JPH0311395Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （考案の利用分野） 本考案は、燃料噴射時間制御用電子制御装置の
バツクアツプ装置に関し、特に、内燃エンジンの
電子式燃料噴射制御装置が正常動作しないとき、
あるいはその恐れがあるときに、前記電子制御装
置をバツクアツプして燃料噴射時間制御を行なう
ための、燃料噴射時間制御用電子制御装置のバツ
クアツプ装置に関する。

（考案の背景） 最近、電子式燃料噴射制御装置を搭載した車輌
が実用化されるようになつたが、その燃料噴射時
間の制御にはマイコン等の電子制御装置が用いら
れるのが普通である。

しかしながら、この電子制御装置に供給される
バツテリ電圧が低下する等、何らかの原因によ
り、制御用の電子制御装置が正常動作しなくなる
と、エンジンへの燃料供給が異常となり、運転性
能を低下させるという欠点がある。

この様な電子制御装置の異常動作の原因の１つ
としては、該電子制御装置等に各種情報を送るセ
ンサ系の異常や、電源電圧の低下などがある。

（考案の目的） 本考案の目的は、前記した事情に鑑みて、制御
用の電子制御装置が正常動作しない場合、あるい
はそのおそれがある場合において、センサ系から
の信号や電子制御装置を用いることなしに、イン
ジエクタの燃料噴射時間、したがつて噴射量を、
内燃エンジンの始動に支障がない程度に制御する
ことができる燃料噴射時間制御用電子制御装置の
バツクアツプ装置を提供するにある。

（考案の概要） 本考案の特徴は、スタータスイツチの閉成時か
ら徐々に電圧値が変化する電圧信号を発生する電
圧信号発生手段と、前記電圧信号を供給されてこ
れを積分する積分回路と、前記積分回路の出力を
第１の基準電圧と比較し、その大小関係に応じた
ハイまたはローレベルの矩形波信号を出力する比
較器と、TDC信号の発生に応答して前記積分回
路の出力を初期値に設定する手段と、前記比較器
の出力をインジエクタに供給する供給手段とを設
ける様にした点にある。

（考案の実施例） 以下、本考案を図面を用いて説明する。

第１図は、本考案の一実施例を示す回路図であ
る。

同図において、１，９はスタータスイツチ信号
が供給される入力端子、２，８はスイツチング用
のトランジスタ、３はコンデンサ、４は差動増幅
回路による演算回路、５，１３はスイツチング用
のMOS式FET（以下、単にFETという）である。

また、６，１４は積分器、７，１５は比較器、
１０は出力端子、１１は例えば各気筒の上死点前
30゜で発生したパルス信号（TDC信号）が供給さ
れる入力端子、１２は微分回路、２０はダイオー
ド、３０はスイツチ回路である。

なお、出力端子１０は、前述した制御用の電子
制御装置が正常動作しないとき、あるいはその恐
れのあるときに、該電子制御装置の出力を本実施
例のバツクアツプ装置の出力に切替えてインジエ
クタに供給する切替回路（図示せず）の入力端子
に接続されている。

又、第２図ａ〜ｆは、第１図の各部の信号波形
の一例を示す信号波形図（タイムチヤート）であ
る。なお、同図ａ〜ｆと第１図の同符号個所での
信号波形とは、それぞれ対応している。

前述した様に、燃料噴射制御用電子制御装置が
異常の状態になつたり、あるいは電源電圧が低下
したりなどして、電子制御装置による正常な燃料
噴射制御が期待できない状態になると、公知の適
宜の制御手段により、本実施例の装置に＋Ｖ電圧
が印加される。

この状態において、時刻t1に、スタータスイツ
チをオンにすると、入力端子１，９には、第２図
ａに示す様なハイレベルのスタータスイツチ信号
が供給される。

この結果、トランジスタ８および２がオフとな
るので、コンデンサ３には＋Ｖ電圧が充電され始
める。この為に、演算回路４のオペアンプ４ａの
反転入力（−）端子には、時刻t1から徐々に上昇
する信号が供給される。この状態を第２図ｂに示
す。

演算回路４では、前記信号ｂを、オペアンプ４
ａの抵抗Ｒ１，Ｒ２で決まる非反転入力（＋）端
子側の第２基準電圧Eref2と比較して、その差電
圧を出力する。

この結果、本実施例の演算回路４からは、その
入力信号ｂとは逆に、時刻t1から徐々にその電圧
が降下する電圧信号が出力される。この状態を第
２図ｃに示す。そして該電圧信号ｃは、積分器６
に供給される。

ところで、FET５には、第２図ｄに示すパル
ス信号が印加されている。このパルス信号ｄは、
入力端子１１に印加されるTDC信号を、微分回
路１２で微分し、ダイオード２０でその負成分を
カツトして得られた信号である。

