JPS5963332A - 内燃機関用燃料噴射装置 - Google Patents

内燃機関用燃料噴射装置

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JPS5963332A
JPS5963332A JP17104682A JP17104682A JPS5963332A JP S5963332 A JPS5963332 A JP S5963332A JP 17104682 A JP17104682 A JP 17104682A JP 17104682 A JP17104682 A JP 17104682A JP S5963332 A JPS5963332 A JP S5963332A
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玲 関口
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武男 市川
Kazuo Inoue
和男 井上
Kyoichi Fujimori
藤森 恭一
Yutaka Hirano
豊 平野
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/266Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the computer being backed-up or assisted by another circuit, e.g. analogue

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 である。
一般に、ディーゼル機関の如き内燃機関に燃料全噴射供
給するために用いらgている従来の亀子制御式燃料1直
射装置にあっては、燃料噴射量の制御と、噴射進角の制
御とが行なわれている。これらの各制御は、内燃機関の
運転状態に応じて定められる噴射量及び噴射進角の目棹
饋を夫々設定し、実際の噴射量°及び噴射進角がこれら
の目4子ftK K夫々一致するよう各調節部材全サー
ボ制御するようになっている。このような重子制御式の
燃料噴射′Mr置にあっては、七ンサ等の故障により゛
flt’:御系に異常が生じると全く無制御状態になシ
、空は、オーバルランを引き起す笠によシ極めて1′I
′r険な状態に陥ることが予想される。向えば、11汀
射進角の制御系に故障が生じて噴射タイミングが無制御
状態となると燃料の異常燃焼を生じる等の不興汗いを生
じ、場合によっては人身事故に至る場今も予想される。
このため、従来のこの種の装置Vcあっては、制御系に
何等かの故障が発生したJs汗には、これ全検出して燃
料カット弁を作動させ、燃料の供給全会く停止させてし
まうように構成されていた。併し乍ら、噴射進角の制御
に不興ばいを生じたことにより、燃料の供給を停止させ
るように構成すると、車輛等にあっては自刃での移動が
不可能となってしまい、極めて不便であった。
本発明の目的は、従って、電子制御式の燃料噴射装置に
おいて噴射時期制御に何らかの異常が生じた場Rに、燃
料カットヶ行なうことなく、安全に機関の運転全続行さ
せることができるようにした内燃機関用燃料噴射装置6
゛を提供することにある。
本発明の装置は、内燃(k関の5ル転状態に基づいて演
算さね、る目標噴射偕に従って燃料調節部利を制御する
第1制御手段と、該内燃機関の運転状態に?IPってT
l1i射時期調節部材ケ制ヤ)11する第2 fli制
御手段とをイ11i+え、燃料噴射量と燃料噴射装置と
が電子的に制征1されるように構成された内燃(炭量用
燃料噴射装置において、燃料11α射時勘制御の異常を
検出する検出手段と、該検出手段からの出力に応答して
第1制御手段による噴射量制?8′II特性を変更する
特性変更手段とを備°えた点に特徴を有する。
特性変更手段による噴射量制御特性の変更は、フルQ%
性ff:変更し最大噴射量を低(抑えるようにしてもよ
