JPH0463221B2 - - Google Patents

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JPH0463221B2
JPH0463221B2 JP4731684A JP4731684A JPH0463221B2 JP H0463221 B2 JPH0463221 B2 JP H0463221B2 JP 4731684 A JP4731684 A JP 4731684A JP 4731684 A JP4731684 A JP 4731684A JP H0463221 B2 JPH0463221 B2 JP H0463221B2
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JP
Japan
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fuel supply
supply amount
internal combustion
combustion engine
control device
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JP4731684A
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Japanese (ja)
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Piuonka Furidorin
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of JPH0463221B2 publication Critical patent/JPH0463221B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28Interface circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/224Diagnosis of the fuel system
    • F02D2041/226Fail safe control for fuel injection pump

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 技術分野 本発明は内燃機関の燃料供給量制御装置、更に
詳細には燃料噴射量を決める操作部材を作動させ
る電気油圧式変換器等の操作部を備えた内燃機関
の燃料供給量制御装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] (a) Technical Field The present invention relates to a fuel supply amount control device for an internal combustion engine, and more specifically, to an internal combustion engine equipped with an operating section such as an electro-hydraulic converter that operates an operating member that determines the amount of fuel injection. The present invention relates to a fuel supply amount control device for an internal combustion engine.

(ロ) 従来技術 このようなデイーゼル式内燃機関において操作
部は、例えば電気油圧式変換器並びに油圧調節ピ
ストンから構成されている。従来の調節装置は
種々の駆動パラメータ、例えば負荷、回転数、排
気ガス値、エンジン温度あるいは燃料等に従つて
噴射ポンプを最適に制御するように用いられてい
る。制御回路に異常が発生した場合特に操作部材
の位置を検出する位置センサからの信号が欠除し
た場合、もはや正確な燃料供給量の制御を行なう
ことが不可能となる。この場合、内燃機関が破壊
するのを保護するために安全装置が設けられてお
り、障害が発生した場合内燃機関の負荷を減少し
回転数領域を制限して駆動させそれにより内燃機
関を過負荷から守るような装置が知られている。
(b) Prior Art In such a diesel internal combustion engine, the operating section is comprised of, for example, an electro-hydraulic converter and a hydraulic pressure adjusting piston. Conventional regulating devices are used to optimally control the injection pump according to various drive parameters, such as load, rotational speed, exhaust gas value, engine temperature or fuel, etc. If an abnormality occurs in the control circuit, especially if the signal from the position sensor that detects the position of the operating member is lost, it is no longer possible to accurately control the fuel supply amount. In this case, a safety device is installed to protect the internal combustion engine from destruction, and in the event of a failure, the load on the internal combustion engine is reduced and the engine is driven in a limited rotational speed range, thereby overloading the internal combustion engine. Devices that protect against this are known.

例えばドイツ特許公開公報第3007663号には例
えは噴射ポンプの操作部材を操作する油圧式の操
作装置が開示されている。この操作装置の考え方
は、調節器に故障が発生した場合噴射ポンプの操
作部材を所定の最終位置に変位させるようにして
いることである。このように制御により調節器に
故障が発生したりあるいは電子回路に障害が発生
した場合操作部材を所定の最終位置に移動させ、
それによつてエンジンが機械的な損害を被ること
を防止している。
For example, DE 30 07 663 A1 discloses a hydraulic actuating device for actuating an actuating member of an injection pump, for example. The idea of this actuating device is that in the event of a failure of the regulator, the actuating member of the injection pump is displaced into a predetermined final position. In this way, if a failure occurs in the regulator or a failure occurs in the electronic circuit, the control moves the operating member to a predetermined final position,
This prevents the engine from suffering mechanical damage.

又ドイツ特許公告公報第1962570号にはデイー
ゼルエンジンの噴射ポンプを操作する操作機器に
対する制御装置が開示されており、その場合制御
回路が故障した場合実際値を非常に大きくし、そ
れにより操作機器の操作部材を自動的に0位置に
戻すような制御を行なつている。
Furthermore, German Patent Publication No. 1962570 discloses a control device for an operating device for operating an injection pump of a diesel engine, in which case the actual value is made very large in the event of a failure of the control circuit, so that the operating device is Control is performed to automatically return the operating member to the zero position.

このような従来の制御装置の機能は、制御回路
が遮断したりあるいは制御回路の各部品に故障が
発生した場合内燃機関の出力があまり大きくなら
ないようにするようにしていることである。障害
発生時燃料供給量を調節する部材を供給量が最小
値になる位置に移動させ、それにより内燃機関は
極めて小さい噴射量で回転させるかあるいはそも
そも停止させることによつて内燃機関に過負荷が
かかることを防止している。
The function of such conventional control devices is to prevent the output of the internal combustion engine from becoming too large in the event that the control circuit is interrupted or a failure occurs in each component of the control circuit. When a failure occurs, the member that adjusts the fuel supply amount is moved to the position where the fuel supply amount is at its minimum value, so that the internal combustion engine can be rotated with an extremely small injection amount, or it can be stopped in the first place, thereby overloading the internal combustion engine. This is prevented.

