JPS62276236A - 電子制御燃料噴射式エンジンの電源装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は゛重子制御燃料噴射式（以下ＥＧＩとする）エ
ンジンの駆動に適した電源装置に係り、特に始１．ＩＪ
時における車載用バッテリーの供給電圧ドロップににる
［Ｇ１の誤動作を防止するようにしたＥＧＩエンジンの
°電源装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］ＥＧＩ
エンジンにＪ３ける燃料噴射Ｍ制御は、インジェクタの
ソレノイドへ電流が供給される通電時間を、エンジンの
負荷等に応じてマイクロコンビ」−夕を用いたエンジン
コントロールユニット（以ドＥＣＵとする）により制御
することで、そのときの運転状況に応じた最適な空燃比
を１！７、エンジンを高効率て゛稼１ｆｉＪＩ−するシ
ステムＣある。しかし、インジェクタの動作は、ＥＣＵ
から燃料噴射信号が出力される開開と正確に一致して燃
料を８（１！：Ｉ−Ｉ　するわけではなく、作動Ｒれの
時間があり、ＥＣＵからの信２）期間を実際の噴ｏＡＩ
”７１間とした場合、上記作動遅れの１１，１問に基づ
く無効噴射時間士実効燃ね噴）１時間が噴射時間どなる
。したがって、ＥＣＬＪはこの無効噴射時間を考慮した
噴射時間の制御を行っている。

一方、上記のような噴射時間は、バッテリー電圧の変動
によっても変るので、このバッテリー電圧の変動に応じ
た噴射時間の補正をＥＣｔＪは行っている。ところで、
バッテリーは、エンジン始動時にクランキングのため大
電流が消費されるので、これによる電圧ドロップが特に
大きくなる。そのため、上記電圧補正（噴射時間制御）
のみではエンジンが始ωノできないことがあった。

そこで本発明者はこの原因を究明したところ以下のよう
な原因が判明した。

即ち、ＥＧＩエンジンではエンジン回転速度パラメータ
（検出信号）のにうにパルス情報であって、デジタル信
号処理が可能な信号としてＥＣＵに供給されるエンジン
パラメータもあるが、例えばエアフ〔ｌ−メータで計測
される吸入空気摂、冷却水温のようにアナログ信号のか
たちで検出される信号もある。このようなアナログ信号
は、デジタル信号に変換するため、アナログデジタル変
換器が必要となる。このアナログデジタル変換器は、一
般にアナログ回路部（アナログ信号をパルスカウントに
適した信号に変換する回路）とデジタル回路部（アナロ
グ回路部からの信号をカウントしてデジタル信号を出力
する回路）とから構成されるため、デジタルｔＣの駆動
電ＩＣ［である例えば（＋）　５　［Ｖｌの単一電源以
外に、アナログ回路部の馴初用としてこれより大きな電
圧値９例えば（＋）　８　［Ｖｌの電圧源を必要とする
。、ＥＧ［エンジンにおける電源回路は、上記８［Ｖｌ
の電源電圧をドＩコッパ方式の安定化電源回路によって
、略１２［Ｖｌのバッテリー電圧を降下して得ている。

この回路を第２図に示！Ｊ−０ところが、この回路で、
５「Ｖ」の電源電圧を出力する定電圧回路１は、安定化
のための基準電圧が、始動時を含めたバッテリー電圧の
変動範囲（通常の充電率のバッテリーＴ：１２［Ｖ］〜
６［Ｖ４の幅があるとされでいる）の最低電圧値より低
いので、出力を定電圧で供給でき、上記アナログデジタ
ル変換器のデジタル恒１路部を正常に動作させることが
できるが、８［■１の電源電圧を供給する定゛を迂回路
３は、バッテリー電圧が８［ｖ１以下にドロップした場
合、アナ［１グ回路部において、入力アナログ吊に基準
期間内のサンプルはとが一致しなくなり、正確なアナ１
コグデジタル変換が行なわれなくなる。

なＪ３、第３図はエンジン始動時におけるバッテリー電
圧の変化の一例を示寸特性図であり、縦軸は電圧、横１
１１ｂは時間である。

このようにアナログデジタル変換器に正常な電源電圧が
供給されないと、ＥＣＵに入力するエンジンパラメータ
は、ランダム成分が増加して、結末的に燃料噴射信号の
ｌｉｌ’３間が変動する等、最適宅−制御が行えなくな
る。そして、特にエンジン始動時の上記アリ［１グデジ
タル変換器の誤動作は始動不能を起こすということが判
明した。

なお、［記バツデリー電圧の変動を補正する手段として
、実開昭５７−４０６６０　目公報には、バッテリーを
２つ設け、寒冷始動時に、別のバッテリーを使用中のバ
ッテリーと直ｔ１１に接続する手段が開示されている。

しかし、この種の対策は、バッテリーが２つ必要となり
不便であるとともに、寒冷時以外の始動時でも、バッテ
リー電圧が低下することがあり、寒冷時以外の始動時に
バッテリー電圧が低下した場合には、上記２つのバッテ
リーｔま直列接続されず、アナ［」グデジタル変換器に
正常な電源電圧が供給されずｌ［確な制御を行うことは
できない。

