JPS61123741A - 電子式燃料噴射制御装置 - 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】 １１へ１１ ［産業上の利用分野１ 本発明は電子式燃料噴射制御装置に関し、詳しくは、内
燃機関の始動時の電源電圧低下に際しても、好適な燃料
噴射制御を実現する電子式燃料噴射制御装置に関する。

［従来の技術］ 近年、内燃＊ＯＱＩＩＪｗの電子制御化が進み、内燃機
関に供給される燃料量を内燃機関の運転条件に基づいて
マイクロコンピュータにより算出し、燃料噴射弁の開弁
時間を制御することによってコントロールする電子式燃
料噴射制御装置（ＥＦＩ）が広く普及している。こうし
た電子式燃料噴射側ｍ装置においては、燃料噴射時間等
を算出するマイクロコンピュータの動作が当然正常でな
ければならないが、電子機器である為、電源電圧変動の
影響を蒙ることを免れない。特に始動時にはスタータと
いう大きな負荷を駆動する為に、電ｉＩ！！電圧はかな
り低下することがあり、電源であるバッテリが弱ってき
ている時や低温時等には、マイクロコンピュータの作動
を保証することができない電圧まで低下することもあっ
た。

そこで従来の電子式燃料噴射制御装置を搭載した内燃機
関においては、この電子式燃料噴射制御装置とは別に、
低電圧時にも安定に動作する別系統の燃料噴射弁（スタ
ートインジェクタ、ＳＴＪ＞を吸気管に設け、バイメタ
ルを用いたタイムスイッチ（ＴＺＳ）と組合せ、始動時
に一定時間、確実に燃料噴射を行なわせようとするもの
や、始動時燃料噴射時間を予め記憶するバックアップ手
段を設け、電源電圧が所定電圧以下となった時、マイク
ロプロセッサの演算結果に替えてこのバックアップ手段
の出力を用いて燃料噴射を行なわせるもの（特開昭５８
−２１７７３７号公報の［内燃エンジンの燃料噴射制御
装置］）など種々の考案が提案されている。

［発明が解決しようとする問題点］ かかる従来技術を背景として、本発明が解決しようとす
る問題は以下の点にある。

（１）始動時の燃料噴射Ｉｌｌ　ａｌｌにスタートイン
ジェクタ（ＳＴＪ）を用いると、通常の燃料噴射を行な
う系統とは別系統の電気的及び燃料の系統を用意してや
らねばならず、装置の構成が複雑になり、全体として信
頼性が低下すると共に、製造工程が増え、コストも高騰
するという問題があった。

また、燃料噴射量はスタートタイマによって一義に決っ
てしまい、内燃機関の始動条件、例えば冷却水温等や燃
料噴射回数等で緻密な制御を行なうということも困難で
あった。

（２）バックアップ手段を設けて、マイクロプロセッサ
の演算出力の正しさが保証されない場合には、バックア
ップ手段の出力により燃料噴射を行なうものでも、バッ
クアップ手段を設けねばならず、（１）と同様の問題を
生じる。また、バックアップ手段の内容が固定されたも
のであれば前述の如く緻密な１ｉｌＪ御が行なえず、他
方、マイクロプロセッサが正常な場合にこれによって内
燃機関の運転条件に基づいてバックアップ手段の内容を
修正できるようにすれば、マイクロプロセッサが電圧低
下等に起因して暴走した時、誤った値に書き直してしま
い、誤動作の原因となることがあるという問題も考えら
れた。

（３）スタータにとって内燃機関のいずれか一つの気筒
が圧縮行程後期にある場合が最大負荷となるため、内燃
機関の始動時には、バッテリ電圧はこれに応じて脈動す
る。従って、マイクロプロセッサにとっては、常に正常
に動作できる電圧かあるいは正常作動不可能な電圧かと
いった状態になるのではなく、脈動に応じて、正常に動
作できる電圧範囲とそうでない電圧範囲とを繰返す場合
がある。この結果、一旦、正常な動作の保証されない電
圧となってマイクロコンピュータ全体にリセットがかか
ると、電源電圧が正常に復したとしてもマイクロコンピ
ュータはその毎にイニシャル処理からプログラムを開始
することになる。イニシャル処理では、内燃機関の回転
数や冷却水の水温など種々の運転条件を読込み、燃料噴
射量を演痒し、イニシャル処理後、ようやく燃料噴射を
行なうことになるが、再び電源電圧が低下して、燃料噴
射に至る以前に、あるいは燃料噴射中に、再度リセット
がかかってしまい、結局、始動時に必要な燃料噴射量の
確保が行なえないという問題を招致することがある。

（４）例え、上記（３）の燃料噴射制御が時間的に間に
合ったとしても、この場合にはリセットがかかる度に、
マイクロプロセッサは燃料噴ｅＪ４ｍの算出から行なう
ので、それまで既に行なわれた燃料噴射量を記憶してお
くことができず、リセットがかかる度に燃料噴射が行な
われてしまう。この結果、点火系が不調などの場合、点
火プラグが所謂カブツタ状態になってしまい、点火系が
回復しても、もはや点火が行なえず内燃機関を始動させ
ることができなくなることがあるという問題点があった
。

また、始動時に吸気管において噴射された燃料のうち気
化しつつ気筒に吸入される燃料の割合は、内燃機関の温
度によって大きく左右される。内燃機関が冷え切ってい
る場合には噴射された燃料の大部分は吸気管内壁や吸気
弁等に付着してしまい、各気筒シリンダ内に吸入される
割合は低下する。

従って、こうした場合には始動時における燃料噴＠量の
総量は増加させてやらねばならないが、毎回、マイクロ
プロセッサにリセットがかかってしまうような状況では
燃料噴射量の総量を制御することは到底行ない得なかっ
た。

（５）この問題に対処する為に、バックアップされたメ
モリに燃料噴射時間の累積値などを記憶しておく手法も
考えられるが、電圧低下やノイズ等に起因してマイクロ
プロセッサが暴走した場合にはデータが１き直されてし
まうことがあり、かえって誤作動を招来することも考え
られ、完全な解決とはならなかった。