この結果、FET５は、前記パルス信号ｄが印
加される微小時間だけオン状態となる。

積分器６に、演算回路４からの電圧信号ｃが供
給されている時に、時刻t2において、第２図ｄの
パルス信号ｄ１がFET５に印加されると、積分
器６のコンデンサ６ａにそれまで充電されていた
電荷（すなわち、積分出力）が、前記FET５を
介して瞬時に放電する。換言すれば、積分器６の
出力は初期値、すなわち０レベルに設定されるこ
とになる。

この為に、積分器６の出力は、時刻t2におい
て、０レベルまで急激に立下る。その後、FET
５が即座にオフ状態となるので、積分器６は再び
動作を開始する。すなわち、ほぼ時刻t2から、積
分器６の出力は、第２図ｅに示す様に、ほぼ直線
的に上昇することになる。

そして、この様な状態は、時刻t3，t4，t5，t6
において、FET５に、第２図ｄのパルス信号ｄ
２，ｄ３，ｄ４，ｄ５が印加される度毎に、繰り
返えされることになる。

しかしながら、前記演算回路４からの電圧信号
ｃの電圧、すなわち、積分器６の入力は、その波
形図からも明らかな様に、時間の経過とともに
徐々に降下している。

この為に、FET５がオンとなつて予定レベル
まで急激に立下つてから、ある電位まで上昇する
までの時間は徐々に長期化することになる。換言
すれば、第２図ｅの角度θ1〜θ5の相互の関係は、
(1)式の様になる。

θ1＜θ2＜θ3＜θ4＜θ5 ……(1) 前記した様な積分器６の出力ｅは、比較器７の
オペアンプ７ａの非反転入力（＋）端子に供給さ
れる。一方、該オペアンプ７ａの反転入力（−）
端子には、第２図ｅに一点鎖線で示す、抵抗Ｒ
３，Ｒ４で決まる第１の基準電圧（Eref1）が供
給されている。

したがつて、前記積分器６の出力は、この基準
電圧と比較される。その結果、比較器７からは、
出力信号ｅの電位が第１の基準電圧Eref1よりも
高い場合にはハイレベルの、また低い場合にはロ
ーレベルの矩形波信号が出力される。この状態を
第２図ｆに示す。

同図から分るように、このローレベル期間すな
わち矢印で示した期間は、前記した(1)式からも明
らかな様に、エンジンの高温再始動時に適当な燃
料供給時間に相応する短期間から、極低温時の始
動に適当な燃料供給時間に相応する長期間まで
徐々に長期化している。

比較器７の出力である矩形波信号ｆは、出力端
子１０等を介して、インジエクタ（図示せず）に
供給される。このインジエクタの燃料噴射時間、
すなわちニードル・バルブの開いている時間は、
前記矩形波信号ｆのローレベル期間である。

したがつて、制御用の電子制御装置による正常
な燃料噴射制御ができない場合、あるいはできな
い恐れがある場合であつて、かつ始動時において
は、前記矩形波信号ｆのローレベル期間がエンジ
ン温度に対してほぼ適正な燃料供給時間に相応す
る値にまで増加して空燃比の適合精度が高くなつ
た時に、エンジンが点火し、その自力運転が開始
されることになる。

これにより、運転者は、スタータスイツチをオ
フにする。この結果、入力端子１，９に印加され
ていたハイレベルのスタータスイツチ信号ａは消
失して、トランジスタ２，８はオン状態となる。

故に、この時には、演算回路４の入力信号は、
第２図ｂの時刻t1以前の一定レベルの信号となる
ので、その出力である電圧信号も同図ｃの時刻t1
以前の一定レベルの信号となる。

そして、この電圧信号の供給を受けた積分器６
は、前述したところから容易に推測できる様に、
第２図ｄに示す様なパルス信号がFET５に印加
される度毎に立下り、その直後から予定の角度で
一様に上昇する信号を出力する。

ところで、このスタータスイツチのオフ時で
は、比較器７の基準電圧は、トランジスタ８がオ
ンとなつている為に、接地電圧となつている。し
たがつて、比較器７が前記積分器６の出力を受け
ても、該比較器７の出力は、前述した様な矩形波
信号とはならず、常にハイレベルの信号となる。

この結果、スタータスイツチがオフの時は、こ
の比較器７の出力は、前記インジエクタの燃料噴
射時間には何らの影響をも及ぼさない。

第１図において、エンジンの始動が完了してス
タータスイツチがオフとなり、スタータスイツチ
信号が消失すると、スイツチ回路３０が閉状態と
なる。

この結果、エンジン始動後においては、後述す
る様にして、積分器１４及び比較器１５で前述し
たと別個の矩形波信号を作成し、これを出力端子
１０に印加することでインジエクタの燃料噴射時
間を制御する様にしている。

