JP4925976B2 - 内燃機関制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関制御装置に関し、特に内燃機関として４サイクルエンジンを制御するための内燃機関制御装置に関する。

内燃機関によって走行するバッテリレス車両において、始動時に必要な電力は、内燃機関のクランク軸回転により駆動される発電機の発電電力によって全てまかなうことになるため、限られた電力で始動制御を完了する必要がある。従って、バッテリレス車両の始動時には、極力消費電力を抑制することが望まれる。

そこで、従来のバッテリレス車両の始動制御として、（１）バッテリレス車両において、点火以外の負荷に発電電力を供給開始／停止するためのスイッチを設け、エンジン回転数に応じてこのスイッチの開閉を制御するもの（下記特許文献１参照）、（２）ＤＣ−ＣＤＩ（コンデンサ放電式）点火装置を採用したバッテリレス車両において、発電機によって供給される電源電圧が所定値（昇圧動作許可電圧）以上になった場合に、ＤＣ−ＣＤＩ点火装置のＤＣコンバータによるコンデンサ電圧の昇圧動作を開始するもの（下記特許文献２参照）、といった消費電力を抑制して始動性を確保するものが知られている。
特許第３２０１６８４号公報 特開２００４−３６０６３１号公報

ところで、手動クランキングにより始動させる内燃機関、例えば４サイクル単気筒エンジンでは、１回の始動操作でクランク３回転程度しかクランキングできないものがあり、初回の圧縮上死点で点火することが始動性確保にとって重要である。ところが、バッテリレス車両のＥＣＵ（Engine Control Unit）の電源は、上記のようにクランク軸回転により駆動される発電機から供給されるが、ＤＣ−ＣＤＩ点火装置のコンデンサの昇圧を開始すると電源電圧が低下し、ＥＣＵ内のＣＰＵ（Central Processing Unit）の最低動作電圧を下回ってしまい、機能停止となって初回の圧縮上死点での点火機会を逃すという問題があった。このような問題を回避するためには、発電機の容量を増大することも考えられるが、この方法では発電機の大型化及びコストアップを招くため好ましくない。

上記特許文献１の技術では、点火装置には発電電力を供給開始／停止するためのスイッチを設けていないため、燃料噴射システムに適用する場合、ＣＰＵ電圧低下による点火出力不能が発生する。
また、上記特許文献２の技術では、燃料噴射システムに適用する場合、点火出力よりも早期に燃料噴射を優先して実施しなければ始動できないため、燃料ポンプ及びインジェクタ駆動に起因する電圧低下と、ＤＣコンバータによるコンデンサ電圧の昇圧動作に起因する電圧低下との双方を考慮しなければ、昇圧動作許可電圧を設定できないことになる。また、点火装置や燃料ポンプ、インジェクタなどの各デバイスへの通電に対して許可電圧を設定しただけではＣＰＵ電圧低下を回避することは困難であり、始動不能に陥る可能性がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、内燃機関の始動時において、電源電圧低下による電子制御機能の停止を回避し、始動性を確保することの可能な内燃機関制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、内燃機関制御装置に係る第１の解決手段として、内燃機関に設けられた燃料噴射手段及び点火手段と、前記燃料噴射手段に燃料を供給するための燃料ポンプとを制御すると共に、前記内燃機関に設けられたクランク角度検出手段からクランク軸が所定角度回転する毎に出力されるクランク信号に基づいて点火タイミングを把握する制御手段と、電源電圧を昇圧する昇圧手段と、前記昇圧された電源電圧によって点火用コンデンサを充電し、前記点火タイミングに前記点火用コンデンサに充電された電力を前記点火手段に放電する点火用放電手段とを備える内燃機関制御装置であって、前記制御手段は、自身の起動後に、始動制御シーケンスとして、初回の燃料噴射を行うように前記燃料噴射手段を駆動する燃料噴射処理と、前記燃料噴射処理後に、前記電源電圧を昇圧するように前記昇圧手段を制御する昇圧処理と、前記昇圧処理後に、前記点火タイミングが到来した場合に前記点火用コンデンサに充電された電力を前記点火手段に放電するように前記点火用放電手段を制御する点火処理と、前記点火処理後に、前記燃料噴射手段に燃料を供給するように前記燃料ポンプを駆動する燃料供給処理とを行う、ことを特徴とする。

また、内燃機関制御装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記制御手段は、前記クランク信号に基づいて、前記燃料噴射処理後に、前回クランク信号検出時と今回クランク信号検出時との間のクランク信号間時間が所定値以下か否かを判定し、前記クランク信号間時間が前記所定値以下の場合に、前記昇圧処理を行うことを特徴とする。

また、内燃機関制御装置に係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記電源電圧を計測する電源電圧計測手段を備え、前記制御手段は、前記点火処理後に、前記電源電圧が燃料ポンプ駆動許可電圧以上か否かを判定し、前記電源電圧が燃料ポンプ駆動許可電圧以上であった場合に前記燃料供給処理を行うことを特徴とする。

また、内燃機関制御装置に係る第４の解決手段として、内燃機関に設けられた燃料噴射手段及び点火手段と、前記燃料噴射手段に燃料を供給するための燃料ポンプとを制御すると共に、前記内燃機関に設けられたクランク角度検出手段からクランク軸が所定角度回転する毎に出力されるクランク信号に基づいて点火タイミングを把握する制御手段と、電源電圧を昇圧する昇圧手段と、前記昇圧された電源電圧によって点火用コンデンサを充電し、前記点火タイミングに前記点火用コンデンサに充電された電力を前記点火手段に放電する点火用放電手段とを備える内燃機関制御装置であって、前記電源電圧を計測する電源電圧計測手段を備え、前記制御手段は、自身の起動後に、始動制御シーケンスとして、初回の燃料噴射を行うように前記燃料噴射手段を駆動する燃料噴射処理と、前記燃料噴射処理後に、前記電源電圧を昇圧するように前記昇圧手段を制御する昇圧処理と、前記昇圧処理後に、前記電源電圧が燃料ポンプ駆動許可電圧以上の場合に、前記燃料噴射手段に燃料を供給するように前記燃料ポンプを駆動する燃料供給処理とを行う、ことを特徴とする。

また、内燃機関制御装置に係る第５の解決手段として、上記第４の解決手段において、前記制御手段は、前記クランク信号に基づいて、前記燃料噴射処理後に、前回クランク信号検出時と今回クランク信号検出時との間のクランク信号間時間が所定値以下か否かを判定し、前記クランク信号間時間が前記所定値以下の場合に、前記昇圧処理を行う一方、前記クランク信号間時間が前記所定値より大きい場合は、前記昇圧処理を行わず、前記電源電圧が燃料ポンプ駆動許可電圧以上の場合に前記燃料供給処理を行うことを特徴とする。

また、内燃機関制御装置に係る第６の解決手段として、上記第４または第５の解決手段において、前記制御手段は、前記燃料供給処理後に、前記点火タイミングが到来した場合、前記昇圧処理を実行済みか否かを判定し、前記昇圧処理が実行済みであった場合に、前記点火用コンデンサに充電された電力を前記点火手段に放電するように前記点火用放電手段を制御する点火処理を行うことを特徴とする。

