JPH04232361A - 内燃機関用インジェクタ駆動方法及び駆動装置 - Google Patents

内燃機関用インジェクタ駆動方法及び駆動装置

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JPH04232361A
JPH04232361A JP40934490A JP40934490A JPH04232361A JP H04232361 A JPH04232361 A JP H04232361A JP 40934490 A JP40934490 A JP 40934490A JP 40934490 A JP40934490 A JP 40934490A JP H04232361 A JPH04232361 A JP H04232361A
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JP
Japan
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signal
microcomputer
fuel injection
injector
command signal
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Pending
Application number
JP40934490A
Other languages
English (en)
Inventor
Yutaka Inaba
豊 稲葉
Shigetoshi Aoki
青木　成年
Yoshinobu Arakawa
荒川　祥伸
Ryuji Satsukawa
薩川　龍次
Tokiaki Endo
常昭 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle Electric Drive Systems Co Ltd
Original Assignee
Kokusan Denki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kokusan Denki Co Ltd filed Critical Kokusan Denki Co Ltd
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関に燃料を供給
するインジェクタを駆動する駆動方法及び駆動装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関を最適な状態で動作させるため
には、空燃比を機関の各部の温度や回転速度等に応じて
適確に制御することが重要である。インジェクタにより
機関に燃料を供給する場合には、インジェクタから燃料
を噴射する時間（燃料噴射時間）と、インジェクタに与
える燃料の圧力とにより燃料の噴射量が決まる。また空
燃比は温度や大気圧の影響を受けるため、空燃比を適確
に制御するためには、大気圧や各部の温度等の制御条件
に応じて燃料噴射時間を正確に制御することが必要であ
る。
【０００３】そのためマイクロコンピュータを用いて、
大気圧、周囲温度、機関の各部の温度、機関の回転数、
スロットル開度等に応じてインジェクタへの駆動電流の
供給を制御して、燃料噴射時間を制御する燃料噴射装置
が用いられている。
【０００４】図１１は従来用いられているこの種の燃料
噴射装置の構成を示したもので、この燃料噴射装置は、
バッテリ電源１により駆動されて動作するマイクロコン
ピュータ２と、内燃機関に取付けられて機関の所定の回
転角度位置で信号を発生する信号発生器３と、信号発生
器３から得られる信号を所定の波形（例えば矩形波）に
整形してマイクロコンピュータに与える波形整形回路４
と、大気圧、周囲温度、機関の各部の温度、スロットル
開度等の情報をマイクロコンピュータに与える各種のセ
ンサと、マイクロコンピュータ２から与えられる噴射指
令信号に応じてインジェクタ６の駆動コイル６ａに駆動
電流を与えるインジェクタ駆動回路７とを備えている。 インジェクタは燃料を噴射するノズルと、該ノズルを開
閉するニードル弁と、該弁を駆動する電磁石とを備えて
いて、燃料ポンプから所定の圧力で燃料が供給されてい
る。このインジェクタは機関の吸気マニホールド等に取
付けられていて、その駆動コイルに駆動電流が与えられ
たときに弁を開いて燃料を噴射する。
【０００５】マイクロコンピュータ２は、センサから与
えられる大気圧や温度等の情報と、信号発生器の出力と
を入力として、燃料噴射位置（燃料の噴射を開始する回
転角度位置）と燃料噴射時間とを演算し、演算した燃料
噴射位置で、演算した燃料噴射時間の情報を含む噴射指
令信号を出力する。この噴射指令信号は例えば、燃料噴
射位置で立上り、燃料噴射時間に等しい信号幅を有する
矩形波状の信号からなり、インジェクタ駆動回路７は該
噴射指令信号が与えられている間インジェクタに駆動電
流を与える。インジェクタは駆動電流が与えられている
間その弁を開いて燃料を噴射する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の燃料噴射装置に
おいては、マイクロコンピュータの電源の電圧が低下し
て、マイクロコンピュータが動作しない状態になると燃
