(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの燃料噴射弁を加熱するヒータの作動を制御する方法にして、
エンジン始動時に燃料噴射弁内に所定量以上の空気が残留しているか否かを判断することと、
前記判断により燃料噴射弁内に所定量以上の空気が残留していると判断されたときには、少なくとも燃料噴射弁内の空気が前記所定量以下になると推定される時間が経過するまでヒータの作動を阻止することと、
を特徴とする方法。
【請求項２】
燃料噴射弁内に所定量以上の空気が残留しているか否かの判断は燃料噴射弁に供給される燃料の昇圧速度によって行われ、所定の時間内に所定の昇圧が得られないとき燃料噴射弁内に所定量以上の空気が残留していると判断することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
燃料噴射弁内に所定量以上の空気が残留しているか否かの判断はエンジン始動時に於けるエンジン回転数の上昇速度によって行われ、所定の時間内に所定の回転数上昇が得られないとき燃料噴射弁内に所定量以上の空気が残留していると判断することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車輌のエンジンに係り、特にその燃料噴射弁の加熱に関する改良に係る。
【０００２】
【従来の技術】
上記用途のエンジンに於いて、エンジン燃焼室内へ燃料を噴射する燃料噴射弁に電気式ヒータを設け、かかるヒータにて燃料噴射弁を加熱することにより燃料を加熱しつつ噴射することは、既に古くから行なわれており、またかかるヒータによる燃料の加熱を大気やエンジンの温度状態或は燃料の燃焼状態等に基づいて制御する発明も種々提案されている。そのような発明の一例は特開平１１−１４８４４１号公報に示されている。
【０００３】
これらの従来よりなされている諸提案は、専ら、ヒータが作動するとき、その加熱態様を大気やエンジンの温度状態或は燃料の燃焼状態等に基づいて如何によりよく制御するかに関する発明である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる燃料噴射弁加熱用ヒータについては、その作動性能の向上もさることながら、また別の観点からの問題が考えられる。それは、エンジンの燃料供給系は保守や点検のため随時一部分解されまた組み立てられ、その際燃料供給系内に侵入した空気は、ともすると燃料噴射弁内に残留し、その量が或るかなりの量以上であるとき、保守や点検後のエンジン始動時に、通常通りヒータが作動されると、燃料噴射弁内にて燃料が過熱され、燃料噴射弁内に燃料蒸気によるベーパロックが生じてエンジンの始動運転が不安定となり、更にまたかかる過熱の度合いが昂じると燃料噴射弁またはヒータに熱による損傷が生ずる虞れがあることである。
【０００５】
本発明は、ヒータ付き燃料噴射弁にはそのような問題があることに着目し、そのような観点からヒータにより燃料噴射弁を加熱する技術を更に改良することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決すべく、本発明は、エンジンの燃料噴射弁を加熱するヒータの作動を制御する方法にして、
エンジン始動時に燃料噴射弁内に所定量以上の空気が残留しているか否かを判断することと、
前記判断により燃料噴射弁内に所定量以上の空気が残留していると判断されたときには、少なくとも燃料噴射弁内の空気が前記所定量以下になると推定される時間が経過するまでヒータの作動を阻止することと、
を特徴とする方法を提案するものである。
【０００７】
上記の燃料噴射弁用ヒータ作動制御方法に於ける、燃料噴射弁内に所定量以上の空気が残留しているか否かの判断は、燃料噴射弁に供給される燃料の昇圧速度によって行われ、所定時間内に所定の昇圧が得られないとき燃料噴射弁内に所定量以上の空気が残留していると判断されてよい。
【０００８】