また、内燃機関制御装置に係る第７の解決手段として、上記第６の解決手段において、前記制御手段は、前記電源電圧が燃料ポンプ駆動許可電圧より大きい場合、前記燃料供給処理を省略し、前記点火タイミングが到来した場合、前記昇圧処理を実行済みか否かを判定し、前記昇圧処理が実行済みであった場合に、前記点火処理を行うことを特徴とする。

また、内燃機関制御装置に係る第８の解決手段として、上記第７の解決手段において、前記制御手段は、前記点火処理後に、前記燃料供給処理を実行済みか否かを判定し、前記燃料供給処理が実行済みでなかった場合、且つ前記電源電圧が燃料ポンプ駆動許可電圧以上の場合に、前記燃料供給処理を行うことを特徴とする。

また、内燃機関制御装置に係る第９の解決手段として、上記第１〜第８の解決手段において、前記制御手段は、自身の起動後に、前記電源電圧を供給するバッテリの有無を判別するバッテリ有無判別処理を行い、前記バッテリが無いと判別された場合に、前記始動制御シーケンスを行うことを特徴とする。

また、内燃機関制御装置に係る第１０の解決手段として、上記第９の解決手段において、前記電源電圧を計測する電源電圧計測手段を備え、前記制御手段は、前記バッテリ有無判別処理において、起動時の電源電圧が所定値以下である場合に、バッテリ無しと判定することを特徴とする。

また、内燃機関制御装置に係る第１１の解決手段として、上記第９の解決手段において、前記制御手段は、前記バッテリ有無判別処理において、起動から所定時間以内に前記クランク信号の入力があった場合に、バッテリ無しと判定することを特徴とする。

本発明によれば、消費電力が最も大きい燃料ポンプの駆動（燃料供給処理）を始動制御シーケンスの最後に行うことにより、点火出力が必要な初回の圧縮上死点において、電源電圧が制御手段の最低動作電圧を下回ることを防止することができる。つまり、制御手段の電子制御機能の停止を回避し、初回の圧縮上死点において正常に点火出力を行うことができ、始動性を確保することができる。従って、本発明では、発電機による限られた発電電圧（電源電圧）を有効に使用することができ、その結果、発電機の大型化及びコストアップを招くことなく、良好な始動性を確保することができる。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における内燃機関制御装置（以下、ＥＣＵと称する）を備えるエンジン制御システムの構成概略図である。この図１に示すように、本実施形態におけるエンジン制御システムは、エンジン１、電源供給部２、燃料供給部３、ＥＣＵ（Engine Control Unit）４から概略構成されている。なお、本実施形態におけるエンジン制御システムとして、バッテリを備えず、手動クランキング（例えばキック）によってエンジン始動を行うバッテリレスシステムを例示して説明する。

エンジン（内燃機関）１は、４サイクル単気筒エンジンであり、シリンダ１０、ピストン１１、コンロッド１２、クランクシャフト１３、吸気バルブ１４、排気バルブ１５、点火プラグ１６、点火コイル１７、吸気管１８、排気管１９、エアクリーナ２０、スロットルバルブ２１、インジェクタ２２、吸気圧センサ２３、吸気温センサ２４、スロットル開度センサ２５、冷却水温センサ２６、クランク角度センサ２７から概略構成されている。

シリンダ１０は、内部に設けられたピストン１１を、吸気、圧縮、燃焼（膨張）、排気の４行程を繰り返すことによって往復運動させるための中空の円筒形状部材であり、空気と燃料との混合気を燃焼室１０ｂに供給するための流路である吸気ポート１０ａ、上記混合気を留め、圧縮行程において圧縮された混合気を燃焼行程において燃焼させるための空間である燃焼室１０ｂ、排気行程において燃焼室１０ｂから排気ガスを外部に排出するための流路である排気ポート１０ｃが設けられている。また、このシリンダ１０の外壁には、冷却水を循環させるための冷却水路１０ｄが設けられている。

ピストン１１には、ピストン１１の往復運動を回転運動に変換するためのクランクシャフト１３がコンロッド１２を介して連結されている。クランクシャフト１３は、ピストン１１の往復方向と直交する方向に延在しており、不図示のフライホイール、ミッションギア、手動でエンジン１を始動させるためのキックペダルと連結されたキックギア、後述する電源供給部２におけるロータ３０ａと連結されている。

吸気バルブ１４は、吸気ポート１０ａにおける燃焼室１０ｂ側の開口部を開閉するための弁部材であり、不図示のカムシャフトと連結されており、当該カムシャフトによって各行程に応じて開閉駆動される。排気バルブ１５は、排気ポート１０ｃにおける燃焼室１０ｂ側の開口部を開閉するための弁部材であり、不図示のカムシャフトと連結されており、当該カムシャフトによって各行程に応じて開閉駆動される。

点火プラグ１６は、電極を燃焼室１０ｂ側に向けて燃焼室１０ｂの最上部に設けられており、点火コイル１７から供給される高電圧の点火用電圧信号によって電極間に火花を発生する。点火コイル１７は、１次巻線と２次巻線からなるトランスであり、ＥＣＵ４から１次巻線に供給される点火用電圧信号を昇圧して２次巻線から点火プラグ１６に供給する。
これら点火プラグ１６及び点火コイル１７は、本発明における点火手段に相当する。

吸気管１８は、空気供給用の配管であり、内部の吸気流路１８ａが吸気ポート１０ａと連通するようにシリンダ１０に連結されている。排気管１９は、排気ガス排出用の配管であり、内部の排気流路１９ａが排気ポート１０ｃと連通するようにシリンダ１０に連結されている。エアクリーナ２０は、吸気管１８の上流側に設けられており、外部から取り込まれる空気を清浄化して吸気流路１８ａに送り込む。スロットルバルブ２１は、吸気流路１８ａの内部に設けられており、不図示のスロットル（もしくはアクセル）によって回動する。つまり、スロットルバルブ２１の回動によって吸気流路１８ａの断面積が変化し、吸気量が変化する。インジェクタ（燃料噴射手段）２２は、噴射口を吸気ポート１０ａ側に向けて吸気管１８に設けられており、燃料供給部３から供給される燃料を、ＥＣＵ４から供給されるインジェクタ駆動信号に応じて噴射口から噴射する。

吸気圧センサ２３は、例えばピエゾ抵抗効果を利用した半導体圧力センサであり、スロットルバルブ２１の下流側において感度面を吸気流路１８ａに向けて吸気管１８に設けられており、吸気管１８内の吸気圧に応じた吸気圧信号をＥＣＵ４に出力する。吸気温センサ２４は、スロットルバルブ２１の上流側において感部を吸気流路１８ａに向けて吸気管１８に設けられており、吸気管１８内の吸気温度に応じた吸気温信号をＥＣＵ４に出力する。スロットル開度センサ２５は、スロットルバルブ２１の開度に応じたスロットル開度信号をＥＣＵ４に出力する。冷却水温センサ２６は、シリンダ１０の冷却水路１０ｄに感部を向けて設けられており、冷却水路１０ｄを流れる冷却水の温度に応じた冷却水温信号をＥＣＵ４に出力する。クランク角度センサ（クランク角度検出手段）２７は、クランクシャフト１３の回転に同期して、クランクシャフト１３が所定角度回転する毎にクランク信号を出力する。なお、このクランク角度センサ２７の詳細については後述する。

