JP2006138258A - Fuel injection device for internal combustion engine - Google Patents

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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deterioration of startability of an engine caused by short of fuel injection quantity due to drop of power source voltage applied on an injector at engine start-up in a fuel injection device for internal combustion engine. <P>SOLUTION: This fuel injection device is provided with a start determination means determining whether start of the engine is completed or not, and a voltage command generation means generating first voltage command signal Sc1 when the determination means determines that start of the engine is completed and generating second voltage command signal Sc2 when the determination means determines that start of the engine is not completed, and is further provided with a capacitor charging control circuit 202 controlling voltage at both ends of a power source capacitor C1 to limit voltage at the both ends of the power source capacitor C1 to a set first control voltage or lower when the first voltage command signal is generated and to permit voltage at the both ends of the power source capacitor C1 to rise to a second control voltage higher than the first control voltage. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、内燃機関により駆動される交流発電機を電源として直流電圧を出力する電源装置から電源電圧が与えられて動作する内燃機関用燃料噴射装置に関するものである。   The present invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine that operates by being supplied with a power supply voltage from a power supply device that outputs a DC voltage using an AC generator driven by the internal combustion engine as a power source.

内燃機関用の燃料噴射装置は、直流電圧を出力する電源装置と、機関の吸気管やシリンダヘッドなどに取り付けられて、駆動電流が与えられたときに燃料を噴射するインジェクタと、所定の噴射タイミングで噴射指令信号を発生する制御ユニットと、噴射指令信号が発生している間電源装置の出力電圧をインジェクタに印加して該インジェクタに駆動電流を流すインジェクタ駆動回路とを備えている。またインジェクタに燃料を供給する手段として電動燃料ポンプを備えており、この燃料ポンプからインジェクタに与えられる燃料の圧力を一定に保つように制御するために圧力レギュレータを備えている。   A fuel injection device for an internal combustion engine includes a power supply device that outputs a DC voltage, an injector that is attached to an intake pipe or a cylinder head of the engine and injects fuel when a drive current is applied, and a predetermined injection timing A control unit that generates an injection command signal, and an injector drive circuit that applies an output voltage of the power supply device to the injector while the injection command signal is being generated and causes a drive current to flow through the injector. In addition, an electric fuel pump is provided as means for supplying fuel to the injector, and a pressure regulator is provided for controlling the fuel pressure supplied from the fuel pump to the injector to be constant.

バッテリを搭載している車両等を駆動する内燃機関に用いる燃料噴射装置では、上記電源装置としてバッテリが用いられるが、バッテリを搭載しない車両等を駆動する内燃機関に用いる燃料噴射装置では、例えば特許文献1に示されているように、上記電源装置として、内燃機関により駆動される交流発電機の出力を直流出力に変換するようにしたものが用いられる。   In a fuel injection device used in an internal combustion engine that drives a vehicle or the like equipped with a battery, a battery is used as the power supply device. In a fuel injection device used in an internal combustion engine that drives a vehicle or the like not equipped with a battery, for example, a patent is used. As shown in Document 1, as the power supply device, one that converts an output of an AC generator driven by an internal combustion engine into a DC output is used.

インジェクタとしては、通常電磁式の燃料噴射弁が用いられる。この種のインジェクタは、燃料ポンプから燃料が供給されるインジェクタボディと、インジェクタボディの先端に設けられた燃料噴射口を開閉するバルブと、このバルブを駆動するソレノイドとを備えていて、ソレノイドのコイルに与えられた駆動電流が所定のレベルに達したときにそのバルブを開いて燃料の噴射を開始し、ソレノイドのコイルに所定の駆動電流が流れている間バルブを開いた状態に保持して燃料の噴射動作を行なう。インジェクタのソレノイドのコイルに電源電圧を印加する時間の内、電源電圧の印加を開始した後、そのバルブが開くまでの時間は無効噴射時間となり、バルブが開いている時間が有効噴射時間となる。噴射指令信号の信号幅は、無効噴射時間と有効噴射時間との和に相当する時間に等しく設定される。無効噴射時間は、ソレノイドのコイルに印加する電源電圧の大きさに依存する。   As the injector, an electromagnetic fuel injection valve is usually used. This type of injector includes an injector body that is supplied with fuel from a fuel pump, a valve that opens and closes a fuel injection port provided at the tip of the injector body, and a solenoid that drives the valve. When the drive current applied to the valve reaches a predetermined level, the valve is opened to start fuel injection, and the valve is kept open while the predetermined drive current is flowing through the solenoid coil. The injection operation is performed. Of the time during which the power supply voltage is applied to the solenoid coil of the injector, the time from when application of the power supply voltage is started until the valve is opened is the invalid injection time, and the time during which the valve is open is the effective injection time. The signal width of the injection command signal is set equal to a time corresponding to the sum of the invalid injection time and the effective injection time. The invalid injection time depends on the magnitude of the power supply voltage applied to the solenoid coil.

この種のインジェクタを備えた燃料噴射装置を制御する場合には、機関の回転速度、スロットルバルブ開度、吸気温度、機関の冷却水温度などの各種の制御条件に対して燃料の噴射時間を演算して、演算された噴射時間に無効噴射時間を加えた時間を信号幅とする噴射指令信号をインジェクタ駆動回路に与えて、インジェクタを駆動する。従って、燃料の噴射を的確に行なうためには、無効噴射時間を一定にしておく必要があり、インジェクタに印加する電源電圧を一定にしておく必要がある。そのため、機関により駆動される交流発電機の出力を直流出力に変換するようにした電源装置を用いる場合、該電源装置は、機関の回転速度の如何に関わりなく一定の直流電圧を出力するように構成される。   When controlling a fuel injection device equipped with this type of injector, the fuel injection time is calculated for various control conditions such as engine speed, throttle valve opening, intake air temperature, and engine coolant temperature. Then, an injection command signal having a signal width obtained by adding the invalid injection time to the calculated injection time is given to the injector driving circuit to drive the injector. Therefore, in order to accurately inject fuel, it is necessary to keep the invalid injection time constant and to keep the power supply voltage applied to the injector constant. Therefore, when using a power supply device that converts the output of the AC generator driven by the engine into a DC output, the power supply device outputs a constant DC voltage regardless of the rotational speed of the engine. Composed.

特許文献1に記載された燃料噴射装置では、内燃機関により駆動される交流発電機の出力を整流する整流器と、この整流器の出力電圧を予め定めた制御電圧以下に制限するように制御する定電圧回路とによりインジェクタを駆動する電源装置が構成されている。
実用新案登録第2573118号公報
In the fuel injection device described in Patent Document 1, a rectifier that rectifies the output of an AC generator driven by an internal combustion engine, and a constant voltage that controls the output voltage of the rectifier to be limited to a predetermined control voltage or less. A power supply device for driving the injector is constituted by the circuit.
Utility Model Registration No. 2573118

上記のように、内燃機関により駆動される発電機を電源とし、出力電圧を一定の制御電圧以下に制限する機能を有する定電圧回路を備えた電源装置からインジェクタに電源電圧を与える場合、内燃機関の始動の際の操作力の不足により十分なクランキング速度が得られないと、発電機出力の不足によりインジェクタに与えられる電源電圧が不足して、機関の始動に失敗する確率が高くなるという問題があった。即ち、機関を始動する際に、クランクキングのための操作力が不足していると、機関のピストンが圧縮行程の上死点に近づいた時点で機関のクランク軸の回転速度が大幅に低下し、発電機の出力電圧の波高値が定電圧回路の制御電圧よりも低くなって、電源装置からインジェクタに印加される電源電圧が規定値よりも低くなることがある。このように電源装置からインジェクタに与えられる電源電圧が低下すると、インジェクタの無効噴射時間が想定された時間よりも長くなったり、インジェクタのバルブが十分に開くことができなくなったりするため、燃料の噴射量が不足して機関の始動に失敗する。   As described above, when a generator driven by an internal combustion engine is used as a power source, and the power supply device is provided with a constant voltage circuit having a function of limiting the output voltage to a certain control voltage or less, the power supply voltage is applied to the injector. If sufficient cranking speed cannot be obtained due to insufficient operating force when starting the engine, the power supply voltage applied to the injector will be insufficient due to insufficient generator output, and the probability of engine startup failure will increase. was there. In other words, if the operating force for cranking is insufficient when starting the engine, the rotation speed of the crankshaft of the engine will drop significantly when the piston of the engine approaches the top dead center of the compression stroke. The peak value of the output voltage of the generator may become lower than the control voltage of the constant voltage circuit, and the power supply voltage applied from the power supply device to the injector may become lower than the specified value. If the power supply voltage applied to the injector from the power supply device decreases in this way, the invalid injection time of the injector becomes longer than expected, or the injector valve cannot be fully opened. The engine fails to start due to insufficient quantity.

このような問題を解決するため、従来は、発電機の電機子コイルの巻数を多くして、機関の回転速度が低いときでも発電機が高い電圧を出力するようにしていた。しかしながら、発電機の電機子コイルの巻数を多くすると発電機が大形化してコストが高くなるだけでなく、機関が大形になってその重量が重くなるため、車両重量を軽減して燃費の節約を図るという要請に応えることができなくなるという問題があった。   In order to solve such a problem, conventionally, the number of turns of the armature coil of the generator is increased so that the generator outputs a high voltage even when the rotational speed of the engine is low. However, increasing the number of turns of the armature coil of the generator not only increases the size of the generator and increases the cost, but also increases the size of the engine and increases its weight. There was a problem that it was impossible to meet the demand for saving.

従って本発明の目的は、機関の始動時にインジェクタに与えられる電源電圧が不足して機関の始動に失敗するおそれをなくした内燃機関用燃料噴射装置を提供することにある。   Accordingly, it is an object of the present invention to provide a fuel injection device for an internal combustion engine that eliminates the possibility of engine start failure due to insufficient power supply voltage applied to an injector at engine start.

本発明が適用される内燃機関用燃料噴射装置は、内燃機関により駆動される交流発電機の出力を整流する整流器と、該整流器の出力で一方の極性に充電される電源コンデンサとを備えた電源装置と、電源コンデンサの両端の電圧を電源電圧として動作するインジェクタとを備えている。   A fuel injection device for an internal combustion engine to which the present invention is applied includes a rectifier that rectifies the output of an AC generator driven by the internal combustion engine, and a power supply that is charged to one polarity by the output of the rectifier The apparatus includes an injector that operates using the voltage across the power supply capacitor as the power supply voltage.

本発明においては、内燃機関の始動が完了しているときに電源コンデンサの両端の電圧を予め設定された制御電圧以下に制限し、内燃機関の始動が完了していないときには電源コンデンサの両端の電圧が制御電圧を超えるのを許容するように電源コンデンサの両端の電圧を制御する電源電圧制御手段を設けた。   In the present invention, when the start of the internal combustion engine is completed, the voltage across the power supply capacitor is limited to a preset control voltage or less, and when the internal combustion engine is not started, the voltage across the power supply capacitor is limited. Is provided with power supply voltage control means for controlling the voltage across the power supply capacitor so as to allow the voltage to exceed the control voltage.

