JPH0814078A - 内燃機関用燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電子燃料噴射装置を用いて人力による始動を確
実に行わせることができるようにした内燃機関用燃料噴
射制御装置を提供する。 【構成】 内燃機関の出力軸に取り付けた磁石発電機を
電源とする電源回路９によりＣＰＵ１とインジェクタ７
とに電源電圧を与える。インジェクタ７を制御するトラ
ンジスタＴr1に与える噴射指令信号Ｓj と同じパルス幅
の信号Ｓj ´によりコンデンサＣ1 を充電し、前回まで
の始動操作時に行われた燃料の噴射時間の総和に相当す
る情報をコンデンサＣ1 に蓄積する。コンデンサＣ1 の
両端の電圧と機関の温度とから演算した補正係数を始動
時の基本噴射時間に乗じることにより各始動操作時の噴
射時間を修正し、修正された噴射時間の間だけ燃料の噴
射を行わせることにより、混合気の濃度が過大になるの
を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用電子燃料噴
射装置からの燃料の噴射量を制御する内燃機関用燃料噴
射制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子燃料噴射装置（ＥＦＩ）は、機関の
吸気管等に取り付けられたインジェクタと、噴射指令パ
ルスが与えられたときにインジェクタに駆動電流を与え
るインジェクタ駆動回路と、インジェクタに一定の圧力
で燃料を供給する燃料ポンプと、ＣＰＵを用いて機関の
回転数［ｒｐｍ］、スロットルバルブの開度（スロット
ル開度）、吸入空気温度、機関の温度（冷却水温度やク
ランクケースの温度）、大気圧、加速度等の各種の制御
条件に対して燃料の噴射時間を演算して、演算された噴
射時間に相当するパルス幅を有するパルス波形の噴射指
令パルスを発生する噴射量制御手段とにより構成され
る。

【０００３】インジェクタは例えば燃料の噴射口を開閉
するバルブと該バルブを駆動する電磁石とからなってい
て、該電磁石の駆動コイルがインジェクタ駆動回路を介
してインジェクタ駆動用の電源に接続される。インジェ
クタ駆動回路は、トランジスタ等のオンオフ制御が可能
なスイッチからなっていて、噴射指令パルスが与えられ
ている間だけ該スイッチが導通してインジェクタの駆動
コイルを励磁する。インジェクタは駆動コイルが励磁さ
れている間だけその弁を開いて燃料を噴射する。インジ
ェクタに与えられる燃料の圧力は一定に制御されている
ため、燃料の噴射量は噴射指令パルスのパルス幅により
決まる。

【０００４】従来のＥＦＩは、もっぱらバッテリを搭載
している乗り物を駆動する機関に適用されていたたた
め、バッテリを電源として動作するように構成されてい
たが、最近では、船外機やスノーモービル等のバッテリ
を搭載していない乗り物を駆動する内燃機関にもＥＦＩ
を採用することが要望されるようになっている。バッテ
リを搭載しない乗り物等を駆動する内燃機関にＥＦＩを
用いる場合には、機関により駆動される磁石発電機を電
源としてＣＰＵやインジェクタを駆動する必要がある。
バッテリが搭載されていない場合、機関の始動はリコイ
ルスタータやキックスタータ等の人力を利用した始動装
置により行わせる必要がある。

【０００５】またバッテリが搭載されている場合でも、
磁石発電機の出力でＥＦＩを駆動し得るようにするとと
もに、人力により駆動される始動装置により機関を始動
させ得るようにしておくことが必要になる場合がある。
例えば、スノーモービル等の寒冷地で使用される乗り物
の場合には、寒冷時にバッテリを使用できないことがあ
るため、人力による始動が必要になり、ＥＦＩを用いる
場合には、該ＥＦＩを磁石発電機により駆動し得るよう
にする必要がある。更にスノーモービルや船外機のよう
に、機関の運転が不能になると運転者が遭難する危険が
ある場合には、バッテリが搭載されている場合であって
も人力による始動装置を併用するのが好ましい。またバ
ッテリにより駆動されるＥＦＩであっても、バッテリの
使用が不可能な状態になった場合には磁石発電機により
駆動し得るようにしておくのが望ましい。

【０００６】ところで、ＥＦＩを用いた内燃機関におい
て、始動時に燃料の供給経路（インジェクタが取り付け
られた箇所から機関のシリンダに至るガス流路）の内面
に液膜が形成されていない状態で燃料の噴射を行わせた
場合、最初は多量の燃料が燃料供給経路の内面に液膜を
形成するために費やされ、シリンダ内には噴射した燃料
の一部しか供給されない。そのため、始動操作が開始さ
れた際にはシリンダに供給される混合気がリーンの状態
（燃料の濃度が薄い状態）にあり、着火し難い状態にあ
る。シリンダ内で混合気に着火するためには、混合気の
燃料濃度を一定の範囲に保つ必要がある。そこで、一般
には、機関の始動を容易にするために始動時に噴射指令
パルスのパルス幅を長くして燃料の噴射量を増大させる
始動時増量制御を行わせている。始動時増量制御におけ
る燃料の噴射量は、機関の温度、大気圧、吸気温度等の
制御条件に応じて決定される。

【０００７】ところが燃料供給経路の内面に付着して液
膜を形成した燃料はその後気化してシリンダへと供給さ
れるため、シリンダに供給される混合気は次第にリッチ
な状態（燃料の濃度が濃い状態）になっていく。したが
って、機関の始動に手間取った場合に、燃料の噴射量を
始動時増量制御により増大させたままの状態に維持する
と、やがてシリンダに供給される混合気がオーバリッチ
の状態になり、混合気に着火することができなくなる。

【０００８】特に、２サイクル機関では、シリンダに供
給された未燃焼ガスが残留しやすいため、始動操作が行
われる毎に同じ量の燃料を噴射させると混合気がオーバ
リッチの状態になりやすい。

【０００９】そこで特開平２−２２１６６０号に示され
ているように、始動操作の回数（ロープを引く回数また
キック回数）に着目して、始動操作の回数の増加にした
がって噴射量を減少させる制御を行うようにした電子燃
料噴射装置が提案された。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】バッテリを電源として
ＥＦＩを駆動できる場合には、ロープの引き具合やキッ
ク操作の強弱の如何に係わりなく、機関の始動時の噴射
量を、機関の温度、大気圧、吸気温度等の制御条件に応
じて設定した通りに制御することができるため、上記の
ように始動操作の回数の増加に応じて噴射量を減少させ
る制御を行うことにより、機関の始動を支障なく行わせ
ることができる。

【００１１】しかしながら、人力による始動装置により
機関を始動し、機関により駆動される磁石発電機の出力
によりＥＦＩを駆動する場合には、以下に示すように、
１回の始動操作が行われたときに磁石発電機がＥＦＩを
駆動し得る電圧を発生する時間が始動操作の強弱により
変わるため、始動操作が行われる毎に設定された噴射量
を得ることができるとは限らず、ロープの引き方やキッ
ク操作の操作力が弱い場合には、始動操作が行われた際
に設定された噴射時間の間燃料を噴射させることができ
ないことがある。そのため、始動操作の回数の増加に応
じて噴射量を減少させる制御を行うと燃料が不足して機
関の始動を行わせることができなくなることがある。

【００１２】図１６は、リコイルスタータにより始動さ
れる内燃機関にＥＦＩを適用した場合の動作を説明する
ためのタイムチャートで、同図（Ａ）は始動操作が行わ
れた際の機関の回転数Ｎの時間ｔに対する変化を示して
いる。図１６（Ａ）において、曲線ａはリコイルスター
タのロープを軽く引いた場合の回転数の変化を示し、曲
線ｂはロープを普通に引いた場合の回転数の変化を示し
ている。また曲線ｃはロープを強く引いた場合の回転数
の変化を示している。

【００１３】図１６（Ｂ）は磁石発電機を電源として直
流電圧を発生する電源部からＥＦＩに供給される電源電
圧Ｖo を示したもので、同図のａ〜ｃはそれぞれ同図
（Ａ）の曲線ａ〜ｃに対応している。電源部はその出力
電圧Ｖo を設定値Ｖosに保つように制御する制御回路を
備えていて、該電源部の出力電圧Ｖo は、インジェクタ
駆動回路を介してインジェクタの駆動コイルに印加され
るとともに、レギュレータにより降圧されてＣＰＵの電
源端子に印加される。インジェクタ駆動回路は、インジ
ェクタの駆動コイルに対して直列に接続されたスイッチ
手段を備えていて、該スイッチ手段が導通している間イ
ンジェクタの駆動コイルに電源電圧を印加してインジェ
クタを駆動する。電源部の出力電圧Ｖo の設定値Ｖosは
例えば２０［Ｖ］であり、ＣＰＵの電源端子に印加され
る電源電圧は、例えば５［Ｖ］である。

【００１４】始動操作が開始されると、電源部の出力電
圧Ｖo は直線的に立ち上がって設定値Ｖosに達し、機関
の回転数が所定の値を超えている間設定値を維持した
後、機関の回転数の低下に伴って低下して零になる。

【００１５】図１６（Ｃ）のＳj は所定の制御条件に応
じて設定された始動時の噴射時間Ｔo を与える噴射指令
パルスを示したもので、この噴射指令パルスはインジェ
クタ駆動回路を構成するスイッチ手段の制御端子に与え
られる。ＥＦＩの電源が確保されている場合、インジェ
クタ駆動回路のスイッチ手段は、噴射指令パルスＳjが
与えられている間導通して電源電圧Ｖo をインジェクタ
の駆動コイルに印加する。

