JP6171977B2 - Fuel injection control device - Google Patents
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
本発明は、燃料噴射制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device.
この種の燃料噴射制御装置は、エンジン始動時においてバッテリからスタータスイッチに大電力が供給されるように構成される。この構成例および動作例をそれぞれ図5、図6に示す。図5に示すように、燃料噴射制御装置1にはバッテリ2の電圧が接続されている。エンジン始動時のクランキング期間THにおいてバッテリ2から大電力が供給される。燃料噴射制御装置1はバッテリ2から大電力が供給されると、バッテリ2の電圧VBが一時的に低下する。特に、低電圧環境下において、燃料噴射制御装置1がエンジン始動時に噴射弁18を駆動すると、燃料噴射制御装置1内に構成された電圧変換回路11の出力電圧は低下する。
This type of fuel injection control device is configured such that a large amount of power is supplied from the battery to the starter switch when the engine is started. This configuration example and operation example are shown in FIGS. 5 and 6, respectively. As shown in FIG. 5, the voltage of the battery 2 is connected to the fuel
リセット回路15がこの電圧変換回路11の出力電圧低下に応じてリセット信号を制御回路17に出力する。すると、制御回路17がリセットしてしまう可能性がある。そこで、燃料噴射制御装置1内には電圧制御回路10が搭載されており、電圧制御回路10がバッテリ電圧VBを昇圧し、電圧変換回路11に供給している。
The
通常時のバッテリ電圧変動範囲では、燃料噴射制御装置1はエンジン始動中に噴射弁18を駆動制御したとき、電圧制御回路10は最低入力電圧を下回ることがないため正常に動作する。他方、図6に示すように、バッテリ電圧VBが低バッテリ電圧(≒VB2)である環境下のクランキング期間THにおいては、電圧制御回路10の出力電圧が特に顕著に低下する。
In the normal battery voltage fluctuation range, when the fuel
電圧制御回路10の昇圧動作最低電圧を下回る条件と、リセット回路15がリセット信号を制御回路17に出力する条件とが重なってしまうと、制御回路17などの各負荷が作動停止する。各負荷が作動停止すると供給電力負荷は軽くなる。
When the condition that the
作動時/作動停止時の電力負荷変動が大きいほど、電圧制御回路10の入力電圧変動が大きくなる。すると図6の期間Taに示すように、電圧制御回路10は電源制御オン/オフを繰り返すことになり、このオン/オフ動作に同期して制御回路17のリセット処理/復帰処理が繰り返されることになる。低バッテリ電圧時に限らず、バッテリ劣化時、高負荷変動時においても同様な問題を生じる。
The larger the power load variation during operation / operation stop, the larger the input voltage variation of the
本発明の目的は、クランキング期間において制御回路がリセット処理/復帰処理を繰り返す可能性を極力なくすことができる燃料噴射制御装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a fuel injection control device capable of minimizing the possibility that a control circuit repeats reset processing / return processing during a cranking period.
請求項1記載の発明によれば、通常時には、電源制御回路は入力デジタルレベルが所定デジタルレベルであるときにバッテリ電圧を第1電圧に電圧制御し、電圧変換回路は、電源制御回路の出力電圧を当該出力電圧に応じた第2電圧に変換し制御回路に電源電圧として供給する。制御回路は燃料噴射弁駆動回路を作動させる。 According to the first aspect of the present invention, the power supply control circuit normally controls the battery voltage to the first voltage when the input digital level is the predetermined digital level, and the voltage conversion circuit outputs the output voltage of the power supply control circuit. Is converted into a second voltage corresponding to the output voltage and supplied to the control circuit as a power supply voltage. The control circuit operates the fuel injection valve drive circuit.
例えば、低バッテリ電圧環境下のクランキング期間において、電圧変換回路の第2電圧が予め設定された第1所定電圧以下になると制御回路に供給される電源電圧も低下する。このとき、電圧変換回路の第2電圧が予め設定された第1所定電圧以下になると、リセット回路は制御回路にリセット信号を出力する。
他方、停止制御回路は、リセット回路により制御回路にリセット信号が与えられるときに電圧制御回路の入力デジタルレベルを前記の所定デジタルレベルとは異なるデジタルレベルに制御することで電圧制御回路による電圧制御機能を停止制御する。
For example, in a cranking period under a low battery voltage environment, when the second voltage of the voltage conversion circuit becomes equal to or lower than a preset first predetermined voltage, the power supply voltage supplied to the control circuit also decreases. At this time, when the second voltage of the voltage conversion circuit becomes equal to or lower than a first predetermined voltage set in advance, the reset circuit outputs a reset signal to the control circuit.