上記のように、内燃機関の始動が完了していないときに電源コンデンサの両端の電圧が制御電圧を超えるのを許容するようにしておくと、始動操作が開始された直後の機関の回転速度が高い状態にあるときに発電機が発生する高い電圧のピーク値に近い電圧まで電源コンデンサを充電することができる。そのため、機関のピストンが上死点に近づいて発電機の回転速度が低下したときにも、電源コンデンサの両端の高い電圧をインジェクタに電源電圧として印加することができ、機関の始動時にインジェクタの電源電圧が不足して燃料噴射量が不足する状態が生じるのを防ぐことができる。従って、発電機として特に大形のものを用いなくても、機関の始動性を向上させることができる。   As described above, by allowing the voltage across the power supply capacitor to exceed the control voltage when the start of the internal combustion engine is not completed, the rotational speed of the engine immediately after the start operation is started The power supply capacitor can be charged to a voltage close to the peak value of the high voltage generated by the generator when in a high state. Therefore, even when the engine piston approaches top dead center and the rotational speed of the generator decreases, a high voltage at both ends of the power supply capacitor can be applied to the injector as a power supply voltage. It is possible to prevent a situation where the voltage is insufficient and the fuel injection amount is insufficient. Therefore, the startability of the engine can be improved without using a particularly large generator.

本発明の好ましい態様では、内燃機関用燃料噴射装置が、内燃機関により駆動される交流発電機の出力を整流する整流器と該整流器の出力で一方の極性に充電される電源コンデンサとを備えた電源装置と、駆動電流が与えられたときに燃料を噴射するインジェクタと、所定の噴射タイミングで噴射指令信号を発生する制御ユニットと、噴射指令信号が発生している間電源コンデンサの両端の電圧をインジェクタに印加して該インジェクタに駆動電流を流すインジェクタ駆動回路とを備えている。   In a preferred aspect of the present invention, a fuel injection device for an internal combustion engine includes a rectifier that rectifies the output of an AC generator driven by the internal combustion engine, and a power supply capacitor that is charged to one polarity by the output of the rectifier. An injector that injects fuel when a drive current is applied, a control unit that generates an injection command signal at a predetermined injection timing, and an injector that supplies a voltage across a power supply capacitor while the injection command signal is generated And an injector driving circuit for supplying a driving current to the injector.

この場合には、内燃機関の始動が完了しているか否かを判定する始動判定手段と、該始動判定手段により機関の始動が完了していると判定されているときに第1の電圧指令信号を発生し、始動判定手段により機関の始動が完了していないと判定されているときに第2の電圧指令信号を発生する電圧指令発生手段と、第1の電圧指令信号が発生しているときに電源コンデンサの両端の電圧を設定された第1の制御電圧以下に制限し、第2の電圧指令信号が発生しているときには電源コンデンサの両端の電圧が第1の制御電圧よりも高い第2の制御電圧まで上昇するのを許容するように電源コンデンサの両端の電圧を制御するコンデンサ充電制御回路とが設けられる。   In this case, start determination means for determining whether or not the internal combustion engine has been started, and the first voltage command signal when it is determined by the start determination means that the engine has been started. And the voltage command generating means for generating the second voltage command signal when it is determined by the start determining means that the engine has not been started, and the first voltage command signal is generated The voltage at both ends of the power supply capacitor is limited to the set first control voltage or less, and when the second voltage command signal is generated, the voltage at both ends of the power supply capacitor is higher than the first control voltage. And a capacitor charge control circuit for controlling the voltage across the power supply capacitor so as to allow the voltage to rise up to the control voltage.

上記交流発電機としては磁石式交流発電機が多く用いられる。このような発電機が用いられる場合、コンデンサ充電制御回路は、オン状態になったときに整流器を通して交流発電機の出力端子間を短絡するように設けられた短絡用スイッチと、電源コンデンサの両端の電圧が印加された抵抗分圧回路と、抵抗分圧回路の出力電圧が設定値に達したときに短絡用スイッチをトリガしてオン状態にする短絡用スイッチトリガ手段と、第1の電圧指令信号が発生しているときにオフ状態を保持して抵抗分圧回路の分圧比を大きい値とし、第2の電圧指令信号が発生している間オン状態になって抵抗分圧回路を構成する抵抗の一部を短絡することにより抵抗分圧回路の分圧比を小さい値に切り換えるように設けられた分圧比切換スイッチとを備えた構成とするのが好ましい。   A magnet type AC generator is often used as the AC generator. When such a generator is used, the capacitor charging control circuit has a shorting switch provided so as to short-circuit between the output terminals of the AC generator through the rectifier when turned on, and both ends of the power supply capacitor. A resistance voltage dividing circuit to which a voltage is applied, a shorting switch triggering means for triggering the shorting switch when the output voltage of the resistance voltage dividing circuit reaches a set value, and a first voltage command signal The resistor that maintains the OFF state when the voltage is generated, sets the voltage dividing ratio of the resistance voltage dividing circuit to a large value, and is turned on while the second voltage command signal is generated to constitute the resistance voltage dividing circuit. It is preferable to have a configuration including a voltage dividing ratio changeover switch provided so as to switch the voltage dividing ratio of the resistance voltage dividing circuit to a small value by short-circuiting a part thereof.

また交流発電機が磁石式交流発電機からなる場合、コンデンサ充電制御回路は、オン状態になったときに前記整流器を通して前記交流発電機の出力端子間を短絡するように設けられた短絡用スイッチと、前記電源コンデンサの両端の電圧が印加された抵抗分圧回路と、前記抵抗分圧回路の出力電圧が設定値に達したときに前記短絡用スイッチをトリガしてオン状態にする短絡用スイッチトリガ手段と、前記第1の電圧指令信号が発生している間オン状態になって前記抵抗分圧回路を構成する抵抗の一部を短絡することにより前記抵抗分圧回路の分圧比を大きくし、前記第2の電圧指令信号が発生しているときにはオフ状態を保持して前記抵抗分圧回路の分圧比を小さくするように設けられた分圧比切換スイッチとを備えた構成とすることもできる。   When the alternator is a magnet-type alternator, the capacitor charging control circuit includes a shorting switch provided to short-circuit between the output terminals of the alternator through the rectifier when turned on. A resistance voltage dividing circuit to which a voltage across the power supply capacitor is applied, and a shorting switch trigger that triggers the shorting switch to turn on when the output voltage of the resistance voltage dividing circuit reaches a set value And the voltage dividing ratio of the resistance voltage dividing circuit is increased by short-circuiting a part of the resistors constituting the resistance voltage dividing circuit which is turned on while the first voltage command signal is generated, A voltage dividing ratio changeover switch provided to keep the OFF state and reduce the voltage dividing ratio of the resistance voltage dividing circuit when the second voltage command signal is generated may be provided. That.

本発明の他の好ましい態様では、内燃機関の始動が完了しているか否かを判定する始動判定手段と、この始動判定手段により始動が完了していると判定されているときに第1の電圧指令信号を発生し、始動判定手段により始動が完了していないと判定されているときに第2の電圧指令信号を発生する電圧指令発生手段と、第1の電圧指令信号が発生しているときに電源コンデンサの両端の電圧を設定された第1の制御電圧以下に制限し、第2の電圧指令信号が発生しているときには電源コンデンサの両端の電圧が交流発電機の出力電圧のピーク値まで上昇するのを許容するように電源コンデンサの両端の電圧を制御するコンデンサ充電制御回路とが設けられる。   In another preferred aspect of the present invention, the start determination means for determining whether or not the start of the internal combustion engine is completed, and the first voltage when the start determination means determines that the start is completed. A voltage command generating means for generating a second voltage command signal when the start determination means determines that the start is not completed by the start determination means, and a first voltage command signal is generated When the second voltage command signal is generated, the voltage at both ends of the power supply capacitor is limited to the peak value of the output voltage of the AC generator. A capacitor charge control circuit is provided that controls the voltage across the power supply capacitor to allow it to rise.

交流発電機が磁石式交流交流発電機からなる場合、上記コンデンサ充電制御回路は、オン状態になったときに整流器を通して交流発電機の出力端子間を短絡するように設けられた短絡用スイッチと、電源コンデンサの両端の電圧が印加された抵抗分圧回路と、抵抗分圧回路の出力電圧が設定値に達したときに短絡用スイッチをトリガしてオン状態にする短絡用スイッチトリガ手段と、第1の電圧指令信号が発生しているときに短絡用スイッチがトリガされるのを許容し、第2の電圧制御が発生しているときには短絡用スイッチがトリガされるのを禁止するように設けられたトリガ制御用スイッチとを備えた構成とすることができる。   When the AC generator is a magnet type AC AC generator, the capacitor charging control circuit includes a short-circuit switch provided to short-circuit between the output terminals of the AC generator through a rectifier when turned on. A resistance voltage dividing circuit to which a voltage across the power supply capacitor is applied, a short circuit switch triggering means for triggering the short circuit switch to turn on when the output voltage of the resistance voltage dividing circuit reaches a set value; The short-circuit switch is allowed to be triggered when the voltage command signal of 1 is generated, and the short-circuit switch is prohibited from being triggered when the second voltage control is generated. And a trigger control switch.

本発明の好ましい態様では、インジェクタに燃料を供給する燃料ポンプの電源電圧が電源装置から与えられるように構成される。このように構成すると、始動操作時に燃料ポンプを十分な電源電圧で駆動して、インジェクタに与えられる燃料の圧力を速やかに規定値まで立ち上げることができるため、機関の始動性を向上させることができる。   In a preferred aspect of the present invention, the power supply voltage of the fuel pump that supplies fuel to the injector is supplied from the power supply device. With this configuration, the fuel pump can be driven with a sufficient power supply voltage at the time of starting operation, and the pressure of the fuel applied to the injector can be quickly raised to a specified value, so that the startability of the engine can be improved. it can.

以上のように、本発明によれば、内燃機関の始動が完了していないときに電源コンデンサの両端の電圧が制御電圧を超えるのを許容するようにしたので、始動操作が開始された直後の機関の回転速度が高い状態にあるときに発電機が発生する高い電圧のピーク値に近い値まで電源コンデンサを充電することができ、機関のピストンが上死点に近づいて発電機の回転速度が低下したときに、電源コンデンサの両端の高い電圧をインジェクタに電源電圧として印加することができる。従って、特に大形の発電機を用いなくても、機関の始動時にインジェクタの電源電圧が不足して燃料噴射量が不足する状態が生じるのを防ぐことができ、機関の始動性を向上させることができる。   As described above, according to the present invention, since the voltage across the power supply capacitor is allowed to exceed the control voltage when the start of the internal combustion engine is not completed, immediately after the start operation is started. The power supply capacitor can be charged to a value close to the peak value of the high voltage generated by the generator when the engine rotation speed is high, and the engine rotation speed approaches the top dead center. When lowered, a high voltage across the power supply capacitor can be applied to the injector as a power supply voltage. Therefore, even when a large generator is not used, it is possible to prevent the situation where the injector power supply voltage is insufficient and the fuel injection amount is insufficient when starting the engine, thereby improving the startability of the engine. Can do.

