JPH0134294B2

JPH0134294B2 -

Info

Publication number: JPH0134294B2
Application number: JP57100228A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Hosokawa; Nobutoshi Maruyama; Masahiro Watanabe
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1982-06-10
Filing date: 1982-06-10
Publication date: 1989-07-18
Also published as: JPS58217737A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は内燃エンジンの燃料噴射制御装置に関
し、冷寒時等の始動の際にバツテリイ電圧が低下
しても、内燃エンジンを円滑に、かつ確実に始動
することができる内燃エンジンの燃料噴射制御装
置を提供するものである。

内燃エンジン、特にガソリンエンジンの燃料噴
射装置においては、通常エンジン回転数と吸気管
内の絶対圧または吸入空気量またはスロツトル弁
開度等のエンジン負荷を代表する値に応じた基準
値に、エンジンの作動状態を表わす諸元、例えば
エンジン回転数、吸気管内絶対圧、エンジン水
温、スロツトル弁開度、排気酸素濃度、バツテリ
イ電圧等に応じた定数および／または係数を加算
および／または乗算することにより開弁時間を決
定し燃料噴射量を制御することにより、エンジン
に供給される混合合気の空燃比を制御する。

本発明はこの種の燃料噴射制御装置において、
上記演算をマイクロ・コンピユータで行い、この
マイクロ・コンピユータが作動不能となる電圧以
下の場合および／またはマイクロコンピユータが
暴走したことを検知した場合には、バツクアツプ
回路で燃料噴射弁を制御し、しかも、始動性を向
上させるようにした内燃エンジンの燃料噴射制御
装置を提供するものである。

バツクアツプ回路を有するマイクロコンピユー
タ制御の制御回路（以下ECUという）において、
バツクアツプ回路とマイクロコンピユータによる
制御回路との切り換えを単にECU内部の電源電
圧又はバツテリイー電圧に基づいて行う場合に
は、その電圧がエンジンの回転にともなつて、バ
ツクアツプ回路とマイクロコンピユータ回路との
切り換え電圧を上下し、バツクアツプ回路と、マ
イクロコンピユータ回路とによつて交互に燃料を
制御し、しかも電圧が落ちるたびにマイクロコン
ピユータはリセツトされて初期状態となる為相乗
して燃料過多となり、点火栓の燃料濡れによる不
着火やカーボン堆積を引きおこして、始動不能の
状態による危険性が生じる。これは特に冷寒時の
始動時或は老久化したバツテリイー使用時等に特
におこり得る。この様子を第１図を用いて詳細に
説明する。第１図は本発明者らがすでに提案した
各気筒毎に配設された燃料噴射弁を有する多気筒
内燃エンジンの燃料噴射装置の順次噴射方式の始
動時の燃料噴射で最初に気筒判別センサによる気
筒判別信号が来なかつた場合の様子を示してい
る。第１図において、始動後、第１回目の回転数
センサによるTDC（Top Dead Center、上死点）
全気筒燃料噴射弁を作動させ、それ以降は、該各
１回の吸入行程を得た直後から、所定の順序によ
り２回目以後の燃料噴射を行うものである。

第２図は第１図に於いて＃２吸入から＃１吸入
の間でECU内部の電圧が低下してマイクロコン
ピユータがリセツトされてイニシヤライズ後初期
状態に戻つた時の様子を示す。この場合、第１回
目で全気筒噴射したにもかかわらず、＃１吸入の
行程で再度全気筒噴射してしまい、これのみの繰
り返しでも燃料過多になる様子がわかる。

第３図は本発明によるバツクアツプ時の燃料噴
射の様子を示しており、各気筒の燃料噴射弁の開
弁時間をTDC信号に同期して各TDC毎に各気筒
に必要な開弁時間のほぼ１／４としている。

第４図は電源電圧がバツクアツプ回路とマイク
ロコンピユータ回路の切り換え電圧附近で上下し
た場合を示しており、燃料過多になつている様子
がわかる。

本発明は、たとえ電源電圧がバツクアツプ回路
作動状態まで落ちたとしても、バツクアツプ回路
へ入つたりマイクロコンピユータの制御に入つた
り、或いはマイクロコンピユータがリセツトされ
たり解除されたりの繰り返しがなく、マイクロコ
ンピユータ制御のモードでの全気筒同時噴射は始
動時一回のみとする為に、一旦バツク・アツプ回
路に入つた時にはマイクロコンピユータが動作可
能な電圧迄電源が復帰しても一定時間、例えば同
期信号の検出可能な最低の回転時の同期信号間隔
時間（なお同期信号レベルは回転数が低下すると
低下し検知不可能となる）はバツクアツプでの燃
料噴射の制御を持続させることにより、円滑で確
実な始動を行なわせるようにするものである。

