JPH05312080A - 内燃機関の燃料噴射制御システム - Google Patents

内燃機関の燃料噴射制御システム

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JPH05312080A
JPH05312080A JP4143321A JP14332192A JPH05312080A JP H05312080 A JPH05312080 A JP H05312080A JP 4143321 A JP4143321 A JP 4143321A JP 14332192 A JP14332192 A JP 14332192A JP H05312080 A JPH05312080 A JP H05312080A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関の燃料噴射制御システムにおいて、
異常発生時にも実用上必要な最低限度のエンジン運転機
能を有すると共に、そのような最低限度の運転中におい
ても安全性が十分に確保されるようにする。 【構成】 内燃機関の燃料噴射をコンピュータによりフ
ィードバック制御するシステムにおいて、フィードバッ
ク制御のための制御系統の異常を検出する手段と、フィ
ードバック制御系統の異常時、フィードバック制御制御
系統に代わって、燃料噴射制御をオープンループ制御す
ることにより、内燃機関の必要最低限の運転機能を確保
するリンプホーム回路手段とを備え、リンプホーム回路
手段は、内燃機関の回転速度が所定値を超えたときに、
内燃機関への燃料供給を遮断する燃料カット手段を有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の燃料噴射制
御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ディーゼルエンジンのような内
燃機関の燃料噴射制御システムとして、コンピュータに
よりコントロールスリーブ位置のフィードバック制御を
行うものは知られている。このコントロールスリーブは
位置調節によってインジェクションポンプからの燃料噴
射量を調節するものであり、これは、エレクトリックガ
バナと呼ばれる電動式のサーボ機構によって移動され、
このエレクトリックガバナは上記のコンピュータの制御
下におかれる。
【０００３】この種の従来のシステムでは、コンピュー
タの異常時や（例えば、プログラムの暴走等）、コント
ロールスリーブの位置検出系統の異常時や、あるいはエ
レクトリックガバナ等のサーボ系統の異常時などには、
安全確保のためにエンジンを強制的に停止させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
システムでは、上述のような異常発生時には一律にエン
ジン停止となるため、安全性は十分であるが実用性に欠
けるという問題がある。即ち、特に車両の場合には、異
常発生時にその車両を適当な場所まで避退させるため
に、最低限度の走行機能を有することが実用上望まし
く、しかも、その避退走行中の安全確保も十分に行われ
る必要がある。
【０００５】従って、本発明の目的は、内燃機関の燃料
噴射制御システムにおいて、異常発生時にも実用上必要
な最低限度のエンジン運転機能を有すると共に、そのよ
うな最低限度の運転中においても安全性を十分に確保す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、内燃機関の燃
料噴射をコンピュータによりフィードバック制御するシ
ステムにおいて、フィードバック制御のための制御系統
の異常を検出する手段と、フィードバック制御系統の異
常時、フィードバック制御制御系統に代わって、燃料噴
射制御をオープンループ制御することにより、内燃機関
の必要最低限の運転機能を確保するリンプホーム回路手
段とを備え、リンプホーム回路手段は、内燃機関の回転
速度が所定値を超えたとき、内燃機関への燃料供給を遮
断する燃料カット手段を有することを特徴とするもので
ある。
【０００７】
【作用】通常時は、コンピュータにより燃料噴射がフィ
ードバック制御される。このフィードバック制御系に異
常が発生したとき、例えば、ＣＰＵの異常や、フィード
バックのためのセンサ系統の異常や、噴射量を調節する
サーボ系統の異常等が生じたとき、このフィードバック
制御系に代わってリンプホーム回路が燃料噴射をオープ
ンループ制御する。これにより、例えば車両の場合に
は、その車両を適当な場所へ避退させる等の適切な措置
をとるための必要最低限の運転機能が確保される。この
ようなシステム異常時の非常運転においても、機関の回