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の好ましい実施形態のハードウェアの構成を概略的に示したものである。同図において、1は図示しない内燃機関により駆動される磁石式交流発電機に設けられて、機関の回転に同期して交流電圧を出力する電機子コイルである。2は電機子コイル1が出力する交流出力電圧を直流電圧に変換する電源装置で、この電源装置は、電機子コイル1の出力を整流する整流器201と、整流器201の出力で一方の極性に充電される電源コンデンサC1と、電源コンデンサC1の両端の電圧を制御するコンデンサ充電制御回路202とを備えている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows the hardware configuration of a preferred embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes an armature coil which is provided in a magnet type AC generator driven by an internal combustion engine (not shown) and outputs an AC voltage in synchronization with the rotation of the engine. Reference numeral 2 denotes a power supply device that converts an AC output voltage output from the armature coil 1 into a DC voltage. This power supply device rectifies the output of the armature coil 1 and charges to one polarity with the output of the rectifier 201. And a capacitor charge control circuit 202 that controls the voltage across the power capacitor C1.

3は電源装置2から電源電圧が与えられるインジェクタ、4は内燃機関を動作させるために必要な各種の制御動作を行う電子式制御ユニット(ECU)である。本実施形態では、この制御ユニットが、内燃機関を点火する点火装置を制御するための制御信号を発生する外、燃料の噴射開始時期と噴射時間とを決定する噴射指令信号Sjと、電源装置の出力電圧を制御する第1及び第2の電圧指令信号Sc1及びSc2とを出力する。点火装置及び点火装置を制御する制御系の図示は省略されている。   Reference numeral 3 denotes an injector to which a power supply voltage is applied from the power supply device 2, and reference numeral 4 denotes an electronic control unit (ECU) that performs various control operations necessary for operating the internal combustion engine. In this embodiment, the control unit generates a control signal for controlling an ignition device for igniting the internal combustion engine, an injection command signal Sj for determining the fuel injection start timing and the injection time, and the power supply device First and second voltage command signals Sc1 and Sc2 for controlling the output voltage are output. The ignition system and the control system that controls the ignition system are not shown.

5はECU4に電源電圧を与える制御用電源装置、6はECU4が噴射指令信号Sjを発生したときに電源装置2の出力電圧をインジェクタ3に印加してインジェクタ3のソレノイドコイル3aに駆動電流を流すインジェクタ駆動回路である。また7は、インジェクタ3に燃料を供給する電動燃料ポンプで、この燃料ポンプは電源装置2から電源電圧が印加されて動作する。   Reference numeral 5 denotes a control power supply device that applies a power supply voltage to the ECU 4. Reference numeral 6 denotes an output voltage of the power supply device 2 that is applied to the injector 3 when the ECU 4 generates the injection command signal Sj, so that a drive current flows through the solenoid coil 3a of the injector 3. It is an injector drive circuit. Reference numeral 7 denotes an electric fuel pump that supplies fuel to the injector 3, and this fuel pump operates when a power supply voltage is applied from the power supply device 2.

更に各部を詳細に説明すると、整流器201は、ダイオードDaないしDdをブリッジ接続して構成した単相ダイオードブリッジ全波整流器からなっていて、そのマイナス側直流出力端子は接地されている。電源コンデンサC1は電解コンデンサからなっていて、その一端が接地されている。電源コンデンサC1の他端は、アノードが整流器201のプラス側出力端子に接続されたダイオードD1のカソードに接続されるとともに、ダイオードD2のアノードに接続され、ダイオードD2のカソードがインジェクタ3のソレノイドコイル3aの一端に接続されている。電源コンデンサC1は、整流器201の出力電圧により、ダイオードD1を通して図示の極性に充電される。電源コンデンサC1の両端の電圧(電源装置2の出力電圧)はダイオードD2とインジェクタ駆動回路6とを通してインジェクタのソレノイドコイル3aに印加される。   Further, each part will be described in detail. The rectifier 201 is a single-phase diode bridge full-wave rectifier configured by bridge-connecting the diodes Da to Dd, and the negative side DC output terminal is grounded. The power supply capacitor C1 is composed of an electrolytic capacitor, and one end thereof is grounded. The other end of the power supply capacitor C1 is connected to the cathode of the diode D1 whose anode is connected to the positive side output terminal of the rectifier 201, and is also connected to the anode of the diode D2, and the cathode of the diode D2 is the solenoid coil 3a of the injector 3. It is connected to one end. The power supply capacitor C1 is charged to the illustrated polarity through the diode D1 by the output voltage of the rectifier 201. The voltage across the power supply capacitor C1 (the output voltage of the power supply device 2) is applied to the injector solenoid coil 3a through the diode D2 and the injector drive circuit 6.

コンデンサ充電制御回路202は、ECU4がポートA1から第1の電圧指令信号Sc1を発生しているときに電源コンデンサC1の両端の電圧を設定された第1の制御電圧以下に制限し、ECUが第2の電圧指令信号Sc2を発生しているときには電源コンデンサC1の両端の電圧が第1の制御電圧よりも高い第2の制御電圧まで上昇するのを許容するように、電源コンデンサC1の両端の電圧を制御する回路である。   Capacitor charge control circuit 202 limits the voltage across power supply capacitor C1 to the set first control voltage or lower when ECU 4 is generating first voltage command signal Sc1 from port A1, and ECU sets the first When the voltage command signal Sc2 of 2 is generated, the voltage across the power supply capacitor C1 is allowed to allow the voltage across the power supply capacitor C1 to rise to a second control voltage higher than the first control voltage. Is a circuit for controlling

図示の例では、このコンデンサ充電制御回路202が、オン状態になったときに整流器201を構成するダイオードを通して交流発電機の出力端子間を短絡する短絡用スイッチ202Aと、電源コンデンサC1の両端の電圧が印加された抵抗分圧回路202Bと、抵抗分圧回路の出力電圧が設定値に達したときに短絡用スイッチをトリガしてオン状態にする短絡用スイッチトリガ手段202Cと、第2の電圧指令信号Sc2が発生している間だけオン状態になって抵抗分圧回路を構成する抵抗の一部を短絡することにより抵抗分圧回路202Bの分圧比を小さくするように設けられた分圧比切換スイッチ202Dとを備えている。   In the illustrated example, when this capacitor charging control circuit 202 is turned on, the short-circuit switch 202A that short-circuits between the output terminals of the AC generator through the diode that constitutes the rectifier 201, and the voltage across the power supply capacitor C1. , A short-circuit switch trigger means 202C that triggers the short-circuit switch to turn on when the output voltage of the resistance voltage-divider circuit reaches a set value, and a second voltage command A voltage division ratio changeover switch provided to reduce the voltage division ratio of the resistance voltage dividing circuit 202B by turning on only during the generation of the signal Sc2 and short-circuiting part of the resistors constituting the resistance voltage dividing circuit. 202D.

図示の例では、短絡用スイッチ202AがサイリスタTh1からなり、該サイリスタのアノード及びカソードが整流器201のプラス側直流出力端子及びマイナス側直流出力端子に接続されている。   In the illustrated example, the short-circuit switch 202A includes a thyristor Th1, and the anode and cathode of the thyristor are connected to the plus side DC output terminal and the minus side DC output terminal of the rectifier 201.

抵抗分圧回路202Bは、直列に接続された第1ないし第3の抵抗器R1ないしR3からなっている。図示の例では、第1の抵抗器R1の一端が電源コンデンサC1の他端(プラス側端子)に接続され、第1の抵抗器R1の他端に第2の抵抗器R2の一端が接続されている。また第2の抵抗器R2の他端に第3の抵抗器R3の一端が接続され、第3の抵抗器R3の他端が接地電位部(電源コンデンサの一端)に接続されている。この例では、第1の抵抗器R1と第2の抵抗器R2との接続点が分圧点となっていて、この分圧点と接地電位部との間に電源コンデンサC1の両端の電圧に比例した検出電圧が現れる。   The resistance voltage dividing circuit 202B includes first to third resistors R1 to R3 connected in series. In the illustrated example, one end of the first resistor R1 is connected to the other end (positive side terminal) of the power supply capacitor C1, and one end of the second resistor R2 is connected to the other end of the first resistor R1. ing. One end of a third resistor R3 is connected to the other end of the second resistor R2, and the other end of the third resistor R3 is connected to a ground potential portion (one end of a power supply capacitor). In this example, the connection point between the first resistor R1 and the second resistor R2 is a voltage dividing point, and the voltage across the power supply capacitor C1 is set between the voltage dividing point and the ground potential portion. A proportional detection voltage appears.

抵抗分圧回路202Bの分圧点及びサイリスタTh1のゲートにそれぞれツェナーダイオードZD1のアノード及びカソードが接続され、このツェナーダイオードにより短絡用スイッチトリガ手段202Cが構成されている。   The anode and cathode of the Zener diode ZD1 are connected to the voltage dividing point of the resistance voltage dividing circuit 202B and the gate of the thyristor Th1, respectively, and the Zener diode constitutes a short circuit switch trigger means 202C.

抵抗分圧回路202Bの抵抗器R2とR3との接続点に、エミッタが接地されたNPNトランジスタTR1のコレクタが接続され、トランジスタTR1のベースがECU4のポートA1に接続されている。トランジスタTR1により分圧比切換スイッチ202Dが構成されている。   The collector of the NPN transistor TR1 whose emitter is grounded is connected to the connection point between the resistors R2 and R3 of the resistance voltage dividing circuit 202B, and the base of the transistor TR1 is connected to the port A1 of the ECU 4. A voltage dividing ratio changeover switch 202D is configured by the transistor TR1.

インジェクタ3は、先端に噴射口を有するインジェクタボディと、噴射口を開閉するニードルバルブと、該バルブを駆動するソレノイドとを備えた周知のもので、機関の吸気管に取り付けられて吸気管内に燃料を噴射するか、または機関のシリンダヘッドに取り付けられて燃焼室内に燃料を噴射する。インジェクタ3には燃料ポンプ7から燃料が供給されている。インジェクタに与えられる燃料の圧力は圧力レギュレータにより一定に保たれる。   The injector 3 is a well-known one that includes an injector body having an injection port at the tip, a needle valve that opens and closes the injection port, and a solenoid that drives the valve. The injector 3 is attached to an intake pipe of an engine and has a fuel in the intake pipe. Or attached to the cylinder head of the engine to inject fuel into the combustion chamber. Fuel is supplied to the injector 3 from a fuel pump 7. The pressure of the fuel applied to the injector is kept constant by a pressure regulator.