また、特ｍｌ昭５７−１３２３８号公報には、バッテリ
ー電圧をＥＣＵ′ｃチ］、ツクし、異常低下時にＥＣＵ
からの信号の代りに予め記憶設定した開開を持つ噴射信
号バックアップ手段からの１５Ｆ）で１１＋１１２１１
づる提案がされているが、バックアップ装置Ｊ３　にび
その制御系を必要とするため、゛顕源装胃の構造が複雑
である。

［発明の［１的］ 本発明は上）ボした問題点に鑑み−Ｃなされたもので、
始動時等にバッテリー電）ｔが異常低下してｂ常に安定
なＥＧＩ制御動作を簡単な構成で実現でさ・るＥＧＩエ
ンジンの電源装置を促ｕ（ｉすることを目的どする。

［問題点を解決するためのｆ段１ 本発明はＥＧＩエンジンパラメータをデジタル信号処理
可能な信号に変換するアナログデジタル変換器が、バッ
テリー電圧の最低変動レベルよりも高い電圧で駆動され
るＥＧＩエンジンにおいて、前記バッテリーからの電圧
を前記最低変動レベルより低い電圧に安定化して定電圧
出力し、この定電圧を前記アナログデジタル変換器の必
要とする電源電圧に昇圧して前記アナ１］グデジタル変
換器に供給することで、アナログデジタル変換器がバッ
テリー電圧変動の影響を受【ノることを回避し、インジ
ェクタの燃料噴射信号等をエンジンの負荷に応じて正確
に発生可能となるものである。

［ｆｌ用Ｉ ＥＧＩエンジンから検出されるパラメータ中には、アナ
ログ信号として検出されるエンジンパラメータがある。

このようなパラメータはアナログデジタル変換器でデジ
タル信号に変換するが、一般に、アナログデジタル変換
器はバッテリー電圧の最低ドロップ電圧より高い電源電
圧を必要とする。本発明では、上記アナログデジタル変
換器にバッテリー電圧の最低ド「１ツブ電圧より低い電
圧の定電圧出力を昇圧して供給り゛るので、アナ［ｌグ
デジタル変換鼎はバラｉり一電圧の変動による影響を受
けず、エンジンからのアナログパラメータに対応した正
確なデジタル信号を、中央部１理回路に入力できる訳で
ある。

［発明の実施例］ 以下本発明を図示の実施例について説明する。

第１図は本発明に係るＥＧＩエンジンの電源装Ｐｊの一
実施例を示す回路図である。

第１図において、点線で囲った部分は、中央演算処理回
路（ＭＰＵ）１１を主体に構成されるＥＧｌエンジン（
図示略）のコントロールユニツ１〜（［ＥＣＵ）１０で
ある。このＥＣｔＪｌｏは、中央ｉｕｉ　Ｄｉ処理回路
１１とパスライン１２Ｔ：接続された入力回路１３．出
力回路１４．プログラムＲＯＭ１５及び作業ＲＡＭ１６
以外に、アナログデジタル変換器１７を含む。このアナ
ログデジタル変換器１７は、アナログ回路部用の電圧源
端１７ａとデジタル回路部用の電圧源端１７ｂを有する
とともに、エンジンよりアナログ信号として検出される
吸入空気♂検出信＠ａ、バッテリー電圧■あるいは冷却
水温検出信号す等のアナ［１ゲニンジンパラメータを、
デジタル信号に変換してパスライン１２に導出可能にな
っている。更に、上記入力回路１３はデジタル信号処理
の可能なパルス信号として検出されるエンジン回転速度
検出信号Ｃ１あるい（Ｊ車速度検出信に４　ｄ等のデジ
タルエンジンパラメータをパスライン１２に導出ＩＩＩ
能になっている。そして、中央演算処理回路１１は、こ
れら入力回路１３及びアナ［］グデジタル変換器１７か
らの信号ａ　／Ｊいしｄ等に基づいて所定の演亦を行い
、エンジンの負荷等の状況に応じた最適な燃料噴射信号
Ｃ９あるいは点火＋＋、ｌｉ期制御信号ｆ等を出力回路
１４より出力しＵＥＧ　Ｉエンジンへの燃料供給量等を
制御する。

一方、１８は車載用バッテリーであり、例えば１２［Ｖ
］の電圧を供給する。このバッテリー電圧はイグニッシ
ョンスイッチ１９を介して］ＥンＤＷａ　２０　Ｇが１
ａ地された定′市圧回路２０の入力端２０ａに導かれ、
出力端２０ｂより例えば５［１の定電圧として出力され
る。４１Ｊ３、この定電圧回路２０は例えばｉ〜ランジ
スタとツェナダイオードを用いたドロッパ方式の安定化
電源回路で容易に構成される。上記定電圧回路２０の出
力は、ＥＣｔＪｌｏへの低電圧源どしてアノーログデジ
タル変換姦１７のデジタル回路用′Ｆｔｉ圧源端１７ｂ
に供給されるとともに、中央演Ｏ処理回路１１．入力・
出力回路１３．１４及びＲＯＭ１５．ＲＡＭ１６に供給
される。また、上記定電圧回路２０の出力は、シー圧回
路２１の入力Ｑ　２１　ａＪ、り入力して出力端２１ｂ
より例えば８［ｖ］の高電圧源どしてアノ゛〔１グデジ
タル変換器１７のアナログ回路部用゛４Ｉ圧３≦：端１
７　ａに供給されるＪ、うになっている。なＪ３．７？
ル回路２１はコモン端２１Ｇが接地されている。

