JPH0694836B2 - 自己着火式内燃機関の安全装置 - Google Patents

自己着火式内燃機関の安全装置

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JPH0694836B2 JP59002764A JP276484A JPH0694836B2 JP H0694836 B2 JPH0694836 B2 JP H0694836B2 JP 59002764 A JP59002764 A JP 59002764A JP 276484 A JP276484 A JP 276484A JP H0694836 B2 JPH0694836 B2 JP H0694836B2
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    • Y02T10/40—Engine management systems

Description

【発明の詳細な説明】 イ）技術分野 本発明は、自己着火式内燃機関の安全装置更に詳細には
種々の駆動状態に関する信号を検出処理し包括的な監視
を行なうことができる自己着火式内燃機関の安全装置に
関する。
ロ）従来技術 従来から自己着火式内燃機関（即ちデイーゼルエンジ
ン）の駆動状態を電子的に制御するために中央制御装置
と接続され、電気信号によつて駆動される電気操作機器
を操作し所定の駆動状態に制御することが知られてい
る。デイーゼルエンジンにおいて機械的な燃料供給量制
御装置に代わりこれらの装置が用いられているが、その
場合故障が生じた時の安全性について、信頼性はあるけ
れども種々の駆動条件や周囲の状況が考慮されていない
という欠点がある。
一方電子的なデイーゼル制御（EDC）を用いて電子的な
部品ないし装置を利用する場合各素子にそれぞれエラー
ないし故障を識別する機能をもつている場合でも包括的
な安全手段並びに監視手段を設けるのが好ましい。
ハ）目的 従つて本発明はこのような従来の欠点を鑑み成されたも
ので、駆動状態に関する信号を検出して許容できる駆動
領域と許容できない駆動領域を識別し、これらの結果に
従つてエンジンを遮断するかあるいは非常走行モードに
し、全体的な安全監視を行なうことができる自己着火式
内燃機関の安全装置を提供することを目的とする。
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。
本発明の基本的な考え方は、デイーゼルエンジンを電子
的に制御駆動させるEDC装置に対して包括的な監視を行
ないその場合アクセルペダル位置信号EP,コントロール
ロツドの移動量に関する信号RW（これは噴射期間信号SD
あるいは噴射量信号に対応する）。回転数信号Ｎ等内燃
機関に関する駆動状態に関する信号を検出し、アクセル
ペダルの最小値信号（FPmin）、移動量の最小値信号（R
Wmin）、移動量の最大値信号（RWmax）、回転数の最小
値信号（Nmin）、回転数の最大値信号（Nmax）の各限界
値と比較するようにしたことである。
この場合これら５つの限界値信号は対応するセンサ等適
当な手段を設けることによつて供給される。従つて例え
ば接点スイツチの形状をしたストツパーをアクセルペダ
ルに設け、アクセルペダルが所定の最小値に達した場合
この接点スイツチを作動させ、アクセルペダルの最小値
信号（FPmin）を発生させるようにする。
第１図には内燃機関が符号10で示されており、この内燃
機関に吸気管11並びに排気管12が設けられる。燃料噴射
ポンプ13が圧力パイプ15を介して噴射弁14と接続されて
いる。この噴射弁14は噴射開始センサ16を有し、これか
ら得られる回転数に関係した噴射開始信号は点線で図示
したように回転数信号処理回路17に供給され、回転数を
示す他の信号として用いられる。
又回転数センサ18が設けられ、この回転数センサはクラ
ンク軸に取り付けられたギヤ19を介して内燃機関の回転
数を測定しその出力信号が回転数信号処理回路17に入力
される。
本発明による安全装置に用いられる信号並びにこれらの
信号と上下限値を比較する比較回路に関する信号をどの
ように得るかは第１図に図示されたものに限定されるも
のではなく、又これらの信号の処理方法は図示された形
態以外に、例えば中央処理回路あるいはマイクロプロセ
ツサを有するマイクロコンピユータ等を用いて行なうこ
とができるものである。
回転数信号Ｎは回転数比較回路20に入力される。この比
較回路の20aには最大回転数Nmaxを表わす信号が、又20b
には最小回転数信号を表わす信号がそれぞれ入力され
る。これらの上下限値は例えばポテンシヨメータ等のよ
うな異なる信号発生回路を用いて出力されるものであ
る。
又噴射ポンプ13のコントロールロツドの位置から噴射さ
れた燃料を示すコントロールロツドの移動量信号RWが求