インジェクタ駆動回路6は、トランジスタなどの半導体スイッチ素子を用いたスイッチ回路からなっていて、ECU4のポートA2から噴射指令信号Vjが与えられている間該スイッチ回路をオン状態にして、電源装置2の出力電圧(電源コンデンサC1の両端の電圧)Vcをインジェクタ3のソレノイドコイル3aに印加する。   The injector drive circuit 6 is composed of a switch circuit using a semiconductor switch element such as a transistor. While the injection command signal Vj is applied from the port A2 of the ECU 4, the injector drive circuit 6 is turned on so that the power supply device 2 An output voltage (voltage across the power supply capacitor C1) Vc is applied to the solenoid coil 3a of the injector 3.

制御用電源回路5は、磁石発電機内に電機子コイル1とともに設けられた他の電機子コイル8の出力を整流する整流器501と、整流器501の出力端子間に接続された平滑用コンデンサC2と、コンデンサC2の両端の電圧を一定に保つように制御する定電圧回路502とにより構成されている。定電圧回路502は市販のレギュレータICにより構成することができる。制御電源回路5は定電圧回路502からECU4を駆動するのに適した電圧値(例えば5V)の制御用電源電圧Vccを出力する。この制御電用電源電圧VccはECU4の電源端子に与えられている。   The control power supply circuit 5 includes a rectifier 501 that rectifies the output of another armature coil 8 provided with the armature coil 1 in the magnet generator, a smoothing capacitor C2 connected between the output terminals of the rectifier 501, The constant voltage circuit 502 controls the voltage across the capacitor C2 so as to keep it constant. The constant voltage circuit 502 can be configured by a commercially available regulator IC. The control power supply circuit 5 outputs a control power supply voltage Vcc having a voltage value (for example, 5 V) suitable for driving the ECU 4 from the constant voltage circuit 502. This control power supply voltage Vcc is applied to the power supply terminal of the ECU 4.

図示してないが、ECU4には、機関の所定のクランクカウ位置でパルス信号を発生するパルス信号発生器9の出力と、機関のスロットルバルブ開度、冷却水温度、吸気温度、吸気圧などの制御条件を検出する各種センサ10の出力とが入力されている。ECU4はマイクロプロセッサを備えていて、該マイクロプロセッサに所定のプログラムを実行させることにより、内燃機関を動作させるために必要な各種の制御手段を構成する。   Although not shown, the ECU 4 includes the output of the pulse signal generator 9 that generates a pulse signal at a predetermined crank cow position of the engine, the throttle valve opening of the engine, the coolant temperature, the intake air temperature, the intake pressure, and the like. Outputs of various sensors 10 that detect control conditions are input. The ECU 4 includes a microprocessor, and configures various control means necessary for operating the internal combustion engine by causing the microprocessor to execute a predetermined program.

マイクロプロセッサにより構成される制御手段の中には、パルス信号発生器が発生するパルス信号の発生間隔から機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、内燃機関の始動が完了しているか否かを判定する始動判定手段と、この始動判定手段により始動が完了していると判定されているときに第1の電圧指令信号を発生し、始動判定手段により始動が完了していないと判定されているときに第2の電圧指令信号を発生する電圧指令発生手段と、機関の回転速度、スロットルバルブ開度、冷却水温度、吸気温度、吸気圧などの各種の制御条件に対して燃料の噴射時間を演算する噴射時間演算手段と、燃料の噴射を開始するクランク角位置を検出したときに噴射時間に無効噴射時間を加えた信号幅を有する矩形波状の噴射指令信号Sjを発生する噴射指令発生手段と、機関の点火時期を制御するために必要な制御手段とが含まれる。   Among the control means constituted by the microprocessor, there are a rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the engine from the generation interval of the pulse signal generated by the pulse signal generator, and whether or not the internal combustion engine has been started. A first voltage command signal is generated when the start determination means determines that the start is completed, and the start determination means determines that the start is not completed. A voltage command generating means for generating a second voltage command signal when the engine is in operation, and fuel injection time for various control conditions such as engine speed, throttle valve opening, cooling water temperature, intake air temperature, intake pressure, etc. And an injection time calculation means for calculating a rectangular wave-like injection command signal Sj having a signal width obtained by adding an invalid injection time to the injection time when a crank angle position at which fuel injection is started is detected Injection command generating means for controlling the engine, and control means necessary for controlling the ignition timing of the engine.

上記の制御手段のうち、始動判定手段及び電圧指令発生手段以外の各制御手段としては既に公知のものを用いればよいので、それぞれの詳細な説明は省略する。   Of the above control means, the control means other than the start determination means and the voltage command generation means may be already known, and thus detailed description thereof will be omitted.

始動判定手段と、電圧指令発生手段とを構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムを示すフローチャートを図5に示した。図5に示したタスクはマイクロプロセッサの電源が確立して該マイクロプロセッサが起動した後、微小時間毎に実行されるものである。   FIG. 5 shows a flowchart showing an algorithm of a task to be executed by the microprocessor in order to constitute the start determination means and the voltage command generation means. The task shown in FIG. 5 is executed every minute after the microprocessor power supply is established and the microprocessor is started.

図5に示したタスクが開始されると、先ずステップ1で現在の回転速度が機関の始動完了を判定するために設定された設定速度未満であるか否かを判定する。その結果、回転速度が設定速度以上であると判定されたときには、ステップ2に進んで、機関の始動操作が開始されてから設定時間が経過しているか否かを判定する。設定時間は、始動操作が開始されてから終了するまでの間に経過することが予想される時間の最大値に設定しておく。ステップ2で始動操作が開始されてからの経過時間が設定時間以上であると判定されたときには、ステップ3に進んで、電源装置の制御電圧を第1の制御電圧V1とすることを指令する第1の電圧指令信号Sc1を発生した後このタスクを終了する。ステップ1で回転速度が設定速度未満であると判定されたとき、またはステップ2で始動操作開始からの経過時間が設定時間未満であると判定されたときには、ステップ4に進んで電源装置の制御電圧を第2の制御電圧V2(>V1)とすることを指令する第2の電圧指令信号Sc2を発生してこのタスクを終了する。   When the task shown in FIG. 5 is started, it is first determined in step 1 whether or not the current rotational speed is less than a set speed set for determining completion of engine start. As a result, when it is determined that the rotational speed is equal to or higher than the set speed, the process proceeds to step 2 to determine whether or not the set time has elapsed since the start operation of the engine was started. The set time is set to the maximum value of the time that is expected to elapse from the start operation to the end time. When it is determined in step 2 that the elapsed time since the start operation is started is equal to or longer than the set time, the process proceeds to step 3 to instruct to set the control voltage of the power supply device to the first control voltage V1. After generating the voltage command signal Sc1 of 1, this task is finished. When it is determined in step 1 that the rotational speed is less than the set speed, or when it is determined in step 2 that the elapsed time from the start of the start operation is less than the set time, the process proceeds to step 4 to control voltage of the power supply device To generate the second voltage command signal Sc2 for commanding to set the second control voltage V2 (> V1).

本実施形態においては、ECU4のポートA1の電位が零レベル(接地電位)にある状態を第1の電圧指令信号Sc1が発生している状態とし、ポートA1の電位が高レベルにある状態を第2の電圧指令信号Sc2が発生している状態としている。   In this embodiment, the state in which the potential of the port A1 of the ECU 4 is at the zero level (ground potential) is the state in which the first voltage command signal Sc1 is generated, and the state in which the potential of the port A1 is at the high level. The voltage command signal Sc2 of 2 is generated.

図5に示したアルゴリズムによる場合には、ステップ1及び2により、内燃機関の始動が完了しているか否かを判定する始動判定手段が構成され、ステップ3及び4により、始動判定手段により始動が完了していると判定されているときに第1の電圧指令信号を発生し、始動判定手段により始動が完了していないと判定されているときに第2の電圧指令信号を発生する電圧指令発生手段が構成される。   In the case of the algorithm shown in FIG. 5, steps 1 and 2 constitute start determination means for determining whether or not the internal combustion engine has been started, and steps 3 and 4 start the start by the start determination means. A voltage command generation that generates a first voltage command signal when it is determined that the start is completed and generates a second voltage command signal when it is determined that the start is not completed by the start determination means Means are configured.

図1に示した電源装置2においては、電源コンデンサC1の両端の電圧Vcが抵抗分圧回路202Bにより検出される。電機子コイル1の出力電圧の上昇により電源コンデンサC1の両端の電圧がある値を超えて抵抗分圧回路202Bが出力する検出電圧がツェナーダイオードZD1のツェナー電圧を超えると、サイリスタTh1にトリガ信号が与えられて該サイリスタが導通状態になるため、電機子コイル1が整流器201を構成するダイオードとサイリスタTh1とを通して短絡され、電源コンデンサC1の充電が停止される。電源コンデンサC1の両端の電圧が低下して抵抗分圧回路202Bが出力する検出電圧がツェナー電圧以下になると、サイリスタTh1へのトリガ信号の供給が停止され、サイリスタTh1はそのアノード電流が保持電流以下になった時点でオフ状態になる。これにより電源コンデンサC1の充電が再開される。   In the power supply device 2 shown in FIG. 1, the voltage Vc across the power supply capacitor C1 is detected by the resistance voltage dividing circuit 202B. When the voltage across the power supply capacitor C1 exceeds a certain value due to a rise in the output voltage of the armature coil 1 and the detection voltage output from the resistance voltage dividing circuit 202B exceeds the Zener voltage of the Zener diode ZD1, a trigger signal is sent to the thyristor Th1. As a result, the thyristor becomes conductive, so that the armature coil 1 is short-circuited through the diode constituting the rectifier 201 and the thyristor Th1, and charging of the power supply capacitor C1 is stopped. When the voltage across the power supply capacitor C1 decreases and the detection voltage output from the resistance voltage dividing circuit 202B falls below the zener voltage, the supply of the trigger signal to the thyristor Th1 is stopped, and the thyristor Th1 has its anode current below the holding current. When it becomes, it turns off. As a result, the charging of the power supply capacitor C1 is resumed.

従って、図1に示した電源装置では、抵抗分圧回路202Bが出力する検出電圧がツェナーダイオードZD1のツェナー電圧を超えるときの電源コンデンサC1の両端の電圧が制御電圧となり、上記の動作の繰り返しにより、電源コンデンサC1の両端の電圧Vcが制御電圧以下に保たれる。内燃機関の定常運転時に電機子コイル1が制御電圧を超える電圧を出力するようにしておけば、機関の定常運転時に電源コンデンサC1の両端に得られる電圧Vcは制御電圧の値に等しい一定値に保たれる。   Therefore, in the power supply device shown in FIG. 1, when the detection voltage output from the resistance voltage dividing circuit 202B exceeds the Zener voltage of the Zener diode ZD1, the voltage across the power supply capacitor C1 becomes the control voltage, and the above operation is repeated. The voltage Vc across the power supply capacitor C1 is kept below the control voltage. If the armature coil 1 outputs a voltage exceeding the control voltage during steady operation of the internal combustion engine, the voltage Vc obtained at both ends of the power supply capacitor C1 during steady operation of the engine becomes a constant value equal to the value of the control voltage. Kept.

