JPS63314362A - 燃料噴射制御用電子コントロ−ルユニットの試験用シミュレ−タ - 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］ 本発明は燃料噴射制御用電子コントロールユニットの動
作試験を行なうためのシミュレータに関する。

［従来技術の説明］ エン、ジンへの燃料噴射を制御するための電子コントロ
ールユニットの制御動作を試験するような場合、従来に
おいては、この種の試験を行なうだめのシミュレータが
なかったので、実際にエンジンおよび燃料噴射ポンプ等
を用いる実機試験を行なわなければならなかった。その
ため、電子コントロールユニットの試験のたびに実機試
験を行なわなければならないという煩わしさを避けるこ
とができなかった。

［発明の目的］ 本発明は上記観点に基づいてなされたもので、その目的
は、エンジンへの燃料噴射を制御するための電子コント
ロールユニットの制御動作を試験するのに好適なシミュ
レータを提供することにある。

［目的を達成するための手段］ 本発明においては、エンジンへの燃料噴射量および燃料
噴射タイミングを制御するための制御パルスを演算出力
する電子コントロールユニー／　トの演算動作に必要な
信号をシミュレートし、前記電子コントロールユニット
の動作試験を行なうだめの装置であって、外部操作に応
答してスタータのトルクを表すスタータトルク信号を発
生すると共に前記スタータの駆動を表すスタータ信号を
前記電子コントロールユニー２トに与えるＬ段（１゜４
）と、前記電子コン）Ｃ７−ルユニツトのｒυ制御パル
スを入力し、当該制御パルスに応じた実噴射！１１：を
表す噴射量信号を前記制御パルスの入力複燃料噴射系の
噴射遅れに相当する時間経過で出力すると共に、前記噴
射量信号の噴射量および前記噴射量信号の出力タイミン
グを表す信号を前記電子コントロールユニットにフィー
ドバックする手段（２、６、７）と、前記スタータトル
ク信号および前記噴射信号を入力し、前記スタータトル
ク信号および前記噴射量信号に対応するエンジン角速度
信号を発生する手段（３）と、前記エンジン角速度信号
を入力し、当該エンジン角速度信号に基づいてエンジン
回転に同期する回転パルス信号を発生し、これを前記電
子コントロールユニー、トに与える手段（１２，１３，
１４，１５）と、アクセル位置を含むセンサ情報に相当
する信号を前記電子コントロールユニットに与える手段
（１６゜１７．１８）とを有する燃料噴射制御用電子コ
ントロールユニットの試験用シミュレータによって、上
記目的を達成する。

［発明の実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す構成図で、４気筒デイ
ーゼルエンジの燃料噴射制御用電子コントロールユニッ
トの試験用シミュレータを示している。

第１図において、ｌはスタータ系関数回路、２は燃料噴
射系関数回路、３は仮想エンジンで、夫々、スタータ系
、燃料噴射系およびエンジンをシミュレートする。

スタータ系関数回路ｌは、スタートスイッチ４の操作で
与えられるスタート信号ＳＳ＠を入力し、スタート信号
ＳＳＷが与えられている間、スタータ系の伝達間ａＧｌ
に従いスタータモータの発生トルクをシミュレートして
、発生トルクを表すスタータトルク信号Ｔｓを発生し、
これを仮想エンジン３に与える。スタート信号Ｓ！ｉＷ
は、スタータ系関数回路ｌに与えられると同時に、試験
対象である燃料噴射制御用の電子コントａ−ルユニット
５に与えられる。

燃料噴射系関数回路２は、電子コントロールユニット５
の制御演算によって与えられる燃料噴射量および燃料噴
射タイミングを制御するための制御パルスＶｔを入力す
る。燃料噴射系関数回路２は、制御パルスＶｔに応じた
実噴射廣を表す噴射量信号Ｑｔを発生し、制御パルスＶ
ｔの入力後、燃料噴射系の伝達関数０２に従い燃料噴射
ポンプの電磁弁が作動して噴射弁から燃料がエンジンに
噴射されるまでの燃料噴射系の噴射遅れをシミュレート
して、噴射遅れに相当する時間が経過することで噴射量
信号Ｑｔを仮想エンジン３に与える。６は電磁弁開閉信
号発生用関数回路で、燃料噴射ポンプの電磁弁の開閉を
シミュレートする。

燃料噴射ポンプの電磁弁は、周知のように、制御パルス
Ｖｔに応答して閉弁状態となり、ポンプからエンジンへ
の燃料圧送を許容する。電磁弁開閉信号発生用関数回路
６は、制御パルスＶｔを入力し、電磁弁駆動系の伝達関
数０３に従い制御パルスＶｔに対する電磁弁の動作遅れ
をシミュレートして、噴射量信号Ｑｔの噴射量を表す電
磁弁の開閉信号Ｓｖを電子コントロールユニット５に与
える。７はニードルリフトパルス発生用関数回路で、燃
料噴射弁の開弁で与えられるニードルリフトパルスをシ
ミュレートする。ニードルリフトパルス発生用関数回路
７は、電磁弁開閉信号発生用関数回路６の電磁弁開閉信
号Ｓｖを入力し、噴射弁駆動系の伝達関数Ｇ４に従い電
磁弁の作動に対する燃料噴射弁の“動作遅れをシミュレ
ートして、噴射量信号Ｑｔの出力タイミングを表すニー
ドルリフトパルスＮＬを電子コイトロールユニット５に
与える。

