JPS5898638A

JPS5898638A - 燃料制御装置

Info

Publication number: JPS5898638A
Application number: JP56196844A
Authority: JP
Inventors: Masahide Sakamoto; 坂本　正英; Hiroatsu Tokuda; 博厚徳田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-12-09
Filing date: 1981-12-09
Publication date: 1983-06-11

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】本発明は燃料制御装置に係シ、特に、電磁ソレノイドに
よってバイパス空気流量と燃料とを連動させて制御する
燃料制御装置のＣＰＵ故障時に適正な制御を行なうこと
のできる燃料制御装置に関する。

一般に自動車のエンジンを駆動するに、空気量と燃料量
との比、いわゆる空燃比（以下Ａ／Ｆと称する）が理論
空燃比１４．７で燃焼させることが最も効率が良い。し
たがって、通常走行時、理論空燃比になるように空気量
と燃料量と制御する。

しかし、加速時や、負荷の変動によって、燃料を多く必
要としたり、減速するため空気量に比して燃料量を少く
する必要がめる場合がろる。また、空気蓋の変化に対し
て燃料量がリニヤに変化しないため、るる補正を常時必
要とし、この補正１′１を従来はマイクロコンピュータ
（以下、ＭＰＵと称する）から出力してい尺。この補正
値は、空気量に対応して変化するためＭＰＵより出力す
るが最通である。ところが、ＭＰＵが故障すると、燃料
制御ができなくなるという欠点を有していた。

本発明の目的は、マイクロコンピュータに故障が生じ几
場合でも走行に支障を生じることのない燃料制御を行な
うことのできる燃料制御装置を提供することにろる。

本発明は、マイクロコンピュータの異常を検出する手段
と、ろらかしめ定められた補正値を出力する手段とを設
け、マイクロコンピュータの異常を検出したときは、固
定された補正値に切換えて出力することにより走行に支
障の生じることがないようにしようというものでめる。

以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。

第１図には、本発明に係る内燃機関の吸気管の図におい
て、メイン通路１に並列にバイパス通路３が設けられて
いる。このメイン通Ｍｌには、オリフィス２が設けられ
ておシ、下流側にスロットルバルブ５が設けられている
。バイパス通路３にはホットワイヤ式流量計４が設け、
られており、下流部には、空気流量制御ノズル７が、設
けられている。この空気流量制御ノズル７は、電磁ソレ
ノイド６によって摺動するように構成されており、この
摺動によって空気流量制御ノズル７によって構成される
間隙で空気量が制御される。また、この空気流量制御ノ
ズル７０反対＠は、燃料供給制御ノズル８が形成されて
おり、空気流量制御ノズル７と連動して作動する。すな
わち、空気流量を多くすると供給燃料量が減少し、空気
流量を減少すると供給燃料量が増加するように構成され
ている。このバイパス通路３の最下流は、スロットルチ
ャンバのオリフィス２の形成されている箇所に位置して
いる。

また、ノズル７．８を駆動させる電磁ソレノイド６は、
電磁ソレノイド駆動回路３０によって駆動される。この
電磁ンレノイド駆動回路には、比例ソレノイドを用いる
ものと、デユーティソレノイドを用いるものとがめる。

第２図には、比ｙｕソレノイドを用いた電磁ンレノイド
駆動回路が示されている。すなわち、電磁ソレノイド６
には、直列にトランジスタ１０が接続されている。この
トランジスタ１０のエミッタは接地されており、ベース
にはオペアンプ９の出力端子が接続されている。このオ
ペアンプ９の負入力端子には、ホットワイヤ式の空気流
量計４の出力が入力するように、正入力端子には、後述
する基準値と補正値の加算された値が入力するように構
成されている。

第３図には、デユーティソレノイドを用いた電磁ソレノ
イド駆動回路が示されている。すなわち、電磁ソレノイ
ド６には、直列にトランジスタ１０が接続されておｐ、
このトランジスタ１０のエミッタは接地されている。ま
た、このトランジスタ１０のベースには、比較器１３の
出力端子が接続されている。また、比較器１３の負入力
端子には三角波発振器１１が接続されており、正入力端
子には誤差増幅器１２の出力端子が接続されている。