電源供給部２は、発電機３０、レギュレートレクチファイヤ３２、コンデンサ３３から構成されている。発電機３０は、磁石式交流発電機であり、エンジン１のクランクシャフト１３と連結されて同期回転するロータ３０ａと、当該ロータ３０aの内周側に取り付けられた永久磁石３０ｂと、発電出力を得るための３相のステータコイル３０ｃ、３０ｄ、３０ｅを備えている。つまり、発電機３０において、固定されたステータコイル３０ｃ、３０ｄ、３０ｅに対して、ロータ３０ａ（つまり永久磁石３０ｂ）が回転することにより、ステータコイル３０ｃ、３０ｄ、３０ｅから電磁誘導によって３相交流電圧が発生し、この３相交流電圧はレギュレートレクチファイヤ３２に出力される。

図２に示すように、ロータ３０ａの外周には、複数の突起が回転方向に対して、各突起の後端が等角度間隔（例えば２０°間隔）になるように設けられている。また、上死点ＴＤＣに対応する位置から回転方向に前の位置、例えばＢＴＤＣ１０°すなわち上死点前１０°の位置を、クランク角基準位置とし、このクランク角基準位置に突起の後端が位置する突起は、他の突起より回転方向に長い（例えば２倍）突起（クランク角基準突起３０ａ_１）が設けられている。以下では、クランク角基準突起３０ａ_１以外の突起を補助突起３０ａ_２と称する。また、ロータ３０ａの内周側には、６０°毎にＮ極及びＳ極が１セットずつ配置されるように、永久磁石３０ｂが取り付けられている。

上述したクランク角度センサ２７は、例えば電磁式ピックアップセンサであり、図２に示すように、ロータ３０ａの外周近傍に設けられ、クランク角基準突起３０ａ_１及び補助突起３０ａ_２がクランク角度センサ２７近傍を通過する毎に極性の異なる１対のパルス状の信号をＥＣＵ４に出力する。より詳細には、クランク角度センサ２７は、回転方向に対して各突起の前端が通過した場合、負極性の振幅を有するパルス状の信号を出力し、回転方向に対して各突起の後端が通過した場合、正極性の振幅を有するパルス状の信号を出力する。

図１に戻って説明すると、レギュレートレクチファイヤ３２は、整流回路３２ａ及び出力電圧調整回路３２ｂから構成されている。整流回路３２ａは、各ステータコイル３０ｃ、３０ｄ、３０ｅから入力される３相交流電圧を整流するための、３相ブリッジ接続された６個の整流素子から構成されており、上記３相交流電圧を直流電圧に整流して出力電圧調整回路３２ｂに出力する。出力電圧調整回路３２ｂは、上記整流回路３２ａから入力される直流電圧を調整してＥＣＵ４の電源電圧を生成し、当該電源電圧をＥＣＵ４に供給する。コンデンサ３３は、電源安定化用の平滑コンデンサであり、その両端は出力電圧調整回路３２ｂの出力端子間と接続されている。

燃料供給部３は、燃料タンク４０及び燃料ポンプ４１から構成されている。燃料タンク４０は、例えばガソリン等の燃料を溜めておくための容器である。燃料ポンプ４１は、燃料タンク４０内に設けられており、ＥＣＵ４から入力されるポンプ駆動信号に応じて、燃料タンク４０内の燃料を汲み出してインジェクタ２２に供給する。

ＥＣＵ４は、図３に示すように、波形整形回路５０、回転数カウンタ５１、Ａ／Ｄ変換器５２、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５３、発振回路５４、ＤＣコンバータ５５、点火回路５６、インジェクタ駆動回路５７、ポンプ駆動回路５８、ＲＯＭ(Read Only Memory)５９、ＲＡＭ(Random Access Memory)６０、タイマ６１、電源電圧計測回路６２から構成されている。このような構成のＥＣＵ４は、電源供給部２から供給される電源電圧によって駆動するものであり、ＥＣＵ４のＶ_ＩＧ端子は出力電圧調整回路３２ｂの正極側の出力端子と接続され、ＧＮＤ端子は出力電圧調整回路３２ｂの負極側の出力端子及びグランドラインと接続されている。

波形整形回路５０は、クランク角度センサ３１から入力されるパルス状のクランク信号を、方形波のパルス信号（例えば負極性のクランク信号をハイレベルとし、正極性及びグランドレベルのクランク信号をローレベルとする）に波形整形し、回転数カウンタ５１及びＣＰＵ５３に出力する。つまり、この方形波のパルス信号は、クランクシャフト１３が２０°回転する際に要した時間を周期とする方形波のパルス信号である。回転数カウンタ５１は、上記波形整形回路５０から出力される方形波のパルス信号に基づいてエンジン回転数を算出し、当該エンジン回転数を示す回転数信号をＣＰＵ５３に出力する。Ａ／Ｄ変換器５２は、吸気圧センサ２３から出力される吸気圧センサ出力、吸気温センサ２４から出力される吸気温センサ出力、スロットル開度センサ２５から出力されるスロットル開度センサ出力及び冷却水温センサ２６から出力される冷却水温センサ出力を、デジタル信号に変換してＣＰＵ５３に出力する。

ＣＰＵ（制御手段）５３は、ＲＯＭ５９に記憶されているエンジン制御プログラムを実行し、クランク信号、回転数カウンタ５１から出力される回転数信号、Ａ／Ｄ変換器５２で変換された吸気圧値、スロットル開度値及び冷却水温値、電源電圧計測回路６２から出力される電源電圧値に基づいて、エンジン１の燃料噴射、点火、燃料供給に関する制御を行う。具体的には、ＣＰＵ５３は、燃料噴射タイミングにインジェクタ２２から所定量の燃料を噴射させるための燃料噴射制御信号をインジェクタ駆動回路５７に出力し、点火タイミング前にＤＣコンバータ５５による昇圧動作を開始するための昇圧制御信号を発振回路５４に出力し、点火タイミングに点火プラグ１６をスパークさせるための点火制御信号を点火回路５６（詳細には放電スイッチ５６ｂ）に出力し、また、インジェクタ２２に燃料を供給するための燃料供給制御信号をポンプ駆動回路５８に出力する。

発振回路５４は、上記ＣＰＵ５３から入力される昇圧制御信号に応じて所定周波数のＰＷＭ(Pulse Width Modulation)信号を生成し、当該ＰＷＭ信号をＤＣコンバータ５５に出力する。ＤＣコンバータ（昇圧手段）５５は、上記発振回路５４から入力されるＰＷＭ信号に応じてスイッチング動作を行うことにより、Ｖ_ＩＧ電圧、つまりレギュレートレクチファイヤ３２から供給される電源電圧を所定電圧（例えば２５０Ｖ）まで昇圧し、当該昇圧した電源電圧（以下、昇圧電源電圧と称す）を点火回路５６（詳細には点火用コンデンサ５６ａ）に供給する。