仮想エンジン３は、エンジン燃焼系関数回路８、加算器
９．エンジン慣性系関数回路ｌＯおよびエンジン摩擦系
関数回路１１を有している。エンジン燃焼系関数回路８
は、噴射量信号Ｑｔを入力し、エンジン燃焼系の伝達関
数０５に従い噴射量に対応する燃焼圧力トルクをシミュ
レートして、噴射量信号Ｑｔに応じた燃焼圧力トルク信
号ＴＰを発生する。加算器９は、スタータ系関数回路ｌ
のスタータトルク信号Ｔｓ　とエンジン燃焼系関数回路
８の燃焼圧力トルク信号Ｔｐ　とを（＋）入力とし、後
述のエンジン摩擦トルク信号Ｔｒを（−）入力として、
これらを加算し、エンジントルクを表すエンジントルク
信号Ｔを出力する。

エンジン慣性系関数回路１０は、エンジントルク信号Ｔ
を入力し、エンジン慣性系の伝達関数１／　（Ｊ　−５
）（Ｊはエンジン慣性モーメント）に従いエンジントル
クに対応するエンジン回転をシミュレートし、エンジン
の角速度を表すエンジン角速度信号ωＨＥを発生する。

エンジン摩擦系関数回路１１は、エンジン角速度信号ω
ＨＥを入力し、エンジン摩擦系の伝達関数Ｆに従い角速
度に対応するエンジン摩擦をシミュレートして、エンジ
ン摩擦を表すエンジン摩擦トルク信号ＴＦを上述したよ
うに加算器９に与える。

１２はエンジン回転変換用関数回路で、仮想エンジン３
の出力であるエンジン角速度信号ωＭＥを入力し、エン
ジン回転変換系の伝達関数３０／πに従いエンジン角速
度信号ωＨＥの角速度に対応するエンジン回転数を表す
エンジン回転数信号ＮＥを出力する。１３はポンプ回転
変換用関数回路で、エンジン回転数信号ＮＥ　を入力し
、ポンプ回転変換系の伝達関数１７２に従いエンジン回
転数信号ＮＥのエンジン回転数に対応する燃料噴射ポン
プの回転数を表すポンプ回転数信号Ｎｐを出力する。１
４は基準パルス発生用関数回路で、ポンプ回転数信号Ｎ
ｐを入力し、基準パルス発生系の伝達関数１７（２π）
に従い燃料噴射ポンプの一回転相当毎に１個の基準パル
スＰθ０を発生して、これを電子コントロールユニット
５に与える。１５はスケールパルス発生用関数回路で、
ポンプ回転数信号Ｎｐを入力し、スケールパルス発生系
の伝達関数３６７（２π）に従い燃料噴射ポンプの１０
度の角度回転相当毎に１個のスケールパルスＰθを発生
して、これを電子コントロールユニット５に与える。基
準パルスＰθＯは所定のスケールパルスとその直前のス
ケールパルスとの間に発生し、スケールパルスＰＯが上
記所定のスケールパルスを０とするθ〜３５までのシー
ケンス番号で識別可能となっており、８番目、１７番目
、２６番目および３５番目のスケールパルス４気筒デイ
ーゼルエンジンの各気筒の上死点相当位置で発生するよ
うになっている。

１６は燃料温度設定器、１７はエンジン水温設定器、１
８はアクセル位置設定器で、夫々、外部操作に応じた燃
料温度，エンジン水温およびアクセル位置を表す燃料温
度信号ＦＴ　　、エンジン水温信号Ｗｙおよびアクセル
位置信号Ａｃｃを電子コントロールユニット５に与える
。

第２図は第１図の構成の動作波形図で，（ａ）は制御パ
ルスＶｔ、（ｂ）は電磁弁開閉信号ＳＶ、（Ｃ）はニー
ドルリフトパルスＮＬ、（ｄ）は燃焼圧力トルク信号Ｔ
ｐ、（ｅ）はエンジン摩擦トルク信号ＴＦ、（ｆ）はエ
ンジン角速度信号ωＨＦ、（ｇ）は基準パルスＰθｏ．
（ｈ）はスケールパルスＰθである．以下第２図を併用
して第１図の構成の動作を説明する。

