JPS6119949A - 電子式燃料噴射装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は内燃機関用の電子式燃料噴射装置に関し、１更
に特定して述べると、燃料調節部材の位置を示す信号が
該燃料調節部材を駆動するアクチェータの駆動制御系に
フィードバックされている重子式燃料１’Ｊｔ射装置に
関するものである。

従来の技術 従来の、この種の電子式燃料噴射装置は、機関の回転数
、アクセル位置等の如き機関の運転状態を示す情報に従
ってその時々の最適燃料噴射量を演算し、この演算され
た噴射量を得るのに必要な目標燃料調節部材位置と実際
の燃料調節部材位置との差が零となるように燃料調節部
材の位置制御を行なうものである。従って、燃料調節部
材の位置を示す信号を出力するセンサが設けられておシ
、この信号がフィードバックされて閉ループ制御系を構
成しているのであるが、この位置検出のためのセンサが
何らかの理由により故障すると制御が全く不能となって
しまい、機関の運転を停止せざるを得なかった。しかし
、燃料調節部材の位置を検出するセンサが故障しただけ
で機関の運転を停止しなければならないのけ装置の信頼
性を著しく損うものである。特に車輛用の装置忙おいて
は、機関の運転が全く不能となることは自力での移動が
不可能となるので、極めて不都合である上拠、上述の障
害の発生によって機関を停止させたのでは、場合によっ
ては、乗員の生命にかかわる事故が発生する虞れがある
。

このため、上述のセンサに何らかの故障が生じた場合に
は、制御系の帰環路を変更し、機関の回転速度を帰環信
号として利用し、噴射量の制御を続行するように構成し
た装置が提案されている（実開昭５７−５３０４．０号
公報）。

発明が解決しようとする問題点 しかし、車輛の走行中において上述の如く帰環路が切換
えられると、トルクの急変等にょシ、急減速、急加速等
が突然発生することとなり、運転性が悪化するという問
題点を有している。

本発明の目的は、従って、燃料調節部材の位置を検出す
るセンサに障害が発生した場合において、機関の運転を
一旦中止した後、所望によシ、機関の運転を上記センサ
からの信号なしで行なえるようにした電子式燃料噴射装
置を提供するどとにある。

問題点を解決するための手段 本発明の構成は、内燃機関に燃料を噴射供給するための
燃料噴射ポンプと、該燃料噴射ポンプの燃料調節部材の
位置を示す位置信号を出力するセンサを含み該位置信号
がフィードバック信号として与えられ上記内燃機関の運
転条件に見合った所要の噴射量が得られるよう上記燃料
調節部材の位置決めを行なうだめのサーボ信号を出力す
るサーボ制御部と、該サーボ信号に応答して上記燃料調
節部材の位置決め操作を行なう駆動部とを備えて成る電
子式燃料噴射装置において、上記サーボ制御部に故障が
生じたか否かの判別を行なう判別手段と、該判別手段の
判別結果に応答し上記サーボ制御部に故障が発生した場
合−上記内燃機関の運転を停止させると共に故障表示を
行なう手段と、該判別手段の判別結果に応答し始動スイ
ッチがオン位置に切換えられておシ且つ上記サーは制御
部に故障が生じている場合には内燃機関の運転停止を解
除する手段と、上記サーボ信号に代えて開ループ制御用
の非常用制御信号を上記駆動部に供給しうる切換手段と
を備えた点に特徴を有する。

作用 上述の構成によれば、サーボ制御部に何らかの不具合が
生じると、機関の運転が一旦停止せしめられると共に故
障表示を行ない、運転者に故障の発生を知らせ、しかる
後、始動スイッチをオンにした場合、機関の運転停止状
態が解除される。仁の場合、切換手段によって非常用制
御信号が駆動部に供給されるようにしておけば、機関の
非常運転が行なえ、例えば車輛の自力での移動等が可能
となる。この場合においても故障表示は行なわれるので
、運転者に非常運転であることを１１１１させることが
できる口 尚、始動スイッチをオンとしたときにサーボ制御部に何
らかの故障が発生している場合には、非常用制御信号が
自動的に駆動部に供給される構成としてもよい。

