JPS63113130A - 過給機付きエンジンの燃圧制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンの燃圧＄１６１１装置に関し、待に
、過給機付きエンジンの燃圧制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、＠４図に示すようなエンジンの燃圧制御装置が提
案されており、ガソリンエンジンＥの燃料供給系Ｍ１お
よび燃圧制御系Ｍ２が設けられでいる。

燃料供給系Ｍ、は、エンジンＥ等により駆動される燃料
ポンプ１と、同燃料ポンプ１からの燃料を送給するデリ
バリパイプ２と、同デリバリパイプ２からの燃料を受け
てエンジンＥの吸気系Ｍ３である吸気マニホールド１０
ａの各気筒近傍にそれぞれ燃料を噴射する複数の燃料噴
射装置（インジェクタ）３とをそなえて構成されている
。

燃圧制御系Ｍ２は、インジェクタ３へ供給される燃料の
圧力、すなわち、デリバリパイプ２内における燃料の圧
力（燃圧）ＰＦＥを減圧調整するためのらので、デリバ
リバイブ２に連結して燃料タンク６へ燃料を帰還するた
めの燃料帰還用パイプ５と、同燃料帰還用パイプ５に介
挿された燃圧レギュレータ４と、同燃圧レギュレータ４
の作動室４ａに連結した制御圧通路７と、同制御圧通路
７内の圧力Ｐｃを吸気系Ｍ、の吸気マニホールド１０ａ
からの吸気マニホールド圧ＰＩＮとエアフィルタ９から
の大気圧ＦＡＴとの間で切換える切換式電磁弁８と、切
換式電磁弁８のソレノイド８ｃへ切換信号を送る第１の
再始動時燃圧増大手段を兼用する制御手段（ＥＣＵ）１
１と、制御手段１１へ後続されて検出信号を送るｏ２セ
ンサ１２．クランキングスイッチ１３、水温センサ１４
．吸気温センサ１５およびエア７０−センサ１６とをそ
なえて構成されている。

ここｃＳ０２センサ１２は、排気通路１７中に介挿され
て排気中の酸素の有無または濃度を計測するためのもの
で、クランキングスイッチ１３は、エンジンＥのクラン
キング状態を検出するためのもので、水温センサ１４は
、エンジンＥの冷却水温を検出するためのもので、吸気
温センサ１５は、吸気の温度を検出するためのもので、
これらのクランキングスイッチ１３と水温センサ１４ま
たは吸気温センサ１５とで再始動検出手段Ｍ、が構成さ
れており、エア７０−センサ１６は、吸気の流量を計測
するためのものである。

すなわち、上述の制御手段１１は、上記再始動検出手段
Ｍ４からの検出信号を受けて切換式電磁弁８を吸気マニ
ホールド連通状態から大気連通状態へ切換え制御圧とし
て大気圧を燃圧レギュレータ４へ送る第１の再始動時燃
圧増大手段Ｍ５をそなえている。

なお、図中の符号４ｂはスプリング、４Ｃはダイアフラ
ム、４ｄは燃圧室、４ｅは弁座、８ａは弁体、８ｂはス
プリング、１８はマフラーないし三元触媒、２４はエア
クリーナを示している。

従来のエンジンの燃圧制御装置は上述のごとく構成され
ており、インジェクタ３に供給するためのデリバリパイ
プ２内の圧力（燃圧）ＰＦＥは、作動室４ａにおける吸
気マニホールド圧ＰＩＮとスプリング設定圧Ｐｓｐとの
和となるように構成されており、すなわち、Ｐ　ＦＥ＞
　Ｐ　ＩＮ＋　Ｐ　ｓｐとなるとリリーフするようにな
っていて、冷態始動時において、吸気マニホールド圧Ｐ
ＩＮは、第５図中の符号ｔ１で示すクランキング時に、
大気圧ＦＡＴとなっているが、アイドリング時に、第５
図中に鎖線で示すように、アイドリング用負圧Ｐ＋ｏ（
例えば、−５００ｍｍｌ１ｇ）となる。