スタートスイッチ４が操作されることで、スタータ系関
数回路１が駆動してスタータトルク信号Ｔｓが発生し、
このスタータトルク信号Ｔｓによって仮想エンジン３が
起動してスタータトルク信号Ｔｓに基づくエンジン角速
度信号ωＨＥを出力し、エンジン回転変換用関数回路１
２．ポンプ回転変換用関数回路１３．基準パルス発生用
関数回路１４およびスケールパルス発生用関数回路１５
を介して基準パルスＰθ０およびスケールパルスＰＯが
電子コントロールユニット５に与えられる。電子コント
ロールユニット５が基準パルスＰθＧおよびスケールパ
ルスＰＯの入力で第２図の（ａ）に示す制御パルスＶｔ
を出力すると、燃料噴射系関数回路２が、制御パルスＶ
ｔに応じた実噴射量を表す噴射量信号Ｑｔを、燃料噴射
系の噴射遅れに相当する時間の経過で、仮想エンジン３
のエンジン燃焼系関数回路８に与え、これと共に、電磁
弁開閉信号発生用関数回路６およびニードルリフトパル
ス発生用関数回路７が、第２図の（ｂ）および（Ｃ）に
示す電磁弁開閉信号ＳｖおよびニードルリフトパルスＮ
Ｌを発生して、これらを電子コントロールユニット５に
実噴射量および実噴射タイミングとしてフィード／くツ
クする。

エンジン燃焼系関数回路８は、噴射量信号Ｑ【の入力で
、噴射量信号Ｑｔに対応する第２図の（ｄ）に示す燃焼
圧力トルク信号ＴＰを発生し、これを加算器９に与える
。加算器９は、（＋）入力としての燃焼圧力トルク信号
Ｔｐ　　、スタータトルク信号Ｔｓ　と（−）入力とし
て第２図の（ｅ）に示すエンジン摩擦トルク信号Ｔ「と
の加算で、エンジン慣性系関数回路１０にエンジントル
ク信号Ｔを与える。エンジン慣性系関数回路１０はエン
ジントルク信号Ｔに対応する第２図の（ｆ）に示すエン
ジン角速度信号ωＮＥを出力し、これに応じて、エンジ
ン回転変換用関数回路１２によるエンジン回転数信号Ｎ
Ｅへの変換およびポンプ回転変換用関数回路１３による
ポンプ回転数信号Ｎｐへの変換を介し、基準パルス発生
用関数回路１４およびスケールパルス発生用関数回路１
５が第２図の（ｇ）および（ｈ）に示す基準パルスＰθ
０およびスケールパルスＰθを電子コントロールユニッ
ト５に与える。スタータトルク信号ＴＳはスタートスイ
ッチ４の操作解除でＯとなり、電子コントロールユニッ
ト５の制御アルゴリズムに従って仮想エンジン３の駆動
が継続し、アクセル位置信号Ａｃｅ、エンジン水温信号
ＷＴ　　、燃料温度信号ＦＴ　　、基準パルスＰθＯ、
スケールパルスＰθ。

電磁弁開閉信号Ｓ■およびニードルリフトパルスＮＬに
応じた電子コントロールユニット５の演算動作によって
制御されることとなる。従って、エンジン回転変換用関
数回路１２の出力であるエンジン回転数信号ＮＥを取り
出し、アクセル位置。

エンジン水温等に対するエンジン回転数を知ることがで
き、試験対象である電子コントロールユニット５の制御
アルゴリズムを評価することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、燃料噴射制御用電
子コントロールユニットの制御動作に必要な信号をシミ
ュレートするようにしたので、エンジンおよび燃料噴射
ポンプを等を用いた実機試験を行なうことなく電子コン
トロールユニットノ制御アルゴリズムの評価が可能とな
り、電子コントロールユニットの試験の容易性を図るこ
とができるなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図の構成の動作波形図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　エンジンへの燃料噴射量および燃料噴射タイミングを
   制御するための制御パルスを演算出力する電子コントロ
   ールユニットの演算動作に必要な信号をシミュレートし
   、前記電子コントロールユニットの動作試験を行なうた
   めの装置であって、外部操作に応答してスタータのトル
   クを表すスタータトルク信号を発生すると共に前記スタ
   ータの駆動を表すスタータ信号を前記電子コントロール
   ユニットに与える手段と、 前記電子コントロールユニットの制御パルスを入力し、
   当該制御パルスに応じた実噴射量を表す噴射量信号を前
   記制御パルスの入力後燃料噴射系の噴射遅れに相当する
   時間経過で出力すると共に、前記噴射量信号の噴射量お
   よび前記噴射量信号の出力タイミングを表す信号を前記
   電子コントロールユニットにフィードバックする手段と
   、前記スタータトルク信号および前記噴射信号を入力し
   、前記スタータトルク信号および前記噴射量信号に対応
   するエンジン角速度信号を発生する手段と、 前記エンジン角速度信号を入力し、当該エンジン角速度
   信号に基づいてエンジン回転に同期する回転パルス信号
   を発生し、これを前記電子コントロールユニットに与え
   る手段と、 アクセル位置を含むセンサ情報に相当する信号を前記電
   子コントロールユニットに与える手段と、 を有することを特徴とする燃料噴射制御用電子コントロ
   ールユニットの試験用シミュレータ。