或いはまた、上記の燃料噴射弁用ヒータ作動制御方法に於ける、燃料噴射弁内に所定量以上の空気が残留しているか否かの判断は、エンジン始動時におけるエンジン回転数の上昇速度によって行われ、所定の時間内に所定の回転数上昇が得られないとき燃料噴射弁内に所定量以上の空気が残留していると判断されてよい。
【０００９】
【発明の作用及び効果】
上記の通りエンジンの燃料供給系は保守や点検のため随時一部分解されまた組み立てられるものであり、その際燃料供給系内に侵入した空気は、ともすると燃料噴射弁内に残留しがちであるが、燃料の噴射が開始されれば、そうした空気はやがて燃料により燃料噴射弁外へ押し出されていく。一方、大気やエンジンの温度状態或は燃料の燃焼状態等に基づいて種々のヒータ制御装置を作動させ、その制御判断に基づいてヒータを作動させて燃料噴射弁をヒータにて最適に加熱するにしても、ヒータによる燃料噴射弁の加熱は必ずエンジン始動の最初の瞬間から始められなければならないというものではない。
【００１０】
そこで、エンジンの始動に当たっては、先ず燃料噴射弁内に所定量以上の空気が残留しているか否かを判断し、該判断により燃料噴射弁内に所定量以上の空気が残留していると判断されたときには、少なくとも燃料噴射弁内の空気が前記所定量以下になると推定される時間が経過するまでヒータの作動を遅らせるようにすれば、エンジン燃料供給系の一部分解を伴う保守や点検等の際に燃料供給系内に侵入し、燃料噴射弁内に捕捉され、燃料噴射弁内にかなり量の空気が残留している状態のままで燃料噴射弁がヒータにより加熱されることが回避され、燃料噴射弁内が燃料にて十分に充たされず、そのためヒータにて加えられた熱によって燃料噴射弁内の燃料が過熱され、燃料噴射弁内に燃料蒸気によるベーパロックが生じてエンジンの始動運転が不安定となることや、更にはまた過熱の度合いが昂じて燃料噴射弁またはヒータに熱による損傷が生ずるような事態が生ずることを確実に回避することができる。
【００１１】
燃料噴射弁内に空気が残留していると、燃料を噴射すべく燃料が燃料噴射弁の入口側から加圧されたとき、空気の圧縮性により、残留空気量が多い程、燃料噴射弁内が非圧縮性液体である燃料にて充たされている場合に比して、燃料に生ずる圧力上昇の速度はより大きく落ちてくる。従って、燃料加圧時の昇圧速度を監視し、所定の時間内に所定の昇圧が得られるか否かをみることによって、燃料噴射弁内に所定量以上の空気が残留しているか否かを判断することができる。
【００１２】
また、燃料噴射弁内に空気が残留していると、上記の通り空気の圧縮性により燃料噴射弁内に於ける燃料の圧力上昇が遅れ、それに応じて燃料噴射量が減るので、エンジン始動時に於けるエンジン回転数の上昇速度を監視し、所定の時間内に所定の回転数上昇が得らるか否かをみることによっても、燃料噴射弁内に所定量以上の空気が残留しているか否かを判断することできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照して、本発明を実施例について詳細に説明する。
【００１４】
本発明によるエンジン燃料噴射弁用ヒータの制御方法は、近年既に汎用されるに至っているコンピュータを用いた車輌制御装置に於て、そのコンピュータによる任意の燃料噴射弁ヒータ制御プログラムに、ヒータへの通電を許可するか否かの割り込み制御を介入させる形にて実施されてよい。コンピュータを用いた車輌制御装置の一般的基本構成は既にこの技術の分野に於ては周知の事項であるので、本発明の方法が実施可能であること裏付けるためのこの種の車輌制御装置についての説明は、明細書の記載が冗長となるのを避けるため省略する。
【００１５】
図１は本発明によるエンジン燃料噴射弁用ヒータの制御方法の一つの実施例を制御作動のフローチャートにて示す図である。自動車の如き車輌のキースイッチが入れられ、或いはそれが更にエンジン始動位置まで回されることにより任意のエンジン始動制御が開始されると、それと同時に本発明による制御が開始され、ステップ１０にて本発明の制御に関連するデータの読込みが行われる。これらのデータには、任意のエンジン始動制御により燃料噴射弁を加熱すべき判断がなされたか否かに関する情報、燃料噴射の指令が出されたか否かに関する情報、燃料噴射弁へ向けて送られる燃料の圧力に関する情報、エンジンの回転数に関する情報が含まれる。