さらに、高温再始動時において、吸気マニホールド圧Ｐ
ＩＮは、第５図（、）中に実線で示すように、アイドリ
ング用負圧ＰＩＤとなるが、高温且つ低圧時には、燃料
の沸点が上昇し、燃料が気化しやすくなるので、第５図
（ｃ）に示すように切換式電磁弁８は大気連通状態を所
定時間ｔｄを維持され、すなわち、燃圧レギュレータ４
の制御圧Ｐｃを大気開放して、燃圧アップを図っており
、燃圧ＰＦＥは、大気圧ＦＡＴとスプリング設定圧Ｐｓ
ｐとの和となる。

このようにして、高温再始動時には、第５図（ｂ）に示
す時間幅ｔｄだけ制御圧Ｐｃが大気圧を維持されて、始
動性の向上とアイドル安定性向上をはかることができ、
水温や吸気温等により設定された燃圧アップの条件を満
たした場合、一定時間あるいはＡ／Ｆフィードバック補
正係数（ベースＡ／Ｆがリッチ）が小さくなるまで、燃
圧アップを行なっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来のエンジンの燃圧制御装置を過給機付き
エンジンに用いると、次のような問題点が生じる。

高温再始動時に、燃圧ＰＦＥが所定圧（ＦＡＴ＋Ｐｓｐ
、）に維持されるので、吸気マニホールド圧ＰＩＮが大
気圧Ｐ＾丁よりも高くなる過給ゾーン［第５図（ａ）中
の時刻ｔ２以降の符号ＰＩＮ参照］においても燃圧が所
定圧に維持されて、インジェクタ３における噴射差圧Ｐ
Ｄ（＝ＰＦＥ　　ＰＩＮ）が低下し、これにより同じ開
弁時間当たりの燃料噴射量が低下する。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、過給ゾーンにおいても、インジェクタから燃料を噴射
される吸気マニホールドの圧力とインジェクタへ送られ
る燃圧との差圧を適切なものとすることができるように
した、過給機付きエンジンの燃圧制御装置を提供するこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明の過給機付きエンジンの燃圧制御装置
は、エンジンの排気通路゛に介挿されたタービンと同タ
ービンに回転輪を介して連結するとともに上記エンジン
の吸気通路に介挿されたコンプレッサとからなる過給機
をそなえ、上記エンジンの吸気系における上記コンプレ
ッサよりも下流側に配設された燃料噴射装置と、同燃料
噴射装置へ燃料供給路を介して燃料を送給する燃料ポン
プと、上記コンプレッサよりも下流側に後続する制御圧
通路を介して受ける制御圧としての吸気マニホールド圧
と上記燃料供給路における燃圧との差圧に基づき同燃圧
を減圧’ＪＲ’！！ＬＬ、つる差圧応動型燃圧レギュレ
ータと、上記制御圧通路に介挿されて上記吸気マニホー
ルド圧に代え大気圧を制御圧として上記燃圧レギュレー
タへ送る圧力切換手段とが設けられるとともに、上記エ
ンジンの再始動状態を検出する再始動検出手段と、上記
過給機の過給運転状態を検出する過給運転状態検出手段
とが設けられて、上記再始動検出手段からの検出信号、
を受けて上記圧力切換手段を大気連通状態に切換え制御
圧として大気圧を上記燃圧レギュレータへ送る第１の再
始動時燃圧増大手段と、上記過給運転状態検出手段から
の検出信号を受けて上記第１の再始動時燃圧増大手段に
よる制御に優先させて上記燃圧レギュレータを吸気圧マ
ニホールド連通状態とする第２の再始動時燃圧増大手段
とが設けられたことを特徴としている。

〔作　用〕

上述の本発明の過給機付きエンジンの燃圧制御装置では
、第１の再始動時燃圧増大手段が、再始動検出手段から
の検出信号を受けて燃圧レギュレータの制御圧を大気圧
に高めることが行なわれ、この制御圧が大気圧である状
態等においで、第２の再始動時燃圧増大手段が、過給運
転状態検出手段からの検出信号を受けて、上記＃Ｓ１の
再始動時燃圧増大手段による制御に優先させて、燃圧レ
ギュ′　　レータの制御圧を吸気マニホールド圧、すな
わち過給圧に増圧して、燃料噴射装置へ送給される燃圧
と同燃料噴射装置から噴射される吸気マニホールド圧と
の差圧が、一定となり、これにより、燃料噴射量が過給
状態によらず一定となる。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第１〜３図は本発明の一実施例としての過給機付きエン
ジンの燃圧制御装置を示すらので、！＃１図はその全体
構成を示す模式図、第２図はその制御手順を説明するた
めの７０−チャート、第３図はそれぞれ燃圧および吸気
マニホールド圧と切換式電磁弁の開閉状態等とを説明す
るためのグラフであり、第１〜３図中、ｖＪ４．５図と
同じ符号はほぼ同様のものを示す。