料の噴射が行われないため、機関を動作させることがで
きなくなる。
【０００７】またバッテリを搭載せずに、手動スタータ
により起動する内燃機関において、マイクロコンピュー
タによる制御を可能にするためには、マイクロコンピュ
ータを内燃機関により駆動される発電機を電源として動
作させる必要があるが、この場合機関の始動時に発電機
の出力電圧が確立するまでの間はマイクロコンピュータ
を正常に動作させることができないため、機関の始動が
困難になることがある。例えば、内燃機関の始動時に回
転数Ｎ［ｒｐｍ］が時間ｔの経過にともなって図１２に
示す変化を示す場合に、マイクロコンピュータを動作さ
せる発電機出力を得るために必要な最低回転数がＮｍで
あったとすると、手動スタータにより機関の回転数を図
示のＮｒまでしか上昇させることができない場合には、
マイクロコンピュータを動作させることができないため
、燃料の噴射を行わせることができず、機関を始動する
ことができない。
【０００８】更にマイクロコンピュータの電源が確保さ
れている場合でも、ＣＰＵが誤動作した場合や、多気筒
内燃機関の気筒の判別ができなくなった場合には、マイ
クロコンピュータによる制御を適確に行うことができな
くなる。例えば、回転子側に設けたリラクタにより信号
発電子に磁束変化を与えて信号を発生させる誘導子形の
信号発電機を用いて機関の回転角度位置の情報を得る場
合には、気筒毎に幅が異なるリラクタを設けて各気筒毎
に発生間隔が異なる信号を発生させ、各気筒に対応する
信号の発生間隔を計測することにより、気筒を判別する
ことが行われるが、この場合、機関の回転速度の変動に
より信号の発生間隔が狂うと気筒の判別を行うことがで
きなくなり、マイクロコンピュータは燃料噴射時間の演
算を正常に行うことができなくなる。
【０００９】本発明の目的は、マイクロコンピュータに
よる制御を行うことができないときでも燃料の噴射を行
わせて、機関を動作させることができるようにした内燃
機関のインジェクタ駆動方法及び駆動装置を提供するこ
とにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のインジェクタ駆
動方法では、所定の制御条件に応じて燃料噴射時間を演
算するマイクロコンピュータと、機関の所定の回転角度
位置で信号を発生する信号発生器の出力に基いて燃料噴
射時間を定めるための信号を出力する信号発生回路とを
設ける。そして、マイクロコンピュータが正常に動作す
る状態にあるときには該マイクロコンピュータにより演
算された燃料噴射時間の間インジェクタに駆動電流を与
え、マイクロコンピュータが正常に動作しない状態にあ
るときには、信号生成回路から得られる信号により定め
られる燃料噴射時間の間インジェクタに駆動電流を与え
る。
【００１１】本発明のインジェクタ駆動装置は、例えば
検出された各種の制御条件に基いて燃料噴射時間を演算
して演算された燃料噴射時間の情報を含む主噴射指令信
号を出力するマイクロコンピュータと、該マイクロコン
ピュータとは別個に設けられて、所定の燃料噴射時間の
情報を含む予備噴射指令信号を発生する予備噴射指令信
号発生回路と、主噴射指令信号が発生したときには該主
噴射指令信号に応答して該主噴射指令信号により与えら
れる燃料噴射時間の間インジェクタに駆動電流を流し、
主噴射指令信号が発生しないときには予備噴射指令信号
に応答して該予備噴射指令信号により与えられる燃料噴
射時間の間インジェクタに駆動電流を流すインジェクタ
駆動回路とを備えて構成される。
【００１２】本発明のインジェクタ駆動装置はまた、検
出された各種の制御条件に基いて燃料噴射時間を演算し
て演算された燃料噴射時間の情報を含む主噴射指令信号
を出力するマイクロコンピュータと、該マイクロコンピ
ュータとは別個に設けられて、所定の燃料噴射時間の情
報を含む予備噴射指令信号を発生する予備噴射指令信号
発生回路と、マイクロコンピュータが正常に動作してい
るときには主噴射指令信号に基いて燃料噴射時間の情報
を含む駆動信号を出力し、マイクロコンピュータが正常
に動作していないときには予備指令信号に基いて燃料噴
射時間の情報を含む駆動信号を出力する切替回路と、切
換回路から出力される駆動信号に応じてインジェクタに
駆動電流を流すインジェクタ駆動回路とにより構成する
こともできる。
【００１３】この場合、マイクロコンピュータが正常に
動作しているときに該マイクロコンピュータが切替信号
を出力するようにしておいて、該切替信号が与えられて
いるときに主噴射指令信号に基いて燃料噴射時間の情報
を含む駆動信号を出力し、切替信号が与えられていない
ときには予備噴射指令信号に基いて燃料噴射時間の情報
を含む駆動信号を出力するように切替回路を構成するこ
とができる。
【００１４】またマイクロコンピュータの電源電圧を検
出して、検出した電圧がマイクロコンピュータを正常に
動作させるレベル以上あるときに切替信号を出力する電
圧検出回路を設けて、該切替信号が与えられているとき
には主噴射指令信号に基いて燃料噴射時間の情報を含む
駆動信号を出力し、該切替信号が与えられていないとき
には予備指令信号に基いて燃料噴射時間の情報を含む駆
動信号を出力するように切替回路を構成することもでき
る。
