排気弁２２が
設けられている。燃焼室頂部には点火プラグ１７が下方
に向けて取付けられている。シリンダ上部の外壁にはシ
リンダの振動を検出するノックセンサ１９が取付けられ
ている。また、吸気ポート１６には吸気通路２４が、排
気ポート１８には排気通路２６がそれぞれ接続されてい
る。吸気通路２４には上流側の端にエアクリーナ２８が
設けられ、その下流（ｆｕｌｌに吸入空気量を計量する
エアフローメータ３０、続いて下流に吸気を過給する過
給機・３２が設けられている。さらに、鍋給機３２の下
流にはアクセルペダルに連動して動かされるスロットル
弁３４、該スロットル弁３４の下津の吸気負圧を検出す
る吸気負圧センサ３５、及びその下流に所定の燃圧で燃
料を噴射供給する粘料インジェクタ３６が配置されてい
る。

燃料タンク３８内の燃料は燃料ホープ４０により昇圧さ
れて通路４２内に吐出され、燃ｆｉｌイン・ゾエクタ３
６に導かれる。通路４２内に吐出された燃゛１ト１の圧
力は燃圧レギュレータ４６により調節さひる。

第一図に示されるように、燃圧レギュレータ４Ｇはダイ
ヤフラム装置４８を備えており、該ダイヤフラム装置４
８のケーシング５０は、ダイヤフラム５２によって仕切
られ、通路５４を介し吸気通路２４のスロットル弁３４
下流側に接続される負王室５６と燃料通路４２からの分
岐通路４４に連通ずる燃料室５８とが内部に形成される
。負王室５Ｇにはバネ６０が配置されり゛イヤフラム５
２を図において左方に付勢している。バネ６０の一端（
は円板６２により支持されており、円板６２には、ケー
シング５０の内部から外方に延び７、ｔン６３が接続さ
れ、このピン６３はソレノイドの可動子を構成する。ピ
ン６３のまわりにはソレノイドコイル６４が設けられ、
該ソレノイドコイル６４が励磁されたとき、ピン６３及
び円板６２は図において左方向に移動させられるように
なっている。畑料室５８には燃料タンク３８への戻り通
路４５が突出しており、その先端６６はダイヤフラム５
２に対向するように室５８内に開口している。燃料ポン
プ４０から吐出された燃料の一部は分岐通路４４から燃
料室５８内に導かれ、ダイヤフラム５２と上記先端６６
との間の間隙を通って燃料タンク３８に戻される。ダイ
ヤフラム５２は、吸気通路内の圧力が低下すると図にお
いて右方に移動する。これによって先端６６と夕゛イヤ
フラム５２との間の間隙は犬きくなシ、タンク４０への
戻り量は増大する。このため、インジェクタ３６に与え
られる燃圧は低下する。この場合、ダイヤフラム５２は
吸気通路内の圧力の変化に対応して移動し、燃圧と吸気
通路の圧力との差圧は一定に保たれ・燃料噴射量はイン
ジェクタの開く時間により決定されろことになる。また
、ソレノイドコイル６４が励磁されると、ピン６３が図
において左方知移動し、バネ６ｏの付勢力を強めるので
燃料の戻り量は減少し燃圧は高くなる。ソレノイドコイ
ル６４の励磁、非励磁を制御するためにコントロールユ
ニット６゛８が設けられる。再び第１図を参照すれば、
コントロールユニット６８は、ノックセンサ１９、エア
フローメータ３０．吸気負圧センサ３５及びクランク角
センサ７ｏからの信号を演算して、上述のソレノイドコ
イル６４に対１２て制５御信号を出力するとともに、点
火プラグ１７に対する点火時期制御信号、燃料インジェ
クタ３６に対する噴射時間制御信号をそれぞれ出力する
。

第３図を参照すれば、コントロールユニット６８の回路
の７例が示されている。コントロールユニット６８は燃
料インジェクタ３６の噴射時間を設定する基本・やルス
巾設定回路７２を備えており、この回路７２にはエアフ
ローメータ３０及びクランク角センサ７０からの信号が
入力され、回路７２はこれらの信号から所定の演算を行
い、燃料噴射時間すなわち燃料噴射量に対応するパルス
巾を有するパルス信号を・ぐルス巾補正回路７３に１４
′１カする。パルス巾補正回路７３は、必要な場合には
、所定のパルス巾の補正を行い補正したパルス信号を駆
動回路７４に出力する。駆動回路７４は、・やルス巾補
正回路７３からの信号に基づき、燃料インジェクタ３６
の開閉命令信号を出力する。