図1に示した実施形態において、ECU4がポートA1から第1の電圧指令信号(零レベルの信号)Sc1を発生しているときには、分圧比切換スイッチを構成するトランジスタTR1がオフ状態にある。抵抗器R1ないしR3のそれぞれの抵抗値を同じ符号R1ないしR3で表し、電源コンデンサC1の両端の電圧をVcとすると、トランジスタTR1がオフ状態にあるときに抵抗分圧回路202Bが出力する検出電圧Vs1は下記の式により与えられる。
Vs1=Vc(R2+R3)/(R1+R2+R3) …(1)
In the embodiment shown in FIG. 1, when the ECU 4 generates the first voltage command signal (zero level signal) Sc1 from the port A1, the transistor TR1 constituting the voltage division ratio changeover switch is in the OFF state. The respective resistance values of the resistors R1 to R3 are represented by the same symbols R1 to R3, and the voltage across the power supply capacitor C1 is Vc. The detection voltage output from the resistance voltage dividing circuit 202B when the transistor TR1 is in the OFF state Vs1 is given by the following equation.
Vs1 = Vc (R2 + R3) / (R1 + R2 + R3) (1)

これに対し、ECU4がポートA1から第2の電圧指令信号(高レベルの信号)Sc2を発生しているときには、トランジスタTR1がオン状態になって抵抗R3の両端を短絡するため、抵抗分圧回路202Bが出力する検出電圧Vs2は下記の(2)式で与えられる。
Vs2=Vc・R2/(R1+R2) …(2)
On the other hand, when the ECU 4 generates the second voltage command signal (high level signal) Sc2 from the port A1, the transistor TR1 is turned on to short-circuit both ends of the resistor R3. The detection voltage Vs2 output by 202B is given by the following equation (2).
Vs2 = Vc · R2 / (R1 + R2) (2)

ここで第1の電圧指令信号Sc1が発生しているときの分圧比(R2+R3)/(R1+R2+R3)と第2の電圧指令信号Sc2が発生しているときの分圧比R2/(R1+R2+R3)とを比較すると、
(R2+R3)/(R1+R2+R3)>R2/(R1+R2) …(3)
となる。即ち、抵抗分圧回路202Bの分圧比は、第1の電圧指令信号Sc1が発生しているときに大きい値をとり、第2の電圧指令信号Sc2が発生しているときに小さい値をとるように、電圧指令信号に応じて切り換えられる。ここで、電源コンデンサC1の両端の電圧Vcを一定として検出電圧Vs1とVs2とを比較すると、Vs1>Vs2となる。
Here, the voltage division ratio (R2 + R3) / (R1 + R2 + R3) when the first voltage command signal Sc1 is generated is compared with the voltage division ratio R2 / (R1 + R2 + R3) when the second voltage command signal Sc2 is generated. Then
(R2 + R3) / (R1 + R2 + R3)> R2 / (R1 + R2) (3)
It becomes. That is, the voltage dividing ratio of the resistance voltage dividing circuit 202B takes a large value when the first voltage command signal Sc1 is generated and takes a small value when the second voltage command signal Sc2 is generated. In response to the voltage command signal. Here, when the voltage Vc at both ends of the power supply capacitor C1 is constant and the detection voltages Vs1 and Vs2 are compared, Vs1> Vs2.

このように、同じ電圧Vcに対して、第1の電圧指令信号Sc1が発生しているときに抵抗分圧回路202Bが出力する検出電圧Vs1と、第2の電圧指令信号Sc2が発生しているときに抵抗分圧回路が出力する検出電圧Vs2とを比較すると、第1の電圧指令信号Sc1が発生しているときに抵抗分圧回路202Bが出力する検出電圧Vs1の方が第2の電圧指令信号Sc2が発生しているときに抵抗分圧回路が出力する検出電圧Vs2よりも高くなるため、抵抗分圧回路が出力する検出電圧がツェナーダイオードZD1のツェナー電圧を超えるときの電源コンデンサC1の両端の電圧(制御電圧)は、第1の電圧指令信号Sc1が発生しているときよりも第2の電圧指令信号Sc2が発生しているときの方が高くなる。ここで第1の電圧指令信号Sc1が発生しているときの制御電圧を第1の制御電圧V1とし、第2の電圧指令信号Sc2が発生しているときの制御電圧を第2の制御電圧V2とすると、V1<V2となる。   Thus, for the same voltage Vc, the detection voltage Vs1 output from the resistance voltage dividing circuit 202B when the first voltage command signal Sc1 is generated and the second voltage command signal Sc2 are generated. When the detection voltage Vs2 output by the resistance voltage dividing circuit is compared, the detection voltage Vs1 output by the resistance voltage dividing circuit 202B when the first voltage command signal Sc1 is generated is more likely to be the second voltage command. Since the detection voltage Vs2 output from the resistance voltage dividing circuit when the signal Sc2 is generated is higher than the detection voltage Vs2 output from the resistance voltage dividing circuit, both ends of the power supply capacitor C1 when the detection voltage output from the resistance voltage dividing circuit exceeds the Zener voltage of the Zener diode ZD1. This voltage (control voltage) is higher when the second voltage command signal Sc2 is generated than when the first voltage command signal Sc1 is generated. Here, the control voltage when the first voltage command signal Sc1 is generated is the first control voltage V1, and the control voltage when the second voltage command signal Sc2 is generated is the second control voltage V2. Then, V1 <V2.

従って、図1の電源装置2に設けられたコンデンサ充電制御回路202は、第1の電圧指令信号Sc1が発生しているときに電源コンデンサC1の両端の電圧を設定された第1の制御電圧V1以下に制限し、第2の電圧指令信号Sc2が発生しているときには電源コンデンサC1の両端の電圧が第1の制御電圧V1よりも高い第2の制御電圧V2まで上昇するのを許容する。   Accordingly, the capacitor charging control circuit 202 provided in the power supply device 2 of FIG. 1 has the first control voltage V1 in which the voltage across the power supply capacitor C1 is set when the first voltage command signal Sc1 is generated. Limiting to the following, when the second voltage command signal Sc2 is generated, the voltage across the power supply capacitor C1 is allowed to rise to the second control voltage V2 higher than the first control voltage V1.

図6は、本実施形態において、電機子コイル1が出力する電圧の波形と、電源コンデンサC1の両端に得られる電圧と、図1に示した例において、抵抗分圧回路202Bの分圧比の切換を行わなかったとした場合に電源コンデンサの両端に得られる電圧の波形とを比較して示した図である。   FIG. 6 shows the voltage waveform output from the armature coil 1, the voltage obtained across the power supply capacitor C1, and the voltage dividing ratio of the resistance voltage dividing circuit 202B in the example shown in FIG. It is the figure which compared and showed the waveform of the voltage obtained at the both ends of a power supply capacitor when not having performed.

図6において、Voはインジェクタを動作させるために該インジェクタのソレノイドコイルの両端に印加する必要がある電源電圧の最低値であり、インジェクタのソレノイドコイルに印加される電圧がこの電圧Vo未満のときには、燃料の噴射を行わせることができない。V1及びV2はそれぞれ第1の制御電圧及び第2の制御電圧であり、V3は整流器201を構成するダイオードの耐電圧である。また図6に示した波形aは、発電機(電機子コイル1)の出力電圧波形であり、bは電源コンデンサC1の充電の制御を行わない場合に電源コンデンサC1の両端に得られる電圧の波形である。またcは第1の電圧指令信号Sc1が発生しているときに電源コンデンサC1の両端に得られる電圧の波形であり、dは第2の電圧指令信号Sc2が発生しているときに電源コンデンサC1の両端に得られる電圧の波形である。   In FIG. 6, Vo is the minimum value of the power supply voltage that must be applied across the solenoid coil of the injector in order to operate the injector. When the voltage applied to the solenoid coil of the injector is less than this voltage Vo, The fuel cannot be injected. V1 and V2 are a first control voltage and a second control voltage, respectively, and V3 is a withstand voltage of a diode constituting the rectifier 201. A waveform a shown in FIG. 6 is an output voltage waveform of the generator (armature coil 1), and b is a waveform of a voltage obtained at both ends of the power supply capacitor C1 when charging of the power supply capacitor C1 is not controlled. It is. Further, c is a waveform of a voltage obtained at both ends of the power supply capacitor C1 when the first voltage command signal Sc1 is generated, and d is a power supply capacitor C1 when the second voltage command signal Sc2 is generated. It is the waveform of the voltage obtained at both ends.

第1の制御電圧V1は、内燃機関の定常運転時の電源装置の出力電圧を規定する電圧であり、第2の制御電圧V2は、機関の始動動作が行なわれているときの電源装置の出力電圧の最大値を規定する電圧である。図6に示されているように、第2の制御電圧V2は、定常運転時の制御電圧V1よりも十分に高く、かつ整流器のダイオードの耐電圧よりも低く設定される。図6に示した波形c,d及びbをそれぞれ分かりやすくするため、図7(A),(B)及び(C)に個別に示した。   The first control voltage V1 is a voltage that regulates the output voltage of the power supply device during steady operation of the internal combustion engine, and the second control voltage V2 is the output of the power supply device when the engine is being started. It is a voltage that defines the maximum value of the voltage. As shown in FIG. 6, the second control voltage V2 is set sufficiently higher than the control voltage V1 during steady operation and lower than the withstand voltage of the rectifier diode. The waveforms c, d, and b shown in FIG. 6 are individually shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C for easy understanding.

上記のように構成すると、内燃機関の始動が完了していないときには、図7(B)に示すように、電源コンデンサの両端の電圧Vcが定常運転時の制御電圧である第1の制御電圧V1を超えて第2の制御電圧V2まで上昇するのが許容されるため、機関の始動時には、始動操作が開始された直後で、未だ機関の回転速度が高い状態にあるときに発電機が発生する高い電圧のピーク値に近い電圧V2まで電源コンデンサC1を充電することができる。従って、機関のピストンが上死点に近づいて発電機の回転速度が低下したときにも、電源コンデンサC1の両端の高い電圧Vcをインジェクタ3のソレノイドコイルに電源電圧として印加することができ、特に大形の発電機を用いなくても、機関の始動時にインジェクタの電源電圧が不足して燃料噴射量が不足する状態が生じるのを防ぐことができる。   With the above configuration, when the internal combustion engine has not been started, as shown in FIG. 7B, the voltage Vc across the power supply capacitor is the first control voltage V1 that is the control voltage during steady operation. Is allowed to rise up to the second control voltage V2, so that when the engine is started, a generator is generated immediately after the start operation is started and the engine is still at a high rotational speed. The power supply capacitor C1 can be charged to a voltage V2 close to the peak value of the high voltage. Accordingly, even when the piston of the engine approaches top dead center and the rotational speed of the generator decreases, the high voltage Vc at both ends of the power supply capacitor C1 can be applied to the solenoid coil of the injector 3 as a power supply voltage. Even if a large generator is not used, it is possible to prevent a situation in which the power supply voltage of the injector is insufficient and the fuel injection amount is insufficient when the engine is started.