ｆｔＳｉ図に示すように、本実施例は過給機付きエンジ
ンに適用されるもので、本実施例でも、ガソリンエンジ
ンＥの燃料供給系Ｍ、および燃圧制御系Ｍ２が設けられ
ている。

燃料供給ａ　Ｍ　＋は、エンジンＥ等により駆動される
燃料ポンプ１と、同燃料ポンプ１からの燃料を送給する
デリバリパイプ２と、同デリバリパイプ２からの燃料を
受けてエンジンＥの吸気系Ｍ。

である吸気マニホールド１０ａの各気筒近傍にそれぞれ
燃料を噴射する複数の燃料噴射装置（インジェクタ）３
とをそなえて構成されている。

燃圧制御系Ｍ２は、インジェクタ３へ供給される燃料の
圧力、すなわち、デリバリパイプ２内における燃料の（
燃圧）ＰＦＥを減圧調整するためのもので、デリバリパ
イプ２に連結して燃料タンク６へ燃料を帰還するための
燃料帰還用パイプ５と、同燃料帰還用バイブ５に介挿さ
れた燃圧レギュレータ４と、同燃圧レギュレータ４の作
動室４ａに連結した制御圧通路７と、同制御圧通路７内
の圧力を吸気系Ｍ、の吸気マニホール）’１０ａからの
吸気マニホールド圧ＰＩＮとエアフィルタ９からの大気
圧ＦＡＴとの間で切換える切換式電磁弁８と、切換式電
磁弁８のソレノイド８ｃへ切換信号を送るｔｔＳｉおよ
び第２の再始動時燃圧増大手段を数層する制御手段（Ｅ
Ｃｔｌ）　１１と、制御手段１１へ後続されて検出信号
を送るｏ２センサ１２．クランキングスイッチ１３．水
温センサ１４．吸気温センサ１５゜エア７０−センサ１
６および過給運転状態検出手段としての圧力センサ（ブ
ーストセンサ）１９とをそなえて構成されている。

ここで％０２センサ１２は、排気通路１７中に介挿され
て排気中の酸素の有無または濃度を計測するためのもの
で、クランキングスイッチ１３は、エンジンＥのクラン
キング状態を検出するためのもので、水温センサ１４は
、エンジンＥの冷却水温を検出するためのもので、吸気
温センサ１５は、吸気の温度を検出するためのもので、
これらのクランキングスイッチ１３と水温センサ１４ま
たは吸気温センサ１５とで再始動検出手段Ｍ、が構成さ
れており、エア７０−センサ１６は、吸気の流量を計測
するためのものであり、圧力センサ１９は、インジェク
タ３の噴射部分近くの吸気マニホールド１０ａ内の圧力
ＰＩＮを検出するように配置されており、過給ｆｉ２３
のコンプレッサ２３ｂよりも下流側の過給圧を検出する
ように構成されている。

すなわち、上述の＄り御手段１１は、上記再始動検出手
段Ｍ４からの検出信号を受けて切換式電磁弁８を大気連
通状態に切換え制御圧として大気圧、を燃圧レギュレー
タ４へ送るＰＩＳｌの再始動時燃圧増大手段Ｍ、と、過
給運転状態検出手段としての圧力センサ１９からの検出
信号を受けて第１の再始動時燃圧増大手段Ｍ、による制
御に優先させで燃圧レギュレータ４を吸気圧マニホール
ド連通状態とする第２の再始動時燃圧増大手段Ｍ６とを
そなえて構成される。

過給機２３は、第１図に示すように、エンジンＥの排気
通路１７に介挿されて排気により回転駆動されるタービ
ン２３ａと、エンジンＥの給気系Ｍ３における吸気通路
ＩＯに介挿されて給気を過圧するコンプレッサ２３ｂと
、タービン２３ａとコンプレッサ２３ｂとを相互に連結
してタービン２３ａからの回転駆動力をコンプレッサ２
３ｂに伝える回転輪２３ｅとから構成されている。