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。

第５図は本発明の一実施例の全体の構成図であ
り、１は例えば４気筒の内燃エンジンであり、こ
の内燃エンジン１には吸気管２が接続され、その
吸気管２の途中には、スロツトルボデイ３が設け
られている。このスロツトルボデイ３の内部に配
されたスロツトル弁と連設されたスロツトル弁開
度センサ４は、スロツトル弁の弁開度を電気的信
号に変換し、電子コントロールユニツト（以下
ECUという）５に送るものである。

吸気管２のエンジン１とスロツトルボデイ３間
には燃料噴射弁６が主吸気管の図示しない吸気弁
の少し上流側に各気筒ごとに設けられ図示しない
燃料ポンプに接続されている。燃料噴射弁６は
ECU５に電気的に接続されており、ECU５から
の信号によつて燃料噴射の開弁時間が制御され
る。

スロツトルボデイ３の下流には、絶対圧センサ
７及び吸気温センサ８が取付けられており、それ
ぞれ吸気管２の絶対圧及び吸気温を電気的信号に
変換してECU５に送るものである。エンジン本
体１には、水温センサ９が設けられ、冷却水温信
号をECU５に送る。

エンジン回転数センサ１０及び気筒判別センサ
１１はエンジン１のカム軸周囲又はクランク軸周
囲に取付けられており、エンジン回転数センサ１
０はTDC信号、即ちエンジンのクランク軸180゜
回転毎に所定のクランク角度位置で、また気筒判
別センサ１１は特定の気筒の所定のクランク角度
位置でそれぞれ１パルスを出力するものであり、
これらのパルスはECU５に送られる。

エンジン１の排気管１２には三元触媒１３が配
置され排気ガスの浄化作用を行なう。この三元触
媒１３の上流側には酸素濃度センサ１４が設けら
れ、排気中の酸素濃度信号をECU５に供給する。
更に、ECU５にはイグニツシヨンスイツチ１５
を通じてバツテリイ電圧が供給される。そお他ス
タースイツチ１６によりスタータ・スイツチのオ
ン・オフ状態をECU５に送出する。

次に上記実施例の動作について説明する。

エンジン回転数センサ１０からの回転数情報
と、絶対圧センサ７から得られるエンジンの負荷
状態情報から、燃料噴射弁の開弁時間の基準値を
基本Ti（燃料噴射時間）マツプよりテーブル・ル
ツクアツプの手法により算出する。

水温センサ９から得られる水温の状態、吸気温
センサ８から得られる吸気温の状態、酸素濃度セ
ンサ１４から得られる排気中の酸素濃度の状態に
基づいて基準値に加算又は積算に補正を加えると
ともに、スタータスイツチ６のオン・オフ状態か
らの経過時間又は回転センサ１０からのパルス数
とエンジンの水温によつて決められる始動後増
量、スロツトル弁開度センサ４から得られる加速
状態又は減速状態に基づく加速増量又は減速減
量、スロツトル開度と／または吸気管内絶対圧に
基づくパワー増量等をさらに上記で求めた補正を
加えた基準値に加算又は積算で補正を加えるとと
もにバツテリイー電圧に基づく補正量を更に加算
して燃料噴射弁の開弁時間をECU５で決定し、
気筒判別センサ１０及び回転数センサ１１で決定
される噴射弁に送出される。その様子を第６図に
示す。第６図は定常運転時のタイミングチヤート
であり気筒判別信号はエンジンのクランク角720゜
毎に１パルスずつ入力され、これと並行して回転
数センサから得られるTDC信号パルスはエンジ
ンのクランク角180゜毎に１パルスずつ入力され
る。この２つの信号間の関係から各シリンダの噴
射弁（＃１インジエクタ〜＃４インジエクタ）の
出力タイミングが設定される。即ち第１回目の気
筒判別以後の第１回目TDC信号からTDC信号が
入つてくるたびに順次＃１，＃３，＃４、＃２イ
ンジエクタの噴射弁が駆動される。

始動直後の各気筒への燃料供給方法は第１図で
説明したが、更に第７図のフローチヤートを用い
て説明する。なおこの第７図は４気筒でＮ＝１の
場合を示すもので、図中NORMAL FLAGは正
規噴射ができる状態になつた時に立てるFLAGで
ある。