転速度が所定値より上回ると、強制的な燃料供給遮断が
行われ、安全性が確保される。
【０００８】
【実施例】図１は、車両用ディーゼルエンジンの燃料噴
射量制御に適用された本発明にかかる制御システムの一
実施例の構成を示す。
【０００９】図１において、ＣＰＵ１はシステム正常時
における燃料噴射制御を司るものであり、図示しないエ
ンジンからのエンジン回転パスルＮＥ１，ＮＥ２及びア
クセルからのアクセル開度信号ＡＣＣを受け、エンジン
への燃料供給を遮断するための燃料カットバルブの開閉
を指示する第１燃料カットバルブ信号ＦＣＶ１と、燃料
噴射量をきめるためのコントロールスリーブの目標位置
を指示するスリーブ目標位置信号Ｖsollとを発生する。
【００１０】また、このＣＰＵ１は、図示しないコント
ロールスリーブ位置検出系統や、エレクトリックガバナ
等のサーボ系統の状態を監視しており、その異常を認知
したときは、Ｈレベルのエラー信号ＥＲＲを発生する。
さらに、このＣＰＵ１は正常に作動しているとき、一定
周期の作動パルスＰＲＵＮを発生する。
【００１１】ＣＰＵ１から出力されたスリーブ目標位置
信号Ｖsollはサーボ回路３に入力される。サーボ回路３
は、図示しないコントロールスリーブ位置センサからス
リーブ実位置信号Ｖist を受け、この実位置信号Ｖist
と目標位置信号Ｖsollとの偏差から、図示しないエレク
トリックガバナを駆動するためのガバナ駆動パルスのデ
ューティ比を決定し、デューティ比信号ＧＥduty１を発
生する。
【００１２】ＣＰＵ１はその作動の異常を検出するため
のウォッチドッグタイマ５を内蔵する。或いは、ＣＰＵ
１には、ウォッチドッグタイマ７が外装される。内蔵ウ
ォッチドッグタイマ５は、ＣＰＵ１の異常を検出すると
リセット信号ＲＳＴを発生し、このリセット信号ＲＳＴ
はＣＰＵ１の内部リセットに用いられると共に外部出力
される。或いは、外装ウォッチドッグタイマ７は、ＣＰ
Ｕ１からの作動パルスＰＲＵＮを受け、その異常（例え
ば、信号停止，周波数異常等）を検出するとリセット信
号ＲＳＴを発生し、このリセット信号はＣＰＵ１にフィ
ードバックされてその内部リセットに使用される。
【００１３】ＣＰＵ１から出力される作動パルスＰＲＵ
Ｎと、内蔵又は外装ウォッチドッグタイマ５又は７から
出力されるリセット信号ＲＳＴとは、スイッチセレクト
回路９にも入力される。スイッチセレクト回路９は、リ
セット信号ＲＳＴの立下りでリセットされるフリップフ
ロップで、セットからリセットまでの間、Ｈレベルの第
１セレクト信号Ｓ１を発生する。
【００１４】つまり、スイッチセレクト回路９は、ＣＰ
Ｕ１の異常発生から正常回復までの間、第１セレクト信
号Ｓ１を発生する。
【００１５】コントロールスリーブ位置検出系又はガバ
ナサーボ系統の異常時にＣＰＵ１から出力されるエラー
信号ＥＲＲと、ＣＰＵ１の異常時にスイッチセレクト回
路９から出力される第１セレクト信号Ｓ１とは、第３ゲ
ート１１に導かれて、その出力に第２セレクト信号Ｓ２
を生じさせる。
【００１６】即ち、コントロールスリーブ位置検出系
統、ガバナサーボ系統及びＣＰＵ１のいずれかの異常時
（以下、システム異常という）に、Ｈレベルの第２セレ
クト信号Ｓ２が発生される。
【００１７】アナログリンプホーム回路１３は、上述し
たシステム異常時における燃料噴射量制御を司るもの
で、エンジン回転パルスＮＥ１及びアクセル開度信号Ａ
ＣＣを受け、これに基づきエレクトリックガバナ駆動パ
ルスのデューティ比を決定して、第２デューティ比信号
ＧＥduty２を発生する。また、このリンプホーム回路１
３は、エンジン回転パルスＮＥ１とアクセル開度信号Ａ
ＣＣとに基づきエンジン燃料カットバルブの開閉を決定
して、第２燃料カットバルブ信号ＦＣＶ２を発生する。
このリンプホーム回路１３におけるデューティ比及び燃
料カットバルブの開閉の決定の仕方は後に説明する。
【００１８】サーボ回路３から出力される第１デューテ
ィ比信号ＧＥduty１と、リンプホーム回路１３から出力
される第２デューティ比信号ＧＥduty２とは第１切替え
スイッチ１５に入力される。
【００１９】ＣＰＵ１から出力される第１燃料カットバ
ルブ信号ＦＣＶ１とリンプホーム回路１３から出力され
る第２燃料カットバルブ信号ＦＣＶ２とは、第２切替え
スイッチ１７に入力される。これら第１及び第２切替え
スイッチ１５，１７は第３ゲート１１からの第２セレク
ト信号Ｓ２によって制御され、このセレクト信号Ｓ２が
ローレベル（つまり、システムが正常）の時はＣＰＵ１
側から与えられる信号ＧＥduty１及びＦＣＶ１を選択
し、セレクト信号Ｓ２がハイレベル（つまり、システム
が異常）の時はリンプホーム回路１３から与えられる信
号ＧＥduty２及びＦＣＶ２を選択する。