そこで本発明は、上記（１）ないしく５）の問題点を解
決し、簡易な構成で始動時に好適な燃料噴射制御を行な
い得る電子式燃料噴射制御装置を提供することを目的と
する。

１１匹１１ 〔問題点を解決するための手段〕 かかる目的を実現すべく、上記の問題点を解決するため
にとられた手段は、第１図に示すように、次の構成を要
旨としている。即ち、 内燃８１関Ｍ１の運転条件を検出する運転条件検出手段
Ｍ２と、 該内燃機関Ｍ１に燃料噴射を行なう燃料噴射手段Ｍ３と
、 少なくとも始動時の燃料噴射に関する情報を記憶する一
時記憶手段Ｍ４とマイクロプロセッサＭ５とを備え、該
マイクロプロセッサＭ５が、前記一時記憶手段Ｍ４に記
憶された前記情報と前記検出された内燃機関Ｍ１の運転
条件とに基づき、燃料噴射量を算出し、前記燃料噴射手
段Ｍ３を制御して、内燃機関Ｍ１の回転に同期した主燃
料噴射を行なう燃料噴射制御手段Ｍ６と、 を備えた電子式燃料噴射制御装置において、電源電圧の
状態を監視する電源電圧監視手段Ｍ７と、 該電源電圧監視手段Ｍ７が、前記マイクロプロセッサＭ
５の動作を保証する所定の電圧以下となったことを検出
した時、前記一時記憶手段Ｍ４の内容を書き換えること
を禁止する書換禁止手段Ｍ８と、 を備えると共に、 前記燃料噴射１１１１Ｉ１手段Ｍ６が、前記内燃機関Ｍ
１の始動の際に、前記監視された電源電圧が前記所定の
電圧以下から該所定の電圧以上に復する時、前記マイク
ロプロセッサＭ５によって、所定量の非同期な始動時燃
料噴射を実行し、始動開始からの該燃料噴射量を前記一
時記憶手段Ｍ４に累積して記憶し、該記憶された燃料噴
射量の累積値が予め定められた所定値となるまで前記非
同期な始動時燃料噴射を行なうよう構成されたことを特
徴とする電子式燃料噴射１ｔｌＪ御ａ置の構成がそれで
ある。

ここで運転条件検出手段Ｍ２は、内燃機関Ｍ１の種々の
運転条件、例えば内燃機関Ｍ１の回転数Ｎｅや冷却水の
水温Ｔｈｗ、あるいは吸入空気！ＩＱやその温度Ｔｈａ
等を検出するものであって、使用する内燃機関の制御上
の要求から必要なものだけを用いれば良い。

マイクロプロセッサＭ５と一時記憶手段Ｍ４とを備えた
燃料噴射制御手段Ｍ６は、１チツプ又は数個の素子から
なる周知のマイクロコンピュータによって実現され、上
記マイクロプロセッサＭ５、一時記憶手段Ｍ４以外に、
制御上の必要に応じてアナログあるいはディジタルの入
・出力ボート、タイマ、カウンタ等を含む構成が考えら
れる。マイクロプロセッサＭ５は演痺やデータの授受等
を司るものであって、中央処理装ｆｉｌ（ＣＰＵ）とも
呼ばれるが、通常、上述の運転条件検出手段Ｍ２によっ
て検出された内燃ｌＩｌ関Ｍ１の運転条件と、一時記憶
手段Ｍ４に記憶された燃料噴射に関する情報とから、実
施すべき燃料噴射量等を算出し、燃料噴射手段Ｍ３、例
えば電磁式燃料噴射弁を開・閉弁して、燃粗噴射を制御
するものである。一時記憶手段Ｍ４は一時的にデータを
記憶し、マイクロプロセッサＭ５によるデータの書込み
・読みだしに供されるものであって、本発明においては
、始動時に非同期に行なわれる燃料噴射に関する情報、
例えばマイクロプロセッサＭ５によって書込まれた始動
開始からの累積された燃料噴射量、あるいはこれに相当
する燃料噴射回数等の始動時燃料噴射の制御に必要な情
報を記憶しておくものである。例えば０ＭＯ８型のスタ
ティックＲＡＭ等を用いることができ、数ボルトから数
十ボルトといった広い電圧範囲で内容を保持することが
できるものも存在する。

電源電圧監視手段Ｍ７は、燃料噴射１１１１１手段Ｍ６
に供給される電源電圧を監視するものであって、予め設
定された種々の電圧、例えばマイクロプロセッサＭ５の
動作をここまでは保証するという所定電圧やマイクロプ
ロセッサＭ５の動作の再開をこの電圧ならば保証すると
いう所定電圧などを検出し、後述の書換禁止手段Ｍ８や
燃料噴射ＩＩ　ｔｌ１手段Ｍ６等に出力するよう構成さ
れる。

書換禁止手段Ｍ８は、前述した如く、電源電圧がマイク
ロプロセッサＭ５の動作をここまでは保証するという所
定電圧以下になった時、一時記憶手段Ｍ４の内容の書換
を禁止するものであって、マイクロプロセッサＭ５の暴
走やデータ授受におけるビット落ちといった問題から一
時記憶手段Ｍ４の内容を保護するものである。具体的な
構成は一時記憶手段Ｍ４の態様にもよるが、一時記憶手
段Ｍ４の書込み１ｂＩＩＩＩＩ信号線をアクティブとし
ないような回路構成等がとられる。

［作用］ 上記構成を有する本発明の電子式燃料噴射制御Ｖｔ置は
、燃料噴射制御手段Ｍ６のマイクロプロセッサＭ５が正
常に作動し得る電源電圧が確保されているか否かを電源
電圧監視手段Ｍ７によって検出し、その電圧以下では書
換禁止手段Ｍ８によって一時記憶手段Ｍ４の内容を磨き
換えることを禁止している。しかも電源電圧が一旦所定
の電圧以下となってからこの電圧以上復する毎に、所定
量の非同期な始動時燃料噴射を実行し、更に始動操作の
開始、例えばスタータがオンとなった時点からの上記の
非同期な燃料噴射量の累積値を一時記憶手段Ｍ４に記憶
し、この累積値が予め定められた所定値となるまで上記
のタイミングでの非同期な始動時燃料噴射を継続する。

