JPH05156992A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置

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JPH05156992A
JPH05156992A JP4127828A JP12782892A JPH05156992A JP H05156992 A JPH05156992 A JP H05156992A JP 4127828 A JP4127828 A JP 4127828A JP 12782892 A JP12782892 A JP 12782892A JP H05156992 A JPH05156992 A JP H05156992A
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JP
Japan
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signal
internal combustion
combustion engine
control device
actuator
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JP4127828A
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English (en)
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Max Dr Straubel
シュトラウベル マックス
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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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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  • 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)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関の制御装置において、種々のセンサ
あるいはコントロール装置が故障した場合でも快適な非
常走行運転を維持することができるようにする。 【構成】 内燃機関、特に自己着火式内燃機関10を制
御する装置において、回転数信号を出力する手段95
と、運転者の要求信号を出力する手段60が設けられ
る。制御装置は少なくとも運転者の要求信号に関係する
操作信号を出力を設定するアクチュエータ30に出力す
る。さらに非常走行運転を保証する手段40が設けられ
る。非常走行運転を維持するために、操作信号は回転数
信号70に反比例するように制御される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の制御装置に係
り、さらに詳細には回転数信号を出力する手段と、運転
者の要求信号を出力する手段を有する内燃機関、特に自
己着火式内燃機関の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関を制御するこの種の装置は、D
E−OS3531198から知られている。同公報に
は、燃料ポンプ、回転数センサ及びアクセルペダル位置
センサを有する自己着火式内燃機関を制御する方法及び
装置が記載されている。噴射すべき燃料量を定めるアク
チュエータが種々の信号に従って駆動される。上述の装
置には非常に複雑な監視装置が設けられている。非常の
場合が検出された場合には、噴射される燃料量が設定さ
れた値に減少される。この複雑な監視装置によって、種
々の要素が故障した場合でも内燃機関は自己破壊をもた
らすような危機的な運転状態には達しないことが保証さ
れる。しかしこれには非常の場合が検出されると非常に
制限された運転しかできなくなってしまう、という欠点
がある。すなわち運転者が最寄りの修理工場へ行き着く
ことしか保証されない。
【0003】この種の装置においては、監視装置に欠陥
が発生したことによっても問題が生じる。それによっ
て、非常に頻繁に非常運転に切り替わってしまうという
恐れがあり、その場合には非常に制限された走行運転し
か可能でなくなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた種類の内燃機関の制御装置において、種々のセ
ンサあるいはコントロール装置が故障した場合でも快適
な非常走行運転を維持することができるように装置の使
用性を改良することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題は、回転数信号
を出力する手段と、運転者の要求信号を出力する手段を
有する内燃機関、特に自己着火式内燃機関の制御装置で
あって、コントロール装置が出力を設定するアクチュエ
ータに少なくとも運転者の要求信号に関係する操作信号
を出力し、かつ非常走行運転を保証する手段が設けられ
る内燃機関の制御装置において、非常走行運転を維持す
るために、操作信号が回転数信号に反比例するように制
御できる構成により解決される。
【0006】
【作用】本発明の制御装置によれば、種々のセンサある
いはコントロール装置が故障した場合でも内燃機関を確
実に運転し続けることができる。アクチュエータを駆動
する操作信号は回転数信号に反比例するので、極めて簡
