JPH02215969A - 内燃機関の安全遮断装置を監視する方法及び装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関の安全遮断装置を監視する方法及び装
置に係り、さらに詳細には燃料供給量を調節するアクチ
ュエータが電子ディーゼル制御装置により作動され、故
障が発生した場合に安全遮断装置によってエンジンへの
それ以上の燃料供給が中断される内燃機関、特にディー
ゼルエンジンの電磁安全遮断弁として形成された付加的
な安全遮断装置を監視する方法及び装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 自己着火式内燃機間すなわちディーゼルエンジンの駆動
を電子的に調節するために、電気信号で作動される電気
的アクチュエータを使用することが知られている（ドイ
ツ特許公開公報第３５３１１．９８号）。ここでは機械
的な燃料調節制御システムの代わりに、中央制御装置（
ＳＧ）によって必要な操作信号が発生される。ディーゼ
ルエンジンの場合には機械的な燃料調節システムは故障
に対する安全性という点に関しては信頼がおけるが、多
数の異なる駆動条件及び環境の影響を考慮するというこ
とに関してはだんだんと難しくなってきている。

電子ディーゼル制御装置と組み合わせて電子素子を使用
する場合には、個々の素子群自体に故障を検出し場合に
よってはそれを除去する能力があっても、十分な安全手
段、監視手段及び非常走行手段を設けることが望ましい
。従って、電子ディーゼル制御装置を使用して通常の判
型ポンプ及び分配型ポンプでディーゼル燃料噴射を行う
場合に、電磁安全遮断弁として形成された電気的な安全
遮断装置を設けることが知られている。この安全遮断装
置は制御装置（ＳＧ）が故障した場合、センサが故障し
た場合、ケーブル系統あるいは燃料噴射ポンプに故障あ
るいは障害が発生した場合に、ディーゼル燃料の供給を
中断し、それによってエンジンを停止させることができ
る。

この電気的な安全遮断装置は「ひとりでに燃料が供給さ
れる」とかディーゼルエンジンが「回転し続ける」なと
の危険な運転状態が発生した場合に、非常停止を可能に
するものであるので、システムの安全性はこの電気的な
安全遮断装置の機能に負うところが多い。このような理
由から自動車の寿命全体にわたって電磁安全遮断弁の機
能を連続的にテストすることが望ましい。

ディーゼルエンジンの公知の燃料噴射ポンプの通常の構
造においては（ドイツ特許公開公報第２９４５４８４号
）、燃料噴射ポンプのハウジング内に配置されたポンプ
ピストンが往復運動すると同時に回転され、その時に吸
引室を形成する燃料噴射ポンプのハウジング内室から燃
料がポンプピストンへ流れる。燃料はポンプピストンか
らそれぞれ調節量に応じてディーゼルエンジンのシリン
ダへ通じる圧力バイブへ達する。前記の電磁安全遮断弁
は吸引室とポンプピストン取入れ口とを接続する接続パ
イプ内に配置されており、所定の安全条件を越えるとこ
の電磁安全遮断弁によって吸引室からポンプピストンへ
のそれ以上の燃料供給が遮断される。

［発明が解決しようとする課題］ この場合に電磁安全遮断弁は燃料調節装置の他のすべて
の部材と同様であって、かつその機能を個別に検査する
場合にはエンジンを停止させてしまうという問題が生じ
る。従って、特に走行安全性を考えて例えば電磁安全遮
断弁を時間制御すること、すなわち自動車が通常運転さ
れている場合に所定の時間間隔て電磁安全遮断弁の機能
テストを行うことが考えられる。というのはこの試験に
よってエンジンを停止させてしまう可能性があるからで
ある。

また、電磁安全遮断弁が故障してもドライバーがそれに
気がつかないことも有り得る。というのは電圧供給が遮
断されると、故障した電磁安全遮断弁に電流が供給され
なくなるだけでなく、燃料調節アクチュエータや他の部
材の電圧供給も遮断されるからである。

従って本発明の課題は、電磁安全遮断弁の機能テストを
通常行われる顧客サービスの一環として行うことにより
、この機能テストを原則的に保守作業に入れてそれぞれ
の修理者が行えるようにすることである。