【００１６】
次いで制御はステップ２０へ進み、フラグｆが１であるか否かが判断される。フラグｆは制御が後述のステップ７０に至ったとき１にセットされるものであり、それまではこの種の制御構成の常として制御開始時に０にリセットされている。従って制御が開始後先ずここに至ったときには、答えはノーであり、制御はステップ３０へ進む。
【００１７】
ステップ３０に於いては上記の読込みデータに基づいて燃料噴射弁を加熱すべき制御判断がなされているか否かが判断される。答えがイエスのときには制御はステップ４０へ進み、燃料噴射の指令が出されたかどうかが判断される。ステップ３０の答えがノーのときも、ステップ４０の答えがノーのときも、制御はステップ１０の前の戻り、状況の変化に備える。
【００１８】
燃料噴射指令が出され、ステップ４０の答えがイエスに転ずると、制御はステップ５０へ進み、本発明の方法を実行すべく本発明がソフトウェアとして組み込まれている車輌制御装置（コンピュータ）の一部を使用して得られるタイマＡがセットされてタイムカウントが開始され、次いでステップ６０にてその瞬間の燃料噴射弁に対する燃料の供給圧ＰfがＰf1として検出される。そしてステップ７０にて前述のフラグｆが１にセットされる。従ってｆ＝１は、燃料噴射のための燃料昇圧が開始され、昇圧開始直後の燃料圧ＰfがＰf1として検出され、燃料昇圧開始からのタイムカウントが開始されたことを示す。次いで制御はステップ８０へ進む。
【００１９】
ステップ８０に於いては，タイマＡによる所定時間のタイムカウントがカウントアウトしたか否かが判断させる。当初は答えはノーであり、その間制御はステップ１０に前に戻り、データの再読込みによりその更新、特に燃料圧Ｐfの読み取り更新がなされる。次に制御がステップ２０に至ると、フラグｆは既に１にセットされているので、制御はステップ３０〜７０をバイパスして直ちにステップ８０へ進み、タイマＡがカウントアウトしたかどうかが判断され、タイマＡによりセットされた時間が経過するまでかかるサイクルが繰り替えされる。
【００２０】
タイマＡによりセットされた時間が経過すると、ステップ８０の答えがイエスに転じ、次ぎのステップ９０にてその瞬間の燃料圧ＰfがＰf2として検出される。
【００２１】
次いで、ステップ１００に於いて、タイマＡにてセットされた時間の経過の間に燃料圧に生じた昇圧であるＰf2−Ｐf1が所定のしきい値ΔＰ以上であるか否かが判断される。しきい値ΔＰは、燃料噴射弁内に或る許容量を越える空気が残留していなければ、燃料供給装置の燃料加圧手段により燃料噴射時に燃料噴射弁に燃料の昇圧が掛けられたとき、液圧伝播の下に燃料に生ずべき昇圧の下限値である。従って、ステップ１００の答えがイエスであれば、燃料噴射弁内には空気は残留していないか、または残留していても、その量はここで許容量とする量以下であると推定される。このときには、制御は直ちにステップ１１０へ進み、フラグｆを０にリセットし、またフラグＦを１にセットする。このフラグＦは、以上のフローチャートによる本発明のヒータ作動制御が割り込んで設けられている任意の車輌制御装置、特にそのエンジン制御部の燃料噴射弁加熱用ヒータ制御部の制御フロー中に割り込んで設けられ、Ｆが１ならば該ヒータ制御部によるヒータ作動を許容し、１でなく０ならば該ヒータ制御部によるヒータ制御に凌駕してヒータ作動を不許可とするものである。このフラグＦも制御の始動時には０にリセットされている。
【００２２】
ステップ１００の答えがノーのとき、即ち、燃料噴射弁内にここで許容量とする量以上の空気が残留していると推定される場合には、制御はステップ１２０へ進み、タイマＢがセットされ、次ぎのステップ１３０にてタイマＢによりセットされた時間が経過するまで制御はここで一時逡巡する。このタイマＢによるセット時間は、燃料噴射弁内に許容量以上の空気が残留していた場合にも、燃料噴射により該空気が燃料と共に排出され、やがて燃料噴射弁内残留空気の量は許容値以下に下がると見込まれる時間である。そしてかかる時間の経過を経て制御はステップ１１０に至り、フラグｆが０にリセットされ、またフラグＦが１にセットされる。