【００１５】更に上記の切替信号を外部から与えるよう
にすることもできる。
【００１６】マイクロコンピュータの電源が低下してい
る場合にもインジェクタを駆動し得るようにするには、
上記予備噴射指令信号発生回路をマイクロコンピュータ
の電源とは異なる電源により駆動するようにする必要が
ある。
【００１７】尚電源電圧の低下以外の原因でマイクロコ
ンピュータの動作が異常になったことの検出は、マイク
ロコンピュータを動作させるためのプログラム中にチェ
ック用のプログラムを組み込んでおく公知の手法により
行うことができる。
【００１８】
【作用】上記のように構成すると、マイクロコンピュー
タの電源電圧の低下や、ＣＰＵの誤動作等の理由でマイ
クロコンピュータが正常に動作しないときには、マイク
ロコンピュータと別個に設けられた信号発生回路から得
られる信号により燃料噴射時間を定めてインジェクタに
駆動電流を流すことができる。そのため、マイクロコン
ピュータが正常に動作しないときでもインジェクタを動
作させて機関を動作させることができる。
【００１９】
【実施例】図１は本発明の実施例を示したもので、同図
において、２はマイクロコンピュータで、このマイクロ
コンピュータはセンサにより検出された各種の制御条件
（大気圧、機関の各部の温度、周囲温度、スロットル開
度等）に基いて燃料噴射時間を演算して演算された所定
の燃料噴射位置で燃料噴射時間の情報を含む主噴射指令
信号Ｖｉ　を出力する。
【００２０】１００はマイクロコンピュータ２とは別個
に設けられて予備噴射指令信号Ｖｉ　´を発生する予備
噴射指令信号発生回路で、図示の予備噴射指令信号発生
回路１００は、内燃機関の回転軸に取付けられた信号発
生器３と、信号発生器３から得られる信号を所定の波形
に変換する波形整形回路４と、波形整形回路４の出力信
号から機関の回転角度情報を得て所定の燃料噴射位置で
燃料噴射時間の情報を含む予備噴射指令信号を出力する
信号生成回路５とからなっている。
【００２１】図示の信号発生器３は、機関の回転軸に取
付けられた回転子３Ａと、信号発電子３Ｂとを有する誘
導子形の発電機からなっている。信号発電子３Ｂは、信
号コイル３ｂ１を巻回した鉄心３ｂ２と、該鉄心に磁束
を流す永久磁石（図示せず。）とを有していて、鉄心３
ｂ２の先端に設けられた磁極部３ｂ３が回転子３Ａに対
向させられている。回転子３Ａはリラクタ（誘導子）３
ａを有していて、該リラクタが信号発電子の磁極部３ｂ
２に対向し始める際及び該対向を終了する際にそれぞれ
生じる磁束の変化により、信号コイル３ｂ１に極性が異
なるパルス状の信号電圧Ｖｓ１及びＶｓ２が誘起する。
【００２２】本実施例では、信号コイル３ｂ１から得ら
れる極性が異なる信号の内、先に発生する信号Ｖｓ１が
スレショールドレベルに達する位置が、機関の始動時の
燃料噴射位置として適した位置に一致するようにリラク
タ３ａと信号発電子の磁極部３ｂ３との位置関係が設定
され、信号電圧Ｖｓ１がスレショールドレベルに達して
から次に発生する信号電圧Ｖｓ２がスレショールドレベ
ルに達するまでの角度幅が、所定の燃料噴射時間に相当
するようにリラクタ３ａの長さが設定されている。
【００２３】波形整形回路４は、例えば信号電圧Ｖｓ１
がスレショールドレベルに達してから信号電圧Ｖｓ２が
スレショールドレベルに達するまでの間持続する矩形波
信号Ｖｑを出力する。この矩形波信号Ｖｑの立上り位置
は燃料噴射位置であり、該矩形波信号の信号幅は、機関
の始動時における燃料噴射時間に相当している。
【００２４】信号生成回路５は、矩形波信号Ｖｑを入力
として、マイクロコンピュータによる制御を行うことが
できない場合の燃料噴射時間に相当する信号幅の矩形波
信号を予備噴射指令信号Ｖｉ　´として出力する。
【００２５】尚波形整形回路４の出力をそのまま予備噴
射指令信号として用いることができる場合には、信号生
成回路５が省略される。
【００２６】６は駆動コイル６ａを備えて、該駆動コイ
ル６ａに駆動電流が与えられている間弁を開いて燃料を
噴射するインジェクタ、７はインジェクタ６に駆動電流
を流すインジェクタ駆動回路である。
【００２７】インジェクタ駆動回路７は、主噴射指令信
号Ｖｉ　が発生したときには該主噴射指令信号に応答し
て主噴射指令信号により与えられる燃料噴射時間の間イ
ンジェクタ６に駆動電流を流し、主噴射指令信号が発生
しないときには予備噴射指令信号Ｖｑ　に応答して該予
備噴射指令信号により与えられる燃料噴射時間の間イン
ジェクタ６に駆動電流を流す。
【００２８】主噴射指令信号Ｖｉ　及び予備噴射指令信
号Ｖｑ　が燃料噴射位置で立上り、その信号幅が燃料噴
射時間に相応している矩形波状の信号である場合、イン
ジェクタ駆動回路７は、主噴射指令信号及び予備噴射指
令信号の内のいずれか先に発生する指令信号によりトリ
ガされて導通するスイッチにより構成できる。この場合
、主噴射指令信号Ｖｉ　を優先させて、主噴射指令信号
が発生しているときには該主噴射指令信号により与えら
れる噴射時間の間インジェクタに駆動電流を流し、主噴
射指令信号が発生しないときにのみ予備噴射指令信号に
より与えられる時間インジェクタに駆動電流を流すよう
にするためには、例えば予備噴射指令信号により与えら
れる噴射時間を、主噴射指令信号により与えられる燃料