点火回路（点火用放電手段）５６は、点火用コンデンサ５６ａ及び放電スイッチ５６ｂから構成されている。点火用コンデンサ５６ａは、上記ＤＣコンバータ５５から供給される昇圧電源電圧を充電するためのコンデンサであり、その一方の端子はＤＣコンバータ５５の電圧出力端子と接続され、他方の端子はグランドラインと接続されている。放電スイッチ５６ｂは、上記ＣＰＵ５３から入力される点火制御信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替えるスイッチ（例えば、トランジスタ）であり、その一方の端子は点火用コンデンサ５６ａの一方の端子と接続され、他方の端子は点火コイル１７の１次巻線と接続されている。放電スイッチ５６ｂは、ＣＰＵ５３によって、点火用コンデンサ５６ａの充電時にはＯＦＦ（非接続）状態となるように制御され、また、点火タイミングにはＯＮ（接続）状態になるように制御される。つまり、点火タイミングにおいて、点火用コンデンサ５６ａに充電された電力は、点火用電圧信号として点火コイル１７の１次巻線に放電される。このように、本実施形態では、点火方式として、ＤＣ−ＣＤＩ方式を採用している。

インジェクタ駆動回路５７は、上記ＣＰＵ５３から入力される燃料噴射制御信号に応じて、インジェクタ２２から所定量の燃料を噴射させるためのインジェクタ駆動信号を生成し、当該インジェクタ駆動信号をインジェクタ２２に出力する。ポンプ駆動回路５８は、上記ＣＰＵ５３から入力される燃料供給制御信号に応じて、燃料ポンプ４１からインジェクタ２２に燃料を供給するためのポンプ駆動信号を生成し、当該ポンプ駆動信号を燃料ポンプ４１に出力する。

ＲＯＭ５９は、上記ＣＰＵ５３によって実行されるエンジン制御プログラムや各種データを予め記憶している不揮発性メモリである。ＲＡＭ６０は、上記ＣＰＵ５３がエンジン制御プログラムを実行して各種動作を行う際に、データの一時保存先に用いられるワーキングメモリである。タイマ６１は、ＣＰＵ５３による制御の下、所定のタイマ（計時）動作を行う。電源電圧計測回路（電源電圧計測手段）６２は、Ｖ_ＩＧ電圧、つまりレギュレートレクチファイヤ３２から供給される電源電圧の電圧値を計測し、計測結果を電源電圧値としてＣＰＵ５３に出力する。

次に、上記のように構成された本実施形態のＥＣＵ４（内燃機関制御装置）を備えるエンジン制御システムにおいて、エンジン１の始動時におけるＥＣＵ４（特にＣＰＵ５３）の動作について説明する。

＜バッテリ有無判断処理＞
本実施形態では、バッテリレスのエンジン制御システムを想定しているため、クランクシャフト１３が回転して発電機３０から３相交流電圧が発生しなければ、ＥＣＵ４に電源電圧を供給することができない。従って、ユーザはエンジン１の始動時において所定の始動操作（本実施形態ではキックペダルのキック）を行い、クランクシャフト１３を回転させる必要がある。このバッテリ有無判断処理は、始動操作が開始され、電源供給部２から供給される電源電圧が、ＥＣＵ４の起動に必要な電圧値（例えば６Ｖ）に到達して、ＥＣＵ４が起動した直後に実行されるものである。

なお、このバッテリ有無判断処理は、電源供給部２から供給される電源電圧値に基づいてバッテリの有無を判断する第１形態と、クランク信号（波形整形後のクランク信号）の入力状況に基づいてバッテリの有無を判断する第２形態との２つの形態があり、どちらか一方を選択して使用することができる。以下では、まず、第１形態のバッテリ有無判断処理について、図４のフローチャートを参照して説明する。

（１）第１形態（電源電圧値に基づくバッテリ有無判断処理）
図４に示すように、ＣＰＵ５３は、自身の起動後に、バッテリ有無判断済みか否かを判定し（ステップＳ１）、バッテリ有無判断済みの場合（「Yes」）、バッテリ有無判断処理を終了して、図７に示す燃料・点火制御切替判断処理に移行する（図７の詳細は後述する）。一方、ステップＳ１において、バッテリ有無判断済みではない場合（「No」）、ＣＰＵ５３は、電源電圧計測回路６２から得られる電源電圧値を基に、電源供給部２から供給される電源電圧値が所定値（例えば１０Ｖ）以下か否かを判定する（ステップＳ２）。

このステップＳ２において、電源電圧値が所定値以下の場合（「Yes」）、ＣＰＵ５３は、バッテリ無しと判断し（ステップＳ３）、バッテリ有無判断済みとしてバッテリ有無判断処理を終了し、図７に示す燃料・点火制御切替判断処理に移行する（ステップＳ４）。一方、ステップＳ２において、電源電圧値が所定値より大きい場合（「No」）、ＣＰＵ５３は、バッテリ有りと判断し（ステップＳ５）、燃料ポンプ４１のイニシャル通電を２秒間行う（ステップＳ６）。具体的には、ＣＰＵ５３は、タイマ６１を制御してイニシャル通電時間（２秒）をセットすると共に、燃料供給制御信号をポンプ駆動回路５８に出力する。これにより、ポンプ駆動回路５８からポンプ駆動信号が燃料ポンプ４１に供給され、燃料ポンプ４１は、２秒間、燃料をインジェクタ２２に供給する。そして、ステップＳ６の後、ＣＰＵ５３は、ステップＳ４に移行し、バッテリ有無判断済みとしてバッテリ有無判断処理を終了し、図７に示す燃料・点火制御切替判断処理に移行する。

このように、ＥＣＵ４（ＣＰＵ５３）起動時の電源電圧値が所定値以下であれば、バッテリ非搭載のため、手動操作による発電によりＥＣＵ４が起動した、つまりバッテリ無しと判断することができる。

（２）第２形態（クランク信号の入力状況に基づくバッテリ有無判断処理）
続いて、第２形態のバッテリ有無判断処理について、図５のフローチャートを参照して説明する。図５に示すように、ＣＰＵ５３は、自身の起動後に、バッテリ有無判断済みか否かを判定し（ステップＳ１０）、バッテリ有無判断済みの場合（「Yes」）、バッテリ有無判断処理を終了して、図７に示す燃料・点火制御切替判断処理に移行する。一方、ステップＳ１０において、バッテリ有無判断済みではない場合（「No」）、ＣＰＵ５３は、起動から所定時間内（例えば２０ｍｓｅｃ内）にクランク信号、つまり波形整形後のクランク信号の入力があったか否かを判定する（ステップＳ１１）。

このステップＳ１１において、起動から所定時間内に波形整形後のクランク信号の入力があった場合（「Yes」）、ＣＰＵ５３は、バッテリ無しと判断し（ステップＳ１２）、バッテリ有無判断済みとしてバッテリ有無判断処理を終了し、図７に示す燃料・点火制御切替判断処理に移行する（ステップＳ１３）。一方、ステップＳ１１において、起動から所定時間内に波形整形後のクランク信号の入力がなかった場合（「No」）、ＣＰＵ５３は、バッテリ有りと判断し（ステップＳ１４）、燃料ポンプ４１のイニシャル通電を２秒間行う（ステップＳ１５）。そして、ステップＳ１５の後、ＣＰＵ５３は、ステップＳ１３に移行し、バッテリ有無判断済みとしてバッテリ有無判断処理を終了し、図７に示す燃料・点火制御切替判断処理に移行する。

