JPH0629598B2 - デイ−ゼルエンジンの燃料噴射フエイルセイフ装置 - Google Patents
デイ−ゼルエンジンの燃料噴射フエイルセイフ装置Info
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- JPH0629598B2 JPH0629598B2 JP60042143A JP4214385A JPH0629598B2 JP H0629598 B2 JPH0629598 B2 JP H0629598B2 JP 60042143 A JP60042143 A JP 60042143A JP 4214385 A JP4214385 A JP 4214385A JP H0629598 B2 JPH0629598 B2 JP H0629598B2
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
本発明は、デイーゼルエンジンの燃料噴射フエイルセイ
フ装置に係り、特に、電磁弁スピル式の燃料噴射ポンプ
を備えた自動車用デイーゼルエンジンに用いるのに好適
な、エンジン運転状態に応じてオンオフデユーテイ制御
される高圧電磁弁により、燃料噴射量を制御するように
したデイーゼルエンジンの燃料噴射フエイルセイフ装置
の改良に関する。
フ装置に係り、特に、電磁弁スピル式の燃料噴射ポンプ
を備えた自動車用デイーゼルエンジンに用いるのに好適
な、エンジン運転状態に応じてオンオフデユーテイ制御
される高圧電磁弁により、燃料噴射量を制御するように
したデイーゼルエンジンの燃料噴射フエイルセイフ装置
の改良に関する。
【従来の技術】 近年、電子制御技術、特にデジタル制御技術の発達と共
に、デイーゼルエンジンの燃料噴射ポンプを電子的に制
御するようにした、いわゆる電子制御デイーゼルエンジ
ンが実用化されている。 燃料噴射ポンプを電子制御する方法には種々あるが、そ
の１つに、燃料噴射ポンプにおける燃料のスピルを電磁
弁で制御するようにした、いわゆる電磁スピル式の燃料
噴射ポンプがある。この電磁スピル式の燃料噴射ポンプ
においては、燃料噴射量が目標値に達した時点で、高圧
電磁弁によりスピルポートを開放して、燃料の圧送終り
を制御することにより、燃料噴射量を制御するものであ
る。 このような高圧電磁弁により燃料噴射量を制御するデイ
ーゼルエンジンにおいて、前記高圧電磁弁としてノーマ
ルオープンタイプの電磁弁を使用する場合、電磁弁のソ
レノイドが断線したり異物が電磁弁の通路を塞いでしま
つた場合には、燃料噴射ポンプが全量噴射状態になり、
制御不能になつてオーバーランとなる。又、ノーマルク
ローズタイプの電磁弁を使用する場合、制御回路の故障
や電磁弁のワイヤハーネスがバツテリと短絡する等によ
つて電磁弁のソレノイドに電流が継続して流れた場合に
は、上記と同様に全量噴射状態になり、やはり制御不能
となつたオーバーランが発生するという問題点を有して
いた。 このような問題点を解消するものとして、特開昭５６−
４７６３０では、エンジン回転数の異常な上昇が検出さ
れた時に、燃料カツトソレノイドを閉じて燃料の供給を
停止することが提案されている。 又、出願人は既に実願昭５９−１３７７７で、目標エン
ジン回転数と実エンジン回転数の差が所定値以上である
時に、同じく燃料カツトソレノイドを閉じて燃料の供給
を停止することが提案している。
に、デイーゼルエンジンの燃料噴射ポンプを電子的に制
御するようにした、いわゆる電子制御デイーゼルエンジ
ンが実用化されている。 燃料噴射ポンプを電子制御する方法には種々あるが、そ
の１つに、燃料噴射ポンプにおける燃料のスピルを電磁
弁で制御するようにした、いわゆる電磁スピル式の燃料
噴射ポンプがある。この電磁スピル式の燃料噴射ポンプ
においては、燃料噴射量が目標値に達した時点で、高圧
電磁弁によりスピルポートを開放して、燃料の圧送終り
を制御することにより、燃料噴射量を制御するものであ
る。 このような高圧電磁弁により燃料噴射量を制御するデイ
ーゼルエンジンにおいて、前記高圧電磁弁としてノーマ
ルオープンタイプの電磁弁を使用する場合、電磁弁のソ
レノイドが断線したり異物が電磁弁の通路を塞いでしま
つた場合には、燃料噴射ポンプが全量噴射状態になり、
制御不能になつてオーバーランとなる。又、ノーマルク
ローズタイプの電磁弁を使用する場合、制御回路の故障
や電磁弁のワイヤハーネスがバツテリと短絡する等によ
つて電磁弁のソレノイドに電流が継続して流れた場合に
は、上記と同様に全量噴射状態になり、やはり制御不能
となつたオーバーランが発生するという問題点を有して
いた。 このような問題点を解消するものとして、特開昭５６−
４７６３０では、エンジン回転数の異常な上昇が検出さ
れた時に、燃料カツトソレノイドを閉じて燃料の供給を
停止することが提案されている。 又、出願人は既に実願昭５９−１３７７７で、目標エン
ジン回転数と実エンジン回転数の差が所定値以上である
時に、同じく燃料カツトソレノイドを閉じて燃料の供給
を停止することが提案している。
しかしながら、従来はいずれも、電磁スピル弁とは別個
の燃料カツトソレノイドを設け、エンジン回転数の異常
が検出された時に該燃料カツトソレノイドにより燃料を
遮断するものであつたため、電磁弁自体を保護すること
はできず、電磁弁駆動回路、ワイヤハーネス等の故障に
よる電磁スピル弁に電源電圧が印加され、電流が流れ続
けた場合には、電磁スピル弁が故障してしまう。又、エ
ンジン回転数から異常を検出するようにしていたため、
異常の検出が間接的であり、応答が遅い等の問題点を有
していた。
の燃料カツトソレノイドを設け、エンジン回転数の異常
が検出された時に該燃料カツトソレノイドにより燃料を
遮断するものであつたため、電磁弁自体を保護すること
はできず、電磁弁駆動回路、ワイヤハーネス等の故障に
よる電磁スピル弁に電源電圧が印加され、電流が流れ続
けた場合には、電磁スピル弁が故障してしまう。又、エ
ンジン回転数から異常を検出するようにしていたため、