障害発生時燃料供給量を減少させる方法が必ず
しも有利でないことが判明している。このような
制御装置を自動車に用いる場合には、エンジンの
駆動が止まつてしまうことを意味し、自動車はも
はや自力で動くことができないことになつてしま
う。このような状況は避けるようにしなければな
らない。というのは自動車の運転手に非常走行モ
ードで運転を続け、次の修理場所迄移動させるよ
うな可能性を残しておかなければならないからで
ある。制御回路を開ループにして非常走行させる
のは、開ループ制御で操作部材が安定になる制限
された負荷と回転数領域において十分な正確な位
置制御が可能な場合にのみ可能となる。
It has been found that reducing the fuel supply in the event of a fault is not always advantageous. When such a control device is used in a car, this means that the engine stops driving, and the car can no longer move on its own. This situation must be avoided. This is because the driver of the vehicle must be left with the possibility to continue driving in emergency mode and drive the vehicle to the next repair location. An open-loop control circuit for emergency running is only possible if sufficiently precise position control is possible in a limited load and speed range in which the actuating member is stable under open-loop control.

又パルス信号によつて駆動される電気機械式変
換器も知られている。その場合過渡時間な接極子
がその全体のストロークにわたつて移動するに必
要な最小時間よりも短く選ばれている。その場合
電気機械式変換器はパルス信号のデユーテイ比に
比例する平均位置をとつており、その場合ピスト
ンストロークに非常に小型の振動素子が重ねて設
けられている。電気機械式変換器を限界周波数を
上回つてオンオフ駆動する場合には油圧式変換器
のピストンをパルスによつてそのストローク全領
域にわたつて移動させる限界周波数以下での駆動
に対して利点を得ることができる。限界周波数以
上での駆動時における材質の摩耗は顕著に減少さ
せることができ、又限界周波数を上回つた駆動時
の場合、振動素子が小型であることにより変換器
の機械的な出力部における制御の不感性を克服す
ることが可能になる。
Electromechanical transducers driven by pulsed signals are also known. The transient time is then chosen to be shorter than the minimum time required for the armature to move over its entire stroke. The electromechanical transducer then assumes an average position proportional to the duty ratio of the pulse signal, in which case a very small vibrating element is superimposed on the piston stroke. When an electromechanical transducer is driven on and off above a limiting frequency, an advantage is gained over driving below a limiting frequency by moving the piston of a hydraulic transducer by means of pulses over its entire stroke range. be able to. The wear of the material during operation above the limit frequency can be significantly reduced, and in the case of operation above the limit frequency, the control at the mechanical output of the transducer is reduced due to the small size of the vibrating element. It becomes possible to overcome the insensitivity of

(ハ) 目的 従つて本発明はこのような点に鑑み成されたも
ので、障害発生時内燃機関の出力を調節し非常走
行が可能になるようにした内燃機関の燃料供給量
制御装置を提供することを目的とする。
(c) Purpose Therefore, the present invention has been made in view of the above points, and provides a fuel supply amount control device for an internal combustion engine that adjusts the output of the internal combustion engine to enable emergency running when a failure occurs. The purpose is to

(ニ) 実施例 以下図面に示す実施例に従い本発明を詳細に説
明する。
(d) Examples The present invention will be described in detail below according to examples shown in the drawings.

第1図にはデイーゼル式内燃機関の燃料供給量
を制御する装置が概略図示されている。符号10
で示した内燃機関に供給される燃料の量はアクセ
ルペダル11に基づき、アクセルペダル位置セン
サ12、制御段13、調節器14、パルス幅変調
器15、出力段16、電気油圧式変換器17、操
作部18、並びにパイプ20を介して内燃機関と
接続された噴射ポンプ19から成る一連の回路を
介して制御される。ばね22′によつて付勢され
た操作部18の操作ピストン22の位置を検出す
る移動量センサ21が設けられており、その出力
信号が調節器14に入力され、それによつて制御
回路は閉ループを構成する。移動量センサ21の
出力信号は障害識別回路23に入力され、この識
別回路23の出力はパルス幅変調器15と接続さ
れる。制御段13にはアクセルペダル位置センサ
12からの信号の外に、更にエンジンに関係した
信号、例えば負荷信号(L)、回転数信号(j)、温度信
号(T)、排気ガス組成(λ)に関する信号並びに他
の信号(詳細には図示せず)が入力される。制御
段13、障害識別回路23、調節器14、パルス
幅変調器15並びに出力段16は、点線で図示し
たように制御装置13′としてまとめることがで
きる。電磁石24並び本実施例では連続的に動作
する3/3位置制御スライダー25として構成され
た電気油圧式変換器17はパイプ26を介して圧
力タンク27と、又パイプ28を介して収集タン
ク29と、更にパイプ30を介して操作部18と
接続される。
FIG. 1 schematically shows a device for controlling the fuel supply of a diesel internal combustion engine. code 10
The amount of fuel supplied to the internal combustion engine indicated by is based on the accelerator pedal 11, accelerator pedal position sensor 12, control stage 13, regulator 14, pulse width modulator 15, output stage 16, electro-hydraulic transducer 17, It is controlled via a series of circuits consisting of a control unit 18 and an injection pump 19 connected via a pipe 20 to the internal combustion engine. A displacement sensor 21 is provided which detects the position of the operating piston 22 of the operating part 18 biased by a spring 22', the output signal of which is input to the regulator 14, whereby the control circuit is closed loop. Configure. The output signal of the movement amount sensor 21 is input to a fault identification circuit 23, and the output of this identification circuit 23 is connected to the pulse width modulator 15. In addition to the signal from the accelerator pedal position sensor 12, the control stage 13 also receives signals related to the engine, such as a load signal (L), a rotational speed signal (j), a temperature signal (T), and an exhaust gas composition (λ). , as well as other signals (not shown in detail). The control stage 13, the fault identification circuit 23, the regulator 14, the pulse width modulator 15 and the output stage 16 can be combined as a control device 13', as shown in dotted lines. An electromagnet 24 and an electrohydraulic transducer 17, which in this example is configured as a continuously operating 3/3 position control slide 25, are connected via a pipe 26 to a pressure tank 27 and via a pipe 28 to a collection tank 29. , further connected to the operating section 18 via a pipe 30.

