JP2000027721A - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料噴射量の制御を容易に行い得るようにす
る。 【解決手段】 低圧燃料ポンプから吐出されて低圧イン
ジェクタ３３に供給される燃料の圧力は低圧レギュレー
タ３８により調整され、この低圧レギュレータ３８によ
り圧力調整された燃料が供給される高圧燃料ポンプ４３
から吐出されて、高圧インジェクタ３２に供給される燃
料の圧力は、高圧レギュレータ４４により調整される。
低圧レギュレータ３８は吸入管１５内のスロットルバル
ブ２０下流の吸入管内圧力を基準圧として燃料圧力を調
整し、高圧インジェクタ３２の駆動パルス幅は、高圧燃
料ポンプ４３から吐出された燃料の圧力を検出する燃圧
センサ４５に基づいて制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃焼室内に燃料を噴
射する高圧インジェクタと吸入通路内に燃料を噴射する
低圧インジェクタとを有する内燃機関の燃料供給装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用の内燃機関においては、燃焼室
に燃料であるガソリンを直接噴射する高圧インジェクタ
つまり筒内噴射弁と、吸気バルブの上流側の吸気通路内
に燃料を噴射する低圧インジェクタつまり筒外噴射弁と
の両方を有する燃料噴射装置がある。

【０００３】たとえば、特開平7-77120 号公報には、燃
料タンクから低圧燃料ポンプにより低圧燃料回路に燃料
を吐出させ、低圧燃料回路は低圧レギュレータにより燃
圧を低圧に保持するとともに低圧に保持された燃料が低
圧インジェクタに供給される構成となっている。また、
低圧燃料回路から高圧燃料ポンプにより高圧燃料回路に
燃料を吐出させ、高圧燃料回路は高圧レギュレータによ
り燃圧を高圧に保持するとともに高圧に保持された燃料
が高圧インジェクタに供給される構成となっている。な
お、それぞれのレギュレータは、パイロット作動形リリ
ーフ弁の構造となっており、ばね力とパイロット圧とに
より燃圧を調整するようにしている。

【０００４】また、高圧インジェクタに関しては、始動
時などにおける燃圧が規定値に達していない場合に備え
て、高圧燃料回路内に燃圧センサを設け、この燃圧セン
サによる検出値に応じて高圧インジェクタの駆動パルス
幅を補正している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】低圧レギュレータとし
ては、大気圧を基準圧として低圧インジェクタに供給さ
れる燃圧を調整するようにしたものがある。この場合に
は、低圧レギュレータにより燃圧が一定値に規制される
ため、高圧燃料ポンプに供給される燃圧を一定に保持す
ることができ、高圧燃料ポンプにより吐出量を一定に保
つことができる。したがって、高圧側の燃圧を安定させ
ることができる。

【０００６】しかしながら、低圧レギュレータの基準圧
として大気圧を使用し、同じ駆動パルス幅で低圧インジ
ェクタを駆動すると、低圧インジェクタから噴射される
燃料噴射量は、スロットル弁下流の吸入管内の圧力と低
圧燃料回路の燃圧の偏差に依存して異なる燃料噴射量と
なってしまう。このため、低圧インジェクタの駆動パル
ス幅を補正するためには、偏差を求めるために新たなセ
ンサを配置しなければならないとともに、駆動パルス幅
の算出においても燃圧に応じて補正を行う必要が生じる
という課題がある。

【０００７】本発明の目的は、筒内に燃料を噴射する高
圧インジェクタと筒外に燃料を噴射する低圧インジェク
タとからの燃料噴射量の制御を容易に行い得るようにす
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の内燃機関の燃料
供給装置は、筒内に燃料を噴射する高圧インジェクタ
と、吸入通路内に燃料を噴射する低圧インジェクタとを
有する内燃機関の燃料供給装置であって、燃料タンク内
の燃料を吐出する燃料ポンプと、前記燃料ポンプにより
吐出された燃料を前記低圧インジェクタに供給する低圧
燃料回路と、前記低圧燃料回路内の燃料圧力を調整する
低圧レギュレータとを有し、前記低圧レギュレータの基
準圧導入ポートと基準圧導入路を介して前記吸入通路と
を接続させたことを特徴とする。