異常の検出が間接的であり、応答が遅い等の問題点を有
していた。
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、高圧電磁弁への連続通電による過熱の結果引起こ
される、コイルシヨート、バルブ詰り、焼損等の２次故
障防止することができ、更に、従来別個であつた燃料停
止弁の駆動も同一のフエイルセイフリレーで駆動される
ようにし、回路の簡略化、コストダウン及びシステム信
頼性の向上を図ることができるデイーゼルエンジンの燃
料噴射フエイルセイフ装置を提供することを目的とす
る。
ので、高圧電磁弁への連続通電による過熱の結果引起こ
される、コイルシヨート、バルブ詰り、焼損等の２次故
障防止することができ、更に、従来別個であつた燃料停
止弁の駆動も同一のフエイルセイフリレーで駆動される
ようにし、回路の簡略化、コストダウン及びシステム信
頼性の向上を図ることができるデイーゼルエンジンの燃
料噴射フエイルセイフ装置を提供することを目的とす
る。
本発明は、エンジン運転状態に応じてオンオフデユーテ
イ制御される、燃料供給経路に配置された高圧電磁弁に
より、燃料噴射量を制御するようにしたデイーゼルエン
ジンの燃料噴射フエイルセイフ装置において、前記高圧
電磁弁に対して前記燃料供給経路上で直列に配置され
た、ノーマルクローズタイプの燃料停止弁と、前記高圧
電磁弁及びこの駆動回路出力側に対して、又、前記燃料
停止弁に対しても、いずれに対しても、電気回路上で直
列に接続されたフエイルセイフリレーと、前記電磁弁駆
動回路の出力を監視し、少くとも連続通電状態となつた
故障時を検出して前記フエイルセイフリレーを作動さ
せ、少くとも前記高圧電磁弁への通電及び前記燃料停止
弁への通電を停止させる故障検出回路と、を備えること
により、前記目的を達成したものである。 又、本発明の実施態様は、前記故障検出回路が高圧電磁
弁と電磁弁駆動回路間の電線の断線も検出するようにし
て、より広い範囲の故障に対応できるようにしたもので
ある。
イ制御される、燃料供給経路に配置された高圧電磁弁に
より、燃料噴射量を制御するようにしたデイーゼルエン
ジンの燃料噴射フエイルセイフ装置において、前記高圧
電磁弁に対して前記燃料供給経路上で直列に配置され
た、ノーマルクローズタイプの燃料停止弁と、前記高圧
電磁弁及びこの駆動回路出力側に対して、又、前記燃料
停止弁に対しても、いずれに対しても、電気回路上で直
列に接続されたフエイルセイフリレーと、前記電磁弁駆
動回路の出力を監視し、少くとも連続通電状態となつた
故障時を検出して前記フエイルセイフリレーを作動さ
せ、少くとも前記高圧電磁弁への通電及び前記燃料停止
弁への通電を停止させる故障検出回路と、を備えること
により、前記目的を達成したものである。 又、本発明の実施態様は、前記故障検出回路が高圧電磁
弁と電磁弁駆動回路間の電線の断線も検出するようにし
て、より広い範囲の故障に対応できるようにしたもので
ある。
本発明においては、エンジン運転状態に応じてオンオフ
デユーテイ制御される、燃料供給経路に配置た高圧電磁
弁により、燃料噴射量を制御するに際して、まず、前記
高圧電磁弁に対して前記燃料供給経路上で直列に配置さ
れた、ノーマルクローズタイプの燃料停止弁を備えるよ
うにしている。更に、前記高圧電磁弁及びこの駆動回路
出力側に対して、又、前記燃料停止弁に対しても、いず
れに対しても、電気回路上で直列に接続されたフエイル
セイフリレーを備えるようにしている。このフエイルセ
イフリレーは、故障検出回路にて作動される。該故障検
出回路は、前記電磁弁駆動回路の出力を監視し、少なく
とも連続通電状態となつた故障時を検出して前記フエイ
ルセイフリレーを作動させ、少なくとも前記高圧電磁弁
への通電及び前記燃料停止弁への通電を停止させる。 従って、前記高圧電磁弁が連続通電状態となるような故
障時には、前記故障検出回路にて前記フエイルセイフリ
レーが作動され、前記高圧電磁弁への通電が停止され
る。これによつて、該高圧電磁弁への連続通電による加
熱の結果引起こされる、コイルシヨート、弁自体の固
着、樹脂の流れ出しによる詰り、焼損等の故障を防止す
ることができる。 更に、前記故障検出回路にて前記フエイルセイフリレー
が作動されると、前記燃料停止弁への通電も停止され
る。該燃料停止弁はノーマルクローズタイプであるの
で、このような通電停止により、エンジンへの燃料供給
が停止される。本発明においては、従来別個であつた前
記燃料停止弁の駆動についても、前記高圧電磁弁のフエ
イルセイフリレーで駆動されるようにされているため、
回路の簡略化、コストダウン及びシステム信頼性の向上
を併せて図ることができている。
デユーテイ制御される、燃料供給経路に配置た高圧電磁
弁により、燃料噴射量を制御するに際して、まず、前記
高圧電磁弁に対して前記燃料供給経路上で直列に配置さ
れた、ノーマルクローズタイプの燃料停止弁を備えるよ
うにしている。更に、前記高圧電磁弁及びこの駆動回路
出力側に対して、又、前記燃料停止弁に対しても、いず
れに対しても、電気回路上で直列に接続されたフエイル
セイフリレーを備えるようにしている。このフエイルセ
イフリレーは、故障検出回路にて作動される。該故障検
出回路は、前記電磁弁駆動回路の出力を監視し、少なく
とも連続通電状態となつた故障時を検出して前記フエイ
ルセイフリレーを作動させ、少なくとも前記高圧電磁弁
への通電及び前記燃料停止弁への通電を停止させる。 従って、前記高圧電磁弁が連続通電状態となるような故
障時には、前記故障検出回路にて前記フエイルセイフリ
レーが作動され、前記高圧電磁弁への通電が停止され
る。これによつて、該高圧電磁弁への連続通電による加
熱の結果引起こされる、コイルシヨート、弁自体の固
着、樹脂の流れ出しによる詰り、焼損等の故障を防止す
ることができる。 更に、前記故障検出回路にて前記フエイルセイフリレー
が作動されると、前記燃料停止弁への通電も停止され
る。該燃料停止弁はノーマルクローズタイプであるの
で、このような通電停止により、エンジンへの燃料供給
