JPH0311396Y2 - - Google Patents

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JPH0311396Y2
JPH0311396Y2 JP15864985U JP15864985U JPH0311396Y2 JP H0311396 Y2 JPH0311396 Y2 JP H0311396Y2 JP 15864985 U JP15864985 U JP 15864985U JP 15864985 U JP15864985 U JP 15864985U JP H0311396 Y2 JPH0311396 Y2 JP H0311396Y2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は、デイーゼル機関の回転速度を検出す
るためのセンサが故障した場合においても始動時
の始動増量操作のためのバツクアツプを良好に行
ないうるようにしたデイーゼル機関の始動制御装
置に関するものである。
(従来の技術) デイーゼル機関の始動性を高めると共に機関の
始動後速やかに完爆状態に移行することができる
ようにするため、燃料の噴射量及び噴射進角が電
子制御により調節されるようになつている所謂電
子制御式のデイーゼル機関において、その始動制
御、特に始動増量の制御が、機関速度、始動操作
状態、冷却水温、アクセル操作量等の運転フアク
ターを考慮して行なわれるようにした構成が公知
である(例えば特開昭59−128929号公報参照)。
一般に、このような始動制御を行なおうとする
場合、機関速度の検出が不可欠とされており、し
たがつて、機関速度を検出するための速度センサ
が故障した場合に、噴射進角の電子制御を行なう
ために用いられる実噴射タイミング検出センサか
らの信号を用いて速度センサの故障に対するバツ
クアツプを行なうようにした装置が提案されてい
る(特開昭57−73620号公報)。この提案された装
置では、実噴射タイミング検出のためのセンサと
して針弁リフトセンサが用いられているが、特開
昭59−201943号公報に見られるように、位相検出
センサによつて噴射タイミングの検出を行なうこ
とも一般に広く採用されているところである。し
たがつて、例えば列型の燃料噴射ポンプを備えた
電子制御式のデイーゼル機関の場合には、速度セ
ンサの故障に際してそのバツクアツプのために位
相検出センサからの出力信号を利用することが当
然に考えられる。
(考案が解決しようとする問題点) ところで、従来のこの種の制御システムにおい
ては、一般に、始動増量制御を行なう場合、機関
の回転速度が所定値以下ではあるが回転速度が零
ではないことを条件にしている。これは、回転速
度が零の場合、機関の回転が停止状態にあるのか
又は機関の回転は零ではないがセンサ等の故障が
生じているのかの区別がつかないためである。一
方、噴射タイミングの検出のために使用されてい
る従来の位相検出センサは一般に電磁ピツクアツ
プを使用しており、したがつて、機関速度が低い
場合、特に機関のクランキングが行なわれるよう
な機関速度零の近辺では出力信号のレベルが極め
て小さく、このような出力信号に基づいて機関速
度の検出を行なうことは不可能である。これは、
速度センサは、始動時の制御においても不具合な
く使用できるよう、パルサの形状を大きくし低速
の場合でもその周速度が大きくなり充分大きなレ
ベルの出力を得ることができるように配慮されて
いるのに対し、従来の位相検出センサはこのよう
な低回転域での使用を予定していないこと、及び
通常はタイマ部に取り付けられるためタイマの形
状から寸法上の制約を受け低速でも充分なレベル
の信号を出力する構成にするスペース的な余裕が
ないことなどの理由によるものである。
したがつて、既存の位相検出センサを使用して
速度センサのバツクアツプを行ない、始動増量の
制御を行なうように回路を構成しても、上述の理
由から、始動増量の制御が困難となる可能性が大
きいものである。
本考案の目的は、速度センサの故障を電磁ピツ
クアツプ型のタイミングセンサの出力を用いてバ
ツクアツプする構成の装置においても始動増量の
制御を不都合なく行なうことができるようにした
デイーゼル機関の始動制御装置を提供することに
ある。