いし、又はこれに加えて最大回転速度を低くすることに
より行なってもよ(、噴射量制御特性をどのようPこ変
更するかはOfj射時期制純の1啼害の状態に従って定
めるのが好ましい、、、1lff射号制御特件の変更に
より、燃料供給(汁の最大f直を結果的に減少せしめ、
噴射時期のFi制御が異常であっても、燃料の異常燃焼
によす機関が隼序し又は危険な状態に陥るのを有効に防
止することができる。
噴射量11葦性全変史する手段は、噴射時期のFi制御
が異常状態になった湯ばについて予め相溶きれたIli
射屓q4付を出力するための演算回路全別途殴け、イ9
1出+段からの出力r(応答して該演η−回路からの出
カケ第1 flill側1手段側御手段1α射H;。と
して掬えるように構成してもよい。または、小111i
ll ’(d4++段に噴射量制限回路を設け、噴射1
マ]°をIソを定1直以ドに抑えるようにしてもよい。
以下、1ン1示の実施列により本発明Th 1tYi 
、1111 K説、明する。
第1図1’li、本発明ニよルミ子tljll l11
4J式燃Ju1. +IR射装置の一実施列が、分配型
燃料噴射ポンプについて適用した場鋒金列にとって示さ
れている。燃料噴射装置1は、分配型燃料噴射ポンプ2
と、燃料噴射ポンプ2の+’?f!N吐を制御するため
の11「射珀制餌j回路3と、惨刺噴射ポンプ2のIl
l射時1(口(進角)を制σ+1するための噴射時期制
御回路4とケ備えている。燃料噴射ポンプ2シ・ま公知
の分配型燃料nH射ポンプであるので、第1図(ではそ
の要部のみが示されている。第り図において、51・オ
プランジャであり、カムディスク7が回転しつつその厚
さ方向に往復動し、これによりプランジャ5がプランジ
ャバレル8内を往復動じつつ回転し、燃料の加圧、圧送
、分配が行なわれる。グラ/ジャバレル8から圧送さ)
Lる燃料の量、faJち燃料IIH射叶を調節するため
、プランジャ5にはコントロールスリーブ9が嵌め汗さ
れており、連接棒lOによってコントロールスリーブ9
と連結さえしているアクチェータ11によりコントロー
ルスリーブ9の位置決めが行なわれる。アクチェータ1
1には、また、位置センサI2が連結さj、ており、ア
クチェータ目により1〜l置決めされたコントロールス
リーブ9の位置に1,6じでレベルの変化するスリーブ
位置信号S、が出力される。ローラホルタ゛6ば、90
度展開して示されでいる油圧式のタイマI3に連結され
ており、タイマ13rこ設けられた′「に磁弁14Th
開閉することによりタイマ13・の茜圧室15内の油圧
カケ調節し、タイマピストン16の位首i1.’、1節
金行なうことによりローラホルタ6の回…;)位置が調
節でれ、1IJi射時期の調節ケ行なうことができる。
11n射哨制御回路3ば、燃料噴射ポンプ2から燃料の
供給を受けるディーゼル機i丙(図示せず)の運転状態
に応じた最適な噴射量を演↑pするための最適噴射廿演
ご四回路17ケ備えている。最適nH射坦演瀞回路17
には、ディーゼル機関の回転速度を示す速度データNと
、アクセルペダルの操作量を示すアクセルデータAと、
空燃比4示す空燃比データλとが入力されており、これ
らの入力データに基づいてその時々の最適噴射詰゛を示
すデータが、目+8.Q l質射、貴データ])1 と
して出力さlしる。最適噴射量演算回路17は、圀えば
1モ01刷 金柑いて構成することができる。すなわち
、]:L OjVI 内に予め神々の目標唱射叶データ
をストアしておき、各入力データに従って足められるア
ドレス1111亥■もOMにアドレス信号として印力口
し、これにより、入力データの絹汁せに応じて所−要の
目(票噴対量データが該1(、OM から読、出される
ように構lid、することができる。
目欅l′ld祐l量データ1〕、ば、後述する切換器1
8を介してデ〜り変拗唖l ll′319に入力さnl
、ここで、目(尭【賓射E斗データD、は、その目昨I
IR身i量を得るのに必要なコントロールスリーブ幕開
