JPS59190443A

JPS59190443A - タ−ボチヤ−ジヤを有する内燃エンジン用の燃料供給装置

Info

Publication number: JPS59190443A
Application number: JP58064124A
Authority: JP
Inventors: 「しし」戸　一弥; Kazuya Shishido
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1983-04-12
Filing date: 1983-04-12
Publication date: 1984-10-29

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】燃料ポンプからの吐出量を変え、燃料圧を制御するター
ボチャージャを有する内燃エンジン用の燃料供給装置に
関する。

従来、内燃エンジン用の燃料供給装置では、インジェク
ターを含む燃料系中に、プレッシャレギュレーターを備
え、そのプレッシャレギュレーターにより、燃料圧を一
定に保持してインジェクターに供給していた。

しかし、燃料圧を一定に保持し々からインジェクターに
供給する方式を、そのまま、ターボチャージャを有する
内燃エンジン用の燃料供給装置に適用すると、ターボ過
給時には燃料の最大噴射量が不足する。

この燃料の最大噴射量を確保する方法として、最大噴射
量の大き々インジェクターや複数本のインジェクターを
用いたシ、燃料圧を上昇させて一定に保ち噴射流量を確
保することが考えられるが、いずれも価格の上昇につな
がシ満足できるものではない。

また、現行の内燃エンジン用の燃料ポンプをそのまま用
いると、ターボ過給時以外にも、インジェクターの通常
噴射のために必要な噴射量、燃料圧をはるかに越える燃
料ポンプの吐出量、吐出圧があるため、燃料タンクへの
戻り量が過大と外り、タンク内の燃料温度の上昇や気泡
の混入が増大することになる。

さらに、現行の排気還流量を制御する内燃エンジン用の
燃料ポンプでは、吐出脈動によりアイドル時もかなｐの
騒音を発生するという問題がある。

本発明は、このような問題点に着目してな？されたもの
で、燃料ポンプの吐出量を可変とし、燃料圧を変えるこ
とにより、インジェクターの噴射量の範囲を広け、アイ
ドルや通常噴射のような噴射短小の領域では、噴射効率
を高めるため燃料圧を下げ、ターボ領域のような噴射量
大の領域では、燃料圧を上げて最大噴射量を確保するな
ど正確に噴射量を制御すると共に、騒音対策をも目的と
するものである。

第１図は、火花点火エンジンにつき本発明を適用する実
施例である。

同図において、１は燃料ポンプであシ、演算装置２より
燃料ポンプ駆動信号Ｏ８１としてパルス信号を受け、エ
ンジン状態（回転、負荷〕に応じ、そのパルス幅などの
デユーティを変えるデユーティ制御を行ない、燃料の吐
出量を可変とする。なお、燃料ポンプ１は燃料を燃料タ
ンク６から吸い上げ、送油パイプ４を通じてインジェク
ター５に送る。

６は燃料圧調整手段であり、プレッシャレギュレーター
７およびオリフィス８を備えている〇上記燃料圧調整手
段は、燃料ポンプ１よジエンジン状態に応じて送られた
燃料をインジェクター５の下流で調圧し、インジェクタ
ー５より噴射させると共に、残った燃料を燃料リターン
パイプ９を通じて燃料タンク６に戻す。

また、上記プレッシャレギュレーター７は、ケース７１
を２室に分けるダイヤ７ラム７２を備えておシ、そのダ
イヤ７ラム７２はスプリング７３を介し上側ケースに固
定されている。そして、そのケース７１の上側室７４に
は、スロットルボディ１０１内に配置されたインジェク
ター５の噴射口付近の吸気圧を導く圧力バランスライン
１１に通じる第１ポート７５が設けられている。また、
そのケース７１の下側室７６の側壁には、オリフィス８
を径だ調圧油路１２に通じる第２ボート７７が設けられ
、さらにその底壁を通り、燃料リターンパイプ９の一端
が内部に突出し、ダイヤフラム７２とその開口端９１が
面している。なお、スプリング７３の押圧力によシ、通
常ダイヤフラム７２は燃料リターンパイプ９の開口端９
１を閉じている。

そして、プレッシャレギュレーター７による燃料圧の調
整は、ダイヤフラム７２による燃料リターンパイプの開
口端９１の開閉によって行なわれる。即ち、ダイヤフラ
ム７２の上側に加わるスプリング７乙の押上刃と、上側
室７４に入る圧力バランスライン１１よシの吸気圧によ
る押圧力との和と、その下側室７６に入るオリフィス８
を径だ調圧油路１２からの燃料圧とのバランスによって
燃料圧の調整が行なわれ、一定圧に保持される。

