JPH0245639A - 内燃機関の電子制御燃料噴射装置のフェイルセイフ装置 - 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、内燃機関の電子制御燃料噴射装置のフェイル
セイフ装置に関し、特に、クランク角センサの故障時の
フェイルセイフ装置に関する。

〈従来の技術〉 従来の内燃機関の電子制御燃料噴射装置としては、以下
のようなものがある（特開昭６２−２０３９５７号公報
等参照）。

即ち、第５図に示すように、クランク角センサから、ク
ランク軸の基準角度（例えば４気筒の場合１８０°）毎
にパルス信号であるリファレンス信号を発生させ、この
信号の周期Ｔ　ＲＥＦを計測してこれを基に機関回転数
Ｎを演算し、これとエアフローメータにより検出した吸
入空気流ｆｆ１Ｑとから基本燃料噴射量Ｔｐ　（＝Ｋ　
−Ｑ／Ｎ　；　Ｋは定数）を演算する。

そして、この基本燃料噴射ｆｆ１Ｔｐを基に燃料噴射量
Ｔ　ｉ　　（＝Ｔｐ　−Ｃ０ＥＦ＋Ｔｓ　；　Ｃ０ＥＦ
は水温補正等の各種補正係数、Ｔｓは電圧補正骨）を演
算して、このＴｉに相当する幅のパルス信号（燃料噴射
パルス）をリファレンス信号の発生をトリガとして、例
えば、機関１回転毎に燃料噴射弁に出力して燃料を噴射
させる。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記のように、クランク角センサから出力されるリファ
レンス信号は、機関の運転を左右する重要な情報である
。従って、クランク角センサが故障して、信号を出力で
きなくなると、機関回転数Ｎが計測できなくなるだけで
なく、燃料噴射パルス出力のトリガを失って、機関を制
御することができなくなるという問題点があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みて、クランク角センサが
故障して、クランク軸の回転に同期した信号を出力でき
なくなっても、燃料噴射制御を可能とし、もって、フェ
イルセイフ運転が可能な内燃機関の電子制御燃料噴射装
置のフェイルセイフ装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 上記の目的達成のため、本発明では、第１図に示すよう
に、内燃機関のクランク軸の基準角度毎にパルス信号を
出力するクランク角センサａを有し、該クランク角セン
サから出力されたパルス信号の周期に基づいて機関回転
数を演算し、この機関回転数を１つのパラメータとして
燃料噴射量を設定し、前記パルス信号に基づいて設定さ
れるタイミングで燃料噴射弁により燃料噴射を行うよう
にした内燃機関の電子制御燃料噴射装置において、前記
クランク角センサの故障を検出するクランク角センサ故
障検出手段すと、該クランク角センサ故障検出手段によ
り故障が検出されたときに作動して機関の吸気通路内の
吸気脈動のピークを検出する吸気脈動検出手段Ｃと、該
吸気脈動検出手段からのピーク検出信号の周期に基づい
て機関回転数を演算するフェイルセイフ用機関回転数演
算手段ｄと、該フェイルセイフ用機関回転数演算手段に
より演算された機関回転数を１つのパラメータとして燃
料噴射量を設定するフェイルセイフ用燃料噴射量設定手
段ｅと、前記吸気脈動検出手段からのピーク検出信号に
基づいて燃料噴射のタイミングを設定するフェイルセイ
フ用噴射タイミング設定手段ｆとを設けて、電子制御燃
料噴射装置のフェイルセイフ装置を構成したものである
。

く作用〉 上記の構成では、クランク角センサが故障してパルス信
号を発生できなくなったときは、クランク角センサ故障
検出手段により故障を検出して、吸気脈動検出手段によ
り吸気通路内の吸気脈動のピークを検出する。吸気脈動
は機関の回転に同期してなされるから、そのピークの周
期に基づいてフェイルセイフ用機関回転数演算手段によ
り機関回転数を演算できる。そして、燃料噴射量を設定
する際には、フェイルセイフ用燃料噴射量設定手段によ
り機関回転数として吸気脈動のピークの周期に基づいて
演算した機関回転数を用いて燃料噴射量を設定する。そ
して、吸気脈動検出手段により検出された吸気脈動のピ
ークに基づいてフェイルセイフ用噴射タイミング設定手
段により設定されたタイミングにて、燃料噴射弁により
前記燃料噴射量分の燃料を噴射させる。