クランク角センサ７０からの信号は比較回路７５にも入
力される。比較回路７５は、クランク角センサ７０から
の信号に基づきエンジン回転数に対応する電圧を算出し
、この電圧と所定のエンジン回転数に対応する設定電圧
とを比較し、設定電圧が高い場合に１はハイレベルの、
設定電圧が低い場合にｒＪ二、ローレベルの信号を出力
する。比較回路７５からの信号はＡＮＤ回路７７に入力
される。

吸気負圧センサ３５からの信号は比較回路７９に入力さ
れる。吸気負圧はエンジン負荷に対応するので、比較回
路７９ｆ／ｉ、検出された吸気負圧の大きさからエンジ
ン負荷に対応する電圧を算出し、この電圧と、所定のエ
ンジン負荷に対応する設定１℃圧とを比１１つし、設定
電圧が大きいときにはローレベルの、設定電圧が小さい
と六には）・イレベル信号を出力する。比較回路７９か
らの信号（徒ＡＮＤ回路７７に入力される。従って、Ａ
ＮＤ回路７７は第を図に示されるように、所定のエンジ
ン［）１転数を表わす線ａと、所定のエンジン負荷を表
わす紳すとで囲捷れるＡの領域でノ＼イレペルの信号を
出力する。ＡＮＤ回路７７の出力はノクルス［４〕補正
回路７３及び１駆動回路８１に入力される。

パルス巾ネ；ｎ正回路７３はＡＮＤ回路７７からの信号
がハイレベルのときパルス巾を小さくして噴射時間が短
くなるように補正し燃圧の変化による燃料噴射量の変化
を防止する。蛇動回路８１はＡＮＤ回路７７からの信号
がノ・イレペルのときノ・イレペルの信号を出力し、ソ
レノイドコイル６４を励磁する。コントロールユニット
６８は、点火プラグ１７の点火時期を設定する基本点火
時期設定回路７６を備えており、該回路７６は、り・ラ
ンク角センサ７０及び吸気負圧センサ３５からの信号を
入力とし、所定の点火時期に対応した信号を出力する。

この信号は補正回路８２に入力される。

お口止回路８２は必要な場合（では点火時期を補正して
、出力回路８４に信号を送る。出力回路は、補正回路８
２からの信号に基づき、所定のタイミングで、所定の電
圧を点火プラグ１７に発生させる。

エンジン振動を検出するノックセンサ１９からの上記振
動の大きさに対応する信号は、比較回路７８に入力され
る。比較回路７８（徒、咳信号と設定された環動の大き
さに対応する設定電圧とを比較し、ノックセンサ１９か
らの入力信号が大きい場合に＋−１ハイレベルの、設定
電圧が大きい場合にはローレベルの信号を発生する。こ
の信号は積分回路８０に入力される。積分回路８０（は
比較回路。

７８からの信号を積分し、その積分信号を補正回路８２
に出力する。ノッキングが発生している場合には、大き
な振動が発生し、比較回路ハイレベルの信号を辺・、祝
して出力するので１．積分回路８０に出力が発生し補正
回路８２は、積分回路８０からの信号により、点火時期
を遅７″１．（ｉｌｌに補正して出力回路に信号を送る
。すなわち、ノッキングが発生し７ている場合に１は点
火時期′を少し遅らせる補正が行なわれて出力回路８４
に入力される。

以−トの構造の装置において、エンジン回転数が予め設
定さ、ｉた所定値より低く、エンジン負荷が所定値より
高いときすなわち、ｐ＠　ｌ１図のＡの領域江おいては
、上述のようにＡＮＤ回路７７１伐’−イレベルの信号
を出力し、ソレノイドコイル６４が励磁される。これに
よって、燃圧が高められ、燃料の微粒化、気化が促進さ
れ吸気温度が低下してノッキングの発生は［方正される
。同時に・ぞルス巾補正回路７３にＡＮＤ回路７７から
ハイレベルの信号が入力されるので／１’ルス巾が補正
され電磁弁式インジェクタ３６の一回当りの噴射時間が
短縮され、吸入空気量に対する噴射燃料の率を燃圧の変
化にかかわらず一定に維持する。