【００１６】図１６（Ｄ）ないし（Ｆ）はそれぞれ始動
操作時の回転数の変化が図１６（Ａ）の曲線ａないしｃ
の場合のインジェクタの動作を示している。これらの図
においてONはインジェクタが燃料を噴射している状態を
示し、OFF はインジェクタが燃料の噴射を停止している
状態を示している。

【００１７】始動操作時のロープの引き方が弱く、図１
６（Ａ）の曲線ａのように回転数Ｎが変化したとする
と、電源電圧Ｖo が設定値Ｖosに達している時間が設定
された始動時の噴射時間Ｔo よりも短いため、燃料の噴
射量は設定された噴射量よりもΔＴ1 時間に相当する分
だけ不足することになる。またこの例では、図１６
（Ａ）の曲線ｂのようにロープが普通に引かれた場合で
も、電源電圧Ｖo が設定値Ｖosに達している時間が設定
された始動時の噴射時間Ｔo よりも短いため、図１６
（Ｅ）に示したように燃料の噴射量は設定された始動時
の噴射量よりもΔＴ2 （＜ΔＴ1 ）時間に相当する分だ
け不足する。図１６（Ａ）の曲線ｃのようにロープが強
く引かれた場合には、十分に長い時間の間電源電圧Ｖo
が設定値に達する状態になるため、図１６（Ｆ）のよう
に、設定された時間Ｔo の間噴射を行わせて所定の噴射
量を得ることができる。

【００１８】図１６（Ｇ）はバッテリ電圧ＶB を示し、
図１６（Ｈ）はバッテリを電源としてＥＦＩを駆動する
場合の始動時の噴射動作を示している。この場合にはＥ
ＦＩに常に一定の電源電圧が与えられるため、インジェ
クタは、始動操作の強弱の如何に係わりなく、設定され
た時間Ｔo の間燃料を噴射することができる。

【００１９】図１７は、始動装置としてリコイルスター
タを用いた内燃機関において、バッテリを用いてＥＦＩ
を駆動した場合、及び磁石発電の出力によりＥＦＩを駆
動した場合について、混合気の濃度（空気量に対する燃
料の量の比［重量％］）とリコイル引き回数（リコイル
スタータのロープを引く回数）との関係を示したもので
ある。同図の横軸においては、各リコイル引きの回数を
示す数値をそれぞれのリコイル引きの終了時点を示す位
置に表示してある。すなわち、横軸の「０」は１回目の
リコイル引きの開始点を示し、「１」は１回目のリコイ
ル引きの終了時点及び２回目のリコイル引きの開始時点
を示している。また破線Ｌ1 は燃焼可能範囲のリッチ側
限界を示し、破線Ｌ2 は燃焼可能範囲のリーン側の限界
を示している。リッチ側限界Ｌ1 とリーン側限界Ｌ2 と
の間の範囲が燃焼可能範囲となる。

【００２０】図１７の直線イはバッテリによりＥＦＩを
駆動した場合で、この場合には、１回目のリコイル引き
の開始時に混合気がかなりリーンの状態にあるが、１回
目のリコイル引きの終了時には混合気の濃度が燃焼可能
範囲のリーン側限界付近まで上昇している。２回目のリ
コイル引きが開始されるとまもなく混合気濃度は燃焼可
能範囲に入り、２回目のリコイル引きの終了時には未だ
混合気濃度が燃焼可能範囲にある。３回目のリコイル引
きが開始された直後は未だ混合気濃度が燃焼可能範囲に
あるが、その途中から燃焼可能範囲を超える。これらの
ことから、バッテリによりＥＦＩを駆動した場合には、
３回目のリコイル引きの途中まで機関の始動が可能であ
ることが分かる。

【００２１】図１７の曲線ロは、バッテリによりＥＦＩ
を駆動して、始動回数の増加に伴って噴射量を減少させ
る制御を行った場合を示したもので、この場合には、２
回目のリコイル引きの終了間際から９回目のリコイル引
きの終了時まで始動の機会が広がることが分かる。

【００２２】曲線ハは、磁石発電機の出力によりＥＦＩ
を駆動し、始動操作回数の増加に応じて噴射量を減少さ
せる制御を行うようにした内燃機関において、リコイル
スタータのロープを軽く引いた場合の混合気濃度の変化
を示したものである。この場合、混合気がリーンの状態
で１回目のリコイル引きを行ったとすると、５回のリコ
イル引きが終了するまで混合気濃度を燃焼可能範囲に入
れることができず、始動に手間取ることになる。この場
合、ロープの引き方が弱かったり、噴射量の減少割合が
大きかったりすると、曲線ニのように延々と始動のチャ
ンスが訪れないこともあり得る。

【００２３】このように、人力による始動装置により機
関を始動する際に、磁石発電機の出力でＥＦＩを駆動し
た場合には、始動操作の回数の増加に応じて噴射量を減
少させる制御を行うと、始動操作の操作力によっては燃
焼可能範囲の混合気を得ることができなくなって機関を
始動させることが困難になり、また始動操作が繰り返さ
れる場合に、所定の制御条件に応じて設定した始動時用
の噴射量で繰り返し燃料の噴射を行わせると混合気がオ
ーバリッチの状態になって機関を始動させることができ
なくなるという不都合があった。

【００２４】本発明の目的は、磁石発電機の出力により
燃料噴射装置を駆動する場合に、内燃機関の始動性を向
上させることができるようにした内燃機関用燃料噴射制
御装置を提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明は、リコイルスタ
ータやキックスタータ等の人力により駆動される内燃機
関始動装置と、内燃機関の出力軸に取り付けられた磁石
発電機と、該磁石発電機を電源として直流電圧を発生す
る電源部により電源電圧が与えられて動作するＣＰＵ
と、一定の圧力で燃料が与えられるインジェクタと、噴
射指令パルスが与えられているときにインジェクタに駆
動電流を流して該インジェクタに燃料の噴射を行わせる
インジェクタ駆動回路と、ＣＰＵによりインジェクタ駆
動回路への噴射指令パルスの供給を制御してインジェク
タからの燃料の噴射量を制御する噴射量制御手段とを備
えた内燃機関用燃料噴射制御装置に係わるものである。

【００２６】本発明においては、上記噴射量制御手段
に、インジェクタが燃料を噴射した時間の総和に相当す
る情報を噴射履歴情報として記憶する噴射履歴情報記憶
手段と、該噴射履歴情報記憶手段に記憶された情報に応
じて内燃機関の始動時の燃料噴射量を調節する始動時噴
射量調節手段とを設けたことを特徴とする。

【００２７】上記噴射量制御手段は、内燃機関の始動時
に適合した噴射時間に相当するパルス幅を有する始動時
噴射指令パルスをインジェクタ駆動回路に与える始動時
噴射指令パルス供給手段と、内燃機関の運転時に適合し
た噴射時間に相当するパルス幅の定常時噴射指令パルス
をインジェクタ駆動回路に与える定常時噴射指令パルス
供給手段とにより構成できる。

【００２８】この場合、始動時噴射指令パルス供給手段
には、インジェクタが燃料を噴射した時間の総和に相当
する情報を噴射履歴情報として記憶する噴射履歴情報記
憶手段と、噴射履歴情報記憶手段に記憶された情報を用
いて始動時噴射指令パルスのパルス幅を決定する始動時
噴射時間演算手段と、始動時噴射時間演算手段により演
算されたパルス幅を有するパルス信号を始動時噴射指令
パルスとして発生する始動時噴射指令パルス発生手段と
を設けておく。

【００２９】上記始動時噴射時間演算手段はまた、内燃
機関の温度を含む所定の制御条件に対して演算された始
動時基本噴射時間を演算する基本噴射時間演算手段と、
噴射履歴情報記憶手段に記憶された情報と内燃機関の温
度の検出値とを用いてマップ演算を行うことにより始動
時噴射時間の補正係数を求める補正係数演算手段と、求
められた補正係数を前記基本噴射時間に乗じることによ
り始動時噴射時間を演算する補正係数乗算手段とにより
構成できる。

【００３０】始動時に要求される燃料の量（始動時要求
ガソリン量）は、例えば図１８に示したように、機関の
温度Ｔに応じて変化する。すなわち、機関の温度が低い
ときには、始動時に要求されるガソリン量が多くなる
が、機関の温度が高くなっていると始動時に要求される
ガソリン量は少なくて済む。このように、始動時に要求
される燃料の量は機関の温度により変化するため、温度
が大幅に変化する機関の場合には、機関の温度を制御条
件に入れることが望ましい。温度がそれ程変化しない機
関の場合には、機関の温度を制御条件から外すことがで
きる。その他、制御条件としては、吸気温度、大気圧
等、種々の条件があるが、機関の用途、使用条件等に応
じてこれらの条件を適宜に取捨選択して使用する。

【００３１】なおマップとは所定の制御条件（例えば機
関の温度や噴射履歴情報）と被演算データ（制御条件に
対して演算する必要があるデータ、例えば始動時噴射時
間の補正係数）との間の関係を与える複数次元のテーブ
ルを意味する。またマップ演算とは、マップを用いて、
与えられた制御条件に対して所定の被演算データの値を
求めること（例えば機関の温度と噴射履歴情報とに対し
て始動時噴射時間の補正係数を求めること）を意味す
る。