【００２０】こうして切替えスイッチ１５，１７により
選択された信号は、それぞれデューティ比信号ＧＥduty
及び燃料カットバルブ信号ＦＣＶとして、オーバランプ
ルーフ回路１９に入力される。
【００２１】オーバランプルーフ回路１９は、エンジン
回転パルスＮＥ１，ＮＥ２を監視し、その周波数が所定
値未満である時はデュティー比信号ＧＥduty及び燃料カ
ットバルブ信号ＦＣＶに従ったエレクトリックガバナ駆
動パルス及び燃料カットバルブ駆動パルスを発生し、上
記回転パルスＮＥ１，ＮＥ２の周波数が所定値以上とな
ると、エンジンのオーバランを防止するために、エレク
トリックガバナ駆動パルス及び燃料カットバルブ駆動パ
ルスを停止する。
【００２２】以上のようにして、システム正常時にはＣ
ＰＵ１が燃料噴射量制御を司り、システム異常時にはア
ナログリンプホーム回路１３が燃料噴射量制御を司る。
【００２３】図２は、リンプホーム回路１３によるエレ
クトリックガバナ駆動パルスのデューティ比の決定の仕
方を示す。
【００２４】図２から分かるように、エンジン回転数Ｎ
Ｅがその時のアクセル開度ＡＣＣＥＬに応じて定まる最
大回転数を超えないように、デューティ比ＧＥdutyが決
定される。ここで、アクセル開度ＡＣＣＥＬに応じた最
大回転数とは、各アクセル開度ＡＣＣＥＬに対応した各
グラフの回転数（ＮＥ）軸切片の値であり、例えばアク
セル開度ＡＣＣＥＬ＝０％での最大回転数はアイドル回
転数Ｎ０であり、アクセル開度ＡＣＣＥＬ＝１００％で
のそれは安全かつ走行可能な所定のエンジン回転数Ｎ１
００であり、他の中間的なアクセル開度でのそれはＮ０
からＮ１００の間でアクセル開度にほぼ比例するように
決められる回転数である。
【００２５】このようなデューティ比制御により、シス
テム異常時であっても、適当な場所へ車両を避退させる
ための最低限度の走行機能は確保される。
【００２６】図３は、この実施例の特徴であるところの
リンプホーム回路による燃料カットバルブの開閉の決定
の仕方を示す。
【００２７】図３から分かるように、図２より定まる各
アクセル開度ＡＣＣＥＬに応じた最大回転数に所定の許
容超過量Ｎａを加えた回転数を境にして、それよりエン
ジン回転数ＮＥが低ければバルブは開とされ、高ければ
閉とされる。
【００２８】つまり、各アクセル開度ＡＣＣＥＬに応じ
た最大回転数よりも許容超過量Ｎａ分以上にエンジン回
転数ＮＥが高くなると、燃料カットバルブが閉じられて
エンジンへの燃料供給が断たれる。これによれば、避退
走行中におけるエンジン回転数の過大が強制的に抑止さ
れるので、安全性が確保される。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
システム異常時にはリンプホーム回路による制御に切替
えられて必要最低限度の運転機能が確保されると共に、
その際にエンジン回転数が所定値を越えるとエンジンへ
の燃料供給が強制的に断たれるため、安全性が確保され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図２】図１の実施例におけるリンプホーム回路による
エレクトリックガバナ駆動パルスのデューティ比決定の
方法を示す図である。
【図３】図１の実施例におけるリンプホーム回路による
燃料カットバルブの開閉の決定の方法を示す図である。
【符号の説明】
１ ＣＰＵ ９ スイッチセレクト回路 １３ アナログリンプホーム回路 １５，１７ 切替えスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 品川 雅彦 埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号 株 式会社ゼクセル東松山工場内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の燃料噴射をコンピュータによ
    りフィードバック制御するシステムにおいて、 前記フィードバック制御のための制御系統の異常を検出
    する手段と、 前記フィードバック制御系統の異常時、前記フィードバ
    ック制御系統に代わって、前記燃料噴射制御をオープン
    ループ制御することにより、前記内燃機関の必要最低限
    の運転機能を確保するリンプホーム回路手段とを備え、 前記リンプホーム回路手段は、前記内燃機関の回転速度
    が所定値を超えたときに、前記内燃機関への燃料供給を
    遮断する燃料カット手段を有することを特徴とする内燃
    機関の燃料噴射制御システム。
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