On the other hand, when the reset signal is given to the control circuit by the reset circuit, the stop control circuit controls the input digital level of the voltage control circuit to a digital level different from the predetermined digital level, thereby controlling the voltage by the voltage control circuit. Control to stop.
電圧変換回路は電源制御回路が出力する第1電圧に応じて第2電圧に変換するため、停止制御回路が電圧制御回路による電圧制御機能を停止制御することで電圧変換回路が出力する第2電圧を低下して保持させることができる。 Since the voltage conversion circuit converts the second voltage according to the first voltage output from the power supply control circuit, the second voltage output from the voltage conversion circuit by the stop control circuit stopping and controlling the voltage control function of the voltage control circuit. Can be reduced and held.
したがって、低下保持された第2電圧が制御回路に安定して電源供給されることになり、制御回路がリセット状態を保持できる。これにより、例えば低バッテリ電圧環境下、バッテリ劣化時などのクランキング期間においても、電圧制御回路は電源制御オン/オフを繰り返すことがなくなり、制御回路がリセットオン/オフを繰り返す可能性を極力なくすことができる。 Therefore, the second voltage that has been held down is stably supplied to the control circuit, and the control circuit can maintain the reset state. This prevents the voltage control circuit from repeatedly turning on / off the power supply control even during a cranking period such as when the battery is deteriorated under a low battery voltage environment, and minimizes the possibility that the control circuit repeats reset on / off. be able to.
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。特に、図5に示した構成と同一又は類似の機能を備えた部分には図1に同一符号を付して説明を行う。図1は燃料噴射制御装置1の電気的構成例を示している。この燃料噴射制御装置1はバッテリ2から電源供給される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In particular, parts having the same or similar functions as those in the configuration shown in FIG. FIG. 1 shows an example of the electrical configuration of the fuel
この燃料噴射制御装置1は、例えば農業建設機械(以下、農建機)用のエンジン(図示せず)のインジェクタの噴射弁18を駆動するために用いられる。農建機用のエンジンは油圧ポンプ(図示せず)が過大な負荷となる。したがって、エンジン始動時に大きなエンジントルクを必要とする。このとき、バッテリ2の電圧の一時低下が普通自動車に比較して顕著に表れる。さらに、農建機は普通自動車と異なり走行時のバッテリ充電が頻繁に行われない。このため、バッテリ2の電圧VBの充電状態が悪化したままエンジン始動されることもある。
The fuel
バッテリ2は、例えば12V系のものである。図1に示すように、バッテリ2は、ヒューズ3およびメインリレー4の接点側を介して燃料噴射制御装置1の電源入力端子5に電源配線されている。また、バッテリ2は、ヒューズ6およびキースイッチ7を介してスタータ制御端子8に電源配線されている。さらに、バッテリ2は、ヒューズ3およびメインリレー4のコイル側を介して燃料噴射制御装置1のメインリレー制御端子9に接続されている。
The battery 2 is, for example, a 12V type. As shown in FIG. 1, the battery 2 is power-wired to the power input terminal 5 of the fuel
燃料噴射制御装置1は、電圧制御回路10と、電圧変換回路11及び12と、ダイオード13と、メインリレー制御回路14と、リセット回路15と、燃料噴射弁駆動回路16と、制御回路17と、を備える。この燃料噴射制御装置1の外部にはインジェクタが設けられ、燃料噴射弁駆動回路16は当該インジェクタの噴射弁18を駆動する。