Ａ第１図におけるタイミング１による割込時第７図のステツプ７００→ステツプ７０１に
おいて燃料噴射時間の算出→ステツプ７０２に
おいてNORMAL FLAG（正規噴射が出来る状
態になつた時に立てるFLAG、すなわちタイミ
ングパルスの直前に気筒判別信号があつた時に
立つFLAG）がセツトされているか否かの判断
（第１図の１のタイミングではNORMAL
FLAGはセツトされていないのでNO）→ステ
ツプ７０３において第１回目の割込か否かの判
断（YES）→ステツプ７０４においてタイミ
ングパルス１の直前に気筒判別信号があつたか
否かの判別（第１図ではNOであるが仮にYES
であれば第６図のようなタイミングで噴射させ
る為にNORMAL FLAGをセツトする）→ス
テツプ７１１において＃１〜＃４の全インジエ
クタの噴射→ステツプ７１７Ｂ第１図におけるタイミングパルス２による割
込時ステツプ７００→７０１→７０２→ステツプ
７０３において第１回目の割込か否かの判別
NO→ステツプ７１２においてこのルートを３
回通過したか否かの判別NO→ステツプ７１４
においてタイミングパルス２の直前にシリンダ
判別信号があつたか否かの判別NO→ステツプ
７１６において気筒判別RAMの内容を＋１繰
り上げる→ステツプ７１７Ｃ第１図におけるタイミングパルス３による割
込時ステツプ７００→７０１→７０２→７０３→
７１２→ステツプ７１４においてYES→ステ
ツプ７１５において気筒判別RAMの内容を１
にセツト→ステツプ７１６→７１７Ｄ第１図におけるタイミングパルス４による割
込時ステツプ７００→７０１→７０２→７０３→
ステツプ７１２においてYES→ステツプ７１
３においてNORMAL FLAGのセツト→ステ
ツプ７１４→７１６→７１７Ｅ第１図におけるタイミングパルス５による割
込時ステツプ７００→７０１→７０２→７０８→
ステツプ７０３において＃４インジエクタの噴
射（気筒判別RAMの内容１、２、３、４に対
応してインジエクタは＃１，＃３，＃４，＃２
がセツトされる）→７１０→７１７Ｆ第１図におけるタイミングパルス６による割
込時ステツプ７００→７０１→７０２→７０８→
ステツプ７０９において＃２インジエクタの噴
射）→７１０→７１７Ｇ第１図におけるタイミングパルス７による割
込時ステツプ７００→７０１→７０２→７０８→
ステツプ７０６において＃１インジエクタの噴
射→７０７→７１７上述した内容はマイクロコンピユータによつて
制御されるがこれにバツクアツプの燃料制御回路
を付加した場合には低電圧時前述したような問題
が生じる。

本発明は上記低電圧時の問題を除去するもので
あり、以下に本実施例について第８図とともにさ
らに詳細に説明する。

第８図において、１８はマイクロコンピユータ
を含むマイクロコンピユータ制御回路、１９はバ
ツクアツプ回路、１７は各種アナログ入力をデイ
ジタル量に変換するＡ／Ｄコンバータ回路、２０
は内部の電源回路、２１は時限要素を含む低電圧
検知回路、２２は時限回路、２３はマイクロコン
ピユータ制御回路１８からの＃１〜＃４インジエ
クタ駆動信号とバツクアツプ回路１９からの全気
筒駆動信号との切換回路及びインジエクタ駆動回
路である。

マイクロコンピユータ制御回路１８による燃料
演算は前述したとおりであるがバツクアツプ回路
１９は例えば第８図に示すように水温センサから
値を取り込んで回転数センサからのパルスをトリ
ガとして働くワンシヨツト回路等で構成され、そ
れから得られた燃料噴射弁（インジエクタ）開弁
時間情報は切換回路２３に送られる。もしこの切
換回路２３によつてバツクアツプ回路１９からの
開弁時間情報が選択された場合は、その情報によ
つて＃１〜＃４の全気筒インジエクタが駆動され
第３図のような駆動波形が得られる。

次に低電圧検知回路２１ではマイクロコンピユ
ータ制御回路１８が正常に動作できなくなる電圧
を検知した場合にはすみやかにマイクロコンピユ
ータ制御回路１８をリセツトするとともに時限回
路２２の出力を切換回路２３に印加し、バツクア
ツプ回路１９を選択する。電源電圧が復帰してマ
イクロコンピユータ制御回路１８が正常で動作で
きる状態になつてから所定時間、例えばクロツク
発生が正常になるまでの時間おいてから低電圧検
知回路２１の出力は反転しマイクロコンピユータ
制御回路１８のリセツトが解除されて正常な動作
を開始する。又低電圧検知回路２１の反転した出
力は時限回路２２に送られるが、時限回路の出力
は前の状態を持続しており、所定時間、例えば回
転数センサと／または気筒判別センサの出力が得
られる最低の回転数の回転数センサから得られる
パルス間隔時間たつた後反転して切換回路２３に
送られインジエクタの駆動はマイクロコンピユー
タ制御回路１８からの信号によつて行われる。従
つて時限回路２２の出力信号が反転するまではマ
イクロコンピユータが正常に動作して出力して
も、実際のインジエクタ駆動には使用されない。