なお、図中の符号４ｂはスプリング、４ｃはダイアフラ
ム、４ｄは燃圧室、４ｅは弁座、８ａは弁体、８ｂはス
プリング、１８は７７ラーないし三元触媒、２４はエア
クリーナを示している。

本発明の実施例としての過給機付きエンジンの燃圧制御
装置は上述のごとく構成されているので、その制御要領
の一例は、Ｐｔ５２図に示すようになる。

すなわち、まず、キースイッチをオンとすると、この制
御７０−が始まり、高温再始動状態用フラグをオフとし
て（ステップａｌ）、ついで、各センサ１２〜１６．１
９さらには後述するセンサ２゜〜２２からの各検出信号
をインターフェース等を介して制御手段１１が受ける（
ステップａ２）。

次に、第２の再始動時燃圧増大手段Ｍ６により、第３図
（ｃ）に時刻Ｌ２で示すように、過給運転状態を検出し
た場合には（ステップａ３）、第１の再始動時燃圧増大
手段Ｍ、による燃圧レギュレータ４における制御圧Ｐｃ
の大気開放を中断し、これに優先して吸気マニホールド
１０ａの過給圧ＰＩＮを燃圧レギュレータ４の作動室４
ａに加えるべく、切換式電磁弁８を吸気マニホールド連
通状態とする［１５３図（ａ）の時刻Ｌ２〜ｊ＊ｔステ
ップａｌｏ参照］。

過給運転に至らない場合には、すなわち、ＰＩＮ＜ＦＡ
Ｔの場合には、時刻１＋において、クランキングスイッ
チ１３がオンとなって（ステップａ４）、水温（または
吸気温によるエンジン雰囲気温度）が所定温度以上であ
れば（ステップａｆ３）、一定時間ｔｄ（時刻ｔ１〜ｔ
ｉ）が経過するまでの間［第３図（１］）参照］または
Ａ　／　Ｆ　フィードバック補正係数（ベースＡ／Ｆが
リッチ）が小となったとき（ステップａ８）、制御圧Ｐ
ｃを大気圧ＦＡＴにすべく切換式電磁弁８を大気連通状
態とする［第３図（ｄ）中の時刻ｉ１１ステップａｌｌ
参照］。

そして、時刻１＋において、高温再始動状態用フラグが
オンとなるので（ステップａ７）、時刻ｔ１〜Ｅ。

においで、ステップａ４がらＮｏルートを経てステップ
ａ５へ至り、ステップａ５からＹＥＳルートを経てステ
ップａ８へ至る。

また、時刻し、においでは、ステップａ８からＹＥＳル
ートを経てステップａ９へ至り、フラグがオフとなる。

時刻ｔ３以前であっても、Ａ　／　Ｆ　フイードバクク
補正係数が小となれば同様にステップａ９へ至る。

時刻ｔ、以降においでは、フラグがオフとなっているの
で、ステップａ５がらはＮｏルートを経てステップａｌ
ｏへ至り、吸気マニホールド圧ＰＩＮが制御圧Ｐｃとな
る。

なお、過給運転状態検出手段として、圧力センサ１９を
用いる代わりに、吸入空気量Ａを求めるエア７０−セン
サ１６とエンジン回転数Ｎを求めるエンジン回転数セン
サ２０と、これらの検出信号から１吸気当たりの吸入空
気量Ａ／Ｎを求める演算手段とを用いでもよく、この場
合、Ａ／Ｎ　＞１．０で、過給運転状態と判定する。

また、過給運転状態検出手段として、アクセル開度を検
出するアクセル開度センサ２１やスロットル弁の開度を
検出するフロ・ントル開度センサ２２を用いてもよく、
これらの場合、アクセル開度やスロットル弁開度を圧力
に換算することが行なわれる。

さらに、再始動検出手段としで、クランキングスイッチ
１３と、このクランキングスイッチ１３からの信号を受
けたときから所定時間後に再度クランキングされたこと
を検出する手段とから構成されるものを用いてもよく、
キースイッチを適宜、組み合わせてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の過給機付きエンジンの燃
圧制御装置によれば、簡素な枯造で、次のような効果な
いし利点を得ることができる。

