JPH0364696B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジンの燃料噴射制御装置に関
し、特に、演算燃料噴射信号と退避走行用の固定
燃料噴射信号とを演算回路の動作状態に応じて選
択切換えする選択回路を備え、上記演算回路の異
常時に退避走行が行われる燃料噴射制御装置にお
いて、エンジンクランク角位置に対応するタイミ
ング信号に同期した選択切換信号を上記選択回路
に出力する切換信号発生回路を設け、上記演算回
路が一時的異常状態から正常状態に復帰するよう
な場合に生じ易い上記固定燃料噴射信号の消失を
未然に防止し、エンジンの運転特に始動時におけ
る運転を良好に行い得るようにしたエンジンの燃
料噴射制御装置に関するものである。

従来、エンジン回転数、吸入空気量などの機関
データ即ち運転条件データに基づいて、最適燃料
噴射量の制御を行なう燃料噴射制御装置として、
第１図のブロツク図に示すものが提案されてい
る。

この燃料噴射制御装置では、デジタルセンサ
群、即ちスタータスイツチ等の各種スイツチ類や
車速センサ等を含むセンサ群、及びアナログセン
サ群、即ちエアフロメータ、吸気温センサ等を含
むセンサ群、からなる運転条件センサ群（機関セ
ンサ群）１、及び他の運転条件センサであつて、
エンジン回転速度信号やクランク角位置信号を発
生する回転センサ２、からそれぞれ送られる運転
条件データ（機関データ）に基づき演算回路３が
最適燃料噴射量（時間）を演算し、この演算結果
に対応する演算燃料噴射信号が出力され、該信号
は選択回路６を経て増幅器７に送られ、電力増幅
されてインジエクタ８に印加され、インジエクタ
８の弁を駆動制御して最適な量の燃料噴射が行な
われる。

一方、この制御装置には演算回路３の異常動作
時にこれを検出する異常検出回路５と、スタータ
スイツチがオンされた際のような特定条件時に、
所定の燃料噴射量に対応した固定燃料噴射信号を
発生する固定燃料噴射信号発生回路４とが設けら
れ、異常検出回路５は、演算回路３の動作を常時
監視し、その異常動作時に切換信号を選択回路６
に送り、演算燃料噴射信号に代えて固定燃料噴射
信号発生回路４からの固定燃料噴射信号を増幅器
７を介してインジエクタ８に送るように動作し、
演算回路異常時における退避走行を行い得るよう
に構成される。

しかし、第２図のタイミングチヤートに示すよ
うに、バツテリ電圧Ｂが特にエンジンの低温始動
時、その圧縮行程で異常に低下し、その爆発行程
で再び正常電圧に回復するような場合があり、こ
のバツテリ電圧の異常低下時に演算回路３が一時
的に動作不良となる。このような場合、演算回路
３からの不正確な燃料噴射信号Ｔに代わつて、固
定燃料噴射信号発生回路４からの固定燃料噴射信
号Ｃがエンジンの圧縮行程中に出力され選択回路
６へ送られるが、異常検出回路５から選択回路６
へ異常検出時に出力される選択切換信号Ｊは、バ
ツテリ電圧Ｂが正常に復帰し演算回路３が正常動
作を再開すると消失してしまうことから、選択回
路６によつて選択され出力される噴射信号Ｙは破
線で示すその後半部分が消失し、所定の燃料噴射
時間（噴射量）が得られず、燃料噴射量の不足に
よりエンジンを停止させてしまう場合が生ずると
いう問題があつた。