このように構成された制御装置は次のように動
作する。即ち制御量の実際値と目標値が一致して
いる場合電気油圧式変換器17には所定のデユー
テイ比、即ち制御スライダー25が第1図に図示
した中央の位置に存在し操作部18と圧力タンク
27ないし収集タンク29間の接続が遮断される
位置に留まるようなデユーテイ比をもつたパルス
電圧が印加される。入力パルスのパルス周波数は
大きく選ばれており、それによつて制御スライダ
ーがその機械的な慣性によりパルス的に駆動され
てもそれに応じて振動することはなく平均電流に
対応した位置をとるように駆動される(以下これ
を限界周波数以上の周波数による駆動という)。
目標値が変化した場合あるいは外乱の影響により
変換器に入力される信号のデユーテイ比は変化
し、それにより制御スライダーはパイプ30と2
8が接続されて操作部18の操作ピストン22に
対する押圧力を弱めるかあるいはパイプ30と2
6を接続して押圧力を強めるように変化させられ
る。操作部18の操作ピストン22はそれに作用
する力に応じて所定の方向に移動し、それに応じ
て噴射ポンプ19を介しデイーゼル機関10に供
給される燃料を変化させる。これは移動量センサ
21に検知される制御量の実際値が目標値に一致
する値をとる迄継続される。制御装置の制御機能
が確実な正常時には限界周波数を上回る領域で駆
動される電気油圧式変換器17により最適な噴射
量が得られる正確な噴射制御が行なわれる。
The thus configured control device operates as follows. That is, when the actual value of the controlled variable and the target value match, the electro-hydraulic converter 17 has a predetermined duty ratio, that is, the control slider 25 is located at the center position shown in FIG. A pulsed voltage is applied with a duty ratio such that the connection between tank 27 and collection tank 29 remains in a position where it is broken. The pulse frequency of the input pulses is chosen to be large so that the control slider does not oscillate accordingly when driven in pulses due to its mechanical inertia, but is driven to assume a position corresponding to the average current. (Hereinafter, this will be referred to as driving with a frequency higher than the limit frequency).
When the target value changes or due to the influence of external disturbances, the duty ratio of the signal input to the converter changes, so that the control slider changes between the pipes 30 and 2.
8 is connected to weaken the pressing force of the operating portion 18 against the operating piston 22, or the pipe 30 and 2
6 can be connected to increase the pressing force. The operating piston 22 of the operating part 18 moves in a predetermined direction depending on the force acting on it, and changes the fuel supplied to the diesel engine 10 via the injection pump 19 accordingly. This continues until the actual value of the controlled variable detected by the movement amount sensor 21 takes a value that matches the target value. When the control function of the control device is reliable and normal, the electro-hydraulic converter 17 is driven in a region exceeding the limit frequency to perform accurate injection control to obtain an optimum injection amount.

このような制御は制御回路が遮断した場合、特
に移動量センサ21に障害が発生した場合に全く
異なつたものとなる。移動量センサ21の故障は
障害識別回路23によつて識別され、障害が発生
した時パルス幅変調器15は電気油圧式変換器1
7に入力される信号のパルス周波数が限界周波数
以下の値になるように制御される。
Such control becomes completely different when the control circuit is interrupted, especially when a failure occurs in the movement amount sensor 21. A fault in the displacement sensor 21 is identified by the fault identification circuit 23 and when the fault occurs the pulse width modulator 15 is activated by the electro-hydraulic transducer 1.
The pulse frequency of the signal input to 7 is controlled to be a value below the limit frequency.

本発明による制御装置は移動量センサに障害が
発生した時だけでなく、制御装置13′あるいは
調節器14に故障が発生した場合にも利用するこ
とができる。又例えばニードル移動量センサある
いはピエゾセンサ等を用いて燃料供給量を決める
ような装置の場合にも障害が発生した場合には本
発明による制御装置を用いることが可能である。
又本発明による制御装置は噴射すべき燃料の量を
制御するだけでなく、噴射時点の制御のようにノ
イズがつきまとう制御についても用いることがで
きる。
The control device according to the invention can be used not only in the case of a failure of the displacement sensor, but also in the case of a failure of the control device 13' or the regulator 14. Furthermore, in the case of a device that determines the amount of fuel supplied using a needle movement sensor or a piezo sensor, for example, the control device according to the present invention can be used when a failure occurs.
Furthermore, the control device according to the invention can be used not only for controlling the amount of fuel to be injected, but also for control involving noise, such as control of the injection point.