従って、始動時にスタータ等の負荷によって、電源電圧
がマイクロプロセッサＭ５の所定の正常作動電圧を跨い
で脈動する場合でも、電源電圧がマイクロプロセッサＭ
５の正常動作を保証する電圧に復すれば、直ちに、マイ
クロプロセッサＭ５は所定量の非同期な始動時燃料噴射
を実行し、しかも、その総量＜累積値）が所定量となる
まで上述の条件において非同期な始動時燃料噴射を繰返
す。

この制御において、マイクロプロセッサＭ５の正常な動
作を保証する電圧に、所定のヒステリシス幅をもたせ、
電圧電源がこの電圧付近でふらつくような場合に生じる
ことのある制御動作上のチャタリングを防止することも
好適である。また−回の始動操作において、非同期な始
動時燃料噴射によって内燃機関Ｍ１に噴射される燃料の
総量は、非同期な始動時燃料噴射の実行された回数によ
り容易に制限することができ、この総量及び−回の非同
期燃料噴ｆｌＪ量を内燃機関Ｍ１の運転条件に応じて定
めることも始動性をより確実なものにするという意味で
好適である。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第２図は本発明一実施例としての内燃ｍ開とその周辺装
置との概略構成を示す概略構成図、第３図は燃料噴射制
御手段としての電子ｔｓｍ回路の構成を示すブロック図
、である。

図において、１は４サイクル４気筒の内燃機関、２は燃
料噴射制御手段としての電子制御回路、３は電源として
のバッテリ、である。内燃機関１の吸気管４には、上流
からエアクリーナ５．エア７０メータ７、吸気温センサ
９．スロットルバルブ１１、アイドルスイッチ１２等が
配設され、吸入空気は分岐管１５に設けられた燃料噴射
手段としての電磁式燃料噴射弁１７より噴射された燃料
と共に混合気となって図示しないシリンダに吸入される
。一方、内燃機関１の排気管１９には排気組成中の酸素
濃度を検出する０２センサ２１が設けられている。

更に、２３はイグナイタ、２５はイグナイタ２３に発生
する高電圧を内燃機関１のクランクシャフト２７の回転
に同期して各気筒の図示しない点火プラグに分配するデ
ィストリビュータであって、ディストリビュータ２５は
内燃機関１の気筒判別信号Ｇ１及び回転数信号Ｎｅとを
生成する。また２９はバッテリ３を電子Ｉｌｌ　Ｉ１１
回路２に接続するイグニッションスイッチ、３１はイグ
ニッションスイッチ２９と一部遁勤してスタータモータ
３２をオン・オフするスタータスイッチ、３３は内燃機
関１の冷却水の水温７　ｈｗを検出する水温センサ、で
ある。

電子制御回路２は、マイクロコンピュータ５０を核とし
て、アナログ入力回路５２．Ａ／Ｄ変換回路５３．ディ
ジタル入力回路５４．バックアップ回路５６．信号切換
回路５８．電源回路６０゜出力信号バッフ７６２．６３
から構成されている。

電子制御回路２のアナログ入力回路５２は、エア７０メ
ータ７からの信号としての吸入空気量Ｕｓ１水温センサ
３３からの信号としての内燃機ｆｌ１１の冷却水温Ｔｈ
ｗ、吸気温センサ９からの信号としての吸気温Ｔ　ｈａ
１バッテリ電圧＋８１を入力し、これらの信号は次段の
Ａ／Ｄ変挽回路５３によって順次Ａ／Ｄ変換され、マイ
クロコンピュータ５゜に取り込まれる。

一方、ディジタル入力回路５４は、ディストリビュータ
２５の生成する気筒判別信号Ｇ１と回転数信号Ｎｅ　、
０２センサ２１からの信号としてのリーン・リッチ信号
Ｑｘ１スロットルバルブ１１が全開であることを示すア
イドルスイッチ１２からの信号Ｉｄｌｅ、スタータスイ
ッチ３１の状態を示す信号ＳＴＡ、を入力し、マイクロ
コンピュータ５０とバックアップ回路５６に出力する。

電源回路６０はイグニッションスイッチ２９を介してバ
ッテリ電圧子Ｂを、又、イグニッションスイッチ２９を
介することなくバックアップ用の電圧３　ａｔｔを入力
して、マイクロコンピュータ５０に供給される定電圧Ｖ
Ｓｕｂとその他の回路に供給されるもうひとつの定電圧
Ｖｃとを生成する。

このほか、電源回路６０は、定電圧ｙ　ｓｕｂの電圧を
監視して信号ｗｉを生成したり、マイクロコンピュータ
５０よりマイクロコンピュータ５０が正常に作動してい
ることをソフトウェアにより報知するウォッチドッグク
リア信号ｗｄｃ等に基づいて、マイクロコンピュータ５
０のイニシャル信号１ｎｉｔを生成する電源シーケンス
としての動作も行なうが、これについては後述する。

マイクロコンピュータ５０は第４図に示す如く、ひとつ
のチップ内に周知のマイクロプロセッサ（ＭＰＬＩ）７
０．ＲＯＭ７１．ＲＡＭ７３．入力ポードア４．出カポ
ードア６、クロック発生回路７８、共通バス７９等を集
積した１チツプマイクロコンピユータであって、特に本
実施例ではアドレスデコーダ８１．Ｒ−８フリツプ７０
ツブ８２゜インバータ８３．ゲート付バスドライバ８４
からなるｗｉ信号検出回路８６をも内蔵している。尚、
クロック発生回路７８は外付の水晶振動子８８を得て、
ＭＰＵ７０の作動基本クロックを生成する他、後述する
４　Ｈｅｃ毎の割込を起動する信号を発生する。