本発明は上記の問題点を解決するためになされ
たもので、エンジンの圧縮行程中に異常となりそ
の爆発行程中に正常に回復した場合にも、異常検
出によつて出力される固定燃料噴射信号が途中か
らカツトされることなく正常な制御を行なうこと
ができるエンジンの燃料噴射制御装置を提供する
ことを目的とする。このために本発明は、機関セ
ンサ群からの機関データに基づいて最適燃料噴射
量を演算し演算燃料噴射信号を出力する演算回路
と、該演算回路の異常を検出し異常検出信号を出
力する異常検出回路と、上記演算回路の異常時に
上記演算燃料噴射信号に代えて固定燃料噴射信号
発生回路から出力される固定燃料噴射信号を選択
する選択回路とを備え、該選択回路により選択さ
れた燃料噴射信号に応じてインジエクタが開弁制
御されるエンジンの燃料噴射制御装置において、 上記異常検出回路から異常検出信号が出力され
ると上記選択回路に対して固定燃料噴射信号を選
択させる選択切換信号を所定期間に渡つて出力す
る切換信号発生回路を設けると共に、該所定期間
は、上記異常検出信号が出力されなくなつた後も
継続する期間であつて、一つの固定燃料噴射信号
の出力期間よりも長い期間としたことを特徴とす
る。

従つて、本発明によれば演算回路の異常が検出
されたら固定燃料噴射信号が選択される。そし
て、この演算回路の異常が、例えば一時的な電圧
降下等によるとしたら、直ちに演算回路が正常に
復帰して異常検出回路からの異常検出信号は出力
されなくなる。しかし本発明では、切換信号発生
回路の出力する選択切換信号の出力期間を、この
異常検出信号が出力されなくなつてからも継続す
る期間であつて、一つの固定燃料噴射信号の出力
期間よりも長い期間としたから、選択回路による
固定燃料噴射信号の選択がその信号の途中で終わ
つてしまうということがない。

以下、本発明を第３図ないし第１２図を参照し
つつ説明する。

第３図は本発明の一実施例燃料噴射制御装置の
ブロツク図を示し、１１は、スタータスイツチ、
エアコンデイシヨナースイツチ、あるいはスロツ
トル開度センサ、車速センサ、エアフロメータ、
吸気温センサ等からなる機関センサ群であり、燃
料噴射量を演算し補正するために必要なスイツチ
信号、スロツトル開度信号、車速信号、吸入空気
量信号、吸気温信号あるいは冷却水温信号等の機
関データをそれぞれ出力する。１２はデイストリ
ビユータ内に設けられた回転センサであり、例え
ばエンジン回転数の半分の速度で回転するデイス
トリビユータの回転軸に２種類のタイミングロー
タを軸着し、これらのタイミングロータに対向し
て、エンジン回転速度NE信号を出力するピツク
アツプコイルとクランク位置G₁信号、クランク
位置G₂信号を出力する２つのピツクアツプコイ
ルを設けて構成される。１３は機関センサ１１か
らの機関データや回転センサ１２からのエンジン
回転速度NE信号、クランク位置G₁信号、クラン
ク位置G₂信号を入力し、エンジン運転状態を示
すこれらの機関データから冷間時、加速時などの
運転状態に応じて燃料噴射量（噴射時間）を演算
し、当該演算結果に対応する演算燃料噴射信号Ｔ
を出力する演算回路であり、例えばマイクロコン
ピユータにより構成される。１４はエンジンが特
定の条件、例えばスタータスイツチがオンされた
時に、クランク位置G₁信号、クランク位置G₂信
号に同期して、燃料噴射量（噴射時間）を示す固
定燃料噴射信号Ｃを出力する固定燃料噴射信号発
生回路であり、第５図に示す回路から構成され
る。すなわち、この回路は、回転センサ１２から
のクランク位置G₁信号、クランク位置G₂信号に
よりスイツチング動作を行なうトランジスタTr
のスイツチング回路と、このスイツチング回路の
出力側に接続されたコンデンサC₁とエアフロメ
ータの可変抵抗VR、及び、抵抗Ｒ１，Ｒ２によ
り分圧された基準電位とスイツチング回路の出力
電位を比較するコンパレータCoを備え、第６図
に示すようにコンデンサC₁と抵抗VRで決まる時
定数で変化するスイツチング回路の出力電圧V_B
が基準電位V_Aより低い時にＨレベルの固定燃料
噴射信号Ｃを出力するように動作する。即ち、固
定燃料噴射信号発生回路１４はクランク位置G₁
信号、クランク位置G₂信号の各立上り時点で立
上り、かつエアフロメータにより検出される吸入
空気量に対応するパルス幅をもつ固定燃料噴射信
号Ｃを発生する。

