JPH0138276Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の運転制御を電子的に行なう
ようにした内燃機関用運転制御装置の改良に関す
るものである。

近年、内燃機関の種々の運転状態、例えば、ア
クセルペダルの操作量、機関速度、機関の冷却水
温度、燃料温度等を検出するためのセンサを備
え、これらのセンサからの出力信号に従つて内燃
機関の最適運転制御を行なうようにした電子制御
式の内燃機関装置が種々提案されてきている。こ
の種の内燃機関装置にあつては、各センサに障害
が生じると内燃機関を正常な動作状態に保つこと
ができなくなり、制御上種々の不具合いを生じ、
機関の運転を続行することができなくなる場合も
生じる等の問題点を有している。このため、従来
のこの種の装置にあつては、例えば機関の冷却水
温度を検出するための水温センサが故障した場
合、所定の温度（例えば80度Ｃ）に相応したレベ
ルの一定電圧を水温センサからの出力信号の代り
に制御回路に与え、これにより、水温センサの故
障に拘らず内燃機関の運転を継続することができ
るように構成されている特開昭55−5433号公報。
しかし、特に寒冷時始動の場合には、実際の冷却
水温が低いにも拘らず始動時の噴射量の増量がほ
とんど行なわれないので、増量不足となり、始動
性を著しく阻害するという不具合いを有してい
る。上記では燃料噴射量の制御の場合について述
べたが、噴射時期の制御の場合等においても同様
の問題を有している。

本考案の目的は、従つて、ガソリン機関又はデ
イーゼル機関等の内燃機関の運転制御を電子的に
行なうようにした内燃機関用運転制御装置におい
て、機関の冷却水温度の検出動作に下具合いが生
じた場合においても内燃機関の始動運転に支障を
来すことなく、制御動作をほぼ正常に続行せしめ
ることができるようにした内燃機関用運転制御装
置を提供することにある。

本考案による内燃機関用運転制御装置の構成
は、機関の冷却水温度を検出する水温センサのほ
かに少なくとも燃料温度センサを備え電子的に内
燃機関の運転を制御するように構成された装置に
おいて、水温センサに障害が生じた場合に、内燃
機関が始動運転モードにある場合には水温検出器
からの第１出力信号に代えて燃料温度検出器から
の第２出力信号を用い、内燃機関の始動が完了し
た後にあつては機関の定常運転のための所定の固
定信号を水温検出器からの第１出力信号に代えて
用いるようにした点に特徴を有する。

以下、図示の実施例により本考案を詳細に説明
する。

第１図には、本考案による内燃機関用運転制御
装置の一実施例が示されている。本実施例に示す
内燃機関用運転制御装置１は、分配型燃料噴射ポ
ンプ２により燃料が供給されるデイーゼル機関３
の運転制御を行なう装置であり、デイーゼル機関
３の運転状態を示す各種の信号に応答し、燃料噴
射ポンプ２による燃料噴射量の制御を電子的に行
なうための制御ユニツト４を備えている。

燃料噴射ポンプ２は、公知の分配型燃料噴射ポ
ンプであるため、第１図においては、その要部の
みが示されている。符号５で示されるプランジヤ
は、デイーゼル機関３によつて回転駆動されるカ
ムデイスク６の回転に従い、プランジヤバレル７
内でその軸線方向に往復動しつつ回転し、燃料の
加圧、圧送、分配が行なわれ、デイーゼル機関３
の各気筒（図示せず）に所定のタイミングで燃料
が供給される。この供給される燃料の量、即ち燃
料噴射量を調即するため、プランジヤ５にはコン
トロールスリーブ８が嵌め合されており、連接棒
９によつてコントロールスリーブ８と連結されて
いるアクチエータ１０により、コントロールスリ
ーブ８の位置決めが行なわれる。

アクチエータ１０には位置センサ１１が連結さ
れており、アクチエータ１０により位置決めされ
たコントロールスリーブ８の位置に応じてレベル
が変化するスリーブ位置信号S₁が出力される。

制御ユニツト４は、デイーゼル機関３のその
時々の運転状態に応じた最適な噴射量を演算する
ための最適噴射量演算回路１２を備え、該最適噴
射量演算回路１２には、デイーゼル機関３の機関
速度を検出する速度検出器１３からの速度データ
Ｎ、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル
検出器１４からのアクセル操作量データＡ、燃料
の温度を検出するための燃温検出器１５からの燃
温データT_Fが直接入力されると共に、機関の冷
却水温度を検出するための水温検出器１６から出
力されその時々の冷却水温を示す水温データT_W
が切換スイツチ１７を介して入力されている。