(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するための本考案の特徴は、デ
イーゼル機関の回転速度を検出するための第1セ
ンサが故障であるか否かを判別する第1判別手段
に応答し、前記第1センサの故障時に燃料の噴射
タイミングを検出するための電磁ピツクアツプ型
の第2センサからの出力に基づいて上記デイーゼ
ル機関の始動のための燃料調節動作を実行させる
ための始動制御指令信号を出力するデイーゼル機
関の始動制御装置において、前記第2センサから
の出力に基づいて前記機関の回転速度を示す速度
信号を出力するバツクアツプ手段と、上記機関の
始動操作が行なわれているか否かを判別する第2
判別手段と、アクセルペダルの操作に応答し該ア
クセルペダルの操作量が所定の操作量以上である
か否かを判別する第3判別手段と、上記速度信号
に応答し上記機関の回転速度がアイドル回転速度
よりは低いが上記速度信号に基づいて検出可能で
ある所定速度値以下になつているか否かを判別す
る第4判別手段と、上記第2乃至第4判別手段の
各判別結果に応答し上記機関が始動操作状態にあ
り上記アクセルペダルが上記所定の操作量以上と
なつており且つ上記速度信号が上記所定速度値以
下となつている場合に上記始動制御指令信号を出
力する出力手段とを備えた点にある。
(作用) 第1センサの故障が第1判別手段によつて判別
された場合、第2センサからの出力に基づいてデ
イーゼル機関の速度が算出され、その結果を示す
速度信号がバツクアツプ手段から出力される。第
4判別手段は、速度信号に応答し、機関の速度が
アイドル回転速度よりは低いが該速度信号に基づ
いて検出可能な所定速度値以下になつているか否
かの判別を行なう。機関が始動操作されており且
つアクセルペダルの操作量が所定の操作量以上と
なつている場合において、上記速度信号によつて
示される機関速度がアイドル回転速度より低い所
定速度値以下となつていれば、始動制御指令信号
が出力され、これに応答して機関の始動操作のた
めの所要の燃料増量制御が行なわれる。したがつ
て、機関速度が零に近く、第2センサからの出力
が充分でないために速度信号によつて示される機
関速度の値が零となつている場合にも、機関の始
動のための所要の燃料増量制御が所与の条件の下
に実行される。
(実施例) 第1図には、本考案によるデイーゼル機関用始
動制御装置を備えたデイーゼル機関用制御装置の
一実施例が示されている。デイーゼル機関用制御
装置1は、燃料噴射ポンプ2からデイーゼル機関
3に供給される燃料の噴射量を制御するための制
御演算を行なう第1制御部4と、その噴射タイミ
ングを制御するための制御演算を行なう第2制御
部5を有している。第1制御部4には、アクセル
ペダル6の操作量に相応したアクセル信号Aがア
クセルセンサ7から入力されると共に、デイーゼ
ル機関3の機関速度を検出する第1センサ8から
の回転信号Nが始動制御装置21を経由して速度
信号S1として入力されている。符号9で示される
のはデイーゼル機関3の運転条件を検出するセン
サから成るセンサユニツトであり、センサユニツ
ト9からはデイーゼル機関3のその時々の運転条
件を示す運転条件信号S2が出力され、第1制御部
4に入力されている。第1制御部4は、アクセル
信号A、速度信号S1及び運転条件信号S2からその
時々の最適噴射量を計算し、その演算結果の内容
は、燃料噴射ポンプ2のコントロールラツク2a
のその時々の位置を検出する位置センサ10から
の位置データPの内容と比較され、この比較結果
に従う第1制御信号C1がコントロールラツク2
aの位置決めを行なうためのアクチエータ11に
印加される。この閉ループ制御系により、アクチ
エータ11はコントロールラツク2aを所要の最
適噴射量が得られる位置に位置決めする。
一方、第2制御部5には、速度信号S1及び運転
条件信号S2のほか、第2センサ12からのタイミ
ング信号S3がフイードバツク信号として入力され
ている。第2センサ12は、燃料噴射ポンプ2と
デイーゼル機関3との間に設けられたタイマ13
内に組込まれている電磁ピツクアツプ型の位相検
出センサであり、タイマ13により設定された実
際の燃料噴射タイミングを示すタイミング信号S3
を出力する構成となつている。なお、タイマ内に
