JPH0545784B2

JPH0545784B2 -

Info

Publication number: JPH0545784B2
Application number: JP59137961A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Totani; Juichi Kitano
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1984-07-05
Filing date: 1984-07-05
Publication date: 1993-07-12
Also published as: JPS6119949A

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用の電子式燃料噴射装置に関
し、更に特定して述べると、燃料調節部材の位置
を示す信号が該燃料調節部材を駆動するアクチエ
ータの駆動制御系にフイードバツクされている電
子式燃料噴射装置に関するものである。

従来の技術従来の、この種の電子式燃料噴射装置は、機関
の回転数、アクセル位置等の機関の運転状態を示
す情報に従つてその時々の最適燃料噴射量を演算
し、この演算された噴射量を得るのに必要な目標
燃料調節部材位置と実際の燃料調節部材位置との
差が零となるように燃料調節部材の位置制御を行
なうものである。従つて、燃料調節部材の位置を
示す信号を出力するセンサが設けられており、こ
の信号がフイードバツクされて閉ループ制御系を
構成しているのであるが、この位置検出のための
センサが何らかの理由により故障すると制御が全
く不能となつてしまい、機関の運転を停止せざる
を得なかつた。しかし、燃料調節部材の位置を検
出するセンサが故障しただけで機関の運転を停止
しなければならないのは装置の信頼性を著しく損
うものである。特に車輌用の装置においては、機
関の運転が全く不能となることは自力での移動が
不可能となるるので、極めて不都合である。

このめ、上述のセンサに何らかの故障が生じた
場合には、制御系の帰還を変更し、機関の回転速
度を帰還信号として利用し、噴射量の制御を続行
するように構成した装置が提案されている（実開
昭57−53040号公報）。

発明が解決しようとする問題点しかし、車輌の走行中において上述の如く帰還
路が切換えられると、急加減速状態が突然発生し
て車速が不現則に変動してしまい、運転性が悪化
するという問題点を有している。

本発明の目的は、従つて、燃料調節部材の位置
を検出するセンサに障害が発生した場合におい
て、機関の運転を一旦中止した後、所望により、
機関の運転を上記センサからの信号なしで行なえ
るようにした電子式燃料噴射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問題点を解決するための本発明の特徴は、
内燃機関に燃料を噴射供給するための燃料噴射ポ
ンプと、該燃料噴射ポンプの燃料調節部材の位置
を示す位置信号を出力するセンサを含み該位置信
号がフイードバツク信号として与えられ前記内燃
機関の運転条件に見合つた所要の噴射量が得られ
るよう前記燃料調節部材の位置決めを行なうため
のサーボ信号を出力するサーボ制御部と、該サー
ボ信号に応答して前記燃料調節部材の位置決め操
作を行なう駆動部とを備えて成る電子式燃料噴射
装置において、前記内燃機関の運転を開ループ制
御するための非常用制御信号を演算出力する演算
手段と、前記サーボ制御部に故障が生じたか否か
の判別を行なう判別手段と、該判別手段に応答し
前記サーボ制御部に故障が発生した場合に前記内
燃機関の運転を停止させると共に故障表示を行な
う手段と、前記内燃機関の運転を開始させるため
の始動スイツチと、前記判別手段及び該始動スイ
ツチに応答し前記サーボ制御部に故障が生じてい
る場合において前記始動スイツチがオンとなつた
ことにより前記内燃機関の運転停止を解除すると
共に前記サーボ信号に代えて前記非常用制御信号
を前記駆動部に供給する制御手段とを備えた点に
ある。

作用上述の構成によれば、サーボ制御部に何らかの
不具合生じたことが判別手段によつて判別される
と、機関の運転を一旦停止させるための制御及び
故障表示が行なわれ、運転者に故障の発生を知ら
せる。しかる後、運転者の意志により始動スイツ
チがオンとされると、機関の運転停止制御状態が
解除される。この場合、制御手段によつて非常用
制御信号が駆動部に自動的に供給され、機関の非
常運転が開ループ制御により行なわれることとな
り、例えば車輌の自力での移動等が可能となる。
この場合においても故障表示は行なわれるので、
運転者に非常運転であることを認識させることが
できる。