められ、これがコントロールロツドの移動量比較回路21
に入力される。この比較回路21の端子21aには移動量の
最大値信号RWmax並びに21bには最小値信号RWminが入力
される。同様にアクセルペダル22からは機械的に接続さ
れたポテンシヨメータ23を介してアクセルペダルの位置
信号FPが得られる。この場合アクセルペダルセンサとそ
の比較回路24の間並びにコントロールロツドとその移動
量の比較回路21の間にそれぞれ信号処理ユニツト25,26
を設けるようにすることもできる。又アクセルペダル位
置の比較回路24にはアクセルペダルの最小値信号FPmin
を表わす信号が24aの端子に入力される。
各比較回路20,21,24は、それぞれ回転数コントロールロ
ツドの移動量並びにアクセルペダルの位置信号等が所定
の上下限値を上回つたりあるいは下回つたりした時にそ
の出力に対応する比較信号が発生するように構成されて
いる。従つて各比較回路からはＮ＞Nmax、Ｎ＞Nmin、RW
＞RWmin、RW＞RWmax、FP＜FPminの各比較信号が得ら
れ、これらが安全装置の監視回路に導かれる。
各比較回路20,21,24の出力から得られる上述した５つの
比較値は、それぞれ許容できる動作領域並びに許容でき
ない動作領域を求めるのに用いられ、例えば （ａ）Ｎ＞Nmax （ｂ）Ｎ＞NminかつFP＜FPminかつRW＞RWmin （ｃ）Ｎ＞NminかつRW＞RWmax の条件が満たされている場合には安全処理を施さなけれ
ばならない許容できない駆動状態と識別される。
条件（ａ）がある時には、それによりエンジンは直接遮
断させる。一方（ｂ），（ｃ）の条件の場合には例えば
オープンループの制御を行なうなどして所望の非常走行
モードにする。又場合によつては条件（ｂ），（ｃ）が
現われた場合にはそれぞれ安全モードに従いエンジンを
遮断するようにすることもできる。
上述した５つの比較信号を検出処理し３つの条件を求め
るのに論理回路27が用いられる。勿論この場合論理回路
27に代わり他の種々の処理回路を用いることもできる。
論理回路27の入力端子28には第１の故障条件を示す比較
信号Ｎ＞Nmaxが入力される。条件（ｂ）を識別するため
に論理回路の入力端子29に比較信号Ｎ＞Nminが、又入力
端子30に比較信号FP＜FPminが又入力端子31には比較信
号RW＞RWminが入力される。これらの３つの信号はアン
ドゲート32を介して論理処理され、回転数が所定の最小
回転数値Nminよりも大きく、又アクセルペダル位置が最
小値FPminよりも小さくなり、コントロールロツドの移
動量が最小値RWmin以上である時に許容できない駆動状
態が判別されるようになる。この場合内燃機関の駆動状
態は運転手がアクセルペダル位置を踏むことによつて得
られるものと無関係となる。
条件（ｃ）は入力端子33に比較信号Ｎ＞Nminを、又入力
端子34にRW＞RWmaxの比較信号をそれぞれ供給し、それ
をアンドゲート35により論理処理することによつて得ら
れる。このように条件になつた場合には許容できない駆
動状態と判別される。というのは供給される燃料の量が
通常発生する燃料の量よりも大きくなるのは内燃機関を
始動させる時のみであり、内燃機関の始動時には回転数
は最小回転数Nminよりも小さい値となるからである（こ
れに関しては第２図を参照）。
両アンドゲート32,35の後段にはそれぞれ遅延回路36,37
が接続され、それによつて所定の時間Ｔ（例えば150m
s）の間それぞれ比較信号が遅らされ、それによつて動
的な過渡工程によつて生じる状態を遮断させることがで
きる。又その後段に接続されたアンドゲート38,39を経
てそれぞれ条件（ｂ），（ｃ）の信号がオアゲート40に
入力され、非常走行ブロツク41に入力される。この非常
走行ブロツクによつて燃料供給量を減少させたり、ある
いは他の手段をこうして非常走行モードとし、次の修理
場迄の走行を可能にさせる。論理回路の入力端子28に第
１の条件（ａ）が入力された場合にはその信号が遮断ブ
ロツク42に入力され、それによつてエンジンが遮断され
るというのはこのような場合に内燃機関が所定の上限回
転数を越えて走るような状態を避けるようにしなければ
ならないからである。
上述した欠陥ないし故障を表わす条件が第２図に表図と
して図示されている。同図から明らかなように噴射量な
いしはコントロールロツドの移動量が所定の値RWmaxを
越えた場合にはの領域で図示されたような許可できな
いような駆動領域となることがわかる。但しこの場合は
回転数が最小回転数Nminを越えているような場合に限ら
れる。回転数がNmin以下の場合にはエンジンが始動中で
あることを示すものであり、このような場合には多量の
噴射量が得られるようにしなければならない。
回転数が最大値Nmaxを越えた場合の故障条件は同図から