電気油圧式変換器17を限界周波数以下で駆動
する場合には変換器に入力される信号のパルス周
波数は小さく選ばれ、制御スライダー25に機械
的な慣性があるにも拘らず制御スライダー25は
各パルスに従つて移動するようにすることができ
る。次にこれを第2図に参照して更に詳細に説明
する。第2図a〜eには移動の関係を示す波形図
が図示されている。
If the electrohydraulic transducer 17 is driven below the limit frequency, the pulse frequency of the signal input to the transducer is chosen to be small, so that the control slider 25 can be moved at each It can be made to move according to the pulse. Next, this will be explained in more detail with reference to FIG. FIGS. 2a to 2e show waveform diagrams showing the relationship of movement.

第2図aには電気油圧式変換器17に入力され
る信号のデユーテイ比Tが段階的に変化する様子
が図示されている。第2図b〜eには電気油圧式
変換器のストロークないしは操作部18の操作量
が限界周波数を下回わる領域ないし上回わる領域
でそれぞれ図示されている。第2図bには限界周
波数を上回わる領域において電気油圧式変換器1
7の制御スライダー25のストロークH25が時間
に関係して変化する状態が図示されている。限界
周波数を上回わる駆動の定義に従い制御スライダ
ー25はデユーテイ比によつて定められ電磁力2
4に供給される平均電流に従つた位置をとる。こ
のようにして電気油圧式変換器17のストローク
は入力信号のデユーテイ比に関して制御される。
第2図cには操作ピストン22の位置S22が時間
に関係して図示されている。t=t1迄は制御スラ
イダーの移動量は正の値をとる。即ち圧力タンク
27はパイプ26を介してパイプ30と接続さ
れ、その結果操果ピストン22には圧力タンクの
圧力PDが印加される。t<t1の時間に対しては圧
力PDによりばねの付勢力に抗して操作ピストン
は最左端に押し付けられる。この状態が第2図c
でSnaxで図示されている。t1<t<t2の時間に対
しては連続的に作用を受ける制御スライダー25
は正確に中心位置を占める。即ちこの状態では操
作部はパイプ26ないし28と接続されないので
この位置は不変のままとなつている。t>t2では
パイプ28と30が接続されることにより操作ピ
ストン22は油圧から解放される。その場合操作
ピストンはばねの付勢力により右端位置に押され
る。その場合操作ピストンの移動速度は機械的な
摩擦、ばね定数等の種々のパラメータに従つて決
められる。
FIG. 2a shows how the duty ratio T of the signal input to the electrohydraulic converter 17 changes stepwise. FIGS. 2b to 2e show regions in which the stroke of the electrohydraulic transducer or the manipulated variable of the actuator 18 falls below or exceeds the limit frequency, respectively. FIG. 2b shows the electrohydraulic transducer 1 in the region above the limit frequency.
The variation of the stroke H 25 of the control slider 25 of No. 7 as a function of time is illustrated. According to the definition of drive exceeding the limit frequency, the control slider 25 is determined by the duty ratio and the electromagnetic force 2
4 assumes its position according to the average current supplied to it. In this way the stroke of the electrohydraulic transducer 17 is controlled with respect to the duty ratio of the input signal.
FIG. 2c shows the position S 22 of the actuating piston 22 as a function of time. The amount of movement of the control slider takes a positive value until t= t1 . That is, the pressure tank 27 is connected to the pipe 30 via the pipe 26, and as a result, the pressure P D of the pressure tank is applied to the operating piston 22. For the time t< t1 , the operating piston is pushed to the leftmost end by the pressure P D against the biasing force of the spring. This state is shown in Figure 2c.
Illustrated in S nax . Control slider 25 is continuously acted upon for times t 1 < t < t 2
occupies exactly the center position. That is, in this state, the operating section is not connected to the pipes 26 to 28, so its position remains unchanged. At t>t 2 the actuating piston 22 is released from the hydraulic pressure by connecting the pipes 28 and 30. In this case, the operating piston is pushed to the right end position by the biasing force of the spring. The speed of movement of the actuating piston is then determined according to various parameters such as mechanical friction, spring constant, etc.

このように操作部がデユーテイ比に従つて異な
つた特性を示すこと、即ち電気油圧式変換器17
を限界周波数以上で駆動した場合デユーテイ比に
従つて噴射される燃料が異なるわけであるが、移
動量センサが故障したことにより制御回路が遮断
された場合には内燃機関から得られる出力は不安
定なものとなり、このような内燃機関を装備した
自動車の運転手にとつては非常に危険を背負うこ
とになる。
In this way, the operating section exhibits different characteristics depending on the duty ratio, that is, the electrohydraulic transducer 17
When the internal combustion engine is driven at a frequency higher than the limit frequency, the fuel injected will differ depending on the duty ratio, but if the control circuit is cut off due to a failure of the travel sensor, the output obtained from the internal combustion engine will be unstable. This poses a significant risk to drivers of vehicles equipped with such internal combustion engines.