〈実施例〉 以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第２図を参照し、内燃機関ｌの各気筒の点火栓２に点火
信号を分配するディストリビュータ３には、光電式のク
ランク角センサ４が内蔵されている。このクランク角セ
ンサ４は、ディストリビュータシャフト５と一体に回転
するシグナルプレー１−６と検出部７とにより構成され
る。前記シグナルプレート６には、４気筒の場合４個（
クランク角度で１８０°毎）のリファレンス信号用のス
リット８が形成されている。検出部７は、スリット８を
検出し、パルス信号であるリファレンス信号を出力する
。

かかるクランク角センサ４の出力は、コントロールユニ
ット９に人力され、コントロールユニット９はリファレ
ンス信号の周期Ｔ　ＲＥ　Ｆを測定することにより、機
関回転数Ｎを算出する。そして、この機関回転数Ｎとエ
アフロメータ１０によって検出される吸入空気流ｆｆ１
Ｑとによって、基本燃料噴射量Ｔｐ　（−Ｋ　−Ｑ／Ｎ
　ＨＫは定数）を演算する。

そして更に、機関冷却水温等に基づいて補正して最終的
な燃料噴射量Ｔｉ　　（＝Ｔｐ−ＣＯＥＦ＋Ｔｓ；Ｃ０
ＥＦは水温補正等の各種補正係数、１゛ｓは電圧補正骨
）を設定して、この燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス幅
の噴射パルス信号を前記リファレンス信号をトリガとし
て機関１回転に１回燃料噴射弁１１に出力する。

このように、クランク角センサ４からのリファレンス信
号は燃料噴射量及び燃料噴射タイミングを設定するため
に重要な情報である。従って、このクランク角センサ４
の故障時のフェイルセイフ用に、コントロールユニット
９は第３図のフローチャートに示すルーチンを所定時間
（例えばＩｏｎ＋ｓ）毎に実行する。

以下に第３図のフローチャートに沿って説明する。

ステップ１（図中ではＳｌと記す。以下同様）では、ク
ランク角センサ４が故障であるか否かを判定する。具体
的にはクランク角センサ４が正常なときに発生するリフ
ァレンス信号が発生されないとき、これを検出して故障
とみなす（実開昭６３−７１４５３号公報等参照）。正
常のときは上記のような通常の制御を行い、故障のとき
は通常の制御を停止してステップ２に進む。

このステップ１がクランク角センサ故障検出手段に相当
する。

ステップ２では、エアフローメータ１０により吸入空気
流ＩＱを検出する。

ステップ３では、ステップ２で検出した吸入空気流量Ｑ
が吸気脈動（第４図参照）のピークであるか否かを判定
する。ピークのときはステップ４に進み、そうでないと
きはそのままこのルーチンを終了する。

このステップ２及びステップ３が吸気脈動検出手段に相
当する。

ステップ４では、最新の時刻Ｔｉｍｅ　ｎｅｗを検出す
る。

ステップ５では、ステップ４で検出した最新の時刻Ｔｉ
ｍｅ　ｎｅｗから前回検出した時刻Ｔ’ｒｍｅ　ｏｌｄ
を減算して、吸入空気流量Ｑのピークの周期Ｔを求める
。

ステップ６では、次回のためにＴｉｍｅ　ｎｅ−をＴｉ
ｍｅｏｌｄに代入する。

ステップ７では、カウンターＣに１を加算する。

ステップ８では、カウンターＣが２であるか否かを判定
し、２のときは、ステップ９に進み、そうでないときは
、そのままこのルーチンを終了する。

このように、ピークを２回検出する毎にステップ９以下
に進むことになる。この実施例においては、機関１回転
につき１回燃料噴射を行うからである（第４図参照）。

ステップ９では、次回のためにカウンターＣをＯにリセ
ットする。

ステップ１０では、ステップ５で求めた吸入空気流量Ｑ
のピークの周期Ｔから機関回転数Ｎ　（＝Ａ・ｌ／Ｔ；
Ａは定数）を演算する。

このステップ４〜６．１０がフェイルセイフ用機関回転
数演算手段に相当する。

ステップ１１では、ステップ２で検出した吸入空気流量
Ｑとステップ１０で演算した機関回転数Ｎとから基本燃
料噴射量Ｔｐ　（＝Ｋ　−Ｑ／Ｎ　；　Ｋは定数）を演
算する。