The fuel
制御回路17は、例えばマイクロコンピュータを用いて構成され、例えばCPU17aを備え、さらにRAM17b及びROM17cによる内部メモリの他、揮発性メモリとなるバックアップメモリ(図示せず)を備える。制御回路17は、例えば内部メモリに記憶されるプログラムを実行することで各種の制御処理を行うことができる。制御回路17は、燃料噴射弁駆動回路16に作動開始指令可能な指令部としての機能を備える。
The
電圧制御回路10は、例えば昇圧制御IC20及びその周辺回路21〜29を備え昇圧回路として設けられる。この電圧制御回路10は、電源制御ICとしての昇圧制御IC20、入力側の電解コンデンサ(例えば数百μF)21、Nチャネル型MOSトランジスタ22、インダクタ(例えば数十μH)23、抵抗24〜27、ダイオード28、出力側の電解コンデンサ(例えば数十μF)29、などを備え、電圧変換回路11及び12に電圧制御回路10の出力ノードN0の電圧VC1を供給する。
The
電圧制御回路10は、特にエンジン始動のクランキング時又は劣化時にバッテリ2の端子電圧低下を補償するために設けられており、後述の電圧変換回路11及び12がそれぞれ安定的に電源電圧(例えば5V、3.3V)を出力可能となる電圧(例えば7V)以上の電圧を安定的に出力するために構成される。
The
昇圧制御IC20は、電源入力端子in、イネーブル端子en、電圧検出端子d1、電流検出端子d2、出力端子outを備えている。イネーブル端子enはハイインピーダンス入力になっている。電源入力端子5は昇圧制御IC20の電源入力端子inに接続されている。
The
昇圧制御IC20のイネーブル端子enと電源入力端子5との間には抵抗24が接続されており、これにより電源入力端子5に与えられる電圧VBが抵抗24を通じて昇圧制御IC20のイネーブル端子enに与えられる。昇圧制御IC20は、イネーブル端子enの入力レベルが第1デジタルレベル(例えば「H」)であると動作を有効化し、電圧制御回路10の出力電圧VC1を昇圧可能となる。逆に、昇圧制御IC20は、イネーブル端子enの入力デジタルレベルが第1デジタルレベルとは異なる第2デジタルレベル(「L」)であると動作を無効化する。
A
電源入力端子5とMOSトランジスタ22のドレインとの間にはインダクタ23が接続されている。また、MOSトランジスタ22のドレインと電圧制御回路10の出力ノードN0との間には、ダイオード28が順方向接続されている。電圧制御回路10の出力ノードN0とグランドとの間には分圧抵抗26及び27が接続されており、これらの分圧抵抗26及び27間の共通接続ノードは、昇圧制御IC20の電圧検出端子d1に接続されている。
An
昇圧制御IC20の出力端子OUTには、MOSトランジスタ22のゲートが接続されており、当該MOSトランジスタ22のソースは抵抗25を介してグランドに接続されている。この抵抗25の端子間電圧は昇圧制御IC20の電流検出端子d2に与えられている。電圧制御回路10の昇圧制御IC20は、電圧検出端子d1の検出信号、及び、電流検出端子d2の検出信号に応じて、電圧制御回路10の出力ノードN0の電圧VC1を調整制御する。
The gate of the
第1の電圧変換回路11は、電圧制御回路10の出力ノードN0の電圧VC1を入力しDC/DC変換して直流電圧V1a(例えば5V)をノードN1aに出力する。第2の電圧変換回路12は、電圧制御回路10の出力ノードN0の電圧VC1を入力しDC/DC変換して直流電圧V2a(<V1a:例えば3.3V)をノードN2aに出力する。これらのノードN1a及びN2aの電圧は制御回路17に電源供給される。
The first
メインリレー制御回路14は、ダイオード13及びメインリレー制御端子9を介してメインリレー4のコイル側に接続されている。このメインリレー制御回路14は、制御回路17の制御信号、スタータ制御端子8を介して与えられるキースイッチ7の切替信号に応じて、メインリレー4のコイル側を駆動制御する。例えば、メインリレー制御回路14は、制御回路17から始動信号が与えられると、メインリレー4のコイル側から電流を引くことでメインリレー4の接点側を通電制御する。また、例えば、メインリレー制御回路14は、キースイッチ7からオン信号が与えられると、メインリレー4のコイル側から電流を引くことでメインリレー4の接点側を通電制御する。
The main
リセット回路15は、ノードN1aの電圧が所定電圧より低下すると、リセット信号(例えば「L」レベルのデジタルレベル)を制御回路17に出力する。制御回路17はリセット回路15からリセット信号が与えられると内部リセットする。また、制御回路17がリセットされたときには、電圧変換回路11はリセット信号がリセット回路15又は制御回路17から与えられることにより出力電圧VN1aの定電圧変換を停止する。
The
また、リセット回路15は停止制御回路30に接続されている。停止制御回路30は、制御回路17がリセットされるときに電圧制御回路10の電圧制御機能(本実施形態では昇圧機能)を停止させるために設けられる。
The
この停止制御回路30は、電圧VC1を分圧する分圧回路31と、コンパレータ32と、ゲート回路33と、デジタルスイッチ34と、プルアップ抵抗35と、デジタルスイッチ36と、抵抗37とを図示形態で従属接続して備える。停止制御回路30の最後段のみ結線関係を説明すると、デジタルスイッチ36の出力NPNトランジスタのコレクタ出力と昇圧制御IC20のイネーブル端子enとの間には抵抗37が接続されている。