【００２３】
図２は本発明による燃料噴射弁加熱用ヒータ作動制御の他の一つの実施例示す図１と同様のフローチャートである。図２に於いて、図１のステップに対応するステップは、図１に於けると同じステップ番号により示されており、また機能上図１のステップに類似するステップは、図１に於けるステップ番号に“ａ”を付したステップ番号にて示されている。
【００２４】
この実施例に於いては、ステップ５０ａにて、図１の実施例に於けるタイマＡとはカウント時間が異なるタイマＣがセットされ、次いでステップ６０ａにて、その瞬間のエンジン回転数ＮeがＮe1として検出される。そしてステップ８０ａにて、タイマＣがセットされた時間をカウントアウトしたか否かが検出される。このタイマＣによる計測時間は、ステップ４０にて燃料噴射が指令され、燃料が噴射されてエンジンが自爆によって回転速度を上げていく過程の時間を計測したものである。そしてこの所定時間が経過したところで、ステップ９０ａにて再度エンジンの回転数ＮeがＮe2として検出される。
【００２５】
次いでステップ１００ａにては、Ｎe2とＮe1の差が所定のしきい値ΔＮ以上であるか否かが判断される。このしきい値ΔＮは、燃料噴射弁内に所定の許容値を超える空気が残留しておらず、燃料噴射の開始に伴って燃料が所定の設計通り順調に噴射されたとき、エンジンが自爆により回転数を上昇させる場合の上記の時間経過に対する回転数上昇量の下限値である。この実施例に於いても、ステップ１００ａに於ける答がイエスであれば、制御は直ちにステップ１１０へ進み、上記のフラッグＦが１とされる。一方、この実施例に於いても、ステップ１００ａの答がノーのときには、制御はステップ１２０ａへ進み、ここでタイマＤがセットされ、ステップ１３０ａにてタイマＤにより所定の時間経過を計測した後、制御はステップ１１０に至る。
【００２６】
図２に示す実施例に於けるその他のステップであって、図１に於けるステップと同じ番号のステップに於ける制御の態様は、図１に於けるそれと同じであることは明らかであろう。一方、図１の実施例に於いては、燃料噴射弁内に所定のしきい値を越える量の空気が残留しているか否かは、燃料噴射弁に対する供給燃料の昇圧過程に於いて対象流体の液圧性が燃料噴射弁内に残留する空気によって如何程損なわれるかに基づいて検出されており、従ってタイマＡにより計測される時間は比較的小さい時間ですむ。これに対し図２の実施例に於いては、タイマＣにより計測される時間は、エンジンが燃料の供給により自爆してその回転数を上昇させていく過程の時間であり、これはタイマＡにより計測される時間に比すればより長い時間であろう。
【００２７】
上記の如く図１と図２の実施例では、タイマＡ又はＢによる時間計測に基づいて燃料噴射弁内に許容値を超える量の空気が残留するか否かが判断されるが、何れの実施例に於いても燃料噴射が開始される時点はステップ４０であり、従ってステップ１００又は１００ａにて燃料噴射弁内に所定のしきい値を超える量の空気が残留していることが判断されて以後、燃料噴射弁内に残留する空気が燃料と共に排出されると推定されるまでの残り時間は、図１の実施例に於ける時間の方が図２の実施例に於ける時間より大きい筈である。タイマＢ及びＤのセット時間は、そのような事情に基づいてそれぞれ適当に設定されればよい。
【００２８】
以上に於いては本発明を二つの実施例について詳細に説明したが、これらの実施例について本発明の範囲内にて種々の修正が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による燃料噴射弁加熱用ヒータ作動制御の方法の一つの実施例を示すフローチャート。
【図２】本発明による燃料噴射弁加熱用ヒータ作動制御の方法の他の一つの実施例を示すフローチャート。
【図１】
0003715195.tif 000002
【図２】
0003715195.tif 000003