単に代替操作信号を使用することができる。本発明の好
ましい実施例が従属請求項に記載されている。すなわち
発電機の端子Wに現れる電圧を処理することによって、
非常に単純な回転数信号が得られる。この信号は通常の
回転数センサが故障した場合でも得られる。この制御装
置により、アクチュエータ、アクセルペダルセンサ及び
発電機の機能が正常である限り、内燃機関を運転するこ
とができる。この装置により良好な走行特性が得られる
ので、安全を期するためにしばしば非常走行装置に切り
替わることは問題でなくなる。通常の安全及び非常走行
手段を減少させることができ、それによって著しくコス
トを削減することができる。同時に装置全体の安全性と
使用性が向上する。
【0007】
【実施例】以下、図面に示す実施例を用いて本発明を詳
細に説明する。
【0008】図1には本発明の制御装置のブロック回路
が概略図示されている。内燃機関10には燃料ポンプ2
0を介して燃料が供給される。その場合、出力を設定す
るアクチュエータ30により噴射すべき燃料量が設定さ
れる。アクチュエータ30はスイッチング手段35(ス
イッチともいう)を介して選択的に制御ユニット80あ
るいは非常制御装置40と接続される。制御ユニット8
0には種々のセンサ90、回転数信号(N)を出力する
センサ95及びアクセルペダル(FP)位置センサ60
から種々の入力量が供給される。さらに、制御ユニット
80にアクチュエータ30の位置を示す信号を供給する
こともできる。この種の装置の構造と機能は、例えばD
E−OS2650247(US−A−4223654)
に詳細に記載されている。
【0009】アクセルペダル位置センサ60はさらに非
常制御装置40と接続されている。センサ70からは、
内燃機関の回転数に対応する信号が出力される。この信
号は非常制御装置40に入力される。簡単にする場合に
はこのセンサ70は、ジェネレータともいわれる発電機
である。そのために、発電機の端子Wから回転数に相当
する信号を取り出すことができる。
【0010】スイッチ35は監視装置38によって駆動
される。この監視装置は制御ユニット80と接続されて
いる。制御ユニット80、非常制御装置40、監視装置
38及びスイッチ35は特に好ましくはコントロール装
置100内に組み込むことができる。その場合、コント
ロール装置の個々の領域は異なる機能を司る。
【0011】端子Wは3相電流の3相の内一つの相の端
子である。端子Wには、回転数に比例する周波数を有す
る脈動する直流が発生する。この周波数に基づいて代替
回転数信号を導き出すことができる。
【0012】次にこの装置の機能を説明する。通常運転
においてはスイッチ35は図示の位置にある。この場合
には制御ユニット80はアクチュエータ30にそれに応
じた駆動信号を供給する。通常制御ユニットは操作電流
で表される操作信号を出力する。しかし、制御ユニット
が電圧信号で表される操作信号を出力するようにするこ
とも可能である。その場合、この信号の大きさが噴射す
べき燃料量を示す量となる。アクチュエータ30は出力
を設定するアクチュエータであって、自己着火式内燃機
関の場合にはこれにより例えばコントロールロッドが、
また外部着火式内燃機関の場合には絞り弁が駆動され
る。
【0013】操作信号に従ってアクチュエータは所定の
位置を占める。この位置は所定の燃料量と同一の意味を
有する。特に好ましくはこのような装置では、アクチュ
エータの実際の位置が測定され、制御ユニット80にフ
ィードバックされる。その場合には閉ループ制御器によ
ってアクチュエータの位置を所定の値に閉ループ制御す
ることができる。
【0014】監視装置38は制御ユニット80と他の要
素の機能の正常性を常にチェックする。そのためにこの
種の監視装置は監視すべき要素と信号を交換する。この
信号に基づいて故障が検出される。センサ、例えばアク
チュエータの位置センサないしセンサ90の一つが故障
した場合、及び/あるいは制御ユニットが故障した場合
には監視装置38はスイッチ35を点線で示す位置へ移
動させる。それにより制御ユニット80はアクチュエー
タから切り離される。この場合には非常制御装置40が
アクチュエータ30の駆動を引き継ぐ。非常制御装置4
0はアクセルペダル位置センサ60の出力信号と回転数
信号を処理する。アクセルペダル位置センサ60の出力
信号は運転者の要求と考えられ、運転者の要求を表す。
【0015】特に好ましくは回転数センサ95の代わり
に代替回転数センサ70が使用される。このことは特に
回転数センサ95が故障した場合に必要である。代替回
転数信号を処理するために、好ましくは発電機が使用さ
れる。発電機から、回転数に比例する信号を取り出すこ
とができる。従って発電機70は内燃機関の回転数を示
す信号を出力する。従って他のセンサを必要としない信
号のみが処理される。アクセルペダルセンサ、代替回転
数センサ及びアクチュエータなど非常にわずかな要素の
機能が正常であればいいので、他のすべての要素が故障
した場合に非常運転が可能である。
【0016】特に好ましくは他のセンサも使用すること
ができる。この種の代替回転数センサは例えば噴射開始
センサである。この種のセンサは単に、内燃機関の回転
数に依存する信号を出力するという条件を満たすだけで
よい。
【0017】回転数信号に基づいて非常制御装置40は
アクチュエータ30を操作する代替操作信号を算出す
る。その場合、回転数の他にさらにアクセルペダル位置
が考慮される。
【0018】非常制御装置40は好ましくはアナログ技
術で形成される。それによって、非常制御装置40の故
障が特に少なくなる。その場合に非常制御装置40は小