実施例以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明
する。

第１図には、本発明による電子式燃料噴射装置
の一実施例のブロツク図が示されている。電子式
燃料噴射装置１は、燃料噴射ポンプ２の燃料調節
部材であるコントロールラツク３の位置制御を電
子的に行ない、デイーゼル機関４への供給燃料を
その運転状態に見合つた所要の値となるように制
御するための装置である。その時々の機関の運転
状態に従つた最適な燃料噴射量を演算するため、
アクセルペダル（図示せず）の操作量を示すアク
セルデータＡ、デイーゼル機関４の回転速度を示
す速度データＮ及びデイーゼル機関４のブースト
圧を示すブースト圧データＰが夫々入力されてい
る第１演算部５が設けられており、第１演算部５
において演算された結果は、目標噴射量Q_tを示
すデータD₁として出力される。データD₁は、変
換部６に入力され、ここで目標噴射量Q_tを得る
のに必要なコントロールラツク３の位置R_tを示
す目標位置データD₂に変換され、目標位置デー
タD₂は誤差検出部７及び故障判別部８に夫々入
力される。

位置センサ９からは、コントロールラツク３の
その時の位置R_aを示すデータD₃が出力され、誤
差検出部７及び故障判別部８に夫々入力される。

誤差検出部７では、入力されたデータD₂，D₃
に基づき、位置R_aの位置R_tからの偏差が演算さ
れ、該偏差ΔR（＝R_t−R_a）を示すデータD₄が出
力される。データD₄は、PID演算部１０に入力さ
れ、ここで、PID制御を行なうのに必要なデータ
処理が行なわれる。この結果、PID演算部１０か
らは、コントロールラツク３の位置R_aが目標と
する位置R_tに一致するよう、偏差ΔRに基づいて
アクチエータ１１を制御するためのPID制御デー
タD₅が出力される。PID制御データD₅は、切換
スイツチ１２を介して駆動回路１３に入力され、
ここで制御信号S₁に変換され、この制御信号S₁ア
クチエータ１１に印加される。

従つて、切換スイツチ１２が実線で示される如
く切換えられていると、位置センサ９から出力さ
れるデータD₃フイードバツクデータとして入力
される閉ループ制御系が構成され、第１演部５に
おいて演算された目標噴射量Q_tが得られるよう
に、コントロールラツク３の位置を制御するサー
ボ制御部が構成され、サーボ制御部の出力として
データD₅出力されることとなる。

このサーボ制御部に何らかの異常が生じ上述の
サーボ制御が正常に作動しなくなつた場合にも、
噴射量制御を所望により行なわせることができる
ように、デイーゼル機関４の運転を開ループ制御
するための非常用制御信号を出力するための第２
演算部１４が設けられている。第２演算部１４
は、アクセルデータＡ及び回転速度データＮに応
答し、こらのデータＡ，Ｎをパラメータとする所
定の特性に従つて開ループ制御用の目標ラツク位
置を示す非常用制御データD₆が出力される。こ
の非常用制御データD₆は、切換スイツチ１２に
入力される。

故障制御部８は、データD₂，D₃に応答し、コ
ントロールラツク３の目標位置R_tと実際の位置
R_aとの差分の値が所定時間以上連続して所定値
以上となつているか否かの判別を行ない、この判
別結果に基づいてサーボ制御部に何らかの障害が
生じたか否かの判別を行なう。即ち、その差分が
所定時間以上連続して所定値以上となつている場
合にはサーボ制御部に何らかの障害が生じたもの
と判別し、それ以外の場合にはサーボ制御部は正
常に作動しているものと判別する。この判別結果
を示す判別信号S₂故障判別部８から出力され、ス
イツチ制御部１５及び表示器１６に夫々入力され
る。