水温検出器１６は、例えば、機関の冷却水中に
配設されたサーミタスの如き感温抵抗素子を含ん
で成り、冷却水温度が、その温度に関連してレベ
ルの変化する電圧信号に変換され、この電圧信号
に基いた水温データT_Wが水温検出器１６から出
力される。この水温検出器１６の故障を検出する
ため、水温検出器１６には故障検出回路１８が接
続されており、該故障検出回路１８により、水温
検出器１６内の上記電圧信号のレベルを監視し、
サーミスタの断線、短絡等により電圧信号のレベ
ルが所定のレベル範囲を外れた場合に故障検出回
路１８の出力線１９のレベルが「Ｌ」レベルから
「Ｈ」レベルに変更される。切換スイツチ１７は
出力線１９のレベルに応じて作動し、そのレベル
が「Ｌ」レベルの場合には実線で示されるように
切換えられ、一方、そのレベルが「Ｈ」レベルの
場合には点線で示されるように切換えられる。従
つて、水温検出器１６が正常に作動している場合
には、水温データT_Wが切換スイツチ１７を介し
て最適噴射量演算回路１２に印加されるが、故障
検出回路１８により水温検出器１６に故障が生じ
たことが検出されると、切換スイツチ１７は点線
で示される如く切換えられ、水温データT_Wに代
えて、代替データ発生回路２０から供給される代
替データＤが切換スイツチ１７を介して最適噴射
量演算回路１２に入力される。

代替データ発生回路２０には燃温データT_Fが
入力されており、固定データ発生器２１から出力
される所定の水温に相応した固定データD_Fまた
は燃温データT_Fのいずれか一方が切換スイツチ
２２により選択され、代替データＤとして切換ス
イツチ１７に印加される。固定データD_Fは、例
えば、冷却水温が80度Ｃの場合の水温データT_W
と同一内容のデータとすることができる。切換ス
イツチ２２の切換操作は、始動モード検出器２３
により行なわれる。始動モード検出器２３は、デ
イーゼル機関３の運転状態が始動モードにあるか
否かを検出するためのものであり、キースイツチ
（図示せず）の位置がスタート位置にあるか否か
に基づいて機関が始動モードにあるか否かの判別
を行なう。機関の運転状態が始動モードにあるこ
とが検出されると、始動モード検出器２３の出力
線２４のレベルが「Ｈ」レベルとなり、切換スイ
ツチ２２が実線で示される如く切換えられ、燃温
データT_Fが代替データＤとして出力される。一
方、機関の運転状態が始動モード以外の場合に
は、出力線２４のレベルは「Ｌ」レベルとなり、
切換スイツチ２２が点線で示される如く切換えら
れ、固定データD_Fが代替データＤとして出力さ
れる。

水温データT_W又はこれに代えて代替データＤ
が切換スイツチ１７を介して上述の如く印加され
るようになつている最適噴射量演算回路１２によ
り、各入力データの内容に基づいてその時々の最
適噴射量が演算され、その結果が最適噴射量デー
タD_Oとして出力される。最適噴射量演算回路１
２は、例えばROMを用いて構成することができ
る。即ち、ROM内に予め種々の目標噴射量デー
タをストアしておき、各入力データに従つて定め
られぬアドレス値を該ROMにアドレス信号とし
て印加し、これにより、入力データの組合せに応
じて所要の最適噴射量データが該ROMから読出
されるように構成することができる。

最適噴射量データD_Oは信号変換回路２５に入
力され、最適噴射量データD_Oにより示される噴
射量を得るのに必要なコントロールスリーブ８の
位置を示す目標位置信号S₂に変換される。

目標位置信号S₂とスリーブ位置信号S₁とは、加
算器２６において図示の極性で加算され、両信号
の差分に応じた誤差信号S₃がサーボ回路２７に入
力される。サーボ回路２７からは、誤差信号S₃に
応答してデユーテイ比が変化する第１駆動パルス
信号S₄が出力され、これによりアクチユエータ１
０が駆動され、目標位置信号S₂により示される目
標位置にコントロールスリーブ８が位置決めさ
れ、最適噴射量演算回路１２において演算され
た、水温その他の機関運転パラメータに応じた最
適な燃料噴射量が得られる。

このような構成によると、水温検出器１６に何
らかの障害が生じると、最適噴射量演算回路１２
には、水温データT_Wに代えて、代替データＤが
印加されることになるが、代替データＤは、機関
が始動モードにある場合には燃温データT_Fが用
いられるため、水温データT_Wとほぼ等しい特性
のデータが印加されることになる。従つて、水温
データT_Wの代りに燃温データT_Fが印加される
と、燃料の始動増量がほぼ正常に行なわれ、従来
の如く一定の温度データを印加する場合に比べて
代替データによる運転制御を行なつても始動性を
損うことがない。

機関の始動が完了した後は、所定の一定水温を
示す固定データD_Fが代替データとして入力され
る。燃温データT_Fの値は、デイーゼル機関３が
定常運転状態に入つても、その時の冷却水温度よ
りはかなり低いので、始動後に、機関の定常運転
状態における実際の冷却水温にほぼ等しい固定デ
ータD_Fが代替データとして入力されることによ
り、代替データによつても良好な運転制御を行な
うことができる。

