JPH09105349A - Fail-safe device of electronic control unit - Google Patents

Fail-safe device of electronic control unit

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Publication number
JPH09105349A
JPH09105349A JP7263193A JP26319395A JPH09105349A JP H09105349 A JPH09105349 A JP H09105349A JP 7263193 A JP7263193 A JP 7263193A JP 26319395 A JP26319395 A JP 26319395A JP H09105349 A JPH09105349 A JP H09105349A
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JP
Japan
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circuit
control
control circuit
cpu
signal
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Pending
Application number
JP7263193A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Hosokawa
潤一 細川
Shinichi Maeda
真一 前田
Kengo Sugiura
健悟 杉浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP7263193A priority Critical patent/JPH09105349A/en
Publication of JPH09105349A publication Critical patent/JPH09105349A/en
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fail-safe device that is able to control a controlled system to the safety side even when a control circuit (central processing unit) and its monitoring circuit both fail to function properly (double fault). SOLUTION: In this device which monitors something wrong with a central processing unit constituting a control circuit 80 with a monitoring circuit 200, and in time of trouble judgment, prohibits any drive (fuel injection) of a solenoid spill valve 23 of a fuel injection pump 1, stopping the driving of a diesel engine and simultaneously monitoring the trouble in the monitoring circuit 200 by the central processing unit at the side of the control circuit 80 too, and in time of trouble judgment, lighting a warning lamp 101, thereby informing a driver of this fact, if the central processing unit judges the trouble in the monitoring circuit 200, the judging signal is latched at a trouble time control circuit 3000. Subsequently, when rotational frequency of the diesel engine exceeds the specified upper limit speed, any drive (fuel injection) of the solenoid spill valve 23 by means of the control circuit 80 is prohibited. In consequence, even when the central processing unit goes wrong in time of something wrong with the monitoring circuit 200, the diesel engine is safely drivable.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関等の所定
の制御対象をCPUからなる制御回路を用いて制御する
電子制御装置において、制御回路の異常を監視回路にて
監視すると共に、監視回路の異常を制御回路側にて監視
して、制御回路,監視回路の異常時には、制御対象を安
全側に制御するフェールセーフ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic control device for controlling a predetermined controlled object such as an internal combustion engine by using a control circuit composed of a CPU, and monitors the control circuit for abnormality and also monitors the circuit. The present invention relates to a fail-safe device that monitors the above abnormality on the control circuit side and controls the controlled object to the safe side when the control circuit and the monitoring circuit are abnormal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば特開平3−70837
号公報,特開平3−95636号公報等に記載のよう
に、CPUからなる制御回路を用いて制御対象を制御す
る電子制御装置では、制御回路(つまりCPU)の異常
を監視回路にて監視するだけでなく、監視回路の異常を
制御回路側にて監視し、制御回路及び監視回路に異常が
発生した場合には、制御対象を安全側に制御するように
したフェールセーフ装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-70837.
As described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 3-95636 and the like, in an electronic control device that controls a control target using a control circuit including a CPU, a monitoring circuit monitors an abnormality in the control circuit (that is, the CPU). Not only that, there is known a fail-safe device that monitors the abnormality of the monitoring circuit on the control circuit side and, when an abnormality occurs in the control circuit and the monitoring circuit, controls the controlled object to the safe side. .

【0003】例えば、図5は、ディーゼル機関に燃料を
噴射供給する分配型燃料噴射ポンプ140に設けられた
電磁スピル弁142の開弁タイミングを制御することに
より、ディーゼル機関への燃料噴射量を制御する制御装
置150の概略構成を表わしているが、この種の装置に
おいては、回転数センサ144にて検出されたディーゼ
ル機関の回転速度NE等、ディーゼル機関や分配型燃料
噴射ポンプ140の運転状態に基づき、ディーゼル機関
への燃料噴射量を演算して、電磁スピル弁142の開弁
タイミングを決定する、CPUからなる制御回路152
が故障すると、ディーゼル機関を運転者の要求する回転
速度にて運転できなくなり、その回転速度が異常に高く
なる虞があることから、こうした制御装置150には、
その安全対策のために、フェールセーフ装置が設けられ
ている。
For example, in FIG. 5, the fuel injection amount to the diesel engine is controlled by controlling the valve opening timing of the electromagnetic spill valve 142 provided in the distribution type fuel injection pump 140 for injecting fuel to the diesel engine. 2 shows a schematic configuration of the control device 150 for controlling the diesel engine and the distribution type fuel injection pump 140 such as the rotational speed NE of the diesel engine detected by the rotation speed sensor 144. Based on this, a control circuit 152 including a CPU that calculates the fuel injection amount to the diesel engine and determines the valve opening timing of the electromagnetic spill valve 142.
If there is a failure, the diesel engine cannot be operated at the rotation speed requested by the driver, and the rotation speed may become abnormally high.
As a safety measure, a fail safe device is provided.

【0004】そして、このフェールセーフ装置は、所謂
ウォッチドッグタイマ等からなるCPU監視回路154
と、制御回路152から電磁スピル弁142の駆動回路
160に入力される制御信号の信号経路に設けられたA
ND回路156とを備え、CPU監視回路154にて制
御回路152の異常が判定されると、CPU監視回路1
54からAND回路156の一方に入力している信号レ
ベルをHighレベルからLow レベルに切り換えることによ
り、制御回路152から駆動回路160に入力される電
磁スピル弁駆動のための制御信号(Highレベル)を遮断
して、電磁スピル弁142を開弁状態に保持させ、ディ
ーゼル機関への燃料噴射を禁止するようにされている。
The fail-safe device has a CPU monitoring circuit 154 including a so-called watchdog timer.
And A provided in the signal path of the control signal input from the control circuit 152 to the drive circuit 160 of the electromagnetic spill valve 142.
When the CPU monitoring circuit 154 determines that the control circuit 152 is abnormal, the CPU monitoring circuit 1 includes an ND circuit 156.
The control signal (high level) for driving the electromagnetic spill valve input from the control circuit 152 to the drive circuit 160 is switched by switching the signal level input from 54 to one of the AND circuits 156 from the high level to the low level. By shutting off the valve, the electromagnetic spill valve 142 is kept open, and fuel injection into the diesel engine is prohibited.

【0005】また、CPU監視回路154自体が故障す
ることもあるので、上記各公報に開示されているよう
に、制御回路152側でもCPU監視回路154の異常
を監視するようにし、制御回路152がCPU監視回路
154の異常を判定したとき、及び、CPU監視回路1
54が制御回路152の異常を判定したときには、夫
々、各回路からその旨を表わす判定信号を出力させて、
その判定信号を、OR回路158を介して、警告ランプ
170の駆動回路162に入力することにより、警告ラ
ンプ170を点灯させて、運転者にその旨を報知するよ
うにされている。
Further, since the CPU monitoring circuit 154 itself may fail, the control circuit 152 side should also monitor the CPU monitoring circuit 154 for abnormality as disclosed in the above publications. When an abnormality of the CPU monitoring circuit 154 is determined, and when the CPU monitoring circuit 1
When 54 determines an abnormality in the control circuit 152, each circuit outputs a determination signal indicating that,
By inputting the determination signal to the drive circuit 162 of the warning lamp 170 via the OR circuit 158, the warning lamp 170 is turned on and the driver is informed accordingly.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、こうした従来
のフェールセーフ装置では、制御回路152及びCPU
監視回路154のいずれか一方が故障した場合には、燃
料噴射を禁止してディーゼル機関を安全側に制御した
り、警告ランプ170を点灯してその旨を運転者に報知
したりすることにより、異常発生時の安全性を確保する
ことができるようになるが、CPU監視回路154の異
常時に、制御回路152にも異常が発生したような場合
(二重故障)には、ディーゼル機関を安全側に制御でき
なくなって、ディーゼル機関の回転速度が異常に高くな
ってしまうことがある。
However, in such a conventional fail-safe device, the control circuit 152 and the CPU are
When either one of the monitoring circuits 154 fails, the fuel injection is prohibited to control the diesel engine to the safe side, or the warning lamp 170 is turned on to notify the driver to that effect. Although it becomes possible to ensure safety when an abnormality occurs, when an abnormality also occurs in the control circuit 152 when the CPU monitoring circuit 154 is abnormal (double failure), the diesel engine is placed on the safe side. There is a case where the engine speed becomes uncontrollable and the rotational speed of the diesel engine becomes abnormally high.

【0007】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、制御回路及びその監視回路が共に故障した場
合であっても、内燃機関等の制御対象を安全側に制御し
得る、電子制御装置のフェールセーフ装置を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an electronic control unit capable of controlling a controlled object such as an internal combustion engine to a safe side even when both a control circuit and a monitoring circuit thereof fail. The purpose of the present invention is to provide a fail-safe device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項1に記載の発明は、制御対象の動作
状態を表す検出信号に基づき、該制御対象の制御量を演
算して、該演算結果に応じた制御信号を発生する、CP
Uからなる制御回路と、該制御回路からの制御信号に応
じて、前記制御対象を駆動制御する駆動回路と、を備え
た電子制御装置に設けられ、前記制御回路の異常を監視
回路により監視すると共に、前記制御回路にて前記監視
回路の異常を監視し、前記監視回路にて前記制御回路の
異常が判定されると、前記制御回路から前記駆動回路へ
の制御信号の入力を遮断して、前記制御対象を安全側に
動作させ、前記制御回路にて前記監視回路の異常が判定
されると、前記CPUの動作によって前記制御対象を安
全側に動作させるための所定のフェールセーフ処理を行
うフェールセーフ装置において、前記制御回路にて前記
監視回路の異常が判定され、その旨を表わす異常判定信
号が出力されると、該信号をラッチするラッチ回路を備
え、該ラッチ回路にて前記異常判定信号がラッチされて
いるとき、前記制御対象が過制御されることのないよ
う、前記検出信号に基づき、前記制御回路から前記駆動
回路への制御信号の入力を制限する異常時制御回路、を
設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 calculates the control amount of the controlled object based on the detection signal indicating the operating state of the controlled object, CP for generating a control signal according to the calculation result
An electronic control device provided with a control circuit including U and a drive circuit that drives and controls the control target according to a control signal from the control circuit is provided, and an abnormality of the control circuit is monitored by a monitoring circuit. At the same time, the control circuit monitors the monitoring circuit for an abnormality, and when the monitoring circuit determines an abnormality in the control circuit, the control circuit inputs the control signal to the drive circuit and shuts off. When the control target is operated to the safe side and the control circuit determines an abnormality of the monitoring circuit, a fail-safe process is performed to operate the control target to the safe side by the operation of the CPU. In the safe device, when the control circuit determines an abnormality of the monitoring circuit and outputs an abnormality determination signal indicating that, a latch circuit for latching the signal is provided. When the abnormality determination signal is latched, the abnormal state control is performed to limit the input of the control signal from the control circuit to the drive circuit based on the detection signal so that the control target is not overcontrolled. A circuit is provided.

【0009】このように構成された請求項1に記載のフ
ェールセーフ装置においては、制御回路及び監視回路が
相互に異常を監視し、監視回路にて制御回路の異常が判
定されると、制御回路から駆動回路への制御信号の入力
を遮断して制御対象を安全側に動作させ、制御回路側に
て監視回路の異常が判定されると、CPUの動作によっ
て制御対象を安全側に動作させるための所定のフェール
セーフ処理を行う。
In the fail-safe device having the above-mentioned structure, the control circuit and the monitoring circuit mutually monitor the abnormality, and when the monitoring circuit determines the abnormality of the control circuit, the control circuit In order to operate the controlled object to the safe side by shutting off the control signal input to the drive circuit from the control circuit to operate the controlled object to the safe side, and when the control circuit side determines that the monitoring circuit is abnormal. Performs a predetermined fail-safe process.