噴射時間（大気圧や温度等により変化する。）の内の最
短の噴射時間以下に設定し、該最短の噴射時間を与える
主噴射指令信号が発生する位置以降に予備噴射指令信号
が発生するようにしておけばよい。
【００２９】またインジェクタ駆動回路に主噴射指令信
号または予備噴射指令信号が与えられたときに導通して
インジェクタに駆動電流を流す駆動電流制御用スイッチ
を設けるとともに、予備噴射指令信号の入力端子と該駆
動電流制御用スイッチの制御端子との間に指令信号用ス
イッチ回路を設け、主噴射指令信号が発生しているとき
には該指令信号用スイッチ回路をオフ状態にして主噴射
指令信号のみにより駆動電流制御用スイッチを導通させ
得るようにし、主噴射指令信号が発生していないときに
指令信号用スイッチ回路をオン状態にして予備噴射指令
信号により駆動電流制御用スイッチを導通させ得るよう
にしてもよい。
【００３０】尚主噴射指令信号及び予備噴射指令信号は
所定の燃料噴射時間の情報を含む信号であればよく、必
ずしも矩形波状の信号である必要はない。例えば燃料噴
射開始位置で発生するパルス信号と燃料噴射終了位置で
発生するパルス信号とからなる対のパルス信号を噴射指
令信号としてもよい。各噴射指令信号は、インジェクタ
駆動回路の構成に応じて種々の形態をとることができる
。
【００３１】主噴射指令信号と予備噴射指令信号とは同
じ波形でなくてもよく、異なっていてもよい。例えば、
主噴射指令信号を燃料噴射位置で立上り、信号幅が燃料
噴射時間に相応している矩形波状の信号とし、予備噴射
指令信号としては、信号発生器３から得られる信号Ｖｓ
１及びＶｓ２をそれぞれ波形整形して得たパルス信号を
用いることもできる。信号Ｖｓ１及びＶｓ２をそれぞれ
波形整形して得たパルス信号をインジェクタ駆動回路７
に与えてインジェクタ６に駆動電流を流すようにした場
合には、インジェクタが断続的に燃料を噴射することに
なるが、機関の動作には支障がない。
【００３２】図１に示した例では、マイクロコンピュー
タに回転角度情報を与える信号発生器３を予備噴射指令
信号を得るための信号発生器としても用いたが、図２に
示したように、マイクロコンピュータに回転角度情報を
与える信号発生器３の他に、予備噴射指令信号を得るた
めの信号発生器３´を別個に設けて、この信号発生器３
´の出力信号を波形整形し、必要に応じて信号生成回路
５により信号を生成することにより、予備噴射指令信号
を得るようにしてもよい。
【００３３】尚以下に本発明の他の種々の実施例を示す
が、以下の実施例では、説明を簡単にするため、主噴射
指令信号及び予備噴射指令信号をともに燃料噴射位置で
立上る矩形波状の信号とし、それぞれの信号幅が燃料噴
射時間に相当しているものとする。
【００３４】図３は本発明の他の実施例を示したもので
、同図において１はバッテリを電源として直流定電圧を
出力するバッテリ電源、２はバッテリ電源１により駆動
されるマイクロコンピュータ、３は内燃機関により駆動
されて機関の所定の回転角度位置で信号を発生する誘導
子形の信号発生器、４は信号発生器３の出力信号を波形
整形する波形整形回路、６は駆動コイル６ａを備えたイ
ンジェクタ、７は駆動信号Ｖｄが与えられている間イン
ジェクタの駆動コイル６ａに駆動電流を与えるインジェ
クタ駆動回路である。
【００３５】本実施例においても、信号コイル３ｂ１か
ら得られる極性が異なる信号の内、先に発生する信号Ｖ
ｓ１がスレショールドレベルに達する位置が、機関の始
動時の燃料噴射位置として適した位置に一致するように
リラクタ３ａと信号発電子の磁極部３ｂ３との位置関係
が設定され、信号電圧Ｖｓ１がスレショールドレベルに
達してから次に発生する信号電圧Ｖｓ２がスレショール
ドレベルに達するまでの角度幅が、燃料噴射時間に相当
するようにリラクタ３ａの長さが設定されている。
【００３６】波形整形回路４は、信号電圧Ｖｓ１がスレ
ショールドレベルに達してから信号電圧Ｖｓ２がスレシ
ョールドレベルに達するまでの間持続する矩形波信号Ｖ
ｑを出力する。この矩形波信号Ｖｑの立上り位置は、燃
料噴射位置に一致し、該矩形波信号の信号幅は、燃料噴
射時間に相当している。
【００３７】この例では、マイクロコンピュータ２が正
常に動作しているときに、該マイクロコンピュータの出
力ポート２ａから切替信号Ｖｘが出力されるようになっ
ている。即ちこの例では、マイクロコンピュータのソフ
トウェアにより切替信号発生手段が実現される。
【００３８】マイクロコンピュータ２には、大気圧、周
囲温度、機関の各部の温度、機関のスロットル角度等を
検出する各種センサの出力と、波形整形回路４の出力Ｖ
ｑとが入力されている。マイクロコンピュータ２は、各
種センサの出力から得た大気圧、温度、スロットル角度
等の制御条件と、信号発生器３の出力信号から得た回転
角度情報とに基いて燃料噴射位置と噴射時間とを演算し
、演算された燃料噴射位置で演算された噴射時間に相当
する信号幅を有する矩形波状の主噴射指令信号Ｖｉを出
力ポート２ｂから出力する。
【００３９】この例では、波形整形回路４の出力信号が
そのまま予備噴射指令信号Ｖｉ　´として用いられ、こ
の予備噴射指令信号Ｖｉ　´は、マイクロコンピュータ
２から得られる主噴射指令信号Ｖｉとともに切替回路８
に入力されている。切替回路８の出力信号が駆動信号Ｖ