のデータに変)魯さ715、スリーブ位IN目標信号S
2として出力される。スリーブ位置目標信号S、とスリ
ーブ位置信没S、 とけ加算器20Pこおいて図示の枠
外で力旧算され、両信号の差分に応じた誤差イ言号S3
がサーボ回路21に入力される。サーボ回路21からは
誤差信号S、VC応答して第1駆動パルス個号S4が出
力され、これによりアクチェータ11が駆動され、スリ
ーブ位置目標信号S2により示される目標スリーフ゛位
[直ニコントロールスリーブ9が位置決めされる。
第2図には、噴射量制御回路3により得られる噴射量特
性の様子が、横軸に回転速11j Sをとり、縦aih
に噴射量Qをとって示されている。ここで、符号(イ)
で示される特性が最大11i!(射邪特性(フルQ特性
)であり、符号(ロ)で示をノ1.でいる特性がアクセ
ルペダルを解放した場今のアイドル側転制御特性であり
、符号()・)で示される特性がアクセルペダルを情夫
に踏込んだ陽陰の倚高回軌伸度特性である。
噴射時Jす1制御回路4には、回転速IWデータN、ア
クセルデータA及び目棹唄射貴データ[)、が入力され
ており、これらの入力データに基づいてその時々の最適
噴射時期が演:ヴされる。実際の噴射時期を検出するた
め、11バ射時11J1制(’tri回路4には、(・
幾1列のヒ死点りイミ/グを示す上置Iつ点タイミング
信号Pi  と、噴射4r−(図示せず)の針弁のリフ
トクイSングケ示す91弁リフト信号P2とが史に入力
されており、両信号P、、P2のタイミング差から実際
の1’&を射時期が演−qされる。114(射時期制御
回路4内において演算された最適噴射時期と実際の噴射
時期との差分に従って、唱射時期制御信号S、力柑質射
時期I制御1σ1路4から演貫出))をれ、電磁弁14
に印加される。これにより、高圧s<< 15内の油圧
力の訪1節が行なわ力5、実1箒のlI%J射1寺11
月が最]商IJ日射時1川と一致するようにダイマ13
が4川?iNlされる。尚、−L述の〃[」き制御動作
を行なうように構成された噴射時期制御回路4は公知で
あるから、その詳細ブロック図は省略する。
噴射時期制御系統に障害が発生した場合に、これを検出
して、噴射−訃の制御特性の変更を行なうため、本発明
による燃料噴射@麿lは、!(常時用噴射后演算回路2
2a、 22b及び目挿噴射新データD、[代えて該異
常時用Tri射厨演算回路22a。
22bから夫々出力されるAy常時用目標11し射量デ
ータD2又は1〕、ヲデータ変換回路19に入力するよ
う切換器te1作動させるための異常検出回路23a、
 23bとを備えている。異常時用噴射量演算回路22
a、 22bには、最適噴射量演算回路の陽陰と同様に
、速1.14jデータN、アクセルデータA及び空燃比
データλが夫々入力されており、こnらのデータに基づ
いて、噴射時期が異常であっても異常燃焼を生じさせる
ことがないような川゛の燃料をディーゼル機関に供給す
ることができるように考慮された異常時用噴射量特性に
従った異常時用目標噴射量データD、、D、を出力する
。異常時用噴射量演算回路22a  は、針弁リフト信
号P、全供給するための針弁リフトセンサ(図示せず)
等の故障によるフィードバックループの障害によって噴
射時期の制御が異常となった場合の異常時用目標噴射量
を演算するための回路であり、最大噴射量が第2図にお
いて点線で示されるように変更された噴射量特性に従っ
て目標噴射量が希゛算され、その演算結果が異常時用目
標噴射量データD2として出力される。一方、異常時用
噴射量演算回路22b  は、電磁弁14の故障等によ
るタイマ13自体の障害によって噴射時期の制御が異常
となった場ばの異常時用目標噴射量データするための回
路であり、最大噴射量が第2図において点硅1で示され
るように変更されると共に最大回転速度制御特性が第2
図中一点鎖線で示される如く低回転速度方向に移動して
成る噴射量特性に従って目標((a対量が演算され、そ
の演算結果が異常時用目#[IR射険データ1〕3 と