表示器１６は、判別信号S₂によつてサーボ制御
部の障害が示された場合、ランプ、ブザー等の適
宜の手段により障害発生の表示を行なう。スイツ
チ制御部１５は、切換スイツチ１２の切換制御及
び駆動回路１３に電源＋Ｅから供給される電力の
供給、停止制御を行なうためのスイツチ１７のオ
ン、オフ制御を行なうためのものであり、判別信
号S₂と、始動スイツチ１８がオンとなることによ
り出力される始動信号STとに応答して作動する。

スイツチ制御部１５は、機関の運転中において
判別信号S₂がサーボ制御部に障害が生じた旨の内
容になつたとき、スイツチ１７をオンからオフに
切換える。また、機関の始動時に、即ち始動信号
STが出力されている状態において、判別信号S₂
が障害を示す状態にあると、切換スイツチ１２を
点線で示される如く切換えると共に、スイツチ１
７をオンとし、一方、始動信号STが出力されて
いる状態において判別信号S₂の内容が障害なしの
状態を示す場合には、切換スイツチ１２を実線の
如く切換えた状態でスイツチ１７がオンとなる。

このような構成によれば、デイーゼル機関４の
運転中にサーボ制御部に何らかの障害が生じたこ
とが故障判別部８において判別されると、スイツ
チ１７がオフとなり、デイーゼル機関４が運転停
止状態となる。すなわち、スイツチ１７がオフと
なることにより駆動回路１３への電力供給が停止
されると、アクチエータ１１への制御信号S₁の供
給が停止され、アクチエータ１１は消勢状態とな
り、コントロールラツク３は燃料無噴射位置に位
置決めされることになる。この結果、燃料噴射ポ
ンプ２からデイーゼル機関４に供給される燃料噴
射量は零となり、デイーゼル機関４が運転停止状
態となる。しかし、車輌走行していることにより
生じる慣性力のため、車輌の速度はスイツチ１７
がオフとなつた直後直ちに零となることはなく、
徐々に減速され、車速が零の状態に到る。このと
き、表示器１６により障害の発生が表示されるの
で、運転者は障害の発生を直ちに知ることがで
き、デイーゼル機関４が運転停止状態とされたこ
とに伴う必要な措置、例えば後続車に対する停止
の合図、安全な場所への退避等の措置を直ちにと
ることができる。

このようにしてデイーゼル機関４の運転が停止
された後、始動スイツチ１８をオンとすると、ス
イツチ制御部１５によりスイツチ１７がオンとさ
れ、このとき切換スイツチ１２が点線で示される
如く切換えられ、データD₅に代えて開ループ制
御用のデータD₆が駆動回路１３に供給され、非
常モードでの運転を行なうことができる。従つ
て、車輌用の装置であれば、車輌を安全な場所ま
で自力で移動させることができる。尚、この非常
モードでの運転の際には、表示器１６によつてそ
の旨の表示行なわれるので、運転者は通常の運転
モードと容易に区別することができる。

閉ループ制御系に故障が生じた場合、デイーゼ
ル機関４の回転速度が異常に上昇し、車輌の暴走
を引き起こすという最悪の事態が生じる可能性が
極めて高いが、故障判別部８により障害の発生が
判別された場合、上述の如くしてデイーゼル機関
４の運転を直ちに一旦停止させ、少なくとも車輌
の暴走の危険を回避し、しかる後、開ループ制御
によりデイーゼル機関の運転を再開する構成とす
ることにより、開ループ制御系に異常が生じた場
合に車輌がいきなり暴走することによる事故の発
生を末然に防止することができる上に、車輌の運
転中に車速に不規則な変動を生じさせることがな
く、運転性の悪化を有効に防止することができ
る。

第２図及び第３図には、第１図に示した装置の
制御系のうち、点線で囲だ部分をマイクロコンピ
ユータを用いて構成する場合の制御プログラムの
フローチヤート示されている。