が停止される。本発明においては、従来別個であつた前
記燃料停止弁の駆動についても、前記高圧電磁弁のフエ
イルセイフリレーで駆動されるようにされているため、
回路の簡略化、コストダウン及びシステム信頼性の向上
を併せて図ることができている。
以下、図面を参照して、本発明に係る燃料噴射フエイル
セイフ装置が採用された、自動車用の電子制御デイーゼ
ルエンジンの実施例を詳細に説明する。 本実施例には、第２図に示す如く、エアクリーナ（図示
省略）の下流に配設された、吸入空気の温度を検出する
ための吸気温センサ１２が備えられている。該吸気温セ
ンサ１２の下流には、排気ガスの熱エネルギにより回転
されるタービン１４Ａと、該タービン１４Ａと連動して
回転されるコンプレツサ１４Ｂからなるターボチヤージ
ヤ１４が備えられている。該ターボチヤージヤ１４のタ
ービン１４Ａの上流側とコンプレツサ１４Ｂの下流側
は、吸気圧が上昇し過ぎるのを防止するためのウエスト
ゲート弁１５を介して連通されている。 前記コンプレツサ１４Ｂ下流側のベンチユリ１６には、
アイドル時に吸入空気の流量を制限するための、運転席
に配設されたアクセスペダル１７と連動して非線形に回
動するようにされた主吸気絞り弁１８が備えられてい
る。前記アクセスペダル１７の開度（以下、アクセス開
度と称する）Ａccpは、アクセス位置センサ２０によつ
て検出されている。 前記主吸気絞り弁１８と並列に副吸気絞り弁２２が備え
られており、該副吸気絞り弁２２の開度は、ダイヤフラ
ム装置２４によつて制御されている。該ダイヤフラム装
置２４には、負圧ポンプ２６で発生した負圧が、負圧切
換弁（以下、ＶＳＶと称する）２８又は３０を介して供
給される。 前記吸気絞り弁１８、２２の下流側には吸入空気の圧力
を検出するための吸気圧センサ３２が備えられている。 デイーゼルエンジン１０のシリンダヘツド１０Ａには、
エンジン燃焼室１０Ｂに先端が臨むようにされた噴射ノ
ズル３４、グロープラグ３６及び着火時期センサ３８が
備えられている。又、デイーゼルエンジン１０のシリン
ダブロツク１０Ｃには、エンジン冷却水温を検出するた
めの水温センサ４０が備えられている。 前記噴射ノズル３４には、電磁スピル式の噴射ポンプ４
２から燃料が圧送されてくる。該噴射ポンプ４２には、
デイーゼルエンジン１０のクランク軸の回転と連動して
回転される駆動軸４２Ａと、該駆動軸４２Ａに固着され
た、燃料を加圧するためのフイードポンプ４２Ｂ（第２
図は９０°展開した状態を示す）と、燃料供給圧を調整
するための燃圧調整弁４２Ｃと、前記駆動軸４２Ａに固
着されたギヤ４２Ｄの回転変位から基準位置、例えば上
死点（ＴＤＣ）を検出するための、例えば電磁ピツクア
ツプからなる基準位置センサ４４と、同じく駆動軸４２
Ａに固着されたギヤ４２Ｅの回転変位からエンジン回転
数を検出するための、例えば電磁ピツクアツプからなる
エンジン回転数センサ４６と、フエイスカム４２Ｆとプ
ランジヤ４２Ｇを往復動させ、又、そのタイミングを変
化させるためのローラリング４２Ｈと、該ローラリング
４２Ｈの回動位置を変化させるためのタイマピストン４
２Ｊ（第２図は９０°展開した状態を示す）と、該タイ
マピストン４２Ｊの位置を制御することによつて噴射時
期を制御するためのタイミング制御弁（以下、ＴＣＶと
称する）４８と、スピルポート４２Ｋを介してのプラン
ジヤ４２Ｇからの燃料逃し時期を変化させることによつ
て燃料噴射量を制御するための電磁スピル弁５０と、異
常時に燃料をカツトするための燃料カツトソレノイド５
２と、燃料の逆流や後垂れを防止するためのデリバリバ
ルブ４２Ｌと、が備えられている。 なお、前記燃料カツトソレノイド５２については、第２
図に図示される構造の如く、通電時に、燃料供給経路を
遮断するアクチユエータがソレノイドコイルに吸引さ
れ、その遮断が解除される。従つて、該燃料カツトソレ
ノイド５２は、正常時には、そのソレノイドコイルに通
電され、燃料の供給が可能となる。一方、何らかの異常
にて燃料供給を遮断するときには、該燃料カツトソレノ
イド５２は、そのソレノイドコイルへの通電は停止され
る。 前記グロープラグ３６には、グローリレー３７を介して
グロー電流が供給されている。 前記吸気温センサ１２、アクセス位置センサ２０、吸気
圧センサ３２、着火時期センサ３８、水温センサ４０、
基準位置センサ４４、エンジン回転数センサ４６、前記
グロープラグ３６に流れるグロー電流を検出するグロー
電流センサ５４、エアコンスイツチ、ニユートラルセー
フテイスイツチ出力、車速信号等は、電子制御ユニツト
（以下、ＥＣＵと称する）５６に入力されて処理され、
該ＥＣＵ５６の出力によつて、前記ＶＳＶ２８、３０、
グローリレー３７、ＴＣＶ４８、電磁スピル弁５０、燃
料カツトソレノイド５２等が制御される。 前記ＥＵＣ５６は、第３図に詳細に示す如く、各種演算
処理を行うための中央処理ユニツト（以下、ＣＰＵと称
する）５６Ａと、バツフア５６Ｂを介して入力される前
記水温センサ４０出力、バツフア５６Ｃを介して入力さ
れる前記吸気温センサ１２出力、バツフア５６Ｄを介し
て入力される前記吸気圧センサ３２出力、バツフア５６
Ｅを介して入力される前記アクセル位置センサ２０出
力、バツフア５６Ｆを介して入力される位相補正電圧信
号、バツフア５６Ｇを介して入力されるτ補正電圧信号
等を順次取込むためのマルチプレクサ（以下、ＭＰＸと
称する）５６Ｈと、該ＭＰＸ５６Ｈ出力のアナログ信号
をデジタル信号に変換してＣＰＵ５６Ａに取込むための
アナログ−デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と称す
る）５６Ｊと、前記エンジン回転数センサ４６出力を波
形整形してＣＰＵ５６Ａに取込むための波形整形回路５
６Ｋと、前記基準位置センサ４４出力を波形整形してＣ
ＰＵ５６Ａに取込むための波形整形回路５６Ｌと、前記
着火時期センサ３８出力を波形整形してＣＰＵ５６Ａに
取込むための波形整形回路５６Ｍと、スタータ信号をＣ
ＰＵ５６Ａに取込むためのバツフア５６Ｎと、エアコン