上記本実施例の動作を第９図とともに説明す
る。第９図では最初スタータスイツチが入つた時
点から電圧が低かつた場合を示しており、低電圧
検知回路出力が“Ｌ”の状態でマイクロコンピユ
ータはリセツトされており、時限素子出力が
“Ｌ”の状態でバツクアツプ回路“Ｈ”の状態で
マイクロコンピユータ制御回路５０２のインジエ
クタ駆動信号が選択される。低電圧検知回路５０
５はスレツシユホールド電圧以上になつてT₁時
間後又時限素子出力は低電圧検知回路出力が
“Ｈ”になつてからT₂時間後に“Ｈ”となる。

図の点線は低電圧検知回路出力を使つて切換回
路を切り換えた場合で過濃になる状態を示してい
る。T₂の時間を短かくして／またはなくして、
T₁の時間を長く取り同様の目的を達することも
可能であるが、その間マイクロコンピユータ回路
がリセツトされて気筒判別の順位付けが遅れる欠
点がある。

第８図において時限回路２２は暴走防止回路を
含むことができる。これは所定の回転数のパルス
数の間或いは所定時間の間または両者のうちいず
れかの間にマイクロコンピユータ制御回路１８か
らのリセツト信号が来ない時には時限素子出力を
“Ｌ”にするものである。

以上の実施例は４気筒の順次噴射の例であるが
エンジン形式は４気筒以外の内燃エンジンにも又
順次噴射ではなくて群噴射或いは気筒毎に噴射弁
を設けず数気筒毎に１ケの噴射弁を設けた形式の
ものにも適用できる。

以上詳述したように本発明に依れば、燃料噴射
弁制御回路にバツクアツプ回路を含んだ場合にエ
ンジンのイグニツシヨンスイツチ作動開始時に電
源電圧が低くてバツクアツプ回路により燃料制御
した場合でも、電源電圧が確実に復帰してからマ
イクロコンピユータ回路で燃料制御を開始するた
めに、バツクアツプ回路とマイクロコンピユータ
回路と両者が交互に燃料噴射制御をしたり、何度
も全気筒噴射をしたりして点火栓の燃料濡れによ
る不着火やカーボン堆積するということが避けら
れ、円滑で確実な始動を行なうことができる利点
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は従来の燃料噴射制御装置の動
作説明図、第５図は本発明の一実施例における燃
料噴射制御装置の概略図、第６図は同装置の動作
説明図、第７図は同装置の始動直後のインジエク
タ駆動信号を送出するためのフローチヤート、第
８図は同装置の要部のブロツク図、第９図は同装
置のタイミングチヤートである。１……エンジン、２……吸気管、３……スロツ
トリボデイ、４……スロツトル弁開度センサ、５
……電子コントロールユニツト、６……燃料噴射
弁、７……絶対圧センサ、８……吸気温センサ、
９……水温センサ、１０……エンジン回転数セン
サ、１１……気筒判別センサ、１２……排気管、
１３……三元触媒、１４……酸素濃度センサ、１
５……イグニツシヨンスイツチ、１６……スター
タスイツチ、１７……Ａ／Ｄコンバータ回路、１
８……マイクロコンピユータ制御回路、１９……
バツクアツプ回路、２０……電源回路、２１……
低電圧検知回路、２２……時限回路、２３……切
換回路およびインジエクタ駆動回路。

Claims

【特許請求の範囲】１内燃エンジンに関連する所定の入力情報に基
いて燃料噴射時間を演算する演算手段と、所定の
燃料噴射時間信号を出力するバツクアツプ手段
と、上記演算手段から出力される燃料噴射時間信
号又は上記バツクアツプ手段から出力される所定
の燃料噴射時間信号に基いて上記内燃エンジンの
回転に同期して燃料噴射手段を制御する制御手段
と、電源電圧の所定電圧に対する大小を検知する
電圧検知手段と、電源電圧が所定電圧より小さい
場合には上記バツクアツプ手段の出力を選択し、
電源電圧が所定電圧より大きい場合には上記演算
手段の出力を選択する切換手段と、電源電圧が所
定電圧以上に復帰した時点より所定時間経過した
時点まで上記切換手段の切換動作を遅延させる遅
延手段とを具備してなる内燃エンジンの燃料噴射
制御装置。２遅延手段による遅延時間を、同期信号が検知
できる最低の内燃エンジン回転数の時の同期信号
周期以上とした特許請求の範囲第１項記載の内燃
エンジンの燃料噴射制御装置。