JPH04101046A - 燃料噴射ポンプ用制御装置 - 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、ディーゼル機関に付設された複数の燃料噴射
ポンプを制御するための制御装置に関するものである。

（従来の技術） 例えば、Ｖ型１２気筒或いはＶ型１６気筒の如き多気筒
ディーゼル機関においては、特開昭６０−１１６５６号
公報に見られるように、各バンク毎に燃料噴射ポンプを
設け、これらの燃料噴射ポンプの各コントロールランク
の位置制御を相互に関連付けて電子的に制御する構成が
公知である。

この電子的な制御は、従来では、一方の燃料噴射ポンプ
にマスター制御ユニットを設は所要の運転情報に従って
コントロールラックの位置制御のための制御信号を出力
し、これにより一方の燃料噴射ポンプのコントロールラ
ック位置制御を行なうと共に、他方の燃料噴射ポンプに
上記マスター制御ユニットから制御の目標値を受は取っ
て作動するマスター制御ユニットとは異なるスレーブ制
御ユニットを設け、この目標値に従うコントロールラッ
ク位置制御信号をスレーブ制御ユニットから出力させ、
これにより他方の燃料噴射ポンプのコントロールラック
位置制御を行なう構成となっている。

（発明か解決しようとする課題） しかし、上述した従来の構成では、１台のディーゼル機
関に付設された２台の燃料噴射ポンプの制御のために、
複数の異なる種類の特殊な２台の制御ユニットを必要と
するため、制御ユニットの種類か増え、製造、保守、点
検のためのコストか増大するほか、どちらか一方の制御
ユニットか故障するとディーゼル機関の運転か不可能に
なってしまうという問題点を有している。

本発明の目的は、したがって、上記従来技術における上
述の問題点を一挙に解決することができる、改善された
燃料噴射ポンプ用制御装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するための本発明の特徴は、１台のディ
ーゼル機関に組み合わされる複数の燃料噴射ポンプの燃
料制御のための制御装置において、上記デイ−セル機関
の運転条件を検出するための検出手段と、上記燃料噴射
ポンプ毎に設けられ夫々が該検出手段に応答して制御の
目標値を演算する機能を宵しており与えられた目標値に
応じて燃料制御のための制御信号を出力する複数の制御
ユニットと、該複数の制御ユニットからの制御信号に応
答し対応する燃料噴射ポンプの燃料調節部材の位置を調
節するための位置調節手段とを有し、上記複数の制御ユ
ニットのうちの１つの制御ユニットのみか上記検出手段
に応答して所要の目標値を演算し、この目標値か他の制
御ユニットに与えられるようになっている点にある。

（作　用） 検出手段によりディーゼル機関の運転状態か検出される
と、制御ユニットの１つにおいてその時の燃料制御の目
標値か計算され、その制御ユニットから制御信号か出力
される。同時に、上記目標値は他の制御ユニットに与え
られ、他の制御ユニットから夫々上記目標値に従う制御
信号か出力される。位置ｍ節手段は、複数の制御ユニッ
トがら出力される各制御信号に応答し、燃料噴射ポンプ
の各燃料調節部材の位置か位置調節手段により調節され
る。

他の制御ユニットもまた、検出手段に応答して目標値を
計算する機能を有しており、制御ユニットの１つにおい
て目標値計算機能か損なわれた場合には、他の制御ユニ
ットによって目標値の計算を行なう、・バックアップか
可能である。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例につき詳細に説
明する。

第１図は、本発明による燃料噴射ポンプ用制御装置を用
いた、電子制御式ディーゼル機関装置の一実施例を示す
ブロック図である。第１図において、符号１で示される
のは２つのバンクｌａ　　１ｂを有する１２気筒Ｖ型デ
イ一ゼル機関であり、バンク１ａの各気筒に燃料を噴射
供給するための第１燃料噴射ポンプ２と、バンク１ｂの
各気筒に燃料を噴射供給するための第２燃料噴射ポンプ
３とが設けられている。第１及び第２炉料噴射ポンプ２
．３は夫々燃料調節ラック２ａ、３ａを有する公知の判
型燃料噴射ポンプであり、これらの燃料調節ラック２ａ
、３ａは、アクチュエータ装置４に連結されている。