組込まれるこの種の位相検出センサの構成は公知
であるから、ここではその構成の詳細を図示する
のを省略する。さらに、第2制御部5にはその
時々の最適噴射量を示すデータQtが第1制御部
4から入力されており、データQt、速度信号S1
及び運転条件信号S2によりその時々の最適噴射タ
イミングが演算され、タイミング信号S3により示
される実際の噴射タイミングと演算された最適噴
射タイミングとが一致するようにタイマ13を制
御するための第2制御信号C2が出力される。
上記説明から判るように、第1図に示されるデ
イーゼル機関用制御装置1は、第1制御部4を含
んで成る燃料噴射量を制御するための閉ループ制
御系と、第2制御部5を含んで成る燃料噴射タイ
ミングを制御するための閉ループ制御系とを有し
ている。
次に、デイーゼル機関2の始動時に燃料の始動
増量が行なわれるように第1制御部4を制御する
ための始動制御装置21について説明する。
始動制御装置21は、第1センサ8からの回転
信号Nに応答し第1センサ8が故障しているか否
かを判別する第1判別部22を備えており、第1
判別部22からは第1センサ8が正常の場合には
「L」レベルで第1センサ8が故障した場合に
「H」レベルとなる第1信号D1が出力され、選択
スイツチ23に選択制御信号として印加されてい
る。選択スイツチ23は、第1信号D1のレベル
が「L」の場合に実線で示される切換状態となつ
て回転信号Nを選択し、一方、第1信号D1のレ
ベルが「H」の場合には点線で示される切換状態
となつて速度計算部24からの予備回転信号NB
を選択する。予備回転信号NBは、タイミング信
号S3に基づいて速度計算部24で計算されたデイ
ーゼル機関3のその時々の速度を示す信号であ
り、第1センサ8が正常の場合には回転信号Nが
速度信号S1として出力され、第1センサ8に不具
合が生じた場合には予備回転信号NBが速度信号
S1として出力されることになる。
第2判別部25は、スタータリレー13に直流
電圧+Vを供給するのを制御するスタータスイツ
チ14のオン,オフに応じてレベル変化する始動
信号STに応答し、デイーゼル機関3の始動操作
が実行されているか否かを示す第2信号D2を出
力する。第2信号D2のレベルは、デイーゼル機
関3の始動操作が実行されている際には「H」と
なり、その他の場合には「L」となる。
第3判別部26はアクセル信号Aに応答し、ア
クセルペダル6の操作量θが始動に必要な所定の
操作量θ1より大きいか否かの判別を行ない、この
判別結果に従つて、θ>θ1の場合に「H」レベル
となり、θ≦θ1の場合に「L」レベルとなる第3
信号D3を出力する。
始動制御装置21は、さらに、速度信号S1によ
つて示される機関速度nが機関の始動操作時に通
常あるべき速度範囲内にあるか否かを検出するた
めの第4及び第5判別部27,28を備えてい
る。第4判別部27は、機関速度nが0≦n≦n1
(ここでn1はアイドル機関速度より若干低い所定
の速度値)の範囲内にあるか否かを判別し、0≦
n≦n1の場合には「H」レベルでn>n1の場合に
「L」レベルとなる第4信号D4を出力する。一
方、第5判別部28は、機関速度nが0<n≦n1
の範囲内にあるか否かの判別を行ない、0<n≦
n1の場合には「H」レベルでn>n1の場合に
「L」レベルとなる第5信号D5を出力する。
第1乃至第5信号D1乃至D5は指令信号出力部
29に入力され、これらの入力信号に基づいて、
燃料の始動増量を行なうか否かの判断が行なわれ
る。この判断を行なうため指令信号出力部29に
は2つのアンドゲート30,31が設けられてお
り、一方のアンドゲート30には第2乃至第4信
号D2乃至D4が入力されており、他方のアンドゲ
ート31には第2,第3及び第5信号D2,D3
D5が入力されている。したがつて、アンドゲー
ト30の出力は、スタータスイツチ14が閉じら
れており、アクセルペダル6の操作量θがθ1以上
であり、且つ速度信号S1によつて示される機関速
度nがn1以下のときにのみ「H」レベルとなる。
一方、アンドゲート31の出力は、スタータスイ
ツチ14が閉じられており、アクセルペダル6の
操作量θがθ1以上であり、且つ速度信号S1によつ
て示される機関速度nがn1以下であつて零ではな