自動車の運転手に対して不愉快なこのような状
況を避けるために、制御回路が遮断された場合操
作部を最小値に調節し内燃機関に供給される燃料
を最小にし、それにより内燃機関を通常静止状態
にさせる方法が知られている。しかしこのような
従来の制御装置の場合には非常走行が不可能とな
つてしまう。
In order to avoid such an unpleasant situation for the driver of a motor vehicle, if the control circuit is interrupted, the actuating element is adjusted to the minimum value so that the fuel supplied to the internal combustion engine is minimized, thereby allowing the internal combustion engine to operate normally. There are known methods to bring it to a standstill state. However, in the case of such a conventional control device, emergency running becomes impossible.

本発明によれば移動量センサが故障した場合障
害識別回路23により電気油圧式変換器17に入
力される信号のパルス周波数が制御スライダー2
5を限界周波数以下で駆動できる値に減少され
る。デユーテイ比が第2図aに図示されたような
変化をとる場合限界周波数以下での制御スライダ
ー25のストロークが第2図dに図示されてい
る。制御スライダーは2つの極値間を変動し、そ
の場合最大値並びに最小値ストロークに対流する
時間の比はデユーテイ比によつて与えられる。操
作ピストン22がこの急激な圧力変化に応答でき
るかどうかは時定数Tsによつて特徴づけられる
操作ピストン22の調節速度に関係している。従
つて電気油圧式変換器に入力される信号の振幅な
いしパルス周波数を操作部の調節速度に合わせる
ようにする。第2図eにはパルス周波数と時定数
をうまく選んだ場合の操作ピストンの移動量が図
示されている。操作ピストンの平均移動量は常に
デユーテイ比の移動量に対応していることが理解
できる。しかしこの平均移動量にTsに関係した
振幅で微小振動する交流成分が重ねられることに
なる。
According to the present invention, when the movement amount sensor fails, the pulse frequency of the signal input to the electrohydraulic converter 17 by the fault identification circuit 23 is adjusted to the control slider 2.
5 is reduced to a value that allows driving below the limit frequency. The stroke of the control slider 25 below the limit frequency is shown in FIG. 2d when the duty ratio changes as shown in FIG. 2a. The control slider varies between two extreme values, where the ratio of the time convection to the maximum as well as the minimum stroke is given by the duty ratio. The ability of the actuating piston 22 to respond to this sudden pressure change depends on the adjustment speed of the actuating piston 22, which is characterized by the time constant Ts . The amplitude or pulse frequency of the signal input to the electrohydraulic transducer is therefore matched to the adjustment speed of the actuating element. FIG. 2e shows the displacement of the actuating piston with a well-chosen pulse frequency and time constant. It can be seen that the average amount of movement of the operating piston always corresponds to the amount of movement of the duty ratio. However, an alternating current component that vibrates minutely with an amplitude related to T s is superimposed on this average movement amount.

第2図eから明らかなように移動量センサが故
障した場合電気油圧式変換器17を限界周波数以
下で駆動した時操作ピストン22の制御、従つて
燃料供給量が入力信号のデユーテイ比を変えるこ
とによつて制御することが可能になることが理解
できる。更にデユーテイ比の利用範囲を制限する
ことにより噴射される燃料供給量を制限すること
も可能になる。操作ピストン22の平均位置に重
畳される微小振動がどれだけ許容できるかはそれ
ぞれ使用される内燃機関のタイプに従つて異な
る。この微小振動の大きさは電気油圧式変換器の
入力信号の周波数に従つて変えることができると
同時に入力信号の振幅によつても変化させること
ができる。連続的に動作する制御スライダー25
をその利用できる全ストローク領域に渡つて利用
しない場合には、操作ピストン22の微小振動を
減少させることもできる。
As is clear from FIG. 2e, if the displacement sensor fails, the control of the operating piston 22 and therefore the fuel supply amount will change the duty ratio of the input signal when the electro-hydraulic transducer 17 is driven below the limit frequency. It can be understood that it is possible to control the Furthermore, by limiting the usable range of the duty ratio, it is also possible to limit the amount of fuel to be injected. The degree to which micro-vibrations superimposed on the average position of the actuating piston 22 can be tolerated varies depending on the type of internal combustion engine used. The magnitude of this microvibration can be varied according to the frequency of the input signal of the electrohydraulic transducer, and can also be varied according to the amplitude of the input signal. Continuously operating control slider 25
If the piston 22 is not used over its entire available stroke range, it is also possible to reduce the minute vibrations of the operating piston 22.

上述したことを更に理解するためにデユーテイ
比と操作量の間の理論的な関係を説明しておく。
以下の説明で各記号は次のようなことを意味す
る。T1は操作が油圧により付勢される時の期間、
T2は操作部の油圧による付勢が解除される時の
期間、PDは圧力タンク内の圧力、Aは制御スラ
イダーの制御断面(制御スライダーのストローク
に比例する)、Kは制御スライダーの絞り係数、
Apは操作部ピストンの断面、Fは操作ピストン
を付勢するばねの復帰力で、F=Fp+C・yで表
わされる(Cはばね定数、yは移動量である)。
In order to further understand the above, the theoretical relationship between the duty ratio and the manipulated variable will be explained.
In the following explanation, each symbol means the following. T 1 is the period when the operation is hydraulically energized;
T 2 is the period when the hydraulic pressure of the operating part is released, P D is the pressure in the pressure tank, A is the control cross section of the control slider (proportional to the stroke of the control slider), and K is the aperture of the control slider. coefficient,
A p is the cross section of the operating piston, F is the return force of the spring that biases the operating piston, and is expressed as F=F p +C·y (C is the spring constant and y is the amount of movement).