【００３２】与えられた制御条件に対して被演算データ
を細かく求める場合（検出された制御条件の各値に対し
て所定の被演算データの値を正確に求める場合）には、
マップを構成する制御条件の飛び飛びの値の間を補間す
るために補間法を用いるが、それ程精度を必要としない
場合には、制御条件の特定の範囲と被演算データとの間
の関係を与えるようにマップを作成して、与えられた制
御条件に対する被演算データの値をマップから読み取る
だけで決定する場合もある。

【００３３】本明細書でいう「マップ演算」は、上記の
ようにマップと補間法とを用いて各制御条件に対して被
演算データの値を演算する場合、及びマップから数値を
読み取るだけで与えられた制御条件に対して被演算デー
タの値を決定する場合の双方を包含する。

【００３４】上記噴射履歴情報記憶手段は、内燃機関始
動装置が駆動されている間にインジェクタが燃料を噴射
した時間の総和に相当する情報を記憶するようにしても
よく、インジェクタに与えられた始動時噴射指令パルス
のパルス幅と定常時用噴射指令パルスのパルス幅との総
和に相当する情報を記憶するようにしてもよい。

【００３５】ここで「パルス幅の総和に相当する情報」
と言っているのは、パルス幅の総和そのものの情報でも
よく、パルス幅の総和との間に一定の関係を有する情報
でもよいとの趣旨である。例えば、逐次発生する噴射指
令パルスのパルス幅または該噴射指令パルスのパルス幅
に相応する時間をデジタル量として扱って逐次加算した
情報（累計値）を噴射履歴情報としてもよく、逐次発生
する噴射指令パルスのパルス幅または該噴射指令パルス
のパルス幅に相応した時間をアナログ量として扱って積
分することにより得た情報を噴射履歴情報としてもよ
い。

【００３６】上記噴射履歴情報記憶手段は、インジェク
タ駆動回路に与えられる噴射指令パルスまたは該噴射指
令パルスのパルス幅に相応するパルス幅を有するパルス
信号により一定の時定数で充電される噴射時間記憶用コ
ンデンサ（噴射指令パルスまたは該噴射指令パルスと同
じパルス幅を有するパルス信号を積分する積分回路）に
より構成できる。この場合には、噴射時間がコンデンサ
に電圧の形で記憶されるので、該コンデンサの電圧をＣ
ＰＵのアナログ入力ポートに入力する。

【００３７】上記のように、噴射履歴情報を噴射時間記
憶用コンデンサに記憶させる場合には、該コンデンサを
オンオフ制御が可能なスイッチ手段を介してＣＰＵの入
力ポートに接続して、ＣＰＵの電源電圧がＣＰＵを駆動
し得るレベルに達したときにスイッチ手段を導通させ、
ＣＰＵの電源電圧がＣＰＵを駆動し得るレベルよりも低
くなることが検出されたときにスイッチ手段を遮断状態
にするように電源部の出力電圧に応じてスイッチ手段を
制御するスイッチ制御回路を設けるのが好ましい。

【００３８】上記噴射履歴情報記憶手段はまた、書き込
み及び消去が可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）に
より構成することもできる。この場合には逐次発生する
噴射指令パルスのパルス幅の累計値を該不揮発性メモリ
に記憶させるパルス幅累計値記憶手段が設けておく。

【００３９】なお本明細書において「ＣＰＵ」は広義に
解釈するものとし、中央演算処理装置（マイクロプロセ
ッサ）だけでなく、メモリ、Ａ／Ｄ変換器、インタフェ
ース等の周辺装置をも含むものとする。

【００４０】

【作用】本発明においては、複数回の始動操作が行われ
る場合に、既に行われた始動操作の際の噴射時間を積分
または加算して得た情報を噴射履歴情報とし、該噴射履
歴情報に応じて次に噴射する燃料の量（始動時噴射量）
を修正する。ＥＦＩにおいては、インジェクタに与えら
れる燃料の圧力がレギュレータにより一定に管理されて
いるので、噴射時間は燃料の噴射量に対応している。し
たがって、過去の噴射時間の総和に相当する情報は、既
に噴射された燃料の量に相当している。このように、既
に噴射された燃料の量に応じて次回に噴射する燃料の量
を修正するするようにすれば、ＥＦＩを磁石発電機によ
り駆動し、機関を人力による始動装置により始動する場
合であっても、混合気がオーバリッチの状態になった
り、燃焼可能な濃度に達しなかったりするのを確実に防
ぐことができるため、混合気の着火が不可能になる状態
が生じるのを防いで機関の始動性を向上させることがで
きる。

【００４１】上記のように、噴射指令パルスまたは該噴
射指令パルスのパルス幅に相応したパルス幅を有するパ
ルス信号によりコンデンサを充電することにより、噴射
履歴情報を記憶させるようにすると、該情報の記憶を簡
単に行わせることができる。またこのようにコンデンサ
に噴射履歴情報を記憶させる場合に、コンデンサとＣＰ
Ｕとの間にスイッチ手段を設けて、電源部の出力電圧に
応じて該スイッチ手段を制御することにより、ＣＰＵの
電源が失われることが検出されたときにコンデンサをＣ
ＰＵから切り離すようにすると、機関が停止してＣＰＵ
の電源が失われた際に、コンデンサの電荷がＣＰＵ内を
通して放電するのを防ぐことができるため、始動に失敗
してＣＰＵの電源が失われた状態でもコンデンサに蓄積
された情報を保持できる。従って、人力による始動操作
が反復される場合に、噴射履歴情報を確実に保持して、
始動補正係数の演算を行わせるすることができる。

【００４２】なおインジェクタに噴射指令パルスを与え
た場合に、噴射指令パルスが立上がりに遅れがない完全
なパルス波形で、インジェクタの動作に遅れがない場合
には、噴射指令パルスのパルス幅が実際の噴射時間に等
しくなるが、現実には噴射指令パルスの立ち上がりに遅
れが生じるのを避けられず、またインジェクタの弁の開
閉動作に多少の遅れが生じるのを避けられないため、厳
密に言えば噴射指令パルスのパルス幅と実際の噴射時間
とは等しくならない。しかしながら、噴射指令パルスの
パルス幅と実際の噴射時間とは一定の対応関係にあるの
で、噴射指令パルスのパルス幅を噴射時間として扱って
そのパルス幅から燃料の噴射量の情報を得るようにして
も何等差支えがない。

【００４３】

【実施例】図１は本発明の制御方法を実施する装置のハ
ードウェアの構成を概略的に示したもので、この例では
２サイクル内燃機関を制御するものとする。同図におい
て１はインジェクタを制御するＣＰＵである。ＣＰＵは
ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリや、タイマ、コンパレータ等
を備えているがそれらの図示は省略してある。

【００４４】２は内燃機関と同期回転して機関の所定の
回転角度位置で信号を発生する信号発電機で、図示の信
号発電機は、リラクタ２a1を有するロータ２ａと、信号
発電子２ｂとからなっている。信号発電子２ｂは、ロー
タ２ａに対向する磁極部を有する鉄心に巻回された信号
コイルＬｓと該信号コイルが巻回された鉄心に磁気結合
された磁石とを有し、ロータ２ａのリラクタ２a1が信号
発電子の鉄心の磁極部に対向し始める際及び該対向を終
了する際にそれぞれ生じる磁束変化により、信号コイル
Ｌｓにパルス状の信号Ｖs1及びＶs2が誘起する。信号Ｖ
s1及びＶs2はそれぞれ一定の回転角度位置で発生するた
め、これらの信号により機関の回転角度位置に関する情
報を得ることができる。また特定の信号の発生間隔、例
えば信号Ｖs1が発生してから信号Ｖs2が発生するまでの
時間、または各信号Ｖs1が発生してから次の信号Ｖs1が
発生するまでの時間により、機関の回転数Ｎ［rpm]を検
出することができる。信号コイルＬｓから得られる信号
Ｖs1及びＶs2は波形整形回路３及び４を介してマイクロ
コンピュータが認識し得る波形に変換されてＣＰＵ１に
入力されている。

【００４５】マイクロコンピュータのＣＰＵ１にはま
た、内燃機関の吸入空気量を調整するスロットルバルブ
の開度（スロットル開度）を検出するスロットルセンサ
５の出力と、内燃機関の冷却水の温度またはクランクケ
ースの温度（機関の温度）を検出する温度センサ６の出
力とが入力されている。

【００４６】内燃機関の吸気マニホールドにはインジェ
クタ７が取り付けられている。インジェクタ７は例えば
ニードルバルブと該ニードルバルブを駆動する電磁石と
を備えたもので、このインジェクタには燃料ポンプによ
り燃料が与えられ、インジェクタに与えられる燃料の圧
力はレギュレータにより一定に保たれている。インジェ
クタ７の電磁石を駆動する駆動コイル７ａの一端は、内
燃機関に取り付けられた磁石発電機内の発電コイル８を
電源とした直流電源回路９の非接地側の出力端子（正極
側の出力端子）に接続され、該駆動コイル７ａの他端は
エミッタが接地されたＮＰＮトランジスタＴr1のコレク
タに接続されている。トランジスタＴr1は、駆動コイル
７ａの駆動電流をオンオフするスイッチ手段を構成する
もので、このトランジスタＴr1のベースは抵抗Ｒ1 を通
してＣＰＵ１の出力ポートＰ1 に接続され、ＣＰＵ１の
出力ポートＰ1 から抵抗Ｒ1 を通してトランジスタＴr1
のベースにパルス波形（矩形波）の噴射指令パルスＳj
が与えられている。この例ではトランジスタＴr1と抵抗
Ｒ1 とによりインジェクタ駆動回路１０が構成されてい
る。