【0010】また、異常時制御回路においては、制御回
路側にて監視回路の異常が判定され、その旨を表わす異
常判定信号が出力されると、ラッチ回路が、その信号を
ラッチする。そして、このラッチ回路にて異常判定信号
がラッチされると、制御対象の運転状態を表わす検出信
号に基づき制御回路から駆動回路への制御信号の入力を
制限することにより、制御対象が過制御されるのを防止
する。
Further, in the abnormal condition control circuit, when the control circuit side judges an abnormality of the monitoring circuit and outputs an abnormality judgment signal indicating that, the latch circuit latches the signal. When the abnormality determination signal is latched by this latch circuit, the control target is over-controlled by limiting the input of the control signal from the control circuit to the drive circuit based on the detection signal indicating the operating state of the control target. To prevent

【0011】従って、本発明によれば、制御回路或は監
視回路が各々故障した場合に制御対象を安全側に制御で
きるだけでなく、監視回路の故障時に制御回路が故障す
る二重故障が発生した場合に、制御回路から出力される
誤った制御信号により制御対象が過制御されるのを防止
できる。
Therefore, according to the present invention, not only can the controlled object be controlled to the safe side when the control circuit or the monitoring circuit fails, but a double failure occurs in which the control circuit fails when the monitoring circuit fails. In this case, it is possible to prevent the controlled object from being overcontrolled by an erroneous control signal output from the control circuit.

【0012】また、本発明では、こうした二重故障時の
安全対策のために、制御対象が過制御されることのない
ように、制御回路から駆動回路への制御信号の入力を制
限しており、制御回路が正常動作し、制御対象が過制御
されることがなければ、制御信号も制限されることはな
い。従って、制御回路が正常動作しているにもかかわら
ず、制御信号を制限してしまうようなことはなく、制御
回路の正常動作時には、制御対象をその運転状態に応じ
て制御することができる。
Further, in the present invention, as a safety measure against such a double failure, the input of the control signal from the control circuit to the drive circuit is restricted so that the controlled object is not overcontrolled. As long as the control circuit operates normally and the controlled object is not over-controlled, the control signal is not limited. Therefore, even though the control circuit is operating normally, the control signal is not limited, and during normal operation of the control circuit, the control target can be controlled according to its operating state.

【0013】次に請求項2に記載の発明は、請求項1に
記載のフェールセーフ装置において、前記電子制御装置
は、内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であり、前
記異常時制御回路は、該内燃機関の回転速度が所定の上
限速度を越えることのないように、該内燃機関への燃料
供給量又は吸入空気量を制御する制御信号を制限するこ
とを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the fail-safe device according to claim 1, wherein the electronic control device is a control device for an internal combustion engine for controlling the internal combustion engine, and the abnormal condition control circuit is A control signal for controlling a fuel supply amount or an intake air amount to the internal combustion engine is limited so that the rotation speed of the internal combustion engine does not exceed a predetermined upper limit speed.

【0014】即ち、請求項2に記載のフェールセーフ装
置は、ディーゼル機関等の内燃機関を制御する電子制御
装置のフェールセーフ装置であり、制御装置が監視回路
の異常を判定すると、異常時制御回路が、内燃機関への
燃料供給量又は吸入空気量を制御する制御信号を制限す
ることにより、内燃機関の回転速度が所定の上限速度を
越えるのを防止する。
That is, the fail-safe device according to claim 2 is a fail-safe device of an electronic control device for controlling an internal combustion engine such as a diesel engine, and when the control device determines an abnormality of the monitoring circuit, the abnormal-time control circuit However, the rotation speed of the internal combustion engine is prevented from exceeding a predetermined upper limit speed by limiting the control signal for controlling the fuel supply amount or the intake air amount to the internal combustion engine.

【0015】このため、本発明によれば、監視回路の故
障時に制御回路が故障しても、内燃機関の回転速度を所
定の上限速度以下に制限でき、内燃機関を安全運転する
ことができる。そして、制御対象となる内燃機関が、自
動車の動力源として車両に搭載される車両用内燃機関の
場合には、車両の走行安全性を高めることができる。
Therefore, according to the present invention, even if the control circuit fails when the monitoring circuit fails, the rotation speed of the internal combustion engine can be limited to a predetermined upper limit speed or less, and the internal combustion engine can be operated safely. Then, when the internal combustion engine to be controlled is a vehicle internal combustion engine mounted on a vehicle as a power source of the vehicle, the traveling safety of the vehicle can be enhanced.

【0016】また次に、請求項3に記載の発明は、請求
項2に記載のフェールセーフ装置において、前記異常時
制御回路は、運転者がアクセル操作を行わない内燃機関
のアイドル運転時には、運転者がアクセル操作を行う内
燃機関の負荷運転時よりも前記上限速度が小さくなるよ
うに、前記内燃機関の運転状態に応じて前記上限速度を
切り換える、上限速度切換回路を備えたことを特徴とす
る。
Next, the invention according to claim 3 is the fail-safe device according to claim 2, wherein the abnormal-time control circuit operates during idle operation of the internal combustion engine in which the driver does not operate the accelerator. An upper limit speed switching circuit that switches the upper limit speed according to the operating state of the internal combustion engine so that the upper limit speed becomes smaller than that during load operation of the internal combustion engine in which a person performs an accelerator operation. .

【0017】即ち、請求項2に記載の装置において、監
視回路と制御回路との二重故障時に制限する内燃機関の
回転速度の上限速度を、内燃機関のアイドル運転時と内
燃機関の負荷運転時とで同じ値に設定していると、内燃
機関のアイドル回転速度が高くなりすぎ、大きな騒音が
発生するとか、逆に内燃機関の回転速度を抑制し過ぎ、
内燃機関が失速してしまうといったことが考えられる。
そこで、請求項3に記載のフェールセーフ装置では、内
燃機関のアイドル運転時と負荷運転時とで異常時制御回
路が制限する上限速度を切り換えることにより、各運転
条件下で内燃機関の回転速度の異常な上昇を良好に抑制
でき、監視回路と制御回路との二重故障が発生した際
に、内燃機関をより良好に安全運転することができるよ
うにしている。このため、特に、内燃機関が車両用内燃
機関の場合には、二重故障時に、車両を確実に退避走行
させることができ、車両の走行安全性をより高めること
が可能になる。
That is, in the apparatus according to the second aspect, the upper limit speed of the rotation speed of the internal combustion engine, which is limited when the monitoring circuit and the control circuit have a double failure, is set during idle operation of the internal combustion engine and during load operation of the internal combustion engine. If the same value is set in and, the idle rotation speed of the internal combustion engine becomes too high, and loud noise is generated, or conversely, the rotation speed of the internal combustion engine is suppressed too much.
It is possible that the internal combustion engine will stall.
Therefore, in the fail-safe device according to claim 3, the upper limit speed limited by the abnormal condition control circuit is switched between the idling operation and the load operation of the internal combustion engine, thereby changing the rotational speed of the internal combustion engine under each operating condition. An abnormal rise can be favorably suppressed, and an internal combustion engine can be better safely operated when a double failure occurs in the monitoring circuit and the control circuit. For this reason, particularly when the internal combustion engine is a vehicle internal combustion engine, the vehicle can be reliably made to evacuate in the event of a double failure, and the running safety of the vehicle can be further enhanced.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を説明す
る。まず図2は、本発明が適用された実施例の自動車用
ディーゼル機関システムの概略構成を示したものであ
る。
Embodiments of the present invention will be described below. First, FIG. 2 shows a schematic configuration of an automobile diesel engine system of an embodiment to which the present invention is applied.

【0019】図2に示す如く、本実施例の自動車用ディ
ーゼル機関システムにおいて、分配型燃料噴射ポンプ
(以下、燃料噴射ポンプという)1は、ドライブプーリ
3を備え、そのドライブプーリ3がディーゼル機関2の
クランクシャフト40に対し、ベルト等を介して連結さ
れている。そして、クランクシャフト40によりドライ
ブプーリ3が回転駆動されて燃料噴射ポンプ1が駆動さ
れることにより、ディーゼル機関2の各気筒(ここでは
4つの気筒が設けられている)毎に設けられた燃料噴射
ノズル4に、燃料管路4aを通じて燃料が圧送される。
As shown in FIG. 2, in the automobile diesel engine system of this embodiment, a distributed fuel injection pump (hereinafter referred to as a fuel injection pump) 1 has a drive pulley 3, and the drive pulley 3 is a diesel engine 2 Is connected to the crankshaft 40 via a belt or the like. Then, the drive pulley 3 is rotationally driven by the crankshaft 40 and the fuel injection pump 1 is driven, so that the fuel injection provided for each cylinder of the diesel engine 2 (here, four cylinders are provided). Fuel is pressure-fed to the nozzle 4 through the fuel pipe 4a.

【0020】燃料噴射ノズル4は、針弁とその針弁の開
弁圧を調整するスプリングとを内蔵してなる自動弁とな
っており、所定レベル以上の燃料圧力を得て開弁され
る。したがって、燃料噴射ポンプ1から圧送される燃料
により、燃料噴射ノズル4に所定レベル以上の燃料圧力
が付与されることにより、同ノズル4からディーゼル機
関2へと燃料が噴射される。
The fuel injection nozzle 4 is an automatic valve having a built-in needle valve and a spring for adjusting the valve opening pressure of the needle valve, and is opened when a fuel pressure of a predetermined level or higher is obtained. Therefore, the fuel pressure-fed from the fuel injection pump 1 applies a fuel pressure of a predetermined level or higher to the fuel injection nozzle 4, so that the fuel is injected from the nozzle 4 to the diesel engine 2.

【0021】燃料噴射ポンプ1には、ドライブシャフト
5が設けられ、そのドライブシャフト5の先端に、ドラ
イブプーリ3が取付けられている。ドライブシャフト5
の途中には、ペーン式ポンプよりなる燃料フィードポン
プ(この図では90度だけ展開されている)6が設けら
れている。また、ドライブシャフト5の基端側には、円
板状のパルサ7が取付けられている。このパルサ7の外
周面には、ディーゼル機関2の気筒数と同数の、すなわ
ちこの実施例では4ヶ所(合計で「8個分」)の欠歯が
等角度間隔をもって形成されている。また、各欠歯の間
には、14個ずつ(合計で「56個」)の突起が等角度
間隔をもって形成されている。そして、ドライブシャフ
ト5の基端部は、図示しないカップリングを介して、カ
ムプレート8に連結されている。
A drive shaft 5 is provided in the fuel injection pump 1, and a drive pulley 3 is attached to the tip of the drive shaft 5. Drive shaft 5
A fuel feed pump (developed by 90 degrees in this figure) 6 made up of a vane type pump is provided in the middle of. A disc-shaped pulsar 7 is attached to the base end side of the drive shaft 5. On the outer peripheral surface of the pulsar 7, the same number as the number of cylinders of the diesel engine 2, that is, four teeth in this embodiment (a total of "eight") are formed at equal angular intervals. In addition, 14 protrusions (a total of "56") are formed at equal angular intervals between each toothless portion. The base end of the drive shaft 5 is connected to the cam plate 8 via a coupling (not shown).