信号をＣＰＵ５６Ａに取込むためのバツフア５６Ｐと、
トルコン信号をＣＰＵ５６Ａに取込むためのバツフア５
６Ｑと、前記ＣＰＵ５６Ａの演算結果に応じて前記燃料
カツトソレノイド５２を駆動するための駆動回路５６Ｒ
と、前記ＣＰＵ５６Ａの演算結果に応じて前記ＴＣＶ４
８を駆動するための駆動回路５６Ｓと、前記ＣＰＵ５６
Ａの演算結果に応じて前記電磁スピル弁５０を駆動する
ための駆動回路５６Ｔと、前記電磁スピル弁５０に流れ
る電流を検出して前記駆動回路５６Ｔにフイードバツク
するための電流検出回路５６Ｕと、低電圧を検出して前
記駆動回路５６Ｔに入力するための低電圧検出回路５６
Ｖと、前記ＣＰＵ５６Ａの演算結果に応じて自己診断信
号（以下ダイアグ信号と称する）を出力するための駆動
回路５６Ｗと、前記ＣＰＵ５６Ａの演算結果に応じて警
告灯を駆動するための駆動回路５６Ｘとから構成されて
いる。 ここで、前記位相補正電圧信号は、噴射ポンプ４２に基
準位置センサ４４を取付ける際に発生する正規の位置と
実際の取付け位置との位相差等を補正するための信号で
ある。又、前記τ補正電圧信号は、前記噴射ポンプ４２
における各部品の個体差による応答性のずれを補正する
ための信号である。 又、本発明に係るフエイルセイフ回路は、第４図に詳細
に示す如く、前記電磁スピル弁５０の駆動回路５６Ｔの
出力側の電磁スピル弁５０より上流側に直列に接続され
た、ノーマルオープンタイプのフエイルセイフリレー６
０と、前記駆動回路５６Ｔの出力を監視し、連続通電状
態及び電磁スピル弁５０と駆動回路５６Ｔ間のワイヤハ
ーネスが断線した故障時を検出して前記フエイルセイフ
リレー６０を作動させ、前記電磁スピル弁５０及びこれ
と並列に接続された前記燃料カツトソレノイド５２への
通電を停止させる故障検出回路６２とから構成されてい
る。前述のとおり、前記燃料カツトソレノイド５２への
通電が停止されると、燃料供給経路は遮断される。 前記故障検出回路６２は、同じく第４図に詳細に示す如
く、トランジスタ６２Ａ、６２Ｂと、充分大きな時定数
を持たせられたコンデンサ６２Ｃ及び抵抗６２Ｄと、放
電用の比較的小さな抵抗６２Ｅ及びダイオード６２Ｆ
と、コンパレータ６２Ｇと、該コンパレータ６２Ｇ出力
と前記燃料カツトソレノイド５２の駆動回路５６Ｒの出
力に応じて、前記フエイルセイフリレー６０を駆動する
ためのトランジスタ６２Ｈとから主に構成されている。 従つて、電磁スピル弁５０を駆動している端子Ａの電圧
が低い場合、即ち電磁スピル弁５０が通電状態にある場
合、トランジスタ６２Ａはオフ、トランジスタ６２Ｂは
オンとなり、コンデンサ６２Ｃは比較的大きな抵抗６２
Ｄを通して充電される。コンデンサ６２Ｃ及び抵抗６２
Ｄの時定数は充分大きく設定してあるので、電磁スピル
弁駆動のデユーテイ比が時間的に最も長くなる場合で
も、コンパレータ６２Ｇの出力Ｇの値を低レベルにする
スレツシヨルドレベルまで電圧は上昇しない。一方、端
子Ａの電圧が高レベルとなつて、電磁スピル弁５０が非
通電状態となると、トランジスタ６２Ａはオン、トラン
ジスタ６２はオフとなり、コンデンサ６２Ｃの電荷はダ
イオード６２Ｆ及び比較的小さな抵抗６２Ｅを通して速
やかに放電される。 従つて、第５図に示す如く、コンパレータ６２Ｇの出力
は、正常時は高レベルとなり続け、トランジスタ６２Ｈ
をオンとし、フエイルセイフリレー６０は通電状態とな
る。一方、故障時、例えば電磁スピル弁駆動回路５６Ｔ
に故障が発生し、電磁スピル弁５０が連続通電状態とな
つた場合、あるいは、電磁スピル弁５０とＥＣＵ５６間
のワイヤハーネスがアース短絡し、やはり電磁スピル弁
５０が連続通電となつた場合には、Ａ点の電位が低レベ
ルとなり続けるため、トランジスタ６２Ｂがオンとなり
続け、コンデンサ６２Ｃが充電され、Ｆ点が高レベルと
なり、Ｇ点が低レベルとなつて、フエイルセイフリレー
６０がオフとなる。又、抵抗６２Ｊを付加した場合に
は、電磁スピル弁５０とＥＣＵ５６間のワイヤハーネス
の断線も検出できる。即ち、断線時に抵抗６２Ｊを通し
て放電され、コンパレータ６２Ｇの出力が低レベルとな
る。 一方、始動時であり、且つ、電圧低下によりＣＰＵ５６
Ａがリセツトされた時には、始動性を向上するべく電磁
スピル弁５０が連続通電状態となるので、ＮＡＮＤゲー
ト６２Ｋの出力により、本発明による故障検出回路６２
が作動しないよう、トランジスタ６２Ａを強制的にオン
とし、トランジスタ６２Ｂをオフとする。この場合の各
部動作波形の例を第６図に示す。 本実施例においては、故障検出回路６２に抵抗６２Ｊを
付加し、電磁スピル弁５０とその駆動回路５６Ｔ間のワ
イヤハーネスの断線も検出するようにしているので、故
障の検出範囲が広い。なお、抵抗６２Ｊを省略すること
も可能である。 又、本実施例においては、燃料カツトソレノイド５２を
電磁スピル弁５０と並列接続しているので、回路の簡略
化、コストダウン、システム信頼性の向上を図ることが
できる。即ち、前記フエイルセイフリレー６０にて、前
記電磁スピル弁５０への故障による連続通電を防止する
と共に、前記燃料カツトソレノイド５２による燃料供給
停止を行うことができる。 更に、本実施例においては、前記フエイルセイフリレー
６０としてノーマルオープンタイプを使用しているの
で、故障対策が万全である。
セイフ装置が採用された、自動車用の電子制御デイーゼ
ルエンジンの実施例を詳細に説明する。 本実施例には、第２図に示す如く、エアクリーナ（図示
省略）の下流に配設された、吸入空気の温度を検出する
ための吸気温センサ１２が備えられている。該吸気温セ
ンサ１２の下流には、排気ガスの熱エネルギにより回転
されるタービン１４Ａと、該タービン１４Ａと連動して
回転されるコンプレツサ１４Ｂからなるターボチヤージ
ヤ１４が備えられている。該ターボチヤージヤ１４のタ
ービン１４Ａの上流側とコンプレツサ１４Ｂの下流側
は、吸気圧が上昇し過ぎるのを防止するためのウエスト
ゲート弁１５を介して連通されている。 前記コンプレツサ１４Ｂ下流側のベンチユリ１６には、