ｄ　としてインジェクタ駆動回路７に与えられている。
【００４０】切替回路８は、前記切替信号Ｖｘを制御信
号として、該切替信号が与えられていないときに予備噴
射指令信号Ｖｉ　´と同じ波形の信号を駆動信号Ｖｄ　
としてインジェクタ駆動回路７の入力端子７ａに与え、
切替信号Ｖｘが与えられているときにはマイクロコンピ
ュータ２から出力される主噴射指令信号Ｖｉと同じ波形
の信号を駆動信号Ｖｄ　としてインジェクタ駆動回路７
の入力端子７ａに与える。
【００４１】本実施例ではまた、内燃機関により駆動さ
れる磁石発電機９が設けられていて、該発電機９の出力
が電源回路１０に与えられ、電源回路１０から得られる
直流電圧がインジェクタ駆動回路７の電源端子７ｂに印
加されている。
【００４２】図示してないが、発電機９からバッテリ充
電回路を通してバッテリ電源１のバッテリに充電出力が
与えられている。
【００４３】上記の実施例において、マイクロコンピュ
ータ２が正常に動作する状態にあるときには、該マイク
ロコンピュータ２から切替信号Ｖｘが出力されているた
め、切替回路８はマイクロコンピュータ２から出力され
る主噴射指令信号Ｖｉと同じ波形の信号を駆動信号Ｖｄ
としてインジェクタ駆動回路７に与える。従って、イン
ジェクタ６は、マイクロコンピュータにより演算された
燃料噴射位置で演算された噴射時間の間燃料を噴射し、
機関を最適な状態で動作させる。
【００４４】これに対し、バッテリの電圧が低下したり
、ＣＰＵが誤動作したりして、マイクロコンピュータ２
が正常に動作しない状態にあるときには、マイクロコン
ピュータ２が切替信号Ｖｘの出力を停止する。そのため
、切替回路８は波形整形回路４から得られる予備噴射指
令信号Ｖｉ　´と同じ波形の信号を駆動信号Ｖｄとして
インジェクタ駆動回路７に与える。従ってマイクロコン
ピュータが正常に動作しないときでもインジェクタを動
作させて機関に燃料を供給し、機関を運転することがで
きる。
【００４５】図３に示した実施例のように、発電機９か
らイジェクタ駆動回路７に駆動電力を与えるようにして
おくと、電源電圧の低下によりマイクロコンピュータが
正常に動作しない場合でも、インジェクタ駆動回路７に
発電機９から電源回路１０を通して駆動電力が与えられ
るため、該インジェクタ駆動回路７は、駆動信号Ｖｄが
発生している間インジェクタ６に駆動電流を与える。
【００４６】従って例えば、バッテリの電圧が低下して
バッテリ電源３がマイクロコンピュータを正常に動作さ
せることができない状態でも、インジェクタを動作させ
て機関を始動させることができる。一旦機関が始動すれ
ば、機関に取付けられた発電機９によりバッテリが充電
されるため、マイクロコンピュータ２が正常に動作する
ようになり、機関は支障なく運転される。
【００４７】尚図３の実施例において、波形整形回路４
及び切替回路８がトランジスタ等の能動素子を含んでい
る場合には、これらの回路の電源も電源回路１０から供
給する必要があるのはもちろんである。
【００４８】上記の実施例では、マイクロコンピュータ
２をバッテリ電源１により駆動するようにしたが、図４
に示したように、内燃機関により駆動される発電機９の
出力により駆動することもできる。図４の実施例では、
発電機９に設けられた異なる２つの発電コイル９Ａ及び
９Ｂの出力がそれぞれ電源回路１０Ａ及び１０Ｂに入力
され、これらの電源回路１０Ａ及び１０Ｂからそれぞれ
得られる直流定電圧がインジェクタ駆動回路７の電源端
子及びマイクロコンピュータ２の電源端子に印加されて
いる。その他の点は図３の実施例と同様である。
【００４９】図４の実施例において、発電コイル９Ａは
機関の始動時に、図１２に示した回転数Ｎｒ以下でイン
ジェクタ駆動回路７を駆動するのに十分な出力を発生す
るようにその巻数が設定されている。また発電コイル９
Ｂは、図１２の回転数Ｎｍでマイクロコンピュータ２を
動作させる電圧を出力するようにその巻数が設定されて
いるものとする。
【００５０】この場合、機関の始動時には、切替信号Ｖ
ｘが発生しないため、切替回路８は、波形整形回路４か
ら得られる予備噴射指令信号Ｖｉ　´と同じ波形の信号
を駆動信号Ｖｄとしてインジェクタ駆動回路７に与える
。 またインジェクタ駆動回路７には発電コイル９Ａから所
定の駆動電力が与えられる。従ってインジェクタ６に駆
動電流が与えられて燃料の噴射が行われ、機関が始動す
る。機関が始動した後、発電コイル９Ｂの出力がマイク
ロコンピュータ２を動作させるレベルに達すると、マイ
クロコンピュータ２が切替信号Ｖｘを出力するため、切
替回路８はマイクロコンピュータ２から与えられる主噴
射指令信号Ｖｉ´と同じ波形の駆動信号Ｖｄをインジェ
クタ駆動回路７に与える。したがって以後はマイクロコ
ンピュータにより燃料噴射時間が制御される。この実施
例は、バッテリを搭載しない機関に対して有用である。
【００５１】上記実施例では、マイクロコンピュータに
より切替信号発生手段を実現して、マイクロコンピュー
タ２から切替信号Ｖｘを出力させるようにしたが、図５
に示すようにマイクロコンピュータの電源の電圧を検出
して、電源電圧が設定値（マイクロコンピュータを正常
に動作させるために必要な値）以上あるときに切替信号
Ｖｘを出力する電圧検出回路１１を設けて、この電圧検