図６（ａ）は、バッテリ非搭載で手動操作によって始動クランキングを行った場合の、クランク信号と電源電圧との対応関係を示すタイミングチャートである。一方、図６（ｂ）は、バッテリ搭載でセルフスタータによって始動クランキングを行った場合の、クランク信号と電源電圧との対応関係を示すタイミングチャートである。図６（ａ）に示すように、バッテリ非搭載の場合、始動操作開始（キック）から電源電圧が６Ｖに到達して、ＥＣＵ４（ＣＰＵ５３）が起動した後、所定時間以内にクランク信号が発生することがわかる。

一方、図６（ｂ）に示すように、バッテリ搭載の場合、始動操作開始（イグニッションＯＮ及びスタータスイッチＯＮ）後、直ちに電源電圧がＥＣＵ４に供給され、ＥＣＵ４（ＣＰＵ５３）は起動するが、クランク信号は所定時間を超えてから発生することがわかる。これは、バッテリ搭載でセルフスタータによって始動クランキングを行った場合、イグニッションとスタータスイッチとを同時にＯＮした時（ＥＣＵ起動から最も早くクランキングが開始される場合）であっても、スタータリレーの応答遅れ、スタータモータ軸〜クランク軸間のアイドルギアのバックラッシュにより、クランキング開始には遅れが発生するため、ＥＣＵ起動から所定時間内にクランク信号が発生することはないためである。

このように、ＥＣＵ４（ＣＰＵ５３）の起動から所定時間内に波形整形後のクランク信号の入力があれば、バッテリ非搭載で手動操作による発電によりＥＣＵ４が起動した、つまりバッテリ無しと判断することができる。

＜燃料・点火制御切替判断処理＞
続いて、上記のバッテリ有無判定処理の終了後に行われる燃料・点火制御切替判断処理について、図７のフローチャートを参照して説明する。図７に示すように、ＣＰＵ５３は、まず、エンジン完爆か否かを判定する（ステップＳ２０）。具体的には、ＣＰＵ５３は、回転数カウンタ５１から入力される回転数信号を基に、エンジン１（つまりクランクシャフト１３）の回転数が所定回転数（例えば１３００ｒｐｍ）以上か否かを判定することによって、エンジン完爆か否かを判定する。

このステップＳ２０において、エンジン完爆ではない場合、つまりエンジン１の回転数が１３００ｒｐｍ未満の場合（「No」）、ＣＰＵ５３は、バッテリ有無判断処理の結果がバッテリ有りであったか否かを判定する（ステップＳ２１）。そして、ステップＳ２１において、バッテリ有無判断処理の結果がバッテリ無しであった場合（「No」）、ＣＰＵ５３は、サブルーチンであるバッテリレス始動制御に移行する（ステップＳ２２）。

このバッテリレス始動制御とは、バッテリ非搭載の場合に行われる始動制御であり、燃料噴射、点火、燃料供給に関わる各デバイスへの通電シーケンスを制御することにより、始動時における電源電圧低下によるＣＰＵ５３の電子制御機能の停止を回避し、始動性を確保するためのものである。なお、このバッテリレス始動制御には、第１形態と第２形態との２つの形態があり、以下では、まず、第１形態のバッテリレス始動制御について、図８のフローチャートを参照して説明する。

＜バッテリレス始動制御：第１形態＞
図８に示すように、ＣＰＵ５３は、バッテリレス始動制御に移行すると、まず、初回燃料噴射許可を行う（ステップＳ３０）。具体的には、ＲＯＭ５９には、電源電圧値と燃料噴射量との対応関係を示すテーブルが記憶されており、ＣＰＵ５３は、電源電圧計測回路６２から得られる電源電圧値に対応する燃料噴射量を上記テーブルから抽出し、抽出した燃料噴射量をＡ／Ｄ変換器５２から得られる冷却水温値を基に補正することで、最終的な燃料噴射量を算出する。

そして、ＣＰＵ５３は、タイマ６１を制御して、初回噴射インジェクタ駆動時間をセットし、上記のように算出した燃料噴射量に相当する燃料を噴射させるための燃料噴射制御信号をインジェクタ駆動回路５７に出力する。これにより、インジェクタ駆動回路５７から燃料噴射制御信号に応じたインジェクタ駆動信号が、初回噴射インジェクタ駆動時間だけインジェクタ２２に出力され、インジェクタ２２からエンジン始動時における初回の燃料噴射が行われることになる。

続いて、ＣＰＵ５３は、クランク信号間時間、つまりクランクシャフト１３が２０°回転する時間に相当する、波形整形後のクランク信号の立下りエッジ間の時間が所定値（例えば、５．５５ｍｓｅｃ）以下か否かを判定する（ステップＳ３１）。このステップＳ３１において、クランク信号間時間が５．５５ｍｓｅｃ以下、つまり回転数が６００ｒｐｍ以上の高回転の場合（「Yes」）、ＣＰＵ５３は、ＤＣコンバータ５５による昇圧動作を開始する（ステップＳ３２）。

具体的には、ＣＰＵ５３は、ＤＣコンバータ５５による昇圧動作を開始するための昇圧制御信号を発振回路５４に出力し、発振回路５４は、所定周波数のＰＷＭ信号をＤＣコンバータ５５に出力する。ＤＣコンバータ５５は、ＰＷＭ信号に応じてスイッチング動作を行うことにより、電源電圧を２５０Ｖまで昇圧して点火用コンデンサ５６ａに供給する。これにより、点火用コンデンサ５６ａは充電され、コンデンサ電圧が２５０Ｖに到達した場合（点火用コンデンサ５６ａが飽和した場合）に、ＣＰＵ５３は、昇圧制御信号の出力を停止してＤＣコンバータ５５の昇圧を終了する。

一方、ステップＳ３１において、クランク信号間時間が５．５５ｍｓｅｃより大きい場合、つまり回転数が６００ｒｐｍ未満の場合（「No」）、ＣＰＵ５３は、ステップＳ３１の処理を繰り返す。

続いて、ＣＰＵ５３は、波形整形後のクランク信号を基に点火タイミングが到来したか（クランク角基準位置を検出したか）否かを判定する（ステップＳ３３）。図９に示すように、クランク角基準位置では、幅の大きいクランク角基準突起３０ａ_１がクランク角度センサ２７を通過するため、ハイレベル期間の長い方形波のパルス信号が発生する。このようなハイレベル期間の長い方形波のパルス信号の立下りエッジを検出した場合に、クランク角基準位置を検出した（点火タイミングが到来した）と判定することができる。ＣＰＵ５３は、起動直後から、波形整形後のクランク信号（方形波のパルス信号）を基にクランク角基準位置の検出処理を並列的に行っている。

このステップＳ３３において、クランク角基準位置を検出した、つまり点火タイミングが到来した場合（「Yes」）、ＣＰＵ５３は、点火出力許可を行う（ステップＳ３４）。具体的には、ＣＰＵ５３は、点火タイミングに点火プラグ１６をスパークさせるための点火制御信号を出力して、放電スイッチ５６ｂをＯＮに切り替え、点火用コンデンサ５６ａに充電された電力を、点火コイル１７の１次巻線に放電させる。これにより、点火プラグ１６はスパークし、エンジン１は完爆状態となる。