この誤差増幅器１２の負入力端子にはホットワイヤ式の
空気流量計４の出力が入力するように、正入力端子には
後述する基準値と補正値の加算され比値が入力するよう
に構成されている。このデユーティソレノイドを用い良
電磁ソレノイド駆動回路は、三角波発振器１１において
第４図囚に示す如き信号が出力され、鎮差増幅器１２か
ら第４図■に示す如き信号が出力され、このそれぞれが
、比較器１３において比較され、第４図（Ｑに示す如Ｉ
ｆニーティパルスが出力される。このＯＮデユーティパ
ルスによってトランジスタ１０がＯＮ。

ＯＦＦをく）返し平均しｆｃｔ流が、電磁ソレノイド６
を流れることになる。

このような構成において、第１図のスロットルバルブ５
を開くとメイン通路ｌに流れる空気蓋は多くなる。メイ
ン通路１に流れる空気量が多くなるとオリフィス２の負
圧が大きくなりバイパス通細３に流れる空気蓋が増加す
る。空気流量が増加するとホットワイヤ式の空気流量計
４の出力は大きくなる。空気流量計４の出力が大きくな
ると、電磁ソレノイド駆動回路に入力される制御値と一
致するようにバイパス通路３の流量を減少させる方向に
１ａＭｉソレノイド６に電流が供給され、空気ａｍ制御
ノズル７を駆動する。空気流量制御ノズル７が駆動する
ことにより燃料を決める燃料供給制御ノズル８の開口面
積が大きくなり燃料が増加する。

また、スロットルバルブ５を閉じるとメイン通路１に流
れる空気ｔは少なくなる。メイン通路１に流れる空気蓋
が少なくなると、オリフィス２の負圧が小さくなりバイ
パス通路３に流れる空気量も減少する。バイパス通路３
に流れる空気蓋が減少すると空気流１１１！ｌｔ４の出
力は小さくなる。この空気流１ｔｌＴｔ４の出力が小さ
くなると電磁ソレノイド駆動回路３０に入力される制御
Ｋｌ値と一致するようにバイパス通路３の流量を増加さ
せる方向に電磁ソレノイド６に供給される１を流を制御
し、空気流量制御ノズル７を駆動する。この空気施蓋制
御ノズル７が駆動することにより燃料量を決める燃料供
給制御ノズル８の開口面積が小さくな９燃料は減少する
。

このように電磁ソレノイド駆動回路３ｏは、バイパス通
路３に流れる空気量を一定に保ち、空気流量計４の出力
が制御ｍＫ等しくなるようにノズルを制御し、メイン通
路１の空気流量にめった燃料を供給するものでろる。

第５図に本発明に係る燃料制御装置の一実Ｍ例が示され
ている。

図において、マイクロコンピュータ（ＭＰＵ　Ｊ２０に
は、切換回路２１を介して加算器２３が接続されている
。一方、このＭＰＵ２０ＫＦｉ故障検出器２２が接続さ
れておシ、この故障検出器２２の出力は、切換回路２１
に入力するように１ｓｇされている。この切換口ｊ１３
２１は、ＭＰＵ２０からの出力と後述する切換回路２１
内の基準補正値とを切換えて出力する機能を有するもの
でるる、また、加算器２３には、基本値出力回路２４が
接続されており、この加算６２３は基本値出力回路２４
から出力される基本ｆｌｋ加えて出力するものでめる。

この加算５２３には、電磁ソレノイド駆動回路３０が！
＆統されている。この電磁ソレノイド駆動回′＃７６３
０の駆動によってバイパス流量制御器３２が制御される
。このバイパスｉ蓋制御器３２に設けら７している空気
流量計４の計測値が電磁ルノイド駆動回′１６３０にフ
ィードバックされている。この′ｔｋｉｉソレノイド駆
動回ｗ！１３０の駆動＆Ｃよって燃料蓋と空気蓋とが決
定されエンジン５０に供給される。このエンジン５０に
取りつけられているセンサからの出力がＭＰＵ２０に入
力するように構成されている。この電磁ソレノイド駆動
回路３０と、バイパス流量制御祷３２と、空気流量１Ｆ
４とによって電磁弁回路３１が構成されている。