【0022】パルサ7とカムプレート8との間には、ロ
ーラリング9が設けられている。また、ローラリング9
の円周方向には、カムプレート8のカムフェイス8aに
対向する複数のカムローラ10が取付けられている。カ
ムフェイス8aは、ディーゼル機関2の気筒数と同数だ
け設けられている。また、カムプレート8は、スプリン
グ11によってカムローラ10に係合するように付勢さ
れている。
A roller ring 9 is provided between the pulsar 7 and the cam plate 8. Also, the roller ring 9
A plurality of cam rollers 10 facing the cam face 8a of the cam plate 8 are mounted in the circumferential direction of. The cam faces 8a are provided in the same number as the number of cylinders of the diesel engine 2. Further, the cam plate 8 is biased by a spring 11 so as to be engaged with the cam roller 10.

【0023】カムプレート8には、燃料加圧用のプラン
ジャ12の基端が、一体回転可能に取付けられている。
そして、それらカムプレート8とプランジャ12とが、
ドライブシャフト5の回転に伴って、一体的に回転駆動
される。すなわち、ドライブシャフト5の回転力がカッ
プリングを介してカムプレート8に伝達されることによ
り、カムプレート8がカムローラ10に係合しながら回
転される。これにより、カムプレート8が回転されなが
ら気筒数と同数だけ図中左右方向へ往復動され、それに
伴ってプランジャ12が回転しながら同方向へ往復動さ
れる。つまり、カムフェイス8aがローラリング9のカ
ムローラ10に乗り上げる過程でプランジャ12が往動
(リフト)される。また、その逆にカムフェイス8aが
カムローラ10を乗り下げる過程でプランジャ12が復
動(ダウン)される。
A proximal end of a plunger 12 for pressurizing fuel is attached to the cam plate 8 so as to be integrally rotatable.
Then, the cam plate 8 and the plunger 12 are
As the drive shaft 5 rotates, the drive shaft 5 is integrally rotated. That is, the rotational force of the drive shaft 5 is transmitted to the cam plate 8 via the coupling, so that the cam plate 8 is rotated while engaging with the cam roller 10. As a result, the cam plate 8 is reciprocated in the horizontal direction in the figure by the same number as the number of cylinders while being rotated, and the plunger 12 is reciprocated in the same direction while being rotated. That is, the plunger 12 is moved forward (lifted) while the cam face 8 a rides on the cam roller 10 of the roller ring 9. Conversely, the plunger 12 is moved back (down) while the cam face 8a rides on the cam roller 10.

【0024】ポンプハウジング13にはシリンダ14が
形成され、そのシリンダ14にプランジャ12が嵌挿さ
れている。そして、プランジャ12の先端面とシリンダ
14の底面との間が高圧室15となっている。また、プ
ランジャ12の先端側外周には、気筒数と同数だけ吸入
溝16と分配ポート17がそれぞれ形成されている。更
に、それら吸入溝16及び分配ポート17に対応して、
ポンプハウジング13には分配通路18及び吸入ポート
19がそれぞれ形成さている.そして、ドライブシャフ
ト5が回転されて燃料フィードポンプ6が駆動されるこ
とにより、図示しない燃料タンクから燃料供給ポート2
0を通じて燃料室21内へと燃料が導入される。また、
プランジャ12が復動されて高圧室15が減圧される吸
入行程では、吸入溝16の一つが吸入ポート19に連通
することにより、燃料室21から高圧室15へと燃料が
導入される。一方、プランジャ12が往動されて高圧室
15が加圧される圧縮行程では、燃料管路4aを通じて
分配通路18から各気筒の燃料噴射ノズル4へ燃料が圧
送されて噴射される。
A cylinder 14 is formed in the pump housing 13, and the plunger 12 is fitted in the cylinder 14. A high-pressure chamber 15 is provided between the tip surface of the plunger 12 and the bottom surface of the cylinder 14. In addition, suction grooves 16 and distribution ports 17 are formed on the outer periphery of the distal end side of the plunger 12 by the same number as the number of cylinders. Further, corresponding to the suction groove 16 and the distribution port 17,
A distribution passage 18 and an intake port 19 are formed in the pump housing 13, respectively. Then, the drive shaft 5 is rotated and the fuel feed pump 6 is driven, so that the fuel supply port 2 from the fuel tank (not shown) is driven.
Fuel is introduced into the fuel chamber 21 through 0. Also,
In the intake stroke in which the plunger 12 is returned and the high pressure chamber 15 is depressurized, one of the intake grooves 16 communicates with the intake port 19 so that fuel is introduced from the fuel chamber 21 to the high pressure chamber 15. On the other hand, in the compression stroke in which the plunger 12 is moved forward and the high pressure chamber 15 is pressurized, fuel is pressure-fed and injected from the distribution passage 18 to the fuel injection nozzle 4 of each cylinder through the fuel pipe 4a.

【0025】ポンプハウジング13において、高圧室1
5と燃料室21との間には、燃料を溢流(スピル)させ
るためのスピル通路22が形成されている。また、この
スピル通路22の途中には電磁スピル弁23が設けられ
ている。そして、その電磁スピル弁23は、高圧室15
からの燃料のスピルを調整するために開閉される。電磁
スピル弁23は常開型の弁であり、コイル24が無通電
(オフ)の状態では弁体25によりスピル通路22が解
放され、すなわち開弁され、高圧室15内の燃料が燃料
室21へとスピルされる。一方、コイル24が通電(オ
ン)されることにより、弁体25によりスピル通路22
が閉鎖(すなわち閉弁)され、高圧室15から燃料室2
1への燃料のスピルが遮断される。
In the pump housing 13, the high pressure chamber 1
A spill passage 22 for causing fuel to overflow (spill) is formed between the fuel chamber 5 and the fuel chamber 21. An electromagnetic spill valve 23 is provided in the spill passage 22. The electromagnetic spill valve 23 is provided in the high pressure chamber 15
Opened and closed to adjust the spill of fuel from. The electromagnetic spill valve 23 is a normally open type valve, and when the coil 24 is in the non-energized (off) state, the spill passage 22 is opened by the valve body 25, that is, the valve is opened, and the fuel in the high pressure chamber 15 is filled with fuel. Be spilled. On the other hand, when the coil 24 is energized (turned on), the valve body 25 causes the spill passage 22
Are closed (that is, the valve is closed), and the high pressure chamber 15 to the fuel chamber 2
The fuel spill to 1 is cut off.

【0026】したがって、電磁スピル弁23が通電によ
ってオン・オフ制御されることにより、同弁23が閉弁
・開弁制御され、高圧室15から燃料室21への燃料の
スピルが調整される。そして、プランジャ12の圧縮行
程中に電磁スピル弁23が開弁されることにより、高圧
室15内における燃料が減圧されて燃料噴射ノズル4か
らの燃料噴射が停止される。つまり、プランジャ12が
往動していても、電磁スピル弁23が開弁されている間
は、高圧室15内の燃料圧力が上昇せず、燃料噴射ノズ
ル4からの燃料噴射が行われない。また、プランジャ1
2の往動中に、電磁スピル弁23の開弁時期が制御され
ることにより、燃料噴射ノズル4からの燃料噴射量が制
御される。
Therefore, the electromagnetic spill valve 23 is controlled to be turned on / off by energization, so that the valve 23 is controlled to be closed / opened, and the spill of fuel from the high pressure chamber 15 to the fuel chamber 21 is adjusted. Then, by opening the electromagnetic spill valve 23 during the compression stroke of the plunger 12, the fuel in the high pressure chamber 15 is decompressed and the fuel injection from the fuel injection nozzle 4 is stopped. That is, even if the plunger 12 is moving forward, the fuel pressure in the high pressure chamber 15 does not rise and the fuel injection from the fuel injection nozzle 4 is not performed while the electromagnetic spill valve 23 is opened. Also, plunger 1
During the forward movement of 2, the opening timing of the electromagnetic spill valve 23 is controlled, so that the fuel injection amount from the fuel injection nozzle 4 is controlled.

【0027】ポンプハウジング13の下側には、燃料噴
射時期を進角側或いは遅角側へ制御するためのタイマ装
置(この図では「90度」だけ展開されている)26が
設けられている。このタイマ装置26は、ドライブシャ
フト5の回転方向に対するローラリング9の回転位置を
変更させることにより、カムフェイス8aがカムローラ
10に係合する時期、すなわちプランジャ12が往復動
される時期を変更させるためのものである。
Below the pump housing 13, a timer device (developed by "90 degrees" in this figure) 26 for controlling the fuel injection timing to the advanced side or the retarded side is provided. . The timer device 26 changes the rotational position of the roller ring 9 with respect to the rotational direction of the drive shaft 5 to change the timing at which the cam face 8a engages with the cam roller 10, that is, the timing at which the plunger 12 reciprocates. belongs to.

【0028】タイマ装置26は制御油圧により駆動され
るものであり、タイマハウジング27と、同ハウジング
27内に嵌装されたタイマピストン28とを備えてい
る。また、タイマハウジング27内においてタイマピス
トン28の両側はそれぞれ低圧室29と加圧室30とな
っている。そして、低圧室29には、タイマピストン2
8を加圧室30へ押圧付勢するタイマスプリング31が
設けられている。更に、タイマピストン28はスライド
ピン32を介してローラリング9に連結されている。
The timer device 26 is driven by control hydraulic pressure, and has a timer housing 27 and a timer piston 28 fitted in the housing 27. Further, both sides of the timer piston 28 in the timer housing 27 are a low pressure chamber 29 and a pressure chamber 30, respectively. Then, in the low pressure chamber 29, the timer piston 2
A timer spring 31 for urging the pressure 8 into the pressurizing chamber 30 is provided. Further, the timer piston 28 is connected to the roller ring 9 via a slide pin 32.

【0029】加圧室30には燃料フィードポンプ6によ
り加圧された燃料が導入される。そして、その燃料圧力
とタイマスプリング31の付勢力との釣り合い関係によ
ってタイマピストン28の位置が決定される。また、そ
のタイマピストン28の位置が決定されることにより、
ローラリング9の位置が決定され、カムプレート8を介
してプランジャ12の往復動時期が決定される。
Fuel pressurized by the fuel feed pump 6 is introduced into the pressurizing chamber 30. The position of the timer piston 28 is determined by the equilibrium relationship between the fuel pressure and the urging force of the timer spring 31. Also, by determining the position of the timer piston 28,
The position of the roller ring 9 is determined, and the reciprocating timing of the plunger 12 via the cam plate 8 is determined.

【0030】タイマ装置26の制御油圧としては、燃料
噴射ポンプ1内の燃料圧力が用いられている。そしてそ
の燃料圧力を調整するために、タイマ装置26には、タ
イマ制御弁(TCV)33が設けられている。すなわ
ち、タイマハウジング27の加圧室30と低圧室29と
の間には連通路34が設けられており、その連通路34
の途中にTCV33が設けられている。TCV33は、
デューティ制御された通電信号により開閉制御される電
磁弁であり、そのTCV33が開閉制御されることによ
って、加圧室30内の燃料圧力が調整される。そして、
その燃料圧力が調整されることにより、プランジャ12
の往復動時期が制御され、以て燃料噴射ノズル4からの
燃料噴射時期が進角側或いは遅角側へと制御される。
The fuel pressure in the fuel injection pump 1 is used as the control hydraulic pressure of the timer device 26. In order to adjust the fuel pressure, the timer device 26 is provided with a timer control valve (TCV) 33. That is, a communication passage 34 is provided between the pressurizing chamber 30 and the low pressure chamber 29 of the timer housing 27, and the communication passage 34 is provided.
The TCV 33 is provided in the middle of. TCV33 is
This is an electromagnetic valve that is opened / closed by a duty-controlled energization signal, and the fuel pressure in the pressurizing chamber 30 is adjusted by opening / closing controlling the TCV 33. And
By adjusting the fuel pressure, the plunger 12
The reciprocating timing of is controlled, and thus the fuel injection timing from the fuel injection nozzle 4 is controlled to the advance side or the retard side.