第２図を参照して制御プログラムの説明を行な
うと、プログラムのスタート後、先ずステツプ21
において初期化が行なわれ、各フラグF_E，F_STリ
セツトされると共に、カウンタCTRも零にリセ
ツトされる。次いで、データＡ，Ｎ，Ｐ等のデー
タの読込みが行なわれ（ステツプ22）、フラグF_E
が「１」であるか否かの判別が行なわれる（ステ
ツプ23）。フラグF_Eは、サーボ制御系に何らかの
異常が生じた場合に「１」にセツトされるフラグ
であり、今の場合、フラグF_Eは「０」となつて
いる。次いで、ステツプ２４においてデータＮ，
Ａ，Ｐに基づく目標噴射量Q_tの演算が行なわれ、
この演算結果Q_tは対応する目標ラツク位置R_tに
変換され（ステツプ25）、その変換データがデー
タD₂として出力される（ステツプ26）。

次にデータD₃読込まれ（ステツプ27）、データ
D₂，D₃に基づいて偏差ΔRの演算が実行され（ス
テツプ28）、ΔRが所定値Ａより小さいか否かの
判別行なわれる（ステツプ29）。ΔR＜Ａの場合
にはカウンタCTRの値が零にリセツトされ（ス
テツプ30）、ステツプ22に戻る。

若し、ΔR≧Ａであると、カウンタCTRの内容
に１が加えられ（ステツプ31）、カウンタCTRの
値が所定値Ｂより大きいか否かの判別が行なわれ
る（ステツプ32）。カウンタCTRの値がＢ以下の
場合には、ステツプ22に戻るが、CTR＞Ｂとな
ると、ステツプ33に進みフラグF_Eが「１」にセ
ツトされる。即ち、ΔRの値が所定値Ａより大き
い状態が所定値Ｂで示される時間以上継続する
と、フラグF_E「１」にセツトされ、サーボ制御部
に何らかの障害が生じた旨の表示がなされ、スイ
ツチ１７がオフとされる（ステツプ34）。

フラグF_Eが「１」となると、ステツプ23の判
別結果はYESとなり、ステツプ３５において始
動スイツチ１８がオンか否かの判別行なわれ、始
動スイツチ１８がオフの場合にはステツプ36でフ
ラグF_STが「１」か否かの判別が行なわれる。フ
ラグF_STは、フラグF_Eが「１」の状態において始
動スイツチ１８がオンとされたか否かを示すフラ
グである。従つて、この場合フラグF_STは「０」
であり、ステツプ34に進むことになる。従つて、
サーボ制御部に障害が発生したことが検出される
と、始動スイツチ１８がオンとなるまで、スイツ
チ１７をオフとし、障害が発生したことを表示器
１６により表示しつづけることとなる。

始動スイツチ１８がオンとなると、ステツプ35
の判別結果YESとなり、フラグF_STが「１」にセ
ツトされ（ステツプ37）、スイツチ１７がオンと
される（ステツプ38）。しかる後、スイツチ１２
第１図中点線で示される如く切換えられ、非常制
御モードとなる（ステツプ39）。

第３図には、非常制御モードとなつた場合のプ
ログラムの詳細フローチヤートが示されている。
第３図のフローチヤートについて説明すると、ス
テツプ40においてスイツチ１２が第１図中点線で
示される如く切換えられ、アクセルデータＡに基
づいて目標回転速度N₀が演算される（ステツプ
41）。この目標回転速度N₀はアクセルデータＡの
関数とするほか、所定の一定値としてもよい。次
に、速度データＮと上述の速度N₀とから、目標
回転速度と実際の回転速度との差分ΔN（＝N₀−
Ｎ）を演算し（ステツプ42）、得られた差分ΔN
に対してPI又はＰ制御のための演算が行なわれ
る（ステツプ43）。次いで、速度データＮ及びブ
ースト圧データＰが夫々所定の最高値Nmax，
Pmaxより大きいか否かの判別を行ない（ステツ
プ44，45）、ステツプ44，45の判別結果のいずれ
もがNOの場合にPI演算した結果のデータD₆を出
力し（ステツプ46）、第２図に示すステツプ22に
戻る。