一方、ステップＳ３３において、点火タイミングが到来していない場合（「No」）、ＣＰＵ５３は、ステップＳ３３の処理を繰り返す。

続いて、ＣＰＵ５３は、電源電圧値が燃料ポンプ４１の駆動許可電圧以上か否かを判定し（ステップＳ３５）、電源電圧値が駆動許可電圧以上であった場合（「Yes」）、燃料ポンプ４１の通電許可を行う（ステップＳ３６）。具体的には、ＣＰＵ５３は、燃料供給制御信号をポンプ駆動回路５８に出力し、ポンプ駆動回路５８は、インジェクタ２２に燃料を供給するためのポンプ駆動信号を燃料ポンプ４１に出力する。これにより、燃料ポンプ４１からインジェクタ２２に燃料が供給される。また、ステップＳ３６の終了後、ＣＰＵ５３は、バッテリレス始動制御を終了し、図７の燃料・点火制御切替判断処理に戻る。

一方、ステップＳ３５において、電源電圧が駆動許可電圧未満であった場合（「No」）、ＣＰＵ５３は、ステップＳ３５の処理を繰り返す。

以上のように、第１形態のバッテリレス始動制御では、初回燃料噴射→ＤＣコンバータ５５による昇圧動作（点火用コンデンサ５６ａの充電）→点火出力→燃料ポンプ４１の駆動、という通電シーケンスで燃料噴射、点火、燃料供給に関わる各デバイスへの通電を行う。このような第１形態のバッテリレス始動制御の効果を、図１０を参照して説明する。

図１０は、始動操作開始からクランクシャフト１３が３回転する期間において、電源供給部２から供給される電源電圧の時間変化を示すものであり、符号１００は無負荷状態での電源電圧変化、符号２００は通常（従来）の始動制御を行った場合の電源電圧変化、符号３００は第１形態のバッテリレス始動制御を行った場合の電源電圧変化を示す。なお、通常始動制御では、ＤＣコンバータ５５による昇圧動作（点火用コンデンサ５６ａの充電）→燃料ポンプ４１の駆動→初回燃料噴射→点火出力、という通電シーケンスで燃料噴射、点火、燃料供給に関わる各デバイスへの通電を行っている。

図１０に示すように、通常の始動制御を行った場合、ＤＣコンバータ５５による昇圧動作（点火用コンデンサ５６ａの充電）→燃料ポンプ４１の駆動→初回燃料噴射、を行った時点で、電源電圧がＣＰＵ５３の最低動作電圧を下回り、ＣＰＵ５３の電子制御機能が停止してしまう。そのため、点火出力が必要な初回の圧縮上死点ＴＤＣにおいて、ＣＰＵ５３は起動することができず、始動不能に陥ることになる。一方、第１形態のバッテリレス始動制御を行った場合、消費電力が最も大きい燃料ポンプ４１の駆動を通電シーケンスの最後に行うことにより、点火出力が必要な初回の圧縮上死点ＴＤＣにおいて、電源電圧がＣＰＵ５３の最低動作電圧を下回ることを防止することができる。つまり、ＣＰＵ５３の電子制御機能の停止を回避し、初回の圧縮上死点ＴＤＣにおいて正常に点火出力を行うことができ、始動性を確保することができる。

以上のように、第１形態のバッテリレス始動制御によれば、始動操作開始から初回の圧縮上死点ＴＤＣに至るまでの、発電機３０の限られた発電電圧（電源電圧）を有効に使用することができ、その結果、発電機３０の大型化及びコストアップを招くことなく、良好な始動性を確保することができる。また、起動時において、バッテリの有無を判別するため、バッテリ搭載のセルフスタータ始動方式であっても、バッテリ性能が低下している場合は、上記のバッテリレス始動制御が実施されるので、始動性を確保することができる。

なお、上記の説明からわかるように、第１形態のバッテリレス始動制御を実施する場合、燃料ポンプ４１を駆動する前にインジェクタ２２を駆動して初回燃料噴射を行う。このため、前回の運転による燃料残圧力がインジェクタ２２に残っている場合は、正常に初回燃料噴射が行われ、点火出力によりエンジン１は完爆状態となるが、燃料残圧力が無い場合は、初回燃料噴射時において燃料空噴きが発生し、その後点火出力を行ってもエンジン１は完爆状態とならない可能性がある。しかしながら、このように初回燃料噴射時において燃料空噴きが発生したとしても、その後に燃料ポンプ４１は駆動されるため、次回の吸気行程では正常に燃料噴射が行われ、エンジン１を完爆状態とすることができる。

＜バッテリレス始動制御：第２形態＞
次に、バッテリレス始動制御の第２形態について、図１１のフローチャートを参照して説明する。図１１に示すように、ＣＰＵ５３は、バッテリレス始動制御に移行すると、まず、初回燃料噴射許可を行う（ステップＳ４０）。このステップＳ４０の処理は、図８のステップＳ３０の処理と同様である。

続いて、ＣＰＵ５３は、クランク信号間時間が所定値（例えば、５．５５ｍｓｅｃ）以下か否かを判定する（ステップＳ４１）。このステップＳ４１において、クランク信号間時間が５．５５ｍｓｅｃ以下、つまり回転数が６００ｒｐｍ以上の高回転の場合（「Yes」）、ＣＰＵ５３は、ＤＣコンバータ５５による昇圧動作を開始する（ステップＳ４２）。このステップＳ４２の処理は、図８のステップＳ３２の処理と同様である。

一方、ステップＳ４１において、クランク信号間時間が５．５５ｍｓｅｃより大きい場合、つまり回転数が６００ｒｐｍ未満の場合（「No」）、ＣＰＵ５３は、ステップＳ４３の処理に移行する。

続いて、ＣＰＵ５３は、電源電圧値が燃料ポンプ４１の駆動許可電圧以上か否かを判定し（ステップＳ４３）、電源電圧値が駆動許可電圧以上であった場合（「Yes」）、燃料ポンプ４１の通電許可を行う（ステップＳ４４）。このステップＳ４４の処理は、図８のステップＳ３６の処理と同様である。一方、ステップＳ４３において、電源電圧値が駆動許可電圧未満であった場合（「No」）、ＣＰＵ５３は、ステップＳ４５の処理に移行する。

続いて、ＣＰＵ５３は、波形整形後のクランク信号を基に点火タイミングが到来したか（クランク角基準位置を検出したか）否かを判定する（ステップＳ４５）。このステップＳ４５において、クランク角基準位置を検出した、つまり点火タイミングが到来した場合（「Yes」）、ＣＰＵ５３は、ＤＣコンバータ５５の昇圧開始済みか否かを判定する（ステップＳ４６）。このステップＳ４６において、ＤＣコンバータ５５の昇圧開始済みであると判定された場合（「Yes」）、ＣＰＵ５３は、点火出力許可を行う（ステップＳ４７）。このステップＳ４７の処理は、図８のステップＳ３４の処理と同様である。一方、ステップＳ４５において、点火タイミングが到来していない場合（「No」）、ＣＰＵ５３は、ステップＳ４０の処理に戻る。また、ステップＳ４６において、ＤＣコンバータ５５の昇圧開始済みではないと判定された場合（「No」）、ＣＰＵ５３は、ステップＳ４０の処理に戻る。