【0031】ローラリング9の上部には、電磁ピックア
ップコイルよりなる回転数センサ35が、パルサ7の外
周面に対向して取付けられている。この回転数センサ3
5は、パルサ7の突起等に横切られる際に、それらの通
路を検出してパルス信号として出力する。すなわち、回
転数センサ35は、一定クランク角度毎の機関回転に対
応したパルス信号を出力する。併せて、回転数センサ3
5は、パルサ7の欠歯による一定クランク角度に相当す
る機関回転パルス信号を基準位置信号として出力する。
また、この回転数センサ35は、一連の機関回転パルス
信号を回転速度NEを求めるための信号として出力す
る。なお、回転数センサ35はローラリング9と一体で
あることから、タイマ装置26の制御動作に関わりな
く、プランジャ12の往復動に対し一定のタイミングで
基準となる機関回転パルス信号を出力可能である。
A rotation speed sensor 35 composed of an electromagnetic pickup coil is mounted above the roller ring 9 so as to face the outer peripheral surface of the pulsar 7. This rotation speed sensor 3
The reference numeral 5 detects the passages of the pulsar 7 when it is traversed by the protrusions of the pulsar 7 and outputs the detected passages as pulse signals. That is, the rotation speed sensor 35 outputs a pulse signal corresponding to the engine rotation for each constant crank angle. In addition, the rotation speed sensor 3
Reference numeral 5 outputs an engine rotation pulse signal corresponding to a constant crank angle due to the missing tooth of the pulsar 7 as a reference position signal.
Further, the rotation speed sensor 35 outputs a series of engine rotation pulse signals as a signal for obtaining the rotation speed NE. Since the rotation speed sensor 35 is integrated with the roller ring 9, it is possible to output a reference engine rotation pulse signal with respect to the reciprocating movement of the plunger 12 at a constant timing regardless of the control operation of the timer device 26. .

【0032】次に、ディーゼル機関2には、シリンダボ
ア41、ピストン42及びシリンダヘッド43により、
各気筒に対応する主燃焼室44がそれぞれ形成されてい
る。また、シリンダヘッド43には、各主燃焼室44に
連通する副燃焼室45がそれぞれ形成されている。そし
て、各副燃焼室45には各燃料噴射ノズル4から燃料が
噴射される。更に、各副燃焼室45には、始動補助装置
としての周知のグロープラグ46がそれぞれ設けられて
いる。
Next, in the diesel engine 2, the cylinder bore 41, the piston 42 and the cylinder head 43
A main combustion chamber 44 corresponding to each cylinder is formed. Further, the cylinder head 43 is formed with auxiliary combustion chambers 45 that communicate with the respective main combustion chambers 44. Then, fuel is injected into each sub-combustion chamber 45 from each fuel injection nozzle 4. Further, each sub-combustion chamber 45 is provided with a well-known glow plug 46 as a start-up assist device.

【0033】また、ディーゼル機関2には、各気筒に連
通する吸気管47及び排気管50がそれぞれ設けられて
いる。また、吸気管47には、過給機を構成するターボ
チャージャ48のコンプレッサ49が設けられ、排気管
50には、ターボチャージャ48のタービン51が設け
られている。更に、排気管50には、ウェイストゲート
バルブ52が設けられている。周知のように、ターボチ
ャージャ48は、排気ガスのエネルギーを利用してター
ビン51を回転させ、その同軸上にあるコンプレッサ4
9を回転させて吸入空気を昇圧させる。そして、吸入空
気が昇圧されることにより、高密度の空気が主燃焼室4
4へ送り込まれて副燃焼室45を通じて噴射された燃料
が多量に燃焼され、ディーゼル機関2の出力が増大され
る。また、ウェイストゲートバルブ52が開閉されるこ
とにより、ターボチャージャ48による吸入空気の昇圧
レベルが調整される。
The diesel engine 2 is also provided with an intake pipe 47 and an exhaust pipe 50 which communicate with each cylinder. Further, the intake pipe 47 is provided with a compressor 49 of a turbocharger 48 that constitutes a supercharger, and the exhaust pipe 50 is provided with a turbine 51 of the turbocharger 48. Further, the exhaust pipe 50 is provided with a waste gate valve 52. As is well known, the turbocharger 48 uses the energy of the exhaust gas to rotate the turbine 51, and the compressor 4 located coaxially therewith.
9 is rotated to increase the pressure of the intake air. Then, the intake air is pressurized so that high-density air is generated in the main combustion chamber 4
A large amount of fuel that has been sent to the engine 4 and injected through the auxiliary combustion chamber 45 is burned, and the output of the diesel engine 2 is increased. Further, by opening / closing the waste gate valve 52, the boosting level of intake air by the turbocharger 48 is adjusted.

【0034】一方、吸気管47と排気管50との間に
は、エキゾーストガスリサキュレイション通路(EGR
通路)54が設けられている。そして、このEGR通路
54により、排気管50内の排気の一部が、吸気管47
における吸入ポート53の近くに再循環される。また、
EGR通路54の途中には、EGRバルブ55が設けら
れ、そのEGRバルブ55によって排気再循環量(EG
R量)が調節される。該EGRバルブ55は、バキュー
ムスイッチングバルブ(VSV)56の制御によって開
閉駆動される。
On the other hand, an exhaust gas recirculation passage (EGR) is provided between the intake pipe 47 and the exhaust pipe 50.
A passage 54 is provided. The EGR passage 54 causes a portion of the exhaust gas in the exhaust pipe 50 to flow into the intake pipe 47.
Is recirculated near the suction port 53 at. Also,
An EGR valve 55 is provided in the middle of the EGR passage 54, and the EGR valve 55 allows the exhaust gas recirculation amount (EG
R amount) is adjusted. The EGR valve 55 is opened and closed under the control of a vacuum switching valve (VSV) 56.

【0035】次に、吸気管47の途中には、スロットル
バルブ58が設けられ、同バルブ58がアクセルペダル
57の踏み込みに連動して開閉される。また、吸気管4
7には、スロットルバルブ58と並んでバイパス通路5
9が設けられており、同通路59には、サブスロットル
バルブ60が設けられている。そして、このサブスロッ
トルバルブ60を開閉駆動させるために、2段ダイヤフ
ラム室式のアクチュエータ63が設けられ、更に、この
アクチュエータ63を駆動させるために、2つのバキュ
ームスイッチングバルブ(VSV)61及び62が設け
られている。そして、各VSV61及び62がオン・オ
フ制御されて、アクチュエータ63が駆動されることに
より、サブスロットルバルブ60が開閉制御される。こ
のサブスロットルバルブ60は、通常、アイドル運転時
には騒音振動等の低減のために半開状態に制御され、通
常の負荷運転時には全開状態に制御され、運転停止時に
は振動等の少ない円滑な停止のために全閉状態に制御さ
れる。
Next, a throttle valve 58 is provided in the middle of the intake pipe 47, and the valve 58 is opened / closed in conjunction with the depression of the accelerator pedal 57. In addition, the intake pipe 4
7, the bypass passage 5 is arranged side by side with the throttle valve 58.
9 is provided, and the passage 59 is provided with a sub-throttle valve 60. A two-stage diaphragm chamber actuator 63 is provided to open and close the sub-throttle valve 60, and two vacuum switching valves (VSV) 61 and 62 are provided to drive the actuator 63. Has been. Then, the VSVs 61 and 62 are on / off controlled, and the actuator 63 is driven, so that the sub-throttle valve 60 is opened / closed. The sub-throttle valve 60 is normally controlled in a half-open state to reduce noise and vibration during idle operation, is controlled to a fully open state during normal load operation, and is smoothly stopped with less vibration during operation stop. It is controlled to the fully closed state.

【0036】そして、これら燃料噴射ポンプ1及びディ
ーゼル機関2に設けられた上記電磁スピル弁23、TC
V33、グロープラグ46、及び各VSV56、61、
62は、電子制御装置71にそれぞれ電気的に接続さ
れ、電子制御装置71によってその駆動タイミングが制
御される。
Then, the electromagnetic spill valve 23 and TC provided in the fuel injection pump 1 and the diesel engine 2 are described.
V33, glow plug 46, and each VSV 56, 61,
The electronic control devices 62 are electrically connected to the electronic control device 71, and the drive timing of the electronic control devices 62 is controlled by the electronic control device 71.

【0037】なお、ディーゼル機関2の運転状態を検出
するセンサとしては、前述した回転数センサ35に加え
て、以下の各種センサが設けられている。すなわち、吸
気管47の入ロに設けられたエアクリーナ64の近傍に
は、吸気温度を検出してその検出値の大きさに応じた信
号を出力する吸気温センサ72が設けられている。ま
た、スロットルバルブ58の近傍には、同バルブ58の
開閉位置から機関負荷に相当するアクセル開度を検出し
てその検出値の大きさに応じた信号を出力するアクセル
開度センサ73が設けられている。また、吸入ポート5
3の近傍には、吸入空気の圧力を検出してその検出値の
大きさに応じた信号を出力する吸気圧センサ74が設け
られている。更に、ディーゼル機関2の冷却水の温度、
すなわち冷却水温を検出してその検出値の大きさに応じ
た信号を出力する水温センサ75が設けられている。ま
た、クランクシャフト40の回転基準位置、例えば特定
気筒の上死点に対するクランクシャフト40の回転位置
を検出し、その回転位置に対応する信号を出力するクラ
ンク角センサ76が設けられている。
As a sensor for detecting the operating state of the diesel engine 2, the following various sensors are provided in addition to the rotation speed sensor 35 described above. That is, an intake air temperature sensor 72 that detects the intake air temperature and outputs a signal according to the magnitude of the detected value is provided near the air cleaner 64 provided at the inlet and outlet of the intake pipe 47. Further, in the vicinity of the throttle valve 58, an accelerator opening sensor 73 is provided which detects an accelerator opening corresponding to an engine load from the open / close position of the valve 58 and outputs a signal corresponding to the magnitude of the detected value. ing. Also, suction port 5
An intake pressure sensor 74 that detects the pressure of intake air and outputs a signal according to the magnitude of the detected value is provided in the vicinity of 3. Furthermore, the temperature of the cooling water of the diesel engine 2,
That is, a water temperature sensor 75 is provided which detects the cooling water temperature and outputs a signal corresponding to the magnitude of the detected value. Further, there is provided a crank angle sensor 76 which detects a rotation reference position of the crankshaft 40, for example, a rotation position of the crankshaft 40 with respect to a top dead center of a specific cylinder, and outputs a signal corresponding to the rotation position.

【0038】電子制御装置71では、これら各センサか
ら出力される信号に基づいて、上記電磁スピル弁23、
TCV93、グロープラグ46、及び各VSV56、6
1、62等を好適に制御する。図3は、この電子制御装
置71の内部構成を示したものである。そこで次に、図
3を参照して、この電子制御装置(以下、ECUとい
う)71の概要について説明する。
In the electronic control unit 71, based on the signals output from these sensors, the electromagnetic spill valve 23,
TCV93, glow plug 46, and each VSV56,6
1, 62 and the like are preferably controlled. FIG. 3 shows the internal configuration of the electronic control unit 71. Therefore, the outline of the electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 71 will be described with reference to FIG.