マイクロプロセッサ７０は入力ポードア４を介し内燃機
関１の運転条件を読みこみ、内燃機関１の点火時期や燃
料噴ｔｌＪｌ及び噴射タイミングを演算する。そして、
出力ポードア６を介してＡ／Ｄ変挽回路５３の制御信号
の他に、バックアップ回路５６に点火時期制御信号ｉｇ
を、信号切換回路５８に燃料噴射制御信号で１．τ２を
、電源回路６０にウォッチドッグクリア信号ｗｄｃを、
各々出力する。ここで燃料噴射ｔＩＩＪＩｍ信号τ１は
内燃機関１の回転に同期して出力される通常の主燃料噴
射を制御する信号であり、燃料噴射制御信号τ２は本発
明において行なわれる始動時燃料噴射を制御する信号で
ある。燃料噴射制御信号τ２の取扱いについては後にフ
ローチャートに依拠し、詳細に説明する。

バックアップ回路５６はマイクロコンピュータ５０が正
常に作動しなくなった時に、その制御を補う為の回路で
あって、次のように働く。マイクロコンピュータ５０は
マイクロプロセッサ７０に司られて、内燃機ｒｉＪ１の
運転中であれば始動中であるか否かにかかわらず、点火
時期制御信号ｉｇを内燃機１５１１１の回転数Ｎｅによ
って定まる所定の間隔をおいて出力している。従って、
点火時期制御信号ｉｇが所定期間を越えて出力されなく
なった時にはマイクロコンピュータ５０は異常であると
判断し、気筒判別信号Ｇ１と回転数信号Ｎｅとから予め
定められたタイミングで点火信号ＩＧｔをバッフ７６２
を介してイグナイタ２３へ出力する。

と同時に、所定の燃料噴射量制御信号で３をマイクロコ
ンピュータ５０が異常であることを示す信号ｆａｉ　ｌ
と共に信号切換回路５８に出力する。

信号切換回路５８は、通常マイクロコンピュータ５０の
出力する燃料噴射制御信号τ１．τ２を入力して、バッ
フ７６３を介して電磁式燃料噴射弁１７を開閉する燃料
噴射信号τｐを出力しているが、バックアップ回路５６
がマイクロコンピュータ５０の異常を検出して信号ｆａ
ｉｌを出力すると、上記の燃料噴射制御信号で１．τ２
に替えて、バックアップ回路５０の出力する燃料噴射制
御信号で３によって電磁式燃料噴射弁１７を制御するよ
う構成されている。信号切換回路５８を公知の論理ゲー
トによって構成した一例を第５図に示す。

以上の構成において行なわれる内燃機関１の制御の一例
を第６図のタイムチャートに示した。

次に第７図の回路図に拠って電源回路６０の構成及び機
能について説明すると共に、マイクロコンピュータ５０
内のｗｉ信号検出回路８６の働きについても述べ、本発
明の電源監視手段、Ｓ換禁止手段の一例に言及する。

第７図に示す如く、電源回路６０はマイクロコンピュー
タ５０に供給される定電圧Ｖ　ｓｕｂとマイクロコンピ
ュータ５０以外の回路に供給される定電圧Ｖｃとを生成
する□定電圧出力部９３、定電圧Ｖ　ｓｕｂの電圧を監
視するｗｉ信号出力部９５、マイクロコンピュータ５０
のウォッチドッグクリア信号ｗｄｃと共働してイニシャ
ル信号１ｎｉｔを生成するイニシャル信号発生回路９７
、から構成されている。

定電圧出力部９３は、バッテリ電圧十Ｂを電源として定
電圧ＶＣを生成するレギュレータ１０１と、イグニッシ
ョンスイッチ２つを介さないバッテリ電圧Ｂａｔｔを電
圧源として定電圧Ｖｓｕｂを生成するレギュレータ１０
２とから構成されている。

ｗｉ信号出力部９５は、オペアンプＯＰ１によって、内
部に形成された基準電圧Ｖｄ１を用いて定電圧ｖｓｕｂ
の電圧を監視する回路であり、抵抗器Ｒ１１、Ｒ１２，
Ｒ１３による分圧によって形成されたヒステリシスを利
用して、定電圧Ｖ　ｓｕｂが判定電圧Ｖ２以下となった
時にその出力信号ｗｉをロウアクティブとし、電圧■２
より高い判定電圧■１以上となった時にハイレベルにす
るよう構成されている。ここに、判定電圧ｖ２はこの電
圧まではマイクロコンピュータ５ｏ内のＭＰＵ７０にと
って自身の動作が正常なものであると判断できるという
電圧として設定されており、一方、判定電圧■１はこの
電圧以上であればＭＰｔＪ７０自身が燃料噴射等の制御
を正常に再開させられると自ら判断できる電圧として設
定されており、両者にリステリシス電圧（Δ■）をもた
せることによって境界付近での動作上のチャタリング等
の発生を防止している。尚、定電圧化されている電圧Ｖ
　ｓｕｂが変動、するのは、バッテリ３の電圧ｓ　ａｔ
ｔがレギュレータ１０２の能力を越えて低下することに
よって生じる。

イニシャル信号発生回路９７は、マイクロコンピュータ
５０の入・出力信号を説明した所で触れたように、ＭＰ
Ｕ７０が電源電圧の低下やノイズ等に起因して暴走した
場合、あるいは定電圧ＶｓｕｂがもはやＭＰＵ７０の動
作が全く期待できない電圧まで低下した時、イニシャル
信号１ｎｉｔを出力してマイクロコンビｌ−夕５０を停
止させるものであって、電子制御回路２のパワーオン時
のイニシャル信号発生も兼ねている。