１５は演算回路１３の動作を監視する異常検出
回路であり、演算回路１３が正常の場合には該演
算回路１３から周期的にチエツクパルス信号Ｄ
（例えばアイドルスピードコントロール信号）を
入力し、バツテリ電圧低下等に起因する演算回路
１３の異常状態発生により停止されるチエツクパ
ルス信号Ｄを監視し、このチエツクパルス信号Ｄ
が所定時間入力されてこない時には、異常検出信
号Ｊを切換信号発生回路１９へ出力する。

第７図はこの異常検出回路１５の論理回路図を
示す。第７図において、チエツクパルス信号Ｄを
入力する入力回路にはフリツプフロツプ２１，２
２が使用され、入力回路からの信号はノツトゲー
ト２３、アンドゲート２４、及びオアゲート２５
を介して、フリツプフロツプ２７，２８，２９，
３０からなる２進カウンタのリセツトＲ端子に送
られると共に、２進カウンタの出力はアンドゲー
ト３１、フリツプフロツプ３２を介して、オアゲ
ート３３とフリツプフロツプ３４からなる出力回
路に送られ、該出力回路から異常検出信号Ｊが出
力されるように接続されている。

１９は異常検出回路１５からの異常検出信号Ｊ
を入力すると共に、回転センサ１２からのクラン
ク位置G₁信号、クランク位置G₂信号を入力し、
このクランク位置G₁信号、クランク位置G₂信号
に同期した選択切換信号Ｓを選択回路１６に出力
する切換信号発生回路を表わす。この切換信号発
生回路１９は、Ｈレベルの固定燃料噴射信号Ｃの
出力中に演算回路１３が正常に復帰し、Ｈレベル
の異常検出信号ＪがＬレベルに反転した際にも、
Ｈレベルの固定燃料噴射信号Ｃが完全に出力され
尽すまで選択切換の動作を行なわしめないような
選択切換信号Ｓを出力するよう構成してある。即
ち、この切換信号発生回路１９は、第９図に示す
ようなフリツプフロツプ４０から構成され、フリ
ツプフロツプ４０のクロツク信号入力端子CLに
クランク位置G₁信号、クランク位置G₂信号が入
力されるが、入力端子ＤにＨレベルの異常検出信
号Ｊが入力されると、クランク位置G₁信号、ク
ランク位置G₂信号に同期して出力端子ＱからＨ
レベルの選択切換信号Ｓを選択回路１６に出力す
る。

選択回路１６は、固定燃料噴射信号Ｃと演算燃
料噴射信号Ｔを被選択信号として入力し、切換信
号発生回路１９から入力される選択切換信号Ｓに
よつてこれら２種類の噴射信号Ｃ、Ｔの一方を選
択し、燃料噴射信号Ｚとして出力するものであ
り、第１０図に示すように、ノツトゲート５０、
オアゲート５１，５２、及びアンドゲート５３か
らなるマルチプレクサにより構成される。選択回
路１６の出力側は増幅器１７を介してエンジンの
インテークマニホルドに設けたインジエクタ１８
に接続され、選択され出力された燃料噴射信号Ｚ
は電力増幅され、インジエクタ１８のバルブを駆
動するように構成される。

次に、燃料噴射制御装置の動作を説明する。

先ず、演算回路１３が正常な状態において、演
算回路１３は、機関センサ群１１や回転センサ１
２から送られる吸入空気量信号、吸気温度信号、
スロツトル開度信号、冷却水温信号、あるいはエ
ンジン回転速度信号などの機関データから、エン
ジンの運転状態に合致した最適な燃料噴射量（時
間）を演算し、この最適燃料噴射量に対応する演
算燃料噴射信号Ｔが演算回路１３から選択回路１
６に出力される。この演算回路正常状態において
は、異常検出回路１５からＨレベルの異常検出信
号Ｊは出力されず、切換信号発生回路１９からも
Ｈレベルの選択切換信号Ｓは出力されないから、
選択回路１６では燃料噴射信号Ｚとして演算燃料
噴射信号Ｔが常時選択され、選択回路１６から出
力された演算燃料噴射信号Ｔは増幅器１７を介し
てインジエクタ１８に印加される。従つて演算回
路１３の正常動作時においては、演算回路１３に
よる演算結果に基づく燃料噴射制御が行なわれ
る。