型の別体の制御機器としてあるいはコントロール装置1
00の一部として形成することができる。コントロール
装置100に組み込む場合には、別の導線及び端子を必
要としない。
【0019】図2には、本発明の制御装置の機能がフロ
ーチャートを用いて図示されている。最初のステップ2
00において、故障が存在するかどうかがチェックされ
る。このような故障は、制御ユニット80に例えば非妥
当性がある場合、及び/あるいはセンサが故障している
かあるいは誤った信号が出力された場合に存在する。そ
の場合には非常電子装置が作動されて、スイッチ35が
点線で示す位置へ移動される。
【0020】スイッチの駆動は監視装置38によって行
われる。監視装置38が故障を検出すると、監視装置に
よって切り替えが行われる。
【0021】非常制御装置40を有する装置は走行特性
が非常に良好であるので、安全上の理由からしばしば非
常運転への切り替えが行われても問題はない。メインの
装置の監視によって、障害がなくなったことがわかった
場合には、再び制御ユニット80への切り替え復帰が行
われる。ステップ210においては適当なセンサ70に
よって回転数に相当する信号が検出される。
【0022】適当な手段によって回転数の全負荷調速が
行なわれなければならない。全負荷調速によって、回転
数が最大回転数を越えることが防止される。簡単にする
場合には、これは回転数しきい値を越えた場合に操作信
号を遮断することによって行なわれる。そのために判断
ステップ220によって、回転数が所定のしきい値NS
より大きいかどうかがチェックされる。肯定の場合には
ステップ230において操作電流Iがゼロにセットされ
る。そうでない場合にはブロック240において操作電
流が回転数信号の逆数にセットされる。従って操作信号
は回転数信号に反比例する。
【0023】他のブロック250においてさらにアクセ
ルペダルの位置が参照される。ブロック260において
はアクセルペダル位置に比例する信号FPが形成され
る。判断ユニット270によって、内燃機関がアイドリ
ング状態にあるかどうかが判断される。アイドリングが
検出された場合には、ステップ280においてアクセル
ペダル信号FPが1にセットされ、ステップ250へ進
む。アイドリング以外の場合にも同様にステップ250
に進む。アクチュエータを操作する操作電流Iは最も簡
単な場合にはアクセルペダル位置信号FPによって乗算
される。しかし、操作電流Iを形成する際に種々の加算
的あるいは乗算的な定数を使用することも効果的であ
る。
【0024】判断ユニット290において、操作電流I
が所定の最大値Sより大きいかどうかが調べられる。否
定の場合にはアクチュエータ30にこの信号が供給され
る。操作電流が所定の最大値より大きい場合には、判断
ユニット292において、スターターが操作されたかが
チェックされる。肯定の場合にはステップ294におい
て操作信号が始動に必要な値にセットされる。否定の場
合には操作信号が最大値Sにセットされる。このこと
は、始動時以外は操作信号が最大許容値Sに制限される
ことを意味している。操作信号の制限は、特に簡単にす
る場合にはアクチュエータ内の電流制限回路によって実
現することができる。
【0025】燃料ポンプの機械的な全負荷ストッパは変
わらずに始動量のところにあるので、外気温が低い場合
に冷間始動を可能にするためには、スターター操作の間
電流制限を中止しなければならない。これが判断ステッ
プ292とブロック294に示されている。
【0026】非常制御装置40を実現するためには、回
転数信号から回転数信号に反比例する操作信号を発生さ
せる回路が必要なだけである。その場合、アクセルペダ
ル位置センサの位置を考慮しなければならない。その他
の処理ステップは、コントロール装置外部でアナログ回
路及び/あるいは機械的なストッパを用いて実現するこ
とができる。
【0027】この非常制御装置40と図2に示す処理に
よってほぼ図3に示す特性値(マップ)が得られる。デ
ィーゼル内燃機関において一般的な特性値は点線で示さ
れている。これに関してコントロールロッドの位置RW
が回転数に関して図示されている。コントロールロッド
位置は通常操作信号に比例する。従ってコントロールロ
ッド位置の代わりに操作電流Iを用いることもできる。
【0028】一重の実線によって種々のアクセルペダル
位置FP1、FP2及びFP3に対する個々の特性曲線
1/nが図示されている。二重の実線によりアクチュエ
ータ電流の許容範囲が回転数に関して図示されている。
このような方法によって、通常の特性値に極めて良好に
近似させることができる。アイドリングの制御に用いら
れるのは、一番下の1/n特性曲線FP1である。この
特性曲線は、アクセルペダルが操作されていない場合に
得られる。
【0029】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば内燃機関の制御装置において、種々のセンサあ
るいはコントロール装置が故障した場合でも快適な非常
走行運転を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の制御装置のブロック回路図である。
【図2】本発明の装置の機能を説明する詳細なフローチ
ャート図である。
【図3】本発明により得られる特性値を示す線図であ
る。
【符号の説明】
10 内燃機関 20 燃料ポンプ 30 アクチュエータ 40 非常制御装置 38 監視装置 80 制御ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 45/00 362 H 8109−3G