停止制御回路30は、リセット回路15の出力レベル(デジタルレベル:「H」or「L」)を入力すると、リセット回路15の出力レベルに応じて、昇圧制御IC20のイネーブル端子enのレベル(デジタルレベル:「H」or「L」)を変化させる。
The
When the output level (digital level: “H” or “L”) of the
例えば、リセット回路15が出力レベルを「H」レベルとすると、コンパレータ32が「L」レベルを出力し、ゲート回路33が「H」レベルを出力し、初段のデジタルスイッチ34がオンし、後段のデジタルスイッチ36がオフする。すると、停止制御回路30と電圧制御回路10とは分断される。このとき、昇圧制御IC20のイネーブル端子enには、電源入力端子5を通じて電圧VBが「H」レベル電圧として入力される。すると、昇圧制御IC20はその昇圧動作が有効化される。
For example, when the
逆に、リセット回路15がその出力レベルを「L」レベルとすると、コンパレータ32が「H」レベルを出力し、ゲート回路33が「L」レベルを出力し、初段のデジタルスイッチ34がオフし、後段のデジタルスイッチ36がオンする。すると、停止制御回路30はデジタルスイッチ36が電圧制御回路10の入力電流を引くことになる。昇圧制御IC20のイネーブル端子enには、昇圧制御IC20のイネーブル端子en及び電源入力端子5間に接続された抵抗24と、昇圧制御IC20のイネーブル端子en及びデジタルスイッチ36の出力間に接続された抵抗37との間で分圧された電圧が入力される。
On the other hand, when the
これらの抵抗24及び37の分圧電圧は、バッテリ電圧VBが所定電圧Vt3(>VVB1)より低い場合に昇圧制御IC20のイネーブル端子enが「L」レベルとなるように予め調整されている。このため、デジタルスイッチ36がオンしたときにバッテリ電圧VBが所定電圧Vt3よりも低ければイネーブル端子enには「L」レベル電圧が入力される。この場合、停止制御回路30は、昇圧制御IC20の昇圧動作を無効化でき、電圧制御回路10の昇圧動作を停止制御できる。
The divided voltages of the
図2は電圧制御回路10のヒステリシス特性を概略的に示す。図2に示す特性A1は、電圧制御回路10の昇圧動作最低電圧VVB1(昇圧機能停止電圧VVB3)付近のヒステリシス特性を示している。この特性A1によれば、電圧制御回路10は、その上昇時特性において、電源入力端子5の入力電圧VBが0Vから電圧VVB1になるまで線形的に上昇する電圧VC1を出力し、電源入力端子5の電圧VBが電圧VVB1(例えば3.1V)以上に上昇すると、その出力電圧VC1を急激に電圧Va(例えば7V)まで上昇させる。
FIG. 2 schematically shows the hysteresis characteristic of the
また、電圧制御回路10はその上昇時特性では電源入力端子5の電圧が昇圧動作最低電圧VVB1から電圧VVB2(>VVB1)の範囲まで一定電圧Vaを出力する。また、電圧制御回路10は、その電圧VBが電圧VVB2(例えば7V)以上になると入力電圧VBをそのまま出力電圧VC1として線形的に上昇させる特性となっている。
Further, the
逆に、電圧制御回路10は、下降時特性において、電源入力端子5の電圧VBが電圧VVB2以下に低下すると、電圧VVB2から概ね電圧VVB3(<VVB1)の範囲まで一定電圧Vaを出力し、概ね電圧VVB3以下になると電圧Va2(<Va1)となるように出力電圧を急峻に低下させる特性となっている。これにより、電圧制御回路10はその入出力電圧特性がヒステリシス特性を備える。
Conversely, when the voltage VB at the power supply input terminal 5 drops below the voltage V VB2 in the drop characteristic, the
なお、昇圧制御IC20のイネーブル端子enは、その入力電圧が昇圧制御IC20の昇圧有効化最低電圧VVB1よりも高く電圧VVB2よりも低い電圧を、無効から有効に切換える有効切換閾値電圧Vte1(例えば4.5V)として有効切換可能になっている。また、昇圧制御IC20のイネーブル端子enは、有効切換閾値電圧Vte1よりも低い電圧を、有効から無効に切り換える無効切換閾値電圧Vte2(例えば4.05V)として無効切換可能になっている。
The enable terminal en of the
また、リセット回路15は、その入力電圧が昇圧制御IC20の昇圧有効化最低電圧VVB1よりも高く電圧VVB2よりも低い電圧Vt1(第1所定電圧相当:例えば4.05V)を閾値電圧としてリセット信号「L」を制御回路17に出力し、第1所定電圧Vt1より高く電圧VVB2よりも低いリセット解除閾値電圧Vt2(第2所定電圧相当:例えば4.25V)を閾値電圧としてリセット解除信号「H」を制御回路17に出力する。以下、前述構成の作用について図3及び図4をも参照しながら説明する。本実施形態では、当該農建機用のエンジン始動時の動作を説明する。
In addition, the
<バッテリ電圧が正常範囲内の場合>
バッテリ2の出力電圧が正常範囲内にあるときの動作について図3を参照して説明する。まず、エンジン始動時に、キースイッチ7がオフからオンに切換えられると、エンジンスタータがオンしスタータモータが始動する。このときイグニッション電圧VIGが通常のバッテリ電圧VB1(例えば12V)まで上昇する(図3のタイミングT1)。