一方、エンジンの低温始動時等に、第４図に示
す如く、バツテリ電圧Ｂがエンジンの圧縮行程で
異常に低下し、爆発行程で正常値に回復する現像
が表われた場合、第１１図、第１２図に示すよう
に演算回路１３から出力されているチエツクパル
ス信号Ｄが異常区域において出力されなくなる。
すると、異常検出回路１５では、このチエツクパ
ルス信号Ｄの消失後の消失継続時間を計測し、所
定の時間この信号Ｄが消失しつづけている場合に
は当該所定時間経過後、Ｈレベルの異常検出信号
Ｊを出力する。

ここで、第７図、第８図、第１１図、第１２図
を参照して異常検出回路１５の動作を説明する。
先ずチエツクパルス信号Ｄはフリツプフロツプ２
１の端子Ｄに入力され、一方、フリツプフロツプ
２１，２２の端子CLには信号Ｄに比べて十分小
さい周期（例えば25μsec）のクロツクパルスＥが
送られ、フリツプフロツプ３２の端子CLとフリ
ツプフロツプ２７の端子Ｔには信号Ｄを監視する
一定時間を得るための周期（例えば6.4msec）を
もつクロツクパルス信号Ｈが入力され、さらに、
フリツプフロツプ３４の端子CLには切換に必要
な時間周期（例えば100μsec）をもつクロツクパ
ルス信号Ｉが入力される。なお、リセツトパルス
信号Ｐにより全てのフリツプフロツプは、スター
タスイツチの投入時に初期化され、各々の出力端
子ＱはＬレベルとなつている。

演算回路１３の正常時には、第８図に示すよう
に、チエツクパルス信号Ｄがフリツプフロツプ２
１の端子Ｄに入力され、端子CLにはクロツクパ
ルス信号Ｅが入力されるから、チエツクパルス信
号ＤがＨレベルの時、クロツクパルス信号Ｅの立
上りに周期してフリツプフロツプ２１の出力信号
Q₁はＨレベルとなる。同様にフリツプフロツプ
２２の出力信号Q₂は信号Q₁からクロツクパルス
信号Ｅの１周期遅れの信号となる。したがつて、
アンドゲート２４の出力信号Ｋは第８図に示すよ
うに、チエツクパルス信号ＤのＨレベルの期間に
おいて、信号Q₁の立上り時点から立上り、信号
Q₂の立上り時点で立下るパルス信号となる。

一方、２進カウンタを構成する４個のフリツプ
フロツプ２７〜３０は初期化された後、チエツク
パルス信号ＤによつてつくられるＨレベルのリセ
ツト信号Ｌが印加されなければアンドゲート３１
の出力がＨレベルになるまでクロツクパルス信号
Ｈの立下りを最大（2⁴−１＝15）回カウントす
る。この15回のカウント時間がチエツクパルス信
号Ｄの有無の判定基準、即ち演算回路１３の動作
判定基準であつて、この間、Ｈレベルのリセツト
パルス信号ＰやＨレベルのチエツクパルス信号Ｄ
の入力があつた場合、Ｈレベルのリセツト信号Ｌ
の印加によりカウンタはリセツトされ、再び
「１」からカウントを開始する。