出回路１１を切替信号発生手段としてもよい。
【００５２】図６は、図４の実施例において、マイクロ
コンピュータを駆動する電源回路１０Ｂの出力電圧を検
出して、該出力電圧が設定値（マイクロコンピュータを
正常に動作させるために必要な値）以上あるときに切替
信号Ｖｘを出力する電圧検出回路１１を設けた例である
。
【００５３】図７は、外部から切替回路８に切替信号Ｖ
ｘを与えるようにした実施例を示したものである。この
場合、切替信号Ｖｘは定常時には常時与えられ、マイク
ロコンピュータが誤動作して機関が暴走するといった異
常事態が生じた時に手動によるスイッチ操作等によりそ
の供給が停止されるものである。
【００５４】この様に外部から切替信号Ｖｘを与えるよ
うにしておくと、マイクロコンピュータの誤動作により
機関の状態が異常になったときに、信号発生器３の出力
により与えられる噴射指令信号による動作に切り替える
ことができるため、安全性を高めることができる。
【００５５】上記の各実施例では、マイクロコンピュー
タが動作しないときに波形整形回路４から得られる矩形
波信号をそのまま予備噴射指令信号として切替回路８に
与えるようにしているが、この場合、機関の燃料噴射時
間が一定になり、該燃料噴射時間を大気圧や機関の温度
に見合った長さに設定することができない。そのため例
えば、温暖時に機関の始動を容易にするように矩形波信
号Ｖｑ（予備噴射指令信号）の信号幅を設定した場合、
寒冷時には始動時の燃料噴射時間が不足して機関の始動
を良好に行わせることができなくなるおそれがある。
【００５６】図６はこの様な問題を解決した実施例を示
したもので、この実施例では、波形整形回路４と信号切
替回路８との間に信号幅補正回路１２が挿入されている
。この信号幅補正回路１２は図１の実施例で示した信号
生成回路５に相当するものである。
【００５７】信号幅補正回路１２は、大気圧や機関の温
度等の制御条件を検出するセンサから得られる情報を入
力とし、該情報に基いて波形整形回路から得られる矩形
波信号の幅を変化させて、その時の機関の状態に適した
燃料噴射時間に相当する信号幅を有する予備噴射指令信
号Ｖｉ　´を出力する。
【００５８】図示の例では、機関の温度を検出する温度
センサから得られる温度情報が信号幅補正回路１２に入
力されている。この様な補正回路を設けておくと、マイ
クロコンピュータが正常に動作しない場合でも、信号発
生器３側から機関の温度に見合った信号幅の矩形波信号
を噴射指令信号として供給できるため、機関を支障なく
運転することができる。
【００５９】図９は信号幅補正回路１２の具体例を示し
たもので、この例では、インバータＩＮと、抵抗Ｒ１　
及びＲ２　と、ダイオードＤ１　と、コンデンサＣと、
コンパレータＣＰとにより信号幅補正回路１２が構成さ
れている。また正の温度係数を有する感温抵抗素子Ｒｔ
ｈにより機関の温度を検出する温度センサが構成されて
いる。この実施例において、インバータＩＮに矩形波信
号Ｖｑが入力されると、該インバータの出力側に信号Ｖ
ｑを反転した信号Ｖｑ´が得られる。この信号Ｖｑ´が
零に立ち下がったときにコンデンサＣの電荷がダイオー
ドＤ１　を通して瞬時に放電し、信号Ｖｑ´が高レベル
に立上ったときに抵抗Ｒ１　を通してコンデンサＣが充
電される。このコンデンサの両端の電圧Ｖｃは抵抗Ｒ２
　の両端に得られる基準電圧Ｖｓとともにコンパレータ
ＣＰに入力される。コンパレータＣＰは電圧ＶｃとＶｓ
とを比較して、Ｖｓ≧Ｖｃの時に高レベルになる矩形波
状の予備噴射指令信号Ｖｉ　´を出力する。
【００６０】感温抵抗素子Ｒｔｈと抵抗Ｒ２　との直列
回路の両端には図示しない直流定電圧電源回路の出力が
印加されており、機関の温度が低下して感温抵抗素子Ｒ
ｔｈの抵抗値が低くなっているときには基準電圧Ｖｓが
高くなっており、機関の温度が上昇して感温抵抗素子の
抵抗値が高くなっているときには基準電圧Ｖｓが低くな
っている。そのため、機関の温度が低いときには、図に
実線で示した波形のようにコンパレータから得られる矩
形波信号Ｖｑｔの信号幅が広くなり、機関の温度が高い
ときには図に破線で示した波形のように矩形波信号Ｖｑ
ｔの信号幅が狭くなる。
【００６１】従って、機関の温度が低いときには、噴射
時間を長くし、機関の温度が高いときには噴射時間を短
くして機関の運転を支障なく行わせることができる。
【００６２】図８に示した例では、信号幅補正回路１２
の出力を予備噴射指令信号として切替回路８にのみ入力
したが、図１０に示したように信号幅補正回路１２の出
力をマイクロコンピュータ２と切替回路８との双方に入
力して、信号幅補正回路１２の出力信号に含まれる情報
をマイクロコンピュータ内での演算に利用するようにし
てもよい。
【００６３】図８及び図１０に示した実施例では、波形
整形回路４から得られる矩形波信号の信号幅を機関の温
度に応じて補正するようにしたが、必要な場合には、大
気圧、スロットル開度、或いは機関の回転数等に応じて
矩形波信号の信号幅を補正するようにしてもよい。この
場合には、スロットル開度センサの出力や回転数検出器
の出力に応じて基準信号Ｖｓの大きさを変化させるよう
にすればよい。
【００６４】上記の各実施例では、信号発生器の出力か
ら予備噴射指令信号を得るようにしているが、機関の回
転軸に磁石発電機９が取付けられている場合には、該磁