若し、ステツプ44，45のいずれか一方において
判別結果がYESとなると、スイツチ１７がオフ
とされ（ステツプ47）、機関の運転が中止され、
フラグF_STを「０」としたのち、ステツプ22に戻
る。即ち、Ｎ＞Nmax又はＰ＞Pmaxとなつた場
合には機関の運転を継続することに危険があるた
め、強制的に機関の運転を停止させるための制御
が実行される構成である。

発明の効果本発明によれば、上述の如く、サーボ制御部に
何らかの障害が生じると、機関の運転を一旦停止
させるための制御及び障害が発生した旨の表示行
なわれ、機関の運転が停止されると共に運転者に
障害の発生を知らせることができる。そして、運
転者の意志により始動スイツチがオンにされる
と、機関の運転停止制御状態が解除され、この場
合自動的に非常用制御信号による開ループ制御モ
ードで機関の運転を行なうことができる。従つ
て、サーボ制御部に障害が発生しても、車輌が急
加速状態となることを確実に防止することができ
るほか、非常用制御信号を用いた開ループ制御に
よる機関の運転が確保され、車輌等においては自
力での移動が可能となる。さらに、非常用制御信
号による運転制御は、機関が一旦停止したのち、
故障表示により通常の制御が行なわれていないと
運転者が認識している状態で、運転者の意志によ
り始動スイツチがオンとされたときに実行される
ので、非常用制御信号を用いた開ループ制御によ
る機関の運転のために機関の運転中に突然機関速
度が不規則に変動する状態となるという不具合を
生じさせることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示ブロツク図、第
２図及び第３図は第１図に示されるブロツクの一
部分の機能をマイクロコンピユータにより実行さ
せる場合のプログラムを示すフローチヤートであ
る。１……電子式燃料噴射装置、２……燃料噴射ポ
ンプ、３……コントロールラツク、４……デイー
ゼル機関、５……第１演算部、９……位置セン
サ、１１……アクチエータ、１２……切換スイツ
チ、１４……第２演算部、１５……スイツチ制御
部、１６……表示器、Ａ……アクセルデータ、Ｎ
……回転速度データ、D₅……PID制御データ、
D₆……非常用制御データ、S₁……制御信号。

Claims

【特許請求の範囲】

１内燃機関に燃料を噴射供給するための燃料噴
射ポンプと、該燃料噴射ポンプの燃料調節部材の
位置を示す位置信号を出力するセンサを含み該位
置信号フイードバツク信号として与えられ前記内
燃機関の運転条件に見合つた所要の噴射量が得ら
れるよう前記燃料調節部材の位置決めを行なうた
めのサーボ信号を出力するサーボ制御部と、該サ
ーボ信号に応答して前記燃料調節部材の位置決め
操作を行なう駆動部とを備えて成る電子式燃料噴
射装置において、前記内燃機関の運転を開ループ
制御するための非常用制御信号を演算出力する演
算手段と、前記サーボ制御部に故障が生じたか否
かの判別を行なう判別手段と、該判別手段に応答
し前記サーボ制御部に故障が発生した場合に前記
内燃機関の運転を停止させると共に故障表示を行
なう手段と、前記内燃機関の運転を開始させるた
めの始動スイツチと、前記判別手段及び該始動ス
イツチに応答し前記サーボ制御部に故障が生じて
いる場合において前記始動スイツチがオンとなつ
たことにより前記内燃機関の運転停止を解除する
と共に前記サーボ信号に代えて前記非常用制御信
号を前記駆動部に供給する制御手段とを備えたこ
とを特徴とする電子式燃料噴射装置。