このように構成される燃料制御装置の故障検出器２２は
、第６図に示す如き構成を有している。

すなわち、ＭＰＵ２０からの出力は、トランジスタＴｒ
ｉのベースに印加される。このトランジスタＴｒ１のコ
レクタには、抵抗Ｒ１を介して電源電圧子■か印加され
ている。このトランジスタＴｒｌのエミッタは接地され
ている。また、トランジスタＴｒ１のコレクタには、コ
ンデンサＣ１を介してダイオードＤ１のカソードとダイ
オードＤ２のアノードが接続されている。ダイオードＤ
１のアノードは接地されておシ、ダイオードＤ２のカソ
ードはコンデンサＤ２を介して接地されている。また、
このダイオードＤ２のカソードには、抵抗Ｒ３と、オペ
アンプ２５の（へ）入力端子が接続されている。この抵
抗Ｒ３の他端は接地されている。また、このオペアンプ
２５の（ト）入力端子には、設足値Ｖａｓｔが入力する
ように構成されている。また、このオペアンプ２５の出
力端子と（へ）入力端子との間は抵抗Ｒ２を介して橋絡
されている。また、オペアンプ２５の出力端子からの出
力が、故障信号となシ、切換回路２１と、図示されてい
ないが故障ランプを点灯する。

このように構成される故障検出器２２は、ＭＰＵ２０か
ら第１図（４）に示す如き信号が出力されると、コンデ
ンサＣ２の充放電によって、第７囚（至）のａにボ丁如
き電圧がオペアンプ２５の（ハ）入力端子に人力され、
（ト）入力端子には、第７図囚のｂに示す如き設定電圧
Ｖｔｘｚｙが入力される。このオペアンプ２５は、（ト
）入力電圧が大きいときに信号を出力するものであるた
め、ＭＰＵ２０より第７幽囚に示す如き信号が出力され
ている限り、オペアンプ２５の出力端子から出力信号が
出力されない。しかし、ＭＰＵ２０から第７幽囚に示す
如き信号が出力されなくなると、放電電圧によって第７
図囚の設定電圧Ｖｍｘｒの方が大きくなり、第７図（Ｑ
に示す如く信号が出力される。このオペアンプ２５から
の出力信号が出力されるとＭＰＵ２０が故障でおること
を示す。この故障検出器２２は、一般にウオッチドツク
と称されている。

また、第５図図示燃料制御装置の切換回路２１は第８図
に示す如き構成を有している。すなわち、ＭＰＵ２０か
らの出力は、ＡＮＤ回路６０の一方の端子に入力される
。このＡＮＤ回路６０の出力端子には、ＯＲ回路６１の
一方の入力端子が接続されており、このＯＲ回路６１の
他方の入力端子には、ＡＮＤ回路６２の出力端子が接続
されている。このＡＮＤ回路６２の一方の入力端子には
基準補正値出力回路６３からの補正値が入力するように
構成されている。また、ＡＮＤ回路６２の他方の入力端
子には、故障検出回路２２からの出力信号が入力するよ
うに構成されている。この故障検出回路２２からの出力
は、インバータ６４を介してＡＮＤ回路６０の他方の入
力端子に接続されている。

ま７’Ｃ，ＯＲ回路６１の出力端子には、加算器２３が
接続されている。このＡＮＤ回路６０゜６２と、ＯＲ回
路６１と、基準補正値出力回路６３と、インバータ６４
とによって切換回路２１が構成されている。