石発電機９の磁極構成とその出力の位相とを適宜に調整
することにより、該磁石発電機から得られる交流電圧の
半波の期間を燃料の噴射を行わせる期間に一致させるこ
とができる。このようなことが可能な場合には、該磁石
発電機の半波の出力を直接予備噴射指令信号として利用
することができる。また該磁石発電機の半波の出力を矩
形波状に波形整形したものを予備噴射指令信号として用
いることもでき、更に該矩形波状に整形した信号を信号
幅補正回路等の信号生成回路に与えることにより、各種
の制御条件に適合した予備噴射指令信号を得ることもで
きる。
【００６５】図３ないし図１０に示した実施例の説明に
おいては、主噴射指令信号及び予備噴射指令信号が単一
の矩形波状の信号であるとしたが、これらの信号が、燃
料噴射開始位置と噴射終了位置とをそれぞれ示す対の信
号からなっていてもよい。
【００６６】また駆動信号Ｖｄは、主噴射指令信号また
は予備噴射指令信号と同じ波形でなくても良く、インジ
ェクタ駆動回路の構成に応じて任意の波形の駆動信号を
用いることができる。
【００６７】尚機関を動作させるためには、機関のサイ
クルが一巡する間に１回だけ、例えば吸気行程において
所定の時間の間インジェクタから燃料を噴射させれば良
いが、サイクルが一巡する間の機関の動作に支障を来さ
ない時期に２回以上燃料を噴射するようにしても良い。 例えば２サイクル機関においては、吸気行程と排気行程
との双方において燃料を噴射するようにしても良い。排
気行程において噴射された燃料はシリンダ内には入らず
に吸気ポート内に滞留し、次に吸気行程で噴射された燃
料とともにシリンダ内に流入するため、機関の運転に有
効に利用される。
【００６８】上記の実施例では、マイクロコンピュータ
により燃料噴射位置と燃料噴射時間とを演算しているが
、マイクロコンピュータでは燃料噴射時間のみを演算し
、燃料噴射位置は信号発生器から得たタイミング信号に
より定めるようにすることもできる。
【００６９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、マイク
ロコンピュータの電源電圧の低下や、ＣＰＵの誤動作等
の理由でマイクロコンピュータが正常に動作しないとき
には、マイクロコンピュータと別個に設けられた信号発
生回路から得られる信号により燃料噴射時間を定めてイ
ンジェクタに駆動電流を流すようにしたため、マイクロ
コンピュータが正常に動作しないときでもインジェクタ
を動作させて機関を動作させることができる利点がある
。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図である
。
【図２】本発明の他の実施例の構成を示すブロック図で
ある。
【図３】本発明の他の実施例の構成を示すブロック図で
ある。
【図４】本発明の他の実施例の構成を示すブロック図で
ある。
【図５】本発明の他の実施例の構成を示すブロック図で
ある。
【図６】本発明の他の実施例の構成を示すブロック図で
ある。
【図７】本発明の他の実施例の構成を示すブロック図で
ある。
【図８】本発明の他の実施例の構成を示すブロック図で
ある。
【図９】図８の実施例で用いる信号幅補正回路の構成例
を示した回路図である。
【図１０】本発明の他の実施例の構成を示すブロック図
である。
【図１１】従来の燃料噴射装置の構成を示したブロック
図である。
【図１２】機関の始動時の回転数の時間的な変化の一例
を示す線図である。
【符号の説明】
１　　　　バッテリ電源 ２　　　　マイクロコンピュータ ３　　　　信号発生器 ３´　　信号発生器 ４　　　　波形整形回路 ５　　　　信号生成回路 ６　　　　インジェクタ ７　　　　インジェクタ駆動回路 ８　　　　切替回路 ９　　　　磁石発電機 １０　　電源回路 １１　　電圧検出回路

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　所定の制御条件に応じて燃料噴射時間
    を演算するマイクロコンピュータと、機関の所定の回転
    角度位置で信号を発生する信号発生器の出力に基いて燃
    料噴射時間を定めるための信号を出力する信号発生回路
    とを設け、前記マイクロコンピュータが正常に動作する
    状態にあるときには該マイクロコンピュータにより演算
    された燃料噴射時間の間インジェクタに駆動電流を与え
    、前記マイクロコンピュータが正常に動作しない状態に
    あるときには前記信号発生回路から得られる信号により
    定められる燃料噴射時間の間前記インジェクタに駆動電
    流を与えることを特徴とする内燃機関用インジェクタ駆
    動方法。
  2. 【請求項２】　　検出された各種の制御条件に基いて燃
    料噴射時間を演算して演算された燃料噴射時間の情報を
    含む主噴射指令信号を出力するマイクロコンピュータと
    、前記マイクロコンピュータとは別個に設けられて、所
    定の燃料噴射時間の情報を含む予備噴射指令信号を発生
    する予備噴射指令信号発生回路と、前記主噴射指令信号
    が発生したときには該主噴射指令信号に応答して該主噴
    射指令信号により与えられる燃料噴射時間の間インジェ