アクチュエータ装置４によってこれらの燃料調節ラック
２ａ、３ａの位置制御を電子的に行なうため、ディーゼ
ル機関１の動作状態を検出するためのセンサユニット５
と、第１制御ユニツト６と、第２制御ユニツト７とか設
けられている。

センサユニット５は、ディーゼル機関ｌの回転速度を示
す回転信号Ｎｅ、アクセルペダル（図示せず）の操作量
を示すアクセル信号ＡＣ１機関冷却水温を示す水温信号
Ｔｗ、ブースト圧を示すブースト圧信号Ｂ１及びイグニ
ンヨンスイノチ（図示せず）かスタート位置にあること
を示す始動信号ＳＴを出力するための公知の構成のセン
サがら成り、これらの各信号は第１制御ユニツト６に与
えられている。

第１制御ユニツト６は、センサユニット５からの信号に
応答し、ディーゼル機関１のその時の運転状態に見合っ
た燃料噴射量を与えるのに必要な、燃料調節ラック２ａ
の目標位置を計算する機能を有しており、この目標位置
に従って、燃料調節ラック２ａの位置をサーボ制御する
ための第１制御信号Ｓａが出力される。

第１制御ユニツト６によって得られた目標位置は、また
、第２燃料噴射ポンプ３の燃料調節ラック３ａの目標位
置でもある。これは、第１及び第２燃料噴射ポンプ２．
３か全く同一の仕様に従う構成であることによる。この
目標位置を示す目標信号ＴＳは第２制御ユニツト７に送
られ、第２卿ｊ御ユニツト７からは、これに従って燃料
調節ラック３ａの位置をサーボ制御するための第２制御
信号ｓｂが出力される。

なお、アクチュエータ装置４からは、燃料調節ラック２
ａ、３ａのその時の位置を夫々示す位置検出信号Ｐａ、
Ｐｂが出力され、第１制御ユニツト６及び第２制御ユニ
ツト７に夫々位置フィードバック信号として入力されて
いる。

第２図には、第１図に示した制御系統の要部の詳細ブロ
ック図か示されている。第１制御ユニツト６は、センサ
ユニット５からの各信号Ｎｅ、ＡＣ，Ｔｗ、Ｂ、ＳＴに
応答しデイ−セル機関１のその時の運転状態に応した最
適な燃料噴射量を与える燃料調節ラックの目標位置を計
算する目標値演算回路１１を有しており、その目標位置
を示す目標信号ＴＳかスイッチ１２を介して取り出され
、加算部１３に入力されている。

加算部１３には、さらに、アクチュエータ装置４内に設
けられており燃料調節ラック２ａに結合されている第１
位置センサ４１からの位置検出信号Ｐａに応答して出力
される実位置信号ＡＳＩか、位置検出回路１４から入力
されており、加算部１３において両信号ＴＳ、ＡＳ１は
図示の極性で加算され、その加算結果を示す誤差信号Ｅ
１かサーボ回路１５に入力される。

サーボ回路１５からは、誤差信号Ｅ１に応答し誤差信号
Ｅｌか零となるように燃料調節ラック２ａを位置決めす
るための第１制御信号Ｓａか出力される。第１制御信号
Ｓａは、アクチュエータ装置４内に配設され燃料調節ラ
ック２ａと連結されている第１アクチユエータ４２に印
加され、燃料調節ラック２ａが所要の目標位置に位置決
めされるよう第１アクチユエータ４２により位置決め操
作される。

第２制御ユニツト７も、第１制御ユニツト６と全く同一
の構成を有しており、したがって、対応する各部には同
一の符号を付してその説明を省略する。第２制御ユニツ
ト７の目標値演算回路１１には、信号が何も入力されて
おらず、且つ、スイッチ１２は開かれており、第１制御
ユニツト６からの目標信号ＴＳがその加算器１３に入力
される構成となっている。