【０００９】本発明の内燃機関の燃料供給装置は、筒内
に燃料を噴射する高圧インジェクタと、吸入通路内に燃
料を噴射する低圧インジェクタとを有する内燃機関の燃
料供給装置であって、燃料タンク内の燃料を吐出する燃
料ポンプと、前記燃料ポンプにより吐出された燃料を前
記低圧インジェクタに供給する低圧燃料回路と、前記低
圧燃料回路内の燃料圧力を調整する低圧レギュレータ
と、前記低圧レギュレータの基準圧導入ポートを前記吸
入通路に導通させる位置および前記基準圧導入ポートを
大気に導通させる位置に切り換える切換え手段とを有
し、前記低圧燃料回路内の燃料圧力を前記吸入通路内圧
力により調整するモードと、大気圧により調整するモー
ドとに切り換えるようにしたことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１１】図１はターボチャージャつまり過給機と、
筒内に燃料を噴射する高圧燃料ポンプとを有する自動車
用の内燃機関を示す概略図であり、シリンダブロック１
と、これの上部に設けられたシリンダヘッド２とにより
エンジン本体が形成されている。シリンダブロック１と
この下部に設けられたオイルパン３とにより形成された
クランク室Ｃ内にはクランク軸４が回転自在に設けら
れ、シリンダボア内に軸方向に往復動自在に設けられた
ピストン５は、コンロッド６によりクランク軸４に接続
されている。シリンダブロック１には、４つあるいは６
つなどの所定の数のピストン５が設けられているが、図
１には１つのみが示されている。

【００１２】エンジン本体内の燃焼室Ｂに燃焼に必要な
空気を供給するための吸気ポート７と、燃焼したガスを
排出するための排気ポート８とがそれぞれシリンダヘッ
ド２に形成されており、吸気ポート７は吸気バルブ９に
より開閉され、排気ポート８は排気バルブ１０により開
閉されるようになっている。

【００１３】エンジン本体には吸入通路１１と排気通路
１２とが設けられ、吸入通路１１は導入空気を浄化する
エアクリーナ１３を通って流入した空気を冷却するイン
タークーラ１４が設けられた吸入管１５と、それぞれの
吸気ポート７に分岐して接続される吸入管分岐部１６を
備えたインテークマニホールド１７とを有している。こ
のインテークマニホールド１７には吸入管分岐部１６を
介してそれぞれの吸気ポート７に連通するコレクトチャ
ンバ１８が形成されている。吸入通路１１には吸入空気
量を測定するためのエアフローメータ１９と、燃焼室Ｂ
に供給される空気の量を調整するためのスロットルバル
ブ２０とが設けられている。

【００１４】排気通路１２はそれぞれの排気ポート８に
接続される排気管が集合されたエグゾーストマニホール
ド２１と、触媒２２およびマフラー２３を備えた排気管
２４とを有している。

【００１５】図示するエンジンはターボチャージャ２５
備えており、ターボチャージャ２５は排気ガスにより回
転するタービン２６と、このタービン２６により駆動さ
れて吸入空気を加圧するコンプレッサ２７とを有してい
る。排気管２４のタービン入口には、タービン２６を迂
回するようにバイパス通路２８が設けられ、このバイパ
ス通路２８はウエストゲートバルブ２９によって開閉さ
れるようになっている。このウエストゲートバルブ２９
の開閉はアクチュエータ３０により作動するようになっ
ており、アクチュエータ３０へはタービン入口側の圧力
がソレノイドバルブ３１の開閉によって供給される。

【００１６】シリンダヘッド２には、燃焼室Ｂ内に燃料
を噴射する高圧インジェクタ３２が取り付けられてお
り、このエンジンは筒内噴射型となっている。さらに、
インテークマニホールド１７には吸気バルブ９の直前の
吸気ポート７内に向けて燃料を噴射する低圧インジェク
タ３３が取り付けられている。それぞれのインジェクタ
３２，３３は、ソレノイドコイルの作動によりノズルを
開閉するプランジャを有しており、ソレノイドコイルに
供給される電流のパルス幅に応じて噴射時間が制御され
るようになっている。

【００１７】低圧インジェクタ３３に燃料を供給するた
めに、低圧燃料ポンプ３４とフィルタ３５を有する燃料
供給管３６により低圧インジェクタ３３は燃料タンク３
７に接続されている。

【００１８】低圧インジェクタ３３から噴射される燃圧
を調整するために、低圧インジェクタ３３には低圧レギ
ュレータ３８が接続されており、この低圧レギュレータ
３８は吸入管１５のスロットルバルブ２０の下流に接続
された基準圧導入路３９からのスロットルバルブ２０の
下流の吸入管内圧力を基準圧力として燃圧を調整し、噴
射されなかった燃料はリターン配管４０により燃料タン
ク３７に戻される。

【００１９】高圧インジェクタ３２に燃料を供給するた
めに、それぞれの高圧インジェクタ３２に接続されたコ
モンレールつまりデリバリ管４１と燃料供給管３６との
間に接続された高圧燃料供給管４２には、高圧燃料ポン
プ４３が設けられている。この高圧インジェクタ３２か
ら噴射される燃圧を調整するために、高圧インジェクタ
３２には高圧レギュレータ４４が接続されている。この
高圧レギュレータ４４は高圧燃料ポンプ４３から吐出し
た高圧側の燃圧を検出するための燃圧センサ４５を有
し、この燃圧センサ４５からの信号によって高圧インジ
ェクタ３２のソレノイドコイルに供給される電流のパル
ス幅が制御される。噴射されなかった燃料はリターン配
管４６から燃料タンク３７に戻される。なお、高圧燃料
供給管４２には、逆止弁４７とバイパス弁４８が設けら
れている。