すなわち、スイツチ回路３０が閉じた状態にお
いて、FET１３に、第２図ｄと同様のパルス信
号が印加されると、積分器１４の出力は、前記パ
ルス信号が印加される度毎に立下り、また、積分
器１４の入力は抵抗Ｒ７，Ｒ８から成る分圧器の
予定の一定レベル信号である為に、その直後から
予定の一定角度で一様に上昇する信号となる。

そして、これを受けた比較器１５は、抵抗Ｒ
５，Ｒ６で決まる基準電圧と、該積分器１４の出
力とを比較して、前述したスタータスイツチのオ
ン時における比較器７の出力と同様の矩形波信号
を出力する。

ただし、この比較器１５の出力矩形波信号は、
その入力が、前記した様に、予定の角度で一様に
上昇する信号であるので、燃料噴射時間となるロ
ーレベル期間は、どれも一定時間幅となつてい
る。この期間は暖機完了後に走行可能な燃料量を
与えるように通常設定される。

この矩形波信号が、スイツチ回路３０を介し
て、出力端子１０に印加され、該信号によりイン
ジエクタの燃料噴射時間が制御されることにな
る。そして、これは、実用に支障のない程度の走
行運転を可能とするものである。

なお、以上の説明では、積分器６に供給する電
圧信号を、コンデンサ３と演算回路４とで作成し
ていたが、本考案では、この方法のみに限定され
るものではない。

例えば、イグニツシヨンスイツチの投入と共に
充電され、スタータスイツチの投入により一定の
時定数で放電される充放電回路の出力を、前記電
圧信号として用いることもできる。

又、本実施例では、積分器１４に供給する電圧
信号を、抵抗Ｒ７，Ｒ８からなる分圧器で作成し
ている。

しかし、正常なセンサ（図示せず）の出力に応
じて、例えば積分器１４の入力電圧すなわち、前
記電圧信号の大きさを変え、又は該センサの出力
に応じて積分コンデンサの値を変えるようにすれ
ば、この積分器１４の積分時定数を変更できる。

したがつて、この場合には、前記正常なセンサ
の出力に応じて、噴射時間を変化させることが可
能となる。又、同様な機能は、前記センサ出力に
応じて比較器１５の基準電圧を可変させることで
も達成可能である。

なお、この様なセンサとしては、冷却水温セン
サや負荷を表わすパラメータを検知するセンサが
用いられる。

又、本実施例では、スイツチ回路３０を設け
て、スタータスイツチ閉成時には、比較器１５の
矩形波信号を遮断する様にしている。しかし、本
考案では、スイツチ回路３０が必ず必要なわけで
はなく、比較器７と１５の出力を直結する様にし
てもかまわない。

その理由は、比較器７及び１５の出力矩形波信
号の立下りのタイミングが一致しているので噴射
開始時間が一致していると共に、この様にするこ
とにより、比較器７の矩形波信号のローレベル期
間が、比較器１５の信号のローレベル期間よも短
い為に、通常始動に要する空燃比より稀薄化する
状態を回避できるからである。

（効果） 以上の説明から明らかな様に、本考案によれ
ば、エンジンの燃料噴射制御用の電子制御装置が
正常動作しないおそれがある場合において、セン
サ系からの信号および電子制御装置によつて演算
される制御信号を用いなくても、比較器７および
１５の出力信号を用いることにより、インジエク
タの燃料噴射時間、したがつて噴射量を、エンジ
ン始動及び車輌の走行に支障がない値に制御でき
る。

この結果、本考案によれば、燃料噴射制御用の
電子制御装置が正常動作しない場合において確実
なエンジン始動と修理工場までの自力走行を可能
とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す回路図、第２
図ａ〜ｆは第１図の各部の信号波形の一例を示す
タイムチヤートである。 ４……演算回路、６，１４……積分器、７，１
５……比較器、３０……スイツチ回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) スタータスイツチの閉成時から徐々に電圧値
   が変化する電圧信号を発生する電圧信号発生手
   段２，３，４と、 前記電圧信号を供給されてこれを積分する積
   分回路６と、 前記積分回路の出力を第１の基準電圧
   （Eref1）と比較し、その大小関係に応じたハイ
   またはローレベルの信号を出力する比較器７
   と、 TDC信号の発生に応答して前記積分回路の
   出力を初期値に設定する手段５と、 前記比較器の出力をインジエクタに供給する
   手段とを具備したことを特徴とする燃料噴射時
   間制御用電子制御装置のバツクアツプ装置。 (2) 前記電圧信号発生手段４の電圧信号は、スタ
   ータスイツチの閉成時から徐々に上昇する電圧
   値を一定レベルの第２の基準電圧（Eref2）と
   比較して、その差電圧として得られるものであ
   ることを特徴とする前記実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の燃料噴射時間制御用電子制御装
   置のバツクアツプ装置。