【００４７】直流電源回路９は例えば磁石発電機内の発
電コイル８の整流出力で充電される電源コンデンサと、
該電源コンデンサの両端の電圧を一定値に保つように充
電を制御する制御回路とにより構成され、該電源回路９
からインジェクタの駆動コイル７ａに電源電圧（インジ
ェクタ駆動電圧）Ｖj が与えられている。また電源回路
９からレギュレータ１５を通して降圧された電圧Ｖc が
ＣＰＵ１の電源端子に電源電圧Ｖc として与えられてい
る。Ｖj は例えば２０［Ｖ］であり、Ｖc は例えば５
［Ｖ］である。この例では、電源回路９とレギュレータ
１５とにより、磁石発電機を電源として直流電圧を発生
する電源部が構成されている。

【００４８】またＣＰＵ１は出力ポートＰ2 及びＰ3 を
有していて、出力ポートＰ3 には、ダイオードＤ1 を介
して抵抗Ｒ2 の一端が接続され、該抵抗Ｒ2 の他端と接
地間に噴射時間記憶用コンデンサＣ1 が接続されてい
る。コンデンサＣ1 の両端には放電用抵抗Ｒ3 が接続さ
れ、ダイオードＤ1 と抵抗Ｒ2 及びＲ3 とコンデンサＣ
1 とからなる積分回路により、噴射履歴情報記憶手段１
２が構成されている。ＣＰＵ１の出力ポートＰ3 は、噴
射指令パルスＳj が発生したときに、該噴射指令パルス
のパルス幅と同じパルス幅のコンデンサ充電用パルス信
号Ｓj ´を出力する。このパルス信号Ｓj ´が発生する
と、ダイオードＤ1 及び抵抗Ｒ2 を通してコンデンサＣ
1 が図示の極性に充電される。これによりコンデンサＣ
1 の両端にはその充電時定数（抵抗Ｒ2 ，Ｒ3 の抵抗値
とコンデンサＣ1 の静電容量とにより決まる）により決
まる電圧ＶCRが現れる。コンデンサＣ1 は噴射指令パル
スが発生する毎に該噴射指令パルスのパルス幅に等しい
パルス幅のパルス信号Ｓj ´により充電されるため、該
コンデンサの両端の電圧ＶCRは、始動操作開始時から逐
次行われる噴射動作の噴射時間の総和に相当する大きさ
になる。即ち、コンデンサＣ1 には、始動操作開始後に
行われた噴射時間の総和に相当する情報が記憶されるこ
とになる。本発明においては、この情報を噴射履歴情報
と呼ぶことにする。

【００４９】なお本実施例ではコンデンサ充電用パルス
信号Ｓj ´のパルス幅を噴射指令パルスのパルス幅に等
しくしているが、パルス信号Ｓj ´はそのパルス幅が噴
射時間に相応している（噴射時間と一定の関係を有す
る）ものであればよく、必ずしもパルス信号Ｓj ´のパ
ルス幅と噴射指令パルスＳj のパルス幅とを等しくする
必要はない。

【００５０】噴射時間記憶用コンデンサＣ1 の両端の電
圧は、スイッチＳＷを介してＣＰＵのアナログ入力ポー
トＡ1 に入力されている。スイッチＳＷはトランジスタ
やリレー等のオンオフ制御が可能なスイッチで、ＣＰＵ
１の出力ポートＰ2 からスイッチＳＷの制御端子に駆動
信号（スイッチを導通させるための信号）Ｓc が与えら
れている。スイッチＳＷは、駆動信号Ｓc が与えられて
いるときに導通してコンデンサＣ1 の両端の電圧（噴射
履歴情報）をＣＰＵ１に入力する。

【００５１】上記の噴射履歴情報記憶手段１２におい
て、放電用抵抗Ｒ3 は、機関が停止した後、コンデンサ
Ｃ1 の電荷を放電させるためのもので、Ｃ1 Ｒ3 の時定
数は、Ｃ1 Ｒ2 の時定数に比べて十分に大きく設定され
ている。なおコンデンサＣ1 の絶縁抵抗が抵抗Ｒ3 の抵
抗値にほぼ等しい場合には、抵抗Ｒ3 をコンデンサＣ1
の絶縁抵抗で代用することができる。

【００５２】またダイオードＤ1 は、ＣＰＵの電源が低
下した場合に、コンデンサＣ1 の電荷が抵抗Ｒ2 とＣＰ
Ｕ１の出力ポートＰ3 とを通して放電するのを防止する
ために設けられたものである。即ち、ＭＯＳＦＥＴタイ
プのＣＰＵでは、多くの場合入出力ポートに図２に示し
たようにダイオードＤa 及びＤb からなる保護回路が設
けられているため、ＣＰＵの電源が落ちるとコンデンサ
Ｃ1 の電荷がダイオードＤa と電源回路とを通して放電
してしまう。この放電を防ぐためにダイオードＤ1 を設
けている。ＣＰＵの出力ポートＰ3 にコンデンサＣ1 を
放電させる回路がつながっていない場合にはダイオード
Ｄ1 を省略できる。

【００５３】ＣＰＵ１のアナログ入力ポートＡ1 はアナ
ログデジタル変換器の入力端子につながっていて、該入
力ポートＡ1 に入力されたアナログ信号はデジタル信号
に変換されてＣＰＵに取り込まれる。本実施例で用いて
いるＣＰＵでは、その電源が落とされたときにアナログ
入力ポートＡ1 もコンデンサＣ1 を放電させる回路を構
成するので、ＣＰＵの電源が落とされたときにコンデン
サＣ1 が放電するのを防ぐために、ＣＰＵの電源が確立
した後に（ＣＰＵを駆動し得るレベルに達した後に）ス
イッチＳＷに駆動信号Ｓc を与えることにより該スイッ
チＳＷを導通させてコンデンサＣ1 をＣＰＵに接続する
ようにしている。

【００５４】図１の例では、ＣＰＵ１からスイッチＳＷ
に駆動信号Ｓc を供給するようにしているが、ＣＰＵ１
の電源が確立したときに該ＣＰＵを通さずに、外部から
スイッチＳＷに駆動信号を与えるようにしてもよい。

【００５５】なおアナログ入力ポートがコンデンサの放
電回路を構成しないタイプのＣＰＵを用いる場合には、
スイッチＳＷを省略することができる。

【００５６】図１の例では、ＣＰＵが噴射指令信号を出
力したときに、該ＣＰＵから噴射指令信号と同じパルス
幅を有するコンデンサ充電用信号Ｓj ´を発生させて、
該信号Ｓj ´によりコンデンサＣ1 を充電するとした
が、図３に示したように、ダイオードＤ1 のアノードを
ＣＰＵの出力ポートＰ1 に接続することにより、噴射指
令信号Ｓj でコンデンサＣ1 を充電するようにしてもよ
い。

【００５７】本実施例においてＣＰＵ１は、ＲＯＭに記
憶された所定のプログラムにしたがって、始動時の噴射
時間及び噴射開始時期の制御と、定常運転時（機関の始
動が完了した後）の噴射時間及び噴射開始時期の制御を
行う。

【００５８】図１０は、その制御のアルゴリズムの主要
部を示すフローチャートで、このフローチャートに従う
場合には、始動操作により機関が回転させられて電源回
路９の出力電圧が確立し、ＣＰＵ１の電源電圧Ｖc が確
立したときに、スイッチＳＷを導通させ、コンデンサＣ
1 の両端の電圧ＶCRを読み込む指令を出す。次いでコン
デンサＶCRの両端の電圧の読み込みが完了するまでの間
に、ＲＯＭに記憶されたマップを用いて、機関の温度、
吸気温度、大気圧等の制御条件に対して始動時基本噴射
時間Ｔi BASEを演算する。次いで、ＲＯＭに記憶された
始動補正係数演算用マップを用いて、コンデンサＣ1 の
両端の電圧と機関の温度等の制御条件に対して始動補正
係数Ｋs を演算し、既に演算されている始動時基本噴射
時間ＴiBASEに補正係数Ｋs を乗じることにより、始動
時噴射時間Ｔis(n) ［＝Ｔi BASE×Ｋs ］を演算する。

【００５９】次いで、スイッチＳＷを遮断状態にしてコ
ンデンサＣ1 をＣＰＵから切り離し、出力ポートＰ1 か
ら、演算された始動時噴射時間Ｔis(n) に等しいパルス
幅を有する１回目の噴射指令パルスＳj を出力してメイ
ンルーチンに移行する。メインルーチンでは、スロット
ル開度、機関の回転数、機関の温度等の制御条件に応じ
て定常時噴射時間を演算し、所定の噴射開始位置で演算
された定常時噴射時間に等しいパルス幅の噴射指令パル
スＳj を発生させる。定常時噴射指令パルスを発生させ
る位置は、信号コイルＬs が特定の信号を発生する位置
か、または該信号の発生位置に対して一定の関係を有す
る位置とする。なお機関の回転数の情報は、信号発電機
２が出力する信号の発生周期から得ることができる。メ
インルーチンではまた、機関の回転数から機関の始動が
成功したか否かを確認し、始動の成功が確認された後、
始動時噴射時間の演算を停止させ、始動時用の噴射指令
パルスの発生を停止させる。始動の成功の確認は、例え
ば機関の回転数がアイドル回転数に達していることを検
出することにより行うことができる。