［課題を解決するための手段］ 前述の課題は本発明方法によれば、請求項第１項の特徴
によって解決され、本発明装置においては、請求項第３
項の特徴によって解決される。

［作用］ 本発明は以上のように構成されているので、顧客サービ
スの一環として試験を行う場合に他のハードウェアを必
要とせず、電磁安全遮断弁の機能テストを診断フローチ
ャートの最後に設けることができ、このテストにより電
磁安全遮断弁を介してエンジンの停止が行われるか、あ
るいはエンジンが回転し続けるかにより電磁安全遮断弁
あるいはその作動装置の欠陥を知ることができる。

自動車の保守として診断を行う場合に電磁安全遮断弁テ
ストを意図的に行うことによって、テストの流れの中で
電磁安全遮断弁を作動させること（作用）と、それに続
いて予測されかつ必要な内燃機関の反応（反作用）との
間に所定の関係が形成される。同時にフィトリング回転
数が一定であるか等を判断することができるので、可用
性を向上させることができる。

さらに、電磁安全遮断弁テストが不用意に実行されるこ
とはない。診断リクエスト線は電磁安全遮断弁テストを
行うためには所定の電圧、例えば電Ｒ電圧１２Ｖをとら
なければならない。従って診断リクエスト線がずっと短
絡していると電磁安全遮断弁が応答することは不可能で
ある。さらにこの種の障害は次の保守の時に検出するこ
とができる。

他の利点は、電磁安全遮断弁の機能テストを実現させる
診断キー操作を知らずに中断しても、必ずしも誤った判
断には至らないことである。というのは例えば制御装置
などのソフトウェアにおいてテストの手順を所定に構成
して、電磁安全遮断弁のテストを最後に行うテストとし
て保守作業者によって実施できるようにすることができ
るからである。そして診断キーを手動で操作して遮断弁
のテストを行わなければならない場合には、このテスト
は従事者がキー操作を中断するかどうかには関係なく、
外部的な初期化操作により自動的に実行され、制御装置
内の所定のプログラムによってエンジンが停止するまで
行われる。ここで必要とされる電磁安全遮断弁の作動時
間は、電磁安全遮断弁が応答した後にまだ燃料噴射ポン
プ領域には吸引された燃料が存在していて、　（電磁安
全遮断弁により遮断されて）所定の時間が経過してから
燃料がなくなってエンジンが停止するまでの時間に基づ
いて設定される。ここではキー操作を継続させるのに必
要な時間は２０〜３０秒から最長で１分と見なされてい
る。

このようにして電磁安全遮断弁テストを顧客サービスの
一環として、そのテストを秩序どうりの手順で行うこと
ができる。このことは、電磁安全遮断弁が故障すればい
ずれにしろ顧客サービスを必要とすることからも効果的
である。

［実施例コ 本発明の実施例を図面に示し、以下で詳細に説明する。

図には理解し易くするためにハードウェアの簡単な実施
例が示されている。しかし、図示の個々の制御段階は本
発明を限定するものではなく、本発明の基本作用を明確
にし、具体的な機能の流れを実施例として（ハードウェ
ア）示すものであることを断わっておく。また、個々の
素子及びブロックはアナログ技術、ディジタル技術ある
いはハイブリッド技術で構成することができ、あるいは
好ましくは該当する領域の全部あるいはその一部を組み
合わせて例えばマイクロプロセッサ、マイクロコンピュ
ータ、ディジタルあるいはアナログの論理回路等プログ
ラム制御のディジタルシステムで置き換えることもでき
、従って特にプログラムの流れとして記憶することも可
能である。

電子ディーゼル制御システムの制御装置が符号１０で示
されており、制御装置１０によって作動される燃料噴射
量調節アクチュエータ（ポンプ）は符号１１で示されて
いる。制御装置１０には回転数センサ１２から得られる
回転数ｎに関する信号、アクセルペダル位置センサ１３
から得られるアクセルペダル位置（ＦＰ）に間する信号
が入力され、必要な場合にはブレーキ操作信号（ブレー
キランプＢＬ）、始動信号及び燃料噴射ポンプ内の燃料
の温度信号が他のセンサの信号（例えば冷却水、バッテ
リー電圧）と共に供給される。制御装置１０は概略図示
する出力段１０ａを介して燃料噴射量調節アクチュエー
タ１１の燃料噴射ポンプ内に設けられた電磁弁１４を作
動させる。なお、図にはアクチュエータの位置をフィー
ドバックするフィードバック手段１５も示されている。