上述のｗｉ信号出力部９５の出力信号Ｗ：はマイク゛ロ
コンピュータ５０内のｗｉ信号検出回路８６のＲ−８７
リツプ７０ツブ８２のＳ端子につながれている。インバ
ー９８３の出力は通常ハイレベルなので、信号ｗｉが一
旦、ロウアクティブとなると、Ｒ−Ｓフリップフロップ
８２はセットされ、その出力Ｑはロウレベル（信号０に
対応）に、セットされる。ＭＰＬＩ７０はｗｉ信号検出
回路８６に設定されたアドレスを出力し、アドレスデコ
ーダ８１を介してゲート付バスドライバ８４を開き、Ｒ
−Ｓフリップフロップ８２の出力Ｑの状態を読み込むこ
とができるが、これとは別に、アドレスデコーダ８１を
介してＲ−３フリツプ７０ツブ８２のＲ端子にデータを
書き込むこともできる。Ｒ−Ｓフリップ７０ツブ８２の
真理値表は次の如くであここでＱ　ｎ−１とは出力Ｑが
Ｒ，Ｓ端子の状態が変化したひとつ前の時点での状態を
維持することを示している。従って、一旦信号ｉがロウ
レベルとなると、ＭＰＵ７０がｗｉ信号検出回路８６に
レベル１を書き込んでも、出力Ｑの状態はロウレベルの
ままである。しかしながら、定電圧Ｖ　ｓｕｂが判定電
圧■１以上となって信号ｗｉがハイレベルとなると、Ｍ
ＰＵ７０からの書き込み動作によって、出力Ｑの状態は
反転し、ハイレベルとなる。尚、ＭＰＵ７０が読み書き
するｗｉ信号検出回路８６のアドレスを、以下ＷＩボー
トと呼ぶ。

Ｒ−８フリツプ７０ツブ８２の出力ＱはＲＡＭ７３に出
力されており、この信号ＱがロウレベルとなるとＲＡＭ
７３内の書き込み信号線は不活性化され、ＲＡＭ７３へ
のデータの書き込みは一切行なえない構成となっている
。これは、ＲＡＭ７３内のデータ書き込み制御信号線Ｗ
Ｅはロウアクティブ（ロウレベルの時、書き込み可）で
あることから、第８図に一例を示すように、信号Ｑがロ
ウレベルとなった時、ＲＡＭ７３の書き込み端子Ｒ／Ｗ
をその電源電圧ｖｃと等しくしておくような構成により
容易に実現される。

以上のハードウェアの構成を有する本実施例の電子式燃
料ｖ！Ａｍ制御＠直２においてマイクロコンピュータ５
０のＭＰｔＪ７０が行なう処理について、第９図のフロ
ーチャートに依拠して説明する。ＭＰＵ７０は、第９図
のフローチャートに示すυ１込ルーチン（４ｍ５ｅｃ毎
に起動される）を始動時燃料噴射の制御として繰返し実
行している。まず、各ステップでの処理について説明す
る。

ステップ２００：スタータ３２が駆動されているか否か
を信号ＳＴＡの状態により判断する。

ステップ２１０．２２０：Ｗｌボート、即ちｗｉ信号検
出回路８６に値１を書き込む処理を行なう。

ステップ２２５：始動時燃料噴射の回数を示す変数ＣＩ
ＮＪの値を０にし、１回の燃料噴射量を示す変数ＣＴＩ
ＭＥを値ｔ１にセラ１−する処理を行なう。

ステップ２３０，２４０：ＷＩボー）−１７）Ｉｆｆが
１であるか否かの判断を行なう。

ステップ２４５：変数ＣＩＮＪの値がｎ未満であるか否
かの判断を行なう。

ステップ２５０：変数ＣＩＮＪを１だけインクリメント
する処理、即ちＣＩＮＪ＋ＣＩＮＪ＋１を行なう。

ステップ２６０：変数ＣＴＩＭＥの値が１２未満である
か否かの判断を行なう。

ステップ２７０：変数ＣＴＩＭＥをｌ［ｔｌにセットす
る処理を行なう。尚、ここで値ｔ１は値ｔ２より２以上
大きな値として設定されている。

ステップ２８０：カウンタとして用いられる変敗ＣＴＩ
ＭＥを０にセットする処理を行なう。

ステップ２９０：変数ＣＴ　ＩＭＥを１だけインクリメ
ントする処理、即ちＣＴ　ＩＭＥ−ＣＴ　ＩＭＥ＋１を
行なう。

ステップ３００：出力する燃料噴射ｌ＃ＪＩＩｌ信号τ
２をオン状態に変更又は維持する処理を行なう。

ステップ３１０：出力する燃料１１１１　Ｉｌｌ　ＩＩ
Ｉ信号τ２をオフ状態に変更または維持する処理を行な
う。

以上の処理・判断を行なう本割込ルーチンによる制御は
、次の順序で実行される。

（１）まずステップ２００から開始されるが、イグニッ
ションスイッチ２９をオンとしてバッテリ３の電圧＋Ｂ
を電子制御回路２に供給するようにした直後には、まだ
スタータスイッチ３１は開成されていないので、スター
タ３２はオンとされておらず、ステップ２００における
判断はｒＮＯＪとなって、処理はステップ２１０へ進む
。ステップ２１０でＷＩポートに１を書込んだ後、ステ
ップ２７０において変数ＣＩＮＪに零を、また変数ＣＴ
ＩＭＥに値ｔ１を各々書込み、ステップ３１０において
燃料噴射制御信号τ２をオフ状態とし、ＲＴＮへ抜けて
水割込みルーチンの最初の実行を終了する。

（２）やがてスタータスイッチ３１が閉成されるとスタ
ータ３２がバッテリ３の電力供給をうけて回転を始め、
内燃機関を駆動する。しかして水割込みルーチンが起動
されると、ステップ２００での判断はｒＹＥｓＪとなっ
て処理はステップ２３０へ進み、Ｗｌポート−１？の判
断が行なわれる。今回の削込みルーチンの起動に先立つ
前回の。