【００６０】始動補正係数Ｋs の演算に用いるマップは
例えば図１１に示す通りである。同図において、第１行
目のＶ1 ，Ｖ2 ，…は、コンデンサＣ1 の両端の電圧Ｖ
CRの値で、Ｖ1 ＜Ｖ2 ＜…Ｖn-1 ＜Ｖn の関係がある。
また第１列目の−４０，−３０，…，９０，１００は温
度センサから読み込まれている機関の温度を示してお
り、０．２〜１．０の数値は、コンデンサＣ1 の両端の
各電圧値及び機関の温度に対応する始動時補正係数を示
している。このマップから読み取った数値を用いて、補
間法により、検出されている機関の温度及びコンデンサ
Ｃ1 の両端の電圧値に対応する始動時補正係数Ｋs を演
算する。

【００６１】本実施例では、図１０において、噴射履歴
情報により補正された始動時噴射時間Ｔis(n) を演算す
る過程により、始動時噴射時間演算手段が実現される。
始動時噴射時間は始動時の燃料噴射量に対応しているの
で、上記始動時噴射時間演算手段により始動時噴射量調
節手段が実現される。

【００６２】上記始動時噴射時間演算手段は、始動時基
本噴射時間Ｔi BASEを演算する基本噴射時間演算手段
と、噴射履歴情報記憶手段１２に記憶された情報と内燃
機関の温度とを用いてマップ演算を行うことにより始動
補正係数Ｋｓを演算する補正係数演算手段と、演算され
た補正係数を基本噴射時間に乗じることにより始動時噴
射時間を演算する乗算手段とにより構成される。またメ
インルーチンにおいて、始動時噴射時間演算手段により
演算された時間の間始動時噴射指令パルスを発生させる
図示しない過程により、始動時噴射指令パルス発生手段
が実現され、上記始動時噴射時間演算手段と始動時噴射
指令パルス発生手段とにより、始動時噴射指令パルス供
給手段が実現される。

【００６３】更に、メインーチンにおいて、各種の制御
条件に対して定常時噴射時間を演算して、演算された定
常時噴射時間の間定常時噴射指令パルスを発生させる過
程により、定常時噴射指令パルス供給手段が実現され、
この定常時噴射指令パルス供給手段と前記始動時噴射指
令パルス供給手段とにより、噴射量制御手段が構成され
る。

【００６４】図９は、上記実施例において始動装置とし
てリコイルスタータが用いられている場合の始動時の動
作を示したもので、同図（Ａ）はリコイル引き１回目な
いし３回目における機関の回転数Ｎの変化を示してい
る。この例では、１回目及び２回目のリコイル引きでは
機関の始動に成功せず、３回目のリコイル引きで始動に
成功している。図９（Ｂ）は、直流電源回路９からイン
ジェクタ７に印加されるインジェクタ駆動電圧Ｖj を示
したものである。ここでＶj の設定値は２０［Ｖ］であ
るとし、ＣＰＵの電源電圧Ｖc は５［Ｖ］であるとす
る。この例では、ＣＰＵの電源電圧がＣＰＵを正常に動
作させ得るレベルにあるか否かを判定するために、ＣＰ
Ｕの電源電圧よりも高いインジェクタ駆動電圧Ｖj に対
して監視電圧ＶL （Ｖj ＞ＶL ＞Ｖc ）を設定し、イン
ジェクタ駆動電圧Ｖj が監視電圧ＶLよりも低くなった
ときに、ＣＰＵの電源電圧Ｖc がＣＰＵを駆動し得るレ
ベルよりも低くなること（まもなくＣＰＵの電源が落ち
ること）を検出するようにしている。監視電圧ＶL は例
えば１５［Ｖ］に設定する。

【００６５】図９（Ｃ）はスイッチＳＷの動作を示して
おり、同図（Ｅ）はインジェクタ駆動回路１０に与えら
れる噴射指令パルスＳj を示している。なお図９（Ｅ）
において、斜線を施した噴射指令パルスは始動時の燃料
を増量するために与えられる始動時噴射指令パルスを示
し、斜線を施してない噴射指令パルスは定常運転時の機
関の回転を維持するために与えられる定常時噴射指令パ
ルスを示している。また図９（Ｆ）は噴射時間記憶用コ
ンデンサＣ1 の両端の電圧ＶCRの変化を示している。

【００６６】１回目のリコイル引きにより、電源が確立
すると、始動時噴射時間Ｔis(1) が演算され、図９
（Ｅ）に示したように、演算された始動時噴射時間Ｔis
(1) にパルス幅が等しい始動時噴射指令パルスＳj が発
生する。またこのとき噴射指令パルスＳj とパルス幅が
等しいコンデンサ充電用パルスＳj ´が発生するため、
コンデンサＣ1 が充電され、該コンデンサＣ1 の両端の
電圧ＶCRは図９（Ｆ）のようにＶCR1 まで上昇する。こ
のコンデンサＣ1 の放電時定数は十分に大きいため、該
コンデンサの両端の電圧はそのまま次回の始動操作時ま
で保持される。

【００６７】次に２回目のリコイル引きが行われると、
前回と同様に始動補正係数Ｋs が演算されるが、この場
合は、既にコンデンサＣ1 がＶCR1 まで充電されている
ため、始動補正係数の演算結果は前回よりも小さくな
る。そのため該始動補正係数を始動時基本噴射時間に乗
じることにより演算される２回目の始動時噴射時間Ｔis
(2) は、前回演算された始動時噴射時間Ｔis(1) よりも
短くなる。この始動時噴射時間Ｔis(2) にパルス幅が等
しい噴射指令パルスＳj が発生すると、コンデンサＣ1
が追加充電され、該コンデンサＣ1 の両端の電圧はＶCR
2 まで上昇する。始動時噴射時間Ｔis(2) は短くなって
いるため、図９に示した例では、該噴射時間Ｔis(2) に
等しいパルス幅の噴射指令パルスが発生した後、続いて
パルス幅が１回目の定常時噴射時間Ｔin(1) に等しい定
常時噴射指令パルスが発生している。本実施例におい
て、ＣＰＵは定常時噴射指令パルスが発生したときにも
同じパルス幅のコンデンサ充電用パルスＳj ´を発生す
るため、コンデンサＣ1 は更に電圧ＶCR3 まで充電され
る。

【００６８】続いて３回目のリコイル引きが行われる
と、前回よりも更に短い始動時噴射時間Ｔis(3) が演算
され、この噴射時間に等しいパルス幅の始動時噴射指令
パルスが発生させられる。図示の例では、この噴射指令
パルスにより燃料の噴射が行われた直後に混合気の濃度
が燃焼可能範囲に入って機関の始動に成功している。

【００６９】このように、本発明においては、機関の始
動操作が複数回行われる場合に、前回の始動操作時まで
に行われた燃料噴射の噴射時間の総和に相当する情報を
噴射履歴情報として記憶しておいて、この噴射履歴情報
を用いて始動時噴射時間を修正するので、実際に噴射さ
れた燃料の量を勘案して始動操作時に与える燃料の量を
適確に制御することができ、混合気がオーバリッチの状
態になったり、燃焼可能範囲に入らない状態が生じたり
するのを防いで、機関の始動を確実に行わせることがで
きる。

【００７０】上記の説明では、始動操作により電圧が確
立したときに短時間だけ駆動信号Ｓc を発生させてスイ
ッチＳＷを短時間（コンデンサＣ1 の両端の電圧をＣＰ
Ｕに読み込むのに必要な時間）だけ導通させるようにし
たが、図９（Ｄ）に示したように、ＣＰＵの電源電圧Ｖ
c がＣＰＵを駆動し得るレベルに達した後、インジェク
タの駆動電圧Ｖj が監視電圧ＶL 以上になっている間ス
イッチＳＷを導通させるようにしてもよい。ＣＰＵの電
源が確立している状態では、コンデンサＣ1 の電荷がア
ナログ入力ポートＡ1 を通して放電することはないた
め、このようにインジェクタ駆動電圧が監視電圧以上に
なっている期間スイッチＳＷを導通状態に保持するよう
にしてもコンデンサＣ1 の電荷が失われることはない。

【００７１】上記のように、ＣＰＵの電源電圧Ｖc より
も高い電圧Ｖj に対してＣＰＵの電源電圧Ｖc よりも高
い監視電圧を設定して、電圧Ｖj を監視することにより
ＣＰＵの電源が確立しているか否かを検出するようにす
ると、ＣＰＵの電源が失われることを前もって検出でき
るため、ＣＰＵの電源が実際に失われる前にスイッチＳ
Ｗを遮断状態にするための処理等の必要な処理を実行さ
せることができる。