【0039】ECU71は、中央処理装置(CPU)8
1、所定の制御プログラム及びマップ等を予め記憶した
読み出し専用メモリ(ROM)82、CPU81の演算
結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ(RA
M)83、記億されたデータを保存するバックアッブR
AM84等を備えている。そして、ECU71は、これ
ら各部81〜84と入力ポート85及び出力ポート86
等とをバス87によって接続した制御回路80と、制御
回路80に動作用のクロック信号を供給するクロック発
振器90と、バッテリから電源供給を受けて、ECU7
1内の各部に供給する定電圧を発生する電源回路91
と、A/D変換器92と、入力バッファ93と、波形整
形回路94と、駆動回路95と、定電流駆動回路96
と、CPU監視回路200と、CPU監視回路異常時制
御回路300とから構成されている。
The ECU 71 is a central processing unit (CPU) 8
1. A read-only memory (ROM) 82 in which a predetermined control program and a map are stored in advance;
M) 83, a backup R that stores the stored data
It is equipped with AM84 and the like. Then, the ECU 71 uses the respective units 81 to 84, the input port 85, and the output port 86.
And the like are connected by a bus 87, a clock oscillator 90 that supplies a clock signal for operation to the control circuit 80, and a power supply from a battery to receive the ECU 7
1. A power supply circuit 91 that generates a constant voltage to be supplied to each part in
, A / D converter 92, input buffer 93, waveform shaping circuit 94, drive circuit 95, and constant current drive circuit 96
And a CPU monitoring circuit 200 and a CPU monitoring circuit abnormal time control circuit 300.

【0040】入力ポート85には、前述した吸気温セン
サ72、アクセル開度センサ73、吸気圧センサ74、
水温センサ75、電源回路91への入力電圧(すなわち
バッテリ電圧)+Bが、A/D変換器92を介して接続
されている。同じく、入力ポート85には、図2におい
ては図示を割愛したイグニションスイッチ97、アイド
ルスイッチ98、スタータスイッチ99が入力バッファ
93を介して接続されるとともに、前述した回転数セン
サ35及びクランク角センサ76が波形整形回路94を
介して接続されている。CPU81では、該入力ポート
85を介して、これら各センサ信号や各スイッチの状態
(オン/オフ)をそれぞれ入力値として読み込む。
At the input port 85, the intake temperature sensor 72, the accelerator opening sensor 73, the intake pressure sensor 74,
The input voltage (that is, the battery voltage) + B to the water temperature sensor 75 and the power supply circuit 91 is connected via the A / D converter 92. Similarly, the input port 85 is connected with an ignition switch 97, an idle switch 98, and a starter switch 99, which are not shown in FIG. 2, via the input buffer 93, and the rotation speed sensor 35 and the crank angle sensor 76 described above are connected. Are connected via the waveform shaping circuit 94. The CPU 81 reads these sensor signals and the state (ON / OFF) of each switch as input values via the input port 85.

【0041】他方、出力ポート86には、駆動回路95
を介して、前記グロープラグ46、VSV56、61、
62、及びTCV33の他、図2においては図示を割愛
したリレー100、警告ランプ101等が接続されてい
る。また、出力ポート86には、AND回路202,定
電流駆動回路96を介して、電磁スピル弁23が接続さ
れている。そして、CPU81は、入力ポート85を介
して読み込んだ入力値に基づき所定の演算を実行しつ
つ、出力ポート86からこれら各部を駆動するための制
御信号を出力し、駆動回路95、又はAND回路202
及び定電流駆動回路96を介して、これら各部を駆動制
御する。なお、定電流駆動回路96は、電磁スピル弁2
3の開弁時期、すなわち燃料の噴射終了時期を精度よく
制御するためのものであり、AND回路202からHigh
レベルの信号が入力されているとき、電磁スピル弁23
に定電流を流して、電磁スピル弁23を閉弁し、AND
回路202からLow レベルの信号が入力されていると
き、電磁スピル弁23への通電を遮断して、電磁スピル
弁23を開弁させる。
On the other hand, the output port 86 has a driving circuit 95.
Through the glow plug 46, VSV 56, 61,
In addition to 62 and TCV33, a relay 100, a warning lamp 101, etc., which are omitted in FIG. 2, are connected. The electromagnetic spill valve 23 is connected to the output port 86 via the AND circuit 202 and the constant current drive circuit 96. Then, the CPU 81 outputs a control signal for driving each of these parts from the output port 86 while executing a predetermined calculation based on the input value read via the input port 85, and the drive circuit 95 or the AND circuit 202.
And these respective parts are drive-controlled via the constant current drive circuit 96. The constant current drive circuit 96 is used for the electromagnetic spill valve 2
3 for accurately controlling the valve opening timing of 3, that is, the fuel injection end timing.
When the level signal is input, the electromagnetic spill valve 23
Apply a constant current to the solenoid spill valve 23 to close the AND
When a low level signal is input from the circuit 202, the electromagnetic spill valve 23 is de-energized and the electromagnetic spill valve 23 is opened.

【0042】次に、CPU監視回路200は、入力ポー
ト85,出力ポート86と接続されており、CPU81
へ状態監視用のパルス信号を出力すると共に、CPU8
1から出力される状態監視用のパルス信号を入力する。
そして、CPU81及びCPU監視回路200は、これ
ら各パルス信号が予め設定された信号かどうかを判定す
ることにより、互いの動作状態を監視(相互監視)す
る。また、CPU監視回路200は、AND回路202
にも接続されており、AND回路202を介して、定電
流駆動回路96に出力ポート86からの制御信号を入力
するかどうかを制御できるようにされている。また、C
PU監視回路異常時制御回路(以下、異常時制御回路と
いう)300は、CPU監視回路200の異常時に、燃
料噴射量を制限することで、回転数の上限を制御するも
のであり、出力ポート86とAND回路202とに接続
されている。
Next, the CPU monitoring circuit 200 is connected to the input port 85 and the output port 86, and the CPU 81
Outputs a pulse signal for status monitoring to the CPU 8
Input the pulse signal for status monitoring output from 1.
Then, the CPU 81 and the CPU monitoring circuit 200 monitor (mutual monitor) the operation state of each other by determining whether each of these pulse signals is a preset signal. The CPU monitoring circuit 200 also includes an AND circuit 202.
Is also connected to the constant current drive circuit 96 via the AND circuit 202 so as to control whether or not to input the control signal from the output port 86. Also, C
The PU monitoring circuit abnormal time control circuit (hereinafter, referred to as abnormal time control circuit) 300 controls the upper limit of the rotation speed by limiting the fuel injection amount when the CPU monitoring circuit 200 is abnormal. And an AND circuit 202.

【0043】図1は、上述した図2及び図3に示される
構成のうち、本発明のフェールセーフ装置に関する主要
部である、CPU監視回路200及び異常時制御回路3
00に係わる部分の構成をより詳細に示したものであ
る。以下、この図1を参照して、制御回路80(詳しく
はCPU81),CPU監視回路200,及び異常時制
御回路300の動作について説明する。
FIG. 1 shows a CPU monitoring circuit 200 and an abnormality control circuit 3 which are the main parts of the fail-safe device of the present invention in the configurations shown in FIGS.
00 is a more detailed configuration of the part related to 00. Hereinafter, the operations of the control circuit 80 (specifically, the CPU 81), the CPU monitoring circuit 200, and the abnormal time control circuit 300 will be described with reference to FIG.

【0044】まずCPU81とCPU監視回路200と
の相互監視動作について説明する。CPU81は、CP
U監視回路200へ予め設定された周期のパルス信号を
出力する。CPU監視回路200は、このパルス信号を
受け取り、この信号が予め設定された所定周期であれ
ば、CPU81を正常と判定し、逆にパルス信号の周期
が所定周期でなければ、CPU81の異常を判定する。
First, the mutual monitoring operation between the CPU 81 and the CPU monitoring circuit 200 will be described. CPU81 is CP
A pulse signal having a preset period is output to the U monitoring circuit 200. The CPU monitoring circuit 200 receives the pulse signal, determines that the CPU 81 is normal if the signal has a preset predetermined cycle, and conversely determines that the CPU 81 is abnormal if the pulse signal does not have the predetermined cycle. To do.

【0045】つまり、CPU81が異常となれば、CP
U81からCPU監視回路200へ出力されるパルス信
号が予め設定された周期以外となるか、或はCPU監視
回路200からパルス信号が出力されなくなることか
ら、CPU監視回路200は、このパルス信号の周期か
らCPU81が正常であるか異常であるかを判定する。
That is, if the CPU 81 becomes abnormal, CP
Since the pulse signal output from the U81 to the CPU monitoring circuit 200 has a period other than the preset period, or the pulse signal is not output from the CPU monitoring circuit 200, the CPU monitoring circuit 200 determines the period of the pulse signal. From the CPU 81, it is determined whether the CPU 81 is normal or abnormal.

【0046】また、CPU監視回路200も、CPU8
1と同様、予め設定された周期のパルス信号をCPU8
1に出力する。そして、CPU81は、このパルス信号
を受け取り、CPU監視回路200と同様に、この信号
が予め設定された周期であるかどうかを判定することに
より、CPU監視回路200が正常であるか異常である
かを判定する。
The CPU monitoring circuit 200 also includes the CPU 8
As in the case of 1, the CPU 8 outputs a pulse signal having a preset cycle.
Output to 1. Then, the CPU 81 receives this pulse signal and judges whether this signal has a preset cycle, like the CPU monitoring circuit 200, to determine whether the CPU monitoring circuit 200 is normal or abnormal. To judge.

【0047】そして、CPU監視回路200は、CPU
81が正常である旨を判定しているときには、AND回
路202にHighレベルの信号を出力し、CPU81が異
常である旨を判定しているときには、AND回路202
にLow レベルの信号を出力する。この結果、CPU監視
回路200がCPU81が正常である旨を判定している
ときには、AND回路202の出力は、CPU81及び
異常時制御回路300からの出力に応じて制御され、C
PU監視回路200がCPU81が異常である旨を判定
しているときには、AND回路202の出力は、CPU
81及び異常時制御回路300からの出力に関係なく、
Low レベルに保持される。従って、CPU81の異常時
に、CPU監視回路200が正常動作していれば、電磁
スピル弁23は常時開弁状態となり、ディーゼル機関2
への燃料噴射が禁止され、ディーゼル機関2は停止す
る。
The CPU monitoring circuit 200 is a CPU
When it is determined that 81 is normal, a high-level signal is output to the AND circuit 202, and when it is determined that the CPU 81 is abnormal, the AND circuit 202 is output.
Output a low level signal to. As a result, when the CPU monitoring circuit 200 determines that the CPU 81 is normal, the output of the AND circuit 202 is controlled according to the outputs from the CPU 81 and the abnormal time control circuit 300, and C
When the PU monitoring circuit 200 determines that the CPU 81 is abnormal, the output of the AND circuit 202 is the CPU
81 and the output from the abnormal time control circuit 300,
Holds low. Therefore, when the CPU monitoring circuit 200 is operating normally when the CPU 81 is abnormal, the electromagnetic spill valve 23 is normally opened, and the diesel engine 2
Fuel injection into the diesel engine 2 is prohibited and the diesel engine 2 is stopped.

【0048】また、図3では図示を省略したが、出力ポ
ート86と駆動回路95とを接続する警告ランプ101
点灯のための信号線には、OR回路204が設けられ、
CPU監視回路200は、このOR回路204の一方の
入力端に接続されている。そして、CPU監視回路20
0は、CPU81が正常である旨を判定すると、このO
R回路204にLow レベルの信号を出力し、CPU81
が異常である旨を判定すると、OR回路204にHighレ
ベルの信号を出力する。この結果、CPU監視回路20
0がCPU81が異常である旨を判定しているときに
は、OR回路204の出力は、CPU81からの出力に
関係なく、Highレベルに保持され、CPU81の異常時
に、CPU監視回路200が正常動作していれば、駆動
回路95を介して、警告ランプ101が点灯し、車両運
転者にその旨が報知(警告)される。
Although not shown in FIG. 3, a warning lamp 101 for connecting the output port 86 and the drive circuit 95 is connected.
An OR circuit 204 is provided on the signal line for lighting,
The CPU monitoring circuit 200 is connected to one input terminal of the OR circuit 204. Then, the CPU monitoring circuit 20
When 0 determines that the CPU 81 is normal, 0
It outputs a low level signal to the R circuit 204, and the CPU 81
If it is determined that is abnormal, a high level signal is output to the OR circuit 204. As a result, the CPU monitoring circuit 20
When 0 determines that the CPU 81 is abnormal, the output of the OR circuit 204 is held at the high level regardless of the output from the CPU 81, and when the CPU 81 is abnormal, the CPU monitoring circuit 200 is operating normally. Then, the warning lamp 101 is turned on via the drive circuit 95, and the vehicle driver is informed (warning) to that effect.