処理においてＷｌボートには値１が書込まれているから
、スタータ３２の負荷が加わったことによってマイクロ
コンピュータ５０の電源である定電圧Ｖｓｕｂが低下し
ていなければＷＩポートの値は１のままであり、定電圧
ＶＳｕｂが判定電圧■２以下となっていればＷ■ボート
の値は０となっている。バッテリ３の容量に充分な余裕
があり定電・圧・Ｖｓｕｂが低下しないような場合には
ステップ２３０での判断はｒＹＥｓＪとなって処理はス
テップ２６０へ進み、ＣＴＩＭＥ＜ｔ２の判断を行なう
。

変数ＣＴＩＭＥの値は初回の水割込みルーチンの処理に
おけるステップ２１５において値ｔ１に設定されている
から（ｔｌ＞ｔ２）、ステップ２６０での判断はｒＮＯ
Ｊとなり、処理はステップ３１０へ移行し、燃料噴射制
御信号で２をオフ状態のままに維持してＲＴＮへ抜け、
水割込みルーチンを終了する。従ってこの場合には後述
する非同期な始動時燃料噴射は実行されることはなく、
通常の主燃料噴射により燃料の供給が行なわれる。

（３）一方、バッテリ２９が弱っているなどの理由でス
タータ３２の負荷が加わった時にバッテリ２９の電圧＋
Ｂが大きく低下し、マイクロコンピュータ５０への定電
圧ｙｓｕｂも判定電圧■２を下回るような状態となった
場合、ステップ２３０での判断はｒＮＯＪ　　（Ｗｌポ
ート−１は不成立）となって処理はステップ２２０へ進
む。ステップ２２０ではＷ■ボートに値１を書込み、続
くステップ２４０で再びＷ■ボートが１であるか否かの
判断を行なう。Ｗｌボートの値は、信＠Ｗｉがロウレベ
ルであればＭＰＵ７０が１ｌｉｉ　１を書込んでも値１
に更新されないので、定電圧Ｖ　ｓｕｂが判定電圧■２
を下回り次に判定電圧７１以上となるまではステップ２
４０での判断はｒＮＯＪとなり処理は既述したごと（ス
テップ３１０−ＲＴＮと進む。

スタータ３２の負荷が脈動し定電圧Ｖｓｕｂが判定電圧
■１を以上となった後では、ステップ２３〇−ステップ
２２０の判断・処理において、Ｗｌポートの値は１とな
り、ステップ２４０での判断はｒＹＥｓＪとなる。この
様子を第１０図に示した。

即ち、ＷＩｌボート状態は信号ｗｉがロウアクティブと
なった時、ロウレベルとなり、信号ｉがハイレベルとな
った後の最初のＭＰＬＩ７０によるデータ１の書込みに
よってハイレベルに復する。

（４）　ステｙ１２４０ｒ（７）判断が「ＹＥＳ」、即
ち、Ｖｌポート−１となると処理はステップ２４５へ進
み、変数ＣＩＮＪが一値ｎ未満であるが否かの判断が行
なわれる。変数ＣＩＮＪは内燃ＩＩ関１の始動操作とし
てスタータ３２がオンとなってから行なわれた非同期な
始動時燃料噴射の回数を示すカウンタとして扱われてい
る。従って、ステップ２４５における第１回目の判断に
あっては、変数ＣＩＮＪの値はステップ２２５で設定さ
れたまま、即ち零であり、当然ＣＩＮＪ＜ｎ？の判断は
ｒＹＥｓＪとなって、処理はステップ２５０へ進む。ス
テップ２５０では、この非同期な始動°時燃料噴射の実
行回数をカウントしておくべく、変数ＣＩＮＪの値を１
だけインクリメントする。従って、ステップ２４５．２
５０の判断処理によって、全体としてｎ回の非同期な始
動時燃料噴射が実行されることになる。尚、変数ＣＩＮ
Ｊの値はＲＡＭ７３の所定のエリアに格納される。続く
ステップ２８０ではもうひとつの変数ＣＴＩＭＥの値を
零に設定するが、ここで変数ＣＴＩＭＥは、１回の非同
期な始動時燃料噴射の時間を所定値、例えば５０　ｍ５
ｅｃにする為のカウンタとして用いられる。

続くステップ２９０では変数ＣＴＩＭＥの罐を１だけイ
ンクリメントし、この値をＲＡＭ７３の所定のエリアに
格納した後、ステップ３００では燃料噴射制御信号τ２
をオン状態としＲＴＮへ扱けて水割込みルーチンを終了
する。燃料噴射＆ｌＩ罪信号τ２の出力がオン状態とな
ると、電子制御回路２の出力信号τｐはアクティブとな
り、電磁式燃料噴射弁１７は開弁される。

（５）以上の条件で、次に水割込みルーチンが起動され
ると、定電圧Ｖ　ｓｕｂが再び低下して判定電圧ｖ２を
下回るまではＷｌボートの値は１となっていることから
、ステップ２３０の判断は［ＹＥＳＪとなり、スｙッ’
７２６０ｒｌ）ｌｋｃＴ　ＩＭＥが値ｔ２未満であるか
否かの判断が行なわれる。変数ＣＴＩＭＥの値はステッ
プ２８０で０にセットされた後、ステップ２９０が実行
されるたびに１ずつインクリメントされてゆくから、こ
の値が【２に達するまで、ここでは５０　ａ＋ｓｅｃの
間、ステップ２６０での判断はｒＹＥｓＪであって、引
続きステップ２９０．ステップ３００の処理を行ない燃
料噴射制御信号で２による非同期な燃料噴射が実行され
る。

（６）この状態で５０　ｍ５ｅｃが経過すると、ステッ
プ２６０での判断（ＣＴＩＭＥ＜ｔ２？）は「ＮＯＪと
なって処理はステップ３１０からＲＴＮへと進み、非同
期な燃料噴射は停止される。その後、スタータ３２の回
転によってバッテリ電圧＋Ｂが脈動し、定電圧ｖ　ｓｕ
ｂが再び判定電圧■２以下となりやがて判定電圧Ｖ１以
上に復すると、上記（３）の制御から再び実行され、そ
のたびに、上記（４）のＩＩＪ御において変敗ＣＩＮＪ
の値は１ずつ増加されてゆく。