実施例 以下、図示の実施例ＫＪニジ本発明の詳細な説明する。

第１図には、本発明による電子式燃料噴射装置の一実施
例のブロック図が示されている。電子式燃料噴射装置１
は、燃料噴射ボンダ２の燃料調節部材であるコントロー
ルラック３の位置制御を電子的に行ない、ディーゼル機
関４への供給燃料をその運転状態に見合った所要の値と
なるように制御するための装置である。その時々の機関
の運転状態に従った最適な燃料噴射量を演算するため、
アクセルペダル（図示せず）の操作量を示すアクセルデ
ータＡ１ディーゼル機関４０回転速度を示す速度データ
Ｎ及びディーゼル機関４のブースト圧を示すブースト圧
データＰが夫々入力されている第１演算部５が設けられ
ておシ、第１演算部５において演算された結果は、目標
噴射量Ｑｔを示すデータＤＩとして出力される。データ
ＤＩは、変換部６に入力され、ここで目標噴射量Ｑｔを
得るのに必要なコントロールラック３の位置Ｒｔ’を示
す目標位置データＤｘＫ変換され、目標位置データＤ２
は誤差検出部７及び故障判別部８に夫々入力される。

位置センサ９からは、コントロールラック３のその時の
位置Ｒａを示すデータＤ３が出力され、誤差検出部７及
び故障判別部８に夫々入力される。

誤差検出部７では、入力されたデータＤ２１ＤｓＫ基づ
き、位置Ｒａの位置Ｒｔからの偏差が演算され、該偏差
ΔＲ（＝Ｒｔ−Ｒａ）’を示すデータＤ、が出力される
。データＤ４は、ＰＩＤ演算部１０に入力され、ここで
、　ＰＩＤ制御を行なうのに必要なデータ処理が行なわ
れる。この結果、ＰＩＤ演算部１０かラバ、コントロー
ルラック３の位置Ｒａが目標とする位置Ｒｔに一致する
よう、偏差ΔＲに基づいてアクチェータ１１を制御する
ためのＰＩＤＩＤ制御データボ６力される。ＰＩＤＩＤ
制御データボ６切換スイッチ１２を介して駆動回路１３
に入力され、ここで制御信号ＳＩＫ変換され、この制御
信号Ｓｌがアクチェータ１１に印加される。

従って、切換スイッチ１２が実線で示される如く切換え
られていると、位置センサ９から出力されるデータＤ、
がフィードバックデータとして入力される閉ループ制御
系が構成され、第１演算部５において演算された目標噴
射ｆｔＱｔが得られるように、コントロールラック３の
位＠を制御するサーボ制御部が構成され、サーボ制御部
の出力としてデータＤ６が出力されることとなる。

このサーボ制御部に何らかの異常が生じ上述のサーボ制
御が正常に作動しなくなった場合にも、噴射量制御を所
望によシ行なわせることができるように、第２演算部１
４が設けられている。第２演算部１４は、アクセルデー
タＡ及び回転速度データＮＫ応答し、これらのデータＡ
、Ｎを・母うメータとする所定の特性に従りて開ループ
制御用の目標う、り位１１ｔｌ−示す非常用制御データ
Ｄ６が出力される。この非常用制御データＤ６は、切換
スイッチ１２に入力される。

故障制御部８は、データＤ２＋Ｄｓに応答し、コントロ
ールラック３の目標位置Ｒｔと実際の位置Ｒａとの差分
の値が所定時間以上連続して所定値以上となっているか
否かの判別を行表い、この判別結果に基づいてサーボ制
御部に何らかの障害が生じたか否かの判別を行なう。即
ち、その差分が所定時間以上連続して所定値以上となっ
ている場合にはサーボ制御部に何らかの障害が生じたも
のと判別し、それ以外の場合にはサーボ制御部は正常に
作動しているものと判別する。この判別結果を示す判別
信号Ｓ２が故障判別部８から出力され、スイッチ制御部
１５及び表示器１６に夫々入力される。

表示器１６は、判別信号Ｓ３によってサーボ制御部の障
害が示された場合、ランプ、ブザー等の適宜の手段によ
シ障害発生の表示を行なう。スイッチ制御部１５は、切
換スーイッチ１２の切換制御及び駆動回路１３に電源＋
Ｅから供給される電力の供給、停止制御を行なうための
スイッチ１７のオン、オフ制御を行なうためのものであ
り、判別信号Ｓ！と、始動スイッチ１８がオンとなるこ
とにより出力される始動信号ＳＴとに応答して作動する
。

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

このような構成によれば、ディーゼル機関４の運転中に
サーぎ制御部に何らかの障害が生じたことが故障判別部
８において判別されると、スイッチ１７がオフとなシ、
ディーゼル機〜関４が運転停止状態となる。このとき、
表示器１６によシ障害の発生が表示されるので、運転者
は障害の発生を直ちに知ることができ、ディーゼル機関
４の運転停止による必要な措置を直ちにとることができ
る。