いときにのみ「H」レベルとなる。アンドゲート
30,31の出力は選択スイツチ32に与えられ
ており、選択スイツチ32は第1信号D1のレベ
ルに応答しいずれか一方の出力が指令信号CSと
して取り出される。図示の実施例では、選択スイ
ツチ32は第1信号D1のレベルが「L」の場合
に実線で示されるように切り換えられ、一方、第
1信号D1のレベルが「H」の場合に点線で示さ
れるように切り換えられる。すなわち、第1セン
サ8が正常な場合にはアンドゲート31の出力が
選択され、第1センサ8に障害が発生した場合に
はアンドゲート30の出力が選択される。
指令信号CSは第1制御部4に入力されており、
指令信号CSのレベルが「H」となつたことに応
答して燃料噴射量の始動増量操作が行なわれるよ
う第1制御部4が作動する。
次に、第1図に示した始動制御装置21の動作
について説明する。図示しないグロープラグによ
つてデイーゼル機関3の予熱が行なわれた後、ス
タータスイツチ14をオンとすると、スタータリ
レー13が作動し、図示しないスタータモータが
作動し、デイーゼル機関3が回転する。このとき
第1センサ8が故障していなければ第1信号D1
のレベルは「L」であり、選択スイツチ23は実
線で示されるように切り換えられている。したが
つて、回転信号Nが速度信号S1として第4及び第
5判別部27,28に入力される。この状態にお
いてアクセルペダル6がθ>θ1となるように操作
されていると、第2及び第3信号D2,D3はいず
れも「H」レベルとなるので、速度信号S1すなわ
ち回転信号Nにより示される機関速度nが0<n
≦n1の範囲にあれば第5信号D5のレベルが「H」
となり、アンドゲート31の出力レベルが「H」
となる。一方、機関速度nが0≦n≦n1の範囲に
あれば第4信号D4のレベルが「H」となり、ア
ンドゲート30の出力レベルが「H」となる。す
なわち、アンドゲート30は、第2及び第3信号
D2,D3のレベルが「H」である場合にn≦n1
なるとその出力が「H」レベルとなるのに対し、
アンドゲート31は、第2及び第3信号D2,D3
のレベルが「H」である場合にn≦n1であつて、
且つn>0の場合にその出力が「H」レベルとな
る。
このように、第1センサ8からの回転信号Nに
基づいて速度信号S1を得ている場合には、デイー
ゼル機関3の回転速度が低い領域においても回転
速度の検出が可能であるため、n≦n1であつて、
且つn>0の場合に始動増量操作を行ないうるよ
うにし、これにより、n=0の場合には始動増量
操作を行なわない構成となつている。これは、n
=0の場合は機関が停止状態にあるか又はセンサ
等が故障状態にあるかの区別ができないためであ
る。
第1センサ8が正常に作動している場合にはア
ンドゲート31の出力が指令信号CSとして選択
スイツチ32を介して取り出される。この結果、
スタータスイツチ14がオン状態となつていると
きにアクセルペダル6がθ>θ1の操作状態にあ
り、第1センサ8からの回転信号によつて機関速
度nが0<n≦n1の範囲にある場合に指令信号
CSのレベルが「H」となり、所要の始動増量が
行なわれる。
次に、デイーゼル機関3の始動時に第1センサ
8が故障していた場合の動作について説明する
と、第1信号D1のレベルは「H」となつており、
したがつて選択スイツチ23は回転信号Nに代え
て予備回転信号NBを選択し、第4及び第5判別
部27,28に速度信号S1として入力される。こ
の場合には、選択スイツチ32は点線で示される
ように切り換えられるので第4判別部27からの
第4信号D4に従つて始動制御が行なわれる。す
なわち、スタータスイツチ14がオンでアクセル
ペダル6の操作量θがθ1より大きい場合に、予備
回転信号NBに基づく機関速度nがn1以下の場合
にアンドゲート30の出力レベルが「H」とな
り、これが指令信号CSとして第1制御部4に与
えられ、所要の始動増量操作が行なわれる。
このように、第1センサ8が故障した場合に
は、回転信号Nに代えて、第2センサ12からの
タイミング信号S3に基づいて得られた予備回転信
号NBが速度信号S1として供給されるので、第1
制御部4及び第2制御部5による燃料制御動作に
支障を生じさせないのは勿論のこと、始動制御の
ための動作にも支障を生じさせることがない。そ
して、予備回転信号NBを用いたバツクアツプ制