燃料調節アクチュエータないしは燃料噴射ポンプに設け
られた電磁安全遮断弁（ＥＬＡＢ）は符号１６で示され
ており、例えば図に示すようにオアゲー）１７を介して
同様に制御装置ｌＯによって作動される。さらにオアゲ
ート１７には制御装置１０内の通常の安全論理回路１９
から電磁安全遮断弁を遮断させる（それによって燃料の
供給をスト・ツブする）信号が供給される。なお、前記
遮断信号は安全論理回路によって検出された多数の状態
から形成される。

それとは別に、本発明に基づく他のテスト機能によって
電磁安全遮断弁の作動が行われる。このテスト機能は電
磁安全遮断弁の試験を顧客サービスの一環として行うと
いう考えに基づくものである。なお、自動車には好まし
くは診断インターフェイスを設けるべきである（これは
必ずしも必要な前提条件ではない）。この診断インター
フェイスを用いて、顧客サービスにおける保守点検時に
さらに電磁安全遮断弁のテストを設けて、診断キーを介
して電磁安全遮断弁を作動させエンジンの遮断を行う。

そのために他のハードウェアは不要である。というのは
このテストはエラー診断プログラムに組み込むことがで
きるからである。

最も簡単な実施例の場合には、前述の診断インターフェ
イスを搭載した自動車において、診断キーを一度操作す
るとその操作によってテストが実行される。なお、エン
ジンが停止しているときあるいは回転しているときに予
め通常のエラー出力を行うことも可能であるが、電磁安
全遮断弁機能テストには必ずしも必要ではない。

診断装置を介してテスト、すなわち「電磁安全遮断弁テ
スト」を実行するリクエストが行われる。

そのためには次のことが必要である。すなわち、１、エ
ンジンを始動させる。

２、例えば２０〜３０秒くらいの比較的長い時間にわた
って診断キーを操作し、エンジンが止まらない場合には
最長１分にわたって診断キーを操作する。

３、この時間が経過してもエンジンが止まらない場合、
従って約１分が経過した後に何も起こらない場合には、
電磁安全遮断弁あるいは電磁安全遮断弁作動装置が故障
している。

これは言うまでもなく、診断インターフェイスを搭載し
ていない自動車においても行うことのできる基本的な手
順である。この場合には例えばエンジンルームなどの適
当な場所に「電磁安全遮断弁テスト」を作動させる診断
キー２０を設けることができ、この診断キー２０は診断
インターフェイスから「電磁安全遮断弁テスト」のリク
エストがあった場合あるいは通常の保守点検でエンジン
が回転しているときに保守従事者により比較的長い時間
にわたって、特にエンジンが止まるまで操作される。前
述の時間内にエンジンが停止しない場合には、電磁安全
遮断弁ないしその作動装置の故障と判断される。なお、
診断インターフェイスがない場合には診断キー２０によ
って矢印１８で示すようにオアゲー）１７を介して電磁
安全遮断弁１６に適当な作動電圧（約１２ｖ）を供給す
る。

第１図に符号２１で概略図示するように、診断インター
フェイスが設けられている場合には、診断キー２０は当
然診断装置の一部であって、保守作業者が通常のように
作業する。この場合に診断時「電磁安全遮断弁テスト」
はテストの一つとして診断キーの操作により呼び出され
、電磁安全遮断弁テストの手順はすでに説明したように
して行われる。

このテストを電磁安全遮断弁機能をテストするサブプロ
グラムとしてテストプログラムに組み入れることにより
顧客サービス診断の際に実行することができる。なお、
電磁安全遮断弁テストの実行も含めて診断手順を実行す
るコンピュータは制御装置１０、診断装置内あるいは他
の箇所など任意の箇所に設けることができる。

第２図のフローチャートには、顧客サービス診断の手順
において保守作業者が診断キーの操作によって（すなわ
ち外部操作することにより）電磁安全遮断弁テストをス
タートさせる手順が示されている。