上記のように構成すると、機関の始動時にインジェクタに与えられる電源電圧が高くなるため、インジェクタの無効噴射時間が定常運転時の無効噴射時間よりも短くなって有効噴射時間が長くなり、燃料の噴射量が増加する傾向になるが、もともと機関の始動時には燃料噴射量を増加させる燃料増量制御を行うため、支障を来すことはない。   When configured as described above, the power supply voltage applied to the injector at the time of starting the engine becomes higher, so that the invalid injection time of the injector becomes shorter than the invalid injection time during normal operation, and the effective injection time becomes longer. Although the amount tends to increase, fuel increase control that increases the fuel injection amount is originally performed at the time of starting the engine, so there is no problem.

機関の始動が完了した後は、機関の回転速度の如何に関わりなく電源コンデンサC1の両端の電圧Vcが定常運転時の制御電圧である第1の制御電圧V1に保たれるため、インジェクタ3に常に一定の電源電圧を印加して定常運転時の燃料噴射動作を安定に行わせることができる。   After the start of the engine is completed, the voltage Vc across the power supply capacitor C1 is maintained at the first control voltage V1, which is the control voltage during steady operation, regardless of the rotational speed of the engine. A constant power supply voltage is always applied, and the fuel injection operation during steady operation can be stably performed.

上記の実施形態では、制御用電源装置5の電源として電機子コイル1とともに磁石発電機内に設けられた他の電機子コイル8を用いているが、他の電機子コイル8を用いることなく、図2に示したように、電源コンデンサC1の両端の電圧をECU4を駆動するのに適した一定の電圧Vccに変換する定電圧回路502により制御用電源装置5を構成することもできる。図2に示した実施形態のその他の構成は図1に示した実施形態と同様である。   In the above embodiment, the armature coil 1 and the other armature coil 8 provided in the magnet generator are used as the power source of the control power supply device 5, but the other armature coil 8 is not used. As shown in FIG. 2, the control power supply 5 can also be configured by a constant voltage circuit 502 that converts the voltage across the power supply capacitor C1 into a constant voltage Vcc suitable for driving the ECU 4. The other configuration of the embodiment shown in FIG. 2 is the same as that of the embodiment shown in FIG.

図1に示した実施形態では、第1の電圧指令信号Sc1を零レベルの信号とし、第2の電圧指令信号Sc2を高レベルの信号として、第2の電圧指令信号Sc2が発生している間だけ分圧比切換スイッチ202Dをオン状態にすることにより抵抗分圧回路202Bを構成する抵抗の一部を短絡して抵抗分圧回路202Bの分圧比を小さくするようにしたが、第1の電圧指令信号Sc1を高レベルの信号とし、第2の電圧指令信号Sc2を零レベルの信号として、第1の電圧指令信号Sc1が発生しているときに分圧比切換スイッチ202Dをオン状態にして抵抗分圧回路の一部の抵抗を短絡することにより、抵抗分圧回路の分圧比を大きくし、第2の電圧指令信号Sc2が発生しているときに分圧比切換スイッチ202Dをオフ状態にして抵抗分圧回路の分圧比を小さい値にするようにコンデンサ充電制御回路202を構成していもよい。   In the embodiment shown in FIG. 1, while the first voltage command signal Sc1 is a zero level signal and the second voltage command signal Sc2 is a high level signal, the second voltage command signal Sc2 is generated. Only the voltage dividing ratio of the resistance voltage dividing circuit 202B is reduced by turning on the voltage dividing ratio changeover switch 202D so as to short-circuit a part of the resistors constituting the resistance voltage dividing circuit 202B, but the first voltage command The signal Sc1 is set to a high level signal, the second voltage command signal Sc2 is set to a zero level signal, and when the first voltage command signal Sc1 is generated, the voltage dividing ratio changeover switch 202D is turned on and the resistor voltage is divided. By short-circuiting a part of the resistance of the circuit, the voltage dividing ratio of the resistance voltage dividing circuit is increased, and when the second voltage command signal Sc2 is generated, the voltage dividing ratio changeover switch 202D is turned off and the resistance voltage dividing circuit is turned off. Circuit voltage division ratio It may constitute a capacitor charging control circuit 202 to a small value.

図3はこのようにコンデンサ充電制御回路202を構成した例を示したものである。図3に示した例では、分圧比切換スイッチ202Dを構成するトランジスタTR1のコレクタが抵抗器R1とR2との接続点に接続され、抵抗R2とR3との接続点にトランジスタTR1のエミッタが接続されている。図3には図示してないが、トランジスタTR1のベースはECU4のポートA1に接続されている。ECU4は、機関の始動が完了しているときにポートA1から高レベルの第1の電圧指令信号Sc1を発生し、機関の始動が完了していないときにポートA1から零レベルの第2の電圧指令信号Sc2を発生する。   FIG. 3 shows an example in which the capacitor charging control circuit 202 is configured as described above. In the example shown in FIG. 3, the collector of the transistor TR1 constituting the voltage dividing ratio changeover switch 202D is connected to the connection point between the resistors R1 and R2, and the emitter of the transistor TR1 is connected to the connection point between the resistors R2 and R3. ing. Although not shown in FIG. 3, the base of the transistor TR1 is connected to the port A1 of the ECU 4. The ECU 4 generates a high level first voltage command signal Sc1 from the port A1 when the engine start is completed, and a zero level second voltage from the port A1 when the engine start is not completed. Command signal Sc2 is generated.

図3に示した例では、抵抗器R3の両端から抵抗分圧回路202Bの出力電圧を取り出すようになっていて、抵抗器R3の両端の電圧がツェナーダイオードZD1を通してサイリスタTh1のゲートに印加されている。   In the example shown in FIG. 3, the output voltage of the resistor voltage dividing circuit 202B is taken out from both ends of the resistor R3, and the voltage at both ends of the resistor R3 is applied to the gate of the thyristor Th1 through the Zener diode ZD1. Yes.

図3に示したコンデンサ充電制御回路202において、ECUが高レベルの第1の電圧指令信号Sc1を発生しているときには、トランジスタTR1がオン状態になって抵抗R2の両端を短絡するため、抵抗分圧回路202Bが出力する検出電圧Vs1は下記の式で与えられる。
Vs1=Vc・R3/(R1+R3) …(4)
In the capacitor charge control circuit 202 shown in FIG. 3, when the ECU is generating the first voltage command signal Sc1 at a high level, the transistor TR1 is turned on to short-circuit both ends of the resistor R2, so that the resistance component The detection voltage Vs1 output from the voltage circuit 202B is given by the following equation.
Vs1 = Vc · R3 / (R1 + R3) (4)

これに対し、ECUが零レベルの第2の電圧指令信号Sc2を発生しているときには、トランジスタTR1がオフ状態にあるため、抵抗分圧回路202Bから出力される検出電圧Vs2は下記の式により与えられる。
Vs2=Vc・R3/(R1+R2+R3) …(5)
On the other hand, when the ECU is generating the second voltage command signal Sc2 at the zero level, the transistor TR1 is in the off state, so that the detection voltage Vs2 output from the resistance voltage dividing circuit 202B is given by the following equation. It is done.
Vs2 = Vc.R3 / (R1 + R2 + R3) (5)

ここで第1の電圧指令信号Sc1が発生しているときの分圧比R3/(R1+R3)と第2の電圧指令信号Sc2が発生しているときの分圧比R3/(R1+R2+R3)とを比較すると、
R3/(R1+R3)>R3/(R1+R2+R3) …(6)
となる。即ち、抵抗分圧回路202Bの分圧比は、第1の電圧指令信号Sc1が発生しているときに大きい値をとり、第2の電圧指令信号Sc2が発生しているときに小さい値をとるように、電圧指令信号に応じて切り換えられる。ここで、電源コンデンサC1の両端の電圧Vcを一定として検出電圧Vs1とVs2とを比較すると、Vs1>Vs2となる。
Here, when the voltage division ratio R3 / (R1 + R3) when the first voltage command signal Sc1 is generated is compared with the voltage division ratio R3 / (R1 + R2 + R3) when the second voltage command signal Sc2 is generated,
R3 / (R1 + R3)> R3 / (R1 + R2 + R3) (6)
It becomes. That is, the voltage dividing ratio of the resistance voltage dividing circuit 202B takes a large value when the first voltage command signal Sc1 is generated and takes a small value when the second voltage command signal Sc2 is generated. In response to the voltage command signal. Here, when the voltage Vc at both ends of the power supply capacitor C1 is constant and the detection voltages Vs1 and Vs2 are compared, Vs1> Vs2.

この場合も、同じ電圧Vcに対して、第1の電圧指令信号Sc1が発生しているときに抵抗分圧回路202Bが出力する検出電圧Vs1の方が第2の電圧指令信号Sc2が発生しているときに抵抗分圧回路が出力する検出電圧Vs2よりも高くなるため、抵抗分圧回路が出力する検出電圧がツェナーダイオードZD1のツェナー電圧を超えるときの電源コンデンサC1の両端の電圧(制御電圧)は、第1の電圧指令信号Sc1が発生しているときよりも第2の電圧指令信号Sc2が発生しているときの方が高くなる。ここで第1の電圧指令信号Sc1が発生しているときの制御電圧を第1の制御電圧V1とし、第2の電圧指令信号Sc2が発生しているときの制御電圧を第2の制御電圧V2とすると、V1<V2となる。   Also in this case, for the same voltage Vc, the detection voltage Vs1 output from the resistance voltage dividing circuit 202B when the first voltage command signal Sc1 is generated causes the second voltage command signal Sc2 to be generated. The voltage across the power supply capacitor C1 when the detection voltage output from the resistance voltage divider circuit exceeds the Zener voltage of the Zener diode ZD1 (control voltage) is higher than the detection voltage Vs2 output from the resistance voltage divider circuit. Is higher when the second voltage command signal Sc2 is generated than when the first voltage command signal Sc1 is generated. Here, the control voltage when the first voltage command signal Sc1 is generated is the first control voltage V1, and the control voltage when the second voltage command signal Sc2 is generated is the second control voltage V2. Then, V1 <V2.