操作部に支配している内圧がPi=F/Apである
場合時間T1に圧力タンク27から操作部18に
流れる量m1は m1=A・K・T1・√Di これに対し操作部が制御スライダー25を介し
て収集タンク29に接続されている場合には時間
T2の間に操作部18から収集タンク29に流れ
る量m2は m2=A・K・T2・√i となる。m1=m2の場合に平衡状態が得られ、
2、3の僅かな変形をした後操作部18の操作量
yと時間T1,T2の間には加算定数に従う比例関
係 yPD・T1 2/(T1 2+T2 2) が得られる。この関係により圧力タンク内の圧力
PDが与えられた場合所望の操作量yに対応した
デユーテイ比T1/T2を計算しそれにより操作量
yに比例した非常走行時の噴射量を設定し又制限
することが可能になる。
When the internal pressure governing the operating section is P i = F/A p , the amount m 1 flowing from the pressure tank 27 to the operating section 18 at time T 1 is m 1 = A・K・T 1・√ Di On the other hand, if the operating unit is connected to the collection tank 29 via the control slider 25, the time
The amount m 2 flowing from the operation unit 18 to the collection tank 29 during T 2 is m 2 =A·K·T 2 · √i . Equilibrium is obtained when m 1 = m 2 ,
After a few slight deformations, a proportional relationship yP D・T 1 2 /(T 1 2 +T 2 2 ) according to an addition constant is obtained between the operation amount y of the operation unit 18 and the times T 1 and T 2 . It will be done. Due to this relationship, the pressure in the pressure tank
When P D is given, it is possible to calculate the duty ratio T 1 /T 2 corresponding to the desired manipulated variable y, and thereby set or limit the injection amount during emergency running in proportion to the manipulated variable y. .

電気油圧式変換器17を限界周波数以下で駆動
することにより燃料供給量ないし噴射時点の調節
を非常走行時に行なうことが可能になるけれど
も、この開ループ制御の燃料供給量制御に回転数
に関係した閉ループ制御を設けるのが好ましいの
が判明した。この回転数に関係した燃料供給量の
制御を第3図を参照して説明する。同図において
燃料供給量の制御回路は調節器14によつて駆動
されるパルス幅変調器15、出力段16、電気油
圧式変換器17、操作部18、噴射ポンプ19並
びに内燃機関10から構成される。この時点では
上述した制御系は移動量センサ21が故障した場
合での第1図の制御系と同一である。しかし第3
図の実施例では内燃機関10に接続された回転数
センサ40からの回転数に関係した出力信号が特
性信号発生器41に入力される。この信号発生器
41からの出力信号はパルス幅変調器15からの
出力信号と共に出力段16を介して電気油圧式変
換器17に入力される。
By operating the electro-hydraulic transducer 17 below the limit frequency, it is possible to adjust the fuel supply amount or the injection timing during emergency driving, but this open-loop control of the fuel supply amount is dependent on the rotational speed. It has been found preferable to provide a closed loop control. The control of the fuel supply amount in relation to the rotational speed will be explained with reference to FIG. In the figure, the fuel supply amount control circuit is composed of a pulse width modulator 15 driven by a regulator 14, an output stage 16, an electrohydraulic converter 17, an operating section 18, an injection pump 19, and an internal combustion engine 10. Ru. At this point, the control system described above is the same as the control system shown in FIG. 1 in the case where the movement amount sensor 21 fails. But the third
In the illustrated embodiment, a rotational speed-related output signal from a rotational speed sensor 40 connected to the internal combustion engine 10 is input to a characteristic signal generator 41 . The output signal from this signal generator 41 is input together with the output signal from the pulse width modulator 15 via an output stage 16 to an electrohydraulic transducer 17 .

エンジンの回転数の制御に対しては種々の特性
曲線が考えられる。どの特性曲線を選ぶかは、例
えば利用する内燃機関のタイプ等種々のフアクタ
ーに関係しており、又同様に回転数制御を全体の
回転数領域で行なうかどうか、又アイドリング領
域だけで行なうかどうか等個々の問題にも関係し
ている。特性信号発生器41は最小回転数を下回
つた場合燃料を増大させる出力信号を発生するこ
とができ、それにより回転数が内燃機関を停止さ
せてしまう迄小さな値になつてしまうのを防止す
ることができる。同様に内燃機関の回転数を高域
回転数領域で減少させ、それによつて内燃機関を
オーバー回転することから生じる機械的損害から
保護するようにすることもできる。高域回転数限
界値を越えた場合特性信号発生器41は燃料供給
を減少させ、最大許容回転数を越えないように作
用させる出力信号を発生することができる。
Various characteristic curves can be considered for controlling the engine speed. The choice of characteristic curve depends on various factors, such as, for example, the type of internal combustion engine used, and also whether speed control is to be carried out over the entire speed range or only in the idling range. It is also related to individual issues. The characteristic signal generator 41 is capable of generating an output signal which increases the fuel in case of falling below a minimum rotational speed, thereby preventing the rotational speed from reaching a value so small as to stop the internal combustion engine. be able to. It is likewise possible to reduce the rotational speed of the internal combustion engine in the high rotational speed range, thereby protecting the internal combustion engine from mechanical damage resulting from overspeeding. If the high speed limit value is exceeded, the characteristic signal generator 41 can generate an output signal which reduces the fuel supply and acts to prevent the maximum permissible speed from being exceeded.

