JPH0192544A - エンジンの燃料制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンの燃料制御装置に関する。

（従来技術） 最近のエンジン、特に自動車用エンジンにあっては、エ
ンジンに供給する燃料量を電子制御によって行なうもの
が多くなっている（例えば特開昭４７−４２４１０号公
報参照）、、このものにあっては５例えば、エンジン回
転数とエンジン負荷とをパラメータとして基本の燃料量
を決定する一方、吸気温や冷却水温等によりこの基本の
燃料量を補正するようにしである。

上述の燃料制御を電子制御によって行なう場合、その作
動電源としてバッテリが用いられるのが一般的である。

この場合、バッテリ電圧が大きく低下すると、燃料制御
を行なうことが不能となる。このため、＃Ｊ述した燃料
制御を行なう主燃料制御手段の他に、バックアップ用の
副燃料制御手段を別途設けて、バッテリ電圧が所定値以
下となったときには、主燃料制御手段に加えて副燃料制
御手段により燃料制御を行なうようにしたものがある。

勿論、この副燃料制御手段は、低電圧でも作動するよう
に構成されているが、一種の異常時における燃料制御で
あるため、燃料制御は極めて簡易に行なわれる。このよ
うな副燃料制御手段を設けておくことにより、少なくと
もエンジン始動の確実性をより確かなものとすることが
できる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、バッテリ電圧が大きく低下する原因の一つと
して、発電不良すなわち発電機そのものの故障やその駆
動用のベルトにすべりを生じている等、バッテリに対す
る発電が十分に行なわれないときがある。

また、バッテリ電圧が大きく低下する原因の他のものと
して、エンジン始動時がある。すなわち、エンジン始動
時は、バッテリを電源とするスタータモータによりエン
ジンが始動（クランキング）されるが、このスタータモ
ータの電気負荷が極めて大きいため、バッテリ電圧が一
時的に大きく低下することがある。

このように、バッテリ電圧が低下する原因として上記２
種類のものがあるが、従来は、バッテリ電圧が太きく低
下したときは常にバックアップ用の副燃料制御手段によ
る燃料制御が行なわれてしまうことになる。このことは
、エンジン始動後の運転中にあってもバッテリ電圧が大
きく低下しているときは、燃料量が要求値と大きくずれ
込む原因となり、このような状態で運転を続けることは
好ましくない。とりわけ、エンジン始動後もバッテリ電
圧が低下し続けているということは、充電継続に何等か
の異常が生して、やがて電圧が完全に低下してエンジン
の運転が不能になってしまうことが明らかである。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、
主燃料制御手段の他にバックアップ用の副燃料制御手段
を備えたものにおいて、エンジン始動の確実性を確保し
つつ、副燃料制御手段による好ましくないエンジンの運
転続行を中止し得るようにしたエンジンの燃料制御装置
を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段、作用）本発明は、バッ
テリ電圧が大きく低下する原因を分けて、エンジン始動
後に主燃料制御手段により燃料制御を行なえるようなバ
ッテリ電圧の低下状態である場合にのみ、エンジンの運
転を続行させるようにしである。具体的には。

バッテリ電圧により作動されエンジンの運転状態に応じ
てエンジンに供給する燃料量を制御する主燃料制御手段
と、バッテリ電圧が所定値よりも低下したとき前記主燃
料制御手段に代えてエンジンに供給する燃料量を制御す
るバックアップ用の副燃料制御手段と、を備えたエンジ
ンの燃料制御装置において、 エンジンの始動時であることを検出する始動時検出手段
と、 エンジンの始動時以外は前記副燃料制御手段による燃料
制御を禁止する禁止手段と、 を備えた構成としである。