また、ノッキングが発生すると、上述のように積分回路
８０の出力は大きい値になり、補正回路８２１ｒよその
大交さに応じて、基本点火時期設定目録７６からの信号
を点火時期を遅らせるように補正する。これにより、点
火プラグ１７は通常の場合よりも少し遅れて点火する。

本例では、上述のように吸気温度が下がるのでノッキン
グ対策としての点火時期を遅らせる操作への依存度は減
少し、遅延させる量を少くすることができ、出力の低下
の問題はない。また、燃圧は通常低い値に維持されてい
るので燃料ポンプ４ｏの消費外χカは少く燃費等への悪
影響（枕ない。

第３図には他の実施例が示されており、本例では、吸気
通路２４とダイヤフラム装置４８の負圧室５６との連通
路５４はエアーポンプ９ｏに接続されている。通路５４
の吸気通路２４と負王室５６との間の部分には電磁弁９
２が、エアボンデ９０と負圧室５６との間の部分には電
磁弁９４がそれぞれ設けられている。従って、電磁弁９
４が［１４で贋、整弁９２が閉の場合には、負王室５６
にはエアポンプ９ｏの吐出圧が導入されるのでタイヤフ
ラム５２は最も強い力で押され、兆料の戻り量は少く燃
圧は高くなる。また、電磁弁９２が開で、電磁弁９４が
閉のときにはスロットル弁３４下流の吸気負圧が導入さ
れるのでダイヤフラムの付勢力は弱まり燃圧は低くなる
。従って、本例ではコントロールユニットからの制御信
号により第７図のＡ領域で電磁弁９２．９４を作動させ
て燃圧を高くさせることができる。

捷だ、コントロールユニット６８には吸気温度を検出す
る吸気温センサ９６、及びエンジン冷却水の温度を検出
する冷却水センサ９８からの信号も入力される。コント
ロールユニット６８はこれらの信号を演算し、ノッキン
グの発生しやすい吸気温ｊＷ及び冷却水温度が高いとき
には、・燃圧を高める頭載を低負荷側と高回転転側に広
げる。これにより、運転状態の変化に応じて有効に７ツ
キングを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

筺／図は、本発明の／実施例に係るエンノンの燃料供給
装置の概略図、第２図１は、第１図の燃圧レギュレータ
の詳細図、第、？図は第１図のコントロールユニットの
７例を表わす回路図、第り図は、エンノン負荷と、エン
ジン回転数との関係を表わすグラフ、第３図は、他の実
施例の概略図である。 符号の説明 １０・・・・・・・・・　シリング、　　１２・・・・
・・・・・　ピストン、１４・・・・・・・・・燃焼室
、　　１６・・・・・・・・・吸気ポート、１７・・・
・・・・・・点火プラグ、　１８・・・・・・・・・排
気ポート、　１９・・・・・・・・・ノックセンサ、２
０・・・・・・・・・吸気弁、　２２・・・・・・・・
・排気弁、２４・−・・・・・・・吸気通路、　２６・
・・・・・・・・排気通路、２８・・・・・・・・・エ
アクリ〜す、　２９・・・・・・・・・排気ａ度センサ
、　　３０・・・・・・・・・エアフローメータ、３２
・・・・・・・・・過給機、　３４・・・・・・・・・
スロットル弁、　　３５・・・・・・・・・吸気負圧セ
ンサ、　３６・・・・・・・・・　インジェクタ、　３
８・・・・・・・・・燃料タンク、４０・・・・・・・
・・燃料２ンプ、　４６・・・・・・・・・燃圧レギュ
レータ、　　６４・・・・・・・・・　ソレノイドコイ
ル、６８・・・・・・・・・コントロールユニット、　
７０・・。 ・・・・・・クランク角センナ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃料を噴射供給する燃料インジェクタと、前記燃料イン
   ジェクタに供給される燃料の燃圧を制御する燃圧レギュ
   レータと、吸気通路の燃料噴射位置における吸気圧力と
   前燃圧との差圧が所定値に外るように前記燃圧レギュレ
   ータを作動させる手段とを備えた燃料噴射式エンノンに
   おいて、エンジンの運転条件が低回転高負荷のとき前記
   差圧を増加させる手段を設けたことを特徴とするエンノ
   ンの燃料供給装置。