<When battery voltage is within normal range>
The operation when the output voltage of the battery 2 is within the normal range will be described with reference to FIG. First, when the key switch 7 is switched from OFF to ON when the engine is started, the engine starter is turned ON and the starter motor is started. At this time, the ignition voltage V IG rises to a normal battery voltage V B1 (for example, 12 V) (timing T1 in FIG. 3).
他方、メインリレー制御回路14は、イグニッション電圧VIGが通常のバッテリ電圧VB1まで上昇すると、メインリレー制御端子9からダイオード13を通じて電流を引く。すると、メインリレー4はその接点側がオン通電されることになり、電源入力端子5の電圧VBが線形的に上昇する。
On the other hand, when the ignition voltage V IG rises to the normal battery voltage V B1 , the main
電圧制御回路10は、その昇圧制御IC20の入力電圧VBが電圧VVB1に達すると出力電圧を電圧Vaまで急峻に上昇させ、電圧Vaにて安定化出力する(図3のタイミングT2以降参照)。そして、電圧制御回路10は、その特性上、入力バッテリ電圧VBが電圧VVB2以上になると、出力電圧を電圧Vaから線形的に上昇させて出力する(T3→T4)。
電圧変換回路11及び12は、電圧制御回路10の出力電圧VC1が電圧Vaを超えると、当該出力電圧VC1の上昇に応じて、その出力電圧VN1aを電源電圧Vcc(例えば5V)まで例えば線形的に上昇させる。
When the output voltage V C1 of the
電圧変換回路11の出力電圧VN1aがリセット回路15のリセット解除閾値電圧Vt2以上になると、リセット回路15は「H」レベルを出力し制御回路17のリセット状態を解除する。すると、制御回路17は、燃料噴射弁駆動回路16に燃料噴射開始指令を出力し、燃料噴射弁駆動回路16は、電源入力端子5のバッテリ電圧VB(≒VB1)を受けてインジェクタの噴射弁18を駆動する。
When the output voltage V N1a of the
図3に示すエンジン始動中のクランキング期間THにおいては大電力を消費する。このため、バッテリ電圧VBが低下しやすい。電圧制御回路10の入力バッテリ電圧VBが多少低下したとしても、その電圧VBが昇圧最低入力電圧VVB1を下回ることはない(図3のVB参照)。このため、電圧制御回路10の出力電圧VC1は電圧Va以上に保持される。また、インジェクタが燃料を噴射するタイミング(図3のT5)においても、電圧制御回路10は、その入力電圧VBが昇圧最低入力電圧VVB1を下回ることはない。このため、電圧変換回路の出力電圧VN1aは、一定のまま制御回路17に安定的に供給されることになり、制御回路17がリセット/復帰を繰り返すことはない。
Large power is consumed in the cranking period TH during engine start shown in FIG. For this reason, the battery voltage VB tends to decrease. Even if the input battery voltage VB of the
<バッテリ電圧VBが低電圧の場合>
バッテリ2が例えば劣化して最大出力電圧が低下してしまっている場合について図4を参照しながら説明する。図4に示すように、エンジン始動時に、キースイッチ7がオフからオンに切換えられたとしても、電源入力端子5に入力されるバッテリ電圧VBは、通常のバッテリ電圧VB1よりも低い電圧VB2(=例えば8V<VB1)までしか上昇しない(T1→T6)。このような場合、インジェクタが噴射すると、バッテリ電圧VBが電圧制御回路10の昇圧動作最低電圧VVB1、昇圧機能停止電圧VVB3付近となり、燃料噴射制御装置1は、その内部負荷が高負荷、低負荷を繰り返すことになり、安定性が損なわれる可能性がある(比較例を示す図6参照)。
<When battery voltage VB is low>
A case where the battery 2 is deteriorated and the maximum output voltage is lowered will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, even when the key switch 7 is switched from OFF to ON when the engine is started, the battery voltage VB input to the power input terminal 5 is a voltage V B2 that is lower than the normal battery voltage V B1. It rises only to (= 8V <V B1 ) (T1 → T6). In such a case, when the injector injects, the battery voltage VB becomes close to the boost operation minimum voltage V VB1 and the boost function stop voltage V VB3 of the