アイドル時に吸入空気の流量を制限するための、運転席
に配設されたアクセスペダル１７と連動して非線形に回
動するようにされた主吸気絞り弁１８が備えられてい
る。前記アクセスペダル１７の開度（以下、アクセス開
度と称する）Ａccpは、アクセス位置センサ２０によつ
て検出されている。 前記主吸気絞り弁１８と並列に副吸気絞り弁２２が備え
られており、該副吸気絞り弁２２の開度は、ダイヤフラ
ム装置２４によつて制御されている。該ダイヤフラム装
置２４には、負圧ポンプ２６で発生した負圧が、負圧切
換弁（以下、ＶＳＶと称する）２８又は３０を介して供
給される。 前記吸気絞り弁１８、２２の下流側には吸入空気の圧力
を検出するための吸気圧センサ３２が備えられている。 デイーゼルエンジン１０のシリンダヘツド１０Ａには、
エンジン燃焼室１０Ｂに先端が臨むようにされた噴射ノ
ズル３４、グロープラグ３６及び着火時期センサ３８が
備えられている。又、デイーゼルエンジン１０のシリン
ダブロツク１０Ｃには、エンジン冷却水温を検出するた
めの水温センサ４０が備えられている。 前記噴射ノズル３４には、電磁スピル式の噴射ポンプ４
２から燃料が圧送されてくる。該噴射ポンプ４２には、
デイーゼルエンジン１０のクランク軸の回転と連動して
回転される駆動軸４２Ａと、該駆動軸４２Ａに固着され
た、燃料を加圧するためのフイードポンプ４２Ｂ（第２
図は９０°展開した状態を示す）と、燃料供給圧を調整
するための燃圧調整弁４２Ｃと、前記駆動軸４２Ａに固
着されたギヤ４２Ｄの回転変位から基準位置、例えば上
死点（ＴＤＣ）を検出するための、例えば電磁ピツクア
ツプからなる基準位置センサ４４と、同じく駆動軸４２
Ａに固着されたギヤ４２Ｅの回転変位からエンジン回転
数を検出するための、例えば電磁ピツクアツプからなる
エンジン回転数センサ４６と、フエイスカム４２Ｆとプ
ランジヤ４２Ｇを往復動させ、又、そのタイミングを変
化させるためのローラリング４２Ｈと、該ローラリング
４２Ｈの回動位置を変化させるためのタイマピストン４
２Ｊ（第２図は９０°展開した状態を示す）と、該タイ
マピストン４２Ｊの位置を制御することによつて噴射時
期を制御するためのタイミング制御弁（以下、ＴＣＶと
称する）４８と、スピルポート４２Ｋを介してのプラン
ジヤ４２Ｇからの燃料逃し時期を変化させることによつ
て燃料噴射量を制御するための電磁スピル弁５０と、異
常時に燃料をカツトするための燃料カツトソレノイド５
２と、燃料の逆流や後垂れを防止するためのデリバリバ
ルブ４２Ｌと、が備えられている。 なお、前記燃料カツトソレノイド５２については、第２
図に図示される構造の如く、通電時に、燃料供給経路を
遮断するアクチユエータがソレノイドコイルに吸引さ
れ、その遮断が解除される。従つて、該燃料カツトソレ
ノイド５２は、正常時には、そのソレノイドコイルに通
電され、燃料の供給が可能となる。一方、何らかの異常
にて燃料供給を遮断するときには、該燃料カツトソレノ
イド５２は、そのソレノイドコイルへの通電は停止され
る。 前記グロープラグ３６には、グローリレー３７を介して
グロー電流が供給されている。 前記吸気温センサ１２、アクセス位置センサ２０、吸気
圧センサ３２、着火時期センサ３８、水温センサ４０、
基準位置センサ４４、エンジン回転数センサ４６、前記
グロープラグ３６に流れるグロー電流を検出するグロー
電流センサ５４、エアコンスイツチ、ニユートラルセー
フテイスイツチ出力、車速信号等は、電子制御ユニツト
（以下、ＥＣＵと称する）５６に入力されて処理され、
該ＥＣＵ５６の出力によつて、前記ＶＳＶ２８、３０、
グローリレー３７、ＴＣＶ４８、電磁スピル弁５０、燃
料カツトソレノイド５２等が制御される。 前記ＥＵＣ５６は、第３図に詳細に示す如く、各種演算
処理を行うための中央処理ユニツト（以下、ＣＰＵと称
する）５６Ａと、バツフア５６Ｂを介して入力される前
記水温センサ４０出力、バツフア５６Ｃを介して入力さ
れる前記吸気温センサ１２出力、バツフア５６Ｄを介し
て入力される前記吸気圧センサ３２出力、バツフア５６
Ｅを介して入力される前記アクセル位置センサ２０出
力、バツフア５６Ｆを介して入力される位相補正電圧信
号、バツフア５６Ｇを介して入力されるτ補正電圧信号
等を順次取込むためのマルチプレクサ（以下、ＭＰＸと
称する）５６Ｈと、該ＭＰＸ５６Ｈ出力のアナログ信号
をデジタル信号に変換してＣＰＵ５６Ａに取込むための
アナログ−デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と称す
る）５６Ｊと、前記エンジン回転数センサ４６出力を波
形整形してＣＰＵ５６Ａに取込むための波形整形回路５
６Ｋと、前記基準位置センサ４４出力を波形整形してＣ
ＰＵ５６Ａに取込むための波形整形回路５６Ｌと、前記
着火時期センサ３８出力を波形整形してＣＰＵ５６Ａに
取込むための波形整形回路５６Ｍと、スタータ信号をＣ
ＰＵ５６Ａに取込むためのバツフア５６Ｎと、エアコン
信号をＣＰＵ５６Ａに取込むためのバツフア５６Ｐと、
トルコン信号をＣＰＵ５６Ａに取込むためのバツフア５
６Ｑと、前記ＣＰＵ５６Ａの演算結果に応じて前記燃料
カツトソレノイド５２を駆動するための駆動回路５６Ｒ
と、前記ＣＰＵ５６Ａの演算結果に応じて前記ＴＣＶ４
８を駆動するための駆動回路５６Ｓと、前記ＣＰＵ５６
Ａの演算結果に応じて前記電磁スピル弁５０を駆動する
ための駆動回路５６Ｔと、前記電磁スピル弁５０に流れ
る電流を検出して前記駆動回路５６Ｔにフイードバツク
するための電流検出回路５６Ｕと、低電圧を検出して前
記駆動回路５６Ｔに入力するための低電圧検出回路５６
Ｖと、前記ＣＰＵ５６Ａの演算結果に応じて自己診断信
号（以下ダイアグ信号と称する）を出力するための駆動
回路５６Ｗと、前記ＣＰＵ５６Ａの演算結果に応じて警
告灯を駆動するための駆動回路５６Ｘとから構成されて
いる。 ここで、前記位相補正電圧信号は、噴射ポンプ４２に基
準位置センサ４４を取付ける際に発生する正規の位置と
実際の取付け位置との位相差等を補正するための信号で