続いて、ＣＰＵ５３は、燃料ポンプ４１が通電済みか否か判定し（ステップＳ４８）、燃料ポンプ４１が通電済みの場合（「Yes」）、バッテリレス始動制御を終了し、図７の燃料・点火制御切替判断処理に戻る。一方、ステップＳ４８において、燃料ポンプ４１が通電済みではない場合（「No」）、ＣＰＵ５３は、電源電圧値が燃料ポンプ４１の駆動許可電圧以上か否かを判定する（ステップＳ４９）。このステップＳ４９において、電源電圧値が駆動許可電圧以上であった場合（「Yes」）、ＣＰＵ５３は、燃料ポンプ４１の通電許可を行い（ステップＳ５０）、バッテリレス始動制御を終了して図７の燃料・点火制御切替判断処理に戻る。一方、ステップＳ４９において、電源電圧値が駆動許可電圧未満であった場合（「No」）、ＣＰＵ５３は、バッテリレス始動制御を終了し、図７の燃料・点火制御切替判断処理に戻る。

以上のように、第２形態のバッテリレス始動制御では、初回燃料噴射→ＤＣコンバータ５５による昇圧動作（点火用コンデンサ５６ａの充電）の後、電源電圧が燃料ポンプ４１の駆動許可電圧以上であった場合に燃料ポンプ４１の駆動→点火出力、という通電シーケンスで燃料噴射、点火、燃料供給に関わる各デバイスへの通電を行う。このような第２形態のバッテリレス始動制御によっても、第１形態と同様に、始動操作開始から初回の圧縮上死点ＴＤＣに至るまでの、発電機３０の限られた発電電圧（電源電圧）を有効に使用することができ、その結果、発電機３０の大型化及びコストアップを招くことなく、良好な始動性を確保することができる。

図１２は、始動操作（キック）開始から、第２形態のバッテリレス始動制御を実施した場合の吸気圧信号、クランク信号、電源電圧、インジェクタ出力電圧、点火出力電圧、燃料ポンプ出力電圧の時間変化と、通常（従来）の始動制御を行った場合の電源電圧の時間変化とを示す実験データである。この図１２からわかるように、始動操作開始から初回圧縮上死点ＴＤＣでの点火出力までクランク１回転しかないが、発電機３０の限られた発電電圧（電源電圧）を有効に使うことで、ＣＰＵ５３の電源電圧低下による機能停止を回避し、吸気行程中に初回燃料噴射を実施し、且つ初回圧縮上死点ＴＤＣで確実に点火出力を行うことにより、良好な始動性を確保できている。一方、通常（従来）の始動制御を行った場合、初回圧縮上死点ＴＤＣの前でＣＰＵは起動し、始動性を確保できないことがわかる。

以上が、図７のステップＳ２２におけるバッテリレス始動制御の説明であり、以下では、図７に戻って説明を続ける。図７のステップＳ２１において、バッテリ有無判断処理の結果がバッテリ有りであった場合（「Yes」）、ＣＰＵ５３は、サブルーチンである通常始動制御に移行する（ステップＳ２３）。この通常始動制御とは、上述したように、ＤＣコンバータ５５による昇圧動作（点火用コンデンサ５６ａの充電）→燃料ポンプ４１の駆動→初回燃料噴射→点火出力、という通電シーケンスで燃料噴射、点火、燃料供給に関わる各デバイスへの通電を行うものである。

図１３は、通常始動制御の動作フローチャートである。この図１３に示すように、ＣＰＵ５３は、通常始動制御に移行すると、まず、ＤＣコンバータ５５による昇圧動作を開始する（ステップＳ６０）。そして、ＣＰＵ５３は、電源電圧が燃料ポンプ４１の駆動許可電圧以上か否かを判定する（ステップＳ６１）。このステップＳ６１において、電源電圧値が駆動許可電圧以上であった場合（「Yes」）、ＣＰＵ５３は、燃料ポンプ４１の通電許可を行い（ステップＳ６２）、電源電圧値が駆動許可電圧未満であった場合（「No」）、ステップＳ６３の処理に移行する。

続いて、ＣＰＵ５３は、クランク角基準位置を検出したか否かを判定する（ステップＳ６３）。このステップＳ６３において、クランク角基準位置を検出していない場合（「No」）、ＣＰＵ５３は、通常始動制御を終了し、図７の燃料・点火制御切替判断処理に戻る。一方、クランク角基準位置を検出した場合（「Yes」）、ＣＰＵ５３は、始動時燃料噴射タイミングか否かを判定する（ステップＳ６４）。

このステップＳ６４において、始動時燃料噴射タイミングである場合（「Yes」）、ＣＰＵ５３は、始動時燃料噴射許可を行う（ステップＳ６５）。一方、ステップＳ６４において、始動時燃料噴射タイミングではない場合（「No」）、ＣＰＵ５３は、ステップＳ６６の処理に移行する。

そして、ＣＰＵ５３は、点火出力タイミングか否かを判定し（ステップＳ６６）、点火出力タイミングである場合（「Yes」）、点火出力許可を行い（ステップＳ６７）、通常始動制御を終了して図７の燃料・点火制御切替判断処理に戻る。一方、ステップＳ６７において、点火出力タイミングではない場合（「No」）、ＣＰＵ５３は、通常始動制御を終了して図７の燃料・点火制御切替判断処理に戻る。

以上が、図７のステップＳ２３における通常始動制御の説明であり、以下では、図７に戻って説明を続ける。図７のステップＳ２０において、エンジン１が完爆状態である場合（「Yes」）、ＣＰＵ５３は、通常運転制御を行う（ステップＳ２４）。ここで、通常運転制御とは、エンジン回転数、スロットル開度、吸気圧に応じて燃料噴射、点火、燃料供給を行うものである。

以上のように、本実施形態によれば、エンジン１の始動時において、電源電圧低下によるＣＰＵ５３の電子制御機能の停止を回避し、始動性を確保することが可能である。

本発明の一実施形態に係る内燃機関制御装置（ＥＣＵ４）を備えたエンジンシステムの構成概略図である。 本発明の一実施形態に係る発電機３０を構成するロータ３０ａの詳細説明図である。 本発明の一実施形態に係る内燃機関制御装置（ＥＣＵ４）の構成ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る内燃機関制御装置（ＥＣＵ４）の動作に関する第１説明図である。 本発明の一実施形態に係る内燃機関制御装置（ＥＣＵ４）の動作に関する第２説明図である。 本発明の一実施形態に係る内燃機関制御装置（ＥＣＵ４）の動作に関する第３説明図である。 本発明の一実施形態に係る内燃機関制御装置（ＥＣＵ４）の動作に関する第４説明図である。 本発明の一実施形態に係る内燃機関制御装置（ＥＣＵ４）の動作に関する第５説明図である。 本発明の一実施形態に係る内燃機関制御装置（ＥＣＵ４）の動作に関する第６説明図である。 本発明の一実施形態に係る内燃機関制御装置（ＥＣＵ４）の動作に関する第７説明図である。 本発明の一実施形態に係る内燃機関制御装置（ＥＣＵ４）の動作に関する第８説明図である。 本発明の一実施形態に係る内燃機関制御装置（ＥＣＵ４）の動作に関する第９説明図である。 本発明の一実施形態に係る内燃機関制御装置（ＥＣＵ４）の動作に関する第１０説明図である。