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転数信号を出力する手段と、運転者の
    要求信号を出力する手段を有する内燃機関、特に自己着
    火式内燃機関の制御装置であって、コントロール装置が
    出力を設定するアクチュエータに少なくとも運転者の要
    求信号に関係する操作信号を出力し、かつ非常走行運転
    を保証する手段が設けられる内燃機関の制御装置におい
    て、 非常走行運転を維持するために、操作信号が回転数信号
    に反比例するように制御できることを特徴とする内燃機
    関の制御装置。
  2. 【請求項2】 出力を設定するアクチュエータが内燃機
    関に噴射すべき燃料量を定めることを特徴とする請求項
    1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 回転数信号として代替回転数信号が用い
    られることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の装
    置。
  4. 【請求項4】 発電機の出力信号から代替回転数信号が
    求められることを特徴とする請求項3に記載の装置。
  5. 【請求項5】 回転数しきい値を越えた場合に、操作信
    号を遮断することによって最大回転数制限が行なわれる
    ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載
    の装置。
  6. 【請求項6】 アクチュエータの位置あるいは操作信号
    の最大値への制限が、アクチュエータの電流制限回路に
    よって行われることを特徴とする請求項1から5のいず
    れか1項に記載の装置。
  7. 【請求項7】 始動の場合には操作信号の制限が行われ
    ないことを特徴とする請求項6に記載の装置。
  8. 【請求項8】 非常走行運転を保証するための手段がア
    ナログ的に構成されることを特徴とする請求項1から7
    のいずれか1項に記載の装置。
JP4127828A 1991-06-06 1992-05-21 内燃機関の制御装置 Pending JPH05156992A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4118558.7 1991-06-06
DE4118558A DE4118558A1 (de) 1991-06-06 1991-06-06 System zur steuerung einer brennkraftmaschine

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JPH05156992A true JPH05156992A (ja) 1993-06-22

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ID=6433298

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JP4127828A Pending JPH05156992A (ja) 1991-06-06 1992-05-21 内燃機関の制御装置

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US (1) US5224451A (ja)
JP (1) JPH05156992A (ja)
DE (1) DE4118558A1 (ja)
GB (1) GB2256506B (ja)

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Also Published As

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GB9212020D0 (en) 1992-07-15
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