図3に示したコンデンサ充電制御回路202は、オン状態になったときに整流器201を通して交流発電機の出力端子間を短絡するように設けられた短絡用スイッチ202Aと、電源コンデンサC1の両端の電圧が印加された抵抗分圧回路202Bと、抵抗分圧回路202Bの出力電圧が設定値に達したときに短絡用スイッチをトリガしてオン状態にする短絡用スイッチトリガ手段202Cと、第1の電圧指令信号Sc1が発生している間だけオン状態になって抵抗分圧回路202Bを構成する抵抗の一部を短絡することにより抵抗分圧回路202Bの分圧比を大きくするように設けられた分圧比切換スイッチ202Dとを備えた構成を有している。   The capacitor charge control circuit 202 shown in FIG. 3 includes a short-circuit switch 202A provided to short-circuit between the output terminals of the AC generator through the rectifier 201 when turned on, and the voltage across the power supply capacitor C1. Is applied to the resistance voltage dividing circuit 202B, the short-circuit switch triggering means 202C for triggering the short-circuiting switch when the output voltage of the resistance voltage dividing circuit 202B reaches a set value, and the first voltage. The voltage dividing ratio provided to increase the voltage dividing ratio of the resistance voltage dividing circuit 202B by turning on only during the generation of the command signal Sc1 and short-circuiting a part of the resistors constituting the resistance voltage dividing circuit 202B. And a changeover switch 202D.

機関の始動時に発電機の出力電圧の波高値がインジェクタの耐電圧を超えるおそれがない場合には、第1の電圧指令信号Sc1が発生しているときに電源コンデンサC1の両端の電圧を設定された第1の制御電圧V1以下に制限し、第2の電圧指令信号Sc2が発生しているときには電源コンデンサC1の両端の電圧が交流発電機の出力電圧のピーク値まで上昇するのを許容するようにコンデンサ充電制御回路202を構成してもよい。   If the peak value of the output voltage of the generator does not exceed the withstand voltage of the injector when the engine is started, the voltage across the power supply capacitor C1 is set when the first voltage command signal Sc1 is generated. It is limited to the first control voltage V1 or less, and when the second voltage command signal Sc2 is generated, the voltage across the power supply capacitor C1 is allowed to rise to the peak value of the output voltage of the AC generator. Alternatively, the capacitor charging control circuit 202 may be configured.

図4はこのように構成されたコンデンサ充電制御回路202の一例を示したもので、この例では、抵抗分圧回路202Bが抵抗器R1とR2との直列回路からなり、抵抗器R1の一端が電源コンデンサC1の非接地側端子に接続されている。抵抗器R1の他端にトランジスタTR1のコレクタが接続され、トランジスタTR1のエミッタと接地間に抵抗器R2が接続されている。トランジスタTR1のベースは図4には図示しないECUのポートに接続されている。この例では、トランジスタTR1により、トリガ制御用スイッチ202D′が構成されている。サイリスタTh1により短絡用スイッチ202Aが構成されている点、及びツェナーダイオードZD1により短絡用スイッチトリガ手段202Cが構成されている点は、図1に示した実施形態と同様である。   FIG. 4 shows an example of the capacitor charging control circuit 202 configured as described above. In this example, the resistance voltage dividing circuit 202B is composed of a series circuit of resistors R1 and R2, and one end of the resistor R1 is connected to the resistor R1. The power supply capacitor C1 is connected to the non-ground side terminal. The other end of the resistor R1 is connected to the collector of the transistor TR1, and the resistor R2 is connected between the emitter of the transistor TR1 and the ground. The base of the transistor TR1 is connected to a port of an ECU (not shown in FIG. 4). In this example, a trigger control switch 202D ′ is configured by the transistor TR1. The point that the shorting switch 202A is constituted by the thyristor Th1 and the point that the shorting switch trigger means 202C is constituted by the Zener diode ZD1 are the same as in the embodiment shown in FIG.

即ち、図4に示したコンデンサ充電制御回路202は、オン状態になったときに整流器201を通して交流発電機の出力端子間を短絡するように設けられた短絡用スイッチ202Aと、電源コンデンサC1の両端の電圧が印加された抵抗分圧回路202Bと、抵抗分圧回路202Bの出力電圧が設定値に達したときに短絡用スイッチ202Aをトリガしてオン状態にする短絡用スイッチトリガ手段202Cと、第1の電圧指令信号Sc1が発生しているときに短絡用スイッチ202Aがトリガされるのを許容し、第2の電圧制御Sc2が発生しているときには短絡用スイッチ202Aがトリガされるのを禁止するように設けられたトリガ制御用スイッチ202D′とにより構成されている。   That is, the capacitor charging control circuit 202 shown in FIG. 4 includes a shorting switch 202A provided so as to short-circuit between the output terminals of the AC generator through the rectifier 201 and the both ends of the power supply capacitor C1. A voltage dividing circuit 202B to which a voltage of 1 is applied, a shorting switch triggering means 202C for triggering the shorting switch 202A to turn on when the output voltage of the resistance voltage dividing circuit 202B reaches a set value, The short-circuit switch 202A is allowed to be triggered when the first voltage command signal Sc1 is generated, and the short-circuit switch 202A is prohibited from being triggered when the second voltage control Sc2 is generated. And a trigger control switch 202D ′ provided as described above.

図4に示した例では、機関の始動が完了しているときにECUがポートA1から高レベルの第1の電圧指令信号Sc1を出力し、機関の始動が完了していないときには、ECUがポートA1から零レベルの第2の電圧指令信号Sc2を出力する。図4に示したコンデンサ充電制御回路において、内燃機関の始動が完了していないときには、トランジスタTR1がオフ状態を保持して、抵抗分圧回路202Bが検出電圧を出力するのを禁止するため、サイリスタTh1がトリガされるのが禁止される。この状態では、電源コンデンサC1が、電機子コイル1の出力電圧のピーク値まで充電されるのが許容される。従って機関の始動時にピストンが圧縮行程の上死点に近づいて発電機の回転速度が低下したときでも、インジェクタ3に高い電源電圧を印加することができ、インジェクタ3を正常に動作させることができる。   In the example shown in FIG. 4, the ECU outputs a high-level first voltage command signal Sc1 from the port A1 when the engine has been started, and when the engine has not been started, the ECU A second voltage command signal Sc2 of zero level is output from A1. In the capacitor charging control circuit shown in FIG. 4, when the start of the internal combustion engine is not completed, the transistor TR1 is kept off, and the resistance voltage dividing circuit 202B is prohibited from outputting the detection voltage. Th1 is prohibited from being triggered. In this state, the power supply capacitor C1 is allowed to be charged up to the peak value of the output voltage of the armature coil 1. Therefore, even when the piston approaches the top dead center of the compression stroke when the engine is started and the rotational speed of the generator decreases, a high power supply voltage can be applied to the injector 3 and the injector 3 can be operated normally. .

また機関の始動が完了しているときには、トランジスタTR1がオン状態になるため、抵抗分圧回路202Bが検出電圧を出力し、電源コンデンサC1の両端の電圧が制御電圧V1を超えて、抵抗分圧回路202Bが出力する検出電圧がツェナーダイオードZD1のツェナー電圧を超えたときにサイリスタTh1のゲートにトリガ信号が与えられる。これによりサイリスタTh1が導通状態になって発電機の出力を整流器201を通して短絡し、電源コンデンサC1の充電を停止させて該電源コンデンサC1の両端の電圧が制御電圧V1を超えるのを防止する。   Since the transistor TR1 is turned on when the engine has been started, the resistance voltage dividing circuit 202B outputs a detection voltage, and the voltage across the power supply capacitor C1 exceeds the control voltage V1, causing the resistance voltage division. When the detection voltage output from the circuit 202B exceeds the Zener voltage of the Zener diode ZD1, a trigger signal is given to the gate of the thyristor Th1. As a result, the thyristor Th1 becomes conductive, the output of the generator is short-circuited through the rectifier 201, the charging of the power supply capacitor C1 is stopped, and the voltage across the power supply capacitor C1 is prevented from exceeding the control voltage V1.

本発明の実施形態のハードウェアの構成を概略的に示した回路図である。It is the circuit diagram which showed schematically the structure of the hardware of embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態のハードウェアの構成を概略的に示した回路図である。It is the circuit diagram which showed schematically the structure of the hardware of other embodiment of this invention. 本発明で用いるコンデンサ充電制御回路の変形例を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the modification of the capacitor | condenser charge control circuit used by this invention. 本発明で用いるコンデンサ充電制御回路の他の変形例を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the other modification of the capacitor | condenser charge control circuit used by this invention. 本発明の実施形態において、始動判定手段と電圧指令発生手段とを構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムを示したフローチャートである。4 is a flowchart showing an algorithm of a task to be executed by a microprocessor in order to constitute start determination means and voltage command generation means in the embodiment of the present invention. 図1に示した実施形態において、電源コンデンサの両端の電圧を第1の制御電圧以下に保つように制御した場合の電源装置の出力電圧波形と、電源コンデンサの両端の電圧を第2の制御電圧以下に保つように制御した場合の電源装置の出力電圧波形と、電源コンデンサの両端の電圧を制御しなかった場合の電源装置の出力電圧波形と、発電機の出力電圧波形とを比較して示した波形図である。In the embodiment shown in FIG. 1, the output voltage waveform of the power supply apparatus when the voltage across the power supply capacitor is controlled to be kept below the first control voltage, and the voltage across the power supply capacitor are expressed as the second control voltage. Shown by comparing the output voltage waveform of the power supply when controlled to keep below, the output voltage waveform of the power supply when the voltage across the power supply capacitor is not controlled, and the output voltage waveform of the generator FIG. (A)は電源コンデンサの両端の電圧を第1の制御電圧以下に保つように制御した場合の電源装置の出力電圧波形を示した波形図、(B)は電源コンデンサの両端の電圧を第2の制御電圧以下に保つように制御した場合の電源装置の出力電圧波形を示した波形図、(C)は電源コンデンサの両端の電圧を制御しなかった場合の電源装置の出力電圧波形を示した波形図である。(A) is a waveform diagram showing the output voltage waveform of the power supply device when the voltage across the power supply capacitor is controlled to be kept below the first control voltage, and (B) is the second voltage across the power supply capacitor. The waveform figure which showed the output voltage waveform of the power supply device at the time of controlling so that it may keep below the control voltage of (C), (C) showed the output voltage waveform of the power supply device when the voltage of the both ends of a power supply capacitor was not controlled It is a waveform diagram.