これに対し、図1の回路構成を採用すると、リセット回路15がリセット信号を出力するときに電圧制御回路10は電源制御機能を停止する。
具体的には、リセット回路15は電圧変換回路11の出力電圧が閾値電圧Vt1以下になるとリセット信号「L」を出力するが、停止制御回路30はこのタイミングにおいて昇圧制御IC20のイネーブル端子enに第2デジタルレベル(「L」)を入力させる。このため、電圧制御回路10による出力電圧VC1の電源制御機能を停止できる。このとき、電圧変換回路11の出力ノードN1aの電圧、及び電圧変換回路12の出力ノードN1bの電圧も低下する(図4のT7)。リセット回路15は、電圧変換回路11及び12の出力ノードN1aの電圧が電圧Vt1より低下すると、リセット信号(「L」レベル)を出力する(T7)。
On the other hand, when the circuit configuration of FIG. 1 is adopted, the
Specifically, the
リセット回路15がリセット信号(「L」レベル)を出力すると、このリセット信号は制御回路17に与えられると共に停止制御回路30にも与えられる。停止制御回路30はリセット信号を入力すると、コンパレータ32は例えば「H」レベルを出力し、ゲート回路33は「L」レベルを出力する。
When the
デジタルスイッチ34がオンからオフに遷移することで、プルアップ抵抗35から電流が後段のデジタルスイッチ36の入力側に流れ込む。すると、後段のデジタルスイッチ36はオンし、デジタルスイッチ36は電圧制御回路10の入力電流を引く。昇圧制御IC20のイネーブル端子enのレベルは「L」レベルとなる。これにより電圧制御回路10は昇圧動作を停止する。昇圧制御IC20のイネーブル端子enが「L」レベルに固定されている間、昇圧停止状態が保持される(図4のT7→T8)。
When the
電圧変換回路11及び12は、制御回路17がリセットされたときには定電圧制御を停止するため、電圧変換回路11及び12の出力電圧はほぼ0Vで安定することになり、制御回路17のリセット/復帰の繰り返し現象が生じない。すなわち、バッテリ2の電圧が低下した一定時間(T7→T8)の間、制御回路17がリセットされると共に、電圧制御回路10の昇圧機能が無効化されることになり、リセット/復帰処理を繰り返すことがなくなる。
Since the
このとき、制御回路17を含む燃料噴射制御装置1内の各負荷が作動停止するため、電圧制御回路10の出力負荷が軽負荷となる。このため、入力バッテリ電圧VBは徐々に上昇する。バッテリ電圧VBが上昇すると、抵抗24及び37の分圧電圧もその分圧比に応じて上昇する。バッテリ電圧VBが所定電圧Vt3以上になると、抵抗24及び37の分圧電圧が昇圧制御IC20のイネーブル端子enの「H」入力の有効切換閾値電圧Vte1(例えば4.5V)以上の電圧となり、当該イネーブル端子enは「H」レベルとなる。すると、昇圧制御IC20はその昇圧制御が有効化される。すなわち、抵抗24及び37並びにデジタルスイッチ36は復帰回路を構成していると言える。
At this time, since each load in the fuel
このタイミングT8においては、バッテリ電圧VBが昇圧最低入力電圧VVB1以上となっているため、電圧制御回路10はバッテリ電圧VBを昇圧し出力電圧VC1を上昇させる。この出力電圧VC1が、電圧Vaに達すると、電圧変換回路11及び12は定電圧変換処理し、制御回路17に電源電圧VCCを出力できる。すると、リセット回路15にもリセット解除閾値電圧Vt2(4.25V)以上の電圧が与えられるようになり、リセット回路15はリセット解除信号「H」を制御回路17に出力する。このリセット解除信号「H」は停止制御回路30にも与えられるが、停止制御回路30はその最終段のデジタルスイッチ36をオフすることで、昇圧制御IC20のイネーブル端子enのデジタルレベルは「H」に保持される。
At this timing T8, since the battery voltage VB is equal to or higher than the minimum boosted input voltage VVB1 , the
なお、タイミングT5において、インジェクタの噴射処理を行ったときに、T8→T9期間に示すように、バッテリ2の電圧VBが再度低下し合計2度リセット/復帰処理が繰り返される場合もあるが、比較対象例(図5、図6)よりも格段にリセット/復帰処理の回数を低減できる。 At time T5, when the injector injection process is performed, the voltage VB of the battery 2 may decrease again and the reset / return process may be repeated twice as shown in the period T8 → T9. The number of reset / return processes can be significantly reduced compared to the target example (FIGS. 5 and 6).
<まとめ>