ある。又、前記τ補正電圧信号は、前記噴射ポンプ４２
における各部品の個体差による応答性のずれを補正する
ための信号である。 又、本発明に係るフエイルセイフ回路は、第４図に詳細
に示す如く、前記電磁スピル弁５０の駆動回路５６Ｔの
出力側の電磁スピル弁５０より上流側に直列に接続され
た、ノーマルオープンタイプのフエイルセイフリレー６
０と、前記駆動回路５６Ｔの出力を監視し、連続通電状
態及び電磁スピル弁５０と駆動回路５６Ｔ間のワイヤハ
ーネスが断線した故障時を検出して前記フエイルセイフ
リレー６０を作動させ、前記電磁スピル弁５０及びこれ
と並列に接続された前記燃料カツトソレノイド５２への
通電を停止させる故障検出回路６２とから構成されてい
る。前述のとおり、前記燃料カツトソレノイド５２への
通電が停止されると、燃料供給経路は遮断される。 前記故障検出回路６２は、同じく第４図に詳細に示す如
く、トランジスタ６２Ａ、６２Ｂと、充分大きな時定数
を持たせられたコンデンサ６２Ｃ及び抵抗６２Ｄと、放
電用の比較的小さな抵抗６２Ｅ及びダイオード６２Ｆ
と、コンパレータ６２Ｇと、該コンパレータ６２Ｇ出力
と前記燃料カツトソレノイド５２の駆動回路５６Ｒの出
力に応じて、前記フエイルセイフリレー６０を駆動する
ためのトランジスタ６２Ｈとから主に構成されている。 従つて、電磁スピル弁５０を駆動している端子Ａの電圧
が低い場合、即ち電磁スピル弁５０が通電状態にある場
合、トランジスタ６２Ａはオフ、トランジスタ６２Ｂは
オンとなり、コンデンサ６２Ｃは比較的大きな抵抗６２
Ｄを通して充電される。コンデンサ６２Ｃ及び抵抗６２
Ｄの時定数は充分大きく設定してあるので、電磁スピル
弁駆動のデユーテイ比が時間的に最も長くなる場合で
も、コンパレータ６２Ｇの出力Ｇの値を低レベルにする
スレツシヨルドレベルまで電圧は上昇しない。一方、端
子Ａの電圧が高レベルとなつて、電磁スピル弁５０が非
通電状態となると、トランジスタ６２Ａはオン、トラン
ジスタ６２はオフとなり、コンデンサ６２Ｃの電荷はダ
イオード６２Ｆ及び比較的小さな抵抗６２Ｅを通して速
やかに放電される。 従つて、第５図に示す如く、コンパレータ６２Ｇの出力
は、正常時は高レベルとなり続け、トランジスタ６２Ｈ
をオンとし、フエイルセイフリレー６０は通電状態とな
る。一方、故障時、例えば電磁スピル弁駆動回路５６Ｔ
に故障が発生し、電磁スピル弁５０が連続通電状態とな
つた場合、あるいは、電磁スピル弁５０とＥＣＵ５６間
のワイヤハーネスがアース短絡し、やはり電磁スピル弁
５０が連続通電となつた場合には、Ａ点の電位が低レベ
ルとなり続けるため、トランジスタ６２Ｂがオンとなり
続け、コンデンサ６２Ｃが充電され、Ｆ点が高レベルと
なり、Ｇ点が低レベルとなつて、フエイルセイフリレー
６０がオフとなる。又、抵抗６２Ｊを付加した場合に
は、電磁スピル弁５０とＥＣＵ５６間のワイヤハーネス
の断線も検出できる。即ち、断線時に抵抗６２Ｊを通し
て放電され、コンパレータ６２Ｇの出力が低レベルとな
る。 一方、始動時であり、且つ、電圧低下によりＣＰＵ５６
Ａがリセツトされた時には、始動性を向上するべく電磁
スピル弁５０が連続通電状態となるので、ＮＡＮＤゲー
ト６２Ｋの出力により、本発明による故障検出回路６２
が作動しないよう、トランジスタ６２Ａを強制的にオン
とし、トランジスタ６２Ｂをオフとする。この場合の各
部動作波形の例を第６図に示す。 本実施例においては、故障検出回路６２に抵抗６２Ｊを
付加し、電磁スピル弁５０とその駆動回路５６Ｔ間のワ
イヤハーネスの断線も検出するようにしているので、故
障の検出範囲が広い。なお、抵抗６２Ｊを省略すること
も可能である。 又、本実施例においては、燃料カツトソレノイド５２を
電磁スピル弁５０と並列接続しているので、回路の簡略
化、コストダウン、システム信頼性の向上を図ることが
できる。即ち、前記フエイルセイフリレー６０にて、前
記電磁スピル弁５０への故障による連続通電を防止する
と共に、前記燃料カツトソレノイド５２による燃料供給
停止を行うことができる。 更に、本実施例においては、前記フエイルセイフリレー
６０としてノーマルオープンタイプを使用しているの
で、故障対策が万全である。
以上説明した通り、本発明によれば、電磁弁駆動回路の
故障、電磁弁と電子制御ユニツト間のワイヤハーネスの
アース短絡等による高圧電磁弁への連続通電を防止する
ことができる。従つて、連続通電によるソレノイドのコ
イルシヨート、バルブ焼損、バルブ詰り等の２次故障を
防止して、信頼性を向上することができる。更に、従来
別個であつた燃料停止弁の駆動も同一のフエイルセイフ
リレーで駆動されるようにし、回路の簡略化、コストダ
ウン及びシステム信頼性の向上を図ることができるとい
う優れた効果を有する。
故障、電磁弁と電子制御ユニツト間のワイヤハーネスの
アース短絡等による高圧電磁弁への連続通電を防止する
ことができる。従つて、連続通電によるソレノイドのコ
イルシヨート、バルブ焼損、バルブ詰り等の２次故障を
防止して、信頼性を向上することができる。更に、従来
別個であつた燃料停止弁の駆動も同一のフエイルセイフ
リレーで駆動されるようにし、回路の簡略化、コストダ
ウン及びシステム信頼性の向上を図ることができるとい
う優れた効果を有する。
第１図は、本発明に係るデイーゼルエンジンの燃料噴射
フエイルセイフ装置の要旨構成を示すブロツク線図、第
２図は、本発明が採用された自動車用の電子制御デイー
ゼルエンジンの全体構成を示す、一部ブロツク線図を含
む断面図、第３図は、前記実施例で用いられている電子
制御ユニツトの構成を示すブロツク線図、第４図は、同
じく、故障検出回路の構成を示す回路図、第５図は、前
記実施例における正常時及び異常時の各部動作波形の例
を示す線図、第６図は、同じく、始動時且つ電子制御ユ
ニツトリセツト時の各部動作波形の例を示す線図であ
る。 １０……デイーゼルエンジン、 ４２……噴射ポンプ、 ５０……電磁スピル弁、 ５２……燃料カツトソレノイド、 ５６……電子制御ユニツト（ＥＣＵ）、 ５６Ｒ……燃料カツトソレノイド駆動回路、 ５６Ｔ……電磁スピル弁駆動回路、 ６０……フエイルセイフリレー、 ６２……故障検出回路。