【0049】また、CPU81は、CPU監視回路20
0が正常である旨を判定している時には、出力ポート8
6からOR回路204にLow レベルの制御信号を出力さ
せるが、CPU監視回路200が異常である旨を判定す
ると、出力ポート86からOR回路204に出力する制
御信号をHighレベルに反転して、駆動回路95を介して
警告ランプ101を点灯させる。この結果、車両運転者
は、この警告ランプ101の点灯状態から、ECU71
の異常(詳しくはCPU81又はCPU監視回路200
の異常)を検知して、安全運転を行うことができる。
Further, the CPU 81 is the CPU monitoring circuit 20.
When it is determined that 0 is normal, output port 8
6 outputs the low level control signal to the OR circuit 204, but when it determines that the CPU monitoring circuit 200 is abnormal, the control signal output from the output port 86 to the OR circuit 204 is inverted to the high level and driven. The warning lamp 101 is turned on via the circuit 95. As a result, the vehicle driver can change the ECU 71 from the lighting state of the warning lamp 101.
Abnormality (more specifically, CPU 81 or CPU monitoring circuit 200
It is possible to perform safe driving by detecting (abnormality).

【0050】また、CPU81は、CPU監視回路20
0の異常を判定すると、その旨を表わす判定信号(High
レベル)を異常時制御回路300に出力する。すると、
異常時制御回路300は、この判定信号をラッチ回路3
02にてラッチして、ディーゼル機関2の回転数の上限
を制限する。
Further, the CPU 81 is the CPU monitoring circuit 20.
When an abnormality of 0 is judged, a judgment signal (High
Level) is output to the control circuit 300 at the time of abnormality. Then
The abnormality control circuit 300 sends this determination signal to the latch circuit 3
It latches at 02 and limits the upper limit of the rotation speed of the diesel engine 2.

【0051】次に、この異常時制御回路300の構成及
びその動作について説明する。異常時制御回路300
は、上記ラッチ回路302の他、波形整形回路94を介
して入力される回転数センサ35からの機関回転パルス
信号をF/V変換(周波数−電圧変換)するF/V変換
回路306と、電源回路91からの定電圧出力ラインと
グランドラインとの間に設けられた、抵抗器R1,抵抗
器R2及びトランジスタTR1の直列回路と、抵抗器R
2に並列に接続された抵抗器R3及びトランジスタTR
2の直列回路と、正極側入力端子(+)に抵抗器R1と
抵抗器R2との接続点電圧を受けると共に、負極側入力
端子(−)にF/V変換回路306からの出力電圧を受
けて、各電圧の大小判定を行い、判定結果を表わす出力
信号をAND回路202に出力するコンパレータ304
と、を備えている。
Next, the structure and operation of the abnormal time control circuit 300 will be described. Abnormal control circuit 300
In addition to the latch circuit 302, an F / V conversion circuit 306 that performs F / V conversion (frequency-voltage conversion) of the engine rotation pulse signal from the rotation speed sensor 35 that is input via the waveform shaping circuit 94, and a power supply. A series circuit of a resistor R1, a resistor R2 and a transistor TR1 provided between a constant voltage output line from the circuit 91 and a ground line, and a resistor R
Resistor R3 and transistor TR connected in parallel to 2
2 and the positive side input terminal (+) receives the connection point voltage of the resistors R1 and R2, and the negative side input terminal (-) receives the output voltage from the F / V conversion circuit 306. The comparator 304 that determines the magnitude of each voltage and outputs an output signal representing the determination result to the AND circuit 202.
And

【0052】ここで、ラッチ回路302は、CPU81
から出力ポート86を介して出力される判定信号をラッ
チして、Highレベルの信号を出力するものであり、判定
信号を一旦ラッチすると、その後、リセット信号が入力
されるまでの間(例えば、ECU71への電源供給が一
旦遮断され、その後ECU71が再起動されて、ラッチ
回路302にリセット信号が入力されるまでの間)、そ
の状態を保持する。
Here, the latch circuit 302 includes the CPU 81.
Latches the determination signal output from the output port 86 to output a high-level signal. Once the determination signal is latched, the reset signal is input thereafter (for example, the ECU 71 Until the reset signal is input to the latch circuit 302 after the power supply to the circuit is temporarily cut off and then the ECU 71 is restarted, the state is maintained.

【0053】また、F/V変換回路306は、ディーゼ
ル機関2の回転速度に応じた機関回転パルス信号の周波
数を電圧信号に変換することにより、電源電圧VCCを上
限として、ディーゼル機関2の回転速度が高くなる程大
きくなる電圧信号を生成する。つまり、F/V変換回路
306からの出力は、ディーゼル機関2の回転速度に比
例した電圧信号となる。
Further, the F / V conversion circuit 306 converts the frequency of the engine rotation pulse signal corresponding to the rotation speed of the diesel engine 2 into a voltage signal, so that the rotation speed of the diesel engine 2 is limited to the upper limit of the power supply voltage VCC. Generates a voltage signal that increases with increasing. That is, the output from the F / V conversion circuit 306 becomes a voltage signal proportional to the rotation speed of the diesel engine 2.

【0054】一方、トランジスタTR1,TR2はとも
にNPN型のバイポーラトランジスタからなっており、
トランジスタTR1は、エミッタ接地され、ラッチ回路
302からの出力信号をベースに受けることにより、ラ
ッチ回路302の出力がHighレベルであるとき、オン状
態となる。また、トランジスタTR2は、エミッタがト
ランジスタTR1のコレクタに接続されており、入力バ
ッファ93を介して入力されるアイドルスイッチ98か
らのオン/オフ信号をベースに受けることにより、アイ
ドルスイッチ98がオン状態であるとき(つまりディー
ゼル機関2のアイドル運転時)に、オン状態となる。
On the other hand, the transistors TR1 and TR2 are both NPN type bipolar transistors,
The transistor TR1 has its emitter grounded, and receives the output signal from the latch circuit 302 at its base, so that it is turned on when the output of the latch circuit 302 is at the high level. Further, the transistor TR2 has an emitter connected to the collector of the transistor TR1 and receives an ON / OFF signal from the idle switch 98 input via the input buffer 93 at its base, whereby the idle switch 98 is turned on. At some time (that is, during idle operation of the diesel engine 2), it is turned on.

【0055】従って、異常時制御回路300において
は、CPU81にてCPU監視回路200の異常が判定
されておらず、ラッチ回路302からの出力がLow レベ
ルであれば、トランジスタTR1がオフ状態となって、
コンパレータ304の正極側入力端子(+)には、電源
回路91からの出力電圧(定電圧)VCCが入力され、コ
ンパレータ304の出力は、常にHighレベルとなり、A
ND回路202の出力は、CPU監視回路200又はC
PU81からの出力に応じて制御されることになる。
Therefore, in the abnormality control circuit 300, if the CPU 81 has not determined that the CPU monitoring circuit 200 is abnormal and the output from the latch circuit 302 is at a low level, the transistor TR1 is turned off. ,
The output voltage (constant voltage) Vcc from the power supply circuit 91 is input to the positive input terminal (+) of the comparator 304, and the output of the comparator 304 is always at the high level.
The output of the ND circuit 202 is the CPU monitoring circuit 200 or C.
It will be controlled according to the output from the PU 81.

【0056】一方、CPU81にてCPU監視回路20
0の異常が判定されて、ラッチ回路302がその判定信
号をラッチし、ラッチ回路302の出力がHighレベルに
なると、トランジスタTR1がオンする。そして、この
とき、アイドルスイッチ98がオフ状態で、ディーゼル
機関2が負荷運転状態にあれば、トランジスタTR2も
オフ状態となるので、コンパレータ304の正極側入力
端子(+)には、定電圧VCCを抵抗器R1と抵抗器R2
とにより分圧した一定電圧V1が入力されることにな
り、コンパレータ304は、F/V変換回路306から
の出力電圧がこの電圧V1以下であればHighレベル、F
/V変換回路306からの出力電圧がこの電圧V1を越
えるとLow レベルとなる信号を出力する。
On the other hand, the CPU 81 controls the CPU monitoring circuit 20.
When the abnormality of 0 is determined, the latch circuit 302 latches the determination signal, and when the output of the latch circuit 302 becomes High level, the transistor TR1 is turned on. Then, at this time, if the idle switch 98 is in the off state and the diesel engine 2 is in the load operating state, the transistor TR2 is also in the off state, so the constant voltage Vcc is applied to the positive input terminal (+) of the comparator 304. Resistor R1 and resistor R2
The constant voltage V1 divided by is input, and if the output voltage from the F / V conversion circuit 306 is less than or equal to this voltage V1, the comparator 304 outputs a high level, F
When the output voltage from the / V conversion circuit 306 exceeds this voltage V1, a low level signal is output.

【0057】つまり、ディーゼル機関2の負荷運転時に
は、コンパレータ304が、抵抗器R1と抵抗器R2と
により分圧された電圧V1を基準電圧として、この基準
電圧V1とF/V変換回路306からの出力電圧とを大
小比較することにより、ディーゼル機関2の回転速度が
基準電圧V1にて決定される所定の上限速度を越えたか
否かを判定し、ディーゼル機関2の回転速度がその上限
速度を越えていなければ、AND回路202にHighレベ
ルの信号を出力することにより、AND回路202の出
力を、CPU監視回路200又は制御回路80からの出
力に応じて制御させ、ディーゼル機関2の回転速度が基
準電圧V1に対応した上限速度を越えると、AND回路
202にLow レベルの信号を出力することにより、AN
D回路202の出力を、CPU監視回路200や制御回
路80からの出力に関係なく強制的にLow レベルにし
て、電磁スピル弁23への通電を禁止し、電磁スピル弁
23を開弁させる。
That is, when the diesel engine 2 is under load operation, the comparator 304 uses the voltage V1 divided by the resistors R1 and R2 as a reference voltage and outputs the reference voltage V1 from the F / V conversion circuit 306. By comparing the output voltage with the output voltage, it is determined whether the rotation speed of the diesel engine 2 exceeds a predetermined upper limit speed determined by the reference voltage V1, and the rotation speed of the diesel engine 2 exceeds the upper limit speed. If not, by outputting a high level signal to the AND circuit 202, the output of the AND circuit 202 is controlled according to the output from the CPU monitoring circuit 200 or the control circuit 80, and the rotation speed of the diesel engine 2 is the reference. When the upper limit speed corresponding to the voltage V1 is exceeded, a low level signal is output to the AND circuit 202, which causes AN
The output of the D circuit 202 is forcibly set to the low level regardless of the outputs from the CPU monitoring circuit 200 and the control circuit 80, the energization of the electromagnetic spill valve 23 is prohibited, and the electromagnetic spill valve 23 is opened.