して出力される。これらの異常lk’ン用i11.j射
朧演算回路22a、22bもまた、[もOMを用いて、
最適噴射部、演算回路17の場ばと同様にして構成する
ことができる。
異常検出回路23a  は、噴射時期制御回路4を含ん
で成る噴射時Jul制御系に針弁リフト信号19゜全供
給する釧弁リフトセンサ(図示せず)に除害が生じたこ
とを検出するための回路であり、コントロールスリーブ
9の位置が所定の範囲内位面している場合において針弁
リフト信号P2が出力されないことによりその障害を検
出するように構成されている。この異常検出回路23a
  からは、針弁リフトセンサの動作が正確な場合には
rHJレベルとなり、異常時には「L」レベルとなる検
出信号S、が出力される。一方、異常検出回路23bは
、電磁弁14の故障等によるタイマ14自体の障害の発
生を検出するための回路であり、目標噴射時期と実際の
噴射時期とが所定lケ1間経過しても一致しない退庁に
タイマ14に障害が生じたと判断して検出48号S7’
を出力するように構成されている。検出信号S7ば、正
常時には「l(」レベルであって、1滝害が検出される
と「L」レベルとなる。これらの検出信号S6.S7は
、切換器I8に切換制御信号として印加されており、検
出信号S、、S、のレベルの組隆せに従ってデータD。
乃至J、)3内のいずれか1つが選択出力さノする。
即ち、検出信号S 6 、  S7のレベルが両方「I
(」レベルの場ばには、目標噴射量−タータD1がj(
択される。検出信号S6がrLJレベルの場合には一方
の異常時用目標噴射量データI)、が選択される。尚、
この場合には、検出(Q号S7 もまた「L」レベルと
なることが予想されるが、フィードバックループとタイ
マとが同時に障害を生ずることは希であると考えられる
ので、4f出信号S7のレベルに拘らずデータD、f3
:選択する。検出45号S6がrHJレベルで検出信号
S、が「IJ」レベルの場aには、タイマ13の障害で
あると判別して、他方の異常時用目標噴射量データ1)
、が選択される。
尚、ここでは、ソフトウェア処理により演qされた各目
標噴射量データをハードウェアにより構IIyさノまた
切換器18 VCより選択するように措11’/、 し
た川、#について説明したが、異常検出回路23a。
23b  からの検出信号VC応じて、マイクロコンピ
ュータ内のプログラム処理によりいすノLかの目標噴射
tデータケ出力するようにしてもよい。このような処理
!は、列えば、検出1g号S6,87のレベルの絹合せ
に応じて制イ■ルーチンケ選択し、所望の目標噴射量の
演算のみ全行なうようにプログラムすることによシ実現
することができる。
第1図に示した実施例では、障害の状況に応じた目椋噴
射j#特性を与えるための演算回路を別途設け、各演算
回路から出力される目イ票噴射メーデータをその障害の
状況に応じて適宜選択するように構成したが、異常時用
111i射曾演算回路を必ずしも備えている必要はなく
、噴射時期側(+141系における異常を検出して適宜
の手段によって例えば最大11u射iF特性を制限する
ように構成してもよい。
第3図には、11バ射時Jυ1制御に異常音生じた場合
に、噴射量制御特性の最大噴射量特性にのみ制限金与え
るようにした場合の実施例が示されている。
第31ンjでは、昭射量制御特性に制限を与えるための
回路部分のみが取出されて示されている。;$! 3図
において第1図に示した回路とli2+−の部分に同一
の符号が付されている。最適噴射量演算回路17からの
目標噴射量データ1)Iは、加算!524を介してデー
タ変換回路19に入力されている。
加算器24には、また、毘常検出回路23a  からの
検出信呆SI+に応答して開閉するスイッチ25を介し
て噴射剰制眼回路26からの噴射Mゴ(,11限データ
1〕、が印加されている。両データD、、D4はスイッ
チ25が閉じられた場合にのみ図示の極性で力Il算さ
れ、その加算データがデータ変換回路1917こ人力さ
れる。