【００２０】図２は図１に示された燃料供給系を示す概
略図であり、低圧レギュレータ３８の基準圧導入ポート
３８ａには基準圧導入路３９が接続され、この基準圧導
入路３９は吸入管１５のスロットルバルブ２０の下流に
接続されている。したがって、低圧レギュレータ３８の
基準圧としてスロットルバルブ２０下流の吸入管内圧が
供給されるようになっているので、低圧レギュレータ３
８によってスロットルバルブ２０下流の吸入管内圧と燃
圧との偏差が一定値となるように、低圧側の燃圧が調整
されることになり、その一定値に基づいて不必要な燃圧
補正をすることなく低圧インジェクタ３３からのソレノ
イドコイルに対する駆動パルス幅が算出される。

【００２１】スロットルバルブ２０下流の吸入管内圧を
基準圧として低圧レギュレータ３８を作動させるように
すると、吸入管内の圧力変動により低圧側の燃圧が変動
することになる。したがって、高圧燃料ポンプ４３から
吐出される高圧側の燃圧は、高圧燃料ポンプ４３内に入
り込む低圧側の燃圧が変動するので安定しなくなる。そ
こで、高圧レギュレータ４４に設けられ高圧側の燃圧を
検出する燃圧センサ４５からの出力値に応じて、高圧イ
ンジェクタ３２のソレノイドコイルに対する駆動パルス
幅を補正する。

【００２２】このように、低圧インジェクタ３３に供給
される燃圧をスロットルバルブ２０下流の吸入管内圧を
基準圧として低圧レギュレータ３８により調整するよう
にしたので、低圧インジェクタ３３のみを駆動させる筒
外噴射モードにおいては、低圧インジェクタ３３からの
駆動パルス幅の算出において必要な燃圧補正を行う必要
がなく、算出を容易に行うことができる。

【００２３】また、高圧シンジェクタ３２と低圧インジ
ェクタ３３の両方から燃料の供給を行う筒内外噴射モー
ドにあっては、筒外噴射モードと同様に低圧インジェク
タ３３の駆動パルス幅を設定し、高圧インジェクタ３２
の駆動パルス幅は燃圧センサ４５の出力値に応じて補正
を行うことで算出する。

【００２４】図３は本発明の他の実施の形態である燃料
供給系を示す配管図であり、この場合には低圧レギュレ
ータ３８とスロットルバルブ２０下流の吸入管１５とを
接続する基準圧導入路３９には、切換弁４９が設けられ
ている。この切換弁４９は、低圧レギュレータ３８と吸
入管１５のスロットルバルブ２０下流とを導通させて低
圧レギュレータ３８に対して基準圧としてスロットルバ
ルブ２０下流の吸気管内圧を導入する位置と、低圧レギ
ュレータ３８を大気に導通させて低圧レギュレータ３８
に対して基準圧として大気圧を導入する位置とに作動す
る。この作動は切換弁に設けられたソレノイドコイルに
対する電流の供給によって行われる。

【００２５】この場合には、低圧レギュレータ３８に対
して基準圧として大気圧を導入するようにすると、筒外
噴射モードと筒内外噴射モードに加えて、低圧インジェ
クタ３３を作動させることなく、高圧インジェクタ３２
のみを作動させる筒内噴射モードにあっては、高圧燃料
ポンプ４３内に入り込む燃圧を大気圧に基づいてほぼ一
定に保持することができるので、高圧燃料ポンプ４３か
ら吐出される燃圧を一定に保持することができる。

【００２６】図４は図３に示された燃料供給系の作動を
制御する制御回路を示すブロック図であり、電子制御装
置（ＥＣＵ）５１には、エンジンの回転数を検出するエ
ンジン回転数センサ５２と、アクセルペダルの踏み込み
量などによりエンジン負荷を検出する負荷センサ５３
と、燃圧センサ４５とからの信号が送られるようになっ
ている。この電子制御装置５１からは高圧インジェクタ
３２および低圧インジェクタ３３のソレノイドコイルに
駆動パルス信号が送られるとともに、切換弁４９のソレ
ノイドに作動信号が送られるようになっている。

【００２７】電子制御装置５１内に設けられたＲＯＭに
は、エンジン回転数などの車両の走行状況に応じて、筒
外噴射モードとするか、筒内外噴射モードとするか、あ
るいは筒内噴射モードとするかを設定するマップデータ
が格納されており、このマップデータに基づき車両の走
行状況に応じていずれかの噴射モードが自動的に設定さ
れる。なお、図１および図２に示す燃料噴射系の制御に
ついても、図４に示す切換弁４９を除いて同様の制御回
路により作動が制御されることになる。