このようにしてディーゼル機関４の運転が停止された後
、始動スイッチ１８をオンとすると、スイッチ制御部１
５によりスイッチ１７がオンとされ、このとき切換スイ
ッチ１２が点線で示される如く切換えられ、データＤｓ
Ｋ代えて開ループ制御用のデータＤ６が駆動回路１３に
供給され、非常モードでの運転を行なうことができる。

従って、車輛用の装置であれば、車輛を安全な場所まで
自刃で移動させることができる。尚、この非常モードで
の運転の際には、表示器１６によってその旨の表示が行
なわね、るので、運転者は通常の運転モードと容易に区
別することが、できる・第２図及び第３図には、第１図
に示した装置の制御系のうち、点線で囲んだ部分をマイ
クロコンピュータを用いて構成する場合の制御ゾログラ
ムのフローチャートが示されている。

第２図を参照して制御プログラムの説明を行なうと、プ
ログラムのスタート後、先ずステラ７６２１において初
期化が行なわれ、各フラグＦ　ｚ　＋　Ｆ　Ｂ　７がリ
セットされると共に１カウンタＣＴＲも零にリセットさ
れる。次いで、データＡ、Ｎ、Ｐ等のデータの読込みが
行なわれ（ステップ２２）、フラｆＦｚがｒｌＪである
か否かの判別が行なわれる（ステップ２３）。フラグＦ
、は、サーボ制御系に何らかの異常が生じた場合Ｋ「１
」にセットされるフラグであシ、今の場合、フラグＦ、
は「０」となっている。

次いで、ステップ２４においてデータＮ、Ａ、Ｐに基づ
く目標噴射量Ｑｔの演算が行なわれ、この演算結果Ｑｔ
は対応する目標ラック位ｉＲｔに変換され（ステップ２
５）、その変換データがデータＤ２として出力される（
ステップ２６）。

次にデータＤＩが読込まれ（ステップ２７）、データＤ
２１Ｄ３に基づいて偏差ΔＲの演算が実行され（ステッ
プ２８）、ΔＲが所定値Ａより小さいか否かの判別が行
なわれる（ステップ２９）。ΔＲ〈Ａの場合にけカウン
タＣＴＲの値が零にリセットされ（ステップ３０）、ス
テラｆ２２に戻る。

若し、ΔＲ≧Ａであると、カウンタＣＴＲの内容に１が
加えられ（ステップ３１）、カウンタＣＴＲの値が所定
値Ｂよシ大きいか否かの判別が行なわれる（ステップ３
２）。カウンタＣＴＲの値がＢ以下の場合圧は、ステッ
プ２２に戻るが、ＣＴＲ＞Ｂとなると、ステップ３３に
進みフラグＦ、が「１」にセットされる。即ち、ΔＲの
値が所定値Ａよシ大きい状態が所定値Ｂで示される時間
以上継続すると、フラグＦＥが「１」Ｋセットされ、サ
ーボ制御系に何らかの障害が生じた旨の表示がなされ、
スイッチ１７がオフとされる（ステ、プ３４）。

フラグＦ、が「１」となると、ステップ２３の判別結果
はＹＥＳとなシ、ステラｆ３５において始動スイッチ１
８がオンか否かの判別が行なわれ、始動スイッチ１８が
オフの場合にはステップ３６でフラグＦ’ｓｔが「１」
か否かの判別が行なわれる。フラグＦ８Ｔは、フラグＦ
８が「１」の状態において始動スイッチ１８がオンとさ
れたか否かを示すフラグである。従って、この場合フラ
グＦ８．は「０」であり、ステップ３４に進むことにな
る。従って、サーボ制御部に障害が発生したことが検出
されると、始動スイッチ１８がオンとなるまで、スイッ
チ１７をオフとし、障害が発生したことを表示器１６に
より表示しつづけることとなる。

始動スイッチ１８がオンとなると、ステップ３５の判別
結果がＹＥＳと力υ、フラグＦ８Ｔが「月にセットされ
（ステップ３７）、スイッチ１７がオンとされる（ステ
ップ３８）。しかる後、スイッチ１２が第１図中点線で
示される如く切換えられ、非常制御モードとなる（ステ
ップ３９）。