符号の説明

１…エンジン、２…電源供給部、３…燃料供給部、４…ＥＣＵ（Engine Control Unit）、１０…シリンダ、１１…ピストン、１２…コンロッド、１３…クランクシャフト、１４…吸気バルブ、１５…排気バルブ、１６…点火プラグ、１７…点火コイル、１８…吸気管、１９…排気管、２０…エアクリーナ、２１…スロットルバルブ、２２…インジェクタ、２３…吸気圧センサ、２４…吸気温センサ、２５…スロットル開度センサ、２６…冷却水温センサ、２７…クランク角度センサ、３０…発電機、３２…レギュレートレクチファイヤ、３３…コンデンサ、４０…燃料タンク、４１…燃料ポンプ、５０…波形整形回路、５１…回転数カウンタ、５２…Ａ／Ｄ変換器、５３…ＣＰＵ（Central Processing Unit）、５４…発振回路、５５…ＤＣコンバータ、５６…点火回路、５７…インジェクタ駆動回路、５８…ポンプ駆動回路、５９…ＲＯＭ(Read Only Memory)、６０…ＲＡＭ(Random Access Memory)、６１…タイマ、６２…電源電圧計測回路

Claims (11)

1. 内燃機関に設けられた燃料噴射手段及び点火手段と、前記燃料噴射手段に燃料を供給するための燃料ポンプとを制御すると共に、前記内燃機関に設けられたクランク角度検出手段からクランク軸が所定角度回転する毎に出力されるクランク信号に基づいて点火タイミングを把握する制御手段と、電源電圧を昇圧する昇圧手段と、前記昇圧された電源電圧によって点火用コンデンサを充電し、前記点火タイミングに前記点火用コンデンサに充電された電力を前記点火手段に放電する点火用放電手段とを備える内燃機関制御装置であって、
   前記制御手段は、自身の起動後に、前記内燃機関の始動操作開始から完爆状態に至るまでの期間における始動制御シーケンスとして、初回の燃料噴射を行うように前記燃料噴射手段を駆動する燃料噴射処理と、前記燃料噴射処理後に、前記電源電圧を昇圧するように前記昇圧手段を制御する昇圧処理と、前記昇圧処理後に、前記点火タイミングが到来した場合に前記点火用コンデンサに充電された電力を前記点火手段に放電するように前記点火用放電手段を制御する点火処理と、前記点火処理後に、前記燃料噴射手段に燃料を供給するように前記燃料ポンプを駆動する燃料供給処理とを行う、
   ことを特徴とする内燃機関制御装置。
2. 前記制御手段は、前記クランク信号に基づいて、前記燃料噴射処理後に、前回クランク信号検出時と今回クランク信号検出時との間のクランク信号間時間が所定値以下か否かを判定し、前記クランク信号間時間が前記所定値以下の場合に、前記昇圧処理を行うことを特徴とする請求項１記載の内燃機関制御装置。
3. 前記電源電圧を計測する電源電圧計測手段を備え、
   前記制御手段は、前記点火処理後に、前記電源電圧が燃料ポンプ駆動許可電圧以上か否かを判定し、前記電源電圧が燃料ポンプ駆動許可電圧以上であった場合に前記燃料供給処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関制御装置。
4. 内燃機関に設けられた燃料噴射手段及び点火手段と、前記燃料噴射手段に燃料を供給するための燃料ポンプとを制御すると共に、前記内燃機関に設けられたクランク角度検出手段からクランク軸が所定角度回転する毎に出力されるクランク信号に基づいて点火タイミングを把握する制御手段と、電源電圧を昇圧する昇圧手段と、前記昇圧された電源電圧によって点火用コンデンサを充電し、前記点火タイミングに前記点火用コンデンサに充電された電力を前記点火手段に放電する点火用放電手段とを備える内燃機関制御装置であって、
   前記電源電圧を計測する電源電圧計測手段を備え、
   前記制御手段は、自身の起動後に、前記内燃機関の始動操作開始から完爆状態に至るまでの期間における始動制御シーケンスとして、初回の燃料噴射を行うように前記燃料噴射手段を駆動する燃料噴射処理と、前記燃料噴射処理後に、前記電源電圧を昇圧するように前記昇圧手段を制御する昇圧処理と、前記昇圧処理後に、前記電源電圧が燃料ポンプ駆動許可電圧以上の場合に、前記燃料噴射手段に燃料を供給するように前記燃料ポンプを駆動する燃料供給処理とを行う、
   ことを特徴とする内燃機関制御装置。
5. 前記制御手段は、前記クランク信号に基づいて、前記燃料噴射処理後に、前回クランク信号検出時と今回クランク信号検出時との間のクランク信号間時間が所定値以下か否かを判定し、前記クランク信号間時間が前記所定値以下の場合に、前記昇圧処理を行う一方、前記クランク信号間時間が前記所定値より大きい場合は、前記昇圧処理を行わず、前記電源電圧が燃料ポンプ駆動許可電圧以上の場合に前記燃料供給処理を行うことを特徴とする請求項４記載の内燃機関制御装置。
6. 前記制御手段は、前記燃料供給処理後に、前記点火タイミングが到来した場合、
   前記昇圧処理を実行済みか否かを判定し、前記昇圧処理が実行済みであった場合に、前記点火用コンデンサに充電された電力を前記点火手段に放電するように前記点火用放電手段を制御する点火処理を行うことを特徴とする請求項４または５に記載の内燃機関制御装置。
7. 前記制御手段は、前記電源電圧が燃料ポンプ駆動許可電圧より小さい場合、前記燃料供給処理を省略し、前記点火タイミングが到来した場合、前記昇圧処理を実行済みか否かを判定し、前記昇圧処理が実行済みであった場合に、前記点火処理を行うことを特徴とする請求項６記載の内燃機関制御装置。
8. 前記制御手段は、前記点火処理後に、前記燃料供給処理を実行済みか否かを判定し、前記燃料供給処理が実行済みでなかった場合、且つ前記電源電圧が燃料ポンプ駆動許可電圧以上の場合に、前記燃料供給処理を行うことを特徴とする請求項７記載の内燃機関制御装置。
9. 前記制御手段は、自身の起動後に、前記電源電圧を供給するバッテリの有無を判別するバッテリ有無判別処理を行い、前記バッテリが無いと判別された場合に、前記始動制御シーケンスを行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関制御装置。
10. 前記電源電圧を計測する電源電圧計測手段を備え、
    前記制御手段は、前記バッテリ有無判別処理において、起動時の電源電圧が所定値以下である場合に、バッテリ無しと判定することを特徴とする請求項９記載の内燃機関制御装置。
11. 前記制御手段は、前記バッテリ有無判別処理において、起動から所定時間以内に前記クランク信号の入力があった場合に、バッテリ無しと判定することを特徴とする請求項９記載の内燃機関制御装置。

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