第１図に示した実施例では、代替データの切換
等をスイツチにより行なうようにした場合を示し
たが、代替データの選択をソフトウエアによるプ
ログラム処理で行なつてもよく、その場合のプロ
グラム処理を示すフローチヤートが第２図に示さ
れている。

第２図に示した部分の処理は、入力データの取
込み処理の一部を示すものであり、ステツプａに
おいて水温検出器が故障か否かの判別が行なわれ
る。この判別は、第１図の回路の場合と同じく、
水温検出器内の感温素子の断線、シヨートを検出
する回路からの検出信号のレベルにより行なうこ
とができる。水温検出器が故障していない場合に
は、ステツプｂにおいて水温検出器からの出力デ
ータを冷却水温を示すデータとして制御ユニツト
内に取込み、次のプログラムの実行に移る。

水温検出器が故障している場合には、ステツプ
ｃにおいて、更に、機関が始動モードであるか否
かの判別を、キースイツチの切換位置に基づいて
行ない、始動モードにある場合には、水温検出器
からの出力データに代えて燃温検出器からの出力
データT_Fを水温データとして制御ユニツト内に
取込む。（ステツプｄ）。ステツプｃにおいて始動
モードでないことが判別されると、所定の水温
（例えば80度Ｃ）に相応した固定の温度データD_F
が水温データとして出力される。このように、第
１図に示した切換スイツチ１７，２２を用いる代
りに、マイクロコンピユータを用い、プログラム
処理でデータの切換を行なうことができる。この
ようなプログラム処理は、最適噴射量演算回路１
２の機能をマイクロコンピユータを用いて実行さ
せる場合に、該マイクロコンピユータにより行な
わせることができる。

上記実施例では、デイーゼル機関に供給される
燃料の噴射量を制御する場合の実施例について説
明してきたが、本考案は燃料噴射量の制御を行な
う運転制御装置の場合にのみ限定されるものでは
なく、噴射時間の制御を行なう運転制御装置の場
合であつても同様に適用して同様の優れた効果を
得ることができるものである。更に、本考案はデ
イーゼル機関の運転制御に限定されず、ガソリン
機関又はその他の内燃機関の運転制御を電子的に
行なう場合にあつても同様に適用することができ
るものである。

本考案によれば、上述の如く、内燃機関の冷却
水温度を検出する検出器において不具合いが生じ
た場合において、内燃機関が始動運転モードにあ
る場合には、水温検出器からの第１出力信号に代
えて、燃料温度検出器からの第２出力信号が用い
られ、内燃機関の始動が完了している場合には適
宜の水温データに相応する固定信号が用いられる
構成であるので、内燃機関の運転状態に応じたバ
ツクアツプを行なうことができ、特に、内燃機関
の始動性が従来のこの種の装置の場合に比べて著
しく向上するという利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すブロツク図、
第２図は第１図に示した実施例のうちのデータ切
換スイツチをソフトウエア処理により置換える場
合のプログラム処理を示すフローチヤートであ
る。 １……内燃機関用運転制御装置、２……分配型
燃料噴射ポンプ、３……デイーゼル機関、４……
制御ユニツト、８……コントロールスリーブ、１
０……アクチユエータ、１３……速度検出器、１
４……アクセル検出器、１５……燃温検出器、１
６……水温検出器、１７，２２……切換スイツ
チ、１８……故障検出回路、２０……代替データ
発生回路、２１……固定データ発生器、Ｎ……速
度データ、Ａ……アクセル操作量データ、T_F…
…燃温データ、T_W……水温データ、D_F……固定
データ、Ｄ……代替データ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関の冷却水温度を検出する水温検出器の
   ほかに少なくとも燃料温度検出器を備え前記水温
   検出器からの第１出力信号に少なくとも応答する
   制御ユニツトによつて前記内燃機関の運転が電子
   的に制御されるように構成された内燃機関用運転
   制御装置において、前記内燃機関が始動運転モー
   ドにあるか否かを判別する第１手段と、前記内燃
   機関の通常運転時における前記第１信号に相当す
   る所要の固定信号を出力する手段と、前記第１手
   段に応答し前記内燃機関が始動運転モードにある
   場合には前記燃料温度検出器からの第２出力信号
   を前記内燃機関が始動運転モードにない場合には
   前記固定信号を代替信号として選択出力する第１
   選択手段と、前記第１出力信号が異常状態となつ
   たか否かを判別する第２手段と、前記第２手段に
   応答し前記第１出力信号が異常状態となつた場合
   に前記第１出力信号に代えて前記代替信号を前記
   制御ユニツトに与えるための第２選択手段とを備
   えたことを特徴とする内燃機関用運転制御装置。