第１１図に示すように、演算回路１３から周期
的に送られてくるはずのチエツクパルス信号Ｄが
途中で消失すると、アンドゲート２４の出力信号
Ｋ及びオアゲート２５の出力信号ＬがＬレベルを
継続し、リセツト信号Ｌが印加されない状態とな
るから、上記チエツクパルス信号Ｄの消失前の最
終のリセツト信号が立下つた直後からフリツプフ
ロツプ２７〜３０の２進カウンタはクロツクパル
ス信号Ｈをカウントし始め、15回カウントしたと
ころでアンドゲート３１の出力信号ＭはＨレベル
に反転され、フリツプフロツプ３２にこの出力信
号Ｍが印加されてその出力信号Q₃もＨレベルに
反転される。一方、この時、出力信号Q₃はオア
ゲート２５にも戻されることからその出力のリセ
ツト信号ＬはＨレベルとなつてフリツプフロツプ
２７〜３０は初期化され、よつてアンドゲート３
１の出力信号Ｍは直ちにＬレベルとなると共に、
フリツプフロツプ３２の出力信号Q₃もクロツク
パルス信号Ｈの立上りに同期してＬレベルとな
り、そして、フリツプフロツプ２７〜３０は再び
クロツクパルス信号Ｈの立下りをカウントし始め
る。一方、フリツプフロツプ３４はパルス信号Ｐ
によるリセツト信号によりリセツトされ、出力Ｑ
はＬレベルに保持された状態で、フリツプフロツ
プ３２からのＨレベルの出力信号Q₃が２進カウ
ンタのカウントアツプ時にオアゲート３３を介し
て入力端子Ｄに入力されると、フリツプフロツプ
３４の出力端子Ｑから出力される異常検出信号Ｊ
はクロツクパルス信号Ｉの立上りに同期してＨレ
ベルとなる。そして、この異常検出信号Ｊは、第
１２図に示すように、フリツプフロツプ３４のリ
セツト端子にオアゲート２６を介して、パルス信
号Ｐ又はチエツクパルス信号Ｄの入力によりつく
られるアンドゲート２４の出力信号ＫがＨレベル
で印加されるまで、つまり、演算回路１３の正常
状態を示すチエツクパルス信号Ｄが再び送られる
まではＨレベルを保持して異常検出を示す信号と
なる。

このようにしてつくられたＨレベルの異常検出
信号Ｊが、第９図に示す切換信号発生回路１９の
フリツプフロツプ４０の端子Ｄに入力されると、
リセツトパルス信号Ｐによつてリセツトされてい
たその出力端子Ｑは回転センサ１２から送られる
クランク位置G₁信号又はクランク位置G₂信号の
立上りに同期してＨレベルに反転し、Ｈレベルの
選択切換信号Ｓが切換信号発生回路１９から選択
回路１６に出力される。この選択切換信号Ｓは第
４図に示すように、異常検出信号ＪがＬレベルに
一時的に反転した際にも即座に反転せずＨレベル
を維持する。

選択回路１６では、第１０図に示すように、被
選択信号として演算回路１３から演算燃料噴射信
号Ｔがオアゲート５２に入力され、固定燃料噴射
信号発生回路１４から固定燃料噴射信号Ｃがオア
ゲート５１に入力される。そこで、選択切換信号
Ｓが入力されると、この回路では、選択切換信号
ＳがＬレベルの時、演算燃料噴射信号Ｔが選択さ
れ、Ｈレベルの時に固定燃料噴射信号Ｃが選択さ
れるから、選択切換信号ＳがＨレベルの間、固定
燃料噴射信号Ｃが、第４図に示すように燃料噴射
信号Ｚとして選択回路１６から出力される。この
場合、上述のように選択切換信号Ｓは異常検出信
号Ｊが一旦Ｌレベルに反転した後も即座に反転せ
ず、クランク位置G₁，G₂組号が入力されてくる
までＨレベルを保持しているから、燃料噴射信号
Ｚの後半が異常検出信号ＪがＬレベルへ反転され
ると同時にカツトされることなく、正規の固定燃
料噴射信号Ｃを燃料噴射信号Ｚとして出力するこ
とができる。

そして、選択回路１６から出力された燃料噴射
信号Ｚとしての固定燃料噴射信号Ｃは増幅器１７
にて電力増幅された後、インジエクタ１８に印加
され、インジエクタ１８のバルブがこの噴射信号
により制御駆動され、燃料噴射時間（噴射量）が
所定の固定燃料噴射量となるように制御される。