【００７２】上記の実施例では、コンデンサＣ1 が定常
時噴射指令パルスによっても充電されるため、該コンデ
ンサは機関が運転されている間に飽和状態にまで充電
（満充電）される。機関が停止するとコンデンサＣ1 の
電荷は抵抗Ｒ3 を通して放電していく。このコンデンサ
Ｃ1 の放電時の電圧の時間的変化は図１２（Ｂ）に示し
た通りである。一方機関が停止した直後は燃料の供給経
路の内面に多くの液膜が残留しており、残留している液
膜は時間の経過に伴って気化していくため、燃料の供給
経路に残留している燃料の液膜の量（この液膜量を残留
液膜量と呼ぶことにする。）は時間ｔの経過に伴って図
１２（Ａ）のように変化していく。この残留液膜量の時
間ｔに対する変化の特性は、コンデンサＣ1 の両端の電
圧の変化の特性に近似している。

【００７３】残留液膜量が多い場合ほど始動時に必要な
燃料の量（始動時要求ガソリン量）が少なくて済み、残
留液膜量が少なくなるに従って始動時要求ガソリン量が
多くなる。従って機関が停止した後余り時間が経過して
いない状態で始動を行う場合には、始動時噴射時間を短
くする必要があり、機関が停止した後長時間が経過した
後に機関を始動させる際には、始動時噴射時間を長くす
る必要がある。

【００７４】上記の実施例では、コンデンサＣ1 の放電
時定数を適当に選ぶことにより、コンデンサＣ1 の両端
の電圧の時間的な変化を残留液膜量の時間的変化の特性
に近似させることができるため、機関の始動時に該コン
デンサＣ1 の両端の電圧を用いて始動時噴射時間の補正
係数を演算することにより、残留液膜量に見合った始動
時噴射時間を得ることができ、機関の始動時に混合気が
オーバリッチの状態になるのを防いで機関の始動性を向
上させることができる。

【００７５】上記の実施例では、機関の始動時に、始動
時噴射指令パルスが発生したときにコンデンサＣ1 を充
電するとともに、定常時噴射指令パルスが発生したとき
にもコンデンサＣ1 を充電するようにしているが、機関
の始動時には、始動時噴射時間が定常時噴射時間に比べ
て十分に長く、殆ど始動時噴射指令パルスが発生したと
きの燃料の噴射により機関に与えられる燃料の量が決る
ため、始動時噴射指令パルスが発生している間のみコン
デンサＣ1 を充電するようにしても、前回の始動操作ま
でに機関に与えられた燃料の量に関する情報（噴射履歴
情報）を得て各始動操作時の噴射時間を適当な値に修正
することができ、上記の実施例と同じ効果を得ることが
できる。

【００７６】始動時噴射指令パルスが発生しているとき
にのみコンデンサＣ1 を充電するようにした場合には、
機関の始動が確認された後にＣＰＵの出力ポートＰ3 を
高レベルの状態に保持するようにＣＰＵを動作させるプ
ログラムを組んでおくことにより、コンデンサＣ1 を飽
和状態まで充電するようにすれば、前記の実施例と同様
に、機関が停止している間の残留液膜量の経時変化に関
する情報を得て、再始動を適確に行わせることができ
る。

【００７７】図３のように、インジェクタ駆動回路に与
えられる噴射指令パルスによりコンデンサＣ1 を充電す
るように構成した場合には、必然的に定常時噴射指令パ
ルスによってもコンデンサＣ1 が充電されるため、機関
の運転中にコンデンサを満充電の状態にすることができ
る。従ってＣＰＵを働かせるためのプログラムにおい
て、機関が始動した後コンデンサＣ1 を満充電にする手
段を実現するための過程が不要になり、プログラムの構
成を簡単にすることができる。

【００７８】上記のように、機関の運転中にコンデンサ
Ｃ1 を飽和状態まで充電し、機関が停止した後に該コン
デンサを所定の時定数でゆっくりと放電させて再始動時
の噴射時間を適値に設定する制御を行わせるためには、
コンデンサＣ1 の電荷がＣＰＵのアナログ入力ポートを
通して失われないようにしておく必要がある。特にＭＯ
ＳＦＥＴタイプのＣＰＵが用いられる場合には、ＣＰＵ
の電源電圧Ｖc が監視電圧ＶL よりも低くなる前にコン
デンサＣ1 をＣＰＵから切り離す必要がある。そのため
に上記の実施例ではスイッチＳＷを設けて、該スイッチ
ＳＷをＣＰＵにより制御するようにしているが、コンデ
ンサＣ1 の電荷がＣＰＵを通して放電しないようにする
ための手段には種々の変形が考えられる。そのいくつか
の例を図４ないし図８に示した。

【００７９】図４の例では、スイッチＳＷとしてリレー
１３が用いられ、その励磁コイル１３ａが、図１のレギ
ュレータ１５の出力端子と、エミッタが接地されたＮＰ
ＮトランジスタＴr2のコレクタとの間に接続されてい
る。トランジスタＴr2のベースは抵抗Ｒ4 とツェナーダ
イオードＺＤとを通して直流電源回路９の出力端子に接
続されている。またコンデンサＣ1 の非接地側の端子が
リレーの接点１３ｂを通してＣＰＵのアナログ入力ポー
トＡ1 に接続されている。

【００８０】この例では、インジェクタの駆動電圧Ｖj
が確立したときにツェナーダイオードＺＤが導通してト
ランジスタＴr2にベース電流が与えられるため、該トラ
ンジスタが導通して励磁コイル１３ａを励磁する。これ
によりリレーの接点１３ｂが閉じるため、該接点１３ｂ
を通してコンデンサＣ1 がＣＰＵの入力ポートＡ1 に接
続される。

【００８１】図５に示した例では、図４に示したトラン
ジスタＴr2のベースが抵抗Ｒ4 を通してＣＰＵの出力ポ
ートＰ2 に接続されている。また抵抗Ｒ5 及びＲ6 の直
列回路から成る分圧回路の両端にインジェクタ駆動電圧
Ｖj が印加され、該分圧回路の分圧出力がアナログ入力
ポートＡ2 と割り込み信号入力端子ＩＮＴとに入力され
ている。

【００８２】図５に示した例では、インジェクタ駆動電
圧Ｖj が抵抗Ｒ5 及びＲ6 からなる分圧回路により検出
されてＣＰＵのアナログ入力ポートに入力される。ＣＰ
Ｕはインジェクタの駆動電圧Ｖj が監視電圧ＶL よりも
高いときに出力ポートＰ2 からトランジスタＴr2のベー
スに信号を与えて該トランジスタＴr2を導通させる。こ
れによりリレー１３を励磁してその接点１３ｂを閉じ、
コンデンサＣ1 を入力ポートＡ1 に接続する。機関が停
止してインジェクタ駆動電圧Ｖj が監視電圧ＶL よりも
低くなったときにトランジスタＴr2へのベース電流の供
給を停止して該トランジスタを遮断状態にし、これによ
りリレー１３を消勢してコンデンサＣ1をＣＰＵから切
り離す。

【００８３】なお上記の説明では、アナログ入力ポート
Ａ2 に入力されたインジェクタ駆動電圧Ｖj の検出値か
らインジェクタ駆動電圧が監視電圧ＶL よりも低くなっ
たことが検出されたときにトランジスタＴr2を遮断状態
にするようにしたが、図５に破線で示したようにインジ
ェクタ駆動電圧Ｖj の検出値をＣＰＵの割り込み信号入
力端子ＩＮＴに入力し、機関が停止したときに生じるイ
ンジェクタ駆動電圧Ｖj の立ち下がりでＣＰＵに割り込
みをかけることにより割り込み処理ルーチンを実行させ
て、この割り込み処理ルーチンでトランジスタＴr2を遮
断状態にするようにしてもよい。

【００８４】図６に示した例では、ＣＰＵの入力ポート
Ｐinにエミッタが接地されたトランジスタＴr3のコレク
タが接続されている。トランジスタＴr3のコレクタは抵
抗Ｒ7 を通してＣＰＵ１の電源端子（レギュレータ１５
の出力端子）に接続され、ＣＰＵの電源電圧Ｖc が抵抗
Ｒ7 を介してトランジスＴr3のコレクタエミッタ間に印
加されている。トランジスタＴr3のベースには抵抗Ｒ8
とツェナーダイオードＺＤとを通してインジェクタ駆動
電圧Ｖj が印加されている。

【００８５】図６に示した例において、インジェクタ駆
動電圧Ｖj が設定電圧ＶL 以上あるときには、ツェナー
ダイオードＺＤが導通してトランジスタＴr3にベース電
流が与えられるため、該トランジスタが導通してＣＰＵ
の入力ポートＰinの電位をぼぼ零にする。またインジェ
クタ駆動電圧Ｖj が監視電圧ＶL 未満であるときにはツ
ェナーダイオードＺＤが遮断状態になり、トランジスタ
Ｔr3が遮断状態になるため、ＣＰＵの入力ポートＰinの
電位が高レベルになる。ＣＰＵは、入力ポートＰinの電
位の変化を検出してトランジスタＴr2へのベース電流の
供給を制御する。すなわち、Ｖj ≧ＶL で、入力ポート
Ｐinの電位がほぼ零のときには、トランジスタＴr2にベ
ース電流を与えて該トランジスタを導通させ、リレー１
３を励磁してコンデンサＣ1 をＣＰＵに接続する。また
Ｖj ＜ＶL で、入力ポートＰinの電位が高レベルのとき
には、トランジスタＴr2を遮断状態にしてリレー１３を
非励磁にし、コンデンサＣ1 をＣＰＵから切り離す。

