JP2511859B2 - 内燃機関における燃料噴射制御装置 - Google Patents

内燃機関における燃料噴射制御装置

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    • F02D41/008Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0087Selective cylinder activation, i.e. partial cylinder operation

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車の電子式燃料噴射装置の信頼性に係
り、電子回路の一部分が故障しても、エンジン停止にま
で到ることなく、常に走行を可能とする高信頼性を有す
る車に関するものである。
〔発明の効果〕
自動車に実装される電子部品の数はふえつつあり、こ
れにともない車全体の信頼性が低下する恐れがある。万
一,燃料噴射系の電子部品が故障し、エンジンが停止し
てしまうと、路上での故障発見と修理は容易でなく、管
理人を呼ぶ以外に方法がない。このため、辺ぴなところ
での故障は、搭乗者に大きな負担を与えることになる。
また都市内走行でも、要人輸送の場合に走行不能の事態
に陥ると、社会的,経済的な損失が大きくなる恐れがあ
る。
従来のキヤプレータによる機械式の燃料噴射系は、突
然の故障は少なく、徐々に機能低下が感知、予見される
場合が多く、予防保守や調整により信頼性を確保してい
た。電子部品の信頼性は、初期不良のものを加速試験等
で排除してしまえば、残りの良品は、偶発故障の発生確
率を持つものだけになる。電子回路中に含まれる電子部
品の偶発故障に基づく、系全体の故障(システム・ダウ
ン)を避ける方法としては、部品レベル,回路レベル,
システムレベルで冗長性を持たせる方式がよくとられて
いる。
部品や回路レベルで冗長性を持たせる場合は、部品点
数の増加に伴うコスト上昇、部品や回路の良否を判定す
る判定回路の信頼性、ならびに故障部品の同定と報知用
回路の組込みによる複雑化のため、実用性に欠ける。冗
長システムでは故障部品をすみやかに取り替えておかな
いと、冗長系の価値がなくなる。故障が発生すると同時
にある程度の負担を運転者に課し、故障部品の取り替え
を促進することが、信頼性維持の面より望ましい。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、万一、車両搭載の電子回路の一部分
に故障が発生しても、全く走行が不可能となる事態を回
避し、不完全ながらも走行を可能にするいわゆるフオー
ルト・トレラント(fault tolerant)な電子式燃料噴射
制御方法を提供することにある。
〔発明の効果〕
自動車の内燃機関は、具備する気筒数の半数のみに燃
料噴射と点火を実施すると低トルクではあるが、運転で
きる。本発明はこの点に着目してなされたものである。
具体的には、燃料噴射と点火を制御する電子回路を2組
用意し、各組の電子回路は、それぞれ半数の気筒の制御
を受け持つように回路を構成する。通常は両回路の同期
と合理性チエツクをとりながら作動させるが、異常発生
時には、正常側だけでエンジン運転を行う。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図〜第2図により説明
する。第1図では、〜で示した6気筒のエンジンを
対象に想定している。各気筒には燃料噴射のためのイン
ジエクタが備えられている。エンジン1の気筒のうち、
気筒,,の燃料噴射量と噴射タイミングは制御回
路2により制御され、気筒,,の場合は制御回路
3により制御される。点火系は従来のものと同一であ
る。各制御回路は、従来の電気式燃料噴射制御装置と以
下の点で異なるだけである。各検出点からの信号入力や
演算内容はほとんど従来形と変らない。相違点は出力が
気筒数の半数分しかなく、それに伴なうタイミング処理
が異なることと、エンジン停止を避けるため、残り半数
の気筒を制御する制御回路の正常/異常を判定する判定
回路との情報の授受部とそれに伴なう情報処理部が追加
されたことである。
制御回路2,3がともに正常なときには、制御回路2に
より奇数番号の気筒が、制御回路3により偶数番号の気
筒が夫々制御される。各制御回路では、回転計6より、
その時の回転数を検出し、空気流量計(図示せず)から
は空気量計測値7をとり込み、エンジン冷却装置(図示
せず)からは冷却水温度8をとり込む。この他、図示は
していないが、エンジンの回転数制御に必要な情報を各
制御回路にとり込む。制御回路の同期は、エンジンの回
転に同期するタイミングパルスを検出器9により検出
し、これに基づいて行う。
各制御回路の良否の判定は、夫々の制御回路に応じて
設けられた判定回路4及び5により行う。判定回路は各
制御回路に含めて構成することも可能である。各判定回