明らかであり、又アクセルペダル位置が所定の最小値FP
minを下回つた場合、この実施例では調節量の20％以下
になつた場合で、しかも同時に回転数が最小回転値Nmin
よりも大きく又噴射量が移動量の最小値RWmin以上であ
る時にも許可できないような領域となる。
上述した実施例並びに特許請求の範囲に述べられている
コントロールロッドの移動量の概念は燃料供給量あるい
は負荷に対応するものであり、これら全てはその時点で
内燃機関によつて吸収された燃料の量を示すものであ
る。従つてコントロールロツドの移動量は固有の燃料供
給量信号あるいは負荷信号に対応するものであり、それ
に代り適当な他の燃料供給量信号あるいは負荷信号を用
いることができるのは勿論である。
又本発明では上述した信号に代りデイーゼルエンジン駆
動時発生する他の信号、例えば回転数信号に対して噴射
開始センサからの信号を用いることも可能である。
ホ）効果 以上説明したように、本発明では、アクセルペダルの位
置、負荷及び回転数に関する信号と、これらの上、下限
値との比較結果に従って３つの許容できない駆動状態、
即ち、回転数が上限値を越える第１の許容できない駆動
状態と、回転数が下限値より大きく、同時に負荷が下限
値より大きくかつアクセルペダル位置が下限値より小さ
くなる第２の許容できない駆動状態と、回転数が下限値
より大きくかつ負荷が上限値より大きくなる第３の許容
できない駆動状態を識別することができ、回転数が上限
値を越えるときのような第１の許容できない駆動状態の
ときには、内燃機関が損傷したりあるいは破壊される恐
れがあるので、内燃機関を停止させることができ、一
方、内燃機関の駆動状態がアクセルペダル位置と対応し
なくなるような第２の許容できない駆動状態と、負荷が
異常に大きくなるような第３の許容できない駆動状態の
ときには、内燃機関を停止するまでもなく、修理工場に
運転きる非常走行運転が可能になる。その場合、第３の
許容できない駆動状態は、回転数が下限値より大きいと
いう条件が付いているので、回転数が小さく多量の燃料
を必要とするような始動時の運転状態は許容できない駆
動状態から除去することができ、従って始動に影響を与
えることなく安全処置を取ることができるようになり、
内燃機関をより一層完全にしかも多様に保護することが
可能になる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明装置による安全装置の概略構成を示した
ブロツク図、第２図は許容できない領域を示す動作特性
図である。 10……内燃機関、11……吸気管 12……排気管、13……燃料噴射弁 14……噴射弁、16……噴射開始センサ 17……信号処理回路、18……回転数センサ 20,21,24……比較回路、27……論理回路 41……非常走行ブロツク、42……遮断ブロツク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲルハルト・シユトウンプ ドイツ連邦共和国7000シユトウツトガルト 80ボ−ゲンシユトラ−セ29ハ− (56)参考文献 特開 昭57−146034（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−6452（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−53040（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】アクセルペダルの位置、負荷及び回転数に
    関する信号を検出する手段（17、18、23、25、26）と、 これらの信号を上、下限値と比較する比較手段（20、2
    1、24）と、 前記比較結果に従って、回転数が上限値（Nmax）を越え
    る第１の許容できない駆動状態と、回転数が下限値（Nm
    in）より大きく、同時に負荷が下限値（RWmin）より大
    きくかつアクセルペダル位置が下限値（FPmin）より小
    さくなる第２の許容できない駆動状態と、回転数が下限
    値（Nmin）より大きくかつ負荷が上限値（RWmax）より
    大きくなる第３の許容できない駆動状態とを識別する論
    理手段（27）とを設け、 前記第１の許容できない駆動状態が識別されたときは内
    燃機関を遮断し、 前記第２と第３の許容できない駆動状態が識別されたと
    きは非常走行運転を行なうことを特徴とする自己着火式
    内燃機関の安全装置。
JP59002764A 1983-01-20 1984-01-12 自己着火式内燃機関の安全装置 Expired - Fee Related JPH0694836B2 (ja)

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