JPS6328227B2 - - Google Patents

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JPS6328227B2
JPS6328227B2 JP57171046A JP17104682A JPS6328227B2 JP S6328227 B2 JPS6328227 B2 JP S6328227B2 JP 57171046 A JP57171046 A JP 57171046A JP 17104682 A JP17104682 A JP 17104682A JP S6328227 B2 JPS6328227 B2 JP S6328227B2
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JP
Japan
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injection amount
injection
data
control
circuit
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Application number
JP57171046A
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English (en)
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JPS5963332A (ja
Inventor
Rei Sekiguchi
Takeo Ichikawa
Kazuo Inoe
Kyoichi Fujimori
Yutaka Hirano
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.)
Bosch Corp
Original Assignee
Diesel Kiki Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP17104682A priority Critical patent/JPS5963332A/ja
Publication of JPS5963332A publication Critical patent/JPS5963332A/ja
Publication of JPS6328227B2 publication Critical patent/JPS6328227B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • 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)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関用燃料噴射装置に関するもの
である。
一般に、デイーゼル機関の如き内燃機関に燃料
を噴射供給するために用いられている従来の電子
制御式燃料噴射装置にあつては、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標値を夫々設定
し、実際の噴射量及び噴射進角がこれらの目標値
に夫々一致するよう各調節部材をサーボ制御する
ようになつている。このような電子制御式の燃料
噴射装置にあつては、センサ等の故障により制御
系に異常が生じると全く無制御状態になり、或
は、オーバーランを引き起す等により極めて危険
な状態に陥ることが予想される。例えば、噴射進
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具
合いを生じ、場合によつては人身事故に至る場合
も予想される。このため、従来のこの種の装置に
あつては、制御系に何等かの故障が発生した場合
には、これを検出して燃料カツト弁を作動させ、
燃料の供給を全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具合い
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、車輛等にあつては自力での移動
が不可能となつてしまい、極めて不便であつた。
さらに、特開昭57−110731号公報に開示されて
いるようにオーブンループに切り換える構成も考
えられるが、これだけではタイミング制御がどの
ように行なわれているかを把握することができ
ず、したがつて、例えば電磁弁が故障しているよ
うな場合には異常燃焼を起こすという問題が生じ
る。
本発明の目的は、従つて、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
じた場合に、燃料カツトを行なうことなく、安全
に機関の運転を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を提供することにあ
る。
本発明の装置は、内燃機関の運転状態に基づい
て演算される目標噴射量に従つて燃料調節部材を
制御する第1制御手段と、該内燃機関の運転状態
に従つて噴射時期調節部材を制御する第2制御手
段とを備え、燃料噴射量と燃料噴射時期とが電子
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特性を変更し最大噴射量を低く抑えるよう
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つてもよく、噴射量制
御特性をどのように変更するかは噴射時期制御の
障害の状態に従つて定めるのが好ましい。噴射量
制御特性の変更により、燃料供給量の最大値を結
果的に減少せしめ、噴射時期の制御が異常であつ
ても、燃料の異常燃焼により機関が損傷し又は危
険な状態に陥るのを有効に防止することができ
る。噴射量特性を変更する手段は、噴射時期の制
御が異常状態になつた場合について予め用意され
た噴射量特性を出力するための演算回路を別途設
け、検出手段からの出力に応答して該演算回路か
らの出力を第1制御手段に目標噴射量として与え
るように構成してもよい。または、第1制御手段
に噴射量制限回路を設け、噴射量を所定値以下に
抑えるようにしてもよい。
以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明
する。
第1図には、本発明による電子制御式燃料噴射
装置の一実施例が、分配型燃料噴射ポンプについ
て適用した場合を例にとつて示されている。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の噴射量を制御するための噴射量制
御回路3と、燃料噴射ポンプ2の噴射時期(進
角)を制御するための噴射時期制御回路4とを備
えている。燃料噴射ポンプ2は公知の分配型燃料
噴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1図において、5はプランジ
ヤであり、カムデイスク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ヤ5がプラ
ンジヤバレル8内を往復動しつつ回転し、燃料の
加圧、圧送、分配が行なわれる。プランジヤバレ
ル8から圧送される燃料の量、即ち燃料噴射量を