【００８６】上記の例では、スイッチＳＷをリレーによ
り構成したが、スイッチＳＷは半導体スイッチにより構
成することもできる。図７及び図８はスイッチＳＷをＮ
チャンネルＭＯＳＦＥＴ１４により構成した例を示した
ので、図７の例では、図５に示した例と同様に、ＣＰＵ
が抵抗Ｒ5 及びＲ6 からなる分圧回路によりインジェク
タ駆動電圧Ｖj を検出し、Ｖj ≧ＶL のときに出力ポー
トＰ3 からＦＥＴ１４のゲートに駆動信号を与える。こ
れによりＦＥＴ１４を導通させてコンデンサＣ1 をＦＥ
Ｔのドレインソース間回路を通してＣＰＵに接続する。
またＶj ＜ＶLのときには、ＦＥＴ１４への駆動信号の
供給を停止して該ＦＥＴを遮断状態にし、コンデンサＣ
1 をＣＰＵから切り離す。

【００８７】図８の例では、インジェクタ駆動電圧Ｖj
をツェナーダイオードＺＤを介してＦＥＴ１４のゲート
に印加し、Ｖj ≧ＶL のときにＦＥＴを導通させてコン
デンサＣ1 をＦＥＴのドレインソース間回路を通してＣ
ＰＵに接続するようにしている。

【００８８】上記の例ではインジェクタ駆動電圧Ｖj が
監視電圧ＶL よりも低くなったときにスイッチＳＷをオ
フ状態にしてコンデンサＣ1 をＣＰＵから切り離すよう
にしたが、機関の回転数を検出して、回転数の減少割合
が設定値以上になったときに機関が停止すると判断して
スイッチＳＷをオフ状態にするようにしてもよい。

【００８９】また磁石発電機内にＥＦＩ駆動用の発電コ
イル８以外に他の発電コイルが設けられている場合に
は、その他の発電コイルの出力電圧を監視することによ
り、ＣＰＵの電源が確立されているか否か、及びＣＰＵ
の電源がまもなく失われるか否かを検出するようにして
もよい。

【００９０】上記のように、コンデンサとＣＰＵの入力
ポートとの間にスイッチ手段を設けて、ＣＰＵの電源電
圧が失われたときに該スイッチ手段を遮断状態にするこ
とによりコンデンサをＣＰＵから切り離すようにしてお
くと、機関が停止してＣＰＵの電源が失われた状態にあ
るときにコンデンサの電荷がＣＰＵ内を通して放電する
のを防止できるため、人力により機関の始動操作が反復
される場合に、コンデンサに蓄積された情報を確実に保
持することができる。

【００９１】なお上記の考え方を適用し得るのは、コン
デンサに噴射履歴情報を記憶させる場合に限られるもの
ではなく、一般にアナログ情報を電圧の形にしてコンデ
ンサに蓄積し、該コンデンサの両端の電圧をＣＰＵに入
力して特定の制御対象を制御する場合に広く適用するこ
とができる。

【００９２】図１の実施例では、始動操作が行われる毎
に噴射時間に相当する電圧をコンデンサＣ1 に蓄積する
ことにより噴射時間の総和に相当する情報を得るように
したが、各始動操作時に行われた噴射動作の実際の噴射
時間は、ＣＰＵが認識し得るので、実際の噴射時間（噴
射指令パルスのパルス幅）の累計値を書き込み及び消去
が可能なＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）に記憶させることによ
り、噴射時間の総和に相当する噴射履歴情報を得るよう
にしてもよい。この場合には、１回の始動操作が終了し
て（リコイル引きが終了して）ＣＰＵの電源がなくなる
前にＥＥＰＲＯＭに噴射時間を記憶させる。ＣＰＵの電
源がなくなることの判断は、前記の実施例と同様に、Ｃ
ＰＵの電源電圧Ｖc よりも高いインジェクタ駆動電圧Ｖ
j に対して監視電圧ＶL を設ける（Ｖj ＜ＶL が検出さ
れたときにＣＰＵの電源がまもなくなくなると判断す
る）ことにより行えばよい。

【００９３】始動操作によりＣＰＵの電源が確立してい
るときの動作は図１３及び図１４のフローチャートに従
う。即ち、先ずＣＰＵの電源電圧が確立したときに図１
３のフローチャートに従って、前回までの噴射時間の合
計Ｔi TOTAL を噴射履歴情報として求める。この演算
は、Ｔi TOTAL ＝Ｔis(1) ＋Ｔis(2) ＋…＋Ｔin(1) ＋
Ｔin(2) ＋…により行う。ここでＴis(1) ，Ｔis(2) …
は、始動時の噴射時間であり、Ｔin(1) ，Ｔin(2) …は
定常時の噴射時間である。

【００９４】次いでＴi TOTAL の値（噴射履歴情報）Ｔ
1 ，Ｔ2 ，…と機関の温度とを用いて図１５のマップか
ら始動補正計数Ｋs を求め、始動時噴射時間Ｔis(n) ＝
基本始動噴射時間Ｔi BASE×始動補正係数Ｋs により始
動時噴射時間Ｔis(n) を演算する。これらの過程によ
り、始動時噴射時間演算手段が実現される。演算された
始動時噴射時間を用いて第１回目の噴射を行わせる。

【００９５】その後機関の始動が成功したか否かを判定
し、機関の始動の成功が確認されたときにＥＥＰＲＯＭ
をクリアした後、始動成功フラグを立ててメインルーチ
ンに復帰する。機関の始動が確認されなかったときに
は、そのままメインルーチンに復帰する。

【００９６】始動操作を行った後、インジェクタ駆動電
圧Ｖj が監視電圧ＶL よりも低くなったときには図１４
のサブルーチンが実行される。このサブルーチンでは、
インジェクタ駆動電圧Ｖj を監視電圧ＶL と比較して、
Ｖj ≧ＶL のときにはメインルーチンに復帰し、Ｖj ＜
ＶL のときには次いで始動が成功したか否かを示す始動
成功フラグが立っているか否かを判定する。始動成功フ
ラグが立っていないときには、噴射を停止させてＣＰＵ
の動作開始時からの噴射時間Ｔi TOTAL をＥＥＰＲＯＭ
に記憶させ、その後メインルーチンに復帰する。始動成
功フラグが立っている場合には、そのままメインルーチ
ンに復帰する。

【００９７】本実施例において、噴射時間の総和が記憶
されているＥＥＰＲＯＭをクリアするのは、次回の始動
時に噴射履歴情報を零の状態から開始させるためであ
る。また、始動成功フラグを立てるのは、機関が停止し
てＶj ＜ＶL となるときに、始動に成功しないでＶj ＜
ＶL となったのか、または始動後、運転者の操作により
機関が停止させられたためにＶj ＜ＶL となったのかを
判別するためである。

【００９８】以上、本発明の好ましいと思われる実施例
を説明したが、本明細書に開示した発明の内、内燃機関
の制御装置において、制御情報をコンデンサに記憶させ
て、該コンデンサの両端の電圧をＣＰＵに読み込む構成
をとる場合に適した発明の態様を以下に挙げる。

【００９９】（１） 人力により駆動される始動装置
と、出力軸により駆動される磁石発電機と、前記磁石発
電機の出力電圧を直流電圧に変換する電源部により電源
電圧が与えられて動作するＣＰＵと、前記ＣＰＵにより
制御される制御対象と、前記制御対象を制御するために
必要な情報を与える信号により充電される制御情報記憶
用コンデンサとを備え、前記コンデンサの両端の電圧を
読み込むことにより前記制御に必要な情報を前記ＣＰＵ
に取り込むようにした内燃機関の制御装置であって、前
記コンデンサはオンオフ制御が可能なスイッチ手段を介
して前記ＣＰＵの入力ポートに接続され、前記ＣＰＵの
電源電圧が確立されているときに前記スイッチ手段を導
通させ、前記ＣＰＵの電源電圧が確立されていないとき
には前記スイッチ手段を遮断状態にするように前記電源
部の出力電圧に応じてスイッチ手段を制御するスイッチ
制御手段が設けられていることを特徴とする内燃機関制
御装置。

【０１００】（２） 前記電源部は、前記ＣＰＵの電源
電圧よりも高い別の電源電圧を発生し得るよう構成さ
れ、前記スイッチ制御回路は、前記別の電源電圧を電源
確認用電圧として検出して、該電源確認用電圧のレベル
が所定の監視レベル以上になっているときに前記スイッ
チ手段を導通させ、該電源確認用電圧のレベルが監視レ
ベル未満のときに前記スイッチ手段を遮断させるように
前記別の電源電圧に応じてスイッチ手段を制御する上記
第１項に記載の内燃機関制御装置。