（７）しかして、変数ＣＩＮＪの値がインクリメントを
重ねた結果値ｎに達すると、ステップ２４５での判断は
ｒＮＯＪとなって、ステップ２７０で変１ＩＣＴ　ＩＭ
Ｅの直をｔｌとした後、ステップ３１０にて燃料噴射制
御信号τ２をオフ状態としＲＴＮへ抜けて水割込みルー
チンを終了するようになる。従って、始動時燃料噴射の
総量が、値ｔ２に相当する燃料噴射時間（ここでは５　
Ｑ　ｍ５ｅｃ）と非同期な始動時燃料噴射の回数を示す
値ｎとの積で定まる曇、ｎ　ｘ　５　Ｑｍｓｅｃの燃料
噴射時間に相当する燃料噴射量となった時、それ以上の
非同期な始動時燃料噴射は定電圧Ｖ　ｓｕｂの状態の如
何にかかわらず実施されない。

以上のＩＩＪ　ａｌｌの全般に亘って、マイクロコンピ
ュータ５０内のＲＡＭ７３は、既述した如く、定電圧ｙ
、ｓｕｂが判定電圧■２以下となるとその自込みを禁止
し内容を保護するように構成されており、スタータ３２
の負荷の変動によってバッテリ電圧＋Ｂが脈動しても変
数ＣＩＮＪ及び変数ＣＴＩＭＥの値は保存されている。

水割込みルーチンを内燃機関１の始動時に繰返し実行す
ることによって行なわれる燃料噴射のυ制御の一例を第
１１図のタイミングチャートに示した。即ち、非同期な
始動時の燃料噴射は、定電圧ｖ　ｓｕｂが一旦判定電圧
■２未満となってから判定電圧７１以上となった時に、
変数ＣＴＩＭＥの値をカウンタとして用いながら行なわ
れ（第１１図区間工）、変数ＣＴＩＭＥの値がｔ２とな
ったところで停止される（区間■）。定電圧ＶＳｕｂが
判定電圧Ｖ１．Ｖ２を跨いで脈動する毎に行なわれる°
　　この非同期な始動時燃料噴射は全部でｎ回、実行さ
れる。通常の主燃料噴射はこれとは別に行なわれており
、定電圧Ｖ　ｓｕｂが確立されると、通常の燃料噴射制
御によって行なわれる（区間■）。

以上のように構成された本実施例において味、マイクロ
プロセッサ７０の電源電圧である定電圧Ｖｓｕｂの状態
をｗｉ信号出力部９５によって監視し、マイクロプロセ
ッサ７０の動作が保証できる電圧（ここでは判定電圧Ｖ
２）を下回ったときにはＲＡＭ７３の内容を保存し、マ
イクロプロセッサ７０の動作の再開に問題のない電圧（
ここでは判定電圧Ｖｌ　）以上となった時にはパルス幅
５０　ｍ５ｅｃの始動時固有の非同期な燃料噴射を実行
させている。従って、始動時にマイクロプロセッサ７０
の動作が保証できないような電圧の領域を含んで定電圧
Ｖ　ｓｕｂが変動するような場合でも、判定電圧７１以
上となった時には直に非同期な始動時燃料噴射が開始さ
れることになり、始動時の確実な燃料噴射が期待でき、
気筒への可燃混合気の吸入は確実なものとなる。しかも
ＲＡＭ７３内の変数ＣＩＮＪの値は保存されるので、始
動時燃料噴射の総量も一定に限定することができ、燃料
噴射の過多による点火プラグのカプリやその結果内燃機
関１が点火されなくなるといった問題も生じることがな
く、内燃機関１の始動性は充分に確保される。

又、定電圧Ｖ　ｓｕｂが判定電圧ｖ２よりも更に低下し
、電源回路６０内の１ｎｉｔ信号が出力される事態とな
ってマイクロコンピュータ５０がリセットされた場合で
も、定電圧Ｖ　ｓｕｂが回復して判定電圧Ｖ１以上とな
れば、内燃ｉ圓１の回転数Ｎｅやその他のパラメータか
ら燃料噴射時間を計算して行なわれる主燃料噴射を待つ
ことなく燃料噴射制御信号τ２による非同期な始動時燃
料噴射が実行されるので、スタータ３２が回転しうるよ
うな場合には、内燃機関１の各気筒への燃料の吸入を確
実ならしめることができる。

更に、本実施例では若干の電気的な回路を追加している
に過ぎず、しかも常に単一のマイクロプロセッサ７０の
下で燃料噴射を制御しており、スタートインジェクタや
その燃料系統などを必要とせず、簡易な構成で確実な始
動時の燃料噴射を行なわせることができる。

尚、本実施例では定電圧Ｖ　ｓｕｂが常時判定電圧■２
以下となってマイクロプロセッサ７０が点火時期制御信
号ｉｇを出せない状態に至った時には、バックアップ回
路５６により、内燃機関１の点火時期と燃料噴射を制御
しており、スタータ３２が駆動されるような電圧範囲で
の内燃ｉ閏１の始動性はほとんど完璧を期されていると
いってよい。

次に本発明の第２の実施例について説明する。

本発明の第２実施例は、第１実施例と同一の装置・構成
において、第１２図のフローチャートに示す制御が実施
されるものである。

第１２図に示すフローチャートのステップ４００ないし
ステップ５１０は、第１実施例のステップ２００ないし
ステップ３１０の各ステップに対応しているので、詳細
な説明は特に加えない。第２実施例では、第１実施例で
の処理に新たにステップ５５０，５６０が付加えられて
おり、イグニッションスイッチ２９がオンされてから、
スタータ３２がオンされるまでの間に行なわれるステッ
プ３１０．３１５（第１実施例のステップ２１０゜２１
５）の処理と共に、ステップ５５０では内燃機関１の冷
却水温Ｔ　ｈｗを入力ボート５２を介して、水温センサ
３３から読み込む処理が、続くステップ５６０ではこの
冷却水温Ｔｈｗに基づいて非同期な始動時燃料噴射の繰
返される回数ｎを定める処理が、行なわれる。ステップ
５６０においてこの回数ｎは、例えば第１３図に一例を
示すマツプから定められる。