調節するため、プランジヤ5にはコントロールス
リーブ9が嵌め合されており、連接棒10によつ
てコントロールスリーブ9と連結されているアク
チエータ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。アクチエータ11には、ま
た、位置センサ12が連結されており、アクチエ
ータ11により位置決めされたコントロールスリ
ーブ9の位置に応じてレベルの変化するスリーブ
位置信号S1が出力される。ローラホルダ6は、90
度展開して示されている油圧式のタイマ13に連
結されており、タイマ13に設けられた電磁弁1
4を開閉することによりタイマ13の高圧室15
内の油圧力を調節し、タイマピストン16の位置
調節を行なうことによりローラホルダ6の回動位
置が調節され、噴射時期の調節を行なうことがで
きる。
噴射量制御回路3は、燃料噴射ポンプ2から燃
料の供給を受けるデイーゼル機関(図示せず)の
運転状態に応じた最適な噴射量を演算するための
最適噴射量演算回路17を備えている。最適噴射
量演算回路17には、デイ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、空燃比を示す空燃比
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量を示すデータ
が、目標噴射量データD1として出力される。最
適噴射量演算回路17は、例えばROMを用いて
構成することができる。すなわち、ROM内に予
め種々の目標噴射量データをストアしておき、各
入力データに従つて定められるアドレス値を該
ROMにアドレス信号として印加し、これによ
り、入力データの組合せに応じて所要の目標噴射
量データが該ROMから読出されるように構成す
ることができる。
目標噴射量データD1は、後述する切換器18
を介してデータ変換回路19に入力され、ここ
で、目標噴射量データD1は、その目標噴射量を
得るのに必要なコントロールスリーブ位置のデー
タに変換され、スリーブ位置目標信号S2として出
力される。スリーブ位置目標信号S2とスリーブ位
置信号S1とは加算器20において図示の極性で加
算され、両信号の差分に応じた誤差信号S2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S3に応答して第1駆動パルス信号S4が出
力され、これによりアクチエータ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
スリーブ位置に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、横軸に回転速度Sをとり、
縦軸に噴射量Qをとつて示されている。ここで、
符号イで示される特性が最大噴射量特性(フルQ
特性)であり、符号ロで示されている特性がアク
セルペダルを解放した場合のアイドル運転制御特
性であり、符号ハで示される特性がアクセルペダ
ルを最大に踏込んだ場合の最高回転速度特性であ
る。
噴射時期制御回路4には、回転速度データN、
アクセルデータA及び目標噴射量データD1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算される。実際の噴射
時期を検出するため、噴射時期制御回路4には、
機関の上死点タイミングを示す上死点タイミング
信号P1と、噴射弁(図示せず)の針弁のリフト
タイミングを示す針弁リフト信号P2とが更に入
力されており、両信号P1,P2のタイミング差か
ら実際の噴射時期が演算される。噴射時期制御回
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つて、噴射時期制御信号S5
が噴射時期制御回路4から演算出力され、電磁弁
14に印加される。これにより、高圧室15内の
油圧力の調節が行なわれ、実際の噴射時期が最適
噴射時期と一致するようにタイマ13が制御され
る。尚、上述の如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
の詳細ブロツク図は省略する。
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、噴射量の制御特性の変更を行なう
ため、本発明による燃料噴射装置1は、異常時用
噴射量演算回路22a,22b及び目標噴射量デ
ータD1に代えて該異常時用噴射量演算回路22
a,22bから夫々出力される異常時用目標噴射
量データD2又はD3をデータ変換回路19に入力
するよう切換器18を作動させるための異常検出
回路23a,23bを備えている。異常時用噴射
量演算回路22a,22bには、最適噴射量演算
回路の場合と同様に、速度データ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、これらのデータに基づいて、噴射時期が異常
であつても異常燃焼を生じさせることがないよう
な量の燃料をデイ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つ
た異常時用目標噴射量データD2,D3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P2を供給するための針弁リフトセンサ(図示
せず)等の故障によるフイードバツクループの障
害によつて噴射時期の制御が異常となつた場合の
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つて目標噴射量
が演算され、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自体の障害によつて噴射時期の制御
が異常となつ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
従つて目標噴射量が演算され、その演算結果が異
常時用目標噴射量データD3として出力される。
これらの異常時用噴射量演算回路22a,22b
もまた、ROMを用いて、最適噴射量演算回路1
7の場合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
含んで成る噴射時期制御系に針弁リフト信号P2
を供給する針弁リフトセンサ(図示せず)に障害
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置し
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「H」レ
ベルとなり、異常時には「L」レベルとなる検出
信号S6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時間経過しても
一致しない場合にタイマ14に障害が生じたと判
断して検出信号S7を出力するように構成されてい
る。検出信号S7は、正常時には「H」レベルであ
つて、障害が検出されると「L」レベルとなる。
これらの検出信号S6,S7は、切換器18に切換制
御信号として印加されており、検出信号S6,S7
レベルの組合せに従つてデータD1乃至D3内のい
ずれか1つが選択出力される。
即ち、検出信号S6,S7のレベルが両方「H」レ