一方、異常検出回路１５からＨレベルの異常検
出信号Ｊが出力されない正常時には、切換信号発
生回路１９からＨレベルの選択切換信号Ｓは出力
されず、選択回路１６では演算回路１３からの演
算燃料噴射信号Ｔが選択され、この演算燃料噴射
信号Ｔにより燃料噴射時間（噴射量）の制御が行
なわれる。

なお、上記実施例では切換信号発生回路１９に
クランク位置G₁信号、クランク位置G₂信号を送
り、この信号に同期して選択切換信号Ｓを出力さ
せたが、クランク位置G₁信号、クランク位置G₂
信号以外のタイミング信号として、クランク位置
G₁信号、クランク位置G₂信号と、エンジン回転
速度NE信号とによつて決定される上死点信号や
点火確認信号を使用することもできる。

以上説明した如く、本発明は、機関センサ群か
らの機関データに基づいて最適燃料噴射量を演算
し演算燃料噴射信号を出力する演算回路と、該演
算回路の異常を検出し異常検出信号を出力する異
常検出回路と、上記演算回路の異常時に上記演算
燃料噴射信号に代えて固定燃料噴射信号発生回路
から出力される固定燃料噴射信号を選択する選択
回路とを備え、該選択回路により選択された燃料
噴射信号に応じてインジエクタが開弁制御される
エンジンの燃料噴射制御装置において、 上記異常検出回路から異常検出信号が出力され
ると上記選択回路に対して固定燃料噴射信号を選
択させる選択切換信号を所定期間に渡つて出力す
る切換信号発生回路を設けると共に、該所定期間
は、上記異常検出信号が出力されなくなつた後も
継続する期間であつて、一つの固定燃料噴射信号
の出力期間よりも長い期間としたことを特徴とす
る。

このため、エンジンの低温始動時等にバツテリ
電圧がエンジンの圧縮行程で異常に低下すること
に伴なう演算回路の一時的異常状態発生のような
場合、異常検出によつて固定燃料噴射信号が出力
されるが、演算回路の正常状態への復帰によつて
もこの噴射信号は途中からカツトされることなく
正規の噴射信号をインジエクタに出力することが
できるから、燃料噴射量の不足などによりエンジ
ンを停止させることがなく、エンジンが良好な運
転を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の燃料噴射制御装置のブロツク
図、第２図は同制御装置における各信号のタイミ
ングチヤート、第３図は本発明の一実施例を示す
燃料噴射制御装置のブロツク図、第４図は同制御
装置における各信号のタイミングチヤート、第５
図は固定燃料噴射信号発生回路の回路図、第６図
は同回路における各信号のタイミングチヤート、
第７図は異常検出回路１５の論理回路図、第８図
は同回路における各信号のタイミングチヤート、
第９図は切換信号発生回路１９の論理回路図、第
１０図は選択回路１６の論理回路図、第１１図、
第１２図は異常時における異常検出回路の各信号
のタイミングチヤートである。 １１……機関センサ、１２……回転センサ、１
３……演算回路、１４……固定燃料噴射信号発生
回路、１５……異常検出回路、１６……選択回
路、１９……切換信号発生回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機関センサ群からの機関データに基づいて最
   適燃料噴射量を演算し演算燃料噴射信号を出力す
   る演算回路と、該演算回路の異常を検出し異常検
   出信号を出力する異常検出回路と、上記演算回路
   の異常時に上記演算燃料噴射信号に代えて固定燃
   料噴射信号発生回路から出力される固定燃料噴射
   信号を選択する選択回路とを備え、該選択回路に
   より選択された燃料噴射信号に応じてインジエク
   タが開弁制御されるエンジンの燃料噴射制御装置
   において、 上記異常検出回路から異常検出信号が出力され
   ると上記選択回路に対して固定燃料噴射信号を選
   択させる選択切換信号を所定期間に渡つて出力す
   る切換信号発生回路を設けると共に、該所定期間
   は、上記異常検出信号が出力されなくなつた後も
   継続する期間であつて、一つの固定燃料噴射信号
   の出力期間よりも長い期間としたことを特徴とす
   るエンジンの燃料噴射制御装置。