【0058】また、CPU81にてCPU監視回路20
0の異常が判定されて、ラッチ回路302からの出力に
よりトランジスタTR1がオン状態であるとき、アイド
ルスイッチ98がオン状態で、ディーゼル機関2がアイ
ドル運転状態にある場合には、トランジスタTR2はオ
ン状態となるので、コンパレータ304の正極側入力端
子(+)には、定電圧VCCを、抵抗器R1と、抵抗器R
2及び抵抗器R3の並列回路とにより分圧した一定電圧
V2(V2<V1)が入力されることになり、コンパレ
ータ304は、F/V変換回路306からの出力電圧が
この電圧V2以下であればHighレベル、F/V変換回路
306からの出力電圧がこの電圧V2を越えるとLow レ
ベルとなる信号を出力する。つまり、ディーゼル機関2
のアイドル運転時には、コンパレータ304が、負荷運
転時よりも小さい電圧V2を基準電圧として、この基準
電圧V2とF/V変換回路306からの出力電圧とを大
小比較することにより、ディーゼル機関2の回転速度が
基準電圧V2にて決定される、負荷運転時よりも小さい
所定の上限速度を越えたか否かを判定し、ディーゼル機
関2の回転速度がその上限速度を越えていなければ、A
ND回路202にHighレベルの信号を出力することによ
り、AND回路202の出力を、CPU監視回路200
又は制御回路80からの出力に応じて制御させ、ディー
ゼル機関2の回転速度が基準電圧V2に対応した上限速
度を越えると、AND回路202にLow レベルの信号を
出力することにより、AND回路202の出力を、CP
U監視回路200や制御回路80からの出力に関係なく
強制的にLow レベルにして、電磁スピル弁23への通電
を禁止し、電磁スピル弁23を開弁させる。
Further, the CPU 81 controls the CPU monitoring circuit 20.
When the abnormality of 0 is determined and the transistor TR1 is in the on state by the output from the latch circuit 302, the idle switch 98 is in the on state, and when the diesel engine 2 is in the idle operation state, the transistor TR2 is in the on state. Therefore, the positive voltage input terminal (+) of the comparator 304 is supplied with the constant voltage Vcc, the resistor R1 and the resistor R1.
The constant voltage V2 (V2 <V1) divided by the parallel circuit of 2 and the resistor R3 is input, and the comparator 304 determines that the output voltage from the F / V conversion circuit 306 is less than or equal to this voltage V2. For example, when the output voltage from the F / V conversion circuit 306 is High level and exceeds this voltage V2, a signal which is Low level is output. That is, diesel engine 2
During the idle operation, the comparator 304 compares the reference voltage V2 and the output voltage from the F / V conversion circuit 306 with the voltage V2, which is smaller than that during the load operation, as a reference voltage, thereby rotating the diesel engine 2 It is determined whether or not the speed exceeds a predetermined upper limit speed which is determined by the reference voltage V2 and is smaller than that during load operation. If the rotation speed of the diesel engine 2 does not exceed the upper limit speed, A
By outputting a high level signal to the ND circuit 202, the output of the AND circuit 202 is output to the CPU monitoring circuit 200.
Alternatively, control is performed according to the output from the control circuit 80, and when the rotation speed of the diesel engine 2 exceeds the upper limit speed corresponding to the reference voltage V2, a low level signal is output to the AND circuit 202, thereby The output is CP
Regardless of the output from the U monitoring circuit 200 or the control circuit 80, the electromagnetic spill valve 23 is forcibly turned to a low level to prohibit energization, and the electromagnetic spill valve 23 is opened.

【0059】このように、本実施例では、制御回路80
を構成するCPU81及びCPU監視回路200におい
て、これら各部を相互に監視し、CPU監視回路200
がCPU81の異常を判定すると、電磁スピル弁23を
強制的に開弁して、ディーゼル機関2への燃料噴射を禁
止し、ディーゼル機関2を停止させると共に、その旨を
車両運転者に報知する。また、CPU81がCPU監視
回路200の異常を判定すると、その旨を車両運転者に
報知するだけでなく、異常時制御回路300において、
その旨をラッチし、その後、ディーゼル機関2の回転速
度が所定の上限速度を越えると、電磁スピル弁23を強
制的に開弁して、ディーゼル機関2への燃料噴射を禁止
することにより、ディーゼル機関2の回転速度を上限速
度以下に制限する。
As described above, in the present embodiment, the control circuit 80
In the CPU 81 and the CPU monitoring circuit 200, which are included in the
When the CPU 81 determines that the CPU 81 is abnormal, the electromagnetic spill valve 23 is forcibly opened to prohibit fuel injection into the diesel engine 2 and stop the diesel engine 2, and at the same time notify the vehicle driver. Further, when the CPU 81 determines the abnormality of the CPU monitoring circuit 200, not only the vehicle driver is informed of that, but also the abnormality control circuit 300
When the rotation speed of the diesel engine 2 exceeds a predetermined upper limit speed after that, the electromagnetic spill valve 23 is forcibly opened and fuel injection into the diesel engine 2 is prohibited. The rotation speed of the engine 2 is limited to the upper limit speed or less.

【0060】このため、本実施例によれば、CPU81
或はCPU監視回路200が各々異常動作した場合に、
ディーゼル機関2の運転を停止させたり、その旨を車両
運転者に報知することができるだけでなく、CPU監視
回路200の異常時にCPU81が異常動作する二重故
障が発生した場合に、制御回路から出力される誤った制
御信号により、ディーゼル機関2に多量の燃料が噴射供
給されて、ディーゼル機関2の回転速度が異常に上昇す
るのを防止できる。従って、ディーゼル機関2を搭載し
た車両の走行安全性を高めることができる。
Therefore, according to this embodiment, the CPU 81
Alternatively, when the CPU monitoring circuit 200 malfunctions,
Not only can the operation of the diesel engine 2 be stopped or the vehicle driver can be notified of that fact, but also when a double failure occurs in which the CPU 81 malfunctions when the CPU monitoring circuit 200 malfunctions, an output from the control circuit It is possible to prevent an abnormal increase in the rotational speed of the diesel engine 2 due to the injection of a large amount of fuel into the diesel engine 2 due to the incorrect control signal. Therefore, the traveling safety of the vehicle equipped with the diesel engine 2 can be improved.

【0061】また特に、本実施例では、CPU監視回路
200の異常判定後にディーゼル機関2の回転速度を制
限する上限速度を、切換回路としての抵抗器R3とトラ
ンジスタTR2とにより、ディーゼル機関2のアイドル
運転時と負荷運転時とで切り換え、ディーゼル機関2の
アイドル運転時には、負荷運転時よりも低回転となるよ
うに、ディーゼル機関2の回転速度を制限するようにさ
れている。このため、本実施例によれば、ディーゼル機
関2のアイドル運転時にその回転速度が異常に高くなっ
て、大きな騒音が発生するとか、逆にディーゼル機関2
の負荷運転時にその回転速度を制限し過ぎて、ディーゼ
ル機関2が失速してしまうといったことはなく、ディー
ゼル機関2をより良好に運転することができ、車両の走
行安全性をより高めることが可能になる。
Further, particularly in the present embodiment, the upper limit speed for limiting the rotation speed of the diesel engine 2 after the abnormality determination of the CPU monitoring circuit 200 is controlled by the resistor R3 and the transistor TR2 serving as a switching circuit to idle the diesel engine 2. The operating speed and the load operation are switched to each other, and the rotational speed of the diesel engine 2 is limited so that the diesel engine 2 operates at a lower speed than the load operation during the idle operation. For this reason, according to the present embodiment, the rotational speed of the diesel engine 2 becomes abnormally high during idle operation, which causes large noise, or conversely, the diesel engine 2
It is possible to operate the diesel engine 2 better and prevent the diesel engine 2 from stalling because the rotational speed is restricted too much during the load operation of the vehicle, and it is possible to further improve the running safety of the vehicle. become.

【0062】ここで、上記実施例では、CPU81がC
PU監視回路200の異常を一旦判定すると、その後、
異常時制御回路300からの出力により、AND回路2
02の出力を制限して、ディーゼル機関2の回転速度が
所定の上限速度を越えるのを防止するように構成した
が、例えば、図4に示す如く、異常時制御回路300か
らの出力によって、CPU81が駆動回路95に出力す
る吸入空気量制御のための制御信号を補正することによ
り、ディーゼル機関2の回転速度が上限速度を越えるの
を防止するようにしてもよい。
Here, in the above embodiment, the CPU 81 executes C
Once the abnormality of the PU monitoring circuit 200 is determined,
The AND circuit 2 is output according to the output from the abnormal time control circuit 300.
The output of 02 is limited so as to prevent the rotational speed of the diesel engine 2 from exceeding a predetermined upper limit speed. For example, as shown in FIG. The rotational speed of the diesel engine 2 may be prevented from exceeding the upper limit speed by correcting the control signal output to the drive circuit 95 for controlling the intake air amount.

【0063】即ち、本実施例では、ディーゼル機関2の
吸入空気量を、VSV61,62及びアクチュエータ6
3からなる吸気絞り機構110を介してサブスロットル
バルブ60の開度を制御することにより、制御できるよ
うにされており、吸気絞り機構110のVSV61,6
2を夫々制御する制御信号として、駆動回路95に、夫
々、Highレベルの制御信号を出力すれば、サブスロット
ルバルブ60を全開状態とすることができ、駆動回路9
5に、夫々、Low レベルの制御信号を出力すれば、サブ
スロットルバルブ60を全閉状態とすることができ、駆
動回路95に、一方がHighレベル,他方がLow レベルと
なる制御信号を出力すれば、サブスロットルバルブ60
を半開状態とすることができる。そして、CPU81
は、ディーゼル機関2のアイドル運転時には、騒音振動
等の低減のために、出力ポート86からLow ・High一対
の制御信号を出力することにより、サブスロットルバル
ブ60を半開状態に制御し、通常の負荷運転時には、出
力ポート86から、ともにHighレベルとなる制御信号を
出力することにより、サブスロットルバルブ60を全開
状態に制御する。
That is, in this embodiment, the intake air amount of the diesel engine 2 is set to the VSV 61, 62 and the actuator 6
The sub-throttle valve 60 is controlled by controlling the opening of the sub throttle valve 60 via the intake throttling mechanism 110 composed of three components.
If high level control signals are output to the drive circuit 95 as control signals for controlling 2 respectively, the sub throttle valve 60 can be fully opened.
By outputting low-level control signals to 5 respectively, the sub-throttle valve 60 can be fully closed, and the drive circuit 95 can be supplied with a control signal in which one is at high level and the other is at low level. For example, the sub throttle valve 60
Can be in a half-open state. And the CPU 81
Outputs a pair of low and high control signals from the output port 86 to reduce the noise and vibration during the idle operation of the diesel engine 2 to control the sub-throttle valve 60 to a half-opened state, thereby reducing the normal load. During operation, the sub-throttle valve 60 is controlled to be fully open by outputting a control signal from the output port 86, both of which are at high level.

【0064】そこで、図4に示す如く、出力ポート86
から駆動回路95に至るサブスロットルバルブ60の制
御のための2つの信号線に、夫々、3入力のAND回路
210,212を設け、これら各AND回路210,2
12に、出力ポート86から出力される上記一対の制御
信号と、異常時制御回路300からの出力信号と、CP
U監視回路200からの出力信号とを、夫々、入力する
ように構成する。
Therefore, as shown in FIG. 4, the output port 86
From the drive circuit 95 to the drive circuit 95, two signal lines for controlling the sub-throttle valve 60 are provided with three-input AND circuits 210 and 212, respectively.
12, the pair of control signals output from the output port 86, the output signal from the abnormal time control circuit 300, and the CP
The output signal from the U monitoring circuit 200 is configured to be input respectively.