オリフィス８は、インジェクター５とグレノ７ヤレギュ
レーター７の第２ポート７７を結ぶ調圧油路１２中に介
在している。その、オリフィス８中の細孔８１は、その
両側に流体の圧力差を生じさせ、上流側の圧力を下流側
の圧力よｐ高かめる作用をする。また、オリフィス８は
プレッシャレギュレーター７と一体に構成することもで
きる。

なお、燃料圧調整手段乙に、プレッシャレギュレータ−
７とオリフィス８を共用するのは、燃料ポンプ１に加わ
るパルス幅の変化が粗い、少数段階のデー−ティ制御の
場合であり、燃料ポンプの吐出量の小さい領域では、プ
レッシャレギュレータ７で一定圧に保ちながら燃料噴射
を行ない、ターボ領域では、燃料ポンプの吐出量を増加
しながらオリフィスにより燃料圧を増加し、燃料噴射量
を増大するものである。

また、燃料ポンプ１に加わるパルス幅の変化を紬かくし
、多数段階のデー−ティ制御をする場合には、精密な吐
出量の制御が可能であり、燃料圧調整手段乙にプレッシ
ャレギュレーターを用いず、オリフィス８のみによって
燃料圧を調整し、全領域に亘って燃料噴射量の制御が行
なえる。

１３は燃料圧センサーであシ、燃料圧を検出して燃料圧
信号ＩＳ、を出力する。その燃料圧センサーは、送油バ
イ°プ４やインジェクター５と燃料圧゛調整手段６とを
結ぶ調圧油路１２のいずれかに設・けることができるが
、調圧油路１２に設けることが好０ましい。

１４はターボチャージャであり、エンジンの排気ガスを
排気タービン（図示なし）に導き、その発生する動力を
利用して″、ターボコンプレッサ（図示なし）を回し、
スロットルボディ１０１を通じて吸気管１０に加圧空気
を供給するものである。

スロットルボディ１０１は、内部にインジェクター５と
スロットル弁１５が配置されており、吸気管１０の側壁
には、吸気温センサー１６と吸気圧センサー１７とが取
り付けられている。その吸気温センサー１６は、吸気温
度を検出して吸気温信号ＩＳ２を、吸気圧センサー１７
は、吸気圧を検出して吸気圧信号ＩＳ４を、それぞれ出
力する。

１８はシリンダであシ、内部にピストン１９が摺動し、
燃焼室２０を形成すると共に、側壁に水温センサー２１
が取り付けられている。その水温センサー２１はシリン
ダの冷却水温度を検出して水温信号Ｉｓ、を出力する。

また、２２はクランク角度変化に応じて、クランク角信
号■Ｓ３を出力するクランク角センサー、２３はアクセ
ルペダルの踏角に応じて、アクセル信号工Ｓ６を出力す
るアクセルペダルセンサーである。

演算袋Ｗ２は、例えば中央処理袋・置（ＣＰＵ）２０１
、読み出し専用メモリ　（ＲＯＭ）２０２、読み出し書
き込み可能メモＩＪ　　（Ｒ，ＡＭ）　２０３、および
入出力インタフェイス２０４などからなるマイクロコン
ピュータなどで構成されている。

そして、その演算装置２は、上記の各種センサーから与
えられる各信号Ｉ８１〜工Ｓ６などを入力とし、エンジ
ンを最適制御するだめの各種制御信号、例えば燃料ポン
プ駆動信号ＯＳ、、およびインジェクター駆動信号Ｏ８
，などを出力する。その燃料ポンプ駆動信号Ｏ８１は、
前述したようなデー−ティ制御信号であｐ、インジェク
ター駆動信号Ｏ８２決、。

エンジン状態（回転、負荷）に応じて、インジェクター
５の噴射量を制御する信号である。

以下、本実施例の動作を説明する。

まず、エンジン状態（回転、負荷）に応じて、燃料ポン
プ１の吐出風をデー−ティ制御するために、回転状態を
検知するクランク角信号■Ｓ３と、負荷状態を検知する
吸気圧信号ＩＳ４とを演算袋ｈ２にそれぞれ入力し、燃
料ポンプ駆動信号Ｏ８１を演算し、燃料ポンプに送信す
る。