このように非常走行時燃料供給量の制御に重量
される回転数に関係した制御によつて内燃機関を
装備した自動車の運転手に対して安定が保証され
ると同時に内燃機関が機械的な過負荷から被害を
受けるのを保護することが可能になる。
In this way, the rotational speed-related control that is used to control the amount of fuel supplied during emergency driving guarantees stability for the driver of a vehicle equipped with an internal combustion engine, and at the same time prevents the internal combustion engine from experiencing mechanical overload. It becomes possible to protect it from being damaged by the load.

(ホ) 効果 以上説明したように、本発明によれば、燃料供
給量の閉ループ制御が不可能な障害が発生したと
き変換器に入力される電気信号のパルス周波数を
前記限界周波数以下の値に減少させ、かつ燃料供
給量を調節する操作部材の位置を開ループ制御し
非常走行できるようにしたので、特に機械的な装
置を更に必要とすることなく、内燃機関の出力を
確保することができ、確実な非常走行が可能にな
る。
(e) Effects As explained above, according to the present invention, when a failure occurs that makes closed-loop control of the fuel supply amount impossible, the pulse frequency of the electrical signal input to the converter is reduced to a value below the limit frequency. By using open-loop control to control the position of the operating member that adjusts the amount of fuel supplied, the output of the internal combustion engine can be ensured without the need for any additional mechanical equipment. , making reliable emergency driving possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明装置の概略構成を示したブロツ
ク図、第2図a〜eはそれぞれ第1図装置の動作
を説明する信号波形図、第3図は移動量センサが
故障した場合回転数に関係した制御を重畳させる
実施例を示したブロツク図である。 10……内燃機関、11……アクセルペダル、
12……アクセルペダル位置センサ、13……制
御段、14……調節器、15……パルス幅変調
器、16……出力段、17……電気油圧式変換
器、18……操作部、19……噴射ポンプ、21
……移動量センサ、22……操作ピストン、23
……障害識別回路、27……圧力タンク、29…
…収集タンク。
Fig. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the device of the present invention, Fig. 2 a to e are signal waveform diagrams explaining the operation of the device shown in Fig. 1, and Fig. 3 shows the number of rotations when the movement sensor fails. FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment in which controls related to are superimposed. 10... Internal combustion engine, 11... Accelerator pedal,
12...Accelerator pedal position sensor, 13...Control stage, 14...Adjuster, 15...Pulse width modulator, 16...Output stage, 17...Electrohydraulic transducer, 18...Operation unit, 19 ...Injection pump, 21
...Movement sensor, 22...Operation piston, 23
...Fault identification circuit, 27...Pressure tank, 29...
...collection tank.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 燃料供給量を調節する操作部材を作動させる
電気油圧式変換器を備えた内燃機関の燃料供給量
制御装置において、前記電気油圧式変換器はその
変換器の可動部の慣性により特徴づけられる限界
周波数以上のパルス幅変調された所定パルス周波
数の電気信号で駆動され、操作部材の位置制御に
対して閉ループ制御が不可能な障害が発生したと
き前記電気信号のパルス周波数を前記限界周波数
以下の値に減少させ、かつ前記操作部材の位置を
開ループ制御し非常走行できるようにすることを
特徴とする内燃機関の燃料供給量制御装置。 2 燃料供給量を検出するセンサに障害が発生し
た時前記パルス周波数を限界周波数以下の値に減
少させるようにした特許請求の範囲第1項に記載
の内燃機関の燃料供給量制御装置。 3 操作部材の位置を検出する移動量センサ21
に障害が発生した時前記パルス周波数を限界周波
数以下の値に減少させるようにした特許請求の範
囲第2項に記載の内燃機関の燃料供給量制御装
置。 4 燃料供給量の制御を電気油圧式変換器17に
入力される信号のデユーテイ比に従つて行なうよ
うにした特許請求の範囲第1項に記載の内燃機関
の燃料供給制御装置。 5 移動量センサに障害が発生した場合、電気油
圧式変換器17に入力される信号の振幅を操作部
18の調節速度に合わせるようにした特許請求の
範囲第2項から第4項迄のいずれか1項に記載の
内燃機関の燃料供給量制御装置。 6 移動量センサ21に障害が発生した場合、回
転数に関係した燃料供給量の制御を重畳するよう
にした特許請求の範囲第2項から第5項迄のいず
れか1項に記載の内燃機関の燃料供給量制御装
置。 7 回転数に関係した燃料供給量の制御特性を特
性信号発生器に従つて個々に調節できるようにし
た特許請求の範囲第6項に記載の内燃機関の燃料
供給量制御装置。 8 低域回転数領域で燃料供給量を回転数に関係
して制御する場合回転数が減少するに従い燃料供
給量を増量するようにした特許請求の範囲第7項
に記載の内燃機関の燃料供給量制御装置。 9 高域回転数領域で燃料供給量を回転数に関係
して制御する場合回転数が上昇するに従い燃料供
給量を減少させるようにした特許請求の範囲第6
項、第7項又は第8項に記載の内燃機関の燃料供
給量制御装置。 10 中間回転数領域では回転数に従つて燃料供
給量を制御するのを中断するようにした特許請求
の範囲第6項から第9項迄のいずれか1項に記載
の内燃機関の燃料供給量制御装置。
[Scope of Claims] 1. A fuel supply amount control device for an internal combustion engine including an electrohydraulic converter that operates an operating member that adjusts the fuel supply amount, wherein the electrohydraulic converter is a movable part of the converter. It is driven by an electric signal of a predetermined pulse frequency that is pulse width modulated and is higher than a limit frequency characterized by inertia, and when a failure occurs that makes closed loop control impossible for the position control of the operating member, the pulse frequency of the electric signal is changed. A fuel supply amount control device for an internal combustion engine, characterized in that the fuel supply amount is reduced to a value below the limit frequency, and the position of the operating member is controlled in an open loop to enable emergency running. 2. The fuel supply amount control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the pulse frequency is reduced to a value below a limit frequency when a failure occurs in a sensor that detects the fuel supply amount. 3 Movement amount sensor 21 that detects the position of the operating member
3. The fuel supply amount control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the pulse frequency is reduced to a value below a limit frequency when a failure occurs in the internal combustion engine. 4. The fuel supply control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel supply amount is controlled according to the duty ratio of the signal input to the electrohydraulic converter 17. 5. Any one of claims 2 to 4 in which the amplitude of the signal input to the electro-hydraulic converter 17 is adjusted to the adjustment speed of the operating unit 18 when a failure occurs in the movement amount sensor. The fuel supply amount control device for an internal combustion engine according to item 1. 6. The internal combustion engine according to any one of claims 2 to 5, wherein when a failure occurs in the movement amount sensor 21, control of the fuel supply amount related to the rotation speed is superimposed. fuel supply amount control device. 7. The fuel supply amount control device for an internal combustion engine according to claim 6, wherein control characteristics of the fuel supply amount related to the rotational speed can be individually adjusted according to a characteristic signal generator. 8. Fuel supply for an internal combustion engine according to claim 7, wherein when the fuel supply amount is controlled in relation to the rotation speed in a low rotation speed region, the fuel supply amount is increased as the rotation speed decreases. Volume control device. 9 Claim 6: When controlling the fuel supply amount in relation to the rotation speed in a high rotation speed region, the fuel supply amount is decreased as the rotation speed increases.
9. The fuel supply amount control device for an internal combustion engine according to item 7 or 8. 10. The fuel supply amount of the internal combustion engine according to any one of claims 6 to 9, wherein control of the fuel supply amount according to the rotation speed is interrupted in an intermediate rotation speed region. Control device.
JP4731684A 1983-03-29 1984-03-14 Controller for quantity of fuel supplied to internal combustion engine Granted JPS59180042A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3311351.3 1983-03-29
DE19833311351 DE3311351A1 (en) 1983-03-29 1983-03-29 Control device for the fuel metering in a diesel internal combustion engine