    クタに駆動電流を流し、前記主噴射指令信号が発生しな
    いときには前記予備噴射指令信号に応答して該予備噴射
    指令信号により与えられる燃料噴射時間の間インジェク
    タに駆動電流を流すインジェクタ駆動回路とを備えたこ
    とを特徴とする内燃機関用インジェクタ駆動装置。
  3. 【請求項３】　　検出された各種の制御条件に基いて燃
    料噴射時間を演算して演算された燃料噴射時間の情報を
    含む主噴射指令信号を出力するマイクロコンピュータと
    、前記マイクロコンピュータとは別個に設けられて、所
    定の燃料噴射時間の情報を含む予備噴射指令信号を発生
    する予備噴射指令信号発生回路と、マイクロコンピュー
    タが正常に動作しているときには前記主噴射指令信号に
    基いて燃料噴射時間の情報を含む駆動信号を出力し、マ
    イクロコンピュータが正常に動作していないときには前
    記予備指令信号に基いて燃料噴射時間の情報を含む駆動
    信号を出力する切替回路と、前記切換回路から出力され
    る駆動信号に応じてインジェクタに駆動電流を流すイン
    ジェクタ駆動回路とを備えたことを特徴とする内燃機関
    用インジェクタ駆動装置。
  4. 【請求項４】　　検出された各種の制御条件に基いて燃
    料噴射時間を演算して演算された燃料噴射時間の情報を
    含む主噴射指令信号を出力するマイクロコンピュータと
    、前記マイクロコンピュータとは別個に設けられて、機
    関の所定の回転角度位置で信号を発生する信号発生器の
    出力に基いて所定の燃料噴射時間の情報を含む予備噴射
    指令信号を発生する予備噴射指令信号発生回路と、マイ
    クロコンピュータが正常に動作しているときに該マイク
    ロコンピュータから出力される切替信号を入力として、
    該切替信号が与えられているときには前記主噴射指令信
    号に基いて燃料噴射時間の情報を含む駆動信号を出力し
    、前記切替信号が与えられていないときには前記予備指
    令信号に基いて燃料噴射時間の情報を含む駆動信号を出
    力する切替回路と、前記切換回路から出力される駆動信
    号に応じてインジェクタに駆動電流を流すインジェクタ
    駆動回路とを備えたことを特徴とする内燃機関用インジ
    ェクタ駆動装置。
  5. 【請求項５】　　検出された各種の制御条件に基いて燃
    料噴射時間を演算して演算された燃料噴射時間の情報を
    含む主噴射指令信号を出力するマイクロコンピュータと
    、前記マイクロコンピュータとは別個に設けられて、機
    関の所定の回転角度位置で信号を発生する信号発生器の
    出力に基いて所定の燃料噴射時間の情報を含む予備噴射
    指令信号を発生する予備噴射指令信号発生回路と、前記
    マイクロコンピュータの電源電圧を検出して、検出した
    電圧がマイクロコンピュータを正常に動作させるレベル
    以上あるときに切替信号を出力する電圧検出回路と、前
    記切替信号を入力として、該切替信号が与えられている
    ときには前記主噴射指令信号に基いて燃料噴射時間の情
    報を含む駆動信号を出力し、前記切替信号が与えられて
    いないときには前記予備指令信号に基いて燃料噴射時間
    の情報を含む駆動信号を出力する切替回路と、前記切換
    回路から出力される駆動信号に応じてインジェクタに駆
    動電流を流すインジェクタ駆動回路とを備えたことを特
    徴とする内燃機関用インジェクタ駆動装置。
  6. 【請求項６】　　検出された各種の制御条件に基いて燃
    料噴射時間を演算して演算された燃料噴射時間の情報を
    含む主噴射指令信号を出力するマイクロコンピュータと
    、前記マイクロコンピュータとは別個に設けられて、機
    関の所定の回転角度位置で信号を発生する信号発生器の
    出力に基いて所定の燃料噴射時間の情報を含む予備噴射
    指令信号を発生する予備噴射指令信号発生回路と、外部
    から与えられる切替信号を入力として、該切替信号が与
    えられているときには前記主噴射指令信号に基いて燃料
    噴射時間の情報を含む駆動信号を出力し、該切替信号が
    与えられていないときには前記予備指令信号に基いて燃
    料噴射時間の情報を含む駆動信号を出力する切替回路と
    、前記切換回路から出力される駆動信号に応じてインジ
    ェクタに駆動電流を流すインジェクタ駆動回路とを備え
    たことを特徴とする内燃機関用インジェクタ駆動装置。
  7. 【請求項７】　　前記予備噴射指令信号発生回路は前記
    マイクロコンピュータの電源と異なる電源により駆動さ
    れることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１つ
    に記載の内燃機関用インジェクタ駆動装置。
JP40934490A 1990-12-28 1990-12-28 内燃機関用インジェクタ駆動方法及び駆動装置 Pending JPH04232361A (ja)

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