符号の説明Explanation of symbols

1 磁石式交流発電機の電機子コイル
2 電源装置
C1 電源コンデンサ
201 整流器
202 コンデンサ充電制御回路
202A 短絡用スイッチ
202B 抵抗分圧回路
202C 短絡用スイッチトリガ手段
202D 分圧比切換スイッチ
1 Armature coil of magnet type AC generator 2 Power supply device C1 Power supply capacitor
201 Rectifier 202 Capacitor Charging Control Circuit 202A Short-Circuit Switch 202B Resistance Divider Circuit 202C Short-Circuit Switch Trigger Means 202D Divider Ratio Switch

Claims (7)

内燃機関により駆動される交流発電機の出力を整流する整流器と該整流器の出力で一方の極性に充電される電源コンデンサとを備えた電源装置と、前記電源コンデンサの両端の電圧を電源電圧として動作するインジェクタとを備えた内燃機関用燃料噴射装置であって、
前記内燃機関の始動が完了しているときには前記電源コンデンサの両端の電圧を予め設定された制御電圧以下に制限し、前記内燃機関の始動が完了していないときには前記電源コンデンサの両端の電圧が前記制御電圧を超えるのを許容するように前記電源コンデンサの両端の電圧を制御する電源電圧制御手段を具備してなる内燃機関用燃料噴射装置。
A power supply device comprising a rectifier that rectifies the output of an AC generator driven by an internal combustion engine, and a power supply capacitor that is charged to one polarity by the output of the rectifier, and operates using the voltage across the power supply capacitor as a power supply voltage An internal combustion engine fuel injection device comprising:
When the start of the internal combustion engine is completed, the voltage across the power supply capacitor is limited to a preset control voltage or less, and when the start of the internal combustion engine is not completed, the voltage across the power supply capacitor is A fuel injection device for an internal combustion engine comprising power supply voltage control means for controlling the voltage across the power supply capacitor so as to allow the control voltage to be exceeded.
内燃機関により駆動される交流発電機の出力を整流する整流器と該整流器の出力で一方の極性に充電される電源コンデンサとを備えた電源装置と、駆動電流が与えられたときに燃料を噴射するインジェクタと、所定の噴射タイミングで噴射指令信号を発生する制御ユニットと、前記噴射指令信号が発生している間前記電源コンデンサの両端の電圧を前記インジェクタに印加して該インジェクタに前記駆動電流を流すインジェクタ駆動回路とを備えた内燃機関用燃料噴射装置であって、
前記内燃機関の始動が完了しているか否かを判定する始動判定手段と、
前記始動判定手段により前記機関の始動が完了していると判定されているときに第1の電圧指令信号を発生し、前記始動判定手段により前記機関の始動が完了していないと判定されているときに第2の電圧指令信号を発生する電圧指令発生手段と、
前記第1の電圧指令信号が発生しているときに前記電源コンデンサの両端の電圧を設定された第1の制御電圧以下に制限し、前記第2の電圧指令信号が発生しているときには前記電源コンデンサの両端の電圧が前記第1の制御電圧よりも高い第2の制御電圧まで上昇するのを許容するように前記電源コンデンサの充電を制御するコンデンサ充電制御回路と、
を具備してなる内燃機関用燃料噴射装置。
A power supply device comprising a rectifier that rectifies the output of an AC generator driven by an internal combustion engine, and a power supply capacitor that is charged to one polarity by the output of the rectifier, and injects fuel when a drive current is applied An injector, a control unit that generates an injection command signal at a predetermined injection timing, and a voltage across the power supply capacitor is applied to the injector while the injection command signal is being generated, so that the drive current flows through the injector A fuel injection device for an internal combustion engine comprising an injector drive circuit,
Start determination means for determining whether start of the internal combustion engine is completed;
A first voltage command signal is generated when it is determined by the start determination means that the start of the engine has been completed, and it is determined by the start determination means that the start of the engine has not been completed. Voltage command generating means for generating a second voltage command signal sometimes;
When the first voltage command signal is generated, the voltage across the power supply capacitor is limited to a preset first control voltage or less, and when the second voltage command signal is generated, the power source A capacitor charge control circuit that controls charging of the power supply capacitor to allow the voltage across the capacitor to rise to a second control voltage that is higher than the first control voltage;
A fuel injection device for an internal combustion engine comprising:
前記交流発電機は磁石式交流発電機からなり、
前記コンデンサ充電制御回路は、オン状態になったときに前記整流器を通して前記交流発電機の出力端子間を短絡するように設けられた短絡用スイッチと、前記電源コンデンサの両端の電圧が印加された抵抗分圧回路と、前記抵抗分圧回路の出力電圧が設定値に達したときに前記短絡用スイッチをトリガしてオン状態にする短絡用スイッチトリガ手段と、前記第1の電圧指令信号が発生しているときにオフ状態を保持して前記抵抗分圧回路の分圧比を大きい値とし、前記第2の電圧指令信号が発生している間オン状態になって前記抵抗分圧回路を構成する抵抗の一部を短絡することにより前記抵抗分圧回路の分圧比を小さい値に切り換えるように設けられた分圧比切換スイッチとを備えている請求項2に記載の内燃機関用燃料噴射装置。
The AC generator comprises a magnet type AC generator,
The capacitor charging control circuit includes a shorting switch provided so as to short-circuit between the output terminals of the AC generator through the rectifier when turned on, and a resistor to which a voltage across the power supply capacitor is applied. A voltage dividing circuit; a shorting switch triggering means for triggering the shorting switch when the output voltage of the resistance voltage dividing circuit reaches a set value; and the first voltage command signal is generated. The resistor voltage divider circuit is configured to hold the off-state and increase the voltage-dividing ratio of the resistor-divider circuit so that the resistor-divider circuit is turned on while the second voltage command signal is generated. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 2, further comprising a voltage dividing ratio changeover switch provided to switch a voltage dividing ratio of the resistance voltage dividing circuit to a small value by short-circuiting a part thereof.
前記交流発電機は磁石式交流発電機からなり、
前記コンデンサ充電制御回路は、オン状態になったときに前記整流器を通して前記交流発電機の出力端子間を短絡するように設けられた短絡用スイッチと、前記電源コンデンサの両端の電圧が印加された抵抗分圧回路と、前記抵抗分圧回路の出力電圧が設定値に達したときに前記短絡用スイッチをトリガしてオン状態にする短絡用スイッチトリガ手段と、前記第1の電圧指令信号が発生している間オン状態になって前記抵抗分圧回路を構成する抵抗の一部を短絡することにより前記抵抗分圧回路の分圧比を大きくし、前記第2の電圧指令信号が発生しているときにはオフ状態を保持して前記抵抗分圧回路の分圧比を小さくするように設けられた分圧比切換スイッチとを備えている請求項2に記載の内燃機関用燃料噴射装置。
The AC generator comprises a magnet type AC generator,
The capacitor charging control circuit includes a shorting switch provided so as to short-circuit between the output terminals of the AC generator through the rectifier when turned on, and a resistor to which a voltage across the power supply capacitor is applied. A voltage dividing circuit; a shorting switch triggering means for triggering the shorting switch when the output voltage of the resistance voltage dividing circuit reaches a set value; and the first voltage command signal is generated. When the second voltage command signal is generated, the voltage dividing ratio of the resistance voltage dividing circuit is increased by short-circuiting a part of the resistors constituting the resistance voltage dividing circuit. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 2, further comprising a voltage division ratio changeover switch provided so as to maintain an off state and reduce a voltage division ratio of the resistance voltage dividing circuit.
内燃機関により駆動される交流発電機の出力を整流する整流器と該整流器の出力で一方の極性に充電される電源コンデンサとを備えた電源装置と、駆動電流が与えられたときに燃料を噴射するインジェクタと、所定の噴射タイミングで噴射指令信号を発生する制御ユニットと、前記噴射指令信号が発生している間前記電源コンデンサの両端の電圧を前記インジェクタに印加して該インジェクタに前記駆動電流を流すインジェクタ駆動回路とを備えた内燃機関用燃料噴射装置であって、
前記内燃機関の始動が完了しているか否かを判定する始動判定手段と、
前記始動判定手段により始動が完了していると判定されているときに第1の電圧指令信号を発生し、前記始動判定手段により始動が完了していないと判定されているときに第2の電圧指令信号を発生する電圧指令発生手段と、
前記第1の電圧指令信号が発生しているときに前記電源コンデンサの両端の電圧を設定された第1の制御電圧以下に制限し、前記第2の電圧指令信号が発生しているときには前記電源コンデンサの両端の電圧が前記交流発電機の出力電圧のピーク値まで上昇するのを許容するように前記電源コンデンサの両端の電圧を制御するコンデンサ充電制御回路と、
を具備してなる内燃機関用燃料噴射装置。
A power supply device comprising a rectifier that rectifies the output of an AC generator driven by an internal combustion engine, and a power supply capacitor that is charged to one polarity by the output of the rectifier, and injects fuel when a drive current is applied An injector, a control unit that generates an injection command signal at a predetermined injection timing, and a voltage across the power supply capacitor is applied to the injector while the injection command signal is being generated, so that the drive current flows through the injector A fuel injection device for an internal combustion engine comprising an injector drive circuit,
Start determination means for determining whether start of the internal combustion engine is completed;
A first voltage command signal is generated when the start determination means determines that the start is completed, and a second voltage is generated when the start determination means determines that the start is not complete. Voltage command generating means for generating a command signal;
When the first voltage command signal is generated, the voltage across the power supply capacitor is limited to a preset first control voltage or less, and when the second voltage command signal is generated, the power source A capacitor charge control circuit that controls the voltage across the power supply capacitor to allow the voltage across the capacitor to rise to the peak value of the output voltage of the AC generator;
A fuel injection device for an internal combustion engine comprising:
前記交流発電機は磁石式交流交流発電機からなり、
前記コンデンサ充電制御回路は、オン状態になったときに前記整流器を通して前記交流発電機の出力端子間を短絡するように設けられた短絡用スイッチと、前記電源コンデンサの両端の電圧が印加された抵抗分圧回路と、前記抵抗分圧回路の出力電圧が設定値に達したときに前記短絡用スイッチをトリガしてオン状態にする短絡用スイッチトリガ手段と、前記第1の電圧指令信号が発生しているときに前記短絡用スイッチがトリガされるのを許容し、前記第2の電圧制御が発生しているときには前記短絡用スイッチがトリガされるのを禁止するように設けられたトリガ制御用スイッチとを備えている請求項4に記載の内燃機関用燃料噴射装置。
The AC generator comprises a magnet type AC AC generator,
The capacitor charging control circuit includes a shorting switch provided so as to short-circuit between the output terminals of the AC generator through the rectifier when turned on, and a resistor to which a voltage across the power supply capacitor is applied. A voltage dividing circuit; a shorting switch triggering means for triggering the shorting switch when the output voltage of the resistance voltage dividing circuit reaches a set value; and the first voltage command signal is generated. Trigger control switch provided to allow the shorting switch to be triggered when the second voltage control is occurring, and to prohibit the shorting switch from being triggered when the second voltage control is occurring The fuel-injection apparatus for internal combustion engines of Claim 4 provided with these.
前記インジェクタに燃料を供給する燃料ポンプの電源電圧が前記電源装置から与えられるように構成されている請求項1ないし6のいずれか1つに記載の内燃機関用燃料噴射装置。
The fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein a power supply voltage of a fuel pump that supplies fuel to the injector is supplied from the power supply device.
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