ステップ１２では、ステップ１１で演算した基本燃料噴
射量’ｒｐを基に燃料噴射ＩＴ　ｉ　　（＝Ｔｐ　−Ｃ
０ＥＦ＋Ｔｓ　；Ｃ０ＥＦは水温補正等の各種補正係数
、Ｔｓは電圧補正骨）を演算する。

このステップ１１及びステップ１２がフェイルセイフ用
燃料噴射量設定手段に相当する。

ステップ１３では、ステップ１２で演算した燃料噴射量
Ｔｉに相当する幅のパルス信号を燃料噴射弁１１に出力
してこのルーチンを終了する。

ここで、ステップ３，７，８，９．１３がフェイルセイ
フ用噴射タイミング設定手段に相当する。

これにより、クランク角センサ４が故障して、リファレ
ンス信号を発生しなくなっても、吸気通路内の吸気脈動
のピークを検出して、そのピークの周期Ｔに基づいて機
関回転数Ｎを演算し、燃料噴射量Ｔｉを設定することが
できると共に、吸気脈動のピークに基づいて燃料の噴射
タイミングを設定することができ、もって、フェイルセ
イフ走行が可能となる。

尚、本実施例では、吸気脈動を検出するのにエアフロー
メータ１０によって検出される吸入空気流量Ｑを用いた
が、吸気通路内の管内圧の変化を圧力センサにより検出
して、これのピークの周期を求めて、機関回転数Ｎを演
算し、燃料噴射量Ｔｉを設定したり、噴射タイミングを
設定しても良い。

また、燃料噴射タイミングは、吸気脈動のピークに合わ
せる他、これを基に所定時間遅らせたタイミングを設定
するようにしてもよい。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、クランク角セン
サが故障しても、吸気通路内の吸気脈動のピークを基に
機関回転数を求めて、燃料噴射量を設定でき、また、吸
気脈動のピークに基づいて噴射タイミングを設定できる
ので、最低限の運転が可能となり、これにより、クラン
ク角センサ故障時におけるフェイルセイフ装置を具現化
することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明の一実施例を示すシステム図、第３図は制御内容
を示すフローチャート、第４図は同上実施例の制御の様
子を示す線図、第５図は従来例の制御の様子を示す線図
である。 １・・・内燃機関　　４・・・クランク角センサ　　９
・・・コントロールユニット　　１０・・・エアフロー
メータ　　１１・・・燃料噴射弁 特許出願人　日本電子機器株式会社 代　理　人　弁理士　笹島　冨二雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関のクランク軸の基準角度毎にパルス信号を出力
   するクランク角センサを有し、該クランク角センサから
   出力されたパルス信号の周期に基づいて機関回転数を演
   算し、この機関回転数を１つのパラメータとして燃料噴
   射量を設定し、前記パルス信号に基づいて設定されるタ
   イミングで燃料噴射弁により燃料噴射を行うようにした
   内燃機関の電子制御燃料噴射装置において、前記クラン
   ク角センサの故障を検出するクランク角センサ故障検出
   手段と、該クランク角センサ故障検出手段により故障が
   検出されたときに作動して機関の吸気通路内の吸気脈動
   のピークを検出する吸気脈動検出手段と、該吸気脈動検
   出手段からのピーク検出信号の周期に基づいて機関回転
   数を演算するフェイルセイフ用機関回転数演算手段と、
   該フェイルセイフ用機関回転数演算手段により演算され
   た機関回転数を１つのパラメータとして燃料噴射量を設
   定するフェイルセイフ用燃料噴射量設定手段と、前記吸
   気脈動検出手段からのピーク検出信号に基づいて燃料噴
   射のタイミングを設定するフェイルセイフ用噴射タイミ
   ング設定手段とを設けてなることを特徴とする内燃機関
   の電子制御燃料噴射装置のフェイルセイフ装置。