ベルの場合には、目標噴射量データD1が選択さ
れる。検出信号S6が「L」レベルの場合には一方
の異常時用目標噴射量データD2が選択される。
尚、この場合には、検出信号S7もまた「L」レベ
ルとなることが予想されるが、フイードバツクル
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、検出信号S7のレベルに拘
らずデータD2を選択する。検出信号S6が「H」
レベルで検出信号S7が「L」レベルの場合には、
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D3が選択される。
尚、ここでは、ソフトウエア処理により演算さ
れた各目標噴射量データをハードウエアにより構
成された切換器18により選択するように構成し
た場合について説明したが、異常検出回路23
a,23bからの検出信号に応じて、マイクロコ
ンピユータ内のプログラム処理によりいずれかの
目標噴射量データを出力するようにしてもよい。
このような処理は、例えば、検出信号S6,S7のレ
ベルの組合せに応じて制御ルーチンを選択し、所
望の目標噴射量の演算のみを行なうようにプログ
ラムすることにより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
た目標噴射量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標噴射量デー
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、異常時用噴射量演算回路を必ずしも
備えている必要はなく、噴射時期制御系における
異常を検出して適宜の手段によつて例えば最大噴
射量特性を制限するように構成してもよい。
第3図には、噴射時期制御に異常を生じた場合
に、噴射量制御特性の最大噴射量特性にのみ制限
を与えるようにした場合の実施例が示されてい
る。第3図では、噴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。
第3図において第1図に示した回路と同一の部分
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D1は、加算器2
4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、異常検出回路23a
からの検出信号S6に応答して開閉するスイツチ2
5を介して噴射量制限回路26からの噴射量制限
データD4が印加されている。両データD1,D4
スイツチ25が閉じられた場合にのみ図示の極性
で加算され、その加算データがデータ変換回路1
9に入力される。
このような構成によると、噴射時期制御が正常
に実行されている場合には、スイツチ25は検出
信号S6により開かれており、従つて、目標噴射量
データD1はそのままデータ変換回路19に入力
されるので、通常の噴射量制御動作が行なわれ
る。噴射時期制御動作に異常が生じ、検出信号S6
のレベルが「L」レベルとなると、スイツチ25
が閉じられ、目標噴射量データD1より噴射量制
限データD4を差引いた結果のデータがデータ変
換回路19に入力される。即ち、これにより、デ
ータD1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制限値以下に抑えることがで
きる。噴射量制限データD4は、固定値であつて
もよく、回転速度Sの関数であつてもよい。上記
では、スイツチ25の制御信号として検出信号S6
を用いたが、もう一方の異常検出回路23bから
の検出信号S7を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、スイツチ2
7を介してダイオード28を図示の如く接続し、
検出出力信号S6のレベルが「L」レベルとなつた
場合にだけスイツチ27を閉じ、データ変換回路
19の出力レベルをダイオード27でレベル制限
し、その出力レベルが所定値以上とならないよう
にして、最大噴射量を所定値以下に抑えるように
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
噴射時期の制御に不都合が生じても、燃料は供給
されつづけるが、燃料が異常燃焼し或は機関が著
しく高回転速度になる等の異常状態を生じさせる
ことを確実に防止することができ、特に車輛用の
用途にあつては噴射時期の制御が不都合になつて
も自力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図は本発明の一実施例のブロツク図、第2
図は第1図の装置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
施例の要部を示す回路図である。 1……燃料噴射装置、2……分配型燃料噴射ポ
ンプ、3……噴射量制御回路、4……噴射時期制
御回路、9……コントロールスリーブ、11……
アクチエータ、13……タイマ、17……最適噴
射量演算回路、18……切換器、19……データ
変換回路、22a,22b……異常時用噴射量演
算回路、23a,23b……異常検出回路、24
……加算器、25……スイツチ、26……噴射量
制限回路、27……スイツチ、28……ダイオー
ド、N……速度データ、A……アクセルデータ、
λ……空燃比データ、D1……目標噴射量データ、
D2,D3……異常時目標噴射量データ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 内燃機関の運転状態に基づいて演算される目
    標噴射量に従つて燃料調節部材を制御する第1制
    御手段と、前記内燃機関の運転状態に従つて噴射
    時期調節部材を制御する第2制御手段とを備え、
    燃料噴射量と燃料噴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を備
    えたことを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
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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JP17104682A JPS5963332A (ja) 1982-10-01 1982-10-01 内燃機関用燃料噴射装置

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JPS5963332A JPS5963332A (ja) 1984-04-11
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DE3510321A1 (de) * 1985-03-22 1986-10-02 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Einrichtung zur meldung von fehlerzustaenden in einem kraftfahrzeug
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