アクチュエータ装Ｍ４内には、燃料調節ラック３ａに連
結された第２位置センサ４３及び第２アクチユエータ４
４が第２制御ユニツト７に対応して設けられており、第
２位置センサ４３からの位置検出信号Ｐｂに応答して位
置検出回路１４から燃料調節ラック３ａの実位置を示す
実位置信号ＡＳ２が出力され、サーボ回路１５からは信
号ＴＳとＡＳ２との差分を示す誤差信号Ｅ２に対応して
第２制御信号ｓｂか出力される構成となっている。

この結果、燃料調節ラック３ａの位置か目標信号ＴＳに
より示される目標位置に位置決めされるよう、第２制御
ユニツト７によってフィードバック制御か実行され、所
要の燃料調節制御が行なわれる。

なお、スイッチ１２の開閉制御は、手動操作で行なって
もよいか、外部から電気的指令信号を与えることにより
適宜の手段で開閉制御させる構成でもよく、この場合に
は、例えば、トランジスタその他の電子的な手段で構成
されるスイッチを用いることかできる。

このような構成によると、第１制御ユニツト６と第２制
御ユニツト７とか全く同一の仕様に基つ（同一の構成で
あるため、必要な制御ユニットは一種類で済み、制御ユ
ニットの汎用性を確保することかできる。また、第１制
御ユニツト６の目標値演算回路１１に不具合が生じた場
合、センサユニット５からの信号を第２制御ユニツト７
の目標値演算回路１１に与え、各スイッチ１２の開閉状
態を逆とすることにより、そのバックアップを行なうこ
とか可能である。

なお、この目標値演算回路１１は公知の構成のものでよ
く、例えば第３図に示す如き構成としてもよい。第３図
において、２１は回転信号Ｎｅに応答してアイドル時の
目標ラック位置を示す第１信号Ｒ１を出力する第１演算
部、２２は回転信号Ｎｅとアクセル信号ＡＣとに応答し
部分負荷時の目標ランク位置を示す第２信号Ｒ２を出力
する第２演算部、２３は回転信号Ｎｅとブースト圧信号
Ｂとに応答して所定の最大噴射量特性に従う目標ランク
位置を示す第３信号Ｒ３を出力する第３演算部、２４は
回転信号Ｎｅと水温信号Ｔｗとに応答し始動時の目標ラ
ック位置を示す第４信号Ｒ４を出力する第４演算部であ
る。

第１信号Ｒ１は第２信号Ｒ２と加算部２５において図示
の極性で加算され、その加算信号ＡＲは第３信号Ｒ３か
入力されている選択部２６に入力され、ここで小さい方
の信号か選択されて出力され、スイッチ２８の一方の固
定端子２８ａに印加される。スイッチ２８の他方の固定
端子２８ｂには第４信号Ｒ４か印加されており、始動信
号ＳＴに応答してディーゼル機関１か始動モートにある
か否かを判別するスタートモート判別部２７からの出力
によりスイッチ２８の切換か制御される。

スタートモード判別部２７においてディーゼル機関１が
始動中であることが判断されると、スイッチ２８は第４
信号Ｒ４を選択するように切り換えられ、それ以外の場
合は、選択部２６からの出力か選択されるようにスイッ
チ２８か切り換えられる。

なお、上記の構成による目標位置計算機能は、例えばマ
イクロコンピュータに所定のプログラムを実行させるこ
とにより実現させてもよい。

第４図には、第２図に示される目標値演算回路１１とス
イッチ１２との機能をマイクロコンピュータを用いて実
現するようにした場合の構成例か示されている。第４図
において符号３０で示されるのは、公知のマイクロコン
ピュータであり、中央処理装置（ＣＰＵ）３１．　　リ
ートオンリーメモリ（ＲＯＭ）３２．　　ランダムアク
セスメモリ（ＲＡＭ）３３．入出力部（Ｉｌｏ）３４．
及びこれらを相互接続するバス３５を含んで成っている
。

マイクロコンピュータ３０には、センサユニット５から
の信号Ｎｅ、ＡＣ，Ｔｗ、Ｂ、ＳＴが入力されており、
ポート３６には後述するモード切換用の電圧子Ｂか外部
スイッチ３７を介して印加できるように構成されている
。ＲＯＭ３２内には所定の処理プログラムがストアされ
ており、出カポτト３８からは対応するサーボ回路部に
制御のための目標信号ＴＳが出力され、出力ポート３９
からは外部のサーボ回路に目標信号ＴＳを出力する構成
となっている。