第３図には、非常制御モードとなった場合のプログラム
の詳細フローチャートが示されている。

第３図のフローチャートについて説明すると、ステップ
４０においてスイッチ１２が第１図中点線で示される如
く切換えられ、アクセルデータＡに基づいて目標回転速
度Ｎ０が演算される（ステラｆ４１）。この目標回転速
度ＮｏはアクセルデータＡの関数とするほか、所定の一
定値としてもよい。次に、速度データＮと上述の速度Ｎ
ｏとから１目標回転速度と実際の回転速度との差分ΔＮ
（＝Ｎｏ−Ｎ）（ｆ−演算しくステップ４２）、得られ
た差分ΔＮに対してＰＩ又はＰ制御のための演算が行な
われる（ステラｆ４３）。次いで、速度データＮ及びブ
ースト圧データＰが夫々所定の最高値Ｎｍａｘ　、　Ｐ
ｍａｘより大きいか否かの判別を行ない（ステラ７’４
４．４５）、ステップ４４．４５の判別結果のいずれも
がＮｏの場合にＰＩ演算した結果のデータＤ６を出力し
くステップ４６）、第２図に示すステラｆ２２に戻る。

若し、ステップ４４．４５のいずれか一方において判別
結果がＹＥＳとなると、スイッチ１７がオフとされ（ス
テラ７’４７）、機関の運転が中止さし、フラグＦｓｔ
ｔｒＯＪとしたのち、ステップ２２に戻る。即ち、Ｎ　
＞Ｎｍａｘ又はｐ　）　Ｐｍａｘとなった場合には機関
の運転を継続することに危険があるため、強制的に機関
の運転を中止する構成である。

上記実施例では、サーボ制御部に障害が発生した場合、
自動的に非常制御モードで機関の運転を行なうことがで
きる構成としたが、本発明はこの構成に限定されるもの
ではなく、サーボ制御部に障害が発生して機関の運転が
停止したのち、始動スイッチをオンにする前に、手動で
スイッチ１２を点線の如く切換え、こ九妃よシ非常制御
モードでの運転を運転者が任意に選択する構成としても
よい。

発明の効果 本発明によれば、上述の如く、サーボ制御部に何らかの
障害が生じると、ディーゼル機関の運転が一旦停止せし
められると共に障害が発生した旨の表示が行なわれ、運
転者に障害の発生を知らせることができる。そして、始
動スイッチ全オンにすると、機関の運転停止状態が解除
され、所望によシ非常制御モードで機関の運転を行なう
ことができる。従って、サーボ制御部に障害が発生して
も、機関の運転が不能になることがなく、車輛等におい
ては自刃での移動が可能となる。また、非常制御モード
での運転は、機関が一旦停止したのち、運転者により始
動スイッチがオンとされたときに実行されるので機関の
運転中に突然制御モードが変りされるのと異なう、機関
が急加減速状態となることが防止でき、障害の表示も行
なわれるため、安全な運転を行なうことができ、安全対
策上極めて好ま′しいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施を示すブロック図、第２図及び
第３図は第１図に示されるブロックの一部分の機能をマ
イクロコンピュータにより実行させる場合のプログラム
を示すフローチャートである。 １・・・電子式燃料噴射装置、２・・・燃料噴射ポンダ
、３・・・コントロールラック、４・・・ディーゼル機
関、５・・・第１演算部、９・・・位置センサ、１１・
・・アクチェータ、１２・・・切換スイッチ、１４・・
・第２演算部、１５・・・スイッチ制御部、１６・・・
表示器、Ａ・・・アクセルデータ、Ｎ・・・回転速度デ
ータ、Ｄ５・・・ＰＩＤ制御データ、Ｄ６・・・非常用
制御データ、Ｓｌ・・・制御信号。 特許出願人　　　ヂーゼル機器株式会社代理人　弁理士
　　　高　　野　　昌　　俊第３図 手続補正書（自発） 昭和６０年３月２６日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内燃機関に燃料を噴射供給するための燃料噴射ポン
   プと、該燃料噴射ポンプの燃料調節部材の位置を示す位
   置信号を出力するセンサを含み該位置信号がフィードバ
   ック信号として与えられ前記内燃機関の運転条件に見合
   った所要の噴射量が得られるよう前記燃料調節部材の位
   置決めを行なうためのサーボ信号を出力するサーボ制御
   部と、該サーボ信号に応答して前記燃料調節部材の位置
   決め操作を行なう駆動部とを備えて成る電子式燃料噴射
   装置において、前記サーボ制御部に故障が生じたか否か
   の判別を行なう判別手段と、該判別手段の判別結果に応
   答し前記サーボ制御部に故障が発生した場合に前記内燃
   機関の運転を停止させると共に故障表示を行なう手段と
   、該判別手段の判別結果に応答し始動スイッチがオン位
   置に切換えられており且つ前記サーボ制御部に故障が生
   じている場合には前記内燃機関の運転停止を解除する手
   段と、前記サーボ信号に代えて開ループ制御用の非常用
   制御信号を前記駆動部に供給しうる切換手段とを備えた
   ことを特徴とする電子式燃料噴射装置。