このように保守作業者がテストを意図的に改めて行う場
合には、その電磁安全遮断弁テストは適当な方法で行わ
れる。これは例えば短時間だけ診断キーを（新たに）操
作することによって行われる。というのはプログラムに
よって電磁安全遮断弁を作動させる信号が「保持（ホー
ルド）」されており、それにより自動的に電磁安全遮断
弁がテストのために作動されるからである。電磁安全遮
断弁作動径最大時間の経過後（Ｔ＞Ｔ０）にそれぞれエ
ンジンが停止したかどうか、すなわち電磁安全遮断弁が
正常であるかどうか、あるいは診断キー操作を介して電
磁安全遮断弁テストを作動させエンジンが停止すると期
待していたにも拘らずエンジンが回転し続けているか（
すなわち異常であるか）の決定が行われる。

なお、請求の範囲、詳細な説明及び図面に示される特徴
は、単独で用いても任意に組み合わせて用いても本発明
の枠を逸脱するものでないことを断わっておく。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように本発明によれば、顧客サ
ービスの一環として試験を行う場合に他のハードウェア
を必要とせず、電磁安全遮断弁の機能テストを診断フロ
ーチャートの最後に設けることができ、このテストによ
り電磁安全遮断弁を介してエンジンの停止が行われるか
、あるいはエンジンが回転し続けるかにより電磁安全遮
断弁あるいはその作動装置の欠陥を知ることができると
いう優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子ディーゼル制御装置の基本的な構造及び燃
料噴射量調節アクチュエータとの関連を示すブロック回
路図、第２図は診断キーを操作することにより電磁安全
遮断弁機能試験を行うサブプログラムを示すフローチャ
ート図である。 １０・・・電子ディーゼル制御システム１１・・・燃料
噴射量調節アクチュエータ１２・・・回転数センサ　１
３・・・ペダル位置センサ１６・・・電磁安全遮断弁 ２０・・・診断キー ２】・・・診断インターフェース

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）燃料供給量を調節するアクチュエータが電子ディー
   ゼル制御装置により作動され、故障が発生した場合に安
   全遮断装置によってエンジンへのそれ以上の燃料供給が
   中断される内燃機関、特にディーゼルエンジンの電磁安
   全遮断弁として形成された付加的な安全遮断装置を監視
   する方法において、 顧客サービスの一環としてエンジンが回転しているとき
   に保守作業者が診断キーを操作することによって電磁安
   全遮断弁テストが実行され、比較的長い所定の時間にわ
   たって（Ｔ＞Ｔ０）診断キーを操作することによりある
   いは短時間診断キーを操作して自動的にキー操作を持続
   させることにより電磁安全遮断弁が作動され、エンジン
   が停止した場合には電磁安全遮断弁の機能が正常である
   と判断されることを特徴とする内燃機関の安全遮断装置
   を監視する方法。 ２）診断インターフェイスが設けられている場合には、
   電磁安全遮断弁テストをそれに対応した種類のテストに
   組み込み、比較的長い所定の時間にわたって診断キーを
   操作させることにより電磁安全遮断弁を作動させ、その
   後エンジンが停止した場合には電磁安全遮断弁が正常で
   あると判断することを特徴とする請求項第１項に記載の
   方法。 ３）燃料供給量を調節するアクチュエータが電子ディー
   ゼル制御装置により作動され、故障が発生した場合に安
   全遮断装置によってエンジンへのそれ以上の燃料供給が
   中断される内燃機関、特にディーゼルエンジンの電磁安
   全遮断弁として形成された付加的な安全遮断装置を監視
   する請求項第１項あるいは第２項に記載の方法を実施す
   る安全遮断装置を監視する装置において、 顧客サービスの一環として保守作業者が操作する診断キ
   ーが設けられ、この診断キーによって電磁安全遮断弁テ
   ストが実行されることを特徴とする安全遮断装置を監視
   する装置。 ４）エンジンが回転しているときに診断キーを操作する
   ことによって、所定の電源電圧で電磁安全遮断弁を作動
   させて燃料供給を遮断させることを特徴とする請求項第
   ３項に記載の装置。