フエイルセイフ装置の要旨構成を示すブロツク線図、第
２図は、本発明が採用された自動車用の電子制御デイー
ゼルエンジンの全体構成を示す、一部ブロツク線図を含
む断面図、第３図は、前記実施例で用いられている電子
制御ユニツトの構成を示すブロツク線図、第４図は、同
じく、故障検出回路の構成を示す回路図、第５図は、前
記実施例における正常時及び異常時の各部動作波形の例
を示す線図、第６図は、同じく、始動時且つ電子制御ユ
ニツトリセツト時の各部動作波形の例を示す線図であ
る。 １０……デイーゼルエンジン、 ４２……噴射ポンプ、 ５０……電磁スピル弁、 ５２……燃料カツトソレノイド、 ５６……電子制御ユニツト（ＥＣＵ）、 ５６Ｒ……燃料カツトソレノイド駆動回路、 ５６Ｔ……電磁スピル弁駆動回路、 ６０……フエイルセイフリレー、 ６２……故障検出回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 守 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 宮木 正彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 長谷川 隆 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−47630（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−1868（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭47−38663（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭59−45823（ＪＰ，Ｂ２) 西独特許142738（ＤＥ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】エンジン運転状態に応じてオンオフデユー
テイ制御される、燃料供給経路に配置された高圧電磁弁
により、燃料噴射量を制御するようにしたデイーゼルエ
ンジンの燃料噴射フエイルセイフ装置において、 前記高圧電磁弁に対して前記燃料供給経路上で直列に配
置された、ノーマルクローズタイプの燃料停止弁と、 前記高圧電磁弁及びこの駆動回路出力側に対して、又、
前記燃料停止弁に対しても、いずれに対しても、電気回
路上で直列に接続されたフエイルセイフリレーと、 前記電磁弁駆動回路の出力を監視し、少くとも連続通電
状態となつた故障時を検出して前記フエイルセイフリレ
ーを作動させ、少くとも前記高圧電磁弁への通電及び前
記燃料停止弁への通電を停止させる故障検出回路と、 を備えたことを特徴とするデイーゼルエンジンの燃料噴
射フエイルセイフ装置。 - 【請求項２】前記故障検出回路が、高圧電磁弁と電磁弁
駆動回路間の電線の断線も検出するようにされている特
許請求の範囲第１項記載のデイーゼルエンジンの燃料噴
射フエイルセイフ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60042143A JPH0629598B2 (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | デイ−ゼルエンジンの燃料噴射フエイルセイフ装置 |
| US06/836,079 US4727835A (en) | 1985-03-04 | 1986-03-04 | Fuel injection device in diesel engine |
| DE3607031A DE3607031C3 (de) | 1985-03-04 | 1986-03-04 | Brennstoffeinspritzvorrichtung in einer Diesel-Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60042143A JPH0629598B2 (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | デイ−ゼルエンジンの燃料噴射フエイルセイフ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61201853A JPS61201853A (ja) | 1986-09-06 |
| JPH0629598B2 true JPH0629598B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=12627717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60042143A Expired - Lifetime JPH0629598B2 (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | デイ−ゼルエンジンの燃料噴射フエイルセイフ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4727835A (ja) |
| JP (1) | JPH0629598B2 (ja) |
| DE (1) | DE3607031C3 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3609599A1 (de) * | 1986-03-21 | 1987-09-24 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur steuerung der entregungszeit von elektromagnetischen einrichtungen, insbesondere von elektromagnetischen ventilen bei brennkraftmaschinen |