バッテリ2の劣化時、低バッテリ電圧環境下のクランキング期間THにおいて、電圧制御回路10の出力電圧が特に顕著に低下する。電圧制御回路10の昇圧動作最低電圧VVB1を下回る条件と、リセット回路15がリセット信号「L」を制御回路17に出力する条件とが重なると、制御回路17などの燃料噴射制御装置1内の各負荷が作動停止する。燃料噴射制御装置1内の各負荷が作動停止すると、逆に供給電力負荷は軽くなる。作動時/作動停止時の電力負荷変動が大きいほど、電圧制御回路10の入力バッテリ電圧VBの変動が大きくなる。すると、比較例として図5に示す構成では、電圧制御回路10は電源制御オン/オフを繰り返すことになり、このオン/オフ動作に同期して制御回路17のリセット処理/復帰処理が繰り返されることになる。
<Summary>
When the battery 2 is deteriorated, the output voltage of the
本実施形態の図1に示す構成によれば、停止制御回路30は、リセット回路15により制御回路17にリセット信号が与えられるときに電圧制御回路10の昇圧制御IC20のイネーブル端子enを「L」レベルに制御することで、電圧制御回路10(昇圧制御IC20)の昇圧制御機能を停止制御する。すると、電圧変換回路11はその出力電圧VN1aを低下したまま保持できる。
According to the configuration shown in FIG. 1 of the present embodiment, the
したがって、低下保持された電圧VN1aが制御回路17に安定して電源供給されることになり、制御回路17がリセット状態を保持できる。これにより、電圧制御回路10は電源制御オン/オフを繰り返すことがなくなり、制御回路17はリセットオン/オフを繰り返すことがなくなる。
Therefore, the lowered voltage V N1a is stably supplied to the
停止制御回路30により制御回路17のリセット状態が保持されていると、復帰回路(デジタルスイッチ36、抵抗24及び37)に電流が流れる。このときバッテリ電圧VBの抵抗24及び37による分圧電圧が、昇圧制御IC20のイネーブル端子enに与えられる。バッテリ電圧VBが上昇すると、これに伴い抵抗24及び37による分圧電圧も上昇する。これにより、電圧制御回路10のイネーブル端子enの入力レベルを「H」レベルに変化させることができる。電圧制御回路10はその昇圧動作が有効化されるため動作復帰できる。
When the reset state of the
また、電圧制御回路10は、その昇圧制御IC20の特性上、入出力動作特性がヒステリシス特性を有しており、入力電圧上昇時と入力電圧下降時とで特性が異なる(図2の特性A1参照)。バッテリ入力電圧VBの変動が昇圧制御IC20のヒステリシス入力電圧の変動幅を超えるときでも、停止制御回路30がリセット状態を保持/解除できることになり、制御回路17がリセット処理/復帰処理を繰り返すことがなくなる。
Further, the
(他の実施形態)
前述実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形又は拡張が可能である。前述実施形態では、低バッテリ電圧又はバッテリ劣化時の燃料噴射制御装置1の動作例を示した。この具体的態様として、農建機エンジンの燃料噴射制御装置に適用した形態を示した。その他、特に、寒冷地仕様の自動車、除雪車、雪寄せブルドーザー、冷凍機搭載型自動車、など過酷な環境下(例えばマイナス数十℃)でも日常的に使用される車両用の燃料噴射制御装置に好適となる。なお、バッテリ劣化時の普通自動車でも同様に適用可能となる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications or expansions are possible. In the above-described embodiment, the operation example of the fuel
電圧制御回路10として昇圧制御IC20のみを備えた回路に適用した形態を示したが、これに限定されるものではなく、電圧を降圧する降圧回路、又は、降圧回路及び昇圧回路を組み合わせて構成した形態に適用できる。バッテリ2は24V系であっても良い。「停止制御回路」と「復帰制御回路」とが停止制御回路30に兼用された形態を示したが、別体に構成しても良い。
Although the embodiment applied to the circuit including only the
図面中、1は燃料噴射制御装置、20は昇圧制御IC、10は昇圧回路(電圧制御回路)、11及び12は電圧変換回路、15はリセット回路、17は制御回路、30は停止制御回路、(24、37及び36)は復帰回路、を示す。 In the drawings, 1 is a fuel injection control device, 20 is a boost control IC, 10 is a boost circuit (voltage control circuit), 11 and 12 are voltage conversion circuits, 15 is a reset circuit, 17 is a control circuit, 30 is a stop control circuit, Reference numerals (24, 37 and 36) denote return circuits.
Claims (3)
入力デジタルレベルが所定デジタルレベルであるときにバッテリ電圧(VB)を昇圧し第1電圧(VC1)に電圧制御する電圧制御回路(10)と、