御動作の場合には、第4判別部28において機関
速度nがn≦n1の速度範囲にあることが判別され
た場合に第4信号D4のレベルが「H」となるの
で、クランキング時におけるデイーゼル機関3の
低回転状態において第2センサ12から充分な出
力が得られず、n=0であると判断されても始動
制御には何ら影響を与えず、他の所定の条件さえ
揃えば指令信号CSのレベルが「H」となり、所
要の始動増量操作が実行される。
すなわち、第2センサ12からのタイミング信
号S3に基づいて速度信号S1を得ている場合には、
デイーゼル機関3の回転速度が極めて低い領域に
おいては回転速度の検出が不可能になるため、回
転検出が可能な、アイドル回転速度より若干低い
所定速度値n1よりも回転速度nが低下した場合に
は、n=0か否かの判別なしに、始動増量操作を
行なう構成となつている。
このため、第2センサ12として、従来の電磁
ピツクアツプ型の位相検出センサを用いても、バ
ツクアツプ制御時の始動増量制御を支障なく行な
うことができる。
なお、始動制御装置21、第1制御部4及び第
2制御部5はマイクロコンピユータに所定の制御
プログラムを実行させることにより実現すること
も可能であり、第2図にはそのための制御プログ
ラムの一例がフローチヤートにて示されている。
第2図に示したフローチヤートについて説明す
ると、主プログラム40がキースイツチ(図示せ
ず)をONとすることによりスタートすると、ス
テツプ42で初期化が行なわれ、ステツプ44で
所要のデータが入力される。デイーゼル機関3の
その時々の速度を示すデータ及び実噴射タイミン
グを示すデータは、回転信号N及びタイミング信
号S3に応答して実行される割込プログラムにおい
て演算され、この演算結果得られた速度データ及
びタイミングデータはステツプ46で入力され
る。ステツプ48では第1センサ8が故障か否か
の判別が行なわれる。この判別は、例えば、第1
センサ8の抵抗値をチエツクすることにより行な
つてもよい。第1センサ8が正常な場合にはステ
ツプ50に進み、スタータスイツチ14がオンに
なつているか否か、すなわちデイーゼル機関3の
始動操作が行なわれているか否かの判別が行なわ
れる。スタータスイツチ14がオフとなつている
場合にはデイーゼル機関3は始動状態にはないの
で、ステツプ70に進み、始動増量を行なわない
通常モードの噴射量Q制御が実行される。ステツ
プ50の判別結果がYESの場合には、ステツプ
52においてアクセルペダル6の操作量θが所定
値θ1以上となつているか否かの判別が行なわれ、
θ<θ1の場合にはステツプ52の判別結果はNO
となり、ステツプ70に進む。θ≧θ1の場合には
ステツプ52の判別結果がYESとなり、ステツ
プ54において回転信号Nが出力されているか否
かの判別が行なわれる。回転信号Nが出力されて
ない場合にはその判別結果はNOとなり、後述す
るバツクアツプ処理ステツプ56に進む。ステツ
プ54の判別結果がYESの場合には、ステツプ
58において機関速度nが0<n≦n1の範囲にあ
るか否かの判別を行ない、この判別結果がYES
の場合にはステツプ60に進み、ここで始動増量
を行なう始動モードの噴射量Q制御が実行され
る。ステツプ58での判別結果がNOの場合には
ステツプ70に進み、通常モードの噴射量制御が
実行される。
このように、スイツチ14のオン,オフ判別
(ステツプ50)、アクセルペダル操作量θの値の
判別(ステツプ52)及び機関速度nの値の判別
(ステツプ58)によつてデイーゼル機関3が始
動操作状態にあるか否かを判別し、この結果に応
じてステツプ70又は60のいずれか一方が実行
される。次いでステツプ62において噴射タイミ
ングの制御が実行されたのち、ステツプ44に戻
る。
次に、ステツプ48において第1センサ8が故
障であると判別された場合の動作について説明す
る。この場合にはステツプ48の判別結果が
YESとなつてステツプ56に進み、ここで、第
2センサ12からのタイミング信号S3に基づいて
デイーゼル機関3の機関速度nが演算されるバツ
クアツプ処理が実行される。しかる後、ステツプ
64においてスタータスイツチ14がONが否か
の判別が行なわれ、その判別結果がNOの場合に
はステツプ70に進み、一方、その判別結果が