十ｉ：Ｌ！のＪ、うな（構成によれば、バッテリー電圧
（１２［１）が９：ｆＪＪ　Ｌ／で５、最低変動レベル
を示寸しンジン始動時を含めｃｉ！１々その範囲は１２
［Ｖ　］　〜６　［Ｖ　Ｊ−（−Ｍす、定：ｕＩＣＥ回
路２０１７１人万端２０ａには６［ｖ］以上の電圧が加
わる。したがって、出力端２０ｂからの電圧は５［Ｖ］
で一定であり、？？圧回路２１の入力端２１ａにはバッ
テリー電圧の変動とは無関係の定電圧が供給されること
になる。Ｈ迂回路２］は例えば３端子レギユレータ等の
ＩＣを使用でき、負荷変動に対づる出力電圧の安定化は
図られているｌこめ、結果としてアナログデジタル変換
器１７のアナログ回路部用電圧源端１７ａには定レベル
の電圧（８［Ｖ］　）が常に供給され、定電圧回路２０
からの安定化電圧と相俟っで、アナ０グデジタル変換盟
１７は、信８　ａあるいはｂ等のアナログ信号を正確に
デジタル信号に変換することができる。こうして、Ｅｃ
ｕｉｏは、ＥＧＩエンジンの燃料噴ＯＪ　ｆｆｌを、そ
のときの負荷状況等に応じた最適制御が可能となり、バ
ッテリー電圧が最低変動レベルを示Ｊエンジン始動時に
あってし、始動トラブルを起こりことがない。

なお、上記実施例において、定電圧回路２０はドロッパ
方式の安定化電源回路に限らづ゛、スイッチングレギュ
レータを使用することもできる。

〔発明の効果１ 以上説明したように本発明にＪ：れば、ＥＧＩエンジン
を制御する回路系の動作がバッテリー電圧変動の影響を
受けなくなり、特にエンジン始動時の急激な電圧低下に
よっても始動不良を起こずことがなく、常に燃料供給量
等の最適制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るトＧｌエンジン電源装首の一実施
例を示ず回路図、第２図は従来の電源装置の構成を示す
回路図、第３図のバッテリー電圧のエンジン始動特性を
示す特性図である。 １１・・・中央演客）処理回路、　１２・・・パスライ
ン、１３・・・入力回路、　１４・・・出力回路、　１
５・・・プログラムＲＯＭ、　１６・・・ＲＡＭ、　１
７・・・アナログデジタル変換器、　１７ａ・・・アノ
ーＩコグ回路部用電圧源端、　１７ｂ・・・デジタル回
路部用電圧源端、　１８・・・バッテリー　１９・・・
イグニッション第１図 第２図 第３図 ’ｌ’Ｅ１１１　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　Ｆ％ｆａ’１手続ネ１１正ｇＨ（自発） 昭和６１年　７月２５日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿　　　　　　　　　　
　　４塾１、事件の表示　　　昭和６１年特許願第１２
００１７丹２、発明の名称　　　電子制御燃料噴射式エ
ンジンの電源装置３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 代表者　１）　島　　敏　　弘 ４、代理人　〒１６０ ６、補正の対象　　　明細ぶの［特許請求の範囲すプ哨
Ｋ１、特許請求の範囲を次のとおりに補正します。 「エン、ジンの運転パラメータに基づいて燃料噴射量等
を制御する制ｔｉｌ＋装置で制御回路の一部又は全部が
バッテリー電圧の最低変動レベルよりも高い電源電圧を
要求する電子制御燃料噴射式エンジンにおいて、前記バ
ッテリー電圧の最低電圧より低い電圧に降圧する定電圧
供給手段と、この定電備したことを特徴とする電子制御
燃料噴射式エンジンの電源装置。」

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンパラメータに基づいて前記エンジンへの燃料噴
   射量等を制御する中央演算処理回路の入力手段として、
   前記パラメータのいずれかをデジタル信号処理可能な信
   号に変換するアナログデジタル変換器を有し、この変換
   器がバツテリー電圧の最低変初レベルよりも高い電圧で
   駆動される電子制御燃料噴射式エンジンにおいて、前記
   バツテリーからの電圧を前記最低電圧より更に低レベル
   の電圧に安定化して出力する定電圧供給手段と、この定
   電圧供給手段からの電圧を前記アナログデジタル変換器
   の必要とする電源電圧に界圧して同変換器に供給する電
   圧昇圧手段とを具備したことを特徴とする電子制御燃料
   噴射式エンジンの電源装置。