第５図には、ＲＯＭ３２内にストアされている処理プロ
グラムのフローチャートか示されている。

この処理プログラムについて説明すると、プログラムの
実行が開始されると、先ずステップ４１で初期化が行な
われた後、ステップ４２に入り、ここでポート３６のレ
ベルか「Ｈ」レベルか否かの判別が行なわれる。スイッ
チ３７か閉しられているとステップ４２の判別結果はＹ
ＥＳとなり、ステップ４３で入力データの読み込みかセ
ンサユニット５から入力される各信号に基ついて行なわ
れる。次のステップ４４では、この入力データに基づい
て目標値の計算か実行され、ステップ４５てポート３８
に目標信号ＴＳを出力すると共に、ステップ４６でポー
ト３９にも目標信号ＴＳを出力する。この結果、目標信
号ＴＳに従って、燃料調節ラックの位置制御を実行する
ことかできる。

一方、ポート３６のレベルか「Ｌ」であると、ステップ
４２の判別結果はＮｏとなり、ステップ４７において外
部から目標信号ＴＳの入力を行ない、ポート３８にその
目標信号ＴＳを出力する。

すなわち、スイッチ３７か開いていると、マイクロコン
ピュータ３０は、外部から与えられる目標信号ＴＳを取
り込んでポート３８からその目標信号ＴＳを出力するよ
う動作する。

上記説明から判るように、第４図に示す構成では、スイ
ッチ３７を閉じた状態か、第２図の第１制御ユニツト６
に示される構成に対応しており、一方、スイッチ３７を
開いた状態か第２図の第２制御ユニツト７に示される構
成に対応している。

（発明の効果） 本発明によれば、複数の燃料噴射ポンプに対応して設け
られる各制御ユニットが全く同一の仕様に基つく同一の
構成であるため、制御ユニットの種類は１つで済み、製
造、保守、点検か簡単となり、コストの面で有利である
上に、１つの制御ユニットの目標値演算動作に不具合か
生した場合、センサユニットからの信号を他の制御ユニ
ットに入力して目標値を演算させることにより、そのバ
ックアンプを容易に行なうことかでき、装置の信頼性を
向上させることかできる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図に示す装置の制御系統の詳細ブロック図、第３図
は第２図の目標値演算回路の一構成例を示すブロック図
、第４図は第２図に示す制御ユニットの一部をマイクロ
コンピュータを用いて構成する場合の一構成例を示す構
成図、第５図は第４図に示すマイクロコンピュータにお
いて実行される処理プログラムを示すフローチャートで
ある。 １・・・ディーゼル機関、２・・・第１燃料噴射ポンプ
、３・・・第２燃料噴射ポンプ、４・・・アクチュエー
タ装置、５−・センサユニット、６・・・第１制御ユニ
ツト、７・・第２制御ユニツト、１１・・目標値演算回
路、１２・・・スイッチ、４２・・第１アクチユエータ
、４４・・・第２アクチニエータ、ＴＳ・・目標信号、
Ｓａ・・・第１制御信号、ｓｂ・第２制御信号。 特許出願人　′株式会社ゼクセル 代理人　弁理士　　高　野　昌　俊 第３図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．１台のディーゼル機関に組み合わされる複数の燃料
   噴射ポンプの燃料制御のための制御装置において、前記
   ディーゼル機関の運転条件を検出するための検出手段と
   、前記燃料噴射ポンプ毎に設けられ夫々が該検出手段に
   応答して制御の目標値を演算する機能を有しており与え
   られた目標値に応じて燃料制御のための制御信号を出力
   する複数の制御ユニットと、該複数の制御ユニットから
   の制御信号に応答し対応する燃料噴射ポンプの燃料調節
   部材の位置を調節するための位置調節手段とを有し、前
   記複数の制御ユニットのうちの１つの制御ユニットのみ
   が前記検出手段に応答して所要の目標値を演算し、この
   目標値が他の制御ユニットに与えられるようになってい
   ることを特徴とする燃料噴射ポンプ用制御装置。