Publications (2)

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JPS59180042A JPS59180042A (en) 1984-10-12
JPH0463221B2 true JPH0463221B2 (en) 1992-10-09

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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61294139A (en) * 1985-06-21 1986-12-24 Diesel Kiki Co Ltd Fuel injection device for internal-combustion engine
DE3603571A1 (en) * 1986-02-06 1987-08-13 Bosch Gmbh Robert EMERGENCY DRIVING DEVICE FOR A DIESEL INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH ELECTRONICALLY CONTROLLED FUEL MEASUREMENT
DE3730443A1 (en) * 1987-09-10 1989-03-23 Voest Alpine Automotive METHOD FOR CONTROLLING AND REGULATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND ELECTRONIC FUEL INJECTION DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD
DE3828850A1 (en) * 1988-08-25 1990-03-08 Bosch Gmbh Robert DEVICE FOR CONTROLLING THE OPERATING CHARACTERISTICS OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE3844286C2 (en) * 1988-12-30 2002-03-07 Bosch Gmbh Robert Safety emergency operation method and safety emergency operation device for diesel internal combustion engines
DE3912604C1 (en) * 1989-04-17 1990-11-08 Voest-Alpine Automotive Ges.M.B.H., Linz, At
DE3935326C1 (en) * 1989-10-24 1991-05-02 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
DE4005255C2 (en) * 1990-02-20 2002-11-28 Siemens Ag Circuit arrangement for operating an actuator
DE19616773C1 (en) * 1996-04-26 1997-09-04 Daimler Benz Ag Functionally monitored fuel injection system
FR2972493A1 (en) * 2011-03-11 2012-09-14 Manitou Bf Device for controlling speed of diesel engine of aerial basket lifting device, has electrohydraulic unit acting on fuel supply unit, where hydraulic unit is connected to pressure source and fluid tank

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JPS59180042A (en) 1984-10-12
DE3311351A1 (en) 1984-10-04

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