YESの場合にはステツプ66に進む。ステツプ
66ではアクセルペダル6の操作量θがθ1以上と
なつているか否かの判別を行ない、その判別結果
がNOの場合にはステツプ70に進み、一方、そ
の判別結果がYESの場合にはステツプ68に進
む。
ステツプ68では、機関速度nが0≦n≦n1
範囲内にあるか否かの判別を行ない、その判別結
果がNOの場合にはステツプ70に進み、その判
別結果がYESの場合にはステツプ60に進む。
すなわち、第1センサ8が故障の場合には第2
センサ12の出力であるタイミング信号S3に基づ
いて機関速度nが演算され、ステツプ64,66
においてステツプ50,52と同一の内容の判別
が行なわれた後、ステツプ68において0≦n≦
n1か否かの判別が行なわれる。この結果、第1セ
ンサ8が故障し、これに対するバツクアツプ処理
が実行されている場合には、ステツプ64,66
の判別結果が共にYESであればn=0の場合に
おいても始動モードの噴射量制御が実行される。
したがつて、機関速度が零に近いような低回転
域において第2センサ12から充分なレベルのタ
イミング信号S3が得られなくても、これにより始
動モードの噴射量制御が不都合を生じることがな
い。
(効果) 本考案によれば、上述の如く、機関速度を検出
するためのセンサが故障した場合に、噴射タイミ
ングを検出するために設けられている従来型の電
磁ビツクアツプ型のセンサからの出力を用いてそ
のバツクアツプを行なう場合であつても、何らの
支障なしに始動時における始動増量制御を確実に
実行することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案による始動制御装置を備えたデ
イーゼル機関用制御装置の一実施例を示すブロツ
ク図、第2図は第1図の装置の一部をマイクロコ
ンピユータに置き換える場合に該マイクロコンピ
ユータによつて実行される制御プログラムを示す
フローチヤートである。 2……燃料噴射ポンプ、3……デイーゼル機
関、4……第1制御部、5……第2制御部、6…
…アクセルペダル、7……アクセルセンサ、8…
…第1センサ、12……第2センサ、14……ス
タータスイツチ、21……始動制御装置、22…
…第1判別部、23……選択スイツチ、24……
速度計算部、25……第2判別部、26……第3
判別部、27……第4判別部、29……指令信号
出力部、CS……指令信号、A……アクセル信号、
N……回転信号、NB……予備回転信号、S1……
速度信号。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. デイーゼル機関の回転速度を検出するための第
    1センサが故障であるか否かを判別する第1判別
    手段に応答し、前記第1センサの故障時に燃料の
    噴射タイミングを検出するための電磁ピツクアツ
    プ型の第2センサからの出力に基づいて前記デイ
    ーゼル機関の始動のための燃料調節動作を実行さ
    せるための始動制御指令信号を出力するデイーゼ
    ル機関の始動制御装置において、前記第2センサ
    からの出力に基づいて前記機関の回転速度を示す
    速度信号を出力するバツクアツプ手段と、前記機
    関の始動操作が行なわれているか否かを判別する
    第2判別手段と、アクセルペダルの操作に応答し
    該アクセルペダルの操作量が所定の操作量以上で
    あるか否かを判別する第3判別手段と、前記速度
    信号に応答し前記機関の回転速度がアイドル回転
    速度よりは低いが前記速度信号に基づいて検出可
    能である所定速度値以下になつているか否かを判
    別する第4判別手段と、前記第2乃至第4判別手
    段の各判別結果に応答し前記機関が始動操作状態
    にあり前記アクセルペダルが前記所定の操作量以
    上となつており且つ前記速度信号が前記所定速度
    値以下となつている場合に前記始動制御指令信号
    を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする
    デイーゼル機関の始動制御装置。
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