この切換回路２１は、常時、すなわち、ＭＰＵ２０が正
常のとき（第７幽囚に示す如き信号が出力し続けている
状態）は、故障検出器２２からの出力がな（、ＡＮＤ回
路６０には、インバータ６４を介して入力がめるため、
ＭＰＵ２０からの出力が、ＡＮＤ回路６０、ＯＲ回路６
１を介して切換回路２３に出力される。もし、ＭＰＵ２
０が故障すると、故障検出器２２から出力があり、ＡＮ
Ｄ回路６０にはインバータ６４ｔ−介して信号が入らず
、ＡＮＤ回路６２には、信号が入力され、基準補正値出
力回路６３から出力される補正値がＡＮＤ回路６２、Ｏ
Ｒ，回路６１を介して切換回路２３に出力される。

このように、ＭＰＵ２０が正常に作動しているときは、
ＭＰＵ２０から出力される補正値が加算器２３で基本値
と加算されて電磁ソレノイド駆動向ｌ＃６３０に出力さ
れる。また、ＭＰＵ２０が故障すると、切換回路２１に
よって切換られ、切換回路２１内に設けられている基準
補正値が加算器２３に出力され、この加算器２３で基本
値と加算されて電磁ソレノイド駆動向ｗ１３０に出力さ
れる。

なお、第５図図示基本値出力回路２４から出力される基
本値は、理論空燃比に相当する値でるる。

したがって、本実施例によれば、マイクロコンピュータ
に故障が生じても基本値に基準補正値が加算されて制御
されるので走行上支障をきたすことなく走行することが
できる。

第９図には、本発明の他の実施例が示されている。本実
施例は、第５図図示実施例がアナログ値で行なうのに対
し、デジタル値によって行なうようにしたものでるる。

図中、第５図図示実施例と同一の符号の付されている吃
のは同一の部品・同一の機能を有するものでるる。

図において、切換回路４０と、故障検出器４１は共にデ
ジタル処理が行われる。すなわち、パルス信号として出
力される。このパルス信号は、積分回路４３によって積
分されアナログ電圧として処理され、後は第５図図示実
施例と同じでるる。

したがって、本実施例によれば、第５図図示実施例と同
様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、マイクロコンピ
ュータに故障が生じた場合でも走行に支障を生じること
がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は内燃機関の吸気管の部分構成図、第２図は比例
ソレノイドを用いた電磁ソレノイド駆動回路図、１４４
３図はデユーティソレノイドを用いた電磁ソレノイド駆
動回路図、第４図は＃！３図のタイムチャート、第５図
は本発明の実施例を示す回路図、第６図は第５図図示故
障検出器の回路図、第７図は第６図のタイムチャート、
第８図は第５図図示切換回路の鮮細回路図、第９図は本
発明の他の実施ガを示す回路図でるる。２０・・・ＭＰＵ、２１．４０・・・切換回路、２２゜
４−１・・・故障検出器、２３・・・加算器、２４・・
・基本値出力回路、３０・・・電磁ソレノイド駆動回路
、６３″Ｖ　１図２ｆ２了第３図奮ｌＩ−図 ’（Ｔ＋　＠ ↓

Claims

【特許請求の範囲】１、エンジンの運転状態を検出する手段と、吸入空気ｉ
ｔを検出する空気流量針と、常時一定値の供給燃料菫と
仝気量とを定める基本値を出力する手段と、前６己検出
されたエンジン状態に応じて供給燃料の補正（ｉ！Ｌを
出力するマイクロコンピュータトを備え、前記基本値に
前記マイクロコンピュータから出力される補正値を加算
して制御値として電磁ソレノイドを駆動し、前記空気流
量針からの出プ月直が前記制御値に一致するように制御
する燃料制御装置において、上記マイクロコンピュータ
の異菖を検出する第１の手段と、めらかしめ定めた固定
補正値を常時出力する第２の手段と、前記第１の手段の
検出信号によって上記マイクロコンピュータから出力さ
れる補正値に代えて前記第２の手段からの出力値を補正
値として切換えて出力する第３の手段とを設けたことを
特徴とする燃料制御装置。２、特許請求の範囲第１項記載の発明において、上記基
本値は、理論空燃比に相幽する値でろることを特徴とす
る燃料制御装置。３．４１１ｆＩＩＩ！求の範囲第１項又は第２項記載の
発明において、上記第１の手段は、ウオッチドツク回路
でろることを特徴とする燃料制御装置。