このような構成とすることにより、バッテリ電圧が大き
く低下したときは、バックアップ用の副燃料制御手段を
利用した燃料制御を行なうことによりエンジンそのもの
の始動を行なえることになる。そして、このエンジン始
動後において、バッテリ電圧が回復しないときは、副燃
料制御手段による燃料制御が行なわれなくなり、このと
きはまた主燃料制御手段による燃料制御が当然に行なわ
れていないので、燃料供給が停止されてエンジンが停止
されることになる。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

第１図において、ｌは４サイクル往復動型とされたオツ
トー式のエンジン本体で、このエンジン本体ｌは、既知
のように、シリンダブロック２とシリンダヘッド３とシ
リンダブロック２のシリンダ２ａ内に嵌挿されたピスト
ン４とにより、燃焼室５が画成されている。この燃焼室
５には１点火プラグ６が配置されると共に、吸気ボート
７、排気ボート８が開口され、この各ボート７．８は。

吸気弁９あるいは排気弁１０により、エンジン出力軸と
同期して周知のタイミングで開閉される。

上記吸気ボート７に連なる吸気通路２１には、その上流
側から下流側へ順次、エアクリーナ２２、吸入空気量を
検出するエアフローメータ２４、スロットル弁２５、サ
ージタンク２６、燃料噴射弁２７が配設されている。

第１図中３１は制御ユニットで、この制御ユニット３１
には、前記各センサ２４からの信号の他、センサ３４、
スイッチ４０からの信号およびバッテリ３５からの電圧
信号が入力されるようになっている。上記センサ３４は
デストリピユータ３６に付設されてクランク角すなわち
エンジン回転数を検出するものである。また、スイッチ
４０は、エンジンのスタータスイッチであり、ＯＮされ
たときにバッテリ３５を電源とするスタータモータ（図
示路）に通電するものである。制御ユニット３１からは
、燃料噴射量に対応した所定の信号が燃料噴射弁２７に
出力されるものである。

制御ユニット・３１は、第２図に示すように構成されて
いる。この制御ユニッ）３１は、主燃料制御手段４１と
、バックアップ用の副燃料制御手段４２と、主燃料制御
手段４１に異常が生じたことを検出する異常検出手段４
３と、を備えている。

主燃料制御手段４１は、バッテリ３５を電源として作動
されるマイクロコンピュータによって構成され、基本的
にはエンジン回転数および吸入空気量の各信号に基づき
、エンジンに供給する燃料量を決定する。そして、この
決定された燃料量に対応したパルス巾を有する噴射パル
スが出力される（デユーティ制御）。なお、主燃料制御
手段４１は、この他実際には、吸気温、冷却水温等をは
じめとして、燃料量決定のために種々のパラメータ（信
号）が入力されるが、第２図ではこの点を略しである。

そして、主燃料制御手段４１は、バッテリ３５の電圧が
６ｖより小さい電圧では作動不能となっている（作動電
圧範囲６〜１２Ｖ）。

前記バックアップ用の副燃料制御手段４２は、エンジン
回転数と吸入空気量とのみをパラメータとして、エンジ
ンに供給する燃料量を決定、特にエンジン始動用に適し
たものとして決定するが、この燃料決定はかなり簡易に
行なわれるようになっている。また、副燃料制御手段４
２も、／くツテリ３５を電源としているが、主燃料制御
手段４１よりも十分低電圧で作動し得るものとなってい
る。すなわち、副燃料制御手段４２は、基本的には低電
圧でも正確な作動を得やすいアナログ形式とされ、かつ
上述のように燃料量をエンジン始動用にのみ合わせて簡
易に決定するので、主燃料制御手段４１のように大きな
作動電圧を必要としないものとなっている。この副燃料
制御手段４２で決定された燃料量も、噴射パルスの形式
で出力される（このためのＡ／Ｄ変換器は図示路）。

前記異常検出手段４３は、ウオッチドグタイマにより構
成されて、主燃料制御Ｉ４１に異常が生じたとき、ハイ
信号を出力する。

制御ユニッ）３１は、上述した要素４１．４２．４３の
他に１つのコンパレータ４４．２つのアンド回路４５．
４６．３つのオア回路４７．４８．４９および１つのス
イッチングトランジスタＴＲを有する。