【0065】このようにすれば、CPU81にて、CP
U監視回路200の異常が一旦判定されると、その後、
ラッチ回路302がリセットされるまでは、ディーゼル
機関2の回転速度が上記上限速度を越える度に、異常時
制御回路300からAND回路210,212にLow レ
ベルの信号が入力されることになるので、各AND回路
210,212の出力は他の入力信号に影響されること
なく必ずLow レベルとなって、サブスロットルバルブ6
0が全閉状態に制御されることになる。
In this way, the CPU 81 causes the CP
Once the abnormality of the U monitoring circuit 200 is determined, thereafter,
Until the latch circuit 302 is reset, a low level signal is input from the abnormal time control circuit 300 to the AND circuits 210 and 212 each time the rotation speed of the diesel engine 2 exceeds the upper limit speed. The output of each AND circuit 210, 212 always becomes Low level without being affected by other input signals, and the sub throttle valve 6
0 will be controlled to a fully closed state.

【0066】従って、CPU監視回路200とCPU8
1とが二重故障したとしても、ディーゼル機関2の回転
速度が上限速度以下となるように、サブスロットルバル
ブ60,延いてはディーゼル機関2への吸入空気量を制
限することができ、ディーゼル機関の回転速度が異常に
上昇するのを防止して、ディーゼル機関2,延いては車
両を、安全に運転することができるようになるのであ
る。
Therefore, the CPU monitoring circuit 200 and the CPU 8
Even if a double failure occurs in 1 and 2, the intake air amount to the sub-throttle valve 60 and thus the diesel engine 2 can be limited so that the rotation speed of the diesel engine 2 becomes equal to or lower than the upper limit speed. It is possible to safely drive the diesel engine 2, and thus the vehicle, by preventing the rotational speed of the engine from abnormally increasing.

【0067】また、上記のように構成すれば、CPU監
視回路200がCPU81の異常を判定したときにも、
AND回路210,212にLow レベルの信号が入力さ
れ、サブスロットルバルブ60が全閉状態に制御される
ことになるので、この場合にも吸入空気量を抑制でき
る。そして、図5に示した従来装置と同様、CPU監視
回路200からの出力により、AND回路202を介し
て、定電流駆動回路96への制御信号の入力を制限する
ようにすれば、CPU監視回路200がCPU81の異
常を判定した際には、ディーゼル機関2への燃料噴射を
禁止するだけでなく、ディーゼル機関2への吸入空気量
も抑制できるので、ディーゼル機関2の運転をよりスム
ーズに停止させることができるようになる。
Further, with the above configuration, even when the CPU monitoring circuit 200 determines that the CPU 81 is abnormal,
Since a low level signal is input to the AND circuits 210 and 212 and the sub-throttle valve 60 is controlled to the fully closed state, the intake air amount can be suppressed also in this case. Then, similarly to the conventional device shown in FIG. 5, if the input of the control signal to the constant current drive circuit 96 via the AND circuit 202 is restricted by the output from the CPU monitoring circuit 200, the CPU monitoring circuit When 200 determines the abnormality of the CPU 81, not only the fuel injection to the diesel engine 2 can be prohibited but also the intake air amount to the diesel engine 2 can be suppressed, so that the operation of the diesel engine 2 can be stopped more smoothly. Will be able to.

【0068】以上、本発明のフェールセーフ装置を自動
車用ディーゼル機関システムに適用した場合の実施例に
ついて説明したが、本発明は、こうした実施例に限定さ
れることなく、種々の態様をとることができる。つま
り、本発明は、ガソリンエンジンの燃料噴射量や点火時
期等を制御する制御システムであっても、上記実施例と
同様に適用して、同様の効果を得ることができるし、ま
た、こうしたエンジン以外の制御装置であっても、制御
対象の制御量をCPUからなる制御回路にて演算して制
御するものであれば適用できる。
Although the embodiments in which the fail-safe device of the present invention is applied to a diesel engine system for automobiles have been described above, the present invention is not limited to these embodiments and can take various forms. it can. That is, the present invention can be applied to the control system for controlling the fuel injection amount, the ignition timing, etc. of the gasoline engine in the same manner as in the above-mentioned embodiment to obtain the same effect. Any control device other than the above can be applied as long as the control amount of the controlled object is calculated and controlled by the control circuit including the CPU.

【0069】また、上記実施例では、CPU81とこれ
の異常を監視するCPU監視回路200とを一つずつ備
えた電子制御装置について説明したが、CPUとCPU
監視回路とを各々2個備え、2つのCPU間にて互いの
動作を補完しあい、しかも、各CPUの動作はCPU監
視装置にて監視することにより、制御装置の信頼性をよ
り高めると共に、異常時の安全性も確保するようにした
装置(例えば、特開平3−70837号公報に開示され
た装置)であっても、本発明を適用すれば、CPU監視
回路の異常時に、CPUに異常が発生した際の安全性を
より高めることができる。
Further, in the above embodiment, the electronic control device provided with the CPU 81 and the CPU monitoring circuit 200 for monitoring the abnormality thereof has been described.
By providing two monitoring circuits each and complementing each other's operation between the two CPUs, and monitoring the operation of each CPU by the CPU monitoring device, the reliability of the control device is further enhanced and abnormalities are detected. Even in the case of a device that also secures the safety of time (for example, the device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-70837), if the present invention is applied, when the CPU monitoring circuit is abnormal, the CPU is abnormal. The safety when it occurs can be further enhanced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例においてフェールセーフ装置を構成す
るCPU監視回路及び異常時制御回路に係わる部分の構
成を詳細に表わす説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing in detail a configuration of a portion related to a CPU monitoring circuit and an abnormal time control circuit which constitute a fail-safe device in an embodiment.

【図2】 実施例の自動車用ディーゼル機関システムの
構成を表わす概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a configuration of an automobile diesel engine system of an embodiment.

【図3】 実施例の電子制御装置の内部構成を表わすブ
ロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an internal configuration of an electronic control device according to an embodiment.

【図4】 実施例のフェールセーフ装置の他の構成例を
表わす説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing another configuration example of the fail-safe device of the embodiment.

【図5】 従来のフェールセーフ装置の構成を表わす説
明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration of a conventional fail-safe device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…分配型燃料噴射ポンプ 2…ディーゼル機関
23…電磁スピル弁 60…サブスロットルバルブ 61,62…VSV 63…アクチュエータ 71…電子制御装置(EC
U) 80…制御回路 81…CPU 82…ROM 83…RAM 8
5…入力ポート 86…出力ポート 87…バス 93…入力バッフ
ァ 94…波形整形回路 95…駆動回路 96…定電
流駆動回路 98…アイドルスイッチ 101…警告ランプ 1
10…吸気絞り機構 200…CPU監視回路 202,210,212…
AND回路 204…OR回路 300…異常時制御回路 30
2…ラッチ回路 304…コンパレータ 306…F/V変換回路 R1,R2,R3…抵抗器 TR1,TR2…トラン
ジスタ
1 ... Distribution type fuel injection pump 2 ... Diesel engine
23 ... Electromagnetic spill valve 60 ... Sub throttle valve 61, 62 ... VSV 63 ... Actuator 71 ... Electronic control device (EC
U) 80 ... Control circuit 81 ... CPU 82 ... ROM 83 ... RAM 8
5 ... Input port 86 ... Output port 87 ... Bus 93 ... Input buffer 94 ... Waveform shaping circuit 95 ... Drive circuit 96 ... Constant current drive circuit 98 ... Idle switch 101 ... Warning lamp 1
10 ... Intake throttle mechanism 200 ... CPU monitoring circuit 202, 210, 212 ...
AND circuit 204 ... OR circuit 300 ... Abnormality control circuit 30
2 ... Latch circuit 304 ... Comparator 306 ... F / V conversion circuit R1, R2, R3 ... Resistor TR1, TR2 ... Transistor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 制御対象の動作状態を表す検出信号に基
づき、該制御対象の制御量を演算して、該演算結果に応
じた制御信号を発生する、CPUからなる制御回路と、
該制御回路からの制御信号に応じて、前記制御対象を駆
動制御する駆動回路と、を備えた電子制御装置に設けら
れ、 前記制御回路の異常を監視回路により監視すると共に、
前記制御回路にて前記監視回路の異常を監視し、前記監
視回路にて前記制御回路の異常が判定されると、前記制
御回路から前記駆動回路への制御信号の入力を遮断し
て、前記制御対象を安全側に動作させ、前記制御回路に
て前記監視回路の異常が判定されると、前記CPUの動
作によって前記制御対象を安全側に動作させるための所
定のフェールセーフ処理を行うフェールセーフ装置にお
いて、 前記制御回路にて前記監視回路の異常が判定され、その
旨を表わす異常判定信号が出力されると、該信号をラッ
チするラッチ回路を備え、該ラッチ回路にて前記異常判
定信号がラッチされているとき、前記制御対象が過制御
されることのないよう、前記検出信号に基づき、前記制
御回路から前記駆動回路への制御信号の入力を制限する
異常時制御回路、 を設けたことを特徴とする電子制御装置のフェールセー
フ装置。
1. A control circuit comprising a CPU, which calculates a control amount of the controlled object based on a detection signal representing an operating state of the controlled object, and generates a control signal according to the operation result.
According to a control signal from the control circuit, a drive circuit for driving and controlling the controlled object, and provided in an electronic control device, and monitors the abnormality of the control circuit by a monitoring circuit,
The control circuit monitors the monitoring circuit for an abnormality, and when the monitoring circuit determines an abnormality in the control circuit, the control circuit shuts off the input of a control signal from the control circuit to the control circuit. A fail-safe device that operates a target on the safe side and, when the control circuit determines an abnormality of the monitoring circuit, performs a predetermined fail-safe process for operating the control target on the safe side by the operation of the CPU. In the above, when the control circuit determines an abnormality of the monitoring circuit and outputs an abnormality determination signal indicating that, a latch circuit for latching the signal is provided, and the latch circuit latches the abnormality determination signal. The control signal at the time of abnormality is limited based on the detection signal so as to prevent the control target from being over-controlled when the control signal is input to the drive circuit. A fail-safe device for an electronic control device, which is provided with a path.
【請求項2】 前記電子制御装置は、内燃機関を制御す
る内燃機関の制御装置であり、前記異常時制御回路は、
該内燃機関の回転速度が所定の上限速度を越えることの
ないように、該内燃機関への燃料供給量又は吸入空気量
を制御する制御信号を制限することを特徴とする請求項
1に記載の電子制御装置のフェールセーフ装置。
2. The electronic control device is a control device for an internal combustion engine for controlling an internal combustion engine, and the abnormal time control circuit comprises:
The control signal for controlling the fuel supply amount or the intake air amount to the internal combustion engine is limited so that the rotation speed of the internal combustion engine does not exceed a predetermined upper limit speed. Fail-safe device for electronic control unit.
【請求項3】 前記異常時制御回路は、運転者がアクセ
ル操作を行わない内燃機関のアイドル運転時には、運転
者がアクセル操作を行う内燃機関の負荷運転時よりも前
記上限速度が小さくなるように、前記内燃機関の運転状
態に応じて前記上限速度を切り換える、上限速度切換回
路を備えたことを特徴とする請求項2に記載の電子制御
装置のフェールセーフ装置。
3. The upper limit speed of the abnormal-time control circuit is set to be smaller during idle operation of the internal combustion engine where the driver does not operate the accelerator than during load operation of the internal combustion engine where the driver operates the accelerator. The fail safe device for an electronic control device according to claim 2, further comprising: an upper limit speed switching circuit that switches the upper limit speed according to an operating state of the internal combustion engine.
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