前記電源制御回路が出力する第1電圧(VC1)に応じて第2電圧(VN1a)に変換し当該変換電圧を前記制御回路(17)に電源電圧として供給する電圧変換回路(11)と、
前記電圧変換回路(11)の第2電圧が予め設定された第1所定電圧(Vt1)以下になることを条件として前記制御回路(17)にリセット信号を出力するリセット回路(15)と、
前記リセット回路(15)により前記制御回路(17)にリセット信号が与えられるときに前記電圧制御回路(10)の入力デジタルレベルを前記所定デジタルレベルとは異なるデジタルレベルに制御することで前記電圧制御回路(10)による電圧制御機能を停止制御し前記電圧変換回路(11)が出力する第2電圧(VN1a)を低下させ前記制御回路(17)のリセット状態を保持させる停止制御回路(30)と、を備えたことを特徴とする燃料噴射制御装置。 A control circuit (17) for operating the fuel injection valve drive circuit (16);
A voltage control circuit (10) for boosting the battery voltage (VB) and controlling the voltage to the first voltage (V C1 ) when the input digital level is a predetermined digital level;
A voltage conversion circuit (11) that converts the first voltage (V C1 ) output from the power supply control circuit into a second voltage (V N1a ) and supplies the converted voltage to the control circuit (17) as a power supply voltage; ,
A reset circuit (15) for outputting a reset signal to the control circuit (17) on condition that the second voltage of the voltage conversion circuit (11) is equal to or lower than a first predetermined voltage (V t1 ) set in advance;
The voltage control is performed by controlling an input digital level of the voltage control circuit (10) to a digital level different from the predetermined digital level when a reset signal is given to the control circuit (17) by the reset circuit (15). A stop control circuit (30) for controlling the voltage control function of the circuit (10) to stop, lowering the second voltage (V N1a ) output from the voltage conversion circuit (11), and maintaining the reset state of the control circuit (17). And a fuel injection control device.
前記停止制御回路(30)により前記制御回路(17)のリセット状態が保持され前記バッテリ電圧(VB)が復帰することに応じて前記電圧制御回路(10)の入力デジタルレベルを前記所定デジタルレベルに変化させる復帰回路(24、37及び36)を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device according to claim 1,
When the reset state of the control circuit (17) is held by the stop control circuit (30) and the battery voltage (VB) is restored, the input digital level of the voltage control circuit (10) is set to the predetermined digital level. A fuel injection control device comprising a return circuit (24, 37 and 36) for changing.
農建機エンジンの燃料噴射制御に用いることを特徴とする燃料噴射制御装置。 The fuel injection control device according to claim 1 or 2,
A fuel injection control device used for fuel injection control of an agricultural construction machine engine.
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