【０１０１】上記第１項の発明のように、制御対象を制
御するために必要な情報を与える信号により制御情報記
憶用コンデンサを充電して、該コンデンサの両端の電圧
をＣＰＵに読み込むことにより制御に必要な情報を取り
込む構成がとられる場合に、コンデンサをスイッチ手段
を介してＣＰＵに接続し、電源電圧が確立していないと
きにスイッチ手段を遮断状態にしてコンデンサをＣＰＵ
から切り離すようにすると、ＣＰＵの電源が無くなった
場合にコンデンサがＣＰＵ内を通して放電するのを防ぐ
ことができるため、ＣＰＵに電源が与えられていない状
態でもコンデンサの電荷を保持して制御に必要な情報を
保持することができる。従って、新たな制御動作を開始
する際に、前回の制御を終了した時点での情報を必要と
する場合に、記憶手段としてコンデンサを用いることが
可能になる。

【０１０２】また上記第２の発明のように、ＣＰＵの電
源電圧よりも高い別の電源電圧を発生させて、該別の電
源電圧が監視電圧よりも低くなったときにスイッチ手段
を遮断状態にしてコンデンサをＣＰＵから切り離すよう
にすると、ＣＰＵが動作している間に前もってＣＰＵの
電源がまもなく失われることを検出することができるた
め、スイッチ手段を遮断するための制御をＣＰＵを用い
て行うことができ、スイッチ手段を制御するためのハー
ドウェア回路を必要としない。

【０１０３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、前回の
始動操作時までに行われた燃料噴射の噴射時間の総和に
相当する情報を噴射履歴情報として記憶しておいて、こ
の噴射履歴情報を用いて始動時噴射時間を修正するよう
にしたので、実際に噴射された燃料の量を勘案して始動
操作時に与える燃料の量を適確に制御することができ、
混合気がオーバリッチの状態になったり、燃焼可能範囲
に入らない状態が生じたりするのを防いで、機関の始動
を確実に行わせることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の要部の構成を示した構成図で
ある。

【図２】本発明で用いるＣＰＵの要部の構成を示した説
明図である。

【図３】本発明の他の実施例の要部の構成を示した構成
図である。

【図４】本発明の実施例において、コンデンサとＣＰＵ
との間に設けるスイッチを制御する手段の一例を示した
回路図である。

【図５】本発明の実施例において、コンデンサとＣＰＵ
との間に設けるスイッチを制御する手段の他の例を示し
た回路図である。

【図６】本発明の実施例において、コンデンサとＣＰＵ
との間に設けるスイッチを制御する手段の更に他の例を
示した回路図である。

【図７】本発明の実施例において、コンデンサとＣＰＵ
との間に設けるスイッチを制御する手段の更に他の例を
示した回路図である。

【図８】本発明の実施例において、コンデンサとＣＰＵ
との間に設けるスイッチを制御する手段の更に他の例を
示した回路図である。

【図９】本発明の実施例の動作を説明するためのタイム
チャートである。

【図１０】本発明の実施例において始動時に行われる制
御のアルゴリズムの要部を示したフローチャートであ
る。

【図１１】本発明の実施例で始動補正係数を演算するた
めに用いるマップの一例を示した図表である。

【図１２】内燃機関における燃料の液膜量の時間的変化
及びコンデンサの両端の電圧の時間的な変化を示した線
図である。

【図１３】本発明の他の実施例において始動時に行われ
る制御のアルゴリズムを示したフローチャートである。

【図１４】本発明の他の実施例において噴射時間を記憶
する際に実行されるサブルーチンを示したフローチャー
トである。

【図１５】本発明の実施例で始動補正係数を演算するた
めに用いるマップの他の例を示した図表である。

【図１６】従来の装置の動作を説明するためのタイムチ
ャートである。

【図１７】リコイルスタータにより始動される機関の混
合気濃度とリコイル引き回数との関係を示した線図であ
る。

【図１８】内燃機関の温度と始動時に要求されるガソリ
ン量との関係を示した線図である。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ２ 信号発電機 ７ インジェクタ １０ インジェクタ駆動回路 １２ 噴射履歴情報記憶手段 ＳＷ スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３７６ Ｂ Ｆ０２Ｎ 3/02 Ｓ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人力により駆動される内燃機関始動装置
   と、内燃機関の出力軸に取り付けられた磁石発電機と、
   前記磁石発電機を電源として直流電圧を発生する電源部
   により電源電圧が与えられて動作するＣＰＵと、一定の
   圧力で燃料が与えられるインジェクタと、噴射指令パル
   スが与えられているときに前記インジェクタに駆動電流
   を流して該インジェクタに燃料の噴射を行わせるインジ
   ェクタ駆動回路と、前記ＣＰＵにより前記インジェクタ
   駆動回路への噴射指令パルスの供給を制御してインジェ
   クタからの燃料の噴射量を制御する噴射量制御手段とを
   備えた内燃機関用燃料噴射制御装置であって、 前記噴射量制御手段は、 前記インジェクタが燃料を噴射した時間の総和に相当す
   る情報を噴射履歴情報として記憶する噴射履歴情報記憶
   手段と、 前記噴射履歴情報記憶手段に記憶された情報に応じて内
   燃機関の始動時の燃料噴射量を調節する始動時噴射量調
   節手段とを具備したことを特徴とする内燃機関用燃料噴
   射制御装置。
2. 【請求項２】 人力により駆動される内燃機関始動装置
   と、内燃機関の出力軸に取り付けられた磁石発電機と、
   前記磁石発電機を電源として直流電圧を発生する電源部
   により電源電圧が与えられて動作するＣＰＵと、一定の
   圧力で燃料が与えられるインジェクタと、噴射指令パル
   スが与えられているときに前記インジェクタに駆動電流
   を流して該インジェクタに燃料の噴射を行わせるインジ
   ェクタ駆動回路と、前記ＣＰＵにより前記インジェクタ
   への噴射指令パルスの供給を制御して該インジェクタか
   らの燃料の噴射量を制御する噴射量制御手段とを備え、 前記噴射量制御手段は、内燃機関の始動時に適合した噴
   射時間に相応するパルス幅を有する始動時噴射指令パル
   スを前記インジェクタ駆動回路に与える始動時噴射指令
   パルス供給手段と、内燃機関の運転時に適合した噴射時
   間に相応するパルス幅の定常時噴射指令パルスを前記イ
   ンジェクタ駆動回路に与える定常時噴射指令パルス供給
   手段とを備えている内燃機関用燃料噴射制御装置であっ
   て、 前記始動時噴射指令パルス供給手段は、 前記インジェクタが燃料を噴射した時間の総和に相当す
   る情報を噴射履歴情報として記憶する噴射履歴情報記憶
   手段と、 前記噴射履歴情報記憶手段に記憶された情報を用いて前
   記始動時噴射指令パルスのパルス幅を決定する始動時噴
   射時間演算手段と、 前記始動時噴射時間演算手段により演算されたパルス幅
   を有するパルス信号を前記始動時噴射指令パルスとして
   発生する始動時噴射指令パルス発生手段とを具備したこ
   とを特徴とする内燃機関用燃料噴射制御装置。
3. 【請求項３】 前記始動時噴射時間演算手段は、前記噴
   射履歴情報記憶手段に記憶された情報と内燃機関の温度
   の検出値とを用いてマップ演算を行うことにより始動時
   噴射時間の補正係数を求める補正係数演算手段と、求め
   られた補正係数を基本噴射時間に乗じることにより始動
   時噴射時間を演算する補正係数乗算手段とを備えている
   請求項２に記載の内燃機関用燃料噴射制御装置。
4. 【請求項４】 前記噴射履歴情報記憶手段は、前記内燃
   機関始動装置が駆動されている間にインジェクタが燃料
   を噴射した時間の総和に相当する情報を記憶することを
   特徴とする請求項１，２または３のいずれかに記載の内
   燃機関用燃料噴射制御装置。
5. 【請求項５】 前記噴射履歴情報記憶手段は、前記イン
   ジェクタ駆動回路に与えられた始動時噴射指令パルスの
   パルス幅と定常時噴射指令パルスのパルス幅との総和に
   相当する情報を記憶することを特徴とする請求項２また
   は３のいずれかに記載の内燃機関用燃料噴射制御装置。
6. 【請求項６】 前記噴射履歴情報記憶手段は、前記イン
   ジェクタ駆動回路に与えられる噴射指令パルスまたは該
   噴射指令パルスのパルス幅に相応したパルス幅を有する
   パルス信号により一定の時定数で充電される噴射時間記
   憶用コンデンサからなっていることを特徴とする請求項
   １，２，３，４または５のいずれかに記載の内燃機関用
   燃料噴射制御装置。
7. 【請求項７】 前記噴射時間記憶用コンデンサはオンオ
   フ制御が可能なスイッチ手段を介して前記ＣＰＵの入力
   ポートに接続され、 前記ＣＰＵの電源電圧がＣＰＵを駆動し得るレベルに達
   したときに前記スイッチ手段を導通させ、前記ＣＰＵの
   電源電圧がＣＰＵを駆動し得るレベルよりも低くなるこ
   とが検出されたときに前記スイッチ手段を遮断状態にす
   るように前記電源部の出力電圧に応じてスイッチ手段を
   制御するスイッチ制御回路が設けられていることを特徴
   とする請求項６に記載の内燃機関制御装置。
8. 【請求項８】 前記噴射履歴情報記憶手段は、書き込み
   及び消去が可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）から
   なっていて、逐次発生する噴射指令パルスのパルス幅の
   累計値を該不揮発性メモリに記憶させるパルス幅累計値
   記憶手段が設けられていることを特徴とする請求項１，
   ２，３，４または５のいずれかに記載の内燃機関用燃料
   噴射制御装置。