上記コンパレータ４４は、バッテリ電圧を基準電圧源５
０からの基準電圧（実施例では６Ｖ）と比較して、バッ
テリ電圧が基準電圧よりも小さいときにハイ信号を出力
する。このコンパレータ４４からの出力は、オア回路４
８および反転器５１を介してオア回路４９に人力される
。このオア回路４８へは前記異常検出手段４３からの出
力が入力され、またオア回路４９にはスタータスイッチ
４０からの信号が入力される。

上記オア回路４８の出力は、アンド回路４６、反転器５
２を介してオア回路４５へ入力される。

また、前記オア回路４９の出力は、アンド回路４６へ入
力される。そして、アンド回路４５に対しては主燃料制
御手段４１からの噴射パルスが入力され、またアンド回
路４６には副燃料制御手段４２からの噴射パルスが入力
される。

上記両アンド回路４５．４６からの出力はそれぞれオア
回路４７に入力され、このオア回路４７の出力は、スイ
ッチングトランジスタＴＲのべ−スに入力される。この
トランジスタＴＲは、燃料噴射弁２７の通電回路に接続
されるもので、オア回路４７からのハイ信号を受けたと
きに通電して、燃料噴射弁２７を開弁させる（燃料噴射
）。

以上のように構成された制御ユニット３１は、主燃料制
御手段４１の正常と異常、バッテリ電圧の正常と異常（
低電圧時）、スタータスイッチ４０の作動と非作動、燃
料噴射時の態様（主燃料制御手段４１による燃料制御と
副燃料制御手段４２による燃料制御と燃料噴射停止）は
、次表のような関係とされる。

（以下余白） 上記表における４つの態様■から■について分脱すると
次の通りである。

態様の 主燃料制御手段４１に異常が生じておらず、かつバッテ
リ電圧が正常（主燃料制御手段４１を作動させ得る電圧
）であるときは、スタータスイッチ４０の作動、非作動
に拘りなく、主燃料制御手段４１による燃料制御が行な
われる。すなわち、このときは、異常検出手段４３から
の出力がロー、コンパレータ４４からの出力がローであ
るので、オア回路４８の出力はローとなり、このオア回
路４８からの出力がアンド回路４５へはハイとして入力
される。したがって、主燃料制御手段４１からの噴射パ
ルスが、アンド回路４５より出力されることとなって、
トランジスタＴＲが当該噴射パルスに応じて導通される
（主燃料制御手段４１による燃料制御の実行）。なお、
このときはアンド回路４６へはオア回路４８からのロー
信号が入力されているので、副燃料制御手段４２による
燃料制御は禁止状態とされている。

態様■ バッテリ電圧が正常であるが、主燃料制御手段４１に異
常が生じたときであり、この場合は、スタータスイッチ
の作動、非作動に拘らず、副燃料制御手段４２による燃
料制御が行なわれる、すなわち、このときはコンパレー
タ４４からの出力がローでかつ異常検出手段４３からの
出力がノ＼イである。したがって、アンド回路４６はオ
ア回路４８．４９から共にハイ信号を受けることになり
、このアンド回路４６からは、副燃料制御手段４２から
の噴射パルスが出力される（バックアップの実行）。

なお、このときは、オア回路４８からのノ＼イ信号の出
力により、主燃料制御手段４１の作動そのものが停止さ
れると共に、アンド回路４５にはロー信号が入力される
ことになり、従って主燃料制御４１から噴射パルスが出
力されても、当該アンド回路４５によって遮断される。