（１）過給ゾーンにおいても、燃圧が低下することな、
く、給気圧と燃圧との差圧が所定圧を維持される。

（２）上記（１）により、燃料噴射装置から噴射される
燃料噴射量が所望の値を維持され、安定した燃料供給状
態となる。

（３）上記（１）により、燃料が高温低圧状態にならな
いので、沸騰することがなく、すなわち、不要な気化が
生じない。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明の一実施例としての過給機付きエン
ジンの燃圧制御装置を示すもので、第１図はその全体構
成を示す模式図、第２図はその制御手順を説明するだめ
の７０−チャート、第３図はそれぞれ燃圧および吸気マ
ニホールド圧と切換式電磁弁の開閉状態等とを説明する
ためのグラフであり、第４．５図は従来の過給機付きエ
ンジンの燃圧制御装置を示すもので、第４図はその全体
構成図、第５図はそれぞれ燃圧お上り吸気マニホールド
圧と切換式電磁弁の開閉状態等とを説明するためのグラ
フである。 １・・燃料ポンプ、２・・デリバリパイプ、３・・燃料
噴射装置（インジェクタ）、４・・差圧応動型燃圧レギ
ュレータ、４ａ・・作動室、４ら・・スプリング、４ｃ
・・ダイアフラム、４ｄ・・燃圧室、４ｃ・・弁座、５
・・燃料帰還用パイプ、６・・燃料タンク、７・・制御
圧通路、８・・圧力切換手段としての切換式電磁弁、８
ａ・・弁体、８ｂ・・スプリング、８ｅ・・ソレノイド
、９・・エアフィルタ、１０・・吸気通路、１０ａ・・
吸気マニホールド、１１・・＃ＩＪ１および第２の再始
動時燃圧増大手段を兼用する制御手段（ＥＣＵ）、１２
・・０２センサ、１３・・クランキングスイッチ、１４
・・水温センサ、１５・・吸気温センサ、１６・・エア
フローセンサ、１７・・排気通路、１８・・７７ラーな
いし三元触媒、１９・・過給運転状態検出手段としての
圧力センサ（ブーストセンサ）、２０・・エンジン回転
数センサ、２１・・アクセル開度センサ、２２・・スロ
ットルｍ度センサ、２３・・過給機、２３ａ・・タービ
ン、２３ｂ・・コンプレッサ、２３ｃ・・回転紬、２４
・・エアクリーナ、Ｅ・・ガソリンエンジン％Ｍ＋・・
燃料供給系、Ｍ２・・燃料制御系、Ｍ、・・吸気系、Ｍ
、・・再始動検出手段、Ｍ、・・第１の再始動時燃圧増
大手段、Ｍ６・・第２の再始動時燃圧増大手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンの排気通路に介挿されたタービンと同タービン
   に回転輪を介して連結するとともに上記エンジンの吸気
   通路に介挿されたコンプレッサとからなる過給機をそな
   え、上記エンジンの吸気系における上記コンプレッサよ
   りも下流側に配設された燃料噴射装置と、同燃料噴射装
   置へ燃料供給路を介して燃料を送給する燃料ポンプと、
   上記コンプレッサよりも下流側に後続する制御圧通路を
   介して受ける制御圧としての吸気マニホールド圧と上記
   燃料供給路における燃圧との差圧に基づき同燃圧を減圧
   調整しうる差圧応動型燃圧レギュレータと、上記制御圧
   通路に介挿されて上記吸気マニホールド圧に代え大気圧
   を制御圧として上記燃圧レギュレータへ送る圧力切換手
   段とが設けられるとともに、上記エンジンの再始動状態
   を検出する再始動検出手段と、上記過給機の過給運転状
   態を検出する過給運転状態検出手段とが設けられて、上
   記再始動検出手段からの検出信号を受けて上記圧力切換
   手段を大気連通状態に切換え制御圧としで大気圧を上記
   燃圧レギュレータへ送る第１の再始動時燃圧増大手段と
   、上記過給運転状態検出手段からの検出信号を受けて上
   記第１の再始動時燃圧増大手段による制御に優先させて
   上記燃圧レギュレータを吸気圧マニホールド連通状態と
   する第２の再始動時燃圧増大手段とが設けられたことを
   特徴とする、過給機付きエンジンの燃圧制御装置。