路は、両制御回路2,3の演算出力をとり込み、両演算結
果に大幅な差違がないかどうかを判定する。判定の手順
を第2図に示す。制御回路2及び3の出力である燃料噴
射時間をそれぞれT2,T3としたとき、両結果に大幅な差
の生じる(T2−T3e)の場合は、片方の制御回路が故
障し、故障した回数が許容範囲を越える出力を出すか、
あるいは両者とも許容範囲内にある場合でも、一方の出
力が過去の演算結果と比較し急変しているか、あるいは
不変のときである。このような場合は、その回路を故障
と判定する。第2図において、eは誤差,TmixとTmax
噴射時間の最小値と最大値,Ti(−j)は噴射時間iの
j周期前における値を表わす。判定回路は、故障と判定
された制御回路はどちらであるかの情報を運転者に報知
する。
運転者は、制御回路の故障を報知されたときに手動に
て、故障の制御回路を切り離し、それにより制御される
気筒群への燃料供給を停止すると同時に、正常な制御回
路のみを用いて残りの半数の気筒群の制御回路を実施す
る。手動切換えは、車室内で、故障した制御回路はどち
らかを判定するだけで、スイツチで簡単に切換わる。す
なわち、それは各制御回路に入つている他の制御回路や
判定回路の出力をスイツチで切断することにより実現さ
れる。また、両制御回路が正常であつても、この切換え
スイツチにより、一方の制御回路を切り離すことによ
り、半数の気筒数での運転を訓練することもできるよう
になつている。
以上は、各気筒にインジエクタを備えた例を示した
が、同様の定え方は、マニホルドにインジエクタを2個
以上設け、各インジエクタ毎に制御回路を設けた場合に
も、回路的に若干の修正を施すことにより実施可能であ
る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、偶発故障の発生の恐れのある制御回
路の故障に対して、正常な制御回路でもつて半数の気筒
を制御することにより、走行不能状態を回避することが
できる。これにより、僻地運転や要人輸送に当つて運転
者に安心感を与えるものである。
制御回路の故障発生に当つて、その回路の切りはなし
を運転者に行わせることと、その後の運転を半数の気筒
で実施することは、運転者に不便を与えることになり、
故障回路の取替えを促進し、ひいては車の信頼性を向上
させることにつながる。
予備の制御回路(プリント板)を携行している場合に
は、故障回路の発見が運転者にも容易に行えるため、プ
リント板の交換も取替え方法の説明書に従うことにより
できるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は高信頼化エンジン制御の構成図、第2図は判定
回路の動作内容と手順を示すフローチヤートである。 1……エンジン、2,3……半数の気筒の燃料噴射量を制
御する制御回路、4,5……制御回路の良否を判定する判
定回路、6……エンジン回転計、7……空気量計測値、
8……冷却水温度測定値、9……エンジン回転同期パル
ス発生器、Ti……制御回路i(i=2又は3)の出力
(燃料噴射時間)、e……誤差、Tmix,Tmax……噴射時
間の最小値,最大値、Ti(−1),Ti(−2)……制御
回路iの1又は2周期前の出力。
フロントページの続き (72)発明者 塩谷 真 川崎市麻生区王禅寺1099番地 株式会社 日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 瀬古沢 照治 川崎市麻生区王禅寺1099番地 株式会社 日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 志田 正実 勝田市大字高場2520番地 株式会社日立 製作所佐和工場内 (56)参考文献 特開 昭52−77930(JP,A) 特開 昭60−90942(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2以上の気筒からなる内燃機関を、少なく
    とも自動車が走行するために必要最小限の気筒を有する
    ように分割された各グループに対して、前記グループに
    属するインジェクタを制御する制御ユニットと、 前記制御ユニットによりその分担するグループの気筒に
    対する燃料噴射量を算出して、算出された燃料噴射量を
    相互に比較することにより、各制御ユニットが正常か異
    常かを判定する判定手段とを有し、 前記判定手段で正常と判定された制御ユニットが分担す
    るグループに属するインジェクタのみから燃料を噴射さ
    せることを特徴とする内燃機関における燃料噴射制御装
    置。
JP60252723A 1985-11-13 1985-11-13 内燃機関における燃料噴射制御装置 Expired - Lifetime JP2511859B2 (ja)

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