態様■ 主燃料制御手段４１が正常であるが、バッテリ電圧が低
下（６Ｖより小）したときである。このときはスタータ
スイッチ４０が作動するエンジン始動時にのみ、バック
アップ用燃料制御が行なわれる。すなわち、このときは
、コンパレータ４４の出力がハイであるので、オア回路
４８からアンド回路４６ヘハイ信号が入力される。また
、コンパレータ４４のハイ信号は、オア回路４９にロー
信号として入力されることになり、したがって、スター
タスイッチ４０が作動して当該オア回路４９にハイ信号
が入力されたときにのみ、このオア回路４９からアンド
回路４６ヘハイ信号が入力される。したがって、副燃料
制御手段４２からの噴射パルスは、スタータスイッチ４
０が作動しているときにのみ、トランジスタＴＲ導通用
（燃料噴射用）として用いられる。

なお、このときはアンド回路４５へはオア回路４８から
のハイ信号がロー信号として入力されるので、主燃料制
御手段４１の噴射パルスが遮断されている。

態様■ バッテリ電圧が低下し、かつスタータスイッチ４０が非
作動のときであり、この場合は、主燃料制御手段４１の
正常、異常に拘わらず、燃料噴射は一切行なわれていな
い（噴射停止）。すなわち、このときは、前記態様■の
説明で明らかな通り、バッテリ電圧低下によりアンド回
路４５は主燃料制御手段４５からの噴射パルスを遮断し
ており、かつオア回路４９からの出力はローであす、ア
ンド回路４６によって副燃料制御手段４１からの噴射パ
ルスも遮断されている。

前述した態様■と＠とが本発明の特徴部分となるもので
あり、この態様■と■との切換えが生じる様子を、第３
図に図式的に示しである。この第３図においては、ｔｏ
時点では、バッテリ３５は正常である。この状態からス
タータスイッチ４０が作動してクランキングの開始が行
なわれると、このクランキングのためにスタータモータ
に大電流が流れる結果、バッテリ電圧が大きく低下して
、所定電圧よりも小さくなる。この結果、燃料制御の態
様が、主燃料制御からバックアップ燃料制御へと切換え
られる。このクランキング中ノ燃料供給により、１２時
点で完焼が生じ、これに伴なって、バッテリ電圧も上昇
していく。そして、このバッテリ電圧が所定値６ｖにま
で達っすると（ｔ３時点）、バックアップ用燃料制御か
ら主燃料制御へと切換わる。このバッテリ電圧が′ｊＥ
常に復帰してから、スタータスイッチを作動させること
なくバッテリ電圧が所定値よりも低下すると（１４時点
）、燃料噴射が停止される。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、バッテリ
電圧が低下して主燃料制御手段が作動しなくなったとき
でも、バックアップ用の副燃料制御手段を利用しての燃
料の供給によって、エンジンを始動させることができる
。

また、エンジン始動後にバッテリ電圧が低下し続けてい
るようなときは、上記副燃料制御手段による燃料制御も
中止するようにしたもので、好ましくない燃料制御の状
態でエンジンの運転を続行してしまうような自体を確実
に回避できる。このことは、バッテリの発電系統に異常
が生じたことを運転者が認識することにもつながる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図。 第２図は本発明による制御回路例を示す回路図。 第３図は本発明による制御例を図式的に示すグラフ。 ｌ：エンジン ２７：燃料噴射弁 ３１：制御ユニット ３５：バッテリ ４０：スタータスイッチ ４１：主燃料制御手段 ４２：副燃料制御手段 ４４：コンパレータ（電圧低下検出用）１８′

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）バッテリ電圧により作動されエンジンの運転状態
   に応じてエンジンに供給する燃料量を制御する主燃料制
   御手段と、バッテリ電圧が所定値よりも低下したとき前
   記主燃料制御手段に代えてエンジンに供給する燃料量を
   制御するバックアップ用の副燃料制御手段と、を備えた
   エンジンの燃料制御装置において、 エンジンの始動時であることを検出する始動時検出手段
   と、 エンジンの始動時以外は前記副燃料制御手段による燃料
   制御を禁止する禁止手段と、 を備えていることを特徴とするエンジンの燃料制御装置
   。