| JP2576958B2 (ja) * | 1987-09-28 | 1997-01-29 | 株式会社ゼクセル | 電磁弁制御式の分配型燃料噴射装置 |
| DE4020836A1 (de) * | 1990-06-29 | 1992-01-02 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Steuervorrichtung fuer ein elektromagnetisches ventil |
| JP3951435B2 (ja) * | 1998-04-15 | 2007-08-01 | 株式会社デンソー | ディーゼルエンジンの燃料量制御装置 |
| DE10016556B4 (de) * | 1999-04-30 | 2007-10-11 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung der Ansteuerung eines Stellglieds, insbesondere eines elektromagnetischen Verbrauchers |
| CN105332839B (zh) * | 2014-06-19 | 2018-09-11 | 比亚迪股份有限公司 | 缸内直喷燃油机及其高压油泵的降噪方法、装置 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4738663Y1 (ja) * | 1970-11-30 | 1972-11-22 | ||
| US4297742A (en) * | 1977-08-11 | 1981-10-27 | Caterpillar Tractor Co. | Engine and fuel shutdown control |
| US4429670A (en) * | 1978-02-03 | 1984-02-07 | Ulanet George D | Engine protection systems |
| DD142738A1 (de) * | 1979-04-04 | 1980-07-09 | Gerhard Haase | Einrichtung zum ansteuern eines abstellelementes fuer elektronische einspritzanlagen |
| DE3200856A1 (de) * | 1981-05-22 | 1982-12-16 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Steuervorrichtung fuer brennkraftmaschinenbetriebene kraftfahrzeuge |
| JPS57193729A (en) * | 1981-05-25 | 1982-11-29 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel shutoff device of fuel injection pump |
| JPS588237A (ja) * | 1981-07-06 | 1983-01-18 | Toyota Motor Corp | デイ−ゼルエンジンの制御方法 |
| JPS58128428A (ja) * | 1982-01-28 | 1983-08-01 | Nippon Soken Inc | エンジンの燃料噴射制御装置 |
| JPS591868U (ja) * | 1982-06-28 | 1984-01-07 | 株式会社日立製作所 | デイ−ゼルエンジン制御装置故障時の安全回路 |
| JPS5945823A (ja) * | 1982-09-06 | 1984-03-14 | 三菱電機株式会社 | 植物水耕育成装置 |
| JPS60135647A (ja) * | 1983-12-22 | 1985-07-19 | Toyota Motor Corp | デイ−ゼルエンジンの燃料噴射装置 |
| US4520780A (en) * | 1983-12-22 | 1985-06-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Diesel fuel injection pump with fuel injection cutoff upon detection of excessive actual fuel combustion time |
| US4589401A (en) * | 1985-04-12 | 1986-05-20 | Motorola, Inc. | Injector driver fault detect and protection device |
-
1985
- 1985-03-04 JP JP60042143A patent/JPH0629598B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-03-04 US US06/836,079 patent/US4727835A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-03-04 DE DE3607031A patent/DE3607031C3/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3607031C3 (de) | 1994-04-14 |
| DE3607031A1 (de) | 1986-09-04 |
| JPS61201853A (ja) | 1986-09-06 |
| US4727835A (en) | 1988-03-01 |
| DE3607031C2 (ja) | 1994-04-14 |
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