次に、燃料ポンプ１よす、第２図に示すようなデー−テ
ィ制御信号に応じた吐出量を、送油パイプ４を通じてイ
ンジェクター５に送る。

そして、インジェクター５の下流に位置する燃料圧調整
手段乙によシ調圧した燃料を、インジェクター５よシ噴
射させる。即ち、燃料圧調整手段６では、第６図に示す
ような燃料ポンプ吐出糸に応じた燃料圧の調整が行なわ
れ、噴射量が小さい領域では吐出量が小さいため、グレ
？−シャレギーレータ−７により燃料圧が一定値Ｐｏに
保持されるが、ターボ領域では吐出量が一定値Ａを越え
て増加し１燃料圧はオリフィス８によシ規制され、比例
直線Ｂに従って増加する。それは、吐出量が犬となるこ
とにより、オリフィス８０両側の圧力差は増々大きくな
り、インジェクター５の噴射口付近のスロットルボディ
ｉｏｉ内の圧力も同時に増加するため、圧力バランスラ
イン１１を通じてプレッシャレギュレーター７のダイヤ
フラム７２を上側から押す力が相対的に強まシ、そのた
め、ダイヤフラム７２による燃料リターンパイプ開口端
９１のｖＩ５鎖頻度が増し、はとんどオリフィス８のみ
によって燃料圧が規制されるからである。

このとき同時に、燃料圧センサー１６により燃料圧が検
出され、演算装置２で燃料圧信号工Ｓ、を加味した演算
が行なわれ、インジェクター駆動信号Ｏ８２として、イ
ンジェクター５の噴射量の補正が行なわれる−０なお、この燃料供給装置は、スロットルボディインジェ
クション型の他、マルチインジェクション型にも当然に
使用することができる。

以上説明したように、本発明のターボチ潔−ジャを有す
る内燃エンジン用の燃料供給装置は、インジェクターを
含む燃料系中に、吐出量可変の燃料ポンプと、燃料圧調
整手段と、燃料圧センサーとを（Ｊｉｉｒえているので
、エンジン状態に応じて、燃料ポンプの吐出量が可変と
なシ、燃料圧を調整することによって、インジェクター
の噴射量の範囲が広がり、噴射量率の領域では、噴射効
率を高めるため吐出量を小とし燃料圧を下け、ターボ領
域のような噴射坦大の領域では、吐出量を大とし燃料圧
を上げて最大噴射量を確保することができると共に、燃
料圧センサーによって全領域に亘って正確な噴射量の制
御ができ、さらに低回転、軽負荷時には燃料ポンプの騒
音が低下し、消費電力も低減する。

また、燃料ポンプのデユーティ制御の精度に応じて燃料
圧調整手段の構成を選択し得るので、種々の燃料ポンプ
の使用が可能となり、価格の上昇を押えることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す全体構成図、第２図は、
デユーティ制御量と燃料ポンプの吐出量との関係を示す
図、第６図は、燃料ポンプの吐出量と燃料圧との関係を
示す図である。１・・・燃料ポンプ　２・・・演算装置　３・・・燃料
タンク　４・・・送油パイプ　５・°°インジェクター
　６°°。燃料圧調整手段　７・・・プレッシャレギュレーター８
・・・オリフィス　９・・・燃料リターンバイブ　１０
１°゛スロツトルボデイ　１０・・・吸気管　１１・・
・圧力バランスライン　１２・・・調圧油路　１３・・
・燃料圧センサー　１４・・・ターボチャージャ　１５
・・・スロットル弁　１６・・・吸気温センサー　１７
・・・吸気圧センサー　１８・・・シリンダ　１９・・
・ピストン　２０・・・燃焼室　２１・・・水温センサ
ー　２２・・・クランク角センザー　２３・・・アクセ
ルペダルセンサー■Ｓ１・・・燃料圧信号　工Ｓ２・・
・吸気温信号　■Ｓｓ・・・クランク角信号　■Ｓ４・
・・吸気圧信号　工Ｓ、・・・水温信号　工Ｓ６・・・
アクセル信号　Ｏ８ｌ・・・燃料ポンプ駆動信号　Ｏ８
２・・・インジェクター駆動信号箱２１１ｇ１］１　　　　　第３図テ゛ニーティ％

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　インジェクターを含む燃料系中に、吐出量可
変の燃料ポンプと、燃料圧調整手段と、燃料圧センサー
とを備えたターボチャージャを有する内途エンジン用の
燃料供給装置。
（２）　　燃料圧調整手段が、プレッシャレキ−レータ
−とオリフィスである特許請求の範囲第（１）項記載の
ターボチャージャを有する内燃エンジン用の燃料供給装
置。
（３）燃料圧調整手段が、オリフィスである特許請求の
範囲第（１）項記載のターボチャージャを有する内燃エ
ンジン用の燃料供給装置。