このような構成によると、噴射時期側っ「ゴ1がW常に
実行されている場合には、スイッチ25は検出信号S、
にJニジ開かれており、イir−って、目標噴射量デー
タJ)lはそのままデータ変換回路I9に入力されるの
で、11b常の噴射量制御動作が行なわれる。11員射
蒔期制御動作に異常が生じ、検出信号s6のレベルがr
LJレベルとなるト、スイッチ25が閉じられ、目標噴
f#量データD、  より1101制限データI)4を
差引いた硝果のデータがデータ変換IIjl路19に入
力される。即ち、これにより、データI)、が全体的に
シフトダウンされ、この結果、最大噴射量を所定のfl
illR値以下に抑えることができる。噴射量制限デー
タ1)4ば、固定値であってもよく、回転速度Sの関数
であってもよい。上記では、スィッチ250制御信号と
して検出信号S、金用いたが、もう一方の異常検出回路
23bからの検出信号S7′fJ:代りに用いてもよい
また、このような目的で、第4図に示すように、データ
変換回路19の出力側に、スイッチ27 ’?。
介してダイオード28を図示の如く接続し、検出出力信
号S6のレベルがrLJレベルとなった温片にだけスイ
ッチ27を閉じ、データ変換回路19の出力レベル全ダ
イオード27でレベル制限し、その出力レベルが所定で
直線上とならないようにして、最大用JJJ −t 全
所定1的以下に叶えるように構成してもよい。この場合
には、回路構成を著しく簡単にすることができる。
本発明によれば、上述の如く、燃料噴射装置の噴射時期
の制イ1]1に不都舒が生じても、燃料は供給され−)
づけるが、燃料が異常燃焼し或は機関が著しく筒回転速
度になる等の%S常状態金生じさせることを確実に防止
することができ、特に車悄用の用途にあっては[1d射
時期の制御が不バbばになっても自刃で安全に走行する
ことができるので頗る便利である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実が1列のブロック図、第2図は第
1図の装置dの噴射量制御特性を示す特性図、第3図、
第4図は第1図に示す装置の他の実施料の要部を示す回
路図である。 ■・・・燃料噴射装置、2・・・分配J(!l燃れ1噴
射ポンプ、3・・・噴射量制御回路、4・・・噴射時ル
J制御回路、9・・・コントロールス17−7−.11
・・・アクチェータ、13・・・タイマ、I7・・・最
A噴射′!?を演算回路、I8・・・切換器、19・・
・データ変換回路、22 a、 22 b・・・75H
常時用噴射幻演算回路、23a、2:(b  ・・・異
常検出回路、24・・・711+ 埠器、25・・・ス
イッチ、26・・・噴射置割[狼回路、27・・・スイ
ッチ、28・・・ダイオード、N・・・速度チー11A
・・・アクセルデータ、λパ空燃比データ、1−)、・
・・目イを噴射量データ、D2゜1) 3=−A′4 
潜Of 目H,!(1liff 射N f −タ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ■、 内燃機関の運転状態に基づいて演算される目標1
    ri、ifM惜に従って燃料調節部材を制#+l+lす
    る第1制病1手段と、前記内燃機1■の運転状態に従っ
    て噴射時期調節部材を制御する第2制御手段とを備え、
    燃料噴射量と燃料Ill射時期とが電子的に制御される
    ように構成された内燃機関′用燃料噴射装置において、
    燃料噴射時期制御の異常を検出する検出手段と、該検出
    手段からの出力に応答して第1制御手段による噴射量制
    御特性を変更する手段と全備えたことを特徴とする内燃
    機関用燃料噴射装置Iイ。
JP17104682A 1982-10-01 1982-10-01 内燃機関用燃料噴射装置 Granted JPS5963332A (ja)

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