従って、内燃機関１の始動操作の開始、即ちスタータ３
２がオンとされてから行なわれる非同期。

な始動時燃料噴射やよって内燃ＩＩ関１に噴射される燃
料の総量　（ｎ　Ｘ　５０ｍ５ｅｃに相当）は、内燃機
関の冷却水ｆ４　Ｔｈｗによって変更される。

この結果、本実施例は、第１実施例と同一の効果に加え
て、内燃機関１が冷え切っていて、噴射された燃料の大
部分が吸気管壁や吸気弁等に付着してしまい、点火可能
な空燃比の混合気が容易に吸入されないような場合には
燃料噴射の総量を増加し、内燃機ｒｌＡ１の場合には燃
料噴射の総量を低く押えるといった緻密な制−を行なっ
て、内燃機１１１１の始動性を十二分に確保することが
できるという効果も得られている。

以上本発明の２つの実施例について説明したが、本発明
はこれら、実ｍ例に回答限定されるものではなく、例え
ば、書換禁止手段として、第８図に示した構成に替えて
、ｗｉ信号検出回路８６の出力信号Ｗ１とイニシャル信
号発生回路９７の出力するイニシャル信号１ｎｉｔとの
論理和（ＡＮＤ）をマイクロコンピュータ５０のイニシ
ャル信号として入力する構成をとるなど、本発明の要旨
を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施しうる
ことは勿論である。

１１へＩＬ 以上詳述したように、本発明の電子式燃料噴射制御装置
によれば、スタートインジェクタやその燃料系統などを
必要とすることなく、始動時の確実な燃料噴射を実現す
ることができ、内燃ｌｌ関１の始動性を充分に確保する
ことができるという優れた効果を奏する。又、構成が簡
易にできる為、装置の信頼性や製造工程の手間やコス１
への問題等も改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成図、第２図は本発明の一実
施例としての内燃機関とその周辺装置との構成を示す概
略構成図、第３図は電子制御回路２の構成を示すブロッ
ク図、第４図はマイクロコンピュータ５０の構成を示す
ブロック図、第５図は信号切換回路５８の構成例を示す
論理回路図、第６図はバックアップ回路５６による点火
時期と燃料噴射のｌｌ１ｌＪ　６１１例を示すタイミン
グチャート、第７図は電源回路６ｏの構成を示す回路図
、第８図はＲＡＭ７３の店込み禁止を行なう構成の一例
を示す回路図、第９図は実施例における制御例を示す４
１１ｓｅｃ割込みルーチンのフローチャート、第１０図
はＷ【ボートの状態を説明すやタイミングチャート、第
１１図は実施例における燃料噴射制御の一例を示すタイ
ミングチャート、第１２図は本発明の第２実施例の１ｌ
ｉｌＪ御を示すフローチャート、第１３図は内燃機関１
の冷却水ＷＡ　Ｔ　ｈｗがら非同期な始動時燃料噴射の
回数を求めるマツプ、である。 １・・・内燃機関 ２・・・電子制御回路 ３・・・バッテリ １７・・・電磁式燃料噴射弁 ２つ・・・イグニッションスイッチ ３１・・・スタータスイッチ ３２・・・スタータ ５０・・・マイクロコンピュータ ６０・・・電源回路 ７０・・・マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）７３・・・Ｒ
ＡＭ ８２・・・Ｒ−８フリツプフロツプ ８６・・・ｗｉ信号検出回路 ９５・・・ｗｉ信号出力部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内燃機関の運転条件を検出する運転条件検出手段と、 該内燃機関に燃料噴射を行なう燃料噴射手段と、少なく
   とも始動時の燃料噴射に関する情報を記憶する一時記憶
   手段とマイクロプロセッサとを備え、該マイクロプロセ
   ッサが、前記一時記憶手段に記憶された前記情報と前記
   検出された内燃機関の運転条件とに基づき、燃料噴射量
   を算出し、前記燃料噴射手段を制御して、内燃機関の回
   転に同期した主燃料噴射を行なう燃料噴射制御手段と、
   を備えた電子式燃料噴射制御装置において、電源電圧の
   状態を監視する電源電圧監視手段と、該電源電圧監視手
   段が、前記マイクロプロセッサの動作を保証する所定の
   電圧以下となったことを検出した時、前記一時記憶手段
   の内容を書き換えることを禁止する書換禁止手段と、 を備えると共に、 前記燃料噴射制御手段が、前記内燃機関の始動の際に、
   前記監視された電源電圧が前記所定の電圧以下から該所
   定の電圧以上に復する時、前記マイクロプロセッサによ
   って、所定量の非同期な始動時燃料噴射を実行し、始動
   開始からの該燃料噴射量を前記一時記憶手段に累積して
   記憶し、該記憶された燃料噴射量の累積値が予め定めら
   れた所定値となるまで前記非同期な始動時燃料噴射を行
   なうよう構成されたことを特徴とする電子式燃料噴射制
   御装置。 ２　マイクロプロセッサの動作を保証する所定の電圧が
   、所定のヒステリシス幅を持つ特許請求の範囲第１項記
   載の電子式燃料噴射制御装置。 ３　非同期な始動時燃料噴射によって１回に噴射される
   燃料量が、内燃機関の冷却水温によって定められる特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の電子式燃料噴射制
   御装置。 ４　非同期な始動時燃料噴射による燃料噴射量の累積値
   が、該燃料噴射の回数として一時記憶手段に記憶され、
   該燃料噴射回数が所定回数となるまで前記非同期な燃料
   噴射が行なわれる特許請求の範囲第１項ないし第３項の
   いずれか記載の電子式燃料噴射制御装置。 ５　前記非同期な始動時燃料噴射の行なわれる所定の回
   数が、内燃機関の冷却水温に応じて定められる特許請求
   の範囲第４項記載の電子式燃料噴射制御装置。