【００２８】以下の表は、上述した筒内噴射モードと筒
内外噴射モードと筒外噴射モードについて、高圧インジ
ェクタ３２と低圧インジェクタ３３の作動状態をまとめ
たものである。

【００２９】

【表１】

【００３０】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。たとえば、燃圧センサ４５
は高圧レギュレータ４４に設けられているが、高圧燃料
ポンプ４３から吐出される燃料の圧力を検出することが
できれば、高圧燃料供給管４２などの種々の部位に設け
るようにしても良い。基準圧導入路３９はスロットルバ
ルブ２０下流の吸入管内圧力を低圧レギュレータ３８に
案内することができれば、インテークマニホールド１７
などの種々の部位に設けるようにしても良い。

【００３１】

【発明の効果】本発明にあっては、低圧レギュレータに
よる燃圧の調整を低圧レギュレータに導入されるスロッ
トルバルブ下流の吸入管内圧力に基づいて行うようにし
たので、低圧側の燃圧とスロットルバルブ下流の吸入管
内圧との偏差を一定に保持することができ、低圧インジ
ェクタの駆動パルス幅算出において不必要な燃圧補正を
行うことなく、容易に算出することができ、必要な燃料
量を確実に噴射させることができる。

【００３２】また、高圧側の燃圧を検出するセンサに基
づき高圧インジェクタの駆動パルス幅を補正するため、
必要な燃料量を確実に噴射させることができる。

【００３３】本発明にあっては、低圧レギュレータによ
る燃圧の調整を低圧レギュレータに導入される吸入管内
圧に基づいて行う場合と、大気圧に応じて行う場合とに
切り換えることができ、車両の走行状態に応じて最適な
燃料噴射制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である内燃機関を示す概
略図である。

【図２】図１に示された燃料系を示す概略図である。

【図３】本発明の他の実施の形態である内燃機関におけ
る燃料系を示す概略図である。

【図４】燃料系の作動を制御する制御回路を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１５ 吸入管 ３２ 高圧インジェクタ ３３ 低圧インジェクタ ３４ 低圧燃料ポンプ ３８ 低圧レギュレータ ３９ 基準圧導入路 ４３ 高圧燃料ポンプ ４４ 高圧レギュレータ ４５ 燃圧センサ ４９ 切換弁（切換手段） ５１ 電子制御装置（制御手段）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 63/00 Ｆ０２Ｍ 63/00 Ｕ Ｒ 69/00 ３４０ 69/00 ３４０Ｑ Ｆターム(参考） 3G066 AA01 AA02 AA11 AB02 AD10 AD12 BA12 BA51 CB00 CB07Z CB09 CB15 CB16 CC06U CD01 CD03 CD26 CE22 DA01 DA06 DC04 DC09 DC11 DC18 DC19 DC22 3G301 HA01 HA04 HA06 HA11 JA12 LB03 LB04 LB06 LC01 MA03 MA11 MA28 NC04 ND02 PA01Z PA07Z PA09Z PB03A PB03Z PB08A PB08Z PE01Z PF03Z

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒内に燃料を噴射する高圧インジェクタ
   と、吸入通路内に燃料を噴射する低圧インジェクタとを
   有する内燃機関の燃料供給装置であって、 燃料タンク内の燃料を吐出する燃料ポンプと、 前記燃料ポンプにより吐出された燃料を前記低圧インジ
   ェクタに供給する低圧燃料回路と、 前記低圧燃料回路内の燃料圧力を調整する低圧レギュレ
   ータとを有し、 前記低圧レギュレータの基準圧導入ポートと基準圧導入
   路を介して前記吸入通路とを接続させたことを特徴とす
   る内燃機関の燃料供給装置。
2. 【請求項２】 筒内に燃料を噴射する高圧インジェクタ
   と、吸入通路内に燃料を噴射する低圧インジェクタとを
   有する内燃機関の燃料供給装置であって、 燃料タンク内の燃料を吐出する燃料ポンプと、 前記燃料ポンプにより吐出された燃料を前記低圧インジ
   ェクタに供給する低圧燃料回路と、 前記低圧燃料回路内の燃料圧力を調整する低圧レギュレ
   ータと、 前記低圧レギュレータの基準圧導入ポートを前記吸入通
   路に導通させる位置および前記基準圧導入ポートを大気
   に導通させる位置に切り換える切換え手段とを有し、 前記低圧燃料回路内の燃料圧力を前記吸入通路内圧力に
   より調整するモードと、大気圧により調整するモードと
   に切り換えるようにしたことを特徴とする内燃機関の燃
   料供給装置。